JP2006161893A - Shock absorber for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のサスペンションに使用される車両用ショックアブソーバに関するものであり、車両に発生する上下力に応じて減衰力を変更することが可能な車両用ショックアブソーバに好適なものである。 The present invention relates to a vehicle shock absorber used for a vehicle suspension, and is suitable for a vehicle shock absorber capable of changing a damping force in accordance with a vertical force generated in the vehicle.
このような車両用ショックアブソーバとしては、減衰力可変機構を備えると共に、サスペンション機構におけるバネ上部材の上下方向の加速度を加速度センサで検出し、その上下加速度からバネ上に上下方向の速度を算出し、その算出されたバネ上上下速度及び検出されたバネ上上下加速度に基づいて前記減衰力可変機構による減衰力を制御するものがある(例えば特許文献1)。
しかしながら、前記従来の車両用ショックアブソーバでは、バネ上上下加速度を検出するために加速度センサを用いており、更にバネ上上下速度の算出や減衰力可変機構に夜減衰力の制御に演算処理装置が必要となることから、コスト高であるという問題がある。
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、コストの低廉化が可能な車両用ショックアブソーバを提供することを目的とするものである。
However, in the conventional vehicle shock absorber, an acceleration sensor is used to detect the sprung vertical acceleration, and an arithmetic processing unit is further used for calculating the sprung vertical speed and controlling the night damping force in the damping force variable mechanism. Since it is necessary, there is a problem of high cost.
The present invention has been developed to solve these various problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle shock absorber capable of reducing the cost.
上記諸問題を解決するため、本発明の車両用ショックアブソーバは、車体側部材に連結されるピストンロッドと、車輪側部材に連結され、内筒及び外筒からなるシリンダと、前記内筒を第一室及び第二室に区画するように当該内筒に内装され、且つ前記シリンダの一端側から挿入された前記ピストンロッドに連結するピストンと、前記シリンダの他端側に形成された前記第二室と、前記内筒及び外筒の隙間に設けられたリザーバ室との間で作動液を流動させる第一バルブと、前記ピストンに設けられ、前記第一室と前記第二室との間で作動液を流動させる第二バルブとを備えた車両用ショックアブソーバであって、車両に発生する上下力により移動する質量部材と、前記第一室と第二室とを連通させる第一流路と、前記第二室とリザーバ室とを連通させる第二流路と、前記第一流路及び第二流路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁と質量部材とを連結し、前記上下力による質量部材の移動に連動させて前記開閉弁の開閉状態を切換える連結機構とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a vehicle shock absorber according to the present invention includes a piston rod connected to a vehicle body side member, a cylinder connected to a wheel side member, which is composed of an inner cylinder and an outer cylinder, and the inner cylinder. A piston connected to the piston rod inserted from the one end side of the cylinder, and the second formed on the other end side of the cylinder, and is provided in the inner cylinder so as to partition into one chamber and a second chamber A first valve that allows hydraulic fluid to flow between a chamber and a reservoir chamber provided in a gap between the inner cylinder and the outer cylinder; and a piston that is provided between the first chamber and the second chamber. A shock absorber for a vehicle including a second valve for flowing hydraulic fluid, a mass member that is moved by a vertical force generated in the vehicle, a first flow path that communicates the first chamber and the second chamber, The second chamber and the reservoir chamber; A second flow path to be communicated, an on-off valve for opening and closing the first flow path and the second flow path, the on-off valve and the mass member, and the on-off valve interlocked with the movement of the mass member by the vertical force And a connecting mechanism for switching the open / closed state of the.
これにより、車両用ショックアブソーバは、車両に上下力が発生していない場合、開閉弁が開弁状態となることで、前記第一室、第二室及びリザーバ室が連通状態となり、減衰力が小さくなる。一方、車両に上下力が発生すると、開閉弁が閉弁状態となることで、第一室と第二室との連通及び第二室とリザーバ室との連通が共に遮断された状態となり、減衰力が大きくなる。つまり、上下力をセンサで検出しなくても、達成される減衰力は上下力感応型になる。 As a result, when the vertical shock is not generated in the vehicle, the shock absorber for the vehicle opens the open / close valve so that the first chamber, the second chamber, and the reservoir chamber are in communication, and the damping force is reduced. Get smaller. On the other hand, when vertical force is generated in the vehicle, the on-off valve is closed, so that the communication between the first chamber and the second chamber and the communication between the second chamber and the reservoir chamber are both blocked and attenuated. Strength increases. That is, even if the vertical force is not detected by the sensor, the damping force achieved is a vertical force sensitive type.
而して、本発明の車両用ショックアブソーバによれば、上下加速度センサや演算処理装置を必要とせず、コストの低廉化が可能となる。 Thus, according to the vehicle shock absorber of the present invention, the vertical acceleration sensor and the arithmetic processing device are not required, and the cost can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図1、図2は、本発明の車両用ショックアブソーバの第1実施形態を示す概略構成図である。図1は、直立したショックアブソーバ1を、例えば車両前後方向から見た図であり、図2は、直立したショックアブソーバ1を、例えば車両幅方向から見た図である。なお、直立したショックアブソーバ1のレイアウトは、これに限定されるものではなく、車両の前後方向を含む側方からの直交視が、図1、図2のような関係になっていればよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing a first embodiment of a vehicle shock absorber according to the present invention. FIG. 1 is a view of an upright shock absorber 1 as seen from the vehicle longitudinal direction, for example, and FIG. 2 is a view of the upright shock absorber 1 as seen from the vehicle width direction, for example. In addition, the layout of the upright shock absorber 1 is not limited to this, and the orthogonal view from the side including the front-rear direction of the vehicle only needs to have a relationship as shown in FIGS.
ショックアブソーバ1は、内筒2及び外筒3を備えたシリンダ4と、内筒2の軸方向に摺動自在に当該内筒2内に挿入されたピストンバルブ5と、ピストンバルブ5に下端が連結されたピストンロッド6と、減衰力を制御する減衰力制御部30とを備えている。
シリンダ4には、その底部に、内筒2及び外筒3を閉塞するようにベースバルブ8が設けられている。そして、シリンダ4において、内筒2と外筒3との間がリザーバ室7をなしており、このリザーバ室7内及び内筒2内に作動油が充填されている。また、シリンダ4の下端の目玉部9が図示しない車輪側に連結されている。
The shock absorber 1 includes a cylinder 4 having an inner cylinder 2 and an outer cylinder 3, a
A base valve 8 is provided at the bottom of the cylinder 4 so as to close the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3. In the cylinder 4, a
ピストンバルブ5は、シリンダ4(具体的には内筒2)の内部を上側の第1液室10と下側の第2液室11とに区画している。このピストンバルブ5には減衰力発生部が設けられている。
減衰力発生部は、ピストンバルブ5が内筒2内を移動する際に第1液室10内の圧力と第2液室11内に圧力との差圧が所定の圧力より大きくなった場合に開弁し、減衰力を変化させるような構造になっている。
The
When the
このシリンダ4において、ピストンバルブ5が内筒2内を摺動する際にピストンバルブ5を介して作動油が流動すると共に、ベースバルブ8を介して作動油が内筒2内とリザーバ室7内とを流動するようになっている。ショックアブソーバ1は、これら作動油の流動により所定の減衰力を発生する。
また、第1液室10及び第2液室11、及びシリンダ4のリザーバ室7は夫々、後述するように、減衰力制御部30の各バイパス路34、35、36を介して、当該減衰力制御部30と連通している。
ピストンロッド6は、その上端がインシュレータゴム12を介して車体側13に連結されている。
In the cylinder 4, when the
Further, the first
The upper end of the
図3及び図4は、減衰力制御部30の詳細な構成を示す。図3及び図4に示す減衰力制御部30の構成は図2と同じ方向から見た構成である。
図3及び図4に示すように、減衰力制御部30は、ケース31内に、バネ32、減衰器33、バイパス路連通オン及びオフ部40及びスプール操作部50を備えている。
バイパス路連通オン及びオフ部40は、例えば車両前後方向に長手の筒形状のスプール収納部41と、そのスプール収納部41内に収納されているほぼ円柱形状のスプール(スプールバルブ)42とを備えている。
3 and 4 show a detailed configuration of the damping
As shown in FIGS. 3 and 4, the damping
The bypass passage communication ON /
スプール収納部41には、所定の位置に第1乃至第3バイパス路34、35、36が接続されている。第1バイパス路34は、シリンダ4の第1液室10に接続されており、第2バイパス路35は、シリンダ4の第2液室11に接続されており、第3バイパス路36は、シリンダ4のリザーバ室7に接続されている。この実施形態では、第1バイパス路34及び第3バイパス路36が、スプール収納部41において車両前後方向で並ぶ部位に接続されており、第2バイパス路35が、スプール収納部41においてそれら第1バイパス路34及び第3バイパス路36が接続されている部位と対向する部位に接続されている。
First to
このような構造により、スプール収納部41は、第1乃至第3バイパス路34、35、36を介して第1及び第2液室10、11及びリザーバ室7と連通している。また、スプール収納部41及び第1乃至第3バイパス路34、35、36は、それら第1及び第2液室10、11及びリザーバ室7と同様に、作動油で満たされている。
スプール42には、模式的に示す図5、図6のように、その外周面に油路43が形成されている。この油路43は、図3及び図4に示すように、スプール42の一端側に形成されている。そして、油路43は、第1バイパス路34に一端が連通される部位43aと、第2バイパス路35が一端に連通される部位43bと、第3バイパス路36に一端が連通される部位43cとから構成されている。
With such a structure, the
As shown schematically in FIGS. 5 and 6, an
図3に示すように、スプール収納部41の車両前後方向における後述するバネ32及び減衰器33の配置側の側面(以下、バネ配置側側面と示す)にスプール42の一端面が当接した場合に、図5に明示するように、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通するようになる。また、図4に示すように、スプール収納部41の車両前後方向における後述するスプール操作部50の配置側の側面(以下、スプール操作部配置側側面と示す)にスプール42の他端面が当接した場合に、図6に明示するように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断される。即ち、スプール収納部41へのバイパス路34、35、36の接続位置や油路43の形状は、そのようにスプール収納部41内でスプール42が所定位置に移動された場合に、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通状態となり、又はその連通が遮断された状態になるように設計されている。
As shown in FIG. 3, when one end surface of the
また、スプール42には、油路43が形成されている側の端面に、車両前後方向に向けて第1ロッド45が取付けられている。更に、スプール42には、他端側に当該スプール42に対して車両前後方向に所謂遊びをもって連結棒である第2ロッド46が取付けられている。ここで、第1及び第2ロッド45、46は、スプール収納部41の車両前後方向における側面から当該スプール収納部41内に挿通されて、スプール42に取付けられている。
In addition, a
第1ロッド45の端部には、バネ32及びこのバネ32に併設する減衰器33が取付けられている。バネ32は、当該バネ32側に第1ロッド45、即ちスプール42を付勢するためのものである。これにより、スプール42は、バネ32による付勢力が作用する場合には、減衰器33により所定の減衰力が作用して、移動するようになる。
第2ロッド46は、スプール42の他端寄り内部に形成されている空間部44により、当該スプール42に対して車両前後方向に遊びをもって取付けられている。空間部44は、スプール42の移動方向に長手の円柱形状をなしており、スプール42の端面に開口されている。
A
The
第2ロッド46は、本体部46aがスプール42端面の前記開口部を介して空間部44内に挿通されており、その挿通された本体部46aの一端に、一体にピストン部46bが形成されている。ピストン部46bは、前記空間部44内で車両前後方向に移動自在とされている。そして、第2ロッド46の本体部46aの他端部がスプール操作部50に接続されている。
The
スプール操作部50は、棒状の第1及び第2リンク51、52により所謂コンロッド機構として構成されている。即ち、第1リンク部材51と第2リンク部材52とが一端で互いに回転自在に連結されると共に、第1リンク部材51の他端が第2ロッド46の本体部46aの他端に回転自在に連結され、更に第2リンク部材52の他端が減衰力制御部30の不動部、例えばケース31に設けたピン37に、回転自在に連結されている。そして、スプール操作部50は、第1リンク部材51と第2リンク部材52との連結部にマス部材53を備えている。
The
なお、第1リンク部材51と第2ロッド46の本体部46aとの連結部は、図示しない拘束部材などにより、車両前後方向にのみ移動するように拘束されている。
このように構成されているスプール操作部50は、第1及び第2リンク部材51、52によるリンク機構によりマス部材53が車両上下方向に移動できるようになる。即ち、図3から図4への変化として示されるように、第1リンク部材51と第2リンク部材52とが屈曲した位置関係になることで、マス部材53が車両上下方向に移動することができるようになる。そして、このような第1リンク部材51と第2リンク部材52との動作に連動して、当該第1リンク部材51の他端に連結されている第2ロッド46が車両前後方向に移動し、これにより、スプール42の空間部44内で第2ロッド46のピストン部46bが車両前後方向に移動するようになる。
In addition, the connection part of the
The
ここで、図3に示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態で、ピストン部46bの端面は、空間部44の前記バネ配置側側面に当接しないようになっている。即ち、図7に示すように、スプール収納部41の前記スプール操作部配置側側面にスプール42の他端面が当接した状態において、第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態になっても、ピストン部46bが空間部44のバネ配置側側面に当接しないように、空間部44の車両前後方向の長さ或いは第2ロッド46の長さなどが決定されている。
以上のように減衰力制御部30が構成されている。
Here, as shown in FIG. 3, in the state where the
The damping
次にショックアブソーバ1の動作及び減衰力特性を説明する。例えば路面の突起に車輪が乗り上げると、マス部材53に上方向の外力が働く。これにより、図8aに示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とが屈曲した状態となり、第2ロッド46が当該スプール操作部50側に引き寄せられる。これにより、第2ロッドのピストン部46bの外周部(径方向の凸形状部)が空間部44のスプール操作部配置側側面、即ち第2ロッド46が挿通されるスプール42の開口部の外周部54と当接し、スプール42がスプール収納部41のスプール操作部配置側側面に当接するまで移動する。なお、このとき、スプール42は、バネ32の付勢力及び減衰器33の減衰力に逆らいながらスプール収納部41内を移動することになる。
これにより、前記図4及び図6に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断される。
Next, the operation and damping force characteristics of the shock absorber 1 will be described. For example, when a wheel rides on a protrusion on the road surface, an upward external force acts on the
Thereby, as shown in the said FIG.4 and FIG.6, the communication with the
また、車輪が路面凹部を通過する際にも、同様に動作する。即ち、車輪が路面凹部上に至ると、マス部材53に下方向の外力が働く。これにより、図8cに示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とが屈曲した状態となり、第2ロッド46が当該スプール操作部50側に引き寄せられる。これにより、第2ロッドのピストン部46bの外周部が空間部44のスプール操作部配置側側面、即ち第2ロッド46が挿通されるスプール42の開口部の外周部54と当接し、スプール42がスプール収納部41のスプール操作部配置側側面に当接するまで移動する。これにより、前記図4及び図6に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断される。
The same operation is performed when the wheel passes through the road surface recess. That is, when the wheel reaches the road surface recess, a downward external force acts on the
このように、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とのバイパス路34、35、36による連通が遮断されると、ショックアブソーバ1の伸縮時に、ピストンバルブ5の減衰力発生部及びベースバルブ7が作動してショックアブソーバ1に減衰力が発生する。
具体的には、ショックアブソーバ1の収縮方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が下方向に移動する場合には、第1液室10内の圧力と第2液室11内の圧力との圧力差により、第2液室11から第1液室10にピストンバルブ5の減衰力発生部を介して作動油が流動することによる減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
As described above, when the communication between the
Specifically, when the shock absorber 1 contracts, that is, when the
また、第2液室11内の圧力と、リザーバ室7内との圧力差により、第2液室11からリザーバ室7にベースバルブ8を介して作動油が流動することにより減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
また、ショックアブソーバ1の伸張方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が上方向に移動する場合には、第1液室10内の圧力と第2液室11内の圧力との圧力差により、第1液室10から第2液室11にピストンバルブ5の減衰力発生部を介して作動油が流動することによる減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
Further, the hydraulic oil flows from the second
Further, when the shock absorber 1 extends, that is, when the
更に、リザーバ室7内の圧力と第2液室11内の圧力との圧力差により、リザーバ室7から第2液室11にベースバルブ8を介して作動油が流動することにより減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
これらに対して、安定した路面走行時のように、車輪への上下方向への入力がないとき、或いは統括的に車両に上下力が作用していないときには、図8bに示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態となる。このとき、スプール42は、バネ32による付勢力によりスプール収納部41のバネ配置側側面に当接された状態にある。これにより前記図3及び図5に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通した状態になる。
Further, the hydraulic oil flows from the
On the other hand, as shown in FIG. 8b, when there is no vertical input to the wheels or when the vertical force is not acting on the vehicle in general, as in stable road running, The
これにより、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とは、バイパス路34、35、36により連通下状態になる。これにより、ショックアブソーバの伸縮時に減衰力が発生する。
具体的には、ショックアブソーバ1の収縮方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が下方向に移動する場合には、第2バイパス路32、減衰力制御部30のスプール42の油路43、第1バイパス路31を介して、第2液室11内の作動油が第1液室10内に流動するようになる。
As a result, the first
Specifically, when the shock absorber 1 contracts, that is, when the
また、ショックアブソーバ1の伸張方向、即ち即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が上方向に移動する場合には、第1バイパス路41、減衰力制御部30のスプール42の油路43、第2バイパス路42を介して、第1液室10内に作動油が第2液室11内に流動するようになる。
このような作動油の流動によりショックアブソーバ1に減衰力が発生する。しかし、その減衰力は、前記上下方向の力が作用するときのショックアブソーバ1に発生する減衰力に比べて小さなものとなる。このように、ショックアブソーバ1の減衰力の制御は、車両に発生する上下力感応型の制御となり、路面凹凸乗り越え後の減衰力が、安定した路面走行時の減衰力よりも大きくなる。
When the shock absorber 1 extends, that is, when the
A damping force is generated in the shock absorber 1 by the flow of the hydraulic oil. However, the damping force is smaller than the damping force generated in the shock absorber 1 when the vertical force is applied. As described above, the control of the damping force of the shock absorber 1 is a vertical force sensitive control generated in the vehicle, and the damping force after getting over the road surface unevenness is larger than the damping force during stable road running.
なお、ショックアブソーバ1の減衰力は、ピストンバルブ5の速度が大きいほど、大きくなる。また、ショックアブソーバ1の減衰力は、絶対値で、伸張時のものより、収縮時のものの方が大きくなる。
図9には、上下加速度(上下力の大きさ)とスプール収納部41内におけるスプール42の移動速度との関係を示す。同図に示すように、上下加速度が大きくなるほど、スプール収納部41内におけるスプール42の移動速度は大きくなる。これにより、例えば大きな路面突起通過時のように上下加速度が大きい場合には、スプール42の移動速度が速くなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は速やかに立上がって増加する。また、小さな路面起伏を乗り越えるときのように上下加速度が小さい場合には、スプール42の移動速度が遅くなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は緩やかに増加する。
The damping force of the shock absorber 1 increases as the speed of the
FIG. 9 shows the relationship between the vertical acceleration (the magnitude of the vertical force) and the moving speed of the
また、図10には、スプール収納部41内におけるスプール42の位置と、ショックアブソーバ1の減衰力との関係を示す。前述したように、スプール収納部41内でスプール42が移動することで、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通したり、その連通が遮断されたりする。このときの油路43の機能を、スプール収納部41内でスプール42が移動することで、その開度が変化するオリフィス弁の機能と等価と考えることができる。
FIG. 10 shows the relationship between the position of the
この図10に示すように、スプール収納部41内でスプール42がバネ32又は減衰器33の配置側に移動することで、オリフィス開度が大きくなり(全開側になり)、これにより、作動油が油路43内に流入し易くなり、又は油路43から作動油が流出し易くなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は小さな値となる。一方、スプール収納部41内でスプール42がスプール操作部50の配置側に移動することで、オリフィス開度が小さくなり(全閉側になり)、これにより、作動油が油路43内に流入しにくくなり、又は油路43から作動油が流出しにくくなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は大きな値になる。
As shown in FIG. 10, when the
このように、スプール収納部41内におけるスプール42の位置に対応してショックアブソーバ1の減衰力が変化するようになる。
次に、緩やかな連続路面凹凸を乗り越えるときのショックアブソーバ1の減衰力特性を説明する。車両が、緩やかな連続路面凹凸を乗り越えるとき、車両には、次々と逆方向の上下力、つまり上下加速度が作用する。
前述したように、スプール42の車両前後方向に所謂遊びをもって第2ロッド46が取付けられているために、スプール収納部41のスプール操作部配置側側面にスプール42の他端面が当接した状態において、第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態でも、ピストン部46bが空間部44のバネ配置側側面に当接することはない。
As described above, the damping force of the shock absorber 1 changes in accordance with the position of the
Next, the damping force characteristic of the shock absorber 1 when overcoming a gentle continuous road surface unevenness will be described. When the vehicle gets over the gentle continuous road surface unevenness, the vertical force in the opposite direction, that is, the vertical acceleration is applied to the vehicle one after another.
As described above, since the
このようなことから、前記図8a又は図8cに示すように、スプール42がスプール収納部41のスプール操作部配置側側面に当接している状態において、車両に逆方向の上下力、つまり上下加速度が作用し、通常であれば図8bに示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきるような状態になる際にも、第2ロッド46がスプール42に先行して車両前後方向に移動し、当該第2ロッド46のピストン部46bが空間部44の長手方向ほぼ中央部位に位置する。このとき、スプール42は、バネ32の弾性力及び減衰器33の減衰力で設定される速度、或いはバネ32の弾性力及び減衰器33の減衰力に依存した速度で、スプール収納部41内を移動する。
Therefore, as shown in FIG. 8a or FIG. 8c, when the
例えば、このようにスプール42はバネ32の弾性力及び減衰器33の減衰力に依存してスプール収納部41内を移動するが、その移動の最中に、第2ロッド46がスプール操作部50側に移動を開始した場合、即ち例えば、逆方向の上下力、即ち上下加速度が作用した場合、第2ロッド46のピストン部46bが空間部44のスプール操作部配置側側面と当接するので、スプール42はその移動途中から反対方向に移動される、つまりスプール32による第1液室10、第2液室11、リザーバ室7との連通状態が全開になる前に、再び全閉方向に移行するため、ショックアブソーバ1の減衰力は極小値に達する前に、減少方向から増加方向に転ずる。
For example, as described above, the
以上のようなことから、車両前後方向に所謂遊びをもってスプール42に第2ロッド46を取付けることで、緩やかな連続凹凸路面を走行している場合でも、ショックアブソーバ1の減衰力は極小値に達することなく、大きい値の所定値近傍を変動するようになる。
換言すれば、車両前後方向に所謂遊びをもたせることなく、スプール42に第2ロッド46を所謂直付けしたと仮定すれば、スプール42は、常にマス部材53の移動に連動して移動するようになる。この場合、ショックアブソーバ1の減衰力は、逆方向に連続する上下力、つまり上下加速度に対応して極小値と極大値との間で変動してしまい、路面入力を有効に減衰できない。
As described above, by attaching the
In other words, assuming that the
次に効果を説明する。
前述したように、ショックアブソーバ1は、バイパス路34、35、36と、スプール42を備えたバイパス路連通オン及びオフ部40を、コンロッド機構(連結機構)として構成されているスプール操作部50とにより、車両に発生する上下力に応じた減衰力の制御を行っている。これにより、ショックアブソーバ1は、簡単な構成による減衰力の制御を実現している。図12aは、一過性の路面突起乗り上げのイメージを示したものであり、図12bには、本実施形態のショックアブソーバ1による上下加速度の減衰特性を実線で、従来のショックアブソーバによる上下加速度の減衰特性を二点鎖線で示す。前述のように、本実施形態のショックアブソーバ1では、上下力、つまり上下加速度が大きいほど、大きな減衰力を発現し、上下加速度が小さいときには、減衰力は小さく抑制されるので、上下力が入力された初期の段階で上下加速度を大きく減衰することが可能となっている。このように、本実施形態では、簡単な構成で上下力の大きさに応じた減衰力制御を行うことができ、上下加速度センサや演算処理装置が不要となり、その分、コストの低廉化が可能となる。
Next, the effect will be described.
As described above, the shock absorber 1 includes the
また、大きな上下力が作用しない通常時には、減衰力が小さいので、ショックが小さく、乗心地に優れる。合わせて、圧側、伸側の両方の初期減衰力を、従来のショックアブソーバに比べて、大幅に小さく設定することが可能となる。
また、外筒3に、バイパス路連通オン及びオフ部40及び連結機構からなるスプール操作部50を設けるだけでよいので、車体側のデザイン、例えばエンジンルームの形状の自由度を高くでき、更にはサスペンションストロークも長くすることができる。即ち、例えばアッパマウント周りの部品特性(フード高さ、アッパマウント特性又はバンパラバー特性など)に影響を与えることがない。また、車体側に新たな追加部品を必要としない。
Moreover, since the damping force is small at the normal time when a large vertical force does not act, the shock is small and the riding comfort is excellent. In addition, the initial damping force on both the compression side and the extension side can be set to be significantly smaller than that of the conventional shock absorber.
Further, since it is only necessary to provide the outer cylinder 3 with a
また、前述したように、第1ロッド45の端部に、バネ32及びこのバネ32に併設して減衰器33を取付けている。これにより、スプール42は、バネ32側、即ち開弁状態にする位置に付勢力が与えられていると共に、その移動の際に減衰力が与えられている。これにより、スプール42が移動方向で振動してしまうことを防止できる。特に、減衰器33の減衰力を、伸側で低く、圧側で高くすることにより、スプール42の戻り時、つまり開弁方向への移動時の減衰力の低下を緩やかにすることができる。
As described above, the
また、前述したように、スプール42の移動方向に所謂遊びをもって第2ロッド46を取付けている。これにより、マス部材53が車両に発生する上下加速度によって移動することがあっても、すぐにはスプール42が移動しないので、この結果、減衰力制御部30によるシリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7との連通状態が頻繁に切換わることがなく、即ちショックアブソーバ1の減衰力が頻繁に切換わることがない。
特に、逆方向の上下力が連続して作用する場合に、マス部材53の移動に連動してスプール42が移動することがなく、バネ32及び減衰器33の作用の下、スプール42が移動するようになる。これにより、前述したようにショックアブソーバ1の減衰力が極小値に達することなく、大きい値の所定値近傍で維持される。
Further, as described above, the
In particular, when the vertical force in the reverse direction is continuously applied, the
次に、本発明の車両用ショックアブソーバの第2実施形態について説明する。前記第1実施形態では、スプール42又は第2ロッド46を操作するスプール操作部50を、棒状の第1及び第2リンク部材51、52による所謂コンロッド機構として構成した場合を説明した。本実施形態では、これに代えて、図13に示すように、スプール操作部60を、クランク部61と、クランク部61と第2ロッド46とを連結する連結部材62と、クランク部61に設けたマス部材63とから構成する。ここで、クランク部61は、減衰力制御部30の不動部、例えばケース31に回転自在に支持されている。そして、クランク部61において、連結部材62の取付位置に対向するように、マス部材63が設けられている。なお、スプール42が前記全開位置にあるとき(図13bでは油路連通位置にあるとき)、前記連結部材62と第2ロッド46とは、所謂伸びきった状態になる。つまり、この状態で、スプール42とクランク部61との回転中心とを結ぶ直線を仮想したとき、連結部材62とクランク部61との連結点は、この線上、又はその近傍にある。
Next, a second embodiment of the vehicle shock absorber according to the present invention will be described. In the first embodiment, a case has been described in which the
このように構成されているスプール操作部61は、マス部材63が車両上下方向に移動すると、クランク部61が回転運動し、その回転運動が連結部材62を介して、当該連結部材62に連結されている第2ロッド46の直進運動に変換される。これにより、マス部材63の移動に連動して、スプール収納部41内で第2ロッド46のピストン部46bが車両前後方向で移動するようになる。
このように構成することで、車両に上下力が作用したときには、ショックアブソーバ1は次のように動作する。
In the
With this configuration, when a vertical force is applied to the vehicle, the shock absorber 1 operates as follows.
上下力の作用時には、図13a又は図13cに示すように、マス部63の車両上下方向への移動に伴ってクランク部61が回転運動し、その回転運動に連動して、第2ロッド46がスプール操作部61側に引き寄せられる。これにより、第2ロッド46のピストン部46bが空間部44のスプール操作部配置側側面と当接し、スプール42がスプール収納部41のスプール操作部配置側側面に当接するまで移動する。
When the vertical force is applied, as shown in FIG. 13a or 13c, the
これにより、前記第1実施形態と同様に、前記図4及び図6に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断され、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とは、連通が遮断された状態となり、ショックアブソーバの伸縮時に、ピストンバルブ5の減衰力発生部及びベースバルブ8が作動してショックアブソーバに減衰力が発生する。
Accordingly, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the communication between the
一方、車両に上下力が作用しないときには、図13bに示すように、スプール42は、バネ32の付勢力によりスプール収納部41のバネ配置側側面に当接した状態になる。これにより、前記第1実施形態と同様に、前記図3及び図5に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通した状態となり、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とは、バイパス路34、35、36で連通した状態となり、ショックアブソーバ1の収縮時に減衰力が発生するが、このとき発生するショックアブソーバ1の減衰力は、前記上下力作用時にショックアブソーバ1に発生する減衰力に比べて小さいものとなる。
On the other hand, when the vertical force does not act on the vehicle, the
また、本実施形態では、スプール42が前記全開位置(図13bに示す油路連通位置)にあるとき、連結部材62とクランク部61との連結点は、スプール42とクランク部61の回転中心とを結ぶ直線上又はその近傍にあるので、前記上下力によるマス部材の63の移動に伴うスプール42の全開位置から閉弁方向への移動速度は、移動初期の移動速度の方が、それ以後の移動速度よりも小さい。つまり、スプール42の全開位置からのマス部材63の移動量に比して連結部材62のスプール移動方向への移動量の比が小さく、スプール42の全閉位置に近づくにつれて両者の比は大きくなる。
Further, in this embodiment, when the
この特性を、図14に、経過時間とスプール変位との関係として、破線で示す。スプールの変位は、前述のように、ショックアブソーバ1が発生する減衰力と同等と考えてよい。従って、本実施形態では、比較的小さな上下力発生時の減衰力を小さくすることが可能であると共に、大きな上下力発生時の減衰力増加所要時間を長くすることも可能となる。この特性によれば、図15に示すような連続する路面突起により連続的に大きな上下力が発生する場合のスプール移動に伴う油路遮断時間が長くなり、二つ目以降の突起を乗り越す際も、急激に減衰力が大きくなるのを回避できると共に、連続突起を通過し終えたときに減衰力を増加して振動の収束を早めることもできる。つまり、このような減衰力特性を用いれば、不整路や悪路などを走行する車両の乗心地と振動収束性とを両立することができる。 This characteristic is shown by a broken line in FIG. 14 as the relationship between the elapsed time and the spool displacement. As described above, the spool displacement may be considered to be equivalent to the damping force generated by the shock absorber 1. Therefore, in the present embodiment, the damping force when a relatively small vertical force is generated can be reduced, and the time required for increasing the damping force when a large vertical force is generated can be increased. According to this characteristic, when a large vertical force is continuously generated by a continuous road surface projection as shown in FIG. 15, the oil passage cutoff time associated with the spool movement becomes long, and when the second and subsequent projections are overtaken, In addition to avoiding sudden increase in damping force, the damping force can be increased when passing through the continuous protrusions to speed up the convergence of vibration. That is, if such a damping force characteristic is used, it is possible to achieve both riding comfort and vibration convergence of a vehicle traveling on an irregular road or a rough road.
この第2実施形態に対応する第3実施形態を、図16に示す。この実施形態では、第2ロッド46のクランク部61側に、二本の連結部材72を、当該クランク部61の表裏に位置するように連結し、それらの連結部材72を、スプール42とクランク部61の回転中心とを結ぶ直線からずれた位置、具体的にはクランク部61の回転中心を通り且つスプール42とクランク部61の回転中心とを結ぶ直線と直交する直線上で、当該クランク部61に連結する。二本の連結部材72は、クランク部61の回転中心に対し、対称の位置でクランク部61に連結する。更に、クランク部61との連結点にピン74を用い、そのピン74を、各連結部材72に形成された長穴72a内に挿通するようにして、クランク部61と各連結部材72とを連結する。ピン74は、スプール42の全閉位置(図16bの油路連通位置)にあるとき、長穴72aのスプール操作部配置側側面に当接するようにした。
FIG. 16 shows a third embodiment corresponding to the second embodiment. In this embodiment, two connecting
従って、上下力の作用時には、図16a又は図16cに示すように、マス部63の車両上下方向への移動に伴ってクランク部61が回転運動し、その回転運動に連動して、第2ロッド46がスプール操作部61側に引き寄せられる(連動に関与しない連結部材72は、長穴72a内でピン74がスライドする)。これにより、第2ロッド46のピストン部46bが空間部44のスプール操作部配置側側面と当接し、スプール42がスプール収納部41のスプール操作部配置側側面に当接するまで移動する。
Therefore, when the vertical force is applied, as shown in FIG. 16a or 16c, the
これにより、前記第2実施形態と同様に、前記図4及び図6に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断され、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とは、連通が遮断された状態となり、ショックアブソーバの伸縮時に、ピストンバルブ5の減衰力発生部及びベースバルブ8が作動してショックアブソーバに減衰力が発生する。
Accordingly, as in the second embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the communication between the
一方、車両に上下力が作用しないときには、図16bに示すように、スプール42は、バネ32の付勢力によりスプール収納部41のバネ配置側側面に当接した状態になる。これにより、前記第2実施形態と同様に、前記図3及び図5に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通した状態となり、シリンダ4の第1液室10と第2液室11とリザーバ室7とは、バイパス路34、35、36で連通した状態となり、ショックアブソーバ1の収縮時に減衰力が発生するが、このとき発生するショックアブソーバ1の減衰力は、前記上下力作用時にショックアブソーバ1に発生する減衰力に比べて小さいものとなる。
On the other hand, when the vertical force does not act on the vehicle, the
また、本実施形態では、スプール42が前記全開位置(図16bに示す油路連通位置)にあるとき、連結部材62とクランク部61との連結点は、スプール42とクランク部61の回転中心とを結ぶ直線からずれているので、前記上下力によるマス部材の63の移動に伴うスプール42の全開位置から閉弁方向への移動速度は、移動初期の移動速度の方が、それ以後の移動速度よりも大きい。つまり、スプール42の全開位置からのマス部材63の移動量に比して連結部材72のスプール移動方向への移動量の比が大きく、スプール42の全閉位置に近づくにつれて両者の比は小さくなる。
In the present embodiment, when the
この特性を、前記図14に、経過時間とスプール変位との関係として、実線で示す。スプールの変位は、前述のように、ショックアブソーバ1が発生する減衰力と同等と考えてよい。従って、本実施形態では、比較的小さな上下力発生時の減衰力を大きくすることが可能であると共に、大きな上下力発生時の減衰力増加所要時間を短くすることも可能となる。この特性によれば、良路を走行する車両の一過性路面入力に対する減衰力を高め、振動の収束を早めることが可能となる。 This characteristic is shown by the solid line in FIG. 14 as the relationship between the elapsed time and the spool displacement. As described above, the spool displacement may be considered to be equivalent to the damping force generated by the shock absorber 1. Therefore, in this embodiment, the damping force when a relatively small vertical force is generated can be increased, and the time required for increasing the damping force when a large vertical force is generated can be shortened. According to this characteristic, it is possible to increase the damping force with respect to the transient road surface input of the vehicle traveling on the good road, and to accelerate the convergence of the vibration.
なお、前述の実施形態の説明において、マス部材53が本発明の質量部材を構成し、以下同様に、バイパス路34、35、36が流路を構成し、スプール42が開閉弁及びスプール弁を構成し、スプール操作部50及び第2ロッド46が連結機構を構成している。
また、前記各実施形態では、開閉弁をスプール(バルブ)で構成したが、これに代えてロータリバルブを用いることも可能である。
In the description of the above-described embodiment, the
In each of the above embodiments, the on-off valve is constituted by a spool (valve), but a rotary valve can be used instead.
1はショックアブソーバ
2は内筒
3は外筒
4はシリンダ
5はピストンバルブ
6はピストンロッド
7はリザーバ室
8はベースバルブ
10、11は液室
30は減衰力制御部
32はバネ
33は減衰器
34、35、36はバイパス路
40はバイパス路連通オン及びオフ部
42はスプール
45、46はロッド
46aはピストン部
50はスプール操作部
51、52はリンク部材
53、63はマス部材
62、72は連結部材
1 is a shock absorber 2 is an inner cylinder 3 is an outer cylinder 4 is a
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