JP2012141056A

JP2012141056A - ショックアブソーバー

Info

Publication number: JP2012141056A
Application number: JP2011267520A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Tsutsumi; 龍二堤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-07-26

Abstract

【課題】従来のショックアブソーバーでは、ピストンの位置にかかわらず、移動速度で減衰力が変化する為、減衰力を強くすると特に作動行程中間域の、乗り心地や操縦性の悪化が起きてしまう。反対に減衰力を弱くすると、最伸時に伸び切りやすくなる。また、最屈時底着きを起こしやすくなり、乗り心地や操縦性の悪化が起きてしまう。
【解決手段】ピストンに接するシリンダーに穴を設ける。この穴は複数、または長穴である。このことで、ピストンに分断された穴により、位置依存型のショックアブソーバーになる。穴の大きさを変化させ、位置を等間隔から変化させることで任意の減衰を発生させることが出来る。また、この穴は複筒につながるか、外筒につながることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両等に使用するショックアブソーバーの構造に関する。

従来の車両等に多く用いられるショックアブソーバーの構造は、ピストンの位置に対応した減衰能力を発生することが出来ない。

特開２０００−１４５８６８

カヤバ工業編自動車のサスペンション山海堂出版２００４

従来のショックアブソーバーにおいて、一般的なピストンに減衰装置がある技術の場合、ピストンの位置にかかわらず、ピストンの移動速度で減衰特性が変化する速度依存型ショックアブソーバーになる。欠点として減衰値を高めに設定すると作動行程全域で、乗り心地の悪化が起きやすい。また、減衰値を低くすると最伸時において、ピストンロッドが伸びきってしまい、最屈時には、ピストンが底着きを起こし、操縦が困難になる。そこでショックアブソーバーのピストン位置で、考察すると、最伸時から中間域まではピストンロッドが簡単に伸びきらず、中間域は乗り心地良い、そして、中間域から最屈時は、ピストンが簡単に底着きしない、サスペンションユニットを理想とする。今までに希望する減衰特性を得ようと電子制御、リンクを使用した制御、等発明されてきた。しかし電子制御の技術ではそれ自体の機械的構造により任意に減衰を調整する物ではなく、そこにセンサー、アクチュエータを使用する等、設備及びコストをかけなければ成り立たない。また、リンクを使用する技術でもショックアブソーバー以外にリンク周りの付加物が必要となり、コスト及び、装備を使用する為慣性重量とフリクションが問題となる。また、特開２０００−１４５８６８の技術は絞穴を設けているが、往動時の排出のみ考慮されている。又、他の技術にあるような、穴の設定では、減衰特性が最屈域、最伸域で同じになり、車両に設けられたスプリングの反発力の変化に対応できない。そこで、この発明は、ピストンの位置に対して穴の位置及び穴の面積比で、任意の減衰特性を発生させ、乗り心地と操縦性が向上し、さらにコストとフリクション及び重量の低減を可能とするサスペンションユニットを提供することを課題とする。

以上の課題を解決するために、両端面を有する筒状シリンダーに任意の位置の穴を設け、且つシリンダー内面に接するピストンは、ピストンロッドとともに筒状のシリンダー内面に平行移動することを特徴とするショックアブソーバー。この穴がピストン往復運動により分断されて面積の比が変化することで、減衰が変化することを特徴とする位置依存型ショックアブソーバーである。この穴はピストンで分断されると、ピストンの進行方向により浸入抵抗は排出抵抗になり、排出抵抗は浸入抵抗になる。さらに車両の特徴に対応して大きさを変化させ、位置を変化させることで任意の減衰を発生させることが出来る。この穴は複筒につながるか外筒につながる、又は両方につながることを特徴とし、この穴を通して輸液が行き来することで、浸入抵抗と排出抵抗が発生する。この場合複筒は、ピストンに接したシリンダーの外側に在ることを意味する。外筒は内筒に対し輸液を行き来する複筒とつながる、または内筒に直接つながるタンクを意味する。この穴は複数または、長穴であることを特徴とし、この穴は筒状シリンダー側面もしくは端面に設けられる。

ピストンの移動速度とピストンの位置に拠り減衰力をコントロールすることが出来るので乗り心地や、操縦性が向上する。

この発明の最伸時を示す側面図である。この発明の中間域を示す側面図である。この発明の最屈時を示す側面図である。

この発明の一実施形態を、図１、図２、図３に示す。
ショックアブソーバーの外筒２の内部にピストン３に接するシリンダー１を設け、これに４個の穴４、５、６、７を設ける。この穴は目的を持って設計される。この穴はお互いの位置及び、大小で減衰をコントロールする。その為にピストンに接するシリンダーに４個の穴を設け、５と７の穴を基準とし、４と６の穴に５と７の２倍の面積の穴を設ける。この穴は、お互い等間隔ではなく、減衰のコントロールを考慮して、設計する。

「実施形態の効果」
この実施形態によれば、ピストンが図１の位置にある状態では、ピストンが４と５の間を移動すると、副筒または外筒を通じてピストンに接するシリンダーに設けられた４の穴と５、６、７の穴に輸液が流れる。ピストンロッドが往動状態では４の穴に輸液が浸入するが、５、６、７の穴から輸液が排出される。この場合４の穴の面積が基準穴の２倍に対して５，６，７の穴の面積の和は１＋２＋１で４になり２対４の面積の比で、浸入と排出が発生することで抵抗が発生し、減衰力が発生する。これは、ストローク最伸域での底突き防止と車体姿勢のコントロールに特に効果がある。ピストンが図２の位置にある状態では、ピストンが５と６の間を移動すると、５の穴が排出から侵入に転じて輸液の浸入抵抗になり６と７の穴が輸液の排出抵抗となる。よって、４と５の穴に対し６と７の穴の比が３対３になり、図１の状態に比較して弱い減衰力を発生する。これは、ストローク中間域での乗り心地に特に効果がある。ピストンが図３の位置にある状態では、ピストンがさらに進入し６と７の間を移動すると６の穴は排出から浸入に転じて輸液の浸入抵抗になり、７の穴排出抵抗に対し４、５、６の穴の比が１対５となり、図１、図２の状態に比較して強い減衰力を発生し、車両に設けられたスプリングの反発力の上昇に応じて、減衰力が強くなり、ストローク最屈域での操縦性の向上及び底突き防止に特に効果がある。次に図３でピストンが復動状態では、7の穴は浸入抵抗になり、４，５、６、の穴は排出抵抗になる。７の穴に対し４、５，６，の穴の比が１対５となり、強い減衰を示す。図２でピストンが復動状態では、7と６の穴は浸入抵抗になり、４と５の穴は排出抵抗になる。図１でピストンが復動状態では、7と６と５の穴は浸入抵抗になり、４の穴は排出抵抗になる。この様に、ピストンの移動方向により、これらの穴は排出抵抗になり、浸入抵抗になる。構造が簡単でありながら、理想的な減衰を作り出すことが出来る。次に、この穴の位置だけを自在に設計し、穴の面積を変化しないとする場合、ピストンが図１の位置にある状態では、ピストンが４と５の間を移動すると、副筒または外筒を通じてピストンに接するシリンダーに設けられた４の穴と５、６、７の穴に輸液が流れる。ピストンロッドが進入する状態では４の穴に輸液が浸入するが、５、６、７の穴から輸液が排出される。この場合４の穴の面積が１に対して５，６，７の穴の面積の和は１＋１＋１で３になり１対３の面積の比で、浸入と排出が発生することで減衰力が制御される。これでは、ストローク最伸域での底突き防止と車体姿勢のコントロールに減衰が大きく効いてしまう。ピストンが図２の位置にある状態では、ピストンが５と６の間を移動すると４と５の穴に対し６と７の穴の比が２対２になり、図１の状態に比較して弱い減衰力を発生する。ピストンが図３の位置にある状態では、ピストンが６と７の間を移動すると７の穴に対し４、５，６，の穴の比が１対３となり、図１の状態と同じ減衰力を発生する。これでは、ストローク最屈域での操縦性の向上及び底突き防止に減衰が不足してしまう。次にこの穴の面積だけを自在に設計し、穴の位置を等間隔とする場合、ストローク最伸域での底突き防止と車体姿勢のコントロールに効果がある領域が、作動工程中の3分の1になり、ストローク中間域での乗り心地に効果がある領域と、ストローク最屈域での操縦性の向上及び底突き防止に効果がある領域が等分になり、乗り心地を重視した車両では、ストローク最伸域の、減衰力の作動領域が長く乗り心地が悪い。次にストローク中間域での乗り心地の良い領域が短い。さらにストローク最屈域での作動領域が長く乗り心地が悪い。対して、スポーツカー等、車体の姿勢変化を嫌う車両では、ストローク中間域での乗り心地の良いの作動領域が長く姿勢の変化が激しくなる。つまりショックアブソーバーを取り付ける、車両の用途、特徴に合わせることが出来ない。

１ピストンに接するシリンダー２外筒
３ピストン４基準穴の２倍の面積を有す穴
５基準穴６基準穴の２倍の面積を有す穴
７基準穴と同一の面積を有す穴

Claims

車両に用いられるショックアブソーバーにおいて、両端面を有する筒状シリンダー側面及び端面の任意の位置に複数の穴を設け、且つシリンダー内面に接するピストンは、ピストンロッドとともに筒状のシリンダー内面に平行移動する。減衰特性はこの複数の穴に対するピストンの位置により計量されて減衰が変動する。又ピストンが移動することでこれらの穴の面積比が変化することにより、輸液の流量の比も連動して変化することで減衰が発生し、かつ変化することを特徴とする。このことは車両に用いられるショックアブソーバーにおいて、最屈域、中間域、最伸域での減衰を個別に調製可能な、位置依存型のショックアブソーバーとなる。
この穴の面積は車両の作動条件に合わせて設計することで任意の減衰力を面積比で発生させることが出来る。この穴は、最屈域では面積が最も少なく最伸域では最屈域より大きく設計される、請求項１に記載のショックアブソーバー。
この穴の位置は等間隔では必ずしもなく、車両の作動条件に合わせて設計することで任意の減衰を希望する位置で、発生させることが出来る。この穴は、乗り心地を重視すると最屈域、最伸域の範囲が短く、中間域では範囲が長く設計される、スポーツ性を重視すると最屈域、最伸域の範囲が長く、中間域では範囲が短く設計される、請求項１及び２に記載のショックアブソーバー。
この穴は、ピストンの位置により、浸入抵抗と排出抵抗の両方の減衰を発生する機能を持つ請求項１、２、３に記載のショックアブソーバー。
この穴は、ピストンの移動方向により、浸入抵抗と排出抵抗の両方の減衰を発生する機能を持つ請求項１、２、３、４に記載のショックアブソーバー。