JP2015135148A - Suspension device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension device which includes an elastic body for developing reactive force to counterbalance the reactive force of an air spring when elongated to a maximum, and whose spring characteristics are gently changed since the elastic body is fully elongated, resulting in the ride quality improvement of a vehicle.SOLUTION: A suspension device F includes a telescopic type tube member 1 consisting of a vehicle body side tube 10 and a wheel side tube 11, the air spring using gas filled in the tube member 1 while being compressed, for developing reactive force according to the compression amount of the tube member 1, and an elastic body 2 for developing reactive force to counterbalance the reactive force of the air spring when elongated to a maximum. The spring constant of the elastic body 2 is changed on the way.

Description

本発明は、懸架装置に関する。   The present invention relates to a suspension device.

車両において車体と車輪との間に介装される懸架装置の中には、車体を弾性支持して路面凹凸による衝撃を吸収する懸架ばねとして、エアばねを利用するものがある。   Some suspension devices interposed between a vehicle body and wheels in a vehicle use an air spring as a suspension spring that elastically supports the vehicle body and absorbs an impact caused by road surface unevenness.

例えば、特許文献1に開示の懸架装置は、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において、前輪を懸架するフロントフォークであり、車体側チューブと車輪側チューブとからなるテレスコピック型のチューブ部材を備え、このチューブ部材内に気体を圧縮しながら封入して、エアばねからなる懸架ばねとして機能させている。   For example, the suspension device disclosed in Patent Document 1 is a front fork that suspends a front wheel in a straddle-type vehicle such as a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle, and includes a telescopic tube member including a vehicle body side tube and a wheel side tube. Gas is compressed in the tube member while being compressed to function as a suspension spring composed of an air spring.

上記懸架装置において、エアばねのばね特性は、図4中実線a及び破線aに示すようになっており、エアばねは、懸架装置の最伸長時においても反力を発揮して懸架装置を伸長方向に附勢するようになっている。このため、上記エアばねをそのまま懸架ばねとして利用した場合、コイルばねからなる懸架ばねを利用する場合と比較して、ばね特性が大きく異なる。   In the above suspension device, the spring characteristics of the air spring are as shown by a solid line a and a broken line a in FIG. 4, and the air spring exerts a reaction force even when the suspension device is fully extended, and extends the suspension device. It is to be urged in the direction. For this reason, when the air spring is used as it is as a suspension spring, the spring characteristics are greatly different from those when a suspension spring composed of a coil spring is used.

そこで、特許文献1に開示の懸架装置では、最伸長時におけるエアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体を備え、エアばねのばね特性aと弾性体のばね特性dの合成の特性(図4(b)中実線a,d合成)を、コイルばねからなる懸架ばねのばね特性に近づけている。   Therefore, the suspension device disclosed in Patent Document 1 includes an elastic body that exhibits a reaction force that cancels the reaction force caused by the air spring at the time of maximum extension, and is a combination of the spring characteristic a of the air spring and the spring characteristic d of the elastic body. The characteristics (combination of solid lines a and d in FIG. 4B) are brought close to the spring characteristics of a suspension spring made of a coil spring.

特開2010−185571号公報JP 2010-185571 A

しかしながら、上記した懸架装置において、弾性体がバランスばねと称される一本のコイルばねからなり、ばね定数が変化しないので、弾性体が伸び切るまでのストローク範囲E4と伸び切った後のストローク範囲E5とで、懸架装置のばね特性の変化が大きく搭乗者が違和感を覚える場合がある。   However, in the suspension device described above, the elastic body is composed of a single coil spring called a balance spring, and the spring constant does not change, so the stroke range E4 until the elastic body is fully extended and the stroke range after the elastic body is fully extended. At E5, the change in the spring characteristics of the suspension device is large, and the passenger may feel uncomfortable.

そこで、本発明の目的は、最伸長時におけるエアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体を備える懸架装置において、弾性体の伸び切りを境にする懸架装置のばね特性の変化を緩やかにし、車両の乗り心地を向上させることである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a suspension device having an elastic body that exhibits a reaction force that counteracts the reaction force of the air spring at the time of maximum extension. It is to loosen and improve the ride comfort of the vehicle.

上記課題を解決するための手段は、車体側チューブと車輪側チューブとからなるテレスコピック型のチューブ部材と、このチューブ部材内に気体を圧縮しながら封入して上記チューブ部材の圧縮量に応じた反力を発揮させるエアばねと、最伸長時における上記エアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体とを備えており、この弾性体のばね定数は、途中で変化することである。   Means for solving the above-mentioned problems include a telescopic tube member composed of a vehicle body side tube and a wheel side tube, and a gas corresponding to the amount of compression of the tube member sealed by compressing gas in the tube member. An air spring that exerts a force and an elastic body that exerts a reaction force that counteracts the reaction force of the air spring at the time of maximum extension are provided, and the spring constant of the elastic body changes midway.

本発明によれば、最伸長時におけるエアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体を備える懸架装置において、弾性体の伸び切りを境にする懸架装置のばね特性の変化を緩やかにし、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。   According to the present invention, in a suspension device including an elastic body that exhibits a reaction force that cancels the reaction force caused by the air spring at the maximum extension, the change in the spring characteristics of the suspension device at the boundary of the extension of the elastic body is moderated. This makes it possible to improve the riding comfort of the vehicle.

本発明の一実施の形態に係る懸架装置の主要部を部分的に切欠いて示した正面図である。It is the front view which notched and showed the principal part of the suspension apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る懸架装置の弾性体を拡大して示した正面図である。It is the front view which expanded and showed the elastic body of the suspension apparatus which concerns on one embodiment of this invention. (a)は、本発明の一実施の形態に係る懸架装置のエアばねと、弾性体と、伸切ばねそれぞれのばね特性を示した図である。(b)は、(a)のエアばねのばね特性と、弾性体のばね特性と、エアばね及び弾性体のばね特性の合成の特性を示した図である。(c)は、(a)のエアばねのばね特性と、弾性体のばね特性と、伸切ばねのばね特性と、エアばね、弾性体及び伸切ばねのばね特性の合成の特性を示した図である。(A) is the figure which showed the spring characteristic of each of the air spring, elastic body, and extending spring of the suspension apparatus which concerns on one embodiment of this invention. (B) is the figure which showed the synthetic | combination characteristic of the spring characteristic of the air spring of (a), the spring characteristic of an elastic body, and the spring characteristic of an air spring and an elastic body. (C) shows the combined characteristics of the spring characteristics of the air spring of (a), the spring characteristics of the elastic body, the spring characteristics of the extension spring, and the spring characteristics of the air spring, the elastic body and the extension spring. FIG. (a)は、従来の懸架装置のエアばねと、弾性体それぞれのばね特性を示した図である。(b)は、(a)のエアばねのばね特性と、弾性体のばね特性と、エアばね及び弾性体のばね特性の合成の特性を示した図である。(A) is the figure which showed the spring characteristic of the air spring of the conventional suspension apparatus, and each elastic body. (B) is the figure which showed the synthetic | combination characteristic of the spring characteristic of the air spring of (a), the spring characteristic of an elastic body, and the spring characteristic of an air spring and an elastic body.

以下に本発明の一実施の形態に係る懸架装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。   A suspension device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals given throughout the several drawings indicate the same or corresponding parts.

図1に示すように、本実施の形態に係る懸架装置Fは、車体側チューブ10と車輪側チューブ11とからなるテレスコピック型のチューブ部材1と、このチューブ部材1内に気体を圧縮しながら封入して上記チューブ部材1の圧縮量に応じた反力を発揮させるエアばねと、最伸長時における上記エアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体2とを備えており、この弾性体2のばね定数は、途中で変化する。   As shown in FIG. 1, the suspension device F according to the present embodiment includes a telescopic tube member 1 including a vehicle body side tube 10 and a wheel side tube 11, and encloses the tube member 1 while compressing gas. An air spring that exhibits a reaction force according to the compression amount of the tube member 1 and an elastic body 2 that exhibits a reaction force that cancels the reaction force of the air spring at the time of maximum extension are provided. The spring constant of the body 2 changes midway.

上記懸架装置Fは、本実施の形態において、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両の前輪を懸架するフロントフォークであり、前輪を両側から支える一対の脚部f1(一方の脚部f1のみを図示し、他方の脚部を省略する)と、これら脚部f1を連結するとともに車体の骨格となる車体フレームに連結される車体側ブラケット(図示せず)と、各脚部f1と前輪の車軸とを連結する車輪側ブラケット12とを備えている。本実施の形態において、本発明は、対となる脚部f1の両方に具現化されているが、一方の脚部f1にのみ具現化されるとしてもよい。   In the present embodiment, the suspension device F is a front fork that suspends a front wheel of a saddle-ride type vehicle such as a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle, and a pair of leg portions f1 that support the front wheel from both sides (only one leg portion f1 is illustrated). The other leg portion is omitted), a vehicle body side bracket (not shown) connected to the vehicle body frame that is the frame of the vehicle body, and the leg portions f1 and the front wheel axles. And a wheel side bracket 12 for connecting the two. In the present embodiment, the present invention is embodied in both of the paired legs f1, but may be embodied only in one leg f1.

対となる脚部f1は、共通の構成を備えているので、以下、一方の脚部f1についてのみ詳細に説明する。脚部f1は、当該脚部f1の外殻となるテレスコピック型のチューブ部材1と、このチューブ部材1内に収容される緩衝器本体Dとを備えており、チューブ部材1と緩衝器本体Dとの間には、作動油を貯留するリザーバRが形成されている。本実施の形態において、減衰力発生用の流体として作動油を利用しているので、リザーバRに作動油を貯留しているが、他の液体を利用するとしてもよい。   Since the paired legs f1 have a common configuration, only one leg f1 will be described in detail below. The leg portion f1 includes a telescopic tube member 1 that is an outer shell of the leg portion f1, and a shock absorber body D that is accommodated in the tube member 1. The tube member 1, the shock absorber body D, A reservoir R for storing hydraulic oil is formed between them. In the present embodiment, since the hydraulic oil is used as the fluid for generating the damping force, the hydraulic oil is stored in the reservoir R, but other liquid may be used.

上記作動油の液面(図示せず)を介して上側には、気体が圧縮されながら封入されて気室Gが形成されている。当該気室Gの圧縮された気体は、チューブ部材1の圧縮量に応じた反力を発揮するエアばねとして機能し、このエアばねは、チューブ部材1を常に伸長方向に附勢して車体を弾性支持する懸架ばねとして機能する。チューブ部材1の圧縮量は、懸架装置Fの圧縮量に等しいので、エアばねは、懸架装置Fの圧縮量に応じた反力を発揮するとともに、懸架装置Fを伸長方向に附勢するともいえる。また、本実施の形態において、気室Gは、リザーバRから緩衝器本体D内にかけて形成されており、リザーバR内の気室を、以下、リザーバ内気室g1とする。   An air chamber G is formed on the upper side through the fluid level (not shown) of the hydraulic oil, while the gas is compressed and sealed. The compressed gas in the air chamber G functions as an air spring that exerts a reaction force corresponding to the amount of compression of the tube member 1, and this air spring constantly urges the tube member 1 in the extending direction to It functions as a suspension spring that is elastically supported. Since the compression amount of the tube member 1 is equal to the compression amount of the suspension device F, it can be said that the air spring exerts a reaction force corresponding to the compression amount of the suspension device F and urges the suspension device F in the extending direction. . In the present embodiment, the air chamber G is formed from the reservoir R to the buffer body D, and the air chamber in the reservoir R is hereinafter referred to as a reservoir internal air chamber g1.

チューブ部材1は、図示しない車体側ブラケットに連結される車体側チューブ10と、車輪側ブラケット12に連結されて車体側チューブ10に出入りする車輪側チューブ11とを備えてテレスコピック型となっており、路面凹凸による衝撃が車輪に入力されると、車輪側チューブ11が車体側チューブ10に出入りして伸縮するようになっている。本実施の形態において、懸架装置Fは、車体側チューブ10に車輪側チューブ11が出入りする倒立型のフロントフォークであるが、車輪側チューブ11に車体側チューブ10が出入りする正立型のフロントフォークであるとしてもよい。   The tube member 1 is a telescopic type including a vehicle body side tube 10 connected to a vehicle body side bracket (not shown) and a wheel side tube 11 connected to the wheel side bracket 12 to enter and exit the vehicle body side tube 10. When an impact due to road surface unevenness is input to the wheel, the wheel side tube 11 enters and exits the vehicle body side tube 10 to expand and contract. In the present embodiment, the suspension device F is an inverted front fork in which the wheel side tube 11 enters and exits the vehicle body side tube 10, but an upright front fork in which the vehicle body side tube 10 enters and exits the wheel side tube 11. It may be.

チューブ部材1の上端開口は、キャップ部材13で塞がれており、チューブ部材1の下端開口は、車輪側ブラケット12で塞がれており、車体側チューブ10と車輪側チューブ11の重複部の間に形成される筒状隙間の下端開口は、車体側チューブ10の下部内周に保持されて車輪側チューブ11の外周面に摺接する環状のオイルシール14とダストシール15とで塞がれているので、チューブ部材1内に収容される作動油や気体がチューブ部材1外に漏れ出ないようになっている。   The upper end opening of the tube member 1 is closed by the cap member 13, and the lower end opening of the tube member 1 is closed by the wheel side bracket 12, and the overlapping portion of the vehicle body side tube 10 and the wheel side tube 11 is covered. The lower end opening of the cylindrical gap formed therebetween is closed by an annular oil seal 14 and a dust seal 15 that are held on the lower inner periphery of the vehicle body side tube 10 and are in sliding contact with the outer peripheral surface of the wheel side tube 11. Therefore, the hydraulic oil and gas accommodated in the tube member 1 are prevented from leaking out of the tube member 1.

また、キャップ部材13には、エアバルブ16が設けられており、このエアバルブ16を介して気室Gに気体を給排できるようになっている。気室Gは、チューブ部材1の伸縮に伴い膨縮し、気室Gの圧縮比を、リザーバRに貯留される作動油の量により決定することができる。そして、気室Gが所定容積にあるときの圧力を気体の給排で調節することにより、エアばねによるばね特性を所望の特性に設定できる。   The cap member 13 is provided with an air valve 16, and gas can be supplied to and discharged from the air chamber G via the air valve 16. The air chamber G expands and contracts as the tube member 1 expands and contracts, and the compression ratio of the air chamber G can be determined by the amount of hydraulic oil stored in the reservoir R. And the spring characteristic by an air spring can be set to a desired characteristic by adjusting the pressure when the air chamber G is in a predetermined volume by supply and discharge of gas.

チューブ部材1に収容される緩衝器本体Dは、キャップ部材13にシリンダ保持筒17を介して吊り下げた状態に保持される筒状のシリンダ3と、このシリンダ3内に軸方向に移動可能に挿入されるピストン4と、このピストン4に連結されて図1中下側に延びシリンダ3から突出して下端が車輪側ブラケット12に固定されるロッド5と、シリンダ3の図1中下端に固定されて上記ロッド5を軸方向に移動自在に軸支する環状のロッドガイド6と、キャップ部材13に吊り下げた状態に保持されてシリンダ3の反ロッド側の軸心部に起立するベースロッド7と、このベースロッド7の図1中下端に固定されるベース部材8と、ベースロッド7の外周に取り付けられてシリンダ3内を軸方向に移動可能なフリーピストン9とを備えている。   The shock absorber main body D accommodated in the tube member 1 has a cylindrical cylinder 3 held in a state suspended from the cap member 13 via a cylinder holding cylinder 17 and is movable in the axial direction within the cylinder 3. A piston 4 to be inserted, a rod 5 which is connected to the piston 4 and extends downward in FIG. 1 and protrudes from the cylinder 3 and whose lower end is fixed to the wheel-side bracket 12, and is fixed to the lower end in FIG. An annular rod guide 6 that pivotally supports the rod 5 so as to be movable in the axial direction, and a base rod 7 that is held in a state of being suspended from the cap member 13 and stands on the axial center of the cylinder 3 on the side opposite to the rod. A base member 8 fixed to the lower end in FIG. 1 of the base rod 7 and a free piston 9 attached to the outer periphery of the base rod 7 and capable of moving in the cylinder 3 in the axial direction are provided.

そして、シリンダ3内には、ピストン4で区画されて作動油が充填される図1中下側の伸側室L1及び図1中上側の圧側室L2と、ベース部材8で圧側室L2と区画されて作動油が充填される液溜室L3と、フリーピストン9で液溜室L3と区画されて気体が収容されるシリンダ内気室g2とが形成されている。ロッドガイド6の内周には、ロッド5の外周面に摺接する環状のベアリング60とシール61が直列に設けられており、このシール61でシリンダ3内の作動油が漏れ出ることを防いでいる。また、フリーピストン9の内周には、ベースロッド7の外周面に摺接するOリング90が設けられ、フリーピストン9の外周には、シリンダ3の内周面に摺接するOリング91が設けられており、気体と作動油とを分離できるようになっている。   In the cylinder 3, the lower extension side chamber L 1 in FIG. 1 and the upper pressure side chamber L 2 in FIG. 1, which are partitioned by the piston 4 and filled with hydraulic oil, and the pressure side chamber L 2 are partitioned by the base member 8. A liquid reservoir chamber L3 filled with hydraulic oil and a cylinder internal chamber g2 that is separated from the liquid reservoir chamber L3 by the free piston 9 and accommodates gas are formed. An annular bearing 60 and a seal 61 slidably in contact with the outer peripheral surface of the rod 5 are provided in series on the inner periphery of the rod guide 6, and the seal 61 prevents hydraulic oil in the cylinder 3 from leaking. . An O-ring 90 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the base rod 7 is provided on the inner periphery of the free piston 9, and an O-ring 91 that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 3 is provided on the outer periphery of the free piston 9. Gas and hydraulic oil can be separated.

シリンダ3を保持するシリンダ保持筒17の図1中上部には、当該シリンダ保持筒17の内外を連通する孔17aが形成されており、シリンダ内気室g2はリザーバ内気室g1とともに気室Gを構成する。つまり、本実施の形態において、気室Gは、緩衝器本体Dの外側のリザーバRから、緩衝器本体Dの内側であるシリンダ3内のフリーピストン9の直上部まで延びている。   A hole 17a that communicates the inside and outside of the cylinder holding cylinder 17 is formed in the upper part of the cylinder holding cylinder 17 that holds the cylinder 3 in FIG. 1, and the cylinder internal air chamber g2 constitutes an air chamber G together with the reservoir internal air chamber g1. To do. That is, in the present embodiment, the air chamber G extends from the reservoir R outside the shock absorber main body D to the top of the free piston 9 inside the cylinder 3 inside the shock absorber main body D.

シリンダ内気室g2は、リザーバ内気室g1と圧力が等しく、当該圧力でフリーピストン9を図1中下側に附勢し、液溜室L3を介して圧側室L2及び伸側室L1を加圧できる。このため、減衰力発生応答性を向上させることができる。なお、シリンダ内気室g2とリザーバ内気室g1とを分離するとしてもよく、この場合には、リザーバ内気室g1に気体を給排するエアバルブ16の他に、シリンダ内気室g2に気体を給排するエアバルブを設けることが好ましい。また、フリーピストン9をコイルばねで附勢することにより、減衰力発生応答性を向上させるとしてもよい。   The cylinder internal air chamber g2 has the same pressure as the reservoir internal air chamber g1, and can urge the free piston 9 downward in FIG. 1 by the pressure and pressurize the pressure side chamber L2 and the expansion side chamber L1 via the liquid reservoir chamber L3. . For this reason, damping force generation responsiveness can be improved. The cylinder internal chamber g2 and the reservoir internal chamber g1 may be separated. In this case, in addition to the air valve 16 that supplies and discharges gas to the reservoir internal chamber g1, gas is supplied to and discharged from the cylinder internal chamber g2. It is preferable to provide an air valve. Further, it is possible to improve the damping force generation responsiveness by urging the free piston 9 with a coil spring.

ピストン4には、伸側室L1と圧側室L2とを連通する伸側ピストン通路4aと圧側ピストン通路4bとが形成されている。ピストン4の図1中上側には、伸側ピストン通路4aを開閉するリーフバルブ40が積層されており、このリーフバルブ40は、伸長作動時にのみ伸側ピストン通路4aを開く。また、ピストン4の図1中下側には、圧側ピストン通路4bを開閉するリーフバルブ41が積層されており、このリーフバルブ41は、圧縮作動時にのみ圧側ピストン通路4bを開く。   The piston 4 is formed with an extension side piston passage 4a and a pressure side piston passage 4b communicating with the extension side chamber L1 and the pressure side chamber L2. A leaf valve 40 that opens and closes the expansion side piston passage 4a is laminated on the upper side of the piston 4 in FIG. 1, and the leaf valve 40 opens the expansion side piston passage 4a only during the extension operation. Further, a leaf valve 41 for opening and closing the pressure side piston passage 4b is stacked on the lower side of the piston 4 in FIG. 1, and the leaf valve 41 opens the pressure side piston passage 4b only during the compression operation.

ベース部材8には、圧側室L2と液溜室L3とを連通する伸側ベース通路8aと圧側ベース通路8bとが形成されている。ベース部材8の図1中下側には、伸側ベース通路8aを開閉するリーフバルブ80が積層されており、このリーフバルブ80は、伸長作動時にのみ伸側ベース通路8aを開く。また、ベース部材8の図1中上側には、圧側ベース通路8bを開閉するリーフバルブ81が積層されており、このリーフバルブ81は、圧縮作動時にのみ圧側ベース通路8bを開く。   The base member 8 is formed with an extension side base passage 8a and a pressure side base passage 8b communicating with the pressure side chamber L2 and the liquid reservoir chamber L3. A leaf valve 80 that opens and closes the extension-side base passage 8a is stacked below the base member 8 in FIG. 1, and the leaf valve 80 opens the extension-side base passage 8a only during the extension operation. Further, a leaf valve 81 for opening and closing the pressure side base passage 8b is laminated on the upper side of the base member 8 in FIG. 1, and the leaf valve 81 opens the pressure side base passage 8b only during the compression operation.

上記構成によれば、車輪側チューブ11が車体側チューブ10から退出し、ロッド5がシリンダ3から退出する懸架装置Fの伸長作動時において、縮小される伸側室L1の作動油がピストン4のリーフバルブ40を開き、伸側ピストン通路4aを通って拡大する圧側室L2に移動するとともに、シリンダ3から退出したロッド体積分の作動油がベース部材8のリーフバルブ80を開き、伸側ベース通路8aを通って液溜室L3から圧側室L2に移動する。このため、緩衝器本体Dは、上記作動油が伸側ピストン通路4a及び伸側ベース通路8aを移動する際の抵抗に起因する伸側減衰力を発揮する。また、液溜室L3から作動油が流出すると、フリーピストン9が図1中下側に移動して液溜室L3を縮小させるとともに、シリンダ内気室g2の容積を拡大させてロッド退出体積分のシリンダ内容積変化を補償できる。   According to the above configuration, the hydraulic oil in the expansion side chamber L <b> 1 that is reduced during the extension operation of the suspension device F in which the wheel side tube 11 is retracted from the vehicle body side tube 10 and the rod 5 is retracted from the cylinder 3 is the leaf of the piston 4. The valve 40 is opened and moved to the compression side chamber L2 expanding through the expansion side piston passage 4a, and the hydraulic oil corresponding to the volume of the rod retreated from the cylinder 3 opens the leaf valve 80 of the base member 8, and the expansion side base passage 8a. The fluid moves from the liquid reservoir L3 to the pressure side chamber L2. For this reason, the shock absorber main body D exhibits the extension side damping force due to the resistance when the hydraulic oil moves through the extension side piston passage 4a and the extension side base passage 8a. Further, when the hydraulic oil flows out from the liquid reservoir L3, the free piston 9 moves downward in FIG. 1 to reduce the liquid reservoir L3 and expand the volume of the cylinder internal chamber g2 to the amount of the rod withdrawal volume. Compensates for cylinder volume changes.

本実施の形態において、伸側ベース通路8aを開閉するリーフバルブ80の開弁圧が低く設定されて、当該リーフバルブ80が逆止弁として機能するようになっているので、上記伸側減衰力は、主に、伸側ピストン通路4aを開閉するリーフバルブ40の抵抗に起因するものである。このようにすることで、拡大する圧側室L2で作動油が不足することを抑制できるが、上記各リーフバルブ40,80による抵抗は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、伸側ピストン通路4aや伸側ベース通路8aを開閉したり、これらを通過する作動油の流れに抵抗を与えたりするための構成として、リーフバルブ40,80以外を採用するとしてもよく、例えば、ポペット弁やオリフィスを代用してもよい。   In the present embodiment, the valve opening pressure of the leaf valve 80 that opens and closes the extension-side base passage 8a is set low, and the leaf valve 80 functions as a check valve. Is mainly caused by the resistance of the leaf valve 40 that opens and closes the expansion side piston passage 4a. By doing in this way, it can suppress that hydraulic oil runs short in the pressure side chamber L2 to expand, However, Resistance by each said leaf valve 40,80 can be suitably changed according to the characteristic of desired damping force. It is. In addition, as a configuration for opening and closing the extension side piston passage 4a and the extension side base passage 8a and giving resistance to the flow of hydraulic oil passing through them, it may be possible to adopt other than the leaf valves 40 and 80, For example, a poppet valve or an orifice may be substituted.

反対に、車輪側チューブ11が車体側チューブ10に進入し、ロッド5がシリンダ3に進入する懸架装置Fの圧縮作動時において、縮小される圧側室L2の作動油がピストン4のリーフバルブ41を開き、圧側ピストン通路4bを通って拡大する伸側室L1に移動するとともに、シリンダ3に進入したロッド体積分の作動油がベース部材8のリーフバルブ81を開き、圧側ベース通路8bを通って圧側室L2から液溜室L3に移動する。このため、緩衝器本体Dは、上記作動油が圧側ピストン通路4b及び圧側ベース通路8bを移動する際の抵抗に起因する圧側減衰力を発揮する。また、液溜室L3に作動油が流入すると、フリーピストン9が図1中上側に移動して液溜室L3を拡大するとともに、シリンダ内気室g2の容積を縮小させてロッド進入体積分のシリンダ内容積変化を補償できる。   On the contrary, when the suspension system F is compressed by the suspension device F in which the wheel side tube 11 enters the vehicle body side tube 10 and the rod 5 enters the cylinder 3, the hydraulic oil in the compression side chamber L <b> 2 is reduced through the leaf valve 41 of the piston 4. The hydraulic oil corresponding to the rod volume that has entered the cylinder 3 opens the leaf valve 81 of the base member 8 and moves through the pressure side base passage 8b and moves to the pressure side chamber through the pressure side piston passage 4b. It moves from L2 to the liquid reservoir L3. For this reason, the shock absorber main body D exhibits a compression side damping force due to the resistance when the hydraulic oil moves through the compression side piston passage 4b and the compression side base passage 8b. Further, when the hydraulic oil flows into the liquid reservoir L3, the free piston 9 moves upward in FIG. 1 to enlarge the liquid reservoir L3 and reduce the volume of the cylinder internal air chamber g2 to reduce the cylinder entry volume cylinder. Can compensate for changes in internal volume.

本実施の形態において、圧側ピストン通路4bを開閉するリーフバルブ41の開弁圧が低く設定されて、当該リーフバルブ41が逆止弁として機能するようになっているので、上記圧側減衰力は、主に、圧側ベース通路8bを開閉するリーフバルブ81の抵抗に起因するものである。このようにすることで、拡大する伸側室L1で作動油が不足することを抑制できるが、上記各リーフバルブ41,81による抵抗は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、圧側ピストン通路4bや圧側ベース通路8bを開閉したり、これらを通過する作動油の流れに抵抗を与えたりするための構成として、リーフバルブ41,81以外を採用するとしてもよく、例えば、ポペット弁やオリフィスを代用してもよい。   In the present embodiment, the valve-opening pressure of the leaf valve 41 that opens and closes the compression-side piston passage 4b is set low, and the leaf valve 41 functions as a check valve. This is mainly due to the resistance of the leaf valve 81 that opens and closes the pressure-side base passage 8b. By doing in this way, it can suppress that hydraulic oil runs short in the expansion side chamber L1 which expands, However, Resistance by each said leaf valve 41 and 81 can be suitably changed according to the characteristic of desired damping force. It is. Further, as a configuration for opening and closing the pressure-side piston passage 4b and the pressure-side base passage 8b and for imparting resistance to the flow of hydraulic oil passing through them, a configuration other than the leaf valves 41 and 81 may be employed. Poppet valves and orifices may be substituted.

ピストン4とロッドガイド6との間には、懸架装置Fの最伸長時におけるエアばねの反力を相殺する反力を発揮する弾性体2が設けられている。この弾性体2は、図2に示すように、二段の多段コイルばね、即ち、二段コイルばねからなり、ピッチPが小さくばね定数が小さい第一コイル部2aと、この第一コイル部2aと一続きとなり上記第一コイル部2aよりもピッチPが大きくばね定数が大きい第二コイル部2bとを備えている。また、弾性体2が圧縮する過程において、ばね定数の小さい第一コイル部2aが先に最圧縮されように設定されている。   Between the piston 4 and the rod guide 6, there is provided an elastic body 2 that exerts a reaction force that cancels the reaction force of the air spring when the suspension device F is fully extended. As shown in FIG. 2, the elastic body 2 includes a two-stage coil spring, that is, a two-stage coil spring, a first coil portion 2a having a small pitch P and a small spring constant, and the first coil portion 2a. And a second coil portion 2b having a larger pitch P and a larger spring constant than the first coil portion 2a. Further, the first coil part 2a having a small spring constant is set so as to be compressed most first in the process of the elastic body 2 compressing.

この第一コイル部2aが最圧縮されたときの弾性体2の圧縮量をXとすると、弾性体2の圧縮量が零(自然長)からX未満である場合の弾性体のばね定数は、第一コイル部2aのばね定数と第二コイル部2bのばね定数の合成となり、弾性体2の圧縮量がX以上である場合の弾性体2のばね定数は、第二コイル部2bのばね定数となる。   When the compression amount of the elastic body 2 when the first coil portion 2a is most compressed is X, the spring constant of the elastic body when the compression amount of the elastic body 2 is less than X (natural length) is less than X. The spring constant of the first coil portion 2a and the spring constant of the second coil portion 2b are combined, and the spring constant of the elastic body 2 when the compression amount of the elastic body 2 is X or more is the spring constant of the second coil portion 2b. It becomes.

図1に示すように、弾性体2の軸方向の端部には、それぞれ、ロッド5の挿通を許容する中心孔を有した環状のホルダ20,21が嵌合されている。弾性体2の図1中下端部に嵌合するホルダ20は、ロッドガイド6に固定されている。他方、弾性体2の図1中上端部に嵌合するホルダ21は、シリンダ3内を軸方向に摺動できるようになっている。ロッド5の外周には、ピストン4の図1中下側に環状のストッパ50が固定されており、懸架装置Fがある程度伸長するとホルダ21がストッパ50に当接して弾性体2を圧縮できるようになっている。このように、上下のホルダ21,20の間で弾性体2が圧縮されると、弾性体2は圧縮量に応じた反力を発揮し、この弾性体2による反力は懸架装置Fを圧縮させる方向に作用する(図3中実線b、一点鎖線b)。懸架装置Fに組み付けられた弾性体2の圧縮量は、懸架装置Fの最伸長時において最も大きくなり、懸架装置Fの全ストローク範囲の中央付近で零となり、弾性体2が伸び切るようになっている。   As shown in FIG. 1, annular holders 20 and 21 each having a center hole that allows the rod 5 to be inserted are fitted to the end portions of the elastic body 2 in the axial direction. A holder 20 fitted to the lower end of the elastic body 2 in FIG. 1 is fixed to the rod guide 6. On the other hand, the holder 21 fitted to the upper end portion in FIG. 1 of the elastic body 2 can slide in the cylinder 3 in the axial direction. An annular stopper 50 is fixed to the outer periphery of the rod 5 on the lower side of the piston 4 in FIG. 1 so that the holder 21 can come into contact with the stopper 50 and compress the elastic body 2 when the suspension device F extends to some extent. It has become. Thus, when the elastic body 2 is compressed between the upper and lower holders 21 and 20, the elastic body 2 exerts a reaction force corresponding to the compression amount, and the reaction force by the elastic body 2 compresses the suspension device F. It acts in the direction to be caused (solid line b in FIG. 3, dashed line b). The amount of compression of the elastic body 2 assembled to the suspension apparatus F becomes the largest when the suspension apparatus F is fully extended, becomes zero near the center of the entire stroke range of the suspension apparatus F, and the elastic body 2 extends completely. ing.

ところで、懸架装置Fの最伸長時においても気室Gは加圧された状態となっており、エアばねによる反力が懸架装置Fを伸長させる方向に作用する(図3中実線a、破線a)。そして、懸架装置Fの最伸長時において、伸長方向に作用するエアばねの反力を、圧縮方向に作用する弾性体2の反力で相殺して、懸架装置Fにかかる荷重が零、または、零に近い値となるように設定されている(図3(b)中実線a,b合成)。このようにすることで、弾性体2のばね特性とエアばねのばね特性の合成の特性を、コイルばねからなる懸架ばねのばね特性に近づけることができる。   By the way, even when the suspension device F is fully extended, the air chamber G is in a pressurized state, and a reaction force by the air spring acts in a direction in which the suspension device F is extended (solid line a, broken line a in FIG. 3). ). Then, when the suspension device F is fully extended, the reaction force of the air spring acting in the extension direction is canceled by the reaction force of the elastic body 2 acting in the compression direction, and the load applied to the suspension device F is zero, or It is set to be a value close to zero (solid lines a and b in FIG. 3B). By doing in this way, the synthetic | combination characteristic of the spring characteristic of the elastic body 2 and the spring characteristic of an air spring can be closely approached to the spring characteristic of the suspension spring which consists of a coil spring.

本実施の形態において、弾性体2の内側に、この弾性体2よりもコイル径が小さく、軸方向長さが短いコイルばねからなる伸切ばねSが設けられている。当該伸切ばねSは、懸架装置Fが最伸長時近傍にあるときに、圧縮されて反力を発揮し、この伸切ばねSによる反力が懸架装置Fを圧縮させる方向に作用する(図3中実線c、二点鎖線c)。当該伸切ばねSを備えることにより、エアばね、弾性体2及び伸切ばねSのばね特性を合成すると、最伸長時近傍の所定のストローク範囲で、懸架装置Fに圧縮方向に荷重がかかるようになっているので、懸架装置Fの伸長作動を抑制し、懸架装置Fの最伸長時の衝撃を緩和できる。   In the present embodiment, an extending spring S made of a coil spring having a coil diameter smaller than that of the elastic body 2 and a short axial length is provided inside the elastic body 2. The extension spring S is compressed to exert a reaction force when the suspension device F is in the vicinity of the maximum extension, and the reaction force by the extension spring S acts in a direction in which the suspension device F is compressed (see FIG. 3 solid line c, two-dot chain line c). By providing the extension spring S, when the spring characteristics of the air spring, the elastic body 2 and the extension spring S are combined, a load is applied to the suspension device F in the compression direction within a predetermined stroke range near the maximum extension. Therefore, the extension operation of the suspension device F can be suppressed, and the impact at the maximum extension time of the suspension device F can be reduced.

以下、本実施の形態に係る懸架装置Fの作動について説明する。   Hereinafter, the operation of the suspension device F according to the present embodiment will be described.

図3(c)中実線a,b,c合成で示すように、懸架装置Fの最伸長時から伸切ばねSが伸び切り、自然長となるまでのストローク範囲E1において、懸架装置Fのばね特性は、エアばねのばね特性aと、弾性体2のばね特性bと、伸切ばねSのばね特性cに依存する。当該ストローク範囲E1において、弾性体2の圧縮量はX以上となるように設定されているので、弾性体2のばね定数は第二コイル部2bのばね定数となり、弾性体2のばね特性は第二コイル部2bの特性に依存する。   As shown by the combined lines a, b, and c in FIG. 3 (c), the spring of the suspension device F in the stroke range E1 from the maximum extension of the suspension device F until the extension spring S is fully extended to the natural length. The characteristic depends on the spring characteristic a of the air spring, the spring characteristic b of the elastic body 2, and the spring characteristic c of the extending spring S. In the stroke range E1, since the compression amount of the elastic body 2 is set to be equal to or greater than X, the spring constant of the elastic body 2 is the spring constant of the second coil portion 2b, and the spring characteristic of the elastic body 2 is It depends on the characteristics of the two-coil part 2b.

つづいて、伸切ばねSが自然長となった後で、弾性体2が伸び切り自然長となるまでのストローク範囲E2においては、懸架装置Fのばね特性は、エアばねのばね特性aと弾性体2のばね特性bに依存する。当該ストローク範囲E2において、弾性体2の圧縮量がXを超えている前半領域E2aでは、第一コイル部2aが最圧縮された状態となっているので、弾性体2のばね定数は、第二コイル部2bのばね定数となり、弾性体2のばね特性は第二コイル部2bのばね特性に依存する。これに対して、上記ストローク範囲E2において、弾性体2の圧縮量がX以下となる後半領域E2bでは、第一コイル部2aが伸縮できるので、弾性体2のばね定数は、直列される第一コイル部2aと第二コイル部2bのばね定数の合成となって小さくなる。   Subsequently, in the stroke range E2 until the elastic body 2 extends to the natural length after the extension spring S has become the natural length, the spring characteristics of the suspension device F are the spring characteristics a and the elasticity of the air spring. Depends on the spring characteristic b of the body 2. In the stroke range E2, in the first half region E2a where the compression amount of the elastic body 2 exceeds X, the first coil portion 2a is in the most compressed state. The spring constant of the coil part 2b is obtained, and the spring characteristic of the elastic body 2 depends on the spring characteristic of the second coil part 2b. On the other hand, in the stroke range E2, in the latter half region E2b where the compression amount of the elastic body 2 is X or less, the first coil portion 2a can be expanded and contracted, so that the spring constant of the elastic body 2 is the first in series. The spring constant of the coil part 2a and the second coil part 2b is combined to be small.

つづいて、弾性体2が自然長となった後のストローク範囲E3において、懸架装置Fのばね特性は、エアばねのばね特性aに依存するが、上記したように、手前のストローク範囲E2において弾性体2のばね定数が途中で変化し、ストローク範囲E3の直前領域(E2b)での弾性体2のばね定数が小さくなって傾きを小さくしているので、弾性体2の伸び切りを境にしたばね定数の変化を小さくできる。したがって、懸架装置F全体としてのばね特性の変化を緩やかにし、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。   Subsequently, in the stroke range E3 after the elastic body 2 becomes a natural length, the spring characteristic of the suspension device F depends on the spring characteristic a of the air spring, but as described above, the spring characteristic is elastic in the front stroke range E2. The spring constant of the body 2 changes in the middle, and the spring constant of the elastic body 2 in the region (E2b) immediately before the stroke range E3 is reduced to reduce the inclination. The change in the spring constant can be reduced. Therefore, the change in the spring characteristics of the suspension device F as a whole can be moderated, and the riding comfort of the vehicle can be improved.

以下、本実施の形態に係る懸架装置Fの作用効果について説明する。   Hereinafter, the effect of the suspension apparatus F which concerns on this Embodiment is demonstrated.

本実施の形態において、弾性体2の第二コイル部2bは、第一コイル部2aよりもピッチPが大きく、ばね定数が大きく設定される。   In the present embodiment, the second coil portion 2b of the elastic body 2 has a larger pitch P and a larger spring constant than the first coil portion 2a.

上記構成によれば、多段コイルばねを利用した弾性体2において、当該弾性体2が圧縮されるとき、第一コイル部2aを第二コイル部2bよりも先に最圧縮させることが容易であり、多段コイルばねの設計を容易にできる。なお、弾性体2となる多段コイルばねの構成は上記の限りではなく、ばね定数が小さいコイル部のピッチPを、ばね定数が大きいコイル部のピッチPよりも大きくしてもよく、ばね定数が小さいコイル部よりも先にばね定数が大きいコイル部を最圧縮させるようにしてもよい。   According to the above configuration, in the elastic body 2 using a multistage coil spring, when the elastic body 2 is compressed, it is easy to compress the first coil portion 2a before the second coil portion 2b. The multi-stage coil spring can be easily designed. The configuration of the multi-stage coil spring serving as the elastic body 2 is not limited to the above, and the pitch P of the coil portion having a small spring constant may be larger than the pitch P of the coil portion having a large spring constant. You may make it compress the coil part with a large spring constant ahead of a small coil part.

また、本実施の形態において、弾性体2は、二段の多段コイルばねからなり、第一コイル部2aと、この第一コイル部2aと一続きとなる第二コイル部2bとを備えている。そして、弾性体2が圧縮されるとき、第一コイル部2aが第二コイル部2bよりも先に最圧縮される。   In the present embodiment, the elastic body 2 includes a two-stage multi-stage coil spring, and includes a first coil portion 2a and a second coil portion 2b that is connected to the first coil portion 2a. . And when the elastic body 2 is compressed, the 1st coil part 2a is most compressed ahead of the 2nd coil part 2b.

上記構成によれば、弾性体2の圧縮量が所定よりも小さい領域、即ち、弾性体2が所定よりも伸びた状態にあるときの弾性体2のばね定数を下げることができる。このため、本実施の形態のように、エアばねのばね定数がそれほど大きくない全ストローク範囲の中ほどで、弾性体2が伸び切り、エアばねのみのばね特性に切り替わる場合において、弾性体2の伸び切りを境にした懸架装置Fのばね特性の変化を効果的に緩やかにできる。   According to the said structure, the spring constant of the elastic body 2 when the compression amount of the elastic body 2 is smaller than predetermined | prescribed, ie, the elastic body 2 exists in the state extended more than predetermined, can be lowered | hung. For this reason, in the case where the elastic body 2 is fully extended in the middle of the entire stroke range where the spring constant of the air spring is not so large as in the present embodiment, and the spring characteristic of the air spring only is switched, It is possible to effectively moderate the change in the spring characteristics of the suspension device F at the end of the stretch.

また、上記構成によれば、一本の多段コイルばねで弾性体2のばね定数を途中で変化させることができるので、懸架装置Fの部品数を削減することができ、構成を簡易にすることができる。なお、本実施の形態において、弾性体2は二段コイルばねからなるが、三段以上の多段コイルばねからなるとしてもよい。   Moreover, according to the said structure, since the spring constant of the elastic body 2 can be changed on the way with one multistage coil spring, the number of parts of the suspension apparatus F can be reduced, and a structure is simplified. Can do. In the present embodiment, the elastic body 2 is composed of a two-stage coil spring, but may be composed of a multi-stage coil spring having three or more stages.

また、弾性体2の構成は上記の限りではなく、弾性体2が、直列または並列に配置される複数のコイルばねからなり、弾性体2が伸長するとき、一方のコイルばねが他方のコイルばねよりも先に伸び切るようにしてもよい。この場合においても、弾性体2のばね定数を途中で変化させ、弾性体2の圧縮量が所定よりも小さい領域で、弾性体2のばね定数を下げることができる。   The configuration of the elastic body 2 is not limited to the above, and the elastic body 2 includes a plurality of coil springs arranged in series or in parallel, and when the elastic body 2 extends, one coil spring is the other coil spring. You may make it extend ahead. Also in this case, the spring constant of the elastic body 2 can be changed in the middle, and the spring constant of the elastic body 2 can be lowered in a region where the compression amount of the elastic body 2 is smaller than a predetermined value.

また、本実施の形態において、懸架装置Fは、車体側チューブ10と車輪側チューブ11とからなるテレスコピック型のチューブ部材1と、このチューブ部材1内に気体を圧縮しながら封入して上記チューブ部材1の圧縮量に応じた反力を発揮させるエアばねと、最伸長時における上記エアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体2とを備えており、この弾性体2のばね定数は、途中で変化する。   Further, in the present embodiment, the suspension device F includes the telescopic tube member 1 including the vehicle body side tube 10 and the wheel side tube 11, and the tube member 1 is sealed while gas is compressed in the tube member 1. 1 includes an air spring that exerts a reaction force corresponding to the compression amount of 1 and an elastic body 2 that exerts a reaction force that counteracts the reaction force of the air spring at the maximum extension, and the spring constant of the elastic body 2 Changes on the way.

上記構成によれば、弾性体2のばね定数を途中で変化させているので、弾性体2の伸び切りを境にする懸架装置Fのばね特性の変化を緩やかにし、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。   According to the above configuration, since the spring constant of the elastic body 2 is changed in the middle, the change in the spring characteristics of the suspension device F bordered by the extension of the elastic body 2 is moderated, and the riding comfort of the vehicle is improved. It becomes possible.

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。   Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, it should be understood that modifications, variations and changes may be made without departing from the scope of the claims.

F 懸架装置
P ピッチ
1 チューブ部材
2 弾性体
2a 第一コイル部
2b 第二コイル部
10 車体側チューブ
11 車輪側チューブ
F suspension device P pitch 1 tube member 2 elastic body 2a first coil part 2b second coil part 10 vehicle body side tube 11 wheel side tube

Claims (4)

車体側チューブと車輪側チューブとからなるテレスコピック型のチューブ部材と、このチューブ部材内に気体を圧縮しながら封入して上記チューブ部材の圧縮量に応じた反力を発揮させるエアばねと、最伸長時における上記エアばねによる反力を相殺する反力を発揮する弾性体とを備えており、この弾性体のばね定数は、途中で変化することを特徴とする懸架装置。   A telescopic tube member composed of a vehicle body side tube and a wheel side tube, an air spring that encloses the tube member while compressing gas and exerts a reaction force according to the compression amount of the tube member, and maximum extension And a resilient member that exerts a reaction force that counteracts the reaction force of the air spring at the time, and the spring constant of the resilient member changes midway. 上記弾性体は、多段コイルばねからなり、第一コイル部と、この第一コイル部と一続きとなる第二コイル部とを備えており、上記弾性体が圧縮されるとき、上記第一コイル部が上記第二コイル部よりも先に最圧縮されることを特徴とする請求項1に記載の懸架装置。   The elastic body includes a multi-stage coil spring, and includes a first coil portion and a second coil portion that is continuous with the first coil portion. When the elastic body is compressed, the first coil The suspension device according to claim 1, wherein the portion is most compressed before the second coil portion. 上記第二コイル部は、上記第一コイル部よりもピッチが大きく、ばね定数が大きく設定されることを特徴とする請求項2に記載の懸架装置。   The suspension device according to claim 2, wherein the second coil part has a larger pitch and a larger spring constant than the first coil part. 上記弾性体は、直列または並列に配置される複数のコイルばねからなり、上記弾性体が伸長するとき、一方の上記コイルばねが他方の上記コイルばねよりも先に伸び切ることを特徴とする請求項1に記載の懸架装置。
The elastic body is composed of a plurality of coil springs arranged in series or in parallel, and when the elastic body extends, one of the coil springs extends before the other coil spring. Item 2. The suspension device according to item 1.
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