JP2023038413A - 懸架装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行時にタイヤが路面上の突起に衝突したときに、支持装置から車体に加えられる上向きの力を抑える。【解決手段】エンジンＥを支持する第１防振装置１１は、第１主液室２１と、第１副液室２２と、第１オリフィス通路２３と、を備え、車軸Ａに連結される第２防振装置１２は、第２主液室３１と、第２副液室３２と、第２オリフィス通路３３と、を備え、連結部材１３は、第１主液室に連通する第１連通路４１と、第２主液室に連通する第２連通路４２と、第１連通路と第２連通路とを仕切る仕切部材４３と、を備え、仕切部材は、第１連通路および第２連通路を互いに連通する連通孔４３ａを開放可能に閉塞する弁体４４を備え、弁体は、第２連通路の内圧が第１連通路の内圧より高くなったときに、連通孔を開放する。【選択図】図１

Description

本発明は、懸架装置に関するものである。

従来から、車体に取付けられ、エンジンを支持する第１防振装置と、車体に取付けられ、車軸に連結される第２防振装置と、第１防振装置および第２防振装置を互いに連結する連結部材と、を備えた懸架装置が知られている。

特開２００６－２２４９３１号公報

しかしながら、前記従来の懸架装置では、車両走行時にタイヤが路面上の突起を乗り越える過程において、タイヤが突起に衝突したときに、ショックアブソーバおよびコイルスプリングを備えた支持装置から車体に加えられる上向きの力を抑えることが困難であるという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、車両走行時にタイヤが路面上の突起に衝突したときに、支持装置から車体に加えられる上向きの力を抑えることができる懸架装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の懸架装置は、車体に取付けられ、エンジンを支持する第１防振装置と、車体に取付けられ、車軸に連結される第２防振装置と、前記第１防振装置および前記第２防振装置を互いに連結する連結部材と、を備え、前記第１防振装置は、上下方向の振動入力に伴い内圧が増減する第１主液室と、上下方向の振動入力に伴い拡縮する第１副液室と、前記第１主液室および前記第１副液室を互いに連通する第１オリフィス通路と、を備え、前記第２防振装置は、前後方向の振動入力に伴い内圧が増減する第２主液室と、前後方向の振動入力に伴い拡縮する第２副液室と、前記第２主液室および前記第２副液室を互いに連通する第２オリフィス通路と、を備え、前記連結部材は、前記第１主液室に連通する第１連通路と、前記第２主液室に連通する第２連通路と、前記第１連通路と前記第２連通路とを仕切る仕切部材と、を備え、前記仕切部材は、前記第１連通路および前記第２連通路を互いに連通する連通孔を開放可能に閉塞する弁体を備え、前記弁体は、前記第２連通路の内圧が前記第１連通路の内圧より高くなったときに、前記連通孔を開放する。

第１防振装置に、エンジンからの上下方向の振動が入力されると、液体が第１オリフィス通路を通して第１主液室と第１副液室との間を流通し、この振動が減衰、吸収される。
第２防振装置に、例えば車両走行時の加減速などに起因した前後方向の振動が入力されると、液体が第２オリフィス通路を通して第２主液室と第２副液室との間を流通し、この振動が減衰、吸収される。
通常の車両走行時には、弁体が連通孔を閉塞し、連通孔を通した第１主液室と第２主液室との連通を遮断しているので、第１防振装置および第２防振装置それぞれにおいて、所期した防振性能を独立して発揮させることができる。

そして、車両走行中にタイヤが路面上の突起を乗り越える過程において、タイヤが突起に衝突したときに、車軸には、上向きの斜め後方の力が加えられる。この際、車体には、車軸に連結され、かつショックアブソーバおよびコイルスプリングを備えた支持装置を介して上向きの力が加えられるとともに、第２防振装置には、後ろ向きの力が加えられる。
このうち、車体に加えられた上向きの力によって、エンジンには、第１防振装置を介して押上力が加えられるものの、車体には、エンジンの慣性により、反力として押下力が加えられる。
また、第２防振装置に加えられた後ろ向きの力によって、第２主液室の内圧が急激に上昇すると、第２オリフィス通路が目詰まりし、連結部材の弁体が開き、連通孔を通して第２連通路と第１連通路とが互いに連通することで、第１主液室の内圧が急激に上昇することとなり、第１オリフィス通路が目詰まりする。
このように第１主液室の内圧が急激に上昇することによって、前述した、エンジンの慣性に起因して車体に加えられる押下力が増大することとなり、支持装置から車体に加えられる上向きの力を低減することができる。

その後、タイヤが突起に乗り上がると、車軸および車体が上昇するとともに、エンジンも自身の慣性によって車体に対して上昇し、また、車軸が前方に復元移動する。
次に、タイヤが突起を乗り越えると、車軸および車体が下降するとともに、エンジンは自身の慣性により未だ車体に対して上昇しようとする。これにより、支持装置から車体に加えられる下向きの力が低減され、車体の急激な下降が抑えられる。

前記仕切部材に、前記第１連通路および前記第２連通路を互いに連通し、かつ前記連通孔より流通抵抗が大きいリーク小孔が形成されてもよい。

仕切部材に、第１連通路および第２連通路を互いに連通し、かつ連通孔より流通抵抗が大きいリーク小孔が形成されているので、例えば第１連通路の内圧が第２連通路の内圧より高い状態で、弁体が連通孔を閉塞しても、第１連通路の液体がリーク小孔を通して第２連通路に漸次流入することとなり、この内圧差を解消することができる。これにより、例えば、車両走行中にタイヤが路面上の突起を乗り越える過程において、前述した作用効果を安定して奏功させること等ができる。

前記第２主液室は、車体のフロアの下方に設けられ、前記第２オリフィス通路および前記第２副液室は、車体のフロアの上方に設けられ、前記第２主液室は、前記第２連通路を通して前記第２オリフィス通路および前記第２副液室に連通してもよい。

第２オリフィス通路および第２副液室が、第２連通路を通して第２主液室に連通し、かつ車体のフロアの上方に設けられているので、車体のフロアの下方のスペースを広く確保しやすくなる。

この発明によれば、車両走行時にタイヤが路面上の突起に衝突したときに、支持装置から車体に加えられる上向きの力を抑えることができる。

第１実施形態として示した懸架装置の模式図である。 一実施形態として示した第１防振装置の縦断面図である。 第１実施形態として示した第２防振装置の一部の横断面図である。 図１の懸架装置において、タイヤが突起に衝突した状態を示す図である。 図４の状態から、タイヤが突起に乗り上がった状態を示す図である。 図５の状態から、タイヤが突起を乗り越えた状態を示す図である。 第２実施形態として示した懸架装置の模式図である。 第２実施形態として示した第２防振装置の横断面図である。

以下、懸架装置の第１実施形態を、図１～図６を参照しながら説明する。
図１に示されるように、懸架装置１は、車体Ｂ１に取付けられ、エンジンＥを支持する第１防振装置１１と、車体Ｂ１に取付けられ、車軸Ａに連結される第２防振装置１２と、第１防振装置１１および第２防振装置１２を互いに連結する連結部材１３と、を備えている。
エンジンＥは、車体Ｂ１のフロアＦの上方に設けられ、車軸Ａは、フロアＦの下方に設けられている。車軸ＡおよびフロアＦは、ショックアブソーバおよびコイルスプリングを備えた支持装置Ｄを介して上下方向に連結されている。

第１防振装置１１は、上下方向の振動入力に伴い内圧が増減する第１主液室２１と、上下方向の振動入力に伴い拡縮する第１副液室２２と、第１主液室２１および第１副液室２２を互いに連通する第１オリフィス通路２３と、を備えている。第１防振装置１１は、フロアＦの上方に設けられるとともに、いわゆる差圧式の構造を有している。
図２に示されるように、第１防振装置１１は、第１外筒２４、第１内側部材２５、第１弾性体２６、第１仕切部材２７、および第１ダイヤフラム２８を備えている。

第１外筒２４は、上下方向に延びている。第１外筒２４は、ブラケットＢ２を介して車体Ｂ１に取付けられている。第１外筒２４は、ブラケットＢ２に形成された、上下方向に延びる装着孔内に嵌合されている。第１外筒２４内が、液体が封入された液室となっている。
第１内側部材２５は、上下方向に延びる棒状に形成されている。第１内側部材２５は、第１外筒２４と同軸に配設されている。第１内側部材２５は、第１外筒２４の上端開口から上方に突出している。第１内側部材２５にエンジンＥが取付けられる。

第１弾性体２６は、ゴム材料等により弾性変形可能に形成されている。第１弾性体２６は、第１外筒２４の内周面と第１内側部材２５の外周面とを連結し、第１外筒２４の上端開口を閉塞している。
第１ダイヤフラム２８は、ゴム材料等により弾性変形可能に形成されている。第１ダイヤフラム２８には、リング体２８ａが接着されており、リング体２８ａが、第１外筒２４の下端部内に嵌合されている。

第１仕切部材２７は、第１外筒２４内に嵌合され、第１外筒２４内を上下方向に仕切っている。第１外筒２４内のうち、第１仕切部材２７と第１弾性体２６とにより画成された部分が、第１主液室２１とされ、第１仕切部材２７と第１ダイヤフラム２８とにより画成された部分が、第１副液室２２となっている。第１仕切部材２７の外周面と、第１外筒２４の内周面と、の間に、第１オリフィス通路２３が設けられている。第１仕切部材２７は、第１主液室２１の隔壁の一部を構成するメンブラン２７ａを備えている。メンブラン２７ａは、ゴム材料等により弾性変形可能に形成されている。第１仕切部材２７は、メンブラン２７ａを下方から覆い、かつ第１副液室２２の隔壁の一部を構成する被覆板２７ｂを備えている。被覆板２７ｂに、上下方向に貫く複数の貫通孔２７ｃが形成されている。

第１外筒２４に、第１主液室２１に開口する第１連通開口２４ａが形成されている。第１主液室２１は、第１連通開口２４ａを通して連結部材１３の後述する第１連通路４１に連通している。

第２防振装置１２は、前後方向の振動入力に伴い内圧が増減する第２主液室３１と、前後方向の振動入力に伴い拡縮する第２副液室３２と、第２主液室３１および第２副液室３２を互いに連通する第２オリフィス通路３３と、を備えている。第２防振装置１２は、いわゆる差圧式の構造を有している。
図１および図３に示されるように、第２防振装置１２は、第２外筒３４、第２内側部材３５、第２弾性体３６、および第２ダイヤフラム３７を備えている。

第２外筒３４は、上下方向に延びている。第２外筒３４は、不図示のブラケットを介して介して車体Ｂ１に取付けられている。
第２内側部材３５は、上下方向に延びる筒状に形成されている。第２内側部材３５は、第２外筒３４と同軸に配設されている。第２内側部材３５に、不図示のブラケットを介して車軸Ａが連結される。

第２弾性体３６は、ゴム材料等により弾性変形可能に形成されている。第２弾性体３６は、第２外筒３４の内周面と第２内側部材３５の外周面とを連結し、第２外筒３４の内周面と第２内側部材３５の外周面との間の空間を前後方向に分断している。本実施形態では、この空間のうち、後側に位置する空間が、液体が封入された第２主液室３１となっている。
第２外筒３４および第２内側部材３５の前後方向の相対移動に伴う、第２主液室３１の受圧面積は、第１外筒２４および第１内側部材２５の上下方向の相対移動に伴う、第１主液室２１の受圧面積より小さくなっている。

第２外筒３４に、第２主液室３１に開口する第２連通開口３４ａが形成されている。第２主液室３１は、第２連通開口３４ａを通して連結部材１３の後述する第２連通路４２に連通している。
第２外筒３４、第２内側部材３５、第２弾性体３６、および第２主液室３１は、車体Ｂ１のフロアＦの下方に設けられている。第２外筒３４、第２内側部材３５、第２弾性体３６、および第２主液室３１は、車軸Ａの後方に設けられている。

第２ダイヤフラム３７、第２副液室３２、および第２オリフィス通路３３は、第２外筒３４、第２内側部材３５、第２弾性体３６、および第２主液室３１から上方に離れている。図１に示されるように、第２ダイヤフラム３７、第２副液室３２、および第２オリフィス通路３３は、車体Ｂ１のフロアＦの上方に設けられている。第２ダイヤフラム３７は、ゴム材料等により弾性変形可能に形成されている。
第２オリフィス通路３３、および第２副液室３２は、連結部材１３を通して第２主液室３１に連通している。

連結部材１３は、第１主液室２１に連通する第１連通路４１と、第２主液室３１に連通する第２連通路４２と、第１連通路４１と第２連通路４２とを仕切る仕切部材４３と、を備えている。
第１連通路４１および第２連通路４２の各流通抵抗は、第１オリフィス通路２３および第２オリフィス通路３３の各流通抵抗より小さくなっている。

第１連通路４１および仕切部材４３は、車体Ｂ１のフロアＦの上方に設けられている。第２連通路４２は、第２主液室３１から上方に延び、第２連通路４２の上端部は、フロアＦの上方に位置している。第２主液室３１は、第２連通路４２を通して第２オリフィス通路３３および第２副液室３２に連通している。仕切部材４３は、第１連通路４１および第２連通路４２を前後方向に仕切っている。

仕切部材４３は、第１連通路４１および第２連通路４２を互いに連通する連通孔４３ａを開放可能に閉塞する弁体４４を備えている。連通孔４３ａは、前後方向に延びている。弁体４４は、連通孔４３ａの前方に、後方付勢状態で前方移動可能に設けられている。弁体４４は、第２連通路４２の内圧が第１連通路４１の内圧より高くなったときに、連通孔４３ａから前方に離れ、連通孔４３ａを開放する。弁体４４は、第２連通路４２の内圧が第１連通路４１の内圧より高い所定値以上となったときに、連通孔４３ａを開放してもよい。弁体４４は、第２主液室３１の内圧が上昇し、第２オリフィス通路３３が目詰まりしたときに、連通孔４３ａを開放する。弁体４４は、第２主液室３１の内圧上昇時に連通孔４３ａを開放し、第２連通路４２から第１連通路４１への液体の流通を許容するとともに、連通孔４３ａを通した第１連通路４１から第２連通路４２への液体の流通を阻止する。

仕切部材４３に、第１連通路４１および第２連通路４２を互いに連通し、かつ連通孔４３ａより流通抵抗が大きいリーク小孔４３ｂが形成されている。リーク小孔４３ｂは、弁体４４から離れている。リーク小孔４３ｂは、第１連通路４１と第２連通路４２とを常に連通している。リーク小孔４３ｂの流通抵抗は、第１オリフィス通路２３および第２オリフィス通路３３の各流通抵抗より大きくなっている。

次に、以上のように構成された懸架装置１の作用について説明する。

第１防振装置１１に、エンジンＥからの上下方向の振動が入力されると、液体が第１オリフィス通路２３を通して第１主液室２１と第１副液室２２との間を流通し、この振動が減衰、吸収される。
第２防振装置１２に、例えば車両走行時の加減速などに起因した前後方向の振動が入力されると、液体が第２オリフィス通路３３を通して第２主液室３１と第２副液室３２との間を流通し、この振動が減衰、吸収される。
通常の車両走行時には、弁体４４が連通孔４３ａを閉塞し、連通孔４３ａを通した第１主液室２１と第２主液室３１との連通を遮断しているので、第１防振装置１１および第２防振装置１２それぞれにおいて、所期した防振性能を独立して発揮させることができる。

（衝突）
そして、車両走行中にタイヤＴが路面上の突起Ｘを乗り越える過程において、まず、図４に示されるように、タイヤＴが突起Ｘに衝突したときに、車軸Ａには、上向きの斜め後方ｆ１の力が加えられる。この際、車体Ｂ１には、車軸Ａに連結された支持装置Ｄを介して上向きの力ｆ２が加えられるとともに、第２防振装置１２には、後ろ向きの力ｆ３が加えられる。

このうち、車体Ｂ１に加えられた上向きの力ｆ２によって、エンジンＥには、第１防振装置１１を介して押上力ｆ４が加えられるものの、車体Ｂ１には、エンジンＷの慣性により、反力として押下力ｆ５が加えられる。
また、第２防振装置１２に加えられた後ろ向きの力ｆ３によって、第２主液室３１の内圧が急激に上昇すると、第２オリフィス通路３３が目詰まりし、連結部材１３の弁体４４が開き、連通孔４３ａを通して、第２連通路４２と第１連通路４１とが互いに連通することで、第１主液室２１の内圧が急激に上昇することとなり、第１オリフィス通路２３が目詰まりする。

このように第１主液室２１の内圧が急激に上昇することによって、前述した、エンジンＥの慣性に起因して車体Ｂ１に加えられる押下力ｆ５が増大することとなり、支持装置Ｄから車体Ｂ１に加えられる上向きの力ｆ２を低減することができる。

（乗り上げ）
その後、図５に示されるように、タイヤＴが突起Ｘに乗り上がると、車軸Ａおよび車体Ｂ１が上昇するとともに、エンジンＥも自身の慣性によって車体Ｂ１に対して上昇し、また、車軸Ａが前方に復元移動する。
この際、車体Ｂ１には、支持装置Ｄから上向きの力ｆ６が加えられるとともに、第２防振装置１２には、前向きの力ｆ８が加えられ、第２主液室３１の内圧が低下し、第２副液室３２の液体が、第２オリフィス通路３３を通して第２主液室３１に向けて流通する。また、第１防振装置１１には、エンジンＥの慣性により上向きの力ｆ７が加えられるものの、第１主液室２１の内圧は正圧に維持され、第１主液室２１の液体が、第１オリフィス通路２３を通して第１副液室２２に向けて流通する。

（乗り越え）
次に、図６に示されるように、タイヤＴが突起Ｘを乗り越えると、車軸Ａおよび車体Ｂ１が下降するとともに、エンジンＥは自身の慣性により未だ車体Ｂ１に対して上昇しようとする。
この際、車体Ｂ１には、支持装置Ｄから下向きの力ｆ９が加えられるとともに、第２防振装置１２には、前向きの力ｆ１０が加えられ、第２主液室３１の内圧が低下し、第２副液室３２の液体が、第２オリフィス通路３３を通して第２主液室３１に向けて流通する。また、第１防振装置１１には、エンジンＥの慣性により上向きの力が未だ加えられるため、車体Ｂ１には、第１防振装置１１から上向きの力ｆ１１が加えられることとなる。これにより、支持装置Ｄから車体Ｂ１に加えられる下向きの力ｆ９が低減され、車体Ｂ１の急激な下降が抑えられる。また、この際、第１主液室２１の内圧が低下し、第１副液室２２の液体が、第１オリフィス通路２３を通して第１主液室２１に向けて流通する。

以上の過程において、弁体４４が連通孔４３ａを閉塞した状態で、第１連通路４１と第２連通路４２とで内圧差が生じていても、液体がリーク小孔４３ｂを通して第１連通路４１と第２連通路４２との間を流通することで、この内圧差が解消される。

以上説明したように、本実施形態による懸架装置１によれば、図４に示されるように、車両走行時にタイヤＴが路面上の突起Ｘに衝突したときに、支持装置Ｄから車体Ｂ１に加えられる上向きの力ｆ２を抑えることができる。

仕切部材４３に、第１連通路４１および第２連通路４２を互いに連通し、かつ連通孔４３ａより流通抵抗が大きいリーク小孔４３ｂが形成されているので、例えば第１連通路４１の内圧が第２連通路４２の内圧より高い状態で、弁体４４が連通孔４３ａを閉塞しても、第１連通路４１の液体がリーク小孔４３ｂを通して第２連通路４２に漸次流入することとなり、この内圧差を解消することができる。これにより、例えば、車両走行中にタイヤＴが路面上の突起Ｘを乗り越える過程において、前述した作用効果を安定して奏功させること等ができる。

第２オリフィス通路３３および第２副液室３２が、第２連通路４２を通して第２主液室３１に連通し、かつ車体Ｂ１のフロアＦの上方に設けられているので、車体Ｂ１のフロアＦの下方のスペースを広く確保しやすくなる。

次に、第２実施形態に係る懸架装置２を、図７および図８を参照しながら説明する。
なお、第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態では、第２ダイヤフラム３７、第２副液室３２、および第２オリフィス通路３３が、第２外筒３４の内側に設けられている。第２オリフィス通路３３は、第２主液室３１および第２副液室３２を、連結部材１３を通さず直結している。

第２外筒３４内に仕切壁３４ｂが設けられている。仕切壁３４ｂは、第２外筒３４の内周面と第２内側部材３５の外周面との間で、第２弾性体３６が前後方向に分断した空間のうち、前側に位置する前側空間を、さらに前後方向に分断している。前側空間のうち、仕切壁３４ｂより前方に位置する空間が、液体が封入された第２副液室３２となっている。仕切壁３４ｂは、前側空間のうち、仕切壁３４ｂより後方に位置する空間と、第２副液室３２および第２オリフィス通路３３と、の連通を遮断している。

以上説明したように、本実施形態による懸架装置２によれば、第２防振装置１２に、例えば車両走行時の加減速などに起因した前後方向の振動が入力されると、液体が第２オリフィス通路３３を通して第２主液室３１と第２副液室３２との間を流通し、この振動が減衰、吸収されることとなり、前記実施形態の懸架装置１と同様の作用効果を有する。

なお、本発明の技術範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態および変形例を適宜組み合わせてもよい。

１、２ 懸架装置
１１ 第１防振装置
１２ 第２防振装置
１３ 連結部材
２１ 第１主液室
２２ 第１副液室
２３ 第１オリフィス通路
３１ 第２主液室
３２ 第２副液室
３３ 第２オリフィス通路
４１ 第１連通路
４２ 第２連通路
４３ 仕切部材
４３ａ 連通孔
４３ｂ リーク小孔
４４ 弁体
Ａ 車軸
Ｂ１ 車体
Ｅ エンジン
Ｆ フロア

Claims (3)

1. 車体に取付けられ、エンジンを支持する第１防振装置と、
   車体に取付けられ、車軸に連結される第２防振装置と、
   前記第１防振装置および前記第２防振装置を互いに連結する連結部材と、を備え、
   前記第１防振装置は、上下方向の振動入力に伴い内圧が増減する第１主液室と、上下方向の振動入力に伴い拡縮する第１副液室と、前記第１主液室および前記第１副液室を互いに連通する第１オリフィス通路と、を備え、
   前記第２防振装置は、前後方向の振動入力に伴い内圧が増減する第２主液室と、前後方向の振動入力に伴い拡縮する第２副液室と、前記第２主液室および前記第２副液室を互いに連通する第２オリフィス通路と、を備え、
   前記連結部材は、
   前記第１主液室に連通する第１連通路と、
   前記第２主液室に連通する第２連通路と、
   前記第１連通路と前記第２連通路とを仕切る仕切部材と、を備え、
   前記仕切部材は、前記第１連通路および前記第２連通路を互いに連通する連通孔を開放可能に閉塞する弁体を備え、
   前記弁体は、前記第２連通路の内圧が前記第１連通路の内圧より高くなったときに、前記連通孔を開放する、懸架装置。
2. 前記仕切部材に、前記第１連通路および前記第２連通路を互いに連通し、かつ前記連通孔より流通抵抗が大きいリーク小孔が形成されている、請求項１に記載の懸架装置。
3. 前記第２主液室は、車体のフロアの下方に設けられ、前記第２オリフィス通路および前記第２副液室は、車体のフロアの上方に設けられ、
   前記第２主液室は、前記第２連通路を通して前記第２オリフィス通路および前記第２副液室に連通している、請求項１または２に記載の懸架装置。

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