JP3651725B2 - サスペンション装置 - Google Patents
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- B60G2206/42—Springs
- B60G2206/422—Accumulators for hydropneumatic springs
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンション装置に関し、特に、走行中の車両における車体振動の抑制を可能にするように設定されたサスペンション装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のサスペンション装置は、減衰作用を伴いながら車軸に対して車体を支えるものとして提案されるだけでなく、走行中の車両における車体振動の抑制を可能にするように設定されて提案されることが多い。
【０００３】
たとえば、特開平８−１３２８４６号公報による提案にあっては、図８に示すように、車両の左右側に配在される一対の油圧緩衝器１，１における各ピストン側油室ａが調圧シリンダ２を介して互いに連通される構成とされていて、左右側の各油圧緩衝器１が同相に伸縮するときあるいは逆相に伸縮するときに、各油圧緩衝器１における減衰作用および調圧シリンダ２による減衰作用あるいはガスばね効果によって、走行中の車両における上下動やロールに対する車体振動の抑制をするとしている。
【０００４】
少し説明すると、油圧緩衝器１は、たとえば、車両の車体側に連結されるシリンダ１１内にピストン側油室ａと共にロッド側油室ｂを区画形成するピストン１２を摺動可能に収装してなり、このピストン１２に車両の車軸側に基端が連結されて先端側がシリンダ１１内に出没可能に挿通されるピストンロッド１３の先端が連設されてなるとしている。
【０００５】
そして、シリンダ１１内のピストン側油室ａは、ピストン１２に配在の減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに連通すると共に、外部に配在の油路１５を介して調圧シリンダ２内に連通されるとしている。
【０００６】
なお、図示しないが、この種の油圧緩衝器１にあっては、通常、懸架ばねによってピストンロッド１３がシリンダ１１内から突出される傾向に、すなわち、伸長方向に附勢されている。
【０００７】
一方、調圧シリンダ２は、段付構造に形成された二段シリンダからなるシリンダ体２１内に同じく段付構造に形成された二段ピストンからなるフリーピストン２２を摺動可能に収装してなると共に、外部の各油路１５，１５にそれぞれが連通するように区画形成され減衰バルブ２３を介して連通可能とされた前室ｃ，ｄを有してなる。
【０００８】
また、この調圧シリンダ２は、シリンダ体２１の小径部２１ａ内にフリーピストン２２の小径部２２ａで区画形成される小径油室ｅを有すると共に、シリンダ体２１の大径部２１ｂ内にフリーピストン２２の大径部２２ｂで区画形成される大径油室ｆを有してなるとし、小径油室ｅを前室ｃに連通可能にすると共に、大径油室ｆを前室ｄに連通可能にしている。
【０００９】
そして、この調圧シリンダ２は、フリーピストン２２の大径部２２ｂでシリンダ体２１の大径部２１ｂ内に区画形成されるこのフリーピストン２２の背後側を所定のガス圧のガス室ｇに設定している。
【００１０】
ちなみに、フリーピストン２２において、小径油室ｅにおける受圧面積と大径油室ｆにおける受圧面積は、これが等しくなるように設定されている。
【００１１】
それゆえ、この従来例としてのサスペンション装置にあっては、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に、たとえば、圧縮されるとき、各ピストン側油室ａの作動油が各減衰バルブ１４を介して各ロッド側油室ｂに流入すると共に、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する作動油が各ピストン側油室ａから各油路１５を介して調圧シリンダ２における前室ｃ，ｄに選択的に流入することになる。
【００１２】
そして、調圧シリンダ２においては、前室ｃからの作動油が小径油室ｅに流入すると共に油室ｄからの作動油が前室ｆに流入して、フリーピストン２２が背後側のガス室ｇにおけるガス圧に抗するようにして後退することになる。
【００１３】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる圧縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による圧側の減衰作用と調圧シリンダ２によるガスばね効果が発現されることになる。
【００１４】
また、上記したところと逆に、この各油圧緩衝器１における同相の伸長行程時には、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出すると共に、このピストン側油室ａにおいて不足するピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２から補充される。
【００１５】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる伸長行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による伸側の減衰作用のみが発現されることになる。
【００１６】
一方、左右側の油圧緩衝器１，１が車体のロールで逆相に伸縮するとき、たとえば、図中で左側の油圧緩衝器１が圧縮されると共に、図中で右側の油圧緩衝器１が伸長されるときには、以下のようになる。
【００１７】
すなわち、左側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動油がピストン側油室ａからの油路１５を介して調圧シリンダ２における前室ｃ側に流出されると共に、右側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２における前室ｄ側からピストン側油室ａに流入されることになる。
【００１８】
このとき、左側の油圧緩衝器１においては、ピストン側油室ａからの作動油が減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに流入し、右側の油圧緩衝器１においては、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出することになり、各減衰バルブ１４による所定の圧側あるいは伸側の減衰作用が発現されることになる。
【００１９】
また、このときには、調圧シリンダ２において、フリーピストン２２の小径油室ｅにおける受圧面積と大径油室ｆにおける受圧面積が等しくなるように設定されているから、フリーピストン２２の作動がなくしてガスばね効果が発揮されないが、前室ｃからの作動油が減衰バルブ２３を介して前室ｄに流入することになり、この減衰バルブ２３による所定の減衰作用が発現されることになる。
【００２０】
その結果、この各油圧緩衝器１における逆相となる伸縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４と調圧シリンダ２における減衰バルブ２３とによる所定の減衰作用が発現されることになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来例としての提案にあっては、サスペンション装置におけるコストの低廉化を期し得ず、大衆車への装備を困難にして、その汎用性の向上を期待できなくする不具合がある。
【００２２】
すなわち、上記の提案では、調圧シリンダ２が段付構造に形成された二段シリンダからなるシリンダ体２１内に同じく段付構造に形成された二段ピストンからなるフリーピストン２２を摺動可能に収装してなるとしている。
【００２３】
そのために、フリーピストン２２において、大径部２２ｂでガス室ｇとの間におけるシール性が確保されるのはもちろんのこと、シリンダ体２１に対する小径部２１ａおよび大径部２１ｂにおける摺動性が保障される必要がある。
【００２４】
したがって、フリーピストン２２のシリンダ体２１内でのガタツキおよびガタツキによるカジリ現象の発生を阻止しなければならず、フリーピストン２２およびシリンダ体２１に対して極めて高精度の加工が必須とされることになる。
【００２５】
その結果、フリーピストン２２およびシリンダ体２１の加工にいわゆる手間と時間を要すことになり、生産性が低下されるのはもちろんのこと、サスペンション装置全体のコストの低廉化を期し得なくなり、高級車はともかく、大衆車への装備を困難にして、その汎用性の向上を期待できなくすることになる。
【００２６】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、走行中の車両における上下動およびロールに対する車体振動の抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む車両への装備に最適となるサスペンション装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明によるサスペンション装置の構成を、基本的には、車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結されると共に下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器と、この一対の油圧緩衝器の各ピストン側油室に連通する調圧シリンダとを有してなるサスペンション装置において、調圧シリンダがシリンダ体内にセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されてこのシリンダ体内に前面側室と背面側室とを区画形成するフリーピストンを有してなると共に、フリーピストンがこのフリーピストンをシリンダ部材にして摺動可能に収装されてこのフリーピストンの内周側に閉鎖された容室と前面側室に連通する開放された容室とを区画形成する隔壁部材を有してなり、隔壁部材が閉鎖された容室と開放された容室との連通を可能にする減衰バルブを有すると共に基端がシリンダ体に弾性支持されたロッド体の先端に連設されてなり、前面側室が一方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通すると共に、閉鎖された容室がロッド体の軸芯部に開穿された透孔を介して他方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通されてなるとする。
【００２８】
そして、より具体的には、フリーピストンがシリンダ体内にセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されてなるとし、あるいは、フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されて背面側室がガス室に設定されてなるとし、さらには、シリンダ体の外周側に外筒が配在されて容室が形成されると共に、容室内にガス室と油室とを区画形成するダイアフラムが配在されてなり、油室が背面側室に連通されてなるとする。
【００２９】
このとき、背面側室をガス室に設定する場合の前面側室が、あるいは、ダイアフラムで区画形成の油室に連通する背面側室が外部に配在の油圧給排源に連通されてなるとする場合には、油圧給排源の作動でこのサスペンション装置による車両車高の高低調整を可能にし得る。
【００３０】
また、より具体的には、調圧シリンダにおける背面側室が油室に設定されると共に外部に配在のアキュムレータおよび油圧給排源に連通されてなるとし、このとき、フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されてなるすることで、車高調整をするための油圧給排源として、パワーステアリング機構における油圧給排源などの他の油圧給排源の利用を可能にし、専用の油圧給排源の装備を省略し得る。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態に基いてこの発明を詳細に説明するが、図１に示すように、この発明の一実施の形態によるサスペンション装置にあっても、この種の従来から提案されているサスペンション装置と同様に、車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結されると共に下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器１，１と、各油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通する調圧シリンダ２とを有してなる。
【００３２】
それゆえ、以下の各実施の形態において、その構成が従来提案の場合と同一となるところについては、要する場合を除いて、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００３３】
すなわち、この発明によるサスペンション装置にあっては、油圧緩衝器１についてはともかく、調圧シリンダ２の構成に特徴がある。
【００３４】
なお、図示する実施の形態では、油圧緩衝器１に懸架ばねＳが介装されて、ピストンロッド１３がシリンダ１１に対して突出する傾向、すなわち、伸長方向にに附勢されてなるとしているが、この懸架ばねＳは、油圧緩衝器１に並列されるようにいわゆる別置きとされても良いこともちろんである。
【００３５】
また、油圧緩衝器１のピストン側油室ａは、シリンダ１１を貫通するようにして油路１５に連通されるとしているが、これに代えて、図示しないが、ピストン１２およびピストンロッド１３の軸芯部に開穿された透孔を介して油路１５に連通される構成とされても良い。
【００３６】
ところで、この実施の形態による調圧シリンダ２は、単筒状に形成されたシリンダ体２４内にセンタリングスプリング、すなわち、図示する実施の形態では、一対のスプリング２５，２５からなるセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されて、このシリンダ体２４内に前面側室ｈと背面側室ｉとを区画形成するフリーピストン２６を有している。
【００３７】
そして、このフリーピストン２６は、この実施の形態にあっては、外周にその外周がシリンダ体２４の内周に摺接するシール部材２６ａを有していて、前面側室ｈを油室とする一方で背面側室ｉをガス室に設定し、この調圧シリンダ２にアキュムレータＡ（図５参照）を組み込んだ態様に構成されるとしている。
【００３８】
ちなみに、センタリングスプリングについてであるが、フリーピストン２６の外周にシール部材２６ａを介装する場合には、フリーピストン２６のいわゆる中立維持が可能になるので、このセンタリングスプリングの配在を省略するとしても良い。
【００３９】
一方、このフリーピストン２６は、前記した従来例の場合と異なり、基本的には、通常のいわゆるフリーピストンの態様に形成されているが、この実施の形態では、このフリーピストン２６をシリンダ部材にするようにしてこのフリーピストン２６の内周側に摺動可能に収装され、このフリーピストン２６の内周側に閉鎖された容室ｊと、前面側室ｈに連通する開放された容室ｋとを区画形成形成する隔壁部材２７を有している。
【００４０】
そして、隔壁部材２７は、閉鎖された容室ｊと開放された容室ｋとの連通を可能にする減衰バルブ４を有してなると共に、シリンダ体２４、すなわち、シリンダ体２４の上端を閉塞するヘッドキャップ部材２８に図中で上端となる基端が弾性支持されたロッド体２９の先端に連設されてなる。
【００４１】
それゆえ、容室ｋからの作動油が減衰バルブ４を介して容室ｊに、また、容室ｊからの作動油が減衰バルブ４を介して容室ｋに流入するときに、それぞれ所定の、たとえば、同じ特性の減衰作用をすることになる。
【００４２】
ちなみに、減衰バルブ４は、この減衰バルブ４を介しての容室ｊ，ｋ間での作動油の往復時に所定の減衰作用をするものであれば、その構造を自由に設定して良く、たとえば、後述する図４および図５の実施の形態に示すように、隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ａの容室ｊ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４１と、同じく隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ｂの容室ｋ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４２とを有してなるとしても良い。
【００４３】
つぎに、隔壁部材２７を先端に連設するロッド体２９の基端は、言わば固定側となるシリンダ体２４の上端を閉塞するヘッドキャップ部材２８に対して弾性支持されてなるとするが、この弾性支持構造は、ヘッドキャップ部材２８の中央部を図中で上下方向となるいわゆる両方向から挟むように配在されたゴムなどからなる一対の弾性部材３０，３０と、この各弾性部材３０のいわゆる背面側に隣設された一対のバックアッププレート３１，３１とを有してなる。
【００４４】
そして、この弾性部材３０とバックアッププレート３１とによるヘッドキャップ部材２８の中央部の挟持状態をロッド体２９の基端に螺装されたナット３２で維持するとしている。
【００４５】
このとき、ナット３２は、ロッド体２９のヘッドキャップ部材２８に対する図中で上下方向となる軸線方向のいわゆるガタツキの発生を阻止するトルクで螺装されるのはもちろんであるが、その一方で、ロッド体２９の基端を中心にする先端の揺動を許容し得るトルクで螺装されるとしている。
【００４６】
なお、ヘッドキャップ部材２８の中央部に開穿の挿通孔（符示せず）を貫通するロッド体２９の基端の外周には、その外周が挿通孔の内周に密接するシール部材２９ａが介装されていて、いわゆる圧抜けが阻止されるとしている。
【００４７】
それゆえ、フリーピストン２６をシリンダ部材にしてこのフリーピストン２６の内周側に摺動可能に収装される隔壁部材２７がロッド体２９の先端に連設される構成とするときに、このロッド体２９の基端が言わば固定側に弾性支持構造下に保持されているとすることによって、隔壁部材２７にフリーピストン２６に対する弾性を持たせることが可能になり、隔壁部材２７によるフリーピストン２６の内周へのカジリ現象の発現を未然に阻止できることになる。
【００４８】
そして、図示する実施の形態では、フリーピストン２６が外周にシール部材２６ａを介装させた状態でシリンダ体２４内に摺動可能に収装されるとするから、このフリーピストン２６が言わば小径に形成されることで、シリンダ体２４との間に僅かな隙間を出現させることになり、したがって、フリーピストン２６とシリンダ体２４との間にも言わば弾性状態を具現化でき、フリーピストン２６によるシリンダ体２４の内周へのカジリ現象の発現をも未然に阻止できる。
【００４９】
なお、フリーピストン２６は、一対のスプリング２５，２５からなるセンタリングスプリングの配在下にシリンダ体２４内に摺動可能に収装されてなるとするから、シリンダ体２４との間に僅かな隙間がある状態で、すなわち、完全な摺接状態に維持されていなくても所定の中立位置への復帰が可能になる。
【００５０】
ところで、フリーピストン２６と隔壁部材２７との間における受圧面積の関係は、この実施の形態にあっては、シール部材２６ａの配在を省略した図２に示すように、径Ｄで設定される隔壁部材２７における受圧面積Ａ１（符示せず）が前面側室ｈ（図１参照）に対向する幅Ｗで設定される環状部における受圧面積Ａ２（符示せず）と等しくなるように設定されてなるとしている。
【００５１】
それゆえ、このフリーピストン２６の内周に隔壁部材２７によって区画形成される閉鎖された容室ｊ，開放された油室ｋに連通する前面側室ｈおよび背面側室ｉの間で、容室ｊの圧力をＰｊとし、前面側室ｈの圧力をＰｈとし、背面側室ｉの圧力をＰｉとして、Ｐｊ・Ａ１＋Ｐｈ・Ａ２＝Ｐｉ（Ａ１＋Ａ２）の式が成立するときに、圧力バランスすることになり、このフリーピストン２６がシリンダ体２４内で摺動しないことになる。
【００５２】
ちなみに、開放された油室ｋに連通する前面側室ｈは、図１に示す実施の形態の場合には、ヘッドキャップ部材２８に開穿された連通孔２８ａを介して油路１５に連通されて、一方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通している。
【００５３】
また、閉鎖された容室ｊは、ロッド体２９の軸芯部に開穿された透孔２９ｂを介して油路１５に連通されて、他方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通している。
【００５４】
なお、シリンダ体２４の上端は、外周にシール部材２８ｂを介装したヘッドキャップ部材２８が配在された状態でのシリンダ体２４の上端のカシメ加工で液密状態に閉塞されている。
【００５５】
そして、シリンダ体２４の下端は、ボトム部材３３が溶接（図中に符号Ｍで示す）されることによって、気密構造に閉塞されている。
【００５６】
それ故、以上のように形成されたこの実施の形態によるサスペンション装置にあっては、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に、たとえば、圧縮されるとき、各ピストン側油室ａの作動油が各減衰バルブ１４を介して各ロッド側油室ｂに流入する。
【００５７】
その一方で、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する作動油が各ピストン側油室ａから各油路１５を介して調圧シリンダ２における閉鎖された容室ｊあるいは前面側室ｈに選択的に流入することになる。
【００５８】
すなわち、図中で左側となる一方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａからの作動油が前面側室ｈに流入すると共に、図中で右側となる他方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａからの作動油が容室ｊに流入することになる。
【００５９】
そして、調圧シリンダ２においては、フリーピストン２６に前面側室ｈにおける油圧と閉鎖された容室ｊにおける油圧が作用することから、このフリーピストン２６がこのフリーピストン２６の背面側に形成されているアキュムレータＡとしての背面側室ｉにおけるガス圧に抗するようにして後退することになる。
【００６０】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる圧縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による圧側の減衰作用とアキュムレータＡによるガスばね効果が発現されることになる。
【００６１】
また、上記したところと逆に、この各油圧緩衝器１における同相の伸長行程時には、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出すると共に、このピストン側油室ａにおいて不足するピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２から補充される。
【００６２】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる伸長行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による伸側の減衰作用のみが発現されることになる。
【００６３】
一方、左右側の油圧緩衝器１，１が車体のロールで逆相に伸縮するとき、たとえば、一方となる図中で左側の油圧緩衝器１が圧縮されると共に、他方となる図中で右側の油圧緩衝器１が伸長されるときには、以下のようになる。
【００６４】
すなわち、左側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動油がピストン側油室ａからの油路１５を介して調圧シリンダ２における閉鎖された前面側室ｈに流出されると共に、右側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２における容室ｊからピストン側油室ａに流入されることになる。
【００６５】
このとき、左側の油圧緩衝器１においては、ピストン側油室ａからの作動油が減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに流入し、右側の油圧緩衝器１においては、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出することになり、各減衰バルブ１４による所定の圧側あるいは伸側の減衰作用が発現されることになる。
【００６６】
また、このときには、調圧シリンダ２において、フリーピストン２６の容室ｊ，ｋにおける受圧面積が共に等しく、しかも、前面側室ｈにおけるフリーピストン２６に対する受圧面積とも等しくなるように設定されているから、フリーピストン２６の作動がなくしてアキュムレータＡによるガスばね効果が発揮されないが、前面側室ｈ、すなわち、開放された容室ｋからの作動油が隔壁部材２７に配在の減衰バルブ４を介して閉鎖された容室ｊに流入することになり、この減衰バルブ４による所定の大きさの減衰作用が発現されることになる。
【００６７】
その結果、この各油圧緩衝器１における逆相となる伸縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による減衰作用と調圧シリンダ２における減衰バルブ４による減衰作用が発現されることになる。
【００６８】
図３は、他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すものであるが、この調圧シリンダ２は、そのいわゆる内部構成を前記した図１に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００６９】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００７０】
すなわち、この調圧シリンダ２では、シリンダ体２４の外周側に外筒３４が配在されて筒状の容室（符示せず）が形成されると共に、この容室内にガス室ｍと油室ｎとを区画形成するほぼ筒状に形成のダイアフラム３５が配在されている。
【００７１】
そして、油室ｎは、シリンダ体２４に開穿された下方の連通孔２４ａを介してシリンダ体２４内にフリーピストン２６によって区画形成された油室に設定された背面側室ｉに連通されている。
【００７２】
ちなみに、この実施の形態においては、背面側室ｉが油室に設定されるから、フリーピストン２６の外周へのシール部材２６ａの配在が省略されているが、これに代えて、図５中に仮想線図で示すように、シール部材２６ａが配在されるとしても良い。
【００７３】
また、この実施の形態においては、ヘッドキャップ部材２８とボトム部材３３でシリンダ体２４と外筒３４の上下端をそれぞれ外筒３４における上下端部のカシメ加工で閉塞するとしているが、その際に、ヘッドキャップ２８とボトム部材３３の外周端部がダイアフラム３５の上下端を外筒３４との間で保持するようにしているから、ダイアフラム３５の上下端でシール機能が発揮され、ヘッドキャップ部材２８とボトム部材３３の外周へのシール部材の配在を省略できる。
【００７４】
それゆえ、この実施の形態にあっては、言わば調圧シリンダ２の外周にアキュムレータＡが保持される状態になり、前記した図１に示す実施の形態の場合に比較して、調圧シリンダ２における短尺化が可能になる。
【００７５】
図４は、さらに他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すものであるが、この調圧シリンダ２は、その構成を前記した図１に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００７６】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００７７】
すなわち、この調圧シリンダ２では、油室たる前面側室ｈがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｂを介して外部に配在の油圧給排源５に連通されてなるとするもので、この油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１における全体長さを調整できる、すなわち、車両における車体の高さを高低調整できるとしている。
【００７８】
少し説明すると、油圧給排源５は、図示する実施の形態では、タンク５１からの作動油をフィルタ５２を介してポンプ５３で吸い上げると共に、チェック弁５４を介して前面側室ｈに供給する一方で、前面側室ｈからの作動油をオンオフ弁５５を介してタンク５１に戻す構成に設定されている。
【００７９】
なお、図示する実施の形態では、前述したように、減衰バルブ４は、隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ａの容室ｊ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４１と、同じく隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ｂの容室ｋ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４２とを有してなる。
【００８０】
それゆえ、この実施の形態による調圧シリンダ２を有するサスペンション装置にあっては、以下のようにして、各油圧緩衝器１，１の全体長さの調整で車両の車高を高低調整できる。
【００８１】
すなわち、まず、車軸に対して車体を上げる高車高に調整する場合には、ポンプ５３の駆動で前面側室ｈに圧油を供給して、アキュムレータＡ（符示せず）を構成する背面側室ｉ内のガス圧、すなわち、調圧シリンダ２における圧力を高くする。
【００８２】
その結果、各油圧緩衝器１においてピストンロッド１３の反力が増大され、それに見合った分だけピストンロッド１３がシリンダ１１内から突出して、車両の車体が上昇される、すなわち、高車高に調整される。
【００８３】
そして、上記のようにして実現された高車高状態は、ポンプ５３の駆動停止によって、すなわち、前面側室ｈからの作動油がオンオフ弁５５およびチェック弁５４によってタンク５１に戻ることが阻止されることで維持される。
【００８４】
つぎに、上記したところと逆に車高を下げる、すなわち、低車高に調整する場合には、オンオフ弁５５をいわゆるドレンポジションに切り換え、前面側室ｈの油圧、すなわち、調圧シリンダ２における油圧をタンク５１に解放する。
【００８５】
これによって、アキュムレータＡたる背面側室ｉが膨張し、調圧シリンダ２における圧力が低下し、その結果、油圧緩衝器１においてピストンロッド１３の反力も減少され、それに見合った分だけピストンロッド１３がシリンダ１１内に没入されて、車両の車体が低下される、すなわち、低車高に調整される。
【００８６】
以上のように、この実施の形態によるサスペンション装置にあっては、油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１の全体長さを調整して、車両の車高を調整できるが、このことは、図３に示す実施の形態の場合でも同様である。
【００８７】
すなわち、図３中に破線図で示すように、油室とされる背面側室ｉがボトム部材３３に開穿の連通孔３３ａを介して外部の油圧給排源５に連通されるとすることで、上記したところと同様の車高調整が可能になる。
【００８８】
図５は、またさらに他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すもので、この調圧シリンダ２は、その構成を前記した図４に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００８９】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００９０】
すなわち、この調圧シリンダ２では、背面側室ｉが油室に設定される一方で、この背面側室ｉが外部に配在のアキュムレータＡおよび符号のみで示す油圧給排源５に連通されてなるとするもので、前記した図４に示す実施の形態の場合と同様に、油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１の全体長さを調整できる、すなわち、車両の車高を高低調整できる。
【００９１】
なお、この実施の形態にあって、ヘッドキャップ部材２８は、シリンダ体２４の上端に溶接（符号Ｍで示す）で連設され、ボトム部材３３は、外周へのシール部材３３ｂを介装下にシリンダ体２４の下端のカシメ加工でシリンダ体２４の下端に連設されている。
【００９２】
また、この実施の形態にあっては、前面側室ｈがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｂを介して油路１５、すなわち、油圧緩衝器１に連通し、背面側室ｉがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｃを介して油圧給排源５側に連通している。
【００９３】
以上のように、この実施の形態でも車高調整が可能になるが、この実施の形態にあっては、図中に仮想線図で示すように、フリーピストン２６の外周にシール部材２６ａが介装されてなるとしても良く、この場合には、シール部材２６ａの配在でフリーピストン２６で区画形成される前面側室ｈと背面側室ｉとの隔絶が可能になり、油圧緩衝器１側と油圧給排源５側とで特性の異なる油を作動油として利用することを可能にすることになる。
【００９４】
その結果、図示しないが、たとえば、油圧給排源５を車両におけるパワーステアリング装置を構成する油圧給排源と共用する構成として、このサスペンション装置全体の構成を簡単なものにすることが可能になる。
【００９５】
図６は、以上のように構成されたサスペンション装置を四輪車に搭載する場合の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、油圧緩衝器１が車両の四輪各部に配在されると共に、調圧シリンダ２が二つ配在されてなり、対角線位置にある油圧緩衝器１が一つの調圧シリンダ２を介して連通されてなるとしている。
【００９６】
なお、図中において、調圧シリンダ２およびアキュムレータＡに連通される油圧給排源５の図示を省略しているが、このことは、後述する図７に示す場合も同様である。
【００９７】
それ故、この図６に示す実施の形態による場合には、本案のサスペンション装置によって、車両における上下方向の振動制御およびロール制御はもちろんのこと、車両の四輪各部における車高調整が可能になるだけでなく、車両におけるピッチングの制御も可能になり、走行中の車両における乗り心地の改善および操縦安定性の向上を一層図ることが可能になる。
【００９８】
図７は、本案のサスペンション装置が四輪車に搭載される場合のさらに他の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、油圧緩衝器１が車両の四輪各部に配在されると共に、調圧シリンダ２が四つ配在されてなり、一つの油圧緩衝器１が二つの調圧シリンダ２に連通されてなるとしている。
【００９９】
それ故、この実施の形態による場合には、本案のサスペンション装置で、車両の四輪各部における車高調整が可能になるだけでなく、車両における上下方向の振動制御およびロール制御はもちろんのこと、ピッチング制御も可能になり、しかも、ロール制御およびピッチング制御のための減衰特性を独立に設定することが可能になる。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、調圧シリンダにおいて、シリンダ体が単筒体で形成される場合には、このシリンダ体の形成が容易になるのはもちろんのこと、このシリンダ体内に収装されるフリーピストンの形成も容易になり、さらに、シリンダ体内でのフリーピストンの中立位置の維持を同じくシリンダ体内に収装されたセンタリングスプリングによるとするので、シリンダ体およびフリーピストンとの間における摺接抵抗を大きく低下させることが可能になり、作動性能を保障し得るのはもちろんのこと、シリンダ体およびフリーピストンに対する高い加工精度を要しないことになり、加工にいわゆる手間と時間を要せずして、生産性を向上させることが可能になり、サスペンション装置全体のコストの低廉化を可能にする。
【０１０１】
また、この発明にあっては、フリーピストンをシリンダ部材にする隔壁部材がシリンダ体側に弾性支持されてなるとするので、所定の液密性を確保する上で、隔壁部材のフリーピストンに対するカジリ現象の発現を危惧しなくて済み、所定の機能発揮を設定通りに保障し得ることになる。
【０１０２】
そして、この発明にあっては、アキュムレータが調圧シリンダに併設されるとすることで、アキュムレータのいわゆる別置が不要になり、このサスペンション装置の車両への搭載性を向上させるのはもちろんのこと、特に、アキュムレータが調圧シリンダの外周側に配在される構成とする場合には、装置全体の一層のコンパクト化が可能になって、車両への搭載性が一層向上されることになる。
【０１０３】
さらに、この発明にあっては、フリーピストンの外周にシール部材を介装してシリンダ体内にフリーピストンで区画形成される前面側室と背面側室とを隔絶する場合には、油圧緩衝器側と油圧給排源側とで異なった特性の作動油を利用することが可能になり、たとえば、油圧給排源を車両におけるパワーステアリング装置を構成する油圧給排源と共用する構成として、このサスペンション装置全体の構成を簡単なものにすることが可能になる。
【０１０４】
その結果、この発明によれば、車両における上下動およびロールさらにはピッチングに対する車体振動の抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む多種多様の車両への装備に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態によるサスペンション装置を示す概略図である。
【図２】調圧シリンダにおける上下の端面における面積の関係を示す説明図である。
【図３】他の実施の形態による調圧シリンダを示す縦断面図である。
【図４】回路図で示す油圧給排源を接続した状態の調圧シリンダの実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】アキュムレータおよび油圧給排源を接続した状態の調圧シリンダの他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】この発明によるサスペンション装置の車両への配置状態の一実施の形態を示す概略図である。
【図７】この発明によるサスペンション装置の車両への配置状態の他の実施の形態を示す概略図である。
【図８】従来例としてのサスペンション装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 油圧緩衝器
２ 調圧シリンダ
４ 減衰バルブ
５ 油圧給排源
２４ シリンダ体
２５ センタリングスプリングを構成する一対のスプリング
２６ フリーピストン
２６ａ シール部材
２７ 隔壁部材
２９ ロッド体
２９ｂ 透孔
３４ 外筒
３５ ダイアフラム
ａ ピストン側室
ｈ 前面側室
ｉ 背面側室
ｊ 閉鎖された容室
ｋ 開放された容室
ｍ ガス室
ｎ 油室
Ａ アキュムレータ
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンション装置に関し、特に、走行中の車両における車体振動の抑制を可能にするように設定されたサスペンション装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のサスペンション装置は、減衰作用を伴いながら車軸に対して車体を支えるものとして提案されるだけでなく、走行中の車両における車体振動の抑制を可能にするように設定されて提案されることが多い。
【０００３】
たとえば、特開平８−１３２８４６号公報による提案にあっては、図８に示すように、車両の左右側に配在される一対の油圧緩衝器１，１における各ピストン側油室ａが調圧シリンダ２を介して互いに連通される構成とされていて、左右側の各油圧緩衝器１が同相に伸縮するときあるいは逆相に伸縮するときに、各油圧緩衝器１における減衰作用および調圧シリンダ２による減衰作用あるいはガスばね効果によって、走行中の車両における上下動やロールに対する車体振動の抑制をするとしている。
【０００４】
少し説明すると、油圧緩衝器１は、たとえば、車両の車体側に連結されるシリンダ１１内にピストン側油室ａと共にロッド側油室ｂを区画形成するピストン１２を摺動可能に収装してなり、このピストン１２に車両の車軸側に基端が連結されて先端側がシリンダ１１内に出没可能に挿通されるピストンロッド１３の先端が連設されてなるとしている。
【０００５】
そして、シリンダ１１内のピストン側油室ａは、ピストン１２に配在の減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに連通すると共に、外部に配在の油路１５を介して調圧シリンダ２内に連通されるとしている。
【０００６】
なお、図示しないが、この種の油圧緩衝器１にあっては、通常、懸架ばねによってピストンロッド１３がシリンダ１１内から突出される傾向に、すなわち、伸長方向に附勢されている。
【０００７】
一方、調圧シリンダ２は、段付構造に形成された二段シリンダからなるシリンダ体２１内に同じく段付構造に形成された二段ピストンからなるフリーピストン２２を摺動可能に収装してなると共に、外部の各油路１５，１５にそれぞれが連通するように区画形成され減衰バルブ２３を介して連通可能とされた前室ｃ，ｄを有してなる。
【０００８】
また、この調圧シリンダ２は、シリンダ体２１の小径部２１ａ内にフリーピストン２２の小径部２２ａで区画形成される小径油室ｅを有すると共に、シリンダ体２１の大径部２１ｂ内にフリーピストン２２の大径部２２ｂで区画形成される大径油室ｆを有してなるとし、小径油室ｅを前室ｃに連通可能にすると共に、大径油室ｆを前室ｄに連通可能にしている。
【０００９】
そして、この調圧シリンダ２は、フリーピストン２２の大径部２２ｂでシリンダ体２１の大径部２１ｂ内に区画形成されるこのフリーピストン２２の背後側を所定のガス圧のガス室ｇに設定している。
【００１０】
ちなみに、フリーピストン２２において、小径油室ｅにおける受圧面積と大径油室ｆにおける受圧面積は、これが等しくなるように設定されている。
【００１１】
それゆえ、この従来例としてのサスペンション装置にあっては、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に、たとえば、圧縮されるとき、各ピストン側油室ａの作動油が各減衰バルブ１４を介して各ロッド側油室ｂに流入すると共に、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する作動油が各ピストン側油室ａから各油路１５を介して調圧シリンダ２における前室ｃ，ｄに選択的に流入することになる。
【００１２】
そして、調圧シリンダ２においては、前室ｃからの作動油が小径油室ｅに流入すると共に油室ｄからの作動油が前室ｆに流入して、フリーピストン２２が背後側のガス室ｇにおけるガス圧に抗するようにして後退することになる。
【００１３】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる圧縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による圧側の減衰作用と調圧シリンダ２によるガスばね効果が発現されることになる。
【００１４】
また、上記したところと逆に、この各油圧緩衝器１における同相の伸長行程時には、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出すると共に、このピストン側油室ａにおいて不足するピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２から補充される。
【００１５】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる伸長行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による伸側の減衰作用のみが発現されることになる。
【００１６】
一方、左右側の油圧緩衝器１，１が車体のロールで逆相に伸縮するとき、たとえば、図中で左側の油圧緩衝器１が圧縮されると共に、図中で右側の油圧緩衝器１が伸長されるときには、以下のようになる。
【００１７】
すなわち、左側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動油がピストン側油室ａからの油路１５を介して調圧シリンダ２における前室ｃ側に流出されると共に、右側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２における前室ｄ側からピストン側油室ａに流入されることになる。
【００１８】
このとき、左側の油圧緩衝器１においては、ピストン側油室ａからの作動油が減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに流入し、右側の油圧緩衝器１においては、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出することになり、各減衰バルブ１４による所定の圧側あるいは伸側の減衰作用が発現されることになる。
【００１９】
また、このときには、調圧シリンダ２において、フリーピストン２２の小径油室ｅにおける受圧面積と大径油室ｆにおける受圧面積が等しくなるように設定されているから、フリーピストン２２の作動がなくしてガスばね効果が発揮されないが、前室ｃからの作動油が減衰バルブ２３を介して前室ｄに流入することになり、この減衰バルブ２３による所定の減衰作用が発現されることになる。
【００２０】
その結果、この各油圧緩衝器１における逆相となる伸縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４と調圧シリンダ２における減衰バルブ２３とによる所定の減衰作用が発現されることになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来例としての提案にあっては、サスペンション装置におけるコストの低廉化を期し得ず、大衆車への装備を困難にして、その汎用性の向上を期待できなくする不具合がある。
【００２２】
すなわち、上記の提案では、調圧シリンダ２が段付構造に形成された二段シリンダからなるシリンダ体２１内に同じく段付構造に形成された二段ピストンからなるフリーピストン２２を摺動可能に収装してなるとしている。
【００２３】
そのために、フリーピストン２２において、大径部２２ｂでガス室ｇとの間におけるシール性が確保されるのはもちろんのこと、シリンダ体２１に対する小径部２１ａおよび大径部２１ｂにおける摺動性が保障される必要がある。
【００２４】
したがって、フリーピストン２２のシリンダ体２１内でのガタツキおよびガタツキによるカジリ現象の発生を阻止しなければならず、フリーピストン２２およびシリンダ体２１に対して極めて高精度の加工が必須とされることになる。
【００２５】
その結果、フリーピストン２２およびシリンダ体２１の加工にいわゆる手間と時間を要すことになり、生産性が低下されるのはもちろんのこと、サスペンション装置全体のコストの低廉化を期し得なくなり、高級車はともかく、大衆車への装備を困難にして、その汎用性の向上を期待できなくすることになる。
【００２６】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、走行中の車両における上下動およびロールに対する車体振動の抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む車両への装備に最適となるサスペンション装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明によるサスペンション装置の構成を、基本的には、車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結されると共に下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器と、この一対の油圧緩衝器の各ピストン側油室に連通する調圧シリンダとを有してなるサスペンション装置において、調圧シリンダがシリンダ体内にセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されてこのシリンダ体内に前面側室と背面側室とを区画形成するフリーピストンを有してなると共に、フリーピストンがこのフリーピストンをシリンダ部材にして摺動可能に収装されてこのフリーピストンの内周側に閉鎖された容室と前面側室に連通する開放された容室とを区画形成する隔壁部材を有してなり、隔壁部材が閉鎖された容室と開放された容室との連通を可能にする減衰バルブを有すると共に基端がシリンダ体に弾性支持されたロッド体の先端に連設されてなり、前面側室が一方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通すると共に、閉鎖された容室がロッド体の軸芯部に開穿された透孔を介して他方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通されてなるとする。
【００２８】
そして、より具体的には、フリーピストンがシリンダ体内にセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されてなるとし、あるいは、フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されて背面側室がガス室に設定されてなるとし、さらには、シリンダ体の外周側に外筒が配在されて容室が形成されると共に、容室内にガス室と油室とを区画形成するダイアフラムが配在されてなり、油室が背面側室に連通されてなるとする。
【００２９】
このとき、背面側室をガス室に設定する場合の前面側室が、あるいは、ダイアフラムで区画形成の油室に連通する背面側室が外部に配在の油圧給排源に連通されてなるとする場合には、油圧給排源の作動でこのサスペンション装置による車両車高の高低調整を可能にし得る。
【００３０】
また、より具体的には、調圧シリンダにおける背面側室が油室に設定されると共に外部に配在のアキュムレータおよび油圧給排源に連通されてなるとし、このとき、フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されてなるすることで、車高調整をするための油圧給排源として、パワーステアリング機構における油圧給排源などの他の油圧給排源の利用を可能にし、専用の油圧給排源の装備を省略し得る。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態に基いてこの発明を詳細に説明するが、図１に示すように、この発明の一実施の形態によるサスペンション装置にあっても、この種の従来から提案されているサスペンション装置と同様に、車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結されると共に下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器１，１と、各油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通する調圧シリンダ２とを有してなる。
【００３２】
それゆえ、以下の各実施の形態において、その構成が従来提案の場合と同一となるところについては、要する場合を除いて、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００３３】
すなわち、この発明によるサスペンション装置にあっては、油圧緩衝器１についてはともかく、調圧シリンダ２の構成に特徴がある。
【００３４】
なお、図示する実施の形態では、油圧緩衝器１に懸架ばねＳが介装されて、ピストンロッド１３がシリンダ１１に対して突出する傾向、すなわち、伸長方向にに附勢されてなるとしているが、この懸架ばねＳは、油圧緩衝器１に並列されるようにいわゆる別置きとされても良いこともちろんである。
【００３５】
また、油圧緩衝器１のピストン側油室ａは、シリンダ１１を貫通するようにして油路１５に連通されるとしているが、これに代えて、図示しないが、ピストン１２およびピストンロッド１３の軸芯部に開穿された透孔を介して油路１５に連通される構成とされても良い。
【００３６】
ところで、この実施の形態による調圧シリンダ２は、単筒状に形成されたシリンダ体２４内にセンタリングスプリング、すなわち、図示する実施の形態では、一対のスプリング２５，２５からなるセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されて、このシリンダ体２４内に前面側室ｈと背面側室ｉとを区画形成するフリーピストン２６を有している。
【００３７】
そして、このフリーピストン２６は、この実施の形態にあっては、外周にその外周がシリンダ体２４の内周に摺接するシール部材２６ａを有していて、前面側室ｈを油室とする一方で背面側室ｉをガス室に設定し、この調圧シリンダ２にアキュムレータＡ（図５参照）を組み込んだ態様に構成されるとしている。
【００３８】
ちなみに、センタリングスプリングについてであるが、フリーピストン２６の外周にシール部材２６ａを介装する場合には、フリーピストン２６のいわゆる中立維持が可能になるので、このセンタリングスプリングの配在を省略するとしても良い。
【００３９】
一方、このフリーピストン２６は、前記した従来例の場合と異なり、基本的には、通常のいわゆるフリーピストンの態様に形成されているが、この実施の形態では、このフリーピストン２６をシリンダ部材にするようにしてこのフリーピストン２６の内周側に摺動可能に収装され、このフリーピストン２６の内周側に閉鎖された容室ｊと、前面側室ｈに連通する開放された容室ｋとを区画形成形成する隔壁部材２７を有している。
【００４０】
そして、隔壁部材２７は、閉鎖された容室ｊと開放された容室ｋとの連通を可能にする減衰バルブ４を有してなると共に、シリンダ体２４、すなわち、シリンダ体２４の上端を閉塞するヘッドキャップ部材２８に図中で上端となる基端が弾性支持されたロッド体２９の先端に連設されてなる。
【００４１】
それゆえ、容室ｋからの作動油が減衰バルブ４を介して容室ｊに、また、容室ｊからの作動油が減衰バルブ４を介して容室ｋに流入するときに、それぞれ所定の、たとえば、同じ特性の減衰作用をすることになる。
【００４２】
ちなみに、減衰バルブ４は、この減衰バルブ４を介しての容室ｊ，ｋ間での作動油の往復時に所定の減衰作用をするものであれば、その構造を自由に設定して良く、たとえば、後述する図４および図５の実施の形態に示すように、隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ａの容室ｊ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４１と、同じく隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ｂの容室ｋ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４２とを有してなるとしても良い。
【００４３】
つぎに、隔壁部材２７を先端に連設するロッド体２９の基端は、言わば固定側となるシリンダ体２４の上端を閉塞するヘッドキャップ部材２８に対して弾性支持されてなるとするが、この弾性支持構造は、ヘッドキャップ部材２８の中央部を図中で上下方向となるいわゆる両方向から挟むように配在されたゴムなどからなる一対の弾性部材３０，３０と、この各弾性部材３０のいわゆる背面側に隣設された一対のバックアッププレート３１，３１とを有してなる。
【００４４】
そして、この弾性部材３０とバックアッププレート３１とによるヘッドキャップ部材２８の中央部の挟持状態をロッド体２９の基端に螺装されたナット３２で維持するとしている。
【００４５】
このとき、ナット３２は、ロッド体２９のヘッドキャップ部材２８に対する図中で上下方向となる軸線方向のいわゆるガタツキの発生を阻止するトルクで螺装されるのはもちろんであるが、その一方で、ロッド体２９の基端を中心にする先端の揺動を許容し得るトルクで螺装されるとしている。
【００４６】
なお、ヘッドキャップ部材２８の中央部に開穿の挿通孔（符示せず）を貫通するロッド体２９の基端の外周には、その外周が挿通孔の内周に密接するシール部材２９ａが介装されていて、いわゆる圧抜けが阻止されるとしている。
【００４７】
それゆえ、フリーピストン２６をシリンダ部材にしてこのフリーピストン２６の内周側に摺動可能に収装される隔壁部材２７がロッド体２９の先端に連設される構成とするときに、このロッド体２９の基端が言わば固定側に弾性支持構造下に保持されているとすることによって、隔壁部材２７にフリーピストン２６に対する弾性を持たせることが可能になり、隔壁部材２７によるフリーピストン２６の内周へのカジリ現象の発現を未然に阻止できることになる。
【００４８】
そして、図示する実施の形態では、フリーピストン２６が外周にシール部材２６ａを介装させた状態でシリンダ体２４内に摺動可能に収装されるとするから、このフリーピストン２６が言わば小径に形成されることで、シリンダ体２４との間に僅かな隙間を出現させることになり、したがって、フリーピストン２６とシリンダ体２４との間にも言わば弾性状態を具現化でき、フリーピストン２６によるシリンダ体２４の内周へのカジリ現象の発現をも未然に阻止できる。
【００４９】
なお、フリーピストン２６は、一対のスプリング２５，２５からなるセンタリングスプリングの配在下にシリンダ体２４内に摺動可能に収装されてなるとするから、シリンダ体２４との間に僅かな隙間がある状態で、すなわち、完全な摺接状態に維持されていなくても所定の中立位置への復帰が可能になる。
【００５０】
ところで、フリーピストン２６と隔壁部材２７との間における受圧面積の関係は、この実施の形態にあっては、シール部材２６ａの配在を省略した図２に示すように、径Ｄで設定される隔壁部材２７における受圧面積Ａ１（符示せず）が前面側室ｈ（図１参照）に対向する幅Ｗで設定される環状部における受圧面積Ａ２（符示せず）と等しくなるように設定されてなるとしている。
【００５１】
それゆえ、このフリーピストン２６の内周に隔壁部材２７によって区画形成される閉鎖された容室ｊ，開放された油室ｋに連通する前面側室ｈおよび背面側室ｉの間で、容室ｊの圧力をＰｊとし、前面側室ｈの圧力をＰｈとし、背面側室ｉの圧力をＰｉとして、Ｐｊ・Ａ１＋Ｐｈ・Ａ２＝Ｐｉ（Ａ１＋Ａ２）の式が成立するときに、圧力バランスすることになり、このフリーピストン２６がシリンダ体２４内で摺動しないことになる。
【００５２】
ちなみに、開放された油室ｋに連通する前面側室ｈは、図１に示す実施の形態の場合には、ヘッドキャップ部材２８に開穿された連通孔２８ａを介して油路１５に連通されて、一方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通している。
【００５３】
また、閉鎖された容室ｊは、ロッド体２９の軸芯部に開穿された透孔２９ｂを介して油路１５に連通されて、他方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａに連通している。
【００５４】
なお、シリンダ体２４の上端は、外周にシール部材２８ｂを介装したヘッドキャップ部材２８が配在された状態でのシリンダ体２４の上端のカシメ加工で液密状態に閉塞されている。
【００５５】
そして、シリンダ体２４の下端は、ボトム部材３３が溶接（図中に符号Ｍで示す）されることによって、気密構造に閉塞されている。
【００５６】
それ故、以上のように形成されたこの実施の形態によるサスペンション装置にあっては、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に、たとえば、圧縮されるとき、各ピストン側油室ａの作動油が各減衰バルブ１４を介して各ロッド側油室ｂに流入する。
【００５７】
その一方で、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する作動油が各ピストン側油室ａから各油路１５を介して調圧シリンダ２における閉鎖された容室ｊあるいは前面側室ｈに選択的に流入することになる。
【００５８】
すなわち、図中で左側となる一方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａからの作動油が前面側室ｈに流入すると共に、図中で右側となる他方の油圧緩衝器１のピストン側油室ａからの作動油が容室ｊに流入することになる。
【００５９】
そして、調圧シリンダ２においては、フリーピストン２６に前面側室ｈにおける油圧と閉鎖された容室ｊにおける油圧が作用することから、このフリーピストン２６がこのフリーピストン２６の背面側に形成されているアキュムレータＡとしての背面側室ｉにおけるガス圧に抗するようにして後退することになる。
【００６０】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる圧縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による圧側の減衰作用とアキュムレータＡによるガスばね効果が発現されることになる。
【００６１】
また、上記したところと逆に、この各油圧緩衝器１における同相の伸長行程時には、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出すると共に、このピストン側油室ａにおいて不足するピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２から補充される。
【００６２】
その結果、この各油圧緩衝器１における同相となる伸長行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による伸側の減衰作用のみが発現されることになる。
【００６３】
一方、左右側の油圧緩衝器１，１が車体のロールで逆相に伸縮するとき、たとえば、一方となる図中で左側の油圧緩衝器１が圧縮されると共に、他方となる図中で右側の油圧緩衝器１が伸長されるときには、以下のようになる。
【００６４】
すなわち、左側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動油がピストン側油室ａからの油路１５を介して調圧シリンダ２における閉鎖された前面側室ｈに流出されると共に、右側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が調圧シリンダ２における容室ｊからピストン側油室ａに流入されることになる。
【００６５】
このとき、左側の油圧緩衝器１においては、ピストン側油室ａからの作動油が減衰バルブ１４を介してロッド側油室ｂに流入し、右側の油圧緩衝器１においては、ロッド側油室ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室ａに流出することになり、各減衰バルブ１４による所定の圧側あるいは伸側の減衰作用が発現されることになる。
【００６６】
また、このときには、調圧シリンダ２において、フリーピストン２６の容室ｊ，ｋにおける受圧面積が共に等しく、しかも、前面側室ｈにおけるフリーピストン２６に対する受圧面積とも等しくなるように設定されているから、フリーピストン２６の作動がなくしてアキュムレータＡによるガスばね効果が発揮されないが、前面側室ｈ、すなわち、開放された容室ｋからの作動油が隔壁部材２７に配在の減衰バルブ４を介して閉鎖された容室ｊに流入することになり、この減衰バルブ４による所定の大きさの減衰作用が発現されることになる。
【００６７】
その結果、この各油圧緩衝器１における逆相となる伸縮行程時には、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４による減衰作用と調圧シリンダ２における減衰バルブ４による減衰作用が発現されることになる。
【００６８】
図３は、他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すものであるが、この調圧シリンダ２は、そのいわゆる内部構成を前記した図１に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００６９】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００７０】
すなわち、この調圧シリンダ２では、シリンダ体２４の外周側に外筒３４が配在されて筒状の容室（符示せず）が形成されると共に、この容室内にガス室ｍと油室ｎとを区画形成するほぼ筒状に形成のダイアフラム３５が配在されている。
【００７１】
そして、油室ｎは、シリンダ体２４に開穿された下方の連通孔２４ａを介してシリンダ体２４内にフリーピストン２６によって区画形成された油室に設定された背面側室ｉに連通されている。
【００７２】
ちなみに、この実施の形態においては、背面側室ｉが油室に設定されるから、フリーピストン２６の外周へのシール部材２６ａの配在が省略されているが、これに代えて、図５中に仮想線図で示すように、シール部材２６ａが配在されるとしても良い。
【００７３】
また、この実施の形態においては、ヘッドキャップ部材２８とボトム部材３３でシリンダ体２４と外筒３４の上下端をそれぞれ外筒３４における上下端部のカシメ加工で閉塞するとしているが、その際に、ヘッドキャップ２８とボトム部材３３の外周端部がダイアフラム３５の上下端を外筒３４との間で保持するようにしているから、ダイアフラム３５の上下端でシール機能が発揮され、ヘッドキャップ部材２８とボトム部材３３の外周へのシール部材の配在を省略できる。
【００７４】
それゆえ、この実施の形態にあっては、言わば調圧シリンダ２の外周にアキュムレータＡが保持される状態になり、前記した図１に示す実施の形態の場合に比較して、調圧シリンダ２における短尺化が可能になる。
【００７５】
図４は、さらに他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すものであるが、この調圧シリンダ２は、その構成を前記した図１に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００７６】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００７７】
すなわち、この調圧シリンダ２では、油室たる前面側室ｈがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｂを介して外部に配在の油圧給排源５に連通されてなるとするもので、この油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１における全体長さを調整できる、すなわち、車両における車体の高さを高低調整できるとしている。
【００７８】
少し説明すると、油圧給排源５は、図示する実施の形態では、タンク５１からの作動油をフィルタ５２を介してポンプ５３で吸い上げると共に、チェック弁５４を介して前面側室ｈに供給する一方で、前面側室ｈからの作動油をオンオフ弁５５を介してタンク５１に戻す構成に設定されている。
【００７９】
なお、図示する実施の形態では、前述したように、減衰バルブ４は、隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ａの容室ｊ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４１と、同じく隔壁部材２７に開穿されて容室ｊ，ｋ間の連通を可能にするポート２７ｂの容室ｋ側の開口端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブ４２とを有してなる。
【００８０】
それゆえ、この実施の形態による調圧シリンダ２を有するサスペンション装置にあっては、以下のようにして、各油圧緩衝器１，１の全体長さの調整で車両の車高を高低調整できる。
【００８１】
すなわち、まず、車軸に対して車体を上げる高車高に調整する場合には、ポンプ５３の駆動で前面側室ｈに圧油を供給して、アキュムレータＡ（符示せず）を構成する背面側室ｉ内のガス圧、すなわち、調圧シリンダ２における圧力を高くする。
【００８２】
その結果、各油圧緩衝器１においてピストンロッド１３の反力が増大され、それに見合った分だけピストンロッド１３がシリンダ１１内から突出して、車両の車体が上昇される、すなわち、高車高に調整される。
【００８３】
そして、上記のようにして実現された高車高状態は、ポンプ５３の駆動停止によって、すなわち、前面側室ｈからの作動油がオンオフ弁５５およびチェック弁５４によってタンク５１に戻ることが阻止されることで維持される。
【００８４】
つぎに、上記したところと逆に車高を下げる、すなわち、低車高に調整する場合には、オンオフ弁５５をいわゆるドレンポジションに切り換え、前面側室ｈの油圧、すなわち、調圧シリンダ２における油圧をタンク５１に解放する。
【００８５】
これによって、アキュムレータＡたる背面側室ｉが膨張し、調圧シリンダ２における圧力が低下し、その結果、油圧緩衝器１においてピストンロッド１３の反力も減少され、それに見合った分だけピストンロッド１３がシリンダ１１内に没入されて、車両の車体が低下される、すなわち、低車高に調整される。
【００８６】
以上のように、この実施の形態によるサスペンション装置にあっては、油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１の全体長さを調整して、車両の車高を調整できるが、このことは、図３に示す実施の形態の場合でも同様である。
【００８７】
すなわち、図３中に破線図で示すように、油室とされる背面側室ｉがボトム部材３３に開穿の連通孔３３ａを介して外部の油圧給排源５に連通されるとすることで、上記したところと同様の車高調整が可能になる。
【００８８】
図５は、またさらに他の実施の形態による調圧シリンダ２を示すもので、この調圧シリンダ２は、その構成を前記した図４に示す実施の形態の場合とほぼ同一にしている。
【００８９】
それゆえ、その構成が同一となるころには、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この実施の形態において特徴となるところを中心に説明する。
【００９０】
すなわち、この調圧シリンダ２では、背面側室ｉが油室に設定される一方で、この背面側室ｉが外部に配在のアキュムレータＡおよび符号のみで示す油圧給排源５に連通されてなるとするもので、前記した図４に示す実施の形態の場合と同様に、油圧給排源５の作動で各油圧緩衝器１，１の全体長さを調整できる、すなわち、車両の車高を高低調整できる。
【００９１】
なお、この実施の形態にあって、ヘッドキャップ部材２８は、シリンダ体２４の上端に溶接（符号Ｍで示す）で連設され、ボトム部材３３は、外周へのシール部材３３ｂを介装下にシリンダ体２４の下端のカシメ加工でシリンダ体２４の下端に連設されている。
【００９２】
また、この実施の形態にあっては、前面側室ｈがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｂを介して油路１５、すなわち、油圧緩衝器１に連通し、背面側室ｉがシリンダ体２４に開穿の連通孔２４ｃを介して油圧給排源５側に連通している。
【００９３】
以上のように、この実施の形態でも車高調整が可能になるが、この実施の形態にあっては、図中に仮想線図で示すように、フリーピストン２６の外周にシール部材２６ａが介装されてなるとしても良く、この場合には、シール部材２６ａの配在でフリーピストン２６で区画形成される前面側室ｈと背面側室ｉとの隔絶が可能になり、油圧緩衝器１側と油圧給排源５側とで特性の異なる油を作動油として利用することを可能にすることになる。
【００９４】
その結果、図示しないが、たとえば、油圧給排源５を車両におけるパワーステアリング装置を構成する油圧給排源と共用する構成として、このサスペンション装置全体の構成を簡単なものにすることが可能になる。
【００９５】
図６は、以上のように構成されたサスペンション装置を四輪車に搭載する場合の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、油圧緩衝器１が車両の四輪各部に配在されると共に、調圧シリンダ２が二つ配在されてなり、対角線位置にある油圧緩衝器１が一つの調圧シリンダ２を介して連通されてなるとしている。
【００９６】
なお、図中において、調圧シリンダ２およびアキュムレータＡに連通される油圧給排源５の図示を省略しているが、このことは、後述する図７に示す場合も同様である。
【００９７】
それ故、この図６に示す実施の形態による場合には、本案のサスペンション装置によって、車両における上下方向の振動制御およびロール制御はもちろんのこと、車両の四輪各部における車高調整が可能になるだけでなく、車両におけるピッチングの制御も可能になり、走行中の車両における乗り心地の改善および操縦安定性の向上を一層図ることが可能になる。
【００９８】
図７は、本案のサスペンション装置が四輪車に搭載される場合のさらに他の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、油圧緩衝器１が車両の四輪各部に配在されると共に、調圧シリンダ２が四つ配在されてなり、一つの油圧緩衝器１が二つの調圧シリンダ２に連通されてなるとしている。
【００９９】
それ故、この実施の形態による場合には、本案のサスペンション装置で、車両の四輪各部における車高調整が可能になるだけでなく、車両における上下方向の振動制御およびロール制御はもちろんのこと、ピッチング制御も可能になり、しかも、ロール制御およびピッチング制御のための減衰特性を独立に設定することが可能になる。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、調圧シリンダにおいて、シリンダ体が単筒体で形成される場合には、このシリンダ体の形成が容易になるのはもちろんのこと、このシリンダ体内に収装されるフリーピストンの形成も容易になり、さらに、シリンダ体内でのフリーピストンの中立位置の維持を同じくシリンダ体内に収装されたセンタリングスプリングによるとするので、シリンダ体およびフリーピストンとの間における摺接抵抗を大きく低下させることが可能になり、作動性能を保障し得るのはもちろんのこと、シリンダ体およびフリーピストンに対する高い加工精度を要しないことになり、加工にいわゆる手間と時間を要せずして、生産性を向上させることが可能になり、サスペンション装置全体のコストの低廉化を可能にする。
【０１０１】
また、この発明にあっては、フリーピストンをシリンダ部材にする隔壁部材がシリンダ体側に弾性支持されてなるとするので、所定の液密性を確保する上で、隔壁部材のフリーピストンに対するカジリ現象の発現を危惧しなくて済み、所定の機能発揮を設定通りに保障し得ることになる。
【０１０２】
そして、この発明にあっては、アキュムレータが調圧シリンダに併設されるとすることで、アキュムレータのいわゆる別置が不要になり、このサスペンション装置の車両への搭載性を向上させるのはもちろんのこと、特に、アキュムレータが調圧シリンダの外周側に配在される構成とする場合には、装置全体の一層のコンパクト化が可能になって、車両への搭載性が一層向上されることになる。
【０１０３】
さらに、この発明にあっては、フリーピストンの外周にシール部材を介装してシリンダ体内にフリーピストンで区画形成される前面側室と背面側室とを隔絶する場合には、油圧緩衝器側と油圧給排源側とで異なった特性の作動油を利用することが可能になり、たとえば、油圧給排源を車両におけるパワーステアリング装置を構成する油圧給排源と共用する構成として、このサスペンション装置全体の構成を簡単なものにすることが可能になる。
【０１０４】
その結果、この発明によれば、車両における上下動およびロールさらにはピッチングに対する車体振動の抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む多種多様の車両への装備に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態によるサスペンション装置を示す概略図である。
【図２】調圧シリンダにおける上下の端面における面積の関係を示す説明図である。
【図３】他の実施の形態による調圧シリンダを示す縦断面図である。
【図４】回路図で示す油圧給排源を接続した状態の調圧シリンダの実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】アキュムレータおよび油圧給排源を接続した状態の調圧シリンダの他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】この発明によるサスペンション装置の車両への配置状態の一実施の形態を示す概略図である。
【図７】この発明によるサスペンション装置の車両への配置状態の他の実施の形態を示す概略図である。
【図８】従来例としてのサスペンション装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 油圧緩衝器
２ 調圧シリンダ
４ 減衰バルブ
５ 油圧給排源
２４ シリンダ体
２５ センタリングスプリングを構成する一対のスプリング
２６ フリーピストン
２６ａ シール部材
２７ 隔壁部材
２９ ロッド体
２９ｂ 透孔
３４ 外筒
３５ ダイアフラム
ａ ピストン側室
ｈ 前面側室
ｉ 背面側室
ｊ 閉鎖された容室
ｋ 開放された容室
ｍ ガス室
ｎ 油室
Ａ アキュムレータ
Claims (8)
- 車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結されると共に下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器と、この一対の油圧緩衝器の各ピストン側油室に連通する調圧シリンダとを有してなるサスペンション装置において、調圧シリンダがシリンダ体内に摺動可能に収装されてこのシリンダ体内に前面側室と背面側室とを区画形成するフリーピストンを有してなると共に、フリーピストンがこのフリーピストンをシリンダ部材にして摺動可能に収装されてこのフリーピストンの内周側に閉鎖された容室と前面側室に連通する開放された容室とを区画形成する隔壁部材を有してなり、隔壁部材が閉鎖された容室と開放された容室との連通を可能にする減衰バルブを有すると共に基端がシリンダ体に弾性支持されたロッド体の先端に連設されてなり、前面側室が一方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通すると共に、閉鎖された容室がロッド体の軸芯部に開穿された透孔を介して他方の油圧緩衝器のピストン側油室に連通されてなるサスペンション装置
- フリーピストンがシリンダ体内にセンタリングスプリングの配在下に摺動可能に収装されてなる請求項１のサスペンション装置
- フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されて背面側室がガス室に設定されてなる請求項１のサスペンション装置
- 前面側室が外部に配在の油圧給排源に連通されてなる請求項３のサスペンション装置
- シリンダ体の外周側に外筒が配在されて容室が形成されると共に、容室内にガス室と油室とを区画形成するダイアフラムが配在されてなり、油室が背面側室に連通されてなる請求項１のサスペンション装置
- 背面側室が外部に配在の油圧給排源に連通されてなる請求項５のサスペンション装置
- 背面側室が油室に設定されると共に外部に配在のアキュムレータおよび油圧給排源に連通されてなる請求項１のサスペンション装置
- フリーピストンの外周にシリンダ体の内周に摺接するシール部材が介装されてなる請求項７のサスペンション装置
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