JP3991661B2

JP3991661B2 - ショックアブソーバ

Info

Publication number: JP3991661B2
Application number: JP2001357990A
Authority: JP
Inventors: 瑞穂杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: JP2003156094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車高調整機能（例えば、エアサス）を有さない車両用サスペンション装置において採用されるショックアブソーバ、特に、リバウンド時にピストンロッドが伸張作動することで、シリンダ内に内蔵したリバウンドスプリングを前記ピストンロッドと前記シリンダ間にて軸方向に圧縮させるように構成したショックアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のショックアブソーバは、例えば、実開平４−１０６５３６号公報に示されている。同公報に示されているショックアブソーバの一つにおいては、リバウンドスプリングが並列に複数設けられていて、ピストンロッドに対する各リバウンドスプリングの圧縮開始位置がずらして設けられている。このため、ピストンロッドの伸張作動（軸方向変位）に伴って、作用するリバウンドスプリングの数が次第に増加し、リバウンドスプリング全体でのばね定数を段階的に増加できて、変位規制時にピストンロッドに伝達される衝撃を小さく抑えることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報に示されているショックアブソーバでは、車載荷重の変化により車高が変化するとき、ピストンロッドの軸方向変位に伴って、ピストンロッドに対する各リバウンドスプリングの圧縮開始位置（各リバウンドスプリングの作動タイミング）が変動する。したがって、リバウンドスプリングにて得られる作動特性が大きく異なるおそれがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した問題に対処すべく、本発明では、リバウンド時にピストンロッドが伸張作動することで、シリンダ内に内蔵したリバウンドスプリングを前記ピストンロッドと前記シリンダ間にて軸方向に圧縮させるように構成したショックアブソーバにおいて、車載荷重の変化による車高変化時に前記リバウンドスプリングの予圧縮力を略同じに維持した状態で前記リバウンドスプリングのロッド側係合部とこれに係合する前記ピストンロッド側の係止部間の軸方向クリアランスをゼロに維持すべく調整する調整機構を前記シリンダ内に設けたこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００５】
この場合において、前記調整機構は、前記シリンダ内に収容した作動流体の一部の流動で作動する流体式調整機構であること（請求項２に係る発明）も可能であり、この場合において、前記調整機構は、前記ピストンロッドと一体的に移動するピストンと、このピストンを相対的に軸方向へ移動可能に収容して作動流体の封入室を形成するアジャストシリンダと、前記封入室への作動流体の流入・流出を制限する制限手段（例えば、オリフィス）と、前記ピストンと前記アジャストシリンダ間に介装されて前記アジャストシリンダを前記リバウンドスプリングに向けて付勢するアジャストスプリングを備えていること（請求項３に係る発明）が望ましい。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明によるショックアブソーバにおいては、車載荷重の変化による車高変化時に、シリンダ内に設けた調整機構が、リバウンドスプリングの予圧縮力を略同じに維持した状態で、リバウンドスプリングのロッド側係合部とこれに係合する前記ピストンロッド側の係止部間の軸方向クリアランスをゼロに維持する。このため、車載荷重の変化により車高が変化したときにも、その状態での車両走行中において中立位置からリバウンドにてピストンロッドが伸張作動を開始するのと略同時のタイミングにて、シリンダ内に内蔵したリバウンドスプリングがピストンロッドとシリンダ間にて略同じ初期予圧縮状態から軸方向に圧縮され始める。したがって、車載荷重の変化により車高が変化したときにも、リバウンドスプリングにて所期の作動特性と略同じ作動特性が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明によるショックアブソーバを示していて、このショックアブソーバでは、気密および液密的に密封された外筒１１内にロッドガイド１２、シリンダ（内筒）１３、ベースバルブ１４等が組付けられていて、シリンダ１３と外筒１１間にはガスと作動油を収容するリザーバ室１５が形成されている。
【０００８】
また、シリンダ１３内には、スプリングリテーナ１６、リバウンドスプリング１７、ピストンバルブ１８および調整機構２０等が組み込まれていて、作動油が充填されており、ピストンバルブ１８および調整機構２０は、外筒１１、スプリングリテーナ１６およびリバウンドスプリング１７を貫通するピストンロッド１９の下方部位に組付けられている。シリンダ１３内の作動油は、ピストンバルブ１８を通して流動可能である。また、シリンダ１３内の作動油とリザーバ室１５内の作動油は、ベースバルブ１４を通して流動可能である。
【０００９】
リバウンドスプリング１７は、スプリングリテーナ１６と調整機構２０間に微少量予圧縮された状態で介装されていて、車両のリバウンド時にピストンロッド１９が伸張作動することで、ピストンロッド１９とシリンダ１３間（詳細には、調整機構２０とスプリングリテーナ１６間）にて軸方向に圧縮されるようになっている。
【００１０】
調整機構２０は、シリンダ１３内に収容した作動油の一部の流動で作動する流体式調整機構であって、車載荷重の変化による車高変化時にリバウンドスプリング１７の予圧縮力を略同じに維持した状態でリバウンドスプリング１７のロッド側係合部１７ａとこれに係合するピストンロッド１９側の係止部（後述するアジャストシリンダ２２のリバウンドスプリング１７側端部）間の軸方向クリアランスをゼロに維持すべく自動的に調整する（すなわち、車載荷重の変化によって車高が変化しても、リバウンドスプリング１７の予圧縮力を略同じに維持した状態で、上記したクリアランスが変化しないように調整する）ものである。
【００１１】
この調整機構２０は、ピストンロッド１９と一体的に移動するピストン２１と、このピストン２１を相対的に軸方向へ移動可能に収容してピストンロッド１９およびピストン２２とにより作動油の封入室Ｒを形成するアジャストシリンダ２２と、このアジャストシリンダ２２に形成されて封入室Ｒへの作動油の流入・流出を制限するオリフィス２３と、ピストン２１とアジャストシリンダ２２間に介装されてアジャストシリンダ２２をリバウンドスプリング１７に向けて付勢するアジャストスプリング２４を備えている。
【００１２】
アジャストスプリング２４は、ばね定数が０．０２Kgf/mm程度で、図１の右半分に示した圧縮状態（車両の空車状態）でセット荷重が３Kgf程度となるものが採用されている。オリフィス２３は、ピストン２１とアジャストシリンダ２２が図１の右半分に示した状態（空車状態）で所定量Ｌストロークした後に、ピストン２１に対してアジャストシリンダ２２がリバウンドスプリング１７に向けてアジャストスプリング２４により押動されて図１の左半分に示した状態（積車状態）となる際の速度が１．２mm/sec程度となるように、その孔径が設定されている。このため、車両走行時における通常のストローク速度領域では、アジャストシリンダ２２がピストン２１に対して動かない状態（油圧ロック状態）とほぼ等価であり、リバウンドスプリング機能のみが作用する。なお、アジャストスプリング２４の表面には、摩擦を低減するために、低摩擦材を被覆するのが望ましい。
【００１３】
上記のように構成したこの実施形態のショックアブソーバにおいては、車載荷重の変化による車高変化時、例えば、空車状態から積車状態に変化するとき、シリンダ１３内に設けた調整機構２０において、ピストンロッド１９の下動に伴って図１の右半分に示したピストン２１、アジャストシリンダ２２、アジャストスプリング２４等がピストンロッド１９と一体で下動した後に、ピストン２１に対してアジャストシリンダ２２がリバウンドスプリング１７に向けてアジャストスプリング２４により押動されて図１の左半分に示した状態に上動する作動（作動油がオリフィス２３を通して封入室Ｒに流入し、アジャストシリンダ２２が１．２mm/sec程度の速度でゆっくり上動する作動）が得られる。このため、調整機構２０がリバウンドスプリング１７の予圧縮力を略同じに維持した状態で、リバウンドスプリング１７のロッド側係合部１７ａとピストンロッド１９側の係止部（アジャストシリンダ２２のリバウンドスプリング１７側端部）間の軸方向クリアランスをゼロに維持する。
【００１４】
一方、積車状態から空車状態に変化するときには、車載荷重の低下に応じてピストン２１がピストンロッド１９とともに上動する作動が得られて、作動油がオリフィス２３を通して封入室Ｒから流出し、アジャストスプリング２４がゆっくり圧縮される作動が得られる。このため、このときには、リバウンドスプリング１７のロッド側係合部１７ａとピストンロッド１９側の係止部（アジャストシリンダ２２のリバウンドスプリング１７側端部）間の軸方向クリアランスがゼロに維持された状態で、しかもリバウンドスプリング１７の予圧縮力が略同じに維持された状態で、調整機構２０が図１の左半分に示した状態から図１の右半分に示した状態に変化する。
【００１５】
このため、この実施形態のショックアブソーバにおいては、車載荷重の変化により車高が変化したときにも、その状態での車両走行中において中立位置（図１に示した位置）からリバウンドにてピストンロッド１９が伸張作動を開始するのと略同時のタイミングにて、シリンダ１３内に内蔵したリバウンドスプリング１７がピストンロッド１９とシリンダ１３間にて略同じ初期予圧縮状態から軸方向に圧縮され始める。したがって、車載荷重の変化により車高が変化したときにも、リバウンドスプリング１７にて所期の作動特性と略同じ作動特性が得られる。この結果、如何なる積載状態においても、リバウンドスプリング１７が旋回初期から機能し、車両の操安性向上を図ることが可能である。
【００１６】
また、この実施形態のショックアブソーバにおいては、調整機構２０がシリンダ１３内に収容した作動油の一部の流動で作動する流体式調整機構であるため、シリンダ１３内に収容した作動流体を有効に利用して、シンプルに構成することが可能である。また、調整機構２０が、ピストン２１、アジャストシリンダ２２、オリフィス２３およびアジャストスプリング２４によって構成されていて、調整機構２０をシンプルかつ安価に構成することが可能である。
【００１７】
上記実施形態においては、複筒式のショックアブソーバに本発明を実施したが、本発明は単筒式のショックアブソーバにも同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。また、上記実施形態においては、アジャストシリンダ２２に小孔を穿設することでオリフィス２３を形成して実施したが、このオリフィス２３はアジャストシリンダ２２とは別部材に形成して実施することも可能である。オリフィス２３を別部材に形成して実施する場合には、オリフィス２３の加工がしやすくオリフィス２３を高精度に作ることが可能である。オリフィス２３はピストン２１またはピストンロッド１９に形成して実施することも可能である。
【００１８】
また、上記実施形態においては、封入室Ｒへの作動流体の流入・流出を制限する制限手段としてオリフィス２３を採用して実施したが、他の種々な制限手段（例えば、制御弁）を採用して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるショックアブソーバの一実施形態を示した縦断面図である。
【図２】図１に示したショックアブソーバの要部拡大断面である。
【符号の説明】
１１…外筒、１２…ロッドガイド、１３…シリンダ、１４…ベースバルブ、１５…リザーバ室、１６…スプリングリテーナ、１７…リバウンドスプリング、１７ａ…ロッド側係合部、１８…ピストンバルブ、１９…ピストンロッド、１９ａ…係止部、２０…調整機構、２１…ピストン、２２…アジャストシリンダ、２３…オリフィス、２４…アジャストスプリング。

Claims

リバウンド時にピストンロッドが伸張作動することで、シリンダ内に内蔵したリバウンドスプリングを前記ピストンロッドと前記シリンダ間にて軸方向に圧縮させるように構成したショックアブソーバにおいて、車載荷重の変化による車高変化時に前記リバウンドスプリングの予圧縮力を略同じに維持した状態で前記リバウンドスプリングのロッド側係合部とこれに係合する前記ピストンロッド側の係止部間の軸方向クリアランスをゼロに維持すべく調整する調整機構を前記シリンダ内に設けたことを特徴とするショックアブソーバ。
請求項１に記載のショックアブソーバにおいて、前記調整機構は、前記シリンダ内に収容した作動流体の一部の流動で作動する流体式調整機構であることを特徴とするショックアブソーバ。
請求項２に記載のショックアブソーバにおいて、前記調整機構は、前記ピストンロッドと一体的に移動するピストンと、このピストンを相対的に軸方向へ移動可能に収容して作動流体の封入室を形成するアジャストシリンダと、前記封入室への作動流体の流入・流出を制限する制限手段と、前記ピストンと前記アジャストシリンダ間に介装されて前記アジャストシリンダを前記リバウンドスプリングに向けて付勢するアジャストスプリングを備えていることを特徴とするショックアブソーバ。