JP5909557B2 - サスペンション装置 - Google Patents

サスペンション装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5909557B2
JP5909557B2 JP2014536778A JP2014536778A JP5909557B2 JP 5909557 B2 JP5909557 B2 JP 5909557B2 JP 2014536778 A JP2014536778 A JP 2014536778A JP 2014536778 A JP2014536778 A JP 2014536778A JP 5909557 B2 JP5909557 B2 JP 5909557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
piston
damping force
cylinder
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014536778A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014045965A1 (ja
Inventor
幹郎 山下
幹郎 山下
山岡 史之
史之 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5909557B2 publication Critical patent/JP5909557B2/ja
Publication of JPWO2014045965A1 publication Critical patent/JPWO2014045965A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/06Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3485Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body characterised by features of supporting elements intended to guide or limit the movement of the annular discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/48Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/48Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • F16F9/486Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke comprising a pin or stem co-operating with an aperture, e.g. a cylinder-mounted stem co-operating with a hollow piston rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/58Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
    • F16F9/585Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder within the cylinder, in contact with working fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/83Type of interconnection
    • B60G2204/8304Type of interconnection using a fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/41Dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10Damping action or damper
    • B60G2500/11Damping valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/014Pitch; Nose dive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

本発明は、サスペンション装置に関する。
本願は、2012年9月20日に、日本に出願された特願2012−206571号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
サスペンション装置を構成する緩衝器には、変位感応型緩衝器がある。変位感応型緩衝器では、減衰力を発生するディスクバルブを付勢する付勢バネが設けられる。変位感応型緩衝器は、シリンダに対するピストンの位置に応じて付勢バネのバネ力を変化させて、減衰力を可変とする(例えば、特許文献1,2参照)。
特開平2−283928号公報 特開平2−283929号公報
この種の緩衝器を用いたサスペンション装置では、車両の乗り心地向上および操縦安定性向上の観点から改善の余地があった。
本発明は、車両の乗り心地向上および操縦安定性向上を図ることが可能となるサスペンション装置を提供する。
本発明の第1の態様によれば、車体と車輪との間に配置されるサスペンション装置は、緩衝器と、作用力調整機構とを備える。前記緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を2室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記2室間を作動流体が流れるように連通する通路と、前記通路に設けられ、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ピストンロッドが第1の所定位置よりも前記シリンダの外部へ延出される範囲で伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる第1の特性、および、前記ピストンロッドが第2の所定位置よりも前記シリンダの内部へ進入される範囲で伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる第2の特性のうちの少なくともいずれか一方の特性となるよう、前記ピストンロッドの位置により減衰力を変更可能な減衰力調整機構と、を有する。前記作用力調整機構は、前記車体のロール方向およびピッチ方向のうちの少なくともいずれか一方の作用力を調整可能に構成されている。
本発明の第2の態様によれば、前記作用力調整機構は、前記車体の水平方向の加速度によって生じるロールおよびピッチの少なくともいずれか一方を抑えるように、ロール剛性およびピッチ剛性のうちの少なくともいずれか一方を調整してもよい。
本発明の第3の態様によれば、前記減衰力発生機構は、減衰バルブを有していてもよい。前記減衰力調整機構は、前記減衰バルブの開度を調整可能なバネ手段であってもよい。
本発明の第4の態様によれば、サスペンション装置は、前記減衰力調整機構を介して前記2室間を作動流体が流れるように連通する第2の通路を設け、該第2の通路に、前記ピストンロッドの位置により通路面積を調整する通路面積調整機構を設けてもよい。
本発明の第5の態様によれば、前記通路面積調整機構は、前記第2の通路をメータリングピンにより調整してもよい。
本発明の第6の態様によれば、前記減衰力発生機構は、伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブであってもよい。伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブは、パイロット室を有するパイロットタイプの減衰バルブであり、前記第2の通路は、前記パイロット室に接続されていてもよい。
本発明の第7の態様によれば、前記第2の通路は、逆止弁を有する伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の通路を有していてもよい。
上記したサスペンション装置によれば、車両の乗り心地向上および操縦安定性向上を図ることが可能となる。
本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置と車輪と車体とを概略的に示す正面図である。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を構成する緩衝器を示す断面図である。 図2の緩衝器の要部を示す断面図である。 図2の緩衝器の一方の通路面積調整機構周辺の断面図である。 図2の緩衝器のストローク位置とオリフィスの通路面積との関係を示す特性線図である。 図2の緩衝器の油圧回路図である。 図2の緩衝器のストローク位置と減衰力との関係を示す特性線図である。 図2の緩衝器のピストン速度と減衰力との関係を示す特性線図である。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を構成する作用力調整機構を示す油圧回路図であって、バウンス時の状態を示すものである。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を構成する作用力調整機構を示す油圧回路図であって、ピッチ時の状態を示すものである。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を構成する作用力調整機構を示す油圧回路図であって、ロール時の状態を示すものである。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を構成する作用力調整機構を示す油圧回路図であって、前後逆ロール時の状態を示すものである。 図2の緩衝器の特性をまとめた図表である。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を搭載した車両の悪路走行時の周波数とバネ上加速度との関係を示す特性線図である。 本発明に係る第1実施形態のサスペンション装置を搭載した車両の時速60kmでの走行中のレーンチェンジ時のロールレイトのシミュレーション結果である。 本発明に係る第2実施形態のサスペンション装置を構成する緩衝器の要部を示す断面図である。 図13の緩衝器の油圧回路図である。 本発明に係る第3実施形態のサスペンション装置を構成する緩衝器の要部を示す断面図である。 図15の緩衝器の油圧回路図である。 本発明に係る第4実施形態のサスペンション装置を構成する作用力調整機構を示す油圧回路図である。 図17の作用力調整機構によって生じさせるロール剛性のステアリングの舵角および車速に対する一例の関係を示す特性線図である。
以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。
「第1実施形態」
本発明に係る第1実施形態を図1〜図12に基づいて説明する。以下の説明では理解を助けるために、図の下側を一方側および下側とし、逆に図の上側を他方側および上側として定義する。
第1実施形態のサスペンション装置1は、図1に概略的に示すように、車体2と車輪3との間に配置されて、車輪3を車体2に対し上下動可能に支持する。このサスペンション装置1は、一つの車輪3に緩衝器5およびシリンダ装置6が設けられている。図1では図示は略すが四つ全ての車輪3それぞれに緩衝器5およびシリンダ装置6の二本が設けられている。緩衝器5およびシリンダ装置6は、いずれも車輪3が車体2に対し上昇すると縮み、下降すると伸びる。
緩衝器5は、減衰力調整式である。緩衝器5は、図2に示すように、いわゆる複筒式の油圧緩衝器である。緩衝器5は、作動流体としての油液が封入される円筒状のシリンダ11と、このシリンダ11よりも大径でシリンダ11を覆うように同心状に設けられる有底円筒状の外筒12とを有している。これらシリンダ11と外筒12との間にリザーバ室13が形成されている。
シリンダ11内には、ピストン15が摺動可能に嵌装されている。このピストン15は、シリンダ11内を上室16と下室17との2室に区画している。シリンダ11内の上室16および下室17内には、油液が封入される。シリンダ11と外筒12との間のリザーバ室13内には、油液とガスとが封入される。
シリンダ11内には、一端がシリンダ11の外部へと延出されるピストンロッド18の他端が挿入されている。ピストン15は、このピストンロッド18のシリンダ11内の他端部に連結されている。ピストンロッド18は、シリンダ11および外筒12の一端開口部に装着されたロッドガイド21と、外筒12の一端開口部に装着されたオイルシール22とに挿通されてシリンダ11の外部へ延出されている。ロッドガイド21は、その外周部が、下部よりも上部が大径となる段差状をなしており、下部においてシリンダ11の上端の内周部に嵌合し上部において外筒12の上部の内周部に嵌合する。シリンダ11の下端の内周部は、外筒12の底部に設けられてシリンダ11内の下室17とリザーバ室13とを画成するベースバルブ23に嵌合されている。外筒12の上端部は、内側に加締められており、オイルシール22およびロッドガイド21をシリンダ11とで挟持している。
ピストンロッド18は、ロッドガイド21およびオイルシール22に挿通されて外部へと延出されるロッド本体26と、ロッド本体26のシリンダ11内の端部に螺合されて一体的に連結される先端ロッド27とから構成されている。ロッド本体26の径方向の中央には、軸方向に沿う挿入穴28が、先端ロッド27側から反対側の端部近傍の途中位置まで形成されている。また、先端ロッド27の径方向の中央には、軸方向に沿う貫通穴29が形成されている。これら挿入穴28と貫通穴29とがピストンロッド18の挿入穴30を構成している。この挿入穴30内に、ベースバルブ23側に支持されたメータリングピン31が挿入されている。挿入穴30とメータリングピン31との間はピストンロッド18内で油液が流動可能なロッド内通路(第2の通路)32となっている。
ピストンロッド18のロッド本体26の外周側には、ピストン15側に円環状のピストン側バネ受35が設けられ、ピストン側バネ受35のピストン15とは反対側に円環状のロッドガイド側バネ受36が設けられている。これらピストン側バネ受35およびロッドガイド側バネ受36は、ロッド本体26を内側に挿通させることでロッド本体26に沿って摺動可能となっている。これらピストン側バネ受35およびロッドガイド側バネ受36の間には、コイルスプリングからなるリバウンドスプリング38が、その内側にロッド本体26を挿通させるようにして介装されている。ロッドガイド側バネ受36のリバウンドスプリング38とは反対には円環状の弾性材料からなる緩衝体39が設けられている。緩衝体39もロッド本体26を内側に挿通させることでロッド本体26に沿って摺動可能となっている。
この緩衝器5の例えば一方側は図1に示す車体2に支持され、他方側に車輪3側が連結される。具体的には、ピストンロッド18にて車体2側に連結され、外筒12の底部の外側に取り付けられた取付アイ40にて車輪3側に連結される。なお、これとは逆に緩衝器5の他方側が車体2により支持され緩衝器5の一方側に車輪3側が固定されるようにしても良い。
図3に示すように、ロッド本体26の先端ロッド27側の端部には、挿入穴28よりも大径で挿入穴28に連通するネジ穴43が形成されている。
先端ロッド27のロッド内通路32を形成する貫通穴29は、ロッド本体26側の大径穴部47と、ロッド本体26とは反対側の、大径穴部47よりも小径の小径穴部48とから構成されている。先端ロッド27には、ロッド本体26側から順に、通路穴49、通路穴50および通路穴51が、いずれも径方向に貫通するように形成されている。これら通路穴49〜51は、いずれも先端ロッド27の軸方向の大径穴部47の位置に形成されている。
先端ロッド27は、軸方向のロッド本体26側から順に、ネジ軸部55と、フランジ部56と、保持軸部57と、中間軸部58と、取付軸部59とを有している。ネジ軸部55は、ロッド本体26のネジ穴43に螺合される。ネジ軸部55がネジ穴43に螺合される際にロッド本体26を当接させるため、フランジ部56は、ネジ軸部55およびロッド本体26よりも大径の外径となっている。保持軸部57は、フランジ部56よりも小径となっている。保持軸部57の軸方向のフランジ部56とは反対側の部分にオネジ61が形成されている。保持軸部57のオネジ61よりもフランジ部56側には、上記した通路穴49が形成されている。中間軸部58は、保持軸部57のオネジ61の谷径よりも若干小径の外径となっている。取付軸部59は、中間軸部58よりもさらに小径となっている。取付軸部59の、軸方向の中間軸部58とは反対側の端部にオネジ62が形成されている。取付軸部59には、オネジ62よりも中間軸部58側の範囲に、中間軸部58側に位置して上記した通路穴50が形成されており、オネジ62側に位置して上記した通路穴51が形成されている。
ピストン側バネ受35は、円筒状部65と、円筒状部65の軸方向一端側から径方向外側に延出する当接フランジ部66と、当接フランジ部66の外周部から軸方向の円筒状部65とは反対側に若干突出する円筒状の突出部67とを有している。このピストン側バネ受35は、円筒状部65をリバウンドスプリング38の内側に配置した状態で当接フランジ部66においてリバウンドスプリング38の軸方向の端部に当接する。
ピストン側バネ受35と先端ロッド27のフランジ部56との間には、伝達部材71とウエーブバネ72とが介装されている。伝達部材71は、円環状をなしており、ウエーブバネ72よりもピストン側バネ受35側に配置されている。伝達部材71は、有孔円板状の基板部75と、その外周縁部から軸方向に延出する筒状部76とを有している。筒状部76は基板部75とは反対側が大径となる段差状をなしている。その段差状をなしている側の先端部の内周側に面取りが形成されることにより、筒状部76の先端部には他の部分よりも径方向に薄肉の当接部80が形成されている。
伝達部材71は、内側にロッド本体26を挿通させている。伝達部材71の基板部75が、ピストン側バネ受35の突出部67の内側に嵌合しつつ当接フランジ部66に当接する。
ウエーブバネ72は、平面視で円環状をなしている。ウエーブバネ72は、自然状態では、図3の中心線から右側に示すように、径方向および周方向の少なくともいずれか一方の位置変化によって軸方向位置が変化する形状をなしている。ウエーブバネ72は、その内側にロッド本体26を挿通させるとともに伝達部材71の筒状部76の内側に配置されて、伝達部材71の基板部75のピストン側バネ受35とは反対側に配置されている。ウエーブバネ72は、軸方向に平坦となるように弾性変形させられることで付勢力を発生させる。ウエーブバネ72は、その軸方向両側にある先端ロッド27のフランジ部56と伝達部材71とを軸方向に所定距離離間させるように付勢する。
ここで、ピストンロッド18がシリンダ11から突出する伸び側つまり上側に移動すると、ピストンロッド18の先端ロッド27のフランジ部56とともに、ウエーブバネ72、伝達部材71、ピストン側バネ受35、リバウンドスプリング38、図2に示すロッドガイド側バネ受36および緩衝体39が、ロッドガイド21側に移動し、所定位置で緩衝体39がロッドガイド21に当接する。
さらにピストンロッド18が突出方向に移動すると、緩衝体39が潰れた後、緩衝体39およびロッドガイド側バネ受36が、シリンダ11に対して停止状態となる。その結果、移動する先端ロッド27の図3に示すフランジ部56、ウエーブバネ72、伝達部材71およびピストン側バネ受35がリバウンドスプリング38を縮長させる。その際のリバウンドスプリング38の付勢力がピストンロッド18の移動に対して抵抗となる。このようにして、シリンダ11内に設けられたリバウンドスプリング38が、ピストンロッド18に弾性的に作用してピストンロッド18の伸び切りを抑制する。なお、このようにリバウンドスプリング38がピストンロッド18の伸び切りの抵抗となることで、搭載された車両の旋回時の内周側の車輪3の浮き上がりを抑制して車体2のロール量を抑える。
ここで、ピストンロッド18が突出方向に移動して図2に示す緩衝体39がロッドガイド21に当接すると、上記したようにピストン側バネ受35がロッドガイド側バネ受36との間でリバウンドスプリング38を縮長させる前に、図3の中心線から左側に示すように、ピストンロッド18のフランジ部56が伝達部材71とでウエーブバネ72をその付勢力に抗して押し潰す。これにより、伝達部材71を若干軸方向のフランジ部56側に移動させるように構成されている。
図4に示すように、先端ロッド27のフランジ部56の軸方向のピストン側バネ受35とは反対側には、フランジ部56側から順に、複数枚のディスク85と、開閉ディスク86と、複数枚の中間ディスク87と、当接ディスク88と、通路形成部材89と、介在部90と、ナット91とが設けられている。
複数枚のディスク85は、いずれも有孔円板状をなしている。複数枚のディスク85は、伝達部材71の筒状部76の内径よりも小径の外径となっている。開閉ディスク86は、有孔円板状をなしており、伝達部材71の筒状部76の外径と略同径の外径となっている。開閉ディスク86の外周側には、軸方向の一面から軸方向他側に凹み軸方向の他面から軸方向他側に突出する円環状の開閉部93が形成されている。開閉部93は伝達部材71の当接部80と同径となっている。
複数枚の中間ディスク87は、いずれも有孔円板状をなしている。複数枚の中間ディスク87は、開閉ディスク86よりも小径の外径となっている。また、当接ディスク88側の中間ディスク87の外周側には、複数の切欠87Aが設けられている。当接ディスク88は、有孔円板状をなしており、開閉ディスク86と同径の外径となっている。当接ディスク88の径方向中間部には、C字状の貫通孔88Aが形成されている。通路形成部材89は、有孔円板状をなしている。通路形成部材89は、当接ディスク88よりも小径の外径となっている。通路形成部材89の内周側には複数の切欠89Aが設けられている。介在部90は複数枚の有孔円板状の部材からなり、通路形成部材89よりも大径の外径となっている。中間ディスク87、当接ディスク88および通路形成部材89には、中間ディスク87の径方向外側つまり上室16を通路穴49に連通させる通路96が形成されている。通路96は、中間ディスク87の外周部に形成された上記の切欠87Aと、当接ディスク88の径方向中間位置に形成された上記の貫通孔88Aと、通路形成部材89の内周部に形成された上記の切欠89Aとから構成されている。
上記した複数枚のディスク85と、開閉ディスク86と、複数枚の中間ディスク87と、当接ディスク88と、通路形成部材89と、介在部90とが、それぞれの内側に保持軸部57を挿通させるようにして先端ロッド27に配置される。この状態でナット91がそのメネジ97においてオネジ61に螺合される。これにより、複数枚のディスク85、開閉ディスク86、複数枚の中間ディスク87、当接ディスク88、通路形成部材89および介在部90が、先端ロッド27のフランジ部56とナット91とに軸方向に挟持される。
図4の中心線から右側に示すように、伝達部材71がウエーブバネ72の付勢力で先端ロッド27のフランジ部56から軸方向に離間した状態では、当接部80を開閉ディスク86の開閉部93から離間させている。よって、開閉部93を当接ディスク88から離間させている。ここで、開閉ディスク86の開閉部93と当接ディスク88との隙間と、中間ディスク87、当接ディスク88および通路形成部材89の通路96とがオリフィス98を構成している。このオリフィス98と、先端ロッド27の通路穴49とが、上室16とロッド内通路32とを連通させる通路(第2の通路)99を構成している。
図4の中心線から左側に示すように、リバウンドスプリング38の付勢力により伝達部材71が基板部75をフランジ部56側に移動させてウエーブバネ72を押し潰すと、その当接部80が開閉ディスク86の開閉部93に当接して開閉部93を当接ディスク88に当接させる。これにより、オリフィス98を閉塞させて上室16とロッド内通路32との通路99を介する連通を遮断する。
伝達部材71、ピストン側バネ受35、リバウンドスプリング38、図2に示すロッドガイド側バネ受36および緩衝体39は、シリンダ11内に設けられ一端が図4に示す開閉ディスク86と当接可能であって他端がシリンダ11の端部側の図2に示すロッドガイド21に当接可能なバネ機構100を構成している。このバネ機構100は、図4に示すように、そのバネ力により開閉ディスク86をウエーブバネ72の付勢力に抗して閉弁方向に付勢する。そして、このバネ機構100と、オリフィス98を開閉する開閉ディスク86および当接ディスク88とが、ピストンロッド18の位置により変化するリバウンドスプリング38の付勢力に応じてオリフィス98つまり通路99の通路面積を調整して減衰力を変更する通路面積調整機構(減衰力調整機構)101を構成している。オリフィス98は、言い換えれば通路面積が可変の可変オリフィスになっている。
上記通路面積調整機構101による、緩衝器5のストローク位置に対するオリフィス98の通路面積は、図5に示す実線のように変化する。つまり、オリフィス98の通路面積は、縮み側の全ストローク範囲および伸び側の所定位置S3までは、中立位置(1Gの位置(水平位置に停止した車体2を支持する位置))を含んで最大の一定値である。伸び側の所定位置S3でバネ機構100がウエーブバネ72の付勢力に抗して開閉ディスク86を閉じ始めると、オリフィス98の通路面積は、伸び側ほど比例的に小さくなり、開閉ディスク86の開閉部93が当接ディスク88に当接する所定位置S4で最小となり、所定位置S4よりも伸び側では最小の一定値になる。
図3に示すように、ピストン15は、先端ロッド27に支持されるピストン本体105と、ピストン本体105の外周面に装着されてシリンダ11内を摺動する円環状の摺動部材106とによって構成されている。
ピストン本体105には、複数(図3では断面とした関係上一カ所のみ図示)の通路111と、複数(図3では断面とした関係上一カ所のみ図示)の通路112とが設けられている。通路111は、上室16と下室17とをこれらの間で油液が流れるように連通させる。ピストン15の上室16側への移動つまり伸び行程において、通路111を通じて上室16から下室17に向けて油液が流れ出す。通路112は、上室16と下室17とをこれらの間で油液が流れるように連通させる。通路112を通じて、ピストン15の下室17側への移動、つまり縮み行程において下室17から上室16に向けて油液が流れ出す。通路111は、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路112を挟んで等ピッチで形成されている。通路111は、ピストン15の軸方向一側(図3の上側)が径方向外側に軸方向他側(図3の下側)が径方向内側に開口している。
そして、これら半数の通路111に対して、減衰力を発生する減衰力発生機構114が設けられている。減衰力発生機構114は、ピストン15の軸方向の一端側である下室17側に配置されている。通路111は、ピストンロッド18がシリンダ11外に伸び出る伸び側にピストン15が移動するときに油液が通過する伸び側の通路を構成している。これら通路111に対して設けられた減衰力発生機構114は、ピストン15の伸び側への移動によって生じる通路111の油液の流動を抑制して減衰力を発生させる伸び側の減衰力発生機構となっている。
また、残りの半数を構成する通路112は、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路111を挟んで等ピッチで形成されている。通路112は、ピストン15の軸線方向他側(図3の下側)が径方向外側に軸線方向一側(図3の上側)が径方向内側に開口している。
そして、これら残り半数の通路112に、減衰力を発生する減衰力発生機構115が設けられている。減衰力発生機構115は、ピストン15の軸方向の他端側である軸線方向の上室16側に配置されている。通路112は、ピストンロッド18がシリンダ11内に入る縮み側にピストン15が移動するときに油液が通過する縮み側の通路を構成している。これら通路112に対して設けられた減衰力発生機構115は、ピストン15の縮み側への移動によって生じる通路112の油液の流動を抑制して減衰力を発生させる縮み側の減衰力発生機構となっている。
ピストン本体105は、略円板形状をなしている。ピストン本体105の中央には、軸方向に貫通して、上記した先端ロッド27の取付軸部59を挿通させるための挿通穴116が形成されている。ピストン本体105の下室17側の端部には、伸び側の通路111の一端開口位置の外側に、減衰力発生機構114を構成するシート部117が、円環状に形成されている。ピストン本体105の上室16側の端部には、縮み側の通路112の一端開口位置の外側に、減衰力発生機構115を構成するシート部118が、円環状に形成されている。
ピストン本体105において、シート部117の挿通穴116とは反対側は、シート部117よりも軸線方向高さが低い段差状をなしている。この段差状の部分に縮み側の通路112の他端が開口している。また、同様に、ピストン本体105において、シート部118の挿通穴116とは反対側は、シート部118よりも軸線方向高さが低い段差状をなしている。この段差状の部分に伸び側の通路111の他端が開口している。
伸び側の減衰力発生機構114は、圧力制御型のバルブ機構である。減衰力発生機構114は、軸方向のピストン15側から順に、複数枚のディスク121と、減衰バルブ本体122と、複数枚のディスク123と、シート部材124と、複数枚のディスク125と、バルブ規制部126とを有している。
シート部材124は、軸直交方向に沿う有孔円板状の底部131と、底部131の内周側に形成された軸方向に沿う円筒状の内側円筒状部132と、底部131の外周側に形成された軸方向に沿う円筒状の外側円筒状部133とを有している。底部131は、内側円筒状部132および外側円筒状部133に対し軸方向の一側にずれている。底部131には、軸方向に貫通する複数の貫通孔134が形成されている。内側円筒状部132の内側には、軸方向の底部131側に先端ロッド27の取付軸部59を嵌合させる小径穴部135が形成されており、軸方向の底部131とは反対側に小径穴部135より大径の大径穴部136が形成されている。シート部材124の外側円筒状部133には、その軸方向の底部131側の端部に、環状のシート部137が形成されている。このシート部137に複数枚のディスク125が着座する。
シート部材124の底部131と内側円筒状部132と外側円筒状部133とで囲まれた軸方向の底部131とは反対側の空間と、シート部材124の貫通孔134とは、減衰バルブ本体122にピストン15の方向に圧力を加えるパイロット室(第2の通路)140となっている。先端ロッド27の上記した通路穴51と、シート部材124の大径穴部136と、後述するディスク123に形成されたオリフィス151とが、ロッド内通路32とパイロット室140とに接続されて、このパイロット室140にロッド内通路32を介して上室16および下室17から油液を導入可能なパイロット室流入通路(第2の通路)141を構成している。
複数枚のディスク121は、ピストン15のシート部117よりも小径の外径を有する有孔円板状をなしている。減衰バルブ本体122は、ピストン15のシート部117に着座可能な有孔円板状のディスク145と、ディスク145のピストン15とは反対の外周側に固着されたゴム材料からなる円環状のシール部材146とから構成されている。減衰バルブ本体122とピストン15のシート部117とが、ピストン15に設けられた通路111とシート部材124に設けられたパイロット室140との間に設けられて、ピストン15の伸び側への移動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる伸び側の減衰バルブ147を構成している。よって、この減衰バルブ147はディスクバルブとなっている。なお、ディスク145には、ピストンロッド18の取付軸部59を挿通させる中央の孔以外に軸方向に貫通する部分は形成されていない。
減衰バルブ本体122のシール部材146は、シート部材124の外側円筒状部133の内周面に接触して、減衰バルブ本体122と外側円筒状部133との隙間をシールする。よって、減衰バルブ本体122とシート部材124との間の上記したパイロット室140は、減衰バルブ本体122に、ピストン15の方向つまりシート部117に当接する閉弁方向に内圧を作用させる。減衰バルブ147は、パイロット室140を有するパイロットタイプの減衰バルブである。減衰バルブ本体122がピストン15のシート部117から離座して開くと、通路111からの油液をピストン15とシート部材124との間の径方向の通路148を介して下室17に流す。
複数枚のディスク123は、ディスク145よりも小径の有孔円板状をなしている。複数枚のディスク123のうちのシート部材124側のものには開口部からなるオリフィス151が形成されている。上記したように、このオリフィス151によってシート部材124の大径穴部136内とパイロット室140とが連通する。
複数枚のディスク125は、シート部材124のシート部137に着座可能な有孔円板状をなしている。複数枚のディスク125とシート部137とが、シート部材124に設けられたパイロット室140と下室17との間の油液の流れを抑制する減衰バルブであるディスクバルブ153を構成している。複数枚のディスク125のうちのシート部137側のものには、シート部137と当接状態にあってもパイロット室140を下室17に連通させる開口部からなるオリフィス154が形成されている。ディスクバルブ153は、複数枚のディスク125がシート部137から離座することでオリフィス154よりも広い通路面積でパイロット室140を下室17に連通させる。バルブ規制部126は、複数の円環状の部材から構成している。バルブ規制部126は、複数枚のディスク125に当接してその開方向への規定以上の変形を規制する。
縮み側の減衰力発生機構115も、伸び側と同様、圧力制御型のバルブ機構である。縮み側の減衰力発生機構115は、軸方向のピストン15側から順に、複数枚のディスク181と、減衰バルブ本体182と、複数枚のディスク183と、シート部材184と、複数枚のディスク185と、バルブ規制部186とを有している。
シート部材184は、軸直交方向に沿う有孔円板状の底部191と、底部191の内周側に形成された軸方向に沿う円筒状の内側円筒状部192と、底部191の外周側に形成された軸方向に沿う円筒状の外側円筒状部193とを有している。底部191は、内側円筒状部192および外側円筒状部193に対し軸方向の一側にずれている。底部191には、軸方向に貫通する複数の貫通孔194が形成されている。内側円筒状部192の内側には、軸方向の底部191側に先端ロッド27の取付軸部59を嵌合させる小径穴部195が形成されており、軸方向の底部191とは反対側に小径穴部195より大径の大径穴部196が形成されている。外側円筒状部193には、その軸方向の底部191側の端部に、環状のシート部197が形成されている。このシート部197に複数枚のディスク185が着座する。
シート部材184の底部191と内側円筒状部192と外側円筒状部193とで囲まれた底部191とは反対側の空間と貫通孔194とは、減衰バルブ本体182にピストン15の方向に圧力を加えるパイロット室(第2の通路)200となっている。先端ロッド27の上記した通路穴50と、シート部材184の大径穴部196と、後述するディスク183に形成されたオリフィス211とが、ロッド内通路32とパイロット室200とに接続されて、このパイロット室200にロッド内通路32を介して上室16および下室17から油液を導入可能なパイロット室流入通路(第2の通路)201を構成している。
複数枚のディスク181は、ピストン15のシート部118よりも小径の外径を有する有孔円板状をなしている。減衰バルブ本体182は、ピストン15のシート部118に着座可能な有孔円板状のディスク205と、ディスク205のピストン15とは反対の外周側に固着されたゴム材料からなる円環状のシール部材206とから構成されている。減衰バルブ本体182とピストン15のシート部118とが、ピストン15に設けられた通路112とシート部材184に設けられたパイロット室200との間に設けられてピストン15の縮み側へ移動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる縮み側の減衰バルブ207を構成している。よって、この減衰バルブ207はディスクバルブとなっている。なお、ディスク205には、ピストンロッド18の取付軸部59を挿通させる中央の孔以外に軸方向に貫通する部分は形成されていない。
シール部材206は、シート部材184の外側円筒状部193の内周面に接触して、減衰バルブ本体182とシート部材184の外側円筒状部193との隙間をシールする。よって、減衰バルブ本体182とシート部材184の間の上記したパイロット室200は、減衰バルブ207の減衰バルブ本体182に、ピストン15の方向つまりシート部118に当接する閉弁方向に内圧を作用させる。減衰バルブ207は、パイロット室200を有するパイロットタイプの減衰バルブである。減衰バルブ本体182がピストン15のシート部118から離座して開くと、通路112からの油液をピストン15とシート部材184との間の径方向の通路208を介して上室16に流す。
複数枚のディスク183は、ディスク205よりも小径の有孔円板状をなしている。複数枚のディスク183のうちのシート部材184のものには開口部からなるオリフィス211が形成されている。このオリフィス211によって、上記したように、シート部材184の大径穴部196内とパイロット室200とが連通する。
複数枚のディスク185は、シート部材184のシート部197に着座可能な有孔円板状をなしている。複数枚のディスク185とシート部197とが、シート部材184に設けられたパイロット室200と、上室16との間の油液の流れを抑制する減衰バルブであるディスクバルブ213を構成している。複数枚のディスク185のうちのシート部197側のものには、シート部197と当接状態にあってもパイロット室200を上室16に連通させる開口部からなるオリフィス214が形成されている。ディスクバルブ213は、複数枚のディスク185がシート部197から離座することでオリフィス214よりも広い通路面積でパイロット室200を上室16に連通させる。バルブ規制部186は、複数の円環状の部材から構成されている。バルブ規制部186は、複数枚のディスク185に当接してその開方向への規定以上の変形を規制する。
先端ロッド27の先端のオネジ62には、ナット220が螺合されている。ナット220は、オネジ62に螺合されるメネジ221が内周部に形成されるとともに外周部にレンチ等の締結工具が装着される本体部222と、本体部222の軸方向一端側から径方向内方に延出する内フランジ部223とを有している。
ナット220は、その本体部222の内フランジ部223とは反対側をバルブ規制部126側にして先端ロッド27に螺合される。ナット220は、締め付けられると、バルブ規制部126、複数枚のディスク125、シート部材124、複数枚のディスク123、減衰バルブ本体122、複数枚のディスク121、ピストン15、複数枚のディスク181、減衰バルブ本体182、複数枚のディスク183、シート部材184、複数枚のディスク185およびバルブ規制部186のそれぞれの内周側を、先端ロッド27の中間軸部58の取付軸部59側の段面225との間に挟持する。
メータリングピン31は、図2に示すように、ベースバルブ23に支持される支持フランジ部230と、支持フランジ部230よりも小径で支持フランジ部230から軸方向に延出する大径軸部232と、大径軸部232の支持フランジ部230とは反対側から軸方向に延出するテーパ軸部233と、テーパ軸部233の大径軸部232とは反対側から軸方向に延出する小径軸部234とを有している。大径軸部232は一定径である。図3に示すように、小径軸部234は大径軸部232よりも小径の一定径である。テーパ軸部233は、大径軸部232の小径軸部234側の端部に連続するとともに小径軸部234の大径軸部232側の端部に連続しており、これらを繋ぐように小径軸部234側ほど小径となるテーパ状をなしている。
メータリングピン31は、ナット220の内フランジ部223の内側と、ピストンロッド18の貫通穴29と挿入穴28とからなる挿入穴30に挿入されている。メータリングピン31は、ピストンロッド18との間にロッド内通路32を形成している。ナット220の内フランジ部223とメータリングピン31との隙間は、ロッド内通路32と下室17とを連通させるオリフィス(第2の通路)235となっている。このオリフィス235は、大径軸部232が内フランジ部223と軸方向位置を合わせると、通路面積が最も狭くなって実質的に油液の流通を規制する状態となる。また、オリフィス235は、小径軸部234が内フランジ部223と軸方向位置を合わせると、通路面積が最も広くなり、油液の流通を許容する状態となる。さらに、オリフィス235は、テーパ軸部233が内フランジ部223と軸方向位置を合わせると、テーパ軸部233の小径軸部234側ほど通路面積が徐々に広くなるように構成されている。ナット220はピストンロッド18と一体に移動することから、ナット220の内フランジ部223とメータリングピン31とが、ピストンロッド18の位置によりオリフィス235の通路面積を調整して減衰力を変更する通路面積調整機構(減衰力調整機構)236を構成している。オリフィス235は、ピストンロッド18の位置に応じて通路面積が変化する可変オリフィスになっている。通路面積調整機構236は、言い換えれば、オリフィス235の通路面積をメータリングピン31により調整する。
ロッド内通路32、通路99およびオリフィス235は、通路面積調整機構101,236を介して上室16と下室17との間を油液が流れるように連通させる。ピストンロッド18の位置により通路面積を調整する通路面積調整機構101が、通路99に設けられ、ピストンロッド18の位置により通路面積を調整する通路面積調整機構236がオリフィス235に設けられている。
上記通路面積調整機構236による、緩衝器5のストローク位置に対するオリフィス235の通路面積は、図5に示す破線のように変化する。つまり、オリフィス235の通路面積は、縮み側の所定位置S1よりも縮み側では、内フランジ部223と大径軸部232とが軸方向位置を合わせることになって最小の一定値となる。オリフィス235の通路面積は、所定位置S1から中立位置を挟んで伸び側の所定位置S2までは内フランジ部223とテーパ軸部233とが軸方向位置を合わせることになって伸び側ほど比例的に大きくなり、この所定位置S2から伸び側では内フランジ部223と小径軸部234とが軸方向位置を合わせることになって最大の一定値となる。
図2に示すように、外筒12の底部とシリンダ11との間には、上記したベースバルブ23が設けられている。このベースバルブ23は、下室17とリザーバ室13とを仕切る略円板状のベースバルブ部材241と、このベースバルブ部材241の下側つまりリザーバ室13側に設けられるディスク242と、ベースバルブ部材241の上側つまり下室17側に設けられるディスク243と、ベースバルブ部材241にディスク242およびディスク243を取り付ける取付ピン244と、ベースバルブ部材241の外周側に装着される係止部材245と、メータリングピン31の支持フランジ部230を支持する支持板246とを有している。取付ピン244は、ディスク242およびディスク243の径方向中央側をベースバルブ部材241との間で挟持する。
ベースバルブ部材241は、径方向の中央に取付ピン244が挿通されるピン挿通孔248が形成されている。このピン挿通孔248の外側に、下室17とリザーバ室13との間で油液を流通させる複数の通路穴249が形成されている。これら通路穴249の外側に、下室17とリザーバ室13との間で油液を流通させる複数の通路穴250が形成されている。リザーバ室13側のディスク242は、下室17から内側の通路穴249を介してリザーバ室13への油液の流れを許容する一方で、リザーバ室13から下室17への内側の通路穴249を介しての油液の流れを規制する。ディスク243は、リザーバ室13から外側の通路穴250を介して下室17への油液の流れを許容する一方で、下室17からリザーバ室13への外側の通路穴250を介しての油液の流れを規制する。
ディスク242は、ベースバルブ部材241とによって、縮み行程において開弁して下室17からリザーバ室13に油液を流すとともに減衰力を発生する縮み側の減衰バルブ252を構成している。ディスク243は、ベースバルブ部材241とによって、伸び行程において開弁してリザーバ室13から下室17内に油液を流すサクションバルブ253を構成している。なお、サクションバルブ253は、ピストン15に設けられた縮み側の減衰力発生機構115との関係から、主としてピストンロッド18のシリンダ11への進入により生じる液の余剰分を排出するように下室17からリザーバ室13に実質的に減衰力を発生させることなく液を流す機能を果たす。
係止部材245は、筒状をなしており、その内側にベースバルブ部材241を嵌合させる。ベースバルブ部材241は、この係止部材245を介してシリンダ11の下端の内周部に嵌合している。係止部材245のピストン15側の端部には径方向内側に延出する係止フランジ部255が形成されている。支持板246は、外周部が係止フランジ部255のピストン15とは反対側に係止され、内周部がメータリングピン31の支持フランジ部230のピストン15側に係止されている。これにより、係止部材245および支持板246がメータリングピン31の支持フランジ部230を取付ピン244に当接する状態に保持する。
以上の構成の緩衝器5の油圧回路図を図6に示す。つまり、上室16および下室17の間に並列に、伸び側の減衰力発生機構114および縮み側の減衰力発生機構115が設けられている。ロッド内通路32が、リバウンドスプリング38で制御されるオリフィス98を介して上室16に連通するとともに、メータリングピン31で制御されるオリフィス235を介して下室17に連通している。そして、伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140が、ロッド内通路32にオリフィス151を介して連通している。縮み側の減衰力発生機構115のパイロット室200が、ロッド内通路32にオリフィス211を介して連通している。
緩衝器5は、ピストンロッド18が最大長側所定位置(第1の所定位置)よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲では、緩衝体39がロッドガイド21に当接し、リバウンドスプリング38を含むバネ機構100が縮長している。これにより、図3および図4のいずれも中心線から左側に示すように、通路面積調整機構101が、バネ機構100の伝達部材71によってウエーブバネ72を押し潰して開閉ディスク86を当接ディスク88に当接させて通路99を閉塞させる。また、この最大長側所定範囲では、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の小径軸部234の軸方向位置に内フランジ部223を合わせてオリフィス235の通路面積を最大にする。この最大長側所定範囲では、ロッド内通路32が上記オリフィス235を介して下室17に連通し、伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140と、縮み側の減衰力発生機構115のパイロット室200とが、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141,201を介して共に下室17に連通する。
この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、ピストン15が上室16側に移動し、上室16の圧力が上がり下室17の圧力が下がる。すると、上室16の圧力が、ピストン15に形成された伸び側の通路111を介して伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122に作用する。このとき、減衰バルブ本体122にシート部117の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室140は、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141を介して下室17に連通しているため、下室17に近い圧力状態となって、パイロット圧が下がる。よって、減衰バルブ本体122は、受ける差圧が大きくなり、比較的容易にシート部117から離れるように開いて、ピストン15とシート部材124との間の径方向の通路148を介して下室17側に油液を流す。これにより、減衰力は下がる。つまり、伸び側減衰力がソフトの状態となる。
また、この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側の減衰力発生機構115の減衰バルブ207の減衰バルブ本体182に作用する。このとき、減衰バルブ本体182にシート部118の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室200は、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路201を介して下室17に連通している。このため、パイロット室200は下室17に近い圧力状態となり、下室17の圧力上昇と共にパイロット圧も上昇する。
この状態では、ピストン速度が遅い時、パイロット室200の圧力上昇が下室17の圧力上昇に追従可能であるため、減衰バルブ本体182は、受ける差圧が小さくなり、シート部118から離れにくい状態になる。よって、下室17からの油液は、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路201からパイロット室200を通り、ディスクバルブ213の複数枚のディスク185のオリフィス214を介して上室16に流れ、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が上記より速い時でも、減衰バルブ本体182がシート部118から離れにくい状態であり、下室17からの油液は、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路201からパイロット室200を通り、ディスクバルブ213の複数枚のディスク185を開きながら、シート部197と複数枚のディスク185との間を通って、上室16に流れる。これにより、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はやや下がることになる。
以上により、縮み行程の減衰力は、伸び行程の減衰力に比べて高くなり、縮み側減衰力がハードの状態となる。
なお、最大長側所定範囲の縮み行程であっても、路面の段差等により生じるインパクトショック発生時等において、ピストン速度がさらに高速の領域になると、パイロット室200の圧力上昇が下室17の圧力上昇に追従できなくなる。これにより、縮み側の減衰力発生機構115の減衰バルブ207の減衰バルブ本体182に作用する差圧による力の関係は、ピストン15に形成された通路112から加わる開方向の力がパイロット室200から加わる閉方向の力よりも大きくなる。よって、この領域では、ピストン速度の増加に伴い減衰バルブ207が開いて減衰バルブ本体182がシート部118から離れる。これにより、ディスクバルブ213のシート部197と複数枚のディスク185との間を通る上室16への流れに加え、ピストン15とシート部材184との間の径方向の通路208を介して上室16に油液を流すため、減衰力の上昇が抑えられる。このときのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率がほとんどない。よって、ピストン速度が速く周波数が比較的高い、路面の段差等により生じるインパクトショック発生時等において、上記のようにピストン速度の増加に対する減衰力の上昇を抑えることで、ショックを十分に吸収する。
以上、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲は、図7の位置S4よりも伸び側(図7の右側)の範囲であり、図7に実線で示すように伸び側減衰力がソフトの状態となり、図7に破線で示すように縮み側減衰力がハードの状態となる最大長側特性(第1の特性)となる。図8に実線で示すように、ピストン速度が遅い場合も速い場合も、伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる最大長側特性となる。
他方、ピストンロッド18が最小長側所定位置(第2の所定位置)よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲では、リバウンドスプリング38が縮長せず、図3および図4の中心線から右側に示すように、通路面積調整機構101は、リバウンドスプリング38を含むバネ機構100により押圧されずに開閉ディスク86を当接ディスク88から離間させて通路99のオリフィス98の通路面積を最大にする。また、最小長側所定範囲では、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の大径軸部232の軸方向位置に内フランジ部223を合わせてオリフィス235を閉塞させる。この最小長側所定範囲では、ロッド内通路32が上記通路99を介して上室16に連通し、伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140と、縮み側の減衰力発生機構115のパイロット室200とが、ロッド内通路32を介して共に上室16に連通する。
この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、ピストン15が上室16側に移動し、上室16の圧力が上がり下室17の圧力が下がる。すると、上室16の圧力が、ピストン15に形成された伸び側の通路111を介して伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122に作用する。このとき、減衰バルブ本体122にシート部117の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室140は、通路99、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141を介して上室16に連通している。このため、パイロット室140は上室16に近い圧力状態となり、上室16の圧力上昇と共にパイロット圧も上昇する。
この状態では、ピストン速度が遅い時、パイロット室140の圧力上昇が上室16の圧力上昇に追従可能であるため、減衰バルブ本体122は、受ける差圧が小さくなり、シート部117から離れにくい状態になる。よって、上室16からの油液は、通路99およびロッド内通路32およびパイロット室流入通路141からパイロット室140を通り、ディスクバルブ153の複数枚のディスク125のオリフィス154を介して下室17に流れ、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が上記より速い時でも、減衰バルブ本体122はシート部117から離れない。上室16からの油液は、通路99、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141からパイロット室140を通り、ディスクバルブ153の複数枚のディスク125を開きながら、シート部137と複数枚のディスク125との間を通って、下室17に流れる。これにより、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はやや下がることになる。
以上により、伸び行程の減衰力は高くなり、伸び側減衰力がハードの状態となる。
また、この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側の減衰力発生機構115の減衰バルブ207の減衰バルブ本体182に作用する。このとき、減衰バルブ本体182にシート部118の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室200は、通路99、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路201を介して上室16に連通しているため、上室16に近い圧力状態となり、パイロット圧が下がる。よって、減衰バルブ本体182は、受ける差圧が大きくなり、比較的容易にシート部118から離れるように開いて、ピストン15とシート部材184との間の径方向の通路208を介して上室16側に油液を流す。
以上により、縮み行程の減衰力は、伸び行程の減衰力に比べて減衰力が低くなり、縮み側減衰力がソフトの状態となる。
以上、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲は、図7の位置S1よりも縮み側(図7の左側)の範囲であり、図7に実線で示すように伸び側減衰力がハードの状態となり、図7に破線で示すように縮み側減衰力がソフトの状態となる最小長側特性(第2の特性)となる。図8に破線で示すように、ピストン速度が遅い場合も速い場合も、伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる最小長側特性となる。また、例えば中立位置にあるとき、図8に伸び側を二点鎖線で、縮み側を破線で示すように、ピストン速度が遅い場合も速い場合も、伸び側減衰力がミディアムの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる。
上記した緩衝器5は、四輪すべてにそれぞれ一本ずつ設けられる。このように設けられた緩衝器5は、それぞれが以上に述べた位置感応の減衰力変化特性を持つ。
シリンダ装置6は、図9A〜図9Dに示すように、作動流体としての油液が封入されるシリンダ501と、シリンダ501内に摺動可能に嵌装され、シリンダ501内を上室502および下室503の2室に区画するピストン504と、ピストン504に連結されると共にシリンダ501の外部に延出されるピストンロッド505とを有している。シリンダ装置6は、例えば、シリンダ501のピストンロッド505が延出する側とは反対側が図1に示す車体2に連結され、ピストンロッド505のシリンダ501から延出する部分が車輪3に連結される。
上記したシリンダ装置6は、緩衝器5とは別に、四輪すべてにそれぞれ一本ずつ設けられる。図9A〜図9Dに示すように、四つのシリンダ装置6(FL),6(FR),6(RL),6(RR)は、互いに連結されて作用力調整機構500を構成する。
作用力調整機構500は、左前輪に設けられるシリンダ装置6(FL)の上室502と、右前輪に設けられるシリンダ装置6(FR)の下室503とを連通させる配管506(F)と、シリンダ装置6(FL)の下室503と、シリンダ装置6(FR)の上室502とを連通させる配管507(F)とを有している。また、作用力調整機構500は、左後輪に設けられるシリンダ装置6(RL)の上室502と、右後輪に設けられるシリンダ装置6(RR)の下室503とを連通させる配管506(R)と、シリンダ装置6(RL)の下室503と、シリンダ装置6(RR)の上室502とを連通させる配管507(R)とを有している。
加えて、作用力調整機構500は、配管506(F)と配管506(R)とを連通させる配管508と、配管507(F)と配管507(R)とを連通させる配管509と、配管508に設けられるアキュムレータ510と、配管509に設けられるアキュムレータ511とを有している。作用力調整機構500は、外部エネルギを必要としない油圧の閉回路を構成している。
以上の作用力調整機構500は、車両がバウンスする場合には、図9Aに示すように、左右の前輪側では、シリンダ装置6(FL)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。また、シリンダ装置6(FR)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。このとき、シリンダ装置6(FL)の上室502とシリンダ装置6(FR)の下室503とが配管506(F)で連通しており、シリンダ装置6(FL)の下室503とシリンダ装置6(FR)の上室502とが配管507(F)で連通しているため、上記ピストン504の移動によりシリンダ装置6(FL)の上室502から排出された油液がシリンダ装置6(FR)の下室503に導入され、シリンダ装置6(FR)の上室502から排出された油液がシリンダ装置6(FL)の下室503に導入される。
左右の後輪側でも、シリンダ装置6(RL)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。また、シリンダ装置6(RR)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。このとき、シリンダ装置6(RL)の上室502とシリンダ装置6(RR)の下室503とが配管506(R)で連通しており、シリンダ装置6(RL)の下室503とシリンダ装置6(RR)の上室502とが配管507(R)で連通しているため、上記ピストン504の移動によりシリンダ装置6(RL)の上室502から排出された油液がシリンダ装置6(RR)の下室503に導入され、シリンダ装置6(RR)の上室502から排出された油液がシリンダ装置6(RL)の下室503に導入される。
このように、左右の前輪に路面から同相の入力があり、左右の後輪に路面から同相の入力があって、左右のシリンダ装置6(FL),6(FR)が同相に作動し、左右のシリンダ装置6(RL),6(RR)が同相に作動するバウンス時には、左右のシリンダ装置6(FL),6(FR)間で油液が行き来し、左右のシリンダ装置6(RL),6(RR)で油液が行き来するのみであり、アキュムレータ510,511に油液が出入りすることはない。よって、シリンダ装置6(FL),6(FR),6(FL),6(FR)の油液が流入する側の下室503および油液が流出する側の上室502に反力が生じることはなく、シリンダ装置6(FL),6(FR),6(FL),6(FR)が車体2と車輪3との間に作用力を発生させることはない。したがって、車体2と車輪3との間には、基本的に緩衝器5による作用力が働く。
また、作用力調整機構500は、車両がピッチする場合には、図9Bに示すように、左右の前輪側では、シリンダ装置6(FL),6(FR)が上記バウンス時と同様に作動する一方、左右の後輪側では、シリンダ装置6(RL)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。また、シリンダ装置6(RR)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。このときも、配管507(R)によって、シリンダ装置6(RL)の下室503から排出された油液がシリンダ装置6(RR)の上室502に導入され、配管506(R)によって、シリンダ装置6(RR)の下室503から排出された油液がシリンダ装置6(RL)の上室502に導入される。
このように、左右の前輪に路面から同相の入力があり、左右の後輪に路面から同相の入力があって、左右のシリンダ装置6(FL),6(FR)が同相に作動し、左右のシリンダ装置6(RL),6(RR)が同相に作動するピッチ時にも、左右のシリンダ装置6(FL),6(FR)間で油液が行き来し、左右のシリンダ装置6(RL),6(RR)で油液が行き来するのみであり、アキュムレータ510,511に油液が出入りすることはない。よって、作用力調整機構500のシリンダ装置6(FL),6(FR),6(RL),6(RR)が、車体2と車輪3との間に作用力を発生させることはない。したがって、車体2と車輪3との間の作用力を、基本的に四輪それぞれに設けられた緩衝器5が調整する。
また、作用力調整機構500は、車両がロールする場合には、左側の前後輪に路面から同相の入力があり、右側の前後輪に路面から同相の入力があって、図9Cに示すように、左右の前輪側では、例えば、シリンダ装置6(FL)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。一方、シリンダ装置6(FR)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。また、左右の後輪側でも、シリンダ装置6(RL)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。一方、シリンダ装置6(RR)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。
このとき、共に拡大するシリンダ装置6(FL)の上室502とシリンダ装置6(FR)の下室503とが配管506(F)で連通し、共に拡大するシリンダ装置6(RL)の上室502とシリンダ装置6(RR)の下室503とが配管506(R)で連通し、配管506(F),506(R)が配管508で連通しているため、不足する油液がアキュムレータ510から排出される。また、共に縮小するシリンダ装置6(FL)の下室503とシリンダ装置6(FR)の上室502とが配管507(F)で連通し、共に縮小するシリンダ装置6(RL)の下室503とシリンダ装置6(RR)の上室502とが配管507(R)で連通し、配管507(F),507(R)が配管509で連通しているため、排出された油液がアキュムレータ511に導入される。アキュムレータ510,511は、油液の流通を制限する構造になっているため、シリンダ装置6(FL),6(FR),6(RL),6(RR)にはそれぞれの作動に抵抗力が生じる。これにより、作用力調整機構500は、車体2と車輪3との間のロール方向の作用力を調整することになる。具体的には、車体2の水平方向の加速度によって生じるロールを抑えるように、ロール剛性を高くするように調整する。
また、作用力調整機構500は、車両が前後で逆方向にロールする場合には、図9Dに示すように、左右の前輪側では、例えば、シリンダ装置6(FL)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。一方、シリンダ装置6(FR)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。また、左右の後輪側では、逆に、シリンダ装置6(RL)が伸びることでその下室503が縮小しその上室502が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。一方、シリンダ装置6(RR)が縮むことでその上室502が縮小しその下室503が拡大する方向にこれらの間のピストン504が移動する状態となる。
このとき、共に拡大するシリンダ装置6(FL)の下室503とシリンダ装置6(FR)の上室502とが配管507(F)で連通し、共に縮小するシリンダ装置6(RL)の下室503とシリンダ装置6(RR)の上室502とが配管507(R)で連通し、配管507(F),507(R)が配管509で連通しているため、前のシリンダ装置6(FL),6(FR)および後のシリンダ装置6(RL),シリンダ装置6(RR)間で油液が行き来する。また、共に縮小するシリンダ装置6(FL)の上室502とシリンダ装置6(FR)の下室503とが配管506(F)で連通し、共に拡大するシリンダ装置6(RL)の上室502とシリンダ装置6(RR)の下室503とが配管506(R)で連通し、配管506(F),506(R)が配管508で連通しているため、前のシリンダ装置6(FL),6(FR)および後のシリンダ装置6(RL),シリンダ装置6(RR)間で油液が行き来する。よって、アキュムレータ510,511に油液が出入りすることはなく、作用力調整機構500のシリンダ装置6(FL),6(FR),6(RL),6(RR)が、車体2と車輪3との間に作用力を発生させることはない。よって、車体2と車輪3との間の作用力を、基本的に四輪それぞれに設けられた緩衝器5が調整する。
上記した特許文献1,2に記載のものは、位置感応型の緩衝器であるが、この緩衝器を用いても車両の乗り心地向上および操縦安定性向上の観点から改善の余地があった。
以上に述べた第1実施形態のサスペンション装置1は、四輪それぞれの緩衝器5において、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲で、伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる最大長側特性と、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲で、伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる最小長側特性とを得ることができる。このため、種々の路面(特に悪路)に対して搭載車両の乗り心地が良好になる。つまり、緩衝器5に上記最大長側特性および最小長側特性が得られることで、バネ上を加振する力を小さく(つまりソフト)し、バネ上を制振する力を大きく(つまりハード)することができ、電子制御なしでスカイフック制御のような上質の乗り心地が得られる。位置感応型の緩衝器5の上記特性をまとめると図10に示すものになる。図11には搭載車両の悪路走行時の乗り心地の効果を説明するためのバネ上加速度を示す。図11に破線で示す位置感応の機能がない場合に対して、図11に実線で示す位置感応の機能を有する第1実施形態の緩衝器5によれば、特に周波数がf1〜f2の範囲でバネ上加速度が下がっていることがわかる。これは、バネ上の動きが小さくなり、乗り心地が向上していることを示している。
位置感応型の緩衝器5においては、最大長側所定範囲では伸び側減衰力がソフトの状態となり、最小長側所定範囲では縮み側減衰力がソフトの状態となる。このため、例えば良路でのコーナー進入時等において、車体2に水平方向の加速度が生じてロールが生じ、路面から前後同相の振幅小の入力があると、ロールを抑える作用力は弱くなる。これに対して、第1実施形態のサスペンション装置1は、車体2のロール方向の作用力を調整可能な作用力調整機構500を別途備えている。この作用力調整機構500が車体2のロールを抑えるように、ロール剛性を調整するため、ロールを抑えることができる。したがって、操縦安定性を向上できる。例えば、図12に示すように、搭載車両の時速60kmでの走行中のレーンチェンジ時に、破線で示す作用力調整機構を設けないロール剛性が低い車両よりも、実線で示す作用力調整機構500を設けたロール剛性が高い車両の方が、ロールレイトが小さくなる。このように、ロールレイトが小さくなると、ロール感を抑えることができ、操縦安定性を向上させることができる。なお、上記したバウンスが生じる例えば波状路走行時等には、左右同相で振幅が大きい路面入力となるため、作用力調整機構500は、上記のように作用力を発生させることはない。よって、位置感応型の緩衝器5による乗り心地向上を阻害することはない。また、車両が前後で逆方向にロールする場合も、作用力調整機構500は、上記のように作用力を発生させることはない。よって、位置感応型の緩衝器5による乗り心地向上を阻害することはない。
以上により、サスペンション装置1で搭載車両の乗り心地向上および操縦安定性向上を図ることができる。しかも、サスペンション装置1が、電子制御品ではないメカニカルな緩衝器5と同様のメカニカルな作用力調整機構500とで構成されるため、安価かつ長寿命であり、故障の頻度を減らすことができる。
また、位置感応の緩衝器5とロール方向の作用力を調整可能な作用力調整機構500とを組み合わせるため、これらは共に搭載車両のバネ上の無駄な動きを減らすことになり、車両の耐久性能を向上させることができる。その上、緩衝器5の伸び切り、縮み切りの頻度が格段に減るため、緩衝器5の品質向上を図ることができる。
また、上記した特許文献1,2に記載のものは、位置感応型の緩衝器である。位置感応型の緩衝器は、ピストンに形成された通路を開閉するディスクバルブにスプリングのバネ荷重を直接負荷して開弁圧を上げる。このため、位置感応型の緩衝器において、伸び側の位置と、縮み側の位置とで、減衰力を調整できるようにするためには、スプリングが伸び側と縮み側とで2つ必要となってしまう。また、減衰力可変幅を大きくとるためには、バネレートを高くする必要があるが、バネレートを高くすれば、バネ反力の作用も大きくなり、減衰力の変化が急激になるだけでなく、ピストンロッド18のストロークが小さくなり、搭載車両の乗り心地が悪くなってしまう。また、減衰力可変幅を大きくし、反力を小さくする設定は出来ず、緩衝器の特性を自由に設計できないという問題があった。
これに対して、以上に述べた第1実施形態によれば、四輪それぞれの緩衝器5において、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲で、伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる最大長側特性と、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲で、伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる最小長側特性とを、ピストンロッド18の位置によってオリフィス98の通路面積を調整する通路面積調整機構101と、ピストンロッド18の位置によってオリフィス235の通路面積を調整する通路面積調整機構236とで得ることができる。このように、油液が流通するオリフィス98,235の通路面積を調整するため、減衰力を滑らかに変化させることが可能となり、搭載車両の乗り心地がさらに良好になる。
また、緩衝器5は、設計段階においても、通路面積調整機構101においては、リバウンドスプリング38のバネレートは変えずに開閉ディスク86の特性や中間ディスク87の切欠87Aの面積を変えるのみで反力特性を殆ど変えずに減衰力特性を調整できる。また、通路面積調整機構236においては、メータリングピン31のプロフィールを変えることで、反力特性を変えずに減衰力特性を変えることができる。これにより、設計自由度も高まり、減衰特性のチューニングも容易に行うことができる。以下各実施の形態も同様の効果を有する。
また、緩衝器5においては、伸び側の通路111に設けられた減衰バルブ147のパイロット室140と、縮み側の通路112に設けられた減衰バルブ207のパイロット室200とに、通路99、ロッド内通路32、パイロット室流入通路141、パイロット室流入通路201およびオリフィス235が接続されている。このため、通路面積調整機構101,236で減衰バルブ147,207のパイロット室140,200のパイロット圧を調整して減衰バルブ147,207の開弁圧を調整する。つまり、通路面積調整機構101,236は、ピストンロッド18の位置に感応して減衰バルブ147,207の開弁圧を調整する。したがって、減衰力をより滑らかに変化させることが可能となる。
また、緩衝器5は、通路面積調整機構236が、オリフィス235をメータリングピン31により調整するため、ピストンロッド18の位置に応じて通路面積を安定的に調整できる。したがって、安定した減衰力特性を得ることができる。
また、緩衝器5は、通路面積調整機構101が、シリンダ11内に設けられ一端が通路99を開閉する開閉ディスク86と当接可能であって他端がシリンダ11の端部側のロッドガイド21に当接可能なバネ機構100のバネ力で開閉ディスク86を閉弁方向に付勢するため、開閉ディスク86を閉弁方向に付勢するバネ機構100を、ピストンロッド18の伸び出しを規制する機構と兼用可能になる。
なお、メータリングピン31の径は上記のように、大径軸部232と小径軸部234との2段階に限られず、3段階以上としても良い。例えば、大径軸部232と小径軸部234との間に大径軸部232よりも小径かつ小径軸部234よりも大径の一定径の中径軸部を設ければ、ピストンロッド18が最大長側所定位置と最小長側所定位置との間の中間所定範囲にあるときに、以下の特性が得られる。
ピストンロッド18が中間所定範囲にあるとき、最小長側所定範囲と同様、通路面積調整機構101が、バネ機構100により押圧せずに開閉ディスク86を当接ディスク88から離間させて通路99の通路面積を最大にしているものの、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の中径軸部の軸方向位置に内フランジ部223を合わせていてオリフィス235の通路面積を最小長側所定範囲よりも広くする。この中間所定範囲では、パイロット室140およびパイロット室200の圧力は、最小長側所定範囲にあるときよりも下室17の圧力に近くなる。
よって、伸び行程では、パイロット室140の圧力が最小長側所定範囲よりも低くなる。このため、伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122が受ける差圧が最小長側所定範囲よりも大きくなり、減衰力が最小長側所定範囲にあるときのハードの状態よりは低いが最大長側所定範囲にあるソフトの状態よりは高いミディアムの状態になる。他方、縮み行程では、通路面積調整機構101が、通路99の通路面積を最大にしているため、最小長側所定範囲と同様、減衰力が低く、ソフトの状態となる。
このように、中間所定範囲、つまり1G位置の範囲での変化率を小さくすることにより、車両に乗る人数や積載する荷物によって変化する車両重量による減衰力変化率を小さくすることができる。
なお、車体のロール方向の作用力を調整可能な作用力調整機構500としては、懸架バネのバネ定数を変化させるもの、セミアクティブサスペンション、アクティブサスペンションのように緩衝器の減衰力を電子制御で可変させるもの、スタビライザの剛性を可変させるもの等を用いることができる。コスト面を優先した場合等は、スタビライザの剛性を可変させるものを用いるのが好ましい場合もある。スタビライザの剛性を可変させるものとして、油圧パッシブ方式、油圧アクティブ方式、電動アクティブ方式がある。例えば、特開2003−80916号公報に開示されたスタビライザ装置や、特開2011−31734号公報に開示されたスタビライザ装置を用いることが可能である。
「第2実施形態」
次に、第2実施形態を主に図13および図14に基づいて第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
第2実施形態では、第1実施形態とは相違する緩衝器5を用いている。第2実施形態の緩衝器5は、まず、ピストンロッド18が一部相違している。このピストンロッド18は、第1実施形態のロッド本体26および先端ロッド27の様に分割されていない。また、外周側に第1実施形態のフランジ部56は形成されておらず、かわりに別体のフランジ部材270が加締めにより取り付けられている。さらに、メータリングピン31とでロッド内通路32を形成する挿入穴271が一定径で形成されていて、通路穴49,51は挿入穴271に連通している。なお、第1実施形態の通路穴50は形成されていない。
また、伝達部材71の筒状部76が軸方向に短く、第1実施形態の当接部80は形成されていない。また、基板部75とフランジ部材270との間にウエーブバネ72が介装されている。さらに、ピストン側バネ受35の円筒状の突出部67が、伝達部材71を越えてピストン15側まで延出している。突出部67には、径方向に貫通する通路穴272が複数形成されている。
加えて、第2実施形態の緩衝器5には、複数枚のディスク85、開閉ディスク86、複数枚の中間ディスク87、当接ディスク88、通路形成部材89、介在部90およびナット91は設けられていない。よって、ピストンロッド18には、ナット91を螺合させるオネジ61も形成されておらず、通路穴49と段面225との間の距離も短くなっている。
また、第2実施形態の緩衝器5は、縮み側の減衰バルブ本体182、複数枚のディスク183、シート部材184およびバルブ規制部186が設けられていない。第2実施形態の緩衝器5においては、縮み側のディスク185が、ピストン15のシート部118に直接当接して通路112を開閉する。つまり、縮み側のディスク185とピストン15のシート部118とが減衰バルブであるディスクバルブ213を構成している。
そして、ピストンロッド18の段面225と、ディスク185のピストン15とは反対側との間に、押圧機構274が介装されている。この押圧機構274は、バネ受275とバネ受276とコイルスプリングからなる押圧バネ277とからなっている。
第2実施形態の緩衝器5は、バネ受275が、円筒状部280と円筒状部280の軸方向の一端から径方向外方に延出するフランジ部281とを有している。バネ受275は、円筒状部280が、その内側にピストンロッド18の取付軸部59を挿通させた状態で、そのフランジ部281側の端部にて段面225に当接している。円筒状部280の外周部は、フランジ部281側の大径部282とフランジ部281とは反対側の小径部283とからなっている。小径部283は大径部282よりも小径となっている。
バネ受276は、円筒状部286と、円筒状部286の軸方向の一端から径方向外方に延出するフランジ部287とを有している。フランジ部287には、径方向の中間位置に円環状をなして軸方向の円筒状部286とは反対側に突出する凸状部288が形成されている。バネ受276は、フランジ部287をピストン15側に向けた状態で、円筒状部286において、バネ受275の小径部283に嵌合している。バネ受276は、この小径部283の範囲内で軸方向に移動可能となっている。
押圧バネ277は、バネ受275のフランジ部281と、バネ受276のフランジ部287との間に介装されている。押圧バネ277は、バネ受276を凸状部288において、ディスクバルブ213のディスク185にピストン15とは反対側から当接させる。また、ディスク185からピストン15とは反対方向の力を受けると、バネ受276は、押圧バネ277の付勢力に抗してバネ受275の小径部283を摺動してディスク185のシート部118から離れる方向への変形を許容する。
ピストンロッド18が突出方向に所定値以上移動すると、第1実施形態と同様、バネ機構(減衰力調整機構,バネ手段)100がリバウンドスプリング38を縮長させながらピストン側バネ受35をピストン15の方向に移動させる。このとき、図13に、図13の中心線から左側に示すように、ピストンロッド18に固定されたフランジ部材270が伝達部材71とでウエーブバネ72をその付勢力に抗して押し潰す。これにより、伝達部材71およびピストン側バネ受35を若干軸方向のフランジ部材270側に移動させる。これにより、ピストン側バネ受35の円筒状の突出部67が、バネ受276のフランジ部287に当接する。これにより、バネ機構100のリバウンドスプリング38の付勢力がディスクバルブ213のディスク185に閉弁方向に直接作用する。また、バネ機構100の付勢力が解除されると、ウエーブバネ72の付勢力によって図13の中心線から右側に示すように、伝達部材71およびピストン側バネ受35が若干軸方向のフランジ部材270とは反対側に移動する。これにより、バネ機構100のリバウンドスプリング38の付勢力がディスクバルブ213のディスク185に作用することがなくなる。つまり、バネ機構100は、減衰バルブであるディスクバルブ213の開度を調整可能となっている。
以上の構成の第2実施形態の緩衝器5の油圧回路図を図14に示す。つまり、上室16および下室17の間に、第1実施形態の緩衝器5と同様の伸び側の減衰力発生機構114と、縮み側のディスクバルブ213とが並列で設けられている。そして、第1実施形態と同様に伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140がロッド内通路32にオリフィス151を介して連通する一方、縮み側のディスクバルブ213にリバウンドスプリング38の付勢力が作用するように構成されている。
第2実施形態の緩衝器5は、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲では、リバウンドスプリング38を含むバネ機構100が縮長している。これにより、バネ機構100のピストン側バネ受35が、伝達部材71を介してウエーブバネ72をバネ受276との間で押し潰しており、ディスクバルブ213のディスク185を閉弁方向に付勢する。また、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の小径軸部234の軸方向位置に内フランジ部223を合わせており、オリフィス235の通路面積を最大とする。この最大長側所定範囲では、ロッド内通路32がオリフィス235を介して下室17に連通する。他方で、ロッド内通路32は、ピストンロッド18のオリフィスとしての通路穴49を介して上室16に連通する。
この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、ピストン15が上室16側に移動し、上室16の圧力が上がり下室17の圧力が下がる。すると、上室16の圧力が、ピストン15に形成された伸び側の通路111を介して伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122に作用する。このとき、減衰バルブ本体122にシート部117の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室140は、オリフィス235、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141を介して下室17に連通するとともにロッド内通路32、ピストンロッド18の通路穴49およびピストン側バネ受35の通路穴272を介して上室16に連通している。このため、パイロット室140はこれらの中間の圧力状態となって、パイロット圧が下がる。よって、減衰バルブ本体122は、受ける差圧が大きくなり、比較的容易にシート部117から離れるように開いて、ピストン15とシート部材124との間の径方向の通路148を介して下室17側に油液を流す。これにより、減衰力は下がる。つまり、伸び側減衰力がソフトの状態となる。
また、この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側のディスクバルブ213のディスク185に作用する。このとき、バネ機構100がバネ受276を介してディスク185にシート部118の方向への付勢力を作用させているため、ディスクバルブ213が開弁しにくくなり、縮み側減衰力が伸び行程の伸び側減衰力に比べて高くなり、ハードの状態となる。
他方、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲では、リバウンドスプリング38が縮長せず、ディスクバルブ213のディスク185は、リバウンドスプリング38を含むバネ機構100により押圧されない状態となる。また、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の大径軸部232の軸方向位置に内フランジ部223を合わせてオリフィス235を閉塞させる。この最小長側所定範囲では、ロッド内通路32がピストンロッド18の通路穴49を介して上室16に連通し、伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140が、ロッド内通路32を介して上室16のみに連通する。
この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、ピストン15が上室16側に移動し、上室16の圧力が上がり下室17の圧力が下がる。すると、上室16の圧力が、ピストン15に形成された伸び側の通路111を介して伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122に作用する。このとき、減衰バルブ本体122にシート部117の方向へのパイロット圧を作用させるパイロット室140は、ピストンロッド18の通路穴49、ロッド内通路32およびパイロット室流入通路141を介して上室16に連通している。このため、パイロット室140は上室16に近い圧力状態となり、上室16の圧力上昇と共にパイロット圧も上昇する。
この状態では、第1実施形態の緩衝器5と同様、減衰バルブ本体122は、受ける差圧が小さくなり、シート部117から離れにくい状態になる。これにより、伸び行程の減衰力は高くなり、伸び側減衰力がハードの状態となる。
また、この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側のディスクバルブ213のディスク185に作用する。このとき、ディスク185は、リバウンドスプリング38を含むバネ機構100により押圧されない状態であるため、シート部118から離れ易くなり、縮み側の通路112の油液が、押圧機構274のバネ受276を押圧バネ277の付勢力に抗して移動させながらディスク185を開き、ピストン15とディスク185との隙間を介して上室16側に流れる。これにより、縮み行程の減衰力は、伸び行程の減衰力に比べて減衰力が低くなり、縮み側減衰力がソフトの状態となる。
以上に述べた第2実施形態の緩衝器5によれば、位置感応の縮み側の減衰力特性を低コストで得ることができる。
「第3実施形態」
次に、第3実施形態を主に図15および図16に基づいて第2実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第2実施形態と共通する部位については、同一呼称、同一の符号で表す。
第3実施形態では、第2実施形態の伝達部材71、ウエーブバネ72および押圧機構274は設けられていない。さらに、図15では図示しない位置にフランジ部材270およびピストン側バネ受35が、ディスク185と離間するように設けられている。
そして、メータリングピン31の大径軸部232と小径軸部234との間に、大径軸部232より小径かつ小径軸部234より大径の一定径の中径軸部560が形成されている。大径軸部232と中径軸部560との間にテーパ軸部561が形成されている。中径軸部560と小径軸部234との間にテーパ軸部562が形成されている。テーパ軸部561は、大径軸部232の中径軸部560側の端部に連続するとともに中径軸部560の大径軸部232側の端部に連続しており、これらを繋ぐように中径軸部560側ほど小径となるテーパ状をなしている。テーパ軸部562は、中径軸部560の小径軸部234側の端部に連続するとともに小径軸部234の中径軸部560側の端部に連続しており、これらを繋ぐように小径軸部234側ほど小径となるテーパ状をなしている。
以上の構成の第3実施形態の油圧回路図を図16に示す。つまり、第2実施形態に対して、縮み側のディスクバルブ213にリバウンドスプリング38の付勢力が作用しないように構成されている。
第3実施形態の緩衝器は、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲であっても、図示略のリバウンドスプリングがディスクバルブ213のディスク185を閉弁方向に付勢することはない。他方、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の小径軸部234の軸方向位置に内フランジ部223を合わせてオリフィス235の通路面積を最大とする。この最大長側所定範囲では、ロッド内通路32がオリフィス235を介して下室17に連通する。また、ピストンロッド18のオリフィスとしての通路穴49を介して上室16に連通する。
この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、パイロット室140の圧力が上室16と下室17との中間になり、第2実施形態と同様に、減衰力は下がる。つまり、伸び側減衰力がソフトの状態となる。
また、この最大長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側のディスクバルブ213の、一方から上室16の圧力を受けるディスク185に他方から作用する。その結果、ディスク185の差圧が大きくなり、ディスクバルブ213が開弁し易くなり、縮み側減衰力もソフトの状態となる。
他方、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲では、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の大径軸部232の軸方向位置に内フランジ部223を合わせてオリフィス235を閉塞させる。この最小長側所定範囲では、ロッド内通路32がピストンロッド18の通路穴49を介して上室16に連通し、伸び側の減衰力発生機構114のパイロット室140が、ロッド内通路32を介して上室16のみに連通する。
この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の外部へ延出される伸び行程では、ピストン15が上室16側に移動し、上室16の圧力が上がり下室17の圧力が下がる。このとき、第2実施形態と同様に、パイロット室140が上室16に連通している。このため、パイロット室140は上室16に近い圧力状態となり、減衰バルブ本体122は、差圧が小さくなる。これにより、伸び行程の減衰力は高くなり、伸び側減衰力がハードの状態となる。
また、この最小長側所定範囲にあって、ピストンロッド18がシリンダ11の内部へ進入される縮み行程では、ピストン15が下室17側に移動し、下室17の圧力が上がり上室16の圧力が下がる。すると、下室17の油圧がピストン15に形成された縮み側の通路112を介して縮み側のディスクバルブ213の、一方から上室16の圧力を受けるディスク185に他方から作用する。その結果、ディスク185の差圧が大きくなり、ディスクバルブ213が開弁し易くなり、縮み側減衰力がソフトの状態となる。
また、ピストンロッド18が最大長側所定位置と最小長側所定位置との間の中間所定範囲にあるときは、通路面積調整機構236が、メータリングピン31の中径軸部560の軸方向位置に内フランジ部223を合わせていてオリフィス235の通路面積を最小長側所定範囲よりも広く最大長側所定位置よりも狭くする。この中間所定範囲では、パイロット室140の圧力は、最小長側所定範囲にあるときよりも上室16の圧力に近くなる。
よって、伸び行程では、パイロット室140の圧力が最小長側所定範囲よりも高くなるため、伸び側の減衰力発生機構114の減衰バルブ147の減衰バルブ本体122が受ける差圧がやや小さくなる。このため、減衰力が最小長側所定範囲にあるときのハードの状態よりは低いが最大長側所定範囲にあるソフトの状態よりは高いミディアムの状態になる。他方、縮み行程では、最大長側所定位置および最小長側所定範囲と同様、減衰力が低く、縮み側減衰力がソフトの状態となる。
以上の第3実施形態によれば、ピストンロッド18が最大長側所定位置よりもシリンダ11の外部へ延出される最大長側所定範囲で、伸び側減衰力および縮み側減衰力がともにソフトの状態となり、ピストンロッド18が最小長側所定位置よりもシリンダ11の内部へ進入される最小長側所定範囲では、伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる特性を、ピストンロッド18の位置によってオリフィス235の通路面積を調整する通路面積調整機構236で得ることができる。このように、作動流体が流通するオリフィス235の通路面積を調整するため、減衰力を滑らかに変化させることが可能となり、搭載車両の乗り心地が良好になる。
「第4実施形態」
次に、第4実施形態を主に図17および図18に基づいて第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
第4実施形態では、第1実施形態とは相違する作用力調整機構500を用いている。第4実施形態の作用力調整機構500は、シリンダ装置6の上室502および下室503の油液の給排を制御する給排制御装置600が設けられている。シリンダ装置6(FL)を制御する給排制御装置600(FL)、シリンダ装置6(FR)を制御する給排制御装置600(FR)、シリンダ装置6(RL)を制御する給排制御装置600(RL)およびシリンダ装置6(RR)を制御する給排制御装置600(RR)は、これらを制御する制御装置601に接続されている。制御装置601には、車体2のロールおよびピッチを検出するための車速センサ、ステアリング舵角センサ等の各種センサからの信号が入力されている。
制御装置601は、車両がピッチすることを各種センサの信号から検出すると、シリンダ装置6(FL)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(FL)で制限し、シリンダ装置6(FR)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(FR)で制限し、シリンダ装置6(RL)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(RL)で制限し、シリンダ装置6(RR)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(RR)で制限してピッチを抑制する。
また、制御装置601は、車両がロールすることを各種センサの信号から検出すると、シリンダ装置6(FL)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(FL)で制限し、シリンダ装置6(FR)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(FR)で制限し、シリンダ装置6(RL)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(RL)で制限し、シリンダ装置6(RR)の上室502および下室503の油液の給排を給排制御装置600(RR)で制限してロールを抑制する。
つまり、第4実施形態の作用力調整機構500は、車体2のロール方向およびピッチ方向の両方の作用力を調整可能である。より具体的には、作用力調整機構500は、車体2の水平方向の加速度によって生じるロールおよびピッチの両方を抑えるように、ロール剛性およびピッチ剛性を調整する。なお、第4実施形態の作用力調整機構500であれば、ロールおよびピッチのいずれか一方のみを抑えるように、ロール剛性およびピッチ剛性のいずれか一方のみを調整することも可能である。なお、制御装置601は、バウンスが生じる例えば波状路走行時や、車両が前後で逆方向にロールする場合等には、給排制御装置600(FL),600(FR),600(RL),600(RR)によってシリンダ装置6(FL),6(FR),6(RL),6(RR)の上室502および下室503の油液の給排を制限せず、位置感応型の緩衝器5による乗り心地向上を阻害しないようになっている。
ここで、第4実施形態の作用力調整機構500によって生じさせるロール剛性のステアリング舵角および車速に対する関係の一例を示すと図18に示すようになっている。例えば、ステアリングの舵角から、直進時の舵角が小さいときには、作用力調整機構500がロール剛性を低くし、コーナリング時に舵角が大きくなるに応じてロール剛性を徐々に上げる。これにより、コーナリング時のロール量およびロールレイトを抑えることができる。また、悪路走行時や小さい旋回半径でのコーナリング等の低速走行時(例えば30km/h以下)は、舵角全域においてロール剛性を低めに設定し、舵角による変化代を大きくする。高速走行時(例えば100km/h以上)は、舵角全域でロール剛性を高めに設定し変化代を小さくして、舵角が小さい領域でのロール剛性を高めに設定することで、高速走行時の直進性を上げる。
なお、作用力調整機構500の制御装置601に、車速センサ、ステアリング舵角センサに加えて、横加速度センサ、ヨーレイトセンサからの信号を入力するようにすれば、より高度なロール制御が可能となり、位置感応型の緩衝器5の機能による効果をより高めることができる。なお、横加速度センサは、アクティブ方式のスタビライザ装置等の一般的なロール制御システムに用いられている。ヨーレイトセンサは、車両安定制御システムに用いられるもので、具体的にはジャイロセンサである。
以上に述べた実施形態によれば、車体と車輪との間に配置されるサスペンション装置は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を2室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記2室間を作動流体が流れるように連通する通路と、前記通路に設けられ、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ピストンロッドが第1の所定位置よりも前記シリンダの外部へ延出される範囲で伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる第1の特性、および、前記ピストンロッドが第2の所定位置よりも前記シリンダの内部へ進入される範囲で伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる第2の特性のうちの少なくともいずれか一方の特性となるよう、前記ピストンロッドの位置により減衰力を変更可能な減衰力調整機構と、を有する緩衝器と、前記車体のロール方向およびピッチ方向のうちの少なくともいずれか一方の作用力を調整可能な作用力調整機構と、を備えている。これにより、緩衝器がピストンロッドの位置により減衰力を変更可能となるため、搭載車両の乗り心地が良好になる。また、作用力調整機構が車体のロール方向およびピッチ方向のうちの少なくともいずれか一方の作用力を調整することで、車体のロールおよびピッチのうちの少なくともいずれか一方を低減でき、操縦安定性を向上できる。
また、前記作用力調整機構は、前記車体の水平方向の加速度によって生じるロールおよびピッチの少なくともいずれか一方を抑えるように、ロール剛性およびピッチ剛性のうちの少なくともいずれか一方を調整するため、操縦安定性を向上できる。
また、前記減衰力発生機構は、減衰バルブを有している。前記減衰力調整機構は、前記減衰バルブの開度を調整可能なバネ手段であるため、簡素な構造で、ピストンロッドの位置により減衰力を変更可能となる。
また、前記減衰力調整機構を介して前記2室間を作動流体が流れるように連通する第2の通路を設け、該第2の通路に、前記ピストンロッドの位置により通路面積を調整する通路面積調整機構を設けた。このため、簡素な構造で、緩衝器の減衰力を滑らかに変化させることが可能となる。
また、前記通路面積調整機構は、前記第2の通路をメータリングピンにより調整するため、ピストンロッドの位置に応じて通路面積を安定的に調整でき、安定した減衰力特性を得ることができる。
また、前記減衰力発生機構は、伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブである。伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブは、パイロット室を有するパイロットタイプの減衰バルブである。前記第2の通路は、前記パイロット室に接続されている。このため、減衰力をより滑らかに変化させることが可能となる。
また、前記第2の通路は、逆止弁を有する伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の通路を有するため、逆止弁を用いて伸び側減衰力および縮み側減衰力の少なくとも一方を容易にソフトの状態にできる。
上記各実施の形態は、緩衝器5が複筒式の油圧緩衝器である場合を例に示したが、これに限らず、外筒をなくしシリンダ11内の下室17の上室16とは反対側に摺動可能な区画体でガス室を形成するモノチューブ式の油圧緩衝器に用いてもよく、あらゆる緩衝器を用いることができる。また、緩衝器5の作動流体として油液以外に、水や空気を用いることもできる。
上記したサスペンション装置によれば、車両の乗り心地向上および操縦安定性向上を図ることが可能となる。
1 サスペンション装置
2 車体
3 車輪
5 緩衝器
11 シリンダ
15 ピストン
16 上室
17 下室
18 ピストンロッド
31 メータリングピン
32 ロッド内通路(第2の通路)
99 通路(第2の通路)
100 バネ機構(減衰力調整機構,バネ手段)
101,236,343 通路面積調整機構(減衰力調整機構)
111,112 通路
114,115 減衰力発生機構
140,200 パイロット室(第2の通路)
141,201 パイロット室流入通路(第2の通路)
147,207 減衰バルブ
153 ディスクバルブ
213 ディスクバルブ(減衰バルブ)
235 オリフィス(第2の通路
00 作用力調整機構

Claims (6)

  1. 車体と車輪との間に配置されるサスペンション装置であって、
    作動流体が封入されたシリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を2室に区画するピストンと、
    前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
    前記ピストンの移動により前記2室間を作動流体が流れるように連通する通路と、
    前記通路に設けられ、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、
    前記ピストンロッドが第1の所定位置よりも前記シリンダの外部へ延出される範囲で伸び側減衰力がソフトの状態となり且つ縮み側減衰力がハードの状態となる第1の特性、および、前記ピストンロッドが第2の所定位置よりも前記シリンダの内部へ進入される範囲で伸び側減衰力がハードの状態となり且つ縮み側減衰力がソフトの状態となる第2の特性のうちの少なくともいずれか一方の特性となるよう、前記ピストンロッドの位置により減衰力を変更可能な減衰力調整機構と、を有する緩衝器と、
    前記車体のロール方向およびピッチ方向のうちの少なくともいずれか一方の作用力を調整可能な作用力調整機構と、
    を備えるサスペンション装置。
  2. 前記作用力調整機構は、前記車体の水平方向の加速度によって生じるロールおよびピッチの少なくともいずれか一方を抑えるように、ロール剛性およびピッチ剛性のうちの少なくともいずれか一方を調整する請求項1に記載のサスペンション装置。
  3. 前記減衰力発生機構は、減衰バルブを有しており、
    前記減衰力調整機構は、前記減衰バルブの開度を調整可能なバネ手段である請求項1または2に記載のサスペンション装置。
  4. 前記減衰力調整機構を介して前記2室間を作動流体が流れるように連通する第2の通路を設け、
    該第2の通路に、前記ピストンロッドの位置により通路面積を調整する通路面積調整機構を設けた請求項1または2に記載のサスペンション装置。
  5. 前記通路面積調整機構は、前記第2の通路をメータリングピンにより調整する請求項4に記載のサスペンション装置。
  6. 前記減衰力発生機構は、伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブであって、伸び側および縮み側の少なくともいずれか一方の減衰バルブは、パイロット室を有するパイロットタイプの減衰バルブを含み、前記第2の通路は、前記パイロット室に接続されている請求項4に記載のサスペンション装置。
JP2014536778A 2012-09-20 2013-09-11 サスペンション装置 Active JP5909557B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012206571 2012-09-20
JP2012206571 2012-09-20
PCT/JP2013/074518 WO2014045965A1 (ja) 2012-09-20 2013-09-11 サスペンション装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5909557B2 true JP5909557B2 (ja) 2016-04-26
JPWO2014045965A1 JPWO2014045965A1 (ja) 2016-08-18

Family

ID=50341279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014536778A Active JP5909557B2 (ja) 2012-09-20 2013-09-11 サスペンション装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9500256B2 (ja)
JP (1) JP5909557B2 (ja)
KR (1) KR101629593B1 (ja)
CN (1) CN104245372B (ja)
DE (1) DE112013004595B4 (ja)
RU (1) RU2591836C1 (ja)
WO (1) WO2014045965A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105793603B (zh) * 2013-11-29 2018-02-06 日立汽车系统株式会社 缓冲器
JP6324254B2 (ja) * 2014-07-31 2018-05-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器付き車両
JP6442247B2 (ja) * 2014-11-25 2018-12-19 Kyb株式会社 バルブ
DE112016004157T5 (de) * 2015-09-14 2018-06-14 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Stoßdämpfer
JP6169769B1 (ja) * 2016-10-31 2017-07-26 株式会社ショーワ リバウンドスプリング構造
CN112203879A (zh) * 2018-05-29 2021-01-08 日立汽车系统株式会社 悬架装置
WO2020022177A1 (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
JP6879391B2 (ja) * 2019-02-15 2021-06-02 株式会社村田製作所 同期フレームを有する多軸ジャイロスコープ
JP7378634B2 (ja) * 2020-10-09 2023-11-13 日立Astemo株式会社 緩衝器
WO2022211661A1 (ru) * 2021-04-01 2022-10-06 Владимир Викторович РОМАНОВ Подвеска с демпфированием с помощью эквилибраторов

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0342319A (ja) * 1989-07-10 1991-02-22 Atsugi Unisia Corp ショックアブソーバ
JPH05238227A (ja) * 1992-02-26 1993-09-17 Kayaba Ind Co Ltd サスペンション装置
JP2003042215A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tokico Ltd 車両用エアサスペンション装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE920534C (de) 1942-08-26 1954-11-25 Hemscheidt Maschf Hermann Hydraulischer Schwingungsadaempfer, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1176693B (de) 1957-02-16 1964-08-27 Boge Gmbh Stabilisierungseinrichtung, insbesondere zur Daempfung der Wankbewegungen von Schienen-fahrzeugen
JPS6127710A (ja) 1984-07-19 1986-02-07 Isao Matsui スパイクタイヤ
JPS6127710U (ja) * 1984-07-25 1986-02-19 三菱自動車工業株式会社 電子制御サスペンシヨン装置
JPS62123042A (ja) 1985-11-20 1987-06-04 Nippon Electric Glass Co Ltd 審美性に優れた歯科材料用結晶化ガラスおよびその製造方法
JPH0723861Y2 (ja) * 1986-01-28 1995-05-31 日新電機株式会社 遮断器用油緩衝装置
JP2901640B2 (ja) 1989-04-24 1999-06-07 株式会社ユニシアジェックス 変位感応型液圧緩衝器
CA2015119C (en) 1989-04-24 1994-11-08 Fumiyuki Yamaoka Variable damping force shock absorber with stroke dependent variation characteristics of damping force
JP2901639B2 (ja) 1989-04-24 1999-06-07 株式会社ユニシアジェックス 変位感応型液圧緩衝器
DE69212443T2 (de) * 1991-12-06 1996-11-28 Kayaba Industry Co Ltd Aufhängungssystem
JP2598932Y2 (ja) 1993-10-28 1999-08-23 株式会社ユニシアジェックス 減衰力可変型ショックアブソーバ付き車高調整装置
DE69517221T2 (de) * 1994-02-24 2000-10-26 Atsugi Unisia Corp Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Dämpfungscharakteristiken von Fahrzeugstossdämpfern
JPH08105485A (ja) 1994-10-05 1996-04-23 Unisia Jecs Corp 周波数感応型液圧緩衝器
JPH10278529A (ja) * 1997-04-08 1998-10-20 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
JP3525740B2 (ja) * 1998-06-04 2004-05-10 三菱自動車工業株式会社 ショックアブソーバ
DE60033152T2 (de) 1999-04-12 2007-12-20 Kinetic PTY. Ltd., Dunsborourgh Aktive regelung des fahrverhaltens für ein fahrzeugaufhängungssystem
JP3624871B2 (ja) 2001-09-13 2005-03-02 トヨタ自動車株式会社 スタビライザ装置
JP3963217B2 (ja) * 2002-04-30 2007-08-22 株式会社日立製作所 車両横転防止装置
JP4193737B2 (ja) 2004-03-17 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 車両用懸架装置
US7751959B2 (en) * 2005-06-21 2010-07-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Semi-active suspension system with anti-roll for a vehicle
US8322728B2 (en) * 2007-09-28 2012-12-04 Hitachi, Ltd. Suspension control apparatus
CN101918233B (zh) * 2009-03-31 2013-09-18 丰田自动车株式会社 衰减力控制装置
JP2011031734A (ja) 2009-07-31 2011-02-17 Hitachi Automotive Systems Ltd スタビライザ装置
JP5700190B2 (ja) * 2009-08-04 2015-04-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
CN102205781B (zh) * 2010-03-31 2015-04-01 日立汽车系统株式会社 悬架控制装置及车辆控制装置
JP5571519B2 (ja) * 2010-09-27 2014-08-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車体姿勢制御装置
JP5584110B2 (ja) 2010-12-28 2014-09-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 減衰力調整式緩衝器
WO2013081004A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0342319A (ja) * 1989-07-10 1991-02-22 Atsugi Unisia Corp ショックアブソーバ
JPH05238227A (ja) * 1992-02-26 1993-09-17 Kayaba Ind Co Ltd サスペンション装置
JP2003042215A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tokico Ltd 車両用エアサスペンション装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015006068A2 (pt) 2017-07-04
RU2591836C1 (ru) 2016-07-20
CN104245372A (zh) 2014-12-24
WO2014045965A1 (ja) 2014-03-27
CN104245372B (zh) 2016-08-24
KR101629593B1 (ko) 2016-06-13
US20150247547A1 (en) 2015-09-03
DE112013004595T5 (de) 2015-06-11
JPWO2014045965A1 (ja) 2016-08-18
KR20140135223A (ko) 2014-11-25
US9500256B2 (en) 2016-11-22
DE112013004595B4 (de) 2023-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5909557B2 (ja) サスペンション装置
JP5684925B2 (ja) 緩衝器
JP6502547B2 (ja) ショックアブソーバ
JP5783771B2 (ja) 緩衝器
JP5350372B2 (ja) ショックアブソーバ
JP5758235B2 (ja) 緩衝器
KR102173633B1 (ko) 완충기 및 이것을 이용한 차량
JP5758119B2 (ja) 緩衝器
WO2015179477A1 (en) Variable radius spring disc for vehicle shock absorber
KR20160016603A (ko) 완충기 장착 차량
EP3333446B1 (en) Valve structure for buffer
JP6202726B2 (ja) 緩衝器
JP5798813B2 (ja) 緩衝器
JP2014231854A (ja) 緩衝器およびこれを用いた車両
JP2014231880A (ja) 緩衝器
JP6506934B2 (ja) 緩衝器
JP2013204779A (ja) 緩衝器
JP6006621B2 (ja) 緩衝器
JP2014231855A (ja) 緩衝器

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5909557

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250