JP6956266B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば２輪または４輪自動車等の振動を緩衝するのに好適に用いられるサスペンション装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両において、左，右の車輪側と車体側との間に液圧シリンダが介装して設けられ、走行時に発生する上，下方向の振動、左，右方向のロール振動（ローリング）等を緩衝する構成としたサスペンション装置は知られている。このようなサスペンション装置として、車両の悪路走破性と良路での操安性を両立させるため、左，右の液圧シリンダの上部室と下部室とをクロスに配管した関連懸架装置がある（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第４６７４８８２号公報 特開２０１５−１２０３６４号公報

ところで、上記特許文献１及び２に示すような従来技術によるサスペンション装置は、例えば左，右の車輪に対して逆位相の入力が生じる場合に高いロール剛性とすることができるが、悪路の直進走行時等では必ずしも車両の乗り心地を高めることができないという課題がある。一方、特許文献２のように、電子制御システムを追加した場合は、システムが高価になり、かつ複雑化するという問題がある。

本発明の目的は、車両の走行条件に適したロール剛性とすることができ、操縦安定性と乗心地の両立を図ることができるようにしたサスペンション装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態が採用する構成は、
左，右の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、または、前，後の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、前記各シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された前記一対の液圧シリンダと、
前記一対の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１の接続管路と、
前記一対の液圧シリンダ間を、前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第２の接続管路と、
前記各液圧シリンダの前記上部室と前記下部室との間に設けられ前記上部室と前記下部室との間を、または、前記第１の接続管路と第２の接続管路との間に設けられ前記第１の接続管路と第２の接続管路との間を連通，遮断するバルブ装置と、
を備え、
前記バルブ装置は、
前記ピストンの移動により作動流体が流通する第１通路と、
前記第１通路に配置され前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる背圧室を備えた減衰力発生機構と、を備え、
前記減衰力発生機構は、前記第１通路から前記背圧室に作動流体を導入する背圧室流入通路を有し、
前記減衰バルブは、
前記第１通路の開口を開閉し、前記ピストンに当接する第１バルブと、
前記背圧室の内圧を調整する背圧室調整機構と、を有し、
前記背圧室調整機構は、内部に第２通路の少なくとも一部が形成される筒状のケース部材と、前記ケース部材に配置され、前記ケース部材内を２室に区画するフリーピストンと、を有し、
前記２室のうち一方は前記背圧室と連通し、前記フリーピストンが前記第２通路内における少なくとも一方への流通を遮断する。

本発明の一実施形態によれば、車両の操縦安定性と乗心地の両立を図ることができる。

第１の実施の形態によるサスペンション装置を示す全体構成図である。 図１中の各油圧シリンダに設けられたバルブ装置の具体的構造を示す縦断面図である。 図２のバルブ装置を拡大して示す半断面図である。 ピストンロッドの縮み行程において圧油が第１，第２オリフィスを流通する状態を示す図３中の要部拡大図である。 ピストンロッドの伸び行程において圧油が第１オリフィスを流通する状態を示す図３中の要部拡大図である。 バルブ装置の縮み側，伸び側減衰力発生機構の動作を説明するための油圧回路図である。 油圧シリンダの軸力と振動周波数との関係を示す特性線図である。 自動車のばね上における上下加速度の振動周波数に対する特性を示す特性線図である。 走行時のロール角の特性をタイムチャートで示す特性線図である。 第２の実施の形態によるサスペンション装置を示す全体構成図である。 第３の実施の形態によるサスペンション装置を示す全体構成図である。 図１１中のブリッジバルブの具体的構造を示す縦断面図である。 図１２のブリッジバルブを拡大して示す半断面図である。 ブリッジバルブで発生する減衰力と振動周波数との関係を示す特性線図である。 自動車のばね上における上下加速度の振動周波数に対する特性を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態によるサスペンション装置を、４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図９は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、左，右の液圧シリンダ（以下、前輪側の左油圧シリンダ１，前輪側の右油圧シリンダ２という）は、車両の車体と左，右の前輪（いずれも図示せず）との間にそれぞれ介装されている。後側の左，右の液圧シリンダ（以下、後輪側の左油圧シリンダ３，後輪側の右油圧シリンダ４という）は、車両の車体と左，右の後輪（いずれも図示せず）との間にそれぞれ介装されている。なお、図１中では、車両の各車輪位置を、左前輪（ＦＬ），右前輪（ＦＲ），左後輪（ＲＬ），右後輪（ＲＲ）として添字を付している。

これらの油圧シリンダ１〜４は、車両の車体（バネ上）と各車輪（バネ下）との間に介装され、車体と各車輪の相対的な動きに応じて伸縮するシリンダ装置であり、前記車両の振動を緩衝する緩衝器を構成している。例えば、左前輪側の左油圧シリンダ１は、有底筒状のチューブからなるシリンダ５と、該シリンダ５内に摺動可能に挿嵌されたピストン６と、一端側がピストン６に固定され他端側がシリンダ５外に突出したピストンロッド７を含んで構成されている。シリンダ５内は、ピストン６により上，下の２室Ａ，Ｂ（即ち、上部室Ａと下部室Ｂ）に画成されている。

これと同様に、他の油圧シリンダ２，３，４も、それぞれがシリンダ５、ピストン６およびピストンロッド７を含んで構成されている。そして、油圧シリンダ２，３，４は、それぞれのシリンダ５内がピストン６により上部室Ａと下部室Ｂとに画成されている。油圧シリンダ１〜４には、それぞれのシリンダ５内にピストン６およびピストンロッド７を介して後述のバルブ装置１６が、上部室Ａと下部室Ｂとの間に設けられている。

第１，第２の接続管路８，９は、前輪側の左油圧シリンダ１と右油圧シリンダ２との間にクロス配管として設けられ、両者の間をクロスで接続している。このうち第１の接続管路８は、左油圧シリンダ１の上部室Ａと右油圧シリンダ２の下部室Ｂとの間を連通させるように、油圧シリンダ１，２間を左，右方向に延びて配管されている。第２の接続管路９は、左油圧シリンダ１の下部室Ｂと右油圧シリンダ２の上部室Ａとの間を連通させるように、油圧シリンダ１，２間を左，右方向に延びて配管されている。

また、後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４との間は、クロス配管としての第１，第２の接続管路１０，１１によりクロスで接続されている。即ち、第１の接続管路１０は、左油圧シリンダ３の上部室Ａと右油圧シリンダ４の下部室Ｂとの間を連通させるように、油圧シリンダ３，４間を左，右方向に延びて配管されている。第２の接続管路１１は、左油圧シリンダ３の下部室Ｂと右油圧シリンダ４の上部室Ａとの間を連通させるように、油圧シリンダ３，４間を左，右方向に延びて配管されている。

左側連通路１２は、前輪側の左油圧シリンダ１と後輪側の左油圧シリンダ３とに近い位置で前側の接続管路８と後側の接続管路１０とを常時連通させる管路である。右側連通路１３は、前輪側の右油圧シリンダ２と後輪側の右油圧シリンダ４とに近い位置で前側の接続管路９と後側の接続管路１１とを常時連通させる管路である。

左側連通路１２の途中には、蓄圧器としてのアキュムレータ１４と絞り弁１５とが設けられている。右側連通路１３の途中にも、同様にアキュムレータ１４と絞り弁１５とが設けられている。各絞り弁１５は、それぞれ前記連通路１２，１３とアキュムレータ１４との間で圧油（作動流体）が流入，出（流通）するときに、絞り抵抗による減衰力を発生させ、油圧シリンダ１〜４の伸縮動作を緩衝する。油圧シリンダ１〜４、接続管路８〜１１および連通路１２，１３内は作動油（作動流体としての液体）で満たされている。

次に、油圧シリンダ１〜４の上部室Ａと下部室Ｂとの間にそれぞれ設けられ、上部室Ａと下部室Ｂとの間を連通、遮断するバルブ装置１６の具体的構成について、図２〜図６を参照して説明する。

ここで、バルブ装置１６は、油圧シリンダ１〜４のそれぞれのシリンダ５内でピストン６が移動（即ち、ピストンロッド７がシリンダ５から伸長、縮小）することにより、作動流体としての圧油が上部室Ａから流れ出す第１通路（例えば、油路６Ａ，６Ｂおよび筒状ケース体２２内の通路）と、前記第１通路に配置されピストン６の摺動によって生じる圧油の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる後述の背圧室２３を備えた減衰力発生機構（伸び側減衰力発生機構２１）と、が備えられている。

前記減衰力発生機構は、前記第１通路から背圧室２３に圧油（作動流体）を導入する後述の背圧室流入通路３１を有している。前記減衰バルブは、ピストン６に形成された前記第１通路の開口を開閉し、ピストン６に当接する第１バルブ（後述の圧力制御弁２４）と、背圧室２３の内圧を調整する第２バルブ（後述のフリーバルブ２５）と、を有している。

図２、図３に示すように、ピストン６には、上部室Ａと下部室Ｂとを連通可能な油路６Ａ，６Ｂがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。これらの油路６Ａ，６Ｂは、シリンダ５内の上部室Ａと下部室Ｂとの間で圧油を流通させる第１通路を構成している。ピストン６の上側端面には、油路６Ａの上側開口を取囲むように形成された環状凹部６Ｃと、該環状凹部６Ｃの径方向外側に位置し後述のメインディスク２４Ａが離着座する環状弁座６Ｄとが設けられている。ピストン６の下側端面には、油路６Ｂの下側開口を取囲むように形成された環状凹部６Ｅと、該環状凹部６Ｅの径方向外側に位置し後述の縮み側減衰力発生機構２０（即ち、ディスクバルブ）が離着座する環状弁座６Ｆとが設けられている。

ピストンロッド７は、その一端側（上端側）に小径ロッド部７Ａを有し、この小径ロッド部７Ａには、ピストン６がスペーサ１７，１８等を介してナット１９により締結状態で固定されている。ピストンロッド７の他端側（下端側）は、ロッドガイド（図示せず）等を介してシリンダ５の外部に突出している。ナット１９は、ピストン６をピストンロッド７の小径ロッド部７Ａに螺着状態で取付けると共に、ピストン６の上，下両面側には後述の縮み側，伸び側減衰力発生機構２０，２１を着脱可能に締結して固定するものである。

ピストンロッド７の小径ロッド部７Ａの外周面には、ピストン６の環状凹部６Ｃ内と常時連通する二面幅の連通溝７Ｂが軸方向に延びて形成されている。この連通溝７Ｂは、後述の背圧室２３に第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃ（ディスク２８，２９）を介して連通し、背圧室流入通路３１の一部を構成している。連通溝７Ｂと背圧室２３との間には、例えば第１オリフィスＳｒの絞り作用により圧力差が生じる。ここで、連通溝７Ｂは、小径ロッド部７Ａの外周面に二面幅を形成することにより構成している。これは、通路溝としての連通溝７Ｂを形成しつつ、ディスク２８、２９等が小径ロッド部７Ａの径方向にずれることを防止するためである。つまり、連通溝７Ｂは、ディスク２８、２９の径方向のずれを防止することができる構成であれば、１面幅でもよいし、ディスク２８、２９の径方向のずれを防止する機構を設けることにより、全周に亘って溝を形成してもよい。

縮み側減衰力発生機構２０は、ピストン６の油路６Ｂを下部室Ｂに対して遮断するように、ピストン６の下側端面（環状凹部６Ｅ）とスペーサ１７との間に設けられたディスクバルブにより構成されている。この縮み側減衰力発生機構２０は、ピストンロッド７の縮み行程でピストン６がシリンダ５内を上向きに摺動変位するときに、上部室Ａからピストン６の各油路６Ｂ、環状凹部６Ｅを介して下部室Ｂに向け流通する圧油に抵抗力を与え、予め決められた特性で縮み側の減衰力を発生するものである。

伸び側減衰力発生機構２１は、図２に示すように、シリンダ５の上部室Ａ内に位置してピストン６の上側に固定状態で取付けられている。伸び側減衰力発生機構２１は、ピストンロッド７の伸び行程でピストン６がシリンダ５内を下向きに摺動変位するときに、下部室Ｂからピストン６の各油路６Ａ、環状凹部６Ｃ等を介して上部室Ａに向け流通する圧油に抵抗力を与え、予め決められた特性で伸び側の減衰力を発生するものである。

ここで、伸び側減衰力発生機構２１の減衰バルブは、第１バルブとしての圧力制御弁２４と、背圧室２３の内圧を調整する背圧室調整機構とを有している。この背圧室調整機構は、ピストン６とスペーサ１８との間に位置してピストンロッド７（小径ロッド部７Ａ）の外周側に固定された断面Ｈ形状の筒状ケース体２２（即ち、ケース部材）と、後述のフリーバルブ２５（即ち、周波数感応バルブとして働くフリーピストンとしての第２バルブ）等とを含んで構成されている。圧力制御弁２４は、筒状ケース体２２の下面側（後述する他側筒部２２Ｃの内周面）に締代をもって嵌合する後述の弾性シール部材２４Ｂを有し、筒状ケース体２２との間に環状の背圧室２３を形成する第１バルブである。

伸び側減衰力発生機構２１のケース部材としての筒状ケース体２２は、小径ロッド部７Ａの外周側に嵌合して設けられた環状板部２２Ａと、該環状板部２２Ａの外周側から軸方向一側へと上向きに延設された短尺な一側筒部２２Ｂと、環状板部２２Ａの外周側から軸方向他側へと下向きに延設された短尺な他側筒部２２Ｃと、一側筒部２２Ｂ内を他側筒部２２Ｃ内と連通させるように環状板部２２Ａの径方向中間部に穿設され上，下方向に開口した複数の貫通孔２２Ｄとを含んで構成されている。この貫通孔２２Ｄは、筒状ケース体２２の内部に形成される第２通路を、後述のダンパ上室Ａ１およびダンパ下室Ｂ１と共に構成している。

圧力制御弁２４は、ピストン６の環状弁座６Ｄに離着座するメインディスク２４Ａと、該メインディスク２４Ａの上面外周側に加硫、焼付け等の手段で固着して設けられた環状の弾性シール部材２４Ｂとにより構成されている。この弾性シール部材２４Ｂは、ゴム等の弾性材料を用いて厚肉なリング状に形成され、外側の上部室Ａに対して内側の背圧室２３（即ち、他側筒部２２Ｃとの間）を液密にシールしている。

圧力制御弁２４は、ピストンロッド７の伸び行程で下部室Ｂ（環状凹部６Ｃ）と背圧室２３（即ち、他側筒部２２Ｃの内側）との間の圧力差が予め決められた開弁設定圧まで大きくなると、メインディスク２４Ａが環状弁座６Ｄから離座して所定の伸び側減衰力を発生するものである。圧力制御弁２４（メインディスク２４Ａ）の開弁時には、上部室Ａと下部室Ｂとの間がピストン６の油路６Ａを介して連通する。一方、圧力制御弁２４（メインディスク２４Ａ）の閉弁時には、例えば下部室Ｂ内の圧油がピストン６の油路６Ａ、環状凹部６Ｃからピストンロッド７（小径ロッド部７Ａ）の連通溝７Ｂ、後述するディスク２８，２９のオリフィスＳｒ，Ｓｃ等を介して背圧室２３内に導入される。

伸び側減衰力発生機構２１の背圧室調整機構は、筒状ケース体２２の一側筒部２２Ｂ内に設けられたフリーピストンとしてのフリーバルブ２５を有している。このフリーバルブ２５は、ディスク弁２５Ａと環状の弾性シール部材２５Ｂとにより構成されている。フリーバルブ２５のディスク弁２５Ａは、筒状ケース体２２の一側筒部２２Ｂ内に複数枚の弁座ディスク２６および蓋板２７を介して取付けられ、弁座ディスク２６の外周側に離着座する逆止弁体として構成されている。

フリーバルブ２５の弾性シール部材２５Ｂは、ディスク弁２５Ａの外周側に加硫、焼付け等の手段で固着して設けられている。この弾性シール部材２５Ｂは、ゴム等の弾性材料を用いてリング状に形成され、一側筒部２２Ｂの内周面に液密に締代をもって接触している。これにより、筒状ケース体２２の一側筒部２２Ｂ内は、フリーバルブ２５により周波数感応のダンパ上室Ａ１とダンパ下室Ｂ１との２室に画成されている。

ここで、ダンパ下室Ｂ１内の容積は、ディスク弁２５Ａと弾性シール部材２５Ｂの変位（弾性変形を含む）により拡，縮される。このため、フリーバルブ２５は、背圧室２３内の圧力（内圧）を調整する背圧室調整機構（第２バルブ）として構成されている。蓋板２７は、小径ロッド部７Ａの外周側と一側筒部２２Ｂの内周側との間に嵌合して設けられ、弁座ディスク２６とスペーサ１８との間でナット１９からの締結力により挟持されている。蓋板２７の径方向中間部位には、複数の貫通孔２７Ａが上，下方向に穿設されている。これらの貫通孔２７Ａは、筒状ケース体２２の一側筒部２２Ｂ（ダンパ上室Ａ１）内を外側の上部室Ａに常時連通させる連通孔である。

フリーバルブ２５は、ピストンロッド７の伸び行程で逆止弁体としてのディスク弁２５Ａが弁座ディスク２６の外周側に着座し続け、この状態でピストンロッド７および／またはシリンダ５の振動周波数に応じて一側筒部２２Ｂ内を上，下に移動または停止するように相対変位する。これにより、フリーバルブ２５は、ダンパ下室Ｂ１（即ち、背圧室２３）の内圧を前記周波数に応じて調整する周波数感応バルブとして作動する機能を有している。

しかし、ピストンロッド７の縮み行程では、ダンパ上室Ａ１がダンパ下室Ｂ１よりも相対的に高圧となるので、フリーバルブ２５は、逆止弁体としてのディスク弁２５Ａが弁座ディスク２６の外周側から離座するように開弁する。これにより、上部室Ａ内の圧油（作動流体）は、図４中の矢示Ｃ方向へとダンパ上室Ａ１からダンパ下室Ｂ１、貫通孔２２Ｄ、背圧室２３に向けて流通する。

筒状ケース体２２の他側筒部２２Ｃ内には、圧力制御弁２４のメインディスク２４Ａとの間に可変オリフィスとしての第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃを形成する複数枚のディスク２８，２９等がリテーナ３０を介して設けられている。ここで、ディスク２８，２９は、メインディスク２４Ａとリテーナ３０との間に上，下に重ね合わせて配置され、ナット１９を小径ロッド部７Ａの先端(上端）側に締結することにより、メインディスク２４Ａとリテーナ３０との間で挟持されている。

上側のディスク２８は、下側のディスク２９よりも外径寸法が小さい環状円板として形成され、その径方向内側部位には、ピストンロッド７（小径ロッド部７Ａ）の連通溝７Ｂに常時連通する第１オリフィスＳｒが形成されている。下側のディスク２９は、リテーナ３０の下面側に離着座する逆止弁体として形成され、その径方向中間部位には、背圧室２３に常時連通する第２オリフィスＳｃが形成されている。第２オリフィスＳｃは、第１オリフィスＳｒよりも小さいオリフィス面積となっている。

ディスク２８の第１オリフィスＳｒおよびディスク２９の第２オリフィスＳｃは、ピストンロッド７（小径ロッド部７Ａ）の連通溝７Ｂと共に圧油を背圧室２３に導入する背圧室流入通路３１を構成している。ピストンロッド７の伸び行程では、図５に示すように、逆止弁体としてのディスク２９が開弁し、このときの圧油は矢示Ｄ方向に流れてディスク２８の第１オリフィスＳｒにより流量（流路のオリフィス面積）が制限される。ピストンロッド７の縮み行程では、図４に示すように、逆止弁体としてのディスク２９が閉弁し続け、このときの圧油は矢示Ｃ方向に流れてディスク２９の第２オリフィスＳｃにより流量（流路のオリフィス面積）が制限される。

このように、背圧室流入通路３１には、ピストンロッド７の伸び行程と縮み行程とで圧油の流量（オリフィス面積）が異なる第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃが設けられている。ディスク２８の第１オリフィスＳｒは、ディスク２９の第２オリフィスＳｃよりもオリフィス面積が大きくなっている（Ｓｒ＞Ｓｃ）。このため、背圧室流入通路３１（例えば、小径ロッド部７Ａの連通溝７Ｂ)を流れる圧油の流量は、ピストンロッド７の伸び行程よりも縮み行程の方が小さくなる。但し、ピストンロッド７の伸び行程では、ディスク弁２５Ａと弾性シール部材２５Ｂの変位（弾性変形を含む）によりダンパ下室Ｂ１内の容積が拡大される範囲でのみ、図５中の矢示Ｄ方向に圧油が流通する。

第１の実施の形態によるサスペンション装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、油圧シリンダ１〜４は、各ピストンロッド７の突出端(下端）側が車輪側に取付けられ、各シリンダ５の底部（図１に示す上端）側が車両の車体側に取付けられる。前輪側の左油圧シリンダ１と右油圧シリンダ２との間は、クロス配管としての第１，第２の接続管路８，９により上部室Ａと下部室Ｂとがクロスで接続されている。また、後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４との間は、クロス配管としての第１，第２の接続管路１０，１１により上部室Ａと下部室Ｂとがクロスで接続されている。

これにより、車両の走行時には、路面の凹凸等により上，下方向の振動が発生したり、ピッチングやローリング等の揺れ振動が発生したりすると、前輪側の左，右油圧シリンダ１，２と後輪側の左，右油圧シリンダ３，４とは、各ピストンロッド７がそれぞれのシリンダ５から伸長、縮小するように変位し、各シリンダ５内を各ピストン６が上，下に摺動変位する。

このため、左側連通路１２、右側連通路１３と左，右のアキュムレータ１４との間を圧油が流入，出（流通）し、このときに各絞り弁１５は、内部を流通する圧油に対して絞り抵抗による減衰力を発生させ、油圧シリンダ１〜４の伸縮動作を緩衝することができる。これにより、油圧シリンダ１〜４は、例えば左，右の車輪に対して逆位相の入力が生じる場合にロール剛性を確保することができ、車両の走行条件に適したロール剛性を得ることができる。

しかも、前輪側の左，右油圧シリンダ１，２と後輪側の左，右油圧シリンダ３，４とには、各シリンダ５の上部室Ａと下部室Ｂとの間にバルブ装置１６がそれぞれ設けられている。これらのバルブ装置１６は、油圧シリンダ１〜４の各シリンダ５内でピストン６が夫々移動することにより、圧油が上部室Ａから流れ出す第１通路（例えば、油路６Ａ，６Ｂおよび筒状ケース体２２内の通路）と、前記第１通路に配置されピストン６の摺動によって生じる圧油の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる背圧室２３を備えた伸び側減衰力発生機構２１と、縮み側減衰力発生機構２０とが備えられている。

伸び側減衰力発生機構２１は、前記第１通路から背圧室２３に圧油を導入する背圧室流入通路３１を有し、背圧室流入通路３１には、ピストンロッド７の伸び行程と縮み行程とで圧油の流量（オリフィス面積）が異なる第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃ（ディスク２８，２９）が設けられている。前記減衰バルブは、ピストン６に形成された前記第１通路の開口を開閉し、ピストン６に当接する圧力制御弁２４と、背圧室２３の内圧を調整する背圧室調整機構とを有している。この背圧室調整機構は、ケース部材（筒状ケース体２２）とフリーバルブ２５とを有している。

ピストンロッド７の縮み行程では、フリーバルブ２５のディスク弁２５Ａが弁座ディスク２６の外周側から離座するように開弁し、上部室Ａ内の圧油（作動流体）は、図４中の矢示Ｃ方向へとダンパ上室Ａ１からダンパ下室Ｂ１、貫通孔２２Ｄ、背圧室２３に向けて流通する。このとき、逆止弁体としてのディスク２９は閉弁し続け、矢示Ｃ方向に流れる圧油は、ディスク２９の第２オリフィスＳｃにより流量が制限される。ピストンロッド７の伸び行程では、図５に示す如く、逆止弁体としてのディスク２９が開弁するため、このときの圧油は矢示Ｄ方向に流れてディスク２８の第１オリフィスＳｒにより流量が制限される。

この上で、ディスク２９の第２オリフィスＳｃはディスク２８の第１オリフィスＳｒよりもオリフィス面積が小さくなっている（Ｓｃ＜Ｓｒ）。このため、ピストンロッド７の縮み行程では、ディスク２９の第２オリフィスＳｃを流通する圧油により大きな減衰力を発生することができ、このときの減衰力によって各油圧シリンダ１〜４の前記ロール剛性を高くすることができる。この場合、ディスク２９の第２オリフィスＳｃにより、そのオリフィス面積に応じたロール剛性を確保することができる。

一方、ピストンロッド７の伸び行程では、フリーバルブ２５のディスク弁２５Ａと弾性シール部材２５Ｂの変位（弾性変形を含む）によりダンパ下室Ｂ１内の容積が拡大される。この拡大範囲において、圧油は図５中の矢示Ｄ方向に流通する。このため、背圧室２３内の圧力はフリーバルブ２５の変位によって低下し、これに伴って圧力制御弁２４の開弁設定圧が下げられる。これにより、伸び側減衰力発生機構２１の圧力制御弁２４は、図７に示す特性線３２のように、カットオフ周波数ｆｃの前，後で軸力（発生減衰力の特性）がハードな状態からソフトな状態へと切換えられる。

このように、フリーバルブ２５は、ピストンロッド７および／またはシリンダ５の振動周波数に応じてダンパ下室Ｂ１（即ち、背圧室２３）の内圧を調整する周波数感応バルブとして作動する。この場合、前記カットオフ周波数ｆｃは、ディスク２８の第１オリフィスＳｒにより決められる周波数であり、例えば１Ｈｚ前，後のロール共振（周波数）以下に設定するのが好ましい。

これにより、伸び側減衰力発生機構２１の圧力制御弁２４は、図７に示す特性線３２のように、ピストンロッド７および／またはシリンダ５の振動周波数がカットオフ周波数ｆｃよりも小さいとき（例えば、レーンチェンジ等の操縦安定性の領域の低周波数域）には、油圧シリンダ１〜４の軸力（発生減衰力の特性）をハードな状態に保持する。即ち、このときには、フリーバルブ２５により背圧室２３内の圧力が下げられることはなく、圧力制御弁２４の開弁設定圧は相対的に高い圧力に保たれる。この結果、油圧シリンダ１〜４のロール剛性を高めることができ、車両旋回時等におけるロール抑制を図ることができる。

また、前記振動周波数がカットオフ周波数ｆｃよりも大きくなる高周波時（例えば、悪路走行時）には、フリーバルブ２５により背圧室２３内の圧力が下げられ、圧力制御弁２４の開弁設定圧が下げられるので、油圧シリンダ１〜４の軸力（発生減衰力の特性）はソフトな状態に切換わる。この結果、高周波時（例えば、悪路走行時）には、油圧シリンダ１〜４のロール剛性を低く抑えることができ、車両の乗り心地を悪くする不快な周波数成分をカットすることができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、ピストンロッド７および／またはシリンダ５の振動周波数に応じてダンパ下室Ｂ１（背圧室２３）の内圧を調整する周波数感応バルブとしてのフリーバルブ２５を備え、背圧室２３への圧油を導入する背圧室流入通路３１には、ピストンロッド７の伸び行程と縮み行程とで圧油の流量（オリフィス面積）が異なる第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃ（ディスク２８，２９）が設けられている。

このうち、ディスク２８の第１オリフィスＳｒは、周波数感応バルブとしてのフリーバルブ２５が伸び行程での高周波の油圧変動時にのみ油を流すように、カットオフ周波数ｆｃを決める因子であり、バネ上共振とロール共振の間になるように、車種により適度な周波数になるよう第１オリフィスＳｒのオリフィス面積は調整されている。これにより、図７に示すカットオフ周波数ｆｃは、ディスク２８の第１オリフィスＳｒ(オリフィス面積）により、例えば１Ｈｚ前，後のロール共振（周波数）以下となるように設定されている。

一方、フリーバルブ２５が周波数感応バルブとして作動しないピストンロッド７の縮み行程では、油圧シリンダ１〜４の軸力（発生減衰力の特性）でロール剛性をしっかり維持する（例えば、定常円旋回時のロール角増加を防止する）ために、ピストン６の通路（背圧室２３から第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃ、連通溝７Ｂおよび環状凹部６Ｃを介して油路６Ｂ）を流れる圧油の流量を極力絞り、現行サスペンションシステム相当のロール角の保持となるよう、縮み行程での第２オリフィスＳｃのオリフィス面積を十分に小さい面積に設定されている。

このように、背圧室流入通路３１に設ける第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃ（ディスク２８，２９）のうち、オリフィ面積が大きい方の第１オリフィスＳｒは、ピストンロッド７の伸び行程でフリーバルブ２５を周波数感応バルブとして作動させるために、そのオリフィス面積を適度に大きくするのがよい。一方、フリーバルブ２５を周波数感応バルブとして作動させない縮み行程では、ロール角を維持できるようにするために、第２オリフィスＳｃのオリフィス面積を十分に小さくなるように設定するのがよい。

第１の実施の形態によるサスペンション装置は、上述のように構成することにより、例えばブリッジバルブ等のサスペンションシステム機能をＯＦＦにする電子制御装置を用いることなく、サスペンションシステムの高いロール剛性を維持しつつ、かつ、悪路走行時のロール共振によるばね上振動を抑制することができ、車両の乗り心地の改善を可能とするものである。特に、フリーバルブ２５は、背圧室流入通路３１に設ける第１，第２オリフィスＳｒ，Ｓｃと協働し、車両の振動周波数に応じて圧油の流量をメカニカルに調整することにより、電子制御を用いずに、サスペンションシステム搭載車両の悪路走行時の乗り心地を改善することができる。

ここで、図８および図９は、第１の実施の形態によるサスペンション装置を実車に適用した場合の車両シミュレーション結果を示している。図８のシミュレーションは、例えば悪路を６０／ｈで走行した場合の車両の乗り心地評価を行ったものである。図８中に実線で示す特性線３３は、本実施の形態におけるばね上加速度のＰＳＤ値を振動周波数との関係で示している。図８中に一点鎖線で示す特性線３４は、ブリッジバルブを追加し、電子制御によりブリッジバルブを制御する場合の特性を示している。

一方、図８中に点線で示す特性線３５は、ブリッジバルブを設けずに、電子制御も行っていない現行のサスペンションシステムによるばね上加速度のＰＳＤ値を振動周波数との関係で示している。本実施の形態によるサスペンション装置は、図８中に実線で示す特性線３３のように、点線で示す特性線３５の従来技術に比較して、車両の乗り心地を向上でき、電子制御を用いた特性線３４の乗り心地レベルに、メカニカルなバルブ装置１６（例えば、周波数感応のフリーバルブ２５）で、電子制御なしでも近づけることが可能となっていることが確認できた。

また、図９のシミュレーションは、例えば１００／ｈの走行速度でダブルレーンチェンジを行った場合の車両のロール挙動評価を行ったもので、図９中に実線で示す特性線３６は、本実施の形態におけるロール角の時間的変化特性を示している。図９中に一点鎖線で示す特性線３７は、ブリッジバルブを追加し、電子制御によりブリッジバルブを制御する場合の特性を示している。一方、図９中に点線で示す特性線３８は、ブリッジバルブを設けずに、電子制御も行っていない現行のサスペンションシステムによるロール角の特性を表している。

図９中に一点鎖線で示すように、電子制御を用いた特性線３７の場合は、レーンチェンジのときに電子制御でブリッジバルブをＯＦＦに切換えなければ、ロール角が大きくなってしまう。しかし、本実施の形態によるサスペンション装置では、図９中に実線で示す特性線３６のように、電子制御を行うことなく、乗り心地を改善しつつ、操安時のロール角を現行サスペンションシステム（点線で示す特性線３８）に近づけることが可能となっていることが確認できた。

従って、第１の実施の形態によれば、現行サスペンションシステムの課題（例えば、悪路での乗り心地の悪さ）を、車両の振動周波数に応じて圧油の流量をメカニカルに調整することにより改善することができ、電子制御を用いることなく、システムの複雑化を回避して、車両の乗り心地改善を安価に行うことができる。

次に、図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、クロス配管としての各接続管路をそれぞれアキュムレータに対して個別な導管を介して接続し、各導管の途中にはそれぞれ絞り弁を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

ここで、前側の接続管路８は、アキュムレータ４１に対して導管４２を介して接続されている。この導管４２には、接続管路８とアキュムレータ４１との間に位置して絞り弁４３が設けられている。また、前側の接続管路９は、他のアキュムレータ４１に対して導管４４を介して接続されている。この導管４４には、接続管路９とアキュムレータ４１との間に位置して絞り弁４３が設けられている。

一方、後側の接続管路１０は、別のアキュムレータ４１に対して導管４５を介して接続されている。この導管４５には、接続管路１０とアキュムレータ４１との間に位置して絞り弁４３が設けられている。また、後側の接続管路１１は、別のアキュムレータ４１に対して導管４６を介して接続されている。この導管４６には、接続管路１１とアキュムレータ４１との間に位置して絞り弁４３が設けられている。

導管４２，４４，４５，４６の先端側に接続された各アキュムレータ４１は、第１の実施の形態で述べたアキュムレータ１４と同様に蓄圧器を構成しているが、この場合のアキュムレータ４１は、導管４２，４４，４５，４６の先端側にそれぞれ個別に接続されている。また、導管４２，４４，４５，４６の途中に設ける絞り弁４３は、第１の実施の形態で述べた絞り弁１５と同様に構成されている。各絞り弁４３は、それぞれの導管４２，４４，４５，４６とアキュムレータ４１との間で圧油（作動流体）が流入，出（流通）するときに、絞り抵抗による減衰力を発生させ、油圧シリンダ１〜４の伸縮動作を緩衝する。油圧シリンダ１〜４、接続管路８〜１１および導管４２，４４，４５，４６内は作動油（作動流体としての液体）で満たされている。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様な効果を得ることができ、電子制御を用いることなく、サスペンションシステム搭載車両の悪路走行時の乗り心地を改善することができる。しかし、第２の実施の形態では、導管４２，４４，４５，４６と各アキュムレータ４１との間で圧油（作動流体）が流入，出（流通）するときに、各絞り弁４３により個別に減衰力を発生させ、油圧シリンダ１〜４の伸縮動作を緩衝することができる。

次に、図１１〜図１５は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、第１，第２の接続管路（クロス配管）の間を１つの連絡路（ブリッジ管路）で接続し、この連絡路の途中には第１，第２の接続管路の間を連通，遮断させるバルブ装置（ブリッジバルブ）を設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

ここで、前側の連絡路５０は、第１の実施の形態で述べた第１，第２の接続管路８，９間をブリッジバルブ５１（即ち、バルブ装置）を介して連通，遮断させるブリッジ管路である。ブリッジバルブ５１は、第１，第２の接続管路８，９の間に連絡路５０を介して設けられ、接続管路８，９の間を連通，遮断させ、両者間を流れる圧油の流量を車両の振動周波数に応じてメカニカルに調整するバルブである。

ブリッジバルブ５１は、第１，第２の接続管路８，９の間に設けられた連絡路５０の一部をなし左，右方向に延びる筒体として形成されたチューブ５２と、該チューブ５２内に挿嵌して設けられた画成部材としてのピストン５３と、該ピストン５３をチューブ５２内に固定した状態で保持するロッド５４と、を備えている。ピストン５３は、チューブ５２内を２つの室５５，５６（以下、油室５５，５６という）に画成し、例えばピストン５３の左側に位置する油室５６は、連絡路５０を介して第１の接続管路８に常時連通している。また、ピストン５３の右側に位置する油室５５は、連絡路５０を介して第２の接続管路９に常時連通している。

このため、チューブ５２内の油室５６には、接続管路８（例えば、油圧シリンダ１の上部室Ａ）からの圧油が流通し、接続管路８と油室５６とは同等な圧力状態となる。また、チューブ５２内の油室５５には、接続管路９（例えば、油圧シリンダ２の上部室Ａ）からの圧油が流通し、接続管路９と油室５５とは同等な圧力状態となる。

ブリッジバルブ５１は、前輪側左，右の油圧シリンダ１，２のそれぞれのシリンダ５内でピストン６が移動（即ち、ピストンロッド７がシリンダ５から伸長、縮小）することにより、作動流体としての圧油が流通する第１通路（例えば、油路５３Ａ，５３Ｂおよび弁座部材６１，６２，７１，７２内の通路等）と、前記第１通路に配置され前記圧油の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる後述の背圧室６５，７５を備えた減衰力発生機構（一側減衰力発生機構６０、他側減衰力発生機構７０）と、が備えられている。

前記減衰力発生機構は、前記第１通路から背圧室６５，７５に圧油（作動流体）を導入する背圧室流入通路(例えば、オリフィス孔６４Ｃ，７４Ｃ、連通路６９，７９）を有している。前記減衰バルブは、ピストン５３に形成された前記第１通路（油路５３Ａ，５３Ｂ）の開口を開閉し、ピストン５３に当接する第１バルブ（後述の圧力制御弁６４，７４）と、背圧室６５，７５の内圧を調整する背圧室調整機構とを有している。この背圧室調整機構は、筒状のケース部材（後述の弁座部材６２，７２およびカバー６６，７６）と、前記ケース部材内に配置されたフリーピストン（後述のフリーバルブ６７，７７）と、を有している。

図１２、図１３に示すように、ピストン５３には、油室５５と油室５６とを連通可能な油路５３Ａ，５３Ｂがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。これらの油路５３Ａ，５３Ｂは、チューブ５２内の２つの油室５５，５６間で圧油を流通させる第１通路を構成している。ピストン５３の一側（右側）端面には、油路５３Ａの一側開口を取囲むように形成された環状凹部５３Ｃと、該環状凹部５３Ｃの径方向外側に位置し後述のメインディスク６４Ａが離着座する環状弁座５３Ｄとが設けられている。ピストン５３の他側（左側）端面には、油路５３Ｂの他側開口を取囲むように形成された環状凹部５３Ｅと、該環状凹部５３Ｅの径方向外側に位置し後述の他側減衰力発生機構２０（メインディスク６４Ａ）が離着座する環状弁座５３Ｆとが設けられている。

ロッド５４は、左，右方向の一側から他側へと延びる小径ロッド部５４Ａを有し、この小径ロッド部５４Ａには、ピストン５３がスペーサ５７，５８および減衰力発生機構６０，７０を介してナット５９により締結状態で固定されている。ロッド５４の基端側としての一端側（図１２中の右端側）は、固定具（図示せず）等を介してチューブ５２内に固定されている。チューブ５２の一側とロッド５４との間は油室５５となって、図１１中の第２の接続管路９に常時連通している。ナット５９は、ピストン５３をロッド５４の小径ロッド部５４Ａに螺着状態で取付けると共に、ピストン５３の右，左両面側には後述の一側，他側減衰力発生機構６０，７０を着脱可能に締結して固定するものである。

ロッド５４の小径ロッド部５４Ａの外周面には、ピストン５３の環状凹部５３Ｃ内と常時連通する連通溝５４Ｂが軸方向に延びて形成されている。この連通溝５４Ｂは、後述の導油路６９Ａ，６９Ｂを介して背圧室６５とダンパ内室Ｅ１とに連通し、背圧室流入通路（即ち、連通路６９）の一部を構成している。連通溝５４Ｂは、ケース部材としての弁座部材６２の内部に形成される第２通路を、後述のダンパ内室Ｅ１およびダンパ外室Ｅ２と共に構成している。また、小径ロッド部５４Ａの外周面には、ピストン５３の環状凹部５３Ｅ内と常時連通する他の連通溝５４Ｃが軸方向に延びて形成されている。この連通溝５４Ｃは、後述の導油路７９Ａ，７９Ｂを介して背圧室７５とダンパ内室Ｆ１とに連通し、背圧室流入通路（即ち、連通路７９）の一部を構成している。連通溝５４Ｃは、ケース部材としての弁座部材７２の内部に形成される第２通路を、後述のダンパ内室Ｆ１およびダンパ外室Ｆ２と共に構成している。

一側減衰力発生機構６０は、図１２に示すように、チューブ５２の油室５５内に位置してピストン５３の一側に固定状態で取付けられている。一側減衰力発生機構６０は、ピストン５３の左側（油室５６）から右側（油室５５）に向けて圧油が流通する行程で、油室５６からピストン５３の各油路５３Ａ、環状凹部５３Ｃ等を介して油室５５に向け流通する圧油に抵抗力を与え、予め決められた特性で一側の減衰力を発生するものである。

ここで、一側減衰力発生機構６０は、ピストン５３とスペーサ１８との間に位置してロッド５４（小径ロッド部５４Ａ）の外周側に固定された２つの弁座部材６１，６２と、該弁座部材６１，６２間に配置されたリリーフ弁６３と、第１バルブとしての圧力制御弁６４と、後述のフリーバルブ６７（即ち、周波数感応バルブとして働く第２バルブ）等とを含んで構成されている。圧力制御弁６４は、弁座部材６１の内周側（後述する短尺筒部６１Ｂの内周面）に締代をもって嵌合する後述の弾性シール部材６４Ｂを有し、弁座部材６１との間に環状の背圧室６５を形成する第１バルブである。

一側減衰力発生機構６０の弁座部材６１は、小径ロッド部５４Ａの外周側に嵌合して設けられた環状板部６１Ａと、該環状板部６１Ａの外周側から軸方向他側へとピストン５３の一側端面に近い位置まで延設される短尺筒部６１Ｂと、環状板部６１Ａの一側面に形成されリリーフ弁６３により開，閉される環状凹部６１Ｃと、短尺筒部６１Ｂ内を環状凹部６１Ｃ内と連通させるように環状板部６１Ａの径方向中間部に穿設され上，下方向に開口した複数の貫通孔６１Ｄとを含んで構成されている。

リリーフ弁６３は、小径ロッド部５４Ａの外周側で弁座部材６１，６２間に挟持して設けられたディスクバルブにより構成されている。リリーフ弁６３は、弁座部材６１の環状凹部６１Ｃを常時は閉塞している。しかし、環状凹部６１Ｃ内に貫通孔６１Ｄを介して連通する背圧室６５内の圧力が、リリーフ弁６３の開弁設定圧（圧力制御弁６４の開弁設定圧よりも高い圧力）まで上昇すると、リリーフ弁６３は弁座部材６１の端面から開弁され、このときの過剰圧を油室５５側にリリーフさせる安全弁として機能する。

圧力制御弁６４は、ピストン５３の環状弁座５３Ｄに離着座するメインディスク６４Ａと、該メインディスク６４Ａの一側外周部に加硫、焼付け等の手段で固着して設けられた環状の弾性シール部材６４Ｂとにより構成されている。この弾性シール部材６４Ｂは、ゴム等の弾性材料を用いて厚肉なリング状に形成され、外側の油室５５に対して内側の背圧室６５を液密にシールしている。メインディスク６４Ａには、ピストン５３の環状凹部５３Ｃ内を背圧室６５に常時連通させる小孔からなるオリフィス孔６４Ｃが形成されている。

圧力制御弁６４は、例えば油室５６から油室５５に向けて圧油が流通する行程で、油室５６（環状凹部５３Ｃ）と背圧室６５との間の圧力差が予め決められた開弁設定圧まで大きくなると、メインディスク６４Ａが環状弁座５３Ｄから離座して所定の減衰力を発生するものである。圧力制御弁６４（メインディスク６４Ａ）の開弁時には、油室５５と油室５６との間がピストン５３の油路５３Ａを介して連通する。

一方、圧力制御弁６４（メインディスク６４Ａ）の閉弁時には、例えば油室５６内の圧油がピストン５３の油路５３Ａ、環状凹部５３Ｃからメインディスク６４Ａのオリフィス孔６４Ｃを介して背圧室６５内に導入される。このとき、ピストン５３の環状凹部５３Ｃと背圧室６５との間には、オリフィス孔６４Ｃによって圧力損失（圧力差）が生じる。オリフィス孔６４Ｃは、第１通路（油路５３Ａ）から背圧室６５に圧油を導入する背圧室流入通路を構成している。

一側減衰力発生機構６０の弁座部材６２には、有蓋筒状のカバー６６が嵌合して設けられ、該カバー６６と弁座部材６２との間には、フリーピストン（第２バルブ）としてのフリーバルブ６７が設けられている。このフリーバルブ６７は、ディスク弁６７Ａと環状の弾性シール部材６７Ｂとにより構成されている。フリーバルブ６７のディスク弁６７Ａは、弁座部材６２とカバー６６との間に複数枚の弁座ディスク６８等を介して取付けられ、弁座ディスク６８の外周側に離着座する逆止弁体として構成されている。

フリーバルブ６７の弾性シール部材６７Ｂは、ディスク弁６７Ａの外周側に加硫、焼付け等の手段で固着して設けられている。この弾性シール部材６７Ｂは、ゴム等の弾性材料を用いてリング状に形成され、カバー６６の内周面に液密に締代をもって接触している。これによって、弁座部材６２とカバー６６との間には、フリーバルブ６７により周波数感応のダンパ内室Ｅ１とダンパ外室Ｅ２との２室に画成されている。カバー６６には、外側の油室５５とダンパ外室Ｅ２とを連通させるように上，下方向に開口した複数の貫通孔６６Ａが設けられている。

連通路６９は、ダンパ内室Ｅ１と背圧室６５とを常時連通させる通路である。この連通路６９は、圧力制御弁６４のメインディスク６４Ａと弁座部材６１との間に形成され小径ロッド部５４Ａの外周側へと径方向に延びる第１の導油路６９Ａと、フリーバルブ６７のディスク弁６７Ａと弁座部材６２との間に形成され小径ロッド部５４Ａの外周側へと径方向に延びる第２の導油路６９Ｂと、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｂとにより構成されている。

第１の導油路６９Ａは、例えば圧力制御弁６４のメインディスク６４Ａと弁座部材６１との間に挟持して設けられた環状平板の通路穴からなり、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｂを背圧室６５と常時連通させる通路となっている。第２の導油路６９Ｂは、例えば弁座部材６２と弁座ディスク６８との間に挟持して設けられた環状平板の通路穴からなり、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｂをダンパ内室Ｅ１と常時連通させる通路（第２通路の一部）となっている。

ここで、ダンパ内室Ｅ１内の容積は、ディスク弁６７Ａと弾性シール部材６７Ｂの変位（弾性変形を含む）により拡，縮される。このため、フリーバルブ６７は、背圧室６５内の圧力（内圧）を調整する第２バルブとして構成されている。弁座部材６２は、小径ロッド部５４Ａの外周側とカバー６６の内周側との間に嵌合して設けられ、弁座ディスク６８とリリーフ弁６３（ディスクバルブ）との間でナット５９からの締結力により挟持されている。

例えば、油室５６から油室５５に向けて圧油が流通する行程では、油室５６内の圧油がピストン５３の油路５３Ａ、環状凹部５３Ｃからメインディスク６４Ａのオリフィス孔６４Ｃを介して背圧室６５内に導入され、この圧油は、背圧室６５から連通路６９（第１の導油路６９Ａ、連通溝５４Ｂおよび第２の導油路６９Ｂ）を介してダンパ内室Ｅ１内まで導かれる。

このため、フリーバルブ６７は、逆止弁体としてのディスク弁６７Ａが弁座ディスク６８の外周側に着座し続け、この状態で車両（例えば、ピストンロッド７および／またはシリンダ５）の振動周波数に応じてカバー６６内を左，右に移動または停止するように相対変位する。これにより、フリーバルブ６７は、ダンパ内室Ｅ１（即ち、背圧室６５）の内圧を前記周波数に応じて調整する周波数感応バルブとして作動する機能を有している。

しかし、逆に圧油が油室５５から油室５６に向けて流通する行程では、ダンパ外室Ｅ２がダンパ内室Ｅ１よりも相対的に高圧となるので、フリーバルブ６７は、逆止弁体としてのディスク弁６７Ａが弁座ディスク６８の外周側から離座するように開弁する。これにより、油室５５内の圧油（作動流体）は、ダンパ外室Ｅ２からダンパ内室Ｅ１、連通路６９を介して背圧室６５に向けて流通する。そして、背圧室６５内の圧油は、メインディスク６４Ａのオリフィス孔６４Ｃを介してピストン５３の環状凹部５３Ｃ、油路５３Ａから他方の油室５６に向けて流通し、例えばオリフィス孔６４Ｃを流れるときに比較的大きな減衰力が発生する。連通路６９は、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｂと共に圧油を背圧室６５に導入する背圧室流入通路を構成している。

他側減衰力発生機構７０は、図１２に示すように、チューブ５２の油室５６内に位置してピストン５３の他側に固定状態で取付けられている。他側減衰力発生機構７０は、ピストン５３の右側（油室５５）から左側（油室５６）に向けて圧油が流通する行程で、油室５５からピストン５３の各油路５３Ｂ、環状凹部５３Ｅ等を介して油室５６に向け流通する圧油に抵抗力を与え、予め決められた特性で他側の減衰力を発生するものである。

ここで、他側減衰力発生機構７０は、ピストン５３とスペーサ５８との間に位置してロッド５４（小径ロッド部５４Ａ）の外周側に固定された２つの弁座部材７１，７２と、該弁座部材７１，７２間に配置されたリリーフ弁７３と、第１バルブとしての圧力制御弁７４と、後述のフリーバルブ７７（即ち、周波数感応バルブとして働く第２バルブ）等とを含んで構成されている。圧力制御弁７４は、弁座部材７１の内周側（後述する短尺筒部７１Ｂの内周面）に締代をもって嵌合する後述の弾性シール部材７４Ｂを有し、弁座部材７１との間に環状の背圧室７５を形成する第１バルブである。

他側減衰力発生機構７０の弁座部材７１は、一側減衰力発生機構６０の弁座部材６１と同様に構成され、環状板部７１Ａ、短尺筒部７１Ｂ、環状凹部７１Ｃおよび貫通孔７１Ｄを含んで構成されている。リリーフ弁７３は、小径ロッド部５４Ａの外周側で弁座部材７１，７２間に挟持して設けられている。リリーフ弁７３は、一側減衰力発生機構６０のリリーフ弁６３と同様に構成され、背圧室７５内の圧力が、リリーフ弁７３の開弁設定圧（圧力制御弁７４の開弁設定圧よりも高い圧力）まで上昇すると、このときの過剰圧を油室５６側にリリーフさせる安全弁として機能する。

圧力制御弁７４は、一側減衰力発生機構６０の圧力制御弁６４と同様に構成され、ピストン５３の環状弁座５３Ｄに離着座するメインディスク７４Ａと、環状の弾性シール部材７４Ｂと、オリフィス孔７４Ｃとを有している。圧力制御弁７４は、例えば油室５５から油室５６に向けて圧油が流通する行程で、油室５５（環状凹部５３Ｅ）と背圧室７５との間の圧力差が予め決められた開弁設定圧まで大きくなると、メインディスク７４Ａが環状弁座５３Ｆから離座して所定の減衰力を発生するものである。圧力制御弁７４（メインディスク７４Ａ）の開弁時には、油室５５と油室５６との間がピストン５３の油路５３Ｂを介して連通する。

一方、圧力制御弁７４（メインディスク７４Ａ）の閉弁時には、例えば油室５５内の圧油がピストン５３の油路５３Ｂ、環状凹部５３Ｅからメインディスク７４Ａのオリフィス孔７４Ｃを介して背圧室７５内に導入される。このとき、ピストン５３の環状凹部５３Ｅと背圧室７５との間には、オリフィス孔７４Ｃによって圧力損失（圧力差）が生じる。オリフィス孔７４Ｃは、第１通路（油路５３Ｂ）から背圧室７５に圧油を導入する背圧室流入通路を構成している。

他側減衰力発生機構７０の弁座部材７２には、有蓋筒状のカバー７６が嵌合して設けられ、該カバー７６と弁座部材７２との間には、フリーピストン（第２バルブ）としてのフリーバルブ７７が設けられている。このフリーバルブ７７は、一側減衰力発生機構６０のフリーバルブ６７と同様に、ディスク弁７７Ａと弾性シール部材７７Ｂとにより構成され、ディスク弁７７Ａは、弁座ディスク７８の外周側に離着座する逆止弁体として構成されている。弁座部材７２とカバー７６との間には、フリーバルブ７７により周波数感応のダンパ内室Ｆ１とダンパ外室Ｆ２との２室に画成されている。カバー７６には、外側の油室５６とダンパ外室Ｆ２とを連通させるように上，下方向に開口した複数の貫通孔７６Ａが設けられている。

連通路７９は、ダンパ内室Ｆ１と背圧室７５とを常時連通させる通路である。この連通路７９は、圧力制御弁７４のメインディスク７４Ａと弁座部材７１との間に形成され小径ロッド部５４Ａの外周側へと径方向に延びる第１の導油路７９Ａと、フリーバルブ７７のディスク弁７７Ａと弁座部材７２との間に形成され小径ロッド部５４Ａの外周側へと径方向に延びる第２の導油路７９Ｂと、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｃとにより構成されている。

第１の導油路７９Ａは、例えば圧力制御弁７４のメインディスク７４Ａと弁座部材７１との間に挟持して設けられた環状平板の通路穴からなり、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｃを背圧室７５と常時連通させている。第２の導油路７９Ｂは、例えば弁座部材７２と弁座ディスク７８との間に挟持して設けられた環状平板の通路穴からなり、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｃをダンパ内室Ｆ１と常時連通させる通路（第２通路の一部）となっている。

ここで、ダンパ内室Ｆ１内の容積は、ディスク弁７７Ａと弾性シール部材７７Ｂの変位（弾性変形を含む）により拡，縮される。このため、フリーバルブ７７は、背圧室７５内の圧力（内圧）を調整する第２バルブとして構成されている。弁座部材７２は、小径ロッド部５４Ａの外周側とカバー７６の内周側との間に嵌合して設けられ、弁座ディスク７８とリリーフ弁７３（ディスクバルブ）との間でナット５９からの締結力により挟持されている。

例えば、油室５５から油室５６に向けて圧油が流通する行程では、油室５５内の圧油がピストン５３の油路５３Ｂ、環状凹部５３Ｅからメインディスク７４Ａのオリフィス孔７４Ｃを介して背圧室７５内に導入され、この圧油は、背圧室７５から連通路７９（第１の導油路７９Ａ、連通溝５４Ｃおよび第２の導油路７９Ｂ）を介してダンパ内室Ｆ１内まで導かれる。

このため、フリーバルブ７７は、逆止弁体としてのディスク弁７７Ａが弁座ディスク７８の外周側に着座し続け、この状態で車両（例えば、ピストンロッド７および／またはシリンダ５）の振動周波数に応じてカバー７６内を左，右に移動または停止するように相対変位する。これにより、フリーバルブ７７は、ダンパ内室Ｆ１（即ち、背圧室６５）の内圧を前記周波数に応じて調整する周波数感応バルブとして作動する機能を有している。

しかし、逆に圧油が油室５６から油室５５に向けて流通する行程では、ダンパ外室Ｆ２がダンパ内室Ｆ１よりも相対的に高圧となるので、フリーバルブ７７は、逆止弁体としてのディスク弁７７Ａが弁座ディスク７８の外周側から離座するように開弁する。これにより、油室５６内の圧油（作動流体）は、ダンパ外室Ｆ２からダンパ内室Ｆ１、連通路７９を介して背圧室７５に向けて流通する。そして、背圧室７５内の圧油は、メインディスク７４Ａのオリフィス孔７４Ｃを介してピストン５３の環状凹部５３Ｅ、油路５３Ｂから他方の油室５６に向けて流通し、例えばオリフィス孔７４Ｃを流れるときに比較的大きな減衰力が発生する。連通路７９は、小径ロッド部５４Ａの連通溝５４Ｃと共に圧油を背圧室７５に導入する背圧室流入通路を構成している。

図１１において、後側の第１，第２の接続管路１０，１１間には、ブリッジ管路としての後側の連絡路８０とバルブ装置としてのブリッジバルブ８１とが設けられている。ブリッジバルブ８１は、第１，第２の接続管路１０，１１の間に連絡路８０を介して設けられ、例えば連絡路８０の途中で第１，第２の接続管路１０，１１間を連通，遮断させる。ブリッジバルブ８１は、後側の接続管路１０，１１間を流れる圧油の流量を車両の振動周波数に応じてメカニカルに調整するバルブを構成している。なお、ブリッジバルブ８１は、前述したブリッジバルブ５１と同様に減衰力発生機構（即ち、一側減衰力発生機構６０、他側減衰力発生機構７０）を備えて構成されており、説明の重複を避けるためにこれ以上の説明を省略するものとする。

第３の実施の形態によるサスペンション装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

ブリッジバルブ５１を例に挙げると、圧油が油室５６（第１の接続管路８）から油室５５（第２の接続管路９）に向けて流通するときには、フリーバルブ７７のディスク弁７７Ａが弁座ディスク７８の外周側から離座するように開弁する。これにより、油室５６内の圧油（作動流体）は、ダンパ外室Ｆ２からダンパ内室Ｆ１、連通路７９を介して背圧室７５に向けて流通する。また、油室５６内の圧油がピストン５３の油路５３Ａ、環状凹部５３Ｃからメインディスク６４Ａのオリフィス孔６４Ｃを介して背圧室６５内に導入される。圧力制御弁６４の閉弁時に、背圧室６５は連通路６９を介してフリーバルブ６７のダンパ内室Ｅ１と連通しているので、フリーバルブ６７のダンパ内室Ｅ１にも、背圧室６５と同様な圧力が作用する。

このとき、フリーバルブ６７は、車両の振動周波数に応じてダンパ内室Ｅ１（背圧室６５）の圧力を調整する周波数感応バルブとして作動し、圧力制御弁６４は、振動周波数が図１４に示すカットオフ周波数ｆｃに達するまでは閉弁し続ける。この間、背圧室７５内の圧油は、メインディスク７４Ａのオリフィス孔７４Ｃを介してピストン５３の環状凹部５３Ｅ、油路５３Ｂから他方の油室５５に向けて流通し、例えばオリフィス孔７４Ｃを流れるときに比較的大きな減衰力が発生する。即ち、図１４中に示す特性線８２の特性線部８２Ａの如く、ブリッジバルブ５１の減衰力特性はハードに設定される。

しかし、車両の振動周波数がカットオフ周波数ｆｃを超えて大きくなったときには、フリーバルブ６７によってダンパ内室Ｆ１内の圧力が低下し、これに伴って背圧室６５の圧力も低下する。このため、圧力制御弁６４は開弁し、第１の接続管路８（油室５６）からの圧油は圧力制御弁６４を介して油室５５（第２の接続管路９）に向けて流通する。このとき、ブリッジバルブ５１の減衰力特性は、図１４中に示す特性線部８２Ｂの如くソフトに設定される。

次に、油室５５（第２の接続管路９）から油室５６（第１の接続管路８）に向けて圧油が流通するときには、フリーバルブ６７のディスク弁６７Ａが弁座ディスク６８の外周側から離座するように開弁する。これにより、油室５５内の圧油（作動流体）は、ダンパ外室Ｅ２からダンパ内室Ｅ１、連通路６９を介して背圧室６５に向けて流通する。また、油室５５内の圧油がピストン５３の油路５３Ｂ、環状凹部５３Ｅからメインディスク７４Ａのオリフィス孔７４Ｃを介して背圧室７５内に導入される。圧力制御弁７４の閉弁時に、背圧室７５は連通路７９を介してフリーバルブ７７のダンパ内室Ｆ１と連通しているので、フリーバルブ７７のダンパ内室Ｆ１にも、背圧室７５と同様な圧力が作用する。

このとき、フリーバルブ７７は、車両の振動周波数に応じてダンパ内室Ｆ１（背圧室７５）の圧力を調整する周波数感応バルブとして作動し、圧力制御弁７４は、振動周波数が図１４に示すカットオフ周波数ｆｃに達するまでは閉弁し続ける。この間、背圧室６５内の圧油は、メインディスク６４Ａのオリフィス孔６４Ｃを介してピストン５３の環状凹部５３Ｃ、油路５３Ａから他方の油室５６に向けて流通し、例えばオリフィス孔６４Ｃを流れるときに比較的大きな減衰力が発生する。即ち、図１４中に示す特性線８２の特性線部８２Ａの如く、ブリッジバルブ５１の減衰力特性はハードに設定される。

しかし、車両の振動周波数がカットオフ周波数ｆｃを超えて大きくなったときには、ダンパ内室Ｆ１内の圧力がフリーバルブ７７によって低下され、これに伴って背圧室７５の圧力も低下する。このため、圧力制御弁７４は開弁し、第２の接続管路９（油室５５）からの圧油は圧力制御弁７４を介して油室５６（第１の接続管路８）に向けて流通する。このとき、ブリッジバルブ５１の減衰力特性は、図１４中に示す特性線部８２Ｂの如くソフトに設定される。

後側の第１，第２の接続管路１０，１１間に連絡路８０を介して設けられるブリッジバルブ８１（バルブ装置）についても、前側のブリッジバルブ５１と同様に作動し、ブリッジバルブ８１の減衰力特性も、図１４中に示す特性線８２と同様に、車両の振動周波数に応じて可変に調整することができる。

ここで、図１５は、第３の実施の形態によるサスペンション装置を実車に適用した場合の車両シミュレーション結果を示している。図１５のシミュレーションは、例えば悪路を６０／ｈで走行した場合の車両の乗り心地評価を行ったものである。図１５中に実線で示す特性線８３は、本実施の形態におけるばね上加速度のＰＳＤ値を振動周波数との関係で示している。図１５中に一点鎖線で示す特性線８４は、ブリッジバルブを追加し、電子制御によりブリッジバルブを制御する場合の特性を示している。

一方、図１５中の特性線８５は、ブリッジバルブを設けずに、電子制御も行っていない現行のサスペンションシステムによるばね上加速度のＰＳＤ値を振動周波数との関係で示している。本実施の形態によるサスペンション装置は、図１５中に実線で示す特性線８３のように、従来技術（特性線８５）に比較して、車両の乗り心地を向上でき、電子制御を用いた特性線８４の乗り心地レベルに、メカニカルなバルブ装置１６（例えば、周波数感応のフリーバルブ２５）で、電子制御なしでも近づけることが可能となっていることが確認できた。

かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、現行サスペンションシステムの課題（例えば、悪路での乗り心地の悪さ）を、車両の振動周波数に応じて圧油の流量をメカニカルに調整することにより改善することができ、電子制御を用いることなく、システムの複雑化を回避して、車両の乗り心地改善を安価に行うことができる。

なお、前記各実施の形態では、左，右の車輪と車体との間に介装された左，右の一対の油圧シリンダ１，２を、第１，第２の接続管路８，９によりクロスで接続する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２輪車において、前，後の車輪と車体との間に介装される前，後の一対の液圧（油圧）シリンダを、第１，第２の接続管路によりクロスで接続する構成してもよい。

また、前記各実施の形態では、油圧シリンダ１〜４のシリンダ５からピストンロッド７が下向きに突出する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば各液圧シリンダのピストンロッドはシリンダから上向きに突出する構成としたものでもよい。

次に、上記実施の形態に含まれるサスペンション装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

サスペンション装置の第１の態様としては、該サスペンション装置は、
左，右の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、または、前，後の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、前記各シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された前記一対の液圧シリンダと、
前記一対の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１の接続管路と、
前記一対の液圧シリンダ間を、前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第２の接続管路と、
前記各液圧シリンダの前記上部室と前記下部室との間に設けられ前記上部室と前記下部室との間を、または、前記第１の接続管路と第２の接続管路との間に設けられ前記第１の接続管路と第２の接続管路との間を連通，遮断するバルブ装置と、を備え、
前記バルブ装置は、
前記ピストンの移動により作動流体が流通する第１通路と、
前記第１通路に配置され前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる背圧室を備えた減衰力発生機構と、を備え、
前記減衰力発生機構は、前記第１通路から前記背圧室に作動流体を導入する背圧室流入通路を有し、
前記減衰バルブは、
前記第１通路の開口を開閉し、前記ピストンに当接する第１バルブと、
前記背圧室の内圧を調整する背圧室調整機構と、を有し、
前記背圧室調整機構は、内部に第２通路の少なくとも一部が形成される筒状のケース部材と、前記ケース部材に配置され、前記ケース部材内を２室に区画するフリーピストンと、を有し、
前記２室のうちの一方は前記背圧室と連通し、前記フリーピストンが前記第２通路内における少なくとも一方への流通を遮断する。

サスペンション装置の第２の態様としては、前記第１の態様において、
前記背圧室流入通路には、伸び行程と縮み行程とで異なるオリフィス面積となる第１オリフィスと、伸び行程と縮み行程とで異なるオリフィス面積となる第２オリフィスとが設けられているようにしても良い。
サスペンション装置の第３の態様としては、前記第２の態様において、前記第１オリフィスは、前記第２オリフィスよりもオリフィス面積が大きくしても良い。
サスペンション装置の第４の態様としては、前記第３の態様において、
前記第２オリフィスは、ディスクで構成されており、
伸び行程において前記ディスクが開弁し、
縮み行程において逆止弁体として前記ディスクが閉弁するようにしても良い。
サスペンション装置の第５の態様としては、前記第１の態様において、前記第１通路、前記減衰バルブ、前記背圧室、および前記減衰力発生機構は、前記ケース部材に設けられても良い。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０１８年５月２９日付出願の日本国特許出願第２０１８−１０２７０３号に基づく優先権を主張する。２０１８年５月２９日付出願の日本国特許出願第２０１８−１０２７０３号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

１，２，３，４ 油圧シリンダ（液圧シリンダ） ５ シリンダ ６ ピストン ６Ａ，６Ｂ 油路（第１通路） ７ ピストンロッド ７Ｂ，５４Ｂ，５４Ｃ 連通溝 ８，１０ 第１の接続管路 ９，１１ 第２の接続管路 １６ バルブ装置 ２１ 伸び側減衰力発生機構（減衰力発生機構） ２２ 筒状ケース体（ケース部材） ２３，６５，７５ 背圧室 ２４，６４，７４ 圧力制御弁（第１バルブ） ２５，６７，７７ フリーバルブ（フリーピストン，背圧室調整機構） ２８，２９ ディスク ３１ 背圧室流入通路 ５１，８１ ブリッジバルブ（バルブ装置） ５２ チューブ ５３ ピストン ５３Ａ，５３Ｂ 油路（第１通路） ５５，５６ 油室 ６０ 一側減衰力発生機構（減衰力発生機構） ６２，７２ 弁座部材（ケース部材） ６６，７６ カバー（ケース部材） ６４Ｃ，７４Ｃ オリフィス孔（背圧室流入通路） ６９，７９ 連通路（背圧室流入通路） ７０ 他側減衰力発生機構（減衰力発生機構） Ａ 上部室 Ａ１ ダンパ上室 Ｂ 下部室 Ｂ１ ダンパ下室 Ｅ１，Ｆ１ ダンパ内室 Ｂ２，Ｆ２ ダンパ外室 Ｓｒ 第１オリフィス Ｓｃ 第２オリフィス

Claims (5)

1. サスペンション装置であって、該サスペンション装置は、
   左，右の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、または、前，後の車輪と車体との間に介装された一対の液圧シリンダであって、前記各シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された前記一対の液圧シリンダと、
   前記一対の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１の接続管路と、
   前記一対の液圧シリンダ間を、前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第２の接続管路と、
   前記各液圧シリンダの前記上部室と前記下部室との間に設けられ前記上部室と前記下部室との間を、または、前記第１の接続管路と第２の接続管路との間に設けられ前記第１の接続管路と第２の接続管路との間を連通，遮断するバルブ装置と、
   を備え、
   前記バルブ装置は、
   前記ピストンの移動により作動流体が流通する第１通路と、
   前記第１通路に配置され前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブおよび該減衰バルブに閉弁方向に内圧を作用させる背圧室を備えた減衰力発生機構と、
   を備え、
   前記減衰力発生機構は、前記第１通路から前記背圧室に作動流体を導入する背圧室流入通路を有し、
   前記減衰バルブは、
   前記第１通路の開口を開閉し、前記ピストンに当接する第１バルブと、
   前記背圧室の内圧を調整する背圧室調整機構と、
   を有し、
   前記背圧室調整機構は、内部に第２通路の少なくとも一部が形成される筒状のケース部材と、前記ケース部材に配置され、前記ケース部材内を２室に区画するフリーピストンと、を有し、
   前記２室のうちの一方は前記背圧室と連通し、前記フリーピストンが前記第２通路内における少なくとも一方への流通を遮断することを特徴とするサスペンション装置。
2. 請求項１に記載のサスペンション装置において、
   前記背圧室流入通路には、伸び行程と縮み行程とで異なるオリフィス面積となる第１オリフィスと、伸び行程と縮み行程とで異なるオリフィス面積となる第２オリフィスとが設けられていることを特徴とするサスペンション装置。
3. 請求項２に記載のサスペンション装置において、
   前記第１オリフィスは、前記第２オリフィスよりもオリフィス面積が大きいことを特徴とするサスペンション装置。
4. 請求項３に記載のサスペンション装置において、
   前記第２オリフィスは、ディスクで構成されており、
   伸び行程において前記ディスクが開弁し、
   縮み行程において逆止弁体として前記ディスクが閉弁することを特徴とするサスペンション装置。
5. 請求項１に記載のサスペンション装置において、
   前記第１通路、前記減衰バルブ、前記背圧室、および前記減衰力発生機構は、前記ケース部材に設けられることを特徴とするサスペンション装置。

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