JPH01106721A - シヨツクアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ショックアブソーバの改良に関する。

〔従来の技術〕

クヨツクアブソーバは、自動車のサスペンションに使用
されているスプリングの振動（はずみ）に減衰力を与え
て、スプリングの振動を規制するための装置である。

例えば自動車の車輪が路面上の段差部を乗り越える場合
に、サスペンションのスプリングの力によって乗υ上げ
た瞬間に車体には突き上げ力が働き、段部を降シる瞬間
には、車体を引き下げる力が動く。

そして、このような場合乗シ心地をよくするためには、
突き上げ力が働く瞬間にはショックアブソーバの減衰力
をゼロにしてサスペンションのスプリングを積極的に縮
め、次の瞬間（縮められたスプリングが伸びて車体を突
き上げる時）にショックアブソーバによる減衰力が働い
てスプリングによる突き上げ力を柔らげ、引き続き引き
下げ力が働く時にも、ショックアプソ−パによる減衰力
を働かせるようにする。

このような制御をセミアクティブ制御という。

そして、このセミアクティブ制御に使用されるセミアク
ティブサスペンションでは、ショックアブソーバで発生
すべき減衰力の大きさがショックアブソーバのピストン
速度に比例する形で定まるものではなく、車体の上下速
度に比例する形で定まったシ、或はサスペ／ンヨ／の変
位に比例する形で定まったりする。

従って、ンヨツクアプンーパの減衰力パルプとしては、
直接シリンダの上下室の圧力を制御するのが好都合であ
る。

直接上下室の圧力を制御する従来の７ヨツクアプソーパ
は第８図に示すように（特開昭６１−２３６９３８号公
報）シリンダ８内にはオイルが充填されていて、ピスト
ン１１により上室１０と下室１３とに仕切られている。

そして上室１０と下室１３にはそれぞれ、弁座３１，３
３が設けられている。

３４３４は弁である。３へ３６は逆上弁である。

そこで、このショックアブソーバの制御は、上室１０内
の圧力と下室１３内の圧力に対応して、゛弁３ス３４を
押す力Ｆを調節して、弁座３１．３３と弁３ス３４との
間の隙間（−捜のオリスイス）を制御して、直接上基ｌ
Ｏと下室１３内の圧力を制御し、上下室間の差圧力を発
生して減衰力を得るようにしている。

そし・て、応答性をよくするために、弁３ス３４に与え
る力は、電磁力が使用されている。

しかしながら、この形式の弁は、上下室の大きな室内圧
力が弁３ス３４に直接作用するので、大きな電磁力が必
要になシ、その電磁力を発生させる丸めのアクチュエー
タ及びこのアクチュエータを駆動するための電気回路が
高価なものになる。

そこで、大きな電磁力を必要としないショックアブソー
バの開発が進められた。

従来の大きな１！磁力を必要としないクヨツクアプンー
パを、第９図乃至第１ｄ図に示す。

先ず第９図において、８はシリンダ、１１はピストン、
６はピストン速度ドである。そしてピストン１１には油
流路４２が設けられている。４０は逆止弁である。

３７は、回転装置３８によって回転させられる回転軸で
あり、その下端には、油流路４２を遮るように７ランジ
３９が設けられている。４１は連通孔であり、その形状
は、第１０図に示すような形状になっている。

そこで、回転軸３７を回転すると、連通孔４１によって
油流路４２の流路面積が変えられる。即ち第１０図にお
いて、最小流路面積ａｘ、ｃｓ〜最大流路面積ｃｘ、ａ
ａまで質えられ、これにより、上室１０と下室１３との
間の差圧力を調節して減衰力が制御される。

そしてこの制御は、回転軸３７を回転することによシ行
なうので、上下室内の圧力又は差圧力が大きくても、回
転軸３７０回転駆動力には関係しないようになっている
。

次に第１１図に示すショックアブソーバは、上室１０及
び下室１３に連通管４４を接続し、上下室１へ１３は、
同一圧力になっている。そしてこの両方の連通管の途中
にシャッタ４３を設けて上下室１０゜１３間に油流路を
形成している。これによシ、シャッタ４３を上下させれ
ば、上室側流路４５及び下室側流路４６の流路面積が変
えられ°て減衰力が制御される。

この場合のシャッタ４３の上下動は、上下室１０゜１３
間に差圧力が無い状態で動かされるので、その駆動諒で
ある電磁力は小さなものでよい。

又、油流路の形状をサーボパルプのスプール弁のように
して、バルブにかかる差圧力を打消し合うようにして小
さな力で弁を動かすようにすることも可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、自動車のサスペンションが伸縮して、ショ
ックアブソーバの上室１０と下室１３とに差圧力が生じ
ても、弁部においてはこの差圧力がかからないようにし
て弁の開閉に要する力を小さくしているので、換言すれ
ば、サスペンションの伸縮によって、ショックアブソー
バの上下室に発生する差圧力とは無関係に弁の開閉を行
なうので、パルプの開度を調節して減衰力を制御するこ
とができるが、自動車の走行に合せた制御（車体の上下
動又はサスペンションの伸縮量）ができないという問題
がある。

そして上記制御を行なうための制御回路としては、先ず
ショックアブソーバのピストン速度を検出し、そのピス
トン速度が久方された時、その大きさの減衰力が生じる
ような減衰係数を演算し、この演算された減衰係数に相
当するパルプの開度になるように、アクチュエータを駆
動するという手順をとらなければならない。

しかも、減衰係数は非線形であるから、その制御回路は
、クヨックアブソーバのピストン速度と減衰力との関係
をデータとして各パルプの開度について記憶していなけ
れば牟らず、制御回路の負担が大きくなるという問題が
ある。

又、パルプの特性は、長い時間を経ると、制御回路に記
憶しているデータと若干ずれてくることがらシ、発生さ
せたい減衰力と実際に発生する減衰力が異なってしまう
という問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題を解決するために本発明は、クヨツクアブン
ーパの上下室間の油流路内に、この油流路を開閉する圧
力バランス型のシャッタを設ける。そして、このシャッ
タで開閉される油流路部で生ずる上下室間の差圧力によ
って、油流路“を開く方向にシャッタを動かす力を発生
させる受圧部をイヤツタに一体的に設ける。

そして、上記シャッタに結合されており、゛電流が流さ
れると前記油流路が閉じられる方向にシャッタを動かす
酩磁力を発生させるコイルを設けたものである。

〔作　用〕

このように構成することによシ、車体の上下動によって
サスペン７ヨンが伸縮し、これによって発生したショッ
クアブソーバの上下室間の差圧力が受圧部に働き、油流
路を開く方向にシャッタを動かす力が生ずる。

一方コイルによって油流路を閉じる逆方向の力がシャッ
タに与えられ、上記受圧部によって与えられる力とのバ
ランスにより、油流路の流路面積が制御されて所定の減
衰力を得る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について詳細に説明する。

第１図は、モノチューブ式ガス人シショックアフンーバ
ーへの適用例を示す。図において６はロッド、８はシリ
ンダ、ｌｄはピストンであシ、油９を充填したシリンダ
８内は、ピストン１１によシ、上室ｌＯと下室１３に分
れている。７はコネクティングロッドであシ、中空のロ
ッド６内に挿通され、アクチュエータ４の出力を下室１
３に設けたパルプ１２に伝える。このパルプ１２は、ピ
ストン１１と共に上下動する。５はリード線である。１
４はフリーピストン、１５は封入ガスである。

２及び３はそれぞれ接続金物である。ショックアブソー
バ−１は、主に上記各構成部分で形成されている。

第２図において、アクチュエータ４は、ボイスコイル２
９に電流を流すと、この電流に比例し九力がコネクティ
ングロッド７に加わるようになっている。そして力Ｆの
方向は、電流の流す向きによって変えられる。アクチュ
エータ４は、ヨーク１６、スペーサ１９及ヒアクチュエ
ータベース２０にて密閉されており、その内部にはマグ
ネット１７及びポールピース１８が設けられている。

又、アクチエエータペース２０には、ロッド６が一体結
合されていて、第３図に示すようにロッド６に上室連通
孔２１が明けられている。これによシ、ロッド６の中空
部を介して、密閉されたアクチュエータ４の内部と上室
１ｏとが連通し、内部に充填された油によってアクチュ
エータ４の内部と上室１０とは常に同一圧力になってい
る。

リード線５は、スペーサ１９を貫通してボイスコイル２
９に電気的に継っている。スペーサ１９は常磁性体であ
シ、リード線５とは電気的に絶縁されている。

第３図において、パルプ１２は、ピストン１１の下部に
取付けられている。そしてこのパルプ１２は、下室１３
に充填された池内に浸されている。

２４はバルブ本体であシ、その内部は、伸び側進上弁２
２と縮み側進止弁２７によって閉塞された室になってお
り、ロッド６に設けられた上室連通孔２１とロッド６の
中空部によって、上室１０に連通している。従って、ア
クチュエータ４の内部部、上室１０及びバルブ１２の内
部は、充填された油によって同一圧力になる。２５は、
アクチエエータ４によって上下動させられるコネクティ
ングロッド７の下端に一体的に設けられた圧力バランス
形のシャッタである。５１は、シャッタに明けられた連
通孔である。２８は、プレッシャセン７ングピンであシ
、シャッタ２５に一体的に設けられ、その先端は、バル
ブ本体２４を貫通して下室１３内に突出している。この
プレッシャセンシングビン２８の受圧面によって、上室
１０と下室１３との差圧力がシャッタ２５に与えられ、
その力の方向は、ショックアブノーバーが伸びるときは
伸び側ＩＡ閉部２３が開く方向に、又縮むときは、縮み
側聞閉部２６が開く向きになる。

そしてショックアブソーバ−１が伸びたときは、上室１
０内の圧力が昇圧され、上室連通孔２１、ロッド６の中
空部、伸び側聞閉部２３及び伸び側進止弁２２を通って
王室ｌＯ内の油が下室１３内に流れる。

又、ショックアブソーバ−１が縮んだときは、下室１３
内の圧力が昇圧され、縮み側進上弁２７が開いてバルブ
本体２４内に流入し、上室連通孔２１から上室１０へと
流れるようになっている。４７゜１４９、５０はスプリ
ングである。

以上のように構成した本実施例の作用について次に説明
する。

第２図に示す方向に電流を流すと、ボイスコイル２９は
下向きの力を出し、シャッタ２５によって縮み側聞閉部
２６が閉じられる。

この時、ショックアブソーバ−１が縮みつつあれば、線
側逆止弁２７が開いても、縮み側聞閉部２６がシャッタ
２５にて閉塞されているので油は上部１０に流れない。

これによシ、下室１３内は昇圧される。この昇圧に伴っ
てシャッタ２５は、プレッシャセンシングピン２８を介
して、上に押されて縮み側聞閉部２６を開こうとする。

そして、縮み側聞閉部２６が開くと上室１０と下室１３
との間の差圧が減少し上記の開こうとする力が弱められ
て、ボイスコイル２９で与えられる力とプレッシャセン
シングピン２８によって与えられる力とがつり合った状
態でシャッタ２５は静止し、縮み側聞閉部２６の開口（
ｆｉ路面積）は、所定の減衰力を発生するように制御さ
れる。

そして上記制御において、プレッシャセンシングビン２
８の受圧面積は変化しないので、バルブ１２が作り出す
差圧紘電磁力に比例する。又、この電磁力は、アクチュ
エータ４の磁気回路が適切に設計されれば電流に比例す
る。従って、上室１０と下室１３との間の差圧は、ボイ
スコイル２９の電流に比例し、この電流を変えることＫ
よって、減衰力が直接制御される。

このようにボイスコイル２９の電流によって減衰力を制
御したときの減衰力特性は、第６図に示すように電流が
一定であればショックアブソーバのピストン速度に関係
なく減衰力は一定であシ、又第７図に示すように、電流
値を変化させるとピストン速度に関係なく、減衰力は電
流値に比例する。

従って、電流値を一定にして、ショックアブソーバ１の
上室１０と下室１３との間の差圧力（サスペンションの
伸縮量）のみによって減衰力を制御することも可能でラ
シ、又　’４流値を例えば車体の上下動に合せて変化さ
せて減衰力を変化させ制御することも可能である。

プレッシャセンシングピン２８の受圧面積は、バルブ開
時の流路断面積よシもずっと小さくすることも可能であ
るが、小さ過ぎた場合は、ンャツタ部のフリクションの
影響が無視できなくカ なり、又シャツタ２５自体の慣性友によシバルプの連応
性が低下するので、これらを考えてプレッシャセンシン
グビン２８の受圧面積が決められる。

次にセミアクティブ制御について説明する。

第２図の方向に電流を流すとシャッタ２５は下に動いて
縮み側聞閉部２６を閉じるが同時に伸び側聞閉部２３は
全開した状態になっている。そこで、ショックアブソー
バ−１が縮んだ次の瞬間に伸びつつあっても、伸び側聞
閉部２３が全開に近い状態にあるので、ショックアブソ
ーバ−１が瞬間的に伸びても減衰力はほとんどゼロであ
り、サスペンションは減衰力のない状態で動作する。こ
れによシセミアクティブ制御が行なわれる。

以上の説明は、ショックアブソーバ−１が車体を押し上
げる向きの力（正の減衰力）を発生せたい場合も、電流
の向きを変え、ショックアブソーバ−１の伸び縮み、上
室１０と下室１３との関係及びシャッタ２５の上下動の
動作が逆になるのみであり、正の減衰力発生の場合と同
様の作動になる。

又、自動車の姿勢制御（ロール、ダイブ、スクオツトの
防止）に対しても制御可能である。

例えば急停止したときのダイブを防止するには、前輪シ
ョックアブソーバ−１については縮み側だけに減衰力が
発生するようにボイスコイル２９に通電し、一方後輪の
ショックアブソーバ−１については伸び側だけに減衰力
が発生するように通電する。

次に第４図は、アクチエエータ４の他の実施例であ９、
第２図に示したアクチュエータ４と異なる点は、フロー
ト３０を設けたことである。

即ち、ボイスコイル２９の下部にフロート３０を設ケ、
シャッタ２５、フレツシャセンシングビ／２８、コネク
ティングロッド７、ボイスコイル２９及びフロート３０
の合成比重を油９の比重に等しくして、シャッタ２５を
油の中に浮いた状態にする。これによシ、ボイルコイル
２９にてシャッタ２５が動かされても、動かされる部分
の加速度によって生ずる力や慣性力′は流体力学的（同
一比重の液体中にある物質が動かされても浮き沈みしな
い）性質によって打ち消されて、高精度の減衰力制御が
達成される。その他の作用については、第２図について
説明したのと同じであるので、その説明は省略する。

又、第５図は、バルブ１２の他の実施例である。

第３図に示したパルプ１２と異なる点は、第２図の場合
プレツシャセンク／グビン２８によって上下室１０．１
３の差圧力を直接シャッタ２５に作用させているのに対
し、第５図の場合は、受圧部２８ａ。

２８ｂによって、伸び側又は縮み側聞閉部２亀２６の絞
シ効果によって生ずる差圧力（実質的には上下室１ｑ１
３の差圧となる）をシャッタ２５に作用させている点で
ある。

その他の部分については、第２図に示すものと作用原理
は同じであるので、共通部分には同一符号をもって示し
、その説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上詳述した通シ本発明によるショックアブソーバーに
よれば、ショツクアプンーパーの油流路内に、上室と下
室の差圧力によって油流路を開く方向に移動させる受圧
部を有するシャッタを設け、一方のシャッタを前記油流
路を閉じる方向に移動させるコイルを設け、上下室の差
圧力によって与えられる力とコイルによって与えられる
電磁力のバランスにより、減衰力を制御するようにした
ので、自動車の車体の上下又はサスペンションの伸縮量
に合せて減衰力の制御ができると共に、シャッタを油の
中に浸した状態にしているので、シャッタを動かす力が
小さくて済み大きな電磁力を必要としない。

又、コイルの電流によって制御が可能であるので制御回
路は必要でなく、又、弁特性には影響されないので安価
でかつ安定した制御ができるなどの優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例であシ、第１図は
、一部縦断面して示したショックアブソーバ−の全体図
、 第２図はアクチエエタの縦断面図、 第３図はバルブの縦断面図、 第４図はフロートを備えたアクチュエータの縦断面図、 第５図はパルプの他の実施例の縦断面図、第６図は電流
を一定にした場合の減衰力とピストン速度との関係を示
す線図、 第７図は減衰力とコイル電流との関係を示す線図である
。 第８図乃至第１１図は従来例であシ、第８図は上下室内
の圧力を直接制御するショックアブソーバ−の縦断面図
、 第９図は回転によυ油流路面積を制御するようにしたシ
ョックアブソーバ−の縦断面図、第１θ図は第９図の油
流路の形状を示す平面図、第１１図はシャッタを用いて
減衰力を制御するクヨツクアプソーパーの一部縦断面図
である。 ８・・・シリング １０・・・上　室 １１・・・ピストン １２・・・パルプ １３・・・下　室 ２５・・・シャッタ ２８・・・プレッシャセンシングビン（受圧部）２９・
・・ボイスコイル 第１因 第２図 第３図 第６図 減 衰 力 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オイルを内部に充填したシリンダの内部をピストンで二
   室に仕切り、ピストンの移動に伴つて充填したオイルが
   上記二室間に流通する油流路を有するショックアブソー
   バにおいて、該油流路内に設けられ該油流路を開閉する
   圧力バランス型のシャッタと、該シャッタによつて開閉
   される油流路部で生ずる上記二室間の差圧力によつて油
   流路を開く方向にシャッタを動かす力を発生させるシャ
   ッタに一体結合された受圧部及び該シャッタに結合され
   ており、電流が流されると前記油流路が閉じられる方向
   に前記シャッタを動かす電磁力を発生させるコイルとか
   ら成るショックアブソーバ。