JPH01199032A - ショックアブソーバ - 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、車両のサスペンション装置に用いられるショ
ックアブソーバに係り、詳しくは、振動周波数に対応し
て減衰特性を改善したショックアブソーバの改良に関す
る。

（従来の技術） 一般に、車両のサスペンション装置に備えられたショッ
クアブソーバは、路面の凹凸によるスプリングの振動を
吸収して、車輪と路面とのロードホールディングを高め
、また、車体への振動伝達を絶縁して乗心地を高めてい
る。通常、路面の凹凸によって初期に発生するバンプ等
の衝撃は、サスペンション装置のバネ定数を柔らかく設
定して吸収し、その後のリバウンド等のはね返りは粘性
減衰係数を高く設定することにより吸収することができ
る。

ところで、振動源から車体に伝達される力は、スプリン
グによって伝えられる力とショックアブソーバにより伝
えられる力の加算値であることから、これら力の位相が
一致するとき（例えば、路面の凹凸による初期のバンプ
等の衝撃）に限って、粘性減衰係数を低く設定し、これ
以外では粘性減衰係数を高く設定することにより、バン
プ、リバウンドの全般に亘って車体に伝達される力の加
算値を低減して振動の絶縁性を高めることができる。

このような従来のショックアブソーバとしては、第８図
に記載のものが知られている。（「新編自動車工学便覧
」自動車技術会、昭和５７年１１月２６日発行Ｐ４．２
６〜４．３０）同図において、１はショックアブソーバ
であり、ショックアブソーバｌは下端側がアクスル（図
示せず）に連結され密封された外筒２と、外筒２に内蔵
されたシリンダ３と、シリンダ３の外壁および外筒２の
内壁によって形成されたリザーバ室４およびシリンダ３
の内側の作動液の流動を規制する下側ピストン５と、シ
リンダ３の内壁を軸方向に摺動可能なピストン６と、下
端側にピストン６を支持し上端側が図示しない車体と連
絡するピストンロッド７と、を備えており、ピストンロ
ンドアの移動速度に応じた減衰力を下側ピストン５およ
びピストン６で発生させる。

下側ピストン５およびピストン６にはシリンダ３内部の
作動液の流動を規制し減衰力を発生するオリフィス、ボ
ート、弁体が各々設けられており、ピストン６の移動速
度（以下、ピストン速度）に応じて直径の異なるオリフ
ィスやボートを使いわけ減衰力を変化させる。例えば、
ピストン速度が低いときにはオリフィスを開いて低い減
衰力を発生させ、ピストン速度が高いときにはボートを
開いて高い減衰力を発生させる。

いま、ショックアブソーバｌに路面の凹凸による衝撃が
伝えられて、ピストンロッド７が上方（伸び側）もしく
は下方（縮み側）に向かい移動すると、その移動方向に
対して下側ピストン５およびピストン６が減衰力を変化
させる。

前記位相の一致する縮み工程では、ピストンロッド７が
下方に移動し、その移動速度に応じてピストン６および
下側ピストン５は前記オリフィスやボートでバンプ時の
衝撃を吸収できる所定の減衰力を発生させる。一方、伸
び工程では、ピストンロッド７が上方に移動し、その移
動速度に応じてピストン６および下側ピストン５はリバ
ウンドを吸収可能な縮み何工程より大きな減衰力を発生
させる。この結果、ショックアブソーバ１の伸び工程で
発生する減衰力（以下、伸び側減衰力ＦＳ）は縮み工程
で発生する減衰力（以下、縮み側減衰力Ｆｃ）に比べ大
きなものとなっており、これらの減衰力はピストン速度
に対応したものとなっている。

ところで、このようなショックアブソーバにあっては、
減衰特性の変化はピストン速度にのみ依存し、振動周波
数に拘わりな（一定していたため、車両には高・低二つ
の共振周波数（車体の共振周波数であるばね上共振周波
数ｆ１と車輪の共振周波数であるばね下共振周波数ｆり
が存在することから、一方の共振周波数で適切な減衰力
の設定を行うと、他方の共振周波数で走行状態により減
衰力の過不足を生じ制振は行えるが逆に加振源となり乗
心地を悪化させるか、または割振が不七分で接地性を損
なうという問題点があった。

このような問題点を解決するものとして、本出願人は先
に［ショックアブソーバ」を提案している。この装置で
は、第１のばね要素および第１の減衰要素で共振周波数
ｆａの第１の共振系を形成し、第１の共振系および第２
の減衰要素と第２のばね要素で共振周波数ｆｂの第２の
共振系を形成して、上記共振周波数ｆ１およびｆａのそ
れぞれを車両の高低二つの共振周波数（ばね上共振周波
数ｆａおよびばね下共振周波数ｒｚ）に合致させ、ばね
下共振周波数ｆ８付近での減衰を行う第１の減衰要素の
減衰力をピストンの摺動速度が所定の低速度域にあると
き、該速度域以外にあるときに比べて小さな減衰係数が
得られるように構成している。したがって、ばね下共振
周波数ｆ！付近ではばね下荷重の割振性が向上して、良
路走行時のつき上げ感の低減および悪路走行時のタンク
の接地性が向上する。一方、ばね上共振周波数ｆａ付近
でばね主荷重の制振性が向上し、良路、悪路走行時の車
体のフワフワ惑を低減して乗心地が向上する。この結果
、このショックアブソーバは車両の走行状態に拘らず制
振性が向上している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような先に提案したショックアブソ
ーバにあっては、車両の走行状態に拘らず制振性は向上
するものの、車体へ伝達される力の加算値を低減して振
動の絶縁性を高める必要があることから、車両の２つの
共振周波数に対して伸び側の減衰力Ｆｓを縮み側減衰力
Ｆｃより太き（設定すると、ばね上共振周波数ｆａ付近
で車両の旋回時に外側車輪の沈み込み速度と内側車輪の
上昇速度が不釣り合いなものとなり、運転者に違和感を
与えるという不具合があり、改善の余地があった。

第９図にショックアブソーバの減衰特性の一例を示す、
同図において、図中上側が伸び側減衰力Ｆｓを示し、下
側が縮み側減衰力Ｆｃを示す。■。

は低ピストン速度（良路走行程度のピストン速度）であ
り、Ｖ２は高ピストン速度（悪路走行程度のピストン速
度）である、同図から理解できるように、伸び側減衰力
Ｆｓは縮み側減衰力Ｆｃより大幅に大きく、ピストン速
度が高くなる程その差が大きくなっている。

一般に、ショックアブソーバは悪路走行時（高ピストン
速度■りばね下共振周波数１２付近でのバンブ時の振動
の絶縁を行うため、スプリングとショックアブソーバの
力の位相が一致する縮み側減衰力ＦｃＯ値を伸び側減衰
力Ｆｓより保）必要があることから、このショックアブ
ソーバもこのように設定されている。したがって、悪路
走行時ばね下共振周波数ｆ２付近で車体への振動の絶縁
は適切に行えるものの良路走行時ばね上共振周波数ｆａ
付近ではバンプ時の衝撃が小さいことから、車両の旋回
時に外側車輪の沈み込み速度と内側車輪の上昇速度との
間に不釣り合いを生じてしまう。

（発明の目的） そこで本発明は、車両の二つの共振周波数付近で割振性
を向上しつつ、伸び側および縮み側双方の減衰力を適切
に変化させて乗員の違和感を減少することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段） 本発明によるショックアブソーバは上記目的達成のため
、シリンダと、該シリンダとともに車体側部材および車
輪側部材の間に介装され、該車輪側部材の揺動に伴って
、該両部材間の間隔を拡げる伸び側および間隔を狭める
縮み側に移動しながらシリンダ内を摺動するピストンと
、該ピストンの摺動速度に応じた減衰力を発生し、互い
に直列接続された第１および第２の減衰要素と、該第１
の減衰要素とともに所定の共振周波数ｆａなる第１の共
振系を形成する第１のばね要素と、第１および第２の減
衰要素に並設され、該第１および第２の減衰要素および
第１のばね要素とともに前記第１の共振周波数ｆａより
も低い共振周波数ｆｂなる第２の共振系を形成する第２
のばね要素と、を備え、前記第１の減衰要素は前記ピス
トンが縮み側に向かうときの方が伸び側に向かうときに
比べて小さな減衰力が得られるように構成し、さらに前
記第２の減衰要素は前記ピストンが縮み側および伸び側
の双方で路間−の減衰力が得られるように構成している
。

（作用） 本発明では、第１のばね要素および第１の減衰要素で所
定の共振周波数ｆａの第１の共振系が形成され、第１の
共振系および第２の減衰要素と第２のばね要素で第１の
共振系よりも低い共振周波数ｆ１の第２の共振系が形成
される。

したがって、上記共振周波数ｆ１およびｆｂのそれぞれ
を車両の高低二つの共振周波数（ばね上共振周波数ｆａ
およびばね下共振周波数ｒｚ）に合致させ、ばね下共振
周波数ｆ２付近での減衰を行う第１の減衰要素はピスト
ンが縮み側に向かうときの方が伸び側に向かうときに比
べ小さな減衰力が得られるように構成し、ばね主共振周
波数ｆ１付近での減衰を行う第２の減衰要素はピストン
が縮み側および伸び側の双方で路間−の減衰力が得られ
るように構成することにより、車両の走行状態に拘らず
割振性を向上させ、かつ振動周波数に対して縮み側およ
び伸び側の減衰力を適切な値として乗員の違和感を減少
させることができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜５図は本発明の第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第１図において、２０はショッ
クアブソーバであり、ショックアブソーバ２０は車体Ｂ
ＤＹと図示しない懸架装置のアクスルとの間に配置され
、スプリング（第２のばね要素）ＳＰとともに車体ＢＤ
Ｙを弾性的に支持する。

ショックアブソーバ２０は上端側がブラケット（車体側
部材）ＢＫを介して車体ＢＤＹに連結されたチューブ２
１と、チューブ２１の内壁に液密的に接触しながら軸方
向に摺動可能なピストン２２と、軸上にピストン２２が
固定され、下端には図示しないアクスル（車輪側部材）
と連絡されるブツシュ２３を有するピストンロッド２４
と、チューブ２１の外部に設けられ、チューブ２１内部
の上側流体室２５および下側流体室２６の間を流れる作
動液の流動を制御する減衰力制御装置４０と、を備えて
いる。

なお、チューブ２１はピストン２２を内部に収納するシ
リンダ２７と、シリンダ２７の両端のねじ部と螺合固定
するフランジ２８．２９と、フランジ２８．２９によっ
て固定されピストンロッド２４を支持するロントガイド
３０．３１と、ピストンロフト２４の液密を維持するパ
ツキン３２．３３と、パツキン３２．３３をフランジ２
８．２９とともに保持するワッシャ３４．３５とからな
っている。また、チューブ２１内には作動液が満たされ
ており、作動液はピストン２２の上下動に伴い、減衰力
制御装置４０に出入し、後述するように減衰力制御装置
４０で減衰力を発生しながら上側流体室２５および下側
流体室２６間を流通する。

減衰力制御装置４０は車体４１と、車体４１内に形成さ
れた二組の液室４２．４３および気体室４４．４５と、
弾性材料で製作され、液室４２．４３および気体室４４
．４５の間の気密を維持するダイヤフラム４６．４７と
、前述の流体室２５．２６と連通し作動液を相互に流通
するパイプ４８ａ、４８ｂと、パイプ４８ａ、４８ｂの
間に設けられ所定の減衰力を発生するメインオリフィス
（第２の減衰要素Ｎ）４９と、液室４２．４３の作動液
人出口４２ａ、４３ａに設けられ作動液の流動を規制し
減衰力を発生するサブオリフィス５０．５１と、シリン
ダ２７および車体４１と螺合し、パイプ４８ａ１４８ｂ
を固定する四つの継手５２と、からなっている。

気体室４４．４５には窒素ガス等の高圧の気体が封入さ
れており、液室４２．４３に作動液が流入すると液室４
２．４３と同圧となる位置までダイヤフラム４６．４７
が変形する。この気体室４４．４５と、ダイヤフラム４
６．４７が第１のばね要素りを形成し、ダイヤフラム４
６．４７は気体室４４．４５のガス圧により液室４２．
４３内の作動液を常時押圧し、流入の規制を行う空気ば
ねとしての機能を有している。

第１の減衰要素Ｍは液室４２．４３と、サブオリフィス
５０．５１とからなり、作動液の圧力が所定値以上にな
る高い振動周波数や高いピストン速度で所定の減衰力を
発生する。

第２の減衰要素Ｎはメインオリフィス４９からなり、ピ
ストン２２の上下動による作動液の流動により作動する
図示しないバルブやサブオリフィス５０．５１よりも径
の小さなオリフィスにより構成されており、低い振動周
波数で流動する作動液に対して大きな減衰力を発生する
。

次に、作用を説明する。

第２図は本実施例のショックアブソーバの振動モデルを
示す模式図である。同図において、ｍは車体ＢＤＹの重
量を意味するばね上荷重（以下、ばね上荷重）の質量、
ｋ、は第１のばね要素りのばね定数、Ｃ，は第１の減衰
要素Ｍの減衰定数、Ｃは第２の減衰要素Ｎの減衰定数で
ある。

但し、Ｃ：メインオリフィス４９の減衰定数にニスプリ
ングｓｐのばね定数 また、第１のばね要素りと第１の減衰要素Ｍは第１の共
振周波数ｆａの第１の共振系Ｐを形成し、さらに、第１
のばね要素し、第１の減衰要素Ｍ、第２の減衰要素Ｎお
よびスプリングＳＰは共振周波数ｆｈの第２の共振系Ｒ
を形成している。ここで、第１の共振系Ｐは第１のばね
要素りと第２の減衰要素Ｍを並列に配設し、従来の振動
減衰装置と同様の２自由度の振動系（軸方向の振動が二
つの変数で表現できる系、以下、２自由度の振動系）を
形成している。さらに、これら両者と第２の減衰要素Ｎ
を直列に配設して他の２自由度の振動系（第２の振動系
Ｒ）を形成している。したがって、第２の共振系Ｒは軸
方向の振動が三つの変数で表現できる振動系（以下、３
自由度の振動系）であり、従来のショックアブソーバと
異なり、減衰振動の固有振動周波数が二つ以上存在する
。

このため、車両のばね下荷重とばね下荷重の共振周波数
（以下、ばね主共振周波数ｆ１およびばね下共振周波数
ｒｚ）に対して、ショックアブソーバ２０の振動周波数
（第１、第２の共振周波数ｆ１、ｆａ）を合致させるこ
とにより、ばね上、ばね下振動の双方に対して減衰を適
切に行うことが可能となる０例えば、第１の共振系Ｐの
共振周波数ｆａをばね下共振周波数ｆ２と合致させ、第
１の減衰要素Ｍにばね下共振周波数ｆ８付近で必要な減
衰力を設定し、第２の共振系Ｒの共振周波数ｆｂをばね
主共振周波数ｆａと合致させ、第２の減衰要素Ｎにばね
主共振周波数ｆ１付近で必要な減衰力を設定することで
上記効果が得られる。次に、これを理論に基づき説明す
る。

車体ＢＤＹが平衡状態となる点を原点として設定された
各座標は、車体ＢＤＹ、ショックアブソーバ２０内の作
動液、ばね下荷重の各変位を表している。

今、第２図の振動モデルに対して運動方程式をたてると
以下のようになる。すなわち、ｍ５（、＋に、（大ｚ　
　ｉｔ　）　十Ｆ＝Ｏ−−■Ｃｓ　　（Ｌ　　　＊＋　
）＋に３　（Ｘ３　　ＸＺ　）＝Ｃ！　（大３）ＣＩ）
　　・・・・・・■但し、 ｋ、＝ｋ。

ＣＩ＝Ｃ− Ｃ３＝Ｃ ■、０式からＸ、を消去すると、２自由度の振動系の運
動方程式■式が導かれる。

ｍ父、＋Ｃｅｑ（★２−女、） ＋ｋ（ｘｚ−Ｘ、）＝ｏ−，・・・■ Ｃｅｑ：合成減衰定数 Ｔ、：第２の共振系Ｒの共振周波数ｆｂの周期 Ｔｔ　：第１の共振系Ｐの共振周波数ｆａの周期 ０式に基づいて、第２式を２自由度の振動系に描き直し
た等価模式図を第３図に示す、同図において、係数およ
び座標は全て第２図と同一である。

Ｃｅｑは前記０式で求められた合成減衰定数であり、こ
のＣｅｑはショックアブソーバ２０を構成する二つの共
振系の合成減衰定数を表している。

ここで、ばね主共振周波数ｆａおよびばね下共振周波数
ｆ２は前記０式から（周波数＝１／周期）の関係を用い
て次のように求められる。すなわち、 ０式から理解できるように、ばね主共振周波数ｆ１を第
２の共振周波数ｆａに合わせ、ばね下共振周波数ｆｔを
第１の共振周波数ｆａに合わせればショックアブソーバ
２０が二つの共振周波数に対して減衰を行うことができ
る。また、前記■式中の合成減衰定数Ｃｅｑがショック
アブソーバ２０の減衰特性を表し、理論式は前記０式の
ように表される。

合成減衰定数Ｃｅｑの最大値、最小値は前記０式から次
のように求められる。すなわち、０式のＳ値の極値を考
え、■、■弐のように求められる。

１ｉＩＩＩ　Ｃｅｑ＝Ｃｖ……■ Ｓ　　−４０ また、ショックアブソーバ２０の合成減衰力は合成減衰
定数Ｃｅｑとピストン速度の積で求められるので、前記
各式■、■、■に対応したものとなっている。

第４図は振動周波数に対する合成減衰力の関係であり、
同図において、ｆａばばね主共振周波数（共振周波数ｆ
ａに対応する）、ｆ２はばね下共振周波数（共振周波数
ｆａに対応する）である。

これらの周波数の間にはｆａ＜ｆａの関係がある（０式
参照）、また、実線は伸び側の減衰力Ｆ。

の変化を表し、点線は縮み側減衰力Ｆｃの変化を表す、
伸び側の減衰力Ｆ、と縮み側減衰力Ｆｃが異なる理由に
ついては後に詳述する。同図から理解されるように、シ
ョックアブソーバ２０の合成減衰力は振動周波数ｆがＯ
Ｈｚのときく平衡状態）で最大値（０式に対応した減衰
力）を示し、これはばね主共振周波数ｆａまでほぼ維持
されている。

また、振動数が高く　（図中右方向）になるに従うて、
合成減衰力は減少し、ばね下共振周波数ｆ８付近で最小
値（０式に対応した減衰力）となっている。

したがって、本実施例によるショックアブソーバでは振
動周波数の低いばね主共振周波数ｆ１付近で高い合成減
衰力を示し、振動周波数の高いばね下共振周波数ｆａ付
近で低い合成減衰力を示すような減衰特性を得ている。

すなわち、本発明のショックアブソーバは高・低二つの
共振周波数に対して合成減衰定数Ｃｅｑに対応する合成
減衰力の適切な設定が可能となっている。

すなわち、本発明によれば、ばね主共振周波数ｆａ％ば
ね下共振周波数ｆａの両方に対して必要とされる減衰力
の設定が可能となる。このような減衰力設定の具体的な
一例を以下に述べる。

第１の共振系Ｐは、第１のばね要素りおよび第１の減衰
要素Ｍからなり、第１の共振周波数ｆ。

かばね下共振周波数ｆ８に合うように設定されている。

したがって、第１の減衰要素Ｍはばね下共振周波数ｆ８
付近で最大の減衰力を発生する。第１の減衰要素Ｍは第
１のばね要素りのガス圧によって作動液の流入が規制さ
れており、作動液の圧力が所定値（気体室４４．４５の
ガス圧）以上となる振動数以上で作動する。これは上・
下流体室２５．２６内に発生する圧力がピストン速度の
高低により決定され、ピストン２２が速く動けば流体の
圧力が高くなるからである。

また、第２の共振系Ｒは第１のばね要素しい第１の減衰
要素Ｍ、第２の減衰要素Ｎおよびスプリングｓｐからな
り、第２の共振周波数ｆａｈがばね主共振周波数ｆａに
合うように設定されている。

低い振動周波数での減衰は第２の減衰要素Ｎが行ってお
り、第２の減衰要素Ｎはばね主共振周波数ｆａ付近で最
大の減衰力を発揮する。第２の減衰要素Ｎであるメイン
オリフィス４９は大きな減衰力を要求される良路走行時
（ピストン速度が低い）やばね主共振周波数ｆ１での減
衰条件を考慮して、低い流体圧力でも大きな減衰力を発
生するようにパルプおよびオリフィスの大きさが決定さ
れている。

さらに、本実施例では車体ＢＤＹへの振動の伝達条件を
考慮して伸び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃの設定を
第１の減衰要素Ｍと第２の減衰要素Ｎで変えている。す
なわち、ばね主共振周波数ｆａ付近で大きな減衰力を発
生する第２の減衰要素Ｎの伸び側減衰力Ｆ３と縮み側減
衰力Ｆｃをほぼ同程度のものとし、ばね下共振周波数ｆ
２付近で大きな減衰力を発生する第１の減衰要素Ｍの伸
び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃに比べて大きく設定
している。このような第１の減衰要素Ｍおよび第２の減
衰要素Ｎの減衰特性を第５．６図に示し、これらの図に
基づいてショックアブソーバ２０の合成減衰特性を説明
する。これらの図において、縦軸の図中上側が伸び側減
衰力Ｆｓを表し、下側が縮み側減衰力Ｆｃを表す、また
、横軸はピストン速度を表し、Ｖ、は良路走行時程度の
低いピストン速度（以下、低ピストン速度Ｖ＋）であり
、■２は悪路走行時程度の高いピストン速度（以下、高
ピストン速度）である。

第５図から理解できるように、第２の減衰要素Ｎは伸び
側減衰力ＦＳと縮み側減衰力Ｆｃがほぼ同程度の減衰力
を示している。これはピストン速度の低いばね主共振周
波数ｆａ付近での乗員の違和感を減少させるためである
。これは従来のショックアブソーバのように伸び側減衰
力Ｆｓが縮み側減衰力Ｆｃより大幅に大きい場合、良路
走行程度のピストン速度（低ピストン速度Ｖ＋）で走行
中旋回を行うと、外側車輪の沈み込む速度と、内側車輪
の上昇する速度が不均等なものとなって乗員に違和感を
与えてしまうためである。そこで本実施例では上記現象
を防止するため、ばね主共振周波数ｆ１付近で最大の減
衰力を発生する第２の減衰要素Ｎの伸び側減衰力Ｆｓと
縮み側減衰力ＦＣを路間−としている。

前記０式に示したようにショックアブソーバ２０の合成
減衰定数Ｃｅｑはばね主共振周波数ｆａ付近でほぼ第２
の減衰要素Ｎの減衰定数に比例したものとなっている。

そのため、ショックアブソーバ２０の合成減衰力は伸び
側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃが同一となる（第４図
参照）。その結果、ばね上部型の制振性が向上し、良路
走行（低ピストン速度Ｖ＋）時ばね主共振周波数ｆａ付
近で外側および内側車輪の移動速度をほぼ同一にするこ
とができ、乗員の違和感を解消できる。

第６図から理解できるように、第１の減衰要素Ｍはばね
下共振周波数ｆ２付近での路面からのつきあげ感を減少
させるため、縮み側減衰力Ｆｃを伸び側減衰力Ｆｓより
小さく設定している。これは、振動源から車体ＢＤＹに
伝達される力はショックアブソーバ２０およびスプリン
グＳＰによって伝えられる力の加算値であり、これら力
の位相が一致するバンプ時には成体ＢＤＹに伝えられる
力が大きくなるので、縮み側減衰力Ｆｃを伸び側減衰力
Ｆｓより下げ車体への振動を絶縁して乗心地を高めるた
めである。

すなわち、路面の凹凸によって初期に発生するバンプ等
の衝撃は、スプリングＳＰのバネ定数におよびショック
アブソーバ２０の縮み側減衰力Ｆｃを柔らかく設定して
吸収し、その後のリバウンド等のはね返りは伸び側減衰
力Ｆｓを縮み側減衰力Ｆｃより高く設定することにより
吸収することができる。

このような設定は振動周波数の高いばね下共振周波数ｆ
ｔ付近や悪路走行時（高ピストン速度■２）に対して行
う必要があり、ばね下共振周波数ｆ！付近で最大の減衰
力を発生する第１の減衰要素Ｍに対して行う必要がある
。そこで、同図のように第１の減衰要素Ｍの伸び側減衰
力Ｆｓを縮み側減衰力Ｆｃより大きく設定している。

第２の共振系Ｒにおいて、第１の減衰要素Ｍと第２の減
衰要素Ｎは連通しているので、ばね下共振周波数ｆ２付
近で第１の減衰要素Ｍよりオリフィス直径の小さい第２
の減衰要素Ｎに流入する作動液の流入が減少し、第２の
減衰要素Ｎが発生する減衰力も小さくなる。その結果、
第１の減衰要素Ｍの伸び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆ
ｃＯ差がショックアブソーバ２０の合成減衰力となって
表れる（前記■式゛参照）。このときの合成減衰力は以
下のように求められる。すなわち、第１の減衰要素Ｍの
高ピストン速度Ｖ２での伸び側の減衰定数をＣＡとし、
縮み側の減衰定数をＣ８とすると、ショックアブソーバ
２０の伸び側減衰力Ｆｓおよび縮み側減衰力Ｆｃの最小
値Ｆ、およびＦｔは前記０式から［相］式のように導か
れる。すなわち、Ｃｖ十ＣＩ ここで、ＣＡはＣＩより大きいので伸び側減衰力Ｆｓの
最小値Ｆ１は縮み側減衰力Ｆｃの最小値Ｆ２より大きな
ものとなる。この結果を第４図に示している。

同図において、ばね下共振周波数ｆ２付近での実線が伸
び側減衰力Ｆｓを表し、点線が縮み側減衰力Ｆｃを表す
。さらに、縦軸上のＦｌおよびＦ２は上記［相］式で求
められた値であり、ショックアブソーバ２０の合成減衰
力が伸び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃに別れるのは
理論的に明らかなものである。このため、路面からの振
動により発生するばね下荷重のバンプ等の衝撃は縮み側
減衰力Ｆｃを小さく設定して吸収でき、その後のリバウ
ンド等は伸び側減衰力Ｆｓを高く設定して吸収できる。

このため、ばね下荷重の制振性を向上することができ、
悪路走行時バンプによる路面からのつき上げ感を減少し
て乗心地を向上することができる。また、リバウンド時
にはばね下荷重の割振性を向上でき、タイヤの接地性を
向上させて乗心地を向上することができる。

一方、図中ばね上共振周波数ｆ１付近では作動液の圧力
が低くなり、第１の減衰要素Ｍはほとんど働かず第２の
減衰要素Ｎが大きな減衰力を発生させる。第２の減衰要
素Ｎの伸び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃはほぼ同一
なので、ショックアブソーバ２０の合成減衰力も同一と
なっている。その結果、ばね主共振周波数ｆａ付近の外
側および内側車輪の移動速度を同一にすることができ、
乗員の違和感を解消できる。

すなわち、本実施例のショックアブソーバはばね主共振
周波数ｆａ付近では良路、悪路走行時を問わず乗員の違
和感を格段に向上でき、ばね下共振周波数ｆ２付近では
悪路走行時の乗心地の向上およびタイヤの接地性の向上
を達成できる。このようなショックアブソーバ２０の減
衰特性を表１に記している０表中Ｆｓは伸び側減衰力Ｆ
Ｓを表し、Ｆｃは縮み側減衰力Ｆｃを表す、これは次の
表２においても同一である。

表１ Ｆｓ：伸び側の減衰力 Ｆｃ：１ｉｉみ側の減衰力 一方、第７図は従来のショックアブソーバの減衰特性を
示しており、実線が伸び側減衰力Ｆｓを表し、点線が縮
み側減衰力Ｆｃを表す、同図から理解できるように、従
来のショックアブソーバは減衰力が振動周波数に対して
一定であり、常に伸び側減衰力Ｆｓは縮み側減衰力Ｆｃ
より大きい。

このため、従来のショックアブソーバはばね下共振周波
数ｆ２付近で振動の減衰は適切に行えるものの、ばね主
共振周波数ｆａ付近ではショックアブソーバの伸びと縮
みの速度が異なり乗員に違和感を与えてしまう、一方、
これを解決するために、伸び側減衰力Ｆｓと縮み側減衰
力Ｆｃを路間−とすると、ばね主共振周波数ｆａ付近で
の違和感は防止できるものの、ばね下共振周波数ｆ！付
近で路面からのつき上げ感が顕著なものとなるかタイヤ
の接地性が損なわれ、いずれにしても乗心地が悪化する
。

従来のショックアブソーバの減衰特性を表２に示してい
る。

考　２ Ｆｓ：伸び側の減衰力 ＦＣ：縮み側の減衰力 これらの表１２において、本実施例のショックアブソー
バは従来のショックアブソーバの問題点を解決するため
に、減衰力が周波数に対して変化するように構成し、ば
ね主共振周波数ｆａ付近では伸び側減衰力Ｆｓと縮み側
減衰力Ｆｃと同一とし、ばね下共振周波数ｆ８付近では
伸び側減衰力Ｆ５を縮み側減衰力Ｆｃより大きなものと
している。この結果、本実施例のショックアブソーバは
ばね主共振周波数ｆａ付近では良路、悪路走行時を問わ
ずばね下荷重の制振性を大幅に向上することができ、か
つ伸び側と縮み側のピストン速度がほぼ一致して乗員の
違和感を大幅に低減できる。

また、ばね下共振周波数ｆ８付近では、良路、悪路走行
時を問わずばね下荷重の制振性を大幅に向上させること
ができ、かつ伸び側減衰力Ｆｓが縮み側減衰力Ｆｃより
大きくなって、車体への振動の絶縁性およびタイヤの接
地性の向上を達成できる。すなわち、本実施例のショッ
クアブソーバはばね主共振周波数ｆａ付近では伸び側減
衰力Ｆｓと縮み側減衰力Ｆｃとを路間−のものとし、ば
ね下共振周波数１２付近では伸び側減衰力Ｆｓを縮み側
減衰力１”ｃと比べ大きなものとすることにより、走行
状態に拘わらず、ばね上、ばね下荷重の制振性を大幅に
向上することができ、かつ振動周波数に対して伸び側お
よび縮み側の減衰力を適切な値とすることができ、乗心
地を改善できる。

（効果） 本発明によれば、ばね上共振周波数ｆａ付近ではばね下
部型の制振性を向上することができ、かつ縮み側と伸び
側でのピストンの移動速度が同じになって乗員の違和感
を大幅に低減することができる。また、ばね下共振周波
数ｆ２付近ではばね下部型の制振性を向上することがで
き、かつ縮み側の減衰力が伸び側より小さくなって車体
への振動の絶縁性を向上することができる。この結果、
本発明のショックアブソーバは車両の走行状態に拘わら
ず車両の制振性を大幅に向上することができ、かつ振動
周波数に対して伸び側および縮み側の減衰力を適切な値
とすることができ、乗心地を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明に係るショックアブソーバの一実施
例を示す図であり、第１図はその要部断面図、第２図は
その振動モデルの模式図、第３図はその等価模式図、第
４図はその合成減衰特性を示す図、第５図はその第２の
減衰要素Ｎの減衰特性を示す図、第６図はその第１の減
衰時要素Ｍの減衰特性を示す図、第７〜９図は従来のシ
ョックアブソーバを示す図であり、第７図はその周波数
特性を示す図、第８図はその要部断面斜視図、第９図は
その減衰特性を示す図である。 ２０・・・・・・ショックアブソーバ、２２・・・・・
・ピストン、 ２７・・・・・・シリンダ、 ４９・・・・・・メインオリフィス（第２の減衰要素）
、ＳＰ・・・・・・スプリング（第２のばね要素）、Ｐ
・・・・・・第１の共振系、 Ｒ・・・・・・第２の共振系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダとともに車体側部材および車輪
   側部材の間に介装され、該車輪側部材の揺動に伴って、
   該両部材間の間隔を拡げる伸び側および間隔を狭める縮
   み側に移動しながらシリンダ内を摺動するピストンと、
   該ピストンの摺動速度に応じた減衰力を発生し、互いに
   直列接続された第１および第２の減衰要素と、該第１の
   減衰要素とともに所定の共振周波数ｆ＿ａなる第１の共
   振系を形成する第１のばね要素と、第１および第２の減
   衰要素に並設され、該第１および第２の減衰要素および
   第１のばね要素とともに前記第１の共振周波数ｆ＿ａよ
   りも低い共振周波数ｆ＿ｂなる第２の共振系を形成する
   第２のばね要素と、を備え、前記第１の減衰要素は前記
   ピストンが縮み側に向かうときの方が伸び側に向かうと
   きに比べて小さな減衰力が得られるように構成し、さら
   に、前記第２の減衰要素は前記ピストンが縮み側および
   伸び側の双方で略同一の減衰力が得られるように構成し
   たことを特徴とするショックアブソーバ。