JPH03107632A - 流体圧式懸架装置 - 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、自動車等の車両のサスペンションシステムに
使われる流体圧式懸架装置に関する。

［従来の技術］ 流体圧式の懸架装置は、内部に液室を有するハウジング
と、このハウジングに挿入されたロッド等を備えており
、上記液室に高圧ガスの圧力を作用させることによって
、ロッドをハウジングから押出す方向に付勢するように
している。また、ハウジングとロッドとの摺動部分を密
閉するために、ハウジングのロッド挿入側開口端部の内
面側に、適宜のシール部が設けられている。

この種の懸架装置において、コイルばね等の従来の懸架
ばねを使用せずに、ガスの反発力だけでばね上荷重を支
持するには、中立状態で例えば５０〜８０ｋｇ　ｆ　／
　ｃｍ　２ときわめて高い圧力のガスが封入されている
必要がある。このようにハウジングの内圧が高い場合、
上記シール部を１箇所のみ単独で用いると、シール部の
締付は力が強くなり過ぎ、ロッドの摺動抵抗がきわめて
高くなる。例えば、摺動抵抗が数１０ｋｇｆにも達して
しまい、乗り心地が悪化する。

このため本発明者らが開発した流体圧式の懸架装置は、
シール部を高圧シール部と低圧シール部とに分けている
。高圧シール部は、低圧シール部よりもハウジングの内
部に近い位置に設けられており、ロッドに対する締付力
を抑制することによって、ロッドの摺動抵抗を減らして
いる。従ってこの高圧シール部において微量ではあるが
ハウジング内の液が漏れる。このリーク液は、低圧シー
ル部で遮られる。低圧シール部で遮られたリーク液は、
従来はドレン配管を通じてハウジングの外部に導かれ、
車高調整用の液圧発生ユニット等のリザーバタンクに回
収されるようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、高圧シール部から漏れる液は微量である
ことから、リザーバタンクに回収されるまでにかなりの
日数が経過し、経時変化による液の劣化を生じることが
ある。従って、リーク液をリザーバタンク、に戻すこと
は問題である。また、ハウジングとリザーバタンクとを
っなぐドレン配管が必要であるため、コストが高くつく
とともに、配管用のスペースを確保しなければならない
などの問題があった。

従って本発明の目的は、ドレン配管等の余分な部材が不
要であって、スペース的あるいはコスト的に有利であり
、しかも液の経時変化等による問題を生じないような流
体圧式懸架装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明は、アウタシ
リンダおよびインナシリンダを含む二重壁構造をなして
いてインナシリンダの内側に液室が設けられるハウジン
グと、このハウジングに対し軸線方向に移動自在に挿入
されたロッドと、上記ハウジングのロッド挿入側開口端
部の内面の高圧側部位に配置された高圧シール部と、上
記高圧シール部よりも低圧側の部位に配置された低圧シ
ール部と、上記アウタシリンダとインナシリンダとの間
の密閉された空間を利用して上記高圧シール部から漏れ
た液を貯留するドレン貯留部と、このドレン貯留部にた
まった液を抜くための開閉可能なドレン排出口とを具備
している。

［作　用］ 上記構成の懸架装置において、高圧シール部から漏れた
微量のリーク液は、低圧シール部によって遮断され、更
にドレン貯留部にためられる。ドレン貯留部は、ハウジ
ングを構成するアウタシリンダとインナシリンダとの間
に設けられているから、別途にドレン配管を設ける必要
がない。ドレン貯留部にためられた液は、適宜ドレン排
出口を通じて外部に廃棄される。

〔実施例〕

以下に本発明の第１実施例について、第１図ないし第６
図に示された自動車用フロントサスペンション用懸架装
置１を参照して説明する。

第１図に示された流体圧式の懸架装置１は、互いに同心
のアウタシリンダ２およびインナシリンダ３を含む二重
壁構造のハウジング４と、このハウジング４の図示上側
の開口端部５からハウジング４の内部に挿入されたロッ
ド６とを備えて構成されている。ハウジング４の内部に
、下記バルブベース２５を境にして、図示上側に第１液
室〕１が、また図示下側に第２液室１２が設けられてい
る。これら液室１１．１２に、作動液の一例としての油
が収容される。

ロッド６の上端にマウントインシュレータを備えた連結
用部材１５が設けられており、この連結用部材１５を介
して、ロッド６の上端部が車体側の部材１６（第３図参
照）に固定されるようになっている。ハウジング４の下
部には、アクスル側の部材１７に連結するための部品１
８が設けられている。

第２図に示されるように、ハウジング４の内部に位置す
るロッド６の下端部に、スタッド２１が固定されている
。このスタッド２１に、スライドベアリング２２やリバ
ウンドストッパ２３、減衰力発生機構２４等が設けられ
ている。減衰力発生機構２４の一部を構成するピストン
状のバルブベース２５に、スライドベアリング２６が設
けられている。バルブベース２５はナツト２７によって
スタッド２１に固定されている。

ロッド６の中心に、軸線方向に沿うロッド内流通孔３１
が設けられている。この流通孔３１と、スタッド２１に
設けられたスタッド流通孔３２との間に、ロータリ弁３
３を用いた可変オリフィス機構３４が設けられている。

可変オリフィス機構３４は、ロータリ弁３３を適宜位置
に回転させることによって、その回転位置に応じたオリ
フィス流路断面積が得られるようになっている。すなわ
ち、ロータリ弁３３の回転位置に応じて、第１液室１１
と第２液室１２との間の流路抵抗と、ロッド内流通孔３
１とスタッド流通孔３２との間の流路抵抗を切替えるこ
とができるようになっている。

ロータリ弁３３は、ロッド内流通孔３１を通るコントロ
ールシャフト３５を介して、ステッピングモータ等のア
クチュエータ３６によって所定角度ずつ回転させられる
。

ハウジング４の開口端部５、すなわちロッド６が挿入さ
れる側の開口端部５の内周面に、スライドベアリング４
０と、高圧シール部４１と、低圧シール部４２が設けら
れている。スライドベアリング４０の内周面はロッド６
に摺接している。このスライドベアリング４０は、第１
液室１１寄りの位置、すなわち高圧側に位置している。

高圧シール部４１は、スライドベアリング４０と低圧シ
ール部４２との間に位置している。低圧シール部４２は
、高圧シール部４１よりも大気に近い側、すなわち低圧
側に配置されている。低圧シール部４２の内周面はロッ
ド６に密接している。高圧シール部４１の内周面もロッ
ド６に接している。

第２図に示されるように、シールハウジング５０に、高
圧シール部４１と低圧シール部４２との間に連通する僅
かな隙間５１がある。この隙間５１は、高圧シール部４
１から漏れたリーク液を導くためのものであり、端部材
５２に設けられた流通孔５３を介して、下記ドレン貯留
部６０に連通している。

ドレン貯留部６０は、アウタシリンダ２とインナシリン
ダ３との間の密閉された空間を利用したものであって、
アウタシリンダ２の内周面とインナシリンダ３の外周面
とによって規定される。アウタシリンダ２の軸線方向中
間部に、ドレン排出口６１が設けられている。ドレン排
出口６１は、通常はプラグ６２によって塞がれているが
、必要に応じてプラグ６２を外すことによって、ドレン
貯留部６０を大気に開放することができるようになって
いる。プラグ６２は、ドレン排出口６１を確実に封止で
きるようにシール材６３を備えている。そしてドレン排
出口６１の高さのところまで、後述する液１１３が人っ
ている。

ロッド６の上端に設けられたブラケット７０に、第１の
チャンバ７１と第２のチャンバ７２が取付けられている
。第１のチャンバ７１は、チャンノく本体７３の内部に
金属ベローズを用いた伸縮自在な仕切り部材７４を備え
ている。この仕切り部材７４の内面によって規定される
液室７５は、ブラケット７０に設けられた流路７６を介
して、ロッド内流通孔３１に連通している。

仕切り部材７４の外面とチャンバ本体７３の内面との間
に規定される気室７７に、窒素等の高圧不活性ガスが封
入される。気室７７内の高圧ガスの圧力は、仕切り部材
７４を縮ませる方向に作用するとともに、ロッド内流通
孔３１を介して液室１１．１２内の作動液にも作用する
。従って上記ガスの圧力は、ロッド６をハウジング４か
ら押し出す方向に作用する。上記ガスは、ばね上荷重を
支持するに足る圧力で封入されている。ガス圧は当該懸
架装置１のばね上荷重に左右されるが、−例として中立
状態で５０ないし８０ｋｇ　ｆ　／　ｃｍ　’前後であ
る。

第２のチャンバ７２も、チャンバ本体８０の内部に金属
ベローズを用いた伸縮自在な仕切り部材８１を備えてい
る。この仕切り部材８１の内面によって規定される液室
８２は、開閉弁８３と、ブラケット７０に設けられた流
路８４とを介して、ロッド内流通孔３１に連通している
。開閉弁８３は、ソレノイド等のアクチュエータ８５に
よって開閉が制御される。仕切り部材８１の外面とチャ
ンバ本体８０の内面との間に規定される気室８６に、前
記気室７７と同様の高圧ガスが封入されている。

ブラケット７０の下面側に、バンブストッパ９０と、シ
ール部４１．４２に砂塵等の固形異物が入り込むことを
防ぐためのダストカバー９１が取付けられている。バン
プストッパ９０は、ハウジング４に対するロッド６の縮
み側ストロークエンドを規定する。

ダストカバー９１は、蛇腹状のカバー本体９２と、この
カバー本体９２の上端側に位置するカバー取付はベース
９３と、カバー本体９２の下端側に位置するリング９４
と、このリング９４の内周側に設けられたベアリング９
５などから構成されている。カバー本体９２とリング９
４は一体成形されていてもかまわない。

第４図に示されるように、カバー取付はベース９３の上
端はブラケット７０に固定されている。

カバー取付はベース９３とカバー本体９２とは、互いに
ワイヤあるいはバンド９６によって固定されている。カ
バー取付はベース９３は、上側部分が縮径するような形
状にプレスによって成形された傾斜部９７を備えており
、この傾斜部９７に、通気孔９８が開設されている。通
気孔９８は、カバー本体９２が伸縮する際に、カバー本
体９２の内部の空気を出入りさせるためのものである。

この通気孔９８は、清浄な空気を取入れやすい懸架装置
上部に位置しているから、ダストカバー９１の内部に砂
塵等の固形異物を吸込みにくい構造になっている。しか
も、第３図に示されるように、カバー取付はベース９３
は車体のストラットタワー９９に入っているから、走行
中の跳ね水がかからないような構造である。

ベアリング９５は、第５図に示されるように、ワイヤま
たはバンド１１０によってアウタシリンダ２に固定され
ている。そしてこのベアリング９５に、カバー本体９２
の下部がスフウェア状に嵌合し、ベアリング９５に対し
てカバー本体９２が軸回りに回転できるようになってい
る。従って、操舵輪としての前輪のようにステアリング
の操作角に応じてブラケット７０がハウジング４の軸回
りに相対回転する場合にも、ダストカバー９１がねじれ
ることなく回転できる。

また、第６図に示したように、カバー本体９２の下部に
リブ１１１が形成されており、このリブ１１１とベアリ
ング９５との間に、カバー本体９２の内面に生じた結露
水等を排出できる程度の伜かな隙間１１２が設けられて
いる。

次に、上記構成の懸架装置１の作用について説明する。

ロッド６が中立状態からハウジング４に押込まれる方向
（縮み側）に移動する時、第２液室１２内の作動液の一
部が減衰力発生機構２４を通って第１液室１１側に流れ
込むとともに、ハウジング４内へのロッド６の押込み量
の増加分に応じて、ハウジング４内の作動液の一部がロ
ータリ弁３３とロッド内流通孔３１を通って第１チヤン
バ７１の液室７５に流れ込み、気室７７を更に圧縮する
。

この時、第２チヤンバ７２の開閉弁８３が開弁させられ
ていれば、ｔＪ２チャンバ７２の液室８２にも油が流入
して気室８６を圧縮するようになる。

すなわち、開閉弁８３が開弁状態にある時には２つの気
室７７．８６がガスばねとして共働するため、ばね定数
を下げることができる。開閉弁８３が閉じていれば、第
１チヤンバ７１の気室７７のみがガスばねとして働くた
め、ばね定数が上がる。

上記とは逆に、ロッド６がハウジング４から抜ける方向
（伸び側）に移動する場合には、第１液室１１内の作動
液の一部が減衰力発生機構２４を通りで第２液室１２に
流れ込むとともに、ハウジング４に対するロッド６の押
込み量の減少分に応じて、第１チヤンバ７１内の作動液
がロッド内流通孔３１とロータリ弁３３を通ってハウジ
ング４内に流れ込むことにより、気室７７の容量が増加
する。この時、第２チヤンバ７２の開閉弁８３が開弁さ
せられていれば°、第２チヤンノく７２内の油もハウジ
ング４内に流れ込むようになるから、２つの気室７７．
８６がガスばねとして共働し、低いぼね定数が得られる
。

ハウジング４内の液圧は、常時シール部４１゜４２に作
用する。高圧シール部４１においては、特にロッド６が
伸び側に移動する際に、作動液の一部が僅かずつリーク
するが、高圧シール部４１においてリークした液は低圧
シール部４２によって遮断され、更に隙間５１と流通孔
５３を通ってドレン貯留部６０に流れ込む。

ドレン貯留部６０にたまったリーク液量が増加すると、
次第に低圧シール部４２の締付力が増加し、ロッド６の
摺動抵抗が増してゆくとともに、低圧シール部４２の耐
圧限度に近付いてゆく。このため、定期的にプラグ６２
を外してドレン排出口６１を大気に開放するとともに、
ドレン貯留部６０内のリーク液の排出を行なう。この場
合、ドレン貯留部６０の内圧をモニターするセンサ（図
示せず）を設けることによって、ドレン貯留部６０に所
定量以上のリーク液がたまったことを運転者等が知るこ
とができるようにしてもよい。

ハウジング４に対してロッド６が伸び側あるいは縮み側
に相対移動する際、ノ１ウジング４の内部の作動液等が
発熱する。この熱は、可及的速やかにハウジング４の外
に放出することが望まれる。

しかして本実施例の懸架装置１においては、ドレン貯留
部６０内に、少なくともドレン排出口６１のところまで
リーク液１１３が満たされており、このリーク液１１３
がアウタシリンダ２とインナシリンダ３との間の熱伝導
性を高めるための熱伝導媒体としても機能するから、イ
ンナシリンダ３の内側に生じた熱を効率良くアウタシリ
ンダ２に伝えることができ、アウタシリンダ２を通じて
外部に放熱することができる。アウタシリンダ２とイン
ナシリンダ３との間に空気のみしか存在していないと、
空気層が断熱材として機能してしまうため、放熱の妨げ
になる。

従って、ドレン排出口６１を設ける位置は、適当な期間
リーク液をためておいてもドレン貯留部６０の内圧が許
容値内におさまる容量が得られてかつ放熱に必要な量の
リーク液を蓄えることのできるような高さであって、し
かもプラグ６２の脱着作業に支障のない位置に定められ
る。

アウタシリンダ２とインナシリンダ３との間の熱伝導性
を更に良くするための手段として、予めドレン排出口６
１の高さまで熱伝導率の高い液体を入れておいてもよい
。但し、ドレン貯留部６０にはシール部４１からリーク
したシリンダ内作動液が流入してくるため、熱伝導媒体
として予めドレン貯留部６０に入れておく液体は、作動
液と化学反応を生じないようなものが推奨される。

第７図に示された本発明の第２実施例のように、断面Ｕ
状に曲げられた鉄板等からなる複数の金属片１２２を、
シリンダ２，３間に接触状態でかけ渡すことにより、シ
リンダ２．３間の熱伝導性を良くするようにしてもよい
。これら金属片１２２は、シリンダ２，３の軸線方向に
沿っているとともに、シリンダ２．３の円周方向に複数
枚配置される。この場合、ドレン貯留部６０内の液は金
属片１２２に沿って流れ、シリンダ２，３間の熱交換を
助ける。

［発明の効果］ 本発明によれば、二重壁構造のアウタシリンダとインナ
シリンダとの間に設けられたドレン貯留部をドレンタン
クとして機能させるため、シール部から漏れる液を配管
を用いることなく処理でき、しかもハウジング内部に発
生した熱をこのドレン貯留部内の液等を通じて効率良く
放出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は懸架装置の縦断面図、第２図は第１図に示された懸
架装置の一部の拡大断面図、第３図は懸架装置の使用態
様の一例を示す側面図、第４図はダストカバーの上部付
近を示す断面図、第５図はダストカバーの下部付近を示
す断面図、第６図は第５図中のＶｌ−ＶＩ線に沿う断面
図、第７図は本発明の第２実施例を示す懸架装置の一部
の斜視図である。 １・・・流体圧式懸架装置、２・・・アウタシリンダ、
３・・・インナシリンダ、４・・・ハウジング、５・・
・ハウジングの開口端部、６・・・ロッド、１１．１２
・・・液室、４１・・・高圧シール部、４２・・・低圧
シール部、６０・・・ドレン貯留部、６１・・・ドレン
排出口、６２・・・プラグ、９１・・・ダストカバー　
１２２・・・金属片。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アウタシリンダおよびインナシリンダを含む二重
   壁構造をなしていてインナシリンダの内側に液室が設け
   られるハウジングと、このハウジングに対し軸線方向に
   移動自在に挿入されたロッドと、上記ハウジングのロッ
   ド挿入側開口端部の内面の高圧側部位に配置された高圧
   シール部と、上記高圧シール部よりも低圧側の部位に配
   置された低圧シール部と、上記アウタシリンダとインナ
   シリンダとの間の密閉された空間を利用して上記高圧シ
   ール部から漏れた液を貯留するドレン貯留部と、このド
   レン貯留部にたまった液を抜くための開閉可能なドレン
   排出口とを具備したことを特徴とする流体圧式懸架装置
   。
2. （２）上記ドレン貯留部に、上記ハウジング内に生じた
   熱をハウジング外に放出させやすくするための熱伝導媒
   体が収容されている請求項１記載の流体圧式懸架装置。
3. （３）上記熱伝導媒体が液体である請求項１記載の流体
   圧式懸架装置。
4. （４）上記熱伝導媒体が金属片である請求項１記載の流
   体圧式懸架装置。