JPH05213040A - ４輪車用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造の装置でローリングを理想的な減
衰特性で減衰させる。 【構成】 右車輪用メインダンパ２および左車輪用メイ
ンダンパ３を、車体側と車輪側との間に介装する。メイ
ンダンパ２の上部オイル室１０とメインダンパ３の下部
オイル室１１とを第１連通管１８，ベースバルブ７を介
して連通させる。メインダンパ２の下部オイル室１１と
メインダンパ３の上部オイル室１０とを第２連通管１
９，ベースバルブ７を介して連通させる。第１連通管１
８，第２連通管１９にベースバルブ２４付のロールダン
パ４，５を接続した。ベースバルブ７，２４を作動油が
通ってピッチング，バウンシング，ローリングが減衰さ
れる。簡単な構造でショックアブソーバの機能とスタビ
ライザーの機能を兼ね備えることができ、ロールダンパ
４，５の減衰特性を変えローリング特性を変えれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に使用する４
輪車用懸架装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の懸架装置としては、各車
輪毎に設けられるクッションばねやショックアブソーバ
以外に、旋回時や凹凸路を走行するときに車体がローリ
ングするのを抑えるスタビライザーを備えたものがあ
る。

【０００３】このスタビライザーはばね鋼からなるトー
ションバーであり、両端が左右の車輪側にそれぞれ固定
され、中央部が車体に枢支されていた。すなわち、車体
が上下に振動するとき（左右の車輪が同時に上下すると
き）には、このスタビライザーは何の作用も及ぼさない
が、左右何れかの車輪が車体に対して上下したときには
捻られ、その弾性の反力が反対側の車輪に伝わり反対側
の車輪を同じ方向へ動かして車体が傾斜するのを抑える
ことができる。

【０００４】そして、ローリングした車体が復元すると
きには、車体の揺動はショックアブソーバによって減衰
されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の懸架
装置では、スタビライザーを使用してローリングを抑え
るようにしても、一旦ローリングした後に車体を元の平
衡状態に戻すに当たっては、必ずしも最適な減衰特性を
もって減衰させることはできなかった。

【０００６】これは、ショックアブソーバは車体のピッ
チング，バウンシングおよびローリング等の運動現象の
別なく各車輪のストロークスピードにより減衰を発生さ
せる構造のため、ローリングした車体の揺動を減衰させ
るときに左右のショックアブソーバで減衰効果が異なる
ことがあるからである。すなわち、揺動時に生じる車体
左右での上下振動が左右別々に減衰され、片側は上下動
していないにも係わらず反対側では上下動しているとい
う状況が生じてしまう。

【０００７】このような不具合を解消するにはローリン
グを減衰させる専用のダンパをショックアブソーバ以外
に設ければよい。ところが、ローリングを抑えるために
スタビライザーと専用のダンパを設けたのでは、部品点
数が増えると共に構造が複雑になってしまう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る４輪車用懸
架装置は、シリンダ内がピストンによって上部オイル室
と下部オイル室とに画成された右車輪側油圧シリンダお
よび左車輪側油圧シリンダを、車輪側と車体側のうち一
方にシリンダ本体を連結し他方にピストンを連結して車
輪側と車体側の間に介装し、右車輪側油圧シリンダの上
部オイル室と左車輪側油圧シリンダの下部オイル室とを
第１連通路を介して連通させ、かつ右車輪側油圧シリン
ダの下部オイル室と左車輪側油圧シリンダの上部オイル
室とを第２連通路を介して連通させ、これら第１連通路
と第２連通路に、減衰発生用絞り部材をそれぞれ介装す
ると共に、シリンダ内がフリーピストンによって高圧ガ
ス室とオイル室とに画成されオイル室が絞りを介して接
続口に連通されたダンパをそれぞれ接続したものであ
る。

【０００９】

【作用】油圧シリンダの伸縮動作は、作動油が第１，第
２連通路中の絞り部材やダンパの絞りを通過するときの
通過抵抗によって減衰される。車体がローリングすると
車体左右に位置する油圧シリンダは伸縮方向が互いに逆
となり、縮み側となる油圧シリンダから押し出された作
動油と、伸び側となる油圧シリンダから押し出された作
動油は同一連通路を通ってダンパに導かれる。一方、縮
み側の油圧シリンダと伸び側の油圧シリンダに導入され
る作動油は、前記ダンパとは別のダンパから他方の連通
路を介して供給される。このため、ローリングによる車
体の揺動は２つの絞り部材と２つのダンパによって減衰
される。

【００１０】ピッチングやバウンシングが生じたときに
は左右の油圧シリンダが同方向へ伸縮し、各油圧シリン
ダの吐出側から押し出された作動油は第１および第２連
通路を通って他方の油圧シリンダの吸込側に導かれる。
ダンパへはピストンロッドの体積分の作動油のみが出入
りする。このため、ピッチングやバウンシングによる車
体の上下動は主に２つの絞り部材で減衰される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る４輪車用懸
架装置の構成図、図２は本発明に係る４輪車用懸架装置
のメインダンパを示す断面図、図３は本発明に係る４輪
車用懸架装置のロールダンパを示す断面図、図４は車体
がローリングしたときの作動油の流れ方向を示す図であ
る。なお、図１および図４は懸架装置を車体後方から見
た状態を示す。

【００１２】これらの図において、１は本発明に係る４
輪車用懸架装置で、この懸架装置１は例えば前輪側に装
着されるものを示す。なお、図１ないし図４では、前輪
を上下動自在に支持するリンク機構やクッションばね等
の他の懸架装置構成部材は省略した。

【００１３】懸架装置１は、メインダンパ２，メインダ
ンパ３と、これら両メインダンパどうしを連通する連通
管に接続されたロールダンパ４，ロールダンパ５を備え
ている。そして、メインダンパ２は右前輪側に配置さ
れ、メインダンパ３は左前輪側に配置されている。ま
た、本実施例では、ロールダンパ４はメインダンパ２側
に配置され、ロールダンパ５はメインダンパ３側に配置
されている。

【００１４】なお、本発明に係る懸架装置は、上述した
ように前輪側に装着する以外に、後輪側に装着すること
もでき、前輪側および後輪側の両方に装着することもで
きる。

【００１５】前記メインダンパ２およびメインダンパ３
は同一の構造とされている。それらの構成を図２に示す
メインダンパ２の拡大断面図によって説明する。メイン
ダンパ２は、油圧シリンダ６内に減衰発生用絞り部材と
してのベースバルブ７を装着して形成されている。

【００１６】油圧シリンダ６は、シリンダ上端部に固着
されたベースバルブ７により上端が閉塞され、下端がロ
ッドカバー８により閉塞されており、その内部はピスト
ン９によって上部オイル室１０と下部オイル室１１とに
画成されている。また、この油圧シリンダ６内には作動
油（図示せず）が充填されている。前記ピストン９のピ
ストンロッド１２は前記ロッドカバー８を貫通してシリ
ンダ下方へ突出している。

【００１７】６ａは上部オイル室１０に連通された上部
ポート、６ｂは下部オイル室１１に連通された下部ポー
トで、これらの上下ポート６ａ，６ｂは油圧シリンダ６
に形成されている。

【００１８】前記ベースバルブ７は、上部オイル室１０
の上壁を構成する絞り部１３と、この絞り部１３より細
く形成されて油圧シリンダ６の内周面との間にオイル通
路１４を形成する小径部１５とを備えている。絞り部１
３は、上部オイル室１０側とオイル通路１４側とを連通
する小孔１３ａ，１３ｂが穿設されており、一方の小孔
１３ａのオイル通路１４側の開口部は板ばね式のチェッ
クバルブ１６で閉塞され、他方の小孔１３ｂの上部オイ
ル室１０側の開口部はチェックバルブ１７で閉塞されて
いる。

【００１９】すなわち、このベースバルブ７は両利き構
造とされ、作動油が上部オイル室１０からオイル通路１
４側へ流れるときに小孔１３ａを通って抵抗を生じ、逆
にオイル通路１４側から上部オイル室１０側へ流れると
きには小孔１３ｂを通って抵抗が生じる。

【００２０】上述したように構成されたメインダンパ２
は、ベースバルブ７の上部突出部を自動車の車体（図示
せず）に連結し、かつピストンロッド１２の下端部を右
前輪の懸架用リンク等などの車輪と共に上下する部位に
枢支させて、車体側と右前輪側との間に介装されてい
る。また、左前輪側のメインダンパ３も同様にしてベー
スバルブ７を車体側に連結し、ピストンロッド１２を左
前輪側に枢支させて両者の間に介装されている。

【００２１】そして、右側のメインダンパ２と左側のメ
インダンパ３は、図１に示すように第１連通管１６およ
び第２連通管１７を介して互いに接続されている。右側
のメインダンパ３の上部ポート６ａは第１連通管１８を
介して左側のメインダンパ２の下部ポート６ｂに連通さ
れ、右側のメインダンパ２の下部ポート６ｂは第２連通
管１９を介して左側のメインダンパ３の上部ポート６ａ
に連通されている。なお、第１連通管１６および第２連
通管１７は、高圧用のパイプであって低膨張，低抵抗な
ものが使用されている。

【００２２】すなわち、メインダンパ２の上部オイル室
１０とメインダンパ３の下部オイル室１１とは、第１連
通管１８およびベースバルブ７の小孔１３ａ，１３ｂ等
からなる連通路を介して連通され、メインダンパ２の下
部オイル室１１とメインダンパ３の上部オイル室１０と
は、第２連通管１９およびベースバルブ７の小孔１３
ａ，１３ｂ等からなる連通路を介して連通される。そし
て、それらの連通路中には、絞りを構成する絞り部１３
が介装されることになる。

【００２３】前記第１連通管１８，第２連通管１９に
は、前記ロールダンパ４，５が接続管２０，２１を介し
てそれぞれ接続されている。ロールダンパ４，５は同一
の構造とされている。ここで、それらの構成を図３に示
すロールダンパ４の拡大断面図によって説明する。

【００２４】ロールダンパ４は、フリーピストン２２を
内蔵するシリンダ２３に絞りとしてのベースバルブ２４
を装着して構成されている。フリーピストン２２はシリ
ンダ２３内をガス室２５とオイル室２６とに画成し、シ
リンダ２３内に上下動自在に嵌挿されている。

【００２５】シリンダ２３は上端部がヘッドカバー２７
によって閉塞され下端部がベースバルブ２４によって閉
塞されており、ガス室２５には高圧ガスが封入され、オ
イル室２６には作動油が充填されている。２３ａはこの
シリンダ２３のポートで、接続管２０が接続されてい
る。なお、このポート２３ａが本発明に係るダンパの接
続口を構成している。

【００２６】なお、ベースバルブ２４は、上述したメイ
ンダンパ２，３のベースバルブ７と同等の構造とされて
いる。すなわち、ベースバルブ２４は、前記オイル室２
６の底壁を構成する絞り部２８と、オイル通路２９を形
成する小径部３０と、小孔２８ａ，２８ｂと、チェック
バルブ３１，３２等を備えている。

【００２７】すなわち、このロールダンパ４も両利き構
造とされ、作動油がオイル室２６側からオイル通路２９
側へ流れるときに小孔２８ａを通って抵抗を生じ、逆に
オイル通路２８側からオイル室２６側へ流れるときには
小孔２８ｂを通って抵抗が生じることになる。そして、
オイル室２６内に作動油が圧送されて内圧が高まると、
フリーピストン２２が上側に移動して高圧ガスを圧縮す
ることになる。また、オイル室２６内の圧力が低下する
と、逆にフリーピストン２２が高圧ガスによって付勢さ
れて下側に移動することになる。

【００２８】次に、このように構成された４輪車用懸架
装置１の動作について説明する。先ず、ピッチングやバ
ウンシング等が生じて車体前部が上下に振動する（右前
輪と左前輪が車体に対して同時に上下する）場合につい
て説明する。この場合には、左右のメインダンパ２，３
が同時に伸縮することになる。

【００２９】両メインダンパ２，３が縮むと、作動油は
図１中実線矢印で示すように流れる。すなわち、油圧シ
リンダ６の上部オイル室１０内の作動油はピストン９の
上昇動作によって押されてベースバルブ７の小孔１３ａ
からオイル通路１４へ流され、上部ポート６ａから第１
連通管１８あるいは第２連通管１９へ流される。作動油
はベースバルブ７を通過するときに抵抗を受けることに
なる。

【００３０】右側のメインダンパ２から第１連通管１８
に送られた作動油のうち大部分は左側のメインダンパ３
の下部オイル室１１へ送られる。そして、メインダンパ
２から送り出された作動油のうち、メインダンパ３のピ
ストンロッド１２の体積分に相当する僅かな量の作動油
が接続管２０を通ってロールダンパ４へ送られる。

【００３１】同様に左側のメインダンパ３から第２連通
管１９に送られた作動油は大部分が右側のメインダンパ
２の下部オイル室１１へ送られ、メインダンパ２のピス
トンロッド１２の体積分に相当する僅かな量の作動油が
接続管２１を通ってロールダンパ５へ送られる。

【００３２】ロールダンパ４，５へ送られた作動油は、
オイル通路２９からベースバルブ２４の小孔２８ａを通
ってオイル室２６内に導かれる。作動油はこのときにも
ベースバルブ２４を通過することで抵抗を受ける。そし
て、オイル室２６の内圧が上昇してフリーピストン２２
がガス室２５側へ移動する。

【００３３】一方、両メインダンパ２，３が伸びる場合
には、作動油は図１中に破線矢印で示したように、上述
した場合とは逆方向に流される。すなわち、ピストン９
が下側へ移動すると、メインダンパ２の下部ポート６ｂ
から作動油が第２連通管１９に送り出され、メインダン
パ３の下部ポート６ｂから作動油が第１連通管１８に送
り出される。それと共に、ピストン下降動作によって減
圧された上部オイル室１０に、作動油がメインダンパ２
では第１連通管１８から送り込まれ、メインダンパ３で
は第２連通管１９から送り込まれる。

【００３４】連通管１８，１９からメインダンパ２，３
へそれぞれ送り込まれた作動油は、オイル通路１４から
ベースバルブ７の小孔１３ｂを通って上部オイル室１０
へ流れ込む。そして、ベースバルブ７を通過するときに
抵抗を受ける。

【００３５】第１連通管１８からメインダンパ２へ流れ
込まれた作動油のうちメインダンパ３のピストンロッド
１２の体積分に相当する作動油は、ロールダンパ４から
補充され、第２連通管１９からメインダンパ３へ流れ込
む作動油のうちメインダンパ２のピストンロッド１２の
体積分に相当する作動油は、ロールダンパ５から補充さ
れる。すなわち、ロールダンパ４，５内の作動油は高圧
ガスにより付勢されたフリーピストン２２によって常に
押圧されている関係から、メインダンパ２の上部オイル
室１０の圧力がピストン下降によって低下すると、その
作動油はベースバルブ２４を通ってロールダンパ４，５
から押し出される。なお、このときにも、作動油はベー
スバルブ２４の小孔２８ｂを通ることで抵抗を受けるこ
とになる。

【００３６】したがって、ピッチングやバウンシング等
によって両メインダンパ２，３が同時に伸縮するときに
は、車体の上下動は主に両メインダンパ２，３のベース
バルブ７で減衰される。なお、ロールダンパ４，５に作
動油が出入りすることによっても減衰が生じるが、作動
油の出入り量はピストンロッド１２の体積分であり、全
体の減衰に対する寄与度は小さい。

【００３７】一方、ローリングが生じて車体が左右に揺
動する場合（右前輪と左前輪とが車体に対して交互に上
下する場合）は、作動油は図４に実線矢印で示すように
流される。図４では車体が右側に傾斜したときの状態を
示す。

【００３８】車体が図４に示すように右側に傾斜したと
きには、右側のメインダンパ２が縮み、左側のメインダ
ンパ３が伸びる。右側のメインダンパ２からベースバル
ブ７を介して送り出された作動油と、左側のメインダン
パ３の下部オイル室１１から送り出された作動油は、そ
の全量が第１連通管１８を介してロールダンパ４へ送り
込まれる。そして、ロールダンパ４のベースバルブ２４
を通ってオイル室２６内に導かれる。

【００３９】一方、右側のメインダンパ２の下部オイル
室１１や、左側のメインダンパ３の上部オイル室１０に
吸い込まれる作動油は、その全量が第２連通管１９を介
してロールダンパ５から供給される。

【００４０】車体が左側に傾斜したときには、作動油は
上述した場合とは逆方向へ流されることになる。

【００４１】したがって、ローリングによる車体の揺動
は左右のメインダンパ２，３のベースバルブ７と、左右
のロールダンパ４，５のベースバルブ２４とによって減
衰されることになる。このため、本実施例で示した懸架
装置１は、実質的にスタビライザーの機能を果たすよう
になる。

【００４２】このため、この懸架装置１では、ショック
アブソーバの機能とスタビライザーの機能を兼ね備える
ことになる。

【００４３】また、この懸架装置１は、ベースバルブ
７，２４での減衰特性を変更すること以外に、メインダ
ンパ２，３の油圧シリンダー６のピストン／ロッド断面
比を変えることによってもセッティングを変更すること
ができるので、セッティングの自由度を大きくすること
ができる。なお、各減衰特性を調整可能な構造とすれ
ば、特性を走行条件に合わせて適宜変更することができ
る。

【００４４】さらに、本発明の懸架装置１は、従来の懸
架装置のショックアブソーバをメインダンパ２，３に置
き換え、そのメインダンパ２，３にオイル配管を介して
ロールダンパ４，５を接続するだけで実施でき、しか
も、メインダンパ２，３は従来のショックアブソーバの
設計ノウハウや部品等を活用できるので、本発明を実施
するに当たって容易である。加えて、ロールダンパ４，
５はオイル配管を使用してメインダンパ２，３に接続す
ればよいので、その配置位置の自由度が高い。なお、本
発明の懸架装置１では、アクチュエータによる減衰特性
切替えの電子制御技術なども流用可能である。

【００４５】なお、上記実施例では、メインダンパ２，
３の油圧シリンダ６のシリンダ本体を車体側に連結し、
ピストンロッド１２を前輪側に枢支させた例について説
明したが、それとは逆に、シリンダ本体を前輪側に枢支
させ、ピストンロッド１２を車体側に連結させることも
できる。そのようにしても上記実施例と同等の効果が得
られる。

【００４６】さらに、上記実施例では絞り部材としての
ベースバルブ７の絞り部１３を油圧シリンダ６内に配置
したが、その配置位置としては、第１連通管１８，第２
連通管１９の途中とすることもできる。本実施例のよう
に両メインダンパ２，３の上部オイル室１０と接続管２
０，２１の接続点との間にベースバルブ７を位置づける
と、その部分は最も多く作動油が流れる関係から減衰力
を高めることができる。また、ロールダンパ４，５に設
けるベースバルブ２４としては、本実施例に示した両利
き構造のもの以外に、片利き構造のものでもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る４輪車
用懸架装置は、シリンダ内がピストンによって上部オイ
ル室と下部オイル室とに画成された右車輪側油圧シリン
ダおよび左車輪側油圧シリンダを、車輪側と車体側のう
ち一方にシリンダ本体を連結し他方にピストンを連結し
て車輪側と車体側の間に介装し、右車輪側油圧シリンダ
の上部オイル室と左車輪側油圧シリンダの下部オイル室
とを第１連通路を介して連通させ、かつ右車輪側油圧シ
リンダの下部オイル室と左車輪側油圧シリンダの上部オ
イル室とを第２連通路を介して連通させ、これら第１連
通路と第２連通路に、減衰発生用絞り部材をそれぞれ介
装すると共に、シリンダ内がフリーピストンによって高
圧ガス室とオイル室とに画成されオイル室が絞りを介し
て接続口に連通されたダンパをそれぞれ接続したため、
ローリングによる車体の揺動は２つの絞り部材と２つの
ダンパによって減衰され、ピッチングやバウンシングに
よる車体の上下動は主に２つの絞り部材で減衰される。

【００４８】したがって、本発明に係る４輪車用懸架装
置はショックアブソーバの機能とスタビライザーの機能
を兼ね備えることになるので、スタビライザーやローリ
ング用のダンパを用いずに単純な構造によってローリン
グによる車体の揺動を確実に減衰させることができる。

【００４９】また、ダンパでの減衰特性を変えると、ダ
ンパはピッチングやバウンシング等に対しては減衰効果
が少ない関係から、ピッチングやバウンシング等を減衰
させるときの特性が大きく変わることなくローリングに
対する減衰効果を変えることができる。このため、ピッ
チング，バウンシングと、ローリングのそれぞれに対し
て理想的な減衰特性に近づけたセッティングが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る４輪車用懸架装置の構成図であ
る。

【図２】本発明に係る４輪車用懸架装置のメインダンパ
を示す断面図である。

【図３】本発明に係る４輪車用懸架装置のロールダンパ
を示す断面図である。

【図４】車体がローリングしたときの作動油の流れ方向
を示す図である。

【符号の説明】

１ ４輪車用懸架装置 ２ メインダンパ ３ メインダンパ ４ ロールダンパ ５ ロールダンパ ６ 油圧シリンダ ７ ベースバルブ ９ ピストン １０ 上部オイル室 １１ 下部オイル室 １８ 第１連通管 １９ 第２連通管 ２０ 接続管 ２１ 接続管 ２２ フリーピストン ２３ シリンダ ２４ ベースバルブ ２５ ガス室 ２６ オイル室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内がピストンによって上部オイ
   ル室と下部オイル室とに画成された右車輪側油圧シリン
   ダおよび左車輪側油圧シリンダを、車輪側と車体側のう
   ち一方にシリンダ本体を連結し他方にピストンを連結し
   て車輪側と車体側の間に介装し、右車輪側油圧シリンダ
   の上部オイル室と左車輪側油圧シリンダの下部オイル室
   とを第１連通路を介して連通させ、かつ右車輪側油圧シ
   リンダの下部オイル室と左車輪側油圧シリンダの上部オ
   イル室とを第２連通路を介して連通させ、これら第１連
   通路と第２連通路に、減衰発生用絞り部材をそれぞれ介
   装すると共に、シリンダ内がフリーピストンによって高
   圧ガス室とオイル室とに画成されオイル室が絞りを介し
   て接続口に連通されたダンパをそれぞれ接続したことを
   特徴とする４輪車用懸架装置。