JPH07167195A - 車両用緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 緩衝装置が急速に縮んだときにばね定数を小
さくして乗り心地を確保し、この機能を電子部品を用い
ずに実現させて構造の簡素化を図る。 【構成】 油圧シリンダ２、ガスばね３とで緩衝装置本
体４を形成する。ガスばね３にスプール弁５を介して補
助ガス室６を連通させる。スプール２０をばねにより常
時開とし、その入力部をガスばね３内に絞り通路２５を
介して連通させた。緩衝装置本体４が緩やかに縮むとき
にガスばね３の固有のばね定数が得られ、急速に縮むと
きにガスばね３の容積が補助ガス室６分だけ大きくなっ
てばね定数が小さくなる。したがって、緩衝装置本体４
が急速に縮んだとしても乗り心地を確保できる。電子部
品を使用しないので構造が簡単である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や自動二輪車等
に用いる車両用緩衝装置に関し、特にばね定数を変える
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の車輪側と車体側との間に介
装される緩衝装置のうちばね定数を変えることができる
ものとしては、空気ばねを弾性部材として用いてこの空
気ばねの空気室の圧力を制御するようにしたものがあ
る。この種の緩衝装置は、絞り付きピストンをシリンダ
本体内に嵌挿させてなる油圧シリンダと、この油圧シリ
ンダのシリンダ本体とピストンロッドとに固着された空
気ばねとによって緩衝装置本体が形成されており、前記
空気ばねに空気流量制御弁を介して副空気タンクを連通
させて構成されていた。

【０００３】前記空気流量制御弁は、空気ばね内と副空
気タンク内とを連通する連通路中に通路断面積を選択的
に変える構造の弁体が配置され、この弁体をアクチュエ
ータによって駆動するように構成されていた。

【０００４】すなわち、この緩衝装置では、空気流量制
御弁によって前記連通路の通路断面積を０にする（連通
路を弁体によって閉塞させる）ことによって、空気ばね
はその空気室が密閉状態となって大きなばね力（ばね定
数）が得られる。また、前記連通路の通路断面積を前記
状態より大きくすることによって、空気ばねが伸び縮み
するときに空気が連通路を介して副空気タンクに出入り
するようになり、空気ばねの内圧が相対的に小さくなる
から、空気ばねのばね力は上述した場合よりも小さくな
る。

【０００５】そして、このように構成された緩衝装置
は、高速走行時には車体が安定するようにばね定数が大
きく設定され、悪路走行時には乗り心地が損なわれるこ
とのないようにばね定数が小さく設定されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
構成された緩衝装置では、ばね定数が小さくなるように
設定してあったとしても、車輪が路上の突起を乗り越え
たりして緩衝装置が急速に縮むような場合には、車体に
加えられる衝撃を抑えることはできないという問題があ
った。言い換えれば、車体の挙動に追従してばね定数が
変わる構造にはなっていなかった。

【０００７】また、流量制御弁の弁体を駆動するための
アクチュエータやアクチュエータ制御装置といった電子
部品が必要で、構造が複雑になるという問題もあった。

【０００８】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、車体の挙動に追従してばね定数を変
化させ、緩衝装置が急速に縮んだときにばね定数を小さ
くして乗り心地を確保できるようにすると共に、このよ
うな機能を電子部品を用いずに実現させて構造の簡素化
を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る車両用
緩衝装置は、ピストンロッドに固着された絞り付きピス
トンがシリンダ本体に嵌挿され、車輪側と車体側のうち
一方にシリンダ本体が連結され他方にピストンロッドが
連結されて車輪側と車体側の間に介装された油圧シリン
ダと、前記ピストンロッドおよびシリンダ本体に固着さ
れたガスばねとによって緩衝装置本体を形成し、前記ガ
スばねのガス室にスプール弁を介して補助ガス室を連通
させてなり、このスプール弁のスプールを、ばねによっ
て開側へ付勢されかつガスばねのガス室と補助ガス室と
の間の連通路を開閉する構造とし、このスプールの入力
部をガスばねのガス室に絞り通路を介して連通させたも
のである。

【００１０】第２の発明に係る車両用緩衝装置は、ピス
トンロッドに固着された絞り付きピストンがシリンダ本
体に嵌挿され、車輪側と車体側のうち一方にシリンダ本
体が連結され他方にピストンロッドが連結されて車輪側
と車体側の間に介装された主油圧シリンダと、前記ピス
トンロッド側とシリンダ本体側との間に介装された圧縮
コイルばねとによって緩衝装置本体を形成し、この緩衝
装置本体における前記圧縮コイルばねのシリンダ本体側
端部とシリンダ本体側の車両連結部との間に、前記シリ
ンダ本体にシリンダ部が一体的に形成されかつこのシリ
ンダ部内に主油圧シリンダのピストンの軸線と同一方向
に配置されたピストンが嵌挿された副油圧シリンダを介
装すると共に、この副油圧シリンダにおける緩衝装置本
体が縮むときに圧縮側となる方のオイル室をスプール弁
を介してリザーブタンクに連絡させてなり、このスプー
ル弁のスプールを、ばねによって開側へ付勢されかつリ
ザーブタンクと副油圧シリンダとの間の連通路を開閉す
る構造とし、このスプールの入力部を、主油圧シリンダ
と副油圧シリンダの少なくとも一方であって緩衝装置本
体が縮むときに圧縮側となるオイル室に絞り通路を介し
て連通させたものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、緩衝装置本体の縮む速度が
比較的緩やかである場合には緩衝装置本体から絞り通路
を介してスプールの入力部にガス圧（第１の発明）ある
いは油圧（第２の発明）が加わり、スプール弁が閉じら
れる。その結果、第１の発明に係る緩衝装置のばね定数
は、ガスばねと補助ガス室との連通が絶たれてガスばね
自体がもつ固有のばね定数になる。第２の発明に係る緩
衝装置では、副油圧シリンダの圧縮側オイル室に連通さ
れたオイル通路が閉塞されてこのオイル室からオイルが
流出することがなく、圧縮コイルばねの両端が緩衝装置
本体に対して固定される。このため、第２の発明に係る
緩衝装置のばね定数は、圧縮コイルばね自体がもつ固有
のばね定数となる。

【００１２】路面の突起を車輪が乗り越えたときなどで
緩衝装置本体の縮む速度が急峻である場合には、第１の
発明に係る緩衝装置では絞り通路の絞りが邪魔をしてガ
ス圧力がスプールの入力部に伝播され難くなり、スプー
ル弁が開状態に保持される。このため、この場合にはス
プール弁の連通路を通ってガスばねから補助ガス室へ空
気が流出する。すなわち、ガスばねの実質的な容積が補
助ガス室の分だけ大きくなり、内圧が小さくなってばね
定数が小さくなる。一方、第２の発明に係る緩衝装置で
は、絞り通路の絞りが邪魔をして油圧がスプールの入力
部に伝播され難くなり、スプール弁が開状態に保持され
るから、スプール弁の連通路を通って副油圧シリンダの
圧縮側オイル室からリザーブタンクへオイルが流出す
る。このため、副油圧シリンダが縮んで圧縮コイルばね
におけるシリンダ本体側の端部が相対的に圧縮方向とは
反対側へ移動する。すなわち、圧縮コイルばねの有効長
さが長くなって実質的なばね定数が小さくなる。

【００１３】

【実施例】以下、第１の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は第１の発明に係る車
両用緩衝装置の断面図、図２は図１におけるII−II線断
面図、図３は第１の発明に係る車両用緩衝装置のばね定
数変化を示すグラフ、図４は第１の発明に係る車両用緩
衝装置の動作を説明するための図で、同図（ａ）は緩衝
装置本体が比較的緩やかに縮むときのスプール弁の動作
を示し、同図（ｂ）は緩衝装置本体が急速に縮むときの
スプール弁の動作を示す。

【００１４】これらの図において、１は第１の発明に係
る車両用緩衝装置で、この緩衝装置１は油圧シリンダ２
とガスばね３とから緩衝装置本体４が形成され、前記ガ
スばね３に後述するスプール弁５を介して補助ガス室６
を連通させて構成されている。なお、本実施例ではこの
緩衝装置１を自動車に装着する場合について説明する。

【００１５】前記油圧シリンダ２は、ピストンロッド７
に固着された絞り付きピストン８をシリンダ本体９に上
下移動自在に嵌挿させると共に、このシリンダ本体９内
の下端部にフリーピストン１０を上下移動自在に嵌挿さ
せて形成されている。シリンダ本体９内における前記フ
リーピストン１０より上側にはオイルが満たされ、フリ
ーピストン１０より下側には高圧ガスが充填されてい
る。すなわち、このシリンダ本体９内には、フリーピス
トン１０より上側であってピストン８によって画成され
た上部オイル室９ａ、下部オイル室９ｂと、フリーピス
トン１０より下側となる高圧ガス室９ｃとが設けられて
いる。

【００１６】１１は前記上部オイル室９ａと下部オイル
室９ｂとを連通するオイル通路で、このオイル通路１１
は、上部オイル室側開口が絞り１２によって閉塞された
ものと、下部オイル室側開口が絞り１３によって閉塞さ
れたものとで複数設けられている。

【００１７】そして、この油圧シリンダ２は、ピストン
ロッド７の上端部を例えば車体側に連結させると共にシ
リンダ本体９の下端部を車輪側に連結させ、車体側と車
輪側との間に介装される構造になっている。すなわち、
本実施例に係る懸架装置１は自動車に適用する場合には
各車輪毎に計４個装着される。

【００１８】前記ガスばね３は、ピストンロッド７に固
着された金属製筒状体１４と、この筒状体１４とシリン
ダ本体９とに固着されたゴムからなるダイヤフラム１５
とから形成されている。前記筒状体１４は、下方に向け
て開口する略有底筒状に形成されてシリンダ本体９の上
部を全周にわたって囲むように構成され、上側に位置す
る底部にピストンロッド７が貫通されてこれに固着され
ており、外周部に後述するスプール弁５が設けられてい
る。

【００１９】前記ダイヤフラム１５はこの筒状体１４の
下部開口部を閉塞するように取付けられている。すなわ
ち、ダイヤフラム１５は平面視において環状に形成さ
れ、外周部が前記筒状体１４に締付けバンド１６によっ
て気密を確保しつつ固着されると共に、内周部がシリン
ダ本体９に前記同様に締付けバンド１７によって気密を
確保しつつ固着されている。

【００２０】そして、このガスばね３は、前記筒状体１
４とダイヤフラム１５およびシリンダ本体９の上部とに
よって囲まれた空間Ａ内に空気あるいは窒素ガス等のガ
スを圧入することによって、シリンダ本体９を図におい
て下方へ付勢するように構成されている。空間Ａがガス
ばね３のガス室を構成している。

【００２１】このように構成された緩衝装置本体４で
は、車輪（図示せず）が路面の突起を乗り越えたり、車
体がローリングあるいはバウンシング，ピッチングを起
こしたりして油圧シリンダ２が縮むときには、前記空間
Ａが密閉されている場合にはガスばね３のばね力によっ
て車輪から車体へ加わる力が緩和される。また、油圧シ
リンダ２が縮んだり伸びたりしてピストン８が油圧シリ
ンダ本体９に対して上下に移動すると、ピストン８の絞
り１２あるいは絞り１３を押し開くようにしてオイルが
オイル通路１１を介して上下オイル室間を行き来するこ
とになり、油圧シリンダ２の伸び縮み動作が減衰され
る。なお、このときの上部オイル室９ａと下部オイル室
９ｂの容積変化はピストンロッド７のシリンダ本体９内
への侵入量分だけ異なるが、これは、フリーピストン１
０がシリンダ本体９に対して上下することによって相殺
される。

【００２２】前記スプール弁５は、前記筒状体１４の外
周部に一体に設けられたバルブボディ１９にスプール２
０と、スプール付勢機構２１と、絞り機構２２とを取付
けて構成されている。前記スプール２０はバルブボディ
１９の円形孔１９ａにその軸線方向に沿って移動自在に
嵌挿され、前記円形孔１９ａを一部としてバルブボディ
１９に形成された連通路２３を作動位置に応じて開閉す
る構造になっている。

【００２３】前記スプール２０は、その軸方向略中央部
が両端部に較べて細く形成されており、この小径部２０
ａの周囲の空間が連通路２３の一部となるように構成さ
れている。前記連通路２３は、前記ガスばね３の内部空
間Ａと補助ガス室６を連通するように形成されている。
また、補助ガス室６は、本実施例ではガスばね３を形成
する筒状体１４の外周部に金属からなる環状のチャンバ
ー２４を溶接して形成されている。なお、溶接は補助ガ
ス室６内の気密を保つようにチャンバー２４と筒状体１
４の接合部全域にわたって行ってある。また、補助ガス
室６の圧力は、緩衝装置４が伸びきった状態でのガスば
ね３のガス圧力と同圧に設定されている。

【００２４】前記スプール付勢機構２１はスプール２０
を開側へ付勢する構造になっており、バルブボディ１９
に螺合されたアジャストボルト２１ａと、このアジャス
トボルト２１ａとスプール２０の閉方向前側となる端面
との間に弾装された圧縮コイルばね２１ｂとから形成さ
れている。なお、２１ｃはアジャストボルト２１ａの抜
け止めとなるサークリップである。また、アジャストボ
ルト２１ａは、その外周部にＯリング２１ｄが装着さ
れ、このＯリング２１ｄとバルブボディ１９のボルト穴
１９ｂとの間に生じる摩擦抵抗によって、自然に緩むこ
とがないように構成されている。

【００２５】前記絞り機構２２は、スプール２０の入力
部（スプール２０の開方向前側となる端面）となる位置
に開口する絞り通路２５に図２に示すようにニードル２
６を臨ませて構成され、絞り通路２５の通路断面積をニ
ードル２６の差込み量に応じて増減させる構造になって
いる。ニードル２６はバルブボディ１９に螺合されて先
端の針部が絞り通路２５に臨んでいる。このニードル２
６も外周部にＯリング２６ａが装着され、このＯリング
２６ａとバルブボディ１９のニードル用穴１９ｃとの間
に生じる摩擦抵抗によって、自然に緩むことがないよう
に構成されている。なお、２２ａはニードル２６の抜け
止めとなるサークリップである。

【００２６】このように構成されたスプール弁５は、絞
り通路２５からスプール２０に圧力が加わらない状態で
は、スプール２０が図１および図４（ｂ）に示すように
スプール付勢機構２１により押されて円形孔１９ａ内の
最も奥に位置づけられて開かれる。このときには、ガス
ばね３の内部空間Ａが連通路２３を介して補助ガス室６
に連通される。一方、図４（ａ）に示すように、絞り通
路２５からスプール２０の入力部に加えられる圧力によ
ってスプール２０が圧縮コイルばね２１ｂのばね力に抗
して左側へ移動すると、連通路２３がスプール２０によ
って閉塞されてスプール弁５が閉じられる。このときに
は、ガスばね３の内部空間Ａは密閉されることになる。

【００２７】次に、第１の発明に係る車両用緩衝装置の
動作を説明する。緩衝装置本体４が比較的緩やかに縮む
と、ガスばね３の内部空間Ａの圧力が徐々に高まり、連
通路２３を介して補助ガス室６に加わると共に、絞り通
路２５を介してスプール２０の入力部に加えられる。こ
のとき、絞り通路２５を介してスプール２０の入力部に
加わった圧力が圧縮コイルばね２１ｂのばね力より大き
くなると、図４（ａ）に示すようにスプール２０が図に
おいて左側へ移動し、連通路２３がスプール２０によっ
て閉塞されてスプール弁５が閉じる。

【００２８】この状態では、緩衝装置本体４が縮むにつ
れてガスばね３の内部空間Ａのみで圧力上昇が起こる。
すなわち、このときのガスばね３のばね定数はそれ自体
がもつ固有の値となる。

【００２９】また、車輪が路上の突起を乗り越えたりし
て緩衝装置本体４が急速に縮むときには、ガスばね３の
圧力上昇が急峻であるため、このガス圧は絞り通路２５
の絞りによって邪魔されてスプール２０の入力部へは伝
播され難くなり、スプール弁５は開状態に保持される。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、ガスばね３内のガ
スが連通路２３を通って補助ガス室６に流出する。

【００３０】このときには、ガスばね３の内部空間Ａの
実質的な容積が補助ガス室６の分だけ大きくなって内圧
が小さくなるので、ガスばね３のばね定数は上述した緩
やかに縮む場合に較べて小さくなる。

【００３１】ばね定数が変化する様子を図３に示す。同
図に示すように、ピストン速度が比較的遅いＶ₁ の範囲
にあるときにはばね定数が比較的大きく、ピストン速度
が比較的速いＶ₂ の範囲にあるときにはばね定数が比較
的小さくなる。また、Ｖ₁ とＶ₂ の間の範囲ではピスト
ン速度が高くなるにしたがってばね定数が徐々に漸次小
さくなっている。これは、スプール２０が全開位置と全
閉位置との間になる位置に移動しているからである。な
お、スプール２０は圧縮コイルばね２１ｂによって開側
へ付勢されているため、絞り通路２５を介して伝播され
る圧力に応じて移動量が変化する。すなわち、例えばガ
スばね３内のガス圧が高まる場合、圧力上昇速度が速く
なればなるほど絞り通路２５を介してスプール２０の入
力部に伝播される圧力が低くなり、スプール２０が移動
し難くなってスプール弁５が閉じ難くなる。このため、
緩衝装置本体４が縮むときの速度に応じてスプール弁５
の開度が変化することになる。なお、絞り通路２５での
絞り量は、上述したようにニードル２６のねじ込み量を
変えることによって調整することができる。

【００３２】したがって、緩衝装置本体４が縮む速度に
応じて、言い換えれば、車体の挙動に追従してばね定数
が変わることになる。また、このような挙動追従形の緩
衝装置を得るに当たって電子部品を一切使用してしない
ので、構成の簡略化を図ることができる。

【００３３】なお、本実施例では補助ガス室６をガスば
ね３に一体的に設けた例を示したが、補助ガス室６はガ
スばね３から離間させて形成してもよい。また、本実施
例ではピストンロッド７の上端部を車体側に連結すると
共にシリンダ本体９の下端部を車輪側に連結したが、こ
れとは逆に構成し、図に示すピストンロッド７の上端部
を車輪側に連結し、シリンダ本体９の下端部を車体側に
連結してもよい。また、本発明に係る緩衝装置は自動車
に適用する以外に、自動二輪車等種々の車両に適用する
ことができる。

【００３４】第２の発明に係る車両用緩衝装置を図５お
よび図６によって詳細に説明する。図５は第２の発明に
係る車両用緩衝装置の断面図、図６はスプール弁の動作
を説明する断面図で、同図（ａ）は緩衝装置本体が比較
的緩やかに縮むときのスプール弁の動作を示し、同図
（ｂ）は緩衝装置本体が急速に縮むときのスプール弁の
動作を示す。これらの図において前記図１ないし図４で
説明したものと同一もしくは同等部材については、同一
符号を付し詳細な説明は省略する。

【００３５】図５および図６において符号３１は第２の
発明に係る車両用緩衝装置で、この緩衝装置３１は、主
油圧シリンダ３２および圧縮コイルばね３３等によって
形成された緩衝装置本体３４と、この緩衝装置本体３４
に接続されたスプール弁装置３５とから構成されてい
る。前記主油圧シリンダ３２は、シリンダ本体３６の下
部に絞り付きピストン８を上下移動自在に嵌挿させ、ピ
ストンロッド７をシリンダ本体３６から下方に突出させ
て形成されている。このピストンロッド７は下端部が例
えば車輪側に連結される構造になっている。そして、前
記ピストン８によって上下２室に画成された主油圧シリ
ンダ３２内はオイルで満たされ、ピストン８より上側に
位置する上部オイル室３２ａ（主油圧シリンダ３２が縮
むときに圧縮側となる方のオイル室）が連通ホース３７
を介してスプール弁装置３５に連通されている。

【００３６】なお、主油圧シリンダ３２には前記図１で
示したようなフリーピストンは装着されていない。この
ため、緩衝装置本体３４が伸び縮みするときのピストン
ロッド７の体積増減分に相当するオイルが前記連通ホー
ス３７を介して主油圧シリンダ３２に対して出入りする
ことになる。

【００３７】圧縮コイルばね３３は、シリンダ本体３６
の外周部に螺合されたばね受け３８とピストンロッド７
の下端部との間に介装されている。３９はばね受け３８
が緩むのをダブルナット構造によって阻止するためのロ
ックナットである。

【００３８】また、シリンダ本体３６の上部には、この
シリンダ本体３６をシリンダ部として形成された副油圧
シリンダ４１が設けられている。この副油圧シリンダ４
１は、絞り付きピストン４２が主油圧シリンダ３２のピ
ストン８と同一軸線上に配置され、シリンダ部４１ａに
前記軸線に沿って上下移動自在となるように嵌挿されて
おり、このピストン４２のピストンロッド４３をシリン
ダ本体３６の上端から上方に突出させて形成されてい
る。前記ピストン４２は主油圧シリンダ３２のピストン
８と同一の構造になっており、オイル通路４２ａが形成
されると共に絞り４２ｂが取付けられている。また、前
記ピストンロッド４３は上端部が例えば車体側に連結さ
れる構造になっている。４４はシリンダ部４１ａの上部
開口を塞ぐ蓋体である。

【００３９】そして、この副油圧シリンダ４１は、ピス
トン４２で上下２室に画成されたシリンダ部４１ａ内が
オイルで満たされ、ピストン４２より下側に位置するオ
イル室４１ｂ（副油圧シリンダ４１が縮むときに圧縮側
となる方のオイル室）は連通ホース４５を介してスプー
ル弁装置３５に連通されている。

【００４０】すなわち、この副油圧シリンダ４１は、前
記圧縮コイルばね３３のシリンダ本体３６側端部と、車
体連結部（緩衝装置本体３４の上端）との間に介装され
ることになる。言い換えれば、主油圧シリンダ３２と副
油圧シリンダ４１は直列に連結されている。

【００４１】前記スプール弁装置３５は、前記主油圧シ
リンダ３２の上部オイル室３２ａに前記連通ホース３７
および絞り４６を介して連通されたリザーブタンク４７
と、前記副油圧シリンダ４１のオイル室４１ｂに連通ホ
ース４５を介して連通されたブースタ４８と、このブー
スタ４８の大径オイル室４８ａと前記リザーブタンク４
７のオイル室４７ａとの間に介装されたスプール弁５と
から形成されている。前記リザーブタンク４７は、シリ
ンダ部３５ａ内にフリーピストン４９をその軸線方向に
沿って移動自在に嵌挿させることにより、シリンダ部３
５ａ内を図において上側に位置するオイル室４７ａと下
側に位置する高圧ガス室４７ｂとに画成して構成されて
いる。オイル室４７ａにはオイルが満たされ、高圧ガス
室４７ｂには高圧ガスが充填されている。

【００４２】前記ブースタ４８は、小径シリンダ部およ
び大径シリンダ部内、小径部および大径部が一体的に連
結されたピストン５０をその軸線方向に沿って移動自在
に嵌挿させて形成され、小径シリンダ部内の小径オイル
室４８ｂが副油圧シリンダ４１のオイル室４１ｂに連通
され、大径シリンダ部内の大径オイル室４８ａがスプー
ル弁５に連通されている。なお、ピストン５０の小径部
と大径部との間には高圧ガスが充填されている。５１は
大径シリンダ部を閉塞する蓋体である。

【００４３】スプール弁５は、前記図１で用いたものと
同等の構造になっており、前記大径オイル室４８ａとリ
ザーブタンク４７のオイル室４７ａとを連通するオイル
通路５ａ中にスプール２０が介装されており、このスプ
ール２０がスプール付勢機構２１によって開側へ付勢さ
れている。２１ａはアジャストボルト、２１ｂは圧縮コ
イルばねである。本実施例では、前記オイル通路５ａ、
ブースタ４８および連通ホース４５によってリザーブタ
ンク４７と副油圧シリンダ４１とを連通する連通路が構
成されている。

【００４４】また、スプール２０の入力部は、絞り機構
２２を備えた絞り通路２５を介して主油圧シリンダ３２
とリザーブタンク４７との間のオイル経路に連通されて
いる。このオイル経路における絞り通路２５が開口する
のは、連通ホース３７と絞り４６との間となる部分であ
る。なお、絞り通路５ａは、スプール２０よりブースタ
４８側となる部分と、スプール収容室５２内におけるア
ジャストボルト２１ａ側の空間とが副オイル通路５３に
よって連通されている。すなわち、スプール２０が閉側
へ移動するときに前記空間内が密閉状態となってオイル
により移動が阻止されるのを防ぐ構造になっている。

【００４５】次に、第２の発明に係る車両用緩衝装置の
動作について説明する。緩衝装置本体３４の上下両端に
この緩衝装置本体３４を縮める方向に外力が加わると、
その力が比較的緩やかに加わる場合には、主油圧シリン
ダ３２の上部オイル室３２ａと副油圧シリンダ４１のオ
イル室４１ｂの圧力が徐々に高まる。このときには、前
記上部オイル室３２ａから連通ホース３７および絞り４
６を介してリザーブタンク４７に油圧が加わると共に、
オイル室４１ｂから連通ホース４５を介してブースタ４
８の小径オイル室４９ｂに油圧が加わる。

【００４６】一方、主油圧シリンダ３２からリザーブタ
ンク４７に油圧が加わるときには絞り通路２５を介して
スプール２０の入力部にも油圧が作用するので、この入
力部に加わった圧力が圧縮コイルばね２１ｂのばね力よ
り大きくなると、図６（ａ）に示すようにスプール２０
が図において右側へ移動し、オイル通路５ａがスプール
２０によって閉塞されてスプール弁５が閉じる。

【００４７】この状態では、ブースタ４８の大径オイル
室４８ａからオイルが流出しない関係から、ピストン５
０は移動することがない。すなわち、副油圧シリンダ４
１のオイル室４１ｂとリザーブタンク４７とを連通する
連通路が閉塞されることになる。

【００４８】このようになると、副油圧シリンダ４１の
ピストンロッド４３は、ピストン４２のオイル通路４２
ａをオイルが流れることに起因してピストン４２が下降
することによって、副油圧シリンダ４１に挿入されるこ
とになる。なお、主油圧シリンダ３２のピストンロッド
７もシリンダ内に挿入される。

【００４９】すなわち、緩衝装置本体３４の圧縮コイル
ばね３３はその両端が緩衝装置本体３４に対して実質的
に固定されることになるので、本実施例の緩衝装置３１
のばね定数は、圧縮コイルばね３３自体がもつ固有の値
になる。

【００５０】また、車輪が路上の突起を乗り越えたりし
て緩衝装置本体３４が急速に縮むときには、前記同様に
絞り通路２５およびブースタ４８の小径オイル室４８ｂ
に油圧が加わるが、このときには油圧上昇が急峻である
ため、油圧は絞り通路２５の絞りに邪魔されてスプール
２０の入力部へは伝播され難くなり、スプール弁５は開
状態に保持される。すなわち、図６（ｂ）に示すよう
に、ブースタ４８のピストン５０が図において右側へ移
動して大径オイル室４８ａからオイル通路５ａを介して
リザーブタンク４７にオイルが流入する。

【００５１】このように緩衝装置本体３４が急速に縮む
ときには、副油圧シリンダ４１のオイル室４１ｂのオイ
ルが連通ホース４５に流出して内部圧力が上がり難くな
るので、ピストン４２およびピストンロッド４３が急速
に下降する。

【００５２】このため、この緩衝装置３１では、緩衝装
置本体３４が急速に縮むときには圧縮コイルばね３３に
おけるシリンダ本体３６側の端部が相対的に圧縮方向と
は反対側へ（上方へ）移動するから、圧縮コイルばね３
３の有効長さが長くなり、上述した緩やかに縮む場合に
較べて実質的なばね定数が小さくなる。

【００５３】ばね定数が変化する様子は前記図３に示し
た通りとなる。すなわち、ピストン速度（緩衝装置本体
３４が縮むときの速度）が比較的遅いＶ₁ の範囲にある
ときにはばね定数が比較的大きく、ピストン速度が比較
的速いＶ₂ の範囲にあるときにはばね定数が比較的小さ
くなる。また、Ｖ₁ とＶ₂ の間の範囲ではピストン速度
が高くなるにしたがってばね定数が徐々に漸次小さくな
る。

【００５４】したがって、緩衝装置本体３４が縮む速度
に応じて、言い換えれば、車体の挙動に追従してばね定
数が変わることになる。また、このような挙動追従形の
緩衝装置を得るに当たって電子部品を一切使用していな
いので、構成の簡略化を図ることができる。

【００５５】なお、本実施例ではスプール弁装置３５の
絞り通路２５を主油圧シリンダ３２の油圧経路に連通さ
せたが、この絞り通路２５は副油圧シリンダ４１の油圧
経路に連通させることもできるし、主油圧シリンダ３２
の油圧経路と副油圧シリンダ４１の油圧経路の両方に連
通させることもできる。このように両油圧経路に連通さ
せると、スプール２０を閉動作させるに当たり入力部に
圧力が加わりやすくなって応答性を高めることができ
る。

【００５６】さらに、前記実施例では主油圧シリンダ３
２に副油圧シリンダ４１を直列に連結した例を示した
が、図７に示すように両油圧シリンダを並列に連結する
こともできる。図７は第２の発明に係る車両用緩衝装置
の緩衝装置本体の他の実施例を示す断面図である。同図
において前記図５で説明したものと同一もしくは同等部
材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００５７】図７に示す緩衝装置本体３４は、主油圧シ
リンダ３２の上端部が例えば車体側に連結され、ピスト
ンロッド７の下端部が車輪側に連結される構造になって
いる。そして、主油圧シリンダ３２の外周部に副油圧シ
リンダ４１が一体的に形成されている。

【００５８】前記副油圧シリンダ４１は、主油圧シリン
ダ３２のシリンダ本体３６の径方向外側にシリンダ部４
１ａが同軸状に形成され、このシリンダ部４１ａの内周
面とシリンダ本体３６の外周面との間に筒状に形成され
たピストン４２がその軸方向に沿って移動自在に嵌挿さ
れている。前記シリンダ部４１ａは、シリンダ本体３６
と同様に下方に向けて開口するように形成され、前記ピ
ストン４２はシリンダ部４１ａに下方から挿入されてい
る。

【００５９】そして、このピストン４２の下端部はシリ
ンダ部４１ａの前記開口から下方へ延在されており、延
在端部にばね受け３８が固着されている。圧縮コイルば
ね３３は下端部が主油圧シリンダ３２のピストンロッド
７に連結されると共に、上端部が前記ばね受け３８に連
結されている。

【００６０】また、副油圧シリンダ４１内におけるピス
トン４２より上側に位置してこの副油圧シリンダ４１が
縮んだときに圧縮側となるオイル室４１ｂが、前記実施
例と同様にして連通ホース４５を介してスプール弁装置
（図示せず）のブースタに連通されている。主油圧シリ
ンダ３２の上部オイル室３２ａも前記実施例と同様に連
通ホース３７および絞りを介してスプール弁装置のリザ
ーブタンクに連通されている。

【００６１】このように構成しても、緩衝装置本体３４
における圧縮コイルばね３３のシリンダ本体３６側端部
と車体連結部との間に副油圧シリンダ４１が介装される
ことになる。そして、この緩衝装置本体３４が急速に縮
むときには、副油圧シリンダ４１のピストン４２が相対
的に圧縮方向とは反対側（上側）へ速やかに移動するこ
とになるから、このときに圧縮コイルばね３３の実質的
なばね定数が小さくなる。

【００６２】なお、図５〜図７に示した実施例では緩衝
装置本体３４の上端部を車体側に連結すると共に下端部
を車輪側に連結する構成としたが、これとは逆に、緩衝
装置本体３４の上端部を車輪側に連結すると共に下端部
を車体側に連結してもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る車
両用緩衝装置は、ピストンロッドに固着された絞り付き
ピストンがシリンダ本体に嵌挿され、車輪側と車体側の
うち一方にシリンダ本体が連結され他方にピストンロッ
ドが連結されて車輪側と車体側の間に介装された油圧シ
リンダと、前記ピストンロッドおよびシリンダ本体に固
着されたガスばねとによって緩衝装置本体を形成し、前
記ガスばねのガス室にスプール弁を介して補助ガス室を
連通させてなり、このスプール弁のスプールを、ばねに
よって開側へ付勢されかつガスばねのガス室と補助ガス
室との間の連通路を開閉する構造とし、このスプールの
入力部をガスばねのガス室に絞り通路を介して連通させ
たものであり、第２の発明に係る車両用緩衝装置は、ピ
ストンロッドに固着された絞り付きピストンがシリンダ
本体に嵌挿され、車輪側と車体側のうち一方にシリンダ
本体が連結され他方にピストンロッドが連結されて車輪
側と車体側の間に介装された主油圧シリンダと、前記ピ
ストンロッド側とシリンダ本体側との間に介装された圧
縮コイルばねとによって緩衝装置本体を形成し、この緩
衝装置本体における前記圧縮コイルばねのシリンダ本体
側端部とシリンダ本体側の車両連結部との間に、前記シ
リンダ本体にシリンダ部が一体的に形成されかつこのシ
リンダ部内に主油圧シリンダのピストンの軸線と同一方
向に配置されたピストンが嵌挿された副油圧シリンダを
介装すると共に、この副油圧シリンダにおける緩衝装置
本体が縮むときに圧縮側となる方のオイル室をスプール
弁を介してリザーブタンクに連絡させてなり、このスプ
ール弁のスプールを、ばねによって開側へ付勢されかつ
リザーブタンクと副油圧シリンダとの間の連通路を開閉
する構造とし、このスプールの入力部を、主油圧シリン
ダと副油圧シリンダの少なくとも一方であって緩衝装置
本体が縮むときに圧縮側となるオイル室に絞り通路を介
して連通させたものであるため、緩衝装置本体の縮む速
度が比較的緩やかである場合には緩衝装置本体から絞り
通路を介してスプールの入力部にガス圧（第１の発明）
あるいは油圧（第２の発明）が加わり、スプール弁が閉
じられる。その結果、第１の発明に係る緩衝装置のばね
定数は、ガスばねと補助ガス室との連通が絶たれてガス
ばね自体がもつ固有のばね定数になる。第２の発明に係
る緩衝装置では、副油圧シリンダの圧縮側オイル室に連
通されたオイル通路が閉塞されてこのオイル室からオイ
ルが流出することがなく、圧縮コイルばねの両端が緩衝
装置本体に対して固定される。このため、第２の発明に
係る緩衝装置のばね定数は、圧縮コイルばね自体がもつ
固有のばね定数となる。

【００６４】路面の突起を車輪が乗り越えたときなどで
緩衝装置本体の縮む速度が急峻である場合には、第１の
発明に係る緩衝装置ではガスばねのガス圧は絞り通路の
絞りが邪魔となってスプールの入力部に伝播され難くな
るから、スプール弁が開状態に保持され、スプール弁の
連通路を通ってガスばねから補助ガス室へガスが流出す
る。このため、ガスばねの実質的な容積が補助ガス室の
分だけ大きくなり、内圧が小さくなってばね定数が小さ
くなる。一方、第２の発明に係る緩衝装置では、絞り通
路の絞りが邪魔となって油圧がスプールの入力部に伝播
され難くなるから、スプール弁が開状態に保持され、ス
プール弁の連通路を通って副油圧シリンダの圧縮側オイ
ル室からリザーブタンクへオイルが流出する。このた
め、副油圧シリンダが縮んで圧縮コイルばねにおけるシ
リンダ本体側の端部が相対的に圧縮方向とは反対側へ移
動する。すなわち、圧縮コイルばねの有効長さが長くな
って実質的なばね定数が小さくなる。

【００６５】したがって、本発明によれば、車体の挙動
に追従してばね定数を変化させ、緩衝装置が急速に縮ん
だときにばね定数を小さくして乗り心地を確保すること
ができる。しかも、このような機能を電子部品を用いず
に実現させることができるから、構造の簡素化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る車両用緩衝装置の断面図であ
る。

【図２】図１におけるII−II線断面図である。

【図３】第１の発明に係る車両用緩衝装置のばね定数変
化を示すグラフである。

【図４】第１の発明に係る車両用緩衝装置の動作を説明
するための図で、同図（ａ）は緩衝装置本体が比較的緩
やかに縮むときのスプール弁の動作を示し、同図（ｂ）
は緩衝装置本体が急速に縮むときのスプール弁の動作を
示す。

【図５】第２の発明に係る車両用緩衝装置の断面図であ
る。

【図６】スプール弁の動作を説明する断面図で、同図
（ａ）は緩衝装置本体が比較的緩やかに縮むときのスプ
ール弁の動作を示し、同図（ｂ）は緩衝装置本体が急速
に縮むときのスプール弁の動作を示す。

【図７】第２の発明に係る車両用緩衝装置の緩衝装置本
体の他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 車両用緩衝装置 ２ 油圧シリンダ ３ ガスばね ５ スプール弁 ６ 補助ガス室 ７ ピストンロッド ８ ピストン ２０ スプール ２１ スプール付勢機構 ２２ 絞り機構 ２３ 連通路 ２５ 絞り通路 ３１ 車両用緩衝装置 ３２ 主油圧シリンダ ３２ａ 上部オイル室 ３３ 圧縮コイルばね ３４ 緩衝装置本体 ３５ スプール弁装置 ３６ 油圧シリンダ本体 ４１ 副油圧シリンダ ４１ａ シリンダ部 ４１ｂ オイル室 ４２ ピストン ４３ ピストンロッド ４７ リザーブタンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンロッドに固着された絞り付きピ
   ストンがシリンダ本体に嵌挿され、車輪側と車体側のう
   ち一方にシリンダ本体が連結され他方にピストンロッド
   が連結されて車輪側と車体側の間に介装された油圧シリ
   ンダと、前記ピストンロッドおよびシリンダ本体に固着
   されたガスばねとによって緩衝装置本体を形成し、前記
   ガスばねのガス室にスプール弁を介して補助ガス室を連
   通させてなり、このスプール弁のスプールを、ばねによ
   って開側へ付勢されかつガスばねのガス室と補助ガス室
   との間の連通路を開閉する構造とし、このスプールの入
   力部をガスばねのガス室に絞り通路を介して連通させた
   ことを特徴とする車両用緩衝装置。
2. 【請求項２】 ピストンロッドに固着された絞り付きピ
   ストンがシリンダ本体に嵌挿され、車輪側と車体側のう
   ち一方にシリンダ本体が連結され他方にピストンロッド
   が連結されて車輪側と車体側の間に介装された主油圧シ
   リンダと、前記ピストンロッド側とシリンダ本体側との
   間に介装された圧縮コイルばねとによって緩衝装置本体
   を形成し、この緩衝装置本体における前記圧縮コイルば
   ねのシリンダ本体側端部とシリンダ本体側の車両連結部
   との間に、前記シリンダ本体にシリンダ部が一体的に形
   成されかつこのシリンダ部内に主油圧シリンダのピスト
   ンの軸線と同一方向に配置されたピストンが嵌挿された
   副油圧シリンダを介装すると共に、この副油圧シリンダ
   における緩衝装置本体が縮むときに圧縮側となる方のオ
   イル室をスプール弁を介してリザーブタンクに連絡させ
   てなり、このスプール弁のスプールを、ばねによって開
   側へ付勢されかつリザーブタンクと副油圧シリンダとの
   間の連通路を開閉する構造とし、このスプールの入力部
   を、主油圧シリンダと副油圧シリンダの少なくとも一方
   であって緩衝装置本体が縮むときに圧縮側となるオイル
   室に絞り通路を介して連通させたことを特徴とする車両
   用緩衝装置。