JPH0942361A - セルフポンピング式ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車高調整時の静荷重の影響を可及的に少なく
して乗り心地を改善すること。 【解決手段】 車両の車輪と車体との間に配置され、前
記車輪のバウンド及びリバウンドに伴う伸縮動作によっ
て車高を調整可能なセルフポンピング式ショックアブソ
ーバである。ショックアブソーバはシリンダ（２０）
と、シリンダ内に滑動可能に配置され、シリンダ内を２
つの液室（３６、３８）に仕切るピストン（２２）と、
ピストンのシリンダとの滑動部に設けられたテフロン製
のピストンリング（３４）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用セルフポンピン
グ式ショックアブソーバに関し、特に、本来の振動減衰
ないし振動吸収機能に加えてポンプ機能を有し、このポ
ンプ機能によって車高を自動的に調整する、セルフポン
ピング式ショックアブソーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダと、シリンダ内に滑動可能に配
置される、減衰力発生機構を有するピストンと、ピスト
ンに一方の端部で結合され、他方の端部がシリンダから
外部へ突出するピストンロッドとからなり、振動吸収機
能を果たすショックアブソーバにポンプ機能を持たせ、
このポンプ機能によって車高を自動的に調整するセルフ
ポンピング式ショックアブソーバが提案されている（特
開昭59-159441 号公報）。

【０００３】図６に示すように、セルフポンピング式シ
ョックアブソーバ１０が弾性のマウント１１を介して車
体１２に取り付けられ、傾斜して配置される場合、車体
１２及び車輪１３から加わる荷重によって、マウント１
１が水平方向のすべり力Ｆを受けるため、ｆ₁ 、ｆ₂ 、
ｆ₃ のような軸線に直交する力がショックアブソーバ１
０に働く。その結果、シリンダ１４とピストン１５と
は、それぞれの軸線が交差するようにわずかに傾いた状
態となり、いわゆる引っ掛かりが生ずるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】セルフポンピング式シ
ョックアブソーバ１０には車高調整時に静荷重が加わる
ため、前記のような引っ掛かりが生じた状態では、ピス
トンはシリンダに強く押し付けられて相対移動する。と
ころが、従来、ピストン及びシール用のピストンリング
は燒結材によって形成されていたため、強い押し付けに
よりピストンまたはピストンリングとシリンダとの摩擦
力が増大し、乗り心地が低下していた。

【０００５】一方、マウント１１は、柔らかいほど乗り
心地がよい。そこで、乗り心地を確保すると共に、車高
調整時の静荷重の一部をマウントに受け持たせるべく、
マウントを柔らかくすると、車高調整時にショックアブ
ソーバが微小な動きをするようになって安定性が悪くな
る。加えて、ショックアブソーバのピストンに行わせる
べきストロークがマウントによって行われるようにな
り、ショックアブソーバの減衰力が不足してしまう。

【０００６】本発明は、車高調整時の静荷重の影響を可
及的に少なくして乗り心地を改善できる、セルフポンピ
ング式ショックアブソーバを提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の車輪と
車体との間に配置され、前記車輪のバウンド及びリバウ
ンドに伴う伸縮動作によって車高を調整可能なセルフポ
ンピング式ショックアブソーバである。ショックアブソ
ーバはシリンダと、このシリンダ内に滑動可能に配置さ
れ、シリンダ内を２つの液室に仕切るピストンと、この
ピストンの少なくとも前記シリンダとの滑動部に設けら
れた低摩擦材とを備える。

【０００８】前記セルフポンピング式ショックアブソー
バは、このショックアブソーバを車体に取り付けるマウ
ントを備えることが好ましい。このマウントは、弾性を
有する第１のクッションと、この第１のクッションの弾
性より高い弾性と前記第１のクッションの厚みより大き
な厚みとを有する第２のクッションとを備える。

【０００９】

【作用及び効果】車高調整時に静荷重が加わると、ピス
トンはシリンダに強く押し付けられて相対移動するが、
ピストンの少なくともシリンダとの滑動部には低摩擦材
があるため、摩擦力は小さい。

【００１０】シリンダとピストンとの引っ掛かりが生じ
た状態でショックアブソーバが伸縮を繰り返しても、ピ
ストンは滑らかに移動することとなり、乗り心地を向上
できる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、前記作用
及び効果が得られることに加え、さらに、次の作用及び
効果が得られる。すなわち、マウントが第１のクッショ
ンと、第１のクッションの弾性より高い弾性と第１のク
ッションの厚みより大きな厚みとを有する第２のクッシ
ョンとを備えるため、第１のクッションで小荷重を吸収
してショックアブソーバの微小な動きを止め、第２のク
ッションで大荷重を吸収して乗り心地を向上できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】ショックアブソーバは、車両の車
輪と車体との間に配置され、前記車輪のバウンド及びリ
バウンドに伴う伸縮動作によって、それ自体公知のよう
に減衰力を発生するが、本発明に係るショックアブソー
バは、さらに、車高を調整可能である。ショックアブソ
ーバはシリンダと、このシリンダ内に滑動可能に配置さ
れ、シリンダ内を２つの液室に仕切るピストンと、この
ピストンの少なくとも前記シリンダとの滑動部に設けら
れた低摩擦材とを備える。

【００１３】低摩擦材は、ナイロンまたはポリテトラフ
ルオルエチレン（テフロン）のような低摩擦係数のプラ
スチックである。この低摩擦材は、ピストンリングとし
てピストンに取り付けることにより、またピストンリン
グとしてピストンに取り付け、さらに、ピストンの外周
面に皮膜として付着することにより、ピストンの少なく
ともシリンダとの滑動部に設けるようにする。

【００１４】

【実施例】セルフポンピング式ショックアブソーバは、
全体を示す図１および部分的に拡大した図２を参照する
に、シリンダ２０と、ピストン２２と、ピストンロッド
２４とを備える。

【００１５】図示の実施例では、シリンダ２０は、円筒
状の第１シリンダ部分２６と、第１シリンダ部分２６を
わずかなすきまをおいて取り巻き、第１シリンダ部分２
６の外側に位置する、円筒状の第２シリンダ部分２７と
からなる。第１シリンダ部分２６の上方の端部は内方へ
向けて湾曲されている。第１シリンダ部分２６の下方の
端部はシールキャップ２８に結合され、第２シリンダ部
分２７の上方の端部はエンドキャップ３０と一体になっ
ている。第１シリンダ部分２６と第２シリンダ部分２７
との間の前記わずかなすきま３２は、後述するように、
ポンプ作用時の液体の通路となる。

【００１６】ピストン２２は燒結材で形成したもので、
低摩擦材であるピストンリング３４を外周部に有し、シ
リンダ２０の第１シリンダ部分２６内に滑動可能に配置
されている。その結果、シリンダ２０の内部は、ピスト
ンリング３４によって液密状態に保たれた２つの液室３
６、３８に仕切られている。

【００１７】ピストンリング３４はテフロン製であり、
液密機能と、摩擦を小さくする機能とを果たす。ピスト
ンリング３４は、いわゆるクランク状の合せ面３５で切
断した形態で成形されている。ピストンリング３４をピ
ストン２２に取り付けるには、ピストンリング３４が嵌
まる全周にわたる溝をピストン２２に設けておき、合せ
面３５を開いたピストンリング３４をピストン２２の溝
に嵌め、合せ面３５を合せることによって行う。ピスト
ンリング３４は、ピストン２２の溝に嵌めて第１シリン
ダ部分２６に差し込み、ピストンリング３４を半径方向
の内方へ均一に圧縮したとき、ピストンリング３４の外
径がピストン２２の外径よりわずかに大きくなるよう
に、寸法を定めてある。この寸法関係によれば、ピスト
ン２２とシリンダの第１シリンダ部分２６との間にすき
まがあるため、ピストン２２と第１シリンダ部分２６と
の引っ掛かりの発生を可及的に防止することができる。
ピストンリング３４は、２つの半円形のリング部分を円
周方向に突き合わせて形成することもできる。この場
合、突き合わせるべきそれぞれの端部には、クランク状
の合せ面３５を設けるようにする。

【００１８】ピストン２２は、それ自体公知の減衰力発
生機構、すなわち、後述のピストンロッド２４が伸びる
ときに減衰力を発生する通路および弁４０と、ピストン
ロッド２４が縮むときに減衰力を発生する通路および弁
４２とを有する。

【００１９】ピストンロッド２４は一方の端部でピスト
ン２２に結合されている。ピストンロッド２４の他方の
端部は、シリンダ２０の第１シリンダ部分２６のシール
キャップ２８を通って外部へ突出している。ピストンロ
ッド２４は、シールキャップ２８に装着したＯリング４
４によって液密に保持され、シールキャップ２８に対し
て相対移動可能である。ピストンロッド２４は、ピスト
ン２２に結合された端部から軸線方向へ伸びるくり抜き
穴４６を有する。

【００２０】図２に示すように、ポンプシリンダ４８が
ピストンロッド２４のくり抜き穴４６内にすきま５０を
おいて配置されている。すきま５０は、後述するよう
に、ポンプ作用時の液体の通路となる。ポンプシリンダ
４８は、下方の端部を閉じた円筒状のものである。詳細
を示す図５を参照するに、ポンプシリンダ４８の閉じた
端部に有底の円筒部材５２をＣクリップ５４で固定し、
シム５６とコイルばね５８とを介在してポンプシリンダ
４８をピストンロッド２４のくり抜き穴４６内に挿入
し、ナット６０をピストンロッド２４のピストン側の端
部にねじ込んで（図２参照）、ポンプシリンダ４８をピ
ストンロッド２４のくり抜き穴４６に組み付けてある。

【００２１】ポンプロッド６２は、ピストンロッド２４
が突出する端部とは反対側のシリンダ２０の端部からポ
ンプシリンダ４８に向けて伸び、ポンプシリンダ４８と
相まってポンプ室６４を画定している。ポンプロッド６
２は、軸線方向へ貫通している通路６６を有する。

【００２２】図示の実施例では、ポンプロッド６２は上
方の端部に環状のマウント６８を有し、このマウント６
８によってシリンダの第２シリンダ部分２７のエンドキ
ャップ３０に取り付けられている。ポンプロッド６２
は、エンドキャップ３０から下方へ伸びてポンプシリン
ダ４８に差し込まれ、ポンプシリンダ４８に対して相対
移動可能である。ポンプロッド６２とポンプシリンダ４
８との間にはわずかなすきまがあるが、このすきまが小
さいことと、ポンプロッド６２とポンプシリンダ４８と
が比較的長い範囲にわたって重なり合っていることか
ら、後述するポンプ作用のとき、すきまからの液漏れは
実質的に生じない。

【００２３】低圧室７０がポンプロッド６２の通路６６
に連通するように形成され、液体のリザーバとなる。低
圧室７０の上方には空気その他の気体が封入される。図
示の実施例では、エンドキャップ７２を一体に有する円
筒状のシリンダ７４を、シリンダ２０を取り囲むように
シリンダ２０の外側に配置し、一方、シリンダ２０の第
２シリンダ部分２７の下方の端部に環状の仕切り７６を
溶接して取り付け、これによって低圧室７０が画定され
ている。仕切り７６は、所定の取付け位置となったと
き、シリンダ２０の第１シリンダ部分２６との間にすき
ま７８をおく内径を有する。このすきま７８は、ポンプ
作用時に液体の通路となる。

【００２４】全体に筒状のゴム製のダイアフラム８０の
２つの端部を仕切り７６と下方のエンドキャップ８２
（図１参照）とにそれぞれ嵌合し、シリンダ７４をシリ
ンダ２０に被せる。このように被せて、シリンダ７４の
エンドキャップ７２がシリンダ２０の第２シリンダ部分
２７のエンドキャップ３０に突き当たったとき、両者の
間に中間室８４ができるように寸法決めしておく。エン
ドキャップ７２をエンドキャップ３０に突き当て、シリ
ンダ７４の下方の端部にエンドキャップ８２をかしめ付
けする。その結果、低圧室７０がシリンダ２０と、シリ
ンダ７４と、仕切り７６とによって形成されている。低
圧室７０は、シリンダ２０のエンドキャップ３０から仕
切り７６の近傍まで伸びているパイプ８８によって中間
室８４に連通し、中間室８４を経てポンプロッド６２の
通路６６に連通する。

【００２５】ダイアフラム８０を仕切り７６とエンドキ
ャップ８２とに取り付けた結果、高圧ガス室９０がダイ
アフラム８０とシリンダ７４とによって画定され、さら
に、高圧液体室９２がダイアフラム８０とシリンダ２０
の第１シリンダ部分２６とによって画定されている。高
圧ガス室９０には、たとえば980kPa(10kgf/cm²) 以上
の、空気、窒素ガスまたはその他の不活性ガスを封入す
る。高圧液体室９２は、高圧ガス室９０内のガス圧力を
受けてその圧力と実質的に等しい圧力に保持される。高
圧液体室９２は、すきま７８およびすきま３２を経て上
方の液室３６に連通する。

【００２６】低圧室７０からポンプロッド６２の通路６
６、ポンプ室６４および上方の液室３６を経て高圧液体
室９２に向けて液体を流すための弁が設けられる。図４
および図５に示すように、弁は、ポンプロッド６２の下
方の端部に配置した吸入用の逆止め弁９４と、ポンプシ
リンダ４８の下方の端部に配置した吐出用の逆止め弁９
６とからなる。逆止め弁９４は、ポンプロッド６２の通
路６６からポンプ室６４に向く液体の流れのみを許容
し、逆止め弁９６は、ポンプ室６４からすきま５０に向
く液体の流れのみを許容する。

【００２７】逆止め弁９４は、詳細を示す図４を参照す
るに、ポンプロッド６２の下端に接する円形の弁板１０
０と、弁板１００をポンプロッド６２に押し付けるコイ
ルばね１０２と、コイルばね１０２をポンプロッド６２
に取り付けるキャップ１０４とからなり、キャップ１０
４は複数のスリット１０６を円周方向に間隔をおいて有
する。逆止め弁９４は、ポンプ室６４に発生する負圧と
ポンプロッド６２の通路６６内の液体の圧力とがコイル
ばね１０２により設定した圧力を上回るとき、弁板１０
０がポンプロッド６２から離れることによって通路６６
を開き、通路６６からキャップのスリット１０６を経て
ポンプ室６４に向けて液体を流れさせる。

【００２８】一方、逆止め弁９６は、詳細を示す図５を
参照するに、ポンプシリンダ４８の下端に接する円形の
弁板１０８と、弁板１０８をポンプシリンダ４８に押し
付けるコイルばね１１０と、コイルばね１１０をポンプ
シリンダ４８に取り付ける円筒部材５２とからなる。ポ
ンプシリンダ４８の底部に穴４９を開け、円筒部材５２
には複数の溝１１２を円周方向に間隔をおいて設けてあ
る。したがって、逆止め弁９６は、ポンプ室６４内の圧
力がコイルばね１１０により設定した圧力を上回ると
き、弁板１０８がポンプシリンダ４８から離れることに
よってポンプ室６４を開き、ポンプ室６４から穴４９お
よび円筒部材の溝１１２を経てすきま５０に向けて液体
を流れさせる。

【００２９】ポンプロッド６２には、図２に示すよう
に、通路６６を上方の液室３６に連通可能な制御通路１
１４が設けられている。図示の実施例では、制御通路１
１４は、ポンプロッド６２に半径方向へ開けた穴であ
る。制御通路１１４は、図２に示すように、ポンプシリ
ンダ４８の上方の端部より上方に位置するとき、上方の
液室３６に連通する。

【００３０】セルフポンピング式ショックアブソーバ
は、シリンダ７４のエンドキャップ７２から上方へ突出
するロッド１２０の上方の端部をマウントを介して車体
に取り付け、ピスロンロッド２４の下方の端部をサスペ
ンションアーム（図６参照）に取り付けて使用する。

【００３１】図３に示す実施例では、車体１２４の下側
にマウント１２２を、また車体１２４の上側にマウント
１２６を配置し、ロッド１２０は２つのマウントを介し
て車体に取り付けられている。下側のマウント１２２は
静荷重を受けるもので、弾性を有する第１のクッション
１２８と、第１のクッション１２８の弾性より高い弾性
と第１のクッション１２８の厚みより大きな厚みとを有
する第２のクッション１３０とを備える。すなわち、第
１のクッション１２８は薄く柔らかであり、第２のクッ
ション１３０は厚く硬い。２つのクッション１２８、１
３０は接着して、または接着することなく重ね合せて使
用する。一方、上側のマウント１２６は弾性を有する単
一のクッションからなる。いずれのクッションもゴムに
よって形成できる。各マウント１２２、１２６の上下面
にリテーナ１３２を当てがい、ロッド１２０をリテーナ
１３２およびマウント１２２、１２６に貫通させ、ロッ
ド１２０の端部にナット１３４をねじ込んでロッド１２
０は車体１２４に取り付けられている。

【００３２】図示の実施例では、ロッド１２０は、車体
１２４に対面する部分に円筒状のテフロン製のガード１
３６を有する。このガード１３６は、図６に示した水平
方向のすべり力Ｆを受けるとき、車体１２４に接触して
滑動し、車体１２４から強い押し付け力を受けても摩擦
を低減することができる。

【００３３】ショックアブソーバは次のように作動す
る。自動車の走行時、バウンド状態になると、ピストン
ロッド２４が縮み、ピストン２２に設けられた減衰力発
生機構４２によって減衰力が発生し、振動を吸収する。
また、リバウンド状態になると、ピストンロッド２４が
伸び、ピストン２２に設けられた減衰力発生機構４０に
よって減衰力が発生し、振動を吸収する。

【００３４】ピストンロッド２４の伸縮時にマウント１
２２が水平方向のすべり力を受け、ショックアブソーバ
の軸線に直交する力がショックアブソーバに働いた結
果、ピストン２２がシリンダの第１シリンダ部分２６に
強く押し付けられても、ピストン２２のピストンリング
３４がシリンダを滑動するため、発生する摩擦力は小さ
い。

【００３５】車高が所定高さから変動し、車高が低くな
ると、ポンプシリンダ４８とポンプロッド６２とが相対
変位し、ポンプロッド６２の制御穴１１４がポンプシリ
ンダ４８によって塞がれる。この状態で、ピストンロッ
ド２４が伸びると、ポンプ室６４内の圧力が低下し、逆
止め弁９４は開くが逆止め弁９６は閉じているため、低
圧室７０内の液体がパイプ８８から中間室８４を経て通
路６６に達し、ポンプ室６４に流入する。その後、ピス
トンロッド２４が縮むと、ポンプ室６４内の圧力が高く
なり、逆止め弁９６は開くが逆止め弁９４が閉じている
ため、ポンプ室６４内の液体は、すきま５０を経て上方
の液室３６に流入し、液室３６内の液体量が増加する。
その結果、液室３６内の液体がすきま３２およびすきま
７８を通って高圧液体室９２に流入し、同時に、ピスト
ン２２を押し下げる。以上の操作を繰り返し、制御穴１
１４が液室３６に連通するようになると、液室３６内の
液体は制御穴１１４から通路６６および中間室８４を経
て低圧室７０に逃げるため、液室３６内の液体量と圧力
とは荷重と平衡するようになり、車高を所定の高さに維
持する。

【００３６】逆に、車高が所定高さから変動し、車高が
高くなると、ポンプシリンダ４８とポンプロッド６２と
が相対変位し、ポンプロッド６２の制御穴１１４が液室
３６に連通することとなる。この状態で、ピストンロッ
ド２４が伸びると、ポンプ室６４内の圧力が低下し、逆
止め弁９４は開くが逆止め弁９６は閉じているため、低
圧室７０内の液体がパイプ８８から中間室８４を経て通
路６６に達し、ポンプ室６４に流入する。その後、ピス
トンロッド２４が縮むと、ポンプ室６４内の圧力が高く
なり、逆止め弁９６は開くが逆止め弁９４が閉じている
ため、ポンプ室６４内の液体は、すきま５０を経て上方
の液室３６に流入する。しかし、液室３６はポンプロッ
ド６２の制御穴１１４から通路６６、中間室８４および
パイプ８８を介して低圧室７０に連通しているため、液
室３６内に流入した液体は低圧室７０に逃げ、ピストン
２２は次第に上昇する。以上の操作を繰り返し、制御穴
１１４がポンプシリンダ４８の上端に達すると、液室３
６内の液体量と圧力とは荷重と平衡するようになり、車
高を所定の高さに維持する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセルフポンピング式ショックアブ
ソーバの実施例の断面図である。

【図２】図１に示したセルフポンピング式ショックアブ
ソーバの要部の断面図で、ポンプ室も断面で示してあ
る。

【図３】ショックアブソーバを車体に取り付けるマウン
トの実施例の断面図である。

【図４】低圧室からポンプ室に向けて流れる液体のため
の逆止め弁を示す拡大断面図である。

【図５】ポンプ室からピストンの上方の液室に向けて流
れる液体のための逆止め弁を示す拡大断面図である。

【図６】ショックアブソーバが傾斜して取り付けられる
場合にショックアブソーバに働く荷重を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２０ シリンダ ２２ ピストン ２４ ピストンロッド ３４ ピストンリング（低摩擦材） ３６、３８ 液室 ４０、４２ 減衰力発生機構 ４６ くり抜き穴 ４８ ポンプシリンダ ６２ ポンプロッド ６４ ポンプ室 ６６ 通路 ７０ 低圧室 ９２ 高圧液体室 １１４ 制御穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車輪と車体との間に配置され、前
   記車輪のバウンド及びリバウンドに伴う伸縮動作によっ
   て車高を調整可能なセルフポンピング式ショックアブソ
   ーバであって、シリンダと、該シリンダ内に滑動可能に
   配置され、シリンダ内を２つの液室に仕切るピストン
   と、該ピストンの少なくとも前記シリンダとの滑動部に
   設けられた低摩擦材とを備える、セルフポンピング式シ
   ョックアブソーバ。
2. 【請求項２】 前記セルフポンピング式ショックアブソ
   ーバを前記車体に取り付けるマウントを備え、該マウン
   トは、弾性を有する第１のクッションと、該第１のクッ
   ションの弾性より高い弾性と前記第１のクッションの厚
   みより大きな厚みとを有する第２のクッションとを備え
   る、請求項１に記載のセルフポンピング式ショックアブ
   ソーバ。