JPH1024720A - ショックアブソーバの減衰力可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショックアブソーバの減衰力可変装置を安価
かつ簡素な機構で実現する。 【解決手段】 振動を減衰させるショックアブソーバ本
体１と、ショックアブソーバ本体１を取付対象物に取り
付ける際に取付部に介在させるゴムブッシュ７及び９
と、を含んで構成されるショックアブソーバ装置におい
て、一方のゴムブッシュ７の内部に密閉した環状空間７
ｂを形成し、電磁弁１０が介装された配管１１を介して
エアリザーバタンク１２と接続する。電磁弁１０はコン
トロールユニット１３により駆動制御され、非駆動（Ｏ
ＦＦ）時には環状空間７ｂを大気開放し、駆動（ＯＮ）
時にはエアリザーバタンク１２より環状空間７ｂにエア
が供給される。環状空間７ｂの内圧の変化によりゴムブ
ッシュ７のばね定数が変更され、ショックアブソーバ装
置の減衰力を可変とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ショックアブソー
バの減衰力可変装置に関し、特に、減衰力可変機構を安
価かつ簡素な装置で実現する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、車両の乗り心地と操縦性・安
定性という相反する性能を高いレベルで両立させると共
に、旋回・発進・停止という過渡現象に対する姿勢改良
を目的として、電子制御サスペンションシステムが多く
の車両に搭載されている。この電子サスペンションシス
テムでは、ショックアブソーバの減衰力を走行状態に応
じて変更する必要があり、減衰力可変機構を有するショ
ックアブソーバが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
減衰力可変機構は、ショックアブソーバ本体のピストン
に形成されたオリフィス面積を変化させて発生減衰力を
変化させるものが一般的であり、このため、ショックア
ブソーバの機構が複雑となり高価なものとなっていた。

【０００４】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、安価かつ簡素な機構で減衰力を変更できるシ
ョックアブソーバの減衰力可変装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、振動を減衰させるショックアブソーバ本体
と、該ショックアブソーバ本体を取付対象物に取り付け
る際に取付部に介在させる弾性変形可能な材料からなる
ブッシュと、を含んで構成されるショックアブソーバに
おいて、前記ブッシュ内部に密閉空間を形成し、該ブッ
シュのばね定数を可変とすべく該密閉空間の内圧を変化
させる内圧変化手段を設けた。

【０００６】このようにすれば、ショックアブソーバの
減衰力可変装置は、内圧変化手段によってブッシュ内の
密閉空間の内圧が変化し、そのばね定数が変化するブッ
シュによって実現される。請求項２記載の発明は、前記
ショックアブソーバが車両用サスペンション装置に用い
られるものにおいて、前記内圧変化手段を、所定圧に調
整されたエアを供給するエア供給手段と、前記密閉空間
とエア供給手段とを連通する連通路と、該連通路に介装
され、前記密閉空間を大気開放する第１制御状態と当該
連通路を開通させる第２制御状態とに切り換える切換手
段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された運転状態に基づいて前記切換手段の制御を行
う切換制御手段と、を含んで構成した。

【０００７】このようにすれば、運転状態に応じて密閉
空間が大気開放されたり、或いは、密閉空間にエアが供
給されるので、運転状態に応じたブッシュのばね定数が
自動的に設定される。請求項３記載の発明は、前記ショ
ックアブソーバが車両用サスペンション装置に用いられ
るものにおいて、前記内圧変化手段を、作動液体を蓄圧
する液体蓄圧手段と、前記密閉空間と液体蓄圧手段とを
連通する連通路と、該連通路に介装され、当該連通路を
開路する第１制御状態と連通路を閉路する第２制御状態
とに切り換える切換手段と、車両の運転状態を検出する
運転状態検出手段と、検出された運転状態に基づいて前
記切換手段の制御を行う切換制御手段と、を含んで構成
した。

【０００８】このようにすれば、運転状態に応じて密閉
空間と液体蓄圧手段とが連通したり、或いは、密閉空間
に充満する作動流体が閉じ込められるので、運転状態に
応じたブッシュのばね定数が自動的に設定される。請求
項４記載の発明は、前記運転状態検出手段は、車両の操
舵角を検出する操舵角検出手段と、車両の制動状態を検
出する制動状態検出手段と、を含んで構成され、前記切
換制御手段は、通常時には前記切換手段を第１制御状態
に切り換え、前記制動状態検出手段により制動状態が検
出されたとき、或いは、操舵角検出手段により検出され
た操舵角が所定値以上のときに、前記切換手段を第２制
御状態に切り換えるようにした。

【０００９】このようにすれば、通常時にはブッシュの
ばね定数が小さいものが、車両の制動時或いは旋回時に
はブッシュのばね定数が大きくなる。請求項５記載の発
明は、車両の懸架装置として空気ばねを使用したエアサ
スペンション装置を備え、車両重量に応じて該空気ばね
への供給エア圧を調整して車高を略一定に保つ車高自動
調整機構を有する車両にあっては、前記内圧変化手段
を、前記車高自動調整機構と、前記空気ばねと、前記密
閉空間と空気ばねとを連通する連通路と、を含んで構成
した。

【００１０】このようにすれば、車高を略一定に保つ車
高自動調整機構を備えるエアサスペンション装置を備え
る車両では、ブッシュの変更と連通路の追加だけで、複
雑な制御を行わなくとも密閉空間に供給されるエア圧が
自動的に変化し、ブッシュのばね定数が無段階或いは多
段階に自動的に設定される。請求項６記載の発明は、車
両のシャシフレームとキャブとの間にキャブサスペンシ
ョン装置を備える車両にあっては、前記キャブサスペン
ション装置に前記ショックアブソーバの減衰力可変装置
を使用した。

【００１１】このようにすれば、キャブ重量に応じてシ
ョックアブソーバの減衰力特性が変化するので、ばね下
振動等の高周波振動の絶縁性が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図１は、ショックアブソーバ本体１
を、車軸を懸架するサスペンション装置に取り付けた第
１実施例の構成を示し、ショックアブソーバ本体１は略
筒形の外形を有し、その一端部からピストンロッド２が
突出し、他端の基端部略中央には車軸等への取付部とな
るロッド３が溶接等により固着されている。これらのピ
ストンロッド２及びロッド３の先端部には、夫々締結部
材としてのナット４が嵌合する雄ねじ部２ａ，３ａが形
成されている。

【００１３】かかる形状をなすショックアブソーバ本体
１は、取付対象物としての車体側マウント５と車軸側マ
ウント６とを介装連結する。即ち、車体側の結合は、車
体側マウント５のパネル両面を、両面にワッシャ８を接
合した一対のゴムブッシュ７で挟み込み、車体側マウン
ト５及び各ゴムブッシュ７の中心軸に形成された貫通孔
５ａ，７ａにピストンロッド２を挿通し、ゴムブッシュ
７の上側ワッシャ８から突出した雄ねじ部２ａにナット
４を嵌合する。一方、車軸側の結合は、車軸側マウント
６のパネル両面を、両面にワッシャ８を接合した一対の
ゴムブッシュ９で挟み込み、車軸側マウント６及び各ゴ
ムブッシュ９の中心軸に形成された貫通孔（図示せず）
にロッド３を挿通し、ゴムブッシュ９の下側ワッシャ８
から突出した雄ねじ部３ａにナット４を嵌合する。ここ
で、ゴムブッシュ７及び９は、本発明の弾性変形可能な
材料からなるブッシュに相当し、弾性変形可能な材質の
一例としてゴムを使用した。

【００１４】本発明の特徴は、ショックアブソーバ本体
１の一端部を車体側マウント５に結合する際に使用する
ゴムブッシュ７にある。即ち、ゴムブッシュ７の内部に
は、貫通孔７ａの周囲に密閉した環状空間７ｂ（密閉空
間）、及び、この環状空間７ｂとゴムブッシュ７の外部
とを連通する連通路７ｃが形成されている。この連通路
７ｃには、電磁式の３ポート２位置切換弁（以下「電磁
弁」という）１０（切換手段）が介装された配管１１
（連通路）の一端が接続され、配管１１の他端は作動流
体としてのエアが貯留されるエアリザーバタンク１２
（エア供給手段）に接続されている。電磁弁１０はマイ
クロコンピュータ内蔵のコントロールユニット１３によ
り駆動制御され、非駆動（ＯＦＦ）時にはゴムブッシュ
７内の環状空間７ｂを大気開放（第１制御状態）し、駆
動（ＯＮ）時にはエアリザーバタンク１２より環状空間
７ｂにエアが供給（第２制御状態）される構成となって
いる。ここで、ゴムブッシュ７内の環状空間７ｂは、ゴ
ムブッシュ７の組付時のプリセット荷重で潰れないよう
に、その断面形状が設定されている。なお、電磁弁１
０、配管１１、エアリザーバタンク１２及びコントロー
ルユニット１３を含んで内圧変化手段が構成される。

【００１５】このようにすれば、電磁弁１０を作動させ
ずゴムブッシュ７内の環状空間７ｂを大気開放したり、
或いは、電磁弁１０を作動させゴムブッシュ７内の環状
空間７ｂにエアを供給すると、ゴムブッシュ７のばね定
数が変化する。即ち、環状空間７ｂを大気開放した場合
には、環状空間７ｂの内圧が低下し、ゴムブッシュ７に
作用する荷重変化により環状空間７ｂが容易に変形する
ので、ばね定数が小さくなる。一方、環状空間７ｂにエ
アを供給した場合には、環状空間７ｂの内圧が上昇し、
ゴムブッシュ７に作用する荷重変化による環状空間７ｂ
の変形が起こりにくくなるので、ばね定数が大きくな
る。従って、かかる構成のショックアブソーバの特性
は、図２に示すように、減衰力を発揮するダンパＡ（シ
ョックアブソーバ本体１に相当）とばね定数が可変のば
ねＢ（ゴムブッシュ７に相当）とが直列接続されている
モデルとして表すことができる。そして、このショック
アブソーバの減衰力特性は、図３に示すように、電磁弁
１０のＯＮ（吸気）／ＯＦＦ（排気）に従って変化す
る。

【００１６】次に、電磁弁１０の制御について図４及び
図５を参照しつつ説明する。図４は、電磁弁１０の制御
ブロック図を示し、車両の操舵角θを検出する操舵角セ
ンサ１４（操舵角検出手段）及びブレーキの作動状態を
検出するブレーキスイッチ１５（制動状態検出手段）の
出力が、夫々入力手段１３ａ，１３ｂを介してＣＰＵ１
３ｃに入力される。ＣＰＵ１３ｃは、後述するフローチ
ャートの処理に従って電磁弁１０の制御を決定し、電磁
弁１０を作動状態（ＯＮ）にするときは、出力手段１３
ｄを介して駆動信号を電磁弁１０に出力する。ここで、
入力手段１３ａ，１３ｂ、ＣＰＵ１３ｃ及び出力手段１
３ｄを含んでコントロールユニット１３が構成されてい
る。また、操舵角センサ１４及びブレーキスイッチ１５
を含んで運転状態検出手段が構成されている。

【００１７】図５は、コントロールユニット１３のＣＰ
Ｕ１３ｃが実行する電磁弁１０の制御決定ルーチンのフ
ローチャートを示し、所定時間毎にコールされるサブル
ーチン形式をなしている。ステップ１（図では、Ｓ１と
略記する。以下同様）では、ブレーキスイッチ１５から
のブレーキ作動信号がＯＮ（制動時）であるか否かを判
断し、信号がＯＮ（Ｙｅｓ）であればステップ３へと進
み、信号がＯＦＦ（Ｎｏ）であればステップ２へと進
む。

【００１８】ステップ２では、操舵角センサ１４からの
操舵角θの絶対値｜θ｜信号が所定値θ_A 以上であるか
否かを判断し、｜θ｜≧θ_A （Ｙｅｓ）であればステッ
プ３へと進み、｜θ｜＜θ_A （Ｎｏ）であればステップ
４へと進む。ステップ３では、電磁弁１０をＯＮにし、
ゴムブッシュ７内の環状空間７ｂにエアリザーバタンク
１２からエアを供給する（図１参照）。即ち、車両の制
動時、或いは、横Ｇが作用する旋回時に、ショックアブ
ソーバの減衰力を高めることで、車両のノーズダイブや
ロール等の姿勢変化を抑制し、操安性を向上させようと
している。

【００１９】ステップ４では、電磁弁１０をＯＦＦに
し、ゴムブッシュ７内の環状空間７ｂを大気開放する
（図１参照）。即ち、車両が略直進している状態であっ
て非制動時には、ショックアブソーバの減衰力を弱める
ことで、車両の乗り心地を向上させようとしている。こ
のように車両の走行状態に応じてショックアブソーバの
減衰力を変化させれば、乗り心地の向上と姿勢変化の抑
制による操安性の向上という相反する性能を高いレベル
で両立させることができる。なお、フローチャートのス
テップ１〜ステップ４の処理全体が切換制御手段に相当
する。

【００２０】図６は、ショックアブソーバの減衰力を変
化させる作動流体として、オイル等の液体を使用した第
２実施例を示している。基本的な構成は、図１に示した
ものと同一であるので、ここでは相違する部分について
のみ説明する。ゴムブッシュ７に形成された連通路７ｃ
には、電磁式の２ポート２位置切換弁（以下「開閉弁」
という）１６（切換手段）が介装された配管１７（連通
路）の一端が接続され、配管１７の他端は作動流体とし
てのオイルを蓄圧するアキュムレータ１８（液体蓄圧手
段）に接続されている。開閉弁１６はコントロールユニ
ット１３により駆動制御され、非駆動（ＯＦＦ）時には
配管１７を開路してゴムブッシュ７内の環状空間７ｂと
アキュムレータ１８とを連通し（第１制御状態）、駆動
（ＯＮ）時には配管１７を閉路してゴムブッシュ７内の
環状空間７ｂとアキュムレータ１８とを遮断、即ち、環
状空間７ｂ内に充満するオイルを閉じ込める（第２制御
状態）構成となっている。なお、本実施例においては、
開閉弁１６、配管１７、アキュムレータ１８及びコント
ロールユニット１３を含んで内圧変化手段が構成されて
いる。

【００２１】このようにすれば、開閉弁１６を作動させ
ず環状空間７ｂとアキュムレータ１８とを連通させてお
けば、ゴムブッシュ７への荷重変化が生じても作動流体
としてのオイルが環状空間７ｂから出入りするので、環
状空間７ｂの内圧は上昇せず、ゴムブッシュ７のばね定
数が小さくなる。一方、開閉弁１６を作動させて環状空
間７ｂ内に充満するオイルを閉じ込めると、ゴムブッシ
ュ７への荷重変化が生じた場合には環状空間７ｂの内圧
が上昇し、ゴムブッシュ７のばね定数が大きくなる。従
って、このように作動流体としてオイルを使用しても、
図３のような減衰力特性を得ることができる。

【００２２】なお、本実施例における開閉弁１６の制御
内容は、図５に示すフローチャートと同一であるので、
ここではその説明を省略する。図７は、ゴムブッシュ７
内の環状空間７ｂに供給するエア圧を可変とし、ショッ
クアブソーバの減衰力を無段階若しくは多段階に変化で
きるようにした第３実施例を示している。

【００２３】本実施例では、空気ばねを使用したエアサ
スペンション装置が装着されていることを前提としてい
る。エアサスペンション装置は、車両重量の増減に応じ
てエアの充填の度合いを調整するレベリングバルブ１９
という自動制御機構によって、エアリザーバタンク１２
から空気ばね２０に供給されるエア圧を調整し、空気ば
ね２０の伸び縮みを一定の寸法に保って乗り心地を向上
させ、かつ、車体の高さも一定に保つような機構を備え
ている。従って、空気ばね２０とゴムブッシュ７内の環
状空間７ｂ（図示せず）とを配管２１を介して連通すれ
ば、車両重量に応じてゴムブッシュ７内の環状空間７ｂ
に供給されるエア圧が変化し、ゴムブッシュ７のばね定
数、即ち、ショックアブソーバの減衰力を車両重量に応
じて変化させることができる。

【００２４】このようにすれば、ゴムブッシュ７の変更
と配管２１の追加だけで、複雑な制御を行わなくともゴ
ムブッシュ７内の環状空間７ｂに供給されるエア圧が自
動的に変化するので、コストアップを極力抑制しつつ車
両のショックアブソーバに減衰力可変機構を付加するこ
とができる。なお、本実施例では、レベリングバルブ１
９、空気ばね２０及び配管２１を含んで内圧変化手段が
構成されている。

【００２５】以上説明した第１〜第３実施例におけるシ
ョックアブソーバの減衰力可変装置は、ショックアブソ
ーバ本体を車体或いは車軸に結合する際に使用するゴム
ブッシュ７により実現されるので、減衰力可変機構を有
しない安価なショックアブソーバ本体を使用することが
でき、コストアップを極力抑制しつつ減衰力可変機構を
付加することができる。

【００２６】なお、本実施形態では、ショックアブソー
バを、車軸を懸架するサスペンション装置に使用した
が、トラックのキャブサスペンション装置や機械構造物
に使用してもよい。キャブサスペンション装置に使用し
た場合には、キャブの１人乗車、２人乗車、ルーフラッ
ク上への積荷の追加等によりキャブ重量が変化しても、
キャブ重量に応じてショックアブソーバの減衰力特性が
変更されるので、ばね下振動等の高周波振動の絶縁性が
向上し、よりソフトな乗り心地とすることができる。

【００２７】また、本実施形態では、ショックアブソー
バ本体と車体側マウントとを結合する箇所に環状空間が
内部に形成されたゴムブッシュを使用したが、ショック
アブソーバ本体と車軸側マウントとを結合する箇所、或
いは、これらの両方に使用しても同様な効果を得ること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ショックアブソーバの減衰力可変装置は、
内圧変化手段によってブッシュ内の密閉空間の内圧が変
化し、そのばね定数が変化するブッシュによって実現さ
れるので、減衰力可変機構を有しない安価なショックア
ブソーバ本体を使用することができ、コストアップを極
力抑制しつつ減衰力可変機構を付加することができる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、運転状態に
応じて密閉空間が大気開放されたり、或いは、密閉空間
にエアが供給されるので、運転状態に適合したブッシュ
のばね定数が自動的に設定され、車両の乗り心地と操安
性という相反する性能を高いレベルで両立させることが
できる。請求項３記載の発明によれば、運転状態に応じ
て密閉空間と液体蓄圧手段とが連通したり、或いは、密
閉空間に充満する作動流体が閉じ込められるので、運転
状態に適合したブッシュのばね定数が自動的に設定さ
れ、車両の乗り心地と操安性という相反する性能を高い
レベルで両立させることができる。

【００３０】請求項４記載の発明によれば、通常時には
ブッシュのばね定数が小さいものが、車両の制動時或い
は旋回時にはブッシュのばね定数が大きくなるので、通
常時には車両の乗り心地が向上し、また、制動時或いは
旋回時にはノーズダイブやロールが抑制されて操安性を
向上することができる。請求項５記載の発明によれば、
車高を略一定に保つ車高自動調整機構を備えるエアサス
ペンション装置を備える車両では、ブッシュの変更と連
通路の追加だけで、複雑な制御を行わなくとも密閉空間
に供給されるエア圧が自動的に変化し、ブッシュのばね
定数が無段階或いは多段階に自動的に設定されるので、
僅かなコストアップで車両重量に応じて自動的に減衰力
が変化するショックアブソーバの減衰力可変装置を実現
することができる。

【００３１】請求項６記載の発明によれば、キャブの１
人乗車、２人乗車、ルーフラック上への積荷の追加等に
よりキャブ重量が変化しても、キャブ重量に応じてショ
ックアブソーバの減衰力特性が変化するので、ばね下振
動等の高周波振動の絶縁性が向上し、よりソフトな乗り
心地とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るショックアブソーバをサスペン
ション装置に適用した第１実施例を示す構成図

【図２】 同上のショックアブソーバの特性モデル図

【図３】 同上のショックアブソーバの減衰力特性を示
す線図

【図４】 同上のショックアブソーバの制御ブロック図

【図５】 同上の制御内容を示すフローチャート

【図６】 本発明に係るショックアブソーバをサスペン
ション装置に適用した第２実施例を示す構成図

【図７】 本発明に係るショックアブソーバをサスペン
ション装置に適用した第３実施例を示す構成図

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ本体 ７ ゴムブッシュ ７ｂ 環状空間 １０ 電磁弁 １１ 配管 １２ エアリザーバタンク １３ コントロールユニット １４ 操舵角センサ １５ ブレーキスイッチ １６ 開閉弁 １７ 配管 １８ アキュムレータ １９ レベリングバルブ ２０ 空気ばね ２１ 配管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動を減衰させるショックアブソーバ本体
   と、該ショックアブソーバ本体を取付対象物に取り付け
   る際に取付部に介在させる弾性変形可能な材質からなる
   ブッシュと、を含んで構成されるショックアブソーバに
   おいて、 前記ブッシュ内部に密閉空間を形成し、該ブッシュのば
   ね定数を可変とすべく該密閉空間の内圧を変化させる内
   圧変化手段を設けたことを特徴とするショックアブソー
   バの減衰力可変装置。
2. 【請求項２】前記ショックアブソーバが車両用サスペン
   ション装置に用いられるものにおいて、 前記内圧変化手段は、所定圧に調整されたエアを供給す
   るエア供給手段と、前記密閉空間とエア供給手段とを連
   通する連通路と、該連通路に介装され、前記密閉空間を
   大気開放する第１制御状態と当該連通路を開通させる第
   ２制御状態とに切り換える切換手段と、車両の運転状態
   を検出する運転状態検出手段と、検出された運転状態に
   基づいて前記切換手段の制御を行う切換制御手段と、を
   含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載のショ
   ックアブソーバの減衰力可変装置。
3. 【請求項３】前記ショックアブソーバが車両用サスペン
   ション装置に用いられるものにおいて、 前記内圧変化手段は、作動液体を蓄圧する液体蓄圧手段
   と、前記密閉空間と液体蓄圧手段とを連通する連通路
   と、該連通路に介装され、当該連通路を開路する第１制
   御状態と連通路を閉路する第２制御状態とに切り換える
   切換手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手
   段と、検出された運転状態に基づいて前記切換手段の制
   御を行う切換制御手段と、を含んで構成されたことを特
   徴とする請求項１記載のショックアブソーバの減衰力可
   変装置。
4. 【請求項４】前記運転状態検出手段は、車両の操舵角を
   検出する操舵角検出手段と、車両の制動状態を検出する
   制動状態検出手段と、を含んで構成され、 前記切換制御手段は、通常時には前記切換手段を第１制
   御状態に切り換え、前記制動状態検出手段により制動状
   態が検出されたとき、或いは、操舵角検出手段により検
   出された操舵角が所定値以上のときに、前記切換手段を
   第２制御状態に切り換えることを特徴とする請求項２又
   は３に記載のショックアブソーバの減衰力可変装置。
5. 【請求項５】車両の懸架装置として空気ばねを使用した
   エアサスペンション装置を備え、車両重量に応じて該空
   気ばねへの供給エア圧を調整して車高を略一定に保つ車
   高自動調整機構を有する車両にあっては、 前記内圧変化手段は、前記車高自動調整機構と、前記空
   気ばねと、前記密閉空間と空気ばねとを連通する連通路
   と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載
   のショックアブソーバの減衰力可変装置。
6. 【請求項６】車両のシャシフレームとキャブとの間にキ
   ャブサスペンション装置を備える車両にあっては、 前記キャブサスペンション装置に前記ショックアブソー
   バの減衰力可変装置を使用したことを特徴とする請求項
   １〜５のいずれか１つに記載のショックアブソーバの減
   衰力可変装置。