JPS60248415A - サスペンシヨン装置 - 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〕 この発明は、車輪の車両前後方向への移動を規制する前
後支持ロンドを備えた自動車用サスペンション装置に関
する。

〔従来技術〕

従来の前後支持ロンドであるテンションロッドとしては
、例えば自動車工学全書１１巻・ステアリング、サスペ
ンション（株式会社山海堂：昭和５５年８月発行）第１
１６頁の図４．４６に記載されているようなものがある
。そのロンド両端には、同書第６０頁の図３．１１に記
載されているようなゴムブツシュが各固定されていて、
このゴムブツシュにより、車輪側から車体側に伝達され
る前後方向振動を低減するようにしている。

このような従来のテンションロッドに用いられたゴムブ
ツシュの振動伝達特性は、そのゴム状弾性体の動ばね定
数に応じて変化し、その動ばね定数を低くすると、それ
に伴って振動に対する減衰特性が高くなる。しかしなが
ら、固有振動数が１０〜３０Ｈｚにあるハーシュネスの
ショック音や同振動数が３０〜６０Ｈｚにあるロードノ
イズ等の車内騒音を低減させるためにゴム状弾性体の動
ばね定数を低く設定すると、ばね上質量とゴムブソシュ
のばね定数とにより、ばね下前後共振をもたらし、更に
それに伴い車体フロアの振動が悪化するため、車両の乗
心地性が害されるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、一端が車体側部材に又他端が車輪側部材
に、それぞれゴムブツシュを介して連結されて車輪の前
後方向への移動を規制する前後支持ロンドを備えたサス
ペンション装置において、前記ゴムブツシュの少なくと
も一方に流体室を設け、この流体室には流体路を介して
補助室を連通ずると共に、流体路には絞り量を変更可能
な絞り切換手段を設け、前記前後支持ロンドを介して連
結された車輪側のばね上前後加速度に応じた信号を出力
する前後加速度検出器を設け、この前後加速度検出器か
らの出力により前記絞り切換手段を駆動制御することに
より、上記問題を解決することを目的としている。

〔作用〕

而して、この発明は、前後加速度検出器によりばね下の
前後加速度を検出してその検出値に応じて絞り切換手段
を作動させることにより、前後支持ロンド両端のゴムブ
ツシュの少なくとも一方に設けられた流体室と補助室と
を連通ずる流体路に設けた可変絞り機構の絞り量を変化
させ、ばね上前後加速度の大きさに基づいてそのゴムブ
ツシュの減衰力を変更し、もって音の５発生を防止しつ
つばね下前後共振を早期に減衰させる。

〔実施例〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

まず、構成を説明すると、第１．２図に示すｌが前後支
持ロンドであるテンションロッドであり、パイプ状をな
すロンド本体２と、このロンド本体２の軸方向両端に溶
接等によって固定されたゴムブツシュ３．４とから構成
している。このテンションロッド１は、例えば第１図に
おいて右側のゴムブツシュ３がテンションロッドブラケ
ット等の車体側部材に軸支され、また左側のゴムブツシ
ュ４がトランスバースリンク等の車輪側部材に軸支され
る。

ゴムブツシュ３は、外側にロンド本体２の一端が溶接等
により固定された外筒５と、この外筒５の内側に加硫接
着等によって固着された環状をなすゴム状弾性体６と、
このゴム状弾性体６の両側面を覆うことでその側方への
膨出を規制する側板７．８とから構成している。外筒５
と各側板７゜８とは溶接等によって固定すると共に、ゴ
ム状弾性体６の内部には環状をなす流体室９を形成して
いる。

ゴムブツシュ４ば、外側にロンド本体２の一端が溶接等
により固定された外筒１０と、この外筒１０内に同心に
配置された内筒１１と、両筒１０゜１１間に介在された
ゴム状弾性体１２とからなり、両筒１０．１１とゴム状
弾性体１２とは加硫接着等によって固着している。ゴム
状弾性体１２の内部には環状をなす空隙を設け、この空
隙は、隔壁１３によって補助室１４と空気室１５とに気
密に画成している。そして、補助室１４は、流体路１６
であるロンド本体２の穴を介してゴムブツシュ３の流体
室９と連通しており、これら流体室９、補助室１４及び
流体路１６には不凍液等の液体を充填し、また空気室１
５には空気を充填している。

また、ロンド本体２の軸方向中途部には、流体路１６の
絞り量を変更可能な可変絞り１７を設ける。この可変絞
り１７は、第１図において上方に開口する穴を備えた絞
り本体１８と、その穴に下部が挿入された弁体１９とを
有し、絞り本体１８の両側面にロンド片がそれぞれ固定
されていて、両ロンド片と絞り本体１８とによって前記
ロンド本体２を構成している。

絞り本体１８には、弁体１９に設けた絞りを介して流体
室９側と補助室１４側とを連通ずる通路１８ａを設ける
。弁体１９の絞りは、互いに直交するよう形成された断
面積の異なる大径オリフィス２０と小径オリフィス２１
とからなり、弁体１９の回動によって通路１８ａに連通
されるオリフイス２０．２１が切り換えられる。弁体１
９の、絞り本体１８から上方に突出した端部には、第３
図に拡大して示すように、永久磁石２２の中間部を固定
し、該永久磁石２２の長手方向を弁体１９の軸方向と交
差する方向に延在させる。

永久磁石２２の外側には、カバー２５の内側に固定され
且つ互いに直交する方向に配置された２組のコイル２３
．２４を設け、これら対をなすコイル２３．２４及び永
久磁石２２は、第２．３図に示すように、永久磁石２２
が各コイル２３，２４に対向する方向とオリフィス径の
大小とを対応させて設定する。従って、永久磁石２２が
コイル２４側を向いているときには大径オリフィス２０
を介して流体室９と補助室１４とが連通され、また永久
磁石２２がコイル２３側を向いているときには小径オリ
フィス２１を介して画室９．１０が連通される。かかる
コイル２３．２４の励磁駆動は、絞り切換回路３０から
出力される制御信号である駆動電流によって行われる。

絞り切換回路３０には前後加速度検出器４０からのばね
上前後加速度信号が入力され、その信号に基づいて絞り
切換回路３０が、制御信号である駆動電流をコイル駆動
回路（図中路）を介して各コイル２’３．２４に出力す
る。

前後加速度検出器４０は、ばね下側の部材である車輪側
部材に取付られ、ばね下の前後加速度の大きさを検出し
且つその検出されたばね上前後加速度に対応した周波数
信号を、絞り切換回路３０に出力する。

絞り切換回路３０は、第４図に示すように、２個のバン
ドパスフィルタ３１．３２と、ＲＭＳ検出器３３と、Ａ
／Ｄ変換器３４と、２個のコンパレータ３５’、３６と
、ＡＮＤ回路３７と、インバータ３８とから構成してい
る。バンドパスフィルタ３１は、前後加速度検出器４０
より入力された前後加速度信号から、車内騒音のうちハ
ーシュネスによるショック音の発生原因となる１０〜３
０Ｈｚの周波数成分のみを通過させる。

バンドパスフィルタ３１を通過したバー４ユネス成分は
、Ａ／Ｄ変換器３４によりアナログ信号からデジタル信
号に変換され、その信号がＡ／Ｄ変換器３４からコンパ
レータ３５に送出される。

コンパレータ３５では、Ａ／Ｄ変換器３４からの信号を
、ハーシュネスのショック音として人間が感知し得る振
動及び騒音として予め設定された所定の基準値と比較し
て、その振動の大きさが基準値よりも大きい時に信号を
ＡＮＤ回路３７に送出する。

また、バンドパスフィルタ３２は、前後加速度検出器４
０より入力された前後加速度信号から、ロードノイズの
発生原因となる３０〜６０Ｈｚの周波数成分のみを通過
させ、これをＲＭＳ検出器３３に供給する。ＲＭＳ検出
器３３は、バンドパスフィルタ３２を通過した信号をサ
ンプリング時間がｌＱｍｓｅｃ程度のＲＭＳ値（ルート
ミーンスフウェア値：Ｉ’ＳＯ）を算出し、その算出値
をＡ／Ｄ変換器３４によりＡ／Ｄ変換して、その信号を
コンパレータ３６に送出する。

コンパレータ３６では、Ａ／Ｄ変換器３４からの信号を
、予め設定された所定の基準値と比較して、その振動の
大きさが基準値よりも小さい時に信号をＡＮＤ回路３７
に出力する。ＡＮＤ回路３７及びインバータ３８が絞り
切換回路３０の出力部をなし、ＡＮＤ回路３７のＡＮＤ
条件が満たされないときにはインバータ３８からの出力
によりコイル２４を励磁して大径オリフィス２ｏを連通
させ、またＡＮＤ条件が満たされたときにはコイル２３
を励磁して小径オリフィス２１を連通させる。従って、
可変絞り１７は、通常は大径オリフィス２０にセントさ
れていて、ハーシュネス成分が基準値Ｘよりも高く且つ
ＲＭＳ値が基準値Ｙより低い場合にのみオリフィスが小
径側に切り換えられる。

かかる絞り切換回路３０と、前記可変絞り１７とによっ
て、流体路１６の絞り量を切り換える絞り切換手段が構
成される。

次に、作用について説明する。

路面からの振動が、車輪及び車輪側部材を経てテンショ
ンロッド１に入力されると、その振動周波数によってテ
ンションロッド１が、車両前後方向であるロンド本体２
の軸方向に振動する。

この場合、ゴムブツシュ３の外筒５が側板７゜８を介し
て車体側部材に回動のみ可能に支持されているため、こ
れらロンド零体２、ゴムブツシュ３及びゴムブツシュ４
の外筒１０が車体側と一体的に振動する。ところが、ゴ
ムブツシュ４の内筒１１が車体側部材に回動のみ可能に
支持されていてこれが車輪側と一体的に振動するため、
内筒１１と外筒１０との間に車両前後方向に相対変位が
生じる。そのため、両筒１０，１１間の相対変位に伴っ
て補助室１４の容積が変化し、これによって補助室１４
の内圧が変動する。

一方のゴムブツシュ４に設けた補助室１４内の圧力変動
は、流体路１６、通路１８ａ及び可変絞り１７のオリフ
ィスを介して他方のゴムブツシュ３に設けた流体室９に
作用する。すると、前記圧力変動によりゴムブツシュ３
のゴム状弾性体６がその半径方向内側に弾性変形して流
体室９の容積を拡大させるため、該流体室９側への液体
の移動が確保され、このとき液体がオリフィスを通過す
る際に生ずる流動抵抗によって減衰力が発生する。

その減衰力は、オリフィス径が大きいときには流動抵抗
の減少に伴って低くなり、またオリフィス径を小さくす
ると、流動抵抗の増加に伴って高くなる。

一方、前記振動の入力と同時に、前後加速度検出器４０
がばね下の前後加速度を検出してその前後加速度に対応
した信号を絞り切換回路３０に送出する。すると、絞り
切換回路３０が、入力振動のうち、ハーシュネスのショ
ック音を発生させる１０〜３０Ｈｚの周波数成分とロー
ドノイズを発生させる３０〜６０Ｈｚの周波数成分とを
個別に取り出し、各周波数成分をそれぞれ基準値Ｘ及び
Ｙと比較する。

その結果、絞り切換回路３０が、ハーシュネス成分がそ
の基準値Ｘよりも大きく且つロードノイズ成分のＲＭＳ
値がその基準値Ｙより小さい時にのみコイル２３を励磁
して小径オリフィス２１を介して流体路１６を連通させ
、その他の場合にはコイル２４を励磁して大径オリフィ
ス２０を介して流体路１６を連通ずるよう、その制御信
号を出力する。

そのため、振動の入力初期等のように、ハーシュネス成
分及びロードノイズ成分が共に高い間はオリフィスの断
面積を大きくして該オリフィスの減衰力を低くするため
、比較的周波数の高いロードノイズ成分に対し液体がオ
リフィスを通過する際にステインクし、これに起因して
生じる音の発生を防止することができる。さらに、減衰
の速いロードノイズ成分が基準値Ｙより小さくなると、
絞り切換回路３０からの出力によりオリフィスが、小径
側に切り換えられてオリフィスの減衰力が高くなり、第
５回に領域Ｓで示すように、低周波数振動によるハーシ
ュネスのショック音を早期に減衰させることができる。

なお、第５図は本発明による車体振動の低減効果を表す
グラフであり、縦軸にはフロアの前後加速度を、横軸に
は振動の周波数を各示し、同図のＳがばね下共振領域を
示す。

第６図には、この発明の他の実施例を示す。

この実施例は、低周波数振動よりも高周波数振動の方が
早期に自然に減衰するという特性を利用し、検出された
ばね下前後加速度信号からハーシュネスのショック音成
分のみを取り出してその検出値が基準値を超えた時から
所定時間の後にオリフィスの断面積を小さくして減衰力
を高くし、さらに所定時間の後にオリフィスの断面積を
元に戻して動ばね定数を低くするようにしたものである
。

そのため、この実施例に係わる絞り切換回路５０では、
前記実施例におけるバンドパスフィルタ３２、ＲＭＳ検
出器３３及びコンパレータ３６を廃止する一方、コンパ
レータ３５の後にタイマ回路５１を設けている。

タイマ回路５１は、例えば単安定マルチバイブレーク等
によって構成され、第７図（ａ）〜（Ｃ）に示すように
、バンドパスフィルタ３５からの信号Ｘが入力された時
Ｔｏから所定時間Ｔ１の後にコイル２３を励磁させてオ
リフィスの断面積を小さくし、さらに所定時間Ｔ２の後
に前記出力を停止し且つインバータ３８の作動を介して
コイル２４を励磁させてオリフィスの断面積を太き（す
る。

なお、第７図（ａ）は周波数が１０〜３０Ｈｚの低周波
数振動を、同図ｆｂｌは周波数が３０〜６０Ｈｚの高周
波数振動を、同図ｆｃ）は絞り切換回路５０の出力特性
を、それぞれ示す。

而して、この実施例では、ハーシュネスのショック音の
発生原因となる１０〜３０Ｈｚの低周波数振動が所定の
基準値を趨えた時から所定時間の後にオリフィスを小と
して減衰力を高め、さらに所定時間の後にオリフィスを
大に戻すようにした。

言い換えれば、前記低周波数振動と同時に発生した高周
波数振動が所定以下に減衰されたものと判断される所定
時間の後に減衰力を高めるため、高周波数振動に対し液
体がオリフィスにスティックして入力することを防ぐと
共に、低周波数振動を早期に減衰させてショック音を効
果的に低減させることができる。

特に、この実施例では、前記実施例に比べてバンドパス
フィルタ等の使用を廃止できるため、装置の製造コスト
を下げることができる。

なお、前記所定時間ＴＩ、Ｔ２はタイヤ特性によって異
なるが、予めその値をマイクロコンピュータ等の記憶装
置に記憶させておき、そのマイクロコンピュータを用い
て絞り切換手段を駆動制御するようにしてもよい。さら
に、一方のゴムブツシュにのみ流体室を設け、他方のゴ
ムブツシュとは別に補助室を設けるように構成してもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明では、前後支持ロン
ドのゴムブツシュを減衰力変更可能に構成し、ばね下の
前後加速度に応じて絞り切換手段を作動させてゴムブツ
シュの減衰力を切り換えるようにした。従って、この種
サスペンション装置を用いた車両では、低周波数振動を
早期に減衰させることができ１．ハーシュネス等の振動
特性や乗心地性能を大幅に向上させることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる前後支持ロンドの一実施例を
示す断面図、第２図は第１図のｎ　−ｎ　＞ｉ断面図、
第３図は第１図に示した可変絞りの一例を示す拡大説明
図、第４図はこの発明に係わる絞り切換回路の一例を示
すブロック図、第５図は振動周波数と前後加速度との関
係を示すグラフ、第６図は絞り切換回路の他の実施例を
示すブロック図、第７図は同じく絞り切換回路の特性を
示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端が車体側部材に又他端が車輪側部材に、それぞれゴ
   ムブツシュを介して連結されて車輪の前後方向への移動
   を規制する前後支持ロンドを備えたサスペンション装置
   において、前記ゴムブツシュの少なくとも一方に流体室
   を設け、この流体室には流体路を介して補助室を連通ず
   ると共に、流体路には絞り量を変更可能な絞り切換手段
   を設け、前記前後支持ロンドを介して連結された車輪側
   のばね上前後加速度に応じた信号を出力する前後加速度
   検出器を設け、この前後加速度検出器からの出力により
   前記絞り切換手段を駆動制御することを特徴とするサス
   ペンション装’ｌｌ。