JPS61122018A - 車両のサスペンシヨン - 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】 （発明の技術分野） 本発明は車両のサスペンションに関し、さらに詳しくは
、ショックアブソーバにｒＡ連して、ハウジングおよび
ダイアフラムで形成された空気ばねを備えるサスペンシ
ョンに関する。

（従来技術） ショックアブソーバと、このショックアブソーバをハウ
ジングおよびダイアフラムで取り囲んで空気室を形成し
、この空気室内に圧縮空気を充填して構成される空気ば
ねとを備えるサスペンションとして、ショックアブソー
バの減衰力と空気ばねのばね定数とを外部から同時にｖ
Ａ整できるようにしたものがある（電子制御サスペンシ
ョンとして、一部の乗用車に採用）。

（発明が解決しようとする問題点） 前記サスペンションによれば、自動車の走行状況等に合
せて、ショックアブソーバの減衰力と空気ばねのばね定
数とを同時に外部から調整できることから、乗心地およ
び操縦安定性を、車種や車速、運転者の好みに応じて適
当にマツチングできる。

反面、前記サスペンションにおいても、ショックアブソ
ーバと車体との間に介在されるゴムのブツシュのばね定
数は固定的であり、そのばね定数を変えることはできな
いので、よ・り最適な乗心地および操縦安定性を得るこ
とに限界がある。なぜなら、サスペンション全体のばね
定数および減衰力は、ショックアブソーバ、空気ばねお
よびブツシュを含めた総合のものとして決定されるから
である。

たとえば、実開昭５７−１９９１１２号公報に開示され
たクッション組立体では、固定部材をはさんで両側に密
閉空間を有する一対のクッションを配置すると共に画布
閉空間をオリフィスで連通し、再密閉空間内に流体を封
入している。微小振動が加わるとき、流体はオリフィス
を通って流動し、減衰力を発生するが、大振動が加わる
とき、流体は剛体のように作用し、減衰力は発生しない
。このようなクッション組立体を、ショックアブソーバ
と車体との間に介在されるブツシュとして組み込むこと
により、サスペンション全体のばね定数と減衰力の改善
はなされ得るとしても、ブツシュのばね特性を外部から
調整して、ショックアブソーバや空気ばねとマツチング
させることはできない。

本発明の目的は、サスペンション全体のばね定数および
減衰力を外部から人為的ないし自動的に調整できる車両
のサスペンションを提供することにある。

本発明の別の目的は、単一の７クチユエータによりショ
ックアブソーバの減衰力、空気ばねのばね定数およびブ
ツシュのばね特性、すなわちばね定数と減衰力とを調整
可能な車両のサスペンションを提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本発明に係る車両のサスペンションは、減衰力調整可能
に形成され、減衰力を調整するためのコントロールロッ
ドをピストンロッド内に回転可能に配置したショックア
ブソーバと、該ショックアブソーバを囲んで形成された
ばね定数調整可能な空気ばねと、前記ショックアブソー
バと車体との間に介在されるサポートであってばね特性
調整可能なブツシュと弁体配置用の第１および第２の孔
を有する、前記ピストンロッドが結合されるバルブベー
スとを備えるサポートと、前記空気ばねのばね定数を調
整するための前記サポートの第１の孔内に回転可能に配
置された第１の弁体と、前記ブツシュのばね特性を調整
するための前記サポートの第２の孔内に回転可能に配置
された第２の弁体と、前記コントロールロッド、第１の
弁体および第２の弁体を回転させるアクチュエータとを
含む。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

車両のサスペンション１０は第１図に示すように、ショ
ックアブソーバ１２と、空気ばね１４と、サポート１６
と、アクチュエータ１８とを含む。

ショックアブソーバ１２は第２図に示す例では、内筒２
０と、内筒から間隔をおいて配置される外筒２２とを備
える、いわゆるツインチューブタイプである。ショック
アブソーバ１２として、この外、単一の筒のみからなる
、いわゆるモノチューブタイプが使用される。

内筒２０の内側にピストン２４が滑動可能に配置され、
ピストン２４にピストンロッド２６が結合される。図示
の例では、ピストンロッドｚ６は下方の端部にくり抜き
孔２７を有し、このくり抜き孔２７内に連結連結２８が
圧入されている。連結部材２８はピストン２４に貫通さ
れ、その端部にナツト３０を螺合して、連結部材２８、
したがってピストンロッド２６がピストン２４に結合さ
れている。

ピストン２４はピストンロッド２６が伸長するとき、液
体を流動させるボート３２と、縮小するとき、液体を流
動させるボート３４とを有する。ボート３２の下側にば
ね３６によって偏倚された弁体３８が、また、ポート３
４の上側にばね４０によって偏倚された弁体４２が配置
され、それぞれ減衰力を発生する弁が構成されている。

ピストンロッド２６に上の端面から下の端面まで伸びる
孔４４が設けられ、この孔４４内にコントロールロッド
４６が回転可能に配置されている。コントロールロッド
４６の下方の端部は、連結部材２８の、孔４４に整合し
て開けられた孔ｚ９内へ進入しており、この端部に直径
方向へ伸びる孔４７が設けられている。他方、連結部材
２８に、端面からピストン２４を越えて伸びる孔４８と
、孔４８から径方向へ伸びる孔４９とが設けられている
。

コントロールロッドの孔４７が図示の位置にあるとき、
孔４７は孔４９と対向するので、ピストン２４の一方側
の液室Ａと他方側の液室Ｂとは孔４８、孔４９および孔
４７を経て連通ずる。この結果、内筒２０内の液体はピ
ストン２４に本来設けられるボートと弁体とからなる弁
の外、孔４８．４９および孔４７を通って流動できる。

コントロールロッド４６がたとえば６０’回転すると、
コントロールロッド４６が孔４９をふさぎ、両液室Ａ、
Ｂは遮断される。このようにして、ショックアブソーバ
１２の減衰力の調整がなされる。

ピストンロッド２６は内筒２０と外筒２２との上方の端
部に配置されたロッドガイド５０、シール部材５２およ
びリングナー７ト５４を通って外部へ突出し、後述する
ように、サポート１６に結合される。他方、外筒２２は
それ自体公知のサスペンションアーム（図示せず）に結
合され、車輪を支持する。

空気ばね１４は・ショックアブソーバ１２を囲んで配置
されたハウジング６０とダイアフラム６２とを備える。

ハウジング６０は天井部６６と筒状のスカート部６７と
仕切部６８とを有し、天井部６６および仕切部６８の内
周縁が、サポート１６のサポート部材７０に溶接され、
天井部６６とスカート部６７とが仕切部６８の外周縁に
溶接されている。ハウジングのスカート部６７とショッ
クアブソーバ１２の外筒２２に溶接されたエアーピスト
ン７２とに、ダイアフラム６２が張り渡されている。こ
の結果、ハウジング６０とダイアフラム６２とによって
主空気室７４が、またハウジング６０の仕切部６８の上
方に副空気室７６が区画され、雨空気室は後述する通路
や、仕切部６８およびサポート部材７０の中央孔、バウ
ンドストッパ７１の孔７１ａ等を経て連通される０両空
気室に圧縮空気が充填され、空気ばね１４が構成される
。

サポート１６はブツシュ８０とバルブベース８２とサポ
ート部材７０とを備える。ブツシュ８０は第１流体室８
４と第２流体室８６とを有し、バルブベース８２を取り
巻いて配置されている。図示の例では、ブツシュ８０は
それぞれゴムによって環状に形成された第１部分８８、
第２部分８９および第３部分９０からなる。

第３図に詳細に示すように、ブツシュの第１部分８８は
内周縁でブツシュ内筒９２に、外周縁でブツシュ外筒９
３に、また上端面でプレート９４にそれぞれ加硫接着さ
れている。ブツシュの第２部分８９は内周面でブツシュ
内筒９５に、外周面でブツシュ外筒９６にそれぞれ加硫
接着されている。ブツシュの第３部分９０は内周面でブ
ツシュ内筒９７に、外周面でブツシュ外筒９８にそれぞ
れ加硫接着されている。

ブツシュ内筒９２．９５および９７にバルブベース８２
を嵌合し、ブツシュ内筒９２に設けられた切欠き９９を
バルブベース８２のｆｉ１１１Ａ路１００に、またブツ
シュ内筒９７に設けられた切欠き１０１を第２通路１０
２にそれぞれ対向させ、バルブベース８２をかしめてブ
ツシュ内筒がバルブベース８２に固着される。他方、サ
ポート部材７０に、ブツシュ外筒９８．９６および９３
を嵌合し、サポート部材７０をかしめてブツシュ外筒が
サポート部材７０に固着される。バルブベース８２とサ
ポート部材７０とに適宜に０リングを装着して、液漏れ
が防止され、液密とされた第１流体室８４と第２渣体室
８６とが区画されている。

パルブベー７８２は剛性の高い材料によって全体に円形
に形成され、第１通路ｌＯＯと、第２通路１０２と、ピ
ストンロッド２６が貫通する孔１０４と、弁体配置用の
第１の孔１０６および第２の孔１０８とを有する。孔１
０４、孔１０６および孔１０８は第４図および第５図に
示すように、正三角形の頂点に中心がくるように平行に
設けられたもので、ピストンロッド用の孔１０４と第１
の弁体用の孔１０６とは、上端から下端へ貫通している
。第２の弁体用の第２の孔１０８は上端から下端部まで
伸びている。

第１通路ｌＯＯは第４図に示す例では、孔１０８を直径
方向へ横切って外周面まで伸び、環状溝１１０に連なっ
ている。環状溝１１０から中央へ向けて、空気の流れを
分散するための２つの孔１１１が設けられ、第１通路１
００に合流している。環状溝１１０はブツシュ内筒９２
の切欠き９９を経て第１流体室８４に連通ずる。他方。

第２通路１０２は第１通路１００と同じ配置構成により
、環状溝１１２に連なり、この環状溝１１２はブツシュ
内筒９７の切欠き１０１を経て第２流体室８６に連通ず
る。

第５図に示すように、バルブベース８２に孔１０６を直
径方向へ横切って外周面まで伸びる第３通路１１４が設
けられ、この通路１１４は環状溝１１５に連なる。環状
溝１１５から中央へ向けて、空気を分散するための３つ
の孔１１６が開けられ、孔１１６の１つが第３通路１１
４を横切っている。環状溝１１５はブツシュ内筒９５の
孔、ブツシュの第２部分８９に径方向へ開けられた複数
の孔１１７、ブツシュ外筒９６の孔、サポート部材７０
の環状溝１１８および径方向の複数の孔１１９を経て副
空気室７６に連通ずる。

バルブベース８２の孔１０４にピストンロッド２６を嵌
入し、ピストンロッドｚ６に溶接されたリング１２０を
孔１０４の肩に突き当て、バルブベース８２から突出す
るピストンロッド２６の部分にワッシャ１２２およびブ
ラケット１２４を差し込み、ナツト１２６を螺合して、
ピストンロッド２６がバルブベース８２に結合されてい
る。ピストンロッド２６内に配置されたコントロールロ
ッド４６は、ピストロッド２６の端部で、一対のカラー
１２８に保持された０リング１２９により液密とされて
いる０図示の例では、ハウジンーグ６０の天井部６６が
、ボルト・ナツト（図示せず）により車体１３０に結合
され、この結果、バルブベース８２は／Ｘウジング６０
を介して車体１３０に結合されている。

第１弁体１３２は主空気室７４と副空気室７６とを連通
および遮断するもので、下端から軸線方向へ開けられた
孔１３３と、孔１３３から直径方向へ開けられた孔１３
４とを有する。孔１３４は第５図に示す例では、一対の
孔部分１３５ａとこの孔部分から６０”へだてて設けら
れた口径の小ざな孔部分１３５ｂとからなる。

）＜ルブベース８２の第１の孔１０６内に円筒状のスペ
ーサ１３６を圧入し、この上に第１弁体１３２を回転可
能に配置し、０リング１３７で気密としたホルダ１３８
を孔１０６に差し込み、ワッシャ１２２によってホルダ
１３８の抜けを防止する。

第１弁体１３２の孔部分１３５ａが第５図の位置にある
とき、主空気室７４と副空気室７６とは大きな通路を経
て連通し、弁体１３２が反時計方向へ６０°回転すると
、主空気室７４と副空気室７６とは小さな通路を経て連
数し、さらに弁体１３２が反時計方向へ６０’回転する
と、主空気室７４と副空気室７６とは遮断される。

第２弁体１４０は第１流体室８４と第りｍ体室８６とを
連通および遮断するもので、下端から軸線方向へ開けら
れた孔１４１と、軸線方向へ間隔をおいて直径方向へ開
けられ、バルブベース８２の通路１００，１０２に対向
する孔１４２゜１４４とを有する。上方の孔１４２は第
４図に示す例では、一対の孔部分１４３ａと、この孔部
分１４３ａから６０”へだてて設けられた口径の小さな
一対の孔部分１４３ｂとからなる。他方、下方の孔１４
４は孔部分１４３ａ、１４３ｂとそれぞれ位相を同じく
する口径の大きな２つの孔部分からなる。バルブベース
８２の第２の孔１０８内に円筒状のスペーサ１４６を配
置し、この上に第２弁体１４０を回転可能に配置し、０
リング１４７で気密としたホルダ１４８を孔１０８に差
し込み、ワッシャ１２２によってホルダ１４８の抜けを
防止する。

第２弁体１４０の孔部分１−４３ａが第４図の位置にあ
るとき、第１流体室８４と第２流体室８６とは大きな通
路を経て連通し、弁体１４０が反時計方向へ６０”回転
すると、第１流体室８４と第２流体室８６とは小さな通
路を経て連数し、さらに弁体１４０が反時計方向へ６０
０回転すると、第１流体室８４と第２流体室８６とは遮
断される。

アクチェエータ１８は第６図および第７図に示すように
、ブラケット１５１に取り付けられた電動機１５０を備
え、この出力軸に第１歯車１５２が固着されている。第
２歯車１５４、第３歯車１５６および第４歯車１５８は
、それぞれブラケッ）１５１に回転可能に支持されたチ
ューブ１５５．１５７．１５９に固着され、チューブ１
５５に軸１６０が、チューブ１５７に軸１６１が、また
チューブ１５９に軸１６２がビン１６３により結合され
ている。第２ないし第４歯車は第１歯車に噛合する。

ブラケット１５１はプレート１６４を介してブラケット
１２４に結合され、このブラケット１２４が前記の通り
ピストンロッド２６に固定される。各軸はそれぞれスリ
ットを有し、軸１６０のスリットにコントロールロッド
４６の偏平部が、軸１６１のスリットに第１弁体１３２
の偏平部が、また軸１６２のスリットに第２弁体１４０
の偏平部がそれぞれ挿入される。アクチュエータ１８は
人為的または各種センサからの信号に基づき、自動的に
作動される。

（実施例の作用） 第１および第２流体室８４．８６内に流体、すなわち、
油その他の液体、または空気その他の気体、または液体
と気体との混合体を封入して使用する。

コントロールロッド４６、第１弁体１３２および第２弁
体１４０は、たとえば、主空気室７４と副空気室７６と
が遮断されているとき、第１流体室８４と第２波体室８
６とが遮断され、かつコントロールロッド４６がピスト
ンロッドの孔４９を遮断し、その後、第１弁体１３２の
６０”の回転により、主空気室と副空気室、第１流体室
と第２流体室はいずれも小さい通路を経て連通し、第１
弁体１３２のさらに６０°の回転により、いずれも大き
い通路を経て連通ずるように、位相を定めて設定する０
図示は省略したが、コントロールロッドの孔４７を、口
径の異なる孔部分によって形成しておき、前記に対応さ
せることが好ましい。

自動車が走行しているとき、運転者による人為的な操作
により、あるいは、速度センサ、加速度センサ、ステア
リングホイールの回転角速度センサその他のセンサから
の信号を受けて演算する制御器の操作により、アクチュ
エータ１８を作動し、コントロールロッド４６．第１弁
体１３２および第２弁体１４０を回転する。

空気ばね１４の主空気室７４と副空気室７６とが遮断さ
れているとき、主空気室７４のみかばね作用に供される
ので、ばね定数は硬くなる。このとき、ショックアブソ
ーバ１２内の液体はピストン２４に設けられる弁のみを
流動するので、減衰力は大きくなり、ブツシュ８２の第
１流体室８４と第２流体室８６とは遮断されているので
、ばね定数は硬い。

空気ばね１４の主空気室７４と副空気室７６とが小さい
通路を経て連通しているとき、空気ばねのばね定数は中
間となり、ショックアブソーバ１２の液室Ａと液室Ｂと
はピストン２４に本来設けられる弁の外、小さい口径の
通路を経て連通ずるので、ショックアブソーバ１２の減
衰力は中間となる。また、ブツシュ８２の第１流体室８
４と第２流体室８６とは小さい口径の通路を経て連通ず
るので、ブツシュ８２のばね定数は中間となリ、減衰力
は大きくなる。

、空気ばね１４の主空気室７４と副空気室７６とが大き
い通路を経て連通しているとき、空気ばねのばね定数は
軟らかとなり、°ショックアブソーバ１２の減衰力は小
さくなり、ブツシュ８２のばね定数および減衰力は小さ
くなる。

（発明の効果） 本発明によれば次の効果が得られる。

ショックアブソーバの減衰力、空気ばねのばね定数およ
びブツシュのばね特性を外部から調整できるので、サス
ペンションの総合の減衰力やぼね定数を最適化し、乗心
地および操縦安定性を向上で９る。しかも、３つの特性
を、別々の回転軸で調整するので、任意の回転角度によ
る調整が可能であり、設計の自由度が大きくなる。

同一の７クチユエータで３つの調整ができるので、アク
チュエータの数量を減らし、コストおよび重量を低減で
きる。

コントロールロッドはピストンロット内に、また弁体は
サポート内に配置されているので、サスペンションを設
置するための空間として特に大きな空間は必要なく、コ
ントロールロッドおよび弁体は回転により操作されるの
で、アクチュエータとして応答性の良い電動機の使用が
可能となり、操作を迅速になし得る。

サスベンジ１ンを各種センサからの信号に基づいて自動
制御して、アンチロール、アンチダイブ、アンチスフオ
ートその他の姿勢制御を行うことにより、乗心地が良く
かつ操縦安定性を向上させることができ、車両の総合の
性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサスペンションの要部を示す断面
図、第２図はショックアブソーバの要部を示す断面図、
第３図はサポートの断面図、第４図は第３図の４−４線
に沿って切断した断面図、第５図は第３図の５−５線に
沿って切断した断面図、第６図はアクチュエータの断面
図、第７図はアクチュエータの歯車の配置を示す平面図
である。 ｌＯ：サスペンション、 １２ニジ、アクアブソーバ、 １４：空気ばね、　　　　１６：サポート、１８：７ク
チユエー夕、２６：ピストンロッド、４６：コントロー
ルロッド、７４：主空気室、７６：副空気室、　　　８
０：プッシュ、８２：バルブベース、　１３２：第１弁
体、１４０：第２弁体。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第３図 ２図 第４図 ＋０４ 第５図 １３５゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 減衰力調整可能に形成され、減衰力を調整するためのコ
   ントロールロッドをピストンロッド内に回転可能に配置
   したショックアブソーバと、該ショックアブソーバを囲
   んで形成されたばね定数調整可能な空気ばねと、前記シ
   ョックアブソーバと車体との間に介在されるサポートで
   あってばね特性調整可能なブッシュと弁体配置用の第１
   および第２の孔を有する、前記ピストンロッドが結合さ
   れるバルブベースとを備えるサポートと、前記空気ばね
   のばね定数を調整するための前記サポートの第１の孔内
   に回転可能に配置された第１の弁体と、前記ブッシュの
   ばね特性を調整するための前記サポートの第２の孔内に
   回転可能に配置された第２の弁体と、前記コントロール
   ロッド、第１の弁体および第２の弁体を回転させるアク
   チュエータとを含む、車両のサスペンション。