JPS61235212A - 車両用サスペンシヨンシステム - 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】 本発明は、自動車等の車両に用いられるサスベンシラン
システム１こ関する。

従来上り、ショックアブソーバを組込んだ車両用サスベ
ンジ１ンシステムが各種開発されている。

しかしながら、従来のサスペンシランシステムでは、い
ずれの場合も、乗心地か操縦安定性かのうちのいずれか
一方を犠牲にしなければならないという問題点がある。

そこで、例えば実開昭５５−１１４７０８号に示される
ように、ショックアブソーバのオリフィスを可変にする
とともに、同オリフィスの流通面積を変え得る駆動装置
を設け、車両の走行状況に応じてショックアブソーバの
減衰力を切換えるように構成されたサスベンジ僧ンシス
テムが知られている。

また、例えば特開昭５３−２６０２１号に示されるよう
に、主流体ばね室の他に同主流体ばね室に開閉弁を介し
て連通された副流体ばね室を設け、車両の走行状況に応
じて上記開閉弁を開または閉とすることにより、ばね定
数を切換えるように構成されたサスベンジ１ンシステム
も知られている。

ところで、サスベンジ１ンの減衰力を高めれば車体の変
位速度が低減され、ばね定数を高めれば車体の変位量が
低減される効果を得られるから、理想的には減衰力およ
びばね定数の両方を可変とすることがより有効な効果を
発揮できる。

しかしながら、上述のいずれの従来技術においても、減
衰力お上りばね定数の両方を切換え可能なサスペンショ
ンシステムは開示されでおらず、また減衰力お上りばね
定数の両方を切換可能にするための機構をコンパクトに
まとめたサスベンシランシステムもまだ開発されていな
いのが現状である。

本発明は、上記に鑑みｙＩ案されたもので、車高を一定
に維持した状態において、車両の使用状況に応じ、ショ
ックアブソーバの減衰力や空気ばねのばね定数を変えて
、乗心地やａｍ安定性を向上できるようにした、車両用
サスペンションシステムを提供することを目的とする。

このため、本発明は、シリンダ内に嵌挿されたピストン
と、同ピストンによって仕切られるシリンダ内の第１お
よび第２チャンバを連通すべく上記ピストンに形成され
たオリフィス通路と、上記ピストンに連結されて上方へ
延在するビス（ンロッドと、同ピストンロッド内におい
て同ピストンロッドの長手方向に藍在し且つ同ピストン
ロッドに対し相対的に変位可能なコントロールロッドと
、同コントロールロッドの下端に取付けられて上記オＩ
７　フイス通路の有効流通面積を変えうる制御弁体とか
ら成る減衰力切換式ショックアブソーバを組込まれた車
両用サスベンジ１ンにおいて、上記ショックアブソーバ
の上部に、上記ピストンロッドと同軸的に配設された主
空気ばね室をそなえ、同主空気ばね室の直上において上
記ピストンロッドと同軸的に副空気ばね室が設けられる
とともに、上記の主空気ぼね室と副空気ばね室との連通
および遮断を行なうべく上記のピストンロッドとコント
ロールロッドとに穿設された通路を有する開閉弁が設け
られ、上記の制御弁体と開閉弁とを互いに連動させて複
数の開閉モードに切換えるべく、上記コントロールロッ
ドを複数の制御位置に選択的に摺動させる駆動機溝が設
けられたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としての車両用サス
ベンジ５ンシステムについて説明すると、第１図はその
全体１ｉ１１戒を示す断面図、第２図（ａ）−（ｅ）に
おける状！！ＩＩ、ＩＩ、ＩＩＩはそれぞれ１１図のＩ
−Ｉ矢視断面図、■−■矢視断面図、■−■矢視断面図
であり、第３〜５図の各（ａ）〜（ｃ）は本発明の変形
例としての車両用サスペンションシステムを示すもので
、ＰＩＳ３〜５図（ａ）〜（ｃ）における状ｆｉＩ、Ｉ
Ｉ、ＩＩＩはそれぞれ第１図のＩ−Ｉ矢視断面図、■−
■矢視断面図、■−■矢視断面図である。

第１図に示すように、このサスペンションシステムは、
ストラット型減衰力切換式ショックアブソーバ４を組込
んだものであり、このショックアブソーバ４は、前阜輸
あるいは後車輪側に取付けられたシリンダ１ａと、この
シリンダ１ａ内において摺動自在に嵌挿されたピストン
１９とをそなえている。

また、このピストン１つには、相互に連通接続されたオ
リフィス通路部分１９ａ＝　１９ｂ、　１９ｃから成る
オリフィス通路１９ｄが形成されでおり、このオリアイ
ス通路１９ｄによって、ピストン１９で仕切られる第１
およびｆｊＩＪ２チャンバ１　ｂ、　１　ｃを連通でき
るようｌ；なっている。

さらに、ピストン１９には、ピストンロッド５が連結さ
れており、このピストンロッド５は、上方へ延在し、第
１チャンバ１ｂを流体密に貫通して、更にピストンロッ
ド上端部がベアリング６およびマウントゴム７を介して
ポデー７レーム９に支持されている。この支持は、ボル
ト等で行なわれ、何笛所かで固定される。

なお、ピストンロッド５は、上下への動きはナツト等に
よって規制されているが、回転はベアリング６によって
許容されている。

ところで、ピストンロッド５内には、コントロールロッ
ド１５が設けられており、このコントロールロッド１５
は、ピストンロッド５の長手方向に鳳在し、且つ、ピス
トンロッド５に対し相対的に回動できるように設けられ
でいる。

また、コントロールロッド１５の下端は、ピストン１９
内のオリフィス通路１９ｄの一部を形成するスペース内
まで延在しており、このコントロールロッド下端には、
制御弁体としてのシャッタ１５ａが、取付けられており
、このシャッタ１５ａには、第２図に示すように、連通
路１５ａ′が形成されていて、この連通路１５ａ′は、
コントロールロッド１５の回転により、オリアイス通路
部分１９ａ、１９ａと整合したり整合しなかったりする
ことによって、オリフィス通路部分１９ａを開閉しうる
ようになっている。

さらに、コントロールロッド１５の上端は、ピストンロ
ッド５の上端よりも更に上方へ延在しており、このコン
トロールロッド上端には、駆動ギヤ１４およびラック１
３ａを介して駆動機構としての２ボシシッン式ソレノイ
ドｍ構１３が連結されている。このソレノイド機構１３
はオフ位置を含め３段に切換わるもので、これによりコ
ントロールロッド１５を例えば０°、６０°、１２０°
の位置までデスクリートに適宜回転させて、このコント
ロールロッド１５を３つの制御位置に選択的に回転させ
ることができるようになっている。

なお、シャッタ１５ａの連通路１５ａ′は、コントロー
ルロッド１５がＯｏの制御位置にあるときオリフィス通
路部分１９ｍと整合状態となり、コントロールロッド１
５が６０’、１２０°の各制御位置にあるときオリフィ
ス通路部分１９ａと非整合状態となるように位置決めさ
れている。（第２図（ａ）〜（ｅ）の状態■参照） したがって、ソレノイド機構」３が駆動すると、ラック
１３ａが駆動ギヤ１４を介してコントロールロッド１５
が０°から６０°を経て更に６０゜回転し、これに伴っ
てコントロールロッド下端のシャッタ１５ａも回転する
ため、オリアイス通路部分１９ａを閉じたり開いたりす
ることができる。

これによりオリフィス通路１９ｄの有効流通面積を変え
ることができ、減衰力の切換（ハードまたはン７ト）が
可能となるのである。

このようにしてソレノイド機構１３やコントロールロッ
ド１５あるいはシャッタ１５ａ等で、減衰力切換機構り
が構成される。

したがって、この減衰力切換式シミツクアブソーバ４は
、車輪の上下動に応じボデー外側のシリンダ１ａがピス
トンロッド５に対し上下動することにより、シャッタ１
５ａの位置に応じたダンピング効果を発揮して、ショッ
クを効果的に吸収できるようになっている。

なお、ソレノイドｆｉＭＩｔ１３の制御は、図示しない
加速度センサ等からの信号を受けて制御信号を出力する
制御手段によって自動的に行なわれるようになっている
。

ところで、このシ層ツク７プソーバ４の上部には、ピス
トンロッド５と同軸的に主空気ばね室２が配ａされてい
る。

さらに、主空気ばね室２の直上において、ピストンロッ
ド５と同軸的に副空気ばね室１０が配設されでいる。

また、これらの空気ばね室２，１０は、コントロールロ
ッド１５およびピストンロッド５にわたって穿設された
連通路１１を介して相互に連通接続されており、この連
通路１１には開閉弁１２が介装されている。

この開閉弁１２は、第１の弁部分１２ａと第２の弁部分
１２ｂとをそなえてＮＩｔＩ＆されている。

第１の弁部分１２ａは、第２図（ａ）〜（ｃ）の状態工
に示すごとく、ピストンロッド５に穿設されて副空気ば
ね室１０に連通する通路１８ａと、コントロールロッド
１５に穿設されて連通路１１に連通する幅広の通路１８
ｂとが、コントロールロッド１５の回転によって、整合
したり整合しなかったリすることにより、弁の開閉制御
をなすように構成されていて、副空気ばね室１０と連通
路１１との連通遮断を行なえるようになっている。

また、第２の弁部分１２［１は、第２図（＆）〜（ｃ）
の状態■に示すごとく、ピストンロッド５に穿設されて
主空気ばね室２に連通する通路１７ａと、コントロール
ロッド１５に穿設されて連通路１１に連通する幅広の通
路１７ｂとが、同じくコントロールロッド１５の回転に
よって、整合したり整合しなかったりすることにより、
弁開閉制御をなすように構成されていて、主空気ばね室
２と連通路１１との連通遮断を行なえるようになってい
る。

なお、弁部分１２ａと１２ｂとのｒｍｔｎ態様は、全く
同じである。すなわちｔＩＩ＆１の弁部分１２ａが開の
ときは、第２の弁部分１２ｂ＃３閏であり、逆にＰＩＩ
Ｊｌの弁部分１２ａが閉のときは、第２の弁部分１２ｂ
も閉となる。

また、通路１７ｂ、１８ｂは幅広に形ｒ＆されているの
で、コントロールロッド１５がＯ”、６０°　と回転し
ても、各弁部分１２ａ、１２ｂが依然として開となって
おり、コントロールロッド１５がｉｌこ６０°回転して
１２０°の制御位置をとると閉となる。

したがって、弁部分１２ａ、１２ｂが開モードのときは
、主空気ばね室２と副空気ばね室１０とを連通状態にし
て、ばね定数を小さく（ソフト）することができ、弁部
分１２ａ＊１２ｂが閉モードのときは、主空気ばね室２
と副空気ばね室１０とを遮断状態にして、ばね定数を大
きく（ハード）にすることができるのである。

したがって、コントロールロッド１５を回転させろこと
によっで［１！’ｌ弁１２を開閉することができ、この
開田により、ばね室容量を変えることができる。このば
ね室容量の変化によってサスペンションのばね定数を変
えることができるのである。

なお、開閉弁１２の開閉制御は、上記の加速度センサ等
からの信号を受けて開閉制御信号を出力する制御手段に
よって自動的に行なわれるようになっている。

ところで、主空気ばね室２および開閉弁１２を取ｒ）囲
むように、コイルばね３がピストンロッド５と同軸的に
配設されており、このフィルばね３は、その下端がシ謄
ツクアブソーバ４付きのばね受１６ａに支承されるとと
もに、その上端が副空気ばね室１０内の下面に形成され
たばね受１６ｂに支承されている。

なお、車高調整のための圧縮空気は、図示じないコンプ
レッサに接続された配Ｗ１および一部パイブ状のコント
ロールロッド１５の連通路１１を介して供給されるよう
になっている。

したがって、本すスベンンヨンを所定車高位置にセット
するには、まず上記コンプレッサからの圧縮空気を配管
１を通じ各ばね室２，１０へ供給することにより、車高
調整を行なえばよい。

このとき、開閉弁１２は開にしておく。これにより副空
気ばね室１０内も主空気ばね室２内と同じ圧力に調整さ
れる。

このようにして車高調整が終わると、配管１付きの弁を
閉じて、圧縮空気の供給を停止すればよなお、図中の符
号８は、悪路等においてシミツクアブソーバ４のシリン
ダ部が相対的に上昇することにより主空気ばね室２の壁
面等を損傷するのを防止するためのバンプストッパを示
しており、２０は主空気ばね室２の一部を形成するベロ
ーズ、２２はピストンロッド５の回転に伴い回転する継
手、２３はＯリングを示す。

上述の構成により、コントロールロッド１５を回転する
ことによって、制御弁体としてのシャッタ１５ａおよび
開閉弁１２を３段階の開閉モードに切換えることができ
る。

すなわち第１段のモードでは、コントロールロッド１５
が回転せず、第２図（、）に示すように、ｒＭ開閉弁２
が開（各弁部分１２ａ、１２ｂがともにｌｌ’りとなる
ので、ばね定数はソフトとなり、これと同時に制御弁体
としてのシャッタ１５ａがオリフィス通路部分１９ａを
開くので、オリフィス通路１９ｄの有効流通面積が大き
くなって、高減衰状態（ソフト）とする。

また第２段のモードでは、コントロールロンド１５が２
ボッジョン式ソレノイドｆｉｖＩ１３によって時計回り
に６０’回転する。このとき第２図（ｂ）に示すように
、開閉弁１２は依然として開となっており、ばね定数は
ソフトな状態のままである。

これに対し、制御弁体としてのシャッタ１５ａはオリフ
ィス通路部分１９ａを閉じるので、オリアイス通路１９
ｄの有効流通面積が小さくなって低減衰状！！（ハード
）になる。

すなわち、オリフィス通路部分１９ｂ＋１９ｃのみが連
通し、有効流通面積が小さくなるのである。

さらに第３段のモードでは、コントロールロッド１５が
２ボッジョン式ツレ／イド機構１３によって時計回りに
更に６０°回って合計１２０°回転し、これにより第２
図（ｅ）に示すように、開閉弁１２が閉（各弁部分１２
ａ、１２ｂがともに閉）となって、ばね定数はハードと
なる。このとき制御弁体としてのシャッタ１５ａは依然
としてオリフィス通路部分１９ａを閉じているので、オ
リフィス通路１９ｄの有効流通面積は小のままであり、
低減衰状！！！（ハード）が維持されている。

このように、本システムでは、ばね定数や減衰力を車両
の使用状況に応じて複数のモードに切換えることができ
るので、乗心地や操縦安定性の一層の向上をはかること
ができる。

なお、第３〜５図の各（、）〜（ｃ）に示すように、本
考案の変形例においては、開閉弁１２お上り制御弁体と
してのシャッタ１５ａの各弁構造を変更することによっ
て、さらにきめの細かい制御が可能となる。

第３図（ａ）〜（ｃ）に示す変形例においては、制御弁
体としてのシャッタ１５ａが、２ボジシ１ン式ソレノイ
ド機構１３によるコントロールロッド１５のＯ’　、６
０°の回転状態で開、それ以外で閏となり、そして、開
閉弁１２は、コントロールロッド１５の０°回転状態で
有効流通面積を大、それ以外で小とするように構成され
ている。

ｔｊＳ４図（ａ）〜（Ｃ）に示す変形例においては、制
御弁体としてのシャッタ１５ａが、コントロールロッド
１５のＯ°回転状態で有効流通面積を大（ソフト）とし
、６０”回転状態で有効流通面積を中（ミゾイウム）と
し、１２０°回転状態で有効流通面積を小（ハード）と
するよう構成されている。

第５図（ａ）〜（ｃ）に示す変形例においては、上述の
２つの変形例の組合わせとなっている。

以上、本発明の実施例およびその変形例において、各モ
ードにおけるばね定数および減衰力は次表のようになる
。

表　　１ 表　　２ また、ｒ！Ａ閏弁１２および制御弁体を、ピストンロッ
ド５に対しコントロールロッド１５が長手方向に摺動す
ることにより、３段階あるいはそれ以上にその弁の開閉
を切換えられるように構成してもよい。

この場合、コントロールロッド１５は、長手方向に駆動
するソレノイドｌｆｌ構によって上下に摺動され、開閉
弁１２およびオリフィス通路１９ｃｌはこの上下動に伴
って、その弁およびオリフィスの状態を変化せしめられ
るのである。

さらに、コントロールロッド１５の摺動方向を回転方向
および長手方向の組合わせとして、答弁の開閉を行なっ
てもよい。

この上う１こして、本サスペンションシステムでは、車
両の使用状況（通常の走行状態や急ブレーキ、急カーブ
での走行状態あるいは悪路での走行状態等）に応じて、
減衰力とばね定数とを的確にしかも自動的に切換制御す
ることが可能となるため、使用の状況に応じて、乗心地
をよくしたり、操縦安定性をよくしたりできる。

なお、減衰力とばね定数との切換制御を手動スイッチか
らの信号で行なうことももちろん可能である。

また、コントロールロッド１５をピストンロッド５に対
して相対的に変位させることにより、減衰力およびばね
定数の両方を切換えることができるので、１つのアクチ
ュエータ（ソレノイド機構１３）でコントロールロッド
１５の位置を制御することにより減衰力およびばね定数
の両方を複数のモードに切換えることができ、また、コ
ントロールロッド１５を手動式に構成した場合でも、同
コントロールロッド１５のみの位置を操作するだけで減
衰力およびばね定数の両方を複数のモードに切換えるこ
とができるという効果を奏する。

また、圧縮空気供給量を変えて、車高をｒＩ４整するこ
ともできる。

さらに、主空気ばね室２と副空気ばね室１０とを、ショ
ックアブソーバ４の上部に重ねるようにして設けられる
とともに、主空気ばね室２と副空気ばね室１０との連通
を制御する開閉弁１２がピストンワンド５内に組込まれ
ることが行なわれているので、サスベンシランユニット
を全体トシテ極めてコンパクト１こ構成できるほか、コ
イルばね３の上端を副空気ばね室１０の下面に形成され
たばね受１６ｂで支承することが行なわれるので、部品
の共通化をはかって更にコンパクトな岨込みを実現でき
る。

しかも、本発明の装置を車両の前輪に用いる場合におい
て、前輪の操舵によるコイルばね３および副空気ばね室
１０の回転に伴い、配管工が回転可能であり、構造の簡
素化にも寄与しうるのである。

さらに、ばね定数および減衰力を制御できるので、長波
形路通過時などは、初期に乗心地向上のため、低ばね定
数、かつ低減衰力とし、走行の途中において低ばね定数
かつ高減衰力に切換え、車体姿勢の変動をおさえること
ができる。また、高速走行時等においては、高ばね定数
、かつ高減衰力として操縦安定性を向上させる等の制御
が可能となるのである。

以上詳述したように、本発明の車両用サスペンションシ
ステムによれば、駆動機構により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適宜変えることができ
るので、状況に応じて、乗心地を向上させたり、操縦安
定性を向上させたりすることができ、これにより快適さ
と安全性とが兼ねそなえられるようになる利点がある。

また、コントロールロッドをピストンロッドに対して相
対的に変位させることにより、減衰力およびばね定数の
両方を複数のモードに切換えることができるので、１つ
のｍｌ動機構でもって減衰力お上りばね定数の両方を複
数のモードに切換えることがでさるという効果を奏する
。

さらに、主空気ばね室と副空気ばね室との連通な制御す
る弁８％構が、ピストンロッドおよび同ピストンロッド
内に組込まれたコントロールロッドにより構成されてい
るので、装置全体をショックアブソーバを中心に極めて
コンパクトに組込むことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての車両用サスペンションシ
ステムを示すもので、！ｍ１図はその全体構成を示す断
面図、第２＠（ｕ）〜（ｃ）における状態Ｉ、ＩＩ、Ｄ
Ｉはそれぞれ第１図のＩ−Ｉ矢視断面図、■−■矢視断
面図、■−■矢視断面図であり、第３〜５図の各（、）
〜（ｃ）は本発明の変形例としての車両用す入ベンジａ
ンシステムを示すもので、第３〜５図（ａ）〜（ｅ）に
おける状態Ｉ、ｎ、Ｉはそれぞれ第１図のＩ−Ｉ矢視断
面図、■−■矢視断面図、１１１−Ｉ矢視断面図である
。 １・・配管、１ａ・・シリンダ、１ｂ・・ｍｌチャンバ
、１０番・第２チャンバ、２・・主空気ばね室、３・・
コイルばね、４・・ショックアブソーバ、５・・ピスト
ンロッド、６・・ベアリング、７壷・マウンＹゴム、８
も喫バンプストッパ、９・・ボデーフレーム、１０・・
副空気ばね室、１１・・連通路、１２・・開■弁、１２
ａ、１２ｂ・・弁部分、１３・・駆動機構としての２ボ
ノシａン式ツレ／イド機梢、１３ａ・・ラック、１４・
・Ｗ動ギヤ、１５・・コントロールロッ）、１５ａ・・
制御弁体としてのシャッタ、ＩＧａ、ＩＧＬ＋・・ばね
受、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ・・通路、１９−
−ビＸトン、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ・・オリフィス通
路部分、１９ｄ・・オリフィス通路、２００．ベローズ
、２２・・継手、２３・・０リング、Ｄ・・減衰力切換
機構。 復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第２図 Ｉ　　　Ｉ［Ｉ 第３図 Ｉ　　　Ｉ［Ｉ［ 第４図 Ｉ　　　　　ＩＩ］Ｉ［

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内に嵌挿されたピストンと、同ピストンによっ
   て仕切られるシリンダ内の第１および第２チャンバを連
   通すべく上記ピストンに形成されたオリフィス通路と、
   上記ピストンに連結されて上方へ延在するピストンロッ
   ドと、同ピストンロッド内において同ピストンロッドの
   長手方向に延在し且つ同ピストンロッドに対し相対的に
   変位可能なコントロールロッドと、同コントロールロッ
   ドの下端に取付けられて上記オリフィス通路の有効流通
   面積を変えうる制御弁体とから成る減衰力切換式ショッ
   クアブソーバを組込まれた車両用サスペンションにおい
   て、上記ショックアブソーバの上部に、上記ピストンロ
   ッドと同軸的に配設された主空気ばね室をそなえ、同主
   空気ばね室の直上において上記ピストンロッドと同軸的
   に副空気ばね室が設けられるとともに、上記の主空気ば
   ね室と副空気ばね室との連通および遮断を行なうべく上
   記のピストンロッドとコントロールロッドとに穿設され
   た通路を有する開閉弁が設けられ、上記の制御弁体と開
   閉弁とを互いに連動させて複数の開閉モードに切換える
   べく、上記コントロールロッドを複数の制御位置に選択
   的に摺動させる駆動機構が設けられたことを特徴とする
   、車両用サスペンションシステム。