JPS61285111A - 自動車用の空気圧式又は油圧空気圧式の懸架ばね装置 - 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 本発明は、自動車用の空気圧式又は油圧空気圧式の懸架
ばね装置であって、個個の車輪に０属した空気圧式又は
油圧空気圧式の懸架ばね部材を備え、これらの懸架ばね
部材が互いに作用接続されている形式のものに関する。

従来の技術 自動車の乗り心地にとっては懸架ばね装置が比較的柔か
く設計されているのが望ましい。これとは逆に、例えば
制動、加速、コーナリング又は高速走行の際の自動車の
走行安定性にとっては、懸架げね装置が比較的硬く設計
されていると有利である。このような相反する所期の機
能を考慮するために、懸架ばね装置の設泪に際しては妥
協策として中間的な硬さが選ばれるのが一般的である。

これに関連して、比較的柔かい懸架ばね部材を使った場
合に走行安定性を向上させるために乗り心地を損う左右
揺れ止め、いわゆるスタビライザを配置するか又は比較
的硬い懸架ばね部材を使った場合に乗り心地を良くする
補償ばねを配置することも周知である。

スタビライザ効果を得ろためのみならず補償ばね効果を
得るためにも、個個の懸架ばね部材を互いに特殊な形式
で接続する油圧導管がしばしば用いられる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２０４８３２３号明細
書によれば、油圧空気圧式の懸架ばね装置として、個個
の懸架ばね部材が油圧導管を介して互いに接続されてい
て、この場合軸方向しゆう動可能に支承された分離ピス
トンを有する補償シリンダ（押しのけピストンユニット
）が使われている形式のものが知られている。この油圧
空気圧式の懸架ばね装置の場合、−面において、１つの
車軸の左右両方の油圧空気圧式の懸架ばね部材における
上側および下側のシリンダ室が油圧接続導管によって互
いに交さして接続されており、他面においては、これら
両方の油圧接続導管が同じ車軸に付属している１つの補
償シリンダ（押しのけピストンユニット両方のシリンダ
室の一方にそれぞれ接続されている。この場合１つの作
業シリンダ・ピストンユニットのピストンがコーナリン
グの方向次第でいずれかのピストン面に外部の圧力源か
らの圧力を受けることによって、前後両方の車軸に付属
している補償シリンダの分離ピストンが程度の差はあれ
中間位置から押しずらされ、その結果コーナの内側の車
輪に属する懸架ばね部材の有効長さが車体の沈み込みを
生せしめるように小さくされ、コーナの外側の車輪に属
する懸架ばね部材の有効長さが車体の持上がりを生ぜし
めるように大きくされる。このような作業シリンダ・ピ
ストンユニットの制御、ひいては両方の補償シリンダの
制御は、車体に配置された特別な加速度発信器、すなわ
ち自動車の横加速度を検出する発信器を介してか又はス
テアリング操作に関連して行なわれる。この公知の懸架
ばね装置の場合補償シリンダおよび油圧接続導管はもっ
ばらコーナリングの際の懸架ばねの安定化並びに剛性化
に役立てられる。

Ｆイソ連邦共和国特許出願公開第２４１１７９６号明細
書によって知られる自動車用の油圧空気圧式の懸架ばね
装置によれば、個個の油圧空気圧式の懸架ばね部材が互
いに油圧導管を介して接続されていて、前車軸並びに後
車軸それぞれに軸方向しゆう動可能な分配ピストンを有
する補償シリンダが付属されている。この公知例におい
ても両方の車軸に付属する補償シリンダおよび油圧接続
導管はもっばらコーナリングの際の懸架ばねの安定化並
びに剛性化に役立てられろ。すなわち１つの作業シリン
ダ・ピストンユニットが設けられており、この作業シリ
ンダ・ピストンユニットのピストンはピストン棒を介し
て両方の補償シリンダの分離ピストンに結合されていて
、１つの遠心力センサによって制御されて、外部の圧力
源によってコーナリング力向次第で軸方向でいずれかへ
押し動かされ、これにより両方の分離ピストンが相応の
軸方向変位を生ずる。両方の分離ピストンの軸方向の変
位によって、コーナの内側の車輪に属する懸架ばね部材
の有効長さが車体の沈み込みを生ぜしめるように小さく
なり、コーナの外側の車輪に属する懸架ばね部材の有効
長さが大きくなり、その結果コーナリングの際の車体の
不都合な傾きが防止され、さらにはコーナ内側への傾き
があたえられる。

本発明が解決しようとする課題 本発明は、冒頭に述べた形式の自動車用の空気圧式又は
油圧空気圧式の懸架ばね装置において、通例の硬さの懸
架ばね部材を使用するにもかかわらず高度の乗り心地良
さと良好なオフロード走破性とが保証されるように構成
することを課題とする。

課題を解決するための手段 このような課題を本発明は特許請求の範囲第１項に示す
通り次のようにして解決した。

すなわち、 （イ）　自動車の一方の前後輪の懸架ばね部材に、１つ
の第１の補償シリンダおよびその内部に軸方向しゆう動
可能に支承されてシリンダ室を２つの部分室に仕切って
いる第１の分離ピストンが付属しており、 （ロ）他方の前後輪の懸架ばね部材に、１つの第２の補
償シリンダおよびその内部に軸方向しゆう動可能に支承
されてシリンダ室を２つの部分室に仕切っている第２の
分離ピストンが付属しており、 ←→　両刃の補償シリンダの分離ピストンがピストン棒
によって互いに剛性的に結合されており、 に）両方の補償シリンダの部分室のいずれにも導管を介
して懸架ばね部材の１つが接続されテイテ、一方の車軸
の懸架ばね部材はピストン棒側の部分室に、かつ他方の
車軸の懸架ばね部材はピストン棒側とは反対側の部分室
にそれぞれ接続されているのである。

作用 本発明の場合要するに、自動車の左右いずれの前後輪の
空気圧式又は油圧空気圧式の懸架げね部材にも、内部に
止めピストンを有する各１つの補償シリンダが付属され
ていて、両方の補償シリンダの止めピストンはピストン
棒によって互いに剛性的に結合されており、この場合個
個の懸架ばね部材はそれぞれ付属の補償シリンダの部分
室に接続されていて、車輪の縮み行程もしくは伸び行程
に伴い自動車の縦方向でも横力向でも補償作用が派生す
る。

特許請求の範囲第２項以降には本発明の懸架ばね装置の
実施態様が示されている。

実施例 次に、図面に示した実施例に従って本発明を詳述する： 第１図および第２図は本発明による空気圧式又は油圧空
気圧式の懸架ばね装置を平面図および側面図で概略的に
示している。

図中には本発明を理解するのに必要といえる部分しか示
されてない。図中右の矢印は前進方向を示す。

前輪］０，２０並びに後輪３０，４０は周知の通りに空
気圧式又は油圧空気圧式の懸架ばね部材１１．２１，３
１．４１を介して車体（図示せず）に支えられている。

図示の実施例の場合、前輪１０．２０には空気圧式ばね
が使われ、後輪３０，４０には油圧室３４およびこれに
属、するガスばね３３を有する油圧空気圧式ばねが使わ
れている。これは自明のことだが、一方の車軸例えば後
車軸に、荷重とは無関係な車体固有振動数を有する空気
ばねを使用して、他方の車軸例えば前車軸に、空気ばね
に比較して一般に所要スペースの小さい油圧空気圧式ば
ねを使用するということが特に望ましいという場合でな
ければ、通例のように前輪並びに後輪に等しい圧力媒体
による懸架ばね部材を用いてよい。

左の前輪および後輪の懸架ばね部材と右の前輪および後
輪の懸架ばね部材とにそれぞれ補償シリンダが付属され
ている。懸架ばね部材１１．３１に付属する第１の補償
シリンダが符号５０で示されており、この補償シリンダ
５０内で軸方向にしゆう動可能に支承されてシリンダ室
を２つの部分室５２．５３に仕切っている第１の分離ピ
ストンが符号５］−で示されている。同様に懸架ばね部
材２１　、４−１には、第２の分離ピストン６１並びに
２つの部分室６２．６３を有する第２の補償シリンダ６
０が付属されている。これら両方の補償シリンダ５０．
６０の分離ピストン５１．６１はピストン棒ｌを介［７
て互いに剛性結合されており、従って、一方の分離ピス
トンの軸方向変位が他方の分離ピストンの相応の変位を
強制的に生ぜ■、める。

両方の補償シリンダ５０．６０の部分室５２．５３；６
２，６３のいずれにも各１つの導管１２．２２；３２．
４２を介して各懸架ばね部材１１，２１；３１，４１が
接続されている。

この場合の配置は次のように選定されている。

すなわち、一方の車軸の懸架ばね部材１図示の実施例に
おいては後車軸の懸架ばね部材３１゜４１がピストン棒
側の部分室５３．６３に接続されていて、他方の車軸の
懸架ばね部材、つまり前車軸の懸架ばね部材１１．２１
がピストン棒とは反対側の部分室５２．６２に接続され
ている。

互いに剛性的に結合された分離ピストン５１．６１を有
する両方の補償シリンダ５０　、６０を介して個個の懸
架ばね部材が相互接続されていることによって、前輪か
ら後輪への自動車縦方向でも左輪から右輪への自動車横
方向でも補償作用があたえられる。

個個の懸架ばね部材の特殊な相互接続により、この補償
作用は、一方向又は両方向のあらゆるばね行程（１つの
車軸のたんに片方の車輪における縮み行程又は伸び行程
又は左右両輪における逆向きの、縮み行程および伸び行
程）に伴って生じ、ただし、１つの車軸の両輪もしくは
左又は右の前後両輪において縮み行程もしくは伸び行程
が同時に起った場合には生じない。

このことは次のことを意味する。すなわち、普通そのつ
と一方向又は両方向のばね行程として気付くことになる
通常の長面のおうとつは比較的柔かく、要するに乗り心
地良（緩衝されるということである。というのは、この
ようなばね行程が補償系を介して車輪すべてに分配され
、要するに個個の懸架ばね部材が通常よりもわずかにお
うとつの補償に関与し、ひいてはわずかなばね作業を行
なえばよいからである。これに対して、１つの車軸の左
右両輪か又は左もしくは右の前後両輪が同時に縮み行程
を生じた際には原則としてばね式の緩衝作用が比較的硬
く、要するに懸架ばね部材の通常の硬さで及ぼされ、こ
のことは走行安定性にとって利点となる。

第１図から埋、解されるように、互いに剛性的に結合さ
れている分離ピストン５１．６１は一方向又は逆向きの
すべてのばね行程に際して軸方向にしゆう動する。例え
ば右の後輪４０が縮み行程を生じた場合、その油圧室３
４から圧力媒体が押しのけられて、導管４２を経て第２
の補償シリンダ６０のピストン棒側の部分室６３内へ押
し込まれ、これにより第２の分離ピストン６１．ひいて
は第１の分離ピストン５１が軸方向で押し動かされ、右
の後輪４０とは対角線方向で対置する左の前輪ｌ○に′
付（ｍ・１−ｆｌる部分室５２の容積が増大して、右の
前輪２０並びに左の後輪３０に付属する方の部分室５３
　、６２の容積は減少し、その結果左の前輪ｌ○も縮み
行程を生じて車輪２０．３０は逆に伸び行程を生ずる。

第１図および第２図にはこのようなばね行程の時のピス
トン組５１，１．６１の軸方向変位が矢印Ｒで示され、
各車輪の縮み行程が符号Ｅで、伸び行程が符号Ａでそれ
ぞれ示されている。

既に述べたように、補償作用の結果個個の懸架ばね部材
は通常よりはわずかに路面のおうとつの補償に関与し、
要するにわずかなばね作業を行なうだけで済む。なおか
つ感じ取れるような車体衝撃は比較的わずかである。補
償作用は逆向きにばね行程が生じた時に最も明確かつ積
極的に現われ、一方向のばね行程の時がこれに次ぐ。同
時かつ同方向のばね行程時はこの補償作用が現われない
。というのは、第１図および第２図によって理解される
ように、ピストン組５１．１．６１の軸方向変位が原則
として生じないからである。即ち、ピストンへ両側から
、つまり対向的に油圧が作用することになる。対向的に
作用する力が同じ大きさである場合に軸方向変位が生じ
ないのは自明の理であって、このような場合は例えば横
断みぞを通過する際に両方の前輪１０．２０もしくは両
方の後輪３０．４０へ同じ大きさの突上げ力が働いた場
合に相当する。というのはこの突上げ力が両方の分離ピ
ストン５１．６１の大きさの同じピストン面へ同じ大き
さで作用するからである・これに対して、左又は右の前
後両輪へ同じ大きさの突」二げ力が働いた場合、分離ピ
ストン５１．６１における前記のような力のつり合いは
必らずしも保証されない。というのは、−面においてピ
ストン棒１のため有効ピストン面の大きさが異なり、他
面においては前輪の懸架ばね部拐と後輪の懸架ばね部材
とが一般に大きさの異なるピストン面を有しているから
である。従って１両方の分離ピストン５１．６１を結合
しているピストン棒１の直径を懸架ばね部材１１．２１
におけるピストン面の大きさと懸架ばね部月３１．４１
におけるピストン面の大きさとの違いに合わせるのが効
果的であり、かつ有利でもある。

自動車の片側でのみ前後両輪に懸架ばね部材の同時的な
縮み行程又は伸び行程が生ずるのは特にコーナリングの
時である。このため本発明ニヨレば、特にコーナリング
時に有利な形式で比較的硬いばね作用に調整され、或い
は直進走行時の乗り心地を良くするべく設定された補償
作用がしゃ断される。

しかし実際にはコーナリングの際自動車の片側の前後両
輪に程度の差はあれ大きな力が働く。

従って、補償シリンダ組５０．６０によってコーナリン
グ時にもばね硬さを軽減させる一定の補償作用が及ぼさ
れることになる。

従って、補償シリンダ組５０．６０内にばねを組み込ん
でピストン組５１，１．６１の軸方向変位に対して両方
向で等しい大きさの抵抗を及ぼすようにすると有利であ
る。第１図中には両方の補償シリンダのそれぞれ外側の
部分室５２．６２内に押しばねから成る各１つのばね２
が示されている。このばね２によってピストン組５１．
１．６１は一面において中央位置に位置ぎめされ、他面
においてはこのばねのばね硬さの設定により補償作用−
の大きさ、ひいてはコーナリング時等の走行安定性に所
要の影響をあたえることができる。

このようなばねの代りに、或いはこのばねに加えて１両
方の補償シリンダー５０．６０から左および右の前後両
輪の懸架ばね部材へそれぞれ通じている導管内に、第１
図中に符号８１゜８２で略示したように開閉可能な止め
弁を配置することも有利である。この止め弁８１．，８
２は導管１２．２２に加えて導管３２．４２内にも、或
いは導管３２．４２内にのみ配置してよ℃１゜ この通常は開いている止め弁８１．８２を使うことによ
って、例えば制動時、加速時、コーナリング時又は高速
走行時のような特別な運転状況の際に、走行安定性を高
めることを目的として補償作用のしゃ断によりばねの硬
さを強めることが可能になる。止め弁を閉鎖すれば、ピ
ストン組５１，１．６１が補償シリンダ組５０．６０内
でロックされ、事実上軸方向でもはやしゆう動できなく
なる。止め弁のこの閉鎖は、例えば遠心力、加速度、車
速を対象と１７だ適当なセンサ又はプレーキー！′ダル
もしくは加速ペダルのような操作ペダルによって電子式
制御回路を介して行なうことができる。

本発明による空気圧式又は油圧空気圧式の自動車用懸架
ばね装置は車高調整機構とも理想的な形式で組み合わせ
ろことができる。図示の実施例の場合このような車高調
整機構が１つの中央圧力供給部７０によって概念的に示
されている。この中央圧力供給部７０は通例のように各
１つのポンプ、アキュムレータ、リザーバタンクから成
っていて、導管７１，７２．７３．７牛およびこれら導
管内の加減制御弁７５．７６．７７．７８を介して所要
の車高調整に相応し７た量の圧力媒体を個個の懸架ばね
部材１１，２１．３１．４１へ供給したり、これらの懸
架ばね部材から排出したりする。個個の車輪に付属する
車高調整器自体については図示してない。

本発明の効果 本発明によれば、基本的に比較的硬く設定されている懸
架ばね装置を使用してもたんに乗り心地および走行安定
性を向−卜させるだけでなく、自動車のねじり負荷を減
少させることができ。

従ってオフロー１″走行にも適することになる。

分離ピストンを軸方向でしゅう動させるための別個の作
業シリンダ・ピストンユニット又は１つの車軸の左右両
方のショックアブソー・ζ間に交さ配置する接続導管を
必要とせず、従って費用も比較的わずかにとどまる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の懸架ばね装置の実施例を示す略示平面
図、第２図は同じ実施例の略示側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車用の空気圧式又は油圧空気圧式の懸架ばね装
   置であつて、個個の車輪に付属された空気圧式又は油圧
   空気圧式の懸架ばね部材を備え、これらの懸架ばね部材
   が互いに作用接続されている形式のものにおいて、 （イ）一方の前後輪懸架ばね部材（１１、３１）に、１
   つの第１の補償シリンダ（５０）お よびその内部に軸方向しゆう動可能に支承 されてシリンダ室を２つの部分室（５２、 ５３）に仕切つている第１の分離ピストン （５１）が付属しており、 （ロ）他方の前後輪の懸架ばね部材（２１、４１）に、
   １つの第２の補償シリンダ（６０）およびその内部に軸
   力向しゆう動可能に支 承されてシリンダ室を２つの部分室（６２、６３）に仕
   切つている第２の分離ピストン （６１）が付属しており、 （ハ）両刃の補償シリンダ（５０、６０）の分離ピスト
   ン（５１、６１）がピストン棒（ １）によつて互いに剛性的に結合されてお り、 （ニ）両刃の補償シリンダ（５０、６０）の部分室（５
   ２、５３；６２、６３）のいずれ にも導管（１２、２２、３２、４２）を介 して懸架ばね部材（１１、２１、３１、４ １）の１つが接続されていて、一方の車軸 の懸架ばね部材はピストン棒側の部分室に、かつ他方の
   車軸の懸架ばね部材はピストン 棒とは反対側の部分室にそれぞれ接続され ている ことを特徴とする、自動車用の懸架ばね装置。 ２、両方の補償シリンダ（５０、６０）が一体の構造ユ
   ニットの形にまとめられている、特許請求の範囲第１項
   に記載の自動車用の懸架ばね装置。 ３、補償シリンダ（５０、６０）から一方の車軸の懸架
   ばね部材へ通ずる導管および他方の車軸の懸架ばね部材
   へ通ずる導管の少なくともいずれかに１つの開閉切替え
   可能な止め弁（８１、８２）が配置されている、特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の自動車用の懸架ばね
   装置。 ４、ピストン組（５１、１、６１）にその軸方向で両方
   向へ等しく作用するばね（２）が配置されている、特許
   請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載
   の自動車用の懸架ばね装置。 ５、車高調整機構が設けられている、特許請求の範囲第
   １項から第４項までのいずれか１項に記載の自動車用の
   懸架ばね装置。 ６、車高調整機構用に中央圧力供給部（７０）が設けら
   れており、個個の懸架ばね部材（１１、２１、３１、４
   １）は加減制御弁（７５、７６、７７、７８）を有する
   導管（７１、７２、７３、７４）を介して互いに別個に
   所要調整量に相応して圧力媒体を供給される、特許請求
   の範囲第５項に記載の自動車用の懸架ばね装置。