JPS6139864Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車等の懸架装置に使用されるシ
ヨツクアブソーバの改良に関するものである。

一般に自動車等の懸架装置は、車体の重量を支
持すると共に路面不整等による車輪の上下振動を
緩衝して振動が車体に伝達されるのを防ぎ、この
振動から車体やそれに塔乗する乗員及び積載され
る荷物を保護し、又車輪から不規側な振動を抑制
して走行の安定性を図るために車体と車輪との間
に数個の振動緩衝装置を配置してあるものであ
る。

上記緩衝装置には、板ばね、コイルバネ、トー
シヨンバー、ゴムバネ、空気ばね等の懸架バネや
標準型シヨツクアブソーバ、モノチユーブ式ガス
入りシヨツクアブソーバ（ドカルボン式）、ツイ
ンチユーブ式ガス入りシヨツクアブソーバ等の油
圧式シヨツクアブソーバがあるが、現在では後者
の油圧式シヨツクアブソーバが一般的に使用され
ている。

しかし、これら懸架バネや油圧式シヨツクアブ
ソーバでは、乗心地の向上を図るためにその減衰
力を低くすると、旋回時の不安感や制動時の前の
めり（ノーズ、ダイブ）が大きくなり、操舵安定
性能（以下「操安性」という）が悪化するという
問題を生じ、これとは逆に操安性向上を図るため
にその減衰力を高くすると、路面不整によつて車
体にひびりを生じやすくなつて乗心地が悪化する
という欠点があつた。

すなわち、乗心地の向上と操安性とは互いに相
反するものであつて、これまではその両者を両立
させることは困難であつた。

これは上記シヨツクアブソーバがそれぞれに有
する減衰力が固有の値であるため、小さな振幅や
振動には応動して減衰できず、大きな振幅や振動
に対してはその減衰の限界を越えてしまい、振幅
や振動の変化に対応して減衰力が変化するという
振幅依存性や振動依存性を有していないためであ
つた。

本考案は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、入力する振幅や振動数の変化に応動して減衰
力が変化できるようにして乗心地の向上を図ると
同時に操安性の向上を図つて、これら両者を両立
させるよう構成したシヨツクアブソーバを提供す
るものである。

以下、本考案による実施例を添付した図面にも
とづいて詳細に説明する。第１図は、本考案によ
るシインチユーブ式シヨツクアブソーバ２０を示
す縦断面図で、このシヨツクアブソーバ２０は、
連通路２を有するロツドガイド３とベース４とを
内筒５及び外筒６の両端に配設するとともに、ピ
ストンロツド７を固定した可動ピストン８を上記
内筒５に摺接させてなる従来のシインチユーブ式
シヨツクアブソーバ１において、ピストンロツド
７の下端部にプレート１０及びピストン１１をワ
ツシヤ１２、ナツト１３等により固定され、上記
ピストン１１には摺動可能なシリンダ１４を設
け、このシリンダ１４に蛇腹を有するハツト型円
筒状に成形されたダイヤフラム１５を平ワツシヤ
１６，１６で両面から挾み、ネジ１７又はカシメ
等により固定されており、上記ダイヤフラム１５
の端部をプレート１０にワツシヤ１８、ネジ１９
又はカシメ等により密着固定されている。

ここで、ダイヤフラム１５、プレート１０によ
り形成される油室２１は、ピストン１１のポート
２２、及びピストンロツド７の連通路２３を通つ
て可動ピストン８の上部油室２４と連通されてい
る。

一方、上記ダイヤフラム１５、及びシリンダ１
４の中心部に、それぞれ孔をあけ、これらの孔に
内接するニードル２５を設け、このニードル２５
をピストンロツド７の下部にねじ込み等により固
定するとともに、これにより、ダイヤフラム１５
及びシリンダ１４はニードル２５の外周部で摺動
可能となる。

また、上記ニードル２５には、ダイヤフラム１
５の摺動中心部に縦断面円弧状等の切欠き２６を
設け、ダイヤフラム１５の変位に対して切欠き２
６の有効面積が非線形に変化するようになつてい
る。

さらに、シリンダ１４にはポート２７を穿設
し、ピストン１１とともにダツシユポツト２８が
形成されている。なお、図中９は油室である。

上記ダツシユポツト２８及びポート２７で衝撃
入力の緩和を図り、ポート２７を通過する油の摩
擦抵抗で作用時間に余裕をもたせている。また、
ダイヤフラム１５の有する剛性と、ダイヤフラム
１５により垂下されたシリンダ１４の質量との組
合わせ、ポート２７の孔径により特定振動数で共
振する振動系の構成が可能となる。

上述したように構成されたシヨツクアブソーバ
２０は路面不整の微小な凹凸などによる高振動数
の微小変位入力が周期的に加わつた場合と、操
舵、制動時等のように大きな変位入力が準静的に
加わつた場合について、以下に述べるように作用
するものである。

ここで、説明を容易にするために各部の諸元を
下記のように設定する。

Ｋ_D：ダイヤフラム中心部の剛性 δ_D：ダイヤフラム中心部の変位 Ｗ_D：ダイヤフラム中心部の荷重 Ｓ_E：切欠き有効開口面積 Ｃ_p：切欠き発生減衰力 δ_p：ピストン８のストローク Ｃ_p：ピストン８の発生減衰力 Δ_p：ピストン上部油室２４の圧力変化 Ｃ：トータル発生減衰力 但し、Ｃ_p、Ｃ_pは別径路の油の流れで発生する
ため、トータル減衰力Ｃは、 で定まる。

まず、微小変位入力時について説明する。

路面の微小な凹凸によりピストン８が微小変位
をする。いまピストン８が下方にδ_p変位し、ピ
ストン下部油室の圧力変化Δ_pが生じると、この
圧力変化によりダイヤフラム１５に荷重Ｗ_Dが加
わり、第２図に示すように、ダイヤフラム１５の
剛性Ｋ_Dに反比例して変位δ_Dが生じる。

一方、ダイヤフラム変位δ_Dとオリフイス（切
欠き）２６の有効開口面積Ｓ_Eのの関係は、第３
図に示すように、非線形特性を持たせておく。
（切欠き部２６の形状を円弧状等にすることによ
り可能である。）従つて、微小変位入力時はオリ
フイス２６の有効開口面積Ｓ_Eは大きく、ピスト
ン下部油室圧力によるオリフイス発生減衰力は小
さくなる。

さらに、路面の微小な凹凸による入力は10Hz以
上の高い振動数成分を多く含んでいるため、ダイ
ヤフラムの剛性Ｋ_Dとダツシユポツト２８のシリ
ンダのマスからなる振動系の共振周波数を５Hz付
近に設定することにより、ダイヤフラムの微小変
位は制振され、オリフイス２９の有効開口面積Ｓ
_Eは、ほぼ最大値を保ち、第４図に示す如く、オ
リフイス発生減衰力は極小となる。

従つて、上記(1)式及び第５図に示すように、路
面の微小な凹凸による微小変位入力に対する発生
減衰力Ｃは小さくなる。

つぎに大変位入力時について説明する。

操舵時等の大変位入力時は路面の微小な凹凸に
よる入力に対してほぼ静的な入力と考えてよい。
（振動数成分としては、わずか３Hzである。） 今ピストン８が静に下方にδ_p変位し、ピスト
ン上部油室の圧力変化Δ_pが生じると、この圧力
変化によりダイヤフラム１５に荷重Ｗ_Dが加わ
り、第２図に示すように、ダイヤフラム１５の剛
性Ｋ_Dに反比例して変位δ_Dが生じる。

一方、ダイヤフラム変位δ_Dとオリフイスの有
効開口面積Ｓ_Eの関係は、第３図に示すように、
非線形特性をもたせておく。（切欠き部２６の形
状を円弧状等にする。） 従つて大変位入力時はダイヤフラムの変位によ
り、オリフイスの有効開口面積は若干減少した状
態が続くため、オリフイスでの発生減衰力も若干
増加した状態で保持され、ピストン下部油室の圧
力変位が増大する。このために、ダイヤフラム２
の変位は増大し、さらにオリフイスの有効開口面
積Ｓ_Eは減少する。

上述したサイクルを繰り返すことにより、大ス
トローク時は、オリフイスの有効開口面積Ｓ_Eが
減少し、オリフイス発生減衰力Ｃ_pも大きく、ト
ータル発生減衰力Ｃは大きくなる。

この場合、ダツシユポツト２８は入力の振動数
成分が低いために発生抵抗も小さく、影響を無視
できる。

つぎに、振動数依存性についてであるが、共振
周波数５Hz付近の共振系をもつダツシユポツト２
８を設けたことにより、横継目乗越時等の衝撃的
な入力に対しては、入力の振動数成分が非常に高
いため、ダツシユポツト２８はほぼ無限大に近い
力を発生し、オリフイス１５の変位を強制的にお
さえる。

このため、オリフイスの有効開口面積は、ほぼ
最大値が維持され、オリフイス発生減衰力は非常
に小さくなる。従つて衝撃入力に対しては、振動
数依存性が有効に作用することが判る。

以上、詳細に説明したように、本考案によるシ
ヨツクアブソーバは、従来のシインチユーブ式シ
ヨツクアブソーバにオリフイス及びダツシユポツ
トを設けた構造で、振巾依存性、振動数依存性の
作用により、微小変位入力時にはオリフイス発生
減衰力が小さくなるので、走行時の振動を吸収し
て乗心地が良く、しかも大変位入力時にはオリフ
イス発生減衰力が高くなるから、旋回時や制動時
等の操安性が良いものである。

また、低い振動数に対しては、ダツシユポツト
が応動してダイヤフラムが変位し、オリフイス発
生減衰力は小さくなると共に、高い振動数に対し
ては、ダツシユポツトはほとんど変位せず、オリ
フイス発生減衰力は最小となるから、横継目通過
時等の衝撃的入力が路面から車体へ伝達される力
が低減され、衝撃感の少ない良好な乗心地が得ら
れる等、操安性と乗心地の両立が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のシヨツクアブソーバを示す縦
断面図、第２図はダイヤフラムに作用する荷重Ｗ
_Dとこの荷重によるダイヤフラムの変位δ_Dとの関
係を示す図、第３図はダイヤフラムの変位δ_Dと
オリフイスの有効開口面積Ｓ_Eとの関係を示す
図、第４図はダイヤフラムの変位δ_Dとオリフイ
ス発生減衰力Ｃ_pとの関係を示す図、第５図はピ
ストン速度とトータル発生減衰力Ｃとの関係を示
す図、第６図は入力振動数とダツシユポツト発生
抵抗力との関係を示す図である。 １……従来のシヨツクアブソーバ、２……連通
路、３……ロツドガイド、４……ベース、５……
内筒、６……外筒、７……ピストンロツド、８…
…可動ピストン、９……油室、１０……プレー
ト、１１……ピストン、１２……ワツシヤ、１３
……ナツト、１４……シリンダ、１５……ダイヤ
フラム、１６……平ワツシヤ、１７……ネジ、１
８……ワツシヤ、１９……ネジ、２０……シヨツ
クアブソーバ、２１……油室、２２……ポート、
２３……連通路、２４……上部油室、２５……ニ
ードル、２６……切欠き、２７……ポート、２８
……ダツシユポツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 連通路を穿設したロツドガイドとベースとを内
   筒及び外筒の配設するとともにピストンロツドを
   固定した可動ピストンを上記内筒内に摺接させて
   なるシヨツクアブソーバにおいて、上記ピストン
   ロツドの下端部にピストンを固定し、このピスト
   ンにハツト型ダイヤフラムを固定したシリンダを
   設け、上記ダイヤフラムの端部を上記を上記ピス
   トンに密着固定し、上記ダイヤフラムにより形成
   される油室はピストンのポート、ピストンロツド
   の連通路を通つて可動ピストンの上部油室に連通
   し、上記ピストンロツドの下部に断面円弧状切欠
   部きを有するニードルを固着するとともに上記シ
   リンダにはポートを穿設しピストンとシリンダ及
   びシリンダに穿設したポートでダツシユポツトを
   形成したことを特徴とするシヨツクアブソーバ。