JPS629450B2 - - Google Patents

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ペ
ンシヨンシステムに関する。

従来より、シヨツクアブソーバを組込んだ車両
用サスペンシヨンシステムが各種開発されてい
る。

しかしながら、従来のサスペンシヨンシステム
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性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、シヨツクアブソーバのオリフイスを可変
にするとともに同オリフイ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ヨ
ツクアブソーバの減衰力を切換えるように構成さ
れたサスペンシヨ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
たサスペンシヨンシステムも知られている。

ところで、サスペンシヨ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、減衰力およびばね定数の両方を切換え可能
なサスペンシヨンシステムは開示されておらず、
また減衰力および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ペンシ
ヨ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、上記に鑑み創案されたもので、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、シヨツクアブソーバの減衰力や空気ばね
のばね定数を変えて、乗心地や操縦安定性を向上
できるようにした、車両用サスペンシヨンシステ
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、同ピストンによつて仕切られるシリ
ンダ内の第１および第２チヤンバを連通すべく上
記ピストンに形成されたオリフイス通路と、上記
ピストンに連結されて上方へ延在するピストンロ
ツドと、同ピストンロツド内において同ピストン
ロツドの長手方向に延在し且つ同ピストンロツド
に対し相対的に変位可能なコントロールロツド
と、同コントロールロツドの下端に取付けられて
上記オリ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ヨツクアブソー
バを組込まれた車両用サスペンシヨンにおいて、
上記シヨツクアブソーバの上部に、上記ピストン
ロツ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
ロツ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ツド
とコントロールロツドとに穿設された通路を有す
る開閉弁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
両用サスペンシヨンシステムについて説明する
と、第１図はその全体構成を示す断面図、第２図
はその要部断面図、第３図はその開閉弁の開状態
を示す第２図の−矢視断面図、第４図はその
開閉弁の閉状態を示す第２図の−矢視断面図
であり、第５，６図はその変形例としての車両用
サスペンシヨンシステムを示すもので、第５図は
その開閉弁の開状態を示す要部断面図、第６図は
その開閉弁の閉状態を示す要部断面図である。

第１，２図に示すように、このサスペンシヨン
システムは、ストラツト型減衰力切換式シヨツク
アブソーバ４を組込んだものであり、このシヨツ
クアブソーバ４は、前車輪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１９には、相互に連通接続
されたオリフイス通路部分１９ａ，１９ｂ，１９
ｃから成るオリフイス通路１９ｄが形成されてお
り、このオリフイス通路１９ｄによつて、ピスト
ン１９で仕切られる第１および第２チヤンバ１
ｂ，１ｃを連通できるようになつている。

さらに、ピストン１９には、ピストンロツド５
が連結されており、このピストンロツド５は、上
方へ延在し、第１チヤンバ１ｂを流体密に貫通し
て、更にピストンロツド上端部がベアリング６お
よびマウントゴム７を介してボデーフレーム９に
支持されている。この支持は、ボルト等で行なわ
れ、何箇所かで固定される。

なお、ピストンロツド５は、上下への動きはナ
ツト等によつて規制されているが、回転はベアリ
ング６によつて許容されている。

ところで、ピストンロツド５内には、コントロ
ールロツド１５が設けられており、このコントロ
ールロツド１５は、ピストンロツド５の長手方向
に延在し、且つ、ピストンロツド５に対し相対的
に回動できるように設けられている。

また、コントロールロツド１５の下端は、ピス
トン１９内のオリフイス通路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
ールロツド下端には、制御弁体としてのシヤツタ
１５ａが、オリフイス通路部分１９ａ，１９ａを
開閉しうるように取付けられている。

さらに、コントロールロツド１５の上端は、ピ
ストンロツド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ツド上端には、駆動ギ
ヤ１４およびラツク１３ａを介して駆動用ソレノ
イド機構１３が連結されている。

したがつて、ソレノイド機構１３が駆動する
と、ラツク１３ａが駆動ギヤ１４を介してコント
ロールロツド１５を回転させ、これに伴つてコン
トロールロツド下端のシヤツタ１５ａも回転する
ため、オリフイス通路部分１９ａを閉じたり開い
たりすることができる。これによりオリフイス通
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
ールロツド１５あるいはシヤツタ１５ａ等で、減
衰力切換機構Ｄが構成される。

したがつて、この減衰力切換式シヨツクアブソ
ーバ４は、車輪の上下動に応じボデー外側のシリ
ンダ１ａがピストンロツド５に対し上下動するこ
とにより、シヤツタ１５ａの位置に応じたダンピ
ング効果を発揮して、シヨツクを効果的に吸収で
きるようになつている。

なお、ソレノイド機構１３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つて自動的に行なわれるよ
うになつている。

また、ソレノイド機構１３の制御は、手動によ
つて行なうこともできる。

ところで、このシヨツクアブソーバ４の上部に
は、ピストンロツド５と同軸的に主空気ばね室２
が配設されている。

さらに、主空気ばね室２の直上において、ピス
トンロツド５と同軸的に副空気ばね室１０が配設
されている。

また、これらの空気ばね室２，１０は、コント
ロールロツド１５およびピストンロツド５にわた
つ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２図に示すように、ピス
トンロツド５に穿設された通路１８ａとコントロ
ールロツド１５に穿設された通路１８ｂとが向き
あつたとき、主空気ばね室２と副空気ばね室１０
とが連通されるようになつている。（第３図参
照） また、ピストンロツド５とコントロールロツド
１５との相対的な回転によつて、通路１８ａと通
路１８ｂとが互いに90゜の位置関係となり、主空
気ばね室２と副空気ばね室１０とが遮断されるよ
うになつている。（第４図参照） なお、通路１８ａ，１８ｂの下方に設けられた
通路１７ａ，１７ｂは常時連通路１１へ連通状態
となつている。

したがつて、コントロールロツド１５を回転さ
せることによつて開閉弁１２を開閉することがで
き、この開閉により、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つてサスペン
シヨ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
する制御手段によつて自動的に行なわれるように
なつている。

また、開閉弁１２の開閉制御は、手動によつて
行なうこともできる。

ところで、主空気ばね室２および開閉弁１２を
取り囲むように、コイルばね３がピストンロツド
５と同軸的に配設されており、このコイルばね３
は、その下端がシヨツクアブソーバ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、図示しな
いコンプレツサに接続された配管１および一部パ
イプ状のコントロールロツド１５の連通路１１を
介して供給されるようになつている。

したがつて、本サスペンシヨンを所定車高位置
にセツトするには、まず上記コンプレツサからの
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
い。

なお、通路１７ａ，１７ｂにおいて、通路１８
ａ，１８ｂから成る弁部分と同様の弁部分が構成
されてもよく、この場合は各弁部分で、各空気ば
ね室への圧縮空気を制御しうる。

なお、図中の符号８は、悪路等においてシヨツ
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ツパを示しており、
２０は主空気ばね室２の一部を形成するベロー
ズ、２２はピストンロツド５の回転に伴い回転す
る継手、２３はＯリングを示す。

また、第５，６図に示すように、本発明の変形
例においては、ピストンロツド５とコントロール
ロツド１５とが長手方向に摺動可能に設けられて
いて、コントロールロツド１５はソレノイド機構
２１によつて上下に摺動されるようになつてい
る。開閉弁１２およびオリフイス通路１９ｄはこ
の上下動に伴つて、その弁およびオリフイスの状
態を変化せしめられるのである。

開閉弁１２は、コントロールロツド１５の上下
動によつて開閉するようになつており、第５図に
示すソレノイド機構２１の非駆動状態において、
開閉弁１２は開となり、第６図に示すソレノイド
機構２１の駆動状態によるコントロールロツド１
５の上方への摺動により、開閉弁１２は閉とな
る。

この開閉弁１２の開閉によつて、主空気ばね室
２と副空気ばね室１０との連通および遮断が行な
われる。また、この開閉弁１２の開閉に伴つてコ
ントロールロツド下端のシヤツタ１５ａも上下動
し、この上下動によつて、そのオリフイス通路部
分１９ａを閉じたり開いたりすることができる。
これによりオリフイス通路１９ｄの有効流通面積
を変えることができ、減衰力の切換が可能となる
のである。

上述の構成により、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するこ
とができるのである。

なお、減衰力とばね定数との切換制御を手動で
行なうことももちろん可能である。

また、コントロールロツド１５をピストンロツ
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つのアクチユエータ（ソレノイド機構
１３，２１）でコントロールロツド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
を切換えることができ、また、コントロールロツ
ド１５を手動式に構成した場合でも、同コントロ
ールロツド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、車高を調整す
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、シヨツクアブソーバ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
ストンロツド５内に組込まれることが行なわれて
いるので、サスペンシヨンユニツトを全体として
極めてコンパクトに構成できるほか、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つて更にコンパクトな組込み
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１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。

以上詳述したように、本発明の車両用サスペン
シヨンシステムによれば、シヨツクアブソーバの
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、コントロールロツドをピストンロツドに
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切換えることができるの
で、１つのアクチユエータでコントロールロツド
の位置を制御することにより減衰力およびばね定
数の両方を切換えることができ、またコントロー
ルロツドを手動式に構成した場合でも同コントロ
ールロツド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切換えることができるとい
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
を制御する弁機構が、ピストンロツドおよび同ピ
ストンロツド内に組込まれたコントロールロツド
により構成されているので、装置全体をシヨツク
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
シヨンシステムを示すもので、第１図はその全体
構成を示す断面図、第２図はその要部断面図、第
３図はその開閉弁の開状態を示す第２図の−
矢視断面図、第４図はその開閉弁の閉状態を示す
第２図の−矢視断面図であり、第５，６図は
その変形例としての車両用サスペンシヨンシステ
ムを示すもので、第５図はその開閉弁の開状態を
示す要部断面図、第６図はその開閉弁の閉状態を
示す要部断面図である。 １……配管、１ａ……シリンダ、１ｂ……第１
チヤンバ、１ｃ……第２チヤンバ、２……主空気
ばね室、３……コイルばね、４……シヨツクアブ
ソーバ、５……ピストンロツド、６……ベアリン
グ、７……マウントゴム、８……バンプストツ
パ、９……ボデーフレーム、１０……副空気ばね
室、１１……連通路、１２……開閉弁、１３……
ソレノイド機構、１３ａ……ラツク、１４……駆
動ギヤ、１５……コントロールロツド、１５ａ…
…制御弁体としてのシヤツタ、１６ａ，１６ｂ…
…ばね受、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ……
通路、１９……ピストン、１９ａ，１９ｂ，１９
ｃ……オリフイス通路部分、１９ｄ……オリフイ
ス通路、２０……ベローズ、２１……ソレノイド
機構、２２……継手、２３……Ｏリング、Ｄ……
減衰力切換機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ内に嵌挿されたピストンと、同ピス
   トンによつて仕切られるシリンダ内の第１および
   第２チヤンバを連通すべく上記ピストンに形成さ
   れたオリフイス通路と、上記ピストンに連結され
   て上方へ延在するピストンロツドと、同ピストン
   ロツド内において同ピストンロツドの長手方向に
   延在し且つ同ピストンロツドに対し相対的に変位
   可能なコントロールロツドと、同コントロールロ
   ツドの下端に取付けられて上記オリフイス通路の
   有効流通面積を変えうる制御弁体とから成る減衰
   力切換式シヨツクアブソーバを組込まれた車両用
   サスペンシヨンにおいて、上記シヨツクアブソー
   バの上部に、上記ピストンロツドと同軸的に配設
   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ツドと同軸的に副空
   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ツドとコントロールロツド
   とに穿設された通路を有する開閉弁が設けられた
   ことを特徴とする、車両用サスペンシヨンシステ
   ム。