JPS63231032A - 流体入りブツシユ - 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 この発明は、所定の可動部材と固定部材との連結部に介
在させられて緩衝作用を行なうブツシュに関するもので
ある。

従来の技術 車両のサスペンション機構では、路面の凹凸による衝撃
を防止するために各部材の連結部にブツシュが介在させ
られており、例えば第７図に示すように自動車用のリヤ
サスペンション１のアッパーコントロールアーム２およ
びロアーコントロールアーム３の各端部に、ブツシュ４
を介装していることは周知の通りである。そのブツシュ
４は、一般に第８図に示すように、ボルト挿入孔５を形
成した内筒６とアーム２．３を取付けた外筒７との間に
ゴム８を充填した構造のものが使用されているが、乗心
地と操安性の確保などの要請から非線形特性を与えるた
めに、ゴム８に空洞部（スグリ）９を形成することが行
なわれている。

しかるに空洞部９を形成したブツシュにあっては、その
空洞部９が潰れるまではバネ定数が低くなり（撓み易く
なり）、空洞部９が完全に潰れた後はゴム８の弾性力の
みが作用するからバネ定数が高くなる（撓み難くなる）
が、高速走行時でのバネ定数が低いと操舵の応答性が悪
くなる傾向を示すので、車速に応じて前記空洞部９にオ
イルを供給・排出することにより、低速時にはバネ定数
を２段階に変化するようにし、また高速時には高いバネ
定数に固定するよう構成したブツシュ機構が、従来、提
案されている（実開昭６０−６６５０７号）。

発明が解決しようとする問題点 ところで乗心地は路面状況に大きく影響されるから、ブ
ツシュの特性は、本来、路面状況に応じて適正化するこ
とが望ましい。すなわち一般的には、ブツシュは低周波
に比べて高周波になるほどバネ特性が高く、かつ（膜幅
が小ざくなるが、乗心地の点では高周波でもバネ特性を
低くし、また非線形特性を維持していることが望まれる
。しかしながら上記の従来のブツシュ機構は、高速時の
操安性の維持を主眼とするものであって、ブツシュの特
性は車速によって変えており、しかも特性の変化は２段
階のみであるから、乗心地の確保の点では必ずしも充分
なものではなかった。例えば悪路で旋回した場合、路面
の凹凸により乗心地が悪くなるおそれがあった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、逐
時変化する路面状況に応じた特性を容易に得ることがで
き、ひいては乗心地および操安性を向上させることので
きるブツシュを提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、ハネ定数の
低減のためにゴムなどの弾性体の内部なに形成した空洞
部（スグリ）とは別に流体室を形成し、その流体室に流
体を供給することにより空洞部の容積を変えてブツシュ
の特性を変化させるよう構成したものである。より具体
的には、この発明は、実質的に剛体からなる２部材の間
に弾性体を充填配置するとともに、所定の圧力に調節さ
れた流体を供給排出することのできる流体室と、その流
体室の膨張によって弾性的に圧潰される空洞部とを前記
弾性体の内部に形成したことを特徴とするものである。

作　　　　用 この発明のブツシュでは、前記２部材の相対移動の際の
緩衝を弾性体の変形によって行なうが、その際の空洞部
の圧潰の仕方すなわち空洞部の閉じるタイミングは流体
室に対する流体の供給状態によって変わる。すなちり流
体が自由に排出し得るよう（設定しておれば、小さい荷
重で空洞部が潰れ、しかる後弾性体の一部を挟んで２部
材が接触し始めるので、低いバネ特性でかつ２段階の特
性を示す。また流体を加圧せずに流体室に密封した場合
には、先ず空洞部が潰れた後に流体の圧力が高くなり、
ついで流体室の変形により弾性体の一部を挟んで２部材
が接触し始めるので、３段階の幾分高いバネ特性を示す
。ざらに流体を加圧して充填すれば、空洞部がわずかな
りとも潰れた状態から荷重が作用することによるので、
荷重に対する撓み担が少なく、すなわら比較的高い特性
を当初から示し、空洞部が潰れた俊に流体の圧力が高く
なるとともに、最終的には弾性体の一部を２部材が挟ん
で接触するので、全体としては３段階の特性を示す。ま
たざらに流体の供給圧力を高くして空洞部を当初から完
全に圧潰しておけば、特性が２段階になるものの、バネ
特性が高くなり、そして流体圧を当初から更に高くして
おけば、プレロードを加えている状態と同様になって特
性が更に高くなる。

実施例 つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す略解図であり、また
第２図はその■−■線矢視図であって、サスペンション
アームなどのアーム１０に取付けられる外筒１１とボル
ト１２によってブラケット１３に固定される内筒１４と
が同心上に配置され、これらの外筒１１と内筒１４との
間にゴムなどの弾性体１５が充填されており、この弾性
体１５は外筒１１と内筒１４とに対して加硫接着などの
手段で一体化されている。その弾性体１５のうちアーム
１０の軸線上に位置しかつ中心軸線について対称となる
２箇所がえぐられて、ここに流体室１６ａ、１６ｂが形
成されており、また各流体室１５ａ、１６ｂに近接する
４箇所に軸線方向に貫通する空洞部１７が形成されてい
る。

各流体室１６ａ、１６ｂは油路の開閉を行なう第１電磁
弁１８にパイプ１９を介して接続されており、またその
第１電磁弁１８は油圧の給排を行なう第２電磁弁２０に
接続されおり、ざらにその第２電磁弁２０は圧力調整弁
２１を介してオイルポンプ２２に接続されている。そし
て第２電磁弁２０との間にアキュムレータ２３が接続さ
れている。すなわち第１電磁弁１８は図示のａ位置で各
流体ｔ１６ａ、１６ｂを互いに連通ざじるとともに第２
電磁弁２０に対して連通させ、またｂ位置で全ての油路
を閉じるよう構成されている。これに対して第２電磁弁
２０は図示のＣ位置で第１電磁弁１８をリザーバ２４に
連通させ、またｄ位置で第１電限弁１８をアキュムレー
タ２３および圧力調整弁２１に連通さけるよう構成され
ている。

そして各電磁弁１８．２０および圧力調整弁２１は、コ
ンピュータを主体とする制御器２５に接続され、アーム
１０の挙動を検出するセンサ２６からの信号に基づく制
御器２５からの指令信号で制御されるようになっている
。

つぎに上記のブツシュの作用について説明する。

第３図は上記のブツシュを制御する方法を示すフローチ
ャートであって、先ずステップ１００でセンサ２６から
入力されるブツシュに対する荷重や撮動の加速度、アー
ム１０の揺動角度ざらには車輪のストロークなどの情報
を取込み、ついで取込んだ情報に基づいて撮動数Ｆを演
算して求める（ステップ１０１）。次のステップ１０２
では得られた振動数Ｆが基準周波数ｆ１より小さいか否
かの判断を行ない、結果が「ノー」の場合には第２の基
準周波数ｆ２　　（＞ｆｌ　）より小ざい否かの判断を
行なう（ステップ１０３）。その判断結果が「ノー」の
場合には、前記演算して得た撮動数Ｆが第３の基準周波
数ｆ３　　（＞ｆ２　＞より小さい否かの判断を行ない
くステップ１０４）、その結果が「ノー」の場合にはス
テップ１０５に進んで撮動数Ｆが最も大きい第４の基準
周波数ｆ４（＞ｆ３）より小さいか否かの判断を行なう
。このステップ１０５の判断結果が「ノー」の場合には
、第２電磁弁２０をＣ位置に設定（ステップ１０６　）
　Ｌ、た後、所定の遅延時間を置いて第１電磁弁１８を
ａ位置に設定する（ステップ１０７）。すなわち入力さ
れる振動の周波数が高い場合には、各流体室１６ａ、１
６ｂがリザーバ２４に連通させられて自由に排油可能な
状態になる。したがってアーム１０から荷重がかかると
、流体１１６ａもしくは１６ｂ内のオイル２７を排出さ
せかつ弾性体１５を撓ませつつ外筒１１が第１図の右方
向もくしは左方向に移動し、最終的には一方の流体室１
６８もしくは１６ｂが完全に圧潰する。そのため流体室
’１６ａ（１６ｂ）が圧潰して外筒１１の内面に内筒１
４が弾性体１５の一部を挟んで接触するまでの間は小荷
重で大きく撓み、それ以降は撓み難くなり、これを特性
線図で示せば、第４図のＡ線のように低い特性線となる
。

他方、ステップ１０５の判断結果が「イエス」の場合に
は、第１電磁弁１８をａ位置に設定（ステップ１０８）
するとともに、第２電磁弁２０をＣ位置に設定しくステ
ップ１０９）、さらに所定の遅延時間の後に第１電磁弁
１８をｂ位置に設定する（ステップ１１０）。その結果
、各流体室１６ａ。

１６ｂは、加圧されていないオイル２７が充填されて密
閉される。この状態で荷重が作用すると、先ず荷重方向
に応じた空洞部１７が潰れ、ついでオイル２７の圧力が
次第に高くなり、最終的には弾性体１５の一部を挟んで
外筒１１と内筒１４とが接触することになり、したがっ
てこの場合の特性は第４図にＢ線で示すように３段階に
変化する幾分高い特性となる。

また前述した判断過程におけるステップ１０４の判断結
果が「イエス」の場合、すなわち演算して得た振動数Ｆ
が基準周波数ｆ３より小ざい場合には、圧力調整弁２１
による設定圧力が制御器２５からの指令信号で所定の低
圧に設定され（ステップ１１１）、ついで第２電磁弁２
０がＣ位置に設定（ステップ１１２）されるとともに第
１電磁弁１８がａ位置に設定されくステップ１１３　）
　、そして所定の遅延時間の経過後に第１電磁弁１８が
ｂ位置に設定（ステップ１１４）され、その結果、各流
体室１６ａ、１６ｔ＞に低圧のオイル２７が充填されて
密閉される。この状態では空洞部１７の一部が当初から
潰れているから、荷重が作用し始めてから比較的早い時
期に空洞部１７が完全に潰れ、その後は流体室１６ａも
しくは１６ｂ内のオイル２７の圧力が上昇し、最終的に
は弾性体１５の一部を挟んで外筒１１と内筒１４とが接
触することになる。したがってこの場合の特性は、第４
図にＣ線で示すように、早い時期に第１の屈曲点が現わ
れる３段階の特性となる。

ざらに前述した判断過程にあけるステップ１０３の判断
結果が「イエス」の場合、すなわち振動数Ｆが基準周波
数ｆ２より小ざい場合には、圧力調整弁２１での設定圧
力が制御器２５からの指令信号で中圧力に設定され（ス
テップ１１５）、その状態で第２電磁弁２０がｄ位置に
設定（ステップ１１６）されるとともに、第１電磁弁１
８がａ位置に設定され（ステップ１１７）、ついで所定
の遅延時間の経過後に第１電磁弁１８がｂ位置に設定さ
れる（ステップ１１８）。すなわち各流体室１６ａ。

１６ｂに中圧力のオイルが供給されて各流体室１６ａ、
１６ｂが密閉され、その結果、弾性体１５に形成してお
る空洞部１７の全てが潰れた状態になる。この状態にお
ける荷重は、弾性体１５の変形を伴うオイル２７の圧力
上昇の後、弾性体１５の一部を挾んで外筒１１と内筒１
４とが接触することにより支えられ、したがってこの場
合の特性は、第４図にＤ線で示すように荷重に対する撓
みの少ない２段階の高い特性となる。

そして前記ステップ１０２の判断結果が１イエス」の場
合、すなわち撮動！！！Ｆが最も低い基準周波数ｆ１よ
り小さい場合には、圧力調整弁２１での設定圧力が制御
器２５からの指令信号で高圧力に設定され（ステップ１
１９）、その状態で第２電磁弁２０がｄ位置に設定（ス
テップ１２０）されるとともに、第１電磁弁１８がａ位
置に設定され（ステップ１２１）、ついで所定の遅延時
間の経過後に第１電磁弁１８がｂ位置に設定される（ス
テップ１２２）。すなわち各流体室１６ａ、１６ｂに高
圧力のオイルが供給されて各流体Ｗ１６ａ、１６ｂか密
閉され、その結果、弾性体１５に形成しである空洞部１
７の全てが潰れ、かつ弾性体１５が予荷重を受けた状態
になる。この状態における荷重は、予荷重を受けた弾性
体１５の変形を伴うオイル２７の圧力上昇の後、弾性体
１５の一部を挟んで外筒１１と内筒１４とが接触するこ
とによって支えられ、したがってこの場合に特性は、第
４図にＥ線で示すように、前記のＤ線より高い２段階の
特性となる。

すなわち以上の作用を表にまとめれば、この明細書の最
後に掲げである第１表の通りであって、上記のブツシュ
では、入力される撮動数が高い場合には、バネ特性が低
くなり、これとは反対に振動数が低い場合にはバネ特性
が高くなり、したがって時々刻々変化する路面状況に適
した特性に設定して乗心地および操安性を向上させるこ
とができる。

なお、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、要は流体室に供給した流体の圧力によって空洞部を
制御することができればよいのであり、したがって例え
ば第５図および第６図に示すように、流体室’１５ａ、
１６ｂを空洞部１７の外周側に設けた構成としてもよい
。またこの発明のブツシュは上記の実施例とは異なり、
段階的に特性を変えずに連続的に特性を変えるようにし
てもよい。ざらに荷重の作用方向は横方向に限らず縦方
向から作用するよう設置してもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のブツシュによ
れば、空洞部と併せて流体室を設け、その流体室に給排
する流体の圧力によって空洞部の挙動を異ならせるよう
に構成したから、得られるバネ特性が極めて多様である
うえに、各種のデータに基づいて電気的に制御すること
ができ、したがってこの発明のブツシュによれば、時々
刻々変化する路面状況に応じたバネ特性を１ｑることか
できるので、乗心地および操安性を共に良好にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す略解図、第２図は第
１図の■−■線矢視図、第３図はその制御例を示すフロ
ーチャート、第４図は特性線図、第５図はこの発明の他
の実施例の略解図、第６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線矢
視図、第７図はサスペンションの一例を示す概略的な斜
視図、第８図は従来のブツシュの一例を示す断面図であ
る。１１川外筒、　１４・・・内筒、　１５・・・弾性
体、　１６ａ。 １６ｂ・・・流体室、　１７・・・空洞部、　１８・・
・第１電磁弁、　２０・・・第２電磁弁、　２２・・・
オイルポンプ、　２５・・・制御器、　２７・・・オイ
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実質的に剛体からなる２部材の間に弾性体を充填配置す
   るとともに、所定の圧力に調節された流体を供給排出す
   ることのできる流体室と、その流体室の膨張によって弾
   性的に圧潰される空洞部とを前記弾性体の内部に形成し
   たことを特徴とする流体入りブッシュ。