JPS63270936A - 自動車のサスペンシヨン装置 - 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、自動車において車輪を車体に懸架するサスペ
ンション装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、自動車のサスペンション装置においては、路面
の凹凸等による車体の上下撮動を抑制するためにオイル
ダンパかうなるショックアブソーバを備えており、この
ショックアブソーバは、オイルがピストンのオリフィス
を通過するときの流通抵抗により減衰力を発生するもの
である（実開昭５９−１２２４５０Ｍ公報等参照）。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記ショックアブソーバの発生する減衰力は
、乗心地の向上を図る見地からは可及的に小さくするこ
とが望ましいが、車体振動としてのばね上娠動（固有振
動数１〜２Ｈｚ＞の共振と共にばね下振動（固有振動数
１０〜２０Ｈｚ　）の共振をも抑制する必要上、実際の
減衰力はかなり大きく設定されている。

一方、ショックアブソーバの減資力を小さくするための
手段として、固有振動数の高いばね下振動の共振を抑制
するために、ショックアブソーバとは別に、ばね下の部
材（例えばサスペンションロアアーム等）に所定質ｍの
マス部材を弾性部材を介して取付け、該マス部材の共振
により減衰力を発生するいわゆるダイナミックダンパ（
実開昭５８−４４２２２＠公報等参照）を設けることが
考えられる。しかし、このダイナミックダンパによる撮
動減衰効果は、振動体とマス部材との質ｍ比で定まるた
め、質ａの比較的大きいばね下の振動に対して充分な減
衰効果を１［）るためにはマス部材の質量ないし重量を
大きく（オイルダンパの重量の数倍）設定しなければな
らず、車体ｆＬ！ｆｆｉの著しい増大を１ｕりという問
題がある。

本Ｆｅ１月はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、本発明晋が新たに開発した、
わずかな質量でもって大きな減衰力を発生し得る装置を
ばね下振動の共振防止用として用いることにより、シミ
ツクアブソーバの減衰力を小さく設定し得るようになし
、乗心地の向上を図ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、オイル
ダンパからなるシミツクアブソーバを備えた自動車のサ
スペンション装置において、上記ショックアブソーバと
並列にダイナミックショックアブソーバを設ける。そし
て、該ダイナミックショックアブソーバは、シリンダと
ピストンロッドとの間に流体が封入される流体室を右す
るとともに、該流体室に、シリンダ又はピストンロッド
に弾性支持された隔壁と、流体室の流体を外部に流通せ
しめる小径の流体路とが設けられてなる構成としたもの
である。

（作用） 上記の構成により、本発明では、ショックアブソーバと
並列（つまりばね上たる車体とばね下との間）に設けら
れたダイナミックショックアブソーバにおいて、シリン
ダ内の流体室と、該流体室に弾性支持状態に設けられた
隔壁と、流体室の流体を外部に流通せしめる流体路とに
よって振動系が構成され、この振動系の共振用やにより
ばね下振動を減衰させることができる。

この場合、流体室の断面積をＡ１流体路の断面積をａ１
流体路内の流体の質量をＩとすれば、ダイナミックダン
パに４３　＜ｆるマス部材の質量に換算した等優賞ｆｆ
１Ｍは、 Ｍ祐（Ａ／ａ＞’　　・ｌ となる。ここで、流体路は小径のものであって、その断
面積ａは、流体室の断面積Ａよりもかなり小さいので、
等画質ｆｆ１Ｍは流体路内の流体の！ｆｆ１Ｉに比べて
非常に大きくなる（Ｍ））ｌ）。これにより、ダイナミ
ックダンパと比較して大きなＭｍを要することなく（ダ
イナミックショックアブソーバ全体の重量はオイルダン
パからなるショックアブソーバと同程度）、大きな減衰
力を発生させることができる。

そして、このように、ダイナミックショックアブソーバ
によりばね下振勅が抑制されるので、オイルダンパから
なるショックアブソーバにおいては、固有振動数の小さ
いばね上振動のみを抑制すれば足り、その減衰力を可及
的に小さくすることができることになる。

（実施例） 以下、本発Ｉｌｌの実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る自動車のストラット式
リヤナスペンション装置を示し、１は車輪（図示せず）
を支持する車輪支持部材であって、゛該車輪支持部材１
の上部はストラット２の下端に下部はトランスバースリ
ンク３の外端にそれぞれ連結支持されている。上記スト
ラット２は、オイルダンパからなるショックアブソーバ
４と、該ショックアブソーバ４の上部外周に配設された
コイ　　゛シスプリング５とを備えてなり、その上部は
車体に取付けられている。上記トランスバースリンク３
の内端は車体６に上下揺動可能に支持されている。

また、７は車体Ｉｙ＋後方向に延びるトレーリングアー
ムであって、該トレーリングアーム７の面端は車体に、
後端は上記トランスバースリンク３の外端部にそれぞれ
連結されている。８は上記ストラット２ないしショック
アブソーバ４と略並列に上下方向に延びて配設されたダ
イナミックショックアブソーバであって、該ダイナミッ
クショックアブソーバ８はの上端は車体に、下端は車輪
支持部材１の上部に連結されている。９は車輪支持部材
１に装着されたブレーキ装置、１０はスタビライザであ
る。

上記ダイナミックショックアブソーバ８は、第２図に詳
示するように、一端面に上下方向に相対変位する２部月
（つまり車輪支持部材１と車体）の一方の部材に連結さ
れる連結部１１ａを有するシリンダ１１と、一端が該シ
リンダ１１の他端面側からシリンダ１１内に挿入され、
かつ他端に相対変位Ｊる２部材の他方の部材に連結され
る連結部１２ａを何するピストンロッド１２とを備えて
いる。上記ピストンロッド１２のシリンダ内挿入側端部
には、シリンダ１１内に摺動自在に嵌挿された支持部材
１３が装おされていて、該支持部材１３を介してピスト
ンロッド１２喘部がシリンダ１１に支持されている。尚
、支持部材１３は、ピストンロッド１２との嵌合部周囲
に複数の連通口１３ａ、１３ａ、・・・を有するもので
あって、シリンダ１１内を仕切るものではない。

また、上記ビス］・ンロツド１２端部には、シリンダ１
１内を２つの流体室１４ａ、１４ｂに仕切る隔壁１５が
複数のばね板１６．１６．・・・を介して弾性支持され
ており、該隔壁１５の外周縁はシリンダ１１の内周面に
対し摺動可能に当接している。上記複数のばね板１６，
１６．・・・は、第３図に示づ゛如くピストンロッド１
２の周囲に傾き放射状に配設され、それらの一端はピス
トンロッド１２にｔ６を着したリング部材１７に、他端
は隔壁１５゛の外周縁部に各々ビス止めされている。上
記隔壁１５により仕切られたシリンダ１内の２つの流体
室１４ａ、１−４ｂにはそれぞれオイルや水等の非圧縮
性流体が封入されているとともに、この両流体室１４ａ
、１４ｂは、シリンダ１外に配設した円管からなる小径
の流体路１８を介して流体が流動可能に互いに連通され
ている。

尚、２０はシリンダ１１内に流体室１４ａと隣接して形
成されたエア室であって、該エア室２０は、その内部に
所定圧のエアが封入されているとともに、流体室１４ａ
と弾性変形可能な仕切壁２１により仕切られていて、ピ
ストンロッド１２の変位時に両流体室１，１ａ、１４ｂ
間での流体の流体路１８を介づる流動がピストンロッド
１２の変位速度に対し遅延づるとき、仕切壁２１ないし
エア室２０が弾性変形してこれを吸収するようになって
いる。また、２２はピストンロッド１２のシリンダ挿入
方向への変位位買を規制するストッパである。

次に、上記実施例のグイデミツクショックアブソーバ８
において減衰力を発生させる作動メカニズムについて、
ダイナミックショックアブソーバ８を模式化した第４図
を参照しつつ説明する。

今、ピストンロッド１２の断面積をＡＯ，流体室１４ａ
、１４ｂの断面積Ａ＋、流体路１８の通路断面積を８１
流体室１４ａの圧力をＰ＋、流体室１４ｂの圧力をＰ２
Ｎ隔壁１５を支持するばね板１６，１６．・・・仝休の
ばね定数をｋＯ、エア室２０のばね定数をｋｌ、流体路
１８の通路長さを９、流体の密度をρとする。流体路１
８内の流体の質ａｍは、 ＩＩ　　±ρａ　交 である。また、流体路１８内での運動方程式は、流体の
移動変位をｙ、流通抵抗つまり減衰力の係数をＣとする
と、 ｆｆ１Ｖ十〇Ｖ−（ＰＩ　　　Ｐ２　　）　ａ　　　　
　　　　　　−（１）となる。

また、ピストンロッド１２の変位をＸＯ、エア室２０の
仕切壁２１の変位をＸＩ、隔壁１５の変位を７とすると
、ばね力と流体圧力との釣合いにより、 ｋ　＋　ＸＩ　＝−△＋　Ｐ＋　　　　　　　　　　・
・・（２）ｋｏ（Ｚ　　ＸＯ）−（ＰＩ　　　Ｐ２　）
・（△＋　−ＡＯ＞　　　・・・（３）の関係式が成立
する。

さらに、流体の非圧縮性より、 △＋Ｘ＋−ａＶ（△１−八〇）Ｚ−ＡｏＸ。

＝０　　・・・（４） ａＶ＋（Ａ＋　　−ＡＯ）　　Ｚ＝Ｏ・”（５１の関係
式が成立する。

上記（１）〜（９式からＶ　ＳＰ２　、Ｐ２をＸＯにつ
いて解くと、 ｙ　＝−ａｋｏ　Ｘｏ　／　（−ｍω２＋ｊωＣ＋（ａ
’ｋｏ）／Δ１ΔＯ）　　　　　　・＋（３）Ｐ＋　＝
　　ＡＯｋ　ＩＸｏ／Ａ＋　’　　　　　　・・・（７
）Ｐ２＝−［（△Ｏｋ１／Δ＋２）−（−Ｍω２十ｊω
Ｃ）ｋｏ／　（Ａｔ　−Ａｏ　）−（−１ｙｌω’　＋
ｊ　ωｃ＋ｋｏ）　）　］　・Ｘ。

・・・（８） となる。但し、 Ｍ　−（（Ａｔ　−Ａｏ　）／ａ　）’　ｍＣ−（（Δ
＋　　Ａｏ）／ａ）２ｃ また、ピストンロッド１２を加振したときのシリンダ１
１への伝達力Ｉ＝ｔは、上記（２１，（７）　、　（８
１式％式％） となり、非減衰固有振動数ｆＯは、 ｆｏ＝（１／２π）　・　（ｋｏ／Ｍ）＋　　　　　　
・・・値である。

」−記（９）式大括弧内の第２項は減資力の項である。

また、この′６Ａ真力の項にＪ３けるＭは、ダイナミッ
クダンパの場合におけるマス部材の賀ｍに相当する等画
質ｍであり、Ｃはダイナミックダンパの場合における減
衰係数に相当する等価減貞係故である。従って、実施例
におけるダイナミックショックアブソーバ８の場合、流
体路１８の通路面積ａｈｔ流体室１４ａ、１４ｂの断面
積Ａ＋　とピストンロッド１２の断面積Ａ’Ｏとの差（
Ａｔ−ＡＯ）にりもかなり小さいため、流体路１８内の
少ない流体側１でもって、マス部材の質量が大きいダイ
ナミックダンパの場合と同様の大きな減衰力を発生させ
ることができる。

ここで、減衰力の計惇結果の一例を第５図のグラフに示
す。但し、この減衰力の計粋にａ３いては、ピストンロ
ッド１２の加振振幅を１ｍ１ｍとし、また、各成分の値
を次のように設定した。

ＡＯ＝５０１１１１’ Ａｔ　　＝　１　０００ｍｍ＋’ ａ　−２５鵬ｍ２ ｋｏ　−８、５ｋａｆ　　／ａｍ ｋ　　＋　　＝７．　０ｋＯｆ　　／ｌ１ｌｌ交　＝２
００ｍｏ＋ ρ　−１，０２Ｘ１０−＋Ｏｋｇｆ　　−５ｅｃ　　２
　／ａｉｍ４（液体が水の場合） Ｃ＝０．０３ｋｇｆ　−ｓｅｃ　／ｍｍこの場合、流体
路１８内の流体の質ｍｙａは５ｏｒ（５，ＩＸ　１０−
’　ｇｒｆ　−５ｅａ　’　／ａｍ）　テあるのに対し
、等画質ｆｆ１Ｍは７．２ｋｇとなる。このことは、ダ
イナミックショックアブソーバ８の全体重量がオイルダ
ンパからなるショックアブソーバ４の場合と同８瓜で約
１　ｋｇｆであるから、ダイナミックダンパの場合と同
じ減衰りを得るためのｆｆ１ｆｆｉが約１７７に軽減で
きることを危味する。

そして、このようなダイナミックショックアブソーバ８
の共振域がサスペンション装置のばね下振動の固有振動
数（約１０〜２０Ｈｚ　）と一致するように設定されて
いる場合には、このばね下振動の共振をダイナミックシ
ョックアブソーバ８によって効果的に抑制できる一方、
ストラット２のオイルダンパからなるショックアブソー
バ４においては、固有振動数の小さい（約１〜２Ｈｚ＞
ばね上振動のみを抑制すればよいので、その減資力を可
及的に小さくすることができ、乗心地の向上を図ること
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、ダイナミックショックアブソ
ーバ８として、シリンダ１１内をピストンロッド１２に
弾性支持された隔壁１５により２つの流体室１４ａ、１
４ｂに仕切り、該両流体室１４ａ、１４ｂを流体路１８
を介して流体が流動可能に連通せしめる構成としたが、
シリンダ１１内に隔壁１５により一側面が仕切られた１
つの流体室のみを形成し、かつ該流体室の流体を流体路
により外部のアキュームレータ等に流通せしめる構成と
してしよい。この場合、流体室の断面積をＡ、流体路の
断面積をａ１流体路内の流体の質量をｍとすれば、等画
質量Ｍは、 Ｍ−Δ〈△−ａ）Ｉｌｌ／ａ’ と仕る。また、隔壁１５はピストンロッド１２の代わり
に、シリンダ１の内の流体室内において該シリンダに弾
性支持せしめる構成としてもよい。

要は、シリンダ内の流体室と該流体室に弾性支持状態に
設けられた隔壁と流体室の流体を外部に流通ｕしめる小
径の流体路とによって振動系を描成寸ればよいのである
。

さらに、本発明は、実施例の如きストクツ１〜式リすリ
゛スペンション装置に限らず、オイルダンパからなるシ
ョックアブソーバを備えたウィツシュボーン式等その他
各種型式のサスペンション装置にも同様に適用ぐきるの
は勿論である。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における自動車の丈スペンション装
置によれば、オイルダンパからなるショックアブソーバ
と並列に設番ノだダイナミックショックアブソーバによ
りばね下振動を抑制することができるので、ショックア
ブソーバの減衰力を可及的に小さくして乗心地の向上を
図ることができる。しかも、ダイナミックショックアブ
ソーバは、ダイナミックダンパと比較して同じ振動減衰
効果を得る上で質量ないし重量が非常に小さくてすむの
で、車体重量の軽量化を図ることができ、実用性に優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すしので、第１図はストラッ
ト式リヤサスペンション装置の概略構成を示す斜視図、
第２図はダイナミックショックアブソーバの一部切開側
面図、第３図はばね板の配設状態を示す図である。第４
図はダイナミックショックアブソーバの作動を説明づる
ための模式図であり、第５図は減衰力の計詐結果を示す
グラフである。 ４・・・ショックアブソーバ、８・・・ダイナミックシ
ョックアブソーバ、１１・・・シリンダ、１２・・・ピ
ストンロッド、１４ａ、１４ｂ・・・流体室、１５・・
・隔壁、１６・・・ばね板、１８・・・流体路。 第１　図 第４図 第５図 固液ａ（Ｈ２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オイルダンパからなるショックアブソーバを備え
   た自動車のサスペンション装置において、上記ショック
   アブソーバと並列にダイナックショックアブソーバが設
   けられ、該ダイナミックショックアブソーバは、シリン
   ダとピストンロッドとの間に流体が封入される流体室を
   有するとともに、該流体室に、シリンダ又はピストンロ
   ッドに弾性支持された隔壁と、流体室の流体を外部に流
   通せしめる小径の流体路とが設けられてなることを特徴
   とする自動車のサスペンション装置。