JP2004347106A - 減衰力可変ショックアブソーバ - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で車両の走行条件によって減衰力が可変可能な減衰力可変ショックアブソーバを提供し、多様な車両運転条件に対応できる懸架装置を低廉な費用で実現する。
【解決手段】本発明は、ピストンロッドと;前記ピストンロッドに固定されたオリフィスバルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転によって前記バルブ孔の開放面積が可変となるように前記ピストンロッドを中心として半径方向に突出した複数の突出部を備え、前記ピストンロッドに前記オリフィスバルブ板に隣接するように回転可能な状態に固定された回転バルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転バルブ板の回転状態が可変となるように、前記回転バルブ板とシリンダとの間に備えられたガイド手段と;を含んで構成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、ピストンロッドと;前記ピストンロッドに固定されたオリフィスバルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転によって前記バルブ孔の開放面積が可変となるように前記ピストンロッドを中心として半径方向に突出した複数の突出部を備え、前記ピストンロッドに前記オリフィスバルブ板に隣接するように回転可能な状態に固定された回転バルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転バルブ板の回転状態が可変となるように、前記回転バルブ板とシリンダとの間に備えられたガイド手段と;を含んで構成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両の懸架装置に使用されるショックアブソーバに関し、より詳しくは、減衰力可変のショックアブソーバに関する。
ショックアブソーバはスプリングと共に車両の懸架装置を構成し、ホイールから伝達される衝撃を吸収し、スプリングの伸縮振動を早期にダンピングして安定した乗り心地を実現するようにする。
車両の走行条件は路面や車速、操向状態などの多様な条件によって変化し、変化するそれぞれの走行条件ではそれぞれ異なる懸架装置の特性を要する。上記のような多様な走行条件に相応する懸架装置を提供するためにはショックアブソーバの減衰力が車両の走行条件によって適切に変化する必要がある。
特開2003−326934号公報
車両の走行条件は路面や車速、操向状態などの多様な条件によって変化し、変化するそれぞれの走行条件ではそれぞれ異なる懸架装置の特性を要する。上記のような多様な走行条件に相応する懸架装置を提供するためにはショックアブソーバの減衰力が車両の走行条件によって適切に変化する必要がある。
本発明の目的は、簡単な構成で車両の走行条件によって減衰力が可変可能な減衰力可変ショックアブソーバを提供し、多様な車両運転条件に対応できる懸架装置を低廉な費用で実現することにある。
本発明は、シリンダの内部で直線運動可能に設けられるピストンロッドと;前記ピストンロッドを中心とする円に沿って断続的に形成された複数のバルブ孔を備え、前記ピストンロッドに固定されたオリフィスバルブ板と;
前記オリフィスバルブ板に対する回転によって前記バルブ孔の開放面積が可変となるように前記ピストンロッドを中心として半径方向に突出した複数の突出部を備え、前記ピストンロッドに前記オリフィスバルブ板に隣接するように回転可能な状態に固定された回転バルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転バルブ板の回転状態が可変となるように、前記回転バルブ板とシリンダとの間に備えられたガイド手段と;を含んで構成されたことを特徴とする。
前記オリフィスバルブ板に対する回転によって前記バルブ孔の開放面積が可変となるように前記ピストンロッドを中心として半径方向に突出した複数の突出部を備え、前記ピストンロッドに前記オリフィスバルブ板に隣接するように回転可能な状態に固定された回転バルブ板と;前記オリフィスバルブ板に対する回転バルブ板の回転状態が可変となるように、前記回転バルブ板とシリンダとの間に備えられたガイド手段と;を含んで構成されたことを特徴とする。
車両の旋回、バンプなどの走行条件で自動的に減衰力が可変可能な減衰力可変ショックアブソーバにより、多様な車両運転条件に対応できる懸架装置を低廉な費用で実現することが可能となった。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図によって詳述する。
図1は本発明による減衰力可変ショックアブソーバの要部構成を示した図面であり、シリンダ1の内部にピストンロッド3が相対的な直線運動が可能となるように挿入されている。ピストンロッド3には複数の部品が装着されており、シリンダ1内には作動流体(図示なし)が満たされる。
ピストンロッド3には従来の一般的なショックアブソーバで採用しているオリフィスとディスクとを備えたピストンバルブ5が装着されており、ピストンバルブ5の横にピストンロッド3を中心とする円周方向に沿って断続的に形成された複数のバルブ孔7を備えたオリフィスバルブ板9がピストンロッド3に対して回転及び直線運動のいずれも不可能な状態に固定されている。
ピストンロッド3には従来の一般的なショックアブソーバで採用しているオリフィスとディスクとを備えたピストンバルブ5が装着されており、ピストンバルブ5の横にピストンロッド3を中心とする円周方向に沿って断続的に形成された複数のバルブ孔7を備えたオリフィスバルブ板9がピストンロッド3に対して回転及び直線運動のいずれも不可能な状態に固定されている。
バルブ孔7はピストンロッド3を中心とする円周方向に沿って同一間隔で配置された複数の円弧形長孔からなっている。
オリフィスバルブ板9の横にはオリフィスバルブ板9に対する回転によってバルブ孔7の開放面積が可変となるようにピストンロッド3を中心として半径方向に突出した複数の突出部11を備えた回転バルブ板13がピストンロッド3に対して回転運動が可能な状態に固定されている。
回転バルブ板13の突出部11はピストンロッド3を中心とする円周方向に沿って同一間隔に配置され、ピストンロッド3を中心に半径方向に拡がる扇形形状に形成されている。
オリフィスバルブ板9の横にはオリフィスバルブ板9に対する回転によってバルブ孔7の開放面積が可変となるようにピストンロッド3を中心として半径方向に突出した複数の突出部11を備えた回転バルブ板13がピストンロッド3に対して回転運動が可能な状態に固定されている。
回転バルブ板13の突出部11はピストンロッド3を中心とする円周方向に沿って同一間隔に配置され、ピストンロッド3を中心に半径方向に拡がる扇形形状に形成されている。
回転バルブ板13がピストンロッド3に固定される構造は図8に示す通りで、回転バルブ板13とピストンロッド3との間にはベアリング15が介在し、ピストンロッド3には回転バルブ板13の直線運動を防止するようにスナップリング17が装着されている。
回転バルブ板13とシリンダ1との間にはオリフィスバルブ板9に対する回転バルブ板13の回転が可変可能なようにガイド手段が備えられている。
ガイド手段は回転バルブ板13の突出部11にシリンダ1に向けて備えられた突起19と、突起19が挿入されるようにシリンダ1内壁に形成されたガイド溝21とから構成される。ガイド溝21は図6に示すようにシリンダ1の長手方向と平行な直線区間23と、シリンダ1の長手方向に沿って曲線を形成する曲線区間25とからなっている。
回転バルブ板13とシリンダ1との間にはオリフィスバルブ板9に対する回転バルブ板13の回転が可変可能なようにガイド手段が備えられている。
ガイド手段は回転バルブ板13の突出部11にシリンダ1に向けて備えられた突起19と、突起19が挿入されるようにシリンダ1内壁に形成されたガイド溝21とから構成される。ガイド溝21は図6に示すようにシリンダ1の長手方向と平行な直線区間23と、シリンダ1の長手方向に沿って曲線を形成する曲線区間25とからなっている。
曲線区間25はシリンダ1を車両に装着した時、直線区間23の下側に位置するよう配置され、突起19がガイド溝21の曲線区間25に沿って移動することによって回転バルブ板13がピストンロッド3に対して徐々に回転するように形成されている。
ピストンロッド3は車体に固定され、シリンダ1は操向ホイールが装着されるナックルに固定される。ピストンロッド3は回転抑制手段を通じて車体に対する相対的な回転運動が抑制されるようになっているが、本実施例で回転抑制手段は図7に示すように円形断面に形成されたピストンロッド3端部にキー接触面27を形成することにより実現した。
ピストンロッド3は車体に固定され、シリンダ1は操向ホイールが装着されるナックルに固定される。ピストンロッド3は回転抑制手段を通じて車体に対する相対的な回転運動が抑制されるようになっているが、本実施例で回転抑制手段は図7に示すように円形断面に形成されたピストンロッド3端部にキー接触面27を形成することにより実現した。
即ち、車体にキーハブを備えて上記のようなピストンロッド3のキー接触面27との間に平たいキー(Flat Key)が差し込められるようにすることによって、車体に対するピストンロッド3の回転運動が拘束されるようにしたものである。
シリンダ1がナックルに結合される構造は従来の公知技術のように、シリンダ1の外周面を囲むナックルブラケットをナックルにボルトで固定する構造であり、このような構造はもちろんシリンダ1とナックルとの間の相対的な回転が不可能な構造であるため、ナックルの操向運動はそのままシリンダ1の回転運動として伝わって、ピストンロッド3とシリンダ1との相対的な回転が発生するようになる。
シリンダ1がナックルに結合される構造は従来の公知技術のように、シリンダ1の外周面を囲むナックルブラケットをナックルにボルトで固定する構造であり、このような構造はもちろんシリンダ1とナックルとの間の相対的な回転が不可能な構造であるため、ナックルの操向運動はそのままシリンダ1の回転運動として伝わって、ピストンロッド3とシリンダ1との相対的な回転が発生するようになる。
シリンダ1、作動流体、ピストンロッド3及びピストンロッド3に装着された複数の部品からなる機構はそれ自体で可変減衰力を発揮するショックアブソーバとして機能するが、内筒と外筒をすべて備えるショックアブソーバ構造では、シリンダ1は内筒を代替する構成として使用され可変減衰力を発揮するショックアブソーバを構成する。
上記構成の本発明による減衰力可変ショックアブソーバは、2つの運転状態による減衰力可変作用を発揮するようになっているが、一番目は操向角の変化による減衰力可変作用である。
上記構成の本発明による減衰力可変ショックアブソーバは、2つの運転状態による減衰力可変作用を発揮するようになっているが、一番目は操向角の変化による減衰力可変作用である。
即ち、直進走行時にオリフィスバルブ板9に対する回転バルブ板13の状態は図9に示すように、複数のバルブ孔7が最大に開放される状態であり、比較的小さな減衰力を発揮する。この状態で操向角が変化すれば、ナックルの回転はそのままシリンダ1を回転させ、シリンダ1はガイド溝21を通じて回転バルブ板13を回転させる。この時のオリフィスバルブ板9はピストンロッド3を通じて車体に回転不可能な状態で固定されているため、オリフィスバルブ板9と回転バルブ板13との相対的な回転状態は図10のようにバルブ孔7の開放量を減らすようになる。
バルブ孔7の開放量が減る程度は操向角の大きさに比例するが、車体の旋回時には強い減衰力を発生して車両の旋回安全性を確保する。反面、直進走行時には弱い減衰力でスムーズな乗り心地を確保できるようにする。
バルブ孔7の開放量が減る程度は操向角の大きさに比例するが、車体の旋回時には強い減衰力を発生して車両の旋回安全性を確保する。反面、直進走行時には弱い減衰力でスムーズな乗り心地を確保できるようにする。
直進走行時に減衰力が可変となるのは、図9のような状態である。直進走行中に急な凹凸などによってナックルの上昇する量が大きくなって、シリンダ1の上昇量が大きくなれば、ピストンロッド3に装着されている回転バルブ板13の突起19はガイド溝21の直線区間23から曲線区間25に移動しながら回転し、図10の状態でオリフィスバルブ板9のバルブ孔7の開放量を縮める。
従って、直進走行の場合にも車輪が大きく上昇する場合にはショックアブソーバが自動的に減衰力大きく変化させ、より向上した乗り心地を確保できるようにする。
従って、直進走行の場合にも車輪が大きく上昇する場合にはショックアブソーバが自動的に減衰力大きく変化させ、より向上した乗り心地を確保できるようにする。
上記の本発明の実施例に付け加えて、オリフィスバルブ板9の縁部位に図11及び図12に示されるようにリング形状でショックアブソーバの上側に突出した緩衝性材質のクッション部10が結合するようにすれば、ナックルの下降量が非常に大きい場合にクッション部10が一種の緩衝ストッパの役割をするようになるため、ショックアブソーバを通じて車体に伝達される衝撃を緩和することができる。
図13はシリンダガイド溝の他の実施例を示すもので、ガイド溝21はシリンダの長手方向中間部位にシリンダの長手方向と平行に形成される第1直線区間29と;第1直線区間29から上下に延長しながらシリンダの長手方向に沿って傾いて形成された傾斜区間30と;傾斜区間30から延長しながらシリンダの長手方向に沿って平行に形成された第2直線区間31と;からなっている。
図14には図11及び図12に示すクッション部10を備えたオリフィスバルブ板9と、図13に示すガイド溝21を有するシリンダ1を備えたショックアブソーバが示されている。
図14に示すショックアブソーバも前記ショックアブソーバと同一作用する。即ち、ナックルの上下動きによって回転バルブ板13の突起19が第1直線区間29から傾斜区間30に移動する間にはオリフィスバルブ板9のバルブ孔7の開放量を縮小させて徐々に減衰力を増加させる。
ナックルの上下動きがさらに大きくなって回転バルブ板13の突起19が傾斜区間30を通過して第2直線区間31に移動するようになれば、オリフィスバルブ板9のバルブ孔7は完全に閉まった状態になる。この状態でショックアブソーバは一種の油圧スプリングのような役割をする。
図14に示すショックアブソーバも前記ショックアブソーバと同一作用する。即ち、ナックルの上下動きによって回転バルブ板13の突起19が第1直線区間29から傾斜区間30に移動する間にはオリフィスバルブ板9のバルブ孔7の開放量を縮小させて徐々に減衰力を増加させる。
ナックルの上下動きがさらに大きくなって回転バルブ板13の突起19が傾斜区間30を通過して第2直線区間31に移動するようになれば、オリフィスバルブ板9のバルブ孔7は完全に閉まった状態になる。この状態でショックアブソーバは一種の油圧スプリングのような役割をする。
上記のように回転バルブ板13の突起19が第2直線区間31を移動する場合には、オリフィスバルブ板9と回転バルブ板13との間で作動流体の漏洩によってシリンダ1がさらに下降し、オリフィスバルブ板9の縁に備えられたクッション部10がシリンダ1の上側内壁と接触しながら緩衝作用をするようになってショックアブソーバを通じて車体に伝達される衝撃を減少させる。
1 シリンダ
3 ピストンロッド
5 ピストンバルブ
7 バルブ孔
9 オリフィスバルブ板
10 クッション部
11 突出部
13 回転バルブ板
15 ベアリング
17 スナップリング
19 突起
21 ガイド溝
23 直線区間
25 曲線区間
27 キー接触面
29 第1直線区間
30 傾斜区間
31 第2直線区間
3 ピストンロッド
5 ピストンバルブ
7 バルブ孔
9 オリフィスバルブ板
10 クッション部
11 突出部
13 回転バルブ板
15 ベアリング
17 スナップリング
19 突起
21 ガイド溝
23 直線区間
25 曲線区間
27 キー接触面
29 第1直線区間
30 傾斜区間
31 第2直線区間
Claims (11)
- シリンダの内部で直線運動可能に設けられるピストンロッドと;
前記ピストンロッドを中心とする円に沿って断続的に形成された複数のバルブ孔を備え、前記ピストンロッドに固定されたオリフィスバルブ板と;
前記オリフィスバルブ板に対する回転によって前記バルブ孔の開放面積が可変となるように前記ピストンロッドを中心として半径方向に突出した複数の突出部を備え、前記ピストンロッドに前記オリフィスバルブ板に隣接するように回転可能な状態に固定された回転バルブ板と;
前記オリフィスバルブ板に対する回転バルブ板の回転状態が可変となるように、前記回転バルブ板とシリンダとの間に備えられたガイド手段と;
を含んで構成されたことを特徴とする減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記ピストンロッドは車体に固定され;
前記ピストンロッドと車体との間には相対的な回転運動を抑制する回転抑制手段が備えられたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記回転抑制手段は円形断面のピストンロッド端部に形成されたキー接触面を含んで構成されたことを特徴とする請求項2に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。
- 前記バルブ孔は前記ピストンロッドを中心とする円に沿って同一の間隔に配置された複数の円弧形長孔からなることを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。
- 前記回転バルブ板の突出部は、前記ピストンロッドを中心とする円に沿って同一の間隔に配置され、前記ピストンロッドを中心として半径方向に拡がる扇形形状に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。
- 前記回転バルブ板とピストンロッドとの間にはベアリングが介在し;
前記ピストンロッドには前記回転バルブ板の直線運動を防止するようにスナップリングが装着されたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記ピストンロッドにはオリフィスとディスクとを備えたピストンバルブが装着されたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。
- 前記ガイド手段は回転バルブ板の突出部に前記シリンダに向けて備えられた突起と;
前記突起が挿入されるように前記シリンダ内壁に形成されたガイド溝と;
から構成されたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記ガイド溝は前記シリンダの長手方向に沿って平行に形成される直線区間と;
前記シリンダの長手方向に沿って曲線を形成する曲線区間と;
からなることを特徴とする請求項8に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記ガイド溝は前記シリンダの長手方向中間部位にシリンダの長手方向に沿って平行に形成される第1直線区間と;
前記第1直線区間から上下に延長しながら前記シリンダの長手方向に沿って傾いて形成された傾斜区間と;
前記傾斜区間から延長しながら前記シリンダの長手方向に沿って平行に形成された第2直線区間と;
からなることを特徴とする請求項8に記載の減衰力可変ショックアブソーバ。 - 前記オリフィスバルブ板の縁部位にはリング形状でショックアブソーバの上側に突出した緩衝性材質のクッション部が結合されたことを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変ショックアップソーバ。
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