JP2824577B2 - シヨツクアブソーバ - Google Patents
シヨツクアブソーバInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
- F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G2400/50—Pressure
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- B60G2400/518—Pressure in suspension unit in damper
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シヨツクアブソーバの改良に関する。
〔従来の技術〕
シヨツクアブソーバは、自動車のサスペンシヨンに使
用されているスプリングの振動（はずみ）に減衰力を与
えて、スプリングの振動を規制するための装置である。 例えば自動車の車輪が路面上の段差部を乗り越える場
合に、サスペンシヨンのスプリングの力によつて乗り上
げた瞬間に車体は突き上げ力が働き、段部を降りる瞬間
には、車体を引き下げる力が動く。 そして、このような場合乗り心地をよくするために
は、突き上げ力が働く瞬間にはシヨツクアブソーバの減
衰力をゼロにしてサスペンシヨンのスプリングを積極的
に縮め、次の瞬間（縮められたスプリングが伸びて車体
を突き上げる時）にシヨツクアブソーバによる減衰力が
働いてスプリングによる突き上げ力を柔らげ、引き続き
引き下げ力が働く時にも、シヨツクアブソーバによる減
衰力を働かせるようにする。 このような制御をセミアクテイブ制御という。そし
て、このセミアクテイブ制御に使用されるセミアクテイ
ブサスペンシヨンでは、シヨツクアブソーバで発生すべ
き減衰力の大きさがシヨツクアブソーバのピストン速度
に比例する形で定まるものではなく、車体の上下速度に
比例する形で定まつたり、或はサスペンシヨンの変位に
比例する形で定まつたりする。 従つて、シヨツクアブソーバの減衰力バルブとして
は、直接シリンダの上下室の圧力を制御するのが好都合
である。 直接上下室の圧力を制御する従来のシヨツクアブソー
バは第８図に示すように（特開昭61−236938号公報）シ
リンダ８内にはオイルが充填されていて、ピストン11に
より上室10と下室13とに仕切られている。そして上室10
と下室13にはそれぞれ、弁座31,33が設けられている。3
2,34は弁である。35,36は逆止弁である。 そこで、このシヨツクアブソーバの制御は、上室10内
の圧力と下室13内の圧力に対応して、弁32,34を押す力
Ｆを調節して、弁座31,33と弁32,34との間の隙間（一種
のオリフイス）を制御して、直接上室10と下室13内の圧
力を制御し、上下室間の差圧力を発生して減衰力を得る
ようにしている。 そして、応答性をよくするために、弁32,34に与える
力は、電磁力が使用されている。 しかしながら、この形式の弁は、上下室の大きな室内
圧力が弁32,34に直接作用するので、大きな電磁力が必
要になり、その電磁力を発生させるためのアクチユエー
タ及びこのアクチユエータを駆動するための電気回路が
高価なものになる。 そこで、大きな電磁力を必要としないシヨツクアブソ
ーバの開発が進められた。 従来の大きな電磁力を必要としないシヨツクアブソー
バを、第９図乃至第11図に示す。 先ず第９図において、８はシリンダ、11はピストン、
６はピストンロツドである。そしてピストン11には油流
路42が設けられている。40は逆止弁である。 37は、回転装置38によつて回転させられる回転軸であ
り、その下端には、油流路42を遮るようにフランジ39が
設けられている。41は連通孔であり、その形状は、第10
図に示すような形状になつている。 そこで、回転軸37を回転すると、連通孔41によつて油
流路42の流路面積が変えられる。即ち第10図において、
最小流路面積a1,c2〜最大流路面積c1,a2まで変えられ、
これにより、上室10と下室13との間の差圧力を調節して
減衰力が制御される。 そしてこの制御は、回転軸37を回転することにより行
なうので、上下室内の圧力又は差圧力が大きくても、回
転軸37の回転駆動力は関係しないようになつている。 次に第11図に示すシヨツクアブソーバは、上室10及び
下室13に連通管44を接続し、上下室10,13は、同一圧力
になつている。そしてこの両方の連通管の途中にシヤツ
タ43を設けて上下室10,13間に油流路を形成している。
これにより、シヤツタ43を上下させれば、上室側流路45
及び下室側流路46の流路面積が変えられて減衰力が制御
される。 この場合のシヤツタ43の上下動は、上下室10,13間に
差圧力が無い状態で動かされるので、その駆動源である
電磁力は小さなものでよい。 又、油流路の形状をサーボバルブのスプール弁のよう
にして、バルブにかかる差圧力を打消し合うようにして
小さな力で弁を動かすようにすることも可能である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、自動車のサスペンシヨンが伸縮して、シ
ヨツクアブソーバの上室10と下室13とに差圧力が生じて
も、弁部においてはこの差圧力がかからないようにして
弁の開閉に要する力を小さくしているので、換言すれ
ば、サスペンシヨンの伸縮によつて、シヨツクアブソー
バの上下室に発生する差圧力とは無関係の開閉を行なう
ので、バルブの開度を調節して減衰力を制御することが
できるが、自動車の走行に合せた制御（車体の上下動又
はサスペンシヨンの伸縮量）ができないという問題があ
る。 そして上記制御を行なうための制御回路としては、先
ずシヨツクアブソーバのピストン速度を検出し、そのピ
ストン速度が入力された時、その大きさの減衰力が生じ
るような減衰係数を演算し、この演算された減衰係数に
相当するバルブの開度になるように、アクチユエータを
駆動するという手順をとらなければならない。 しかも、減衰係数は非線形であるから、その制御回路
は、シヨツクアブソーバのピストン速度と減衰力との関
係をデータとして各バルブの開度について記憶していな
ければならず、制御回路の負担が大きくなるという問題
がある。 又、バルブの特性は、長い時間を経ると、制御回路に
記憶しているデータを若干ずれてくることがあり、発生
させたい減衰力と実際に発生する減衰力が異なつてしま
うという問題がある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題を解決するために本発明のシヨツクアブソ
ーバは、オイルを充填したシリンダと、該シリンダ内に
摺動可能に嵌装され前記シリンダ内を二室に画成するピ
ストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シ
リンダの外部へ延出されたピストンロツドと、前記シリ
ンダ内の二室間を連通させる伸び側および縮み側油流路
と、該伸び側または縮み側油流路の少なくとも一方の油
流路内に設けられ、該油流路を開閉するとともに、前記
シリンダ内の圧力を開閉方向両側から受けて、前記二室
間の差圧力が無い場合に開閉方向に移動しないようにし
たバランス型のシヤツタと、該シヤツタに設けられ、前
記ピストンロツドの移動により生じる前記二室間の差圧
力を受けて、前記ピストンロツドの移動によって流れが
生じる油流路を開くように前記シヤツタを付勢する受圧
部と、前記シヤツタに連通され通電電流に応じて該シヤ
ツタを開閉方向に付勢するアクチユエータとを備えたこ
とを特徴とする。 〔作 用〕 このように構成することにより、車体の上下動によつ
てサスペンシヨンが伸縮し、これによつて発生したシヨ
ツクアブソーバの上下室間の差圧力が受圧部に働き、油
流路を開く方向にシヤツタを動かす力が生ずる。 一方、アクチユエータによつて油流路を閉じる逆方向
の力がシヤツタに与えられ、上記受圧部によつて与えら
れる力とのバランスにより、油流路の流路面積が制御さ
れてピストン速度にかかわらず所望の減衰力を得る。 〔実施例〕 以下本発明の一実施例について詳細に説明する。 第１図は、モノチユーブ式ガス入りシヨツクアブソー
バーへの適用例を示す。図において６はロッド（ピスト
ンロッド）、８はシリンダ、11はシリンダ８内に摺動可
能に嵌装されたピストンであり、油９を充填したシリン
ダ８内は、ピストン11により、上室10と下室13との二室
に分れている。７はコネクテイングロツドであり、中空
のロツド６内に挿通され、アクチユエータ４の出力を下
室13に設けたバルブ12に伝える。このバルブ12は、ピス
トン11と共に上下動する。５はリード線である。14はフ
リーピストン、15は封入ガスである。２及び３はそれぞ
れ接続金物である。シヨツクアブソーバー１は、主に上
記各構成部分で形成されている。 第２図において、アクチユエータ４は、ボイスコイル
29に電流を流すと、この電流に比例した力がコテクテイ
ングロツド７に加わるようになつている。そして力Ｆの
方向は、電流の流す向きによつて変えられる。アクチユ
エータ４は、ヨーク16、スペーサ19及びアクチユエータ
ベース20にて密閉されており、その内部にはマグネツト
17及びポールピース18が設けられている。 又、アクチユエータベース20には、ロツド６が一体結
合されていて、第３図に示すようにロツド６に上室連通
孔21が明けられている。これにより、ロツド６の中空部
を介して、密閉されたアクチユエータ４の内部と上室10
とが連通し、内部に充填された油によつてアクチユエー
タ４の内部と上室10とは常に同一圧力になつている。リ
ード線５は、スペーサ19を貫通してボイスコイル29に電
気的に継つている。スペーサ19は常磁性体であり、リー
ド線５とは電気的に絶縁されている。 第３図において、バルブ12は、ピストン11の下部に設
けられている。そしてこのバルブ12は、下室13に充填さ
れた油内に浸されている。24はバルブ本体であり、その
内部は、伸び側逆止弁22と縮み側逆止弁27によつて閉塞
された室になつており、ロツド６に設けられた上室連通
孔21とロツド６の中空部によつて、上室10に連通してい
る。従つて、アクチユエータ４の内部部、上室10及びバ
ルブ12の内部は、充填された油によつて同一圧力にな
り、バルブ12内の圧力とアクチユエータ４の内部の圧力
との差圧力がバルブ12内のシヤツタ25（後述）に作用し
ないようになっている。25は、アクチユエータ４によつ
て上下動させられるコテクテイングロツド７の下端に一
体的に設けられた圧力バランス形のシヤツタである。51
は、シヤツタに明けられた連通孔であり、この連通孔51
によつてシヤツタ25の両端側の油流路を連通させること
により、シヤツタ25が油流路内のオイルから受ける圧力
をバランスさせて、この圧力がシヤツタ25の開閉方向に
作用しないようにしている。28は、プレツシヤセンシン
グピンであり、シヤツタ25に一体的に設けられ、その先
端は、バルブ本体24を貫通して下室13内に突出してい
る。このプレツシヤセンシングピン28の受圧面によつ
て、上室10と下室13との差圧力がシヤツタ25に与えら
れ、その力の方向は、シヨツクアブソーバーが伸びると
きは伸び側開閉部23が開く方向に、又縮むときは、縮み
側開閉部26が開く向きになる。 そしてシヨツクアブソーバー１が伸びたときは、上室
10内の圧力が昇圧され、上室連通孔21、ロツド６の中空
部、伸び側開閉部23及び伸び側逆止弁22を通つて上室10
内の油が下室13内に流れる。 又、シヨツクアブソーバー１が縮んだときは、下室13
内の圧力が昇圧され、縮み側逆止弁27が開いてバルブ本
体24内に流入し、上室連通孔21から上側10へと流れるよ
うになつている。47,48,49,50はスプリングである。 以上のように構成した本実施例の作用について次に説
明する。 第２図に示す方向に電流を流すと、ボイスコイル29は
下向きの力を出し、シヤツタ25によつて縮み側開閉部26
が閉じられる。 この時、シヨツクアブソーバー１が縮みつつあれば、
縮側逆止弁27が開いても、縮み側開閉部26がシヤツタ25
にて閉塞されているので油は上部10に流れない。これに
より、下室13内は昇圧される。この昇圧に伴つてシヤツ
タ25は、プレツシヤセンシングピン28を介して、上に押
されて縮み側開閉部26を開こうとする。そして、縮み側
開閉部26が開くと上室10と下室13との間の差圧が減少し
上記の開こうとする力が弱められて、ボイスコイル29で
与えられる力とプレツシヤセンシングピン28によつて与
えられる力とがつり合つた状態でシヤツタ25は静止し、
縮み側開閉部26の開口（流路面積）は、所定の減衰力を
発生するように制御される。 そして上記制御において、プレツシヤセンシングピン
28の受圧面積は変化しないので、バルブ12が作り出す差
圧は電磁力に比例する。又、この電磁力は、アクチユエ
ータ４の磁気回路が適切に設計されれば電流に比例す
る。従つて、上室10と下室13との間の差圧は、ボイスコ
イル29の電流に比例し、この電流を変えることによつ
て、減衰力が直接制御される。 このようにボイスコイル29の電流によつて減衰力を制
御したときの減衰力特性は、第６図に示すように電流が
一定であればシヨツクアブソーバのピストン速度に関係
なく減衰力は一定であり、又第７図に示すように、電流
値を変化させるとピストン速度に関係なく、減衰力は電
流値に比例する。 従つて、電流値を一定にして、シヨツクアブソーバ１
の上室10と下室13との間の差圧力（サスペンシヨンの伸
縮量）のみによつて減衰力を制御することも可能であ
り、又、電流値を例えば車体の上下動に合せて変化させ
て減衰力を変化させ制御することも可能である。 プレツシヤセンシングピン28の受圧面積は、バルブ開
時の流路断面積よりもずつと小さくすることも可能であ
るが、小さ過ぎた場合は、シヤツタ部のフリクシヨンの
影響が無視できなくなり、又シヤツタ25自体の慣性力に
よりバルブの速応性が低下するので、これらを考えてプ
レツシヤセンシングピン28の受圧面積が決められる。 次にセミアクテイブ制御について説明する。 第２図の方向に電流を流すとシヤツタ25は下に動いて
縮み側開閉部26を閉じるが同時に伸び側開閉部23は全開
した状態になつている。そこで、シヨツクアブソーバー
１が縮んだ次の瞬間に伸びつつあつても、伸び側開閉部
23が全開に近い状態にあるので、シヨツクアブソーバー
１が瞬間的に伸びても減衰力はほとんどゼロであり、サ
スペンシヨンは減衰力のない状態で動作する。これによ
りセミアクテイブ制御が行なわれる。 以上の説明は、シヨツクアブソーバー１が車体を押し
上げる向きの力（正の減衰力）を発生させたい場合の作
動について行なつたが、車体を引き下げる向きの力（負
の減衰力）を発生させたい場合も、電流の向きを変え、
シヨツクアブソーバー１の伸び縮み、上室10と下室13と
の関係及びシヤツタ25の上下動の動作が逆になるのみで
あり、正の減衰力発生の場合と同様の作動になる。 又、自動車の姿勢制御（ロール、ダイブ、スクオツト
の防止）に対しても制御可能である。 例えば急停止したときのダイブを防止するのには、前
輪シヤツクアブソーバー１については縮み側だけに減衰
力が発生するようにボイスコイル29に通電し、一方後輪
のシヨツクアブソーバー１については伸び側だけに減衰
力が発生するように通電する。 次に第４図は、アクチユエータ４の他の実施例であ
り、第２図に示したアクチユエータ４と異なる点は、フ
ロート30を設けたことである。 即ち、ボイスコイル29の下部にフロート30を設け、シ
ヤツタ25、プレツシヤセンシングピン28、コネクテイン
グロツド７、ボイスコイル29及びフロート30の合成比重
を油９の比重に等しくして、シヤツタ25を油の中に浮い
た状態にする。これにより、ボイスコイル29にてシヤツ
タ25が動かされても、動かされる部分の加速度によつて
生ずる力や慣性力は流体力学的（同一比重の液体中にあ
る物質が動かされても浮き沈みしない）性質によつて打
ち消されて、高精度の減衰力制御が達成される。その他
の作用については、第２図について説明したのと同じで
あるので、その説明は省略する。 又、第５図は、バルブ12の他の実施例である。第３図
に示したバルブ12と異なる点は、第２図の場合プレツシ
ヤセンシングピン28によつて上下室10,13の差圧力を直
接シヤツタ25に作用させているのに対し、第５図の場合
は、受圧部28a,28bによつて、伸び側又は縮み側開閉部2
3,26の絞り効果によつて生ずる差圧力（実質的には上下
室10,13の差圧となる）をシヤツタ25に作用させている
点である。 その他の部分については、第２図に示すものと作用原
理は同じであるので、共通部分には同一符号をもつて示
し、その説明は省略する。 〔発明の効果〕 以上詳述した通り本発明によるシヨツクアブソーバー
によれば、シヨツクアブソーバーの油流路内に、上室と
下室の差圧力によつて油流路を開く方向に移動させる受
圧部を有するシヤツタを設け、一方、シヤツタを前記油
流路を閉じる方向に移動させるアクチユエータを設け、
上下室の差圧力によつて与えられる力とコイルによつて
与えられる電磁力のバランスにより、ピストン速度にか
かわらず直接減衰力を制御するようにしたので、自動車
の車体の上下又はサスペンシヨンの伸縮量合せて減衰力
の制御ができると共に、シヤツタおよびアクチユエータ
の内部を油の中に浸した状態にし、シヤツタの両側に作
用する油の圧力をバランスさせて、上室と下室との間に
差圧力が内場合には、シヤツタが開閉方向に移動しない
ようにしているので、シヤツタを動かす力が小さくて済
み大きな電磁力を必要としない。 又、コイルの電流によつて制御が可能であるので制御
回路は必要でなく、又、弁特性には影響されないので安
価でかつ安定した制御ができるなどの優れた効果を有す
る。
用されているスプリングの振動（はずみ）に減衰力を与
えて、スプリングの振動を規制するための装置である。 例えば自動車の車輪が路面上の段差部を乗り越える場
合に、サスペンシヨンのスプリングの力によつて乗り上
げた瞬間に車体は突き上げ力が働き、段部を降りる瞬間
には、車体を引き下げる力が動く。 そして、このような場合乗り心地をよくするために
は、突き上げ力が働く瞬間にはシヨツクアブソーバの減
衰力をゼロにしてサスペンシヨンのスプリングを積極的
に縮め、次の瞬間（縮められたスプリングが伸びて車体
を突き上げる時）にシヨツクアブソーバによる減衰力が
働いてスプリングによる突き上げ力を柔らげ、引き続き
引き下げ力が働く時にも、シヨツクアブソーバによる減
衰力を働かせるようにする。 このような制御をセミアクテイブ制御という。そし
て、このセミアクテイブ制御に使用されるセミアクテイ
ブサスペンシヨンでは、シヨツクアブソーバで発生すべ
き減衰力の大きさがシヨツクアブソーバのピストン速度
に比例する形で定まるものではなく、車体の上下速度に
比例する形で定まつたり、或はサスペンシヨンの変位に
比例する形で定まつたりする。 従つて、シヨツクアブソーバの減衰力バルブとして
は、直接シリンダの上下室の圧力を制御するのが好都合
である。 直接上下室の圧力を制御する従来のシヨツクアブソー
バは第８図に示すように（特開昭61−236938号公報）シ
リンダ８内にはオイルが充填されていて、ピストン11に
より上室10と下室13とに仕切られている。そして上室10
と下室13にはそれぞれ、弁座31,33が設けられている。3
2,34は弁である。35,36は逆止弁である。 そこで、このシヨツクアブソーバの制御は、上室10内
の圧力と下室13内の圧力に対応して、弁32,34を押す力
Ｆを調節して、弁座31,33と弁32,34との間の隙間（一種
のオリフイス）を制御して、直接上室10と下室13内の圧
力を制御し、上下室間の差圧力を発生して減衰力を得る
ようにしている。 そして、応答性をよくするために、弁32,34に与える
力は、電磁力が使用されている。 しかしながら、この形式の弁は、上下室の大きな室内
圧力が弁32,34に直接作用するので、大きな電磁力が必
要になり、その電磁力を発生させるためのアクチユエー
タ及びこのアクチユエータを駆動するための電気回路が
高価なものになる。 そこで、大きな電磁力を必要としないシヨツクアブソ
ーバの開発が進められた。 従来の大きな電磁力を必要としないシヨツクアブソー
バを、第９図乃至第11図に示す。 先ず第９図において、８はシリンダ、11はピストン、
６はピストンロツドである。そしてピストン11には油流
路42が設けられている。40は逆止弁である。 37は、回転装置38によつて回転させられる回転軸であ
り、その下端には、油流路42を遮るようにフランジ39が
設けられている。41は連通孔であり、その形状は、第10
図に示すような形状になつている。 そこで、回転軸37を回転すると、連通孔41によつて油
流路42の流路面積が変えられる。即ち第10図において、
最小流路面積a1,c2〜最大流路面積c1,a2まで変えられ、
これにより、上室10と下室13との間の差圧力を調節して
減衰力が制御される。 そしてこの制御は、回転軸37を回転することにより行
なうので、上下室内の圧力又は差圧力が大きくても、回
転軸37の回転駆動力は関係しないようになつている。 次に第11図に示すシヨツクアブソーバは、上室10及び
下室13に連通管44を接続し、上下室10,13は、同一圧力
になつている。そしてこの両方の連通管の途中にシヤツ
タ43を設けて上下室10,13間に油流路を形成している。
これにより、シヤツタ43を上下させれば、上室側流路45
及び下室側流路46の流路面積が変えられて減衰力が制御
される。 この場合のシヤツタ43の上下動は、上下室10,13間に
差圧力が無い状態で動かされるので、その駆動源である
電磁力は小さなものでよい。 又、油流路の形状をサーボバルブのスプール弁のよう
にして、バルブにかかる差圧力を打消し合うようにして
小さな力で弁を動かすようにすることも可能である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、自動車のサスペンシヨンが伸縮して、シ
ヨツクアブソーバの上室10と下室13とに差圧力が生じて
も、弁部においてはこの差圧力がかからないようにして
弁の開閉に要する力を小さくしているので、換言すれ
ば、サスペンシヨンの伸縮によつて、シヨツクアブソー
バの上下室に発生する差圧力とは無関係の開閉を行なう
ので、バルブの開度を調節して減衰力を制御することが
できるが、自動車の走行に合せた制御（車体の上下動又
はサスペンシヨンの伸縮量）ができないという問題があ
る。 そして上記制御を行なうための制御回路としては、先
ずシヨツクアブソーバのピストン速度を検出し、そのピ
ストン速度が入力された時、その大きさの減衰力が生じ
るような減衰係数を演算し、この演算された減衰係数に
相当するバルブの開度になるように、アクチユエータを
駆動するという手順をとらなければならない。 しかも、減衰係数は非線形であるから、その制御回路
は、シヨツクアブソーバのピストン速度と減衰力との関
係をデータとして各バルブの開度について記憶していな
ければならず、制御回路の負担が大きくなるという問題
がある。 又、バルブの特性は、長い時間を経ると、制御回路に
記憶しているデータを若干ずれてくることがあり、発生
させたい減衰力と実際に発生する減衰力が異なつてしま
うという問題がある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題を解決するために本発明のシヨツクアブソ
ーバは、オイルを充填したシリンダと、該シリンダ内に
摺動可能に嵌装され前記シリンダ内を二室に画成するピ
ストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シ
リンダの外部へ延出されたピストンロツドと、前記シリ
ンダ内の二室間を連通させる伸び側および縮み側油流路
と、該伸び側または縮み側油流路の少なくとも一方の油
流路内に設けられ、該油流路を開閉するとともに、前記
シリンダ内の圧力を開閉方向両側から受けて、前記二室
間の差圧力が無い場合に開閉方向に移動しないようにし
たバランス型のシヤツタと、該シヤツタに設けられ、前
記ピストンロツドの移動により生じる前記二室間の差圧
力を受けて、前記ピストンロツドの移動によって流れが
生じる油流路を開くように前記シヤツタを付勢する受圧
部と、前記シヤツタに連通され通電電流に応じて該シヤ
ツタを開閉方向に付勢するアクチユエータとを備えたこ
とを特徴とする。 〔作 用〕 このように構成することにより、車体の上下動によつ
てサスペンシヨンが伸縮し、これによつて発生したシヨ
ツクアブソーバの上下室間の差圧力が受圧部に働き、油
流路を開く方向にシヤツタを動かす力が生ずる。 一方、アクチユエータによつて油流路を閉じる逆方向
の力がシヤツタに与えられ、上記受圧部によつて与えら
れる力とのバランスにより、油流路の流路面積が制御さ
れてピストン速度にかかわらず所望の減衰力を得る。 〔実施例〕 以下本発明の一実施例について詳細に説明する。 第１図は、モノチユーブ式ガス入りシヨツクアブソー
バーへの適用例を示す。図において６はロッド（ピスト
ンロッド）、８はシリンダ、11はシリンダ８内に摺動可
能に嵌装されたピストンであり、油９を充填したシリン
ダ８内は、ピストン11により、上室10と下室13との二室
に分れている。７はコネクテイングロツドであり、中空
のロツド６内に挿通され、アクチユエータ４の出力を下
室13に設けたバルブ12に伝える。このバルブ12は、ピス
トン11と共に上下動する。５はリード線である。14はフ
リーピストン、15は封入ガスである。２及び３はそれぞ
れ接続金物である。シヨツクアブソーバー１は、主に上
記各構成部分で形成されている。 第２図において、アクチユエータ４は、ボイスコイル
29に電流を流すと、この電流に比例した力がコテクテイ
ングロツド７に加わるようになつている。そして力Ｆの
方向は、電流の流す向きによつて変えられる。アクチユ
エータ４は、ヨーク16、スペーサ19及びアクチユエータ
ベース20にて密閉されており、その内部にはマグネツト
17及びポールピース18が設けられている。 又、アクチユエータベース20には、ロツド６が一体結
合されていて、第３図に示すようにロツド６に上室連通
孔21が明けられている。これにより、ロツド６の中空部
を介して、密閉されたアクチユエータ４の内部と上室10
とが連通し、内部に充填された油によつてアクチユエー
タ４の内部と上室10とは常に同一圧力になつている。リ
ード線５は、スペーサ19を貫通してボイスコイル29に電
気的に継つている。スペーサ19は常磁性体であり、リー
ド線５とは電気的に絶縁されている。 第３図において、バルブ12は、ピストン11の下部に設
けられている。そしてこのバルブ12は、下室13に充填さ
れた油内に浸されている。24はバルブ本体であり、その
内部は、伸び側逆止弁22と縮み側逆止弁27によつて閉塞
された室になつており、ロツド６に設けられた上室連通
孔21とロツド６の中空部によつて、上室10に連通してい
る。従つて、アクチユエータ４の内部部、上室10及びバ
ルブ12の内部は、充填された油によつて同一圧力にな
り、バルブ12内の圧力とアクチユエータ４の内部の圧力
との差圧力がバルブ12内のシヤツタ25（後述）に作用し
ないようになっている。25は、アクチユエータ４によつ
て上下動させられるコテクテイングロツド７の下端に一
体的に設けられた圧力バランス形のシヤツタである。51
は、シヤツタに明けられた連通孔であり、この連通孔51
によつてシヤツタ25の両端側の油流路を連通させること
により、シヤツタ25が油流路内のオイルから受ける圧力
をバランスさせて、この圧力がシヤツタ25の開閉方向に
作用しないようにしている。28は、プレツシヤセンシン
グピンであり、シヤツタ25に一体的に設けられ、その先
端は、バルブ本体24を貫通して下室13内に突出してい
る。このプレツシヤセンシングピン28の受圧面によつ
て、上室10と下室13との差圧力がシヤツタ25に与えら
れ、その力の方向は、シヨツクアブソーバーが伸びると
きは伸び側開閉部23が開く方向に、又縮むときは、縮み
側開閉部26が開く向きになる。 そしてシヨツクアブソーバー１が伸びたときは、上室
10内の圧力が昇圧され、上室連通孔21、ロツド６の中空
部、伸び側開閉部23及び伸び側逆止弁22を通つて上室10
内の油が下室13内に流れる。 又、シヨツクアブソーバー１が縮んだときは、下室13
内の圧力が昇圧され、縮み側逆止弁27が開いてバルブ本
体24内に流入し、上室連通孔21から上側10へと流れるよ
うになつている。47,48,49,50はスプリングである。 以上のように構成した本実施例の作用について次に説
明する。 第２図に示す方向に電流を流すと、ボイスコイル29は
下向きの力を出し、シヤツタ25によつて縮み側開閉部26
が閉じられる。 この時、シヨツクアブソーバー１が縮みつつあれば、
縮側逆止弁27が開いても、縮み側開閉部26がシヤツタ25
にて閉塞されているので油は上部10に流れない。これに
より、下室13内は昇圧される。この昇圧に伴つてシヤツ
タ25は、プレツシヤセンシングピン28を介して、上に押
されて縮み側開閉部26を開こうとする。そして、縮み側
開閉部26が開くと上室10と下室13との間の差圧が減少し
上記の開こうとする力が弱められて、ボイスコイル29で
与えられる力とプレツシヤセンシングピン28によつて与
えられる力とがつり合つた状態でシヤツタ25は静止し、
縮み側開閉部26の開口（流路面積）は、所定の減衰力を
発生するように制御される。 そして上記制御において、プレツシヤセンシングピン
28の受圧面積は変化しないので、バルブ12が作り出す差
圧は電磁力に比例する。又、この電磁力は、アクチユエ
ータ４の磁気回路が適切に設計されれば電流に比例す
る。従つて、上室10と下室13との間の差圧は、ボイスコ
イル29の電流に比例し、この電流を変えることによつ
て、減衰力が直接制御される。 このようにボイスコイル29の電流によつて減衰力を制
御したときの減衰力特性は、第６図に示すように電流が
一定であればシヨツクアブソーバのピストン速度に関係
なく減衰力は一定であり、又第７図に示すように、電流
値を変化させるとピストン速度に関係なく、減衰力は電
流値に比例する。 従つて、電流値を一定にして、シヨツクアブソーバ１
の上室10と下室13との間の差圧力（サスペンシヨンの伸
縮量）のみによつて減衰力を制御することも可能であ
り、又、電流値を例えば車体の上下動に合せて変化させ
て減衰力を変化させ制御することも可能である。 プレツシヤセンシングピン28の受圧面積は、バルブ開
時の流路断面積よりもずつと小さくすることも可能であ
るが、小さ過ぎた場合は、シヤツタ部のフリクシヨンの
影響が無視できなくなり、又シヤツタ25自体の慣性力に
よりバルブの速応性が低下するので、これらを考えてプ
レツシヤセンシングピン28の受圧面積が決められる。 次にセミアクテイブ制御について説明する。 第２図の方向に電流を流すとシヤツタ25は下に動いて
縮み側開閉部26を閉じるが同時に伸び側開閉部23は全開
した状態になつている。そこで、シヨツクアブソーバー
１が縮んだ次の瞬間に伸びつつあつても、伸び側開閉部
23が全開に近い状態にあるので、シヨツクアブソーバー
１が瞬間的に伸びても減衰力はほとんどゼロであり、サ
スペンシヨンは減衰力のない状態で動作する。これによ
りセミアクテイブ制御が行なわれる。 以上の説明は、シヨツクアブソーバー１が車体を押し
上げる向きの力（正の減衰力）を発生させたい場合の作
動について行なつたが、車体を引き下げる向きの力（負
の減衰力）を発生させたい場合も、電流の向きを変え、
シヨツクアブソーバー１の伸び縮み、上室10と下室13と
の関係及びシヤツタ25の上下動の動作が逆になるのみで
あり、正の減衰力発生の場合と同様の作動になる。 又、自動車の姿勢制御（ロール、ダイブ、スクオツト
の防止）に対しても制御可能である。 例えば急停止したときのダイブを防止するのには、前
輪シヤツクアブソーバー１については縮み側だけに減衰
力が発生するようにボイスコイル29に通電し、一方後輪
のシヨツクアブソーバー１については伸び側だけに減衰
力が発生するように通電する。 次に第４図は、アクチユエータ４の他の実施例であ
り、第２図に示したアクチユエータ４と異なる点は、フ
ロート30を設けたことである。 即ち、ボイスコイル29の下部にフロート30を設け、シ
ヤツタ25、プレツシヤセンシングピン28、コネクテイン
グロツド７、ボイスコイル29及びフロート30の合成比重
を油９の比重に等しくして、シヤツタ25を油の中に浮い
た状態にする。これにより、ボイスコイル29にてシヤツ
タ25が動かされても、動かされる部分の加速度によつて
生ずる力や慣性力は流体力学的（同一比重の液体中にあ
る物質が動かされても浮き沈みしない）性質によつて打
ち消されて、高精度の減衰力制御が達成される。その他
の作用については、第２図について説明したのと同じで
あるので、その説明は省略する。 又、第５図は、バルブ12の他の実施例である。第３図
に示したバルブ12と異なる点は、第２図の場合プレツシ
ヤセンシングピン28によつて上下室10,13の差圧力を直
接シヤツタ25に作用させているのに対し、第５図の場合
は、受圧部28a,28bによつて、伸び側又は縮み側開閉部2
3,26の絞り効果によつて生ずる差圧力（実質的には上下
室10,13の差圧となる）をシヤツタ25に作用させている
点である。 その他の部分については、第２図に示すものと作用原
理は同じであるので、共通部分には同一符号をもつて示
し、その説明は省略する。 〔発明の効果〕 以上詳述した通り本発明によるシヨツクアブソーバー
によれば、シヨツクアブソーバーの油流路内に、上室と
下室の差圧力によつて油流路を開く方向に移動させる受
圧部を有するシヤツタを設け、一方、シヤツタを前記油
流路を閉じる方向に移動させるアクチユエータを設け、
上下室の差圧力によつて与えられる力とコイルによつて
与えられる電磁力のバランスにより、ピストン速度にか
かわらず直接減衰力を制御するようにしたので、自動車
の車体の上下又はサスペンシヨンの伸縮量合せて減衰力
の制御ができると共に、シヤツタおよびアクチユエータ
の内部を油の中に浸した状態にし、シヤツタの両側に作
用する油の圧力をバランスさせて、上室と下室との間に
差圧力が内場合には、シヤツタが開閉方向に移動しない
ようにしているので、シヤツタを動かす力が小さくて済
み大きな電磁力を必要としない。 又、コイルの電流によつて制御が可能であるので制御
回路は必要でなく、又、弁特性には影響されないので安
価でかつ安定した制御ができるなどの優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第７図は本発明の一実施例であり、第１図
は、一部縦断面して示したシヨツクアブソーバーの全体
図、 第２図はアクチユエータの縦断面図、 第３図はバルブの縦断面図、 第４図はフロートを備えたアクチユエータの縦断面図、 第５図はバルブの他の実施例の縦断面図、 第６図は電流を一定にした場合の減衰力とピストン速度
との関係を示す線図、 第７図は減衰力とコイル電流との関係を示す線図であ
る。 第８図乃至第11図は従来例であり、第８図は上下室内の
圧力を直接制御するシヨツクアブソーバーの縦断面図、 第９図は回転により油流路面積を制御するようにしたシ
ヨツクアブソーバーの縦断面図、 第10図は第９図の油流路の形状を示す平面図、 第11図はシヤツタを用いて減衰力を制御するシヨツクア
ブソーバーの一部縦断面図である。 ８……シリンダ 10……上室 11……ピストン 12……バルブ 13……下室 25……シヤツタ 28……プレツシヤセンシングピン（受圧部） 29……ボイスコイル
は、一部縦断面して示したシヨツクアブソーバーの全体
図、 第２図はアクチユエータの縦断面図、 第３図はバルブの縦断面図、 第４図はフロートを備えたアクチユエータの縦断面図、 第５図はバルブの他の実施例の縦断面図、 第６図は電流を一定にした場合の減衰力とピストン速度
との関係を示す線図、 第７図は減衰力とコイル電流との関係を示す線図であ
る。 第８図乃至第11図は従来例であり、第８図は上下室内の
圧力を直接制御するシヨツクアブソーバーの縦断面図、 第９図は回転により油流路面積を制御するようにしたシ
ヨツクアブソーバーの縦断面図、 第10図は第９図の油流路の形状を示す平面図、 第11図はシヤツタを用いて減衰力を制御するシヨツクア
ブソーバーの一部縦断面図である。 ８……シリンダ 10……上室 11……ピストン 12……バルブ 13……下室 25……シヤツタ 28……プレツシヤセンシングピン（受圧部） 29……ボイスコイル
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．オイルを充填したシリンダと、該シリンダ内に摺動
可能に嵌装され前記シリンダ内を二室に画成するピスト
ンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリン
ダの外部へ延出されたピストンロツドと、前記シリンダ
内の二室間を連通させる伸び側および縮み側油流路と、
該伸び側または縮み側油流路の少なくとも一方の油流路
内に設けられ、該油流路を開閉するとともに、前記シリ
ンダ内の圧力を開閉方向両側から受けて、前記二室間の
差圧力が無い場合に開閉方向に移動しないようにしたバ
ランス型のシヤツタと、該シヤツタに設けられ、前記ピ
ストンロツドの移動により生じる前記二室間の差圧力を
受けて、前記ピストンロツドの移動によって流れが生じ
る油流路を開くように前記シヤツタを付勢する受圧部
と、前記シヤツタに連通され通電電流に応じて該シヤツ
タを開閉方向に付勢するアクチユエータとを備えたこと
を特徴とするシヨツクアブソーバ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62264921A JP2824577B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | シヨツクアブソーバ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264921A JP2824577B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | シヨツクアブソーバ |
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| JPH01106721A JPH01106721A (ja) | 1989-04-24 |
| JP2824577B2 true JP2824577B2 (ja) | 1998-11-11 |
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-
1987
- 1987-10-20 JP JP62264921A patent/JP2824577B2/ja not_active Expired - Fee Related
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