JP3346221B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両など
のサスペンションに使用されるショックアブソーバに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ショックアブソーバと懸架ば
ねとを備えた車両用サスペンションにおいて、車両の走
行状態等に応じてショックアブソーバの減衰力を変化さ
せることができるようにしたもの（いわゆるアクティブ
サスペンション）が実用化されている。また、この種の
サスペンションにおいて、いわゆるスカイフック制御を
行うものも提供されている。

【０００３】スカイフック制御とは、懸架ばねによって
支持されているばね上部分（車体マス側）が上下方向に
揺れることを抑制するための制御である。つまり、車体
が上方に変位するときにはショックアブソーバが伸び側
に作動することを抑制し、車体が下方に変位するときに
はショックアブソーバが圧側に作動することを抑制する
ようにしている。

【０００４】この種の従来のサスペンションとしては、
図２９に示すように、車体マス１を支える懸架ばね２
と、上下方向の振動に対して減衰力を発生するショック
アブソーバ３と、車体マス１の上下方向の加速度を検出
するためのセンサ４と、マイクロプロセッサ等を含む演
算処理回路５と、駆動回路６などを備えている。ショッ
クアブソーバ３は、減衰力を切換えるための電磁ソレノ
イドやステッピングモータ等の電動アクチュエータ７を
備えている。懸架ばね２の下側（ばね下）に車輪８が設
けられている。そして車体マス１が上方あるいは下方に
動いたとき、センサ４の出力信号を演算処理回路５によ
って電気的に処理し、駆動回路６を介して電動アクチュ
エータ７を作動させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したスカイフック
制御が可能な従来の電子制御式サスペンションは、部品
数が多く、構造が複雑となり、コストも高くなる。しか
も、センサ４からの信号を演算処理回路５において処理
する時間が必要であり、かつ、電動アクチュエータ７が
所定位置まで動くのに時間がかかる。このため、路面の
変化に対して応答性に劣るという難点があった。

【０００６】従ってこの発明の目的は、構造が簡単で低
コストでスカイフック効果が提供でき、しかも路面の変
化に対して応答性に優れるショックアブソーバを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を果たすため
に開発された請求項１に記載の本発明のショックアブソ
ーバは、可動マスを所定の中立位置にて浮動状態に支持
する付勢手段を備え、この付勢手段は、前記可動マスの
下側に配設され前記可動マスを前記中立位置側へ押し上
げる第１のばねと、前記可動マスの上側に配設され前記
可動マスを前記中立位置側へ押し下げる第２のばねとを
含んでいる。さらに本発明のショックアブソーバは、前
記可動マスの上下方向の動きに連動する連動部材を有し
ていて前記可動マスの上下方向の位置に応じて減衰力を
可変制御する減衰力発生部を具備している。前記振動感
知機構は、前記ピストンロッドの内部または該ピストン
ロッドに設けたケーシングの内部に形成され前記可動マ
スが収納される内部室と、前記可動マスの外周部に設け
られた流通制御部と、前記内部室と前記流通制御部とで
区画され前記第１のばね側に形成された第１の小液室
と、前記内部室と前記流通制御部とで区画され前記第２
のばね側に形成された第２の小液室と、を含んでいる。
本発明のショックアブソーバにおいては、車体マスが上
下方向に移動する際に、振動検知機構の可動マスは車体
マスに対して相対移動を生じる。すなわち、車体マスと
懸架ばねとを含むばね上系の固有振動数と振動検知機構
のマスばね系の固有振動数をある程度近付けておけば、
車体マスが降下する際に可動マスが相対的に上昇し、こ
れに伴って、減衰力発生部の連動部材はショックアブソ
ーバの圧側の減衰力を高めるように作動する。これとは
逆に、車体マスが上昇する際には可動マスが相対的に降
下し、これに伴い、減衰力発生部の連動部材はショック
アブソーバの伸び側の減衰力を高めるように作動する。

【０００８】後述するように、ばね上の共振振動数をω
s 、振動検知機構のマスばね系の共振振動数をωd とし
た場合、共振振動数比（ωd ／ωs ）は２．５以下が適
している。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の第１の実施形態
について、図１から図１２を参照して説明する。図１に
示すように、自動車等の車両に使われるサスペンション
１０は、懸架ばね１１と、ショックアブソーバ１２を備
えている。懸架ばね１１は、アッパシート１３とロアシ
ート１４との間に圧縮された状態で設けられている。

【００１０】ショックアブソーバ１２の一例は、外筒２
０と内筒２１を有する二重壁構造のシリンダ２２と、シ
リンダ２２に挿入された中空のピストンロッド２３を備
えている。ピストンロッド２３は、ベアリング２４によ
ってシリンダ２２の軸線方向に移動自在に支持されてい
る。シリンダ２２の内部にオイル等の作動液が収容され
ている。シリンダ２２の底部付近にベースバルブ部２５
が設けられている。シリンダ２２を構成する外筒２０と
内筒２１との間の上部に気室２６がある。

【００１１】この明細書では、ピストンロッド２３がシ
リンダ２２から突出する方向に移動することを「伸び側
に移動する」といい、ピストンロッド２３がシリンダ２
２に押込まれる方向に移動することを「圧側に移動す
る」という。

【００１２】ピストンロッド２３の上端部３０は、マウ
ントインシュレータ３１を介して車体側の部材３２に連
結される。アッパシート１３の下面側にバンプラバー３
３が設けられている。シリンダ２２の下端部にナックル
取付け用ブラケット３４が設けられており、このブラケ
ット３４に設けたナックル（図示せず）を介して、車輪
３５（図２等に示す）が支持される。

【００１３】ピストンロッド２３の下部側に、軸線方向
に沿う貫通孔４０を有する円筒状の軸部４１が形成され
ている。軸部４１はシリンダ２２の内部に位置してい
る。この軸部４１には、ピストン部４２を備えた減衰力
発生部４３が設けられている。ピストン部４２は、シリ
ンダ２２の内部を上側の第１液室４５と下側の第２液室
４６とに仕切っている。

【００１４】図５等に減衰力発生部４３を拡大して示す
ように、ピストン部４２には、ピストンロッド２３が伸
び側に移動する際に開くディスクバルブ等のピストンバ
ルブ５０および流路５１と、ピストンロッド２３が圧側
に移動する際に開くディスクバルブ等のピストンバルブ
５２および流路５３が設けられている。

【００１５】中空の軸部４１には、図５において上から
順に、第１オリフィス５５と第２オリフィス５６と第３
オリフィス５７が形成されている。ピストン部４２の上
方にサブピストン６０が設けられている。サブピストン
６０の内部液室６１，６２はそれぞれ第１オリフィス５
５と第２オリフィス５６とに連通している。

【００１６】サブピストン６０の上部に、第１液室４５
内の作動液がサブピストン６０の内部液室６１に流入す
ることを許容する一方向弁６３が設けられている。サブ
ピストン６０の下部に、内部液室６２内の作動液が流出
することを許容する一方向弁６４が設けられている。サ
ブピストン６０の下側に位置する第３オリフィス５７
は、スペーサ部材６５に形成された横孔６６を介して第
１液室４５と連通している。

【００１７】軸部４１の貫通孔４０に、連動部材として
機能する円筒状のスプール部材７０が収容されている。
このスプール部材７０は、軸部４１の軸線方向に移動自
在である。スプール部材７０に、上から順に第１流通孔
７１と第２流通孔７２と第３流通孔７３が形成されてい
る。スプール部材７０の下端は開口しており、スプール
部材７０の内部に作動液が自由に出入りすることができ
る。

【００１８】図５に示すように、スプール部材７０が軸
部４１に対し上下方向の中立位置にあるとき、第１オリ
フィス５５が第１流通孔７１と連通し、第２オリフィス
５６が第２流通孔７２と連通し、第３オリフィス５７が
第３流通孔７３と連通するようになっている。

【００１９】また図６に示すようにスプール部材７０が
軸部４１に対し所定位置（上昇端）まで移動したときに
は、第１オリフィス５５と第１流通孔７１が互いに連通
し、かつ、第２オリフィス５６と第２流通孔７２との連
通が断たれるとともに、第３オリフィス５７と第３流通
孔７３との連通も断たれるようになっている。

【００２０】また図７に示すようにスプール部材７０が
軸部４１に対し所定位置（下降端）まで移動したときに
は、第２オリフィス５６と第２流通孔７２が互いに連通
し、かつ、第１オリフィス５５と第１流通孔７１との連
通が断たれるとともに、第３オリフィス５７と第３流通
孔７３との連通も断たれるようになっている。

【００２１】スプール部材７０の上方に、所定の質量を
有する可動マス８０が設けられている。可動マス８０は
例えば鉛等の比重が大きい材料が適しており、中空のピ
ストンロッド２３の内部室８１に、ピストンロッド２３
の軸線方向に移動自在に収容されている。可動マス８０
の下端部がスプール部材７０の上端部に連結されてい
る。従って、可動マス８０とスプール部材７０とは互い
に一体に上下方向に移動することができる。

【００２２】可動マス８０の外周部に、減衰手段として
機能するリング状の流通制御部８２が設けられている。
この流通制御部８２の上部側と下部側とに、それぞれ小
液室８３，８４が規定されている。小液室８３，８４に
は、前記液室４５，４６に収容されているオイル等と同
様の作動液が満たされている。

【００２３】小液室８３，８４は、流通制御部８２を介
して互いに連通しており、可動マス８０が上下方向に移
動する際に、流通制御部８２に作動液が流れることによ
り、可動マス８０の往復運動を減衰させることができる
ようになっている。

【００２４】可動マス８０は、ピストンロッド２３の上
端側に設けたストッパ部材８７によって、前述の上昇端
（図６に示す位置）よりも上方に移動しないようになっ
ている。またこの可動マス８０は、可動マス８０の下端
部に設けたストッパ部８８によって、前述の下降端（図
７に示す位置）よりも下方に移動しないようになってい
る。

【００２５】可動マス８０の下側に、可動マス８０を図
５に示す中立位置に向かって押上げるための付勢手段と
して機能する第１のばね９１が設けられている。可動マ
ス８０の上側には、可動マス８０を前記中立位置に向か
って押し戻すための付勢手段として機能する第２のばね
９２が設けられている。これらのばね９１，９２の一例
は圧縮コイルばねであり、可動マス８０を前記中立位置
に浮動状態に支持できるように、双方のばね定数が設定
されている。

【００２６】すなわち下側の第１のばね９１は、可動マ
ス８０の自重に打ち勝って可動マス８０を前記中立位置
まで押上げるに足る反発荷重を生じるようにするため
に、第２のばね９２よりも大きなばね定数のものが使わ
れている。これに対し第２のばね９２は、可動マス８０
が中立位置を越えて上昇したときに、可動マス８０を中
立位置に押し戻すに足る反発荷重を発生すればよいか
ら、第１のばね９１よりも小さなばね定数のものが使わ
れている。

【００２７】図８は前記サスペンション１０の振動系を
模式化して示したものである。この図において、可動マ
ス８０とばね９１，９２とを含むマスばね系と、可動マ
ス８０の振動を減衰させるための流通制御部８２など
は、振動感知機構９５として機能するサイズモ系（seis
mic system）を構成する。これに対し、車体９６の重量
を含む車体マス９７と、前記懸架ばね１１と、ショック
アブソーバ１２の減衰力発生部４３などは、ばね上系９
８を構成する。

【００２８】次に、前記構成のショックアブソーバ１２
を備えたサスペンション１０の作用について説明する。
車両の走行時に、図２に示すように車体９６が上下方向
に関してほぼ静止した状態で、路面の凹凸などによっ
て、ばね下、すなわち車輪３５側が上下方向に振動する
場合、ピストンロッド２３はほぼ静止しているから、ピ
ストンロッド２３内の可動マス８０はほぼ中立位置に保
たれる。このため、スプール部材７０は、図５に示すよ
うにほぼ中立位置にある。この場合、第１オリフィス５
５と第２オリフィス５６と第３オリフィス５７が、それ
ぞれ第１流通孔７１と第２流通孔７２と第３流通孔７３
に連通する。

【００２９】このように可動マス８０とスプール部材７
０が中立位置にあるとき、ピストンロッド２３に対しシ
リンダ２２が下がる方向（伸び側）に移動すると、作動
液は図５に実線矢印で示されるように流れる。すなわ
ち、第１液室４５内の作動液の一部がサブピストン６０
の一方向弁６３を通って内部液室６１に流入したのち、
第１オリフィス５５を経てスプール部材７０の内部に流
入し、第２液室４６側に流出する。また第１液室４５内
の作動液の一部は、第３オリフィス５７を経て第２液室
４６に流出する。

【００３０】また、前記のように可動マス８０とスプー
ル部材７０が中立位置にあるとき、ピストンロッド２３
に対しシリンダ２２が上がる方向（圧側）に移動する
と、作動液は図５に破線矢印で示されるように流れる。
すなわち、第２液室４６内の作動液の一部がスプール部
材７０の内部を通り、第３オリフィス５７を経て第１液
室４５側に流出する。またスプール部材７０の内部に流
入した作動液の一部は、第２オリフィス５６を通ってサ
ブピストン６０の内部液室６２に流入したのち、一方向
弁６４を通って第１液室４５側に流出する。こうしてピ
ストンロッド２３の移動方向に応じて作動液が減衰力発
生部４３を流れることにより、シリンダ２２に対するピ
ストンロッド２３の往復運動が減衰する。

【００３１】図３に示すように、ばね上（車体９６）が
下方に動くときには、図６に示すように可動マス８０が
相対的に上昇するため、スプール部材７０が上昇端位置
まで移動する。この場合、第２オリフィス５６と第２流
通孔７２との連通が断たれるとともに、第３オリフィス
５７と第３流通孔７３との連通も断たれる。

【００３２】従ってこの状態でシリンダ２２が伸び側に
相対移動すると、作動液は図６に実線矢印で示すように
流れる。すなわち、第１液室４５内の作動液の一部が、
比較的流通抵抗の小さいサブピストン６０の一方向弁６
３と第１オリフィス５５を通ってスプール部材７０の内
側に流れ込む。第２液室４６に流れる。また第１液室４
５内の作動液の一部はピストンバルブ５０を経て第２液
室４６に流れる。従って比較的ソフトな減衰力となり、
ショックアブソーバ１２が伸び側に動くことが許容され
る。

【００３３】これに対し、シリンダ２２が圧側に相対移
動すると、作動液は図６に破線矢印で示すように流れ
る。すなわち、第２液室４６内の作動液が比較的流通抵
抗の大きいピストンバルブ５２を通って第１液室４５側
に流入する。この場合は、比較的ハードな減衰力とな
り、ショックアブソーバ１２が圧側に動くことが抑制さ
れる。

【００３４】一方、図４に示すように車体９６が上方に
動くときには、図７に示すように可動マス８０が相対的
に降下するため、スプール部材７０が下降端位置まで移
動する。この場合、第１オリフィス５５と第１流通孔７
１との連通が断たれ、かつ、第３オリフィス５７と第３
流通孔７３との連通も断たれる。

【００３５】従ってこの状態でシリンダ２２が伸び側に
相対移動すると、作動液は図７に実線矢印で示すように
流れる。すなわち、第１液室４５内の作動液の一部が比
較的流通抵抗の大きいピストンバルブ５０のみを通って
第２液室４６に流れるため、減衰力はハードとなり、シ
ョックアブソーバ１２が伸び側に動くことが抑制され
る。

【００３６】これに対し、シリンダ２２が圧側に相対移
動すると、作動液は図７に破線矢印で示すように流れ
る。すなわち、第２液室４６内の作動液が比較的流通抵
抗の小さいピストンバルブ５２を通って第１液室４５に
流入する。また、第２液室４６内の作動液の一部はスプ
ール部材７０の内側を通り、第２オリフィス５６と一方
向弁６４を通って第１液室４５に流入する。このため比
較的ソフトな減衰力となり、ショックアブソーバ１２が
伸び側に動くことが許容される。

【００３７】以上のように、ばね上（車体マス９７）が
降下する時と上昇する時とで、伸び側と圧側の減衰力に
差をつけることにより、図９に示すような減衰力特性を
得ることができ、いわゆるスカイフック効果が得られ
る。

【００３８】図１０は、振動伝達率に関して、前記実施
形態のショックアブソーバ１２の特性Ｃ１を、減衰力が
ソフトな一般的なショックアブソーバの特性Ｃ２と、減
衰力がミディアムな一般的なショックアブソーバの特性
Ｃ３と比較したものである。横軸の振動数比は（車体マ
スの固有振動数／路面入力周波数）を表わしている。こ
の実施形態のショックアブソーバ１２の特性Ｃ１は、一
般的なショックアブソーバの特性Ｃ２，Ｃ３と比較し
て、広範な振動数比の領域において振動伝達率を下げる
ことができた。

【００３９】ここで、懸架ばね１１とショックアブソー
バ１２とからなるばね上系９８（図８に示す）の共振振
動数をωs 、可動マス８０とばね９１，９２とかならな
る振動感知機構９５の共振振動数をωd とした場合、共
振振動数比（ωd ／ωs ）を２．５以下にすることによ
り、図１１および図１２に示すように、通常のショック
アブソーバに比較して振動伝達率と車体変位量を十分低
いレベルにおさえることができた。但し、共振振動数比
（ωd ／ωs ）が０．５未満では、実用的な振動感知機
構９５を成立させることができないため、この発明で
は、共振振動数比（ωd ／ωs ）を０．５から２．５の
範囲となるように、可動マス８０の重量およびばね９
１，９２のばね定数が設定される。そして、振動感知機
構９５の減衰比を大きくとることで、幅広い振動周波数
域でスカイフック効果を得るようにすることができる。
図１１，１２中のＣｄ値は、振動感知機構９５の粘性減
衰係数である。

【００４０】次に、本発明の第２の実施形態について、
図１３から図１９を参照して説明する。なお、第２の実
施形態のサスペンション１０Ａのショックアブソーバ１
２Ａは、減衰力発生部４３Ａ以外の構成が前記第１の実
施形態のショックアブソーバ１２と共通なため、両者に
共通の部材に同一の符号を付して説明は省略する。

【００４１】第２の実施形態のショックアブソーバ１２
Ａは、減衰力発生部４３Ａの構成が第１の実施形態の減
衰力発生部４３よりも簡略化されたものとなっている。
すなわち、図１４に拡大して示すように、減衰力発生部
４３Ａは、主として、ピストン部１１０と、連動部材と
して機能する円柱状のスライド部材１１１とから構成さ
れている。スライド部材１１１は、ピストンロッド２３
の貫通孔４０に収容されており、ピストンロッド２３の
軸線方向に移動可能としている。スライド部材１１１の
上端部は可動マス８０の下端部に連結されている。

【００４２】スライド部材１１１の軸線方向中間部分に
は、所定長さにわたって外径を小さくすることにより、
スライド部材１１１の軸線方向に延びる流通部１１２が
形成されている。ピストンロッド２３の下部には、前記
流通部１１２の上端付近と連通可能な第１の連通孔１１
５と、前記流通部１１２の下端付近と連通可能な第２の
連通孔１１６とが形成されている。ピストンロッド２３
の貫通孔４０の下端側は、栓１１７によって密閉されて
いる。

【００４３】ピストン部１１０には、第１実施形態と同
様のピストンバルブ５０，５２および流路５１，５３が
設けられている。またこのピストン部１１０には、第２
の連通孔１１６に連通するバイパス流路１２０が形成さ
れている。

【００４４】図１４に示すように、スライド部材１１１
がピストンロッド２３に対して上下方向の中立位置にあ
るとき、第１の連通孔１１５がスライド部材１１１の流
通部１１２の上端側と連通するとともに、第２の連通孔
１１６が流通部１１２の下端側と連通する。

【００４５】また図１５に示すようにスライド部材１１
１がピストンロッド２３に対し所定位置（上昇端）まで
移動したとき、第１の連通孔１１５が流通部１１２と連
通したまま、第２の連通孔１１６がスライド部材１１１
によって塞がれるようになっている。

【００４６】そして図１７に示すようにスライド部材１
１１がピストンロッド２３に対し所定位置（下降端）ま
で移動したとき、第１の連通孔１１５がスライド部材１
１１によって塞がれるとともに、第２の連通孔１１６と
流通部１１２とが互いに連通するようになっている。

【００４７】次に、第２の実施形態のショックアブソー
バ１２Ａの作用について説明する。図２に示すように、
車体９６が上下方向に関してほぼ静止した状態で、路面
の凹凸などによって、ばね下、すなわち車輪３５側が上
下方向に振動する場合、ピストンロッド２３はほぼ静止
しているから、ピストンロッド２３内の可動マス８０は
ほぼ中立位置に保たれる。このため、図１４に示すよう
にスライド部材１１１がほぼ中立位置にある。この場
合、第１の連通孔１１５がスライド部材１１１の流通部
１１２の上端側と連通するとともに、第２の連通孔１１
６が流通部１１２の下端側と連通する。

【００４８】このように可動マス８０とスライド部材１
１１が中立位置にあるとき、ピストンロッド２３に対し
シリンダ２２が下がる方向（伸び側）に移動すると、作
動液は図１４に実線矢印で示されるように流れる。すな
わち、第１液室４５内の作動液の一部が第１の連通孔１
１５と流通部１１２およびバイパス流路１２０を通って
第２液室４６に流入する。また第１液室４５内の作動液
の一部はピストンバルブ５０を通って第２液室４６に流
入する。

【００４９】また前記のように可動マス８０とスライド
部材１１１が中立位置にあるとき、ピストンロッド２３
に対しシリンダ２２が上がる方向（圧側）に移動する
と、作動液は図１４に破線矢印で示されるように流れ
る。すなわち、第２液室４６内の作動液の一部がバイパ
ス流路１２０を通ってスライド部材１１１の流通部１１
２に入り、さらに第１の連通孔１１５を経て第１液室４
５に流入する。また、第２液室４６内の作動液の一部
は、ピストンバルブ５２を通って第１液室４５に流入す
る。こうして、シリンダ２２に対するピストンロッド２
３の往復運動が減衰する。

【００５０】図３に示すように、車体９６が下方に動く
ときには、図１５に示すように可動マス８０が相対的に
上昇するため、スライド部材１１１が上昇端位置まで移
動する。この場合、第２の連通孔１１６がスライド部材
１１１によって塞がれる。

【００５１】従ってこの状態でシリンダ２２が伸び側に
相対移動すると、作動液は図１５に実線矢印で示すよう
に流れることができる。すなわち、第１液室４５内の作
動液の一部は、ピストンバルブ５０を通って第２液室４
６に流れることができる。

【００５２】そして第１液室４５の圧力が大きくなる
と、図１６に拡大して示すように、スライド部材１１１
の流通部１１２の受圧部１２１から噴出する作動液の流
体力により、スライド部材１１１が下方すなわち流路が
広がる方向に移動する。ここで流体力について説明する
と、スライド部材１１１の受圧部１２１とピストンロッ
ド２３との絞り部において、作動液の噴流によってスラ
イド部材流体力（スライド部材１１１の軸力）が発生す
る。Ａを高圧部，Ｂを低圧部とした場合、流体力ｆを式
で示せば、ｆ＝ρＱ（Ｖ２−Ｖ１） で表わされる。 ここで Ｖ１：高圧部Ａの流速 Ｖ２：低圧部Ｂの流速 ρ：流体（作動液）の密度 Ｑ：流量 高圧部Ａと低圧部Ｂが縮小管のとき、流れの方向に流体
力が作用し、この流体力による絞り部を開く作用によ
り、所望の低めの減衰力を得ることができる。こうして
流通部１１２内の作動液が第２の連通孔１１６とバイパ
ス流路１２０を経て第２液室４６側に流出する。従って
比較的ソフトな減衰力となり、ショックアブソーバ１２
Ａが伸び側に動くことが許容される。

【００５３】シリンダ２２が圧側に相対移動するときに
は、図１５に示すように第２の連通孔１１６がスライド
部材１１１によって閉じたままである。この場合の作動
液の噴流による流体力は、受圧部１２１とピストンロッ
ド２３との絞り部を閉じる方向に作用するので所望の高
い減衰力を得るのに都合がよい。この場合、作動液は図
１５中の破線矢印で示されるようにピストンバルブ５２
を通って第１液室４５に流入する。このためハードな減
衰力となり、ショックアブソーバ１２Ａが圧側に動くこ
とが抑制される。

【００５４】一方、図４に示すように車体９６が上方に
動くときには、図１７に示すように可動マス８０が相対
的に降下するため、スライド部材１１１が下降端位置ま
で移動する。この場合は、第１の連通孔１１５がスライ
ド部材１１１によって塞がれる。

【００５５】従ってこの状態でシリンダ２２が伸び側に
相対移動すると、作動液は図１７中に実線矢印で示すよ
うに比較的流通抵抗の大きいピストンバルブ５０のみを
通って第２液室４６に流入する。このためハードな減衰
力となり、ピストンロッド２３が伸び側に動くことが抑
制される。

【００５６】これに対し、シリンダ２２が圧側に相対移
動するときには、作動液は図１７に破線矢印で示すよう
に流れることができる。すなわち、第２液室４６内の作
動液の一部は、ピストンバルブ５２を通って第１液室４
５に流れることができる。そして第２液室４６の圧力が
大きくなると、図１８に拡大して示すように、流通部１
１２の受圧部１２２から噴出する作動液の流体力すなわ
ち作動液反力により、スライド部材１１１が上方すなわ
ち流路が広がる方向に移動する。このため流通部１１２
内の作動液が第１の連通孔１１５を通って第１液室４５
側に流出する。従って比較的ソフトな減衰力となり、シ
ョックアブソーバ１２Ａが圧側に動くことが許容され
る。

【００５７】以上のように、ばね上（車体マス９７）が
降下する時と上昇する時とで、伸び側および圧側の減衰
力に差をつけることにより、図１９に示すように、ばね
上の降下時と上昇時において、減衰力を２点鎖線で示す
特性から実線で示す見掛け上の特性に移行させることが
でき、スカイフック効果が得られる。

【００５８】次に、本発明の第３の実施形態について、
図２０から図２３を参照して説明する。この実施形態の
ショックアブソーバ１２Ｂにおいて、第２の実施形態の
ショックアブソーバ１２Ａと共通な部材については、両
者に共通の符号を付して説明は省略し、互いに相違する
点について以下に説明する。

【００５９】この第３の実施形態のショックアブソーバ
１２Ｂは、振動感知機構９５のばね９１，９２を圧縮し
た状態で保持するための規制部材１３０，１３１を備え
ている。これらの規制部材１３０，１３１は、ばね９
１，９２を所定の初期撓みを与えた状態で保持できるよ
うにするために、ピストンロッド２３の軸線方向に所定
長さに設定されている。

【００６０】すなわち、下側のばね９１の上端は、ばね
座１３２を介して可動マス８０の下部と対向しており、
ばね座１３２は、規制部材１３０の係止部１３０ａによ
って上方への移動が規制されている。上側のばね９２の
下端は、ばね座１３３を介して可動マス８０の上部と対
向しており、ばね座１３３は、規制部材１３１の係止部
１３１ａによって下方への移動が規制されている。

【００６１】従って図２３に示すように、前記可動マス
８０が中立位置にあるときに、ばね９１，９２の初期撓
みによるセンタリング力を発揮できる。こうすることに
よって、ばね９１，９２の反発荷重のばらつきや自由長
のばらつき等に影響されることなく可動マス８０とスラ
イド部材１１１を所定の中立位置に正確に保持すること
ができる。また、可動マス８０が中立位置にあるとき
に、振動の影響をある程度受けにくい不感帯を設定でき
る。

【００６２】この第３の実施形態のショックアブソーバ
１２Ｂは、第２の実施形態のショックアブソーバ１２Ａ
と同様に、図２０に示すようにスライド部材１１１がピ
ストンロッド２３に対して上下方向の中立位置にあると
き、第１の連通孔１１５がスライド部材１１１の流通部
１１２の上端側と連通するとともに、第２の連通孔１１
６が流通部１１２の下端側と連通する。そして、シリン
ダ２２が伸び側に相対移動する際には実線矢印で示すよ
うに作動液が流れ、シリンダ２２が圧側に相対移動する
際には破線矢印で示すように作動液が流れる。

【００６３】そして車体９６が下がるときには、図２１
に示すようにスライド部材１１１がピストンロッド２３
に対して上昇端まで移動することによって、第２の連通
孔１１６がスライド部材１１１によって塞がれる。従っ
てこの状態でシリンダ２２が伸び側に相対移動すると、
作動液が図２１に実線矢印で示すように流れ、第１液室
４５の圧力が大きくなると、流通部１１２内の作動液の
圧力によってスライド部材１１１が下方に少し移動する
ことにより、作動液がバイパス流路１２０を通って第２
液室４６側に流出することができる。このため比較的ソ
フトな減衰力となり、ショックアブソーバ１２Ｂが伸び
側に移動することが許容される。シリンダ２２が圧側に
相対移動するとき、作動液は破線矢印で示すように流れ
る。

【００６４】また、車体９６が上がるときには、図２２
に示すようにスライド部材１１１がピストンロッド２３
に対して下降端まで移動することによって、第１の連通
孔１１５がスライド部材１１１によって塞がれる。従っ
てこの状態でシリンダ２２が伸び側に相対移動すると、
作動液が実線矢印で示すように流れる。そしてシリンダ
２２が圧側に相対移動すると、作動液が図２２に破線矢
印で示すように流れ、第２液室４６の圧力が大きくなる
と、作動液の反力によってスライド部材１１１が上方に
少し移動することにより、流通部１１２内の作動液が第
１液室４５側に流出することができる。このため比較的
ソフトな減衰力となり、ショックアブソーバ１２Ｂが圧
側に動くことが許容される。このため第３の実施形態の
ショックアブソーバ１２Ｂも、第２の実施形態のショッ
クアブソーバ１２Ａと同様のスカイフック効果を得るこ
とができる。

【００６５】次に、本発明の第４の実施形態について、
図２４から図２８を参照して説明する。この実施形態の
サスペンション１０Ｃのショックアブソーバ１２Ｃは、
振動感知機構９５を設ける位置が第２の実施形態のショ
ックアブソーバ１２Ａと異なる。それ以外の構成と作用
は第２の実施形態と共通なため、両者に共通の部材に共
通の符号を付して説明は省略する。

【００６６】この実施形態のショックアブソーバ１２Ｃ
は、ピストンロッド２３の上端部に振動感知機構９５を
備えている。この振動感知機構９５は、図２５あるいは
図２６に拡大して示すように、ロアケース１５０とアッ
パケース１５１およびインナケース１５２などからなる
ケーシング１５３と、ケーシング１５３の内部に収容さ
れた可動マス８０と、可動マス８０を中立位置にて浮動
状態に付勢するばね９１，９２などから構成されてい
る。

【００６７】アッパケース１５１と可動マス８０との間
に第１の小液室１５５が規定され、インナケース１５２
と可動マス８０との間に第２の小液室１５６が規定され
ている。これらの小液室１５５，１５６に作動液が収容
され、キャップ１５７によって密閉されている。

【００６８】小液室１５５，１５６は、可動マス８０の
外周部とインナケース１５２の内面との間の流通制御部
１６０などを介して互いに連通しており、可動マス８０
が上下方向に移動する際に流通制御部１６０に作動液が
流れることにより、可動マス８０の往復運動を減衰させ
ることができるようになっている。

【００６９】ロアケース１５０はナット１６５によって
ピストンロッド２３の上端部に固定されている。ロアケ
ース１５０とアッパケース１５１は、互いにボルト等の
固定用部材１６６によって締結される。可動マス８０
は、ナット１６７によって作動ロッド１７０の上端部に
固定されている。作動ロッド１７０はガイド部材１７１
の端から上方に突出している。

【００７０】可動マス８０は、付勢手段として機能する
ばね９１，９２によって、図２６に示す中立位置に付勢
されている。下側のばね９１は、インナケース１５２と
可動マス８０との間に所定の初期撓みを与えた状態で保
持され、可動マス８０を中立位置の方向に押し上げてい
る。上側のばね９２は、アッパケース１５１と可動マス
８０との間に所定の初期撓みを与えた状態で保持され、
可動マス８０が中立位置を越えて上昇したとき可動マス
８０を中立位置に押し戻すようにしている。

【００７１】インナケース１５２にばねストッパ１７２
が設けられており、下側のばね９１のばね座１７３が所
定高さを越えることを規制している。すなわちこれらの
ばね９１，９２は、前述の第３の実施形態と同様に、可
動マス８０を中立位置に保持するためのセンタリング力
を発揮できるようになっている。

【００７２】図２４に示すように、ピストンロッド２３
の中心部に作動ロッド１７０が軸線方向に移動自在に挿
通されている。作動ロッド１７０の下端側に、前記第２
の実施形態と同様の構成と作用の減衰力発生部４３Ａが
設けられている。

【００７３】従って車体が下がる際には、図２７に示す
ように可動マス８０が相対的に上昇し、第２の実施形態
と同様にスライド部材１１１が上昇することにより、第
２の実施形態で述べたと同様の減衰力が得られる。ま
た、車体が上がる際には、図２８に示すように可動マス
８０が相対的に降下し、スライド部材１１１が降下する
ことにより、第２の実施形態で述べたと同様の減衰力が
得られる。

【００７４】この第４の実施形態のショックアブソーバ
１２Ｃのように、振動感知機構９５をピストンロッド２
３の外側の端部に装着した場合には、可動マス８０の形
状や大きさの制約が減り、所望の形状あるいは大きさの
可動マス８０を用いることが容易となる。また、振動感
知機構９５の特性や減衰力発生部４３Ａの特性を変えた
いときに、アッパケース１５１を取外すことによって、
可動マス８０や作動ロッド１７０およびスライド部材１
１１などを外部に取出し、所望の特性をもつものに交換
するなどして、仕様変更等に対して容易に対処すること
ができる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載された本発明のショック
アブソーバは、メカニカルで単純な構成の振動感知機構
を用いてスカイフック効果を得ることができる。この発
明によれば、部品点数が少なく、可動マスによって直接
的に減衰力を可変制御するため路面状況に対する応答性
に優れ、しかも低コストで提供することができる。本発
明は、可動マスを所定の中立位置にて浮動状態に支持す
る付勢手段を備えているため、可動マスが中立位置にあ
るときに、第１および第２のばねの初期撓みによるセン
タリング力を発揮できる。また、可動マスが中立位置に
あるときに、振動の影響をある程度受けにくい不感帯を
設定できる。

【００７６】請求項２に記載のショックアブソーバによ
れば、ロッドの内部に振動感知機構を組込むことによ
り、コンパクトに構成するこができる。この場合、ショ
ックアブソーバの外形が通常のショックアブソーバと変
らないため、既存のサスペンションにそのまま組込むこ
とができる。

【００７７】請求項３に記載のショックアブソーバによ
れば、ロッドの外側の端部に振動感知機構を設けたこと
により、振動感知機構の変更等が容易となり、しかも可
動マスやばね等のマスばね系の寸法や形状の制約が少な
くなり、所望のマスばね系を組込むことが容易となる。

【００７８】請求項４と請求項５に記載したショックア
ブソーバによれば、可動マスの中立位置において、付勢
手段としてのばねによるセンタリング力を発生させるこ
とができるため、中立位置にて可動マスを安定して支持
することができる。しかもばねのばらつきに影響される
ことなく可動マスを中立位置に正確に保持することがで
きる。請求項６に記載のショックアブソーバによれば、
減衰力発生部の構成をさらに簡略化することができ、コ
スト的にさらに有利となる。請求項７に記載の発明によ
れば、共振振動数比（ωd ／ωs ）を２．５以下にする
ことにより、通常のショックアブソーバに比較して振動
伝達率と車体変位量を十分低いレベルにおさえることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示すショックアブ
ソーバを備えたサスペンションの縦断面図。

【図２】 ばね上が中立状態にあるときの車両の一部の
側面図。

【図３】 ばね上が降下した状態を示す車両の一部の側
面図。

【図４】 ばね上が上昇した状態を示す車両の一部の側
面図。

【図５】 図１に示されたショックアブソーバの可動マ
スが中立位置にあるときの断面図。

【図６】 図１に示されたショックアブソーバの可動マ
スが上昇したときの断面図。

【図７】 図１に示されたショックアブソーバの可動マ
スが降下したときの断面図。

【図８】 図１に示されたサスペンションの振動系の概
略図。

【図９】 図１に示されたサスペンションの減衰力特性
を示す図。

【図１０】 図１に示されたサスペンションの振動伝達
率を示す図。

【図１１】 共振振動数比と振動伝達率との関係を示す
図。

【図１２】 共振振動数比と車体変位量との関係を示す
図。

【図１３】 本発明の第２の実施形態を示すショックア
ブソーバを備えたサスペンションの縦断面図。

【図１４】 図１３に示されたショックアブソーバの可
動マスが中立位置にあるときの断面図。

【図１５】 図１３に示されたショックアブソーバの可
動マスが上昇したときの断面図。

【図１６】 図１５に示されたスライド部材が下方に少
し移動した状態を示す断面図。

【図１７】 図１３に示されたショックアブソーバの可
動マスが降下したときの断面図。

【図１８】 図１７に示されたスライド部材が上方に少
し移動した状態を示す断面図。

【図１９】 図１３に示されたショックアブソーバの減
衰力特性を示す図。

【図２０】 本発明の第３の実施形態を示すショックア
ブソーバの一部の縦断面図。

【図２１】 図２０に示されたショックアブソーバの可
動マスが上昇したときの断面図。

【図２２】 図２０に示されたショックアブソーバの可
動マスが降下したときの断面図。

【図２３】 図２０に示されたショックアブソーバにお
ける可動マスの変位とばね反力との関係を示す図。

【図２４】 本発明の第４の実施形態を示すショックア
ブソーバを備えたサスペンションの縦断面図。

【図２５】 図２４に示されたショックアブソーバの振
動感知機構を分解して示す断面図。

【図２６】 図２４に示されたショックアブソーバの可
動マスが中立位置にあるときの断面図。

【図２７】 図２４に示されたショックアブソーバの可
動マスが上昇した状態の断面図。

【図２８】 図２４に示されたショックアブソーバの可
動マスが降下した状態の断面図。

【図２９】 従来のサスペンションを示す概略図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｃ…サスペンション １１…懸架ばね １２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……ショックアブソーバ ２２…シリンダ ２３…ピストンロッド ４３，４３Ａ…減衰力発生部 ７０…スプール部材（連動部材） ８０…可動マス ９１，９２…ばね（付勢手段） ９５…振動感知機構 ９８…ばね上系 １１１…スライド部材（連動部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 康裕 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 鎌田 達也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−170680（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−58032（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−21147（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2329803（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 F16F 15/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体側と車輪側との間に介装されるショッ
   クアブソーバであって、 車体側の上下方向の動きを感知する可動マスおよびこの
   可動マスを所定の中立位置にて浮動状態に支持する付勢
   手段を含むマスばね系を備えた振動感知機構と、 前記可動マスの上下方向の動きに連動する連動部材を有
   していて前記可動マスの上下方向の位置に応じて減衰力
   を可変制御する減衰力発生部と、 を具備し、 前記付勢手段は、 前記可動マスの下側に配設され前記可動マスを前記中立
   位置側へ押し上げる第１のばねと、 前記可動マスの上側に配設され前記可動マスを前記中立
   位置側へ押し下げる第２のばねと、 を含み、前記振動感知機構は、 ピストンロッドの内部または該ピストンロッドに設けた
   ケーシングの内部に形成され前記可動マスが収納される
   内部室と、 前記可動マスの外周部に設けられた流通制御部と、 前記内部室と前記流通制御部とで区画され前記第１のば
   ね側に形成された第１の小液室と、 前記内部室と前記流通制御部とで区画され前記第２のば
   ね側に形成された第２の小液室と、 を含む ことを特徴とする減衰力可変ショックアブソー
   バ。
2. 【請求項２】前記振動感知機構は、ショックアブソーバ
   のピストンロッドの内部に収容されていることを特徴と
   する請求項１記載のショックアブソーバ。
3. 【請求項３】前記振動感知機構は、ショックアブソーバ
   のピストンロッドの上端側に設けられたケーシング内に
   収容されていることを特徴とする請求項１記載のショッ
   クアブソーバ。
4. 【請求項４】前記振動感知機構の付勢手段は、前記可動
   マスが前記中立位置にあるときに前記第１および第２の
   ばねに初期撓みを与えることによって前記可動マスを前
   記中立位置に所定のセンタリング力を与えた状態で保持
   する規制部材を備えていることを特徴とする請求項１〜
   ３のうちいずれか１項に記載のショックアブソーバ。
5. 【請求項５】前記下側のばねは、前記可動マスの自重に
   抗して前記可動マスを前記中立位置まで押し上げるに足
   る反発荷重を生じるように初期撓みを与えた状態で前記
   規制部材によって保持され、かつ、前記第２のばねは、
   前記可動マスが前記中立位置を越えて上昇したときにこ
   の可動マスを前記中立位置に押し戻すべく反発荷重を生
   じるように初期撓みを与えた状態で前記規制部材によっ
   て保持されていることを特徴とする請求項４記載のショ
   ックアブソーバ。
6. 【請求項６】前記減衰力発生部は、前記可動マスに連動
   して上下方向に移動可能なスライド部材を有し、このス
   ライド部材はショックアブソーバが伸び側および圧側の
   いずれの方向に移動する際にも作動液が流通する共通の
   流通部を有し、かつこのスライド部材は、前記可動マス
   が相対的に上昇した状態においてショックアブソーバが
   圧側に移動する際に前記流通部の流路を狭めかつショッ
   クアブソーバが伸び側に移動する際に作動液の噴流によ
   る流体力を利用して前記スライド部材の降下により流路
   を広げ、前記可動マスが相対的に降下した状態において
   ショックアブソーバが伸び側に移動する際に前記流通部
   の流路を狭めかつショックアブソーバが圧側に移動する
   際に作動液の噴流による流体力を利用して前記スライド
   部材の上昇により流路を広げるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のショックアブソーバ。
7. 【請求項７】前記ショックアブソーバと協働して車両用
   サスペンションを構成する懸架ばねをさらに備え、前記
   ショックアブソーバおよび前記懸架ばねとからなるばね
   上系の共振振動数をωs 、前記振動感知機構の共振振動
   数をωd としたとき、 共振振動数比（ωd ／ωs ）を２．５以下としたことを
   特徴とする請求項１記載のショックアブソーバ。