JP3465553B2 - サスペンション装置 - Google Patents
サスペンション装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サスペンション装
置に係り、特に、要求に応じた車高及びばね定数を実現
するのに好適なサスペンション装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、例えば特開平９−１０９６４
６号に開示される如く、流体圧シリンダを用いたサスペ
ンション装置が知られている。流体圧シリンダは、流体
が充填されたシリンダと、シリンダ内に摺動可能に配設
されたピストンと、ピストンに連結されると共に、シリ
ンダ内部に連通する流体通路を有するピストンロッドと
を備えている。上記従来の装置において、流体圧シリン
ダは、シリンダが車輪側に連結され、一方、ピストンロ
ッドが車体フレーム側に連結されることにより、サスペ
ンション装置のショックアブソーバを構成している。そ
して、上記流体通路を介して流体圧シリンダに対して流
体が供給又は排出されることにより、ピストンとシリン
ダとの相対位置が変化することで、すなわち、流体圧シ
リンダが伸縮することで、車高が変化する。 【０００３】上記従来のサスペンション装置は、また、
流体を貯留するリザーバタンクと、流体圧シリンダ及び
リザーバタンクの双方に連通する圧力室とを備えてい
る。流体圧シリンダと圧力室とを接続する通路には、そ
の開閉を切り換える第１の遮断弁が配設されている。ま
た、リザーバタンクと圧力室とを接続する通路には、そ
の開閉を切り換える第２の遮断弁が配設されている。圧
力室には、その内圧の変化に応じて変位する変位部材が
配設されている。変位部材は、その変位に伴ってリザー
バタンクから流体圧シリンダへ流体を圧送するポンプ機
構を構成している。 【０００４】車両が走行すると、流体圧シリンダが車両
の走行振動を吸収すべく伸縮し、これに伴って、流体圧
シリンダの内圧は増減を繰り返す。従って、第１の遮断
弁が開弁された状態では、この流体圧シリンダの内圧の
増減が圧力室に導かれ、変位部材に往復運動が生ずる。
この場合、第２の遮断弁が閉弁されていると、ポンプ機
構によりリザーバタンクから流体圧シリンダへ流体が供
給され、流体圧シリンダが伸張することで車高は上昇す
る。一方、第１の遮断弁及び第２の遮断弁が共に開弁さ
れた状態では流体圧シリンダは、圧力室を介してリザー
バタンクと連通する。このため、流体圧シリンダからリ
ザーバへ流体が排出されることで、流体圧シリンダは収
縮し、車高は低下する。 【０００５】このように、上記従来のサスペンション装
置は、車両の走行振動に伴って生ずる圧力変化を利用し
て、流体圧ポンプに流体を圧送するポンプ機構を作動さ
せることができる。すなわち、上記従来のサスペンショ
ン装置によれば、上記第１及び第２の遮断弁の開閉を切
り換えることにより、モータ等の駆動装置を用いること
なく車高を調整することができる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、車両のサス
ペンション装置においては、ショックアブソーバと並列
にコイルスプリングが設けられ、このコイルスプリング
により、車輪の上下振動が吸収される。コイルスプリン
グのばね定数が増加すると車両の走行安定性が向上し、
ばね定数が減少すると車両の乗り心地が向上する。従っ
て、優れた走行安定性の確保と、良好な乗り心地とを両
立させるには、車両の走行状態に応じてサスペンション
装置のばね定数を可変とし得ることが望ましい。しかし
ながら、上記従来のサスペンション装置においては、そ
のバネ定数を変化させることについて何ら考慮されてい
ない。 【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、モータ等の駆動装置を用いることなく車高を調
整することができると共に、バネ定数を変化させること
が可能なサスペンション装置を提供することを目的とす
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、流体が封入されたアブソーバシリンダ
と、該アブソーバシリンダに進退可能に挿通されたピス
トンロッドとを備えるショックアブソーバと、前記ショ
ックアブソーバと並列に設けられ、前記ショックアブソ
ーバの伸縮に応じて伸縮するコイルスプリングと、前記
流体を前記アブソーバシリンダとの間で流通させること
により、前記ピストンロッドの進退動に伴う前記アブソ
ーバシリンダ内の容積変化を補償するアキュムレータ
と、シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられ、
その変位に応じて前記コイルスプリングを伸縮させるピ
ストンと、前記シリンダと前記ピストンとにより画成さ
れた液室とを備え、前記ピストンロッドの進退動に応じ
て前記流体を前記液室と前記アブソーバシリンダとの間
で流通させることにより前記ピストンを変位させるシリ
ンダ機構と、前記アブソーバシリンダから前記アキュム
レータ又は前記液室の何れか一方へ向かう一方向の流体
の流れを選択的に許容する第１の切替手段と、前記液室
又は前記アキュムレータの何れか一方から前記アブソー
バシリンダへ向かう一方向の流体の流れを選択的に許容
する第２の切替手段と、を備えることを特徴とするサス
ペンション装置により達成される。 【０００９】本発明において、第１の切替手段は、アブ
ソーバシリンダからアキュムレータ又は液室の何れか一
方へ向かう一方向の流体の流れを選択的に許容する。ま
た、第２の切替手段は、液室又はアキュムレータの何れ
か一方から前記アブソーバシリンダへ向かう一方向の流
体の流れを選択的に許容する。第１の切替手段によりア
ブソーバシリンダからアキュムレータへ向かう流体の流
れが許容され、かつ、第２の切替手段によりアキュムレ
ータからアブソーバシリンダへ向かう流体の流れが許容
された状態では、ピストンロッドの進退動に伴うアブソ
ーバシリンダ内の容積変化は、流体がアブソーバシリン
ダとアキュムレータとの間で授受されることにより補償
される。この場合、シリンダ機構のピストンに変位は生
じないため、コイルスプリングにはショックアブソーバ
の伸縮に等しい大きさの伸縮が生ずる。 【００１０】一方、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダから液室へ向かう流体の流れが許容され、かつ、
第２の切替手段により液室からアブソーバシリンダへ向
かう流体の流れが許容された状態では、ピストンロッド
の進退動に伴うアブソーバシリンダ内の容積変化は、流
体がアブソーバシリンダとシリンダ機構の液室との間で
授受されることにより補償される。この場合、かかる流
体の授受に応じて、シリンダ機構のピストンに変位が生
ずる。ピストンはその変位に応じてコイルスプリングを
変位させる。従って、コイルスプリングには、ショック
アブソーバの伸縮量に応じた伸縮と、シリンダ機構のピ
ストンの変位量に応じた伸縮との双方が重畳した伸縮が
生ずることになる。このため、ショックアブソーバの一
定のストロークに対してコイルスプリングが発する弾性
力は変化し、サスペンション装置のばね定数が変化す
る。 【００１１】また、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダから液室へ向かう流体の流れが許容され、かつ、
第２の切替手段によりアキュムレータからアブソーバシ
リンダへ向かう流体の流れが許容された状態では、ピス
トンロッドの進入移動に伴うアブソーバシリンダ内の容
積減少は、流体がアブソーバシリンダから液室へ流入す
ることにより補償され、ピストンロッドの退出移動に伴
うアブソーバシリンダ内の容積増加は、流体がアキュー
ムレータからアブソーバシリンダへ流入することにより
補償される。かかる状況下で、車両の上下振動に伴って
ピストンロッドが進退動を繰り返すと、液室内の流体量
は増加し、シリンダ機構のピストンは液室の容量の増加
に応じた方向に変位する。この場合、車高はピストンの
変位方向に応じて上昇又は低下する。 【００１２】一方、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダからアキュムレータへ向かう流体の流れが許容さ
れ、かつ、第２の切替手段により液室からアブソーバシ
リンダへ向かう流体の流れが許容された状態では、ピス
トンロッドの進入移動に伴うアブソーバシリンダ内の容
積減少は、流体がアブソーバシリンダからアキュムレー
タへ流入することにより補償され、ピストンロッドの退
出移動に伴うアブソーバシリンダ内の容積増加は、流体
が液室からアブソーバシリンダへ流入することにより補
償される。かかる状況下で、車両の上下振動に伴ってピ
ストンロッドが進退動を繰り返すと、液室内の流体量は
減少し、シリンダ機構のピストンは液室の容量の減少に
応じた方向に変位する。この場合、車高はピストンの変
位方向に応じて上昇又は低下する。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例であるサ
スペンション装置１０の一輪分のシステム構成図を示
す。本実施例のサスペンション装置１０はショックアブ
ソーバ１２を備えている。ショックアブソーバ１２はア
ブソーバシリンダ１４とピストンロッド１６とを備えて
いる。ピストンロッド１６は、アブソーバシリンダ１４
の上端部に設けられたロッドガイド１５を貫通してアブ
ソーバシリンダ１４の内部に進退可能に挿通されてい
る。ピストンロッド１６の、アブソーバシリンダ１４に
収容されている側の端部にはピストン１８が固定されて
いる。ピストン１８はアブソーバシリンダ１４の内周面
に対して液密かつ摺動可能に設けられている。アブソー
バシリンダ１４の内部空間はピストン１８によって、ピ
ストン１８より上側のアブソーバ上室１４ａと、下側の
アブソーバ下室１４ｂとに区画されている。ピストン１
８には減衰バルブ１８ａが設けられている。減衰バルブ
１８ａは、ピストン１８がアブソーバシリンダ１４内を
摺動する際に、アブソーバ上室１４ａとアブソーバ下室
１４ｂとの間のオイルの流通を許容し、その流通抵抗に
よりピストン１８の摺動速度に応じた大きさの減衰力を
発生させるように構成されている。すなわち、本実施例
において、ショックアブソーバ１２は、単一の筒からな
るモノチューブ型のショックアブソーバである。 【００１４】アブソーバシリンダ１４の外周面にはロア
スプリングシート２０が固定されている。また、アブソ
ーバシリンダ１４の下端部は、車体に対して上下に揺動
可能に支持されたトレーリングアーム２１に連結されて
いる。更に、トレーリングアーム２１には車輪２２が回
転可能に支持されている。ピストンロッド１６はその軸
方向を貫通する貫通通路１６ａを備えている。貫通通路
１６ａの上端には流路２３が接続されている。また、ピ
ストンロッド１６の上端部の外周面には、シリンダ部材
２４が固定されている。シリンダ部材２４はマウントゴ
ム２６に嵌着されており、このマウントゴム２６はブラ
ケット２８及びボルト３０によりボディフレーム３２に
固定されている。 【００１５】シリンダ部材２４は、下端面が開放された
環状のシリンダ空間２４ａを備えている。シリンダ空間
２４ａの上端面には流路３４が接続されている。また、
シリンダ空間２４ａの内部には、アッパスプリングシー
ト３６のピストン部３６ａが液密かつ摺動可能に配設さ
れている。ピストン部３６ａはアッパスプリングシート
３６の上部に形成された環状の部位である。シリンダ空
間２４ａの上底面とピストン部３６ａの上端面との間に
は液室２４ｂが画成されている。従って、上記流路３４
は液室２４ｂに連通している。また、ロアスプリングシ
ート２０とアッパスプリングシート３６との間にはコイ
ルスプリング３８が、ショックアブソーバ１２を囲むよ
うに配設されている。 【００１６】本実施例のサスペンション装置は、また、
第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２を備えている。第１
電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、それぞれ、４つのポ
ート４０ａ〜４０ｄ及び４２ａ〜４２ｄを備えている。
第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、それぞれのソレ
ノイドに通電されない状態（以下、非通電状態と称す）
では、ポート４０ａ、４２ａとポート４０ｃ、４２ｃと
を導通すると共に、ポート４０ｂ、４２ｂとポート４０
ｄ、４２ｄとの間を遮断する。一方、第１電磁弁４０及
び第２電磁弁４２のそれぞれのソレノイドに通電された
状態（以下、通電状態と称す）では、ポート４０ａ、４
２ａとポート４０ｃ、４２ｃとの間を遮断すると共に、
ポート４０ｂ、４２ｂとポート４０ｄ、４２ｄとを導通
する。 【００１７】第１電磁弁４０のポート４０ａ及び４０ｂ
は、共通の第１逆止弁４４を介して流路２３に連通して
いる。第１逆止弁４４は、流路２３側から第１電磁弁４
０側へ向かう流体の流れのみを許容するように構成され
ている。また、第２電磁弁４２のポート４２ａ及び４２
ｂは、共通の第２逆止弁４６を介して流路２３に連通し
ている。第２逆止弁４６は、第２電磁弁４２側から流路
２３側へ向かう流体の流れのみを許容するように構成さ
れている。 【００１８】第１電磁弁４０のポート４０ｃ及び第２電
磁弁４２のポート４２ｃは、共に、流路３４に連通して
いる。また、第１電磁弁４０のポート４０ｄ、及び、第
２電磁弁４２のポート４２ｄは、共に、アキュムレータ
５２に連通している。アキュムレータ５２は、その内部
に液密かつ摺動可能に配設されたフリーピストン５４を
備えている。アキュームレータ５２の内部空間は、フリ
ーピストン５４によって、フリーピストン５４より図１
中左側のアキュムレータ室５２ａと図１中右側の空気室
５２ｂとに区画されている。第１電磁弁４０及び第２電
磁弁４２のポート４０ｄ、４２ｄはアキュムレータ室５
２ａ側に連通している。 【００１９】上記した、アブソーバ上室１４ａ、アブソ
ーバ下室１４ｂ、貫通通路１６ａ、流路２３及び３４、
液室２４ｂ、及びアキュムレータ室５２ａにはオイルが
充填されている。また、空気室５２ｂには例えば窒素ガ
ス等の不活性気体が充填されている。また、上記した第
１電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵと称す）５６により制御される。ＥＣＵ
５６には、指令装置５８、及び車高センサ６０が接続さ
れている。指令装置５８は、運転者により選択され、あ
るいは、車両の走行状態に応じて設定された、車高、及
び、ばね定数に応じた信号を出力する装置である。ま
た、車高センサ６０は、ショックアブソーバ１２のアブ
ソーバシリンダ１４とボディブレーム３２との相対変位
に基づいて車高を検出するセンサである。 【００２０】次に、本実施例のサスペンション装置の動
作について説明する。まず、第１電磁弁４０及び第２電
磁弁４２が共に通電状態とされた場合（以下、第１の状
態と称す）における動作について説明する。第１の状態
においては、流路２３から第１逆止弁４４及び第１電磁
弁４０のポート４０ｂ、４０ｄを経由して、アキュムレ
ータ室５２ａへ向かうオイルの流れが許容されると共
に、アキュムレータ室５２ａから第２電磁弁４２のポー
ト４２ｄ、４２ｂ及び第２逆止弁４６を経由して流路２
３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００２１】かかる状態で、ピストンロッド１６がアブ
ソーバシリンダ１４から退出移動すると（即ち、サスペ
ンション装置１０にリバウンドが生ずると）、ピストン
ロッド１６の退出移動に伴うアブソーバシリンダ１４内
部の容積増加は、リザーバ室５２ａ内のオイルが第２電
磁弁４２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１
６ａを経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することに
より補償される。この場合、リザーバ室５２ａ内のオイ
ル量の減少に伴って、フリーピストン５０はリザーバ室
５２ａ側へ移動する。また、ピストンロッド１６の退出
移動に伴うアブソーバ下室１４ｂの容積増加、及び、ア
ブソーバ上室１４ａの容積減少は、アブソーバ上室１４
ａ内のオイルが減衰バルブ１８ａを経由してアブソーバ
下室１４ｂに流入することにより補償される。この場
合、オイルが減衰バルブ１８ａを流通する際の粘性抵抗
により、ピストンロッド１６の退出移動に対する減衰力
が発生される。 【００２２】一方、ピストンロッド１６がアブソーバシ
リンダ１４へ進入移動すると（すなわち、サスペンショ
ン装置１０にバウンドが生ずると）、ピストンロッド１
６の進入移動に伴うアブソーバシリンダ１４内部の容積
の減少は、アブソーバ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路
１６ａ、流路２３、第１逆止弁４４、及び第１電磁弁４
０を経由してリザーバ室５２ａへ流入することにより補
償される。この場合、リザーバ室５２ａ内のオイル量の
増加に伴って、フリーピストン５０は空気室５２ｂ側へ
移動する。また、ピストンロッド１６の進入移動に伴う
アブソーバ下室１４ｂの容積減少及びアブソーバ上室１
４ａの容積増加は、アブソーバ下室１４ｂ内のオイルが
減衰バルブ１８ａを経由してアブソーバ上室１４ａに流
入することにより補償される。この場合、オイルが減衰
バルブ１８ａを流通する際の粘性抵抗によりピストンロ
ッド１６の進入移動に対する減衰力が発生される。 【００２３】このように、第１の状態においては、ピス
トンロッド１６の進退動に伴って、アブソーバ下室１４
ｂとアキュムレータ室５２ａとの間でオイルの授受が行
なわれ、シリンダ部材２４の液室２４ｂ内のオイル量に
変化は生じない。従って、アッパスプリングシート３６
に変位は生じず、コイルスプリング３８には、ピストン
ロッド１６の進退移動量、即ち、ショックアブソーバ１
２の伸縮量に等しい大きさの伸縮変形が生ずることにな
る。 【００２４】すなわち、通電状態では、コイルスプリン
グ３８にはショックアブソーバ１２の伸縮量ｘに等しい
伸縮変形が生ずるため、コイルスプリング３８の伸縮量
Ｅ1は、 Ｅ1 ＝ｘ （１） となる。ただしＥ1 、ｘは収縮方向を正で表すものとす
る。 【００２５】一方、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２
が共に非通電状態とされた場合（以下、第２の状態と称
する）では、流路２３から第１逆止弁４４、及び第１電
磁弁４０のポート４０ａ、４０ｃを経由して流路３４へ
向かうオイルの流れが許容されると共に、流路３４から
第２電磁弁４２のポート４２ｃ、４２ａ及び第２逆止弁
４６を経由して流路２３へ向かうオイルの流れが許容さ
れる。 【００２６】かかる状態でピストンロッド１６がアブソ
ーバシリンダ１４から退出移動すると、その退出移動に
伴うアブソーバシリンダ１４内の容積増加は、液室２４
ｂ内のオイルが、流路３４、第２電磁弁４２、及び第２
逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａを経由して
アブソーバ下室１４ｂへ流入することにより補償され
る。この場合、液室２４ｂ内のオイル量の減少に応じ
て、アッパスプリングシート３６のピストン部３６ａは
上方に変位する。このため、コイルスプリング３８に
は、ピストンロッド１６の退出移動に伴う伸長変形に加
えて、アッパスプリングシート３６の上方変位に伴う伸
長変形が生ずることになる。 【００２７】一方、ピストンロッド１８がアブソーバシ
リンダ１４へ進入移動すると、その進入移動に伴うアブ
ソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソーバ下室１
４ｂ内のオイルが、貫通通路１６ａ、流路２３、第１逆
止弁４４、第１電磁弁４０、及び流路３４を経由して液
室２４ｂへ流入することにより補償される。この場合、
液室２４ｂ内のオイル量の増加に応じて、アッパスプリ
ングシート３６のピストン部３６ａは下方に移動する。
このため、コイルスプリング３８には、ピストンロッド
１６の進入移動に伴う収縮変形に加えてアッパスプリン
グシート３６の下方移動に伴う収縮変形が生ずることに
なる。 【００２８】すなわち、第２の状態におけるアッパスプ
リングシート３６の下向きの変位量ｙは、ピストンロッ
ド１８の断面積をＳ1 、シリンダ部材２４のシリンダ空
間２４ａの断面積をＳ2 とすると、 ｙ＝（Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ｘ （２） となる。第２の状態では、コイルスプリング３８には、
ショックアブソーバ１２の伸縮量ｘに等しい伸縮変形
と、アッパスプリングシート３６の変位量ｙに等しい伸
縮とが重畳した伸縮変形が生ずる。従って、コイルスプ
リング３８の伸縮量Ｅ2 は、 Ｅ2 ＝ｘ＋ｙ ＝（１＋Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ｘ （３） となる。 【００２９】上記（１）、（３）式より、第２の状態で
のコイルスプリング２４の伸縮量Ｅ 2 は、第１の状態で
の伸縮量Ｅ１に比して（１＋Ｓ1 ／Ｓ2 ）倍に拡大する
ことがわかる。コイルスプリング２４の伸縮量が拡大す
ると、それに比例して、コイルスプリング２４が発する
弾性力も増大する。従って、本実施例のサスペンション
装置によれば、第１の状態と第２の状態とを切り換える
ことにより、サスペンション装置に一定のストロークが
生じた場合に車体に作用するばね力の大きさ、すなわ
ち、サスペンション装置のばね定数を１：（１＋Ｓ1 ／
Ｓ2 ）の比率で変化させることができる。そして、シリ
ンダ空間２４ａの断面積Ｓ2 をピストンロッド１８の断
面積Ｓ1 に対して小さくするほど、上記ばね定数の変化
比率を大きく設定することができる。 【００３０】次に、第１電磁弁４０が非通電状態とさ
れ、かつ、第２電磁弁４２が通電状態とされた場合（以
下、第３の状態と称す）においては、流路２３から、第
１逆止弁４４及び第１電磁弁４０のポート４０ａ、４０
ｃを経由して流路３４へ向かうオイルの流れが許容され
ると共に、アキュムレータ室５２ａから、第２電磁弁４
２のポート４２ｄ、４２ｂ、及び第２逆止弁４６を経由
して流路２３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００３１】従って、第３の状態において、ピストンロ
ッド１６がアブソーバシリンダ１４へ進入移動する場
合、アブソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソー
バ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路１６ａ、流路２３、
第１逆止弁４４、第１電磁弁４０、及び流路３４を経由
して液室２４ｂへ流入することにより補償される。ま
た、ピストンロッド１６がアブソーバシリンダ１４から
退出移動する場合、アブソーバシリンダ１４内の容積増
加は、アキュムレータ室５２ａ内のオイルが第２電磁弁
４２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａ
を経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することより補
償される。 【００３２】かかる状況下で、車両の走行振動に応じて
ピストンロッド１６が進退移動を繰り返すと、退出移動
時にはアキュムレータ室５２ａ内のオイルがアブソーバ
下室１４ｂへ流入し、進入移動時にはアブソーバ下室１
４ｂ内のオイルが油室２４ｂへ流入する。すなわち、ピ
ストンロッド１６の進退移動に伴って、アキュムレータ
室５２ａ内のオイルが油室２４ｂへ繰り返し流入するこ
とで、油室２４ｂ内のオイル量は増加する。油室２４ｂ
内のオイル量が増加すると、それに比例してアッパスプ
リングシート３６のピストン部３６ａは下方に変位し、
ボディフレーム３２がピストン部３６ａの変位量に相当
する高さだけ持ち上げられることとなる。このように、
本実施例によれば、車両の走行時に第３の状態を実現す
ることによって、車両の走行振動を利用して車高を上昇
させることができる。 【００３３】一方、第１電磁弁４０が通電状態とされ、
かつ、第２電磁弁４２が非通電状態とされた場合（以
下、第４の状態と称す）においては、流路２３から第１
逆止弁４４及び第１電磁弁４０のポート４０ｂ、４０ｄ
を経由してアキュムレータ室５２ａへ向かうオイルの流
れが許容されると共に、流路３４から第２電磁弁４２の
ポート４２ｃ、４２ａ及び第２逆止弁４６を経由して流
路２３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００３４】従って、第４の状態において、ピストンロ
ッド１６がアブソーバシリンダ１４へ進入移動する場
合、アブソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソー
バ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路１６ａ、流路２３、
第１逆止弁４４、及び第１電磁弁４０を経由してアキュ
ムレータ室５２ａへ流入することにより補償される。ま
た、ピストンロッド１６がアブソーバシリンダ１４から
退出移動する場合、アブソーバシリンダ１４内の容積増
加は、液室２４ｂ内のオイルが流路３４、第２電磁弁４
２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａを
経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することより補償
される。 【００３５】かかる状況下では、車両の走行振動に応じ
てピストンロッド１６が進退移動を繰り返すと、退出移
動時に油室２４ｂ内のオイルがアブソーバ下室１４ｂへ
流入し、進入移動時にはアブソーバ下室１４ｂ内のオイ
ルがアキュムレータ室５２ａへ流入する。すなわち、ピ
ストンロッド１６の進退移動に伴って、油室２４ｂ内の
オイルがアキュムレータアキュムレータ室５２ａへ繰り
返し流出することで、油室２４ｂ内のオイル量は減少す
る。油室２４ｂ内のオイル量が減少すると、それに比例
してアッパスプリングシート３６のピストン部３６ａは
上方に変位し、ボディフレーム３２の高さはピストン部
３６ａの変位量に相当する量だけ低下することとなる。
このように、本実施例によれば、車両の走行時に第４の
状態を実現することによって、車両の走行振動を利用し
て車高を低下させることができる。すなわち、本実施例
のサスペンション装置１０によれば、第３又は第４の状
態において、車両の振動エネルギーを利用して車高を上
昇又は低下させることができる。 【００３６】図２は、上記した第１電磁弁４０及び第２
電磁弁４２の通電／非通電状態と、サスペンション装置
の動作との関係をまとめたものである。上述の如く、本
実施例においては、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２
の双方を通電状態とした第１の状態を形成することによ
り、低いばね定数を実現することができ、また、第１電
磁弁４０及び第２電磁弁４２の双方を非通電状態とした
第２の状態を形成することにより、高いばね定数を実現
することができる。従って、指令装置５８により高いば
ね定数が指令されている状況下では第１の状態を、低い
ばね定数が指令されている状況下では第２の状態を、そ
れぞれ形成することにより、指令に応じたばね定数を実
現することができる。すなわち、本実施例によれば、運
転者の要求あるいは車両の走行状況に応じた適切なばね
定数を実現することにより、車両の良好な乗り心地と優
れた操縦安定性の両立を図ることができる。 【００３７】更に、本実施例においては、第１電磁弁４
０を非通電状態、第２電磁弁４２を通電状態とした第３
の状態を形成することにより車高を上昇させることがで
き、また、第１電磁弁４０を通電状態、第２電磁弁４２
を非通電状態とした第４の状態を形成することにより車
高を低下させることができる。一方、上記第１の状態に
おいては、液室２４ｂに対するオイルの授受は行なわれ
ず、また、第２の状態では、ピストンロッド１６の進退
動に応じてオイルは液室２４ｂとアブソーバ下室１４ｂ
との間で双方向に授受されるため、液室２４ｂ内の平均
的なオイル量は変化しない。すなわち、第１及び第２の
状態においては車高は変化しない。従って、車高センサ
６０により検出された車高が指令装置５８より出力され
た指令値より低い場合には、第３の状態を形成すること
により車高を上昇させ、車高が指令値より高い場合に
は、第４の状態を形成することにより車高を低下させ、
更に、車高が要求値通りである場合には、指令されてい
るばね定数の高低に応じて、第１の状態又は第２の状態
を形成することにより、運転者の要求あるいは車両の走
行状況に応じた車高を実現することができる。 【００３８】図３は、上記機能を実現すべくＥＣＵ５６
が実行するルーチンの一例のフローチャートである。図
３に示すルーチンは所定の時間間隔で実行される定時割
り込みルーチンである。図３に示すルーチンが起動され
ると、先ず、ステップ１００において、指令装置５８が
出力する車高Ｈの指令値Ｈ0 が読み込まれ、次に、ステ
ップ１０２において、所定期間にわたる平均車高ＨSMが
読み込まれる。平均車高ＨSMは、車高センサ６０の出力
信号を所定期間にわたり平均化することにより得られる
値である。ステップ１０２の処理が終了すると、次に、
ステップ１０４の処理が実行される。 【００３９】ステップ１０４では、平均車高ＨSMが指令
値Ｈ0 から所定値αを減じた値以下であるか否かが判別
される。その結果、ＨSM≦Ｈ0 ーαであるならば、平均
車高ＨSMが指令値Ｈ0 に対して低いと判断される。この
場合、次にステップ１０６において、第１電磁弁４０を
非通電状態、第２電磁弁４２を通電状態とする処理が実
行された後、今回のルーチンは終了される。一方、ステ
ップ１０４において、ＨSM＞Ｈ0 ーαであるならば、次
にステップ１０８の処理が実行される。 【００４０】ステップ１０８では、平均車高ＨSMが指令
値Ｈ0 に所定値αを加えた値以上であるか否かが判別さ
れる。その結果、ＨSM≧Ｈ0 ＋αであるならば、平均車
高Ｈ SMが指令値Ｈ0 に対して高いと判断される。この場
合、次にステップ１１０において、第１電磁弁４０を通
電状態、第２電磁弁４２を非通電状態とする処理が実行
された後、今回のルーチンは終了される。一方、ステッ
プ１０８において、Ｈ SM，Ｈ0 ーαであるならば、指令
通りの平均車高ＨSMが実現されていると判断されて、次
にステップ１１２の処理が実行される。 【００４１】ステップ１１２では、指令装置５８より低
いばね定数が指令されているか否かが判別される。その
結果、低いばね定数が指令されているならば、次にステ
ップ１１４において、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４
２を共に通電状態とする処理が実行された後、今回のル
ーチンは終了される。一方、ステップ１１２において、
低いばね定数が指令されていない（すなわち、高いばね
定数が指令されている）ならば、次にステップ１１６に
おいて第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２を共に非通電
状態とする処理が実行された後、今回のルーチンは終了
される。 【００４２】上述の如く、本実施例のサスペンション装
置１０によれば、車高、及び、サスペンション装置のば
ね定数の双方を変更するとができる。従って、サスペン
ション装置１０によれば、運転者の要求、または、車両
の走行状態に応じた適切な車高及びばね定数を実現する
ことができる。また、本実施例において、車高の調整
は、車両の上下振動のエネルギーを用いて行なわれ、モ
ータ等の駆動源は用いられていない。従って、本実施例
のサスペンション装置によれば、モータ等を用いて車高
調整を行なうシステムと比較して低コストであるという
利益が得られることにもなる。 【００４３】なお、上記実施例においては、アッパスプ
リングシート３６のピストン部３６ａが請求項に記載し
たシリンダ機構のピストンに、シリンダ部材２４が請求
項に記載したシリンダ機構のシリンダに、液室２４ｂが
請求項に記載したシリンダ機構の液室に、第１電磁弁４
０及び第１逆止弁４４が請求項に記載した第１の切替手
段に、第２電磁弁４２及び第２逆止弁４６が請求項に記
載した第２の切替手段に、それぞれ相当している。 【００４４】 【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、モータ等
の駆動源を設けることなく車高を変化させることができ
ると共に、サスペンション装置のばね定数を変化させる
ことができる。
置に係り、特に、要求に応じた車高及びばね定数を実現
するのに好適なサスペンション装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、例えば特開平９−１０９６４
６号に開示される如く、流体圧シリンダを用いたサスペ
ンション装置が知られている。流体圧シリンダは、流体
が充填されたシリンダと、シリンダ内に摺動可能に配設
されたピストンと、ピストンに連結されると共に、シリ
ンダ内部に連通する流体通路を有するピストンロッドと
を備えている。上記従来の装置において、流体圧シリン
ダは、シリンダが車輪側に連結され、一方、ピストンロ
ッドが車体フレーム側に連結されることにより、サスペ
ンション装置のショックアブソーバを構成している。そ
して、上記流体通路を介して流体圧シリンダに対して流
体が供給又は排出されることにより、ピストンとシリン
ダとの相対位置が変化することで、すなわち、流体圧シ
リンダが伸縮することで、車高が変化する。 【０００３】上記従来のサスペンション装置は、また、
流体を貯留するリザーバタンクと、流体圧シリンダ及び
リザーバタンクの双方に連通する圧力室とを備えてい
る。流体圧シリンダと圧力室とを接続する通路には、そ
の開閉を切り換える第１の遮断弁が配設されている。ま
た、リザーバタンクと圧力室とを接続する通路には、そ
の開閉を切り換える第２の遮断弁が配設されている。圧
力室には、その内圧の変化に応じて変位する変位部材が
配設されている。変位部材は、その変位に伴ってリザー
バタンクから流体圧シリンダへ流体を圧送するポンプ機
構を構成している。 【０００４】車両が走行すると、流体圧シリンダが車両
の走行振動を吸収すべく伸縮し、これに伴って、流体圧
シリンダの内圧は増減を繰り返す。従って、第１の遮断
弁が開弁された状態では、この流体圧シリンダの内圧の
増減が圧力室に導かれ、変位部材に往復運動が生ずる。
この場合、第２の遮断弁が閉弁されていると、ポンプ機
構によりリザーバタンクから流体圧シリンダへ流体が供
給され、流体圧シリンダが伸張することで車高は上昇す
る。一方、第１の遮断弁及び第２の遮断弁が共に開弁さ
れた状態では流体圧シリンダは、圧力室を介してリザー
バタンクと連通する。このため、流体圧シリンダからリ
ザーバへ流体が排出されることで、流体圧シリンダは収
縮し、車高は低下する。 【０００５】このように、上記従来のサスペンション装
置は、車両の走行振動に伴って生ずる圧力変化を利用し
て、流体圧ポンプに流体を圧送するポンプ機構を作動さ
せることができる。すなわち、上記従来のサスペンショ
ン装置によれば、上記第１及び第２の遮断弁の開閉を切
り換えることにより、モータ等の駆動装置を用いること
なく車高を調整することができる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、車両のサス
ペンション装置においては、ショックアブソーバと並列
にコイルスプリングが設けられ、このコイルスプリング
により、車輪の上下振動が吸収される。コイルスプリン
グのばね定数が増加すると車両の走行安定性が向上し、
ばね定数が減少すると車両の乗り心地が向上する。従っ
て、優れた走行安定性の確保と、良好な乗り心地とを両
立させるには、車両の走行状態に応じてサスペンション
装置のばね定数を可変とし得ることが望ましい。しかし
ながら、上記従来のサスペンション装置においては、そ
のバネ定数を変化させることについて何ら考慮されてい
ない。 【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、モータ等の駆動装置を用いることなく車高を調
整することができると共に、バネ定数を変化させること
が可能なサスペンション装置を提供することを目的とす
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、流体が封入されたアブソーバシリンダ
と、該アブソーバシリンダに進退可能に挿通されたピス
トンロッドとを備えるショックアブソーバと、前記ショ
ックアブソーバと並列に設けられ、前記ショックアブソ
ーバの伸縮に応じて伸縮するコイルスプリングと、前記
流体を前記アブソーバシリンダとの間で流通させること
により、前記ピストンロッドの進退動に伴う前記アブソ
ーバシリンダ内の容積変化を補償するアキュムレータ
と、シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられ、
その変位に応じて前記コイルスプリングを伸縮させるピ
ストンと、前記シリンダと前記ピストンとにより画成さ
れた液室とを備え、前記ピストンロッドの進退動に応じ
て前記流体を前記液室と前記アブソーバシリンダとの間
で流通させることにより前記ピストンを変位させるシリ
ンダ機構と、前記アブソーバシリンダから前記アキュム
レータ又は前記液室の何れか一方へ向かう一方向の流体
の流れを選択的に許容する第１の切替手段と、前記液室
又は前記アキュムレータの何れか一方から前記アブソー
バシリンダへ向かう一方向の流体の流れを選択的に許容
する第２の切替手段と、を備えることを特徴とするサス
ペンション装置により達成される。 【０００９】本発明において、第１の切替手段は、アブ
ソーバシリンダからアキュムレータ又は液室の何れか一
方へ向かう一方向の流体の流れを選択的に許容する。ま
た、第２の切替手段は、液室又はアキュムレータの何れ
か一方から前記アブソーバシリンダへ向かう一方向の流
体の流れを選択的に許容する。第１の切替手段によりア
ブソーバシリンダからアキュムレータへ向かう流体の流
れが許容され、かつ、第２の切替手段によりアキュムレ
ータからアブソーバシリンダへ向かう流体の流れが許容
された状態では、ピストンロッドの進退動に伴うアブソ
ーバシリンダ内の容積変化は、流体がアブソーバシリン
ダとアキュムレータとの間で授受されることにより補償
される。この場合、シリンダ機構のピストンに変位は生
じないため、コイルスプリングにはショックアブソーバ
の伸縮に等しい大きさの伸縮が生ずる。 【００１０】一方、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダから液室へ向かう流体の流れが許容され、かつ、
第２の切替手段により液室からアブソーバシリンダへ向
かう流体の流れが許容された状態では、ピストンロッド
の進退動に伴うアブソーバシリンダ内の容積変化は、流
体がアブソーバシリンダとシリンダ機構の液室との間で
授受されることにより補償される。この場合、かかる流
体の授受に応じて、シリンダ機構のピストンに変位が生
ずる。ピストンはその変位に応じてコイルスプリングを
変位させる。従って、コイルスプリングには、ショック
アブソーバの伸縮量に応じた伸縮と、シリンダ機構のピ
ストンの変位量に応じた伸縮との双方が重畳した伸縮が
生ずることになる。このため、ショックアブソーバの一
定のストロークに対してコイルスプリングが発する弾性
力は変化し、サスペンション装置のばね定数が変化す
る。 【００１１】また、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダから液室へ向かう流体の流れが許容され、かつ、
第２の切替手段によりアキュムレータからアブソーバシ
リンダへ向かう流体の流れが許容された状態では、ピス
トンロッドの進入移動に伴うアブソーバシリンダ内の容
積減少は、流体がアブソーバシリンダから液室へ流入す
ることにより補償され、ピストンロッドの退出移動に伴
うアブソーバシリンダ内の容積増加は、流体がアキュー
ムレータからアブソーバシリンダへ流入することにより
補償される。かかる状況下で、車両の上下振動に伴って
ピストンロッドが進退動を繰り返すと、液室内の流体量
は増加し、シリンダ機構のピストンは液室の容量の増加
に応じた方向に変位する。この場合、車高はピストンの
変位方向に応じて上昇又は低下する。 【００１２】一方、第１の切替手段によりアブソーバシ
リンダからアキュムレータへ向かう流体の流れが許容さ
れ、かつ、第２の切替手段により液室からアブソーバシ
リンダへ向かう流体の流れが許容された状態では、ピス
トンロッドの進入移動に伴うアブソーバシリンダ内の容
積減少は、流体がアブソーバシリンダからアキュムレー
タへ流入することにより補償され、ピストンロッドの退
出移動に伴うアブソーバシリンダ内の容積増加は、流体
が液室からアブソーバシリンダへ流入することにより補
償される。かかる状況下で、車両の上下振動に伴ってピ
ストンロッドが進退動を繰り返すと、液室内の流体量は
減少し、シリンダ機構のピストンは液室の容量の減少に
応じた方向に変位する。この場合、車高はピストンの変
位方向に応じて上昇又は低下する。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例であるサ
スペンション装置１０の一輪分のシステム構成図を示
す。本実施例のサスペンション装置１０はショックアブ
ソーバ１２を備えている。ショックアブソーバ１２はア
ブソーバシリンダ１４とピストンロッド１６とを備えて
いる。ピストンロッド１６は、アブソーバシリンダ１４
の上端部に設けられたロッドガイド１５を貫通してアブ
ソーバシリンダ１４の内部に進退可能に挿通されてい
る。ピストンロッド１６の、アブソーバシリンダ１４に
収容されている側の端部にはピストン１８が固定されて
いる。ピストン１８はアブソーバシリンダ１４の内周面
に対して液密かつ摺動可能に設けられている。アブソー
バシリンダ１４の内部空間はピストン１８によって、ピ
ストン１８より上側のアブソーバ上室１４ａと、下側の
アブソーバ下室１４ｂとに区画されている。ピストン１
８には減衰バルブ１８ａが設けられている。減衰バルブ
１８ａは、ピストン１８がアブソーバシリンダ１４内を
摺動する際に、アブソーバ上室１４ａとアブソーバ下室
１４ｂとの間のオイルの流通を許容し、その流通抵抗に
よりピストン１８の摺動速度に応じた大きさの減衰力を
発生させるように構成されている。すなわち、本実施例
において、ショックアブソーバ１２は、単一の筒からな
るモノチューブ型のショックアブソーバである。 【００１４】アブソーバシリンダ１４の外周面にはロア
スプリングシート２０が固定されている。また、アブソ
ーバシリンダ１４の下端部は、車体に対して上下に揺動
可能に支持されたトレーリングアーム２１に連結されて
いる。更に、トレーリングアーム２１には車輪２２が回
転可能に支持されている。ピストンロッド１６はその軸
方向を貫通する貫通通路１６ａを備えている。貫通通路
１６ａの上端には流路２３が接続されている。また、ピ
ストンロッド１６の上端部の外周面には、シリンダ部材
２４が固定されている。シリンダ部材２４はマウントゴ
ム２６に嵌着されており、このマウントゴム２６はブラ
ケット２８及びボルト３０によりボディフレーム３２に
固定されている。 【００１５】シリンダ部材２４は、下端面が開放された
環状のシリンダ空間２４ａを備えている。シリンダ空間
２４ａの上端面には流路３４が接続されている。また、
シリンダ空間２４ａの内部には、アッパスプリングシー
ト３６のピストン部３６ａが液密かつ摺動可能に配設さ
れている。ピストン部３６ａはアッパスプリングシート
３６の上部に形成された環状の部位である。シリンダ空
間２４ａの上底面とピストン部３６ａの上端面との間に
は液室２４ｂが画成されている。従って、上記流路３４
は液室２４ｂに連通している。また、ロアスプリングシ
ート２０とアッパスプリングシート３６との間にはコイ
ルスプリング３８が、ショックアブソーバ１２を囲むよ
うに配設されている。 【００１６】本実施例のサスペンション装置は、また、
第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２を備えている。第１
電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、それぞれ、４つのポ
ート４０ａ〜４０ｄ及び４２ａ〜４２ｄを備えている。
第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、それぞれのソレ
ノイドに通電されない状態（以下、非通電状態と称す）
では、ポート４０ａ、４２ａとポート４０ｃ、４２ｃと
を導通すると共に、ポート４０ｂ、４２ｂとポート４０
ｄ、４２ｄとの間を遮断する。一方、第１電磁弁４０及
び第２電磁弁４２のそれぞれのソレノイドに通電された
状態（以下、通電状態と称す）では、ポート４０ａ、４
２ａとポート４０ｃ、４２ｃとの間を遮断すると共に、
ポート４０ｂ、４２ｂとポート４０ｄ、４２ｄとを導通
する。 【００１７】第１電磁弁４０のポート４０ａ及び４０ｂ
は、共通の第１逆止弁４４を介して流路２３に連通して
いる。第１逆止弁４４は、流路２３側から第１電磁弁４
０側へ向かう流体の流れのみを許容するように構成され
ている。また、第２電磁弁４２のポート４２ａ及び４２
ｂは、共通の第２逆止弁４６を介して流路２３に連通し
ている。第２逆止弁４６は、第２電磁弁４２側から流路
２３側へ向かう流体の流れのみを許容するように構成さ
れている。 【００１８】第１電磁弁４０のポート４０ｃ及び第２電
磁弁４２のポート４２ｃは、共に、流路３４に連通して
いる。また、第１電磁弁４０のポート４０ｄ、及び、第
２電磁弁４２のポート４２ｄは、共に、アキュムレータ
５２に連通している。アキュムレータ５２は、その内部
に液密かつ摺動可能に配設されたフリーピストン５４を
備えている。アキュームレータ５２の内部空間は、フリ
ーピストン５４によって、フリーピストン５４より図１
中左側のアキュムレータ室５２ａと図１中右側の空気室
５２ｂとに区画されている。第１電磁弁４０及び第２電
磁弁４２のポート４０ｄ、４２ｄはアキュムレータ室５
２ａ側に連通している。 【００１９】上記した、アブソーバ上室１４ａ、アブソ
ーバ下室１４ｂ、貫通通路１６ａ、流路２３及び３４、
液室２４ｂ、及びアキュムレータ室５２ａにはオイルが
充填されている。また、空気室５２ｂには例えば窒素ガ
ス等の不活性気体が充填されている。また、上記した第
１電磁弁４０及び第２電磁弁４２は、電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵと称す）５６により制御される。ＥＣＵ
５６には、指令装置５８、及び車高センサ６０が接続さ
れている。指令装置５８は、運転者により選択され、あ
るいは、車両の走行状態に応じて設定された、車高、及
び、ばね定数に応じた信号を出力する装置である。ま
た、車高センサ６０は、ショックアブソーバ１２のアブ
ソーバシリンダ１４とボディブレーム３２との相対変位
に基づいて車高を検出するセンサである。 【００２０】次に、本実施例のサスペンション装置の動
作について説明する。まず、第１電磁弁４０及び第２電
磁弁４２が共に通電状態とされた場合（以下、第１の状
態と称す）における動作について説明する。第１の状態
においては、流路２３から第１逆止弁４４及び第１電磁
弁４０のポート４０ｂ、４０ｄを経由して、アキュムレ
ータ室５２ａへ向かうオイルの流れが許容されると共
に、アキュムレータ室５２ａから第２電磁弁４２のポー
ト４２ｄ、４２ｂ及び第２逆止弁４６を経由して流路２
３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００２１】かかる状態で、ピストンロッド１６がアブ
ソーバシリンダ１４から退出移動すると（即ち、サスペ
ンション装置１０にリバウンドが生ずると）、ピストン
ロッド１６の退出移動に伴うアブソーバシリンダ１４内
部の容積増加は、リザーバ室５２ａ内のオイルが第２電
磁弁４２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１
６ａを経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することに
より補償される。この場合、リザーバ室５２ａ内のオイ
ル量の減少に伴って、フリーピストン５０はリザーバ室
５２ａ側へ移動する。また、ピストンロッド１６の退出
移動に伴うアブソーバ下室１４ｂの容積増加、及び、ア
ブソーバ上室１４ａの容積減少は、アブソーバ上室１４
ａ内のオイルが減衰バルブ１８ａを経由してアブソーバ
下室１４ｂに流入することにより補償される。この場
合、オイルが減衰バルブ１８ａを流通する際の粘性抵抗
により、ピストンロッド１６の退出移動に対する減衰力
が発生される。 【００２２】一方、ピストンロッド１６がアブソーバシ
リンダ１４へ進入移動すると（すなわち、サスペンショ
ン装置１０にバウンドが生ずると）、ピストンロッド１
６の進入移動に伴うアブソーバシリンダ１４内部の容積
の減少は、アブソーバ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路
１６ａ、流路２３、第１逆止弁４４、及び第１電磁弁４
０を経由してリザーバ室５２ａへ流入することにより補
償される。この場合、リザーバ室５２ａ内のオイル量の
増加に伴って、フリーピストン５０は空気室５２ｂ側へ
移動する。また、ピストンロッド１６の進入移動に伴う
アブソーバ下室１４ｂの容積減少及びアブソーバ上室１
４ａの容積増加は、アブソーバ下室１４ｂ内のオイルが
減衰バルブ１８ａを経由してアブソーバ上室１４ａに流
入することにより補償される。この場合、オイルが減衰
バルブ１８ａを流通する際の粘性抵抗によりピストンロ
ッド１６の進入移動に対する減衰力が発生される。 【００２３】このように、第１の状態においては、ピス
トンロッド１６の進退動に伴って、アブソーバ下室１４
ｂとアキュムレータ室５２ａとの間でオイルの授受が行
なわれ、シリンダ部材２４の液室２４ｂ内のオイル量に
変化は生じない。従って、アッパスプリングシート３６
に変位は生じず、コイルスプリング３８には、ピストン
ロッド１６の進退移動量、即ち、ショックアブソーバ１
２の伸縮量に等しい大きさの伸縮変形が生ずることにな
る。 【００２４】すなわち、通電状態では、コイルスプリン
グ３８にはショックアブソーバ１２の伸縮量ｘに等しい
伸縮変形が生ずるため、コイルスプリング３８の伸縮量
Ｅ1は、 Ｅ1 ＝ｘ （１） となる。ただしＥ1 、ｘは収縮方向を正で表すものとす
る。 【００２５】一方、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２
が共に非通電状態とされた場合（以下、第２の状態と称
する）では、流路２３から第１逆止弁４４、及び第１電
磁弁４０のポート４０ａ、４０ｃを経由して流路３４へ
向かうオイルの流れが許容されると共に、流路３４から
第２電磁弁４２のポート４２ｃ、４２ａ及び第２逆止弁
４６を経由して流路２３へ向かうオイルの流れが許容さ
れる。 【００２６】かかる状態でピストンロッド１６がアブソ
ーバシリンダ１４から退出移動すると、その退出移動に
伴うアブソーバシリンダ１４内の容積増加は、液室２４
ｂ内のオイルが、流路３４、第２電磁弁４２、及び第２
逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａを経由して
アブソーバ下室１４ｂへ流入することにより補償され
る。この場合、液室２４ｂ内のオイル量の減少に応じ
て、アッパスプリングシート３６のピストン部３６ａは
上方に変位する。このため、コイルスプリング３８に
は、ピストンロッド１６の退出移動に伴う伸長変形に加
えて、アッパスプリングシート３６の上方変位に伴う伸
長変形が生ずることになる。 【００２７】一方、ピストンロッド１８がアブソーバシ
リンダ１４へ進入移動すると、その進入移動に伴うアブ
ソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソーバ下室１
４ｂ内のオイルが、貫通通路１６ａ、流路２３、第１逆
止弁４４、第１電磁弁４０、及び流路３４を経由して液
室２４ｂへ流入することにより補償される。この場合、
液室２４ｂ内のオイル量の増加に応じて、アッパスプリ
ングシート３６のピストン部３６ａは下方に移動する。
このため、コイルスプリング３８には、ピストンロッド
１６の進入移動に伴う収縮変形に加えてアッパスプリン
グシート３６の下方移動に伴う収縮変形が生ずることに
なる。 【００２８】すなわち、第２の状態におけるアッパスプ
リングシート３６の下向きの変位量ｙは、ピストンロッ
ド１８の断面積をＳ1 、シリンダ部材２４のシリンダ空
間２４ａの断面積をＳ2 とすると、 ｙ＝（Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ｘ （２） となる。第２の状態では、コイルスプリング３８には、
ショックアブソーバ１２の伸縮量ｘに等しい伸縮変形
と、アッパスプリングシート３６の変位量ｙに等しい伸
縮とが重畳した伸縮変形が生ずる。従って、コイルスプ
リング３８の伸縮量Ｅ2 は、 Ｅ2 ＝ｘ＋ｙ ＝（１＋Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ｘ （３） となる。 【００２９】上記（１）、（３）式より、第２の状態で
のコイルスプリング２４の伸縮量Ｅ 2 は、第１の状態で
の伸縮量Ｅ１に比して（１＋Ｓ1 ／Ｓ2 ）倍に拡大する
ことがわかる。コイルスプリング２４の伸縮量が拡大す
ると、それに比例して、コイルスプリング２４が発する
弾性力も増大する。従って、本実施例のサスペンション
装置によれば、第１の状態と第２の状態とを切り換える
ことにより、サスペンション装置に一定のストロークが
生じた場合に車体に作用するばね力の大きさ、すなわ
ち、サスペンション装置のばね定数を１：（１＋Ｓ1 ／
Ｓ2 ）の比率で変化させることができる。そして、シリ
ンダ空間２４ａの断面積Ｓ2 をピストンロッド１８の断
面積Ｓ1 に対して小さくするほど、上記ばね定数の変化
比率を大きく設定することができる。 【００３０】次に、第１電磁弁４０が非通電状態とさ
れ、かつ、第２電磁弁４２が通電状態とされた場合（以
下、第３の状態と称す）においては、流路２３から、第
１逆止弁４４及び第１電磁弁４０のポート４０ａ、４０
ｃを経由して流路３４へ向かうオイルの流れが許容され
ると共に、アキュムレータ室５２ａから、第２電磁弁４
２のポート４２ｄ、４２ｂ、及び第２逆止弁４６を経由
して流路２３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００３１】従って、第３の状態において、ピストンロ
ッド１６がアブソーバシリンダ１４へ進入移動する場
合、アブソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソー
バ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路１６ａ、流路２３、
第１逆止弁４４、第１電磁弁４０、及び流路３４を経由
して液室２４ｂへ流入することにより補償される。ま
た、ピストンロッド１６がアブソーバシリンダ１４から
退出移動する場合、アブソーバシリンダ１４内の容積増
加は、アキュムレータ室５２ａ内のオイルが第２電磁弁
４２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａ
を経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することより補
償される。 【００３２】かかる状況下で、車両の走行振動に応じて
ピストンロッド１６が進退移動を繰り返すと、退出移動
時にはアキュムレータ室５２ａ内のオイルがアブソーバ
下室１４ｂへ流入し、進入移動時にはアブソーバ下室１
４ｂ内のオイルが油室２４ｂへ流入する。すなわち、ピ
ストンロッド１６の進退移動に伴って、アキュムレータ
室５２ａ内のオイルが油室２４ｂへ繰り返し流入するこ
とで、油室２４ｂ内のオイル量は増加する。油室２４ｂ
内のオイル量が増加すると、それに比例してアッパスプ
リングシート３６のピストン部３６ａは下方に変位し、
ボディフレーム３２がピストン部３６ａの変位量に相当
する高さだけ持ち上げられることとなる。このように、
本実施例によれば、車両の走行時に第３の状態を実現す
ることによって、車両の走行振動を利用して車高を上昇
させることができる。 【００３３】一方、第１電磁弁４０が通電状態とされ、
かつ、第２電磁弁４２が非通電状態とされた場合（以
下、第４の状態と称す）においては、流路２３から第１
逆止弁４４及び第１電磁弁４０のポート４０ｂ、４０ｄ
を経由してアキュムレータ室５２ａへ向かうオイルの流
れが許容されると共に、流路３４から第２電磁弁４２の
ポート４２ｃ、４２ａ及び第２逆止弁４６を経由して流
路２３へ向かうオイルの流れが許容される。 【００３４】従って、第４の状態において、ピストンロ
ッド１６がアブソーバシリンダ１４へ進入移動する場
合、アブソーバシリンダ１４内の容積減少は、アブソー
バ下室１４ｂ内のオイルが貫通通路１６ａ、流路２３、
第１逆止弁４４、及び第１電磁弁４０を経由してアキュ
ムレータ室５２ａへ流入することにより補償される。ま
た、ピストンロッド１６がアブソーバシリンダ１４から
退出移動する場合、アブソーバシリンダ１４内の容積増
加は、液室２４ｂ内のオイルが流路３４、第２電磁弁４
２、第２逆止弁４６、流路２３、及び貫通通路１６ａを
経由してアブソーバ下室１４ｂへ流入することより補償
される。 【００３５】かかる状況下では、車両の走行振動に応じ
てピストンロッド１６が進退移動を繰り返すと、退出移
動時に油室２４ｂ内のオイルがアブソーバ下室１４ｂへ
流入し、進入移動時にはアブソーバ下室１４ｂ内のオイ
ルがアキュムレータ室５２ａへ流入する。すなわち、ピ
ストンロッド１６の進退移動に伴って、油室２４ｂ内の
オイルがアキュムレータアキュムレータ室５２ａへ繰り
返し流出することで、油室２４ｂ内のオイル量は減少す
る。油室２４ｂ内のオイル量が減少すると、それに比例
してアッパスプリングシート３６のピストン部３６ａは
上方に変位し、ボディフレーム３２の高さはピストン部
３６ａの変位量に相当する量だけ低下することとなる。
このように、本実施例によれば、車両の走行時に第４の
状態を実現することによって、車両の走行振動を利用し
て車高を低下させることができる。すなわち、本実施例
のサスペンション装置１０によれば、第３又は第４の状
態において、車両の振動エネルギーを利用して車高を上
昇又は低下させることができる。 【００３６】図２は、上記した第１電磁弁４０及び第２
電磁弁４２の通電／非通電状態と、サスペンション装置
の動作との関係をまとめたものである。上述の如く、本
実施例においては、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２
の双方を通電状態とした第１の状態を形成することによ
り、低いばね定数を実現することができ、また、第１電
磁弁４０及び第２電磁弁４２の双方を非通電状態とした
第２の状態を形成することにより、高いばね定数を実現
することができる。従って、指令装置５８により高いば
ね定数が指令されている状況下では第１の状態を、低い
ばね定数が指令されている状況下では第２の状態を、そ
れぞれ形成することにより、指令に応じたばね定数を実
現することができる。すなわち、本実施例によれば、運
転者の要求あるいは車両の走行状況に応じた適切なばね
定数を実現することにより、車両の良好な乗り心地と優
れた操縦安定性の両立を図ることができる。 【００３７】更に、本実施例においては、第１電磁弁４
０を非通電状態、第２電磁弁４２を通電状態とした第３
の状態を形成することにより車高を上昇させることがで
き、また、第１電磁弁４０を通電状態、第２電磁弁４２
を非通電状態とした第４の状態を形成することにより車
高を低下させることができる。一方、上記第１の状態に
おいては、液室２４ｂに対するオイルの授受は行なわれ
ず、また、第２の状態では、ピストンロッド１６の進退
動に応じてオイルは液室２４ｂとアブソーバ下室１４ｂ
との間で双方向に授受されるため、液室２４ｂ内の平均
的なオイル量は変化しない。すなわち、第１及び第２の
状態においては車高は変化しない。従って、車高センサ
６０により検出された車高が指令装置５８より出力され
た指令値より低い場合には、第３の状態を形成すること
により車高を上昇させ、車高が指令値より高い場合に
は、第４の状態を形成することにより車高を低下させ、
更に、車高が要求値通りである場合には、指令されてい
るばね定数の高低に応じて、第１の状態又は第２の状態
を形成することにより、運転者の要求あるいは車両の走
行状況に応じた車高を実現することができる。 【００３８】図３は、上記機能を実現すべくＥＣＵ５６
が実行するルーチンの一例のフローチャートである。図
３に示すルーチンは所定の時間間隔で実行される定時割
り込みルーチンである。図３に示すルーチンが起動され
ると、先ず、ステップ１００において、指令装置５８が
出力する車高Ｈの指令値Ｈ0 が読み込まれ、次に、ステ
ップ１０２において、所定期間にわたる平均車高ＨSMが
読み込まれる。平均車高ＨSMは、車高センサ６０の出力
信号を所定期間にわたり平均化することにより得られる
値である。ステップ１０２の処理が終了すると、次に、
ステップ１０４の処理が実行される。 【００３９】ステップ１０４では、平均車高ＨSMが指令
値Ｈ0 から所定値αを減じた値以下であるか否かが判別
される。その結果、ＨSM≦Ｈ0 ーαであるならば、平均
車高ＨSMが指令値Ｈ0 に対して低いと判断される。この
場合、次にステップ１０６において、第１電磁弁４０を
非通電状態、第２電磁弁４２を通電状態とする処理が実
行された後、今回のルーチンは終了される。一方、ステ
ップ１０４において、ＨSM＞Ｈ0 ーαであるならば、次
にステップ１０８の処理が実行される。 【００４０】ステップ１０８では、平均車高ＨSMが指令
値Ｈ0 に所定値αを加えた値以上であるか否かが判別さ
れる。その結果、ＨSM≧Ｈ0 ＋αであるならば、平均車
高Ｈ SMが指令値Ｈ0 に対して高いと判断される。この場
合、次にステップ１１０において、第１電磁弁４０を通
電状態、第２電磁弁４２を非通電状態とする処理が実行
された後、今回のルーチンは終了される。一方、ステッ
プ１０８において、Ｈ SM，Ｈ0 ーαであるならば、指令
通りの平均車高ＨSMが実現されていると判断されて、次
にステップ１１２の処理が実行される。 【００４１】ステップ１１２では、指令装置５８より低
いばね定数が指令されているか否かが判別される。その
結果、低いばね定数が指令されているならば、次にステ
ップ１１４において、第１電磁弁４０及び第２電磁弁４
２を共に通電状態とする処理が実行された後、今回のル
ーチンは終了される。一方、ステップ１１２において、
低いばね定数が指令されていない（すなわち、高いばね
定数が指令されている）ならば、次にステップ１１６に
おいて第１電磁弁４０及び第２電磁弁４２を共に非通電
状態とする処理が実行された後、今回のルーチンは終了
される。 【００４２】上述の如く、本実施例のサスペンション装
置１０によれば、車高、及び、サスペンション装置のば
ね定数の双方を変更するとができる。従って、サスペン
ション装置１０によれば、運転者の要求、または、車両
の走行状態に応じた適切な車高及びばね定数を実現する
ことができる。また、本実施例において、車高の調整
は、車両の上下振動のエネルギーを用いて行なわれ、モ
ータ等の駆動源は用いられていない。従って、本実施例
のサスペンション装置によれば、モータ等を用いて車高
調整を行なうシステムと比較して低コストであるという
利益が得られることにもなる。 【００４３】なお、上記実施例においては、アッパスプ
リングシート３６のピストン部３６ａが請求項に記載し
たシリンダ機構のピストンに、シリンダ部材２４が請求
項に記載したシリンダ機構のシリンダに、液室２４ｂが
請求項に記載したシリンダ機構の液室に、第１電磁弁４
０及び第１逆止弁４４が請求項に記載した第１の切替手
段に、第２電磁弁４２及び第２逆止弁４６が請求項に記
載した第２の切替手段に、それぞれ相当している。 【００４４】 【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、モータ等
の駆動源を設けることなく車高を変化させることができ
ると共に、サスペンション装置のばね定数を変化させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるサスペンション装置の
構成図である。 【図２】第１電磁弁及び第２電磁弁の通電／非通電状態
とサスペンション装置の動作状態との関係を示す図であ
る。 【図３】本実施例においてＥＣＵが実行するルーチンの
フローチャートである。 【符号の説明】 １０ サスペンション装置 １２ ショックアブソーバ ２４ シリンダ部材 ２４ｂ 液室 ３６ アッパスプリングシート ３６ａ ピストン部 ３８ コイルスプリング ４０ 第１電磁弁 ４２ 第２電磁弁 ４４ 第１逆止弁 ４６ 第２逆止弁 ５２ アキュムレータ
構成図である。 【図２】第１電磁弁及び第２電磁弁の通電／非通電状態
とサスペンション装置の動作状態との関係を示す図であ
る。 【図３】本実施例においてＥＣＵが実行するルーチンの
フローチャートである。 【符号の説明】 １０ サスペンション装置 １２ ショックアブソーバ ２４ シリンダ部材 ２４ｂ 液室 ３６ アッパスプリングシート ３６ａ ピストン部 ３８ コイルスプリング ４０ 第１電磁弁 ４２ 第２電磁弁 ４４ 第１逆止弁 ４６ 第２逆止弁 ５２ アキュムレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60G 17/027
B60G 17/08
F16F 9/46
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 流体が封入されたアブソーバシリンダ
と、該アブソーバシリンダに進退可能に挿通されたピス
トンロッドとを備えるショックアブソーバと、前記ショ
ックアブソーバと並列に設けられ、前記ショックアブソ
ーバの伸縮に応じて伸縮するコイルスプリングと、 前記流体を前記アブソーバシリンダとの間で流通させる
ことにより、前記ピストンロッドの進退動に伴う前記ア
ブソーバシリンダ内の容積変化を補償するアキュムレー
タと、 シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられ、その
変位に応じて前記コイルスプリングを伸縮させるピスト
ンと、前記シリンダと前記ピストンとにより画成された
液室とを備え、前記ピストンロッドの進退動に応じて前
記流体を前記液室と前記アブソーバシリンダとの間で流
通させることにより前記ピストンを変位させるシリンダ
機構と、 前記アブソーバシリンダから前記アキュムレータ又は前
記液室の何れか一方へ向かう一方向の流体の流れを選択
的に許容する第１の切替手段と、 前記液室又は前記アキュムレータの何れか一方から前記
アブソーバシリンダへ向かう一方向の流体の流れを選択
的に許容する第２の切替手段と、 を備えることを特徴とするサスペンション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25553297A JP3465553B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | サスペンション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25553297A JP3465553B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | サスペンション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1191331A JPH1191331A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3465553B2 true JP3465553B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=17280050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25553297A Expired - Fee Related JP3465553B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | サスペンション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465553B2 (ja) |
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| JP5996988B2 (ja) * | 2012-09-25 | 2016-09-21 | 株式会社ショーワ | 自動二輪車の車高調整装置 |
| JPWO2020121408A1 (ja) * | 2018-12-11 | 2021-02-15 | 株式会社ショーワ | 懸架システム、車高調整装置 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25553297A patent/JP3465553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH1191331A (ja) | 1999-04-06 |
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|---|---|---|---|
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