JP3953567B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンション装置に関し、特に、走行中の車両における車体の上下動およびロールの抑制を可能にするように設定されたサスペンション装置の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
近年のサスペンション装置は、単に車軸に対して車体を支えるものとして提案されるだけでなく、減衰作用で積極的に走行中の車両における車体の上下動およびロールの抑制を可能にするものとして提案されることが多い。
【０００３】
すなわち、この種のサスペンション装置にあっては、多くの場合に、車両の車体側と車軸側との間に油圧緩衝器を有してなるが、この油圧緩衝器が内蔵する減衰バルブで発生される減衰力を高低変更させる構成に提案される。
【０００４】
そして、油圧緩衝器が内蔵する減衰バルブで発生される減衰力を高低変更するためには、減衰バルブ自体の構成を複雑にするのはもちろんであるが、車両における車体状況を検出する各種センサやこの各種センサからの信号で減衰バルブの作動を制御するコントローラなどの装備が必須になる。
【０００５】
その結果、この油圧緩衝器が内蔵する減衰バルブで発生される減衰力を高低変更させる構成の提案にあっては、サスペンション装置におけるコストの低廉化を期し得ず、大衆車への装備を困難にして、その汎用性の向上を期待できなくする危惧がある。
【０００６】
一方、たとえば、特開平８−１３２８４６号公報による提案にあっては、油圧緩衝器が内蔵する減衰バルブで減衰力を高低変更させるのではなく、外部に配在されて油圧緩衝器に連通する調圧シリンダたる減衰部の作動で、結果として、全体の減衰力を高低変更させるとしている。
【０００７】
しかしながら、この公報に開示の提案では、減衰部たる調圧シリンダを構成するシリンダ体およびこのシリンダ体内に収装されるフリーピストンの構造が複雑になり、結果として、サスペンション装置をコスト高にして、高級車への装備はともかくとして、大衆車への装備を困難にし、同じく、その汎用性の向上を期待できなくしている。
【０００８】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、走行中の車両における上下動およびロールの抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む車両への装備に最適となるサスペンション装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の構成を、車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結され下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器と、この一対の油圧緩衝器の各ピストン側油室に連通する外部減衰部と、この外部減衰部に連通されるアキュムレータとを有してなるサスペンション装置において、外部減衰部がハウジングと、ハウジングの容室内に摺動自在に挿入されたスプールと、スプールの両側に形成した左右一対のばね室と、各ばね室内に配在した左右一対のセンタリングスプリングと、各油圧緩衝器のピストン側油室を上記スプールの両側の各ばね室に連通する左右一対の油通路と、この油通路から分岐して各ピストン側油室をアキュムレータに連通させる左右の第一の油路と、この第一の各油路中にそれぞれ配在された左右一対の減衰バルブと、同じく上記油通路から分岐して上記アキュムレータに連通又は遮断される左右の第二の油路と、この第二の各油路中にそれぞれ配在された左右一対のスプール切換制御用の差圧検出オリフィスとを有してなり、スプールの中立時に各油圧緩衝器のピストン側油室が上記各第二の油路と各差圧検出オリフィスを介してアキュムレータに連通される一方で、スプールの非中立時に各第二の油路が遮断されて各油圧緩衝器のピストン側油室が各第一の油路と各減衰バルブを介して相互に連通されるように設定されてなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一例を図に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明のサスペンション装置は、車両の左右側に配在されて上端側が車体 B 側に連結され下端側が車軸 A 側に連結される一対の油圧緩衝器１，１と、この一対の油圧緩衝器１，１の各ピストン側油室１ a ，１ a に連通する外部減衰部２と、この外部減衰部２に連通されるアキュムレータ３とを有してなるものである。
そして、図２に示すように、外部減衰部２がハウジング２１と、ハウジング２１の容室内に摺動自在に挿入されたスプール２３と、スプール２３の両側に形成した左右一対のばね室２１ a ，２１ a と、各ばね室２１ a ，２１ a 内に配在した左右一対のセンタリングスプリング２２，２２と、各油圧緩衝器１，１のピストン側油室１ a ，１ a を上記スプール２３の両側の各ばね室２１ a ，２１ a に連通する左右一対の油通路１５，１５と、この油通路１５，１５から分岐して各ピストン側油室１ a ，１ a をアキュムレータ３に連通させる左右の第一の油路２４，２４と、この第一の各油路２４，２４中にそれぞれ配在された左右一対の減衰バルブ２５，２５と、同じく上記油通路１５，１５から分岐して上記アキュムレータ３に連通又は遮断される左右の第二の油路２４ｂ，２４ｂと、この第二の各油路２４ｂ，２４ｂ中にそれぞれ配在された左右一対のスプール切換制御用の差圧検出オリフィス２６，２６とを有している。
更に、スプール２３の中立時に各油圧緩衝器１，１のピストン側油室１ a ，１ a が上記各第二の油路２４ｂ，２４ｂと各差圧検出オリフィス２６，２６を介してアキュムレータ３に連通される一方で、スプール２３の非中立時に各第二の油路２４ｂ，２４ｂが遮断されて各油圧緩衝器１，１のピストン側油室１ a ，１ a が各第一の油路２４，２４と各減衰バルブ２５，２５を介して相互に連通されるように設定されている。
【００１１】
なお、図示する実施の形態では、車体Ｂ側と車軸Ａ側との間に油圧緩衝器１に並列して配在される懸架ばねの図示が省略されているが、この懸架ばねは、これが油圧緩衝器１に介装されていても良く、また、車軸Ａの先端にはタイヤＴが連結されている。
以下に少し説明すると、まず、油圧緩衝器１は、たとえば、車両の車軸Ａ側に連結されるシリンダ１１内にピストン側油室１ａと共にロッド側油室１ｂを区画形成するピストン１２を摺動可能に収装してなり、このピストン１２に車両の車体Ｂ側に基端が連結されて先端側がシリンダ１１内に出没可能に挿通されるピストンロッド１３の先端が連設されてなるとしている。
【００１２】
そして、シリンダ１１内のピストン側油室１ａは、ピストン１２に配在の減衰バルブ１４を介してロッド側油室１ｂに連通すると共に、外部に配在の油通路１５を介して外部減衰部２内に連通されている。
【００１３】
なお、この油圧緩衝器１は、前記した懸架ばねの附勢力でピストンロッド１３がシリンダ１１内から突出される傾向に、すなわち、常時、伸長方向に附勢されていることもちろんである。
【００１４】
また、ピストン側油室１ａは、図示する実施の形態では、シリンダ１１を貫通するようにして油通路１５に連通されているが、これに代えて、図示しないが、ピストン１２およびピストンロッド１３の軸芯部に開穿された透孔を介して油通路１５に連通されても良い。
【００１５】
つぎに、外部減衰部２は、基本的には、図２に示すように、ハウジング２１内にセンタリングスプリング、すなわち、図示する実施の形態では、一対のスプリング２２，２２の配在下に摺動可能に収装されたスプール２３と、各油通路１５とアキュムレータ３とを連通させる油路２４，２４中に配在された減衰バルブ２５，２５とを有してなり、さらには、スプール２３の摺動を制御する差圧検出オリフィス２６，２６を有してなるとしている。
【００１６】
一対のスプリング２２は、ハウジング２１内に形成の容室（符示せず）内にスプール２３を収装することでこのスプール２３の両端側に言わば余部として出現されるばね室２１ａに収装されてなるもので、スプール２３に外力が作用しないときにそれぞれのばね力、すなわち、通常は同一に設定されたばね力でスプール２３を中立状態に維持するように構成されている。
【００１７】
なお、ばね室２１ａは、これに連通するようにハウジング２１に開穿された油路２１ｂを介して油通路１５に連通されており、油路２１ｂは、油路２４および後述する油路２４ｂにも連通されている。
【００１８】
スプール２３は、上記の容室内に摺動可能に収装されているもので、外周に二つの環状溝２３ａ，２３ｂを有しており、中立時に各環状溝２３ａ，２３ｂが油路２４ａ，２４ａおよび２４ｂ，２４ｂに連通され、摺動時たる非中立時に各環状溝２３ａ，２３ｂの油路２４ａ，２４ａおよび２４ｂ，２４ｂへの連通を遮断するように設定されている。
【００１９】
油路２４ａは、減衰バルブ２５を配在させる油路２４に連通されているが、このとき、減衰バルブ２５とアキュムレータ３との間で連通されており、油路２４ｂは、差圧検出オリフィス２６を有しながら前述したように油通路１５および油路２４に連通されているが、このとき、減衰バルブ２５と油圧緩衝器１のピストン側油室１ａとの間で連通されている。
【００２０】
アキュムレータ３は、タンク３１内にブラダ３２で区画された油室３ａとガス室３ｂとを有してなり、油路２４に連通する油室３ａにおける油圧に応じてガス室３ｂが膨張収縮するように構成されている。
【００２１】
それ故、以上のように形成されたこの実施の形態によるサスペンション装置にあっては、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に、たとえば、圧縮されるとき、各ピストン側油室１ａの作動油が各減衰バルブ１４を介して各ロッド側油室１ｂに流入し、このとき、減衰バルブ１４による圧側の減衰作用が発現される。
【００２２】
その一方で、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する作動油が各ピストン側油室１ａから各油通路１５を介して外部減衰部２、すなわち、ハウジング２１内のスプール２３に向けて流出される。
【００２３】
このとき、左右側のピストン側油室１ａからの作動油が左右のばね室２１ａに同時に流入する傾向になるから、スプール２３はいずれの方向にも摺動し得ず、中立状態のままに維持される。
【００２４】
したがって、スプール２３は、環状溝２３ａ，２３ｂで油路２４ｂと油路２４ａとを連通したままの状態になり、ピストン側油室１ａから油通路１５を介しての作動油がスプール２３の環状溝２３ａ，２３ｂを介してアキュムレータ３に流入し、このとき、アキュムレータ３ではガス室３ｂが収縮して油室３ａ内への作動油の流入を許容して、油圧緩衝器１におけるリザーバ室の役割を果す。
【００２５】
なお、このとき、ガス室３ｂのガス圧を適正に設定しておくことで、このアキュムレータ３による効果的なエアばね効果の発揮を期待できる。
【００２６】
また、上記と逆に、この各油圧緩衝器１における同相の伸長行程時には、ロッド側油室１ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室１ａに流出し、このときに、減衰バルブ１４による伸側の減衰作用が発現される。
【００２７】
その一方で、ピストン側油室１ａにおいて不足するピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が外部減衰部２側から補充されるようになる。
【００２８】
すなわち、アキュムレータ３からの作動油が上記した経路と逆の経路たる油路２４ａ，環状溝２３ａ，２３ｂおよび油路２４ｂの経路でピストン側油室１ａに補充される。
【００２９】
それゆえ、左右側の油圧緩衝器１，１が車体の上下動で同相に伸縮するときには、各油圧緩衝器１における減衰バルブ１４で所定の伸側および圧側の各減衰力が発生されると共に、アキュムレータ３によるエアばね効果が発揮されることになる。
【００３０】
一方、左右側の油圧緩衝器１，１が車体のロールで逆相に伸縮するとき、たとえば、一方となる図２中で左側の油圧緩衝器１が圧縮されると共に、他方となる図２中で右側の油圧緩衝器１が伸長されるときには、以下のようになる。
【００３１】
すなわち、左側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動油がピストン側油室１ａからの油通路１５を介して外部減衰部２に向けて流出し、右側の油圧緩衝器１においては、ピストンロッド１３の退出体積分に相当する量の作動油が外部減衰部２からピストン側油室１ａに流入する傾向になる。
【００３２】
このとき、左側の油圧緩衝器１においては、ピストン側油室１ａからの作動油が減衰バルブ１４を介してロッド側油室１ｂに流入し、右側の油圧緩衝器１においては、ロッド側油室１ｂからの作動油が減衰バルブ１４を介してピストン側油室１ａに流出して、各減衰バルブ１４による所定の圧側あるいは伸側の減衰作用が発現される。
【００３３】
また、このとき、外部減衰部２においては、油通路１５に連通する油路２１ｂを介して作動油の流出入が発現されるが、この油路２１ｂに連通する油路２４ｂに差圧検出オリフィス２６が配在されているから、図中で左側のばね室２１ａにおいては、油通路１５側からの作動油が流入し、図中で右側のばね室２１ａにおいては、油通路１５側に作動油が流出する。
【００３４】
その結果、左側のばね容室２１ａが高圧状態になるに対して、右側のばね室２１ａが低圧状態になり、したがって、スプール２３が容室内で図中で右方向に摺動する。
【００３５】
それゆえ、スプール２３に形成の環状溝２３ａ，２３ｂによる油路２４ｂと油路２４ａとの連通が遮断されることになり、したがって、左側の油通路１５からの作動油は左側の油路２４、すなわち、減衰バルブ２５を介してアキュムレータ３側に流通すると共に、アキュムレータ３側からの作動油が右側の油路２４、すなわち、減衰バルブ２５を介して右側の油通路１５に向けて流通する。
【００３６】
その結果、この逆相の伸縮時には、アキュムレータ３によるエアばね効果は発揮されないが、各油圧緩衝器１において減衰バルブ１４による減衰力が発生されると共に、外部減衰部２において減衰バルブ２５による減衰力が発生されることになる。
【００３７】
したがって、前記した各油圧緩衝器１の同相の伸縮時における減衰力発生とこの逆相の伸縮時における減衰力発生とを比較すれば、逆相の伸縮時の方が高い減衰力の発生状況となり、車体のロールを抑制することが可能になり、また、同相の伸縮時にはエアばね効果を伴いながらの低い減衰力の発生状況となって、車体の上下動を抑制することが可能になる。
【００３８】
そして、車体のロールが抑制されることで、車両における操縦安定性が向上されると共に、エアばね効果を伴いながらの低い減衰力の発生で車両における乗り心地が改善されることになる。
【００３９】
図３は、外部減衰部２の具体的な一実施の形態を示すものであるが、この実施の形態の外部減衰部２にあっては、ハウジング２１がブロック状に形成されてなると共に、このハウジング２１にアキュムレータ３が連結され油通路１５を介して油圧緩衝器１が連結されてなるとしている。
【００４０】
そして、ハウジング２１内には、容室（符示せず）が形成されていて、この容室内にスプール２３とセンタリングスプリングたる一対のスプリング２２，２２が収装されてなるとしている。
【００４１】
なお、この実施の形態においても、その基本的な構成は、前記した図２に示す実施の形態の場合と同様であるので、その構成が同一となるところについては、要する場合を除いて、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略する。
【００４２】
それゆえ、この実施の形態による場合には、ブロック状に形成されているハウジング２１にスプール２３を収容する容室を、および、センタリングスプリングたる一対のスプリング２２，２２を収容するばね室２１ａを、さらには、ばね室２１ａおよび容室とアキュムレータ３および各油圧緩衝器１への連通を可能にする各油路２１ｂ，２４，２４ａ，２４ｂを穿設する作業によって、所定の外部減衰部２を形成することが可能になる。
【００４３】
その結果、容室内におけるスプール２３の摺動性が保障される限りにおいて、高い加工精度を要せずして、加工にいわゆる手間と時間を要しなくなり、生産性を向上させることが可能になる。
【００４４】
図４は、さらに他の実施の形態による外部減衰部２を示すものであるが、この外部減衰部２にあっても、その基本的な構成は前記した図３に示す実施の形態の場合と同様である。
【００４５】
ただ、この実施の形態においては、スプール２３の中立状態を具現するセンタリングスプリングが一つのスプリング２７からなる点に特徴を有するもので、その結果、前記した実施の形態におけるように、スプリング２２の附勢力のバラツキを修正するためのプラグ２８（図３参照）の装備が不要になり、部品点数が削減される点で、および、スプリング２７の附勢力のバラツキによる影響を受けない点で、さらには、ハウジング２１の大きさを小さくできる点で有利となる。
プラグ２８の装備有利となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、主として、ハウジングにスプールおよびセンタリングスプリングを収容する容室やばね室を、さらには、この容室やばね室とアキュムレータおよび各油圧緩衝器への連通を可能にする各油路を穿設する作業によって、所定の外部減衰部を形成することが可能になるから、容室内におけるスプールの摺動性が保障される限りにおいて、高い加工精度を要せずして、加工にいわゆる手間と時間を要しなくなり、生産性を向上させることでサスペンション装置全体のコストの低廉化を可能にし得ることになる。
【００４７】
その結果、この発明によれば、走行中の車両における上下動およびロールの抑制を可能にするのはもちろんのこと、コストの低廉化を可能にしてその汎用性の向上を期待し得て、大衆車を含む車両への装備に最適となる利点がある。
更に．本発明では、スプールを切換制御する差圧制御オリフィス２６，２６を設けているから、各油圧緩衝器１，１が車体Ｂのロールで逆相に伸縮するとき、スプール２３が一方に摺動し、第二の油路２４ｂ，２４ｂを遮断し、各油圧緩衝器１，１において減衰バルブ２５，２５による減衰力を発生させるから、車体のロールを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のサスペンション装置を車両に装備した状態を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施の形態によるサスペンション装置を示す概略図である。
【図３】外部減衰部の一実施の形態を示す断面図である。
【図４】外部減衰部の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 油圧緩衝器
１ａ ピストン側油室
２ 外部減衰部
３ アキュムレータ
２１ ハウジング
２２ センタリングスプリングを構成する一対のスプリング
２３ スプール
２４ 油路
２５ 減衰バルブ
Ａ 車軸
Ｂ 車体

Claims (1)

1. 車両の左右側に配在されて上端側が車体側に連結され下端側が車軸側に連結される一対の油圧緩衝器と、この一対の油圧緩衝器の各ピストン側油室に連通する外部減衰部と、この外部減衰部に連通されるアキュムレータとを有してなるサスペンション装置において、外部減衰部がハウジングと、ハウジングの容室内に摺動自在に挿入されたスプールと、スプールの両側に形成した左右一対のばね室と、各ばね室内に配在した左右一対のセンタリングスプリングと、各油圧緩衝器のピストン側油室を上記スプールの両側の各ばね室に連通する左右一対の油通路と、この油通路から分岐して各ピストン側油室をアキュムレータに連通させる左右の第一の油路と、この第一の各油路中にそれぞれ配在された左右一対の減衰バルブと、同じく上記油通路から分岐して上記アキュムレータに連通又は遮断される左右の第二の油路と、この第二の各油路中にそれぞれ配在された左右一対のスプール切換制御用の差圧検出オリフィスとを有してなり、スプールの中立時に各油圧緩衝器のピストン側油室が上記各第二の油路と各差圧検出オリフィスを介してアキュムレータに連通される一方で、スプールの非中立時に各第二の油路が遮断されて各油圧緩衝器のピストン側油室が各第一の油路と各減衰バルブを介して相互に連通されるように設定されてなるサスペンション装置。

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