JP4506444B2 - 車両用ショックアブソーバ - Google Patents
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Description
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、コストの低廉化が可能な車両用ショックアブソーバを提供することを目的とするものである。
図1、図2は、本発明の車両用ショックアブソーバの第1実施形態を示す概略構成図である。図1は、直立したショックアブソーバ1を、例えば車両前後方向から見た図であり、図2は、直立したショックアブソーバ1を、例えば車両幅方向から見た図である。なお、直立したショックアブソーバ1のレイアウトは、これに限定されるものではなく、車両の前後方向を含む側方からの直交視が、図1、図2のような関係になっていればよい。
シリンダ4には、その底部に、内筒2及び外筒3を閉塞するようにベースバルブ8が設けられている。そして、シリンダ4において、内筒2と外筒3との間がリザーバ室7をなしており、このリザーバ室7内及び内筒2内に作動油が充填されている。また、シリンダ4の下端の目玉部9が図示しない車輪側に連結されている。
減衰力発生部は、ピストンバルブ5が内筒2内を移動する際に第1液室10内の圧力と第2液室11内に圧力との差圧が所定の圧力より大きくなった場合に開弁し、減衰力を変化させるような構造になっている。
また、第1液室10及び第2液室11、及びシリンダ4のリザーバ室7は夫々、後述するように、減衰力制御部30の各バイパス路34、35、36を介して、当該減衰力制御部30と連通している。
ピストンロッド6は、その上端がインシュレータゴム12を介して車体側13に連結されている。
図3及び図4に示すように、減衰力制御部30は、ケース31内に、バネ32、減衰器33、バイパス路連通オン及びオフ部40及びスプール操作部50を備えている。
バイパス路連通オン及びオフ部40は、例えば車両前後方向に長手の筒形状のスプール収納部41と、そのスプール収納部41内に収納されているほぼ円柱形状のスプール(スプールバルブ)42とを備えている。
スプール42には、模式的に示す図5、図6のように、その外周面に油路43が形成されている。この油路43は、図3及び図4に示すように、スプール42の一端側に形成されている。そして、油路43は、第1バイパス路34に一端が連通される部位43aと、第2バイパス路35が一端に連通される部位43bと、第3バイパス路36に一端が連通される部位43cとから構成されている。
第2ロッド46は、スプール42の他端寄り内部に形成されている空間部44により、当該スプール42に対して車両前後方向に遊びをもって取付けられている。空間部44は、スプール42の移動方向に長手の円柱形状をなしており、スプール42の端面に開口されている。
このように構成されているスプール操作部50は、第1及び第2リンク部材51、52によるリンク機構によりマス部材53が車両上下方向に移動できるようになる。即ち、図3から図4への変化として示されるように、第1リンク部材51と第2リンク部材52とが屈曲した位置関係になることで、マス部材53が車両上下方向に移動することができるようになる。そして、このような第1リンク部材51と第2リンク部材52との動作に連動して、当該第1リンク部材51の他端に連結されている第2ロッド46が車両前後方向に移動し、これにより、スプール42の空間部44内で第2ロッド46のピストン部46bが車両前後方向に移動するようになる。
以上のように減衰力制御部30が構成されている。
これにより、前記図4及び図6に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36との連通が遮断される。
具体的には、ショックアブソーバ1の収縮方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が下方向に移動する場合には、第1液室10内の圧力と第2液室11内の圧力との圧力差により、第2液室11から第1液室10にピストンバルブ5の減衰力発生部を介して作動油が流動することによる減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
また、ショックアブソーバ1の伸張方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が上方向に移動する場合には、第1液室10内の圧力と第2液室11内の圧力との圧力差により、第1液室10から第2液室11にピストンバルブ5の減衰力発生部を介して作動油が流動することによる減衰力がショックアブソーバ1に発生する。
これらに対して、安定した路面走行時のように、車輪への上下方向への入力がないとき、或いは統括的に車両に上下力が作用していないときには、図8bに示すように、スプール操作部50の第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態となる。このとき、スプール42は、バネ32による付勢力によりスプール収納部41のバネ配置側側面に当接された状態にある。これにより前記図3及び図5に示すように、油路43と各バイパス路34、35、36とが連通した状態になる。
具体的には、ショックアブソーバ1の収縮方向、即ちピストンロッド6、又はピストンバルブ5が下方向に移動する場合には、第2バイパス路32、減衰力制御部30のスプール42の油路43、第1バイパス路31を介して、第2液室11内の作動油が第1液室10内に流動するようになる。
このような作動油の流動によりショックアブソーバ1に減衰力が発生する。しかし、その減衰力は、前記上下方向の力が作用するときのショックアブソーバ1に発生する減衰力に比べて小さなものとなる。このように、ショックアブソーバ1の減衰力の制御は、車両に発生する上下力感応型の制御となり、路面凹凸乗り越え後の減衰力が、安定した路面走行時の減衰力よりも大きくなる。
図9には、上下加速度(上下力の大きさ)とスプール収納部41内におけるスプール42の移動速度との関係を示す。同図に示すように、上下加速度が大きくなるほど、スプール収納部41内におけるスプール42の移動速度は大きくなる。これにより、例えば大きな路面突起通過時のように上下加速度が大きい場合には、スプール42の移動速度が速くなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は速やかに立上がって増加する。また、小さな路面起伏を乗り越えるときのように上下加速度が小さい場合には、スプール42の移動速度が遅くなり、この結果、ショックアブソーバ1の減衰力は緩やかに増加する。
次に、緩やかな連続路面凹凸を乗り越えるときのショックアブソーバ1の減衰力特性を説明する。車両が、緩やかな連続路面凹凸を乗り越えるとき、車両には、次々と逆方向の上下力、つまり上下加速度が作用する。
前述したように、スプール42の車両前後方向に所謂遊びをもって第2ロッド46が取付けられているために、スプール収納部41のスプール操作部配置側側面にスプール42の他端面が当接した状態において、第1リンク部材51と第2リンク部材52とがリンク機構として伸びきった状態でも、ピストン部46bが空間部44のバネ配置側側面に当接することはない。
換言すれば、車両前後方向に所謂遊びをもたせることなく、スプール42に第2ロッド46を所謂直付けしたと仮定すれば、スプール42は、常にマス部材53の移動に連動して移動するようになる。この場合、ショックアブソーバ1の減衰力は、逆方向に連続する上下力、つまり上下加速度に対応して極小値と極大値との間で変動してしまい、路面入力を有効に減衰できない。
前述したように、ショックアブソーバ1は、バイパス路34、35、36と、スプール42を備えたバイパス路連通オン及びオフ部40を、コンロッド機構(連結機構)として構成されているスプール操作部50とにより、車両に発生する上下力に応じた減衰力の制御を行っている。これにより、ショックアブソーバ1は、簡単な構成による減衰力の制御を実現している。図12aは、一過性の路面突起乗り上げのイメージを示したものであり、図12bには、本実施形態のショックアブソーバ1による上下加速度の減衰特性を実線で、従来のショックアブソーバによる上下加速度の減衰特性を二点鎖線で示す。前述のように、本実施形態のショックアブソーバ1では、上下力、つまり上下加速度が大きいほど、大きな減衰力を発現し、上下加速度が小さいときには、減衰力は小さく抑制されるので、上下力が入力された初期の段階で上下加速度を大きく減衰することが可能となっている。このように、本実施形態では、簡単な構成で上下力の大きさに応じた減衰力制御を行うことができ、上下加速度センサや演算処理装置が不要となり、その分、コストの低廉化が可能となる。
また、外筒3に、バイパス路連通オン及びオフ部40及び連結機構からなるスプール操作部50を設けるだけでよいので、車体側のデザイン、例えばエンジンルームの形状の自由度を高くでき、更にはサスペンションストロークも長くすることができる。即ち、例えばアッパマウント周りの部品特性(フード高さ、アッパマウント特性又はバンパラバー特性など)に影響を与えることがない。また、車体側に新たな追加部品を必要としない。
特に、逆方向の上下力が連続して作用する場合に、マス部材53の移動に連動してスプール42が移動することがなく、バネ32及び減衰器33の作用の下、スプール42が移動するようになる。これにより、前述したようにショックアブソーバ1の減衰力が極小値に達することなく、大きい値の所定値近傍で維持される。
このように構成することで、車両に上下力が作用したときには、ショックアブソーバ1は次のように動作する。
また、前記各実施形態では、開閉弁をスプール(バルブ)で構成したが、これに代えてロータリバルブを用いることも可能である。
2は内筒
3は外筒
4はシリンダ
5はピストンバルブ
6はピストンロッド
7はリザーバ室
8はベースバルブ
10、11は液室
30は減衰力制御部
32はバネ
33は減衰器
34、35、36はバイパス路
40はバイパス路連通オン及びオフ部
42はスプール
45、46はロッド
46aはピストン部
50はスプール操作部
51、52はリンク部材
53、63はマス部材
62、72は連結部材
Claims (5)
- 車体側部材に連結されるピストンロッドと、車輪側部材に連結され、内筒及び外筒からなるシリンダと、前記内筒を第一室及び第二室に区画するように当該内筒に内装され、且つ前記シリンダの一端側から挿入された前記ピストンロッドに連結するピストンと、前記シリンダの他端側に形成された前記第二室と、前記内筒及び外筒の隙間に設けられたリザーバ室との間で作動液を流動させる第一バルブと、前記ピストンに設けられ、前記第一室と前記第二室との間で作動液を流動させる第二バルブとを備えた車両用ショックアブソーバであって、車両に発生する上下力により移動する質量部材と、前記第一室と第二室とを連通させる第一流路と、前記第二室とリザーバ室とを連通させる第二流路と、前記第一流路及び第二流路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁と質量部材とを連結し、前記上下力による質量部材の移動に連動させて前記開閉弁の開閉状態を切換える連結機構とを備え、前記開閉弁をスプール弁とし、前記スプール弁を開弁状態にする位置に移動するように当該スプール弁に付勢力を与えるバネと、前記バネに併設され、前記スプール弁の移動の際に当該スプール弁に減衰力を与える減衰器とを備え、前記連結機構は、前記スプール弁の移動方向に遊びをもって当該スプール弁と連結棒で連結され、前記スプール弁内に形成され且つ当該スプール弁の移動方向に長手な空間部と、前記空間部に連通し且つスプール弁の端部に形成され且つ空間部の内径より小さい開口部とを備え、前記連結棒は、前記開口部から前記空間部内に挿通された一端に形成され且つ且つ径方向に凸形状となる係止部を備え、前記連結機構は、前記上下力による質量部材の移動に連動させて前記連結棒を前記スプール弁の移動方向に移動させることで、前記係止部を前記開口部の空間部側端面に係止させて、前記スプール弁を閉弁状態にする位置に移動させることを特徴とする車両用ショックアブソーバ。
- 前記連結機構は、前記スプール弁を開弁状態から閉弁状態に移動する際、その移動初期の移動速度を、それ以後の移動速度よりも小さくしたことを特徴とする請求項1に記載の車両用ショックアブソーバ。
- 前記連結機構は、前記上下力による質量部材の移動に伴って回転する回転機構を有し、且つ前記スプール弁が開弁状態にあるときに当該スプール弁と前記回転機構の回転中心とを結ぶ直線状又はその近傍の位置で当該回転機構と連結棒とを連結し且つ当該連結棒をスプール弁に連結することを特徴とする請求項2に記載の車両用ショックアブソーバ。
- 前記連結機構は、前記スプール弁を開弁状態から閉弁状態に移動する際、その移動初期の移動速度を、それ以後の移動速度よりも大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の車両用ショックアブソーバ。
- 前記連結機構は、前記上下力による質量部材の移動に伴って回転する回転機構を有し、且つ前記スプール弁が開弁状態にあるときに当該スプール弁と前記回転機構の回転中心とを結ぶ直線からずれた位置で当該回転機構と連結棒とを連結し且つ当該連結棒をスプール弁に連結することを特徴とする請求項4に記載の車両用ショックアブソーバ。
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