JPH0726592Y2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ショックアブソーバに関する。

［従来の技術］ 従来より、例えば、特開昭63−62385号公報に示される
ように、車輪に連動する部材に連結されたチューブと、
該チューブ内を第１油室と第２油室とに区画するピスト
ンと、チューブ内に軸方向に変位可能に収納され、一端
が車体に連結されるとともに、他端がピストンに連結さ
れたロッドとを備え、このロッド内に減衰力を切替える
圧電アクチュエータとロッドに加わる荷重を検出する圧
力センサとを有した減衰力可変ショックアブソーバが存
在する。

このショックアブソーバは、車両走行状態に対応して、
ピストンをバイパスして形成される副流路の流通面積を
切換バルブにより変化させて、ショックアブソーバの減
衰力を制御している。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、圧力センサが圧電アクチュエータの作動によ
る影響を受けないように配置するためには、圧力センサ
を圧電アクチュエータより所定距離だけ離して配置する
必要がある。また、装置全体のコスト・重量を低減する
ため、ピストンロッドの肉厚は、最適に設計される。

しかし、ロッドの変形量がピストンロッドの軸方向配置
によって一様でなく、正確な荷重変化を検出することが
できない。

本考案は、ロッドに加わる一定の荷重変動に対して、安
定した圧力センサの出力を得ることが可能なショックア
ブソーバの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案のショックアブソーバは、一方の部材に連結され
たチューブと、該チューブ内を第１油室と第２油室とに
区画するピストンと、前記チューブ内で軸方向に変位可
能に収納され、一端が他方の部材に連結されるととも
に、他端が前記ピストンに連結されたロッドと、該ロッ
ド内に収納され、前記ロッドに加わる荷重を検出する圧
電体よりなる圧力センサと、該圧力センサの出力を取出
すための出力取出用リード線と、前記ロッド内において
前記圧力センサより離して収納されて軸方向に作動力を
発生する電気アクチュエータと、該電気アクチュエータ
に通電するための通電用リード線とを備えたショックア
ブソーバにおいて、 前記圧力センサは、円環状に形成され、内部を前記出力
取出用リード線および前記通電用リード線が貫通する中
空部を有するとともに、前記ロッドは、肉厚がほぼ均一
とされた圧力センサ収納部を有する技術手段を採用し
た。

［作用］ 本考案のショックアブソーバは前記技術手段によりつぎ
の作用を有する。

前記ロッドの圧力センサ収納部の肉厚をほぼ均一に形成
しているので、ロッドの変形量がロッドの軸方向位置に
よってほぼ一様となる。よって、ロッドに加わる一定の
荷重変動に対して、常に安定した軸方向の応力が圧電体
よりなる圧力センサに加わることとなる。また、圧力セ
ンサを円環状に形成し、その圧力センサの中空部に、圧
力センサの出力を取出すための出力取出用リード線およ
び電気アクチュエータを通電するための通電用リード線
を貫通させている。このため、ロッドの肉厚が不均一と
なったり、ロッドの圧力センサ収納部材の軸心に対して
圧力センサの設置位置が偏心したりしないので、圧力セ
ンサの出力のばらつきが解消される。そして、ロッド内
に電気アクチュエータと圧力センサとを離して収納して
いるので、圧力センサが電気アクチュエータの軸方向の
作動力による影響を受けない。

［考案の効果］ 本考案のショックアブソーバは前記技術手段および前記
作用によりつぎの効果を奏する。

ロッドに加わる一定の荷重変動に対して、常に安定した
軸方向の応力が圧力センサに加わり、圧力センサの出力
のばらつきを解消できるとともに、圧力センサが電気ア
クチュエータの軸方向の作動力による影響を受けないの
で、ロッドに加わる一定の荷重変動に対して、常に安定
した圧力センサの出力を得ることができる。

［実施例］ 本考案のショックアブソーバを図に示す実施例に基づき
説明する。

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例を示す。第１
図は減衰力可変ショックアブソーバを示し、第２図は減
衰力可変ショックアブソーバの要部を示す。

減衰力可変ショックアブソーバ１は、フロントサスペン
ション（図示せず）およびリアサスペンション（図示せ
ず）にそれぞれ２つずつ取付けられている。

ショックアブソーバ１は、チューブ２、ロッド３、圧力
センサ７、出力取出用リード線８、通電用リード線９お
よびベースシェル10を有する。

チューブ２およびベースシェル10は、筒状を呈し、一方
の部材としての車輪に連動する部材（図示せず）に連結
され、内部に後述するピストン６により区画形成される
第１油室21と第２油室22とを有する。また、チューブ２
の上端部分には、ロッド３をセンタリングするととも
に、ロッド３の過大な図示上方への変移を阻止するロッ
ドガイド23が嵌め込まれている。さらに、チューブ２の
下端部分には、２種類の弁体24、25および連通孔26を有
する円盤体27が嵌め込まれている。

ロッド３は、他方の部材としての車体（図示せず）に連
結されている。ロッド３は、ロッド本体４、可変手段５
およびピストン６からなり、これらは一体的に組付けら
れている。

ロッド本体４は、筒状を呈し、第１収納部分41、第２収
納部分42および挿通部分43を有し、第１収納部分41、第
２収納部分42、挿通部分43の順に径が細くなっている。

第１収納部分41は、内部に後述する可変手段５の圧電体
51を収納する圧電体収納部である。

第２収納部分42は、内部に圧力センサ７を収納する圧力
センサ収納部である。そして、第２収納部分42は、肉厚
が均一な形状つまり外周面および内周面に径方向に突出
する突起部分のない形状をしており、内部に圧力センサ
７を収納している。また、第２収納部分42は、内周にね
じ部44を有する。

挿通部分43は、内部に出力取出用リード線８および通電
用リード線９を挿通している。

可変手段５は、圧電体51、ピストンロッド52、倍力機構
53、プランジャ54および弁体55を有する。圧電体51は、
本発明の電気アクチュエータであって、圧電素子と電極
板とが交互に多数積層され、制御装置（図示せず）より
供給される電圧に応じて軸方向に伸縮変移する圧電アク
チュエータである。ピストンロッド52は、圧電体51の軸
方向の伸縮変移により軸方向に変移する。倍力機構53
は、ピストンロッド52の軸方向の変移を増大してプラン
ジャ54を軸方向に変移させる。プランジャ54は、軸方向
の変移に応じて弁体55を軸方向に変移させて、後述する
連通路61の開口度合を変化させる。

ピストン６は、複数種の部材からなり、第１油室21と第
２油室22とを区画形成するとともに、第１油室21と第２
油室22とをピストン６をバイパスして連通する連通路61
を具備する。ピストン６の先端部分62は、第１油室21の
圧力と第２油室22の圧力との差圧を受けることにより、
この差圧に比例した荷重が加わる。

圧力センサ７は、円環状に形成され、内部に出力取出用
リード線８および通電用リード線９が貫通する中空部を
有している。該圧力センサ７は、円環状に形成された２
つの電極板、および該２つの電極板の間に配された円環
状の圧電素子（圧電体）から構成され、軸方向に応力が
発生するとその応力に応じて電気信号を制御装置に送
る。この圧力センサ７は、上側端面がプレート71を介し
てロッド本体４の第２収納部分42の上側壁に当接し、下
側端面がリテーナ72を介してスクリュー73に当接してい
る。なお、圧力センサ７は、２つの電極板や圧電素子が
径方向にずれることを防止するために、２つの電極板や
圧電素子が筒状部材74に保持されている。

プレート71は、略円環状を呈し、ロッド本体４の第２収
納部分42の上側壁に当接する上側当接面、および圧力セ
ンサ７の上側端面に当接する下側当接面が平滑に形成さ
れている。

リテーナ72は、筒状を呈し、圧力センサ７の下側端面に
当接する上側当接面が平滑に形成れ、スクリュー73に当
接する下側当接面が球面とされている。

スクリュー73は、略円環状を呈し、リテーナ72の下側当
接面に当接する上側当接面が球面とされている。また、
スクリュー73の外周には、第２収納部分42のねじ部44に
螺合するねじ部75が形成されている。

ここで、圧力センサ７のロッド本体４への組付方法を説
明する。

上側当接面がロッド本体４の第２収納部分42の上側壁に
当接するようにプレート71を装着した後、上側端面がプ
レート71の平滑な下側当接面に当接するように圧力セン
サ７を装着する。そして、上側当接面が圧力センサ７の
下側当接面に当接するようにリテーナ72を装着した後
に、ねじ部75を第２収納部分42のねじ部44に螺合させな
がらスクリュー73をねじ込む。

このとき、スクリュー73は、ロッド本体４に対しねじ部
75によりねじ結合されるため、ロッド本体４の軸方向に
対してやや傾斜しながら、第２収納部分42内にねじ込ま
れるが、リテーナ72の下側当接面とスクリュー73の上側
当接面とは球面状に形成され、これらの球面状の面同士
が当接しているので、常にリテーナ72の平滑な上側面は
軸方向に対して直交方向に位置する。また、プレート71
の下側面も軸方向に対して直交方向に位置するため、プ
レート71とリテーナ72とに挟持される圧力センサ７も軸
方向に対して直交方向に位置する。このため、スクリュ
ー73により圧力センサ７をロッド本体４に固定したこと
により生じる圧力センサ７への荷重もセンサ周方向で均
一となるので、ロッド３に加わる一定の荷重変動に対し
て、常に安定した軸方向の応力が圧力センサ７に発生す
ることとなる。

出力取出用リード線８は、圧力センサ７の出力を制御装
置に取出すためのものである。通電用リード線９は、制
御装置からの電気信号を圧電体51へ送るためのものであ
る。

また、出力取出用リード線８および通電用リード線９
は、圧力センサ７の下側の電極板および可変手段５より
圧力センサ７の中空部を貫通し、上端部分が防水コネク
タ81に接続されており、上側部分が防水ゴムブッシュ82
に保護されており、下側部分がロッド本体４の第２収納
部分42および挿通部分43に封入された絶縁グリス83に埋
設されている。このため、ロッド本体４内での結露や外
部からの水の浸入による出力取出用リード線８および通
電用リード線９のリークによって、圧力センサ７の出力
の低下および圧電体51に供給する電圧値の低下を防止で
きる。さらに、出力取出用リード線８および通電用リー
ド線９の中間部分をハーネス保護チューブ84により被覆
することによって、出力取出用リード線８および通電用
リード線９の被覆の剥がれによるリークを防止し、クラ
ンプ85により出力取出用リード線８および通電用リード
線９の中間部分の一部を固着することによって、出力取
出用リード線８および通電用リード線９の揺動を防止し
ている。

ベースシェル10は、筒状を呈し、車輪に連動する一方の
部材（図示せず）に連結され、内部にショックアブソー
バ１を収納している。また、ベースシェル10は、その内
周壁とロッド本体４の外周との間にリザーバ室11を形成
している。

本実施例のショックアブソーバ１の作動を第１図ないし
第３図に基づき説明する。

車両が走行する際に、車輪が突起または穴に差し掛かる
と、車輪はバウンドないしリバウンドし、チューブ２お
よびベースシェル10に対してロッド３が軸方向に相対的
に変形する。そのロッド３の位置に応じて第１油室21の
圧力と第２油室22の圧力との差圧に比例した荷重がロッ
ド３のピストン６に加わるため、その荷重に比例した軸
方向の応力がロッド３に発生する。

また、ロッド３に加わる応力により第２収納部分42の断
面形状に応じて定まる量だけ、第２収納部分42が収縮ま
たは伸長する。第２収納部分42が所定量だけ軸方向に収
縮または伸長すると、第２収納部分42の内壁と第２収納
部分42の側壁に螺合されたスクリュー73との間の長さが
所定量だけ軸方向に収縮または伸長するため、プレート
71とリテーナ72との間の長さも収縮または伸長するの
で、そのプレート71とリテーナ72との間の収縮または伸
長量に応じた軸方向の応力が圧力センサに発生する。

なお、ロッド３のロッド本体４の第２収納部分42は、肉
厚が均一に構成されているので、従来のようにロッド３
に加わる軸方向の荷重が突起部分で分散したり、突起部
分が軸方向に過剰に振動したりすることが全くない。ま
た、圧力センサ７を迂回して出力取出用リード線８およ
び通電用リード線９を配するとロッド３のロッド本体４
の第２収納部分42の肉厚が不均一となって圧力センサ７
の出力がばらつくが、この実施例では、圧力センサ７を
円環状に形成し、その圧力センサ７の中空部を貫通する
ように出力取出用リード線８および通電用リード線９を
配している。このため、ロッド３のロッド本体４の第２
収納部分42の肉厚が不均一となったり、第２収納部分42
の軸心に対して圧力センサ７の設置位置が偏心したりし
ないので、圧力センサ７の出力のばらつきを解消でき
る。そして、ロッド３のロッド本体４の第１収納部分41
内に圧電体51を収納し、第２収納部分42内に圧力センサ
７を収納することにより、圧電体51と圧力センサ７とが
所定距離だけ離れて設置されるので、圧力センサ７が圧
電体51の作動（印加電圧に応じた伸縮変移）の影響を受
けない。したがって、このような簡素な形状の第２収納
部分42に収納された圧力センサ７には、ロッド３に加わ
る一定の荷重変動に対して、常に安定したロッド３に加
わる荷重の一定の比率の分力を受けるので、常に安定し
た軸方向の応力が発生することとなる。

このように、圧力センサ７に軸方向の応力が発生する
と、第３図のイ）に示すように、圧力センサ７からロッ
ド３に加わる一定の荷重変動に対して、常に安定した電
気信号が出力される。

圧力センサ７から出力される電気信号があるレベル
（Ｌ）を越えた時、車輪が突起または穴に差し掛かった
時であると制御装置が判断する。このとき、制御装置
は、第３図のロ）に示すように、圧電体51を通電するこ
とにより、所定の電圧を圧電体51に印加する。所定の電
圧が印加された圧電体51は、ロッド３の軸方向に所定長
さだけ伸長して、ピストンロッド52を軸方向に所定長さ
だけ図示下方に変移させる。そして、倍力機構53でピス
トンロッド52の軸方向の変移を増大してプランジャ54を
図示下方に変移させる。プランジャ54が変移によって、
弁体55を下方に変移させる。

このため、連通路61が開口したチューブ２内の第１油室
21と第２油室22とが連通することによって、第３図の
ハ）に示すように、ショックアブソーバ１の減衰力が所
定時間（Ｔ）だけソフトになる。

ここで、制御装置は、ショックアブソーバ１の減衰力を
ソフトにしている所定時間（Ｔ）を車速や突起または穴
の大きさに応じて決定する。

ショックアブソーバ１の減衰力をソフトにしてから所定
時間（Ｔ）経過した（車輪が突起または穴を通過した）
後に、制御装置は、車体の後揺れを抑制するために瞬時
に、第３図のロ）に示すように、圧電体51への通電を停
止する。

このため、圧電体51は、伸長した分だけ収縮することに
よって、弁体55が軸方向に変移するので、チューブ２内
の第１油室21と第２油室22との連通が阻止されて、第３
図のハ）に示すように、ショックアブソーバ１の減衰力
がハードに戻る。

このように、本実施例は、車両が平坦な舗装路を走行し
ているときのショックアブソーバ１の減衰力をハードに
設定することによって、操縦の安定性を確保することが
できる。また、車両が突起または穴を有する凸凹道を走
行しているときのショックアブソーバ１の減衰力をソフ
トに設定することによって、車両乗員の乗り心地を向上
させることができる。

さらに、ロッド本体４の第２収納部分42の肉厚が均一に
構成されているので、ロッド３に加わる一定の荷重変動
に対して、常に安定した軸方向の応力が圧力センサ７に
発生するので、圧力センサ７の出力のばらつきを確実に
減少できる。このため、本実施例のように本考案のショ
ックアブソーバ１を車両４輪全てに取付けた場合に、４
つのショックアブソーバ１の圧力センサ７の出力に応じ
て、ショックアブソーバ１の減衰力の制御をあらゆる路
面状況に対応させることができる。

つぎの第４図は本考案の第２実施例を表す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す） 第１実施例の圧力センサ７においては、２つの電極板、
および該２つの電極板の間に配された圧電素子から構成
したが、本実施例の圧力センサ７においては、円環状の
圧電素子と円環状の電極板とを交互に多数積層して出力
を増大させた。このようにすることによって、突起また
は穴の形状の大小に拘らず細やかなショックアブソーバ
１の減衰力の制御を行うことができる。

［変形例］ 本実施例では、ショックアブソーバの減衰力の制御を２
段階に制御していたが、ショックアブソーバの減衰力の
制御を３以上の多段階に制御しても良い。

本実施例では、チューブを車輪に連動する部材に連結
し、ロッドを車体に連結したが、チューブを車体に連結
し、ロッドを車輪に連動する部材に連結しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例を示す。第１
図は減衰力可変ショックアブソーバを示す断面図、第２
図は減衰力可変ショックアブソーバの要部を示す断面
図、第３図はショックアブソーバの減衰力制御のタイム
チャートである。 第４図は本考案の第２実施例を示す。第４図は減衰力可
変ショックアブソーバの要部を示す断面図である。 図中 １……減衰力可変ショックアブソーバ、２……チュー
ブ、３……ロッド、４……ロッド本体、６……ピスト
ン、７……圧力センサ、８……出力取出用リード線、９
……通電用リード線、21……第１油室、22……第２油
室、41……第１収納部分（圧電体収納部）、42……第２
収納部分（圧力センサの収納部）、51……圧電体（電気
アクチュエータ）

フロントページの続き (72)考案者 安池 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−6238（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の部材に連結されたチューブと、 該チューブ内を第１油室と第２油室とに区画するピスト
   ンと、 前記チューブ内で軸方向に変位可能に収納され、一端が
   他方の部材に連結されるとともに、他端が前記ピストン
   に連結されたロッドと、 該ロッド内に収納され、前記ロッドに加わる荷重を検出
   する圧電体よりなる圧力センサと、 該圧力センサの出力を取出すための出力取出用リード線
   と、 前記ロッド内において前記圧力センサより離して収納さ
   れて軸方向に作動力を発生する電気アクチュエータと、 該電気アクチュエータに通電するための通電用リード線
   と を備えたショックアブソーバにおいて、 前記圧力センサは、円環状に形成され、内部を前記出力
   取出用リード線および前記通電用リード線が貫通する中
   空部を有するとともに、 前記ロッドは、肉厚がほぼ均一とされた圧力センサ収納
   部を有することを特徴とするショックアブソーバ。