JPH09184528A

JPH09184528A - 振動緩衝装置及びその設計方法

Info

Publication number: JPH09184528A
Application number: JP35382595A
Authority: JP
Inventors: Shin Takehara; 伸竹原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】実用性を損なうことなく、振動周波数によっ
て減衰特性を可変とすることができる振動緩衝装置を提
供する。【解決手段】少なくとも二つの液室と、これら各液室
の有効断面積に比して小さい通過断面積を有し二つの液
室間を連通させる所定長さのロングオリフィス２６と、
該ロングオリフィス２６および上記各液室内の圧力変化
に関係しない外部に併設された所定バネ定数のコイルバ
ネ３とを備え、上記ロングオリフィス２６内の液体の共
振周波数が、所定周波数の振動を抑制するように、ロン
グオリフィス２６の通過断面積と長さとが設定されてい
ることを特徴とする。

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、振動緩衝装置及
びその設計方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車等の車両のサスペ
ンション装置などに用いられる振動緩衝装置（所謂、シ
ョックアブソーバ）としては、所定バネ係数のコイルバ
ネと流体（例えばオイル）の粘性を利用して減衰作用を
行わせるダンパとを併設したものが幅広く採用されてい
る。そして、かかるタイプのダンパとしては、中空筒状
のシリンダ内をピストンで二つの液室に仕切るととも
に、このピストンに固定オリフィスを設けておき、シリ
ンダ側もしくはピストン軸（ピストンロッド）側に振動
入力があった場合には、両液室内に充填された作動液を
上記オリフィスを通じて流通せしめることにより、所定
の減衰力を得るようにしたものが、一般に良く知られて
いる。

【０００３】かかる従来タイプのダンパでは、得られる
減衰力は、固定オリフィスを通過する作動液の流速、換
言すれば、オリフィス径（オリフィスの通過断面積）お
よびオリフィス長さとピストンの移動速度によって決定
される。すなわち、ダンパの減衰特性は、ピストンに設
けた固定オリフィスのオリフィスサイズに依存して定ま
ることになる。従って、このオリフィスサイズを変更す
ることによって減衰特性を変えることができる。しかし
ながら、このようにオリフィスサイズを変更して減衰特
性を調節した場合でも、振動の周波数に対する依存性は
なく、従って、周波数の低い振動に対する場合でも、周
波数の高い振動に対する場合でも、減衰係数は一定であ
る。

【０００４】一方、例えば、車両のサスペンション装置
の場合、基本的には、良好な乗り心地を確保するために
路面からの振動を遮断する機能と、車両旋回時などにお
ける車体の姿勢変化を抑制する機能とが要求される。従
来、これらの機能を両立させるべく、サスペンション装
置のバネ特性や減衰特性等の各特性を設定するようにし
ているが、これら各特性と要求される各機能とは相互に
複雑に関係し合っており、かかる関係の中には二律背反
するものも存在する。すなわち、サスペンション装置の
各特性の設定に際しては、各種機能を両立して満足させ
る最適値が本来的に見いだせない場合が少なくなく、か
かる特性については、各機能あるいは一部機能の満足度
をある程度犠牲にしつつ、一定の妥協点を見い出して設
定するようにしている。

【０００５】例えば、車両の乗り心地のみに着目して
も、入力される振動の周波数によって以下のような種々
のタイプがあり、これらの間についても、互いに二律背
反するものがある。イ）フワフワ感：約１Ｈｚ程度のソフトな感じの低
周波振動で、所謂バネ上共振域で生じる。ロ）突き上げ感：約４〜８Ｈｚ付近の振動で、乗員
がショック感を受け易い周波数域である。この周波数域
は、人の振動に対する感度が高く、振動レベルを特に低
く抑えることが求められる。ハ）ブルブル感：約１０Ｈｚ付近のブルブルした感
じの振動で、所謂バネ下共振域で生じる。ニ）ゴツゴツ感：約１０Ｈｚを越え約５０Ｈｚ程度
までのゴツゴツした硬い感じの振動で、バネ下共振域を
越える周波数領域で生じる。

【０００６】尚、図２０は、従来のサスペンション装置
を備えた一般的な自動車における振動系の１輪モデル図
であり、路面変動に対して所定のバネ係数のバネ作用を
有するタイヤ９'を車体に懸下するためのサスペンショ
ン装置１'は、ダンパとコイルバネとを備え、所定の減
衰係数とバネ係数を有しており、その上側に所謂バネ上
質量ｍ₃'を支持する一方、バネ下質量ｍ₁'を車体側に懸
下している。また、図２１のグラフは、上記イ〜ニで表
される乗り心地性に関する振動特性を、周波数（横軸）
と振動レベル（縦軸）の関係として示したものである。

【０００７】上記イ〜ニの乗り心地性の向上を図るに際
して、サスペンション装置のバネ特性は、積載時の車高
や車両旋回時の姿勢変化等にも影響を及ぼすので一定と
し、サスペンション装置の減衰特性のみを変化させて対
応することを考えた場合、定性的には、減衰特性をそれ
ぞれ以下のように設定することが望ましい。イ）フワフワ感：高減衰（減衰力：大）ロ）突き上げ感：低減衰（減衰力：小）ハ）ブルブル感：減衰特性に関して最適値があるニ）ゴツゴツ感：低減衰（減衰力：小）従って、この場合、例えば、ＡとＢ及びＤとでは、相反
する設定が求められることになる。

【０００８】このような問題に関連して、例えば，特開
昭６２−２４０４６号公報（以下、これを従来技術１と
いう），実公昭６２−１２９２６号公報（以下、これを
従来技術２という）あるいは特開昭６０−１５５０２５
号公報（以下、これを従来技術３という）には、液体共
振を利用することにより、特定の振動周波数領域におい
てのみ高い減衰力を得ることができるようにしたものが
開示されている。かかる構成を採用することにより、例
えば、バネ上共振周波数領域あるいはバネ下共振周波数
領域など、特定の周波数領域においてのみ高い減衰力を
発生させ、その他の周波数領域では減衰力を低く制限す
るように設定することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１の場合には、ダンパが２個必要であるので、コ
スト高になるとともに、実機へのレイアウト面でも、実
用的でないという問題があった。また、上記従来技術２
および従来技術３の場合には、圧力変化を受けて変形あ
るいは変位する弾性体（あるいは可動隔壁）が、ダンパ
液室内の圧力変化の影響を受ける箇所に配設されている
関係上、ダンパ液室内の圧力変動が比較的ゆっくりした
ものである場合には、弾性体が変形するため圧力変化が
発生せずにガタ要素となる。このため、車両のサスペン
ション装置に適用した場合には、例えば、操舵量が小さ
い領域等において車体のふらつきが生じるなど、実用化
することが難しい、という問題があった。

【００１０】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、実用性を損なうことなく、振動周波数によって
減衰特性を可変とすることができる振動緩衝装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明(以下、第１の発明という)は、少なくとも
二つの液室と、これら各液室の有効断面積に比して小さ
い通過断面積を有し二つの液室間を連通させる所定長さ
の連通路と、該連通路および上記各液室内の圧力変化に
関係しない外部に併設された所定バネ定数の弾性体とを
備え、上記連通路内の液体の共振周波数が、所定周波数
の振動を抑制するように、連通路の通過断面積と長さと
が設定されていることを特徴としたものである。

【００１２】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、上記
所定周波数が、振動緩衝装置のバネ下共振周波数である
ことを特徴としたものである。

【００１３】更に、本願の請求項３に係る発明(以下、
第３の発明という)は、車両のサスペンション装置に組
み込まれる振動緩衝装置であって、少なくとも二つの液
室と、これら各液室の有効断面積に比して小さい通過断
面積を有し二つの液室間を連通させる所定長さの連通路
と、該連通路および上記各液室内の圧力変化に関係しな
い外部に併設された所定バネ定数の弾性体とを備え、上
記連通路内の液体の共振周波数が、所定周波数の振動を
抑制するように、連通路の通過断面積と長さとが設定さ
れていることを特徴としたものである。

【００１４】また、更に、本願の請求項４に係る発明
(以下、第４の発明という)は、上記第３の発明におい
て、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数の振動を抑制するように、連通路の
通過断面積と長さとが設定されていることを特徴とした
ものである。

【００１５】また、更に、本願の請求項５に係る発明
(以下、第５の発明という)は、上記第３または第４の発
明において、上記各液室のうちの少なくとも二つの液室
間には、振動緩衝装置の減衰力を設定するオリフィスが
設けられており、該オリフィスの設定に基づいて、上記
連通路の通過断面積と長さとが設定されていることを特
徴としたものである。

【００１６】また、更に、本願の請求項６に係る発明
(以下、第６の発明という)は、上記第５の発明におい
て、上記減衰力が比較的高く設定され、かつ、上記連通
路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置のバネ下共振
周波数よりも高くなるように設定されていることを特徴
としたものである。

【００１７】また、更に、本願の請求項７に係る発明
(以下、第７の発明という)は、上記第５の発明におい
て、上記減衰力が比較的高く設定され、かつ、上記連通
路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置のバネ下共振
周波数よりも低くなるように設定されていることを特徴
としたものである。

【００１８】また、更に、本願の請求項８に係る発明
(以下、第８の発明という)は、上記第５の発明におい
て、上記減衰力が比較的低く設定され、かつ、上記連通
路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置のバネ下共振
周波数に略一致するように設定されていることを特徴と
したものである。

【００１９】また、更に、本願の請求項９に係る発明
(以下、第９の発明という)は、上記第１〜第８の発明の
いずれか一において、少なくとも二つの液室を有するシ
リンダを備えたダンパが設けられており、上記連通路
は、上記シリンダ内に該シリンダの長手方向における中
心軸回りに螺旋状に設けられていることを特徴としたも
のである。

【００２０】また、更に、本願の請求項１０に係る発明
(以下、第１０の発明という)は、少なくとも二つの液室
と、これら各液室の有効断面積に比して小さい通過断面
積を有し二つの液室間を連通させる所定長さの連通路
と、該連通路および上記各液室内の圧力変化に関係しな
い外部に併設された所定バネ定数の弾性体とを備えると
ともに、上記各液室のうちの少なくとも二つの液室間に
は、振動緩衝装置の減衰力を設定するオリフィスが設け
られ、上記連通路内の液体の共振周波数が、所定周波数
の振動を抑制するように、連通路の通過断面積と長さと
が設定される、車両のサスペンション装置に組み込まれ
る振動緩衝装置の設計方法であって、上記オリフィスの
設定に基づいて、上記連通路の通過断面積と長さとを設
定することを特徴としたものである。

【００２１】また、更に、本願の請求項１１に係る発明
(以下、第１１の発明という)は、上記第１０の発明にお
いて、上記減衰力が比較的高く設定されている場合に
は、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも高くなるように設定すること
を特徴としたものである。

【００２２】また、更に、本願の請求項１２に係る発明
(以下、第１２の発明という)は、上記第１０の発明にお
いて、上記減衰力が比較的高く設定されている場合に
は、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも低くなるように設定すること
を特徴としたものである。

【００２３】また、更に、本願の請求項１３に係る発明
(以下、第１３の発明という)は、上記第１０の発明にお
いて、上記減衰力が比較的低く設定されている場合に
は、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数に略一致するように設定することを
特徴としたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、例
えば、自動車のサスペンション装置に適用した場合につ
いて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。具体的
な実施の形態の説明に先立って、本実施の形態に係る振
動緩衝装置の基本的な構造およびその作動原理を説明す
る。図１は、本実施の形態に係る振動緩衝装置としての
自動車のサスペンション装置１の概略構成を示す斜視図
である。この図に示すように、上記サスペンション装置
１は、路面から入力される振動を後述する構成および作
動原理により減衰するダンパ２と、該ダンパ２と同軸に
配設された所定バネ係数のコイルバネ３と、ステアリン
グナックル７等を介してホイールハブ６を支持するサス
ペンションアーム５とを備えており、上記ダンパ２の下
端部はステアリングナックル７の上端部に連結されてい
る。そして、このダンパ２の上端部を、マウントラバー
４を介して車体（不図示）に固定することにより、ホイ
ールハブ６に取り付けられる車輪（不図示）を、本サス
ペンション装置１によって車体に対し懸下することがで
きるようになっている。

【００２５】本実施の形態では、上記サスペンション装
置１は、以下に詳しく説明するように、液体共振を利用
することにより、特定の振動周波数領域においてのみ高
い減衰力を得ることができるようになっている。以下、
上記ダンパ２の基本構造およびサスペンション装置１の
基本的な作動原理について説明する。図２は、ダンパ２
の基本構造を模式的に示した構造説明図であるが、この
図に示すように、上記ダンパ２は、互いに同軸に配置さ
れた底付き円筒状の内筒２１Ａと外筒２１Ｂとで構成さ
れた中空円筒状のシリンダ２１と、該シリンダ２１の内
部（つまり内筒２１Ａの内側）に配設されたピストン２
２とを備え、該ピストン２２は、シリンダ２１の上端側
を閉塞するロッドシール２５を挿通するピストンロッド
２２ｒの端末に固定されている。また、上記内筒２１Ａ
の底部には、ベースバルブ２４が設けられている。

【００２６】上記ピストンロッド２２ｒはロッドシール
２５に対して、また、ピストン２２は内筒２１Ａに対し
て、それぞれ、液密にシールされた状態で摺動し得るよ
うになっており、シリンダ２１の内部（つまり内筒２１
Ａの内部）は、ピストン２２によって第１液室２７と第
２液室２８とに仕切られている。そして、これら二つの
液室２７,２８と、内筒２１Ａと外筒２１Ｂとの間に形
成された空間部２９（リザーバ室）には、所定の液体
（オイル）が充填されるとともに、リザーバ室２９の上
部には、所定の気体（本実施の形態では、例えば窒素ガ
ス）が所定量封入されて溜まっている。

【００２７】本実施の形態では、このリザーバ室２９の
例えば下部に、該リザーバ室２９と第２液室２８とを連
通させる連通路としてのロングオリフィス２６が配設さ
れている。該ロングオリフィス２６は、これにより連通
される液室（第２液室２８およびリザーバ室２９）の有
効断面積に比して十分に小さい断面積の管を、内筒２１
Ａ若しくは外筒２１Ｂの壁面に沿って螺旋状に曲げ加工
して形成されている。尚、液室２８,２９の有効断面積
とは、ピストン２２の移動によって実際に押しのけられ
る液体の体積に対応する各液室２８,２９の断面積を言
い、実際には、シリンダ２１の中心線に直交する面内に
おける各液室２８,２９の断面積がこれに相当する。ロ
ングオリフィス２６を上述のように螺旋状に形成するこ
とにより、限られたスペースにおいて該ロングオリフィ
ス２６の長さをより長く確保することが可能になる。

【００２８】図１２は、上記図２でモデル化して表され
たダンパ２の具体的な構成を示す縦断面説明図である
が、この図から良く分かるように、ピストン２２には、
第１液室２７と第２液室２８とを連通させる斜め方向に
延びる複数の固定オリフィス２２ａ,２２ｂが設けられ
ている。また、上記ピストン２２の上下の端面には、例
えばゴム等の弾性体でなるシール体２３ａ,２３ｂがそ
れぞれ配設されている。

【００２９】そして、ピストン２２がシリンダ２１に対
して相対的に下降した際には、第２液室２８からオリフ
ィス２２ａを介して作動油が第１液室２７に向かって流
入する。このとき、上面側のシール体２３ａは、その端
部がめくれ上がって作動油の第１液室２７への流入を許
容する。一方、下面側のシール体２３ｂは、第２液室２
８側からの流体圧力でピストン２２の下端面に押圧さ
れ、オリフィス２２ｂを閉塞するようになっている。ま
た、ピストン２２がシリンダ２１に対して相対的に上昇
した際には、上記の場合とは逆に、作動油は、オリフィ
ス２２ｂを介して、第１液室２７から第２液室２８側へ
流入する。すなわち、上記固定オリフィス２２ａ,２２
ｂは、シール体２３ａ,２３ｂと組み合わされて、それ
ぞれ、所謂ワンウェイバルブ（一方弁）と同様の作用を
行うようになっている。

【００３０】更に、上記内筒２１Ａの底部のベースバル
ブ２４には、所定サイズの固定オリフィス２４ａが設け
らており、ピストン２２がシリンダ２１に対して相対的
に下降した際には、作動油が、このオリフィス２４ａを
介して、第２液室２８からリザーバ室２９側に向かって
流れ、ロングオリフィス２６を通過してリザーバ室２９
内に流入する。一方、ピストン２２がシリンダ２１に対
して相対的に上昇した際には、上記の場合とは逆に、作
動油は、リザーバ室２９からロングオリフィス２６及び
固定オリフィス２４ａを順次介して、第２液室２８内に
流れ込むようになっている。尚、上記ロングオリフィス
２６の通過断面積あるいは長さによっては、このロング
オリフィス２６だけで十分な絞り作用を行わせることが
できるので、かかる場合には、上記固定オリフィス２４
ａを（つまり、ベースバルブ２４自体を）無くすること
も可能である。

【００３１】次に、上記ダンパ２が組み込まれたサスペ
ンション装置１の基本的な作動原理について説明する。
図３は、上記サスペンション装置１を備えた自動車の１
輪についての振動系をモデル化して示した１輪モデル図
である。この図に示された各符号は、それぞれ以下の内
容を表している。・ｍ₁：バネ下質量・ｍ₂：バネ上質量・Ｋ₁：タイヤバネの（タイヤによるバネ作用の）バネ
定数・Ｋ₂：サスペンションバネ（コイルバネ３）のバネ定
数・Ｃ₂：サスペンションバネ（コイルバネ３）の減衰係
数・Ｋ₃：マウントラバー４のバネ定数・Ｃ₃：マウントラバー４の減衰係数・Ａ：ピストン２２の断面積，リザーバ室２９の断面
積・ａ：ロングオリフィス２６の通過断面積・Ｌ：ロングオリフィス２６の長さ・Ｋ₀：リザーバ室２９の（該室内のガスによるバネ作
用の）バネ定数・Ｃ₀：リザーバ室２９の（該室内のガスによる減衰作
用の）減衰係数・ρ ：流体密度（オイル密度）・Ｘ₀：路面変位・Ｘ₁：バネ下変位・Ｘ₂：マウント部の変位・Ｘ₃：バネ上変位・ｙ₀：流体（ロングオリフィス２６内の流体の）質量
変位・Ｐ₀：リザーバ室２９内の圧力・Ｐ₂：シリンダ２１内の圧力

【００３２】上記図３のモデル図より、次の各式が得ら
れる。ｍ₀＝ρａＬ … ｍ₀・Δ²ｙ₀＝ａ（Ｐ₂−Ｐ₀） … Ｐ₀Ａ＝Ｋ₀Ｚ₀＋Ｃ₀・ΔＺ₀ … ａｙ₀−ＡＺ₀＝０ … ａｙ₀＋Ａ（Ｘ₂−Ｘ₁）＝０ … 尚、上記の各式において、ｍ₀，Δ及びΔ²は、それぞれ
以下の内容を表している。・ｍ₀：ロングオリフィス２６内の流体質量・Δ ：時間tによる１回微分（例えば、Δｙ₀＝ｄｙ₀／
ｄｔ）・Δ²：時間tによる２回微分（例えば、Δ²ｙ₀＝ｄ²ｙ₀
／ｄｔ²）

【００３３】上記式〜より、シリンダ２１が発生す
る力（Ｐ₂Ａ）を求めると、次式のようになる。Ｐ₂Ａ＝ｍ₀（Ａ／ａ）Δ²ｙ₀＋Ｃ₀Δｙ₀＋Ｋ₀ｙ₀ … ここに、ｙ₀は、ロングオリフィス２６内の流体質量の
変動を表しているが、ピストン２２の断面積Ａに比べて
ロングオリフィス２６の通過断面積ａは小さく設定され
ているので、ｙ₀は、この面積比だけ増速されている。
そこで、等価な変動に変換するために、次式により、
ｙ₀を等価変位Ｙ₀に変換する。Ｙ₀＝（ａ／Ａ）ｙ₀ … 式及びより、次式が導かれる。Ｐ₂Ａ＝ｍ₀（Ａ／ａ）²Δ²Ｙ₀＋Ｃ₀ΔＹ₀＋Ｋ₀Ｙ₀ … ここで、Ｍ₀＝ｍ₀（Ａ／ａ）² … とおいて、上記式を書き換えると、次式10が得られ
る。Ｐ₂Ａ＝Ｍ₀Δ²Ｙ₀＋Ｃ₀ΔＹ₀＋Ｋ₀Ｙ₀ … 10

【００３４】上記10式は、シリンダ２１が発生する力
（Ｐ₂Ａ）に関しては、流体質量は等価的にＭ₀と考える
ことができることを示している。つまり、実際の流体質
量に対して、ロングオリフィス２６の断面積に対するピ
ストン２２の断面積の断面積比の２乗倍された大きな質
量が作用しているのと等価である。例えば、ρ＝０.９
×１０^-6，ａ＝１２.５，Ａ＝４９０，Ｌ＝２５０の数
値例を当てはめて計算すると、ｍ₀＝２.８×１０^-3とな
り、等価流体質量Ｍ₀は、Ｍ₀＝４.３となる。すなわ
ち、この場合には、２.８ｇの流体質量が等価的に４.３
ｋｇの影響を及ぼすことを示している。

【００３５】このように、流体質量は小さくても。大き
な質量が作用しているのと同等な影響を及ぼすので、バ
ネ下部分のように大きな質量の振動を抑制するのに十分
な力を生み出すことが可能になる。つまり、等価的に大
きな質量の振動がシリンダ２１内部の圧力変動を発生さ
せ、車体に伝達される振動を打ち消すように作用するた
め、車体振動を改善することができるのである。また、
上記式は、サスペンション変位と流体質量変位との比
が一定であることを示している。つまり、流体の変動は
サスペンションの変動に規定されており、流体変動のみ
が独立した挙動を示すことはない。一方、サスペンショ
ンバネは、バネ上とバネ下とに取り付けられているの
で、流体質量とサスペンションバネは、一定の比で運動
することになる。従って、この系で決定される固有振動
数を有しており、この振動を利用してバネ下の振動を抑
制することが可能となる。

【００３６】ここで、車両の振動は以下の式で表すこと
ができる。Ｍ₁Δ²Ｘ₁＋Ｃ₂（ΔＸ₁−ΔＸ₂）＋Ｋ₂（Ｘ₁−Ｘ₂）＋Ｋ₁（Ｘ₁−Ｘ₀）＋Ｐ₂Ａ＝０ … 11 Ｃ₂（ΔＸ₂−ΔＸ₁）＋Ｋ₂（Ｘ₂−Ｘ₁）＋Ｃ₃（ΔＸ₂−ΔＸ₃）＋Ｋ₃（Ｘ₂−Ｘ₃）−Ｐ₂Ａ＝０ … 12 Ｍ₃Δ²Ｘ₃＋Ｃ₃（ΔＸ₃−ΔＸ₂）＋Ｋ₃（Ｘ₃−Ｘ₂）＝０ … 13 車両の乗り心地特性（Ｈｓ）を次式14で定義すると、上
述のように、流体共振周波数をバネ下共振周波数にほぼ
一致させた場合におけるＨｓは、式〜13より、図４に
おける実線のグラフとして表すことができる。Ｈｓ＝Δ²Ｘ₂／Ｘ₀ … 14

【００３７】図４における破線のグラフは、ロングオリ
フィス２６による流体共振作用のない従来のダンパを用
いた場合の乗り心地特性を示している。図４の実線グラ
フと破線グラフとを比較して良く分かるように、本実施
の形態に係るダンパ２を用い、流体共振周波数をバネ下
共振周波数にほぼ一致させることにより、このバネ下共
振周波数域の振動が抑制され、車両の乗り心地特性（Ｈ
ｓ）を向上させることができる。尚、ここで、バネ下共
振周波数とは、タイヤバネとサスペンションバネとをバ
ネ系としたバネ下質量の共振を言う。また、流体共振周
波数とは、サスペンションバネとガスバネとをバネ系と
した流体共振を言う。

【００３８】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、車両のサスペンション装置１に組み込まれるダン
パ２について、ダンパ２内の二つの液室（第２液室２８
とリザーバ室２９）間を連通させるロングオリフィス２
６の通過断面積と長さの設定によって、ロングオリフィ
ス２６内の液体の共振周波数を定めることができ、この
共振周波数に対応する周波数領域の振動を有効に抑制す
ることができる。この場合において、所定バネ定数のコ
イルバネ３は、上記ロングオリフィス２６および第１,
第２の各液室２７,２８内の圧力変化に関係しない外部
に併設されているので、上記コイルバネ３は、振動入力
に伴って液室２７,２８内に圧力変化が生じた場合、そ
の変化速度等に拘わらず変形することはない。従って、
かかる弾性体が圧力変化の影響を受ける箇所に配設され
ていた従来のように、ガタが生じて不安定化する、つま
り、例えば操舵量が小さい領域等において車体のふらつ
きが生じる等の不具合を確実に回避することができる。
すなわち、実用性を損なうことなく、振動周波数によっ
て減衰特性を可変とした振動緩衝装置を得ることができ
るのである。

【００３９】尚、実際の車両では、サスペンションバネ
やダンパは、ホイールストロークに対して、レバー比を
有して設定される。このレバー比とは、バネやダンパの
取り付け位置を示すもので、バネ上やバネ下の運動とバ
ネやダンパの変位や力に関係する。図５は、レバー比の
概念を模式的に示す説明図で、バネ上とバネ下の相対変
位をＸ、サスペンションバネやダンパの変位をＹとすれ
ば、次式が得られる。Ｌ₁／Ｌ₂＝Ｙ／Ｘ … 15

【００４０】この関係をより分かり易くするために、図
６に示すバネ系のみのモデルで説明する。バネが支点Ｑ
からＬ₁の位置に設定されているとき、支点ＱからＬ₂の
位置では、等価的にバネ係数は以下の通りとなる。Ａｑ
点，Ｂｑ点での変位を、それぞれＸ，Ｙとすると、力の
釣り合いの関係から、次式16が得られる。Ｆ₂＝Ｋ₁Ｘ・（Ｌ₁／Ｌ₂） … 16 これに、式15を代入すると、次式17が得られる。Ｆ₂＝（Ｌ₁／Ｌ₂）²・Ｋ₁Ｙ … 17 つまり、バネは等価的にレバー比（Ｌ₁／Ｌ₂）の２乗倍
になっていることが分かる。この様な関係は、減衰や質
量についても、同様に成り立つことが知られており、車
両のサスペンション装置を設計する場合の重要な因子で
ある。上述の作動原理の説明（図３参照）では、簡素化
のために、上記レバー比を１としている。

【００４１】次に、上記のような作動原理で緩衝作用を
行うサスペンション装置１を用いて、例えば、バネ上共
振周波数領域あるいはバネ下共振周波数領域など、特定
の振動周波数領域においてのみ高い減衰力を発生させる
ように設定する例について説明する。まず、上記の場合
と同様に、バネ下共振周波数Ｆ₁と流体共振周波数Ｆ₀と
を略一致するように設定し、バネ下共振周波数域での振
動を抑制し、所謂ブルブル感の低減を図る場合について
説明する。

【００４２】簡略化のために、レバー比を１とすると、
バネ下共振周波数Ｆ₁および流体共振周波数Ｆ₀は、それ
ぞれ、式18及び式19で表すことができる。Ｆ₁＝（１／２π）・［（Ｋ₁＋Ｋ₂）／ｍ₁］^1/2 … 18 Ｆ₀＝（１／２π）・（ａ／Ａ）・［（Ｋ₀＋Ｋ₂）／ｍ₀］^1/2 … 19 これら両周波数が等しく（Ｆ₁＝Ｆ₀）なるように、諸元
を設定すれば良い。具体的には、例えば、第１液室２７
と第２液室２８の間に設けられ、ダンパ２の減衰力を基
本的に設定するオリフィス２２ａ,２２ｂのオリフィス
サイズ、或いはオリフィス２４ａのオリフィスサイズ等
の設定に基づいて、上記ロングオリフィス２６の通過断
面積と長さとが設定されるようになっている。尚、この
とき、液体共振をできるだけ発生し易くするために、ロ
ングオリフィス２６の通過断面積は、ピストン２２のオ
リフィス２２ａ,２２ｂの開口面積あるいはベースバル
ブ２４のオリフィス２４ａの開口面積よりも大きく設定
される。また、ロングオリフィス２６の長さは、その通
過断面積の相当円の直径の５倍よりも大きくなるように
設定されることが好ましい。

【００４３】このように、ダンパ２の減衰力を定めるオ
リフィス２２ａ,２２ｂ或いは２４ａの設定に基づい
て、上記ロングオリフィス２６の通過断面積と長さとが
設定されているので、上記オリフィス２２ａ,２２ｂ或
いは２４ａの設定によってサスペンション装置１の減衰
特性を適宜設定し、かつ、その場合において、特定の周
波数領域の振動を抑制することができる。従って、周波
数によって相反する減衰特性が求められるような場合に
でも、有効に対応することができるのである。

【００４４】図７は、流体共振周波数Ｆ₀をバネ下共振
周波数Ｆ₁に略等しくなるように設定した場合（Ｆ₀＝Ｆ
₁）における、自動車の乗り心地性に関する振動特性の
一例を周波数と振動レベルの関係として示した、図４と
同様の図であるが、この図からよく分かるように、従来
（破線）に比べて、バネ下共振周波数域の振動を低減す
ることができる。つまり、このバネ下共振周波数域で生
じる所謂ブルブル感を抑制することができる。

【００４５】特に、サスペンション装置１の減衰力を比
較的低く設定し、かつ、上記ロングオリフィス２６内の
液体の共振周波数が、振動緩衝装置のバネ下共振周波数
に略一致するように設定することより、減衰力を比較的
低く設定することで、バネ下共振周波数よりも低い周波
数域で生じ易い所謂突き上げ感、および、バネ下共振周
波数よりも高い周波数域で生じ易い所謂ゴツゴツ感を抑
制することができ、しかも、同時に、バネ下共振周波数
域で生じ易い所謂ブルブル感を抑制することができ、良
好な乗り心地を達成することができる。

【００４６】また、図８は、流体共振周波数Ｆ₀をバネ
下共振周波数Ｆ₁よりも大きくなるように設定した場合
（Ｆ₀＞Ｆ₁）における、自動車の乗り心地性に関する振
動特性の一例を周波数と振動レベルの関係として示した
図であるが、この図からよく分かるように、従来（破
線）に比べて、バネ下共振周波数よりも高い周波数域の
振動を低減することができる。つまり、このバネ下共振
周波数よりも高い周波数域で生じる所謂ゴツゴツ感を抑
制することができる。このゴツゴツ感を低減したい周波
数域に流体共振周波数Ｆ₀を合わせることにより、その
周波数域での振動特性を改善でき、また、流体共振周波
数Ｆ₀をバネ下共振周波数Ｆ₁に近づけることにより、ブ
ルブル感の抑制をも図ることができる。

【００４７】特に、減衰力を比較的高く設定し、かつ、
上記ロングオリフィス２６内の液体の共振周波数を、サ
スペンション装置１のバネ下共振周波数よりも高くなる
ように設定することにより、減衰力を比較的高く設定す
ることで、低周波数域で生じ易い、バネ上共振による所
謂フワフワ感を抑えることができ、しかも、同時に、バ
ネ下共振周波数よりも高い周波数域で生じ易い所謂ゴツ
ゴツ感を抑制することができ、良好な乗り心地を達成す
ることができる。

【００４８】更に、図９は、流体共振周波数Ｆ₀をバネ
下共振周波数Ｆ₁よりも小さくなるように設定した場合
（Ｆ₀＜Ｆ₁）における、自動車の乗り心地性に関する振
動特性の一例を周波数と振動レベルの関係として示した
図であるが、この図からよく分かるように、従来（破
線）に比べて、バネ下共振周波数よりも低い周波数域の
振動を低減することができる。つまり、このバネ下共振
周波数よりも低い周波数域で生じる所謂突き上げ感を抑
制することができる。この突き上げ感を低減したい周波
数域に流体共振周波数Ｆ₀を合わせることにより、その
周波数域での振動特性を改善でき、流体共振周波数Ｆ₀
をバネ下共振周波数Ｆ₁に近づけることにより、ブルブ
ル感の抑制も図ることができる。

【００４９】特に、減衰力を比較的高く設定し、かつ、
上記ロングオリフィス２６内の液体の共振周波数を、バ
ネ下共振周波数よりも低くなるように設定することによ
り、減衰力を比較的高く設定することで、低周波数域で
生じ易い、バネ上共振による所謂フワフワ感を抑えるこ
とができ、しかも、同時に、バネ下共振周波数よりも低
い周波数域で生じ易い所謂突き上げ感を抑制することが
でき、良好な乗り心地を達成することができる。

【００５０】次に、車両の運転状況やスイッチなどで減
衰特性を可変とした、所謂、制御式可変ダンパについ
て、本発明に係るロングオリフィスを設けて液体共振を
利用するようにした実施の形態を説明する。図１０は、
サスペンション装置のバネ上の上下速度に基づいて減衰
特性を制御する、所謂、スカイフック制御の一例を説明
するフローチャートである。この図に示しめした例で
は、まず、車体の上下加速度を例えば加速度センサ等で
検出し（ステップ＃１）、この上下加速度より車体の上
下速度を算出する（ステップ＃２）。減衰特性を可変と
するための減衰バルブの開度と減衰係数との関係を予め
求めておき、この関係に基づいて、車体の上下速度に対
応する目標バルブ開度を求める（ステップ＃３）。そし
て、この目標バルブ開度に対応する指令電流によりモー
タを駆動して可変バルブを作動させる（ステップ＃４及
びステップ＃５）ようにしている。

【００５１】このようなサスペンション装置の減衰制御
は、主として低周波数域での所謂フワフワ感の改善を特
徴としているが、従来では、このフワフワ感を改善でき
る反面、制御遅れや非線形特性の影響で、高周波成分が
悪化し易く、突き上げ感やゴツゴツ感が悪化する傾向が
あった。しかし、上記のようなスカイフック制御を行え
るダンパに対して、本発明に係るロングオリフィスによ
る液体共振を組み合わすことにより、図１１において、
実線および一点鎖線で示すように、低周波数域でのフワ
フワ感の改善を確保した上で、突き上げ感の改善、ある
いはゴツゴツ感の改善を達成することが可能になる。

【００５２】図１３，図１４および図１５は、本発明の
実施の形態に係る制御式可変ダンパの具体的な構造の一
例を、それぞれ示したものである。尚、以下の説明にお
いて、上述の実施の形態に係るダンパ２（図１２参照）
における場合と、同様の構成を有し同様の作用を行うも
のには、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略す
る。図１３に示したダンパ３０では、内筒２１Ａの底部
に、ピストン２２に設けられたバルブ機構と同様の構造
を有し同様の作用を行うボトムバルブ３４が配設される
とともに、その中央部には減衰力を可変とした可変バル
ブ機構３６が配置されている。該可変バルブ機構３６
は、第２液室２８とリザーバ室２９側とを連通させる段
付きのオリフィス３８と、切欠部３７ａを有するバルブ
スプール３７と、オリフィス３８の大径部に挿入された
バルブスプール３７を回転させる駆動モータ３５とを備
えている。

【００５３】そして、モータ３５を駆動してバルブスプ
ール３７を所定の回転位置に回動することにより、オリ
フィス３８の実質的な通過面積を変化させ、第２液室２
８とリザーブ室２９との間の絞りを変化させることがで
きるようになっている。尚、具体的には図示しなかった
が、上記駆動モータ３５は、車体の上下加速度を検出す
る加速度センサ等のセンサ類の検出信号が入力されるコ
ントローラに信号授受可能に接続されており、該コント
ローラからの制御信号によってバルブスプール３７の回
転位置を制御するようになっている。また、本具体例に
係るダンパ３０では、リザーバ室２９内の下部に、図１
２におけるもの２６と同様のロングオリフィス３２が配
設されるだけでなく、第１液室２７内にも、プレート３
１で支持された上側のロングオリフィス３１が設けられ
ている。該上側ロングオリフィス３１は、下側のロング
オリフィス３２と同様に螺旋状に形成された上で、ピス
トン２２の直上方に配置されており、第１液室２７と第
２液室２８との間を連通させる役割を果たしている。
尚、上記のような可変バルブ機構をピストン側に設ける
こともできる。この場合には、バルブスプールはピスト
ンロッド内を挿通して配置され、モータはシリンダの上
部に取り付けられる。

【００５４】図１４に示されたダンパ４０では、第１液
室４７と第２液室４８とが、真直して延びるロングオリ
フィス４６で連通され、このロングオリフィス４６はダ
ンパ４０の外部に配置されている。該ロングオリフィス
４６は、その上端側がシリンダ４１の外筒４１Ｂおよび
ロッドシール４５に設けられた開口に接続される一方、
下端側は外筒４１Ｂの下部に設けられた開口に接続され
ている。また、ロングオリフィス４６の下端接続部分の
直下方には、ピストン２２に設けられたバルブ機構と同
様の構造を有し同様の作用を行うボトムバルブ３４が配
設され、外筒４１Ｂと内筒４１Ａとの間に形成されたリ
ザーバ室４９と第２液室４８とを仕切っている。この具
体例では、上記ロングオリフィス４６の途中部に、該オ
リフィス４６の実質的な通過面積を変化させ得る可変バ
ルブ機構４２が介設され、この可変バルブ機構４２によ
って減衰力を変化させることができるようになってい
る。

【００５５】図１５に示されたダンパ５０では、ロング
オリフィス５６は、図１４に示した具体例と同様に、第
１液室２７と第２液室２８とを連通させているが、本具
体例では、このロングオリフィス５６は、真直ではなく
螺旋状に形成され、また、ダンパ外部ではなく、リザー
バ室２９内に配置されている。尚、この場合、ピストン
５７には、上述のピストン２２（図１２参照）のような
バルブ機構は、特には設けられていない。また、内筒２
１Ａの底部には、可変バルブ機構５１が配設されてい
る。この可変バルブ機構５１は、上述のピストン２２に
設けられたものと類似した構造のボトムバルブ５４と、
該ボトムバルブ５４を上下に挿通するバルブスプール５
２と、該バルブスプール５２に固定され、ボトムバルブ
５４の上下の端面に位置する偏芯プレート５２ａ，５２
ｂと、上記バルブスプール５２を回転させる駆動モータ
５５とを備えている。

【００５６】そして、モータ５５を駆動してバルブスプ
ール５２を所定の回転位置に回動することにより、ボト
ムバルブ５４による絞りを実質的に変化させ、第２液室
２８とリザーブ室２９との間の絞りを変化させることが
できるようになっている。尚、より好ましくは、上記図
１４の具体例における可変バルブ機構４２および本図１
５における駆動モータ５５は共に、図１３の具体例にお
ける場合と同様のコントローラ（不図示）により作動制
御されるようになっている。

【００５７】更に、図１６〜図１９は、制御式可変ダン
パではないが、本発明の実施の形態に係るダンパの具体
的な構造の一例を、それぞれ示したものである。図１６
に示したダンパ６０では、リザーバ室２９内に螺旋状の
ロングオリフィス６６が配設され、該ロングオリフィス
６６は、第１液室２７と第２液室２８とを連通させてい
る。この場合、ピストン６２には、上述のピストン２２
（図１２参照）のようなバルブ機構は、特には設けられ
ていない。また、内筒２１Ａの底部には、上記ピストン
２２に設けられたバルブ機構と同様の構造を有し同様の
作用を行うボトムバルブ６４が配設されている。すなわ
ち、このダンパ６０は、図１５に示されたダンパ５０か
ら、駆動モータ５５を含めて可変バルブ機構５１を取り
除いたものにあたる。

【００５８】また、図１７に示したダンパ７０では、ピ
ストン７２の直上側にロングオリフィス７６が取り付け
られている。該ロングオリフィス７６は管を曲げ加工し
たものではないが、流路は螺旋状に設けられている。ロ
ングオリフィス７６の下端側は、ピストン７２を上下に
貫通するオリフィス孔７２ａに接続されており、このオ
リフィス孔７２ａ及びロングオリフィス７６を介して、
第１液室２７と第２液室２８とが連通させられている。
尚、内筒２１Ａの底部には、上述のピストン２２（図１
２参照）に設けられたバルブ機構と同様の構造を有し同
様の作用を行うボトムバルブ６４が配設されている。

【００５９】更に、図１８に示したダンパ８０では、内
筒２１Ａの底部にロングオリフィス８６が取り付けられ
ている。該ロングオリフィス８６は、図１７でしめされ
たもの７６と同じく管を曲げ加工したものではないが、
流路は螺旋状に設けられている。このロングオリフィス
８６によって、第２液室２８とリザーバ室２９とが連通
させられている。

【００６０】また、更に、図１９に示したダンパ８０で
は、第２液室２８とリザーバ室２９とを連通させるロン
グオリフィス９６が、ダンパ８０の外部に配置されてい
る。すなわち、内筒２１Ａの底部に取り付けられたベー
ス板９４の一側部には、第２液室２８に連通する流路９
４ａが設けられ、この流路９４ａに、全体形状がコ字状
に形成されたロングオリフィス９６の一端が接続されて
いる。また、上記ベース板９４の流路９４ａと反対側の
側部には、リザーバ室２９に連通する流路９４ｂが設け
られ、この流路９４ｂに上記ロングオリフィス９６の他
端側をつなぎ込むことにより、該ロングオリフィス９６
は、ダンパ９０のシリンダ２１を迂回して外部に位置し
た状態で、第２液室２８とリザーバ室２９とを連通させ
るようになっている。

【００６１】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００６２】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、振動緩衝装
置内の二つの液室間を連通させる連通路の通過断面積と
長さの設定によって、連通路内の液体の共振周波数を定
めることができ、この共振周波数に対応する周波数領域
の振動を有効に抑制することができる。この場合におい
て、所定バネ定数の弾性体は、上記連通路および上記各
液室内の圧力変化に関係しない外部に併設されているの
で、上記弾性体は、振動入力に伴って液室内に圧力変化
が生じた場合、その変化速度等に拘わらず変形すること
はない。従って、かかる弾性体が圧力変化の影響を受け
る箇所に配設されていた従来のように、ガタが生じて不
安定化する等の不具合を確実に回避することができる。
すなわち、実用性を損なうことなく、振動周波数によっ
て減衰特性を可変とした振動緩衝装置を得ることができ
る。

【００６３】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、バネ下部分の共振周波数域での振動を有効に
抑制することができる。

【００６４】更に、本願の第３の発明によれば、車両の
サスペンション装置に組み込まれる振動緩衝装置におい
て、振動緩衝装置内の二つの液室間を連通させる連通路
の通過断面積と長さの設定によって、連通路内の液体の
共振周波数を定めることができ、この共振周波数に対応
する周波数領域の振動を有効に抑制することができる。
この場合において、所定バネ定数の弾性体は、上記連通
路および上記各液室内の圧力変化に関係しない外部に併
設されているので、上記弾性体は、振動入力に伴って液
室内に圧力変化が生じた場合、その変化速度等に拘わら
ず変形することはない。従って、かかる弾性体が圧力変
化の影響を受ける箇所に配設されていた従来のように、
ガタが生じて不安定化する、つまり、例えば操舵量が小
さい領域等において車体のふらつきが生じる等の不具合
を確実に回避することができる。すなわち、実用性を損
なうことなく、振動周波数によって減衰特性を可変とし
た振動緩衝装置を得ることができる。

【００６５】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記連通路内の液体の共振周波数が、
振動緩衝装置のバネ下共振周波数の振動を抑制するよう
に、連通路の通過断面積と長さとが設定されているの
で、通常、比較的大きな質量を有するバネ下部分の共振
周波数域での振動を有効に抑制することができ、車両の
乗り心地性をより効果的に向上させることができる。

【００６６】また、更に、本願の第５の発明によれば、
基本的には、上記第３または第４の発明と同様の効果を
奏することができる。しかも、その上、上記各液室のう
ちの少なくとも二つの液室間には、振動緩衝装置の減衰
力を設定するオリフィスが設けられており、該オリフィ
スの設定に基づいて、上記連通路の通過断面積と長さと
が設定されているので、上記オリフィスの設定によって
振動緩衝装置の減衰特性を適宜設定し、かつ、その場合
において、特定の周波数領域の振動を抑制することがで
きる。従って、周波数によって相反する減衰特性が求め
られるような場合にでも、有効に対応することができ
る。

【００６７】また、更に、本願の第６の発明によれば、
基本的には、上記第５の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記減衰力が比較的高く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも高くなるように設定されてい
るので、減衰力を比較的高く設定することにより、低周
波数域で生じ易い、バネ上共振による所謂フワフワ感を
抑えることができ、しかも、同時に、バネ下共振周波数
よりも高い周波数域で生じ易い所謂ゴツゴツ感を抑制す
ることができ、良好な乗り心地を達成することができ
る。

【００６８】また、更に、本願の第７の発明によれば、
基本的には、上記第５の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記減衰力が比較的高く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも低くなるように設定されてい
るので、減衰力を比較的高く設定することにより、低周
波数域で生じ易い、バネ上共振による所謂フワフワ感を
抑えることができ、しかも、同時に、バネ下共振周波数
よりも低い周波数域で生じ易い所謂突き上げ感を抑制す
ることができ、良好な乗り心地を達成することができ
る。

【００６９】また、更に、本願の第８の発明によれば、
基本的には、上記第５の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記減衰力が比較的低く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数に略一致するように設定されている
ので、減衰力を比較的低く設定することにより、バネ下
共振周波数よりも低い周波数域で生じ易い所謂突き上げ
感、および、バネ下共振周波数よりも高い周波数域で生
じ易い所謂ゴツゴツ感を抑制することができ、しかも、
同時に、バネ下共振周波数域で生じ易い所謂ブルブル感
を抑制することができ、良好な乗り心地を達成すること
ができる。

【００７０】また、更に、本願の第９の発明によれば、
基本的には、上記第１〜第８の発明のいずれか一と同様
の効果を奏することができる。しかも、その上、少なく
とも二つの液室を有するシリンダを備えたダンパが設け
られており、上記連通路は、上記シリンダ内に該シリン
ダの長手方向における中心軸回りに螺旋状に設けられて
いるので、限られたスペース内で、連通路の長さを極力
長く設定することができ、連通路内の液体の共振周波数
を所定周波数の振動を抑制するように設定して、振動周
波数によって減衰特性を可変とする際における、設定の
自由度を高めることができる。

【００７１】また、更に、本願の第１０の発明によれ
ば、車両のサスペンション装置に組み込まれる振動緩衝
装置において、振動緩衝装置内の二つの液室間を連通さ
せる連通路の通過断面積と長さの設定によって、連通路
内の液体の共振周波数を定めることができ、この共振周
波数に対応する周波数領域の振動を有効に抑制すること
ができる。この場合において、所定バネ定数の弾性体
は、上記連通路および上記各液室内の圧力変化に関係し
ない外部に併設されているので、上記弾性体は、振動入
力に伴って液室内に圧力変化が生じた場合、その変化速
度等に拘わらず変形することはない。従って、かかる弾
性体が圧力変化の影響を受ける箇所に配設されていた従
来のように、ガタが生じて不安定化する、つまり、例え
ば操舵量が小さい領域等において車体のふらつきが生じ
る等の不具合を確実に回避することができる。すなわ
ち、実用性を損なうことなく、振動周波数によって減衰
特性を可変とした振動緩衝装置を得ることができる。し
かも、この場合において、上記各液室のうちの少なくと
も二つの液室間には、振動緩衝装置の減衰力を設定する
オリフィスが設けられており、該オリフィスの設定に基
づいて、上記連通路の通過断面積と長さとが設定されて
いるので、上記オリフィスの設定によって振動緩衝装置
の減衰特性を適宜設定し、かつ、その場合において、特
定の周波数領域の振動を抑制することができる。従っ
て、周波数によって相反する減衰特性が求められるよう
な場合にでも、有効に対応することができる。

【００７２】また、更に、本願の第１１の発明によれ
ば、基本的には、上記第１０の発明と同様の効果を奏す
ることができる。特に、上記減衰力が比較的高く設定さ
れている場合には、上記連通路内の液体の共振周波数
を、振動緩衝装置のバネ下共振周波数よりも高くなるよ
うに設定するようにしたので、減衰力を比較的高く設定
することにより、低周波数域で生じ易い、バネ上共振に
よる所謂フワフワ感を抑えることができ、しかも、同時
に、バネ下共振周波数よりも高い周波数域で生じ易い所
謂ゴツゴツ感を抑制することができ、良好な乗り心地を
達成することができる。

【００７３】また、更に、本願の第１２の発明によれ
ば、基本的には、上記第１０の発明と同様の効果を奏す
ることができる。特に、上記減衰力が比較的高く設定さ
れている場合には、上記連通路内の液体の共振周波数
を、振動緩衝装置のバネ下共振周波数よりも低くなるよ
うに設定するようにしたので、減衰力を比較的高く設定
することにより、低周波数域で生じ易い、バネ上共振に
よる所謂フワフワ感を抑えることができ、しかも、同時
に、バネ下共振周波数よりも低い周波数域で生じ易い所
謂突き上げ感を抑制することができ、良好な乗り心地を
達成することができる。

【００７４】また、更に、本願の第１３の発明によれ
ば、基本的には、上記第１０の発明と同様の効果を奏す
ることができる。特に、上記減衰力が比較的低く設定さ
れている場合には、上記連通路内の液体の共振周波数
を、振動緩衝装置のバネ下共振周波数に略一致するよう
に設定するものであるので、減衰力を比較的低く設定す
ることにより、バネ下共振周波数よりも低い周波数域で
生じ易い所謂突き上げ感、および、バネ下共振周波数よ
りも高い周波数域で生じ易い所謂ゴツゴツ感を抑制する
ことができ、しかも、同時に、バネ下共振周波数域で生
じ易い所謂ブルブル感を抑制することができ、良好な乗
り心地を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る自動車のサスペン
ション装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】上記サスペンション装置のダンパの基本構造
を模式的に示す構造説明図である。

【図３】上記サスペンション装置を備えた自動車の振
動系の１輪モデル図である。

【図４】上記サスペンション装置を備えた自動車の乗
り心地性に関する振動特性の一例を周波数と振動レベル
の関係として示した図である。

【図５】レバー比の概念を模式的に示す説明図であ
る。

【図６】レバー比の概念をバネ系のみについて示すモ
デル図である。

【図７】上記サスペンション装置を備えた自動車の乗
り心地性に関する振動特性の一例を周波数と振動レベル
の関係として示した図である。

【図８】上記サスペンション装置を備えた自動車の乗
り心地性に関する振動特性の一例を周波数と振動レベル
の関係として示した図である。

【図９】上記サスペンション装置を備えた自動車の乗
り心地性に関する振動特性の一例を周波数と振動レベル
の関係として示した図である。

【図１０】制御式可変ダンパを備えたサスペンション
装置におけるダンパ制御の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１１】制御式可変ダンパを備えたサスペンション
装置を有する自動車の乗り心地性に関する振動特性の一
例を示した図である。

【図１２】上記サスペンション装置のダンパの具体的
な構成を示す縦断面説明図である。

【図１３】本発明の実施の形態に係る制御式可変ダン
パの具体的な構造の一例を示す縦断面説明図である。

【図１４】本発明の実施の形態に係る制御式可変ダン
パの具体的な構造の他の一例を示す縦断面説明図であ
る。

【図１５】本発明の実施の形態に係る制御式可変ダン
パの具体的な構造の更に他の一例を示す縦断面説明図で
ある。

【図１６】本発明の実施の形態に係るダンパの具体的
な構造例を示す縦断面説明図である。

【図１７】本発明の実施の形態に係るダンパの具体的
な構造の他の一例を示す縦断面説明図である。

【図１８】本発明の実施の形態に係るダンパの具体的
な構造の更に他の一例を示す縦断面説明図である。

【図１９】本発明の実施の形態に係るダンパの具体的
な構造の今一つ例を示す縦断面説明図である。

【図２０】従来のサスペンション装置を備えた自動車
の振動系の１輪モデル図である。

【図２１】従来のサスペンション装置を備えた自動車
の乗り心地性に関する振動特性を周波数と振動レベルの
関係として示した図である。

【符号の説明】

１…サスペンション装置２，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０…ダン
パ３…コイルバネ２２ａ，２２ｂ…ピストンの固定オリフィス２４ａ…ベースバルブの固定オリフィス２６，３１，３２，４６，５６，６６，７６，８６，９
６…ロングオリフィス２７，４７…第１液室２８，４８…第２液室２９，４９…リザーバ室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも二つの液室と、これら各液室
の有効断面積に比して小さい通過断面積を有し二つの液
室間を連通させる所定長さの連通路と、該連通路および
上記各液室内の圧力変化に関係しない外部に併設された
所定バネ定数の弾性体とを備え、上記連通路内の液体の
共振周波数が、所定周波数の振動を抑制するように、連
通路の通過断面積と長さとが設定されていることを特徴
とする振動緩衝装置。
【請求項２】上記所定周波数が、振動緩衝装置のバネ
下共振周波数であることを特徴とする請求項１記載の振
動緩衝装置。
【請求項３】車両のサスペンション装置に組み込まれ
る振動緩衝装置であって、少なくとも二つの液室と、こ
れら各液室の有効断面積に比して小さい通過断面積を有
し二つの液室間を連通させる所定長さの連通路と、該連
通路および上記各液室内の圧力変化に関係しない外部に
併設された所定バネ定数の弾性体とを備え、上記連通路
内の液体の共振周波数が、所定周波数の振動を抑制する
ように、連通路の通過断面積と長さとが設定されている
ことを特徴とする振動緩衝装置。
【請求項４】上記連通路内の液体の共振周波数が、振
動緩衝装置のバネ下共振周波数の振動を抑制するよう
に、連通路の通過断面積と長さとが設定されていること
を特徴とする請求項３記載の振動緩衝装置。
【請求項５】上記各液室のうちの少なくとも二つの液
室間には、振動緩衝装置の減衰力を設定するオリフィス
が設けられており、該オリフィスの設定に基づいて、上
記連通路の通過断面積と長さとが設定されていることを
特徴とする請求項３または請求項４に記載の振動緩衝装
置。
【請求項６】上記減衰力が比較的高く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも高くなるように設定されてい
ることを特徴とする請求項５記載の振動緩衝装置。
【請求項７】上記減衰力が比較的高く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数よりも低くなるように設定されてい
ることを特徴とする請求項５記載の振動緩衝装置。
【請求項８】上記減衰力が比較的低く設定され、か
つ、上記連通路内の液体の共振周波数が、振動緩衝装置
のバネ下共振周波数に略一致するように設定されている
ことを特徴とする請求項５記載の振動緩衝装置。
【請求項９】少なくとも二つの液室を有するシリンダ
を備えたダンパが設けられており、上記連通路は、上記
シリンダ内に該シリンダの長手方向における中心軸回り
に螺旋状に設けられていることを特徴とする請求項１〜
請求項８のいずれか一に記載の振動緩衝装置。
【請求項１０】少なくとも二つの液室と、これら各液
室の有効断面積に比して小さい通過断面積を有し二つの
液室間を連通させる所定長さの連通路と、該連通路およ
び上記各液室内の圧力変化に関係しない外部に併設され
た所定バネ定数の弾性体とを備えるとともに、上記各液
室のうちの少なくとも二つの液室間には、振動緩衝装置
の減衰力を設定するオリフィスが設けられ、上記連通路
内の液体の共振周波数が、所定周波数の振動を抑制する
ように、連通路の通過断面積と長さとが設定される、車
両のサスペンション装置に組み込まれる振動緩衝装置の
設計方法であって、上記オリフィスの設定に基づいて、上記連通路の通過断
面積と長さとを設定することを特徴とする振動緩衝装置
の設計方法。
【請求項１１】上記減衰力が比較的高く設定されてい
る場合には、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動
緩衝装置のバネ下共振周波数よりも高くなるように設定
することを特徴とする請求項１０記載の振動緩衝装置の
設計方法。
【請求項１２】上記減衰力が比較的高く設定されてい
る場合には、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動
緩衝装置のバネ下共振周波数よりも低くなるように設定
することを特徴とする請求項１０記載の振動緩衝装置の
設計方法。
【請求項１３】上記減衰力が比較的低く設定されてい
る場合には、上記連通路内の液体の共振周波数を、振動
緩衝装置のバネ下共振周波数に略一致するように設定す
ることを特徴とする請求項１０記載の振動緩衝装置の設
計方法。