JPS61122016A - 車両のサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は車両のサスペンションに関し、さらに詳しくは
、ショックアブソーバに関連して、ハウジングおよびダ
イアフラムで形成された空気ばねを備えるサスペンショ
ンに関する。

（従来技術） ショックアブソーバと、このショックアブソーバをハウ
ジングおよびダイアフラムで取り囲んで空気室を形成し
、この空気室内に圧縮空気を充填して構成される空気ば
ねとを備えるサスペンションとして、ショックアブソー
バの減衰力と空気ばねのばね定数とを外部から同時に調
整できるようにしたものがある（電子制御サスペンショ
ンとして、一部の乗用車に採用）。

（発明が解決しようとする問題点） 前記サスペンションによれば、自動車の走行状況等に合
せて、ショックアブソーへの減衰力と空気ばねのばね定
数とを同時に外部から調整できることから、乗心地およ
び操縦安定性を、車種や車速、運転者の好みに応じて適
鳥にマッチングできる。

反面、前記サスペンションにおいても、ショックアブソ
ーバと車体との間に介在されるゴムのブツシュのばね定
数は固定的であり、そのばね定数を変えることはできな
いので、より最適な乗心地および操縦安定性を得ること
に限界がある。なぜなら、サスペンション全体のばね定
数および減衰力は、ショックアブソーバ、空気ばねおよ
びブツシュを含めた総合のものとして決定されるからで
ある。

たとえば、実開昭５７−１９９１１２号公報に開示され
たクッション組立体では、固定部材をはさんで両側に密
閉空間を有する一対のクッションを配置すると共に百害
閉空間をオリフィスで連通し、画布閉空間内に流体を封
入している。微小振動が加わるとき、流体はオリフィス
を通って流動し、減衰力を発生するが、大振動が加わる
とき、流体は剛体のように作用し、減衰力は発生しない
。このようなりンション組立体を、ショックアブソーバ
と車体との間に介在されるブツシュとして組み込むこと
により、サスペンション全体のばね定数と減衰力の改善
はなされ得るとしても、ブツシュのばね特性を外部から
調整して、ショックアブソー／くや空気ばねとマツチン
グさせることはできない。

本発明の目的は、サスペンション全体のばね定数および
減衰力を外部から人為的ないし自動的に調整できる車両
のサスペンションを提供することにある。

本発明の別の目的は、単一のアクチュエータによりショ
ックアブソーバの減衰力、空気ばねのばね定数およびブ
ツシュのばね特性、すなわちばね定数と減衰力とを調整
可能な車両のサスベンジ１ンを提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本発明に係るサスペンションは、ピストンロッドを有す
る減衰力調整可能なショックアブソーバと、該ショック
アブソー／くを取り囲んで形成されたばね定数調整可能
な空気ばねと、前記ピストンロッドを貫通させた第１の
孔と弁体挿入用の第２の孔とを有する／〜ルブベースと
、該／＜ルブベースの外側に配置されたばね特性調整可
能なブツシュと、前記ショックアブソーバの減衰力と空
気ばねのばね定数とを調整するための前記ピストンロッ
ド内に回転可能に配置された第１の弁体と、前記ブツシ
ュのばね定数を調整するだめの前記バルブベースの前記
第２の孔内に回転可能に配置された第２の弁体と、前記
第１および第２の弁体を回転させるアクチュエータとを
含む。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

車両のサスペンション１０は第１図に示すように、ショ
ックアブソー／へ１２と、空気ばね１４と、ブツシュ）
６とを含む。

ショックアブソーバ１２は第２図に示す例では、内筒１
８と、内筒から間隔をおいて配置される外筒２０とを備
える、いわゆるツインチューブタイプである。ショック
アブソーバ１２として、この外、単一の筒のみからなる
、いわゆるモノチューブタイプが使用される。

内筒１８の内側にピストン２２が滑動可能に配置され、
ピストン２２にピストンロッド２４が結合される。図示
の例では、ピストンロッド２４は下方の端部にくり抜き
孔２５を有し、このくり抜き孔２５内にオリフィス部材
２６が圧入されている。オリフィス部材２６はピストン
２２に貫通され、その端部にナツト２８を螺合して、オ
リアイス部材２６．したがってピストンロッド２４がピ
ストン２２に結合されている。

ピストン２２はピストンロッド２４が伸長するとき、液
体を流動させるボート３０と、縮小するとき、液体を流
動させるボート３２とを有する。ボー）３０の下側にば
ね３４によって偏倚された弁体３６が、また、ボート３
２の上側にばね３８によって偏倚された弁体４０が配置
され、それぞれ減衰力を発生する弁が構成されている。

ピストンロッド２４に上の端面から下の端面まで伸びる
孔４２が設けられ、この孔４２内に第１の弁体４４のコ
ントロールロッド部４６が回転可能に配置されている。

コントロールロッド部４６の下方の端部は、オリフィス
部材２６の、孔４２に整合して開けられた孔２７内へ進
入しており、この端部に直径方向へ伸びるオリフィス４
７が設けられている。他方、オリフィス部材２６に、端
面からピストン２２を越えて伸びる孔４８と、孔４８か
ら径方向へ伸びる孔４９とが設けられている。

オリフィス４７が図示の位置にあるとき、オリフィス４
７は孔４９と対向するので、ピストン２４の一方側の液
室Ａと他方側の液室Ｂとは孔４８、オリフィス４７およ
び孔４９を経て連通ずる。この結果、内筒１８内の液体
はピストン２２に本来設けられるポートと弁体とからな
る弁の外、孔４８．４９およびオリフィス４７を通って
流動できる。オリフィス４７がたとえば６０°回転する
と、コントロールロッド部４６が孔４９をふさぎ１両液
室Ａ、Ｂは遮断される。

このようにして、ショックアブンーバ１２の減衰力の調
整がなされる。この場合、オリフィス４７の口径とは異
なる口径を有する別のオリフィスを、オリフィス４７に
対してたとえば円周方向へ６０°の角度で交差させて設
けることが好ましい。

ピストンロッド２４は内筒１８と外筒２０との上方の端
部に配置されたロッドガイド５０、シール部材５２およ
びリジグナット５４を通って外部へ突出し、後述するよ
うに、バルブベースに結合される。他方、外筒２０はそ
れ自体公知のサスペンションアーム（図示せず）に結合
され、車輪を支持する。

外筒２０から突出したピストンロッド２４の中間部分に
、第１図に示すように、軸線方向へ間隔をおいて２つの
孔５Ｂ、５８が直径方向へ開けられ、これら孔は軸線方
向へ伸びる孔４２の拡径された部分に連なっている。下
方の孔５８に整合する孔６１を有するリング６０がピス
トンロッド２４に溶接され、このリング６０の上側に、
上方の孔５６に整合する孔６３を有する、０リング６４
で気密とされたホルダ６２が配置されている。

ハウジング６６の天井部６７の内周縁が上方の孔５６よ
り上方で、またハウジング６６の仕切部６８の内周縁が
上下の孔５６．５８の中間でそれぞれホルダ６２に溶接
されており、ハウジング６６の筒部６９が天井部６７と
仕切部６８との外周縁に溶接されている。ハウジング６
６の筒部６９と、外筒２０に固着されたエアーピストン
７０との間にダイアフラム７２が張り渡されている。こ
の結果、ハウジング６６とダイアフラム７２とによって
主空気室７４が、またハウジング６６の仕切部６８の上
方に副空気室７６が区画され、両空気室はピストンロッ
ド２４の孔４２．５６．５８を経て連通している。両空
気室に圧縮空気が封入され、空気ばね１４が構成される
。

第１の弁体４４はコントロールロッド部４６とステム部
８０とからなる。ステム部８０は下端面から軸線方向へ
開けられた孔８１と、軸線方向へ間隔をおいて直径方向
へ開けられた孔８２．８３とを有する。孔８２はピスト
ンロッドの孔５６に、また、孔８３はピストンロッドの
孔５８にそれぞれ連通可能である。ステム部８０は、孔
８１内にコントロールロッド部４６をセレーション嵌合
させてコントロールロッド部４６を結合している。ステ
ム部８０の上方の端部は偏平部８４となっている。第１
の弁体４４は０リング８６により気密とされ、カラー８
８により抜けが防止され、ピストン口、ド２４の孔４２
内に回転可能に配置される。

バルブベース９０は、ピストンロッド２４を貫通させる
第１の孔９２と、上の端面から第１の孔９２と平行に中
間まで伸びる第２の孔９４とを有する。第２の孔９４か
ら、軸線方向へ間隔をおいて２つの孔９６．９８が直径
方向へ伸びている。上方の孔９６は第３図に示す例では
、一対の孔部分９７ａと、この孔部分から円周方向へ６
０″′へだたった部位に設けられた、孔部分９７ａより
口径の小さな一対の孔部分９７ｂとからなる。また、下
方の孔９８は第４図に示す例では、一対の孔部分９９ａ
と、この孔部分から円周方向へ６０°へだたった部位に
設けられた、孔部分９９ａと同じ口径の孔部分９９ｂと
を有する。孔９６と孔９８とは平面視で同位相関係にあ
る。

バルブベース９０の孔９２にピストンロッド２４を差し
込み、ピストンロッドに固定されたホルダ６２を孔９２
の肩に突き当て、バルブベース９０から突出するピスト
ンロッドの部分にワッシャｌＯＯとブラケッ）１０２と
を当てがい、ナツト１０４を螺合して、ピストンロッド
２４がバルブベース９０に結合されている。

ブツシュ１６は第１流体室１１０と第２流体室１１２と
を有し、バルブベース９０の外側に配置される。図示の
例では、ブツシュ１６は内筒１１４を有する。この内筒
１１４はブツシュ１６を形成する際およびブツシュ１６
をピストンロッド２４に結合する際の便宜によるもので
あるが、この内筒１１４を不要とすることもできる。

内筒１１４はバルブベース９０の孔９６に対向する部位
に設けられた環状溝１１６と、径方向へ伸びる複数（第
３図には４つを示す）の孔１１７とを有する。内筒１１
４はさらに１、バルブベース９０の孔９８に対向する部
位に設けられた環状溝１１８と、径方向へ伸びる複数（
第４図には４つを示す）の孔１１９とを有する。孔１１
７は第１流体室１１０に、また、孔１１９は第２流体室
１１２にそれぞれ連通する。内筒１１４にシール用の０
リングを装着したバルブベース９０を嵌合し、バルブベ
ース９０をかしめて、内筒１１４はバルブベース９０に
結合されている。

ブツシュ１６は図示の例では、それぞれゴムによって環
状に形成された第１部分１２０．第２部分１２１および
第３部分１２２からなる。

ブツシュの第１部分１２０は内側面で、内筒１１４の孔
１１７より上方となる内筒１１４の端部に、外側面で外
筒１２４の円筒部１２５ａの上方の端部にそれぞれ加硫
接着されている。ブツシュの第２部分１２１は内側面で
第２ブツシユ内筒１２６に、外側面で第２ブツシユ外筒
１２８にそれぞれ加硫接着されている。この第２部分１
２１は、内筒１１４の孔１１７より下方となる部位に第
２ブツシユ内筒１２６を嵌合して、内筒１１４に固定さ
れ、第２ブツシユ外筒１２８をブツシュ外筒１２４の円
筒部１２５ａに嵌合させている。この結果、ブツシュの
第１部分１２０と第２部分１２１との間に第１流体室１
１０が区画されている。

図示の例では、第２ブツシユ内筒１２６は孔１１９を越
えて下方へ伸び、下方端が部材１３０に突き当っている
０部材１３０は、０リングを装着して内筒１１４に嵌合
され、内筒１１４をかしめて固定される。第２ブツシユ
内筒１２６の、孔１１９に対向する部分より下方は拡径
され。

内筒１１４との間に間隙が形成されている。この間隙は
、一方では孔１１９および環状溝１１８を経てバルブベ
ース９０の孔９８に、他方では第２ブツシユ内筒１２６
に設けられた複数の切欠き１２７を介して第２流体室１
１２に連通ずる。

第２ブツシユ内筒１２６をこのように構成したのは、第
２ブー、シュ内筒１２６の位置決めの便宜による。

ブツシュの第３部分１２２は、上端面でリテーナ１３２
に、また下端面の内周部で部材１３０にそれぞれ加硫接
着されている。リテーナ１３２に、セレーションを有す
る複数（図には２つのみを示す）のポルト１３４が圧入
されており、これらのポルト１３４をブツシュ外筒１２
４のフランジ部１２５ｂおよび車体１３６に貫通し、ポ
ルト１３４にナツト１３８を螺合して、ブツシュの第３
部分１２２は車体１３６に固定される。この結果、ブツ
シュの第２部分１２１と第３部分１２２との間に第２流
体室１１２が区画されている。

第２の弁体１４０は軸線方向へ伸びる孔１４１と直径方
向へ開けられた孔１４２とを有し、上方の端部は偏平部
１４３として形成されている。／ヘルプベース９０の第
２の孔９４内に円筒状のスペーサ１４４を圧入し、スペ
ーサの上側に第２の弁体１４０を回転可能に配置し、第
２の弁体の孔１４２をバルブベース９０の孔９６に整合
させる。孔９４内に、０リングを装着したホルダ１４６
を挿入し、このホルダ１４６をワッシャｌＯＯで保持し
て、第２の弁体１４０の抜けが防止される。

アクチュエータ１５０は第５図に示すように、ブラケッ
ト１５２に取り付けられた電動１１１５４を備え、この
出力軸に第１歯車１５６が固着されている。第２歯車１
５８と第３歯車１６０とは、それぞれブラケット１５２
に回転可能に支持されたチューブ１６２．１６４に固着
され、一方のチューブ１６２に軸１６６が、また他方の
チューブ１６４に軸１６８がピン１７０により結合され
ている。第２歯車１５８は段付き歯車であり、一方で第
１歯車１５６に、他方で第３歯車１６０に噛合する。ブ
ラケット１５２はプレート１７２を介してブラケット１
０２に結合され、ブラケット１０２がピストンロッド２
４に固定される。軸１６６のスリット１６７に第２弁体
１４０の偏平部１４３が、また、軸１６８のスリット１
６９にピストンロッド２４の偏平部８４がそれぞれ挿入
される。前記電動機１５４に代えて流体モータを使用す
ることもできる。

（実施例の作用） 第１および第２流体室１１０，１１２内に流体、すなわ
ち、油その他の液体、または空気その他の気体、または
液体と気体との混合体を封入して使用する。

自動車が走行しているとき、運転者による人為的な操作
により、あるいは、速度センナ、加速度センサ、ステア
リングホイールの回転角速度センサその他のセンナから
の信号を受けて演算する制御器の操作により、アクチュ
エータ１５０を作動し、第１の弁体４４と第２の弁体１
４０とを回転させる。

第２の弁体１４０が第３図の位置にあるとき、ピストン
ロッド２４の孔４９は、さらに孔５６と孔５８とは第１
の弁体４４により遮断されるように、前もって第１およ
び第２の弁体の位相を定めておく。

第２の弁体１４０が第３図の位置にあるとき。

シスツクアブソーバ１２の減衰力、空気ばね１４のばね
定数およびブツシュ１６のばね定数はいずれも硬い状態
に保たれる。

第２の弁体１４０が時計方向へ６０″回転すると、第２
の弁体の孔１４２はバルブベース９０の孔部分９７ａに
対向する。このとき、ピストンロッド２４の孔４９が、
さらに孔５６と孔５８とが小さい口径の通路部分に対向
するように第１の弁体４４のオリフィス４７および孔８
２．８３を形成しておくことが好ましい、その結果、シ
ョックアブソーバ１２の液室Ａと液室Ｂとはピストン２
２に本来設けられる弁の外、小さい口′径の通路を経て
連通ずるので、ショックアブソーバ１２の減衰力は中間
となる。また、空気ばね１４の主空気室７４と副空気室
７６とは小さい口径の通路を経て連通ずるので、中間の
ばね定数となり、ブツシュ１６の第１流体室１１０と第
２流体室１１２とは小さい口径の通路を経て連通ずるの
で、ブツシュ１６のばね定数は中間となり、減衰力は大
きくなる。

第１および第２の弁体４４．１４０がさらに時計方向へ
６０″回転すると、ピストンロッド２４の孔４９は、さ
らに孔５６と孔５８とは大きな通路を経て連通し、ブツ
シュ１６の孔１４２は大きな通路を経て連通ずる。その
結果、ショックアブソーバ１２の減衰力は小さくなり、
空気ばねのばね定数は軟らかとなり、ブツシュ１Ｂのば
ね定数および減衰力は小さくなる。

（発明の効果） 本発明によれば、ショックアブソーバの減衰力、空気ば
ねのばね定数およびブツシュのばね特性を調整できるの
で、サスペンションの総合の減衰力やぼね定数を最適化
し、乗心地および操縦安定性を向上できる。

単一の７クチユエータにより操作できるので、アクチェ
エータの数量を減らし、コストおよび重蚤を低減できる
。

本発明に係るサスペンションを各種センサからの信号に
基づいて自動制御して、アンチロール、アンチダイブ、
アンチスフオートその他の姿勢制御を行うことにより、
乗心地が良くかつ操縦安定性を向上させることができ、
車両の総合の性能を向上できる。

ショックアブソーバの減衰力と空気ばねのばね定数とを
１つの弁体により、またブツシュのばね特性を別の弁体
によりそれぞれ回転させるものであるから、両弁体を異
なる角度で回転させることもでき、弁体その他の部品を
設計する際の自由度が大きい、しかも各弁体の孔の位置
を適当に選定することにより、たとえば、ブツシュのば
ね特性は同等変更することなく、ショックアブソーバの
減衰力と空気ばねのばね定数とを調整するなど、車両の
車種や使用条件に従って、特性を代えることができる。

２つの弁体は回転して孔の位置を代えるものであるから
、アクチェエータとして電動機を使用でき、作動の応答
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサスペンションの要部を示す断面
図、第２図はショックアブソーバの要部を示す断面図、
第３図は第１図の３−３線に沿って切断した断面図、第
４図は第１図の４−４線に沿って切断した断面図、第５
図はアクチェエータの断面図である。 １０：サスペンション。 １２ニジ２ツクアブソーバ、 １４：空気ばね、　　　１６：プッシュ、２４：ピスト
ンロンド、４４：第１の弁体。 ９０：バルブベース、　１４ｏ：第２の弁体、１５０：
アクチュエータ。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ピストンロッドを有する減衰力調整可能な ショックアブソーバと、該ショックアブソーバを取り囲
   んで形成されたばね定数調整可能な空気ばねと、前記ピ
   ストンロッドを貫通させた第１の孔と弁体挿入用の第２
   の孔とを有するバルブベースと、該バルブベースの外側
   に配置されたばね特性調整可能なブッシュと、前記ショ
   ックアブソーバの減衰力と空気ばねのばね定数とを調整
   するための前記ピストンロッド内に回転可能に配置され
   た第１の弁体と、前記ブッシュのばね定数を調整するた
   めの前記バルブベースの前記第２の孔内に回転可能に配
   置された第２の弁体と、前記第１および第２の弁体を回
   転させるアクチュエータとを含む、車両のサスペンショ
   ン。