JP2002370515A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ばね力の利用によりピッチングやローリング
を抑制可能にし、これを簡単かつローコストな構成によ
って実現可能にする。 【解決手段】 相対向する一対の車輪と車体との間に設
けた前後または左右一対の第１、第２のダンパＣ、Ｄ
と、各ダンパＣ、Ｄに伸縮自在に取り付けた第１、第２
の油圧ジャッキＪ１、Ｊ２と、各油圧ジャッキＪ１、Ｊ
２と車体との間に介装した第１、第２の懸架ばね１１
ａ、１１ｂと、各油圧ジャッキＪ１、Ｊ２の油室９、１
６同士を連通する油路１８と、油路１８の途中に設けた
絞り手段１９とからなり、上記第１、第２の油圧ジャッ
キＪ１、Ｊ２は一方が収縮する時、他方が伸長するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車、四輪車等
のサスペンション装置に関し、特に、ピッチングやロー
リングを抑制して乗心地を改善するのに適するサスペン
ション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪車の車体姿勢制御用サスペンション
装置として、従来からスタビライザーを使用したもの、
あるいはショックアブソーバを使用したものなどが開発
されている。

【０００３】これらのうち、車体のロールを抑制する最
も一般な方法は、スタビライザーを使用する方法であ
り、この場合は左輪および右輪近傍に両端が保持され、
左輪および右輪の上下変化を棒のねじりに置換して、こ
のねじり力でロールを抑制するものである。

【０００４】同様に、ロールを抑制する制御技術として
は、左輪および右輪近傍のトレーリングアーム等に起立
するショックアブソーバの減衰力を制御したり、ばね要
素を含めて力を制御するエアーショック型ショックアブ
ソーバやハイドロニューマチックショックアブソーバを
利用したいわゆるセミアクティブシステム、アクティブ
システムが存在する。

【０００５】スタビライザーを利用したサスペンション
装置は、振動の同位相差動には作用しないので、ロール
防止に適した機構であり、さらに、このスタビライザー
は普通コの字型に成形された一体軸であるので、構造が
簡単で経済的である利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスタビライザーを利用したサスペンション装
置にあっては、同位置以外ではねじりが発生して、この
ねじり力が懸架ばね特性に加算され、この結果、適正乗
車感を確保するためには、スタビライザーの影響を少な
くする必要が生じ、逆にロールを抑制するレベルを低く
せざるを得ない。

【０００７】さらにピッチングに対しては、ロール抑制
と同様の軸構成を採用することが自動車の構造から困難
であり、スタビライザーを利用したピッチング制御は実
現されていないという問題がある。

【０００８】一方、エアーショック型ショックアブソー
バやハイドロニューマチックショックアブソーバを利用
したセミアクティブシステムやアクティブシステムは、
ロールやピッチングの抑制制御が可能であるが、システ
ムを構成する機器として、例えば、制御のためのコント
ローラ、車体の姿勢を検出するセンサ、力を発生させる
動力源、力を作用させるアクチュエータとしてのショッ
クアブソーバが必要となり、その結果、構造が複雑で、
各部材の搭載スペースを確保する必要があり、組付性が
悪く、経済的に不利でもある。

【０００９】このため、このシステムを利用する車両は
高価な車両のみであり、普及タイプの自動車への適用に
は向いていないという問題がある。

【００１０】そこで、本発明の目的は、減衰力制御によ
りピッチングやローリングを抑制するのではなく、ばね
力の利用によりピッチングやローリングの抑制を可能に
し、これを簡単かつローコストな構成によって実現でき
るサスペンション装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかるサスペンション装置は、相対向する
一対の車輪と車体との間に設けた前後または左右の一対
の第１、第２のダンパと、各ダンパに伸縮自在に取り付
けた第１、第２の油圧ジャッキと、各油圧ジャッキと車
体との間に介装した第１、第２の懸架ばねと、各油圧ジ
ャッキの油室同士を連通する油路と、油路の途中に設け
た絞り手段とからなり、上記第１、第２の油圧ジャッキ
は一方が収縮する時、他方が伸長するように構成された
ことを特徴とするものである。

【００１２】この場合、相対向する一対の車輪が前輪側
の一方と後輪側の一方、前輪側の左右輪、または後輪の
左右輪としてもよい。

【００１３】同じく、第１の油圧ジャッキは車体側から
の荷重により収縮する第１の油室を有し、第２の油圧ジ
ャッキは第２の懸架ばねの付勢力で膨張する第２の油室
を有して、第１、第２の油室同士を油路で連通させても
よい。

【００１４】さらに、第１の油圧ジャッキはダンパシリ
ンダに設けた第１のシリンダと、第１のシリンダ内に上
下移動自社に挿入されて第１の懸架ばねを担持する第１
のばね受けと、第１のシリンダと第１のばね受けとで画
成された第１の油室と、第１の油室内に第１の懸架ばね
と対向して配設した第１の復帰ばねとからなり、第２の
油圧ジャッキはダンパシリンダの外周に設けた環状の隔
壁部材と、隔壁部材の外周に上下移動自在に摺接する第
２のシリンダと、隔壁部材と第２のシリンダとで画成さ
れた第２の油室と、第２のシリンダの上端に当接して第
２懸架ばねを担持する第２のばね受けと、隔壁部材と第
２のばね受けとの間に第２の懸架ばねと対向して配設し
た第２の復帰ばねとで構成してもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図につ
いて説明するが、図１は、本発明のサスペンション装置
を、例えば、二輪車に適用した場合の構成図であり、同
図において、このサスペンション装置は、前輪および後
輪と車体との間に介装される一対の懸架ばね付きの第１
のサスペンション装置Ａおよび第２のサスペンション装
置Ｂを備えている。

【００１６】これらの第１のサスペンション装置Ａおよ
び第２のサスペンション装置Ｂは、基本的に同一構成を
なし、それぞれシリンダ１ａ、１ｂに対しピストンロッ
ド２ａ，２ｂを出入自在に設けた第１のダンパＣおよび
第２のダンパＤを持つ。

【００１７】なお、これらの第１、第２のダンパＣ、Ｄ
は、上記シリンダ１ａ、１ｂと、これらのシリンダ１
ａ、１ｂ内にピストンを介して移動自在に挿入したピス
トンロッド２ａ、２ｂに加えて、ピストンによってシリ
ンダ１ａ、１ｂ内に区画された上下二つの油室と、ピス
トンに設けられて、二つの油室を開閉する減衰力発生機
構とからなる。

【００１８】これらの各シリンダ１ａ、１ｂは、下端に
ブラケット（ジョイント）３ａ、３ｂを一体に有し、そ
れぞれが前輪および後輪の各車軸側に装着される。

【００１９】各ピストンロッド２ａ、２ｂの上端には、
取付板４ａ、４ｂを介してブラケット５ａ、５ｂが一体
に取り付けられており、これらのブラケット５ａ、５ｂ
は、車体側に装着される。

【００２０】上記の取付板４ａ、４ｂは、例えば、円板
状をなし、これらの周囲に、フランジを持ったリング状
のロッド側ばね受け６ａ、６ｂがそれぞれ取り付けられ
ている。

【００２１】また、一方のシリンダ１ａの外周には、第
１のばね受けとしての円筒状のシリンダ側可動ばね受け
７が軸方向摺動自在に設けられており、さらに、シリン
ダ１ａの下端外周には、上方に開口する第１のシリンダ
である有底円筒部材８が固定されている。

【００２２】この有底円筒部材８内には、上記シリンダ
側可動ばね受け７の円筒部７ａが出入自在に、しかも密
に嵌合されており、これらのシリンダ側可動ばね受け７
と有底円筒部材８との間に第１の油室９が形成されてい
る。

【００２３】また、この第１の油室９内には、シリンダ
側可動ばね受け７を常時上方に、つまり油室９を拡張す
る方向に付勢するコイル状の第１の復帰ばね１０が収納
されている。

【００２４】なお、上記のシリンダ側可動ばね受け７、
有底円筒部材８、第１の油室９および第１の復帰ばね１
０は第１の油圧ジャッキＪ１を構成している。

【００２５】また、上記ロッド側ばね受け６ａとシリン
ダ側可動ばね受け７との間には、コイル状の第１の懸架
ばね１１ａが介装され、これが上記シリンダ側可動ばね
受け７を常時下方に付勢している。

【００２６】なお、この第１の懸架ばね１１ａと第１の
復帰ばね１０のばね力は直列に作用する。

【００２７】また、他方のシリンダ１ｂの外周には、第
２のばね受けとしてリング状のシリンダ側可動ばね受け
１２が軸方向摺動自在に取り付けられており、このシリ
ンダ側可動ばね受け１２は、シリンダ１ｂの下端部外周
に軸方向摺動自在に取り付けられた第２のシリンダであ
る有底円筒部材１３の開口上端に、これを塞ぐように連
結されている。

【００２８】この有底円筒部材１３の内周面には、シリ
ンダ１ｂの外周に突設されたリング状の隔壁部材１４の
外周面が摺動可能な状態にしてに密に接触しており、こ
の隔壁部材１４は、シリンダ側可動ばね受け１２と有底
円筒部材１３とにより形成された空間を、ばね室１５と
第１の油室１６とに隔成している。

【００２９】このばね室１５内には、第２の復帰ばね１
７が収納されており、これが第２の油室１６を収縮させ
る方向にシリンダ側可動ばね受け１２および有底円筒部
材１３を、常に付勢している。

【００３０】なお、シリンダ側可動ばね受け１２、有底
円筒部材１３、隔壁部材１４、第２の油室１６および第
２の復帰ばね１７は、第２の油圧ジャッキＪ２を構成し
ている。

【００３１】また、ロッド側ばね受け６ｂとシリンダ側
可動ばね受け１２との間には、コイル状の第２の懸架ば
ね１１ｂが介装され、これが上記シリンダ側可動ばね受
け１２を常時下方、つまり油室１６の拡張方向に付勢し
ている。

【００３２】なお、この第２の懸架ばね１１ｂと第２の
復帰ばね１７のばね力は直列に作用する。

【００３３】さらに、上記の各有底円筒部材８、１３に
は、第１、第２の油室９、１６に連通する油路１８が接
続されている。

【００３４】また、この油路１８の途中には作動油の流
れを絞る絞り手段としての絞り弁１９が接続されてい
る。

【００３５】この絞り弁１９は、車体であるばね上から
の高い振動入力周波数に応動して油路１８を流れようと
する作動油の流れを妨げるように作用し、通常走行時に
おける快適な乗心地を保証するように機能する。

【００３６】なお、絞り手段を単純な絞り通路とするこ
とも任意である。

【００３７】次に動作について説明するが、この発明の
サスペンション装置は、路面からの入力に対して振動を
抑制するのではなく、例えば、ブレーキ時や急発進など
のばね上のピッチングなどを抑制する。

【００３８】従って、通常の走行中に路面から入力され
る高周波入力振動に応動する油路１８の作動油の流れを
妨げて、ばね上の安定化とこれによる乗心地の維持を図
り、一方、ピッチングの固有振動に対応する低周波振動
域で油路１８の作動油の流れを促進して、ピッチングを
抑止し、乗心地を改善する。

【００３９】いま、通常走行中において、車体の前後が
ばね上固有振動周波数域で同位相で作動し、例えば、車
体の前方が下がろうとすると、前輪側のピストンロッド
２ａが下降し、第１の懸架ばね１１ａを介してシリンダ
側可動ばね受け７も下降し、このため、第１の油圧ジャ
ッキＪ１を構成する第１の油室９が収縮し、内部の作動
油が、後輪側の第２の油圧ジャッキＪ２を構成する第２
の油室１６内に絞り弁１９および油路１８を通じてスム
ースに送り込まれる。

【００４０】このため、この第２の油室１６が拡張し、
これにより有底円筒部材１３およびシリンダ側可動ばね
受け１２が第２の懸架ばね１１ｂとともに下降し、車体
の後部も同位相で下降する。

【００４１】続いて、車体の前方が上がろうとすると、
作動油の流れが上記とは逆の方向にスムースに流れ、全
体として各油室９、１６間の圧力上昇は小さく抑えら
れ、車体の前後は同位相で作動する。

【００４２】一方、停車するためにブレーキをかけた場
合には、前輪側の第１のサスペンション装置Ａが大きく
収縮して、第１の油圧ジャッキＪ１の第１の油室９も収
縮する。

【００４３】このため第１の油室９の作動油が後輪側の
第２のサスペンション装置Ｂ側の第２の油圧ジャッキＪ
２の第２の油室１６内に油路１８を介して流入する。

【００４４】このため、有底円筒部材１３およびシリン
ダ側可動ばね受け１２が下降し、第２の懸架ばね１１ｂ
のセット長が長くなり、プリロードが減じられて、後部
車高が低下する。

【００４５】従って、車両のブレーキ時における車体前
部のみの沈み込みを防止でき、車体の傾きを抑えること
ができる。

【００４６】また、車両の発進時に後輪側が沈み込む場
合があるが、この場合には、後輪側の第２のサスペンシ
ョン装置Ｂが収縮して、第２の油圧ジャッキＪ２のシリ
ンダ側可動ばね受け１２および有底円筒部材１３が下降
する。

【００４７】このため、第２の油室１６は拡張し、内部
の油圧が負圧方向に大きく変化する。

【００４８】従って、第１のサスペンション装置Ａ側の
第１の油圧ジャッキＪ１の第１の油室９から、油路１８
を通して作動油が第２の油室１６内に引き込まれる。

【００４９】この結果、第１の油室９内の油圧が低下
し、第１の懸架ばね１１ａを介して車体の前部も下降
し、車体の大きな傾きが抑制される。

【００５０】なお、上記動作において、第１の復帰ばね
１０および第２の復帰ばね１７は、第１の懸架ばね１１
ａおよび第２の懸架ばね１１ｂとともに、懸架ばねとし
て機能するが、基本的に各油圧ジャッキＪ１、Ｊ２を予
め定めた位置（設定長）に設定すること、つまり上記ピ
ッチングなどの制御量を設定することを主な役目として
いる。

【００５１】また、上記第１のサスペンション装置Ａ
を、懸架ばね１１ａをシリンダ１ａに内蔵するフロント
フォークに適用することもできる。

【００５２】図２は、上記の各サスペンション装置Ａ、
Ｂを四輪車に適用した場合を概念的に示すもので、この
例では、左右の前輪２０、２１側に第１のサスペンショ
ン装置Ａをそれぞれ配置し、左右の後輪２２、２３側に
第２のサスペンション装置Ｂをそれぞれ配置してある。

【００５３】そして、これらの前後の第１のサスペンシ
ョン装置Ａの第１の油圧ジャッキＪ１および第２のサス
ペンション装置Ｂの第２の油圧ジャッキＪ２を構成する
上記各油室９、１６が、絞り弁１９を介して油路１８に
より接続されている。

【００５４】これにより、車体の左右において個別に上
記のピッチング抑制機能を十分に働かせながら、四輪車
の乗心地を改善することができる。

【００５５】なお、上記においては、第１のサスペンシ
ョン装置Ａおよび第２のサスペンション装置Ｂを用い
て、ピッチングを抑制する場合を説明したが、四輪車の
ローリングを抑制する場合にも応用することができる。

【００５６】図３は、このローリングを抑制できるサス
ペンション装置を概念的に示すもので、この場合には、
車体前後の左輪２０、２２側に第１のサスペンション装
置Ａをそれぞれ配置し、各右輪２１、２３側に第２のサ
スペンション装置Ｂをそれぞれ配置する。

【００５７】そして、車体前後にある右輪側、すなわち
第１のサスペンション装置Ａ側の第１の油圧ジャッキＪ
１と、車体前後にある左輪側、すなわち第２のサスペン
ション装置Ｂ側の第２の油圧ジャッキＪ２とを、絞り弁
１９を介して油路１８でそれぞれ接続する。

【００５８】このような構成を採用することにより、走
行中に車体が左右にローリングしようとする場合にも、
それぞれ第１のサスペンション装置Ａ側の第１の油圧ジ
ャッキＪ１および第２のサスペンション装置Ｂ側の第２
の油圧ジャッキＪ２が、上記ピッチング時の場合と同様
に伸縮作動するため、車体前後において上記ローリング
の発生を抑制することができる。

【００５９】図４は、本発明のさらに他の実施形態を示
すもので、図２の場合と同様に、前方の左輪２０および
右輪２１側に第１のサスペンション装置Ａを配置し、後
方の左輪２２および右輪２３側に第２のサスペンション
装置Ｂを配置してある。

【００６０】また、ここでは左輪２０側の第１のサスペ
ンション装置Ａの第１の油圧ジャッキＪ１と、右輪２３
側の第２のサスペンション装置Ｂの第２の油圧ジャッキ
Ｊ２とを絞り弁１９を介して油路１８により接続し、さ
らに、右輪２１側の第１のサスペンション装置Ａの第１
の油圧ジャッキＪ１と、左輪２２側の第２のサスペンシ
ョン装置Ｂの第２の油圧ジャッキＪ２とを絞り弁１９を
介して油路１８により接続してある。

【００６１】この実施の形態では、四輪車の対角線上に
位置する第１の油圧ジャッキＪ１および第２の油圧ジャ
ッキＪ２間で上記と同様の作動油の流れができること
で、上記のようなピッチング方向およびローリング方向
のばね上振動を同時に抑制することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、相対向
する一対の車輪と車体との間に設けた前後または左右一
対の第１、第２のダンパと、各ダンパに伸縮自在に取り
付けた第１、第２の油圧ジャッキと、各油圧ジャッキと
車体との間に介装した第１、第２の懸架ばねと、各油圧
ジャッキの油室同士を連通する油路と、油路の途中に設
けた絞り手段とからなり、上記第１、第２の油圧ジャッ
キは一方が収縮する時、他方が伸長するように構成した
ので、前輪側および後輪側の一方や左輪側および右輪側
の一方が、それぞれ他方に対して上昇または下降しよう
とする力を抑制でき、これにより車両の発進時やブレー
キ時、あるいはコーナリング走行時における車体の傾き
を滑らかに抑制して、車両の乗心地を改善することがで
きる。

【００６３】また、相対向する一対の車輪を、前輪側の
一方と後輪側の一方、前輪側の左右輪、または後輪の左
右輪としたので、車体の前後方向や左右方向に生じるピ
ッチングやローリングを前後または左右の車輪側におい
て有効に抑制することができる。

【００６４】また、本発明によれば、第１の油圧ジャッ
キは車体側からの荷重で収縮する第１の油室を有し、第
２の油圧ジャッキは第２の懸架ばねの付勢力で膨張する
第２の油室を有し、第１、第２の油室同士を油路で連通
させるようにしたので、比較的単純な構成の逆配置され
た油圧ジャッキを用いて、ピッチングやローリングの抑
制をローコストに実現できるという効果が得られる。

【００６５】さらに、本発明によれば、第１の油圧ジャ
ッキはダンパシリンダに設けた第１のシリンダと、第１
のシリンダ内に上下移動自社に挿入されて第１の懸架ば
ねを担持する第１のばね受けと、第１のシリンダと第１
のばね受けとで画成された第１の油室と、第１の油室内
に第１の懸架ばねと対向して配設した第１の復帰ばねと
からなり、第２の油圧ジャッキはダンパシリンダの外周
に設けた環状の隔壁部材と、隔壁部材の外周に上下移動
自在に摺接する第２のシリンダと、隔壁部材と第２のシ
リンダとで画成された第２の油室と、第１２のシリンダ
の上端に当接して第２懸架ばねを担持する第２のばね受
けと、隔壁部材と第２のばね受けとの間に第２の懸架ば
ねと対向して配設した第２の復帰ばねとで構成したの
で、各油圧ジャッキの一方が収縮したとき、他方が伸長
するような機能を実現でき、これによる車体の昇降制御
により、ピッチングやローリングによる車体の大きな傾
きを確実に抑制できる。

【００６６】そして、上記のような構成の採用によっ
て、荷物の積載などにより後輪側の車高低下時にも、前
輪側の車高低下により車体の傾きを抑えることができ、
従って走行安定性が損なわれず、また、前照灯が異常に
上向きとなることを防止できるため、対向車の運転者へ
のライト照射を回避できる。

【００６７】また、凹凸の少ない路面やうねり路面で
は、ばね上が低周波数で同位相の振動をするため、油路
における作動油の流れがスムースとなって、ソフトな乗
心地が得られる。

【００６８】さらに、各懸架ばねおよび各復帰ばねの合
成ばね定数は、油圧ジャッキの変位量を抑えると、懸架
ばねのみの大きなばね定数となり、従って大きな入力に
対応可能となり、小さい入力に対してはソフトな一方、
大きな入力に対しては支え感のあるサスペンション特性
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるサスペンション装置を
概念的に示す構成図である。

【図２】本発明によるサスペンション装置の四輪車への
適用例を示す説明図である。

【図３】本発明によるサスペンション装置の四輪車への
適用例を示す説明図である。

【図４】本発明によるサスペンション装置の四輪車への
適用例を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 第１のサスペンション装置 Ｂ 第２のサスペンション装置 Ｃ 第１のダンパ Ｄ 第２のダンパ Ｊ１ 第１の油圧ジャッキ（油圧ジャッキ） Ｊ２ 第２の油圧ジャッキ（油圧ジャッキ） ７ シリンダ側可動ばね受け（第１のばね受け） ８ 有底円筒部材（第１のシリンダ） ９ 第１の油室 １０ 第１の復帰ばね １１ａ 第１の懸架ばね １１ｂ 第２の懸架ばね １２ シリンダ側可動ばね受け（第２のばね受け） １３ 有底円筒部材（第２のシリンダ） １４ 隔壁部材 １６ 第２の油室 １７ 第２の復帰ばね １８ 油路 １９ 絞り弁（絞り手段） ２０、２１ 前輪 ２２、２３ 後輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する一対の車輪と車体との間に設
   けた前後または左右の一対の第１、第２のダンパと、各
   ダンパに伸縮自在に取り付けた第１、第２の油圧ジャッ
   キと、各油圧ジャッキと車体との間に介装した第１、第
   ２の懸架ばねと、各油圧ジャッキの油室同士を連通する
   油路と、油路の途中に設けた絞り手段とからなり、上記
   第１、第２の油圧ジャッキは一方が収縮する時、他方が
   伸長するように構成されたことを特徴とするサスペンシ
   ョン装置。
2. 【請求項２】 相対向する一対の車輪が前輪側の一方と
   後輪側の一方、前輪側の左右輪、または後輪の左右輪で
   ある請求項１のサスペンション装置。
3. 【請求項３】 第１の油圧ジャッキは車体側からの荷重
   で収縮する第１の油室を有し、第２の油圧ジャッキは第
   ２の懸架ばねの付勢力で膨張する第２の油室を有し、第
   １、第２の油室同士を油路で連通させている請求項１ま
   たは請求項２のサスペンション装置。
4. 【請求項４】 第１の油圧ジャッキはダンパシリンダに
   設けた第１のシリンダと、第１のシリンダ内に上下移動
   自社に挿入されて第１の懸架ばねを担持する第１のばね
   受けと、第１のシリンダと第１のばね受けとで画成され
   た第１の油室と、第１の油室内に第１の懸架ばねと対向
   して配設した第１の復帰ばねとからなり、第２の油圧ジ
   ャッキはダンパシリンダの外周に設けた環状の隔壁部材
   と、隔壁部材の外周に上下移動自在に摺接する第２のシ
   リンダと、隔壁部材と第２のシリンダとで画成された第
   ２の油室と、第２のシリンダの上端に当接して第２懸架
   ばねを担持する第２のばね受けと、隔壁部材と第２のば
   ね受けとの間に第２の懸架ばねと対向して配設した第２
   の復帰ばねとで構成されている請求項１、２または３の
   サスペンション装置。