(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧緩衝器に並列に配置した車体側懸架ばね要素及び車軸側懸架ばね要素と、車体側懸架ばね要素と車軸側懸架ばね要素との間に配置したばね定数切換手段とを有してなるばね定数の切換構造において、油圧緩衝器はシリンダ体と、シリンダ体内に移動自在に挿入したロッド体と、ロッド体の上端に連設した上方ばね受と、シリンダ体の下端側に連設した下方ばね受とを備え、上記ばね定数切換手段がシリンダ体の外周に固設したピストンと、シリンダ体の外周とピストンの外周に摺動自在に収装したシリンダ部材と、シリンダ部材内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、ピストン又はロッド体に開穿されて伸側油室と圧側油室を連通する流路と，流路中に配在した絞りとからなり、車体側懸架ばね要素を上記上方ばね受と上記シリンダ部材との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素を下方ばね受とシリンダ部材との間に介在させたことを特徴とするばね定数の切替構造
【請求項２】
油圧緩衝器に並列に配置した車体側懸架ばね要素及び車軸側懸架ばね要素と、車体側懸架ばね要素と車軸側ばね要素との間に配置したばね定数切換手段とを有してなるばね定数の切換構造において、油圧緩衝器はシリンダ体と、シリンダ体内に移動自在に挿入したロッド体と、ロッド体の上端に連設した上方ばね受と、シリンダ体の下端側に連設した下方ばね受とを備え、上記ばね定数切換手段がロッド体の外周に固設したピストンと、ロッド体の外周とピストンの外周に摺動自在に収装したシリンダ部材と、シリンダ部材内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、ピストン又はロッド体に開穿されて伸側油室と圧側油室を連通する流路と，流路中に配在した絞りとからなり、車体側懸架ばね要素を上記上方ばね受と上記シリンダ部材３との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素を下方ばね受とシリンダ部材との間に介在させたことを特徴とするばね定数の切替構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ばね定数の切換構造に関し、特に、車両に搭載の油圧緩衝器に併設される懸架ばねにおけるばね定数の切換構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
周知のように、例えば、車両に搭載の油圧緩衝器に併設される懸架ばねにおけるばね定数は、車両における乗り心地や操縦性を改善する上からは、車両が走行する路面の状況や車両の走行姿勢に応じて、例えば、大小に切り換えられるのが好ましい。
【０００３】
そこで、この要請に応じるべく、従来から種々の提案があるが、例えば、特開昭６０−９４８１０号公報には、油圧緩衝器に介装される懸架ばねの間に上下動可能に配在したプレートと、プレートの上下に直列に配置した二本のコイルスプリングからなると共に、プレートの上下動の可不可が選択されることで、二本のコイルスプリングの一方あるいは両方の伸縮が選択的に可能とされて、懸架ばねにおけるばね定数を大小に切り換える構成が提案されている。
【０００４】
即ち、該提案にあっては、上記懸架ばねに加えて、上記プレートに連設されて油圧緩衝器の伸縮に伴う変位を検出する検知手段と、該検知手段からの入力信号を演算処理等して所定の信号を出力するコントローラと、該コントローラからの出力信号でプレートを介して上記二本のコイルスプリングの一方あるいは両方の伸縮を選択的に可能にする調整機構と、を有する構成が開示されている。
【０００５】
それ故、該提案にあっては、検知手段及びコントローラを介してであるが、車両における車高の状況に応じる調整機構の作動によって、懸架ばねを構成する二本のコイルスプリングの一方あるいは両方の伸縮が選択的に可能とされることになり、言わば、自動的に懸架ばねにおけるばね定数を大小に切り換えることが可能になる。
【０００６】
しかしながら、該提案にあっては、その構成において、プレートを有する懸架ばねに加えて、検知手段，コントローラ及び調整機構の装備が必須になり、全体として所謂大掛りとなり、例えば、車両に搭載される油圧緩衝器に併設される場合に、油圧緩衝器の車両への搭載性を悪化し易くなると共に、所謂コストの低廉化を困難にし、その汎用性の向上を期待できなくする不具合が指摘される。
【０００７】
また、該提案にあっては、調整機構が開閉弁付きの油圧シリンダ機構とされるが、開閉弁の切換作動は瞬時に実現されるから、油圧シリンダにおける油圧変動が瞬時に発現され、この影響が懸架ばねにおける切り換えられたばね定数に反映されることになり、従って、例えば、車両における乗り心地や操縦性を改善する際のフィーリングが悪化され易くなる不具合が指摘される。
【０００８】
そして、上記開閉弁の切換作動による影響を排除するには、該開閉弁を細かく切換作動等するための更なる制御が必要になり、その結果、全体として一層大掛りになり、例えば、上記した車両への搭載性を一層悪化させ易くすると共に、コストの低廉化を一層期待できなくする不具合を招くことになる。
【０００９】
この発明は、前記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、全体としてコンパクト化による省スペースを可能にすると共にコストの低廉化を可能にし、例えば、油圧緩衝器に併設される懸架ばねにおけるばね定数を切り換えることによって車両における乗り心地や操縦性を改善する際に、車両への搭載性を悪化させないのは勿論のこと、ばね定数の切り換えが振動周波数に応じて自動的に行われるとし、さらに、その際にフィーリングの悪化を招来させないようにするのに最適となるばね定数の切換構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の一つの手段は、油圧緩衝器に並列に配置した車体側懸架ばね要素及び車軸側懸架ばね要素と、車体側懸架ばね要素と車軸側懸架ばね要素との間に配置したばね定数切換手段とを有してなるばね定数の切換構造において、油圧緩衝器はシリンダ体と、シリンダ体内に移動自在に挿入したロッド体と、ロッド体の上端に連設した上方ばね受と、シリンダ体の下端側に連設した下方ばね受とを備え、上記ばね定数切換手段がシリンダ体の外周に固設したピストンと、シリンダ体の外周とピストンの外周に摺動自在に収装したシリンダ部材と、シリンダ部材内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、ピストン又はロッド体に開穿されて伸側油室と圧側油室を連通する流路と，流路中に配在した絞りとからなり、車体側懸架ばね要素を上記上方ばね受と上記シリンダ部材との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素を下方ばね受とシリンダ部材との間に介在させたことを特徴とする。
【００１１】
同じく,他の手段は、油圧緩衝器に並列に配置した車体側懸架ばね要素及び車軸側懸架ばね要素と、車体側懸架ばね要素と車軸側ばね要素との間に配置したばね定数切換手段とを有してなるばね定数の切換構造において、油圧緩衝器はシリンダ体と、シリンダ体内に移動自在に挿入したロッド体と、ロッド体の上端に連設した上方ばね受と、シリンダ体の下端側に連設した下方ばね受とを備え、上記ばね定数切換手段がロッド体の外周に固設したピストンと、ロッド体の外周とピストンの外周に摺動自在に収装したシリンダ部材と、シリンダ部材内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、ピストン又はロッド体に開穿されて伸側油室と圧側油室を連通する流路と，流路中に配在した絞りとからなり、車体側懸架ばね要素を上記上方ばね受と上記シリンダ部材との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素を下方ばね受とシリンダ部材との間に介在させたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示したところに基づいてこの発明を説明するが、この発明のばね定数の切換構造は、基本的には、図１乃至図２に示すように、車体側懸架ばね要素１と、車軸側懸架ばね要素２と、ばね定数切換手段３と、を有する構成とされている。
【００１３】
即ち、図１に示す実施の形態に係わるばね定数の切替構造は、油圧緩衝器ＳＡに並列に配置した車体側懸架ばね要素１及び車軸側懸架ばね要素２と、車体側懸架ばね要素１と車軸側懸架ばね要素２との間に配置したばね定数切換手段３とを有してなるものである。そして、油圧緩衝器ＳＡはシリンダ体４と、シリンダ体４内に移動自在に挿入したロッド体５と、ロッド体５の上端に連設した上方ばね受５１と、シリンダ体５の下端側に連設した下方ばね受４１とを備え、上記ばね定数切換手段３がシリンダ体４の外周に固設したピストン３４と、シリンダ体４の外周とピストン体３４の外周に摺動自在に収装したシリンダ部材３１と、シリンダ部材３１内にピストン３４で区画された伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２と、ピストン３４又はロッド体５に開穿されて伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２を連通する流路Ｌと，流路Ｌ中に配在した絞り３３とからなり、車体側懸架ばね要素１を上記上方ばね受５１と上記シリンダ部材３１との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素２を下方ばね受４１とシリンダ部材３１との間に介在させたものである。
【００１４】
同じく、図２に示す実施の形態に係わるばね定数の切替構造は、上記と同じく、油圧緩衝器ＳＡに並列に配置した車体側懸架ばね要素１及び車軸側懸架ばね要素２と、車体側懸架ばね要素１と車軸側ばね要素２との間に配置したばね定数切換手段３とを有してなるもであり、油圧緩衝器ＳＡはシリンダ体４と、シリンダ体４内に移動自在に挿入したロッド体５と、ロッド体５の上端に連設した上方ばね受５１と、シリンダ体５の下端側に連設した下方ばね受４１とを備え、上記ばね定数切換手段がロッド体５の外周に固設したピストン３４と、シリンダ体４の外周とピストン体３４の外周に摺動自在に収装したシリンダ部材３１と、シリンダ部材３１内にピストン３４で区画された伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２と、ピストン３４又はロッド体５に開穿されて伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２を連通する流路Ｌと，流路Ｌ中に配在した絞り３３とからなり、車体側懸架ばね要素１を上記上方ばね受５１と上記シリンダ部材３１との間に介在させ、車軸側懸架ばね要素２を下方ばね受４１とシリンダ部材３１との間に介在させたものである。
【００１５】
上記各実施の形態において、各絞り３３は、シリンダ部材３１内におけるシリンダ体４又はロッド体５の振動周波数が低周波数領域にあるときには作動油の通過を許容するに対して、シリンダ部材３１内におけるロッド部材３２の振動周波数が高周波数領域にあるときには作動油の通過を阻止するように設定されている。
【００１６】
以下詳し句説明する。図１及び図２は、上記したばね定数の切換構造を油圧緩衝器ＳＡに合体させる態様に具現化した場合の実施の形態を示すものであって、図１に示す実施の形態では、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡを構成するシリンダ体４部分に具現化され、図２に示す実施の形態では、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡを構成するロッド体５部分に具現化されるとしたものである。
【００１７】
即ち、図１に示す実施の形態にあっては、コイルスプリングからなる車体側懸架ばね要素１の上端がロッド体５の上端に連設の上方ばね受５１に係止されると共に、同じくコイルスプリングからなる車軸側懸架ばね要素２の下端がシリンダ体４の下端側に連設の下方ばね受４１に担持される一方で、ばね定数切換手段３を構成するシリンダ部材３１がシリンダ体４の外周に摺動可能に保持されてなるとする。
【００１８】
そして、該シリンダ部材３１が上端に車体側懸架ばね要素１の下端を担持し、かつ、下端に車軸側懸架ばね要素２の上端を係止するとして、シリンダ体４が両ロッド型のロッド部材３２に代替えされてなるとしている。
【００１９】
また、この場合に、シリンダ部材３１内に伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２を区画するピストン３４がシリンダ体４の外周に固設されてなるとし、該ピストン３４に絞り３３が配在されている。
【００２０】
そして、振動周波数が低周波数領域にある場合には、絞り３３が作動油の通過を許容するから、伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２の広狭が可能になり、シリンダ部材３１が摺動してばね定数切換手段３の伸縮が可能となる。
【００２１】
従って、該シリンダ部材３１に連結されている車体側懸架ばね要素１の伸縮が可能となり、その結果、車体側懸架ばね要素１及び車軸側懸架ばね要素２がそれぞれ伸縮されることになり、車体側懸架ばね要素１及び車軸側懸架ばね要素２からなる懸架ばねのばね定数が小さいものとされることになる。
【００２２】
一方、上記振動周波数が高周波数領域にあるときには、絞り３３が作動油の通過を阻止するから、伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２の広狭が不能になり、シリンダ部材３１が摺動せず、ばね定数切換手段３の伸縮が不能になる。
【００２３】
そして、このとき、ばね定数切換手段３の伸縮不能化、即ち、ブロック化によって、車軸側懸架ばね要素２のみの伸縮が可能となり、その結果、懸架ばねのばね定数が大きいものとされることになる。
【００２４】
従って、上記のばね定数の切換構造によれば、例えば、車両が大きいうねりの舗装路面を比較的に低速傾向で走行するような場合に、荷重の変化速度、即ち、作動油の流速も小さくて、振動周波数も低周波数領域にあるから、ばね定数切換手段３の伸縮が可能とされて、結果として、小さいばね定数になり、車両における乗り心地が改善されることになる。
【００２５】
また、例えば、車両が細かい凹凸が連続する路面を比較的に高速傾向で走行するような場合には、荷重の変化速度、即ち、作動油の流速も大きく、振動周波数も高周波数領域にあるから、ばね定数切換手段３の伸縮が不能とされて、結果として、大きいばね定数になり、車両における操縦性が改善されることになる。
【００２６】
そして、上記のばね定数の切換構造によれば、ばね定数の大小の切換のタイミングを絞り３３の設定如何で、例えば、絞り３３がオリフィスからなるとき、該オリフィスの径の設定如何で、また、絞り３３が可変型とされるときに、適宜の手段で作動油の流量を強制的に変更する等、によって、任意の路面を走行する車両の状況に応じて任意に懸架ばねにおけるばね定数を大小に切り換えることが可能になる。
【００２７】
また、絞り３３の設定如何で、該絞り３３における作動油の通過の可不可、即ち、ばね定数切換手段３の伸縮の可能性が振動周波数の増大と共に減少することから、ばね定数切換手段３の伸縮の可不可が突然に発現されるのを阻止できることになり、ばね定数を大小に切り換える際にショックが招来されなくなって、車両における乗り心地や操縦性を改善する際のフィーリングの悪化を招来させないことが可能になる。
【００２８】
図１の実施の形態にあっては、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡに一体に設けられているから、所謂コンパクト化が可能になり、省スペースによって、車両への搭載性を向上させることになる。
【００２９】
一方、図２に示す実施の形態にあっては、コイルスプリングからなる車体側懸架ばね要素１の上端がロッド体５の上端に連設の上方ばね受５１に係止されると共に、同じくコイルスプリングからなる車軸側懸架ばね要素２の下端がシリンダ体４の下端側に連設の下方ばね受４１に担持される一方で、ばね定数切換手段３を構成するシリンダ部材３１がロッド体５の外周に摺動可能に保持されてなるとする。
【００３０】
そして、該シリンダ部材３１が外周に形成されたばね受部３１ａで車体側懸架ばね要素１の下端を担持すると共に車軸側懸架ばね要素２の上端を係止して、ロッド体５が両ロッド型のロッド部材３２に代替えされてなるとしている。
【００３１】
また、この場合に、シリンダ部材３１内に伸側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２を区画するピストン３４がロッド体５の外周に固設されてなるとし、該ピストン３４に絞り３３が配在されてなるとしている。
【００３２】
それ故、この実施の形態にあっては、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡに一体に設けられて所謂コンパクト化が可能になるのは勿論であるが、ばね定数切換手段３の配設位置が油圧緩衝器ＳＡにおけるロッド体５部分とされるので、上記した図１に示す実施の形態の場合に比較して、より一層の省スペース化が可能になり、車両への搭載性が一層向上されることになる。絞り３３の作用効果は図１の実施の形態の場合と同じである。
【００３３】
図３は、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡにおけるロッド体５部分に具現化される（図２参照）と共に、絞り３３が可変型とされ、かつ、該可変型の絞り３３がロッド体５内に配在されてなる場合の具体的な実施の形態を示すもので、以下には、この実施の形態について少し説明する。
【００３４】
先ず、ばね定数切換手段３を構成するシリンダ部材３１は、ロッド体５の外周に摺動可能に介装され、該シリンダ部材３１内にはロッド体５の外周に固設されたピストン３４が収装され、該ピストン３４によってシリンダ部材３１内に伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２とを区画している。
【００３５】
そして、該伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２は、ロッド体５に開穿した流路Ｌによって相互に連通可能とされているが、該流路Ｌ中にはロータリバルブ５２が回動可能に配在されていて、該ロータリバルブ５２の回動によって該ロータリバルブ５２に開穿の流路面積が大小異なる複数の絞り孔５２ａ，５２ｂの選択されたいずれかを介して連通可能とされている。
【００３６】
また、ロータリバルブ５２にはコントロールロッド５３が連結されており、該コントロールロッド５３の上端は、ロッド体５の上端に連設のブラケット５４の内側に配在の駆動アクチュエータ５５に連結されている。
【００３７】
尚、上記コントロールロッド５３は、ロッド体５の上端から下方側にかけての軸芯部にスペーサ５６及びシール５７の介在下に配在されている。
【００３８】
また、図示しないが、シリンダ部材３１とロッド体５の上端に連設の上方ばね受５１との間及びシリンダ部材３１とシリンダ体４の下端側に連設の下方ばね受４１との間には、車体側懸架ばね要素１と車軸側懸架ばね要素２が介装されていること勿論である。
【００３９】
それ故、この実施の形態にあっては、ばね定数切換手段３が油圧緩衝器ＳＡにおけるロッド体５部分とされて前記したコンパクト化や省スペース化が可能になるのは勿論のこと、結果としてばね定数を切り換える絞り３３が可変型とされることで、任意の路面を走行する車両の状況に応じて任意に懸架ばねにおけるばね定数を大小に切り換えることが可能になる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、ばね定数切換手段が油圧緩衝器のシリンダ体又はロッド体に一体に設けられているから、所謂コンパクト化が可能になり、省スペースによって、車両への搭載性を向上させることになる。
同じく、ばね定数の切換構造が車体側懸架ばね要素と車軸側懸架ばね要素との間に伸縮の可不可を可能にするばね定数切換手段を有してなるとするから、その他の構成を要せずしてばね定数の大小の切り換えを実現し得ることになり、従って、全体としてコンパクト化による省スペースを可能にすると共にコストの低廉化を可能にすることになる。
【００４１】
このとき、ばね定数切換手段は、絞りによる絞り効果によって伸縮の可不可を可能にするように構成されるから、例えば、絞りの径の設定如何で、また、絞りが可変型に設定されるときに、適宜の手段で作動油の流量を強制的に変更する等、によって、ばね定数の大小の切り換えのタイミングを任意に設定できることになる。
【００４２】
また、特に、絞りにおける作動油の通過の可否、即ち、ばね定数切換手段の伸縮の可不可が振動周波数の増大と共に減少することから、ばね定数切換手段の伸縮の可不可が突然に発現されるのを阻止できることになり、ばね定数を大小に切り換える際にショックが招来されなくなって、車両における乗り心地や操縦性を改善する際のフィーリングの悪化が危惧されないことになる。
【００４３】
その結果、この発明によれば、全体としてコンパクト化による省スペースを可能にすると共にコストの低廉化を可能にして、大きいうねりの舗装路面を比較的に低速傾向で走行するような場合に、懸架ばねにおけるばね定数を小さくして車両における乗り心地を改善し、車両が細かい凹凸が連続する路面を比較的に高速傾向で走行するような場合に懸架ばねにおけるばね定数を大きくして、車両における操縦性を改善し、しかも、その際のばね定数の切り換えのタイミングが自動設定であり、また、切り換えも突然に発現されないからフィーリングの悪化を招来させない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係わるばね定数の切替構造の縦断正面図である。
【図２】  他の実施の形態に係わるばね定数の切替構造の縦断正面図である。
【図３】  他の実施の形態に係わるばね定数の切替構造の縦断正面図である。
【符号の説明】
ＳＡ      油圧緩衝器
１        車体側懸架ばね要素
２        車軸側懸架ばね要素
３        ばね定数切替手段
４        シリンダ体４
５        ロッド体５
５１      上方ばね受５１
４１      下方ばね受４１
３３      絞り
３４      ピストン３４
３１      シリンダ部材３１
Ｒ１      伸側油室Ｒ１
Ｒ２      圧側油室Ｒ２
Ｌ        流路Ｌ
【図１】
0003682334.tif 000002
【図２】
0003682334.tif 000003
【図３】
0003682334.tif 000004