(57)【要約】【課題】  複数の懸架シリンダの液室が、制御シリンダの複数の液室にそれぞれ接続される形式の車両懸架システムにおいて、制御シリンダを小型化する。【解決手段】  ４つのショックアブソーバの各液室を制御シリンダ４８の４つの液室７０〜７６に接続する。４つの液室７０〜７６は、３つのピストン６０〜６４が連結ロッド６６，６８により連結されて成るピストン組立体５０を、シリンダハウジング５２に嵌合することで形成する。シリンダハウジング５２の、ピストン組立体５０のストロークエンドにおいて３つのピストン６０〜６４の各々と嵌合する部分に、連結溝１０２〜１１２を形成し、ピストン６０〜６４の両側の液室を互いに連通させる。ピストン組立体５０がストロークエンドに達した後も、ショックアブソーバは軽快に作動可能であり、制御シリンダ４８を小型化できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の車輪の各々に対応した車輪側部材と車体側部材との間にそれぞれ設けられる２つ以上の懸架シリンダと、
ハウジング内に１つ以上のピストンが液密かつ摺動可能に配設され、その１つ以上のピストンの移動に伴って容積が変化する２つ以上の液室が形成された制御シリンダと、
その制御シリンダの前記２つ以上の液室の各々と前記２つ以上の懸架シリンダの液室の各々とをそれぞれ接続する接続通路と、
前記制御シリンダのピストンがストロークエンドに達した後における前記懸架シリンダの作動を容易化する作動容易化装置と
を含む車両懸架システム。
【請求項２】
前記作動容易化装置が、前記制御シリンダの前記１つ以上のピストンのストロークエンドにおいて、その１つ以上のピストンの少なくとも一部のものの両側の液室を互いに連通させる液室連通装置を含む請求項１に記載の車両懸架システム。
【請求項３】
前記液室連通装置が、前記ハウジングの内周面の前記ストロークエンドにおいて前記少なくとも一部のピストンと嵌合する部分に、そのピストンの両側の液室を互いに連通させる長さで形成された連通溝を含む請求項２に記載の車両懸架システム。
【請求項４】
前記作動容易化装置が、
前記２つ以上の懸架シリンダのうち、前記制御シリンダの前記１つ以上のピストンに互いに逆向きに液圧を作用させる２つの懸架シリンダ同士を、前記制御シリンダをバイパスして接続するバイパス通路と、
そのバイパス通路に設けられ、常にはそのバイパス通路を遮断しているが、前記制御シリンダのピストンが前記ストロークエンドに達したとき連通させる連通装置と
を含む請求項１に記載の車両懸架システム。
【請求項５】
前記作動容易化装置が、前記２つ以上の懸架シリンダのうち、前記制御シリンダの前記１つ以上のピストンに互いに逆向きに液圧を作用させる２つの懸架シリンダと、前記制御シリンダの前記２つ以上の液室の２つとの接続状態を、前記制御シリンダのピストンが前記ストロークエンドに達したとき互いに反転させる接続切換装置を含む請求項１に記載の車両懸架システム。
【請求項６】
前記作動容易化装置が、前記制御シリンダのピストンが前記ストロークエンドに達したことを検知する検知装置を含み、その検知装置のストロークエンド検知に応じて、前記懸架シリンダの作動を容易化するものである請求項１，２，４，５のいずれかに記載の車両懸架システム。
【請求項７】
前記２つ以上の懸架シリンダの少なくとも一部のものが、減衰力を変更する減衰力変更装置を備えたものであり、前記作動容易化装置が、前記検知装置のストロークエンド検知に応じて前記減衰力変更装置に減衰力を低下させる減衰力制御装置を含む請求項６に記載の車両懸架システム。
【請求項８】
前記検知装置が、
前記２つ以上の懸架シリンダの少なくとも一部のものに対応する位置における車高を検出する車高センサと、
その車高センサにより検出された車高に基づいて前記制御シリンダのピストンが前記ストロークエンドに達したことを推定するストロークエンド推定装置と
を含む請求項６または７に記載の車両懸架システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両懸架システムに関し、特に、複数の車輪の各々に対応した車輪側部材と車体側部材との間にそれぞれ設けられる複数の懸架シリンダと、それら懸架シリンダと接続通路により接続された制御シリンダとを含む懸架システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の懸架システムの一つが下記特許文献１に記載されている。この懸架システムは、車両の４つの車輪の各々に対応した車輪側部材と車体側部材との間にそれぞれ設けられる４つの懸架シリンダと、４つの液室を備え、それら液室の各々に上記４つの懸架シリンダの液室が接続通路により接続された制御シリンダとを含むものとされている。制御シリンダは、ハウジング内が仕切壁により２つの空間に仕切られるとともに、それら２つの空間に１つずつのピストンが液密かつ摺動可能に嵌合され、それら２つのピストンが、仕切壁を液密かつ摺動可能に貫通する連結ロッドにより一体的に連結されたものである。このように、複数のピストンが連結ロッドにより一体的に連結されたものを、ピストン組立体と称することとする。
この車両懸架システムは、簡単な構成でありながら、１車輪の突部乗上げ時や、車両の対角位置にある２車輪が共に上昇あるいは下降する対角車輪同相移動時には、それら車輪の軽快な昇降を許容する一方、車体のローリングやピッチングは良好に抑制して、車両の乗り心地を改善することができるものである。
【特許文献１】米国特許第３，０２４，０３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、制御シリンダが大形となる問題があった。上記４つの液室を、４つの懸架シリンダの作動に伴って、各懸架シリンダから排出される作動液を収容可能な大きさ、あるいは各懸架シリンダに流入すべき作動液を供給可能な大きさとすることが必要であるからである。制御シリンダが大形となれば、車両に搭載しにくくなり、また、車両の重量が大きくなり、コストが高くなる。
以上は、制御シリンダが４つの液室を備えたものである場合を例として説明したが、同様な問題は、２つの液室を備えた制御シリンダにおいても発生する。また、懸架シリンダと接続される液室のみならず、ピストン組立体に制御力を作用させるための液室を形成することも可能であり、その場合には、液室が３個あるは５個以上となることもある。
本発明は以上の事情を背景として、制御シリンダの小型化を図ることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両懸架システムは、(a)２つ以上の車輪の各々に対応した車輪側部材と車体側部材との間にそれぞれ設けられれる２つ以上の懸架シリンダと、(b)ハウジング内に１つ以上のピストンが液密かつ摺動可能に配設され、その１つ以上のピストンの移動に伴って容積が変化する２つ以上の液室が形成された制御シリンダと、(c)その制御シリンダの前記２つ以上の液室の各々と前記２つ以上の懸架シリンダの液室の各々とをそれぞれ接続する接続通路と、(d)前記制御シリンダの前記ピストンがストロークエンドに達した後における前記懸架シリンダの作動を容易化する作動容易化装置とを含むものとされる。
【発明の効果】
【０００５】
このように構成された懸架システムにおいては、制御シリンダを従来に比較して小型化することができる。従来の制御シリンダは、前述の通り、懸架シリンダの全作動範囲に対応する作動液の流出入を許容するものとされていた。１輪乗上げ時や対角車輪同相移動時に、懸架シリンダの作動途中において制御シリンダのピストンがストロークエンドに達すれば、制御シリンダはないに等しいこととなって、それまで許容されていた車輪の軽快な昇降が許容されなくなり、乗り心地が悪くなってしまうからである。そのため、制御シリンダを大形とせざるを得なかったのであるが、本発明に係る懸架システムは作動容易化装置を含むため、制御シリンダのピストンがストロークエンドに達した後においても、懸架シリンダが軽快な作動を継続することができ、乗り心地の悪化を抑制することができる。
【実施例】
【０００６】
以下、本発明の実施例である車両懸架システムを、図面を参照しつつ説明する。
図１において、車両の前後左右の各車輪に対応して、懸架シリンダの一種としてのショックアブソーバ１０，１２，１４，１６が、車輪側部材２０と車体側部材２２の間に設けられている。ショックアブソーバ１０〜１６は、それぞれ、ハウジング２４と、それに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン２６とを含む。本実施例においては、ハウジング２４が車輪側部材２０に連結され、ピストン２６から延び出てハウジング２４外へ突出したピストンロッド２７が車体側部材２２に連結されている。ピストン２６には、そのピストン２２により仕切られた２つの液室２８，３０を連通させる連通路が設けられるとともに、その連通路に絞り３２が設けられている。絞り３２により、ピストン２６のハウジング２４に対する相対移動速度（絞り３２を流れる作動液の流速）に応じた減衰力が発生させられる。なお、図においては、絞り３２は単純な１個の固定絞りとして記載されているが、実際には、固定絞りと１個以上のバルブとの組み合わせで構成されており、ショックアブソーバ１０〜１６が伸長する場合には収縮する場合に比較して大きい減衰力が発生させられるようになっている。
【０００７】
ショックアブソーバ１０〜１６は、それぞれ、個別通路４０〜４６により制御シリンダ４８に接続されている。制御シリンダ４８は、３つのピストンが連結されて成るピストン組立体５０と、そのピストン組立体５０を液密かつ摺動可能に収容するシリンダハウジング５２とを含む。ピストン組立体５０は、図１の左側から順に、第一ピストン６０，第二ピストン６２および第三ピストン６４を備え、第一ピストン６０と第二ピストン６２、第二ピストン６２と第三ピストン６４がそれぞれ連結ロッド６６，６８により直列に連結されている。
【０００８】
シリンダハウジング５２は段付き状のシリンダボアを備え、そのシリンダボアにピストン組立体５０が嵌合されることにより、ハウジング５２内に４つの液室が形成されている。第一ピストン６０の第二ピストン６２とは反対側が第一液室７０、第一ピストン６０と第二ピストン６２との間が第二液室７２、第二ピストン６２と第三ピストン６４との間が第三液室７４、第三ピストン６４の第二ピストン６２とは反対側が第四液室７６となっている。また、第一ピストン６０は、外側液室である第一液室７０側に外側受圧面８０を有し、内側液室である第二液室７２側に内側受圧面８２を有する。第二ピストン６２は、内側液室である第二液室７２側に内側受圧面８４を、内側液室である第三液室７４側に内側受圧面８６をそれぞれ有し、第三ピストン６４は、第三液室７４側に内側受圧面８８を、外側液室である第四液室７６側に外側受圧面９０をそれぞれ有する。
【０００９】
外側受圧面８０は、第一液室７０に連通している左前輪のショックアブソーバ１０の液室２８の液圧（以下、ショックアブソーバの液圧と称する）を受け、外側受圧面９０は右前輪のショックアブソーバ１２の液圧を受ける。本実施例においては、第一ピストン６０と第三ピストン６４との直径が等しく、外側受圧面８０と外側受圧面９０との受圧面積も等しい。
【００１０】
互いに隣接する２つのピストン、例えば第一ピストン６０と第二ピストン６２との間に形成される第二液室７２には、個別通路４６により右後輪のショックアブソーバ１６が接続されており、互いに反対向きである第一ピストン６０の内側受圧面８２と第二ピストン６２の内側受圧面８４とは、右後輪のショックアブソーバ１６の液圧を受ける。第二液室７２に作用する液圧が、２つのピストンのうち直径の小さい第一ピストン６０に加える力は、直径の大きい第二ピストン６２の内側受圧面８４のうち第一ピストン６０の内側受圧面８２と等しい受圧面積の部分に加える力により相殺される。そのため、ピストン組立体５０の第二液室７２の液圧に対する有効受圧面積は、第二ピストン６２の内側受圧面８４の受圧面積から第一ピストン６０の内側受圧面８２の受圧面積を差し引いた大きさとなる。
同様に、第三液室７４には、個別通路４４により左後輪のショックアブソーバ１４が接続されており、ピストン組立体５０の第三液室７４の液圧に対する有効受圧面積は、第２ピストン６２の内側受圧面８６の受圧面積から第三ピストン６４の内側受圧面８８の受圧面積を差し引いた大きさとなる。
つまり、ピストン組立体５０には、第二液室７２，第三液室７４の液圧と、上述した有効受圧面積との積で表される力がそれぞれ作用することになる。
【００１１】
また、第一ピストン６０の直径と第三ピストン６４の直径は等しいため、ピストン組立体５０の第二液室７２に対する有効受圧面積と第三液室７４に対する有効受圧面積も等しい。さらに、本実施例においては、ピストン組立体５０の第二液室７２および第三液室７４に対する有効受圧面積が、第一液室７０および第四液室７６に対する受圧面積と等しくなるように、第２ピストン６２の直径が決定されている。
【００１２】
以上の第一ないし第四液室７０〜７６に接続されるショックアブソーバ１０〜１６の各液室２８は、車輪側部材２０と車体側部材２２との間の間隔が大きくなる場合に液圧が高くなる液室である。本実施例においては、前述のように、車輪側部材２０と車体側部材２２との間の間隔が増大してショックアブソーバ１０〜１６が伸長する場合に、間隔が減少する場合より減衰力が大きくなるようにされているため、液室２８に制御シリンダ４８が接続される方が液室３０に接続される場合に比較して、減衰力の制御効果が大きい。
【００１３】
本車両懸架システムは概略以上のように構成されているが、上記制御シリンダ４８には、ピストン組立体５０がストロークエンドに達した後におけるショックアブソーバ１０〜１６の作動を容易化する作動容易化装置が設けられている。すなわち、図２に制御シリンダ４８を拡大して示すが、シリンダハウジング５２の内周面の、ピストン組立体５０のストロークエンドにおいてピストン６０，６２，６４の各々と嵌合する部分に、連通溝１０２，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２がそれぞれ形成されているのである。これら連通溝１０２〜１１２は、上記ストロークエンドにおいて、ピストン６０，６２，６４の各々の両側の液室７０〜７６を互いに連通させる長さで形成されており、片側の液室から反対側の液室へ作動液が流れることを許容する。
なお、シリンダハウジング５２は実際には製造の都合上複数の部材により構成されているが、組立後は一体の部材として機能するため、図２においては一体の部材として示されている。
【００１４】
以上のように構成された車両懸架システムの作動を説明する。ピストン組立体５０には、左前輪のショックアブソーバ１０の液圧に応じた力（その液圧と外側受圧面８０の受圧面積との積で表される力）、右後輪のショックアブソーバ１６の液圧に応じた力、右前輪のショックアブソーバ１２の液圧に応じた力および左後輪のショックアブソーバ１４の液圧に応じた力が作用するが、標準状態においては、左前輪と右前輪との荷重が等しく、左後輪と右後輪との荷重も等しくなるように車両が設計されている（質量分布の観点から左右対称に設計されている）ため、ピストン組立体５０に作用する力が釣り合っており、ピストン組立体５０は、図２に二点鎖線で示す中立位置にあり、移動しない。
【００１５】
車体にピッチングが生じ、例えば、車両の加速に応じて、前側において車輪側部材２０と車体側部材２２との間隔が増大し、後側において減少すると、左右前輪のショックアブソーバ１０、１２の液圧が高くなり、左右後輪のショックアブソーバ１４，１６の液圧が低くなる。その結果、外側受圧面８０および外側受圧面９０に作用する液圧が高くなり、内側受圧面８４および内側受圧面８６に作用する液圧が低くなる。上述のように、質量分布の観点から車両が左右対称に設計されているため、この場合にも、ピストン組立体５０に作用する力の釣り合いの状態は変わらない。ピストン組立体５０は動かないのであり、ショックアブソーバ１０〜１６の各々において大きい減衰力が得られ、車両のピッチング速度が抑えられる。
【００１６】
車両にローリングが生じ、例えば、車両の左側において、車輪側部材２０と車体側部材
２２との間隔が増大し、右側において減少すると、左前輪のショックアブソーバ１０の液圧と左後輪のショックアブソーバ１４の液圧とが高くなり、右前輪のショックアブソーバ１２の液圧と右後輪のショックアブソーバ１６の液圧とが低くなる。その結果、外側受圧面８０および内側受圧面８６に作用する液圧が高くなり、内側受圧面８４および外側受圧面９０に作用する液圧が低くなるが、この場合に、例えば、前輪側における液圧と後輪側における液圧とが常に互いにほぼ等しくなるように、本懸架装置を含む車両全体が設計されていれば、ピストン組立体５０に作用する力の釣り合い状態は変わらず、ピストン組立体５０が移動することはない。各ショックアブソーバ１０〜１６は、それぞれ独立しているに等しいこととなり、車輪側部材２０と車体側部材２２との相対移動に伴って（ピストン２６の移動に伴って）、ショックアブソーバ１０〜１６の各々において大きい減衰力が発生させられ、車体のローリング速度が抑えられる。
【００１７】
それに対し、路面から、前後左右の車輪の１つ、例えば、ショックアブソーバ１０に車輪側部材２０と車体側部材２２との間隔を小さくする力が加わった場合、あるいは車体の対角位置にある車輪にそれらを同相移動させる力、例えば、ショックアブソーバ１０，１６に車輪側部材２０と車体側部材２２との間隔を小さくする力が加わった場合には、ショックアブソーバ１０，１６の液圧が低くなり、ショックアブソーバ１２，１４の液圧が高くなる。外側受圧面８０および内側受圧面８４が受ける液圧が低くなり、内側受圧面８６および外側受圧面９０の液圧が高くなるのであり、ピストン組立体５０において力の釣り合いが破れ、ピストン組立体５０は図１において左方へ移動する。その結果、第一液室７０および第二液室７２の容積が小さくなり、第三液室７４および第四液室７６の容積が大きくなる。したがって、ショックアブソーバ１２，１４から作動液が流出し、ショックアブソーバ１０，１６に流入する。制御シリンダ４８を介してショックアブソーバ１０，１６とショックアブソーバ１２，１４とが連通させられ、これらの間で作動液の授受が行われるに等しいこととなる。結局、各ショックアブソーバ１０〜１６において液室２８，３０の間の液圧差が小さくなり、絞り３２を流れる作動液の速度が小さくなって、発生する減衰力が小さくなる。このため、車輪は車体に対して容易に接近あるいは離間することができ、対角車輪の同相移動が容易となって、車体の上下動が抑制される。
【００１８】
このように、本実施例の車両懸架システムにおいては、ローリング時、ピッチング時等に大きい減衰力が得られ、対角車輪に同相の上下方向力が加わった場合あるいは１輪に上下方向力が加わった場合には、発生する減衰力は小さくなるため、対角車輪の軽快な同相移動や１輪の軽快な上下動を許容しつつ、ローリングおよびピッチングを抑制することができ、ショックアブソーバ１０〜１６の各々に減衰力制御装置を設けなくても、姿勢変化や路面入力状態に適した減衰力を得ることができる。
【００１９】
上記ショックアブソーバ１０〜１６の作動量（伸縮量）が大きい場合には、制御シリンダ４８においてピストン組立体５０がストロークエンドに達する。通常であれば、この段階で制御シリンダ４８における作動液の流出入が不可能となり、ショックアブソバ１０〜１６の減衰力が急激に大きくなって、乗り心地が悪くなるのであるが、本実施例の制御シリンダ４８においては、ピストン組立体５０がストロークエンドに達する直前から各ピストン６０〜６４の両側の液室７０〜７６が連通溝１０２〜１１２によって互いに連通させられるため、ピストン組立体５０がストロークエンドに達してそれ以上移動不能となっても、制御シリンダ４８における作動液の流出入は継続可能である。したがって、ショックアブソーバ１０〜１６はそれまで通り軽快に伸縮することができ、乗り心地が悪くなることを回避することができる。
本実施例においては、制御シリンダ４８のピストン組立体５０のストロークエンドにおいてそのピストン組立体５０の両側の液室を互いに連通させる液室連通装置の一種である連通溝１０２〜１１２により、作動容易化装置が構成されているのである。
【００２０】
上記のように、ピストン組立体５０のストロークエンドにおいてはピストン６０〜６４の両側の液室７０〜７６が互いに連通させられるため、制御シリンダ４８を従来に比較して短くすることができ、小型，軽量化による重量およびコストの低減効果が得られる。しかも、ピストン組立体５０の実用稼動範囲は図４に示す最大有効範囲（連通溝１０２〜１１２により両側の液室が連通状態とされるまでのストローク範囲）より小さいため、ピッチングやローリング等の抑制は、連通溝１０２〜１１２が設けられていない従来の制御シリンダと同様に達成される。
【００２１】
上記実施例においては、作動容易化装置が、制御シリンダのピストンのストロークエンドにおいてそのピストンの両側の液室を互いに連通させる液室連通装置により構成されており、その液室連通装置が、シリンダハウジング５２に形成された連通溝１０２〜１１２により構成されており、構成が簡易であって安価に目的を達し得る利点がある。しかし、液室連通装置はこれに限定されるわけではない。
例えば、液室連通装置を、(a)ピストンに保持され、そのピストンのストロークエンドにおいてハウジングの一部に当接して移動する検知部材と、(b)ピストンにそのピストンの両側の液圧を互いに連通させる状態で形成された連通路と、(c)その連通路に設けられた常閉の開閉弁であって検知部材の移動に伴って開状態となるものとを含むものとすることも可能である。この場合には、検知部材，連通路および常閉の開閉弁が液室連通装置を構成することとなる。
【００２２】
また、図５に示すように、制御シリンダ１１８に、ピストン組立体５０のストロークエンドを検知する検知スイッチ１２０，１２２を設ける一方、懸架シリンダの一種としてのショックアブソーバ１３０を可変絞り装置１３２を備えたものとすることができる。可変絞り装置１３２はよく知られたものであるため、詳細な図示および説明は省略するが、例えば、電動モータを駆動源とし、電気信号に基づいて絞り装置の絞りを変更し、ショックアブソーバ１３０の減衰力を制御することができるものとされる。すなわち、検知スイッチ１２０，１２２と、可変絞り装置１３２と、検知スイッチ１２０，１２２の出力信号に応じて可変絞り装置１３２を制御する制御装置１３４とにより、作動容易化装置が構成されるのである。
【００２３】
本実施例においては、ピストン組立体５０の作動量が小さい状態における作動は前記実施例と同じであるが、ピストン組立体５０がストロークエンドに達したことが検知スイッチ１２０または検知スイッチ１２２により検知されると、その検知信号に応じて制御装置１３４が可変絞り装置１３２を、それまでより絞りの弱い状態に移行させる。すなわち、作動シリンダ１１８の作動可能な状態では、可変絞り装置１３２が比較的絞りの強い状態、すなわち比較的大きい減衰力を発生させる状態にされていても、１輪乗上げ時や対角車輪同相移動時には、車輪の軽快な昇降が可能なのであるが、ピストン組立体５０がストロークエンドに達して制御シリンダ１１８が作動不能になれば、車輪の軽快な昇降が許されなくなる。そこで、本実施例においては、上記のように、可変絞り装置１３２が絞りの弱い状態に移行させられ、乗り心地が悪くなることが抑制される。
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本実施例の車両懸架システムにおいては、４つの懸架シリンダとしての４つのショックアブソーバ１３０が、減衰力を変更する減衰力変更装置を備えたものとされており、作動容易化装置が、検知装置の一例である検知スイッチ１２０，１２２によるストロークエンド検知に応じて減衰力変更装置に減衰力を低下させる減衰力制御装置（制御装置１３４）を含むものとされている。換言すれば、制御装置１３４が、検知装置のストロークエンド検知に応じて、懸架シリンダの作動を容易化するものとされているのである。
本実施例において、ショックアブソーバ１５０〜１５６を可変絞り装置１３２を内蔵したものとする代わりに、各ショックアブソーバに複数のアキュムレータを接続し、それら複数のアキュムレータのショックアブソーバとの連通状態を切り換える電磁制御弁を設けることも可能である。
【００２５】
上記各実施例においては制御シリンダ４８，１１８が３つのピストンにより４つの液室が形成されるものとされていたが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、前記特許文献１に記載されている２つのピストンと１つの仕切壁とにより４つの液室が形成されるものに本発明を適用することも可能である。
【００２６】
また、図７に示すように、１つのピストンにより２つの液室が形成されるものに本発明を適用することも可能である。図７において、前後左右４つの車輪に対応するショックアブソーバ１５０、１５２，１５４，１５６の左側にあるもの同士、および右側にあるもの同士がそれぞれ制御シリンダ１６０，１６２および個別通路１６６，１６８，１７０，１７２により互いに接続されている。制御シリンダ１６０，１６２は、それぞれシリンダハウジング１８０およびピストン１８２を備え、シリンダハウジング１８０の内周面の、ピストン１８２のストロークエンドにおいてピストン１８２と嵌合する部分には、それぞれ連通溝１８４が形成されている。ピストン１８２は、常には、両側に配設された弾性部材としての圧縮コイルスプリング１８６，１８８により中立位置に保たれている。また、ショックアブソーバ１５０〜１５６に対してアキュムレータ１９２，１９４，１９６，１９８が設けられている。
【００２７】
本車両懸架システムにおいては、ローリング時には制御シリンダ１６０，１６２が作動せず、ローリングが良好に抑制される。それに対し、１輪乗り上げ時や対角輪同相移動時には、制御シリンダ１６０，１６２の作動により、車輪の比較的軽快な昇降が許容される。そして、いずれかの制御シリンダ１６０，１６２においてピストン１８２がストロークエンドに達した後は、連通溝１８４によりピストン１８２の両側の液室、すなわち、左側および右側のショックアブソーバ同士が互いに連通させられるため、ピストン１８２がストロークエンドに達したにもかかわらず、ショックアブソーバ１５０と１５４、およびショックアブソーバ１５２と１５６の軽快な作動が許容され、連通溝１８４がない場合に比較して制御シリンダ１６０，１６２を小型化し得る。
本実施例において、ショックアブソーバ１５０〜１５６を振動減衰機能を有しない液圧シリンダに変更し、代わりに、アキュムレータ１９２，１９４，１９６，１９８の接続通路に絞りあるいは可変絞り装置を設けることも可能である。
【００２８】
本発明のさらに別の実施例を図８に示す。本実施例は、制御シリンダのピストンがストロークエンドに達した後における懸架シリンダの作動を容易化する作動容易化装置と、制御シリンダのピストンがストロークエンドに達したことを検知する検知装置とに特徴を有している。同一の部分には、同一の符号を付して説明を省略し、特徴的な部分のみを以下説明する。
【００２９】
４つの懸架シリンダとしてのショックアブソーバ１５０，１５２，１５４，１５６が、個別通路４０，４２，４４，４６により制御シリンダ４８に接続されているのであるが、個別通路４０，４２はバイパス通路２０２により、個別通路４４，４６はバイパス通路２０４によりそれぞれ接続されている。そして、バイパス通路２０２，２０４の各々には、電磁開閉弁２０６，２０８が設けられている。これら電磁開閉弁２０４，２０６はいずれも、常にはバイパス通路２０６，２０８を遮断しているが、制御シリンダ４８のピストン組立体５０がストロークエンドに達したとき、バイパス通路２０６，２０８を連通状態とする。
なお、「制御シリンダ４８のピストン組立体５０がストロークエンドに達したとき」といっても、必ずしも、ピストン組立体５０が物理的にそれ以上移動できなくなるストロークエンドに達したときである必要はない。設計上、ストロークエンドと定められている位置でよいのである。ただし、ローリングやピッチングを確実に抑制するためには、ピストン組立体は制御シリンダのハウジング内で或程度の移動を許容されることが必要であり、その要求を満たしつつ制御シリンダを小型化するために、設計上のストロークエンドは、車両懸架システムの作動に支障が生じない範囲で、できる限り物理的なストロークエンドに近い位置に設定されることが望ましい。このことは、ピストン組立体がストロークエンドに達したことが直接検出されない本実施例において特に意義のあることであるが、他の実施例にも当てはまる。
【００３０】
制御シリンダ４８のピストン組立体５０が前記ストロークエンドに達したことは、ショックアブソーバ１５０〜１５６の各々に対応する位置に設けられた４つの車高センサ２１２と、制御装置２１４とにより検出される。制御シリンダ４８のピストン組立体５０の作動ストロークと、各ショックアブソーバ１５０〜１５６の作動ストロークとはほぼ一対一に対応しており、ショックアブソーバ１５０〜１５６の作動ストロークと車高変化とも一対一に対応しているため、４つの車高センサ２１２の検出結果に基づいて制御装置２１４は制御シリンダ４８のピストン組立体５０がストロークエンドに達したことを推定することができる。例えば、車両が水平な路面上に停止しているか、水平な路面上を一定速度で直進走行している状態を標準状態とし、その標準状態における４つの車高センサ２１２による検出車高を基準車高とし、標準状態において制御シリンダ４８のピストン組立体５０をシリンダハウジング５２の中央に位置させておく。この状態から、例えば、左前輪と右後輪とが共に上昇するアーティキュレーションが発生して、ショックアブソーバ１５０，１５６が収縮すれば、ピストン組立体５０が図８において右方へ移動し、やがてストロークエンドに達する。その際、ショックアブソーバ１５０，１５６のストロークが車高センサ２１２による検出車高の変化量として検出され、この変化量に基づいて制御装置２１４がピストン組立体５０がストロークエンドに達したことを検出する。
【００３１】
制御装置２１４は、ピストン組立体５０がストロークエンドに達したと推定した場合に、電磁開閉弁２０６，２０８に電流を供給し、開状態とする。そのため、通常であればピストン組立体５０が物理的なストロークエンドで停止し、それ以後は左前輪および右後輪の上昇が、絞り３２の減衰機能により強く抑制されることになるのであるが、本実施例においてはそれまで通り軽快に上昇し続けることができる。制御シリンダ４８を、ピストン組立体５０のストロークが比較的小さい小型のものとしつつ、車輪の大きなストロークの昇降を許容することができ、不整地を走行する車両に特に好適な車両懸架システムが得られるのである。
なお、電磁開閉弁２０６，２０８は、車両が標準状態にある状態で開状態とすることにより、左右の車輪に対応するショックアブソーバ内の液圧を均等にするためにも利用し得る。
【００３２】
以上の説明から明らかなように、電磁開閉弁２０６，２０８が連通装置として機能し、バイパス通路２０２，２０４と共に作動容易化装置を構成している。また、制御装置２１４が、車高センサにより検出された車高に基づいて制御シリンダのピストンがストロークエンドに達したことを推定するストロークエンド推定装置を構成しており、その制御装置２１４が車高センサ２１２と共同して制御シリンダのピストンがストロークエンドに達したことを検知する検知装置を構成している。
なお、ローリングモーメント，ピッチングモーメントが作用した場合には、制御シリンダ４８においてピストン組立体５０に作用する液圧に基づく力が釣り合い、制御シリンダ４８はないに等しいこととなって、各ショックアブソーバ１５０〜１５６に大きい減衰力が生じ、ローリングおよびピッチングの発生が良好に抑制される。
【００３３】
上記実施例においては、連通装置としての電磁開閉弁２０２，２０４が、左右前輪に対応するショックアブソーバ１５０，１５２を、制御シリンダ４８をバイパスして接続するバイパス通路２０２，２０４に設けられていたが、左側および右側の前輪と後輪とに対応するショックアブソーバ１５０，１５４（１５２，１５６）を、制御シリンダ４８をバイパスして接続するバイパス通路を設け、そのバイパス通路に連通装置を設けることも可能である。要するに、２つ以上の懸架シリンダのうち、制御シリンダの１つ以上のピストンに互いに逆向きに液圧を作用させる２つの懸架シリンダ同士を、制御シリンダをバイパスして接続するバイパス通路を設け、そのバイパス通路に、常にはそのバイパス通路を遮断しているが、制御シリンダのピストンがストロークエンドに達したとき連通させる連通弁等の連通装置を設けるのである。
なお、上記「制御シリンダの１つ以上のピストンに互いに逆向きに液圧を作用させる」とは、ピストンが１つである場合には、そのピストンに互いに逆向きに液圧を作用させることであり、上記実施例におけるように、制御シリンダが複数のピストンが互いに連結されたピストン組立体を備える場合には、そのピストン組立体に互いに逆向きに液圧を作用させることである。
【００３４】
本発明のさらに別の実施例を図９に示す。本実施例は、図１の実施例において、制御シリンダ４８のピストン組立体５０がストロークエンドに達したことを検出する検出装置を設けるとともに、作動容易化装置を変更したものである。検出装置は、例えば、上記図８の実施例における検出装置としたり、図５に示した検出装置としたりすることができる。同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、以下異なる部分のみを説明する。
【００３５】
本実施例の作動容易化装置は、電磁方向切換弁２２２，２２４とそれらを制御する制御装置２２６とにより構成されている。例えば、左前輪と右後輪とが共に上昇するアーティキュレーションが生じ、ピストン組立体５０がストロークエンドに達した場合には、検出装置の検出に応じて制御装置２２６が電磁方向切換弁２２２，２２４に電流を供給して、図９に示す第一位置（ノーマル位置）から反対側の第二位置（作動位置）に切り換える。すると、それまでピストン組立体５０を左方へ移動させていた制御シリンダ４８からショックアブソーバ１０，１６に向かう作動液の流れが、ピストン組立体５０を右方へ移動させる状態となる。そして、このピストン組立体５０の右方への移動は可能であるため、ショックアブソーバ１０，１６はそれまで通り収縮を続けることが可能である。やがて、ピストン組立体５０が右のストロークエンドに達すれば、検出装置の検出に応じて制御装置２２６が電磁方向切換弁２２２，２２４への電流供給を停止し、電磁方向切換弁２２２，２２４が第９図に示す第一位置に復帰し、ピストン組立体５０は再び左方への移動を開始する。このように、本実施例においては、必要に応じて、電磁方向切換弁２２２，２２４への電流の供給と停止とが繰り返され、ショックアブソーバ１０，１６は限りなく収縮し続けることが可能である。制御シリンダ４８を、ピストン組立体５０のストロークが比較的小さい小型のものとしつつ、車輪の大きなストロークの昇降を許容することができるのである。ただし、電磁方向切換弁２２２，２２４の切換えが繰り返されることは不可欠ではなく、少なくとも１回切り換えられれば本発明の効果が得られる。
【００３６】
なお、電磁方向切換弁等の接続切換装置を上記実施例の個所に配設することは不可欠ではなく、２つ以上の懸架シリンダのうち、制御シリンダの１つ以上のピストンに互いに逆向きに液圧を作用させる２つの懸架シリンダと、制御シリンダの２つ以上の液室の２つとの接続状態を互いに反転させ得る状態で配設すればよい。
また、上記連通装置や接続切換装置は、必ずしも電磁弁とする必要はなく、例えば、制御シリンダの１つ以上のピストンのストロークエンドへの移動に機械的に連動して作動する弁としたり、パイロット圧式弁としたりすることも可能である。また、方向切換弁を２つの開閉弁の組合わせとするなど、複数の弁等の組合わせとすることも可能である。
【００３７】
また、上記各実施例においては、懸架シリンダが、ピストンに絞り等減衰装置が設けられたショックアブソーバとされていたが、ピストンには減衰装置が設けられない液圧シリンダとするこもの可能である。その場合、液圧シリンダに減衰装置を介してアキュムレータを接続する等によって、液圧シリンダにアブソーバ機能を持たせてもよく、持たせなくてもよい。また、制御シリンダに外力を付与して制御シリンダの作動を制御する外力付与装置を接続してもよい。
さらに付言すれば、以上の説明で「作動容易化装置」と称したものは、懸架シリンダの作動特性を、制御シリンダの１つ以上のピストンがストロークエンドに達した後も、達する前と同じに保つか、あるいは変化が小さい状態に保つ作動特性変化抑制装置であると考えることもできる。
その他、上記複数の実施例の各々の構成要素を他の実施例の構成要素と置換して採用することをはじめ、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例である車両懸架システムを概念的に示す図である。
【図２】上記車両懸架システムにおける制御シリンダの正面断面図である。
【図３】上記制御シリンダのシリンダハウジングの図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】上記制御シリンダの機能を説明するための図である。
【図５】本発明の別の実施例である車両懸架システムにおける制御シリンダの正面断面図である。
【図６】上記別の実施例におけるショックアブソーバの一つと制御装置とを概念的に示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施例である車両懸架システムを概念的に示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例である車両懸架システムを概念的に示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例である車両懸架システムを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０〜１６：ショックアブソーバ    ４０〜４６：個別通路    ４８：制御シリンダ    ５０：ピストン組立体    ５２：シリンダハウジング    ６０：第一ピストン    ６２：第二ピストン    ６４：第三ピストン    ６６，６８：連結ロッド    ７０：第一液室    ７２：第二液室    ７４：第三液室    ７６：第四液室    １１８：制御シリンダ    １０２，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２：連通溝    １２０，１２２：検知スイッチ    １３０：ショックアブソーバ    １３２：可変絞り装置    １３４：制御装置    １５０，１５２，１５４，１５６：ショックアブソーバ    １６０，１６２：制御シリンダ    １６６，１６８，１７０，１７２：個別通路    １８０：シリンダハウジング    １８２：ピストン    １８４：連通溝    １８６，１８８：圧縮コイルスプリング    １９２，１９４，１９６，１９８：アキュムレータ    ２０２，２０４：バイパス通路    ２０６，２０８：電磁開閉弁    ２１２：車高センサ    ２１４：制御装置    ２２２，２２４：電磁方向切換弁    ２２６：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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