(57)【要約】【課題】サスペンションシステムのセントラルユニットにおいて、複数のシリンダのピストンをクランク機構によって連結する。【解決手段】前後左右の車輪に対応して設けられた懸架シリンダ１０〜１６に対応して個別シリンダ４０〜４６が設けられ、これら個別シリンダ４０〜４６のピストン５０〜５６がクランク機構７８によって連結される。クランクシャフト８０には、各ピストン５０〜５６に加えられる懸架シリンダ１０〜１６の液圧に応じた力に起因するモーメントが加えられる。モーメントは車両の定常状態において釣り合う。例えば、路面からの入力により、左前輪において車輪側部材１７と車体側部材１８との間隔が小さくされると、懸架シリンダ１０の液圧が高くなる。クランクシャフト８０の反時計回りのモーメントが大きくなり、回転させられる。それによって、ピストン５０〜５６が移動させられ、左前輪における上下方向の移動が許容され、車体全体の上下方向の移動が抑制される。【選択図】図１
2005350002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪に対して、車輪側部材と車体側部材との間に設けられた複数の懸架シリンダと、
これら懸架シリンダの液圧により作動させられるセントラルユニットと
を含むサスペンションシステムにおいて、
前記セントラルユニットが、前記複数の懸架シリンダ各々に対応して設けられ、懸架シリンダ各々の前記液圧を受ける受圧面を有するピストンを備えた複数のシリンダと、それら複数のシリンダの複数のピストンを連結するクランク機構とを含むことを特徴とするサスペンションシステム。
【請求項２】
前記クランク機構が、前記車両の定常状態において、前記複数のシリンダのうちの少なくとも２つについて、クランク角が互いに異なる状態で前記複数のピストンを連結する位相差連結部を含む請求項１に記載のサスペンションシステム。
【請求項３】
前記懸架シリンダが、前記車両の前後左右の車輪に対応してそれぞれ設けられ、前記位相差連結部が、前記複数のシリンダのピストンを、前記車両の前輪側と後輪側とのそれぞれにおいて、左側輪、右側輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因してクランクシャフトに加わるモーメントの絶対値が同じで、向きが逆になる状態で連結する左右釣合連結部を含む請求項２に記載のサスペンションシステム。
【請求項４】
前記懸架シリンダが、前記車両の前後左右の車輪に対応してそれぞれ設けられ、前記位相差連結部が、前記複数のシリンダのピストンを、前記車両の前後左右の車輪のうちの互いに対角位置にある２つの車輪から成る２つの対において、同じ対に属する２つの車輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因してクランクシャフトに加わるモーメントの向きが同じで、異なる対に属する車輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因するモーメントの向きが逆になる状態で連結する４輪連結部を含む請求項２または３に記載のサスペンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セントラルユニットを備えたサスペンションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セントラルユニットを備えたサスペンションシステムが記載されている。このサスペンションシステムは、車両の前後左右の４輪に対応して設けられた４つの懸架シリンダと、これら４つの懸架シリンダに接続されたセントラルユニットとしてのセントラルシリンダとを含む。セントラルシリンダは、(i)軸方向に延びたハウジングと、(ii)そのハウジングの内周側に設けられた中央壁と、(iii)その中央壁の両側に、軸線方向に直線的に移動可能に配設された２つのピストンと、(iv)中央壁を貫通して２つのピストンを連結する連結ロッドとを含む。このセントラルシリンダの２つのピストンの内側（中央壁側）の液圧室にそれぞれ左右前輪の懸架シリンダが接続され、外側の液圧室にそれぞれ左右後輪の懸架シリンダが接続される。連結ロッドによって連結された２つのピストン（以下、制御ピストンと称する）には、４つの懸架シリンダの液圧に応じた力が加えられる。
車両の定常状態においては、これら液圧に応じた力が釣り合っており、制御ピストンは静止状態に保たれる。
そして、例えば、路面からの力により、左前輪の懸架シリンダの液圧が高くなると、セントラルシリンダにおいて、左前輪の懸架シリンダに接続された液圧室の液圧が高くなる。制御ピストンは、その液圧室の容積が増加する向きに軸線と平行な方向に直線的に移動させられる。それによって、前後左右の各懸架シリンダの間で、セントラルシリンダを介して、実質的に作動液の授受が行われる。左前輪における車輪側部材と車体側部材との間の上下方向の移動が許容されるのであり、車体全体の上下方向の移動が抑制され、乗り心地の低下を抑制することができる。
また、車両にピッチングが生じ、左右前輪の懸架シリンダの液圧が高くなり、左右後輪の懸架シリンダの液圧が低くなると、セントラルシリンダにおいて、制御ピストンの内側の２つの液圧室の液圧がともに増加し、外側の２つの液圧室の液圧がともに減少する。制御ピストンにおける力の釣り合い状態が保たれるため、制御ピストンは移動することがない。４つの懸架シリンダは、互いに独立の状態となり、ピッチングが抑制される。
【特許文献１】米国特許第３０２４０３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、セントラルユニットを備えたサスペンションシステムの改良である。
【課題を解決しようとする手段および効果】
【０００４】
本願の請求項１に係るサスペンションシステムは、(a)車両の複数の車輪に対して、車輪側部材と車体側部材との間に設けられた複数の懸架シリンダと、(b)これら懸架シリンダの液圧により作動させられるセントラルユニットとを含むサスペンションシステムにおいて、前記セントラルユニットが、(i)前記複数の懸架シリンダ各々に対応して設けられ、懸架シリンダ各々の前記液圧を受ける受圧面を有するピストンを備えた複数のシリンダと、(ii)それら複数のシリンダの複数のピストンを連結するクランク機構とを含むものとしたことを特徴とする。
セントラルユニットは懸架シリンダに対応して設けられた複数のシリンダを含む。これら複数のシリンダのピストンはクランク機構によって連結される。
セントラルユニットに設けられるシリンダの数と懸架シリンダの数とは同じであり、複数のシリンダは個別シリンダと称することができる。複数の個別シリンダは、一列に並べて配設しても、複数列（例えば、２列）に並べて配設してもよい。また、直線状に並べて配設しても、ジグザグ状に配設しても、多角形（例えば、四角形）の頂点に位置する状態で（環状に）配設してもよい。
懸架シリンダの液圧は、それぞれ個別シリンダのピストンに加えられる。ピストンは、それぞれ、個別シリンダのハウジングに、液密かつ直線的に相対移動可能に嵌合される。
クランクシャフトは、セントラルユニットのハウジングに相対回転可能に保持される。クランクシャフトにはコネクティングロッドを介してピストンが連結される。クランクシャフトが、ジャーナル部と、そのジャーナル部から延び出た複数のアームとを有する場合には、それぞれのアームに連結されることになる。クランクシャフトには、ピストンに加えられた懸架シリンダの液圧に応じた力に起因するモーメントが加えられる。これらモーメントが釣り合っている状態においてクランクシャフトは静止状態を保つ。これらモーメントの釣り合いが保たれない場合に回転させられ、それによってすべてのピストンが直線移動させられる。クランクシャフトは３６０°（２πラジアン）以上同じ向きに回転することが予定される場合と、予定されない場合がある。３６０°以上同じ向きに回転することが予定される場合には、ピストンは上死点と下死点とで決まるストロークで往復移動させられるが、３６０°以上同じ向きに回転することが予定されていない場合には、クランクシャフトの回動範囲に応じて決まる範囲内でピストンが移動させられる。
特許文献１に記載のサスペンションシステムにおいては、２つのピストンが連結ロッドにより中央壁を貫通してそれぞれハウジングに同一直線上を摺動可能に連結されるが、この場合に、芯ずれが生じると、こじれが生じるおそれがある。それに対して、ピストンがクランク機構によって連結される場合には、複数のピストンを同一直線上を移動可能に連結する必要がないため、芯ずれが生じることを回避し、こじれが生じることを回避することができる。
懸架シリンダは、単動式のシリンダとしても、ショックアブソーバとしてもよい。また、車輪側部材と車体側部材との間の距離に応じた力を発生させる弾性力発生装置としても、車輪側部材と車体側部材との間の距離の変化速度に応じた力を発生させる減衰力発生装置としてもよい。
セントラルユニットは、車両の前後左右の４つの車輪に対応して設けられた懸架シリンダの間に設けることができる。また、２つの車輪に対応して設けられた懸架シリンダの間に設けることもできる。例えば、前側、後側の左右の懸架シリンダの間に設けたり、左側、右側の前後の懸架シリンダの間に設けたり、対角車輪の懸架シリンダの間に設けたりすることができるのである。
【０００５】
請求項２に記載のサスペンションシステムにおいては、前記クランク機構が、前記車両の定常状態において、前記複数のシリンダのうちの少なくとも２つについて、クランク角が互いに異なる状態で前記複数のピストンを連結する位相差連結部を含む。
２つのピストンが異なる位相でクランクシャフトに連結された場合において、それらピストンの個別シリンダの諸元およびアーム長さ等が同じで、ピストンに加わる液圧が同じであっても、それに起因してクランクシャフトに加わるモーメントの大きさあるいは向きが異なる。換言すれば、２つのピストンに加わる液圧が互いに異なっても、クランクシャフトに加わるモーメントの大きさが同じになるようにしたり、２つのピストンに加わる液圧が同じであっても、クランクシャフトに加わるモーメントの向きが逆になるようにしたりすることができる。
例えば、クランクシャフトが複数のアームを含む場合には、これら複数のアームにピストンが連結されることになるが、複数のアームのうちの少なくとも２つが互いに異なる位相で設けられ、位相が異なる２つのアームに連結された少なくとも２つのピストンが、クランク角が異なる状態で連結されることになる。
【０００６】
クランク機構は、前記複数のシリンダのピストンを、車両の定常状態において、前記複数の懸架シリンダ各々の液圧に起因してクランクシャフトに加わるモーメントが釣り合う状態で連結するものとすることができる。
また、クランク機構は、前記複数のシリンダのピストンを、路面入力に起因して前後左右の車輪のうちの一輪に上下方向の力が加わった場合に前記クランクシャフトの回転を許容し、ピッチングが生じた場合に前記クランクシャフトの回転を阻止し得る状態で連結するものとすることができる。
さらに、クランク機構は、前記複数のシリンダのピストンを、ローリングが生じた場合に前記クランクシャフトの回転を阻止し得る状態で連結するものとすることが望ましい。
【０００７】
クランク機構は、請求項３に記載のように、懸架シリンダが車両の前後左右の車輪に対応してそれぞれ設けられた場合において、前記複数のシリンダのピストンを、前輪側と後輪側とのそれぞれにおいて、左側輪、右側輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因してクランクシャフトに加わるモーメントの絶対値が同じで、向きが逆になる状態で連結する左右釣合連結部を含むものとすることができる。複数のピストンは、右前輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントと左前輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントとで、絶対値が同じで向きが逆となり、かつ、右後輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントと左後輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントとで、絶対値が同じで向きが逆となる状態で連結されることになる。
例えば、前輪側、後輪側のそれぞれにおける左側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンと右側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンとが、車両の定常状態において、上死点、下死点およびクランクシャフトの回転軸線を含む基準面に対して対称に連結されるようにすることができる。車両の定常状態において、左側輪の懸架シリンダの液圧と右側輪の懸架シリンダの液圧とは同じとなるのが普通である。また、複数の個別シリンダそれぞれの諸元が同じである場合（少なくとも、ピストンの受圧面の面積が同じである場合）において、懸架シリンダの液圧が同じ場合には、ピストンに加わる液圧に応じた力の大きさ（ピストンの受圧面の面積×液圧）が同じになる。したがって、それらピストンがそれぞれ基準面に対して対称に連結されるようにすれば、車両の定常状態において、クランクシャフトに加わるモーメントが釣り合い、クランクシャフトを静止状態に保つことができる。例えば、セントラルユニットにおいて、複数の個別シリンダが一列に並んで配設された場合、複数の個別シリンダが２列に並んで配設された場合に適用し得る。
【０００８】
また、セントラルユニットにおいて、複数の個別シリンダが２列に配設された場合において、前輪側、後輪側のそれぞれにおける左側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンと右側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンとが、車両の定常状態において、上死点、下死点およびクランクシャフトの回転軸線を含む基準面に直交する直交基準面に対して対称に連結されるようにすることができる。
さらに、セントラルユニットにおいて、複数の個別シリンダが互いに対向して配設された場合において、前輪側、後輪側のそれぞれにおける左側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンと右側輪の懸架シリンダに対応する個別シリンダのピストンとが、車両の定常状態において、それの回転軸線を含む回転軸線面に対して対称に連結されるようにすることができる。
これらの態様については、実施例において詳述する。
【０００９】
クランク機構は、請求項４に記載のように、懸架シリンダが車両の前後左右の車輪に対応してそれぞれ設けられた場合において、前記複数のシリンダのピストンを、車両の前後左右の車輪のうちの互いに対角位置にある２つの車輪から成る２つの対において、同じ対に属する２つの車輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因してクランクシャフトに加わるモーメントの向きが同じで、異なる対に属する車輪の懸架シリンダの液圧に応じた力に起因するモーメントの向きが逆になるように連結する４輪連結部を含むものとすることができる。左前輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントと右後輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントとが第１方向に作用し、右前輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントと左後輪の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントとが、前記第１方向とは逆の第２方向に作用する状態で連結されることになる。
例えば、セントラルユニットにおいて、複数の個別シリンダが一列に並べて配設された場合に、前記異なる対に属する懸架シリンダの個別シリンダのピストンが基準面に対して反対側に連結され、同じ対に属する２つの懸架シリンダの個別シリンダのピストンが基準面に対して同じ側に連結されるようにすることができる。
また、セントラルユニットにおいて、複数の個別シリンダが互いに対向して配設された場合に、前記異なる対に属する懸架シリンダの個別シリンダのピストンが、クランクシャフトの回転軸線を含む回転軸線面に対して反対側に連結され、同じ対に属する２つの懸架シリンダの個別シリンダのピストンが前記回転軸線面に対して同じ側に連結されるようにすることができる。
【００１０】
クランク機構は、前輪側の懸架シリンダが接続された個別シリンダのピストンと、後輪側の懸架シリンダが接続された個別シリンダのピストンとを、これら懸架シリンダの液圧に起因するモーメントの向きが同じで、かつ、懸架シリンダの液圧が同じ場合に、後輪側の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントの方が前輪側の懸架シリンダの液圧に起因するモーメントより大きくなる状態で連結するものとすることができる。
例えば、個別シリンダのピストンが、基準面に対して同じ側の異なる位相の部分に連結された場合には、懸架シリンダの液圧が同じで、個別シリンダの諸元が同じであっても、クランクシャフトに異なる大きさのモーメントが加わることになる。換言すれば、懸架シリンダの液圧が異なっても、クランクシャフトに加わるモーメントが同じになるようにすることができる。例えば、車両の定常状態において、前輪側の懸架シリンダの液圧が後輪側の懸架シリンダの液圧より高い場合においても、これら液圧に起因するモーメントが互いに同じ大きさとなるようにすることができる。
【実施例】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例であるサスペンションシステムについて説明する。
図１において、車両の前後左右のそれぞれの車輪に対応して、懸架シリンダ１０〜１６が車輪側部材１７と車体側部材１８との間に設けられる。懸架シリンダ１０〜１６は、車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動を許容しつつ車輪側部に車体側部を支持させる。
懸架シリンダ１０〜１６は、それぞれ、ハウジング２０，ピストン２２およびピストンロッド２４を備え、ハウジング２０が車体側部材１８に、ピストンロッド２４が車輪側部材１７にそれぞれ連結される。図示の例では、ピストン２２の両側の液室間はシールされておらず、実質的に単一の液室２６を備えた単動液圧シリンダとして機能するようにされている。
【００１２】
懸架シリンダ１０〜１６の間にはセントラルユニット３０が設けられる。セントラルユニット３０には、個別通路３２〜３８を介して懸架シリンダ１０〜１６が接続される。セントラルユニット３０は、それぞれの軸線が垂直方向に延びた姿勢で、互いに並列に、かつ、一列に直線的に並んで配設された４つの個別シリンダ４０〜４６を含む。４つの個別シリンダ４０〜４６は、それぞれ、１つの保持部材としてのシリンダブロック（ハウジング）４８に形成されたシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン５０〜５６を含む。ピストン５０〜５６の一方の側は液圧室６０〜６６とされ、懸架シリンダ１０〜１６の液室２６が個別通路３０〜３６によってそれぞれ接続される。本実施例においては、ピストン５０〜５６の液圧室６０〜６６に対向する受圧面７０〜７６の面積（ピストン５０〜５６の液圧室６０〜６６に対向する面の面積）は互いに同じ大きさとされる。また、これらピストン５０〜５６はクランク機構７８によって連結される。
【００１３】
図２，３に示すように、クランク機構７８は、クランクシャフト８０とコネクティングロッド８２〜８８とを含む。クランクシャフト８０は、シリンダブロック４８に相対回転可能に保持される。コネクティングロッド８２〜８８は、ピストン５０〜５６と、クランクシャフト８０とにそれぞれ相対回転可能に連結される。クランクシャフト８０は、複数のアーム９０〜９６を有するものであり、これらアーム９０〜９６各々にコネクティングロッド８２〜８８が相対回転可能に連結されるのである。本実施例においては、アーム９０〜９６のクランクシャフト８０の回転軸線Ｌから半径方向に延びる長さは同じとされており、クランクシャフト８０の回転軸線Ｌとコネクティングロッド８２〜８８が連結される部分との間の長さ（アームの長さ）は同じである。
【００１４】
クランクシャフト８０において、アーム９０，９６とアーム９２，９４とが、定常状態において、上死点と下死点とを通り、クランクシャフト８０の回転軸線Ｌを含む基準面Ｍに対して対称となる状態で設けられる。左右前輪の懸架シリンダ１０，１２に対応する個別シリンダ４０，４２のピストン５０，５２が基準面Ｍに対して対称なアーム９０，９２に連結されるとともに、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６に対応する個別シリンダ４４，４６のピストン５４，５６が基準面Ｍに対して対称なアーム９４，９６に連結される。また、対角位置にある右前輪、左後輪の懸架シリンダ１２，１４に対応する個別シリンダ４２，４４のピストン５２，５４が基準面Ｍに対して同じ側のアーム９２，９４に連結されるとともに、左前輪、右後輪の懸架シリンダ１０，１６の個別シリンダ４０，４６のピストン５０，５６が、アーム９２，９４とは基準面Ｍに対して反対側のアーム９０，９６に連結される。
【００１５】
クランク機構７８は、個別シリンダ４０，４２の液圧が同じで、個別シリンダ４２，４４の液圧が同じである場合に、アーム９０，９６を介してクランクシャフト８０に加えられるモーメントの絶対値（モーメントの大きさ）の和とアーム９２，９４を介してクランクシャフト８０に加えられるモーメントの絶対値の和とが同じとなり、かつ、向きが逆となる状態で設けられるのである。クランク角θ1、θ2（例えば、下死点からの角度であり、本実施例においては、下死点から時計方向の角度を表す）が互いに異なる大きさとされる。クランク機構７８は、位相差連結部でもある。
図３に、クランクシャフト８０が時計方向に回転した場合の、点Ｐ0、Ｐ1の変位（ピストン５０（５６），５２（５４）の変位に対応する）、クランクシャフト８０に加えられる力（アーム９０（９６），９２（９４）に加えられる力に対応）と、クランク角（回転位相）との関係を示す。図から、定常状態において、力の大きさが同じで向きが異なり、これら力に起因するモーメントの絶対値が同じで向きが逆になることがわかる。なお、図３には、クランクシャフト８０が一回転（３６０°）した場合の変位、力の変化状態を示したが、本実施例において、クランクシャフト８０が一回転以上同じ向きに回転させられることは予定されていない。
【００１６】
以上のように構成された車両用サスペンションシステムにおける作動について説明する。
車両の定常状態において、クランクシャフト８０には、図３に示すように、右前輪の懸架シリンダ１２の液圧に応じた力に起因するモーメントと、左後輪の懸架シリンダ１４の液圧に応じた力に起因するモーメントとがともに時計方向に加えられ、左前輪の懸架シリンダ１０の液圧に応じた力に起因するモーメントと右後輪の懸架シリンダ１６の液圧に応じた力に起因するモーメントとがともに反時計方向に加えられる。
前述のように、定常状態において、前輪側の左右の懸架シリンダ１０，１２の液室２６の液圧が同じで、後輪側の左右の懸架シリンダ１４，１６の液室２６の液圧が同じであり、かつ、アーム長さが同じであるため、クランクシャフト８０に作用する時計方向のモーメントと反時計方向のモーメントとは大きさが同じとなる。これらモーメントは釣り合っており、クランクシャフト８０は静止状態に保たれる。
【００１７】
路面からの入力により、前後左右の車輪のうちの１輪（例えば、左前輪）に上下方向に力が加わり、車輪側部材１７と車体側部材１８との間の間隔が小さくなった場合には、左前輪の懸架シリンダ１０の液室２６の液圧が高くなる。
セントラルユニット３０において、個別シリンダ４０の液圧室６０の液圧が高くなり、ピストン５０の受圧面７０に受ける液圧が大きくなる。クランクシャフト８０において、反時計方向のモーメントが大きくなり、釣り合い状態が保たれなくなる。クランクシャフト８０が反時計方向に回転させられ、ピストン５０〜５６が直線的に移動させられる。それによって、懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット３０との間で作動液の授受が行われ、懸架シリンダ１０においてピストン２２の上下方向の相対移動が許容され、車体側部材１８と車輪側部材１７との間の上下方向の相対移動が許容される。
また、クランクシャフト８０の回転に伴って、すべての個別シリンダ４０〜４６のピストン５０〜５６が直線的に移動させられるため、それによって、各懸架シリンダ１０〜１６における車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が許容されるのであり、車体の上下方向の移動が抑制されて乗り心地の低下が抑制される。
【００１８】
また、路面からの入力により、互いに対角位置にある車輪に同相に、対角位置にない車輪に逆相に、上下方向の力が加わった場合には、懸架シリンダ１０，１６の液室２６の液圧の変化の向きと懸架シリンダ１２，１４の液室２６の液圧の変化の向きとが逆になる。例えば、懸架シリンダ１０，１６の液室２６の液圧が高くなり、懸架シリンダ１２，１４の液室２６の液圧が低くなった場合には、セントラルシリンダ３０において、ピストン５０，５６が受ける液圧に応じた力が大きくなり、ピストン５２，５４が受ける液圧に応じた力が小さくなる。クランクシャフト８０において、反時計方向のモーメントが時計方向のモーメントより大きくなり、反時計方向に回転させられる。それによって、各個別シリンダ４０〜４６においてピストン５０〜５６が移動させられ、各懸架シリンダ１０〜１６において、ピストン２２の上下方向の移動が許容される。それによって、対角車輪の同相移動が許容される。
【００１９】
車両にピッチングが生じ、例えば、車両の前輪側における車輪側部材１７と車体側部材１８との間の間隔が後輪側における間隔より小さくなった場合には、左右前輪の懸架シリンダ１０、１２の液室２６の液圧が高くなり、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６の液圧が低くなる。
セントラルユニット３０において、ピストン５０，５２の受圧面７０，７２が受ける力が大きくなり、アーム９０，９２に加わるモーメントが大きくなる。また、ピストン５４，５６の受圧面７４，７６が受ける力が小さくなり、アーム８４，８６に加わるモーメントが小さくなる。
一方、車両については、設計上、左右前輪の懸架シリンダ１０，１２の液圧が同様に高くなり、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６の液圧が同様に低くなるのが普通である。そのため、ピッチングが生じた場合に、クランクシャフト８０において、モーメントの釣り合いは保たれるため、クランクシャフト８０は静止状態に保たれる。前後左右の懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット３０との間において作動液の授受が行われることがなく、前後左右の各車輪において車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が抑制される。それによって、ピッチングが抑制される。
【００２０】
車両にローリングが生じ、例えば、車両の左側における車輪側部材１７と車体側部材１８との間の間隔が右側における間隔より小さくなると、左前輪の懸架シリンダ１０の液室２６の液圧、左後輪の懸架シリンダ１４の液室２６の液圧が高くなり、右前輪の懸架シリンダ１２、右後輪の懸架シリンダ１６の液室２６の液圧が低くなる。
セントラルユニット３０において、ピストン５０，５４の受圧面７０，７４が受ける液圧に応じた力が大きくなり、ピストン５２，５６の受圧面７２，７６が受ける液圧に応じた力が小さくなる。アーム９０，９４に加わるモーメントが大きくなり、アーム９２，９６に加わるモーメントが小さくなるが、それによって、クランクシャフト８０に作用するモーメントの釣り合いが保たれる場合には、クランクシャフト８０は静止状態に保たれるのであり、ローリングが抑制される。
【００２１】
このように、本実施形態の車両用サスペンションシステムによれば、路面入力に起因する１輪の上下方向の相対移動、対角車輪の同相移動を許容しつつ、ローリング、ピッチングを抑制することができる。
また、セントラルユニット３０において、クランク機構７８によって複数のピストン５０〜５６が連結される。特許文献１に記載のように、複数のピストンを直列に連結するのではないため、芯ずれが生じることを回避し、それに起因して、こじれが生じることを回避することができる。
【００２２】
なお、個別通路３２〜３８に絞りを設けることもできる。絞りによれば、各懸架シリンダ１０〜１６における液圧変化のセントラルユニット３０への伝達を遅らせることができる。そのため、懸架シリンダ１０〜１６の液圧変化に対するセントラルユニット３０の作動の応答性を低くすることができ、セントラルシリンダ３０が懸架シリンダ１０〜１６の僅かな液圧変化によって不必要に作動させられることを回避することができる。
また、懸架シリンダ１０〜１６は、単動式のシリンダではなく、ショックアブソーバとすることができる。
さらに、４つの個別シリンダの並べ方は上記実施例におけるそれに限らない。４つの個別シリンダを一列に並べる場合において、隣接する個別シリンダはいずれであってもよい。
【００２３】
また、上記実施例においては、クランクシャフト８０において、基準面Ｍに対して同じ側にある２つのアーム９０，９６および２つのアーム９２，９４が、それぞれ、同位相に設けられていたが、基準面Ｍに対して同じ側にある２つのアームを異なる位相で設けてもよい。
例えば、図４に示すように、クランク機構１００において、基準面Ｍに対して同じ側の２つのアーム１１０，１１２が、クランクシャフト１１４において、互いに異なる位相（クランク角θ110、θ112が異なる状態）で設けられる。アーム１１０には、個別シリンダ４６のピストン５６（右後輪の懸架シリンダ１６の液圧を受けるピストン）に連結されたコネクティングロッド１２０が連結され、アーム１１２には、個別シリンダ４０のピストン５０（左前輪の懸架シリンダ１０の液圧を受けるピストン）に連結されたコネクティングロッド１２２が連結される。
【００２４】
通常、車両の定常状態においては、前輪側の懸架シリンダ１０，１２の液圧が後輪側の懸架シリンダ１４，１６の液圧より高くなるように設計されることが多い。また、ローリングが生じた場合には、前輪側における方が後輪側における場合より、左右の懸架シリンダにおける液圧差が大きくなることが多い。
それに対して、本実施例においては、アーム１１０，１１２の位相が異なっており、ピストン５６，５０に加わる液圧が同じ場合に、アーム１１０に加わるモーメントがアーム１１２に加わるモーメントより大きくなる。換言すれば、ピストン５６に加えられる力（右後輪の懸架シリンダ１６の液圧に応じた力）がピストン５０に加えられる力（左前輪の懸架シリンダ１０の液圧に応じた力）より小さくても、クランクシャフト１１４に加わるモーメントの大きさを同じにすることができる。
【００２５】
そのため、ローリングが生じ、前輪側の左右の液圧差が後輪側の左右の液圧差より大きい場合に、モーメントが釣り合い易くなり、ローリングを抑制し易くなる。換言すれば、前輪側の左右の懸架シリンダ１０，１２の液圧差が後輪側の左右の懸架シリンダ１４，１６の液圧差より大きい場合にクランクシャフト１１４が回転しないことになり、前輪側のロール剛性を後輪側より大きくすることができる。
また、このように、アームの位相を調整することによって、定常状態において、すべての懸架シリンダ１０〜１６の液圧に応じたモーメントの大きさが同じになるようにすることができる。さらに、定常状態において、懸架シリンダ１０〜１６の液圧に応じたモーメントの大きさの比率が所望の大きさとなるようにアームの位相を調整すること等も可能である。
【００２６】
また、上記各実施例においては、セントラルユニットにおいて、シリンダブロックに設けられた４つのシリンダの諸元は同じであったが、４つのピストンのうちの少なくとも２つにおいて、諸元が異なるものとすることができる。
例えば、ピストンの受圧面の面積等を異なる大きさとする（個別シリンダの径を異なる大きさとする）。ピストンの受圧面の面積が大きい場合は小さい場合より液圧室の液圧（懸架シリンダの液圧に対応）が同じ場合に、クランクシャフトに加えられる力（アームに加えられる力）を大きくすることができる。前輪の懸架シリンダに対応するシリンダのピストンの受圧面の面積を後輪の懸架シリンダに対応するシリンダのピストンの受圧面の面積より小さくすることが望ましい。また、これらのピストンの面積の比率を所望の大きさとすることができ、それによって、懸架シリンダの液圧が同じである場合に、それぞれのピストンに連結されたアームに加わる力の大きさの比率を所望の大きさとすることもできる。
【００２７】
さらに、クランク機構の諸元を、４つのピストンのうちの少なくとも２つにおいて異ならせることができる。
例えば、アームの長さを、少なくとも２つにおいて異ならせる。アームの長さが長い場合は短い場合より、アームに加わる垂直方向の力の成分が同じ場合に、クランクシャフトに作用するモーメントの絶対値を大きくすることができる。具体的には、前輪の懸架シリンダに対応するシリンダのピストンに連結されるアームを、後輪の懸架シリンダに対応するシリンダのピストンに連結されるアームより短くすることが望ましい。また、アームの比率を所望の大きさとすることによって、懸架シリンダの液圧が同じである場合に、クランクシャフトに加わるモーメントの比率を所望の大きさとすることができる。
また、アームのクランク角は、上記実施例におけるそれに限らない。互いに対角位置にある２つの懸架シリンダ１０，１６に対応する個別シリンダ４０，４６のピストンに連結された２つのアームと、残りの２つの懸架シリンダ１２，１４に対応する個別シリンダ４２，４４のピストンに連結された２つのアームとが基準面Ｍに対して対称に設けられればよい。
【００２８】
さらに、セントラルユニットにおける複数の個別シリンダの配置は、上記実施例における態様に限らない。例えば、複数の個別シリンダを２列に並べて配設することができる。また、複数の個別シリンダを、各々の軸線が水平方向に延びた姿勢で配設したり、垂直線あるいは水平線に対して傾斜した姿勢で配設したりすることができる。
図５、６に示すセントラルユニット２００において、４つの懸架シリンダ１０〜１６に対応する４つの個別シリンダ２１０〜２１６が２つずつに分けられ、それら２つずつの個別シリンダが互いに対向する状態で、換言すれば、２列に並んで配置される。また、４つの個別シリンダ２１０〜２１６は各々の軸線が水平方向に延びた姿勢で配設される。
本実施例においては、右前輪の懸架シリンダ１２に対応する個別シリンダ２１２および右後輪の懸架シリンダ１６に対応する個別シリンダ２１６と、左後輪の懸架シリンダ１４に対応する個別シリンダ２１４および左前輪の懸架シリンダ１０に対応する個別シリンダ２１０とが互いに対向して設けられる。左側の前後の懸架シリンダ１０，１４に対応する個別シリンダ２１０，２１４が隣接し、右側の前後の懸架シリンダ１２，１６に対応する個別シリンダ２１２，２１６が隣接するとともに、左側の個別シリンダ２１０，２１４と右側の個別シリンダ２１２，２１６とが互いに対向して設けられるのである。
【００２９】
４つの個別シリンダ２１０〜２１６のピストン２２０〜２２６はクランク機構２２７によって、図６に模式的に示す相対関係で連結される。ピストン２２２，２２４のコネクティングロッド２３０，２３２はクランクシャフト２２８のアーム２３４，２３６に連結され、ピストン２２６，２２０のコネクティングロッド２４０，２４２はアーム２４４，２４６に連結される。
アーム２３４，２４６とアーム２４４，２３６とは、上死点、下死点およびクランクシャフト２２８の回転軸線Ｌを含む基準面Ｎに対して対称となる状態で設けられ、ピストン２２２，２２０のコネクティングロッド２３０，２４２と、ピストン２２６，２２４のコネクティングロッド２４０，２３２とが、基準面Ｎに対して対称なアーム２３４，２４６およびアーム２４４，２３６にそれぞれ連結される。
本実施例においては、左前輪の懸架シリンダ１０に対応する個別シリンダ２１０のピストン２２０と右前輪の懸架シリンダ１２に対応するピストン２２２とが、基準面Ｎに直交する直交基準面Ｎ′に対して対称なアーム２４６，２３４に連結され、左後輪の懸架シリンダ１４に対応する個別シリンダ２１４のピストン２２４と右後輪の懸架シリンダ１６に対応するピストン２２６とが、直交基準面Ｎ′に対して対称なアーム２３６，２４４に連結されることになる。
【００３０】
クランクシャフト２２８には、右前輪の懸架シリンダ１２の液圧に応じた力に起因するモーメントと左後輪の懸架シリンダ１４の液圧に応じた力に起因するモーメントとが時計方向に作用し、左前輪の懸架シリンダ１０の液圧に応じた力に起因するモーメントと、右後輪の懸架シリンダ１６の液圧に応じた力に起因するモーメントとが反時計方向に作用する。
車両の定常状態において、時計方向に作用するモーメントの和と反時計方向に作用するモーメントの和とが同じになり、クランクシャフト２２８は静止状態に保たれる。本実施例においては、クランクシャフト２２８が１回転以上同じ方向に回転することは予定されていない。
【００３１】
路面からの入力により、例えば、左前輪に上下方向に力が加わり、車輪側部材１７と車体側部材１８との間の間隔が小さくなった場合には、左前輪の懸架シリンダ１０の液室２６の液圧が高くなる。
セントラルユニット２００において、個別シリンダ２１０の液圧が高くなり、ピストン２２０が受ける液圧が大きくなる。クランクシャフト２２８において、時計方向のモーメントが大きくなるため、回転させられ、ピストン２２０〜２２６が直線的に移動させられる。それによって、懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット２００との間で作動液の授受が行われ、懸架シリンダ１０においてピストン２２の上下方向の相対移動が許容され、車体側部材１８と車輪側部材１７との間の上下方向の相対移動が許容される。
また、クランクシャフト２２８の回転に伴って、すべての個別シリンダ２１０〜２１６のピストン２２０〜２２６が直線移動させられるため、各懸架シリンダ１０〜１６における車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が許容され、車体の上下方向の移動が抑制されて乗り心地の低下が抑制される。
【００３２】
車両にピッチングが生じ、例えば、左右前輪の懸架シリンダ１０、１２の液室２６の液圧が高くなり、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６の液圧が低くなった場合には、セントラルユニット２００において、ピストン２２０，２２２が受ける力が大きくなり、アーム２４６，２３４に加わるモーメントが大きくなる。また、ピストン２２４，２２６が受ける力が小さくなり、アーム２３６，２４４に加わるモーメントが小さくなる。
クランクシャフト２２８において、モーメントの釣り合いが保たれるため、回転させられることはない。前後左右の懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット２００との間において作動液の授受が行われることがなく、前後左右の各車輪において車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が抑制される。それによって、ピッチングが抑制される。
【００３３】
車両にローリングが生じ、例えば、左前輪の懸架シリンダ１０、左後輪の懸架シリンダ１４の液室２６の液圧が高くなり、右前輪の懸架シリンダ１２、右後輪の懸架シリンダ１６の液室２６の液圧が低くなった場合には、セントラルユニット２００において、ピストン２２０，２２４が受ける液圧に応じた力が大きくなり、ピストン２２２，２２６が受ける液圧に応じた力が小さくなる。アーム２４６，２３６に加わるモーメントが大きくなり、アーム２３４，２４４に加わるモーメントが小さくなるが、それによって、クランクシャフト２２８に作用するモーメントの釣り合いが保たれる場合には、クランクシャフト２２８は静止状態に保たれるのであり、ローリングが抑制される。
【００３４】
なお、セントラルユニット２００と懸架シリンダ１０〜１６との接続状態は上記実施例におけるそれに限らない。個別シリンダ２１６に懸架シリンダ１０が接続され、個別シリンダ２１０に懸架シリンダ１６が接続されるようにすることができる。この場合には、左前輪の懸架シリンダ１０の液圧を受けるピストン２２６がアーム２４４に連結され、右後輪の懸架シリンダ１６の液圧を受けるピストン２２０がアーム２４６に連結される。その結果、左右前輪の懸架シリンダ１０，１２の液圧を受けるピストン２２６，２２２が基準面Ｎに対して対称なアーム２４４，２３４に連結され、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６の液圧を受けるピストン２２４，２２０が基準面Ｎに対して対称なアーム２３６，２４６に連結されることになる。
【００３５】
また、図７に示すセントラルユニット３００におけるように、複数のシリンダを星形に配置することもできる。本実施例においては、複数のシリンダの軸線が水平方向にかつ、互いに放射状に延びた姿勢で配設される。
左右前輪の懸架シリンダ１０、１２に対応する個別シリンダ３１０、３１２が隣接し、左右後輪の懸架シリンダ１４、１６に対応する個別シリンダ３１４、３１６が隣接するとともに、対角位置にある２つの左前輪、右後輪の懸架シリンダ１０，１６に対応する個別シリンダ３１０，３１６が対向し、右前輪、左後輪の懸架シリンダ１２，１４に対応する個別シリンダ３１２，３１４が対向する状態で設けられる。
これら個別シリンダ３１０〜３１６のピストン３２０〜３２６はクランク機構３２８によって連結される。図に示すように、互いに対角位置にある２つの懸架シリンダの液圧に応じた力に起因するモーメントが同じ向きに、対角位置にない懸架シリンダの液圧に応じた力に起因するモーメントが互いに逆向きに作用する状態で、それぞれのピストン３２０〜３２６がコネクティングロッド３３０〜３３６を介してクランクシャフト３３８に連結される。
また、左右前輪の懸架シリンダ１０，１２に対応する個別シリンダ３１０，３１２のピストン３２０，３２２が、クランクシャフト３３８の回転軸線Ｌを含む回転軸線面Ｍ′に対して対称に連結され、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６に対応する個別シリンダ３１４，３１６のピストン３２４，３２６が回転軸線面Ｍ′に対して対称に連結される。
【００３６】
クランクシャフト３３８に、左前輪の懸架シリンダ１０に対応する個別シリンダ３１０の液圧に応じた力に起因するモーメントと、右後輪の懸架シリンダ１６に対応する個別シリンダ３１６の液圧に応じた力に起因するモーメントとが時計方向に作用し、右前輪の懸架シリンダ１２に対応する個別シリンダ３１２の液圧に応じた力に起因するモーメントと、左後輪の懸架シリンダ１４に対応する個別シリンダ３１４の液圧に応じた力に起因するモーメントとが反時計方向に作用する状態で連結される。
【００３７】
車両の定常状態において、時計方向のモーメントと反時計方向のモーメントとで、絶対値が同じになるため、これらは釣り合う。クランクシャフト３３８は回転することがない。
路面からの入力により、例えば、左前輪において車輪側部材１７と車体側部材１８との間の間隔が小さくなった場合には、左前輪の懸架シリンダ１０の液室２６の液圧が高くなる。セントラルユニット３００において、個別シリンダ３１０の液圧が高くなり、ピストン３２０が受ける液圧が大きくなる。クランクシャフト３３８において、時計方向のモーメントが大きくなり、時計方向に回転させられ、ピストン３２０〜３２６が直線的に移動させられる。それによって、懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット３００との間で作動液の授受が行われる。各懸架シリンダ１０〜１６における車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が許容され、車体の上下方向の移動が抑制されて乗り心地の低下が抑制される。
【００３８】
車両にピッチングが生じ、例えば、左右前輪の懸架シリンダ１０、１２の液室２６の液圧が高くなり、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６の液圧が低くなった場合には、セントラルユニット３００において、ピストン３２０，３２２が受ける力が大きくなり、ピストン３２４，３２６が受ける力が小さくなる。
クランクシャフト３３８において、モーメントの釣り合いが保たれるため、静止状態に保たれる。前後左右の懸架シリンダ１０〜１６とセントラルユニット３００との間において作動液の授受が行われることがなく、前後左右の各車輪において車輪側部材１７と車体側部材１８との間の上下方向の相対移動が抑制される。それによって、ピッチングが抑制される。
【００３９】
車両にローリングが生じ、例えば、左前輪、左後輪の懸架シリンダ１０，１４の液室２６の液圧が高くなり、右前輪、右後輪の懸架シリンダ１２，１６の液室２６の液圧が低くなった場合には、セントラルユニット３００において、ピストン３２０，３２４が受ける液圧に応じた力が大きくなり、ピストン３２２，３２６が受ける液圧に応じた力が小さくなる。それによって、クランクシャフト３３８に作用するモーメントの釣り合いが保たれる場合には、クランクシャフト３３８は静止状態に保たれるのであり、ローリングが抑制される。
本実施例におけるセントラルシリンダ３００におけるように、各個別シリンダを星形に配置すれば、クランクシャフト３３８の軸線方向の長さを短くできるという利点がある。
【００４０】
なお、セントラルユニットにおける懸架シリンダの接続の態様、個別シリンダ３１０〜３１６のピストン３２０〜３２６とクランクシャフトとの連結の態様は、上記実施例におけるそれに限らない。
図８に示すセントラルユニット４００において、左右前輪の懸架シリンダ１０，１２に対応する個別シリンダ３１０，３１２および左右後輪の懸架シリンダ１４，１６に対応する個別シリンダ３１４，３１６が隣接し、かつ、互いに対角位置にある右前輪、左後輪の懸架シリンダ１２，１４に対応する個別シリンダ３１２，３１４および左前輪、右後輪の懸架シリンダ１０，１６に対応する個別シリンダ３１０，３１６が隣接して配設される。これら個別シリンダ３１０〜３１６のピストン３２０〜３２６はクランク機構４０２によって連結される。
【００４１】
左右前輪の懸架シリンダ１０，１２に対応する個別シリンダ３１０，３１２のピストン３２０，３２２が、クランクシャフト４０４の回転軸線Ｌを含む回転軸線面Ｍ′に対して対称に連結されるとともに、左右後輪の懸架シリンダ１４，１６に対応する個別シリンダ３１４，３１６のピストン３２４，３２６が回転軸線面Ｍ′に対して対称に連結される。また、対角位置にある左前輪、右後輪の懸架シリンダ１０，１６の個別シリンダ３１０，３１６のピストン３２０，３２６が回転軸線面Ｍ′の同じ側に連結され、右前輪、左後輪の懸架シリンダ１２，１６の個別シリンダ３２２，３２４のピストン３３２，３３４が、ピストン３２０，３２６が連結される側とは回転軸線面Ｍ′の反対側に連結される。
左前輪の懸架シリンダ１０の液圧に起因するモーメント、右後輪の懸架シリンダ１６の液圧に起因するモーメントが時計回りに作用し、右前輪の懸架シリンダ１２の液圧に起因するモーメント、左後輪の懸架シリンダ１４の液圧に起因するモーメントが反時計回りに作用し、車両の定常状態において、これらは釣り合い、クランクシャフト４０４は静止状態に保たれる。その他の作動については、上記実施例と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
なお、上記各実施例においては、セントラルユニットが４つの懸架シリンダの間に設けられたが、それに限らない。前側、後側の、左右の懸架シリンダ１０，１２の間、あるいは、懸架シリンダ１４，１６の間に設けたり、左側、右側のそれぞれの前後の懸架シリンダ１０，１４の間、あるいは、懸架シリンダ１２，１６の間に設けたり、対角輪の懸架シリンダ１０，１６の間、あるいは、懸架シリンダ１２，１４の間に設けたりすることができる。
また、４つの個別シリンダは１つのシリンダブロックに設けられたが、それに限らない。個別シリンダが２つずつ別のシリンダブロックに設けられるようにすることもできる。この場合には、クランクシャフトを共通のものとすることが望ましい。
以上のように、本発明は、前述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良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】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例であるサスペンションシステム全体を概念的に示す図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】上記セントラルユニットの作動状態を示す図である。
【図４】上記実施例とは別のセントラルユニットの作動状態を示す図である。
【図５】上記実施例とはさらに別のセントラルユニットの断面図である。
【図６】図５のＢＢ断面を模式的に示す図である。
【図７】上記実施例とは別のセントラルユニットの断面図である。
【図８】上記実施例とはさらに別のセントラルユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０〜１６：懸架シリンダ  ３０，２００，３００，４００：セントラルユニット  ４０〜４６，２１０〜２１６，３１０〜３１６：個別シリンダ  ７８，１００，２２７，３２８，４０２：クランク機構  ８０，１１４，２２８，３３８，４０４：クランクシャフト
【図１】
2005350002.tif 000003
【図２】
2005350002.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005350002.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005350002.tif 000009
【図８】
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