(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダを上部室と下部室に区画するピストンに一端が結合され他端が車体側に連結されるピストンロッドと、当該ピストンロッドを摺動自在に案内するロッドガイドと、当該ロッドガイドと前記シリンダを収容する外筒とからなり、前記シリンダと当該外筒との間にはリザーバが形成されるとともに外筒下端部が車輪側に連結され、前記ピストンの摺動によって所定の減衰力が発生するように形成されたダンパと、一端がダンパの外筒側に連設され他端がピストンロッド側に連設されるガスばねとを有してなる油圧緩衝器において、
前記シリンダの上部室に連通するロッドガイド上面の環状窓にリーフバルブよりなるリリーフバルブを対向させる一方、前記ガスばねのガス室に連通させたリングナットの上部室と前記リリーフバルブを収容し且つ前記リザーバに連通するリングナットの下部室とを隔てる隔壁にプッシュロッドを挿通し、これら上下室間の差圧によりプッシュロッドを介して前記リーフバルブを背面から付勢し、リリーフ圧力を制御することによって、車体側の積載荷重に対応するガス室の圧力に応動して減衰力が変化するようにしたことを特徴とするエアサスペンション用油圧緩衝器。
【請求項２】
上記ガスばねのガス室とリングナットの上部室とを連通する連通孔の通路面積を絞ることによって、車両走行時のガスばねの圧力の脈動に対応するリングナットの上部室の圧力を平準化し、走行時の乗り心地を安定させたことを特徴とする請求項１に記載のエアサスペンション用油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車，産業用車両等に使用される油圧緩衝器に関し、特にエアサスペンション用油圧緩衝器に適する減衰力可変機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すエアサスペンション用油圧緩衝器は、一端がダンパＡｏの外筒側に連設され他端がピストンロッドＰＲ側に連設されるガスばねＧを、ダンパＡｏに一体的にアッセンブリしたもので、ガスばねＧで車体重量を支えるとともに、ダンパＡｏで車両の振動を減衰する。エアサスペンションは、乗員や荷物等の積載荷重の増減等により、車体重量と積載荷重からなるばね上重量が変化した場合に、ガスばねＧのガス圧を変化させることにより車高調整が可能である。
【０００３】
この時、ガスばねＧのガス圧を上げるとばね定数も増大する。一方、ばね上重量及びばね定数が変化しても、ダンパＡｏの伸縮速度に対する発生減衰力の関係（以下、減衰力−速度特性と略称）が一定のままでは、車両の乗り心地が狙い値から外れ損なわれてしまう。これを防止するためには、減衰力−速度特性をガス圧に対応して変化させる必要がある。
【０００４】
減衰力−速度特性の具体的な変更は、車体の要所に配置された各種センサからの信号に基づくコントローラの出力により制御される減衰力調整用アクチュエータＡＪ（以下、アクチュエータＡＪと略称）で、コントロールロッドＣＲの下端に結合されたロータリーバルブＲＶを回動し、ピストンバルブＰＶと並列に設けたバイパス油路ＢＰを開閉することにより行われる。
【０００５】
バイパス油路ＢＰが連通しているときは、撓み剛性が小さく設定されソフトな伸長行程の伸側減衰力を発生するＳＶｅとソフトな収縮行程の圧側背面減衰力を発生するＳＶｃからなるソフトバルブＳＶ（以下、ソフトバルブＳＶと略称）が選択され、図３のＳで示すような低い減衰力を発生するソフトモードとなる。
逆にバイパス油路ＢＰが遮断されているときは、撓み剛性が大きく設定されハードな伸長行程の伸側減衰力を発生するＨＶｅとハードな収縮行程の圧側背面減衰力を発生する収縮側のＨＶｃからなるハードバルブＨＶ（以下、ハードバルブＨＶと略称）が選択され、図３のＨで示すような高い減衰力を発生するハードモードとなる。
【０００６】
ここで、ソフトバルブＳＶを選択しているときの収縮行程の圧側背面減衰力は、シリンダＣＹの下端に装着されたベースバルブＢＶにより発生する圧側ベース減衰力と合成されて、ソフトモードの圧側減衰力となる。
同様に、ハードバルブＨＶを選択しているときの収縮行程の圧側背面減衰力は、ベースバルブＢＶにより発生するベース減衰力と合成されて、ハードモードの圧側側減衰力となる。
【０００７】
上述したように、バイパス油路ＢＰの連通及び遮断は、車体の要所に配置された各種センサからの信号に基づくコントローラの出力により制御され、積載荷重に応じてソフトモード又はハードモードを自動的に選択することにより、乗り心地を良好に維持することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来品におけるアクチュエータＡＪは、図示を省略した各種センサからの信号をもとにコントローラで必要に応じて駆動されるため、前記各種センサ及びコントローラ等の付属機器が必要である。
また、減衰力−速度特性を変更するために、ソフトバルブＳＶ又はハードバルブＨＶを選択するアクチュエータＡＪが必要であることもあって、減衰力調整装置が大きく複雑になってしまうと言う問題があった。
【０００９】
更に、減衰力−速度特性を変更するために、ピストン部にバイパス油路ＢＰを設け、コントロールロッドＣＲを介して開閉するとなっていたため，ピストンロッドＰＲに中空孔を加工し、当該中空孔にコントロールロッドＣＲ及びロータリーバルブＲＶを装着しなければならないと言う問題もあった。
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアサスペンションの減衰力調整システム及びダンパの構造を簡素化したエアサスペンション用油圧緩衝器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「シリンダと、当該シリンダを上部室と下部室に区画するピストンに一端が結合され他端が車体側に連結されるピストンロッドと、当該ピストンロッドを摺動自在に案内するロッドガイドと、当該ロッドガイドと前記シリンダを収容する外筒とからなり、前記シリンダと当該外筒との間にはリザーバが形成されるとともに外筒下端部が車輪側に連結され、前記ピストンの摺動によって所定の減衰力が発生するように形成されたダンパと、一端がダンパの外筒側に連設され他端がピストンロッド側に連設されるガスばねとを有してなるエアサスペンション用油圧緩衝器」を前提とするものである。
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明の採った手段は、「前記シリンダの上部室に連通するロッドガイド上面の環状窓にリーフバルブよりなるリリーフバルブを対向させる一方、前記ガスばねのガス室に連通させたリングナットの上部室と前記リリーフバルブを収容し且つ前記リザーバに連通するリングナットの下部室とを隔てる隔壁にプッシュロッドを挿通し、これら上下室間の差圧によりプッシュロッドを介して前記リーフバルブを背面から付勢し、リリーフ圧力を制御することによって、車体側の積載荷重に対応するガス室の圧力に応動して減衰力が変化するようにしたこと」である。
【００１２】
ガスばねのガス室とリングナットの上部室とを連通するリングナットの連通孔の通路面積を小さく絞ることにより、車高調整時のようなゆっくりとしたガス室の圧力変動に対しては減衰力がそれに対応して変化するが、車両走行時の振動のような激しいガスばねの圧力の変動に対しては減衰力が変化しないようにして、走行時の乗り心地を安定させることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ダンパＡｄにガスばねＧをアッセンブリする基本構造は、従来と同じであるので、本発明については、図１にＺで指示するロッドガイド近傍のみを抽出して説明する。
ダンパＡｄのピストン部Ｐに設けられたピストンバルブＰＶは、主に伸長行程の減衰力を発生し、減衰力−速度特性を変更する減衰力可変機構は設けられていない。また、ボトム部のベースバルブＢＶは、収縮行程の減衰力を発生する。そして、油圧緩衝器内の上部室Ａ，下部室Ｂ及びリザーバＲの下部は、作動油で満たされている。
【００１４】
まず、図２（Ａ）に示す第１実施形態より説明する。ロッドガイド４の内側通路４Ａを介してダンパＡｄの上部室Ａに連通する環状窓４Ｄに、バルブガイド５に案内され当該バルブガイドの内周側下端面とロッドガイド４の内周側上端面との間に挟持されたリーフバルブ６よりなるリリーフバルブを対向させる。リーフバルブは、ダンパＡｄの上部室Ａ側からロッドガイドの外側通路４Ｂを介して、シリンダ２と外筒３の間に形成されたリザーバＲに連通するリングナット９の下部室９Ｃへの作動油の流出のみを許容する。
【００１５】
リーフバルブ６には、それ自身の剛性に加え、プッシュロッド８の小径部８Ａの断面積に（ガスばねＧのガス圧Ｐｇ−リングナットの下部室９Ｃの内圧Ｐｎ）を乗じた押圧力がスペーサ７を介して背面より付勢され、ダンパＡｄの上部室Ａ側からリングナットの下部室９Ｃへのリリーフ圧力を制御する。
ここでスペーサ７は、同心円上に数カ所に分散して配設されたプッシュロッド８の押圧力を、リーフバルブ６に均一に付加するためのもので分散数が多ければ省略してもよい。
【００１６】
プッシュロッドの小径部８Ａはリングナットの上部室９Ｂと下部室９Ｃ間の隔壁を貫通し、上端面にガスばねＧのガス圧Ｐｇを受け、下端面にロッドガイドの外側通路４Ｂを介してリザーバＲに連通するリングナットの下部室９Ｃの内圧Ｐｎを受けている。
【００１７】
つぎに、作動について説明する。
積載荷重が重くばね上重量が大きいときは、所定の車高を維持するためにガスばねＧのガス圧Ｐｇを高くするので、ばね定数は大きくなる。ガスばねＧのガス圧Ｐｇが高くなると、リングナットの連通孔９Ａを介してガスばねＧのガス室Ｇｃと連通するリングナットの上部室９Ｂの圧力も高くなる。この結果、（ガスばねＧのガス圧Ｐｇ−リングナットの下部室９Ｃの内圧Ｐｎ）で表される差圧が大きくなるので、リーフバルブ６を背面から付勢するプッシュロッド８の押圧力が増大し、ダンパＡｄの上部室Ａからリングナットの下部室９Ｃへのリリーフ圧力が高くなる。このためダンパの上部室Ａの圧力が高くなるので、伸長行程の伸側減衰力が高くなる。
【００１８】
リリーフ圧力が高くなる結果、ベースバルブＢＶが装着された下部室Ｂと共にリザーバＲに対向する上部室Ａの圧力も高くなるので、圧側減衰力も高くなる。すなわち、車高調整によるガスばねＧのガス圧Ｐｇを感知し、狙いとする車両の乗り心地を維持するための図３のＨで例示するような高い減衰力が、自動的に得られることになる。
【００１９】
積載荷重が軽くばね上重量が小さいときは、車高を保持するためにガスばねＧのガス圧Ｐｇを低くするので、ばね定数は小さくなる。ガスばねＧのガス圧Ｐｇが低くなると、（ガスばねＧのガス圧Ｐｇ−リングナットの下部室９Ｃの内圧Ｐｎ）で表される差圧が小さくなるので、プッシュロッド８がリーフバルブ６を背面から付勢する押圧力が減少し、ダンパＡｄの上部室Ａからリングナットの下部室９Ｃへのリリーフ圧力が低くなる。このため、上部室Ａの圧力が低くなり、伸長行程の伸側減衰力が低くなる。
【００２０】
リリーフ圧力が低くなる結果、ベースバルブＢＶが装着された下部室Ｂと共にリザーバＲに対向する上部室Ａの圧力も低くなるので、圧側減衰力も低くなる。
すなわち、車高調整によるガスばねＧのガス圧Ｐｇを感知し、狙いとする車両の乗り心地を維持するための図３のＳで例示するような低い減衰力が、自動的に得られることになる。
【００２１】
実際の積載荷重は時と場合により変動するので、減衰力は積載荷重に対応して図３に例示した高い減衰力Ｈと低い減衰力Ｓの間で変化する。
以上詳述したように、伸長側及び収縮側いずれにおいても、車高調整によるガスばねＧのガス圧Ｐｇを感知し、必要な減衰力−速度特性を自動的に得ることができるのである。
【００２２】
つぎに図２（Ｂ）に示す第２実施形態について説明する。
第１実施形態との違いは、ガスばねＧのガス室Ｇｃとリングナット１９の上部室１９Ｂとを連通するリングナットの連通孔１９Ａの通路面積を絞ったことである。ガス室Ｇｃの圧力が低周波でゆっくり変動した場合には、小径の連通孔１９Ａの絞り効果は殆どないため、リングナット１９の上部室１９Ｂの圧力はガス室Ｇｃとほぼ同時に変動する。
【００２３】
しかし、悪路走行による振動のようにガス室Ｇｃの圧力が高周波で脈動する場合には、小径の連通孔１９Ａの絞り効果により脈動する圧力が平準化され、リングナット１９の上部室１９Ｂの圧力変動は小さくなる。
この結果、減衰力−速度特性は、車高調整時のようなゆっくりとしたガス室Ｇｃの圧力変動に対してはそれに対応して変化するが、悪路走行による振動のような激しいガス室Ｇｃの圧力の変動に対しては変化しない。このため、走行時の乗り心地を安定させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ダンパの上部室に連通するロッドガイドの環状窓に、ガスばねとダンパの上部室との差圧が作用するブッシュロッドの押圧力で付勢されたリリーフバルブを対向させ、ダンパの上部室からのリリーフ圧力をガスばねの圧力に応動させたため、車高調整によるガスばねの圧力を感知し、必要な減衰力−速度特性を自動的に得ることができる。また、各種センサ及びコントローラ或いはアクチュエータ等の付属機器が不要であるため、エアサスペンション用油圧緩衝器の構造が簡単になり、減衰力調整システムを簡素化することができる。
更に、減衰力−速度特性の調整部をロッドガイド部に集約したため、従来のようなピストン部の減衰力−速度特性の調整部が不要となる。このため、コントロールロッドに結合されたロータリーバルブを必要としないのと、ピストンロッドの中空孔加工を廃止できるため、大幅なコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアサスペンション用油圧緩衝器の断面図である。
【図２】（Ａ）本発明の第１実施形態に係るロッドガイド近傍の断面図である。
（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るロッドガイド近傍の断面図である。
【図３】ガスばねの圧力に応動して変化する減衰力を示す説明図である。
【図４】（Ａ）従来のエアサスペンション用油圧緩衝器の断面図である。
（Ｂ）ピストン近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ  上部室
Ｂ  下部室
Ｐ  ピストン
Ｒ  リザーバ
Ｇ  ガスばね
Ｇｃ  ガス室
Ａｄ  ダンパ
１  ピストンロッド
２  シリンダ
３  外筒
４  ロッドガイド
４Ｄ  環状窓
６  リーフバルブ（リリーフバルブ）
８  プッシュロッド
９，１９  リングナット
９Ａ，１９Ａ  リングナットの連通孔
９Ｂ，１９Ｂ  リングナットの上部室
９Ｃ，１９Ｃ  リングナットの下部室
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003790633.tif 000004
【図４】
0003790633.tif 000005