JP3874381B2 - 積載量感応型ショックアブソーバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積載荷重の多寡によるエアサスペンション装置の内圧変化を利用して自動的に減衰特性を連続して高低に制御する積載量感応型ショックアブソーバの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、懸架装置としてエアサスペンション装置を用いた車両にあっては、積載荷重（ばね上荷重）の多寡に応じて当該エアサスペンション装置の内圧が変化することから懸架装置としてのばね定数が変化する。
【０００３】
その結果、エアサスペンション装置と併せて用いるショックアブソーバの減衰特性が一定であると、積載荷重の多寡に伴い当該ショックアブソーバの振動減衰性能（減衰特性）に過不足が生じて乗心地を害することになる。
【０００４】
これは、特に、積荷や乗客数によって著しくばね上荷重が変化するトラックやバス等において大きく現れ、空車時と積車時との減衰特性を共に最適に保つことができないことになる。
【０００５】
そこで、従来、例えば、昭和５８年特許出願公開第１２８９１２号公報にみられるように、エアサスペンション装置と併用して、ピストンロッドに挿通した調整杆を外部から回転操作することにより、径の異なるオリフィスを選択して減衰特性を高低に可変制御する減衰力可変型のショックアブソーバを用いている。
【０００６】
そして、積載荷重の多寡に伴うエアサスペンション装置の内圧変化をエアシリンダの伸縮動作即ち直線運動として取り出し、この直線運動をレバーにより回転運動に変換して上記ショックアブソーバの調整杆を回転操作することにより、当該ショックアブソーバの減衰特性をエアサスペンション装置の内圧の変化に合わせて可変制御するようにしたものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このものでは、エアサスペンション装置の内圧をエアシリンダにより直線運動として取り出し、この直線運動をレバーで回転運動に変換してショックアブソーバの減衰特性を可変制御するようにしているために、それらの取り付けに大きなスペースが必要となって装着性に劣るという問題点があった。
【０００８】
また、エアサスペンション装置の内圧に合わせてショックアブソーバの減衰特性を可変制御する際に、ピストンに設けた径の異なる複数のオリフィスを選択して行うようにしているために、エアサスペンション装置の内圧の変化即ち積載荷重の変化に対応して減衰特性を連続して細かく制御することができず、車両としての乗心地改善の点でいまだ充分ではないという問題点もあった。
【０００９】
さらに、そればかりでなく、減衰特性の可変制御によって車両としての乗心地を害さずに常に車体の振動を安定的に吸収するためには、エアサスペンション装置のばね定数とショックアブソーバの減衰係数の比即ち減衰比をできるだけ一定の範囲に保つことが必要である。
【００１０】
しかし、径の異なるオリフィスを選択することで減衰特性を可変制御調整するようにした当該ショックアブソーバにあっては、伸縮速度の増大に伴って減衰力が二次曲線的に上昇する。
【００１１】
その点からも、エアサスペンション装置のばね定数の変化に対応して減衰比を所定の範囲に保ちながらショックアブソーバの減衰特性を可変制御することができず、したがって、車両としての乗心地が低下してしまうという不都合をも有していた。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、車両への装着が容易であると共に、減衰特性の可変制御に際して伸側および圧側の減衰特性を連続して細かく制御しつつ、かつ、減衰比を所定の範囲に保って車両としての乗心地を向上させることのできる積載量感応型のショックアブソーバを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、シリンダの内部を伸側減衰バルブと圧側吸込バルブをもつピストンで伸側作動油室と圧側作動油室とに区画すると共に、圧側作動油室をベースバルブに設けた圧側減衰バルブと伸側吸込バルブを通してアウタシェルとシリンダとの間にあるリザーバ室に連通し、これら伸側および圧側減衰バルブにより伸圧それぞれの減衰力を発生するようにした複筒型のショックアブソーバにおいて、伸側作動油室をバイパス油路を介して上記リザーバ室に連通し、バイパス油路の途中に伸圧共用の可変減衰バルブを開閉自在に介装し、可変減衰バルブの背部に当該可変減衰バルブを閉じ方向に附勢する調整機構を設け、この調整機構に外部から導通路を通して車両の積載荷重に応じたエアサスペンション装置の内圧を導き、積載荷重が零か設定荷重以下でサスペンション装置の内圧が低い時上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より小さく設定し、積載荷重が設定荷重を越えてサスペンション装置の内圧が高くなったとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より高く設定し、可変減衰バルブの伸圧それぞれの減衰特性をサスペンション装置の内圧に応じて連続して高低に切り換えることにより達成される。
【００１４】
すなわち、上記のように構成することによって、積載荷重が零か設定荷重以下でエアサスペンション装置の内圧が低い状態にあっては、伸圧共用の可変減衰バルブを初期設定状態の低いセット圧力に保つ。
【００１５】
それに対して、積載荷重の増加によりエアサスペンション装置の内圧が設定値を越えて上昇すると、当該内圧の上昇に伴って伸圧共用の可変減衰バルブのセット圧力が連続的に変わって高くなり、最終的には、当該可変減衰バルブのセット圧力が伸側および圧側減衰バルブのセット圧力を越えて高くなる。
【００１６】
これにより、積載荷重が零か設定荷重以下にあるときのショクアブソーバの伸長動作時には、伸側作動油室から押し出された作動油がピストンの伸側減衰バルブを押し開いて圧側作動油室に押し出されることなく、バイパス油路から伸側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室に押し出される。
【００１７】
しかも、これと併せて、圧側作動油室には、リザーバ室からベースバルブの伸側吸込バルブを開いて作動油が補給され、当該リザーバ室からの作動油で圧側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００１８】
一方、圧縮動作時にあっては、圧側作動油室から押し出された作動油がベースバルブに設けた圧側減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出されることなく、ピストンに配設した圧側吸込バルブを開いて伸側作動油室に流入し、当該圧側作動油室からの作動油で伸側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００１９】
そして、ここからシリンダへのピストンロッドの浸入によって伸側作動油室に入り切らない余剰の作動油を、上記した伸長動作時と同様に、バイパス油路から圧側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室に押し出す。
【００２０】
かくして、伸長および圧縮動作の何れの場合にあっても、伸側および圧側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いて作動油を流すことでバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生する。
【００２１】
また、積載荷重の負荷でエアサスペンション装置の内圧が上昇し、伸圧共用の可変減衰バルブのセット圧力が伸側および圧側減衰バルブのセット圧力を越えて高くなったときには、当該ショックアブソーバの伸長および圧縮動作の両方において、バイパス油路から当該伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出される前記作動油の流れがカットされる。
【００２２】
その結果、このときの伸長動作時には、伸側作動油室からピストンの伸側減衰バルブを押し開いて圧側作動油室へと作動油を流しつつ、ピストンロッドの退出体積分に相当する量の作動油をリザーバ室からベースバルブの伸側吸込バルブを開いて圧側作動油室へと吸い込み、これら作動油で圧側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００２３】
同様に、圧縮動作時にあっては、ピストンの圧側吸込バルブを開いて圧側作動油室から伸側作動油室へと作動油を吸い込み、当該作動油で伸側作動油室に発生する負圧を防止しつつ、かつ、ピストンロッドの浸入体積分に相当する量の作動油を圧側作動油室からベースバルブの圧側減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出す。
【００２４】
このようにして、通常の複筒型ショックアブソーバと同様の動作を行いながら伸長および圧縮動作時のそれぞれにおいて、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブを選択的に働かせてバルブ特性のハードの伸側減衰力と圧側減衰力を発生する。
【００２５】
かくして、当該ショックアブソーバは、所定の積載荷重を境としたエアサスペンション装置の内圧の変化に伴い、伸圧両方の発生減衰特性をエアサスペンション装置の内圧変化即ちばね定数の変化に合わせて連続的に高低に可変制御することになる。
【００２６】
このことから、複筒型のショックアブソーバにおいて、一般に用いられているように、例えば、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのバルブシート面に伸側および圧側用のコンスタントオリフィスをそれぞれ設けてやる。
【００２７】
これにより、伸側および圧側用のコンスタントオリフィスで発生減衰特性の可変制御前後における低速域でのオリフィス特性による減衰特性を所定の状態に保ち、かつ、中・高速域では、伸圧共用の可変減衰バルブにより減衰比を所定の範囲に保って、バルブ特性の伸側および圧側減衰特性を連続的に可変制御しつつ乗心地のよい積載量感応型のショックアブソーバとすることができる。
【００２８】
しかも、構成上において、バイパス油路は勿論のこと可変減衰バルブ機構をもショックアブソーバと一体に組み付けることが可能になり、したがって、外部に対しては単に可変減衰バルブ機構の調整機構に導通路を通してエアサスペンション装置の内圧を導いてやればよいことになる。
【００２９】
その結果、ショックアブソーバの外部には何等の切換機構も不要となり、例えば、一本の配管等でショックアブソーバをエアサスペンション装置へと結んでやればよいことになるので、当該ショックアブソーバの車両への組付性および搭載性も著しく向上することになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、この発明の好ましい実施の形態である積載量感応型のショックアブソーバを説明する。
本発明に係わるショックアブソーバは、 図２に示すように、シリンダ２の内部を伸側減衰バルブ１６と圧側吸込バルブ１５をもつピストン５で伸側作動油室Ａと圧側作動油室Ｂとに区画すると共に、圧側作動油室Ｂをベースバルブ７に設けた圧側減衰バルブ２１と伸側吸込バルブ２０を通してアウタシェル３とシリンダ２との間にあるリザーバ室Ｒに連通し、これら伸側および圧側減衰バルブ１６，２１により伸圧それぞれの減衰力を発生するようにした複筒型のショックアブソーバである。
そして、伸側作動油室Ａをバイパス油路Ｃを介して上記リザーバ室Ｒに連通し、バイパス油路Ｃの途中に伸圧共用の可変減衰バルブ３６を開閉自在に介装し、可変減衰バルブ３６の背部に当該可変減衰バルブ３６を閉じ方向に附勢する調整機構を設け、この調整機構に外部から導通路４３を通して車両の積載荷重に応じたエアサスペンション装置の内圧を導くようにしている。
更に、積載荷重が零か設定荷重以下でサスペンション装置の内圧が低いとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブ３６のセット圧力を上記伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１のセット圧力より小さく設定し、積載荷重が設定荷重を越えてサスペンション装置の内圧が高くなったとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブ３６のセット圧力を上記伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１のセット圧力より高く設定し、可変減衰バルブ３６の伸圧それぞれの減衰特性をサスペンション装置の内圧に応じて連続して高低に切り換えるようにしている。
以下更に詳しく説明する。
【００３１】
図１において、この発明による積載量感応型のショックアブソーバ１は、シリンダ２とアウタシェル３、および、これらシリンダ２とアウタシェル３の間に位置して配置した筒体４とで内外三重筒構造の本体部分を構成している。
【００３２】
シリンダ２の内部には、ピストン５が摺動自在に挿入してあり、当該ピストン５でシリンダ２の内部を上方の伸側作動油室Ａと下方の圧側作動油室Ｂとに区画し、しかも、ピストン５から上方へと向って延びるピストンロッド６が伸側作動油室Ａを貫通して三重筒構造の本体部分であるシリンダ２とアウタシェル３および筒体４の上端密閉部Ｄを貫通して外部に突出している。
【００３３】
シリンダ２と筒体４の下端には、両者の開口部を密閉してベースバルブ７が嵌着してあり、当該ベースバルブ７でこれらシリンダ２と筒体４の芯合わせを行うと共に、アウタシェル３の下端に溶着して取り付けたボトムキャップ８の内底面にベースバルブ７を押し当てることで、これらシリンダ２と筒体４をアウタシェル３に対してセンタリングしている。
【００３４】
このようにして、アウタシェル３と筒体４との間をリザーバ室Ｒとして画成しつつ、かつ、シリンダ２と筒体４とで両者の間に環状油路９を形成し、当該環状油路９の入口である上端側の部分をシリンダ２に穿ったポート１０で伸側作動油室Ａに連通している。
【００３５】
一方、伸側作動油室Ａと圧側作動油室Ｂは、ピストン５を貫通して穿った圧側ポート１１と伸側ポート１２を通して相互に連通し、これと併せて、圧側作動油室Ｂは、ベースバルブ７を貫通して穿った伸側ポート１３と圧側ポート１４を通して上記リザーバ室Ｒに通じている。
【００３６】
ピストン５の上下面には、圧側吸込バルブ（当該実施の形態では圧側背面バルブとして図示してあるが単なるチェックバルブであってもよい）１５と伸側減衰バルブ１６がそれぞれ設けてある。
【００３７】
圧側吸込バルブ１５は、ピストンナット１７でピストン５と共に内周部分を挟持してピストンロッド６と一体に結合してあり、自己の撓み剛性力と背面側に介装したスプリング１８の設定荷重との合成力でピストン５の上面へと押し付けられ、当該圧側吸込バルブ１５で圧側ポート１１の上端開口部を塞いでいる。
【００３８】
また、伸側減衰バルブ１６は、ピストンナット１７の外周面に沿って摺動自在に配設してあり、しかも、ピストンナット１７の下端鍔部との間に介装したバルブスプリング１９でピストン５の下面へと押し付け、当該伸側減衰バルブ１６で伸側ポート１２の下端開口部を塞いでいる。
【００３９】
上記ピストン５側の圧側吸込バルブ１５と伸側減衰バルブ１６に対応してベースバルブ７の上下面にも、伸側吸込バルブ（チェックバルブ）２０と圧側減衰バルブ２１がそれぞれ設けてある。
【００４０】
伸側吸込バルブ２０は、ベースバルブ７にナット２２で締め付けて固定したセンタピン２３をガイド面として摺動自在に配設してあり、このセンタピン２３の上端との間に介装したスプリング２４でベースバルブ７の上面へと押し付けることにより伸側ポート１３の上端開口部を塞いでいる。
【００４１】
同様に、圧側減衰バルブ２１は、ナット２２により内周部分を挟んでベースバルブ７に取り付けてあり、自己の撓み剛性力でベースバルブ７の下面へと押し付けることで圧側ポート１４の下端開口部を塞いでいる。
【００４２】
さらに、この実施の形態にあっては、ピストン５とベースバルブ７における伸側および圧側減衰バルブ１６，２１のバルブシート面に打刻を施し、当該打刻でそれぞれのバルブシート面に低速域でのオリフィス特性による伸側および圧側減衰力を発生する伸側用と圧側用のコンスタントオリフィス２５，２６をそれぞれ形成している。
【００４３】
以上述べてきた構成は、シリンダ２を取り囲んで配置した筒体４によりリザーバ室Ｒ内に環状油路９を形成し、当該環状油路９の入口側をシリンダ２に穿ったポート１０で伸側作動油室Ａに連通した点を除けば、一般の複筒型ショックアブソーバとして従来からよく知られている構造である。
【００４４】
それに対して、この実施の形態にあっては、上記した環状油路９と併せてこれから述べる以下の構成を付け加えた点がこの発明を実施する上で特に重要な構造を形作っている。
【００４５】
すなわち、上記した環状油路９の出口側は、筒体４に穿ったもう一つのポート２７を通して筒体４の外周面との間に隔壁体２８で画成した油室２９に通じ、当該油室２９から隔壁体２８に対し先端を差し込んで配設したバルブ体３０のポート３１と油路３２を通してリザーバ室Ｒに通じている。
【００４６】
このようにして、ポート１０，２７と環状油路９，油室２９，ポート３１および油路３２とでピストン５を迂回しつつ、伸側作動油室Ａをリザーバ室Ｒに連通するバイパス油路Ｃを構成している。
【００４７】
バルブ体３０は、アウタシェル３の側面に固定して配置したバルブケース３３にねじ込んで支持されており、かつ、バルブ体３０からは、支持杆３４がナット３５により固定してバルブケース３３内へと軸方向に向って延びている。
【００４８】
支持杆３４とバルブ体３０との間には、伸圧共用の可変減衰バルブ３６が内周部分を挟持して配設してあり、当該可変減衰バルブ３６でバルブ体３０におけるポート３１の出口側開口部を塞いでいる。
【００４９】
支持杆３４の外周には、バルブスプリング３７を間に挟んで二つのスプリング受け３８、３９が摺動自在に嵌挿してあり、かつ、基端側のスプリング受け３９を支持杆３４の先端に螺着したナット４０で係止している。
【００５０】
これにより、先端側のスプリング受け３８は、バルブスプリング３７のスプリング力で上記した伸圧共用の可変減衰バルブ３６の背面側へと押し付けられ、当該可変減衰バルブ３６を自己の撓み剛性力とバルブスプリング３７のスプリング力との合成力でバルブ体３０へと押し付けてポート３１を塞いでいる。
【００５１】
一方、バルブケース３３内には、基端側のスプリング受け３９と対向して空圧ピストン４１が摺動自在に配設してある。
【００５２】
この空圧ピストン４１は、バルブケース３３との間に空圧室４２を画成し、この空圧室４２をバルブケース３３に穿った導通路４３で外部へと導き、この導通路４３を通してエアサスペンション装置（図示省略）の内圧を空圧ピストン４１に加えるようにしてある。
【００５３】
これにより、空圧ピストン４１は、特定の積載荷重を境にした空圧室４２の圧力に応じて基端側のスプリング受け３９を押し進めつつ、バルブスプリング３７を圧縮して伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を連続的に高める調整機構として構成してある。
【００５４】
なお、この場合において、当該実施の形態にあっては、導通路４３にコンスタントオリフィス４４を設け、このコンスタントオリフィス４４を通してエアサスペンション装置の内圧を空圧室４２に導くことにより、当該空圧室４２を一次遅れ圧力室として形成している。
【００５５】
このように、空圧室４２を一次遅れ圧力室として構成したのは、車両走行時の高周波振動によってエアサスペンション装置の内圧が変動したとしても、当該変動が空圧室４２に伝達されるのを極力抑え、空圧ピストン４１の頻繁な動作で伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力の可変制御に不安定性が生じるのを防止するためのものである。
【００５６】
このことから、上記したコンスタントオリフィス４４は、必ずしもバルブケース３３の導通路４３の部分に設けてやる必要はなく、空圧室４２へとエアサスペンション装置の内圧を導く通路中に設けてやればよく、また、この発明を実施する上で好ましいものではあるが必ずしも必須のものではない。
【００５７】
かくして、この発明を適用したショックアブソーバ１は、以下のように動作して車両の振動を制振する。
【００５８】
今、積載荷重が零か設定荷重以下であってエアサスペンション装置の内圧が低い場合にあっては、当該内圧により空圧ピストン４１と基端側のスプリング受け３９を通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６のバルブスプリング３７を押し縮めることなく、当該可変減衰バルブ３６を初期設定状態の低いセット圧力に保持している。
【００５９】
この状態でのショックアブソーバ１の伸長動作時には、ベースバルブ７の伸側ポート１３から伸側吸込バルブ２０を開いてリザーバ室Ｒ内の作動油を圧側作動油室Ｂへと吸い込みつつ、伸側作動油室Ａから押し出されてくる作動油を、ピストン５の伸側ポート１２から伸側減衰バルブ１６を押し開いて圧側作動油室Ｂに押し出そうとすると共に、ポート１０からもバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒに押し出そうとする。
【００６０】
それに対して、圧縮動作時には、圧側作動油室Ｂから押し出されてくる作動油を、ベースバルブ７に設けた圧側ポート１４から圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出そうとすると共に、ピストン５の圧側ポート１１から圧側吸込バルブ１５を開いて伸側作動油室Ａに押し出しつつ、ここから上記伸長動作時と同様にバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出そうとする。
【００６１】
しかし、これら伸長および圧縮動作の何れにあっても、ショックアブソーバ１の伸縮速度が遅い低速域にあっては、伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに生じる作動油圧力が低いために、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１は勿論のことそれらよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブ３６をも押し開いて作動油を流すことができない。
【００６２】
そのために、伸長動作時にあっては、伸側作動油室Ａ内の作動油をピストン５に設けた伸側用のコンスタントオリフィス２５から圧側作動油室Ｂに押し出すと共に、シリンダ２からのピストンロッド６の退出によって不足する量の作動油をリザーバ室Ｒからベースバルブ７の伸側ポート１３を通して伸側吸込バルブ２０を開きつつ圧側作動油室Ｂへと吸い込む。
【００６３】
また、圧縮動作時には、圧側作動油室Ｂ内の作動油をピストン５の圧側ポート１１から圧側吸込バルブ１５を開いて伸側作動油室Ａに供給すると共に、シリンダ２へのピストンロッド６の浸入によって伸側作動油室Ａへと入り切らない余剰の作動油を、圧側作動油室Ｂからベースバルブ７に設けた圧側用のコンスタントオリフィス２６を通してリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００６４】
かくして、これら伸長および圧縮動作時の両方において、圧側作動油室Ｂと伸側作動油室Ａに生じる負圧をリザーバ室Ｒと圧側作動油室Ｂから補給される作動油で補償しつつ、伸側用のコンスタントオリフィス２５と圧側用のコンスタントオリフィス２６を通る作動油の流動抵抗でオリフィス特性の伸側および圧側減衰力をそれぞれ発生することになる。
【００６５】
一方、上記した状態からショックアブソーバ１の伸縮動作が中・高速域に入って伸縮速度が速くなると、それに伴って伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに生じるそれぞれの作動油圧力が高くなる。
【００６６】
ここで、今、伸長動作時に伸側作動油室Ａの作動油圧力が伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えたとする。
【００６７】
しかし、このときの伸側作動油室Ａの作動油圧力では、ピストン５の伸側ポート１２を通して当該可変減衰バルブ３６よりもセット圧力を高く設定してある伸側減衰バルブ１６を押し開きつつ圧側作動油室Ｂへと作動油を押し出すことができない。
【００６８】
そのために、伸側減衰バルブ１６を押し開くことなく閉じたまま、上記したリザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と伸側用のコンスタントオリフィス２５を通る作動油の流れと並行して、伸側作動油室Ａからバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒへと向う作動油の流れが生じる。
【００６９】
また、この状態での圧縮作動時において、圧側作動油室Ｂの作動圧力が伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えたとしても、ベースバルブ７の圧側ポート１４を通して当該可変減衰バルブ３６よりもセット圧力を高く設定した圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒへと作動油を押し出すことができない。
【００７０】
その結果、この場合にも、圧側減衰バルブ２１を押し開くことなく閉じたまま上記したベースバルブ７の圧側用のコンスタントオリフィス２６を通る作動油の流れと並行して、圧側作動油室Ｂからピストン５の圧側ポート１１を通して圧側吸込バルブ１５を開きつつ伸側作動油室Ａへと押し出されてきた作動油が、ここから先の伸長動作時と同様にバイパス油路Ｃを通して可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒへと流れる。
【００７１】
このようにして、伸長および圧縮動作の何れの場合にあっても、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１よりも低くセットした伸圧共用の可変減衰バルブ３６によってバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生することになる。
【００７２】
それに対して、積載荷重が設定値を越えた場合には、それに伴うエアサスペンション装置の内圧の上昇で可変減衰バルブ３６におけるバルブスプリング３７の基端側を空圧ピストン４１で押し、当該バルブスプリング３７を圧縮しつつ可変減衰バルブ３６のセット圧力をエアサスペンション装置の内圧に応じて連続的に高める。
【００７３】
しかし、この場合にあっても、ショックアブソーバ１の伸縮速度が遅い低速域にあっては、先にも述べたように、伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに発生する作動油圧力では、セット圧力が初期設定状態よりも高くなった可変減衰バルブ３６は勿論のこと、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１をも押し開いて作動油を流すことができない。
【００７４】
したがって、先の積載荷重が設定荷重以下の場合と同様にして、伸側および圧側用のコンスタントオリフィス２５，２６を通る作動油の流れでオリフィス特性の伸側および圧側減衰力を発生する。
【００７５】
その反面、伸縮速度が低速域を越えて中・高速域に入った伸長動作時にあっては、伸側作動油室Ａ内の作動油圧力がエアサスペンション装置の内圧に応じて高められた伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えた時点で、リザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と並行して、伸側作動油室Ａから押し出されてきた作動油をバイパス油路Ｃから可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出す。
【００７６】
また、この状態での圧縮動作時にあっても、圧側作動油室Ｂからピストン５の圧側ポート１１を通して圧側吸込バルブ１５を開きつつ伸側作動油室Ａに補給されてきた作動油圧力が同じくエアサスペンション装置の内圧によって高められた可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えた時点で、ピストンロッド６の浸入による余剰分の作動油を伸側作動油室Ａから当該可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００７７】
このようにして、伸長および圧縮動作の両方において、共にバイパス油路Ｃから可変減衰バルブ３６を押し開いて作動油をリザーバ室Ｒへと押し出すことにより、エアサスペンション装置の内圧変化に応じて連続的に高低に制御されたバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生することになる。
【００７８】
そして、エアサスペンション装置の内圧変化によって伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力が伸側および圧側減衰バルブ１６，２１のセット圧力を越えて高くなると、伸張動作時には、リザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と並行して、伸側作動油室Ａから押し出されきた作動油をピストン５に設けた伸側減衰バルブ１６を押し開いて圧側作動油室Ｂに押し出す。
【００７９】
また、この状態での圧縮動作時にあっても、圧側作動油室Ｂ内の作動油圧力がベースバルブ７における圧側減衰バルブ２１のセット圧力を越えた時点で、圧側作動油室Ｂから伸側作動油室Ａへの作動油の補給作用と並行して、ピストンロッド６の浸入による余剰分の作動油を圧側作動油室Ｂからベースバルブ７に設けた圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００８０】
これにより、伸長および圧縮動作時のそれぞれにおいて、伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１を個々に働かせつつバルブ特性の伸側減衰力と圧側減衰力を発生する。
【００８１】
かくして、ショックアブソーバ１の低速域での伸縮動作時には、積載荷重の多寡によるエアサスペンション装置の内圧の変化に関係なく、伸側用のコンスタントオリフィス２５と圧側用のコンスタントオリフィス２６とで伸側および圧側減衰特性を所定のオリフィス特性に保持する。
【００８２】
それに対して、低速域を越えた中・高速域では、エアサスペンション装置の内圧変化に応じて伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を連続的に可変制御し、バルブ特性の伸側および圧側減衰特性をエアサスペンション装置の内圧変化即ちばね定数の変化に合わせて減衰比を所定の範囲に保ちつつ、かつ、最終的には、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１を働かせて乗心地のよい積載量感応型のショックアブソーバ１とする。
【００８３】
しかも、可変制御用のバイパス油路Ｃは言うまでもなく、可変減衰バルブ３６のセット圧力を調整する調整機構をもショックアブソーバ１と一体にして組み付け、外部からはこの可変減衰バルブ３６の調整機構に導通路４３を通してエアサスペンション装置の内圧を導いてやればよい。
【００８４】
その結果、ショックアブソーバ１の外部には何等の切換機構も不要となり、例えば、一本の配管等で導通路４３エアサスペンション装置へと結んでやればよいことになるので、当該ショックアブソーバ１の車両への組付性および搭載性も著しく向上することになる。
【００８５】
なお、上記した図１の実施の形態では、伸圧共用の可変減衰バルブ３６におけるバルブスプリング３７の調整機構を空圧ピストン４１と空圧室４２とからなるシリンダ型の調整機構として構成してきた。
【００８６】
しかし、これらは特に図示はしないが、例えば、ロータによる回転運動を送りねじ等により直線運動に変換してバルブスプリング３７のばね力を制御するロータリアクチュエータ型の調整機構に置き換えてもよいことは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、ピストンを迂回するバイパス油路に伸圧共用の可変減衰バルブを介装し、当該バイパス油路を通して伸側作動油室をリザーバ室に連通すると共に、この可変減衰バルブをセット圧力を所定の積載荷重を境としたエアサスペンション装置の内圧の変化で可変制御するようにしたことにより、積載荷重の変化に応じて伸圧両方の減衰特性をそれぞれ連続して高低に可変制御し得るばかりか、エアサスペンション装置のばね定数の変化に対応して減衰係数をも変えつつ減衰比を所定の範囲に保って車両としての乗心地を向上させることができる。
【００８８】
しかも、上記において、伸圧共用の可変減衰バルブを備えたバイパス油路は勿論のこと、可変減衰バルブの調整機構と当該調整機構にエアサスペンション装置の内圧を導く導通路をもショックアブソーバに対して一体に組み付け得ることから、ショックアブソーバの外部には何等の切換機構も不要となり、当該ショックアブソーバの車両への組付性および搭載性をも著しく向上させることが可能になる。
【００８９】
請求項２の発明によれば、上記の効果に加えて、ショックアブソーバの本体部分を内外三重筒構造にすることによって伸圧共用の可変減衰バルブを備えたバイパス油路を容易に構成することができる。
【００９０】
請求項３の発明によれば、上記したそれぞれの効果に加えて、可変減衰バルブの調整機構を構成が簡単で製作の容易なシリンダ型のアクチュエータにして安価に作ることができる。
【００９１】
また、請求項４の発明によれば、上記したこれらの効果に加えて、車両走行時におけるエアサスペンション装置の高周波での内圧変動に際し、それに応動して可変減衰バルブのセット圧力が頻繁に変わるのを阻止しつつ制御の不安定性をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、特に理解を容易にするために、ショックアブソーバの本体部分に対して切換バルブの部分を拡大して示した縦断正面図である。
【符号の説明】
Ａ 伸側作動油室
Ｂ 圧側作動油室
Ｃ バイパス油路
Ｒ リザーバ室
１ ショックアブソーバ
２ シリンダ
３ アウタシェル
４ 筒体
５ ピストン
６ ピストンロッド
７ ベースバルブ
９ 環状油路
１０，２７，３１ ポート
１１ ピストンの圧側ポート
１２ ピストンの伸側ポート
１３ ベースバルブの伸側ポート
１４ ベースバルブの圧側ポート
１５ 圧側吸込バルブ
１６ 伸側減衰バルブ
２０ 伸側吸込バルブ
２１ 圧側減衰バルブ
２５ 伸側用のコンスタントオリフィス
２６ 圧側用のコンスタントオリフィス
２９ 油室
３２ 油路
３３ バルブケース
３６ 伸圧共用の可変減衰バルブ
３７ バルブスプリング
３８，３９ スプリング受け
４１ 空圧ピストン
４２ 空圧室
４３ 導通路
４４ 一次遅れ用のコンスタントオリフィス
【発明の属する技術分野】
この発明は、積載荷重の多寡によるエアサスペンション装置の内圧変化を利用して自動的に減衰特性を連続して高低に制御する積載量感応型ショックアブソーバの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、懸架装置としてエアサスペンション装置を用いた車両にあっては、積載荷重（ばね上荷重）の多寡に応じて当該エアサスペンション装置の内圧が変化することから懸架装置としてのばね定数が変化する。
【０００３】
その結果、エアサスペンション装置と併せて用いるショックアブソーバの減衰特性が一定であると、積載荷重の多寡に伴い当該ショックアブソーバの振動減衰性能（減衰特性）に過不足が生じて乗心地を害することになる。
【０００４】
これは、特に、積荷や乗客数によって著しくばね上荷重が変化するトラックやバス等において大きく現れ、空車時と積車時との減衰特性を共に最適に保つことができないことになる。
【０００５】
そこで、従来、例えば、昭和５８年特許出願公開第１２８９１２号公報にみられるように、エアサスペンション装置と併用して、ピストンロッドに挿通した調整杆を外部から回転操作することにより、径の異なるオリフィスを選択して減衰特性を高低に可変制御する減衰力可変型のショックアブソーバを用いている。
【０００６】
そして、積載荷重の多寡に伴うエアサスペンション装置の内圧変化をエアシリンダの伸縮動作即ち直線運動として取り出し、この直線運動をレバーにより回転運動に変換して上記ショックアブソーバの調整杆を回転操作することにより、当該ショックアブソーバの減衰特性をエアサスペンション装置の内圧の変化に合わせて可変制御するようにしたものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このものでは、エアサスペンション装置の内圧をエアシリンダにより直線運動として取り出し、この直線運動をレバーで回転運動に変換してショックアブソーバの減衰特性を可変制御するようにしているために、それらの取り付けに大きなスペースが必要となって装着性に劣るという問題点があった。
【０００８】
また、エアサスペンション装置の内圧に合わせてショックアブソーバの減衰特性を可変制御する際に、ピストンに設けた径の異なる複数のオリフィスを選択して行うようにしているために、エアサスペンション装置の内圧の変化即ち積載荷重の変化に対応して減衰特性を連続して細かく制御することができず、車両としての乗心地改善の点でいまだ充分ではないという問題点もあった。
【０００９】
さらに、そればかりでなく、減衰特性の可変制御によって車両としての乗心地を害さずに常に車体の振動を安定的に吸収するためには、エアサスペンション装置のばね定数とショックアブソーバの減衰係数の比即ち減衰比をできるだけ一定の範囲に保つことが必要である。
【００１０】
しかし、径の異なるオリフィスを選択することで減衰特性を可変制御調整するようにした当該ショックアブソーバにあっては、伸縮速度の増大に伴って減衰力が二次曲線的に上昇する。
【００１１】
その点からも、エアサスペンション装置のばね定数の変化に対応して減衰比を所定の範囲に保ちながらショックアブソーバの減衰特性を可変制御することができず、したがって、車両としての乗心地が低下してしまうという不都合をも有していた。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、車両への装着が容易であると共に、減衰特性の可変制御に際して伸側および圧側の減衰特性を連続して細かく制御しつつ、かつ、減衰比を所定の範囲に保って車両としての乗心地を向上させることのできる積載量感応型のショックアブソーバを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、シリンダの内部を伸側減衰バルブと圧側吸込バルブをもつピストンで伸側作動油室と圧側作動油室とに区画すると共に、圧側作動油室をベースバルブに設けた圧側減衰バルブと伸側吸込バルブを通してアウタシェルとシリンダとの間にあるリザーバ室に連通し、これら伸側および圧側減衰バルブにより伸圧それぞれの減衰力を発生するようにした複筒型のショックアブソーバにおいて、伸側作動油室をバイパス油路を介して上記リザーバ室に連通し、バイパス油路の途中に伸圧共用の可変減衰バルブを開閉自在に介装し、可変減衰バルブの背部に当該可変減衰バルブを閉じ方向に附勢する調整機構を設け、この調整機構に外部から導通路を通して車両の積載荷重に応じたエアサスペンション装置の内圧を導き、積載荷重が零か設定荷重以下でサスペンション装置の内圧が低い時上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より小さく設定し、積載荷重が設定荷重を越えてサスペンション装置の内圧が高くなったとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より高く設定し、可変減衰バルブの伸圧それぞれの減衰特性をサスペンション装置の内圧に応じて連続して高低に切り換えることにより達成される。
【００１４】
すなわち、上記のように構成することによって、積載荷重が零か設定荷重以下でエアサスペンション装置の内圧が低い状態にあっては、伸圧共用の可変減衰バルブを初期設定状態の低いセット圧力に保つ。
【００１５】
それに対して、積載荷重の増加によりエアサスペンション装置の内圧が設定値を越えて上昇すると、当該内圧の上昇に伴って伸圧共用の可変減衰バルブのセット圧力が連続的に変わって高くなり、最終的には、当該可変減衰バルブのセット圧力が伸側および圧側減衰バルブのセット圧力を越えて高くなる。
【００１６】
これにより、積載荷重が零か設定荷重以下にあるときのショクアブソーバの伸長動作時には、伸側作動油室から押し出された作動油がピストンの伸側減衰バルブを押し開いて圧側作動油室に押し出されることなく、バイパス油路から伸側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室に押し出される。
【００１７】
しかも、これと併せて、圧側作動油室には、リザーバ室からベースバルブの伸側吸込バルブを開いて作動油が補給され、当該リザーバ室からの作動油で圧側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００１８】
一方、圧縮動作時にあっては、圧側作動油室から押し出された作動油がベースバルブに設けた圧側減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出されることなく、ピストンに配設した圧側吸込バルブを開いて伸側作動油室に流入し、当該圧側作動油室からの作動油で伸側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００１９】
そして、ここからシリンダへのピストンロッドの浸入によって伸側作動油室に入り切らない余剰の作動油を、上記した伸長動作時と同様に、バイパス油路から圧側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室に押し出す。
【００２０】
かくして、伸長および圧縮動作の何れの場合にあっても、伸側および圧側減衰バルブよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いて作動油を流すことでバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生する。
【００２１】
また、積載荷重の負荷でエアサスペンション装置の内圧が上昇し、伸圧共用の可変減衰バルブのセット圧力が伸側および圧側減衰バルブのセット圧力を越えて高くなったときには、当該ショックアブソーバの伸長および圧縮動作の両方において、バイパス油路から当該伸圧共用の可変減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出される前記作動油の流れがカットされる。
【００２２】
その結果、このときの伸長動作時には、伸側作動油室からピストンの伸側減衰バルブを押し開いて圧側作動油室へと作動油を流しつつ、ピストンロッドの退出体積分に相当する量の作動油をリザーバ室からベースバルブの伸側吸込バルブを開いて圧側作動油室へと吸い込み、これら作動油で圧側作動油室に発生する負圧を防止する。
【００２３】
同様に、圧縮動作時にあっては、ピストンの圧側吸込バルブを開いて圧側作動油室から伸側作動油室へと作動油を吸い込み、当該作動油で伸側作動油室に発生する負圧を防止しつつ、かつ、ピストンロッドの浸入体積分に相当する量の作動油を圧側作動油室からベースバルブの圧側減衰バルブを押し開いてリザーバ室へと押し出す。
【００２４】
このようにして、通常の複筒型ショックアブソーバと同様の動作を行いながら伸長および圧縮動作時のそれぞれにおいて、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブを選択的に働かせてバルブ特性のハードの伸側減衰力と圧側減衰力を発生する。
【００２５】
かくして、当該ショックアブソーバは、所定の積載荷重を境としたエアサスペンション装置の内圧の変化に伴い、伸圧両方の発生減衰特性をエアサスペンション装置の内圧変化即ちばね定数の変化に合わせて連続的に高低に可変制御することになる。
【００２６】
このことから、複筒型のショックアブソーバにおいて、一般に用いられているように、例えば、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのバルブシート面に伸側および圧側用のコンスタントオリフィスをそれぞれ設けてやる。
【００２７】
これにより、伸側および圧側用のコンスタントオリフィスで発生減衰特性の可変制御前後における低速域でのオリフィス特性による減衰特性を所定の状態に保ち、かつ、中・高速域では、伸圧共用の可変減衰バルブにより減衰比を所定の範囲に保って、バルブ特性の伸側および圧側減衰特性を連続的に可変制御しつつ乗心地のよい積載量感応型のショックアブソーバとすることができる。
【００２８】
しかも、構成上において、バイパス油路は勿論のこと可変減衰バルブ機構をもショックアブソーバと一体に組み付けることが可能になり、したがって、外部に対しては単に可変減衰バルブ機構の調整機構に導通路を通してエアサスペンション装置の内圧を導いてやればよいことになる。
【００２９】
その結果、ショックアブソーバの外部には何等の切換機構も不要となり、例えば、一本の配管等でショックアブソーバをエアサスペンション装置へと結んでやればよいことになるので、当該ショックアブソーバの車両への組付性および搭載性も著しく向上することになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、この発明の好ましい実施の形態である積載量感応型のショックアブソーバを説明する。
本発明に係わるショックアブソーバは、 図２に示すように、シリンダ２の内部を伸側減衰バルブ１６と圧側吸込バルブ１５をもつピストン５で伸側作動油室Ａと圧側作動油室Ｂとに区画すると共に、圧側作動油室Ｂをベースバルブ７に設けた圧側減衰バルブ２１と伸側吸込バルブ２０を通してアウタシェル３とシリンダ２との間にあるリザーバ室Ｒに連通し、これら伸側および圧側減衰バルブ１６，２１により伸圧それぞれの減衰力を発生するようにした複筒型のショックアブソーバである。
そして、伸側作動油室Ａをバイパス油路Ｃを介して上記リザーバ室Ｒに連通し、バイパス油路Ｃの途中に伸圧共用の可変減衰バルブ３６を開閉自在に介装し、可変減衰バルブ３６の背部に当該可変減衰バルブ３６を閉じ方向に附勢する調整機構を設け、この調整機構に外部から導通路４３を通して車両の積載荷重に応じたエアサスペンション装置の内圧を導くようにしている。
更に、積載荷重が零か設定荷重以下でサスペンション装置の内圧が低いとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブ３６のセット圧力を上記伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１のセット圧力より小さく設定し、積載荷重が設定荷重を越えてサスペンション装置の内圧が高くなったとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブ３６のセット圧力を上記伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１のセット圧力より高く設定し、可変減衰バルブ３６の伸圧それぞれの減衰特性をサスペンション装置の内圧に応じて連続して高低に切り換えるようにしている。
以下更に詳しく説明する。
【００３１】
図１において、この発明による積載量感応型のショックアブソーバ１は、シリンダ２とアウタシェル３、および、これらシリンダ２とアウタシェル３の間に位置して配置した筒体４とで内外三重筒構造の本体部分を構成している。
【００３２】
シリンダ２の内部には、ピストン５が摺動自在に挿入してあり、当該ピストン５でシリンダ２の内部を上方の伸側作動油室Ａと下方の圧側作動油室Ｂとに区画し、しかも、ピストン５から上方へと向って延びるピストンロッド６が伸側作動油室Ａを貫通して三重筒構造の本体部分であるシリンダ２とアウタシェル３および筒体４の上端密閉部Ｄを貫通して外部に突出している。
【００３３】
シリンダ２と筒体４の下端には、両者の開口部を密閉してベースバルブ７が嵌着してあり、当該ベースバルブ７でこれらシリンダ２と筒体４の芯合わせを行うと共に、アウタシェル３の下端に溶着して取り付けたボトムキャップ８の内底面にベースバルブ７を押し当てることで、これらシリンダ２と筒体４をアウタシェル３に対してセンタリングしている。
【００３４】
このようにして、アウタシェル３と筒体４との間をリザーバ室Ｒとして画成しつつ、かつ、シリンダ２と筒体４とで両者の間に環状油路９を形成し、当該環状油路９の入口である上端側の部分をシリンダ２に穿ったポート１０で伸側作動油室Ａに連通している。
【００３５】
一方、伸側作動油室Ａと圧側作動油室Ｂは、ピストン５を貫通して穿った圧側ポート１１と伸側ポート１２を通して相互に連通し、これと併せて、圧側作動油室Ｂは、ベースバルブ７を貫通して穿った伸側ポート１３と圧側ポート１４を通して上記リザーバ室Ｒに通じている。
【００３６】
ピストン５の上下面には、圧側吸込バルブ（当該実施の形態では圧側背面バルブとして図示してあるが単なるチェックバルブであってもよい）１５と伸側減衰バルブ１６がそれぞれ設けてある。
【００３７】
圧側吸込バルブ１５は、ピストンナット１７でピストン５と共に内周部分を挟持してピストンロッド６と一体に結合してあり、自己の撓み剛性力と背面側に介装したスプリング１８の設定荷重との合成力でピストン５の上面へと押し付けられ、当該圧側吸込バルブ１５で圧側ポート１１の上端開口部を塞いでいる。
【００３８】
また、伸側減衰バルブ１６は、ピストンナット１７の外周面に沿って摺動自在に配設してあり、しかも、ピストンナット１７の下端鍔部との間に介装したバルブスプリング１９でピストン５の下面へと押し付け、当該伸側減衰バルブ１６で伸側ポート１２の下端開口部を塞いでいる。
【００３９】
上記ピストン５側の圧側吸込バルブ１５と伸側減衰バルブ１６に対応してベースバルブ７の上下面にも、伸側吸込バルブ（チェックバルブ）２０と圧側減衰バルブ２１がそれぞれ設けてある。
【００４０】
伸側吸込バルブ２０は、ベースバルブ７にナット２２で締め付けて固定したセンタピン２３をガイド面として摺動自在に配設してあり、このセンタピン２３の上端との間に介装したスプリング２４でベースバルブ７の上面へと押し付けることにより伸側ポート１３の上端開口部を塞いでいる。
【００４１】
同様に、圧側減衰バルブ２１は、ナット２２により内周部分を挟んでベースバルブ７に取り付けてあり、自己の撓み剛性力でベースバルブ７の下面へと押し付けることで圧側ポート１４の下端開口部を塞いでいる。
【００４２】
さらに、この実施の形態にあっては、ピストン５とベースバルブ７における伸側および圧側減衰バルブ１６，２１のバルブシート面に打刻を施し、当該打刻でそれぞれのバルブシート面に低速域でのオリフィス特性による伸側および圧側減衰力を発生する伸側用と圧側用のコンスタントオリフィス２５，２６をそれぞれ形成している。
【００４３】
以上述べてきた構成は、シリンダ２を取り囲んで配置した筒体４によりリザーバ室Ｒ内に環状油路９を形成し、当該環状油路９の入口側をシリンダ２に穿ったポート１０で伸側作動油室Ａに連通した点を除けば、一般の複筒型ショックアブソーバとして従来からよく知られている構造である。
【００４４】
それに対して、この実施の形態にあっては、上記した環状油路９と併せてこれから述べる以下の構成を付け加えた点がこの発明を実施する上で特に重要な構造を形作っている。
【００４５】
すなわち、上記した環状油路９の出口側は、筒体４に穿ったもう一つのポート２７を通して筒体４の外周面との間に隔壁体２８で画成した油室２９に通じ、当該油室２９から隔壁体２８に対し先端を差し込んで配設したバルブ体３０のポート３１と油路３２を通してリザーバ室Ｒに通じている。
【００４６】
このようにして、ポート１０，２７と環状油路９，油室２９，ポート３１および油路３２とでピストン５を迂回しつつ、伸側作動油室Ａをリザーバ室Ｒに連通するバイパス油路Ｃを構成している。
【００４７】
バルブ体３０は、アウタシェル３の側面に固定して配置したバルブケース３３にねじ込んで支持されており、かつ、バルブ体３０からは、支持杆３４がナット３５により固定してバルブケース３３内へと軸方向に向って延びている。
【００４８】
支持杆３４とバルブ体３０との間には、伸圧共用の可変減衰バルブ３６が内周部分を挟持して配設してあり、当該可変減衰バルブ３６でバルブ体３０におけるポート３１の出口側開口部を塞いでいる。
【００４９】
支持杆３４の外周には、バルブスプリング３７を間に挟んで二つのスプリング受け３８、３９が摺動自在に嵌挿してあり、かつ、基端側のスプリング受け３９を支持杆３４の先端に螺着したナット４０で係止している。
【００５０】
これにより、先端側のスプリング受け３８は、バルブスプリング３７のスプリング力で上記した伸圧共用の可変減衰バルブ３６の背面側へと押し付けられ、当該可変減衰バルブ３６を自己の撓み剛性力とバルブスプリング３７のスプリング力との合成力でバルブ体３０へと押し付けてポート３１を塞いでいる。
【００５１】
一方、バルブケース３３内には、基端側のスプリング受け３９と対向して空圧ピストン４１が摺動自在に配設してある。
【００５２】
この空圧ピストン４１は、バルブケース３３との間に空圧室４２を画成し、この空圧室４２をバルブケース３３に穿った導通路４３で外部へと導き、この導通路４３を通してエアサスペンション装置（図示省略）の内圧を空圧ピストン４１に加えるようにしてある。
【００５３】
これにより、空圧ピストン４１は、特定の積載荷重を境にした空圧室４２の圧力に応じて基端側のスプリング受け３９を押し進めつつ、バルブスプリング３７を圧縮して伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を連続的に高める調整機構として構成してある。
【００５４】
なお、この場合において、当該実施の形態にあっては、導通路４３にコンスタントオリフィス４４を設け、このコンスタントオリフィス４４を通してエアサスペンション装置の内圧を空圧室４２に導くことにより、当該空圧室４２を一次遅れ圧力室として形成している。
【００５５】
このように、空圧室４２を一次遅れ圧力室として構成したのは、車両走行時の高周波振動によってエアサスペンション装置の内圧が変動したとしても、当該変動が空圧室４２に伝達されるのを極力抑え、空圧ピストン４１の頻繁な動作で伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力の可変制御に不安定性が生じるのを防止するためのものである。
【００５６】
このことから、上記したコンスタントオリフィス４４は、必ずしもバルブケース３３の導通路４３の部分に設けてやる必要はなく、空圧室４２へとエアサスペンション装置の内圧を導く通路中に設けてやればよく、また、この発明を実施する上で好ましいものではあるが必ずしも必須のものではない。
【００５７】
かくして、この発明を適用したショックアブソーバ１は、以下のように動作して車両の振動を制振する。
【００５８】
今、積載荷重が零か設定荷重以下であってエアサスペンション装置の内圧が低い場合にあっては、当該内圧により空圧ピストン４１と基端側のスプリング受け３９を通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６のバルブスプリング３７を押し縮めることなく、当該可変減衰バルブ３６を初期設定状態の低いセット圧力に保持している。
【００５９】
この状態でのショックアブソーバ１の伸長動作時には、ベースバルブ７の伸側ポート１３から伸側吸込バルブ２０を開いてリザーバ室Ｒ内の作動油を圧側作動油室Ｂへと吸い込みつつ、伸側作動油室Ａから押し出されてくる作動油を、ピストン５の伸側ポート１２から伸側減衰バルブ１６を押し開いて圧側作動油室Ｂに押し出そうとすると共に、ポート１０からもバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒに押し出そうとする。
【００６０】
それに対して、圧縮動作時には、圧側作動油室Ｂから押し出されてくる作動油を、ベースバルブ７に設けた圧側ポート１４から圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出そうとすると共に、ピストン５の圧側ポート１１から圧側吸込バルブ１５を開いて伸側作動油室Ａに押し出しつつ、ここから上記伸長動作時と同様にバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出そうとする。
【００６１】
しかし、これら伸長および圧縮動作の何れにあっても、ショックアブソーバ１の伸縮速度が遅い低速域にあっては、伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに生じる作動油圧力が低いために、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１は勿論のことそれらよりも低いセット圧力状態にある伸圧共用の可変減衰バルブ３６をも押し開いて作動油を流すことができない。
【００６２】
そのために、伸長動作時にあっては、伸側作動油室Ａ内の作動油をピストン５に設けた伸側用のコンスタントオリフィス２５から圧側作動油室Ｂに押し出すと共に、シリンダ２からのピストンロッド６の退出によって不足する量の作動油をリザーバ室Ｒからベースバルブ７の伸側ポート１３を通して伸側吸込バルブ２０を開きつつ圧側作動油室Ｂへと吸い込む。
【００６３】
また、圧縮動作時には、圧側作動油室Ｂ内の作動油をピストン５の圧側ポート１１から圧側吸込バルブ１５を開いて伸側作動油室Ａに供給すると共に、シリンダ２へのピストンロッド６の浸入によって伸側作動油室Ａへと入り切らない余剰の作動油を、圧側作動油室Ｂからベースバルブ７に設けた圧側用のコンスタントオリフィス２６を通してリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００６４】
かくして、これら伸長および圧縮動作時の両方において、圧側作動油室Ｂと伸側作動油室Ａに生じる負圧をリザーバ室Ｒと圧側作動油室Ｂから補給される作動油で補償しつつ、伸側用のコンスタントオリフィス２５と圧側用のコンスタントオリフィス２６を通る作動油の流動抵抗でオリフィス特性の伸側および圧側減衰力をそれぞれ発生することになる。
【００６５】
一方、上記した状態からショックアブソーバ１の伸縮動作が中・高速域に入って伸縮速度が速くなると、それに伴って伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに生じるそれぞれの作動油圧力が高くなる。
【００６６】
ここで、今、伸長動作時に伸側作動油室Ａの作動油圧力が伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えたとする。
【００６７】
しかし、このときの伸側作動油室Ａの作動油圧力では、ピストン５の伸側ポート１２を通して当該可変減衰バルブ３６よりもセット圧力を高く設定してある伸側減衰バルブ１６を押し開きつつ圧側作動油室Ｂへと作動油を押し出すことができない。
【００６８】
そのために、伸側減衰バルブ１６を押し開くことなく閉じたまま、上記したリザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と伸側用のコンスタントオリフィス２５を通る作動油の流れと並行して、伸側作動油室Ａからバイパス油路Ｃを通して伸圧共用の可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒへと向う作動油の流れが生じる。
【００６９】
また、この状態での圧縮作動時において、圧側作動油室Ｂの作動圧力が伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えたとしても、ベースバルブ７の圧側ポート１４を通して当該可変減衰バルブ３６よりもセット圧力を高く設定した圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒへと作動油を押し出すことができない。
【００７０】
その結果、この場合にも、圧側減衰バルブ２１を押し開くことなく閉じたまま上記したベースバルブ７の圧側用のコンスタントオリフィス２６を通る作動油の流れと並行して、圧側作動油室Ｂからピストン５の圧側ポート１１を通して圧側吸込バルブ１５を開きつつ伸側作動油室Ａへと押し出されてきた作動油が、ここから先の伸長動作時と同様にバイパス油路Ｃを通して可変減衰バルブ３６を押し開きつつリザーバ室Ｒへと流れる。
【００７１】
このようにして、伸長および圧縮動作の何れの場合にあっても、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１よりも低くセットした伸圧共用の可変減衰バルブ３６によってバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生することになる。
【００７２】
それに対して、積載荷重が設定値を越えた場合には、それに伴うエアサスペンション装置の内圧の上昇で可変減衰バルブ３６におけるバルブスプリング３７の基端側を空圧ピストン４１で押し、当該バルブスプリング３７を圧縮しつつ可変減衰バルブ３６のセット圧力をエアサスペンション装置の内圧に応じて連続的に高める。
【００７３】
しかし、この場合にあっても、ショックアブソーバ１の伸縮速度が遅い低速域にあっては、先にも述べたように、伸側および圧側作動油室Ａ，Ｂに発生する作動油圧力では、セット圧力が初期設定状態よりも高くなった可変減衰バルブ３６は勿論のこと、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１をも押し開いて作動油を流すことができない。
【００７４】
したがって、先の積載荷重が設定荷重以下の場合と同様にして、伸側および圧側用のコンスタントオリフィス２５，２６を通る作動油の流れでオリフィス特性の伸側および圧側減衰力を発生する。
【００７５】
その反面、伸縮速度が低速域を越えて中・高速域に入った伸長動作時にあっては、伸側作動油室Ａ内の作動油圧力がエアサスペンション装置の内圧に応じて高められた伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えた時点で、リザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と並行して、伸側作動油室Ａから押し出されてきた作動油をバイパス油路Ｃから可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒに押し出す。
【００７６】
また、この状態での圧縮動作時にあっても、圧側作動油室Ｂからピストン５の圧側ポート１１を通して圧側吸込バルブ１５を開きつつ伸側作動油室Ａに補給されてきた作動油圧力が同じくエアサスペンション装置の内圧によって高められた可変減衰バルブ３６のセット圧力を越えた時点で、ピストンロッド６の浸入による余剰分の作動油を伸側作動油室Ａから当該可変減衰バルブ３６を押し開いてリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００７７】
このようにして、伸長および圧縮動作の両方において、共にバイパス油路Ｃから可変減衰バルブ３６を押し開いて作動油をリザーバ室Ｒへと押し出すことにより、エアサスペンション装置の内圧変化に応じて連続的に高低に制御されたバルブ特性の伸側および圧側減衰力を発生することになる。
【００７８】
そして、エアサスペンション装置の内圧変化によって伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力が伸側および圧側減衰バルブ１６，２１のセット圧力を越えて高くなると、伸張動作時には、リザーバ室Ｒからの圧側作動油室Ｂへの作動油の補給作用と並行して、伸側作動油室Ａから押し出されきた作動油をピストン５に設けた伸側減衰バルブ１６を押し開いて圧側作動油室Ｂに押し出す。
【００７９】
また、この状態での圧縮動作時にあっても、圧側作動油室Ｂ内の作動油圧力がベースバルブ７における圧側減衰バルブ２１のセット圧力を越えた時点で、圧側作動油室Ｂから伸側作動油室Ａへの作動油の補給作用と並行して、ピストンロッド６の浸入による余剰分の作動油を圧側作動油室Ｂからベースバルブ７に設けた圧側減衰バルブ２１を押し開いてリザーバ室Ｒへと押し出す。
【００８０】
これにより、伸長および圧縮動作時のそれぞれにおいて、伸側減衰バルブ１６と圧側減衰バルブ２１を個々に働かせつつバルブ特性の伸側減衰力と圧側減衰力を発生する。
【００８１】
かくして、ショックアブソーバ１の低速域での伸縮動作時には、積載荷重の多寡によるエアサスペンション装置の内圧の変化に関係なく、伸側用のコンスタントオリフィス２５と圧側用のコンスタントオリフィス２６とで伸側および圧側減衰特性を所定のオリフィス特性に保持する。
【００８２】
それに対して、低速域を越えた中・高速域では、エアサスペンション装置の内圧変化に応じて伸圧共用の可変減衰バルブ３６のセット圧力を連続的に可変制御し、バルブ特性の伸側および圧側減衰特性をエアサスペンション装置の内圧変化即ちばね定数の変化に合わせて減衰比を所定の範囲に保ちつつ、かつ、最終的には、伸側および圧側減衰バルブ１６，２１を働かせて乗心地のよい積載量感応型のショックアブソーバ１とする。
【００８３】
しかも、可変制御用のバイパス油路Ｃは言うまでもなく、可変減衰バルブ３６のセット圧力を調整する調整機構をもショックアブソーバ１と一体にして組み付け、外部からはこの可変減衰バルブ３６の調整機構に導通路４３を通してエアサスペンション装置の内圧を導いてやればよい。
【００８４】
その結果、ショックアブソーバ１の外部には何等の切換機構も不要となり、例えば、一本の配管等で導通路４３エアサスペンション装置へと結んでやればよいことになるので、当該ショックアブソーバ１の車両への組付性および搭載性も著しく向上することになる。
【００８５】
なお、上記した図１の実施の形態では、伸圧共用の可変減衰バルブ３６におけるバルブスプリング３７の調整機構を空圧ピストン４１と空圧室４２とからなるシリンダ型の調整機構として構成してきた。
【００８６】
しかし、これらは特に図示はしないが、例えば、ロータによる回転運動を送りねじ等により直線運動に変換してバルブスプリング３７のばね力を制御するロータリアクチュエータ型の調整機構に置き換えてもよいことは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、ピストンを迂回するバイパス油路に伸圧共用の可変減衰バルブを介装し、当該バイパス油路を通して伸側作動油室をリザーバ室に連通すると共に、この可変減衰バルブをセット圧力を所定の積載荷重を境としたエアサスペンション装置の内圧の変化で可変制御するようにしたことにより、積載荷重の変化に応じて伸圧両方の減衰特性をそれぞれ連続して高低に可変制御し得るばかりか、エアサスペンション装置のばね定数の変化に対応して減衰係数をも変えつつ減衰比を所定の範囲に保って車両としての乗心地を向上させることができる。
【００８８】
しかも、上記において、伸圧共用の可変減衰バルブを備えたバイパス油路は勿論のこと、可変減衰バルブの調整機構と当該調整機構にエアサスペンション装置の内圧を導く導通路をもショックアブソーバに対して一体に組み付け得ることから、ショックアブソーバの外部には何等の切換機構も不要となり、当該ショックアブソーバの車両への組付性および搭載性をも著しく向上させることが可能になる。
【００８９】
請求項２の発明によれば、上記の効果に加えて、ショックアブソーバの本体部分を内外三重筒構造にすることによって伸圧共用の可変減衰バルブを備えたバイパス油路を容易に構成することができる。
【００９０】
請求項３の発明によれば、上記したそれぞれの効果に加えて、可変減衰バルブの調整機構を構成が簡単で製作の容易なシリンダ型のアクチュエータにして安価に作ることができる。
【００９１】
また、請求項４の発明によれば、上記したこれらの効果に加えて、車両走行時におけるエアサスペンション装置の高周波での内圧変動に際し、それに応動して可変減衰バルブのセット圧力が頻繁に変わるのを阻止しつつ制御の不安定性をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、特に理解を容易にするために、ショックアブソーバの本体部分に対して切換バルブの部分を拡大して示した縦断正面図である。
【符号の説明】
Ａ 伸側作動油室
Ｂ 圧側作動油室
Ｃ バイパス油路
Ｒ リザーバ室
１ ショックアブソーバ
２ シリンダ
３ アウタシェル
４ 筒体
５ ピストン
６ ピストンロッド
７ ベースバルブ
９ 環状油路
１０，２７，３１ ポート
１１ ピストンの圧側ポート
１２ ピストンの伸側ポート
１３ ベースバルブの伸側ポート
１４ ベースバルブの圧側ポート
１５ 圧側吸込バルブ
１６ 伸側減衰バルブ
２０ 伸側吸込バルブ
２１ 圧側減衰バルブ
２５ 伸側用のコンスタントオリフィス
２６ 圧側用のコンスタントオリフィス
２９ 油室
３２ 油路
３３ バルブケース
３６ 伸圧共用の可変減衰バルブ
３７ バルブスプリング
３８，３９ スプリング受け
４１ 空圧ピストン
４２ 空圧室
４３ 導通路
４４ 一次遅れ用のコンスタントオリフィス
Claims (4)
- シリンダの内部を伸側減衰バルブと圧側吸込バルブをもつピストンで伸側作動油室と圧側作動油室とに区画すると共に、圧側作動油室をベースバルブに設けた圧側減衰バルブと伸側吸込バルブを通してアウタシェルとシリンダとの間にあるリザーバ室に連通し、これら伸側および圧側減衰バルブにより伸圧それぞれの減衰力を発生するようにした複筒型のショックアブソーバにおいて、伸側作動油室をバイパス油路を介して上記リザーバ室に連通し、バイパス油路の途中に伸圧共用の可変減衰バルブを開閉自在に介装し、可変減衰バルブの背部に当該可変減衰バルブを閉じ方向に附勢する調整機構を設け、この調整機構に外部から導通路を通して車両の積載荷重に応じたエアサスペンション装置の内圧を導き、積載荷重が零か設定荷重以下でサスペンション装置の内圧が低いとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より小さく設定し、積載荷重が設定荷重を越えてサスペンション装置の内圧が高くなったとき上記調整機構を介して上記可変減衰バルブのセット圧力を上記伸側減衰バルブと圧側減衰バルブのセット圧力より高く設定し、可変減衰バルブの伸圧それぞれの減衰特性をサスペンション装置の内圧に応じて連続して高低に切り換えることを特徴とする積載量感応型ショックアブソーバ。
- 伸圧共用の可変減衰バルブを通して伸側作動油室をリザーバ室に連通するバイパス油路を、シリンダと当該シリンダを取り巻いてリザーバ室内に配置した筒体とで構成した請求項１の積載量感応型ショックアブソーバ。
- バイパス油路に介装する伸圧共用の可変減衰バルブをリーフバルブと背面側に設けたバルブスプリングとで構成し、かつ、バルブスプリングの調整機構を空圧ピストンとバルブケース側に形成した外部への導通路を備える空圧室とで構成した請求項１または２の積載量感応型ショックアブソーバ。
- 空圧室へと通じる導通路中に一次遅れ用のコンスタントオリフィスを介装し、この一次遅れ用のコンスタントオリフィスを通してエアサスペンション装置の内圧を空圧室へと導くようにした請求項３の積載量感応型ショックアブソーバ。
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