サスペンション装置
【課題】装置全体を小型化でき車両への取付の際に制約が少ないサスペンション装置を提供することである。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、ダンパ本体２に対してダンパロッド３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ１と、ダンパ本体２に連結される本体側スプリングシート４とダンパロッド３に連結されるロッド側スプリングシート５との間に介装される懸架スプリングＳ１とを備えたサスペンション装置１において、懸架スプリングＳ１は、直列配置される二つのスプリング６，７と、スプリング６，７間に介装される中間スプリングシート８とを備え、中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４或いはロッド側スプリングシート５への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段９を設けた。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、ダンパ本体２に対してダンパロッド３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ１と、ダンパ本体２に連結される本体側スプリングシート４とダンパロッド３に連結されるロッド側スプリングシート５との間に介装される懸架スプリングＳ１とを備えたサスペンション装置１において、懸架スプリングＳ１は、直列配置される二つのスプリング６，７と、スプリング６，７間に介装される中間スプリングシート８とを備え、中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４或いはロッド側スプリングシート５への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段９を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサスペンション装置にあっては、たとえば、ダンパ本体と、ダンパ本体内に出入りするダンパロッドとを備えて、ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えて、車両の車体と車軸との間に介装されている。
【０００３】
このようなサスペンション装置の場合、車両の車体を懸架スプリングで弾性支持するとともに車体振動をダンパが発揮する減衰力で抑制するようになっている。そして、たとえば、車両旋回中の車体姿勢を安定させるうえでは、懸架スプリングのばね剛性を高くしておくとよいのであるが、懸架スプリングのばね剛性が高いと車両搭乗者にゴツゴツ感を感じさせるなど車両における乗り心地を悪化させる傾向となるので、乗り心地の面からすると懸架スプリングのばね剛性は低い方がよい場合もあり、両者はトレードオフの関係にある。
【０００４】
そこで、懸架スプリングのばね剛性を車両の走行状況に適して変更させて車体姿勢の安定と乗り心地の両者を満足させるサスペンション装置の提案があり、この提案では、懸架スプリングをダンパ本体の外周に装着した補助ばねとダンパ本体とは別置きにされるサスペンションばねとで構成し、ダンパが所定量伸長するまではサスペンションばねのみで車体を支持するが、ダンパが所定量以上伸長するとサスペンションばねに加えて補助ばねによっても車体を支持するようになっており、補助ばねが利きはじめる伸長長さをダンパロッドに装着したジャッキで変更するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
したがって、このサスペンション装置によれば、ダンパが所定量伸長するまでは、補助ばねが利かないので懸架スプリング全体としてのばね剛性が低くなり、ダンパが所定量伸長すると、補助ばねが利いて懸架スプリング全体としてのばね剛性が高くなるので、車両走行中に懸架スプリングのばね剛性を変更することができ、車体姿勢の安定と乗り心地の向上を両立できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１２９４７１号公報（図１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のサスペンション装置では、サスペンションばねがダンパとは別に独立して車体と車軸との間に介装しなくてはならず、補助ばねが利きはじめる伸長長さをダンパロッドに装着したジャッキで調節するため、装置全体が大型でダンパにおけるストローク長を確保しにくいなど、車両への取付の際の制約が大きい。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した点を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、装置全体を小型化でき車両への取付の際に制約が少ないサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題解決手段は、ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとダンパロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えたサスペンション装置において、懸架スプリングは、直列配置される二つのスプリングと、スプリング間に介装される中間スプリングシートとを備え、中間スプリングシートの本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートへの接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のサスペンション装置によれば、切換手段によって中間スプリングシートをフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングのばね剛性を変更することができる。
【００１１】
そして、本発明のサスペンション装置にあっては、懸架スプリングがダンパの外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のサスペンション装置を原理的に示した面である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の一変形例におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の他の変形例におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明について説明する。一実施の形態におけるサスペンション装置１は、図１に示すように、ダンパ本体２に対してダンパロッド３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ１と、ダンパ本体２に連結される本体側スプリングシート４とダンパロッド３に連結されるロッド側スプリングシート５との間に介装される懸架スプリングＳ１とを備えて構成されている。
【００１４】
そして、このサスペンション装置１における懸架スプリングＳ１は、直列配置される二つのスプリング６，７と、スプリング６，７間に介装される中間スプリングシート８とを備えており、また、サスペンション装置１は、中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段９を備えている。
【００１５】
サスペンション装置１は、ダンパＤ１が伸縮作動を呈すると、懸架スプリングＳ１も伸縮するため、切換手段９で何ら中間スプリングシート８の移動を規制しないと、中間スプリングシート８がダンパ本体２に対して軸方向となる図１中上下方向へ移動が許容されて、スプリング６，７が自由に伸縮することになる。
【００１６】
これに対して、このサスペンション装置１にあっては、切換手段９によって中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近を規制すると、ダンパＤ１が収縮する際には、ロッド側スプリングシート５と中間スプリングシート８との間に介装されたスプリング６のみが収縮し、スプリング７は収縮しないようになる。
【００１７】
したがって、切換手段９によって中間スプリングシート８の移動が規制されずフリー状態である場合には、懸架スプリングＳの全体のばね剛性は、直列に配置されるスプリング６，７のばね剛性を合成したものとなり、切換手段９によって中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近を規制されるロック状態では、懸架スプリングＳ１の収縮側のばね剛性は、収縮が許されるスプリング６のばね剛性となる。
【００１８】
また、切換手段９によって中間スプリングシート８のロッド側スプリングシート５への接近を規制する場合には、中間スプリングシート８がロック状態となると懸架スプリングＳ１の伸長側のばね剛性は、伸長が許されるスプリング６のばね剛性となる。
【００１９】
そして、スプリング６，７の合成ばね剛性は、スプリング６のばね剛性より小さくなるので、このサスペンション装置１にあっては、上記切換手段９によって中間スプリングシート８をフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングＳ１のばね剛性を変更することができるのである。
【００２０】
上述のように、サスペンション装置１は、懸架スプリングＳ１がダンパＤ１の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。なお、ダンパは、減衰力可変のダンパとされてもよく、以下の各実施の形態において同様である。
【００２１】
つづいて、サスペンション装置の具体的な構成例について説明する。図２に示した具体的な構成例の一つであるサスペンション装置１１は、ダンパ本体１２に対してダンパロッド１３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ２と、ダンパ本体１２に連結される本体側スプリングシート１４とダンパロッド１３に連結されるロッド側スプリングシート１５との間に介装される懸架スプリングＳ２とを備えて構成されている。
【００２２】
そして、このサスペンション装置１１における懸架スプリングＳ２は、直列配置される二つのスプリング１６，１７と、スプリング１６，１７間に介装される中間スプリングシート１８とを備えており、また、サスペンション装置１１は、中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１を備えている。
【００２３】
本体側スプリングシート１４は、環状であって、ダンパ本体１２の外周に固定される筒状の内周部１４ａと、内周部１４ａの下端外周に設けたフランジ１４ｂとを備えて構成されており、フランジ１４ｂに着座するスプリング１７の下端を支承している。なお、フランジ１４ｂとスプリング１７との間にはワッシャ２３が介装され、ワッシャ２３の介装によってスプリング１７の収縮時の周方向の回転が許容され、スプリング１７の終端で本体側スプリングシート１４を傷つけないようになっている。ワッシャ２３は、内周部が上方へ彎曲されていて、本体側スプリングシート１４の内周部１４ａの外周に当接して、径方向へ位置決めされている。
【００２４】
ロッド側スプリングシート１５は、環状であって、筒部１５ａと、筒部１５ａの図２中下端内周に設けた内周フランジ１５ｂと、筒部１５ａの図２中上端外周に設けた外周フランジ１５ｃとを備えて構成され、内周フランジ１５ｂを挟持する防振ゴム２０，２１を介してダンパロッド１３の外周に固定されている。そして、このロッド側スプリングシート１５は、外周フランジ１５ｃに着座するスプリング１６の上端を支承するとともに、当該外周フランジ１５ｃに固定されるボルト１９を用いて車両の車体側へ取付けることができるようになっている。なお、スプリング１６の上端と外周フランジ１５ｃとの間には、環状の防振ゴム２４が介装されており、当該防振ゴム２４でスプリング１６の振動の車体への伝達を抑制するようになっている。
【００２５】
さらに、中間スプリングシート１８は、環状であって、筒状の内周部１８ａと、内周部１８ａの外周に設けたフランジ状のばね受部１８ｂと、ばね受部１８ｂの外周に設けた外筒部１８ｃと、外筒部１８ｃの下端外周に設けたフランジ１８ｄとを備えて構成され、内周部１８ａの内周にはダンパ本体２の外径より大きな内形を持つ樹脂製のクッションリング２２が嵌合されて固定されている。
【００２６】
また、ばね受部１８ｂは、図２中上端でスプリング１６の下端を支承し、図２中下端でスプリング１７の上端を支承しており、中間スプリングシート１８はこれらスプリング１６，１７で挟持されるようになっている。なお、スプリング１６，１７の回転の許容と中間スプリングシート１８の傷つきの防止のため、ばね受部１８ｂとスプリング１６との間にはワッシャ２５が介装され、ばね受部１８ｂとスプリング１７との間にはワッシャ２６が介装されている。ワッシャ２５は、内周部が上方へ彎曲されていて、中間スプリングシート１８の内周部１８ａの外周に当接して、径方向へ位置決めされており、ワッシャ２６も、外周部が下方へ彎曲されて、中間スプリングシート１８の外筒部１８ｃの外周に当接して、径方向へ位置決めされている。
【００２７】
このように、スプリング１６は、ロッド側スプリングシート１５と中間スプリングシート１８との間に介装され、スプリング１７は、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装されて、スプリング１６，１７が直列に配置されてダンパＤ２に並列される懸架スプリングＳ２を構成している。この場合、スプリング１６のばね剛性（ばね定数）を、スプリング１７のばね剛性より大きくしてある。
【００２８】
次に、切換手段は、このサスペンション装置１１の場合、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装される一対のシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１とされている。なお、一対のシリンダ装置Ｃ１を用いているので、シリンダ装置Ｃ１で中間スプリングシート１８をロックする際に、中間スプリングシート１８が傾いた状態でロックされることがないようになっているが、たとえば、中間スプリングシート１８がダンパ本体２の外周に摺接して傾くことが無い場合には、一つのシリンダ装置Ｃ１のみで中間スプリングシート１８をロックするようにしてもよい。また、一対のシリンダ装置Ｃ１を用いているので、中間スプリングシート１８の上下移動がシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１によってガイドされるので、スプリング１６，１７の横方向への撓みを抑制でき、中間スプリングシート１８のダンパＤ２への干渉を防止でき、サスペンション装置１１の円滑な伸縮を実現できる。
【００２９】
なお、中間スプリングシート１８の内周にダンパ本体２の外周に若干の隙間を空けて対向するクッションリング２２を設けてあるので、サスペンション装置１１に大きな曲げモーメントが作用してダンパＤ２が撓むような場合にあっても、クッションリング２２がダンパ本体２の外周に当接して中間スプリングシート１８がダンパ本体２に直接に干渉することが無いので、懸架スプリングＳ２の円滑な伸縮が保証される。
【００３０】
このシリンダ装置Ｃ１は、シリンダ３１と、シリンダ３１内に移動自在に挿入されるロッド３２と、シリンダ３１内に摺動自在に挿入されてシリンダ３１内に二つの作動室３３，３４を区画するピストン３５と、作動室３３，３４を連通する通路３６と、通路３６を開閉するバルブ３７と、バルブ３７を開閉するアクチュエータ３８とを備えて構成されており、シリンダ３１の上端が中間スプリングシート１８のフランジ１８ｄに固定され、ロッド３２の下端が本体側スプリングシート１４のフランジ１４ｂに固定されることで、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装されている。なお、ダンパＤ２がフルストロークして移動が制限されない状態における中間スプリングシート１８が軸方向となる図２中上下方向へ移動しても、シリンダ装置Ｃ１がフルストロークすることが無いように、そのストローク長が設定されている。
【００３１】
シリンダ装置Ｃ１について詳しく説明すると、シリンダ３１は、上端が螺子軸３９を備えたキャップ４０によって閉塞されており、下端には環状のロッドガイド４１が嵌合されて固定されている。そして、螺子軸３９をフランジ１８ｄに設けた孔１８ｅに挿入し、ナット４２で固定することによって、シリンダ３１を中間スプリングシート１８のフランジ１８ｄに取付けられるようになっている。
【００３２】
また、シリンダ３１内には、ピストン３５が摺動自在に挿入されており液体が充填される作動室３３，３４が区画されるとともに、ピストン３５より上方にはフリーピストン４３が摺動自在に挿入され、シリンダ３１内に作動室３３，３４とは別に気体が封入される気室４４が形成されている。気室４４は、その内部圧力によって作動室３３，３４を附勢し、シリンダ３１内に出入りするピストンロッド３２の体積をフリーピストン４３の移動によって容積を増減させて補償するようになっている。
【００３３】
上記ロッド３２は、ロッドガイド４１の内周に摺動自在に挿入されて当該ロッドガイド４１に軸支され、一端となる図２中上端がシリンダ３１内に挿入されて環状のピストン３５に連結され、他端となる図２中下端が本体側スプリングシート１４に連結されている。具体的には、ロッド３２の下端には、螺子部３２ａが設けられており、この螺子軸３２ａをフランジ１４ｂに設けた孔１４ｃに挿入し、ナット４５で固定することによって、ロッド３２を本体側スプリングシート１４のフランジ１４ｂに取付けられるようになっている。
【００３４】
また、ピストン３５は、内周に挿通されるロッド３２の一端の外周に取付けられており、ロッド３２の一端は、作動室３４に臨んでいる。そして、このロッド３２は、その一端から開口して側部に通じる通路３６を備えており、当該通路３６を開閉するバルブ３７がロッド３２内に設けられている。具体的には、ロッド３２は、他端から開口して通路３６に通じる空部３２ｂを備えており、バルブ３７は、ロッド３２に空部３２ｂ内に摺動自在に収容されて通路３６内に進退して通路３６を開閉する弁体３７ａと、通路３６を開放する方向に当該弁体３７ａを附勢するばね３７ｂと、空部３２ｂに挿通されるとともに下端が空部３２ｂの内周に螺合されるコントロールロッド３７ｃとを備えて構成されている。
【００３５】
さらに、バルブ３７を駆動するアクチュエータ３８は、この場合、回転型のアクチュエータであって、ロッド３２の他端に固定されており、出力軸をコントロールロッド３７ｃの端部に接続してコントロールロッド３７ｃを回転駆動することができるようになっている。
【００３６】
そして、アクチュエータ３８を駆動してコントロールロッド３７ｃを回転させると、コントロールロッド３７ｃが送り螺子の要領で空部３２ｂ内を図２中上下方向へ移動することができるようになっている。したがって、上記の如くコントロールロッド３７ｃを上方へ駆動すると、弁体３７ａがばね３７ｂの附勢力に抗して上方へ移動して通路３６を閉じることができ、反対に、コントロールロッド３７ｃを下方へ駆動すると、弁体３７ａがばね３７ｂの附勢力で下方へ移動して通路３６を開放することができる。
【００３７】
つまり、アクチュエータ３８でバルブ３７を駆動して、通路３６を開閉することができるようになっており、通路３６が開放されると作動室３３，３４が通路３６にて連通状態におかれ、作動室３３，３４内を液体が自由に行き来することができるので、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中上下方向への移動が許容されて、シリンダ装置Ｃ１が伸縮可能ないわゆるフリー状態とされることになる。
【００３８】
他方、アクチュエータ３８でバルブ３７を駆動して、通路３６を閉じると作動室３３，３４を液体が自由に行き来することができなくなり、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中下方向への移動に対しては、作動室３３が加圧されるものの、作動室３３の液体は何処にも行き場がなく、シリンダ装置Ｃ１は、伸長不能となっていわゆるロック状態となる。なお、通路３６を閉じた状態にあっても、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中上方向への移動に対しては、作動室３４が加圧されるもののフリーピストン４３で区画した気室４４内の圧力にロッド３２の外周円の面積を乗じた力以上の力が加わるとシリンダ装置Ｃ１は、収縮することになる。
【００３９】
つまり、このシリンダ装置Ｃ１が通路３６を開放してフリー状態となって自由に伸縮には、中間スプリングシート１８が自由に軸方向となる図２中上下方向へ移動することができ、懸架スプリングＳ２が伸縮際にスプリング１６，１７がともに伸縮するので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６，１７のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００４０】
対して、このシリンダ装置Ｃ１が通路３６を閉じて伸長を制限するロック状態となると、中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近が阻止され、懸架スプリングＳ２が伸長の際にスプリング１６，１７のうちシリンダ装置Ｃ１に並列されるスプリング１７は伸長できず、スプリング１６のみが伸長するので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６のばね剛性となる。なお、通路３６を閉じてもシリンダ装置Ｃ１の収縮が許容されるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６，１７のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００４１】
このように、本実施の形態のサスペンション装置１１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１によって中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性を変更することができるのである。
【００４２】
また、サスペンション装置１１は、懸架スプリングＳ２がダンパＤ２の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００４３】
さらに、シリンダ装置Ｃ１は、ダンパＤ２の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ２のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置１１にあっては、装置の小型化と相俟ってストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００４４】
なお、スプリング１６，１７のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であるが、中間スプリングシート１８をシリンダ装置Ｃ１でロックした際に、自由伸縮可能なスプリング１６のばね剛性をスプリング１７のばね剛性より大きく設定しているので、ロック時とフリー時とで懸架スプリングＳ２のばね剛性の変化率を大きくすることが可能である。それゆえ、サスペンション装置１１を車両の左右両輪に設けておき、車体がローリングする際には車両の左右に配置されるサスペンション装置１１のうち伸側のサスペンション装置１１の中間スプリングシート１８をロックすることで、懸架スプリングＳ２のばね剛性をより高く設定できて、上記ローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、左右のサスペンション装置１１の中間スプリングシート１８をフリーとすることで懸架スプリングＳ２のばね剛性をより低く設定でき乗り心地を向上することができる。
【００４５】
さらに、バルブ３７の構成は一例であって、これ以外のバルブを用いても良く、また、コントロールロッド３７ｃの駆動にあたって送り螺子機構を用いずに直動型のアクチュエータを用いてもよい。また、通路３６もロッド３２に設けるのではなく、ピストン３５に設けたり、シリンダ３１の外部に設置したりするようにしてもよい。
【００４６】
また、上記したところでは、シリンダ装置Ｃ１が中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装させてダンパＤ２に取付けているが、図３の一実施の形態の一変形例のサスペンション装置のように、シリンダ装置Ｃ１を中間スプリングシート１８とロッド側スプリングシート１５との間に介装することも可能であり、このようにすると、シリンダ装置Ｃ１で中間スプリングシート１８のロック時にスプリング１６の伸長が阻止されるので、この場合、サスペンション装置１１の伸長時に懸架スプリングＳ２のばね剛性をスプリング１７のばね剛性とすることができる。
【００４７】
この場合、ロック時に伸長が許容されるスプリング１７であるが、このように、本実施の形態のサスペンション装置１１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１によって中間スプリングシート１８の本体側スプリングシート１４への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性を変更することができるのである。
【００４８】
また、サスペンション装置１１は、懸架スプリングＳ２がダンパＤ２の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００４９】
さらに、シリンダ装置Ｃ１は、ダンパＤ２の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ２のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置１１にあっては、装置の小型化と相俟ってストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００５０】
なお、この場合、スプリング１６，１７のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であるが、上記した理由により、ロック時に伸縮の双方が許容されるスプリング１７のばね剛性をスプリング１６のばね剛性より大きくしておくと車体のローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、乗り心地をより向上することができる。
【００５１】
つづいて、図４に示した一実施の形態の他の変形例におけるサスペンション装置５１について説明する。サスペンション装置５１は、ダンパ本体５２に対してダンパロッド５３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ３と、ダンパ本体５２に連結される本体側スプリングシート５４とダンパロッド５３に連結されるロッド側スプリングシート５５との間に介装される懸架スプリングＳ３とを備えて構成されている。
【００５２】
詳しくは、ダンパ本体５２は、ダンパシリンダ５６と、ダンパシリンダ５６を覆うとともにシリンダ５６との間の環状隙間でリザーバ５７を形成するアウターシェル５８と、シリンダ５６とアウターシェル５８の図４中上端を閉塞する環状のロッドガイド５９と、アウターシェル５８の図４中下端を閉塞するキャップ６０と、キャップ６０とダンパシリンダ５６との間に介装されてダンパシリンダ５６内とリザーバ５７との間を仕切る仕切部材６１とを備えて構成されている。
【００５３】
ダンパシリンダ５６内には、ダンパロッド５３に連結されたピストン６２が摺動自在に挿入されており、ダンパシリンダ５６内を二つの作動室６３，６４に仕切っている。また、ダンパロッド５３は、ロッドガイド５９の内周で軸支され、ピストン６２に連結される下端がダンパシリンダ５６内に移動自在に挿入されている。なお、作動室６３，６４内には液体が充填され、リザーバ５７内には液体の他、気体が充填されている。
【００５４】
そして、ピストン６２には、作動室６３と作動室６４を連通する流路６５，６６が設けられている。流路６５は、ピストン６２の上端に積層されたリーフバルブ６７によって開閉されるようになっており、当該リーフバルブ６７で作動室６４から作動室６３へ向かう液体の流れに抵抗を与えるようになっている。流路６６は、ピストン６２の下端に積層されたリーフバルブ６８によって開閉されるようになっており、当該リーフバルブ６８で作動室６３から作動室６４へ向かう液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
【００５５】
また、仕切部材６１には、リザーバ５７と作動室６４とを連通する排出流路６９と吸込流路７０とが設けられており、排出流路６９は仕切部材６１の下端に積層されたリーフバルブ７１で開閉され、吸込流路７０は仕切部材６１の上端に積層されたチェックバルブ７２で開閉されるようになっている。したがって、吸込流路７０はリザーバ５７から作動室６４へ向かう液体の流れのみを許容しており、チェックバルブ７２が殆ど抵抗無く上記流れを許容される一方、排出流路６９は作動室６４からリザーバ５７へ向かう液体の流れのみを許容しており、当該流れにリーフバルブ７１が抵抗を与えることになる。
【００５６】
したがって、このダンパＤ３にあっては、ダンパシリンダ５６に対してピストン６２が図４中上方へ移動する伸長作動時には、作動室６３から作動室６４へ液体が移動するとともに、ダンパシリンダ５６内でダンパロッド５３が退出する体積分の液体が不足するので吸込流路７０を介してリザーバ５７から液体を作動室６４内へ吸込むことになる。そして、上記したように作動室６３から作動室６４へ向かう流れに対してはリーフバルブ６７で抵抗を与えるので、作動室６３と作動室６４の圧力に差が生じて、伸長作動を抑制する減衰力が発生される。
【００５７】
対して、ダンパシリンダ５６に対してピストン６２が図４中下方へ移動する収縮作動時には、作動室６４から作動室６３へ液体が移動するとともに、ダンパシリンダ５６内でダンパロッド５３が侵入する体積分の液体が過剰するので排出流路６９を介して作動室６４からリザーバ５７へ液体が排出されることになる。そして、上記したように作動室６４から作動室６３へ向かう流れに対してはリーフバルブ６８で抵抗を与え、作動室６４からリザーバ５７へ向かう流れに対してはリーフバルブ７１で抵抗を与えるので、作動室６３と作動室６４の圧力に差が生じて、収縮作動を抑制する減衰力が発生される。なお、リーフバルブ６８は、チェックバルブに変えてもよく、この場合には、リーフバルブ７１のみで減衰力を発揮することになる。また、ダンパＤ３の上記構成は、一例であり、上記したところに限られるものではない。
【００５８】
そして、このサスペンション装置５１における懸架スプリングＳ３は、直列配置される二つのスプリング７３，７４と、スプリング７３，７４間に介装される中間スプリングシート７５とを備えており、また、サスペンション装置５１は、中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段としての一対のシリンダ装置Ｃ２，Ｃ２を備えている。
【００５９】
このシリンダ装置Ｃ２は、シリンダ８１と、シリンダ８１内に移動自在に挿入されるロッド８２と、シリンダ８１内に摺動自在に挿入されてシリンダ８１内に二つの作動室８３，８４を区画するピストン８５と、作動室８３，８４同士を連通する流路８６と、作動室８４をダンパＤ３に設けたリザーバ５７に連通するリザーバ通路６０ｂと、リザーバ通路６０ｂを開閉するバルブ８７と、バルブ８７を開閉するアクチュエータ８８とを備えて構成されている。
【００６０】
また、ロッド８２の上端が中間スプリングシート７５に固定され、シリンダ８１の下端がダンパＤ３のキャップ６０を介してダンパＤ３に連結されており本体側スプリングシート５４に間接的に固定されることで、中間スプリングシート７５と本体側スプリングシート５４との間に介装されている。なお、ダンパＤ３がフルストロークして移動が制限されない状態における中間スプリングシート７５が軸方向となる図４中上下方向へ移動しても、シリンダ装置Ｃ２がフルストロークすることが無いように、そのストローク長が設定されている。
【００６１】
シリンダ装置Ｃ２について詳しく説明すると、シリンダ８１は、キャップ８９によって閉塞されており、上端側の内周には環状のロッドガイド９０が固定されている。そして、シリンダ８１は、ダンパＤ３のキャップ６０に設けた取付孔６０ａ内に挿入されて固定されている。また、シリンダ８１は、作動室８４に対向する透孔８１ａを備えており、上述のように取付孔６０ａ内に固定されると透孔８１ａがキャップ６０に設けられてリザーバ５７に通じるリザーバ通路６０ｂに通じて、作動室８４がダンパＤ３のリザーバ５７に連通されるようになっている。
【００６２】
さらに、キャップ６０には、リザーバ通路６０ｂを開閉するバルブ８７と、バルブ８７を開閉駆動させるアクチュエータ８８とが取付けられている。バルブ８７は、たとえば、リザーバ通路６０ｂ内に進退してこれを開閉するようになっており、アクチュエータ８８は、当該バルブ８７をリザーバ通路６０ｂに対して進退させるように駆動するソレノイド等の直動型のアクチュエータとされている。また、一つのバルブ８７で一対のシリンダ装置Ｃ２，Ｃ２のロックとフリーとを切換えできるように、この場合、リザーバ通路６０ｂは、双方のシリンダ装置Ｃ２の作動室８４同士を連通する第一通路６０ｃと、第一通路６０ｃの途中から分岐してリザーバ５７に連通する第二通路６０ｄとを備えており、バルブ８７は、第二通路６０ｄの途中に設けられている。
【００６３】
なお、アクチュエータ８８を回転型として、バルブ８７の送り螺子機能の要領でリザーバ通路６０ｂ内へ進退させてもよい。さらに、バルブ８７の構成はリザーバ通路６０ｂをアクチュエータ８８で開閉可能であればよいので、上記したところに限定されるものではない。
【００６４】
そして、このように、シリンダ８１をダンパＤ３に固定することで、シリンダ８１は、ダンパＤ３に固定される本体側スプリングシート５４に軸方向に移動不能に連結される。
【００６５】
また、シリンダ８１内には、ピストン８５が摺動自在に挿入されており液体が充填される作動室８３，８４が区画されるとともに、ロッドガイド９０より上方にはロッド８２の外周に摺接するシール部材９１が固定されており、ロッド８２の外周がシールされてシリンダ８１内が液密に保たれている。
【００６６】
戻って、上記ロッド８２は、ロッドガイド９０の内周に摺動自在に挿入されて当該ロッドガイド９０に軸支され、一端となる図４中下端がシリンダ８１内に挿入されて環状のピストン８５に連結され、他端となる図４中上端が中間スプリングシート７５に連結されている。具体的には、ロッド８２の上端には、螺子部８２ａが設けられており、この螺子軸８２ａを中間スプリングシート７５に設けた孔７５ａに挿入し、ナット９２で固定することによって、ロッド８２を中間スプリングシート７５に取付けられるようになっている。
【００６７】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ２は、アクチュエータ８８を駆動してバルブ８７でリザーバ通路６０ｂが開放する場合には、作動室８４がリザーバ通路６０ｂを介してリザーバ５７に連通されて、ロッド８２がシリンダ８１内に出入りしてシリンダ８１内で過不足となる液体がリザーバ５７によって補償される。よって、リザーバ通路６０ｂが開放される場合には、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中上下方向への移動が許容されて、シリンダ装置Ｃ２が伸縮可能ないわゆるフリー状態とされることになる。
【００６８】
他方、アクチュエータ８８でバルブ８７を駆動して、リザーバ通路６０ｂを閉じると作動室８４とリザーバを液体が自由に行き来することができなくなり、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中下方向への移動に対しては、作動室８４とこれに流路８６で連通される作動室８３が加圧されるものの、作動室８３，８４の液体は何処にも行き場がなく、シリンダ装置Ｃ２は、収縮不能となっていわゆるロック状態となる。なお、リザーバ通路６０ｂを閉じた状態にあっても、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中上方向への移動に対しては、大気圧にロッド８２の外周円の面積を乗じた力以上の力が加わるとピストン８５が上方へ移動するようになるため、シリンダ装置Ｃ２は、伸長することになる。
【００６９】
つまり、このシリンダ装置Ｃ２がリザーバ通路６０ｂを開放してフリー状態となって自由に伸縮には、中間スプリングシート７５が自由に軸方向となる図４中上下方向へ移動することができ、懸架スプリングＳ３が伸縮際にスプリング７３，７４がともに伸縮するので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３，７４のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００７０】
対して、このシリンダ装置Ｃ２がリザーバ通路６０ｂを閉じて収縮を制限するロック状態となると、中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近が阻止され、懸架スプリングＳ３が収縮の際にスプリング７３，７４のうちシリンダ装置Ｃ２に並列されるスプリング７４は収縮できず、スプリング７３のみが収縮するので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３のばね剛性となる。なお、リザーバ通路６０ｂを閉じてもシリンダ装置Ｃ２の伸長は許容されるので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３，７４のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００７１】
このように、本実施の形態のサスペンション装置５１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ２によって中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ３のばね剛性を変更することができるのである。
【００７２】
また、サスペンション装置５１は、懸架スプリングＳ３がダンパＤ３の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００７３】
さらに、片ロッド型に設定されるシリンダ装置Ｃ２がダンパＤ３のリザーバ５７を利用して、ロッド８２のシリンダ８１内へ出入りする体積を補償するようになっているので、別途、シリンダ８１内へ気室やリザーバを設ける必要が無いので、シリンダ装置Ｃ２をより小型化することができる。
【００７４】
加えて、シリンダ装置Ｃ２は、ダンパＤ３の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ３のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置５１にあっては、上記サスペンション装置１１より装置全体を小型化することができ、ストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約がより一層従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００７５】
なお、スプリング７３，７４のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であることはサスペンション装置１１と同様であり、中間スプリングシート７５をシリンダ装置Ｃ２でロックした際に、自由伸縮可能なスプリング７３のばね剛性をスプリング７４のばね剛性より大きく設定しておくことで、車体のローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、乗り心地を向上することができる。
【００７６】
また、上記したところでは、シリンダ装置Ｃ２のロック状態において、収縮は不能となるものの伸長が許容されるようになっているが、シリンダ装置Ｃ２のロック時に収縮のみならず伸長も不能とするようにしてもよい。この場合、上記のシリンダ装置Ｃ２の構成に加えて、作動室８３，８４同士を連通する流路８６の途中に当該流路８６を開閉するバルブを設けておき、当該バルブを閉じることでシリンダ装置Ｃ２の伸長を阻止できるようになる。
【００７７】
最後に、他の実施の形態のサスペンション装置１０１について説明する。このサスペンション装置１０１にあっては、図５に示すように、ダンパＤ４におけるダンパ本体１０２の外周に軸方向に移動可能に装着されるとともにダンパ本体１０２の外周を緊迫してダンパ本体１０２の外周に固定可能な環状アクチュエータ１０３を備え、当該アクチュエータ１０３を中間スプリングシート１０４に連結してある。
【００７８】
より詳細には、ダンパＤ４は、ダンパ本体１０２と、ダンパ本体１０２内に出入りするダンパロッド１０５とを備えて、ダンパ本体１０２に対してダンパロッド１０５が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するようになっている。
【００７９】
そして、ダンパ本体１０２の外周には、本体側スプリングシート１０６が連結されており、ダンパロッド１０５にはロッド側スプリングシート１０７が連結され、本体側スプリングシート１０６とロッド側スプリングシート１０７との間には懸架スプリングＳ４が介装されている。
【００８０】
そして、このサスペンション装置１０１における懸架スプリングＳ４は、直列配置される二つのスプリング１０８，１０９と、スプリング１０８，１０９間に介装される中間スプリングシート１０４とを備えており、また、切換手段として中間スプリングシート１０４に連結されてダンパ本体１０２の外周を緊迫してダンパ本体１０２に固定可能なアクチュエータ１０３を設けている。
【００８１】
なお、アクチュエータ１０３としては、たとえば、電圧の印加によって伸長或いは収縮する環状の高分子アクチュエータを用いることができる。ここで、高分子アクチュエータは、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子、高分子電解質ゲルやイオン交換膜等、電圧の印加によって伸縮する高分子を駆動源としたアクチュエータであり、環状とされてダンパ本体１０２の外周に配置され、円周方向に収縮してダンパ本体１０２を締め付けることでダンパ本体１０２に固定でき、円周方向に伸長する状態ではダンパ本体１０２を締め付けずに自由にダンパ本体１０２に対して時候方向となる上下方向へ移動することができるようになっている。なお、高分子アクチュエータの駆動源としては、たとえば、特開２００１−２５８２７５号公報に開示されているように非導電性高分子材料を使用することも可能である。
【００８２】
また、ダンパ本体１０２の外周に少なくとも二つ以上の接触子を対向させ、当該接触子をダンパ本体１０２に遠近させる駆動源を設けて構成されるアクチュエータとされてもよく、このような構成のアクチュエータ１０３にあっても、接触子でダンパ本体１０２を挟持することでダンパ本体１０２に固定でき、接触子をダンパ本体１０２から離間させることで中間スプリングシート１０４とともにダンパ本体１０２に対して自由に軸方向へ移動可能である。
【００８３】
なお、アクチュエータ１０３は、ダンパ本体１０２を緊迫して固定可能であれば、上記した所に限定されるものではない。また、ダンパ本体１０２を緊迫して固定することに代えて、アクチュエータ１０３が電磁石を備えて、ダンパ本体１０２の外周に通電時に吸着することによって、ダンパ本体１０２の外周の任意の位置に固定することができるものでもよい。
【００８４】
このように構成されるサスペンション装置１０１は、ダンパＤ４が伸縮作動を呈すると、懸架スプリングＳ４も伸縮するため、アクチュエータ１０３をダンパ本体１０２に固定して中間スプリングシート１０４の移動を規制しないと、中間スプリングシート１０４がダンパ本体１０２に対して軸方向となる図５中上下方向へ移動が許容されて、スプリング１０８，１０９が自由に伸縮することになる。
【００８５】
それゆえ、このサスペンション装置１０１にあっては、アクチュエータ１０３によって中間スプリングシート１０４の本体側スプリングシート１０６への接近或いはロッド側スプリングシート１０７への接近或いはその両方を規制すると、ダンパＤ４が伸長時或いは収縮時或いは伸縮両方の懸架スプリングＳ４のばね剛性をスプリング１０８，１０９の合成ばね剛性からスプリング１０８のばね剛性に変化させることができる。
【００８６】
すなわち、このサスペンション装置１０１にあっては、上記アクチュエータ１０３によって中間スプリングシート１０４をフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングＳ４のばね剛性を変更することができるのである。
【００８７】
そして、サスペンション装置１０１は、懸架スプリングＳ４がダンパＤ４の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、また、ダンパ本体１０２の外周にアクチュエータ１０３を設けているのでダンパＤ４のストローク長を阻害しないので、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００８８】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は車両のサスペンション装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１１，５１，１０１ サスペンション装置
２，１２，５２，１０２ ダンパ本体
３，１３，５３，１０５ ダンパロッド
４，１４，５４，１０６ 本体側スプリングシート
５，１５，５５，１０７ ロッド側スプリングシート
６，７，１６，１７，７３，７４，１０８，１０９ スプリング
８，１８，７５，１０４ 中間スプリングシート
９ 切換手段
１４ａ 本体側スプリングシートにおける内周部
１４ｂ 本体側スプリングシートにおけるフランジ
１４ｃ 本体側スプリングシートにおける孔
１５ａ ロッド側スプリングシートにおける筒部
１５ｂ ロッド側スプリングシートにおける内周フランジ
１５ｃ ロッド側スプリングシートにおける外周フランジ
１８ａ 中間スプリングシートにおける内周部
１８ｂ 中間スプリングシートにおけるばね受部
１８ｃ 中間スプリングシートにおける外筒部
１８ｄ 中間スプリングシートにおけるフランジ
１８ｅ，７５ａ 中間スプリングシートにおける孔
１９ ボルト
２０，２１，２４ 防振ゴム
２２ クッションリング
２３，２５，２６ ワッシャ
３１，８１ シリンダ
３２，８２ ロッド
３２ａ，８２ａ ロッドにおける螺子軸
３２ｂ ロッドにおける空部
３３，３４，８３，８４ 作動室
３５，８５ ピストン
３６ 通路
３７，８７ バルブ
３７ａ バルブにおける弁体
３７ｂ バルブおけるばね
３７ｃ バルブにおけるコントロールロッド
３８，８８，１０３ アクチュエータ
３９ 螺子軸
４０，８９ キャップ
４１，９０ ロッドガイド
４２，４５，９２ ナット
４３ フリーピストン
４４ 気室
５６ ダンパシリンダ
５７ リザーバ
５８ アウターシェル
５９ ダンパにおけるロッドガイド
６０ ダンパにおけるキャップ
６０ａ 取付孔
６０ｂ リザーバ通路
６０ｃ リザーバ通路における第一通路
６０ｄ リザーバ通路における第二通路
６１ ダンパにおける仕切部材
６２ ダンパにおけるピストン
６３，６４ ダンパにおける作動室
６５，６６ ピストンにおける流路
６７，６８，７１ ダンパにおけるリーフバルブ
６９ 仕切部材における排出流路
７０ 仕切部材における吸込流路
７２ ダンパにおけるチェックバルブ
８１ａ シリンダにおける透孔
８６ 流路
９１ シール部材
Ｃ１，Ｃ２ シリンダ装置
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ ダンパ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 懸架スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサスペンション装置にあっては、たとえば、ダンパ本体と、ダンパ本体内に出入りするダンパロッドとを備えて、ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えて、車両の車体と車軸との間に介装されている。
【０００３】
このようなサスペンション装置の場合、車両の車体を懸架スプリングで弾性支持するとともに車体振動をダンパが発揮する減衰力で抑制するようになっている。そして、たとえば、車両旋回中の車体姿勢を安定させるうえでは、懸架スプリングのばね剛性を高くしておくとよいのであるが、懸架スプリングのばね剛性が高いと車両搭乗者にゴツゴツ感を感じさせるなど車両における乗り心地を悪化させる傾向となるので、乗り心地の面からすると懸架スプリングのばね剛性は低い方がよい場合もあり、両者はトレードオフの関係にある。
【０００４】
そこで、懸架スプリングのばね剛性を車両の走行状況に適して変更させて車体姿勢の安定と乗り心地の両者を満足させるサスペンション装置の提案があり、この提案では、懸架スプリングをダンパ本体の外周に装着した補助ばねとダンパ本体とは別置きにされるサスペンションばねとで構成し、ダンパが所定量伸長するまではサスペンションばねのみで車体を支持するが、ダンパが所定量以上伸長するとサスペンションばねに加えて補助ばねによっても車体を支持するようになっており、補助ばねが利きはじめる伸長長さをダンパロッドに装着したジャッキで変更するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
したがって、このサスペンション装置によれば、ダンパが所定量伸長するまでは、補助ばねが利かないので懸架スプリング全体としてのばね剛性が低くなり、ダンパが所定量伸長すると、補助ばねが利いて懸架スプリング全体としてのばね剛性が高くなるので、車両走行中に懸架スプリングのばね剛性を変更することができ、車体姿勢の安定と乗り心地の向上を両立できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１２９４７１号公報（図１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のサスペンション装置では、サスペンションばねがダンパとは別に独立して車体と車軸との間に介装しなくてはならず、補助ばねが利きはじめる伸長長さをダンパロッドに装着したジャッキで調節するため、装置全体が大型でダンパにおけるストローク長を確保しにくいなど、車両への取付の際の制約が大きい。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した点を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、装置全体を小型化でき車両への取付の際に制約が少ないサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題解決手段は、ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとダンパロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えたサスペンション装置において、懸架スプリングは、直列配置される二つのスプリングと、スプリング間に介装される中間スプリングシートとを備え、中間スプリングシートの本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートへの接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のサスペンション装置によれば、切換手段によって中間スプリングシートをフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングのばね剛性を変更することができる。
【００１１】
そして、本発明のサスペンション装置にあっては、懸架スプリングがダンパの外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のサスペンション装置を原理的に示した面である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の一変形例におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の他の変形例におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明について説明する。一実施の形態におけるサスペンション装置１は、図１に示すように、ダンパ本体２に対してダンパロッド３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ１と、ダンパ本体２に連結される本体側スプリングシート４とダンパロッド３に連結されるロッド側スプリングシート５との間に介装される懸架スプリングＳ１とを備えて構成されている。
【００１４】
そして、このサスペンション装置１における懸架スプリングＳ１は、直列配置される二つのスプリング６，７と、スプリング６，７間に介装される中間スプリングシート８とを備えており、また、サスペンション装置１は、中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段９を備えている。
【００１５】
サスペンション装置１は、ダンパＤ１が伸縮作動を呈すると、懸架スプリングＳ１も伸縮するため、切換手段９で何ら中間スプリングシート８の移動を規制しないと、中間スプリングシート８がダンパ本体２に対して軸方向となる図１中上下方向へ移動が許容されて、スプリング６，７が自由に伸縮することになる。
【００１６】
これに対して、このサスペンション装置１にあっては、切換手段９によって中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近を規制すると、ダンパＤ１が収縮する際には、ロッド側スプリングシート５と中間スプリングシート８との間に介装されたスプリング６のみが収縮し、スプリング７は収縮しないようになる。
【００１７】
したがって、切換手段９によって中間スプリングシート８の移動が規制されずフリー状態である場合には、懸架スプリングＳの全体のばね剛性は、直列に配置されるスプリング６，７のばね剛性を合成したものとなり、切換手段９によって中間スプリングシート８の本体側スプリングシート４への接近を規制されるロック状態では、懸架スプリングＳ１の収縮側のばね剛性は、収縮が許されるスプリング６のばね剛性となる。
【００１８】
また、切換手段９によって中間スプリングシート８のロッド側スプリングシート５への接近を規制する場合には、中間スプリングシート８がロック状態となると懸架スプリングＳ１の伸長側のばね剛性は、伸長が許されるスプリング６のばね剛性となる。
【００１９】
そして、スプリング６，７の合成ばね剛性は、スプリング６のばね剛性より小さくなるので、このサスペンション装置１にあっては、上記切換手段９によって中間スプリングシート８をフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングＳ１のばね剛性を変更することができるのである。
【００２０】
上述のように、サスペンション装置１は、懸架スプリングＳ１がダンパＤ１の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。なお、ダンパは、減衰力可変のダンパとされてもよく、以下の各実施の形態において同様である。
【００２１】
つづいて、サスペンション装置の具体的な構成例について説明する。図２に示した具体的な構成例の一つであるサスペンション装置１１は、ダンパ本体１２に対してダンパロッド１３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ２と、ダンパ本体１２に連結される本体側スプリングシート１４とダンパロッド１３に連結されるロッド側スプリングシート１５との間に介装される懸架スプリングＳ２とを備えて構成されている。
【００２２】
そして、このサスペンション装置１１における懸架スプリングＳ２は、直列配置される二つのスプリング１６，１７と、スプリング１６，１７間に介装される中間スプリングシート１８とを備えており、また、サスペンション装置１１は、中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１を備えている。
【００２３】
本体側スプリングシート１４は、環状であって、ダンパ本体１２の外周に固定される筒状の内周部１４ａと、内周部１４ａの下端外周に設けたフランジ１４ｂとを備えて構成されており、フランジ１４ｂに着座するスプリング１７の下端を支承している。なお、フランジ１４ｂとスプリング１７との間にはワッシャ２３が介装され、ワッシャ２３の介装によってスプリング１７の収縮時の周方向の回転が許容され、スプリング１７の終端で本体側スプリングシート１４を傷つけないようになっている。ワッシャ２３は、内周部が上方へ彎曲されていて、本体側スプリングシート１４の内周部１４ａの外周に当接して、径方向へ位置決めされている。
【００２４】
ロッド側スプリングシート１５は、環状であって、筒部１５ａと、筒部１５ａの図２中下端内周に設けた内周フランジ１５ｂと、筒部１５ａの図２中上端外周に設けた外周フランジ１５ｃとを備えて構成され、内周フランジ１５ｂを挟持する防振ゴム２０，２１を介してダンパロッド１３の外周に固定されている。そして、このロッド側スプリングシート１５は、外周フランジ１５ｃに着座するスプリング１６の上端を支承するとともに、当該外周フランジ１５ｃに固定されるボルト１９を用いて車両の車体側へ取付けることができるようになっている。なお、スプリング１６の上端と外周フランジ１５ｃとの間には、環状の防振ゴム２４が介装されており、当該防振ゴム２４でスプリング１６の振動の車体への伝達を抑制するようになっている。
【００２５】
さらに、中間スプリングシート１８は、環状であって、筒状の内周部１８ａと、内周部１８ａの外周に設けたフランジ状のばね受部１８ｂと、ばね受部１８ｂの外周に設けた外筒部１８ｃと、外筒部１８ｃの下端外周に設けたフランジ１８ｄとを備えて構成され、内周部１８ａの内周にはダンパ本体２の外径より大きな内形を持つ樹脂製のクッションリング２２が嵌合されて固定されている。
【００２６】
また、ばね受部１８ｂは、図２中上端でスプリング１６の下端を支承し、図２中下端でスプリング１７の上端を支承しており、中間スプリングシート１８はこれらスプリング１６，１７で挟持されるようになっている。なお、スプリング１６，１７の回転の許容と中間スプリングシート１８の傷つきの防止のため、ばね受部１８ｂとスプリング１６との間にはワッシャ２５が介装され、ばね受部１８ｂとスプリング１７との間にはワッシャ２６が介装されている。ワッシャ２５は、内周部が上方へ彎曲されていて、中間スプリングシート１８の内周部１８ａの外周に当接して、径方向へ位置決めされており、ワッシャ２６も、外周部が下方へ彎曲されて、中間スプリングシート１８の外筒部１８ｃの外周に当接して、径方向へ位置決めされている。
【００２７】
このように、スプリング１６は、ロッド側スプリングシート１５と中間スプリングシート１８との間に介装され、スプリング１７は、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装されて、スプリング１６，１７が直列に配置されてダンパＤ２に並列される懸架スプリングＳ２を構成している。この場合、スプリング１６のばね剛性（ばね定数）を、スプリング１７のばね剛性より大きくしてある。
【００２８】
次に、切換手段は、このサスペンション装置１１の場合、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装される一対のシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１とされている。なお、一対のシリンダ装置Ｃ１を用いているので、シリンダ装置Ｃ１で中間スプリングシート１８をロックする際に、中間スプリングシート１８が傾いた状態でロックされることがないようになっているが、たとえば、中間スプリングシート１８がダンパ本体２の外周に摺接して傾くことが無い場合には、一つのシリンダ装置Ｃ１のみで中間スプリングシート１８をロックするようにしてもよい。また、一対のシリンダ装置Ｃ１を用いているので、中間スプリングシート１８の上下移動がシリンダ装置Ｃ１，Ｃ１によってガイドされるので、スプリング１６，１７の横方向への撓みを抑制でき、中間スプリングシート１８のダンパＤ２への干渉を防止でき、サスペンション装置１１の円滑な伸縮を実現できる。
【００２９】
なお、中間スプリングシート１８の内周にダンパ本体２の外周に若干の隙間を空けて対向するクッションリング２２を設けてあるので、サスペンション装置１１に大きな曲げモーメントが作用してダンパＤ２が撓むような場合にあっても、クッションリング２２がダンパ本体２の外周に当接して中間スプリングシート１８がダンパ本体２に直接に干渉することが無いので、懸架スプリングＳ２の円滑な伸縮が保証される。
【００３０】
このシリンダ装置Ｃ１は、シリンダ３１と、シリンダ３１内に移動自在に挿入されるロッド３２と、シリンダ３１内に摺動自在に挿入されてシリンダ３１内に二つの作動室３３，３４を区画するピストン３５と、作動室３３，３４を連通する通路３６と、通路３６を開閉するバルブ３７と、バルブ３７を開閉するアクチュエータ３８とを備えて構成されており、シリンダ３１の上端が中間スプリングシート１８のフランジ１８ｄに固定され、ロッド３２の下端が本体側スプリングシート１４のフランジ１４ｂに固定されることで、中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装されている。なお、ダンパＤ２がフルストロークして移動が制限されない状態における中間スプリングシート１８が軸方向となる図２中上下方向へ移動しても、シリンダ装置Ｃ１がフルストロークすることが無いように、そのストローク長が設定されている。
【００３１】
シリンダ装置Ｃ１について詳しく説明すると、シリンダ３１は、上端が螺子軸３９を備えたキャップ４０によって閉塞されており、下端には環状のロッドガイド４１が嵌合されて固定されている。そして、螺子軸３９をフランジ１８ｄに設けた孔１８ｅに挿入し、ナット４２で固定することによって、シリンダ３１を中間スプリングシート１８のフランジ１８ｄに取付けられるようになっている。
【００３２】
また、シリンダ３１内には、ピストン３５が摺動自在に挿入されており液体が充填される作動室３３，３４が区画されるとともに、ピストン３５より上方にはフリーピストン４３が摺動自在に挿入され、シリンダ３１内に作動室３３，３４とは別に気体が封入される気室４４が形成されている。気室４４は、その内部圧力によって作動室３３，３４を附勢し、シリンダ３１内に出入りするピストンロッド３２の体積をフリーピストン４３の移動によって容積を増減させて補償するようになっている。
【００３３】
上記ロッド３２は、ロッドガイド４１の内周に摺動自在に挿入されて当該ロッドガイド４１に軸支され、一端となる図２中上端がシリンダ３１内に挿入されて環状のピストン３５に連結され、他端となる図２中下端が本体側スプリングシート１４に連結されている。具体的には、ロッド３２の下端には、螺子部３２ａが設けられており、この螺子軸３２ａをフランジ１４ｂに設けた孔１４ｃに挿入し、ナット４５で固定することによって、ロッド３２を本体側スプリングシート１４のフランジ１４ｂに取付けられるようになっている。
【００３４】
また、ピストン３５は、内周に挿通されるロッド３２の一端の外周に取付けられており、ロッド３２の一端は、作動室３４に臨んでいる。そして、このロッド３２は、その一端から開口して側部に通じる通路３６を備えており、当該通路３６を開閉するバルブ３７がロッド３２内に設けられている。具体的には、ロッド３２は、他端から開口して通路３６に通じる空部３２ｂを備えており、バルブ３７は、ロッド３２に空部３２ｂ内に摺動自在に収容されて通路３６内に進退して通路３６を開閉する弁体３７ａと、通路３６を開放する方向に当該弁体３７ａを附勢するばね３７ｂと、空部３２ｂに挿通されるとともに下端が空部３２ｂの内周に螺合されるコントロールロッド３７ｃとを備えて構成されている。
【００３５】
さらに、バルブ３７を駆動するアクチュエータ３８は、この場合、回転型のアクチュエータであって、ロッド３２の他端に固定されており、出力軸をコントロールロッド３７ｃの端部に接続してコントロールロッド３７ｃを回転駆動することができるようになっている。
【００３６】
そして、アクチュエータ３８を駆動してコントロールロッド３７ｃを回転させると、コントロールロッド３７ｃが送り螺子の要領で空部３２ｂ内を図２中上下方向へ移動することができるようになっている。したがって、上記の如くコントロールロッド３７ｃを上方へ駆動すると、弁体３７ａがばね３７ｂの附勢力に抗して上方へ移動して通路３６を閉じることができ、反対に、コントロールロッド３７ｃを下方へ駆動すると、弁体３７ａがばね３７ｂの附勢力で下方へ移動して通路３６を開放することができる。
【００３７】
つまり、アクチュエータ３８でバルブ３７を駆動して、通路３６を開閉することができるようになっており、通路３６が開放されると作動室３３，３４が通路３６にて連通状態におかれ、作動室３３，３４内を液体が自由に行き来することができるので、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中上下方向への移動が許容されて、シリンダ装置Ｃ１が伸縮可能ないわゆるフリー状態とされることになる。
【００３８】
他方、アクチュエータ３８でバルブ３７を駆動して、通路３６を閉じると作動室３３，３４を液体が自由に行き来することができなくなり、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中下方向への移動に対しては、作動室３３が加圧されるものの、作動室３３の液体は何処にも行き場がなく、シリンダ装置Ｃ１は、伸長不能となっていわゆるロック状態となる。なお、通路３６を閉じた状態にあっても、シリンダ３１に対するロッド３２の図２中上方向への移動に対しては、作動室３４が加圧されるもののフリーピストン４３で区画した気室４４内の圧力にロッド３２の外周円の面積を乗じた力以上の力が加わるとシリンダ装置Ｃ１は、収縮することになる。
【００３９】
つまり、このシリンダ装置Ｃ１が通路３６を開放してフリー状態となって自由に伸縮には、中間スプリングシート１８が自由に軸方向となる図２中上下方向へ移動することができ、懸架スプリングＳ２が伸縮際にスプリング１６，１７がともに伸縮するので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６，１７のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００４０】
対して、このシリンダ装置Ｃ１が通路３６を閉じて伸長を制限するロック状態となると、中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近が阻止され、懸架スプリングＳ２が伸長の際にスプリング１６，１７のうちシリンダ装置Ｃ１に並列されるスプリング１７は伸長できず、スプリング１６のみが伸長するので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６のばね剛性となる。なお、通路３６を閉じてもシリンダ装置Ｃ１の収縮が許容されるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性は、スプリング１６，１７のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００４１】
このように、本実施の形態のサスペンション装置１１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１によって中間スプリングシート１８のロッド側スプリングシート１５への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性を変更することができるのである。
【００４２】
また、サスペンション装置１１は、懸架スプリングＳ２がダンパＤ２の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００４３】
さらに、シリンダ装置Ｃ１は、ダンパＤ２の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ２のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置１１にあっては、装置の小型化と相俟ってストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００４４】
なお、スプリング１６，１７のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であるが、中間スプリングシート１８をシリンダ装置Ｃ１でロックした際に、自由伸縮可能なスプリング１６のばね剛性をスプリング１７のばね剛性より大きく設定しているので、ロック時とフリー時とで懸架スプリングＳ２のばね剛性の変化率を大きくすることが可能である。それゆえ、サスペンション装置１１を車両の左右両輪に設けておき、車体がローリングする際には車両の左右に配置されるサスペンション装置１１のうち伸側のサスペンション装置１１の中間スプリングシート１８をロックすることで、懸架スプリングＳ２のばね剛性をより高く設定できて、上記ローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、左右のサスペンション装置１１の中間スプリングシート１８をフリーとすることで懸架スプリングＳ２のばね剛性をより低く設定でき乗り心地を向上することができる。
【００４５】
さらに、バルブ３７の構成は一例であって、これ以外のバルブを用いても良く、また、コントロールロッド３７ｃの駆動にあたって送り螺子機構を用いずに直動型のアクチュエータを用いてもよい。また、通路３６もロッド３２に設けるのではなく、ピストン３５に設けたり、シリンダ３１の外部に設置したりするようにしてもよい。
【００４６】
また、上記したところでは、シリンダ装置Ｃ１が中間スプリングシート１８と本体側スプリングシート１４との間に介装させてダンパＤ２に取付けているが、図３の一実施の形態の一変形例のサスペンション装置のように、シリンダ装置Ｃ１を中間スプリングシート１８とロッド側スプリングシート１５との間に介装することも可能であり、このようにすると、シリンダ装置Ｃ１で中間スプリングシート１８のロック時にスプリング１６の伸長が阻止されるので、この場合、サスペンション装置１１の伸長時に懸架スプリングＳ２のばね剛性をスプリング１７のばね剛性とすることができる。
【００４７】
この場合、ロック時に伸長が許容されるスプリング１７であるが、このように、本実施の形態のサスペンション装置１１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ１によって中間スプリングシート１８の本体側スプリングシート１４への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ２のばね剛性を変更することができるのである。
【００４８】
また、サスペンション装置１１は、懸架スプリングＳ２がダンパＤ２の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００４９】
さらに、シリンダ装置Ｃ１は、ダンパＤ２の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ２のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置１１にあっては、装置の小型化と相俟ってストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００５０】
なお、この場合、スプリング１６，１７のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であるが、上記した理由により、ロック時に伸縮の双方が許容されるスプリング１７のばね剛性をスプリング１６のばね剛性より大きくしておくと車体のローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、乗り心地をより向上することができる。
【００５１】
つづいて、図４に示した一実施の形態の他の変形例におけるサスペンション装置５１について説明する。サスペンション装置５１は、ダンパ本体５２に対してダンパロッド５３が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパＤ３と、ダンパ本体５２に連結される本体側スプリングシート５４とダンパロッド５３に連結されるロッド側スプリングシート５５との間に介装される懸架スプリングＳ３とを備えて構成されている。
【００５２】
詳しくは、ダンパ本体５２は、ダンパシリンダ５６と、ダンパシリンダ５６を覆うとともにシリンダ５６との間の環状隙間でリザーバ５７を形成するアウターシェル５８と、シリンダ５６とアウターシェル５８の図４中上端を閉塞する環状のロッドガイド５９と、アウターシェル５８の図４中下端を閉塞するキャップ６０と、キャップ６０とダンパシリンダ５６との間に介装されてダンパシリンダ５６内とリザーバ５７との間を仕切る仕切部材６１とを備えて構成されている。
【００５３】
ダンパシリンダ５６内には、ダンパロッド５３に連結されたピストン６２が摺動自在に挿入されており、ダンパシリンダ５６内を二つの作動室６３，６４に仕切っている。また、ダンパロッド５３は、ロッドガイド５９の内周で軸支され、ピストン６２に連結される下端がダンパシリンダ５６内に移動自在に挿入されている。なお、作動室６３，６４内には液体が充填され、リザーバ５７内には液体の他、気体が充填されている。
【００５４】
そして、ピストン６２には、作動室６３と作動室６４を連通する流路６５，６６が設けられている。流路６５は、ピストン６２の上端に積層されたリーフバルブ６７によって開閉されるようになっており、当該リーフバルブ６７で作動室６４から作動室６３へ向かう液体の流れに抵抗を与えるようになっている。流路６６は、ピストン６２の下端に積層されたリーフバルブ６８によって開閉されるようになっており、当該リーフバルブ６８で作動室６３から作動室６４へ向かう液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
【００５５】
また、仕切部材６１には、リザーバ５７と作動室６４とを連通する排出流路６９と吸込流路７０とが設けられており、排出流路６９は仕切部材６１の下端に積層されたリーフバルブ７１で開閉され、吸込流路７０は仕切部材６１の上端に積層されたチェックバルブ７２で開閉されるようになっている。したがって、吸込流路７０はリザーバ５７から作動室６４へ向かう液体の流れのみを許容しており、チェックバルブ７２が殆ど抵抗無く上記流れを許容される一方、排出流路６９は作動室６４からリザーバ５７へ向かう液体の流れのみを許容しており、当該流れにリーフバルブ７１が抵抗を与えることになる。
【００５６】
したがって、このダンパＤ３にあっては、ダンパシリンダ５６に対してピストン６２が図４中上方へ移動する伸長作動時には、作動室６３から作動室６４へ液体が移動するとともに、ダンパシリンダ５６内でダンパロッド５３が退出する体積分の液体が不足するので吸込流路７０を介してリザーバ５７から液体を作動室６４内へ吸込むことになる。そして、上記したように作動室６３から作動室６４へ向かう流れに対してはリーフバルブ６７で抵抗を与えるので、作動室６３と作動室６４の圧力に差が生じて、伸長作動を抑制する減衰力が発生される。
【００５７】
対して、ダンパシリンダ５６に対してピストン６２が図４中下方へ移動する収縮作動時には、作動室６４から作動室６３へ液体が移動するとともに、ダンパシリンダ５６内でダンパロッド５３が侵入する体積分の液体が過剰するので排出流路６９を介して作動室６４からリザーバ５７へ液体が排出されることになる。そして、上記したように作動室６４から作動室６３へ向かう流れに対してはリーフバルブ６８で抵抗を与え、作動室６４からリザーバ５７へ向かう流れに対してはリーフバルブ７１で抵抗を与えるので、作動室６３と作動室６４の圧力に差が生じて、収縮作動を抑制する減衰力が発生される。なお、リーフバルブ６８は、チェックバルブに変えてもよく、この場合には、リーフバルブ７１のみで減衰力を発揮することになる。また、ダンパＤ３の上記構成は、一例であり、上記したところに限られるものではない。
【００５８】
そして、このサスペンション装置５１における懸架スプリングＳ３は、直列配置される二つのスプリング７３，７４と、スプリング７３，７４間に介装される中間スプリングシート７５とを備えており、また、サスペンション装置５１は、中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段としての一対のシリンダ装置Ｃ２，Ｃ２を備えている。
【００５９】
このシリンダ装置Ｃ２は、シリンダ８１と、シリンダ８１内に移動自在に挿入されるロッド８２と、シリンダ８１内に摺動自在に挿入されてシリンダ８１内に二つの作動室８３，８４を区画するピストン８５と、作動室８３，８４同士を連通する流路８６と、作動室８４をダンパＤ３に設けたリザーバ５７に連通するリザーバ通路６０ｂと、リザーバ通路６０ｂを開閉するバルブ８７と、バルブ８７を開閉するアクチュエータ８８とを備えて構成されている。
【００６０】
また、ロッド８２の上端が中間スプリングシート７５に固定され、シリンダ８１の下端がダンパＤ３のキャップ６０を介してダンパＤ３に連結されており本体側スプリングシート５４に間接的に固定されることで、中間スプリングシート７５と本体側スプリングシート５４との間に介装されている。なお、ダンパＤ３がフルストロークして移動が制限されない状態における中間スプリングシート７５が軸方向となる図４中上下方向へ移動しても、シリンダ装置Ｃ２がフルストロークすることが無いように、そのストローク長が設定されている。
【００６１】
シリンダ装置Ｃ２について詳しく説明すると、シリンダ８１は、キャップ８９によって閉塞されており、上端側の内周には環状のロッドガイド９０が固定されている。そして、シリンダ８１は、ダンパＤ３のキャップ６０に設けた取付孔６０ａ内に挿入されて固定されている。また、シリンダ８１は、作動室８４に対向する透孔８１ａを備えており、上述のように取付孔６０ａ内に固定されると透孔８１ａがキャップ６０に設けられてリザーバ５７に通じるリザーバ通路６０ｂに通じて、作動室８４がダンパＤ３のリザーバ５７に連通されるようになっている。
【００６２】
さらに、キャップ６０には、リザーバ通路６０ｂを開閉するバルブ８７と、バルブ８７を開閉駆動させるアクチュエータ８８とが取付けられている。バルブ８７は、たとえば、リザーバ通路６０ｂ内に進退してこれを開閉するようになっており、アクチュエータ８８は、当該バルブ８７をリザーバ通路６０ｂに対して進退させるように駆動するソレノイド等の直動型のアクチュエータとされている。また、一つのバルブ８７で一対のシリンダ装置Ｃ２，Ｃ２のロックとフリーとを切換えできるように、この場合、リザーバ通路６０ｂは、双方のシリンダ装置Ｃ２の作動室８４同士を連通する第一通路６０ｃと、第一通路６０ｃの途中から分岐してリザーバ５７に連通する第二通路６０ｄとを備えており、バルブ８７は、第二通路６０ｄの途中に設けられている。
【００６３】
なお、アクチュエータ８８を回転型として、バルブ８７の送り螺子機能の要領でリザーバ通路６０ｂ内へ進退させてもよい。さらに、バルブ８７の構成はリザーバ通路６０ｂをアクチュエータ８８で開閉可能であればよいので、上記したところに限定されるものではない。
【００６４】
そして、このように、シリンダ８１をダンパＤ３に固定することで、シリンダ８１は、ダンパＤ３に固定される本体側スプリングシート５４に軸方向に移動不能に連結される。
【００６５】
また、シリンダ８１内には、ピストン８５が摺動自在に挿入されており液体が充填される作動室８３，８４が区画されるとともに、ロッドガイド９０より上方にはロッド８２の外周に摺接するシール部材９１が固定されており、ロッド８２の外周がシールされてシリンダ８１内が液密に保たれている。
【００６６】
戻って、上記ロッド８２は、ロッドガイド９０の内周に摺動自在に挿入されて当該ロッドガイド９０に軸支され、一端となる図４中下端がシリンダ８１内に挿入されて環状のピストン８５に連結され、他端となる図４中上端が中間スプリングシート７５に連結されている。具体的には、ロッド８２の上端には、螺子部８２ａが設けられており、この螺子軸８２ａを中間スプリングシート７５に設けた孔７５ａに挿入し、ナット９２で固定することによって、ロッド８２を中間スプリングシート７５に取付けられるようになっている。
【００６７】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ２は、アクチュエータ８８を駆動してバルブ８７でリザーバ通路６０ｂが開放する場合には、作動室８４がリザーバ通路６０ｂを介してリザーバ５７に連通されて、ロッド８２がシリンダ８１内に出入りしてシリンダ８１内で過不足となる液体がリザーバ５７によって補償される。よって、リザーバ通路６０ｂが開放される場合には、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中上下方向への移動が許容されて、シリンダ装置Ｃ２が伸縮可能ないわゆるフリー状態とされることになる。
【００６８】
他方、アクチュエータ８８でバルブ８７を駆動して、リザーバ通路６０ｂを閉じると作動室８４とリザーバを液体が自由に行き来することができなくなり、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中下方向への移動に対しては、作動室８４とこれに流路８６で連通される作動室８３が加圧されるものの、作動室８３，８４の液体は何処にも行き場がなく、シリンダ装置Ｃ２は、収縮不能となっていわゆるロック状態となる。なお、リザーバ通路６０ｂを閉じた状態にあっても、シリンダ８１に対するロッド８２の図４中上方向への移動に対しては、大気圧にロッド８２の外周円の面積を乗じた力以上の力が加わるとピストン８５が上方へ移動するようになるため、シリンダ装置Ｃ２は、伸長することになる。
【００６９】
つまり、このシリンダ装置Ｃ２がリザーバ通路６０ｂを開放してフリー状態となって自由に伸縮には、中間スプリングシート７５が自由に軸方向となる図４中上下方向へ移動することができ、懸架スプリングＳ３が伸縮際にスプリング７３，７４がともに伸縮するので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３，７４のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００７０】
対して、このシリンダ装置Ｃ２がリザーバ通路６０ｂを閉じて収縮を制限するロック状態となると、中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近が阻止され、懸架スプリングＳ３が収縮の際にスプリング７３，７４のうちシリンダ装置Ｃ２に並列されるスプリング７４は収縮できず、スプリング７３のみが収縮するので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３のばね剛性となる。なお、リザーバ通路６０ｂを閉じてもシリンダ装置Ｃ２の伸長は許容されるので、懸架スプリングＳ３のばね剛性は、スプリング７３，７４のばね剛性を合成した合成ばね剛性となる。
【００７１】
このように、本実施の形態のサスペンション装置５１にあっては、切換手段としてのシリンダ装置Ｃ２によって中間スプリングシート７５の本体側スプリングシート５４への接近を制限することができるので、懸架スプリングＳ３のばね剛性を変更することができるのである。
【００７２】
また、サスペンション装置５１は、懸架スプリングＳ３がダンパＤ３の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００７３】
さらに、片ロッド型に設定されるシリンダ装置Ｃ２がダンパＤ３のリザーバ５７を利用して、ロッド８２のシリンダ８１内へ出入りする体積を補償するようになっているので、別途、シリンダ８１内へ気室やリザーバを設ける必要が無いので、シリンダ装置Ｃ２をより小型化することができる。
【００７４】
加えて、シリンダ装置Ｃ２は、ダンパＤ３の側部に並列されて配置されるので、ダンパＤ３のストローク長を犠牲にすることが無い。したがって、本実施の形態におけるサスペンション装置５１にあっては、上記サスペンション装置１１より装置全体を小型化することができ、ストローク長の確保も容易であるので、車両への取付の際の制約がより一層従来のサスペンション装置に比較して少なくなるのである。
【００７５】
なお、スプリング７３，７４のばね剛性は、それそれ任意に設定することが可能であることはサスペンション装置１１と同様であり、中間スプリングシート７５をシリンダ装置Ｃ２でロックした際に、自由伸縮可能なスプリング７３のばね剛性をスプリング７４のばね剛性より大きく設定しておくことで、車体のローリング抑制効果を高めることができるだけでなく、乗り心地を向上することができる。
【００７６】
また、上記したところでは、シリンダ装置Ｃ２のロック状態において、収縮は不能となるものの伸長が許容されるようになっているが、シリンダ装置Ｃ２のロック時に収縮のみならず伸長も不能とするようにしてもよい。この場合、上記のシリンダ装置Ｃ２の構成に加えて、作動室８３，８４同士を連通する流路８６の途中に当該流路８６を開閉するバルブを設けておき、当該バルブを閉じることでシリンダ装置Ｃ２の伸長を阻止できるようになる。
【００７７】
最後に、他の実施の形態のサスペンション装置１０１について説明する。このサスペンション装置１０１にあっては、図５に示すように、ダンパＤ４におけるダンパ本体１０２の外周に軸方向に移動可能に装着されるとともにダンパ本体１０２の外周を緊迫してダンパ本体１０２の外周に固定可能な環状アクチュエータ１０３を備え、当該アクチュエータ１０３を中間スプリングシート１０４に連結してある。
【００７８】
より詳細には、ダンパＤ４は、ダンパ本体１０２と、ダンパ本体１０２内に出入りするダンパロッド１０５とを備えて、ダンパ本体１０２に対してダンパロッド１０５が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するようになっている。
【００７９】
そして、ダンパ本体１０２の外周には、本体側スプリングシート１０６が連結されており、ダンパロッド１０５にはロッド側スプリングシート１０７が連結され、本体側スプリングシート１０６とロッド側スプリングシート１０７との間には懸架スプリングＳ４が介装されている。
【００８０】
そして、このサスペンション装置１０１における懸架スプリングＳ４は、直列配置される二つのスプリング１０８，１０９と、スプリング１０８，１０９間に介装される中間スプリングシート１０４とを備えており、また、切換手段として中間スプリングシート１０４に連結されてダンパ本体１０２の外周を緊迫してダンパ本体１０２に固定可能なアクチュエータ１０３を設けている。
【００８１】
なお、アクチュエータ１０３としては、たとえば、電圧の印加によって伸長或いは収縮する環状の高分子アクチュエータを用いることができる。ここで、高分子アクチュエータは、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子、高分子電解質ゲルやイオン交換膜等、電圧の印加によって伸縮する高分子を駆動源としたアクチュエータであり、環状とされてダンパ本体１０２の外周に配置され、円周方向に収縮してダンパ本体１０２を締め付けることでダンパ本体１０２に固定でき、円周方向に伸長する状態ではダンパ本体１０２を締め付けずに自由にダンパ本体１０２に対して時候方向となる上下方向へ移動することができるようになっている。なお、高分子アクチュエータの駆動源としては、たとえば、特開２００１−２５８２７５号公報に開示されているように非導電性高分子材料を使用することも可能である。
【００８２】
また、ダンパ本体１０２の外周に少なくとも二つ以上の接触子を対向させ、当該接触子をダンパ本体１０２に遠近させる駆動源を設けて構成されるアクチュエータとされてもよく、このような構成のアクチュエータ１０３にあっても、接触子でダンパ本体１０２を挟持することでダンパ本体１０２に固定でき、接触子をダンパ本体１０２から離間させることで中間スプリングシート１０４とともにダンパ本体１０２に対して自由に軸方向へ移動可能である。
【００８３】
なお、アクチュエータ１０３は、ダンパ本体１０２を緊迫して固定可能であれば、上記した所に限定されるものではない。また、ダンパ本体１０２を緊迫して固定することに代えて、アクチュエータ１０３が電磁石を備えて、ダンパ本体１０２の外周に通電時に吸着することによって、ダンパ本体１０２の外周の任意の位置に固定することができるものでもよい。
【００８４】
このように構成されるサスペンション装置１０１は、ダンパＤ４が伸縮作動を呈すると、懸架スプリングＳ４も伸縮するため、アクチュエータ１０３をダンパ本体１０２に固定して中間スプリングシート１０４の移動を規制しないと、中間スプリングシート１０４がダンパ本体１０２に対して軸方向となる図５中上下方向へ移動が許容されて、スプリング１０８，１０９が自由に伸縮することになる。
【００８５】
それゆえ、このサスペンション装置１０１にあっては、アクチュエータ１０３によって中間スプリングシート１０４の本体側スプリングシート１０６への接近或いはロッド側スプリングシート１０７への接近或いはその両方を規制すると、ダンパＤ４が伸長時或いは収縮時或いは伸縮両方の懸架スプリングＳ４のばね剛性をスプリング１０８，１０９の合成ばね剛性からスプリング１０８のばね剛性に変化させることができる。
【００８６】
すなわち、このサスペンション装置１０１にあっては、上記アクチュエータ１０３によって中間スプリングシート１０４をフリー状態とロック状態に切換えることで、懸架スプリングＳ４のばね剛性を変更することができるのである。
【００８７】
そして、サスペンション装置１０１は、懸架スプリングＳ４がダンパＤ４の外周に設けられているので、装置全体を小型化することができ、また、ダンパ本体１０２の外周にアクチュエータ１０３を設けているのでダンパＤ４のストローク長を阻害しないので、その分、車両への取付の際の制約が従来のサスペンション装置に比較してより少なくなるのである。
【００８８】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は車両のサスペンション装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１１，５１，１０１ サスペンション装置
２，１２，５２，１０２ ダンパ本体
３，１３，５３，１０５ ダンパロッド
４，１４，５４，１０６ 本体側スプリングシート
５，１５，５５，１０７ ロッド側スプリングシート
６，７，１６，１７，７３，７４，１０８，１０９ スプリング
８，１８，７５，１０４ 中間スプリングシート
９ 切換手段
１４ａ 本体側スプリングシートにおける内周部
１４ｂ 本体側スプリングシートにおけるフランジ
１４ｃ 本体側スプリングシートにおける孔
１５ａ ロッド側スプリングシートにおける筒部
１５ｂ ロッド側スプリングシートにおける内周フランジ
１５ｃ ロッド側スプリングシートにおける外周フランジ
１８ａ 中間スプリングシートにおける内周部
１８ｂ 中間スプリングシートにおけるばね受部
１８ｃ 中間スプリングシートにおける外筒部
１８ｄ 中間スプリングシートにおけるフランジ
１８ｅ，７５ａ 中間スプリングシートにおける孔
１９ ボルト
２０，２１，２４ 防振ゴム
２２ クッションリング
２３，２５，２６ ワッシャ
３１，８１ シリンダ
３２，８２ ロッド
３２ａ，８２ａ ロッドにおける螺子軸
３２ｂ ロッドにおける空部
３３，３４，８３，８４ 作動室
３５，８５ ピストン
３６ 通路
３７，８７ バルブ
３７ａ バルブにおける弁体
３７ｂ バルブおけるばね
３７ｃ バルブにおけるコントロールロッド
３８，８８，１０３ アクチュエータ
３９ 螺子軸
４０，８９ キャップ
４１，９０ ロッドガイド
４２，４５，９２ ナット
４３ フリーピストン
４４ 気室
５６ ダンパシリンダ
５７ リザーバ
５８ アウターシェル
５９ ダンパにおけるロッドガイド
６０ ダンパにおけるキャップ
６０ａ 取付孔
６０ｂ リザーバ通路
６０ｃ リザーバ通路における第一通路
６０ｄ リザーバ通路における第二通路
６１ ダンパにおける仕切部材
６２ ダンパにおけるピストン
６３，６４ ダンパにおける作動室
６５，６６ ピストンにおける流路
６７，６８，７１ ダンパにおけるリーフバルブ
６９ 仕切部材における排出流路
７０ 仕切部材における吸込流路
７２ ダンパにおけるチェックバルブ
８１ａ シリンダにおける透孔
８６ 流路
９１ シール部材
Ｃ１，Ｃ２ シリンダ装置
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ ダンパ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 懸架スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとダンパロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えたサスペンション装置において、懸架スプリングは、直列配置される二つのスプリングと、スプリング間に介装される中間スプリングシートとを備え、中間スプリングシートの本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートへの接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段を設けたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドとを備えた一対のシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの作動室を区画するピストンと、作動室を連通する通路と、通路を開閉するバルブと、バルブを開閉するアクチュエータとを備えたシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
ダンパは、リザーバを備え、切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの作動室を区画するピストンと、作動室を連通する通路と、ダンパのリザーバと作動室の一方を連通するリザーバ通路と、リザーバ通路を開閉するバルブと、バルブを開閉するアクチュエータとを備えたシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【請求項５】
切換手段は、ダンパ本体の外周に軸方向に移動可能に装着されるとともにダンパ本体の外周を緊迫或いは吸着してダンパ本体の外周に固定可能なアクチュエータを備え、当該アクチュエータを中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項１】
ダンパ本体に対してダンパロッドが出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するダンパと、ダンパ本体に連結される本体側スプリングシートとダンパロッドに連結されるロッド側スプリングシートとの間に介装される懸架スプリングとを備えたサスペンション装置において、懸架スプリングは、直列配置される二つのスプリングと、スプリング間に介装される中間スプリングシートとを備え、中間スプリングシートの本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートへの接近の可不可を選択的に切換可能な切換手段を設けたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドとを備えた一対のシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの作動室を区画するピストンと、作動室を連通する通路と、通路を開閉するバルブと、バルブを開閉するアクチュエータとを備えたシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
ダンパは、リザーバを備え、切換手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの作動室を区画するピストンと、作動室を連通する通路と、ダンパのリザーバと作動室の一方を連通するリザーバ通路と、リザーバ通路を開閉するバルブと、バルブを開閉するアクチュエータとを備えたシリンダ装置であって、シリンダとロッドの一方を本体側スプリングシート或いはロッド側スプリングシートに連結し、シリンダとロッドの他方を中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【請求項５】
切換手段は、ダンパ本体の外周に軸方向に移動可能に装着されるとともにダンパ本体の外周を緊迫或いは吸着してダンパ本体の外周に固定可能なアクチュエータを備え、当該アクチュエータを中間スプリングシートに連結したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７６１１３（Ｐ２０１０−２７６１１３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２９２９０（Ｐ２００９−１２９２９０）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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