| 【発明の名称】 |
車両用サスペンション装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小林 敏行
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株式会社内
|
| 【要約】 |
【課題】車体の各挙動（バウンシング、ローリング、ピッチング）をシンプルな構成でそれぞれ最適に抑制可能とすること。
【解決手段】車両用サスペンション装置を、前後左右の各車輪に対応してそれぞれ装着されて単一のポート１１ａ〜１４ａを有する各懸架用油圧シリンダ１１〜１４と、これら各懸架用油圧シリンダのポート１１ａ〜１４ａに配管Ｐ１〜Ｐ４を介してそれぞれ接続されて各懸架用油圧シリンダ１１〜１４の作動を抑制する複数の挙動抑制手段（バウンシング抑制器２０、ローリング抑制器３０、ピッチング抑制器４０）を備える構成として、各挙動抑制手段（抑制器２０，３０，４０）では各ばね要素（アキュムレータ２５、コイルスプリング３６，４６）と各減衰要素（可変絞り２６、ショックアブソーバ３７，４７）の特性を別個に独立して設定可能とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体の第１の挙動時において左右の全車輪に対応してそれぞれ装着した各懸架手段の作動を抑制する第１挙動抑制手段と、車体の第２の挙動時において前記各懸架手段の作動を前記第１挙動抑制手段とは独立して抑制する第２挙動抑制手段とを備えた車両用サスペンション装置。
【請求項２】 請求項１に記載の車両用サスペンション装置において、前記第１の挙動と前記第２の挙動は車体のバウンシング、ローリング、ピッチングから選択された二つの挙動であることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項３】 前後左右の各車輪に対応してそれぞれ装着されて単一のポートを有する各懸架用油圧シリンダと、これら各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各制御用油圧シリンダを備えていて、対角に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両制御用油圧シリンダの作動が同相となるように連結して一対の対角油圧制御シリンダを構成し、これら両対角油圧制御シリンダを対向させてこれらの作動を制御可能な連結手段にて連結した車両用サスペンション装置。
【請求項４】 請求項３に記載の車両用サスペンション装置において、前記各対角油圧制御シリンダを構成する前記両制御用油圧シリンダのピストンは互いに連結されていることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項５】 請求項３に記載の車両用サスペンション装置において、前記連結手段は、アキュムレータを備え作動油を媒体とする液封連結構造であることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項６】 請求項３、４または５に記載の車両用サスペンション装置において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ローリング制御シリンダを設け、左右に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ローリング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の左右対ローリング制御シリンダを構成し、これら両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項７】 請求項３、４または５に記載の車両用サスペンション装置において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ピッチング制御シリンダを設け、前後に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ピッチング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の前後対ピッチング制御シリンダを構成し、これら両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項８】 請求項３、４または５に記載の車両用サスペンション装置において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ローリング制御シリンダを設け、左右に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ローリング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の左右対ローリング制御シリンダを構成し、これら両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結し、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ピッチング制御シリンダを設け、前後に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ピッチング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の前後対ピッチング制御シリンダを構成し、これら両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、四輪自動車等の車両に採用される車両用サスペンション装置、特に、左右の全車輪に対応してそれぞれ装着した各懸架手段（懸架用油圧シリンダ）の作動を抑制する挙動抑制手段を備えて、車体のバウンシング、ピッチング、ローリング等の挙動を抑制する車両用サスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の車両用サスペンション装置は、例えば、特表平６−５０９９９７号公報に示されている。同公報に示されている車両用サスペンション装置においては、前後左右の各車輪に対応してそれぞれ装着した懸架用油圧シリンダを油圧配管にて対角で接続することにより、不整地での車輪の接地性を確保しながら車体のピッチングとローリングを抑制するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した公報に示されている車両用サスペンション装置においては、対角接続した各油圧配管に連通接続したアキュムレータ（ガスばね）、または対角接続した各油圧配管に連通接続したアキュムレータと単一の荷重配分ユニット、或いは対角接続した各油圧配管に連通接続した単一の荷重配分ユニットを含むアクチュエータによって、当該サスペンション装置の作動特性が定まる構成であり、車体のピッチングとローリングの各挙動を抑制する際の作動特性を別個に設定することができなくて、各挙動に適した設定をすることが難しい。
【０００４】また、この車両用サスペンション装置においては、各懸架用油圧シリンダのピストンの両側に形成されている一対の油室をそれぞれ対角で接続する構成、すなわち各懸架用油圧シリンダに設けた二つのポートをそれぞれ対角で接続する二系統の油圧配管が採用されているため、油圧配管が複雑でコスト、重量などが嵩むものとなっている。また、この車両用サスペンション装置においては、車体のピッチングとローリングを抑制することは可能であるが、車体のバウンシング（ヒーブ方向の挙動）を抑制することはできない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した問題に対処すべく、本発明では、車両用サスペンション装置が、車体の第１の挙動時において左右の全車輪に対応してそれぞれ装着した各懸架手段の作動を抑制する第１挙動抑制手段と、車体の第２の挙動時において前記各懸架手段の作動を前記第１挙動抑制手段とは独立して抑制する第２挙動抑制手段とを備えたこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。この場合において、前記第１の挙動と前記第２の挙動は車体のバウンシング、ローリング、ピッチングから選択された二つの挙動であること（請求項２に係る発明）も可能である。
【０００６】また、本発明では、車両用サスペンション装置が、前後左右の各車輪に対応してそれぞれ装着されて単一のポートを有する各懸架用油圧シリンダと、これら各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各制御用油圧シリンダを備えていて、対角に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両制御用油圧シリンダの作動が同相となるように連結して一対の対角油圧制御シリンダを構成し、これら両対角油圧制御シリンダを対向させてこれらの作動を制御可能な連結手段にて連結したこと（請求項３に係る発明）に特徴がある。
【０００７】この場合において、前記各対角油圧制御シリンダを構成する前記両制御用油圧シリンダのピストンは互いに連結されていること（請求項４に係る発明）が望ましく、また、前記連結手段はアキュムレータを備え作動油を媒体とする液封連結構造であること（請求項５に係る発明）が望ましい。
【０００８】また、上記した各場合（請求項３、４または５の場合）において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ローリング制御シリンダを設け、左右に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ローリング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の左右対ローリング制御シリンダを構成し、これら両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結すること（請求項６に係る発明）も可能である。
【０００９】また、上記した各場合（請求項３、４または５の場合）において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ピッチング制御シリンダを設け、前後に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ピッチング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の前後対ピッチング制御シリンダを構成し、これら両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結すること（請求項７に係る発明）も可能である。
【００１０】また、上記した各場合（請求項３、４または５の場合）において、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ローリング制御シリンダを設け、左右に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ローリング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の左右対ローリング制御シリンダを構成し、これら両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結し、前記各懸架用油圧シリンダのポートに配管を介してそれぞれ接続されて前記各懸架用油圧シリンダの作動を抑制する各ピッチング制御シリンダを設け、前後に位置する両懸架用油圧シリンダに接続されている両ピッチング制御シリンダの作動が逆相となるように連結して一対の前後対ピッチング制御シリンダを構成し、これら両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結すること（請求項８に係る発明）も可能である。
【００１１】
【発明の作用・効果】本発明による車両用サスペンション装置（請求項１、２に係る発明）においては、左右の全車輪に対応してそれぞれ装着した各懸架手段の作動を第１挙動抑制手段と第２挙動抑制手段が独立して抑制する構成であり、各挙動抑制手段の特性（挙動抑制機能）は別個に独立して設定することが可能である。したがって、車体の各挙動（バウンシング、ローリング、ピッチング）に適した特性を独立に設定することができて、各挙動をそれぞれ最適に抑制することが可能である。
【００１２】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項３〜８に係る発明）においては、前後左右の各車輪に対応して装着された各懸架用油圧シリンダの単一ポートを配管で接続することにより油圧回路を構成することが可能であり、油圧回路をシンプルかつ安価に構成することが可能である。また、本発明の構成では、車体のヒーブ方向の挙動（バウンシング）を効果的に抑制することができるとともに、不整地等で前後左右の車輪に車体を捩る力が作用する場合、一対の対角油圧制御シリンダを同相で自由に作動させることができて、各車輪での接地荷重の減少を抑えて駆動力の低下を抑えることができる。したがって、サスペンション装置での油圧回路を複雑にすることなく、車体の姿勢維持と各車輪での駆動力の確保を両立することが可能である。
【００１３】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項４に係る発明）においては、各対角油圧制御シリンダを構成する両制御用油圧シリンダのピストンが互いに連結されているため、対角油圧制御シリンダをコンパクトに構成することが可能である。
【００１４】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項５に係る発明）においては、前記連結手段がアキュムレータを備え作動油を媒体とする液封連結構造で構成されているため、アキュムレータに連通する油圧室の作動油を例えば車体荷重に応じて出し入れする構成を採用することで、車体の姿勢を維持したまま車高を調整することが可能である。
【００１５】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項６に係る発明）においては、上記した作用効果に加えて、両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したものであるため、車体のロール方向の挙動（ローリング）をも効果的に抑制することができる。
【００１６】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項７に係る発明）においては、上記した作用効果に加えて、両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したものであるため、車体のピッチ方向の挙動（ピッチング）をも効果的に抑制することができる。
【００１７】また、本発明による車両用サスペンション装置（請求項８に係る発明）においては、上記した作用効果に加えて、両左右対ローリング制御シリンダを同相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結し、両前後対ピッチング制御シリンダを逆相にて連結ロッドを介して連結するとともに、この連結ロッドに同ロッドの作動を抑制する作動抑制手段を連結したものであるため、車体のロール方向の挙動（ローリング）およびピッチ方向の挙動（ピッチング）をも効果的に抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による車両用サスペンション装置を概略的に示していて、このサスペンション装置では、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４が各配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を介してバウンシング抑制器２０、ローリング抑制器３０、ピッチング抑制器４０にそれぞれ接続されている。各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４は、前後左右の各車輪（図示省略）に対応してそれぞれ装着されるものであり、単一のポート１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを有している。
【００１９】バウンシング抑制器２０は、車体の挙動の一つであるバウンシングが発生している状態において各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動を抑制する挙動抑制手段であり、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４のポート１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を介してそれぞれ接続されるバウンシング制御シリンダ２１，２２，２３，２４を備えていて、各バウンシング制御シリンダ２１，２２，２３，２４は、受圧面積を略同一としたピストン２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを備えている。
【００２０】各バウンシング制御シリンダ２１，２４は、対角（左前と右後）に位置する各懸架用油圧シリンダ１１，１４に接続されていて、その各作動が同相となる（油圧の増減に伴うピストン２１ａ，２４ａの作動方向が同じとなる）ように連結されており、対角油圧制御シリンダ２０Ａを構成している。対角油圧制御シリンダ２０Ａでは、両バウンシング制御シリンダ２１，２４のピストン２１ａ，２４ａが連結されていて一体化されている。
【００２１】一方、各バウンシング制御シリンダ２２，２３は、対角（右前と左後）に位置する両懸架用油圧シリンダ１２，１３に接続されていて、その各作動が同相となるように連結されており、対角油圧制御シリンダ２０Ｂを構成している。対角油圧制御シリンダ２０Ｂでは、両バウンシング制御シリンダ２２，２３のピストン２２ａ，２３ａが連結されていて一体化されている。
【００２２】各対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂは、対称形状に構成されていて、対向配置されており、ばね要素としても機能するアキュムレータ２５（ガス式でもスプリング式でも実施可能）を備えて両対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂの作動を制御可能な連結手段２０Ｃにて連結されている。連結手段２０Ｃは、作動油を媒体とする液封連結構造であり、ばね要素の振動を制振する減衰要素として機能する可変絞り２６を介してアキュムレータ２５の油圧室２５ａに連通する油圧室２７を備えている。
【００２３】ローリング抑制器３０は、車体の挙動の一つであるローリングが発生している状態において各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動を抑制する挙動抑制手段であり、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４のポート１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を介してそれぞれ接続されるローリング制御シリンダ３１，３２，３３，３４を備えていて、各ローリング制御シリンダ３１，３２，３３，３４は、受圧面積を略同一としたピストン３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａを備えている。
【００２４】各ローリング制御シリンダ３１，３４は、対角（左前と右後）に位置する両懸架用油圧シリンダ１１，１４に接続されていて、その各作動が逆相となる（油圧の増減に伴うピストン３１ａ，３４ａの作動方向が逆となる）ように連結されており、左右対ローリング制御シリンダ３０Ａを構成している。左右対ローリング制御シリンダ３０Ａでは、両ローリング制御シリンダ３１，３４のピストン３１ａ，３４ａが一体化されて共用されている。
【００２５】一方、各ローリング制御シリンダ３２，３３は、対角（右前と左後）に位置する両懸架用油圧シリンダ１２，１３に接続されていて、その各作動が逆相となるように連結されており、左右対ローリング制御シリンダ３０Ｂを構成している。左右対ローリング制御シリンダ３０Ｂでは、両ローリング制御シリンダ３２，３３のピストン３２ａ，３３ａが一体化されて共用されている。
【００２６】各左右対ローリング制御シリンダ３０Ａ，３０Ｂは、同相に（例えば、左側の懸架用油圧シリンダ１１，１３の油圧が共に高くなったときに両ピストン３１ａ，３４ａと３２ａ，３３ａが共に図の右側に押動されるように）配置されていて、各ピストン３１ａ，３４ａと３２ａ，３３ａが連結ロッド３５を介して連結されている。連結ロッド３５は、シリンダ外に延出していて、その延出端部にてばね要素として機能するコイルスプリング３６の一端と、ばね要素の振動を制振する減衰要素として機能するショックアブソーバ３７の一端に連結されており、コイルスプリング３６とショックアブソーバ３７によって作動（軸方向移動）を抑制されるようになっている。
【００２７】ピッチング抑制器４０は、車体の挙動の一つであるピッチングが発生している状態において各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動を抑制する挙動抑制手段であり、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４のポート１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を介してそれぞれ接続されるピッチング制御シリンダ４１，４２，４３，４４を備えていて、各ピッチング制御シリンダ４１，４２，４３，４４は、受圧面積を略同一としたピストン４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａを備えている。
【００２８】各ピッチング制御シリンダ４１，４４は、対角（左前と右後）に位置する両懸架用油圧シリンダ１１，１４に接続されていて、その各作動が逆相となるように連結されており、前後対ピッチング制御シリンダ４０Ａを構成している。前後対ピッチング制御シリンダ４０Ａでは、両ピッチング制御シリンダ４１，４４のピストン４１ａ，４４ａが一体化されて共用されている。
【００２９】一方、各ピッチング制御シリンダ４２，４３は、対角（右前と左後）に位置する両懸架用油圧シリンダ１２，１３に接続されていて、その各作動が逆相となるように連結されており、前後対ピッチング制御シリンダ４０Ｂを構成している。前後対ピッチング制御シリンダ４０Ｂでは、両ピッチング制御シリンダ４２，４３のピストン４２ａ，４３ａが一体化されて共用されている。
【００３０】各前後対ピッチング制御シリンダ４０Ａ，４０Ｂは、逆相に（例えば、前方の懸架用油圧シリンダ１１，１２の油圧が共に高くなったときに両ピストン４１ａ，４４ａと４２ａ，４３ａが共に図の右側に押動されるように）配置されていて、各ピストン４１ａ，４４ａと４２ａ，４３ａが連結ロッド４５を介して連結されている。連結ロッド４５は、シリンダ外に延出していて、その延出端部にてばね要素として機能するコイルスプリング４６の一端と、ばね要素の振動を制振する減衰要素として機能するショックアブソーバ４７の一端に連結されており、コイルスプリング４６とショックアブソーバ４７によって作動（軸方向移動）を抑制されるようになっている。
【００３１】上記のように構成したこの実施形態の車両用サスペンション装置においては、車体のバウンシング時、図２に例示したように、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４が略同じ作動（圧縮作動）をするため、各ポート１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａから配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を介して各制御シリンダ２１〜２４、３１〜３４および４１〜４４に略同じ油圧（高油圧）が供給される。
【００３２】ところで、この状態では、ローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０の各制御シリンダ３１，３４、３２，３３と４１，４４、４２，４３にて油圧がバランスしていて、各ピストン３１ａ，３４ａ、３２ａ，３３ａと４１ａ，４４ａ、４２ａ，４３ａは作動しない。一方、バウンシング抑制器２０では、ピストン２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａがアキュムレータ２５と可変絞り２６の作用下にて作動し、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動、すなわち車体のバウンシングを抑制するとともに路面からの衝撃を緩衝する。
【００３３】また、車体のローリング（例えば、車両の左旋回）時、図３に例示したように、右側の両懸架用油圧シリンダ１２，１４が略同じ作動（圧縮作動）をするとともに、左側の両懸架用油圧シリンダ１１，１３が略同じ作動（伸張作動）をするため、右側の両懸架用油圧シリンダ１２，１４の各ポート１２ａ，１４ａから配管Ｐ２，Ｐ４を介して各制御シリンダ２２，２４、３２，３４および４２，４４に略同じ油圧（高油圧）が供給されるとともに、各制御シリンダ２１，２３、３１，３３および４１，４３から配管Ｐ１，Ｐ３を介して左側の両懸架用油圧シリンダ１１，１３の各ポート１１ａ，１３ａに略同じ油圧（低油圧）が供給される。
【００３４】ところで、この状態では、バウンシング抑制器２０とピッチング抑制器４０の各制御シリンダ２１，２４、２２，２３と４１，４４、４２，４３にて油圧がバランスして各ピストン２１ａ，２４ａ、２２ａ，２３ａと４１ａ，４４ａ、４２ａ，４３ａは作動しない。一方、ローリング抑制器３０では、連結ロッド３５にて連結されているピストン３１ａ，３４ａと３２ａ，３３ａがコイルスプリング３６とショックアブソーバ３７の作用下にて作動し、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動、すなわち車体のローリングを抑制する。
【００３５】また、車体のピッチング（例えば、車両のダイブ）時、図４に例示したように、前側の両懸架用油圧シリンダ１１，１２が略同じ作動（圧縮作動）をするとともに、後側の両懸架用油圧シリンダ１３，１４が略同じ作動（伸張作動）をするため、前側の両懸架用油圧シリンダ１１，１２の各ポート１１ａ，１２ａから配管Ｐ１，Ｐ２を介して各制御シリンダ２１，２２、３１，３２および４１，４２に略同じ油圧（高油圧）が供給されるとともに、各制御シリンダ２３，２４、３３，３４および４３，４４から配管Ｐ３，Ｐ４を介して後側の両懸架用油圧シリンダ１３，１４の各ポート１３ａ，１４ａに略同じ油圧（低油圧）が供給される。
【００３６】ところで、この状態では、バウンシング抑制器２０とローリング抑制器３０の各制御シリンダ２１，２４、２２，２３と３１，３４、３２，３３にて油圧がバランスして各ピストン２１ａ，２４ａ、２２ａ，２３ａと３１ａ，３４ａ、３２ａ，３３ａは作動しない。一方、ピッチング抑制器４０では、連結ロッド４５にて連結されているピストン４１ａ，４４ａと４２ａ，４３ａがコイルスプリング４６とショックアブソーバ４７の作用下にて作動し、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動、すなわち車体のピッチングを抑制する。
【００３７】また、不整地での車両の捩れ入力時、図５に例示したように、右前と左後の両懸架用油圧シリンダ１２，１３が略同じ作動（圧縮作動）をするとともに、左前と右後の両懸架用油圧シリンダ１１，１４が略同じ作動（伸張作動）をするため、両懸架用油圧シリンダ１２，１３の各ポート１２ａ，１３ａから配管Ｐ２，Ｐ３を介して各制御シリンダ２２，２３、３２，３３および４２，４３に略同じ油圧（図１に示したときと同じ中立油圧）が供給されるとともに、各制御シリンダ２１，２４、３１，３４および４１，４４から配管Ｐ１，Ｐ４を介して両懸架用油圧シリンダ１１，１４の各ポート１１ａ，１４ａに略同じ油圧（中立油圧）が供給される。
【００３８】ところで、この状態では、ローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０の各制御シリンダ３１，３４、３２，３３と４１，４４、４２，４３にて油圧がバランスしていて、各ピストン３１ａ，３４ａ、３２ａ，３３ａと４１ａ，４４ａ、４２ａ，４３ａは作動しない。一方、バウンシング抑制器２０では、各制御シリンダ２２，２３に作動油が供給されるとともに、各制御シリンダ２１，２４から作動油が排出されて、各ピストン２１ａ，２４ａと２２ａ，２３ａが同方向に作動するものの、作動量が略等しいため、バウンシング抑制器２０は実質的に機能しない（各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動を抑制しない）。
【００３９】以上の説明から明らかなように、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、各懸架用油圧シリンダ１１，１２，１３，１４の作動を、アキュムレータ２５（ばね要素）と可変絞り２６（減衰要素）を備えるバウンシング抑制器２０と、コイルスプリング３６（ばね要素）とショックアブソーバ３７（減衰要素）を備えるローリング抑制器３０と、コイルスプリング４６（ばね要素）とショックアブソーバ４７（減衰要素）を備えるピッチング抑制器４０が独立して抑制する構成であり、各抑制器２０，３０，４０の抑制機能を特定する各ばね要素と各減衰要素の特性は別個に独立して設定することが可能である。したがって、車体の各挙動（バウンシング、ローリング、ピッチング）に適した特性を独立に設定することができて、各挙動をそれぞれ最適に抑制することが可能である。
【００４０】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、前後左右の各車輪に対応して装着された各懸架用油圧シリンダ１１〜１４の単一ポート１１ａ〜１４ａを配管Ｐ１〜Ｐ４で接続することにより油圧回路を構成することが可能であり、油圧回路をシンプルかつ安価に構成することが可能である。また、車体のヒーブ方向の挙動（バウンシング）を効果的に抑制することができるとともに、不整地等で前後左右の車輪に車体を捩る力が作用する場合、バウンシング抑制器２０が備えるアキュムレータ２５を作動させることなく一対の対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂを同相で自由に作動させることができて、各車輪での接地荷重の減少を抑えて駆動力の低下を抑えることができる。したがって、サスペンション装置での油圧回路を複雑にすることなく、車体の姿勢維持と各車輪での駆動力の確保を両立することが可能である。
【００４１】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、バウンシング抑制器２０において各対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂを構成する両制御用油圧シリンダ２１，２４と２２，２３のピストン２１ａ，２４ａと２２ａ，２３ａが互いに連結されているため、対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂをコンパクトに構成することが可能である。
【００４２】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、バウンシング抑制器２０において各対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂを連結する連結手段２０Ｃがアキュムレータ２５と可変絞り２６を備えていて、作動油を媒体とする液封連結構造で構成されているため、アキュムレータ２５に可変絞り２６を介して連通する油圧室２７（またはアキュムレータ２５の油圧室２５ａ）の作動油を例えば車体荷重に応じて出し入れする構成（図示省略）を採用することで、車体の姿勢を維持したまま車高を調整することが可能である。
【００４３】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、バウンシング抑制器２０に加えて、ローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０が設けてあるため、車体のヒーブ方向の挙動（バウンシング）を効果的に抑制することができるとともに、車体のロール方向の挙動（ローリング）およびピッチ方向の挙動（ピッチング）をも効果的に抑制することができる。
【００４４】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、バウンシング抑制器２０の可変絞り２６、ローリング抑制器３０のショックアブソーバ３７が備える可変絞り３７ａおよびピッチング抑制器４０のショックアブソーバ４７が備える可変絞り４７ａの少なくとも一つに特性切替機構（アクチュエータ）を加えることで、車体の各挙動に対して減衰力のセミアクティブ制御を行うことが可能であり、車両の乗り心地をさらに向上させることが可能である。この場合において最大限必要なアクチュエータの数は３個であり、４輪独立で減衰力のセミアクティブ制御を行う場合の構成で必要なアクチュエータの数４個よりも１個少なくして実施することが可能である。
【００４５】また、この実施形態の車両用サスペンション装置においては、バウンシング抑制器２０における油圧室２７の油圧を増減制御可能なアクチュエータを設ける、またはローリング抑制器３０におけるコイルスプリング３６のばね力を増減制御可能なアクチュエータを設ける、或いはピッチング抑制器４０におけるコイルスプリング４６のばね力を増減制御可能なアクチュエータを設けることで、車体の姿勢をアクティブに制御することが可能である。
【００４６】この場合において、例えば、バウンシング抑制器２０をセミアクティブ化し、ローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０をアクティブ化した場合には、セミアクティブ化したバウンシング抑制器２０にて車体荷重を支えることが可能であり、アクティブ化したローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０にて車体荷重を支える必要がないため、ローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０をアクティブ化するために採用するアクチュエータの小型化（動力源の小型化）や同アクチュエータでの消費エネルギーの低減を図ることが可能である。
【００４７】上記実施形態においては、バウンシング抑制器２０において各対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂを連結する連結手段２０Ｃがアキュムレータ２５と可変絞り２６と油圧室２７を備える構成として実施したが、図６に示したように、バウンシング抑制器２０において各対角油圧制御シリンダ２０Ａ，２０Ｂを連結する連結手段２０Ｃがコイルスプリング２８とショックアブソーバ２９を備える構成を採用して実施することも可能である。なお、この図６に示した実施形態でも、上記実施形態と同様に、バウンシング抑制器２０、ローリング抑制器３０、ピッチング抑制器４０を適宜にセミアクティブ化またはアクティブ化することが可能である。
【００４８】また、上記実施形態においては、各配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が図１に示したように接続されるように構成して、上記した各作用効果が得られるように実施したが、各配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が図７に示したように接続されるように構成して、上記実施形態と同様の各作用効果が得られるように実施することも可能である。なお、図７に示した実施形態の構成においては、ローリング抑制器３０における各左右対ローリング制御シリンダ３０Ａ，３０Ｂの構成、およびピッチング抑制器４０における前後対ピッチング制御シリンダ４０Ａ，４０Ｂの構成を除いて、上記実施形態と同じである。
【００４９】図７に示した左右対ローリング制御シリンダ３０Ａにおいては、各ローリング制御シリンダ３１，３２の各作動が逆相となるように連結され、両ローリング制御シリンダ３１，３２のピストン３１ａ，３２ａが一体化されて共用されている。また、左右対ローリング制御シリンダ３０Ｂにおいては、各ローリング制御シリンダ３３，３４の各作動が逆相となるように連結され、両ローリング制御シリンダ３３，３４のピストン３３ａ，３４ａが一体化されて共用されている。
【００５０】一方、図７に示した前後対ピッチング制御シリンダ４０Ａにおいては、各ピッチング制御シリンダ４２，４４の各作動が逆相となるように連結され、両ピッチング制御シリンダ４２，４４のピストン４２ａ，４４ａが一体化されて共用されている。また、前後対ピッチング制御シリンダ４０Ｂにおいては、各ピッチング制御シリンダ４１，４３の各作動が逆相となるように連結され、両ピッチング制御シリンダ４１，４３のピストン４１ａ，４３ａが一体化されて共用されている。
【００５１】また、上記実施形態においては、上記した各作動時（バウンシング時、ローリング時、ピッチング時）において該当する制御シリンダ（２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４）に略同じ油圧が供給されると想定した上で、各ピストン（２１ａ〜２４ａ、３１ａ〜３４ａ、４１ａ〜４４ａ）の受圧面積をそれぞれ略同一として、所望の油圧バランスが得られるように実施したが、上記した各作動時において該当する制御シリンダに略同じ油圧が供給されないような構成が採用される場合には、各ピストンの受圧面積をそれぞれ適宜に設定して、所望の油圧バランスが得られるように実施すればよく、各ピストンの受圧面積を必ずしも略同一とする必要はない。
【００５２】また、上記実施形態においては、車両用サスペンション装置がバウンシング抑制器２０、ローリング抑制器３０、ピッチング抑制器４０（三つの挙動抑制手段）を備える構成として実施したが、車両用サスペンション装置がバウンシング抑制器２０とローリング抑制器３０を備える構成、車両用サスペンション装置がバウンシング抑制器２０とピッチング抑制器４０を備える構成、または車両用サスペンション装置がローリング抑制器３０とピッチング抑制器４０を備える構成（すなわち、車両用サスペンション装置が第１と第２の挙動抑制手段を備える構成）として実施することも可能である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地
|
| 【出願日】 |
平成１３年１１月１４日（２００１．１１．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８９７１
【弁理士】
【氏名又は名称】大庭 咲夫 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−１４６０４３（Ｐ２００３−１４６０４３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４８７０８（Ｐ２００１−３４８７０８） |
|