JP2002542977A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明に基づくアクチュエータにおいて、配管（２５、２６、３１、３２）に、電動機（２８）によって駆動されるポンプ（２７）および逆止め弁（２９、３０、３３、３４）が配置され、そのポンプおよび逆止め弁は、補助的な装置なしで、弾性懸架、横揺れ安定、レベル調整およびニーアクションの機能を得るように、制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特許請求の範囲における請求項１の上位概念部分に記載のアクチュ
エータに関する。

【０００２】 従来において、車体の横揺れ角を制御できる能動的走行システムが知られてい
る。この能動的走行システムは、例えばハイドロニューマチック（油ガス式）ば
ねと関連して作動し、車体の横揺れ角を制御するために、１つあるいは複数の変
位ユニットいわゆるアクチュエータによって、車両片側にあるハイドロニューマ
チックばね脚から、車両反対側にあるハイドロニューマチックばね脚に、加圧媒
体を移す。

【０００３】 このシステムの場合、ハイドロニューマチックばねは、通常の車体ばねあるい
はそのスタビライザの代わりをする。

【０００４】 ハイドロニューマチックばねが通常の車体ばねの代わりをするシステムは、Ｄ
Ｅ３９３６９８７Ｃ２明細書で知られている。

【０００５】 このシステムは、車両の横揺れ（ローリング）運動および縦揺れ（ピッチング
）運動に対して能動的に対抗する作用によって特徴づけられる。車両片側を下げ
ながら車両反対側を持ち上げるか、ないしはそれに応じて車両前部を車両後部と
逆向きに動かすために、車両両側におけるストラット（支柱）同士の間ないしは
車両の前部ストラットと後部ストラットとの間で、直接、加圧媒体が能動的に移
され、これによって、前記の対抗作用が行われる。そのために、個々のストラッ
トにおける圧力媒体の入口側および出口側を、電動ポンプに配置された止め弁に
接続している配管系統に、アクチュエータが設けられている。

【０００６】 配管系統における加圧媒体の能動的移動は、２つあるいは３つの電動ピストン
−シリンダ装置によっても行える。

【０００７】 ＤＥ３９３６９８７Ｃ２明細書に記載されているような従来公知のシステムの
場合、このシステムが多部品構造の高価な装置であるという欠点がある。そのシ
ステムは、大きな構造空間を必要とし、更に補助的な受動ばね要素を必要とする
。その受動ばね要素は受動的な横揺れ剛性をもたらし、この横揺れ剛性に対して
能動的システムが作動しなければならない。更にレベル調整は、別個のポンプ／
弁装置によって実現される。これはシステム全体の制御費用を高めることを意味
する。

【０００８】 本発明の課題は、レベル調整のための弁およびポンプを補助的に必要とするこ
となく、通常のシステムと同じ機能を実行するアクチュエータを提供することに
ある。更に、アクチュエータ全体の単純な制御性を保障することにある。本発明
に基づくアクチュエータは、好適には、自動車の弾性懸架、横揺れ安定およびレ
ベル調整のための調整装置において、圧力媒体を移すために利用される。

【０００９】 この課題は本発明に基づいて、特許請求の範囲請求項１の特徴部分に記載のア
クチュエータによって解決される。

【００１０】 電動機で逆回転可能に駆動されるポンプを、複数の例えば電磁式逆止め弁と、
規定して組み合わせることによって、唯一のアクチュエータで、密封、弾性懸架
、横揺れ安定、レベル調整およびニーアクション（Kneeling）の調整機能が果た
せる。ポンプの駆動に利用される電動機は、好適には、非同期電動機である。こ
の非同期電動機は、好適には、流体排除装置を駆動し、これによって、所定の体
積の圧力媒体が、電動機の回転方向に関係して、車両片側にあるシリンダから車
両反対側にあるシリンダに搬送される。ここでは特に非同期電動機が適している
。これは、非同期電動機が低速回転で大きなトルクを発生でき、コンパクトなイ
ンバータを有し、従って狭い所要場所しか必要としないからである。弁として、
逆止め弁および２ポート２位置切換弁が利用される。これらの例えば電磁式に開
放できる弁は、種々の切換組合せで、種々の機能を満足する。

【００１１】 ばねシリンダに連結された逆止め弁は、横揺れ補償なしの純粋な受動車両とな
るようにするときは、閉じられたままにされる。

【００１２】 その場合、ばねシリンダは周囲に対して密封されねばならない。能動的な横揺
れ補償付きの車両にするために、ばねシリンダとポンプとの間に存在する逆止め
弁が開かれ、タンクへの配管に配置された逆止め弁は閉じられる。ばねシリンダ
自体は、減衰要素が配置されている配管を介して、アキュムレータに接続されて
いる。

【００１３】 電動機は移動方向に応じてポンプを左回転あるいは右回転する。その場合、ポ
ンプとばねシリンダとの間にある逆止め弁は開かれ、タンクに通じる配管にある
逆止め弁は閉じられる。

【００１４】 車両片側を下げる、いわゆるニーアクションのために、車両片側に付属された
逆止め弁が閉じられ、車両反対側に付属された逆止め弁が開かれる。荷重された
ばねシリンダから、圧力媒体がタンクに戻され、これにより、車両片側が下げら
れる。車両を再び水平位置に置くために、逆止め弁は対を成して開閉され、これ
によって、ポンプは圧力媒体をタンクに戻す。レベル調整（車体の高さ調整）を
するために、ばねシリンダと逆止め弁との間で作用する２ポート２位置切換弁が
、貫流位置に置かれるように制御される。ポンプによって吐出される体積の圧力
媒体は、タンクからばね蓄圧器に搬送され、これによって、ばね蓄圧器に接続さ
れた車体が持ち上がる。車体を再び下げるために、圧力媒体がタンクに戻される
ように、すべての逆止め弁が開かれる。ばねシリンダをポンプに接続する配管に
組み込まれた圧力制限弁によって、システムの安全が図られている。

【００１５】 コスト的に最適な実施態様においては、１つの機能も失うことなしに、２ポー
ト２位置切換弁が省かれている。もっともその場合、一様なレベル調整は行われ
ず、即ち車体は、ニーアクション機能を繰り返し行って、持ち上げねばならない
。

【００１６】 本発明の有利で目的に適った実施態様は、従属請求項に記載されている。しか
し本発明は請求項の記載に限定されず、当該技術者によって、目的に合わせて、
個々の請求項および個々の特徴事項を有意義に組み合わせることもできる。

【００１７】 以下図を参照して本発明の実施例を原理的に説明する。

【００１８】 図１には、本発明の有利な実施例として、能動的ハイドロニューマチック（油
ガス式）ばねが示されている。これは、固定車軸１とこれに固定された車輪２、
３とを備えている。その車輪２、３の代わりにタブルタイヤを、固定車軸１の代
わりに車輪懸垂装置を設けることも考えられる。本発明に基づくアクチュエータ
は、任意のあらゆる形態の（能動的）走行装置に利用できる。固定車軸１と車体
４との接続は、車軸側ヒンジ継手５、６および車体側ヒンジ継手７、８によって
、２つのばねシリンダ９、１０を介して行われている。

【００１９】 一方のばねシリンダ９はそのピストンロッド１１が固定車軸１にヒンジ継手５
でヒンジ結合されている。他方のばねシリンダ１０のピストンロッド１２は、同
じようにして、固定車軸１にヒンジ継手６でヒンジ結合されている。各ばねシリ
ンダ９、１０はそれぞれ、ばねシリンダ上部室１３、１５並びにばねシリンダ下
部室１４、１６を有している。ばねシリンダ９の上部室１３と下部室１４は分離
ピストン１７によって、ばねシリンダ１０の上部室１５と下部室１６は分離ピス
トン１８によって、それぞれ互いに分離されている。ばねシリンダ９、１０は配
管１９、２０を介してアキュムレータ２１、２２に接続されている。それらの配
管１９、２０には、装置の機能を支援する減衰要素２３、２４が組み込まれてい
る。

【００２０】 アクチュエータ自体は要素２５〜３８によって形成されている。各ばねシリン
ダ９、１０は、それぞれ配管２５、２６を介して、ポンプ２７に接続されている
。このポンプ２７は電動機２８によって逆回転可能に駆動される。ばねシリンダ
９とポンプ２７との間の配管２５に、逆止め弁２９が組み込まれている。ばねシ
リンダ１０とポンプ２７との間の配管２６にも、逆止め弁３０が配置されている
。各逆止め弁２９、３０とポンプ２７との間で配管３１、３２が分岐している。
これらの分岐配管３１、３２はそれぞれ、逆止め弁３３、３４を介してタンク３
５に接続されている。

【００２１】 配管２５と配管２６は、接続配管３７、３８を介して互いに接続され、それら
の接続配管３７、３８同士の間に、電磁式２ポート２位置切換弁３６が設けられ
ている。横揺れ補償なしの純粋な受動的な車両にするためには、配管２５、２６
にある逆止め弁２９、３０が閉じられる。これによって、両ばねシリンダ室９、
１０の上部室１３、１５は周囲に対して閉じられる。横揺れ補償付きの能動的車
両にするためには、配管２５、２６にある逆止め弁２９、３０が開かれ、分岐配
管３１、３２にある逆止め弁３３、３４が閉じられる。

【００２２】 電動機２８は、移動方向に応じて、ポンプ２７を左回転あるいは右回転駆動す
る。その際、逆止め弁２９および３０が開かれ、逆止め弁３３および３４が閉じ
られる。

【００２３】 車両を縁石に向けて右に下げるためには、逆止め弁２９および３３が閉じられ
、逆止め弁３０および３４が開かれる。これによって、ばねシリンダ１０の上部
室１５内に存在する圧力媒体は、タンク３５に戻される。このためには、車体４
は右側が下向きに傾き、これによって乗客は容易に乗車できる。いま車両を再び
水平に戻そうとするとき、逆止め弁２９および３４が閉じられ、逆止め弁３０お
よび３３が開かれる。すると、ポンプ２７は圧力媒体をタンク３５から、ばねシ
リンダ１０の上部室１５に搬送する。車両は再び水平に安定される。

【００２４】 レベル調整（車体の高さ調整）をするためには、２ポート２位置切換弁３６が
貫流位置に置かれるように制御される。ポンプ２７がばねシリンダ１０の方向に
吐出する際、逆止め弁３０および３３が開かれ、逆止め弁２９および３４が閉じ
られる。これによって、圧力媒体はタンク３５から、両ばねシリンダ９、１０の
上部室１３、１５に搬送され、車体４が持ち上げられる。車体４を下げるために
は、すべての逆止め弁２９、３０、３３、３４が開かれ、圧力媒体がタンク３５
に戻される。

【００２５】 図２には、安価なアクチュエータの例が示されている。このアクチュエータの
場合、２ポート２位置切換弁が省かれている。この実施例は、レベル調整機能は
制限されるけれども、すべての機能を同様に果たすことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づくアクチュエータの第１実施例の配管系統図。

【図２】 本発明に基づくアクチュエータの第２実施例の配管系統図。

【符号の説明】

１ 固定車軸 ２ 車輪 ３ 車輪 ４ 車体 ５ ヒンジ継手 ６ ヒンジ継手 ７ ヒンジ継手 ８ ヒンジ継手 ９ ばねシリンダ １０ ばねシリンダ １１ ピストンロッド １２ ピストンロッド １３ ばねシリンダ上部室 １４ ばねシリンダ下部室 １５ ばねシリンダ上部室 １６ ばねシリンダ下部室 １７ 分離ピストン １８ 分離ピストン １９ 配管 ２０ 配管 ２１ アキュムレータ ２２ アキュムレータ ２３ 減衰要素 ２４ 減衰要素 ２５ 配管 ２６ 配管 ２７ ポンプ ２８ 電動機 ２９ 逆止め弁 ３０ 逆止め弁 ３１ 分岐配管 ３２ 分岐配管 ３３ 逆止め弁 ３４ 逆止め弁 ３５ タンク ３６ ２ポート２位置切換弁 ３７ 接続配管 ３８ 接続配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D001 AA03 AA04 DA02 DA19 3J048 AA07 AC04 AC07 AD05 BE01 BE02 BE03 CB02 CB09 DA01 EA16 3J069 AA50 AA52 AA64 EE11 EE50 EE62 EE63 EE70

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機（２８）によって逆回転可能に駆動される少なくとも１つのポンプ（２
   ７）を備えたアクチュエータにおいて、 複数の配管（２５、２６、３１、３２）にそれぞれ逆止め弁（２９、３０、３
   ３、３４）が配置され、これらの逆止め弁（２９、３０、３３、３４）が、補助
   的な装置なしで、弾性懸架、横揺れ安定、レベル調整およびニーアクションの機
   能を得るように制御される、ことを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 配管（２５、２６）が、接続配管（３７、３８）を介して互いに接続されてい
   る、ことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
3. 【請求項３】 接続配管（３７、３８）に、２ポート２位置切換弁（３６）が組み込まれてい
   る、ことを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
4. 【請求項４】 自動車の横揺れ安定、弾性懸架およびレベル調整を行うための（能動的）調整
   装置に、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の少なくとも１つのアクチュエ
   ータが使用され、その場合、圧力媒体を供給される能動的ばね装置を介して各車
   輪（２、３）が車体（４）に結合され、そのばね装置がばねシリンダ（９、１０
   ）を有し、各ばねシリンダ（９、１０）が配管（１９、２０）を介してアキュム
   レータ（２１、２２）および減衰要素（２３、２４）に接続されている、ことを
   特徴とするアクチュエータの利用。
5. 【請求項５】 アクチュエータが、車両の両側におけるばねシリンダ同士の間に組み込まれて
   いる、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のアクチュエー
   タの利用。