JP2004217029A - ロックシリンダの制御装置およびスタビライザ機能制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のロールを抑制するだけでなく小突起乗り越え時の車両の乗り心地を向上することである。また、他の目的は、車両への搭載性を向上し、低コストで軽量かつ大きな消費出力を必要としないロックシリンダの制御装置およびスタビライザ機能制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置を、ロックシリンダＬに流体圧を供給する一対の供給シリンダＣ１、Ｃ２と、管路２１，２２と、各管路２１、２２の途中に設けた絞り弁２３、２５と、一対のアキュムレータ１０Ｒ，１０Ｌ、１１Ｒ、１１Ｌとで構成し、上記絞り弁２３、２５より各供給シリンダＣ１、Ｃ２の圧側室Ｒ１、Ｒ３側の位置にそれぞれ信号入力用管路３０、２０Ｒ、２０Ｌを設けて、流体圧を供給することにより、ロックシリンダＬををシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等に搭載されると共にスタビライザに連繋されてスタビライザ機能を調節可能にするロックシリンダの制御装置の改良およびスタビライザ機能制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、車両がウネリ路を走行する時には、車両にローリング現象が発生するので、車体が傾き、安定性が悪化する。
【０００３】
そこで、上記ローリング現象を抑制するために、車両にスタビライザを搭載させ、適正な車両の姿勢制御を実現しようとしている。
【０００４】
一方、ウネリ路では有用であるスタビライザも、車両が平坦路を走行するときには、ローリング現象が発現されることは殆どなく、かえって、凹凸路面侵入時にサスペンションとしての懸架バネ定数を高めて、車両の乗り心地を悪化させてしまうことがある。
【０００５】
さらに、車両が走行するウネリ路の状況によっては、スタビライザ機能が発揮されることで却って車両における乗り心地が悪くなることがあり、この場合にも、スタビライザ機能を抑制する方が良い。
【０００６】
そこで、たとえば、以下のようなスタビライザ機能制御装置（たとえば、特許文献１参照）が提案されている。
【０００７】
このスタビライザ機能制御装置は、図５に示すように、車両前後のスタビライザ６０ｆ、６０ｒと、一端を車両前後のスタビライザ６０ｆ、６０ｒに連結し、他端を車体バネ下部材に連結した復動片ロッド式のシリンダ５８、５９と、上記シリンダ５８、５９に接続された油圧源５７と、上記シリンダ５８、５９と油圧源５７との間に設けた差圧バルブ５５および切換バルブ５６と、上記差圧バルブ５５および切換バルブ５６を調節する制御装置５１とで構成され、さらに制御装置５１は、コントローラ５２と、横加速度検出器５３と、操舵角検出器５４を有している。
【０００８】
そして、このスタビライザ機能制御装置は、車両のロールモーメントをコントローラ５２が、上記横加速度検出器５３および操舵角検出器５４から入力される各検出結果から判断し、予め設定されている制御則により車両の姿勢制御に必要な上記車両のロールモーメントとは逆向きのロールモーメントを算出し、上記差圧バルブ５５および切換バルブ５６を適宜調節して、シリンダ５８、５９に油圧を負荷して、車両の姿勢制御を行っている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１２３７３０号公報（段落番号００２４から００３３、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスタビライザ機能制御装置では、機能面で問題があるわけではないが、以下の不具合を招来する可能性があると指摘される恐れがある。
【００１１】
すなわち、上記スタビライザ機能制御装置では、パワーソースたる油圧源を配し、横加速度と操舵角を検出してスタビライザの機能をアクティブに制御して、車体のロールを自在に抑制できるという点があるが、その反面、不整地や補修路などでの車両の乗り心地を向上する取り組みがなされていない。
【００１２】
そのため、特に、車両が道路の継ぎ目や補修突起部や公共枡や段差等の小突起を乗り越える場合には、車両バネ下の突き上げ衝撃により車両の乗り心地を著しく阻害するので従来のスタビライザ機能制御装置では、かえって乗り心地が悪くなってしなう恐れがある。
【００１３】
また、従来のスタビライザ機能制御装置では、センサやＥＣＵ等が必要であり、機器構成上制御装置全体が高価なものとなってしまう。シリンダ５８、５９のロッドの駆動に油圧源を使用しているため、作動油の流量をある程度確保しなくてはならず、そのため、油圧源の大型化、油圧配管の大径化が避けられず、この点でも装置全体のコストが高くなり、車両の構造に起因する制約されたスペースに搭載するスタビライザ調節装置にあってはその搭載性も悪化する可能性がある。
【００１４】
さらに、上記油圧源の大型化、油圧配管の大径化という弊害は、装置全体の重量増加に繋がりかねない。
【００１５】
また、さらに、上記油圧源は上記スタビライザ調節装置が搭載される車両の出力の一部を利用するが、上記油圧源の大型化により、油圧源の消費出力も大きくなるので、車両の走行力不足の原因になる可能性がある。
【００１６】
そこで、本発明は、上記不具合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、車両のロールを抑制するだけでなく小突起乗り越え時の車両の乗り心地を向上することである。また、他の目的は、車両への搭載性を向上し、低コストで軽量かつ大きな消費出力を必要としないロックシリンダの制御装置およびスタビライザ機能制御装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、第１の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、信号の入力によりシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換可能なロックシリンダを制御するロックシリンダの制御装置において、信号が流体圧であって、制御装置は、ロックシリンダに流体圧を供給する一対の供給シリンダと、一方の供給シリンダの圧側室を他方の供給シリンダの伸側室に接続する管路と、一方の供給シリンダの伸側室を他方の供給シリンダの圧側室に接続する管路と、各管路の途中に設けた絞り弁と、各管路の途中であって絞り弁より各圧側室側または圧側室に接続した一対のアキュムレータと、各管路の途中であって絞り弁より伸側室側または伸側室に接続した一対のアキュムレータとを有してなり、各管路の途中であって上記絞り弁より各供給シリンダの圧側室側の位置にそれぞれ信号入力用管路を設けたことを特徴とする。
【００１８】
そして、第２の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、信号の入力によりシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換可能なロックシリンダを制御するロックシリンダの制御装置において、信号が流体圧であって、制御装置は、ロックシリンダに流体圧を供給する一対の供給シリンダと、一方の供給シリンダの圧側室と伸側室を接続する管路と、他方の供給シリンダの圧側室と圧側室を接続する管路と、各管路の途中に設けた絞り弁と、各管路の途中であって絞り弁より各圧側室側または圧側室に接続した一対のアキュムレータと、各管路の途中であって絞り弁より伸側室側または伸側室に接続した一対のアキュムレータとを有してなり、各管路の途中であって上記絞り弁より各供給シリンダの圧側室側の位置にそれぞれ信号入力用管路を設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、第３の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、第１、２の課題解決手段において、各信号入力用管路の途中に増幅シリンダを設けたことを特徴とする。
【００２０】
さらに、第４の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、第１、２、３の課題解決手段において、各供給シリンダの伸側室側に設けたアキュムレータの容量より各供給シリンダの圧側室側の管路に設けたアキュムレータの容量が小さいことを特徴とする。
【００２１】
また、第５の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、第１から４の課題解決手段において、増幅シリンダと管路とを結ぶ信号入力用管路に管路側から増幅シリンダ側への流体の流れのみを許容する逆止弁と絞りとを並列に設けたことを特徴とする。
【００２２】
さらに、第６の課題解決手段におけるロックシリンダの制御装置は、第１から５の課題解決手段において、ロックシリンダがシリンダ本体と、シリンダ本体を伸縮制御するロック機構とからなり、シリンダ本体はシリンダと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、シリンダ内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、シリンダに形成されてピストンを介して上記伸側油室と圧側油室とに選択的に開閉される連通孔とを有し、ロック機構は供給される流体圧により上記伸側油室と圧側油室とを連通または遮断を可能とする開閉弁と、上記連通孔に接続されたリザーバと、リザーバと上記伸側油室との間及びリザーバと圧側油室との間にそれぞれ設けられてリザーバからの作動油のみの流れを許容する第１、第２の逆止弁とを備えていることを特徴とする。
【００２３】
さらに、第７の課題解決手段ロックシリンダの制御装置は、第１から６の課題解決手段において、ロックシリンダの一端が車両のバネ下部材に連結されると共に、他端が車両のスタビライザに連結したものである。
【００２４】
そして、また、第８の課題解決手段におけるスタビライザ機能制御装置は、第１から６の課題解決手段のいずれかのロックシリンダ制御装置が接続されたロックシリンダの一端を車両のバネ下部材に連結し、他端を車両のスタビライザに連結されたものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるロックシリンダは、図１に示す第１の実施の形態と、図４に示す第２の実施の形態とがある。この制御装置は、車両に適用する場合、前後輪のいずれかに装着されて、スタビライザの死活を制御するものである。
【００２６】
第１の実施の形態におけるロックシリンダの制御装置は、図１に示すように、制御装置は、ロックシリンダに流体圧を供給する一対の供給シリンダＣ１、Ｃ２と、２つの管路２１、２２と、各管路２１、２２の途中に設けた絞り弁２３、２５と、各管路２１、２２の途中であって絞り弁２３、２５の上流と下流に設けた一対のアキュムレータ１０Ｒ、１０Ｌ、１１Ｒ、１１Ｌと、一対の供給シリンダＣ１、Ｃ２の圧側室Ｒ１、Ｒ３側の位置にそれぞれ設けた信号入力用管路２０Ｒ、２０Ｌと、一端に上記信号入力用管路２０Ｒを接続した増幅シリンダＣ３と、一端に上記信号入力用管路２０Ｌを接続した増幅シリンダＣ４と、増幅シリンダＣ３、Ｃ４の他端に接続された信号入力用管路３０とで構成され、さらに、信号入力用管路３０はたとえば図２に示すロックシリンダに接続されている。
【００２７】
以下、詳細に説明すると、一方の供給シリンダＣ１は、いわゆる両ロッド型シリンダであって、シリンダ１内に移動自在に挿入したピストンロッド３と、ピストンロッド３の中間に設けたピストン２とで構成され、シリンダ１内は、上記ピストン２により圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とに画成されており、上記シリンダ１の上下には管路２２が接続されるポートＡと、管路２１が接続されるポートＢが設けられている。また、他方の供給シリンダＣ２は、一方の供給シリンダＣ１と同様の構成となっている。そして、シリンダ１、５をバネ上側に、ピストンロッド３、７をバネ下側たる車軸側に連結される。したがって、車輪の車体に対する振動により、各供給シリンダＣ１、Ｃ２は伸縮運動を呈することとなる。
【００２８】
そして、供給シリンダＣ１のポートＡは、管路２２を介して供給シリンダＣ２のポートＤに接続されるとともに、供給シリンダＣ１のポートＢは、管路２１を介して供給シリンダＣ２のポートＣに接続されている。すなわち、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１は供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４と、供給シリンダＣ１の伸側室Ｒ２は供給シリンダＣ２の圧側室Ｒ３と、それぞれ連通されている。
【００２９】
また、管路２２の途中にはそれぞれ絞り弁２５が設けられており、さらに管路２２の途中であって絞り弁２５より供給シリンダＣ１、Ｃ２の各ポートＡ、Ｄ側にはそれぞれアキュムレータ１０Ｒ、１１Ｌが設けてあり、同様に管路２１の途中にはそれぞれ絞り弁２３が設けられており、さらに管路２１の途中であって絞り弁２３より供給シリンダＣ１、Ｃ２の各ポートＢ、Ｃ側にはそれぞれアキュムレータ１０Ｌ、１１Ｒが設けてある。すなわち、各管路には２つのアキュムレータと絞り弁が設けられている。
【００３０】
なお、各供給シリンダＣ１、Ｃ２の圧側室Ｒ１、Ｒ３側の各管路２１、２２に設けられたアキュムレータ１０Ｒ、１０Ｌの容量は、伸側室Ｒ２、Ｒ４側の各管路２１、２２に設けられたアキュムレータ１１Ｒ、１１Ｌの容量より小さく設定されている。
【００３１】
また、図示したところでは、各アキュムレータ１０Ｒ，１０Ｌ，１１Ｒ，１１Ｌは、それぞれ上述した位置に接続されているが、それぞれ、アキュムレータ１０Ｒは管路２２の絞り弁２５よりポートＡ側に接続するか圧側室Ｒ１に直接接続しても良く、アキュムレータ１１Ｒは管路２１の絞り弁２３よりポートＢ側に接続するか圧側室Ｒ２に直接接続しても良く、アキュムレータ１０Ｌは管路２１の絞り弁２３よりポートＣ側に接続するか圧側室Ｒ３に直接接続しても良く、アキュムレータ１１Ｌは管路２２の絞り弁２５よりポートＤ側に接続するか圧側室Ｒ４に直接接続しても良い。
【００３２】
また、一方の増幅シリンダＣ３は、シリンダ２８と、フリーピストンＦ１とで構成され、シリンダ２８内はフリーピストンＦ１で上室Ｚ１と下室Ｚ２に区画され、その上下端にはポートＥ、Ｇが設けられており、他方の増幅シリンダＣ４も一方の増幅シリンダＣ３と同様の構成である。そして、一方の増幅シリンダＣ３の下端のポートＥは、信号入力用管路２０Ｒを介して管路２２の絞り弁２５を設けた位置より供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１側に接続されており、上端のポートＧは信号入力用管路３０に接続されており、他方の増幅シリンダＣ４の下端のポートＨは、信号入力用管路２０Ｌを介して管路２１の絞り弁２３を設けた位置より供給シリンダＣ２の圧側室Ｒ３側に接続されており、上端のポートＪは信号入力用管路３０に接続されている。
【００３３】
さらに、各増幅シリンダＣ３、Ｃ４の各ポートＧ、Ｊから伸びる信号入力用管路３０は、その先にて合流し、ロックシリンダに接続される。なお、流体圧を増幅しない場合には、各増幅シリンダＣ３、Ｃ４を設けなくともよいが、これら増幅シリンダＣ３、Ｃ４を設けたほうが、流体圧を増幅できるので、スタビライザの死活を制御する制御装置の応答性が向上する。
【００３４】
他方、ロックシリンダは、たとえば図２に示すように、シリンダ本体Ｌとロック機構とで構成される。シリンダ本体Ｌは、従来のスタビライザ調節装置と同様に図５に示すように、車両の前後に一箇所づつ、一端が車体バネ下部材側たる固定側に連結されながら他端がスタビライザ側たる可動側に連結されるもので、シリンダ４３と外筒３５とを有して複筒型に形成されている。ちなみに、このロックシリンダの場合には、正立型としてスタビライザに連結される。
【００３５】
そして、シリンダ４３は、内側に摺動可能に収装されたピストン４１で伸側油室７０と圧側油室７１を画成し、外筒３５は、連通孔３６ａを有する中間筒３６の外周側に配在されてこの中間筒３６との間にリザーバ７２を画成している。
【００３６】
このとき、このリザーバ７２にあっては、油面Ｏを境にして気室たるガス室７３が画成されていて、油面Ｏが上昇してガス室７３の圧力が上昇することで、所定のバネ力を発揮するとしている。リザーバ７２はあらかじめガス圧で加圧しておいてもよい。
【００３７】
また、シリンダ本体Ｌの図中で上端となる開口端は、図示するところでは、ヘッド部材３７で封止されるとしており、このヘッド部材３７には上記のリザーバ７２からの作動油の伸側油室７０への流入を許容するがその逆流を阻止する第１の逆止弁４６が配在されている。
【００３８】
そして、このヘッド部材３７の軸芯部を貫通するピストンロッド４２の図中で下端となる先端がシリンダ４３内に摺動可能に収装された上記のピストン４１に連設されている。
【００３９】
ちなみに、シリンダ本体Ｌの開口端は、上記のヘッド部材３７で封止されるのに代えて、図示しないが、ヘッド部材としてのシリンダ４３の開口端に連続するヘッド部で、あるいは、外筒３５の開口端に連続するヘッド部で閉塞されるとしても良く、その場合には、同じく図示しないが、ピストンロッド４２が上記のシリンダ４３、あるいは、外筒３５のヘッド部を貫通することになる。
【００４０】
また、シリンダ本体Ｌの図中で下端となるボトム端は、図示するところでは、ボトム部材３８で封止されるとしており、このボトム部材３８には上記のリザーバ７２からの作動油の圧側油室７１への流入を許容するがその逆流を阻止する第２の逆止弁３９が配在されている。
【００４１】
ちなみに、シリンダ４３のボトム端は、上記のボトム部材３８で封止されるのに代えて、図示しないが、他のボトム部材としてのシリンダ４３のボトム端に連続するボトム部で、あるいは、外筒３５のボトム部で閉塞されるとしても良く、その場合には、同じく図示しないが、第２の逆止弁３９が上記のシリンダ４３、あるいは、外筒３５のボトム部に配在されることになる。
【００４２】
一方、上記のシリンダ本体Ｌにあっては、シリンダ４３内の伸側油室７０と圧側油室７１が、図示するところでは、ピストン４１に配在の開閉弁Ｖを介して連通可能とされている。
【００４３】
そして、この開閉弁Ｖは、制御装置から供給されるパイロット信号たる流体圧の供給時に開放されると共にパイロット信号たる流体圧の解消時に附勢バネＶ３のバネ力で閉鎖される常閉型に設定されている。
【００４４】
このとき、開閉弁Ｖは、パイロット信号の入力で切り換わる連通ポジションＶ２と、パイロット信号の解消時に附勢バネＶ３のバネ力で切り換わる遮断ポジションＶ１とを有している。
【００４５】
それゆえ、この開閉弁Ｖにあっては、外部からのパイロット信号の供給が不能になる場合にも、遮断ポジションＶ１に維持されてシリンダ本体Ｌをいわゆるロック状態に維持することになり、したがって、最低限スタビライザ機能の発揮を保障し得ることになる。
【００４６】
そして、この開閉弁Ｖにあっては、これが連通ポジションＶ２にあるときには、シリンダ１内の伸側油室７０と圧側油室７１との連通を許容することになり、したがって、シリンダ本体Ｌを常時伸縮可能な状態、いわゆるシリンダフリー状態に維持して、スタビライザ機能を減殺することになる。
【００４７】
そして、この開閉弁Ｖにあっては、これが遮断ポジションＶ１にあるときには、シリンダ１内の伸側油室７０と圧側油室７１との連通を阻止することになり、したがって、シリンダ本体Ｌの伸縮を阻止して棒状体いわゆるシリンダロック状態になり、スタビライザ機能を発現させることになる。
【００４８】
ちなみに、この開閉弁Ｖは、具体的な実施形態にあっては、図示するように、ピストン４１に配在されるのではなく、図示しないが、このピストン４１に連設されるピストンロッド４２に、特に、ピストン４１を連設させるピストンロッド４２における先端部あるいは先端近傍部に配在されることになるであろう。
【００４９】
また、上述したようにこの開閉弁Ｖに外部から供給されるパイロット信号は、上記の制御装置の増幅シリンダＣ３、Ｃ４および信号入力管路３０を介して供給シリンダＣ１、Ｃ２から供給される流体圧である。
【００５０】
ところで、上記のシリンダ本体Ｌにあっては、シリンダ４３がこのシリンダ４３に形成されてシリンダ４３内とリザーバ７２との連通を可能にしながらシリンダ４３内でピストン４１が中立位置にあるときにこのピストン４１が隙間を形成して対向する連通孔４３ａを有している。
【００５１】
このとき、図示するところでは、ピストン４１がその外周に介装されてシリンダ４３の内周に摺接するシールリング４５を有すると共に、このシールリング４５における図中で上下方向となるピストン４１の摺動方向となる有効幅がシリンダ４３に形成の連通孔４３ａの径よりも小さくなるように設定されている。
【００５２】
それゆえ、シリンダ本体Ｌにあっては、ピストン４１がシリンダ４３内で中立位置にあるときには、シリンダ４３内の伸側油室７０および圧側油室７１が連通孔４３ａを介してリザーバ７２と連通する状態になる。
【００５３】
そして、シリンダ４３内をピストン４１が摺動する状況になると、シールリング４５が連通孔４３ａに対向し得なくなるまでピストン４１がシリンダ４３内を摺動し得ることになる。
【００５４】
そしてまた、シールリング４５が連通孔４３ａに対向し得なくなると、伸側油室７０あるいは圧側油室７１の油がリザーバ７２に流出し得なくなって、シリンダ本体Ｌが伸縮作動し得なくなり、このとき、シリンダロック状態を呈することになる。
【００５５】
ちなみに、上記の連通孔４３ａは、図２にあっては、シリンダ４３の内周に形成された環状溝４３ｂに連通するとし、このとき、ピストン４１の外周に介装のシールリング４５の有効幅に対して、この環状溝４３ｂにおける図中の上下方向たるシリンダ４３の軸方向となる有効幅の方が大きくなるように設定されてなるとしても良い。
【００５６】
これによって、上記したピストン４１がシリンダ４３内で中立位置にあるときの伸側油室７０および圧側油室７１の連通孔４３ａを介してのリザーバ７２への連通性が改善されることになる。
【００５７】
そして、連通孔４３ａを環状溝４３ｂに連通させる場合には、連通孔４３ａの径を小さく設定でき、したがって、シリンダ４３における機械的強度をいたずらに低下させないことが可能になる。
【００５８】
そしてまた、連通孔４３ａの径を小さく設定する場合には、この連通孔４３ａにオリフィス機能を具有させることが可能になり、したがって、シリンダ４３内の伸側油室７０および圧側油室７１とリザーバ室７２との間を往復する油の流速を制御することが可能になる。
【００５９】
以上のように形成されたシリンダ本体Ｌにあっては、上記したように、開閉弁Ｖを開放作動させることで、自在に伸縮作動し得る一方で、開閉弁Ｖを開放作動させないことで、ピストン４１がシリンダ４３内の連通孔４３ａ、４３ｂのある位置で、その伸縮作動を抑制し得ることになり、したがって、開閉弁Ｖの切換制御でこのシリンダ本体Ｌが連繋されるスタビライザにおけるスタビライザ機能の死活を制御できることになる。
【００６０】
つづいて、作用について説明する。車両が直進走行中に、一方の車輪に周波数の高い振動が路面から入力される場合、たとえば、車両が道路の継ぎ目や補修突起部や公共枡や段差等の小突起を乗り越える場合には、一方の供給シリンダ、たとえば、供給シリンダＣ１が収縮される。
【００６１】
そして、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の流体は圧側室Ｒ１内の圧力が高まるので管路２２を介してアキュムレータ１０Ｒおよび他方の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４および増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２内へ移動しようとするが、供給シリンダＣ１のピストン速度が速いので、他方の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４へは管路２２内の絞り弁２５により、流体の移動が著しく妨げられるので、結局供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内とアキュムレータ１０Ｒ内の流体圧力が大きく上昇し、流体は増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２内に流入することとなる。
【００６２】
すると、増幅シリンダＣ３内のフリーピストンＦ１は図１中上方へ移動し、増幅シリンダＣ３の上室Ｚ１内の流体圧力が上昇する。このとき、流体圧は増幅シリンダＣ３により増幅されている。
【００６３】
そして、この増幅シリンダＣ３の上室Ｚ１内の流体はフリーピストンＦ１によりポートＧを介して信号入力用管路３０へ移動し、この移動に伴う流体圧は、信号入力用管路３０の先に接続されている上述のロックシリンダＬの開閉弁Ｖに伝達される。
【００６４】
すると、ロックシリンダＬの開閉弁Ｖは連通ポジションＶ２に切り換わり、シリンダフリー状態となり、ロックシリンダＬが接続されたスタビライザは捩じられず、スタビライザのバネ作用がなくなり、車両は懸架バネだけに支えられることとなる。
【００６５】
したがって、この場合には結果的にバネ定数が低下するから、路面入力によるバネ下の車輪の上昇変位は大きくなるが、車両バネ上へはさほど作用しないので、車両バネ上で発生する加速度はバネ下の車輪の加速度より小さく抑えることが可能となり、車両の乗り心地が向上することとなる。
【００６６】
なお、上記状況下で供給シリンダＣ２が収縮する場合には、今度は増幅シリンダＣ４が動作してロックシリンダＬをシリンダフリー状態とするので上述と同様の作用効果が得られることになる。
【００６７】
つづいて、左右車輪に高い周波数の振動が路面から入力される場合、たとえば、車両が不整地や凹凸路を走行する場合には、一方の供給シリンダが収縮され他方の供給シリンダが伸長したり、双方の供給シリンダが収縮、または伸長したりする。
【００６８】
一方の供給シリンダが収縮され他方の供給シリンダが伸長する場合、たとえば供給シリンダＣ１が収縮され、供給シリンダＣ２が伸長する場合については、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の流体は圧側室Ｒ１内の圧力が高まるので管路２２を介してアキュムレータ１０Ｒおよび他方の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４および増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２内へ移動しようとし、他方、伸長する側の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の圧力が高まるので、伸側室Ｒ４内の流体は逆に供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１およびアキュムレータ１１Ｌおよび増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２へ移動しようとする。
【００６９】
しかしながら、この場合もピストン速度が速いので、管路２２の途中に設けた絞り弁２５の作用により、流体の移動が著しく妨げられるので、結局供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内とアキュムレータ１０Ｒ内および供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内とアキュムレータ１１Ｌ内の流体圧力が上昇し、シリンダＣ１圧側室Ｒ１内の流体は増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２内に流入することとなる。また、上述したようにアキュムレータ１０Ｒの容量は、アキュムレータ１１Ｌの容量より小さいので、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の圧力上昇が助長されて圧力は高くなり、供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の圧力上昇は抑制され圧力は低くなる。このとき、各供給シリンダＣ１、Ｃ２の圧力差によって流体は管路２２を供給シリンダＣ１または供給シリンダＣ２側へ移動することとなるが、上述のように、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の圧力上昇が助長され圧力は高くなり、供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の圧力上昇は抑制され圧力は低くなるので、流体は、供給シリンダＣ２側へ移動する傾向となる。
【００７０】
すると、上述したように、ロックシリンダＬの開閉弁Ｖは連通ポジションＶ２に切り換わり、シリンダフリー状態となり、ロックシリンダＬが接続されたスタビライザは捩じられず、スタビライザのバネ作用がなくなり、車両は懸架バネだけに支えられることとなる。
【００７１】
したがって、この場合にも結果的にバネ定数が低下するから、路面入力によるバネ下の車輪の上昇変位は大きくなるが、車両バネ上へはさほど作用しないので、車両バネ上で発生する加速度はバネ下の車輪の加速度より小さく抑えることが可能となり、車両の乗り心地が向上することとなる。
【００７２】
他方、左右輪とも同位相の路面入力、たとえば、双方の供給シリンダＣ１、Ｃ２がともに収縮する状態でも、やはり管路２１もしくは管路２２の途中に設けた絞り弁２３、２５の作用により、双方の供給シリンダＣ１、Ｃ２内の圧側室Ｒ１、Ｒ３内およびアキュムレータ１０Ｒ、１０Ｌ内の流体圧が上昇し、それに伴い、今度は双方の増幅シリンダＣ３、Ｃ４内の各下室Ｚ２、Ｚ４内に流体が移動する。
【００７３】
そして、この増幅シリンダＣ３、Ｃ４の各上室Ｚ１、Ｚ３内の流体はフリーピストンＦ１、Ｆ２の図中上昇によりポートＧを介して信号入力用管路３０へ移動し、この移動に伴う流体圧は、信号入力用管路３０の先に接続されている上述のロックシリンダＬの開閉弁Ｖに伝達され、ロックシリンダＬはシリンダフリー状態となる。
【００７４】
さらに、双方の供給シリンダＣ１、Ｃ２が伸長する場合には、各供給シリンダＣ１、Ｃ２の各伸側室Ｒ２、Ｒ４内の圧力は、各絞り弁２３、２５の作用により上昇するとともに、各アキュムレータ１１Ｒ、１１Ｌ内の圧力も上昇する。このとき、アキュムレータ１１Ｒ、１１Ｌの容量はアキュムレータ１０Ｒ、１０Ｌより大きく設定されているので、圧力上昇は抑制されている。しかも、各圧側室Ｒ１、Ｒ３内は減圧状態となっており、かつ、前記圧力の抑制効果およびアキュムレータ１０Ｒ、１０Ｌの作用により各増幅シリンダＣ３、Ｃ４のフリーピストンＦ１、Ｆ２を図中上昇しえないので、ロックシリンダＬの開閉弁Ｖに流体圧を伝達できず、開閉弁Ｖは遮断ポジションＶ１を維持し、ロックシリンダＬはシリンダロック状態となる。
【００７５】
また、一方の供給シリンダＣ１のみが伸長する場合においても、ピストン速度が速いので、伸側室Ｒ２内の圧力は高まるが、アキュムレータ１１Ｒにより圧力上昇が抑制されるとともに、絞り２３の作用、さらにアキュムレータ１０Ｌの作用により圧力上昇が抑制され増幅シリンダＣ４のフリーピストンＦ２を図中上昇し得ないので、結果的に、ロックシリンダＬはシリンダロック状態となる。すなわち、本発明のスタビライザ装置では、各供給シリンダが伸長する場合には、ロックシリンダＬに流体圧を供給することはないので、ロックシリンダＬはシリンダロック状態を維持することとなる。
【００７６】
しかし、この左右輪が路面から同位相の振動を受ける場合には、スタビライザは捩られる事はないので、結局は、スタビライザは作用しないので、乗り心地には何等影響がないこととなる。
【００７７】
また、左右輪に入力される高い周波数の振動に位相ずれがあったとしても、どちらか一方の供給シリンダが収縮すれば、シリンダフリー状態となり乗り心地を向上することができる。
【００７８】
なお、上述したようにアキュムレータ１０Ｒの容量は、アキュムレータ１１Ｌの容量より小さいので、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の圧力上昇が助長され、供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の圧力上昇は抑制され、各圧側室Ｒ１、Ｒ３の流体圧を円滑に上昇させることが可能であるから、この制御装置の応答性が向上することとなる。
【００７９】
つづいて、車輪に周波数の低い振動が路面から入力される場合、たとえば、車両が旋回状態になって車体がロールする場合には、たとえば、供給シリンダＣ１が収縮され、他方の供給シリンダＣ２が伸長する。
【００８０】
供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内の流体は圧側室Ｒ１内の圧力が高まるので管路２２を介してアキュムレータ１０Ｒおよび他方の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４および増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２内へ移動しようとし、他方、伸長する側の供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の圧力が高まるので、伸側室Ｒ４内の流体は逆に供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１およびアキュムレータ１１Ｌおよび増幅シリンダＣ３の下室Ｚ２へ移動しようとする。
【００８１】
この場合には、ピストン速度が遅いので、管路２２の途中に設けた絞り弁２５は作用せず、流体の移動が妨げられない。すると、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１内と供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４内の流体は各アキュムレータ１０Ｒ、１１Ｌに流入し、増幅シリンダＣ３内のフリーピストンＦ１を図中上昇させる流体圧には到達できず、ロックシリンダＬの開閉弁Ｖに流体圧を伝達できない。
【００８２】
したがって、ロックシリンダＬはシリンダロック状態を維持することとなり、これにより、スタビライザは捩られて、車両のロールを抑制する。
【００８３】
また、このことは一方の供給シリンダＣ１のみが収縮する状態にあっても、同様であり、結果的にロールを抑制する事ができ、また、一方の供給シリンダＣ１が伸長し、他方の供給シリンダＣ２が収縮しても、同様の結果を得ることができる。
【００８４】
なお、上述したように、左右輪が同位相の振動を受ける場合には、スタビライザは捩られる事はないので、結局は、スタビライザは作用しないので、乗り心地には何等影響がなく、また、左右輪に入力される低い周波数の振動に位相ずれがあったとしても、増幅シリンダ内のフリーピストンを上昇させる流体圧には到達できず、シリンダロック状態となりロールを抑制することができる。
【００８５】
以上により、特にロックシリンダを駆動するポンプ等の油圧源を使用しないので、装置全体の大型化が避けられるとともに、軽量化、低コスト化ができるので、車両への搭載性も向上する。
【００８６】
さらに、特にロックシリンダを駆動するポンプ等の油圧源を使用しないので、上記油圧源の大型化が避けられ、これにより、油圧源の消費出力も小さくて済み、車両の走行力不足という弊害が防止できる。
【００８７】
また、スタビライザの制御にあたりコントロールユニットやセンサ類を全く必要としないから、この点でも低コスト化が図れることとなるとともに、電波障害や外乱による誤動作の心配もない。また、車輪の振動をダイレクトに捕らえて、スタビライザの死活を制御するので、従来のようにセンサで車両の走行状態を把握してコントローラでスタビライザを制御する方法に比較して、制御の応答性を高めることが可能である。
【００８８】
なお、上述したところでは、各供給シリンダＣ１，Ｃ２をいわゆる両ロッド型のシリンダとして説明したが、アキュムレータの容量を適当なものとすることにより片ロッド型の供給シリンダを使用することもできることは無論である。
【００８９】
つぎに、第１の実施の形態の一変形例について説明する。この変形例においては、第１の実施の形態における制御装置に、図３に示すように、各増幅シリンダＣ３、Ｃ４のポートＥ、Ｈに接続される信号入力用管路２０Ｒ、２０Ｌの途中に絞り弁３２と、増幅シリンダＣ３、Ｃ４側への流体の流れを許容する逆止弁３１とを並列に設けたものである。なお、説明を簡略化するため、図３においては他の部材については第１の実施の形態と同様であるので、その記載を省略し、その詳細な説明についても省略することとする。
【００９０】
さて、その作用であるが、各増幅シリンダＣ３、Ｃ４の下室Ｚ２、Ｚ４内の圧力は、路面からの振動入力により、絶えず変化するが、これら逆止弁３１および絞り弁３２を設けたことにより、増幅シリンダＣ３、Ｃ４の各下室Ｚ２、Ｚ４に負荷される流体圧の急激な低下を緩和することが可能となる。
【００９１】
したがって、ロックシリンダＬのシリンダロック状態とシリンダフリー状態の頻繁な切換を防止することができ、スタビライザが作用しない場合と作用する場合とが頻繁に繰り返されることがないので、乗り心地が一層向上することとなる。
【００９２】
さらに、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態の形態では供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１と供給シリンダＣ２の伸側室Ｒ４とを管路２２で接続し、供給シリンダＣ１の伸側室Ｒ２と供給シリンダＣ２の圧側室Ｒ３とを管路２１で接続しているところ、第２の実施の形態は、図４に示すように、供給シリンダＣ１の圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とを管路２７Ｒで接続し、供給シリンダＣ２の圧側室Ｒ３と伸側室Ｒ４とを管路２７Ｌで接続するとともに、各管路２７Ｒ、２７Ｌの途中に絞り弁２３、２５を設け、信号入力用管路２０Ｒ、２０Ｌを接続している。すなわち、第１の実施の形態では、各管路２１、２２を各供給シリンダＣ１、Ｃ２間でたすきがけにしていたが、第２の実施の形態では各供給シリンダＣ１、Ｃ２毎に独立したものである。他の部材については第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明については省略する。
【００９３】
さて、その作用であるが、やはり第１の実施の形態と同様に、車輪に高い周波数の振動入力があった場合であって、たとえば、供給シリンダＣ１が収縮する場合には、絞り弁２３の作用により圧側室Ｒ１とアキュムレータ１０Ｒ内の圧力が上昇して、増幅シリンダＣ３のフリーピストンＦ１が図中上昇して、ロックシリンダＬをシリンダフリー状態として、スタビライザは作用せず車両の乗り心地が向上する。逆に、供給シリンダＣ１が伸長する場合には、伸側室Ｒ２内の圧力は上昇するが、アキュムレータ１１Ｒの作用により圧力上昇が抑制されるとともに、圧側室Ｒ１は減圧されているため、第１の実施の形態同様に、増幅シリンダＣ３のフリーピストンＦ１を図中上昇しえずに、ロックシリンダＬは開閉弁Ｖに流体圧が負荷されないので、シリンダロック状態となる。このことは、他方の供給シリンダＣ２が収縮および伸長した場合にも同様である。
【００９４】
逆に、車輪に低い周波数の振動入力があった場合であって、たとえば、供給シリンダＣ１が収縮する場合には、絞り弁２３は作用せず、圧側室Ｒ１内の圧力は上昇するが、アキュムレータ１０Ｒの作用により圧力上昇が抑制されるとともに、伸側室Ｒ２は減圧されているため、第１の実施の形態同様に、増幅シリンダＣ３のフリーピストンＦ１を図中上昇しえずに、ロックシリンダＬは開閉弁Ｖに流体圧が負荷されないので、シリンダロック状態となる。逆に、供給シリンダＣ１が伸長する場合には、伸側室Ｒ２内の圧力は上昇するが、アキュムレータ１１Ｒの作用により圧力上昇が抑制されるとともに、圧側室Ｒ１は減圧されているため、第１の実施の形態同様に、増幅シリンダＣ３のフリーピストンＦ１を図中上昇しえずに、ロックシリンダＬは開閉弁Ｖに流体圧が負荷されないので、シリンダロック状態となる。このことは、他方の供給シリンダＣ２が収縮および伸長した場合にも同様である。
【００９５】
すなわち、車輪に高い周波数の振動入力があった場合、たとえば、車両が道路の継ぎ目や補修突起部や公共枡や段差等の小突起を乗り越える場合や車両が不整地や凹凸路を走行する場合に、スタビライザが作用しないことになり、車両の乗り心地が向上することとなる。
【００９６】
反対に、車輪に低い周波数の振動入力があった場合、たとえば、車両が旋回状態の場合に、スタビライザが作用して、車両におけるロールを抑制する事ができる。
【００９７】
したがって、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、各供給シリンダは車軸と車体との間に介装されるものであるから、第１の実施の形態では各管路が比較的長くなってしまうが、本実施の形態では各供給シリンダ間を管路で接続する必要がないので、さらに車両への搭載性が向上するとともに、更なる低コスト化が図れることとなる。なお、各供給シリンダＣ１，Ｃ２をいわゆる両ロッド型のシリンダとして説明したが、アキュムレータの容量を適当なものとすることにより片ロッド型の供給シリンダを使用してもよいことは第１の実施の形態と同様である。
【００９８】
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。
【００９９】
【発明の効果】
各請求項によれば、この制御装置によれば、ロールの抑制効果および不整路での車両の乗り心地を従来と同様に確保することに加え、特に車両が道路の継ぎ目や補修突起部や公共枡や段差等の小突起を乗り越える場合などの車両の乗り心地を向上することができる。
【０１００】
また、特にロックシリンダを駆動するポンプ等の油圧源を使用しないので、装置全体の大型化が避けられるとともに、軽量化、低コスト化ができるので、車両への搭載性も向上する。
【０１０１】
さらに、特にロックシリンダを駆動するポンプ等の油圧源を使用しないので、上記油圧源の大型化が避けられ、これにより、油圧源の消費出力も小さくて済み、車両の走行力不足という弊害が防止できる。
【０１０２】
そして、さらに、スタビライザの制御にあたりコントロールユニットやセンサ類を全く必要としないから、この点でも低コスト化が図れることとなるとともに、電波障害や外乱による誤動作の心配もない。また、車輪の振動をダイレクトに捕らえて、スタビライザの死活を制御するので、従来のようにセンサで車両の走行状態を把握してコントローラでスタビライザを制御する方法に比較して、制御の応答性を高めることが可能である。
【０１０３】
請求項２の発明によれば、各供給シリンダ間を管路で接続する必要がないので、さらに車両への搭載性が向上するとともに、更なる低コスト化が図れることとなる。
【０１０４】
請求項３の発明によれば、流体圧を増幅できるので、スタビライザの死活もしくはロックシリンダのシリンダロック状態とシリンダフリー状態とを切換制御する制御装置の応答性が向上する。
【０１０５】
請求項４の発明によれば、各供給シリンダの伸側室側に設けたアキュムレータの容量より各供給シリンダの圧側室側の管路に設けたアキュムレータの容量が小さいので、供給シリンダの圧側室内の圧力上昇が助長され、供給シリンダの伸側室内の圧力上昇は抑制され、各圧側室の流体圧を円滑に上昇させることが可能であるから、この制御装置の応答性が向上することとなる。
【０１０６】
請求項５の発明によれば、ロックシリンダのシリンダロック状態とシリンダフリー状態の頻繁な切換を防止することができ、スタビライザが作用しない場合と作用する場合とが頻繁に繰り返されることがないので、乗り心地が一層向上することとなる。
【０１０７】
請求項６の発明によれば、ロック機構をもシリンダ本体内に収め、外部からの信号の入力でロックシリンダのシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換可能であるから、以下の効果が得られる。
【０１０８】
シリンダ本体にロック機構を抱かせるようにして一体に形成する場合に比較して、シリンダ本体における外径をいたずらに大きくしなくて済み、車両への搭載性を低下させない。
【０１０９】
そして、さらに、ピストンロッド駆動用の複数の油圧配管を必要としないので、従来に比してコストが低下し、重量も軽くなる。
【０１１０】
請求項７および８の発明によれば、不整地やウネリ路などに対応して、スタビライザの機能を調節することが可能であるので、車両の乗り心地を改善し、車両におけるロールの抑制が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態におけるロックシリンダの制御装置を示す略示縦断面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態におけるロックシリンダを示す概略縦断面図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態の変形例におけるロックシリンダの制御装置の信号入力管路内に逆止弁と絞り弁とを並列に設けたものである。
【図４】この発明の第２の実施の形態におけるロックシリンダの制御装置を示す略示縦断面図である。
【図５】従来のスタビライザ機能制御装置の概略図である。
【符号の説明】
１、５、２８、２９、４３ シリンダ
２、６、４１ ピストン
３、７、４２ ピストンロッド
１０Ｒ、１０Ｌ、１１Ｒ、１１Ｌ アキュムレータ
２０Ｒ、２０Ｌ、３０ 信号入力用管路
２１、２２、２７Ｒ、２７Ｌ 管路
２３、２５、３２ 絞り弁
３１ 逆止弁
３５ 外筒
３６ 中間筒
３９ 第２の逆止弁
４３ａ 連通孔
４６ 第１の逆止弁
７０ 伸側油室
７１ 圧側油室
７３、Ｒ リザーバ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｊ ポート
Ｃ１、Ｃ２ 供給シリンダ
Ｃ３、Ｃ４ 増幅シリンダ
Ｆ１、Ｆ２ フリーピストン
Ｌ ロックシリンダ
Ｒ１、Ｒ３ 圧側室
Ｒ２、Ｒ４ 伸側室
Ｖ 開閉弁
Ｚ１、Ｚ３ 上室
Ｚ２、Ｚ４ 下室

Claims (8)

1. 信号の入力によりシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換可能なロックシリンダを制御するロックシリンダの制御装置において、信号が流体圧であって、制御装置は、ロックシリンダに流体圧を供給する一対の供給シリンダと、一方の供給シリンダの圧側室を他方の供給シリンダの伸側室に接続する管路と、一方の供給シリンダの伸側室を他方の供給シリンダの圧側室に接続する管路と、各管路の途中に設けた絞り弁と、各管路の途中であって絞り弁より各圧側室側または圧側室に接続した一対のアキュムレータと、各管路の途中であって絞り弁より伸側室側または伸側室に接続した一対のアキュムレータとを有してなり、各管路の途中であって上記絞り弁より各供給シリンダの圧側室側の位置にそれぞれ信号入力用管路を設けたことを特徴とするロックシリンダの制御装置。
2. 信号の入力によりシリンダロック状態とシリンダフリー状態とに切換可能なロックシリンダを制御するロックシリンダの制御装置において、信号が流体圧であって、制御装置は、ロックシリンダに流体圧を供給する一対の供給シリンダと、一方の供給シリンダの圧側室と伸側室を接続する管路と、他方の供給シリンダの圧側室と圧側室を接続する管路と、各管路の途中に設けた絞り弁と、各管路の途中であって絞り弁より各圧側室側または圧側室に接続した一対のアキュムレータと、各管路の途中であって絞り弁より伸側室側または伸側室に接続した一対のアキュムレータとを有してなり、各管路の途中であって上記絞り弁より各供給シリンダの圧側室側の位置にそれぞれ信号入力用管路を設けたことを特徴とするロックシリンダの制御装置。
3. 各信号入力用管路の途中に増幅シリンダを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のロックシリンダの制御装置。
4. 各供給シリンダの伸側室側に設けたアキュムレータの容量より各供給シリンダの圧側室側の管路に設けたアキュムレータの容量が小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロックシリンダの制御装置。
5. 増幅シリンダと管路とを結ぶ信号入力用管路に管路側から増幅シリンダ側への流体の流れのみを許容する逆止弁と絞りとを並列に設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のロックシリンダの制御装置。
6. ロックシリンダがシリンダ本体と、シリンダ本体を伸縮制御するロック機構とからなり、シリンダ本体はシリンダと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、シリンダ内にピストンで区画された伸側油室及び圧側油室と、シリンダに形成されてピストンを介して上記伸側油室と圧側油室とに選択的に開閉される連通孔とを有し、ロック機構は供給される流体圧により上記伸側油室と圧側油室とを連通または遮断を可能とする開閉弁と、上記連通孔に接続されたリザーバと、リザーバと上記伸側油室との間及びリザーバと圧側油室との間にそれぞれ設けられてリザーバからの作動油のみの流れを許容する第１、第２の逆止弁とを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のロックシリンダの制御装置。
7. ロックシリンダの一端が車両のバネ下部材に連結されると共に、他端が車両のスタビライザに連結されている請求項１から６のいずれかに記載のロックシリンダの制御装置。
8. 請求項１から６のいずれかに記載のロックシリンダ制御装置が接続されたロックシリンダの一端を車両のバネ下部材に連結し、他端を車両のスタビライザに連結してなるスタビライザ機能制御装置。

Images