JPH0221041A - 油空圧サスペンション用アキュームレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 末完１１は、車輌用油空圧サスペンションにおけるアク
チュエータに付設するフリーピストンを備えたアキュー
ムレータに関する。

〔従来の技術〕

周知の如く、車輌用油空圧サスペンションシステムにお
けるガススプリング構造では、容器中に封入した高圧ガ
スの作動油への含浸を防止するために、これ等ガス圧室
と油圧室とを分離する必要かある。

そこで、従来、そのための分離手段として、ゴム膜によ
る方式（ブラダタイプ）、金属膜による方式（ベローズ
タイプ）及びフリーピストンによる方式（フリーピスト
ンタイプ）が知られている。

即ち、これ等手段が、ブラダタイプにあっては、主にガ
ス圧室を囲むように形成したゴム膜を油圧室に臨ませて
、これ等の間を分離し、方、ベローズタイプでは、内部
をガス室又は油室に形成する金属ベローズを他方の圧力
室内に臨ませて分離壁を構成し、更に、フリーピストン
タイプでは、シリンダ中の油圧室とガス圧室とをフリー
ピストンで分離し、該ピストンをこれ等両室間に亙って
摺動可能に構成してなるものである。

（発明か解決しようとする課’ＸＪ） ところで、油空圧サスペンションにおけるガススプリン
グ構造体として適用されるアキュームレータに求められ
る性能は、先ず、ガス圧室のガスが外部（油中含浸を含
む）に洩れないことであり、かつ、スプリングとしての
作動抵抗（フリクション）が小さいことであり、加えて
半永久的な耐久性が望まれる。

そこで、かかる性能が要求される前記アキュームレータ
における隔膜分離手段として、前述の各種タイプを検討
するに、ブラダタイプでは作動抵抗並びに耐久性におい
て優れているが、隔壁ゴムの表面積に比例するガス透過
量の性質から、ガス室を囲む程度に広い表面積を有すこ
の種タイプのガス洩れによる性能劣化が懸念される。

加えて、このブラダタイプは、ガス圧室の体積変化が大
きい構造の場合（使用圧力範囲が広域に及ぶ場合）には
、ゴム膜の変化が大きく且つ頻繁に作動するために耐久
性を保つ上で好ましくない。

そして、ベローズタイプによれば、ガス洩れ防ＩＦ並び
に作動抵抗特性において優れている反面、耐久性におい
て劣る。ｔｔｐち、金属ベローズの疲労破壊が懸念され
る。

これに対して、フリーピストンタイプでは。

耐久性において極めて優れており、しかも、ガス洩れ防
止において前記ベローズタイプよりも劣るがブラダタイ
プに比べてより優れていて、この二点において最も合理
的ではあるが、何分にもＭＭ＞体であるピストンの用量
が虫いために作動抵抗が大きくて圧力変化に対する応答
性が悪い。

そこで、本発明は、アキュームレータにおける油空圧両
室の隔壁分離手段として採用する装置構成において、荊
述のフリーピストンタイプの特徴を充分に発揮させなが
らその応答性劣化を解消して、車輌用サスペンションに
おける加振動作に対する速やかな応答と円滑な作動とを
期待出来る装置の開発を目的とする。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明では、アキュ
ームレータ付きアクチュエータへの作動油を制御弁によ
り給排制御するよう１になした油空圧すスベンジ目ンに
おいて、前記アキュームレータの内周壁に沿って摺動す
るフリーピストンの内部に、該ピストン両側の油圧室と
空圧室とを仕切る弾性膜を設けてなる油空圧サスペンシ
ョン用アキュームレータを提案する。

（作　用） フリーピストン内部に設けた弾性膜は、油圧室とガス圧
室との間の隔膜となって、これ等を分離し、両室の室圧
が平衡状態にあるとき、膜面が波状に変形するなどして
弛んでおり、この状態から油圧室の室圧が微妙に変化す
ると、この圧力変動に応答して、該膜面がガス圧室側又
は油圧室側に膨出する。

これに対して、油圧室の圧室の大きな変化は該フリーピ
ストンの移動によって吸収され、常に両室間の室圧が平
衡する位置に占位する向きの修正作用が該ピストンに礪
いている。

そこで、前記弾性膜が油圧室の室圧変化にすばやく応答
して該油圧室の容積変化分を吸収して、この微少変化域
てのフリーピストンの動作を省略するように作用する。

（実施例） 次に１本発明の好ましい実施例について添附図面を参照
して説明する。

第１図は本発明における油室圧サスペンションシステム
の構成図で、各車輪２．２・・・に対する個々のサスペ
ンション・アクチュエータｌには、車体３側に設けたオ
イルポンプ４から供給路５．制御弁６及びピストンロッ
ト１ａの中空路に至る給排路７を通して高圧の作動油が
供給され、また、前記制御弁６の切換動作で該アクチュ
エータ１及び給排路７中の作動油が戻り路８を通ってタ
ンク９に戻されるように構成しである。

更に、肩記給排路７のアクチュエータ側基部にアキュー
ムレータＩＯが接続しである。

そして、このアキュームレータ１０は、ｍ２図に示す如
く、先端閉鎖のシリンダ筺体１１の開口端に、前記給排
路７を経てアクチュエータ１に接続する流入排出口１２
を有し且つ該口１２と連通する内部に減衰力バルブ１３
を組付けたキャップ体１４を゛嵌着せしめると共に、該
筺体１１内をフリーピストン１５によって前記キャップ
体１４側の油圧室１６と閉鎖端側のガス圧室１７どに区
分しである。

しかも、該フリーピストン１５は外周オイルシール１８
によってシリンダ筐体ｔｉの内周に密接摺動自在である
と共に、ピストン本体１５ａにカシメ付けした冠体１５
ｂによって形成される中空部を、先の冠体ｔｓｂのカシ
メ付けに際して周縁な該冠体ｔｓｂと前記本体１５ａの
段部との間に挟持した弾性ｖ１９によって、フリーピス
トン内油室１６ａと同ガス室１７ａとに仕切っである。

そして、該ピストン本体１５ａには前記油圧室１６とフ
リーピストン内袖室１５ａとを連通ずる作動油流通ボー
ト２０を設け、他方、冠体ＩＳｂには前記ガス圧室１７
とフリーピストン内ガス室１７ａとを連通ずる通気孔２
１が設けである。

また、前記弾性膜１９における中央部分の両面に破損防
止プレート２２を夫々配置する一方、前記ボート２０及
び通気孔２１の各ピストン中空部側の段落口縁に衝撃吸
収用クツション２３を夫々配置して、前記弾性！！ｉ１
９の変形による前記プレート２２の前記両日縁当接に際
しての衝撃吸収並びに衝ｆｌ　ＢＹの発生を防ぐように
なしである。

その他、２４はピストン筺体１１の閉鎖端に設けたガス
封入孔を示す。

このような４ｓ成からなる実施例によれば、車輌のエン
ジン始動により駆動されるオイルポンプ４の作動で、ア
クチュエータｌに標準車高を保つに必要な反発力が発生
するまで、制御弁６の操作により給排路７を通して作動
油が該アクチュエータｌに送り込まれる。

これによって、アキュームレータＩＯにも前記作動油の
一部が流入排出口１２を通してその油圧室１６に送り込
まれるが、このときの前記反発力を得るための作動油圧
とガス圧室１７の室圧との釣り合いで、フリーピストン
Ｉ５が例えば第２図示の位置に占位する状況にある。

そこで、このような状況下での通常の直進走行時ては、
路面からの振動入力に応じてアクチュエータ１のピスト
ンロッド１ａが伸縮動作して振動を吸収しているか、こ
のときの前記ロッドｌａの伸縮ストロークは略１０数寓
■程度であり、このロッド伸縮によるアクチュエータ１
の内容積変化（ストローク量ｘロット受圧面積）即ち、
アキュームレータｌＯにおける作動油の給排量を想定し
て中空部（プラグ室）の容積を決められたフリーピスト
ン１５は、１彼ロツド１ａの吸振動作に応じてその弾性
膜１９か第２図上鎖線図示の両側位置に向けて変形して
、フリーピストン内油室１６ａ又は同ガス室１７ｆ１の
占有容積を変えることで、このときの作動油の給排量を
吸収することが出来るので、殆ど動かない状態にある。

これに対して、車輌用量が変化したとき（ａ截重量変化
）または走行中における車体に対する外力が変化したと
き（コーナリング、ブレーキング等による外力変化）な
どの比較的大きな十輪受は荷重変化で、アキュームレー
タ１０におけるガス圧室１７の室圧がそのときのアクチ
ュエータｌの反発力と釣り合うまで２該ガス室１７が圧
縮又は膨張する。

即ち、フリーピストン１５が第３図上実線図示位ｌ（圧
縮）又は同鎖線ＩＡ示位置（膨張）のごとく移動する。

また、このフリーピストン１５の前記移動の向きが切り
換るときに、該ピストン１５に作動抵抗か生じる。

従ワて、油圧室１６とガス圧室１７との間に前記作動抵
抗に基づいて比較的小さい（通常１気圧以下）の差圧が
発生するので、これを吸収するように弾性膜１９が前記
ＮＳ２図示の場合と同様に変形動作する。

しかし、該弾性膜１９自体の動作にも幾分の変形抵抗（
フリーピストン１５の作動抵抗よりも充分に小さい）が
あるために、該弾性膜１９がフレーピストン中空部の一
方の内壁に当接する時期には、フリ−ピストン１５自体
が移動を始めており、従って、アキュームレータ性能と
して、前配弁性Ｗｉ１９の動作による速やかな応答性と
フリーピストン１５の前記始動による円滑な作動性とが
期待出来る。

（発明の効果） このように、本発明アキュームレータによれば、油圧室
と空圧室とを区分するフリーピストンにこれ等両室間を
仕切る弾性膜からなるブラダを設けたので、 Ｉ）車輌の通常走行時におけるサスベンジＨン・アクチ
ュエータ作動による油圧変動の多くを前記弾性膜の変形
動作で吸収することが出来るので、フリーピストンタイ
プにおける欠点のフリクション劣化をブラダタイプと同
程度に向」ユさせることが出来る。

２）弾性膜の表面積を従来のブラダタイプのそれよりも
極めて小さくすることが可能なので、該面からのガス透
過量を従来のブラダタイプよりも弄常に少なくすること
が出来る。

３）車体の姿勢制御等のアクチュエータの大きな作動に
対してはフリーピストンが動作して対処するので、弾性
膜は走行中の振動入力に対応する程度の小さい膜間差圧
（通常１気圧以下）で応動するので、該膜の耐久性が損
なわれる慣れが極めて小さい。

４）　一般のフリーピストンタイプにおけるガス洩れ輩
はその摺動距離に比例するが１本発明アキュームレータ
によれば、前記通常走行時のバネ下からの振動入力に対
して、その多くをピストンを移動動作させることなく単
なる弾性膜の変形で吸収出来るので、フリーピストンの
摺動距離が総合的に短くなり、これによって、ガス圧保
持が従来のフリーピストンタイプよりも優れている。

５）加えて、弾性膜によるブラダ構成でのフリクション
対応下のフリーピストンは、フリクション劣化を左程気
遣う必要がないことから、外周シールを用いて密封性に
優れた構成を採用することが出来る。

叙上記値の如く、本発明アキュームレータは重油の隔壁
分離手段としてフリーピストンタイプとブラダタイプと
の夫々の欠点を補いそれ等の長所を充分に発揮させた装
置構成からなり、その効果が実用に供して極めて顕著な
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明アキュームレータを備えた車輌用サスペ
ンションの構成図、第２図は本発明アキュームレータの
一実施例を示す縦断面図、第３図は同じく本発明アキュ
ームレータの作動状態を示す縦断面図である。 ｌ・・・アクチュエータ ｌＯ・・・アキュームレータ １１・・・シリンダ筐体 １５・・・フリーピストン １６−＝油圧室 １７−・・ガス圧室 １９−・・弾性膜 第１図 ’：’　＋’：、”１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アキュームレータ付きアクチュエータへの作動油を制
   御弁により給排制御するようになした油空圧サスペンシ
   ョンにおいて、前記アキュームレータの内周壁に沿って
   摺動するフリーピストンの内部に、該ピストン両側の油
   圧室と空圧室とを仕切る弾性膜を設けてなることを特徴
   とする油空圧サスペンション用アキュームレータ