JPH023057B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用油圧緩衝器に関する。

従来、走行地面より受ける衝撃力を吸収するた
めの懸架スプリングや封入エアーのバネ特性を、
運転条件や運転者の好み等に合わせて可変にでき
るようにした車両用緩衝器としては、例えば、実
開昭56−120488号公報にて本出願人よりすでに提
案されている。

これは第１図に示すように、図示しないピスト
ンが摺動するシリンダ１（内シリンダ２、外シリ
ンダ３）の内部に油室Ｂ，Ｃと、図示しないガス
室を有するとともに、シリンダ２，３の間に緩衝
用のスプリング４が配設された緩衝器において、
外部からの制御油圧に応動する調整ピストン５
を、前記スプリング４の一方のスプリングシート
としてシリンダ２と３との間に内装し、この調整
ピストン５のストロークに応じてスプリング４の
初期荷重を変化させると同時にガス室容積を変化
させるようにしたものである。つまり、調整ピス
トン５の下部室６に圧油を送り込んで押上げるこ
とにより、スプリング４の初期荷重を高め、同時
にガス室の容積を、下部室６に送り込んだ圧油の
量は相当する分だけ圧縮してエアバネ特性を高め
るのである。

ところで、ガス室容積変化にもとづくバネ定数
の変化は、乗心地や操安性を左右するし、スプリ
ング４の初期荷重は吸収エネルギの確保や車体姿
勢の保持（車高調整）のために重量な関わりをも
つ。

しかしこの装置では、調整ピストン５のストロ
ークにより、ガス室容積とスプリングの初期荷重
が同時に変化してしまうため、それぞれを最適に
設定することはできず、一方を満足させると、他
方が最適値からずれてくるという問題があつた。

本発明はこのような問題を解決するためになさ
れたもので、ガス室容積とスプリングの初期荷重
をそれぞれ独立的に調整可能として、乗心地や操
安性の向上と車高の調整を自由に行えるようにし
た緩衝器を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

第２図に示すように、本発明は緩衝器本体１０
と、調整シリンダ３０と、これらを接続する配管
３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ、ソレノイド遮
断弁３４Ａ，３４Ｂなどから大略構成される。

緩衝器本体１０は第３図をも参照して説明する
と、１１は外シリンダ、１２は内シリンダ、１３
はベースバルブ、１４はピストンロツド１５に固
定したピストンで、ピストン１４は内シリンダ１
２の内部を上下の油室ＡおよびＢに画成する。

１６は外シリンダ１１の外周に摺接するアウタ
ーチユーブで、両者により内シリンダ１２とピス
トンロツド１５との間に、ガス室Ｅと油室Ｃとが
形成され油室ＣとＢとは、ベースバルブ１３及び
ポート１７を介して連通される。

１８は内シリンダ１２の下部外周に固定された
ガイドチユーブで、これと外シリンダ１１との間
には、環状の調整ピストン１９が摺動自在に収装
される。

２０は懸架スプリングであつて、アウターチユ
ーブ１６の上端と調整ピストン１９との間におい
て、内シリンダ１２の外周と外シリンダ１１の内
周間に介装され、アウターチユーブ１６を伸長方
向に付勢する。

２１は内シリンダ１２をアンダブラケツト２２
に固定したエンドボルトであつて、アンダブラケ
ツト２２との間に画成した連通油室２３を、ベー
スバルブ１３の下部に画成した連通油室２４に連
通する通路２５が形成される。また、２６は調整
ピストン１９の下方に画成された反力油室で、圧
油を送り込むことにより調整ピストン１９を上昇
させる。

２７Ａ，２７Ｂはコネクタであつて、それぞれ
アンダブラケツト２２に設けられた通路２８Ａ，
２８Ｂを介して、前記油室２６，２３に連通す
る。なお、２９は調整ピストン１９の上昇を制限
するためにガイドチユーブ１８に設けられたリリ
ーフポートで、それ以上に圧油を送り込んでも、
リリーフポート２９から油を逃がすことにより、
ストロークを規制する。

調整シリンダ３０はその詳細を第４図に示すよ
うに、段付状のシリンダハウジング３１に、大径
Ｄの大径ピストン３２Ａと小径ｄの小径ピストン
３２Ｂが一体に形成されたピストン３２を摺動自
由に収装し、さらに、フイルタ３３、ポンプＰ、
モータＭ、ソレノイド遮断弁３４Ａ，３４Ｂが一
体に組付けてある。なお、３５は小径ピストン３
２Ｂから外部に突出させたロツド３６の端部に設
けたコンタクトピースであつて、シリンダハウジ
ング３１に固設した複数個のガス室容積調整位置
検出スイツチ３７に接触する。

そして第２図に示すように、緩衝器本体１０の
油室２６と２３は、途中に油室２６側へ送油する
ポンプ（トロコイドポンプ）Ｐを介装した往側と
戻側管路３８Ａと３８Ｂにより連通され、往側管
路３８Ａにはソレノイド遮断弁３４Ａが、戻側管
路３８Ｂにはオイルフイルタ３３が介装される。

また、調整シリンダ３０の大径ピストン３２Ａ
のシリンダ室３１Ａは、戻側管路３８ｂの途中か
ら分岐する配管３９Ａに接続される一方、小径ピ
ストン３２Ｂのシリンダ室３１Ｂは、ソレノイド
遮断弁３４Ｂを介して往側管路３８Ａのソレノイ
ド遮断弁３４ＡとポンプＰの吐出ポートとの間に
管路３９により接続される。

上記ソレノイド遮断弁３４Ａ及びポンプＰ（モ
ータＭ）は、図示しない車体のレベリングセンサ
により、ソレノイド遮断弁３４Ｂは、ガス容積調
整位置検出スイツチ３７により、それぞれ通電が
制御される。

次に作用について説明する。

ソレノイド遮断弁３４Ａ，３４Ｂは、常時は閉
じているが、積載荷重増大時など車高が低くなる
と図示しないレベリングセンサの出力にもとづい
て、ソレノイド遮断弁３４Ａが開くとともに、モ
ータＭが回転しポンプを駆動する。すると、下部
油室Ｃの油は、ポート１７、油室２４、通路２
５、油室２３から戻側管路３８Ｂを介してポンプ
Ｐに吸引され、その吐出油が往側管路３８Ａから
反力油室２６に押し込まれ、調整ピストン１９を
上昇させて懸架スプリング２０の初期荷重を大き
くし、その結果、懸架スプリング２０を介して車
体を持ち上げ車高を高する。

この場合、油は調整ピストン１９の上側油圧Ｃ
から、下側の反力油室２６に移つただけで、油の
総量は変らず、従つて液面は不変でガス室Ｅの容
積に変化は生じない。

このことは、第５図に示すように、ガス室分担
荷重F_Aを一定として、懸架スプリング２０の初
期撓みｌを変えて、スプリング分担荷重F_Sのみを
変えたことになり、トータルとしてのバネ荷重
は、からへと大きくなるが、バネ定数は変化
しない。そして車高が標準に復帰すると、レベリ
ングセンサにより、ソレノイド遮断弁３４Ａが閉
じるとともに、モータＭの回転も停止し、作動油
の逆流を防いでその状態に保持する。

逆に車高が標準より高くなると、レベリングセ
ンサの出力により、モータＭは回転させずにソレ
ノイド遮断弁３４Ａを開く。すると反力油室２６
の油は車体重量により懸架スプリング２０を介し
て降下する調整ピストン１９に押圧され、往側管
路３８ａより逆流してポンプＰをモータリングさ
せつつ、戻側管路３８ｂから油室２３を経て下部
油室Ｃを流入するため、調整ピストン１９の降下
分に対応して車高が低くなる。車高が標準に達す
ると、レベリングセンサにより、ソレノイド遮断
弁３４Ａが閉じられ、作動油の流れを遮断してそ
の状態を保持する。

なお、ソレノイド遮断弁３４Ａは、レベリング
センサの出力にもとづいて制御し、車高を自動的
に標準高に調整する例を説明したが、運転者の意
志によりソレノイド遮断弁３４Ａ並びにポンプＰ
の作動を制御し、車高を自由に変えることもでき
る。

次にガス室Ｅの容積を変化させてバネ定数を調
整、例えばバネ定数を高めるには、図示しない制
御手段からの信号で、ソレノイド遮断弁３４Ｂの
みを開くとともに、モータＭを回転させる。する
と遮断弁３４Ｂが閉じているので、調整シリンダ
３０の大径ピストン３２Ａ側のシリンダ室３１Ａ
の油の一部がポンプＰに吸引され、ソレノイド遮
断弁３４Ｂを経て小径ピストン３２Ｂのシリンダ
室３１ｂに押し込まれ、ピストン３２を図中左方
へ移動させる。ところでピストン３２の移動量を
δとすると、ピストン３２の左行により調整シリ
ンダ３０のシリンダ室３１ａから押し出される油
量はδπD²／４、シリンダ室３１ｂに送り込まれ
る油量はδπd²／４である。したがつてその差、
δπ（D²−d²）／４の油は、通路３９Ａ、戻側通路
３８Ｂから油室２３を経て下部油室Ｃに入り、こ
れにより液面を上昇させて、ガス室Ｅの容積を、
δπ（D²−d²）／４だけ小さくさせる。これによ
り、ガス室Ｅのバネ定数は第６図に示すように、
からへと大きくなるのである。

なお、このとき懸架スプリング２０の初期荷重
は、調整ピストン１９が変位しないので、ほとん
ど変わらない（ガス室Ｅによるバネ定数が増大し
たことにより、若干、スプリング２０の荷重は減
少する）。

上述のガス室容積の縮小（バネ定数の増大）度
合は、ピストン３２の移動に応じて行われ、した
がつてピストン３２と一体のロツド３６を介して
作動（ON、OFF）するガス室容積調整位置検出
スイツチ３７により検出できるので、任意に設定
することができる。

また、バネ定数を小さくするためガス室容積を
拡大するには、ソレノイド遮断弁３４Ｂのみを開
く。すると、油室Ｃの油はガス圧に押されて、連
通油室２３、通路３８Ｂ、通路３９Ａを経て調整
シリンダ３０の大径ピストン３２Ａを押圧する。
このとき小径ピストン３２Ｂにも、ほぼ同程度の
圧力がかかるが、その受圧面積差によりピストン
３２は右方に移動させられ、調整シリンダ３０の
小径ピストン３２Ｂ側の油は、ポンプＰをモータ
リングさせつつ排出される。この場合も、前記と
同様に、ピストン３２の移動によりシリンダ室３
１ａと３１ｂとの容積差分の油が、下部油室Ｃか
ら流出してシリンダ室３１ａに流れ込み、この結
果、ガス室Ｅの容積が拡大してバネ定数が低下す
る。そして、ガス室容積の拡大度合は前述と同様
にピストン３２の変位量に対応するので、ガス室
容積調整位置検出スイツチ３７により確認でき
る。

以上説明したように本発明によれば、調整シリ
ンダの大小径ピストンの移動体積の差分の作動油
を下部油室に送り込んだり排出したりして油面を
上昇、下降させ、また、下部油室の作動油を調整
ピストン下方の油室にそつくり移動させて液面を
変化させずに調整ピストンを上昇させることがで
き、ガス室容積変化によるバネ定数とスプリング
の初期荷重は相互に独立して調整可能となり、そ
の結果、乗心地や操安性の改善と車高の調整を自
由に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の要部を示す縦断面図であ
る。第２図は本発明の実施例を示す概略構成図、
第３図は緩衝器本体の縦断面図、第４図Ａは第２
図の調整シリンダの断面図、第４図Ｂは第４図Ａ
のＡ矢視図、第５図および第６図はそれぞれスプ
リングの初期荷重調整時およびガス室容積調整時
の特性図である。 １０……緩衝器本体、１１……外シリンダ、１
２……内シリンダ、１７……ポート、１９……調
整ピストン、２０……懸架スプリング、２３，２
４……連通油室、２６……反力油室、３０……調
整シリンダ、３２Ａ……大径ピストン、３２Ｂ…
…小径ピストン、３４Ａ，３４Ｂ……ソレノイド
遮断弁、３７……ガス室容積調整位置検出スイツ
チ、３８Ａ，３８Ｂ……管路、Ｐ……ポンプ、Ｍ
……モータ、Ａ，Ｂ，Ｃ……油室、Ｅ……ガス
室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に伸縮するアウターチユーブとシリンダの
   内部に油室とガス室を画成するとともに、アウタ
   ーチユーブとシリンダとの間に緩衝用のスプリン
   グを介装し、このスプリングの一端を支持する調
   整ピストンをシリンダに収装しその下方に密閉さ
   れた反力油室を画成した緩衝器本体と、受圧面積
   の異る大径ピストンと小径ピストンとが一体とな
   つたピストンを収装した調整シリンダと、第１お
   よび第２の遮断弁とを備え、前記緩衝器本体の油
   室と調整ピストン下方の反力油室を連通する管路
   にポンプを介装するとともに、ポンプ吐出側と反
   力油室の間に第１の遮断弁を介装し、調整シリン
   ダの大径ピストンのシリンダ室を前記油室とポン
   プ吸込側との間に接続する一方、小径ピストンの
   シリンダ室を第２の遮断弁を介して第１の遮断弁
   とポンプとの間に接続したことを特徴とする油圧
   緩衝器。