JPH0361741A - サスペンション用油圧シリンダ - 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） 本発明は、姿勢制御手段を兼ねたアクティブサスペンシ
ョンシステムに採用して好適の油圧シリンダに関する。

（従来の技術） を輌の姿勢制御が中休の静＋ｈ荷重の変化に加えて車輌
の走行状況に応じて、アクティブに行われると、該車輌
の乗り心地か更に改スされると共に操縦安定性が向上す
る。

それ故、近年では、車輌の姿勢制御は、該車輌の懸架系
としてのアクティブサスペンションシステムて突杆する
のか効果的であると注［１されている。

ところで、この種アクティブサスペンションシステムへ
の利用に最適な姿勢制御手段としては、従来から、例え
ば、第３図に示すようた構造のものが提案されている。

即ち、この種姿勢制御装置は、サスペンション機構■と
油圧給排機構■とからなり、油ＪＥ給徘ｌｉ１構■での
油圧制御てサスペンション機構【か伸縮制御されるよう
に形成されている。

そして、このサスペンシコン機構■は、Ｉ江輌の四輪各
部において上端が車体Ｂ側に、下端か車輌Ａ側たるサス
ペンションアームＡ、に夫々連結される油圧シリンダｌ
をイｉしている。

それ故、この油圧シリンダｌが伸縮制御されることて車
輌の四輪各部における車高がｊｌ整され、総体的に車輌
の姿勢が制御される。

因に、油圧シリンダ１には、車体Ｂ側からの荷重を支え
る懸架スブリンヅ２が被設されており、更にその油圧回
路系には、該油圧シリンダｌの伸縮時に所定のＭ衰作用
をする絞り３と所定のガスばね効果を発揮するガスはね
４とが接続されている。

・方、このようなサスペンシコン機構Ｉに接続される油
圧給排機構■としては、未だ確定的なものは提案されて
いないが、少なくとも制御升目と油圧［１２及びタンク
１コとを有ルており、制御弁ｉｔの選択された作動で油
圧源１２からの油井を油圧シリンダｌに供給するか、又
は、油圧シリンダ１内の油圧をタンク１３に解放する他
、シリンダ油圧を保持する中立状態を採るような構成が
採られている。

即ち、重体Ｂに設置したセンサ５からの状況信号を受け
るコントローラＣは、これＴ信号により演算された目標
とする圧力と、圧力センサ１４により検知される実Ｄ％
のシリング容室とか、常に・致するように作動するフィ
ードパ・ンクルーブ機構で構成されている。従って、こ
のフィードバック電流に甚く制御電流ｉを受ける制御弁
１１は、これにより゛選択された前記動作て、その時々
の車輌最適な状態になるようにシリンダ内圧を調整する
。

そして、この作動油の給排７Ａ整時に、前記ガスばね４
と絞り３とによるショックアブソーバ機能が発揮される
。

次に、第４図にＬ記ａ能を発′揮する油圧シリンダｌと
ガスばね４との構成例を示す。

油圧シリング容室にはピストン６か磨動自在に配置して
あり、これによってシリンダ内を二つの容室Ｖ＾、■８
に区分している。そして、このピストン６を先端に締結
したピストンロッド７の他方端は、シリンダ外部に突出
している。

更に、ピストン６には前記容室ｖＡ、ｖｌ１間を連通ず
る孔８か開穿してあり、しかも、該ピストン６の通常の
移動速度域で容室ＶＡｔ　ｖ、間に作動油の移動か生し
ても、これによる圧力損失が殆ど生じないように十分に
大きな通路面積を有している。一方、ピストンロッド７
の内部には貫通孔９か設けてあり、該孔９の外方端を制
御弁１１の給排側ボートに接続すると共に、内方端を容
室ｖ６に開口せしめである。

これに対して、ガスばね４はその内部をフリーピストン
ＩＯによりガス室ｖＩｆｆと油室Ｖ。とに区分されてお
り、その内、油室Ｖ。か前記シリンダ容室ｖ８と共通の
前記給排側ボートに接続されている。

そして、このガスばね４の油の出入口を前記絞り３に形
成しであるが、その他、かかるオリフス制ａｍ構に替わ
り、通常のショックアブソーバのように流路中に配置す
るバルブ機構を用いても良い、また、前記ガス室Ｖａに
は予め所定の圧力のガスか封入されている。

そこて、上述のａ成において、等価重体重量を嘴、とし
、シリンダ発生力をＦｅ、スブリンクカをＦ□シリンダ
内圧をＰとして、を体Ｂが静＋Ｌ−４ｉ％にあるときの
前記Ｆ、、　Ｆｌ及びＰの夫々のｆｌｆ：Ｐｒｏ、　Ｆ
ｌｌｌ）及びＰ、とすルト、＊ｐ＝Ｆｔｏ　　十　Ｆ　
ｃｏ　　二Ｆａｏ　　＋　Ａｒ　・　Ｐｎ（世し、Ａｒ
はピストンロッド断面積）なる関係かある。

そこで、ｌｊ輌か走行中に旋回動したり、加減速動作す
ると、これにより重体Ｂには慣性力か南いて重体姿勢か
変化しようとする。

このことは、見掛は上、先の等価車体重にＷＰか慣性力
による変化分ΔＬだけ増減したことになる。従って、各
車輪の油圧シリンダｌにおける内圧Ｐについて、 ΔＷ、＝Ａ、・ΔＰ。

なる関係か満たされるに必要なシリンダ内圧度化分ΔＰ
、を加減Ｊ！ｌ整すれば、各車輪における力か釣り合い
の状態に保たれたままで、このときの重体Ｂに姿勢変化
か生じないことになる９即ち、旋回中の外輪側、加速時
の後輪側及び減速時の前輪側に対しては、変化分Δｗｅ
だけ重量か増加するので、シリンダ内圧をその変化分Δ
Ｐ、たけ増大させ、逆に、旋回中の内部側、加速時の前
幅側及び減速時の後輪側には、シリンダ内圧が変化分Δ
Ｐ１だけ減少するように、前記制御弁１１による作動油
の給排制御を行うことによって、車体姿勢を水平状態に
保つことが出来る。

・方、直進定速走行時の車体Ｂには、前述のような慣性
力は作用しない、しかし、走行中の不整地路面入力によ
り車体Ｂが上下動すると、このときのし下向きの速度に
比例して等価車体毛量ＷＰか変化するので、前述の制御
手段と同様な１段で、これに応じてシリンダ内圧をΔＰ
２だけ変化させることによって、この車体の−Ｅ下運動
を抑制することが出来る。即ち、Ａ、、・ΔＰ２が減衰
力に相当することになる。

そこで、車輌が旋回中あるいは加減速中にその場所の路
面不整により車体Ｂに上下振動が発生しそうな場合ても
、各車輪のシリンダ内圧を前記変化分ΔＰ１だけ増減し
、ｙ！に変化分ΔＰ２だけ増減することによって、姿勢
制御並びに振動抑制を計ることか可能である。

ところて、このような場合のシリンダ内圧の増減制御動
作は、先にその概要を述べたか、更に具体的には４次の
ようにして行われる。

今、シリンダ内圧を上昇させる場合には、コントローラ
ＣによりＭ御弁１１への制御７ｔｔ流ｉを調整して、該
弁１１を給排側ボートと油圧源ボートとが連通ずるよう
に選択動作させて、ガスばね４の油室Ｖ。に作動油を送
り込む、これによフて、フリーピストン１０がガス室ｖ
ｌｌをＦＥｍＩ、ながら第４図り右力向に移動してガス
圧を高め、かつ、油室Ｖ。の圧力もこのガス圧と同じに
なる。

これと同時に、シリンダ内圧も−に昇する。そして、こ
のシリンダ内圧を検知する圧力センサ１４の信号が目標
とする圧力と−・致すると、制御ｉ′ｒ１１の電流ｉを
再調整して、前記両ポート間の連通を断ち、その圧力状
態を維持する。

これとは逆に、シリンダ内圧を減少させる場合には、制
御ｊｔｌｌの選択動作で前記給排側ボートとタンク側ボ
ートとを連通させて、ガスばね４の油室Ｖ。からの作動
油をタンク１３に排出することによって、ガス室ｖＧか
膨彊してガス圧か低下する。これに伴い、シリンダ内圧
も減少低下する。そして、前記圧力センサ１４の信号が
目標とする圧力と一致したときは、前述の動作と同様に
先の連通ボート間を断ち、そのときのＩＥ力状Ｊ５を維
持する。

（発明か解決しようとする課題） ところで、かかるｍ成よりなる機構ては制御動作中に車
体に作用する慣性力が大きくて、これに対応しての車体
姿ｇＩｊ雑持のための減圧（変化分Δｐ＋）を必要とし
た油圧シリンダに、不整路面入力による車体の上方向へ
の移動を抑止するための減圧（ｆ化分Δｐｇ）が史に必
要な場合で、そのときの総合減圧分（ΔＰＩ＋ΔＰ２）
が静止時のシリンダ内圧Ｐ。の値よりも大きくなるとき
、実際に当該Ｐ。の値以上の減圧幅（ピストン移動の制
約）が取れないことから、このときの車体の上下振動に
対する抑制機能か十分に発揮されなくなる欠点があった
。

そこで、本発明は、このようなＩＪ１ｆｈシリングと懸
架スプリンタとの併用下にシリンダ内圧を制御するアク
デイプサスペンションにおいて、重体姿勢の安定確保の
ためサスペンションシリンダの内ＩＥを制御限界付近ま
で減Ｆ〔シている最中ての路面入力による車体の上下振
動に対するト分な制振効果を期待することの出来る油圧
シリンダの開発を目的とする。

（課題を解決するための手段） しかして、かかる目的は本発明によれば、中動シリンダ
とスプリングとの並設ドにシリンダ内圧を制御するアク
ティブサスペンションにおいて、前記単動シリンダのピ
ストン部に伸側減衰力バルブとチェックブｔとて規制さ
れるシリンダ容室間連通路を設ける−・方、該連通路の
バイパス路をピストンロッドに開穿し、かつ、該口９ド
の外周にスプリングで支持されて軸方向に摺動可能な筒
体からなるシャッターを設けて、前記シリンダが伸長状
態域にあるとき、該シャッターで前記バイパス路を閉じ
るように構成してなるサスペンション用油圧シリンダに
よって達成することか出来る。

〔作　用〕

ピストンロッドに設けられたバイパス路は。

車高調整か通常の高さ位置にあるとき、開路しており、
チエツク弁と伸側減衰力バルブとで規制されるピストン
連通孔に対して、ピストンで仕切られたシリンダ上下容
室間の作動油の自由通路として機能する。

車体姿勢制御のために、ピストンロッドか上昇限界位置
付近まで伸長した際に、これと相対移動下に降下するシ
ャッターが、前記バイパス路を閉鎖する。

バイパス路閉鎖以後のピストンロッド移動すなわち路面
からの入力振動等による車体の上下動に対しては、この
とき上下容室間の移動が前記チエツク弁及び伸側減衰力
バルブの規制を受ける。

しかして、これによる減衰力でピストンロッド伸び域て
の制振作用が発揮される。

（実施例） 以下に、本発明の好ましい実施例について添Ｖ＃図面を
参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す′ａ断側面図で、通常
のショックアツソーバと同様に、油圧シリンダｌにＭｖ
Ｒｔ、たピストン６によって、シリンダ内を容室ｖＡと
容室ｖＢとに区分するー・方。

該ピストン６には連通孔８ａを通り容室ｖＲから容室ｖ
Ａに向かう作動油の流れを許すチエツクＪ「１５と、連
通孔８ｂを通り容室ｖＡから容室ｖ８に向かって流れる
作動油に対して流路抵抗を事える伸側減衰力バルブ１６
とを配設しである。

即ち、前記ピストン６をピストンロッド７のシリンダ内
側先端に締結する際に、ロッド先端段部と該ピストン６
との間にバルブスプリングストッパー１７を挟み込み、
該ストッパー１７の一側面とピストン６との間にノンリ
ターンスプリング１５ｂとノンリターンバルブ１５ａと
を介在させて、前記チエツク弁１５を形成し、他方、ロ
ッド先端にｄＲｍするピストンナツト１８の内端面とピ
ストン６との間にリーフバルブ１６ａの内縁を挟み込む
と共に、該ナツト１８の外周端面と該リーフバルブ１６
ａとの間にメインバルブスプリング＋６ｃの介在下にメ
インバルブ１６ｂを軸向きに移動６丁能にに在せしめて
、前記伸側減衰力バルブ１５を形成しである。

ピストンロッド７に設けた作動油給排用の貫通孔９には
、ピストン上部のロット壁に開穿した横孔１’ｌｆｔ連
通せしめてあり、これ等貫通孔９及び横孔１９により前
記容室ｖＡと容室ｖ１％とを連通ずるバイパス路か形威
しである。しかも、これ’９Ｅｔ通孔９及び横孔１９は
これを通る作動油の流れに対して殆ど抵抗を生じない程
度に十分な流路断面積を有している。

方、該ピストンロッド７の外周には、これに密に晒嵌し
て前記スプリングストッパ１７と上部ストッパ２１との
間を自由に移動可能な円筒環からなるシャッター２０を
配置してあり、これを反発力の略等しい一対のスプリン
グ２２ａ　、　２２ｂとの間に吊り付けである。そして
、該シャッター２０は、本体を組付けた車体Ｂが通常の
車高位置にあるとき、前記横孔１９のロット周面開口位
置よりもＬ方の位置に花るように設定されている。

このような構成よりなる実施例によれば、これを前述の
サスペンション機構Ｉとしてこれに前記油圧給排機構■
を組付けて車体Ｂと車軸Ａとの間に設置した状態で、通
常はシリンダ容室ｖＡと容室ＶＢとが貫通孔９及び横孔
１９からなるバイパス路を通して連通しており、この間
の作動油の移動が自由であるので、ピストン部配置のチ
エツク弁１５及び伸側減衰力バルブ１６が共に全く作用
しない、従って、このときは、前述の第３図及び第４図
示の従来機構における動作と同様にして車高ＪＬＩが出
来る状態にある。

ところで、走行中の車体姿勢制御動作で油圧シリンダｌ
が制御限界（容室ｖ６の圧力ｐ、＝　ｏ　＞の状態にあ
るとき、路面入力により振動で車体ＢがＬ向きの作用力
を受けると、これによってピストンロッド７が上方に引
き伸ばされる。

このロッド動作でスプリング２２ａ　、　２２ｂか共に
圧縮されるので、これに帛り付けたシャッター２０は該
ロッド７に対してその外周１を相体的に下方に移動した
ことになり、該シャッター２０が横孔Ｉ９のロッド外周
開口端に被さり、これを閉鎖する。

横孔１９の閉鎖でバイパス路を閉鎖された容室ｖＡの作
動油は、上昇するピストン６に押されて伸側Ｍ！カバル
ブ１６による規制を受けなから連通孔８ｂを通って客室
ｖＢに流入する。

このときの作動油に対する流路抵抗で客室内差圧に基く
減衰力を生じ、車体振動に対する制振作用が発揮される
。

この状態から逆に車体Ｂが下方に移動した場合には、前
記シャッター２０が横孔閉鎖状態にあっても、圧力が上
昇する容室ｖ６の作動油はチエツク弁１５を通って客室
ｖＡ側に流れ、これ等両容室ｖＡ、ｖｌＩか等圧になる
ので、従来機構と同様に張体の抑制効果を得ることが出
来る。

なお、第２図は本発明の他の実施例を示す縦Ｐｙｒ面図
で、当該実施例において石す如く、シャッター２０はこ
れを−・個のスプリング２２ｃによって支持する構成を
採用しても良く、これによって４Ｉ戊の簡略化を計るこ
とが出来、ｅして、その動作は前述の第１図示実施例の
場合と同様である。

（発明の効果） このように、本発明油圧シリンダによれば。

中動シリンダのピストン部に伸側減資カバルブとチェッ
クブｔとで規制されるシリンダ客室間連通路を設ける−
・方、該連通路のバイパス路をピストンロッドに設け、
かつ、該ロッドの外周にスプリングで支持されて軸方向
に摺動可能なシャッターを設けて、前記シリンダか伸長
状態域にあるとき、該シャッターで前記バイパス路を閉
じるように構成したので、シリンダが標準状態より伸び
向きに移動した状態下においても外部入力振動に対して
受動的に伸側減衰力を発生させることが出来るので、サ
スペンションシリンダが車高制御限界まで減圧された状
態においても、車体の上下振動に対してｆ分な制振効果
を得ることか出来る。

【図面の簡単な説明】

ｔｊＳ１図は本発明油圧シリンダの一実施例を示す縦断
側Ｉｌ￥ｉ図、第２図は本発明油圧シリンダの他の実施
例を示す縦ｇ側面図、第３図は従来のアクティブサスペ
ンションシステムの一例を示す構成図、第４図は上記シ
ステムにおける油圧シリンダとガスばねとの一例を示す
縦断側面図である。 （符号の説明） ２・・・懸架スプリング ６・・・ピストン ド８・・・連通孔 ＩＩ・・・制御弁 １６・・・伸側減衰力バルブ ２０・・・シャッター ト・・シリンダ ４・・・ガスばね ７・・・ピストンロッ ９・・・貫通孔 １５・・・チエツク弁 １９・・・横孔 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ ・・・スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単動シリンダとスプリングとの並設下にシリンダ内圧を
   制御するアクティブサスペンションにおいて、前記単動
   シリンダのピストン部に伸側減衰力バルブとチェック弁
   とで規制されるシリンダ容室間連通路を設ける一方、該
   連通路のバイパス路をピストンロッドに開穿し、かつ、
   該ロッドの外周にスプリングで支持されて軸方向に摺動
   可能な筒体からなるシャッターを設けて、前記シリンダ
   が伸長状態域にあるとき、該シャッターで前記バイパス
   路を閉じるように構成してなることを特徴とするサスペ
   ンション用油圧シリンダ