JPH05106677A

JPH05106677A - 減衰力調整式油圧緩衝器

Info

Publication number: JPH05106677A
Application number: JP29848591A
Authority: JP
Inventors: Koichi Akihara; 弘一穐原
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】サスペンション制御装置のコントロールユニ
ット等の故障によって減衰力特性が切換不能となったと
き、油圧緩衝器の減衰力特性を車体の姿勢を安定させや
すいハード特性に自動的に固定する。【構成】バイパス通路８を開閉する弁体９を閉弁方向
に付勢するばね12を設ける。弁体９にプランジャ７を連
結し、通電によってプランジャ７を弁体９の開弁方向に
吸引するソレノイド16を設ける。ソレノイド16に通電す
るためのリード線17にサーキットブレーカ18を直列に接
続する。この構成により、コントロールユニット等の故
障によってソレノイド16への通電が連続的に所定時間以
上継続されると、サーキットブレーカが作動してソレノ
イド16への通電が遮断され、ばね12によって弁体９がバ
イパス通路８を閉じるので、減衰力特性はソフト特性か
らハード特性に自動的に切換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両のサス
ペンション装置に用いられる減衰力調整式油圧緩衝器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両のサスペンション装置に
用いられる油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応
じて乗り心地や操縦安定性をよくするために減衰力を適
宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器が提案
されている。

【０００３】従来、この種の油圧緩衝器としては、実公
昭５９−２２３５９号公報、実公昭６０−３７４７７号
公報等に開示されているように、区画された２つの室間
を複数の通路で連通させ、シリンダ内のピストンの摺動
により前記通路内に生じる油液の流動を制御して減衰力
を発生させる減衰力発生機構（例えばオリフィス、ディ
スクバルブ等）を設け、前記通路を電磁弁により選択的
に開閉することによって減衰力をハード特性（減衰力
大）またはソフト特性（減衰力小）に調整可能としたも
のがある。そして、通路を開閉するための電磁弁は、コ
イルばね等により付勢されて通路を遮断している弁体を
ソレノイドアクチュエータに通電することによって移動
させて通路を開けるように構成されている。

【０００４】ところで、自動車等において、車両の走行
状況に応じて油圧緩衝器の減衰力特性をリアルタイム制
御して乗り心地および操縦安定性を向上させるようにし
たサスペンション制御装置が知られている。

【０００５】この種のサスペンション制御装置は、走行
中に、車両のばね下とばね上との相対変位を検出する車
高センサおよびばね上の高さ方向の変位加速度を検出す
る加速度センサの検出値に基づいてコントロールユニッ
トにより油圧緩衝器の減衰力を適宜切換えることによ
り、路面からの振動を吸収するとともに車体の姿勢を安
定させて乗り心地および操縦安定性を向上させるように
している。

【０００６】このようなサスペンション制御装置に、上
記従来の減衰力調整式油圧緩衝器を用いた場合、コント
ロールユニットの制御信号に応じてソレノイドへの通電
のオン−オフを制御することによって減衰力をソフト特
性からハード特性（またはハード特性からソフト特性）
に切換える。このとき、減衰力特性のリアルタイム制御
が行われると、ソレノイドへの通電のオフ−オンは高速
で頻繁に切換えられることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなサスペンション制御装置に上記従来の減衰力調整
式油圧緩衝器を用いた場合、次のような問題がある。

【０００８】コントロールユニット等の故障により、ソ
レノイドへの通電が長時間継続された場合、ソレノイド
が過熱して断線する虞がある。

【０００９】また、上記のようなサスペンション制御装
置においては、コントロールユニット等に故障が発生し
て減衰力特性が切換不能となった場合、油圧緩衝器の減
衰力特性は、一般に、車体の姿勢を安定させやすいハー
ド特性に固定することが望ましいのであるが、故障によ
ってコントロールユニットの制御信号がソフト特性側に
固定された場合、油圧緩衝器の減衰力特性はソフト特性
に固定される。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、サスペンション制御装置のコントロールユニッ
ト等の故障によって減衰力特性が切換不能となった場
合、減衰力が自動的にハード特性に切換わる減衰力調整
式油圧緩衝器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の減衰力調整式油
圧緩衝器は、上記の課題を解決するために、油液を封入
したシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌合して該
シリンダ内を２室に画成するピストンと、該ピストンに
設けられ前記２室間を連通する主油液通路と、前記ピス
トンに連結されたピストンロッドの軸方向に沿って前記
２室間を連通するバイパス通路と、前記ピストンの摺動
により前記主油液通路内に生じる油液の流動を制御して
減衰力を発生させる第１の減衰力発生機構と、前記バイ
パス通路内の油液の流動を制御して減衰力を発生させる
第２の減衰力発生機構と、前記ピストンロッドの軸方向
に移動して前記バイパス通路を開閉する減衰力調整弁
と、該減衰力調整弁を閉弁方向に付勢する付勢手段と、
前記ピストンロッド内に設けられ通電により前記付勢手
段の付勢力に抗して前記減衰力調整弁を開弁方向に移動
させるアクチュエータと、該アクチュエータへの通電を
断続するサーキットブレーカとを備えてなることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】このように構成したことにより、ソレノイドア
クチュエータへの通電が連続的に所定時間以上継続され
ると、サーキットブレーカが作動してソレノイドアクチ
ュエータへの通電が遮断され、付勢手段によって減衰力
調整弁が閉弁してバイパス通路が閉じるので、油圧緩衝
器の減衰力特性はソフト特性からハード特性に切換わ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面に基づ
いて詳細に説明する。なお、図１中、紙面に向かって左
側は減衰力調整弁が開いた状態を示し、右側は減衰力調
整弁が閉じた状態を示す。

【００１４】図１に示すように、油圧緩衝器１は複筒式
のものであり、内筒２（シリンダ）にピストン３が摺動
可能に嵌合されており、ピストン３によって内筒２内が
シリンダ上室2aとシリンダ下室2bとに画成されている。
ピストン３には、一端側にフランジ部が形成された筒状
の小径通路部材４が挿通されており、この小径通路部材
４は他端側に筒状の大径通路部材５が螺着されてピスト
ン３を保持している。小径通路部材４の一端側にピスト
ンロッド６の一端が螺着されている。ピストンロッド６
の側面には、小径通路部材４の内部と連通する油液通路
７が設けられており、小径通路部材４、油液通路７およ
び大径通路部材５によってシリンダ上室2aとシリンダ下
室2bとを連通するバイパス通路８が構成されている。

【００１５】ピストンロッド６の油液通路７内に、バイ
パス通路を開閉することによって減衰力を切換える減衰
力調整弁を構成する有底筒状の弁体９が底部を小径通路
部材４に対向させて設けられており、小径通路部材４に
は弁体９に臨んで環状の弁座部材10が設けられている。
弁体９は、ピストンロッド６内に固定されたガイド部材
11によってピストンロッド６の軸方向に沿って移動可能
に支持されており、この移動によって弁座部材10に離着
座してバイパス通路８を開閉するようになっている。

【００１６】弁体９とガイド部材11との間には、弁体９
を弁座部材10側（閉弁方向）へ付勢する付勢手段として
ばね12が介装されている。弁体９には、ロッド13の一端
がナット14によって連結されており、ロッド13の他端に
はプランジャ15が連結されている。そして、ピストンロ
ッド６内のプランジャ15の周囲にはソレノイド16が設け
られ、プランジャ15とソレノイド16とでソレノイドアク
チュエータが構成しており、ソレノイド16に通電してプ
ランジャ15を吸引し、弁体９をばね12の弾性力に抗して
移動させて弁座部材10から離座させることにより減衰力
調整弁を開弁させるようになっている。

【００１７】ソレノイド16に通電するためのリード線17
には、ソレノイド16に近接させてサーキットブレーカ18
が直列に接続されている。サーキットブレーカ18は、図
２に示すように、ケース19内にリード線17に接続される
端子20およびバイメタル21を固定し、バイメタル20の先
端を端子19に接触させたものであり、ソレノイド16に連
続的に所定時間以上通電された場合、あるいは過電流、
過電圧が通電された場合、ソレノイド16またはバイメタ
ル21の発熱によりバイメタル21が撓んで通電を遮断する
ようになっている。

【００１８】ピストン３には、シリンダ上室2aとシリン
ダ下室2bとを連通する主油液通路22,23 が穿設されてさ
れている。ピストン３のシリンダ下室2b側の端面には、
伸び行程時に主油液通路23内の油液の流通を制御して減
衰力を発生させるディスクバルブおよびオリフィスから
なる減衰力発生機構25が設けられており、ピストン３の
シリンダ上室2a側の端面には、縮み行程時に主油液通路
22内の油液の流通を制御して減衰力を発生させるディス
クバルブおよびオリフィスからなる減衰力発生機構24が
設けられている。この減衰力発生機構24,25 で第１の減
衰力発生機構を構成している。

【００１９】大径通路部材５内には、伸び行程時にバイ
パス通路８内の油液の流通を制御して減衰力を発生させ
るディスクバルブおよびオリフィスからなる減衰力発生
機構26と縮み行程時にバイパス通路８内の油液の流通を
許容する逆止弁機構27とを有する第２の減衰力発生機構
28が設けられている。なお、バイパス通路８の第２の減
衰力発生機構28は、ピストン３の（第１の）減衰力発生
機構24,25 よりも流通抵抗が小さく（発生する減衰力が
小さく）設定されている。

【００２０】内筒２の底部にベースバルブ機構29が設け
られており、内筒２と外筒30との間に形成されたリザー
バ室31とシリンダ下室2bとがベースバルブ機構29を介し
て連通されている。ベースバルブ機構29には、伸び行程
時にリザーバ室31からシリンダ下室2bへの油液の流通を
許容する逆止弁機構32および縮み行程時にシリンダ下室
2bからリザーバ室31への油液の流通を制御して減衰力を
発生するディスクバルブおよびオリフィスからなる減衰
力発生機構33が設けられている。そして、内筒２内には
油液が、リザーバ室31内には油液およびガスが封入され
ている。

【００２１】以上のように構成した油圧緩衝器１を車両
の走行状況に応じて油圧緩衝器の減衰力特性をリアルタ
イム制御するサスペンション制御装置に適用する。

【００２２】次に、この種のサスペンション制御装置の
一例について、図６および図７を用いて簡単に説明す
る。図６に示すように、加速度センサＧによって検出さ
れる車両（図示せず）のばね上の高さ方向の加速度X₁″
および車高センサＨによって車高として検出されるばね
上とばね下との相対変位（X₁−X₀）に基づいて、コント
ロールユニットＵによって油圧緩衝器Ｃの減衰力を適宜
切換える。図中、Ｋはサスペンションスプリング、Ｍは
ばね上重量である。コントロールユニットＵは、加速度
X₁″を積分して得られるばね上絶対速度X₁′と、ばね上
とばね下との相対変位（X₁−X₀）を微分して得られるば
ね上とばね下との相対速度（X₁′−X₀′）との積の符合
によって次のように減衰力特性を設定し、油圧緩衝器Ｃ
の減衰力特性のリアルタイム制御を行う。すなわち、コ
ントロールユニットＵは、 X₁′（X₁′−X₀′）≧０のとき油圧緩衝器Ｃの減衰力をハード特性とし、 X₁′（X₁′−X₀′）＜０のとき油圧緩衝器Ｃの減衰力をソフト特性とする制御信
号を出力する。このようにした場合のばね上の変位X₁お
よびばね下の変位X₀と減衰力特性ｃとの関係を図７に示
す。

【００２３】本実施例の作用について次に説明する。図
３に示すように、コントロールユニットＵからの制御信
号によりスイッチ34が開いてソレノイド16に通電しない
場合、弁体９は、ばね12の弾性力によって弁座部材10に
着座してバイパス通路８を閉じる。

【００２４】したがって、伸び行程時は、シリンダ上室
2aの油液が加圧されてピストン３の主油液通路23を通っ
てシリンダ下室2bへ流入する。このとき、減衰力発生機
構25によって大きな減衰力が発生する。また、ピストン
ロッド６が内筒２内から退室した分の油液がベースバル
ブ機構29の逆止弁32を開いてリザーバ室31からシリンダ
下室2bへ流入する。

【００２５】縮み行程時は、シリンダ下室2bの油液が加
圧されてピストン12の主油液通路22を通ってシリンダ上
室2bへ流入する。このとき、減衰力発生機構24によって
大きな減衰力が発生する。また、ピストンロッド６が内
筒２内に侵入した分の油液がシリンダ下室2bからベース
バルブ機構32を通ってリザーバ室31に流入する。このと
き、逆止弁機構32が閉じて減衰力発生機構33によって減
衰力が発生する。

【００２６】一方、図４に示すように、コントロールユ
ニットＵからの制御信号によりスイッチ34が閉じてソレ
ノイド16に通電した場合、ソレノイド16は、磁界を発生
してプランジャ15を吸引し、弁体９をばね12の弾性力に
抗して移動させて弁座部材10から離座させ、バイパス通
路８を開く。

【００２７】したがって、伸び行程時は、シリンダ上室
2aの油液が加圧されて主にバイパス通路８を通ってシリ
ンダ下室2bへ流入する。このとき第２の減衰力発生機構
28の逆止弁機構27が閉じて減衰力発生機構29によって小
さな減衰力が発生する。また、ピストンロッド６が内筒
２内から退室した分の油液がベースバルブ機構29の逆止
弁32を開いてリザーバ室31からシリンダ下室2bへ流入す
る。

【００２８】縮み行程時は、シリンダ下室2bの油液が加
圧されて第２の減衰力発生機構28の逆止弁機構27を開い
てバイパス通路８を通ってシリンダ上室2aへ流入する。
また、ピストンロッド６が内筒２内に侵入した分の油液
がシリンダ下室2bからベースバルブ機構32を通ってリザ
ーバ室31に流入する。このとき、逆止弁機構32が閉じて
減衰力発生機構33のみによって小さな減衰力が発生す
る。

【００２９】このようにして、油圧緩衝器１の減衰力特
性は、ソレノイド16に通電しない場合には比較的大きな
減衰力を発生するハード特性となり、ソレノイド16に通
電した場合には比較的小さな減衰力を発生するソフト特
性となる。

【００３０】また、ソレノイド16に所定時間以上通電さ
れた場合、あるいは過電流、過電圧が通電された場合に
は、図５に示すように、ソレノイド16またはバイメタル
21の発熱によりサーキットブレーカ18のバイメタル21が
撓んでソレノイド16への通電が遮断され、ソレノイド16
の磁界が解除される。その結果、弁体９は、ばね12の弾
性力によって弁座部材10に着座してバイパス通路８を閉
じて減衰力特性はハード特性となる。

【００３１】油圧緩衝器１を図６に示すサスペンション
制御装置に適用する場合、コントロールユニットＵの制
御信号に応じてソレノイド16への通電をオン−オフする
ことにより油圧緩衝器１の減衰力特性を切換える。この
とき、コントロールユニット等の故障により、制御信号
がソフト特性側に固定されてソレノイド16への通電が連
続的に所定時間以上継続されると、ソレノイド16または
バイメタル21が発熱することよってサーキットブレーカ
18が作動してソレノイド16への通電を遮断するので、油
圧緩衝器１の減衰力特性はハード特性となる。なお、制
御信号がハード特性側に固定された場合は、油圧緩衝器
１の減衰力特性は当然ハード特性に固定される。

【００３２】このようにして、コントロールユニット等
に故障が発生して減衰力特性が切換不能となった場合、
油圧緩衝器１の減衰力特性は、車体の姿勢を安定させや
すいハード特性に固定されることになる。

【００３３】また、ソレノイド16に連続的に所定時間以
上通電された場合、あるいは過電流、過電圧が通電され
た場合には、サーキットブレーカ18によってソレノイド
16への通電が遮断されるので、ソレノイド16の過熱およ
び過電流、過電圧の入力による断線が防止される。

【００３４】なお、上記実施例では、アクチュエータと
してソレノイド16を用いたが、これ限定されるものでは
なく、ピエゾ素子等の他のアクチュエータを用いてもよ
い。

【００３５】

【発明の効果】本発明の減衰力調整式油圧緩衝器は、以
上詳述したように構成したことにより、アクチュエータ
への通電が連続的に所定時間以上継続されると、サーキ
ットブレーカが作動してアクチュエータへの通電が遮断
され、付勢手段によって減衰力調整弁が閉弁してバイパ
ス通路が閉じるので、油圧緩衝器の減衰力特性はソフト
特性からハード特性に切換わる。その結果、サスペンシ
ョン制御装置に本発明の減衰力調整式油圧緩衝器を用い
た場合、コントロールユニット等に故障が発生して減衰
力特性が切換不能となったとき、油圧緩衝器の減衰力特
性を車体の姿勢を安定させやすいハード特性に自動的に
固定することができる。また、アクチュエータの過熱お
よび過電流、過電圧の入力を防止することができるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の縦断面図である。

【図２】図１の装置のサーキットブレーカの縦断面図で
ある。

【図３】図１の装置において、ソレノイドに通電しない
状態を示す説明図である。

【図４】図１の装置において、サーキットブレーカが作
動していない状態で、ソレノイドに通電した状態を示す
説明図である。

【図５】図１の装置において、サーキットブレーカが作
動してソレノイドへの通電を遮断した状態を示す説明図
である。

【図６】車両のサスペンション制御装置を示す説明図で
ある。

【図７】図６の装置において、ばね上およびばね下の変
位と減衰力特性との関係を示す図である。

【符号の説明】

１油圧緩衝器２内筒（シリンダ） 2a シリンダ上室 2b シリンダ下室３ピストン８バイパス通路９弁体（減衰力調整弁） 12 ばね（付勢手段） 15 プランジャ（アクチュエータ） 16 ソレノイド（アクチュエータ） 18 サーキットブレーカ 22,23 主油液通路 24,25 （第１の）減衰力発生機構 28 第２の減衰力発生機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油液を封入したシリンダと、該シリンダ
内に摺動可能に嵌合して該シリンダ内を２室に画成する
ピストンと、該ピストンに設けられ前記２室間を連通す
る主油液通路と、前記ピストンに連結されたピストンロ
ッドの軸方向に沿って前記２室間を連通するバイパス通
路と、前記ピストンの摺動により前記主油液通路内に生
じる油液の流動を制御して減衰力を発生させる第１の減
衰力発生機構と、前記バイパス通路内の油液の流動を制
御して減衰力を発生させる第２の減衰力発生機構と、前
記ピストンロッドの軸方向に移動して前記バイパス通路
を開閉する減衰力調整弁と、該減衰力調整弁を閉弁方向
に付勢する付勢手段と、前記ピストンロッド内に設けら
れ通電により前記付勢手段の付勢力に抗して前記減衰力
調整弁を開弁方向に移動させるアクチュエータと、該ア
クチュエータへの通電を断続するサーキットブレーカと
を備えてなることを特徴とする減衰力調整式油圧緩衝
器。