JPH0546962Y2 - - Google Patents

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JPH0546962Y2
JPH0546962Y2 JP1984060920U JP6092084U JPH0546962Y2 JP H0546962 Y2 JPH0546962 Y2 JP H0546962Y2 JP 1984060920 U JP1984060920 U JP 1984060920U JP 6092084 U JP6092084 U JP 6092084U JP H0546962 Y2 JPH0546962 Y2 JP H0546962Y2
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piston rod
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control rod
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は車高調整用空気ばね室を有するサス
ペンシヨンにおいて車高調整機能の他に車体のロ
ーリング及びノーズダイブ等を能動的に低減する
姿勢制御機能を備えた車両用サスペンシヨン装置
に関する。
従来、この種サスペンシヨン装置として例えば
米国特許第2950124号に示されるようなものが知
られている。この従来装置においては、車高調整
時でもロール等に対する姿勢制御時でも空気ばね
室から離れた同じエアタンクより所要の空気ばね
室へ空気を供給するように構成されている。
このため、多少時間を要しても何んら問題のな
い車高調整時には不具合が生じないが、所要の空
気ばね室へ単位時間当り多量の空気を送り込む必
要のあるロール等に対する姿勢制御時には、空気
ばね室からエアタンクが離れているために、所望
の単位時間当り流量を得るのは困難であるという
不具合があつた。
そこで、各空気ばね室毎にその近傍にアキユム
レータを設けると共に、同各空気ばね室とアキユ
ムレータとの間に制御弁を設ければ、上記不具合
が解消されるが、反面、スペース的に限りのある
特に乗用車においてはそれらの配置が困難である
という不具合が生じてしまう。
本考案の目的は、上記不具合を解消できる車両
用サスペンシヨン装置を提供することにある。
以下、図面を参照してこの考案の一実施例に係
る車両用サスペンシヨン装置について説明する。
第1図は各輪毎に設けられるサスペンシヨンユニ
ツトの断面図である。このサスペンシヨンユニツ
トは各車輪に対応して設けられたストラツト型減
衰力切換式シヨツクアブソーバ11を組込んだも
のであり、このシヨツクアブソーバ11は前車輪
側あるいは後車輪側に取付けられたシリンダ12
aと、このシリンダ12a内において摺動自在に
嵌挿されたピストン13とをそなえている。さら
に、ピストン13にはピストンロツド14が連結
されており、このピストンロツド14は、上方に
延在し、ピストンロツド14上端部がベアリング
15およびマウンドゴム16を介してボデーフレ
ーム(図示せず)に支持される。この支持は、ボ
ルト等で行なわれ、何箇所か固定される。
なお、ピストンロツド14は、上下への動きは
ナツト等によつて規制されるが、回転はベアリン
グ16によつて許容されている。
なお、ピストンロツド14内には、コントロー
ルロツド17が同軸的に設けられており、このコ
ントロールロツド17はピストンロツド14の軸
線方向に延び、且つ、ピストンロツド14に対し
相対的に変位できるように設けられている。
また、コントロールロツド17の下端は、ピス
トン13内のオリフイス通路の一部を形成するス
ペース内まで延在されている。さらに、コントロ
ールロツド17の上端は、ピストンロツド14の
上端よりも更に上方へ延在しており、このコント
ロールロツド17の上端にはエアアクチユエータ
18が連結されており、このエアアクチユエータ
18によりコントロールロツド17が回転駆動さ
れる。
ところで、シヨツクアブソーバ11の上部には
ピストンロツド14と同軸的に同ピストンロツド
14を取り囲むように車高調整用空気ばね室19
が配設されている。この空気ばね室19は、その
上部をピストンロツド14に固定されると共に下
部をシリンダ12aにピストンロツド14及びシ
リンダ12aの軸線方向に伸縮自在に固定されて
いる。さらに、上記空気ばね室19の直上におい
て、ピストンロツド14と同軸的に同ピストンロ
ツド14を取り囲むように高圧空気室20が配設
され同ピストンロツド14に固定されている。
また、これら空気ばね室19,20はコントロ
ールロツド17及びピストンロツド14にわたつ
て穿設された給排路21を介して相互に連通接続
されており、この給排路21には開閉弁22が介
装されている。この開閉弁22は第1の弁部分2
2aと第2の弁部分22bとをそなえて構成され
ている。上記第1の弁部分22aは第2図a〜c
の状態に示すごとく、ピストンロツド14に穿
設されて高圧空気室20に連通する通路23a
(3ケ所)と、コントロールロツド17に穿設さ
れて給排路21に連通する通路23b(2ケ所)
とが、コントロールロツド17の回転によつて、
整合したり整合しなかつたりすることにより、弁
の開閉制御をなすように構成されていて、高圧空
気室20と給排路21との連通遮断を行なえるよ
うになつている。
また、第2の弁部分22bは第2図a〜cの状
態に示すごとく、ピストンロツド14に穿設さ
れて空気ばね室19に連通する通路24a(3ケ
所)と、コントロールロツド17に穿設されて給
排路21に連通する通路24b(2ケ所)とが、
同じくコントロールロツド17の回転によつて、
整合したり整合しなかつたりすることにより、弁
の開閉制御をなすように構成されている。すなわ
ち、コントロールロツド17を回転させることに
よつて開閉弁22を開閉することができる。
結果として、第1の弁部分22a及び第2の弁
部分22bは、コントロールロツド17がピスト
ンロツド14に対して、給排路21及び高圧空気
室20のみを相互に連通させる第1位置(第2図
aの位置)と、高圧空気室20及び空気ばね室1
9を給排路を介して相互に連通させる第2位置
(第2図bの位置)と、給排路21及び空気ばね
室19のみを相互に連通させる第3位置(第2図
cの位置)とを取ることができる。
なお、第1図中の25はシヨツクアブソーバ1
1のシリンダ12aが相対的に上昇することによ
り空気ばね室19の壁面等を損傷するのを防止す
るためのバンブストツパ、26は空気ばね室19
の一部を形成するベローズ、27は補助ばねとし
て用いられるコイルスプリングである。
ところで、圧縮空気は第3図に示すようにコン
プレツサ31からドライヤ32を介してリザーブ
タンク33に貯められる。このリザーブタンク3
3に貯められる圧縮空気は給気用ソレノイドバル
ブ34、フロントソレノイドバルブ351F,3
52F、リヤソレノイドバルブ361R,362
Rを介してサスペンシヨンユニツトSに供給され
る。
サスペンシヨンユニツトSは、自動車の各車輪
に取付けられていて、第3図においては左側後輪
におけるサスペンシヨンユニツトSRLを詳細に示
している。なお、第3図では、右側後輪用サスペ
ンシヨンユニツトSRR、左側前輪用サスペンシヨ
ンユニツトSFLおよび右側前輪用サスペンシヨン
ユニツトSFRは詳細な図示を省略されている。
コンプレツサ31は、エアクリーナ37から送
り込まれた大気を圧縮してドライヤ32へ供給す
るようになつており、ドライヤ32のシリカゲル
等によつて乾燥された圧縮空気は、第3図の各実
線矢印で示すように、サスペンシヨンユニツトS
へ供給される。
また、圧縮空気がサスペンシヨンユニツトSか
ら排気されるときには、第3図の各破線矢印で示
すように、排気ソレノイドバルブ38、エアクリ
ーナ37を介して、圧縮空気は大気側へ解放され
る。
また、自動車の前部右側には、ロアアーム39
に取付けられて自動車の前部車高を検出するフロ
ント車高センサ40が設けられており、この車高
センサ40からマイクロコンピユータよりなるコ
ントローラ41へフロント車高検出信号が供給さ
れる。
このコントローラ41はアクチユエータ18を
制御して、少なくとも車両の走行時にピストンロ
ツド14に対するコントロールロツド17の変位
を第1の位置に調整し排出用制御弁を閉じるとと
もに供給用ソレノイドバルブ34を制御して高圧
空気室20を高圧状態に維持せしめ、姿勢変化を
伴う車両の走行時にサスペンシヨンのうち縮み側
のサスペンシヨンに対してコントロールロツド1
7の変位を第2の位置に調整するとともに排出用
ソレノイドバルブ38及び供給用ソレノイドバル
ブ34を閉じて高圧空気室29と空気ばね室19
とを相互に連通せしめる一方サスペンシヨンのう
ち伸び側のサスペンシヨンに対してコントロール
ロツド17の変位を第3の位置に調整するととも
に供給用ソレノイドバルブ34を閉じる一方排出
用ソレノイドバルブ38を制御して空気ばね室1
9を大気に解放せしめ、走行初期を含む車両の非
走行時の車高変化の際にコントロールロツド17
の変位を第3の位置に調整するとともに排出用ソ
レノイドバルブ38及び供給用ソレノイドバルブ
34を制御して車高を目標車高に維持している。
さらに、自動車の後部左側には、ラテラルロツ
ド42に取付けられて自動車の後部車高を検出す
るリア車高センサ43が設けられており、この車
高センサ43からコントローラ41へリア車高検
出信号が供給される。
これらの車高センサ40,43は、ホールIC
素子および磁石の一方を車輪側に、他方を車体側
に取付けられてノーマル車高レべルおよび低車高
レべルからの距離を検出するようになつている。
車両のハンドル44には、ハンドル44の回転
角や回転速度を検出する操舵センサ45が設けら
れており、この操舵センサ45は、ハンドル44
に取付けられた円環状反射板、発光ダイオードお
よびフオトトランジスタで構成されており、その
検出信号がコントローラ41へ供給される。
さらに、スピードメータ46には、車速センサ
47が内蔵されており、このセンサ47は車速を
検出して、検出信号をコントローラ41へ供給す
るようになつている。なおスピードメータ46が
機械式のものでは、センサ47として、リードス
イツチ方式によるものが用いられ、スピードメー
タ46が電子式のものでは、センサ47として、
トランジスタによるオープンコレクタ出力方式の
ものが用いられる。
また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢セン
サとしての加速度センサ48が設けられており、
この加速度センサ48は自動車ばね上におけるピ
ツチ、ロールおよびヨーの車体姿勢変化をおもり
等によつて検出するようになつている。
そして加速度が、前後、左右ないし上下に作用
すると、おもりが傾斜したり、移動したりするこ
とによつて、車体の加速状態が検出されるのであ
る。
アクセルペダルには、アクセル開度センサ49
が設けられており、アクセルの開度がコントロー
ラ41へ供給されるようになつている。また、5
0はコンプレツサ31を駆動するコンプレツサリ
レーで、このコンプレツサリレー50はコントロ
ーラ41からの制御信号により制御される。さら
に、51はリザーブタンク33内の圧力を検出す
る圧力スイツチで、この圧力スイツチ51の検出
信号は上記コントローラ41に出力される。
次に、第4図は第3図に示したサスペンシヨン
装置を概略的に示すブロツク図である。第4図に
示すように、車速センサ40の出力は車速判定回
路61に、上記アクセス開度センサ49の出力は
開閉速度判別回路62に、車速センサ40,43
の出力は車高判別回路63に、操舵センサ45の
出力は角速度判別回路64、左切右切判別回路6
5、中立位置判別回路66にそれぞれ出力され
る。また、67はソレノイドバルブ駆動回路で、
このソレノイドバルブ駆動回路67によりバルブ
34が駆動される。さらに、68はアクチユエー
タ駆動回路で、このアクチユエータ駆動回路68
によりアクチユエータ18が駆動される。また、
69はコンプレツサ駆動回路で、このコンプレツ
サ駆動回路69によりリレー50が駆動される。
次に、上記のように構成されたこの考案の一実
施例の動作について説明する。まず、車高調整機
能について説明する。この車高調整機能が行なわ
れる場合にはコントロールロツド17はコントロ
ーラ41により第2図eの位置に回転している。
これにより、エア注入口Aと空気ばね室19が連
通する。例えば、車高センサ40,43から出力
される車高信号が高い車高の時、コントローラ4
1により排気ソレノイドバルブ380N(開)、ソ
レノイドバルブ351F,352Fあるいは36
1R,362RがON(開)され、空気ばね室内
の圧縮空気がドライヤ32、排気ソレノイドバル
ブ38、エアクリーナ37を通して大気に放出さ
れ車高下げが行なわれる。車高センサ40,43
出力が車高中立出力となつた時、アクチユエータ
18が左へ2ポジシヨン回転し、空気ばね室19
が閉じる(第2図aの位置)。この時、ソレノイ
ドバルブ38,351F,352F,361R,
362Rも閉じる。
次に、車高センサ40,43から出力される車
高信号が低い車高の時、やはりコントロールロツ
ド17はコントローラ41により第2図cの位置
にあり、更にコントローラ41により給気ソレノ
イドバルブ34、ソレノイドバルブ351F,3
52Fあるいは361R,362RがON(開)
し、リザーブタンク33内の高圧空気が空気ばね
室19へ導入され車高上げが行われる。ここで、
タンク33内の圧力が規定値まで低下した時圧力
スイツチ51がONしコンプレツサリレー50を
介してコンプレツサ31が駆動される。車高セン
サ40,43の出力が車高中立出力となつた時、
アクチユエータ18が左へ2ポジシヨン回転し、
空気ばね室19が閉じられる(第2図aの位置)。
ここで、タンク33内の空気圧力が規定値まで上
昇した時、圧力フイツチ51がOFFしコンプレ
ツサリレー50を介してコンプレツサ31が停止
される。
次に、通常走行時について説明する。
上述のとおり、上記車高上げまたは下げ制御が
完了した時点でアクチユエータ18が左へ2ポジ
シヨン回転し、第2図aのポジシヨンとなる。こ
のポジシヨンでは、空気ばね室19は閉となり、
高圧空気室20が開となつている。この状態で各
バルブ34,351F,352Fあるいは361
R,362Rは開いており(タンク33内圧が低
下している時はコンプレツサ31もONされる。)
高圧空気室20に高圧(約10Kg/cm3)が導入され
る。そして、タンク33および高圧室20の圧力
が規定値まで上昇した時圧力スイツチ5がOFF
し、各ソレノイドバルブ34,351F,352
F,361R,362Rが閉じる。この時点で、
駆動されていたコンプレツサ31も停止する。
次に、アンチロール機能、つまり横揺れ防止機
能について説明する。まず、操舵センサ45、車
速センサ47の出力信号により、コントローラ4
1により車体に発生する横加速度が演算される。
この演算結果に基き、例えば右旋回の場合、左側
のアクチユエータ18によりコントロールロツド
17が右に1ポジシヨン回転された後、規定時間
経過すると更に右へ1ポジシヨン回転される。従
つて、左側の空気ばね室19と高圧空気室20が
該規定時間だけ連通し、高圧空気室20内の圧縮
空気が空気ばね室19に導入され、車体が持ち上
げられる方向に付勢される。一方、右側のアクチ
ユエータ18が右に2ポジシヨンつまり第2図c
のポジシヨンまで回転し、右側の空気ばね室19
が給排路21に連通される。同時に各ソレノイド
バルブ38,351F,361FがON(開)し、
空気ばね室19内の圧縮空気が大気に放出され
る。規定時間がすぎると、左側のアクチユエータ
18は右回転して第2図cのポジシヨンになるの
は上述したが、同時に排気ソレノイドバルブ38
が閉じる。この後、操舵センサ45が中立を検出
した時点で、左側のソレノイドバルブ352F,
362Rが開され、左右の空気ばね室内の圧力は
均衡する。左のアクチユエータ18のON時間及
び右側の排気ソレノイドバルブ38のON時間を
適正することにより、均衡後の左右の主空気ばね
室内の圧力は操舵前と同一になる。さらに、一定
時間すぎて左右の主空気ばね室内の圧力が均衡し
た時点で、左右のアクチユエータ18は左へ回転
し第2図aのポジシヨンとなる。同時に給気ソレ
ノイドバルブ34がONし、高圧空気室20内へ
タンク33内へ高圧空気が導入される。そして、
タンク33内圧が低下した時に圧力スイツチ51
によりコンプレツサ31が駆動される。
更に、高圧空気室20及びタンク33内の圧力
が規定値に達した時点で圧力フイツチ51が
OFFし、コンプレツサ31がOFFされると共に、
ソレノイドバルブ34,351F,361R,3
52F,362RがOFFされる。なお、左旋回
の場合は上記と逆の動作となる。
次に、アンチダイブ機能について説明する。ま
ず、加速度センサ48、車速センサ47の出力信
号に基づき、コントローラ41は下記の規定時間
を演算する。前側のアクチユエータ18によりコ
ントロールロツド17が右に1ポジシヨン回転さ
れた後、規定時間経過すると更に右へ1ポジシヨ
ン回転される。従つて上記と同様車体前側は持ち
上げられる方向に付勢される。一方後側のアクチ
ユエータ18が、右に2ポジシヨン回転されて、
第2図cのポジシヨンとなり、空気ばね室が開
く。同時にバルブ38,361R,362Rが開
き、後側の空気ばね室内の圧力が低下される。規
定時間がすぎると、前側のアクチユエータ18は
右回転して第2図cのポジシヨンになるのは上述
したが、同時に排気ソレノイドバルブ38が閉じ
る。この後、加速度センサ48がOFF、車速が
規定量以上低下を検出した時点でソレノイドバル
ブ351F,352Fが開かれ、前の空気ばね室
内の圧力は後輪へ逃がされる。このあと、各アク
チユエータ18は左へ回転し、第2図aのポジシ
ヨンとなる。同時に給気ソレノイドバルブ34が
ONし、高圧空気室20へ、タンク33内の高圧
空気が導入される。タンク33内圧が低下した時
点で圧力スイツチ51により、コンプレツサ31
が駆動される。高圧空気室20及びタンク内33
の圧力が規定値に達した時点で、圧力スイツチ5
1がOFFされる。この結果、コンプレツサ31
がOFFされると共にソレノイドバルブ34,3
51F,352F,361F,362RがOFF
される。また、車高補正を行う時は前記した車高
調整機能と同様にして行なわれる。
次に、アンチスクウオート機能について説明す
る。まず、車速センサ47及びアクセル開度セン
サ49からの信号により車体に発生する前後加速
度が演算される。そして、この演算結果に基き、
規定時間前記したアンチダイブ機能と逆の制御が
行なわれる。そして、規定時間経過後に、前後の
主空気ばね室内の圧力の均衡が計られる。
なお、第1図に明らかなように、コントロール
ロツド17の下端には同ロツド17の回動により
ピストン13のオリフイスを開閉する制御弁17
aが取付けられており、そのモードは第2図に
示されるとおりである。したがつて、通常走行時
はピストン13の上記オリフイスが開となり、シ
ヨツクアブソーバ11の減衰力が小となつて良好
な乗心地を得ることができる。
なお、上記実施例ではシリンダ12aは車輪側
にピストンロツド14はボデーフレーム側に支持
するようにしたが、シリンダ12aをボデーフレ
ーム側にピストンロツド14を車輪側に支持させ
るようにしても良い。
以上詳述したように本考案によれば、各空気ば
ね室毎にその近傍に高圧空気室(アキユームレー
タ)が設けられかつ同各空気ばね室と高圧空気室
と給排路との間の連通、遮断を制御する開閉弁が
コントロールロツドに形成され、アクチユエータ
を制御して、少なくとも車両の走行時にピストン
ロツドに対するコントロールロツドの変位を第1
の位置に調整し排出用制御弁を閉じるとともに供
給用制御弁を制御して高圧空気室を高圧状態に維
持せしめ、姿勢変化を伴う車両の走行時に上記サ
スペンシヨンのうち縮み側のサスペンシヨンに対
して上記コントロールロツドの変位を第2の位置
に調整するとともに排出用制御弁及び供給用制御
弁を閉じて高圧空気室と上記空気ばね室とを相互
に連通せしめる一方上記サスペンシヨンのうち伸
び側のサスペンシヨンに対しては上記コントロー
ルロツドの変位を第3の位置に調整するとともに
供給用制御弁を閉じる一方排出用制御弁を制御し
て空気ばね室を大気に解放せしめ、走行初期を含
む車両の非走行時の車高変化の際に上記コントロ
ールロツドの変位を第3の位置に調整するととも
に排出用制御弁及び供給用制御弁を制御して車高
を目標車高に維持するようにしたので、姿勢制御
時には、各空気ばね室の近傍に設けられた高圧空
気室から同各空気ばね室へ圧縮空気が単位時間当
たり所望の空気量をもつて空気を供給することが
でき、しかも、高圧空気室及び同高圧空気室とを
空気ばね室との連通を制御する開閉弁は、シヨツ
クアブソーバに極めてコンパクトに組み込まれて
いるので、車両、特に乗用車のスペース的に余裕
の少ない車両であつても容易に実施することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例としてのサスペン
シヨンユニツトの断面図、第2図a〜cにおける
状態,,はそれぞれ第1図のB−B矢視断
面図、C−C矢視断面図、D−D矢視断面図、第
3図は同実施例に係る装置の構成図、第4図は第
3図に示した装置を概略的に示すブロツク図であ
る。 18……エアアクチユエータ、31……コンプ
レツサ、32……ドライヤ、33……リザーブタ
ンク、34……給気ソレノイドバルブ、351
F,352F,361R,362R……ソレノイ
ドバルブ。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 車輪又は車体の一方に支持されたシリンダと上
    記シリンダ内に嵌挿されたピストンと同ピストン
    に設けられ上記車輪又は車体の他方に支持された
    ピストンロツドとを有し各車輪に対応して設けら
    れたシヨツクアブソーバと、 上記ピストンロツド及びシリンダを取り囲むよ
    うに配設され一端が上記ピストンロツドに固着さ
    れると共に他端が上記シリンダに固着され同ピス
    トンロツド及びシリンダの軸線方向に伸縮自在な
    車高調整用空気ばね室と、 上記ピストンロツドを取り囲むように且つ上記
    空気ばね室に近接して同ピストンロツドに固設さ
    れた高圧空気室と、 上記ピストンロツド内に同軸的に配設され同ピ
    ストンロツドの軸線方向に延びる同ピストンロツ
    ドに対して変位可能なコントロールロツドと、 上記コントロールロツド内に形成され軸線方向
    に延び同コントロールロツドの上記シリンダから
    離れた方の端近傍よりそれぞれ供給用制御弁及び
    排出用制御弁を介して圧縮空気供給源及び排出路
    に接続され得る給排路と、 上記ピストンロツドおよび上記コントロールロ
    ツドの軸線方向の上記高圧空気室に囲まれた所定
    領域に設けられ上記ピストンロツドに対するコン
    トロールロツドの変位が第1の位置および第2の
    位置にあるとき上記高圧空気室を上記給排路に連
    通せしめるとともに上記コントロールロツドの変
    位が第3の位置にあるときには上記高圧空気室と
    上記給排路との間を遮断する第1の弁部分と上記
    ピストンロツドおよび上記コントロールロツドの
    軸線方向の上記空気ばね室に囲まれた所定領域に
    設けられ上記ピストンロツドに対するコントロー
    ルロツドの変位が上記第1の位置にあるとき上記
    空気ばね室と上記給排路との間を遮断するととも
    に上記コントロールロツドの変位が上記第2の位
    置および上記第3の位置にあるときには上記空気
    ばね室を上記給排路に連通せしめる第2の弁部分
    とから成る開閉弁と、 上記コントロールロツドに作用して同コントロ
    ールロツドを上記ピストンロツドに対して変位せ
    しめるアクチユエーターと、 上記アクチユエータを制御して、少なくとも車
    両の走行時に上記ピストンロツドに対する上記コ
    ントロールロツドの変位を第1の位置に調整し上
    記排出用制御弁を閉じるとともに上記供給用制御
    弁を制御して上記高圧空気室を高圧状態に維持せ
    しめ、姿勢変化を伴う車両の走行時に上記サスペ
    ンシヨンのうち縮み側のサスペンシヨンに対して
    上記コントロールロツドの変位を第2の位置に調
    整するとともに上記排出用制御弁及び上記供給用
    制御弁を閉じて上記高圧空気室と上記空気ばね室
    とを相互に連通せしめる一方上記サスペンシヨン
    のうち伸び側のサスペンシヨンに対して上記コン
    トロールロツドの変位を第3の位置に調整すると
    ともに上記供給用制御弁を閉じる一方上記排出用
    制御弁を制御して上記空気ばね室を大気に解放せ
    しめ、走行初期を含む車両の非走行時の車高変化
    の際に上記コントロールロツドの変位を第3の位
    置に調整するとともに上記排出用制御弁及び供給
    用制御弁を制御して車高を目標車高に維持せしめ
    る制御手段とを備えたことを特徴とする車両用サ
    スペンシヨン装置。
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