JPH0592714A - サスペンシヨン装置における単動シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 フェールセーフ時に高い減衰力が発生されな
いようにすると共に、減衰機構の前後の圧力に急激な変
動を招来させないようにして、車輛における乗り心地を
改善するに最適なサスペンション装置の単動シリンダを
提供する。 【構成】 車輛の四輪各部に配設され上端が車体側に連
結され下端がサスペンションアーム側に連結されるサス
ペンション装置の単動シリンダ１０において、減衰機構
Ｖが所定の減衰力の発生を可能にする減衰バルブＶ１
と、該減衰バルブＶ１を迂回する第１のバイパス路に配
設されて該第１のバイパス路における作動油の流量変更
を可能にする第１の調整バルブＶ３と、上記減衰バルブ
Ｖ１を迂回する第２のバイパス路に配設され該第２のバ
イパス路における作動油の流量変更を可能にする第２の
調整バルブＶ４とを有し、第１の調整バルブＶ３がノー
マルクローズ態様に形成され第２の調整バルブＶ４ノー
マルオープン態様に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車輛の懸架系として
のアクティブサスペンション等のサスペンション装置へ
の利用に最適となる単動シリンダの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輛の懸架系としてのアクティブサスペ
ンション等のサスペンション装置については、従来から
種々の提案があるが、例えば、図６に示すような構成の
サスペンション装置にあっては、車輛の四輪各部（図中
には一輪部のみ示す）におけるサスペンションアームか
らなる車軸Ａ（図中Ｔはタイヤ）と車体Ｂとの間に車体
Ｂからの荷重を負担する懸架ばねＳの配在下に単動シリ
ンダ１が配設されてなるとする。

【０００３】そして、単動シリンダ１には減衰機構Ｖ及
びガスばねＧが油路Ｌを介して接続される、即ち、併設
される一方で、該単動シリンダ１には油圧源２からの油
圧が制御弁３及び油路Ｌを介して供給され、あるいは、
該単動シリンダ１からの油圧が油路Ｌ及び制御弁３を介
してタンク４に排出されるとしている。

【０００４】制御弁３は、車体Ｂに配設の車速センサＣ
１や加速度センサＣ２及び車体Ｂと車軸Ａとの間に配設
の車高センサ（図示せず）等の各種センサからの信号に
基づいて所定の信号を出力するコントローラＣによって
制御されるとしている。

【０００５】即ち、路面走行中の車輛の状況が各種セン
サで検知されると、該各種センサからの検出信号がそれ
ぞれコントローラＣに入力され、かつ、該コントローラ
Ｃにおいて予め設定されているところに基づいて処理さ
れた信号として制御弁３に出力され、該制御弁３が所定
の作動をすることになる。

【０００６】一方、単動シリンダ１は、図７に示すよう
に、シリンダ１１内に出没可能に挿通されたピストンロ
ッド１２の先端に連設のピストン部１２ａによって該シ
リンダ１１内に伸側室Ｒ１と共に区画形成される圧側室
Ｒ２が減衰機構Ｖを介してガスばねＧに連通されるとし
ている。

【０００７】そして、減衰機構Ｖは、作動油の通過時に
所定の減衰力を発生する減衰バルブＶ１と、該減衰バル
ブＶ１を迂回するバイパス路に配設されて該バイパス路
における作動油の流量を変更する調整バルブＶ２と、で
構成されている。

【０００８】シリンダ１１内に区画形成される伸側室Ｒ
１と圧側室Ｒ２は、ピストン部１２ａに開穿のポート１
２ｂで相互の連通され、ピストンロッド１２の軸芯部に
開穿され前記油路Ｌに連通する透孔１２ｃを介して油圧
の供給があると、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の受圧面の関
係からピストン部１２ａがシリンダ１１内を上昇し、該
単動シリンダ１が伸長するように形成されている。

【０００９】因に、ガスばねＧと共に減衰機構Ｖが併設
される単動シリンダ１は、例えば、図８に示すように、
具体化される。

【００１０】即ち、シリンダ１１内に区画形成される伸
側室Ｒ１及び圧側室Ｒ２に加えて、該単動シリンダ１の
ボトム部分を構成するロアーキャップ１３の内側に減衰
バルブＶ１の配設で容室Ｒ３が区画形成されていると
し、該容室Ｒ３に調整バルブＶ２の先端開口部分が臨在
されると共に、ガスばね１ｃに連通するパイプＰからな
る管路の端部が開口するとしている。

【００１１】また、シリンダ１１の外周には外筒１４が
配設されていて、該外筒１４とシリンダ１１との間に環
状隙間Ｓが形成されるとし、図示しないが、該環状隙間
Ｓにはピストンロッド１２の摺動時に該ピストンロッド
１２の外周とそこに摺接するベアリング部材等の内周と
の間で漏れる作動油をドレンさせるとしている。

【００１２】ガスばねＧは、この種のものとして従来か
ら提供されているものと同様に、シェルＧ１の開口端が
キャップＧ２で密封状態に閉塞されて内部に形成された
空間部をフリーピストンＧ３でガス室Ｇ４と油室Ｇ５と
に区画形成してなり、キャップＧ２の軸芯部に貫通固着
された上記パイプＰの端部開口を油室Ｇ５に開口させて
なる。

【００１３】減衰バルブＶ１は、シリンダ１１の下端開
口に嵌装された筒状のバルブケース２１内に収装される
ように構成されてなるもので、上記バルブケース２１の
下端開口を閉塞するように配設されるバルブディスク２
２に伸側バルブ２３及び圧側バルブ２４を隣設させてい
る。

【００１４】即ち、バルブディスク２２には伸側ポート
２２ａと圧側ポート２２ｂが開穿されていて、伸側ポー
ト２２ａの上端開口を閉塞するように伸側バルブ２３が
配設され、圧側ポート２２ｂの下端開口を閉塞するよう
に圧側バルブ２４が配設されてなる。

【００１５】そして、各側バルブ２３，２４は共にリー
フバルブからなり、伸側バルブ２３はその背後に隣接さ
れた弁体２３ａへのスプリング２３ｂからの附勢力で初
期荷重を得るように設定され、圧側バルブ２４はシム２
４ａの介在下にバルブストッパ２４ｂでそのリフト量が
規制されるとしている。

【００１６】尚、上記各側バルブ２３，２４の定着状態
は、バルブディスク２２の軸芯部に挿通された固定ピン
２５と、これに螺合されるナット２６とによって維持さ
れている。

【００１７】前記バルブケース２１の下端側にはその内
側と外側との連通を可能にするポート２１ａが開穿され
ており、該ポート２１ａが上記各側バルブ２３，２４を
迂回するバイパス路を構成するとしている。

【００１８】即ち、前記ロアーキャップ１３には上記ポ
ート２１ａに連通するポート１３ａが開穿されていて、
該ポート１３ａも上記バイパス路を構成すると共に、こ
れが後述する調整バルブＶ２に連通するとしている。

【００１９】該調整バルブＶ２は、図９に示すように、
ソレノイド部３１と、該ソレノイド部３１に連設された
スリーブ３２内に摺動可能に収装され上記ソレノイド部
３１から突出するプランジャ３１ａがその先端に当接さ
れるポペット３３と、上記スリーブ３２の開口端を閉塞
するように配設されたスプリングシート３４にその後端
が係止されその先端が上記ポペット３３の後端側に当接
されるスプリング３５と、を有してなる。

【００２０】そして、上記スリーブ３２は、その外周に
形成され前記バイパス路を構成するポート１３ａを開口
させる環状溝３２ａを有してなると共に、その肉厚部に
開穿され環状溝３２ａに連通するポート３２ｂを有して
なる。

【００２１】また、上記ポペット３３は、その先端側と
後端側とを連通するオリフィス３３ａを有してなると共
に、その後端に傾斜面部３３ｂを有してなり、かつ、そ
の外周に上記ポート３２ｂに連通する環状切欠部３３ｃ
を有してなる。

【００２２】尚、上記傾斜面部３３ｂは、スリーブ３２
の内周に形成のシート部３２ｃに離着座可能に対向して
いる。

【００２３】また、前記スプリングシート３４にはその
肉厚を貫通する複数の孔３４ａが開穿されており、該ス
プリングシート３４の内側と外側、即ち、該調整バルブ
Ｖ２内と前記減衰バルブＶ１の下方の容室Ｒ３との連通
を図っている。

【００２４】従って、この調整バルブＶ２によれば、ソ
レノイド部３１におけるソレノイド（図示せず）への励
磁によってプランジャ３１ａを突出させるようにする
と、ポペット３３が図中左行するように後退することに
なり、傾斜面部３３ｂがシート部３２ｃから離脱してそ
こに隙間が形成されることになる。

【００２５】そして、調整バルブＶ２及びバイパス路を
介しての減衰バルブＶ１の下方の容室Ｒ３と、該減衰バ
ルブＶ１を構成する前記バルブケース２１内、即ち、シ
リンダ１１内の圧側室Ｒ２と、の連通を可能になる。

【００２６】そしてまた、上記プランジャ３１ａの突出
量を適宜に調整することで、該調整バルブＶ２を通過す
る作動油の流量を調整し、減衰バルブＶ１を通過する作
動油の流量を制御してそこでの発生減衰力を高低連続的
に調整し得ることになる。

【００２７】それ故、上記従来のサスペンション装置に
おける単動シリンダ１によれば、制御弁３の作動で該単
動シリンダ１におけるシリンダ圧力が高低制御されるこ
とになり、従って、車輛の四輪各部における車高が走行
路面の状況に応じて制御されることになる。

【００２８】また、制御弁３の不作動時には、減衰機構
Ｖ及びガスばねＧの併設が故に、単動シリンダ１が所謂
ショックアブソーバ機能を発揮すると共に、減衰機構Ｖ
における発生減衰力が高低連続的に調整可能とされるの
で、車輛の乗り心地が改善されることになる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のサスペンション装置における単動シリンダ１に
あっては、ガスばねＧと共に併設された減衰機構Ｖによ
って所定の減衰作用を発揮させるとしているが、該減衰
機構Ｖが減衰バルブＶ１と調整バルブＶ２とで構成され
ていることから、調整バルブＶ２の作動によって、却っ
て、車輛における乗り心地が悪化されることになる危惧
がある。

【００３０】即ち、上記従来例としての単動シリンダ１
にあっては、減衰機構Ｖにおける調整バルブＶ２がフェ
ールセーフ時には所謂遮断弁の状態になり、バイパス路
における作動油の流通を阻止し減衰バルブＶ１を通過す
る作動油の流量を最大のものにする。

【００３１】その結果、フェールセーフ時には減衰バル
ブＶ１によって高い減衰力が発生される事態になり、車
輛における乗り心地が悪化されることになる。

【００３２】また、減衰バルブＶ１によって発生される
減衰力を変更するために調整バルブＶ２を作動させる
と、バイパス路の開閉が短時間に繰り返されることにな
り、減衰機構Ｖの前後における圧力に急激な変動が招来
されることになる。

【００３３】その結果、急激な減衰力の上昇、下降が招
来されて、車輛における乗り心地が悪化されることにな
る。

【００３４】この発明は、前記した事情に鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、フェール
セーフ時に高い減衰力が発生されないようにすると共
に、減衰機構の前後の圧力に急激な変動を招来させない
ようにして、車輛における乗り心地を改善するに最適と
なるサスペンション装置における単動シリンダを提供す
ることである。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の構成を、車輛の四輪各部に配設されて
上端が車体側に連結され下端がサスペンションアーム側
に連結されるように形成されてなると共に、制御弁を介
しての油圧の給排時にシリンダ圧力が調整されるように
形成されてなり、かつ、発生減衰力の調整を可能にする
減衰機構がガスばねと共に併設されてなるサスペンショ
ン装置における単動シリンダにおいて、減衰機構が所定
の減衰力の発生を可能にする減衰バルブと、該減衰バル
ブを迂回する第１のバイパス路に配設されて該第１のバ
イパス路における作動油の流量変更を可能にする第１の
調整バルブと、上記減衰バルブを迂回する第２のバイパ
ス路に配設され該第２のバイパス路における作動油の流
量変更を可能にする第２の調整バルブと、を有してな
り、第１の調整バルブがソレノイドへの通電時に作動油
の通過を可能にするノーマルクローズ態様に形成されて
なるに対して、第２の調整バルブがソレノイドへの通電
時に作動油の通過を阻止するノーマルオープン態様に形
成されてなるとするものである。

【００３６】

【作用】それ故、路面を走行中の車輛の状況が車体等に
装備の各種センサで検知されてコントローラに入力され
ると共に該コントローラにおいて予め設定されていると
ころに基づいて処理された信号として制御弁に出力され
ると、該制御弁がその作動で単動シリンダにおけるシリ
ンダ圧力を高低いずれかに調整し、車輛の四輪各部にお
ける車高を走行路面の状況に応じて高低制御する。

【００３７】上記制御弁が不作動のとき、即ち、車高調
整を要しないときには、路面の状況に応じて単動シリン
ダが伸縮され、その際、該単動シリンダに併設されてい
るガスばね及び減衰機構が設定通りに作動して、車輛に
おける乗り心地が走行路面の状況に応じて制御される。

【００３８】そして、減衰機構では第１の調整バルブの
作動によって、減衰バルブで発生される減衰力を調整す
るが、その際に、第２の調整バルブが所謂開放弁状態に
あるので、第１の調整バルブの作動で第１のバイパス路
の開閉が短時間に繰り返されることになっても、第２の
バイパス路が開放されており、減衰機構の前後における
圧力に急激な変動が招来されなくなる。

【００３９】その結果、急激な減衰力の上昇、下降が招
来されず、車輛における乗り心地が悪化されなくなる。

【００４０】また、フェールセーフ時に第１の調整バル
ブが所謂遮断弁の状態になり、第１のバイパス路におけ
る作動油の流通を阻止することになっても、第２の調整
バルブが第２のバイパス路を開放状態に置くので、減衰
バルブを通過する作動油の流量が最大のものにならな
い。

【００４１】その結果、フェールセーフ時に減衰バルブ
によって高い減衰力が発生されなくなり、車輛における
乗り心地が悪化されなくなる。

【００４２】

【実施例】以下、図示したところに基づいてこの発明を
説明するが、図１に示すように、この発明に係る単動シ
リンダ１０は、前記した従来例としてのサスペンション
装置（図６参照）に利用する単動シリンダ１（図７参
照）に比較して、減衰機構Ｖの構成が原理的に異なるの
みでその基本的な構成を同一にしている。

【００４３】従って、以下にはこの発明において異なる
構成の減衰機構Ｖ部分を中心に説明し、その他の構成の
同一なる部分については図中に同一の符号を付してその
説明を省略する。

【００４４】即ち、この発明に係る単動シリンダ１０
は、図１に示すように、これが減衰機構Ｖを介してガス
ばねＧに連通されているが、該減衰機構Ｖは、減衰バル
ブＶ１と、第１の調整バルブＶ３と、第２の調整バルブ
Ｖ４と、を有してなるとしている。

【００４５】そして、図２に示すように、上記第１の調
整バルブＶ３及び第２の調整バルブＶ４は、それぞれソ
レノイド切換弁の態様に形成されてなるとしている。

【００４６】尚、上記単動シリンダ１０、減衰バルブＶ
１及び第１の調整バルブＶ３は、この実施例において、
前記従来例としての単動シリンダ１、減衰バルブＶ１及
び調整バルブＶ２と同一構造に形成されている。

【００４７】上記単動シリンダ１０は、具体的な形態と
しては、図３に示すように、第１の調整バルブＶ３及び
第２の調整バルブＶ４をそのボトム部分を構成するロア
ーキャップ１３に連設してなる。

【００４８】そして、上記第２の調整バルブＶ４は、図
４に示すように、シリンダ１１内の圧側室Ｒ２とロアー
キャップ１３内の油室Ｒ３とを連通する第２のバイパス
路、即ち、バルブケース２１の下端側に開穿されたポー
ト２１ｂとこれに連通するようにロアーキャップ１３に
開穿されたポート１３ｂとで形成される流路に連通する
ように配設されてなる。

【００４９】そしてまた、上記第２の調整バルブＶ４
は、図５に示すように、ソレノイド部４１と、該ソレノ
イド部４１に連設されたスリーブ４２内に移動可能に収
装され上記ソレノイド部４１から突出するプランジャ４
１ａが当接されるスチールボール４３と、上記スリーブ
４２の開口端を閉塞するように配設された有頭ピン状の
スプリングシート４４にその後端が係止されその先端が
上記スチールボール４３に当接されるスプリング４５
と、を有してなる。

【００５０】そして、上記スリーブ４２は、その外周に
形成され前記バイパス路を構成するポート１３ｂを開口
させる環状溝４２ａを有してなると共に、その肉厚部に
開穿され環状溝４２ａに連通するポート４２ｂを有して
なる。

【００５１】そしてまた、上記スチールボール４３は、
その移動時に上記ポート４２ｂを閉塞し得るように配設
されているもので、図示する所謂前進状態にあるときに
は、上記ポート４２ｂを開放し、図中左行する所謂後退
状態になるときに上記ポート４２を閉塞するとしてい
る。

【００５２】尚、前記スプリングシート４４は、その軸
芯部に中空部４４ａを有するように形成されてなるもの
で、該中空部４４ａを容室Ｒ３に連通させる一方で、該
中空部４４ａを形成する壁部の肉厚を貫通するように開
穿された連通孔４４ｂを介して前記スリーブ４２の内
部、即ち、前記スチールボール４３ａ収装されている部
位に連通させている。

【００５３】従って、この調整バルブＶ４によれば、ソ
レノイド部４１におけるソレノイド（図示せず）への励
磁によってプランジャ４１ａを突出させるようにする
と、スチールボール４３が図中左行するように後退する
ことになり、ポート４２ｂを閉塞することになる。

【００５４】その結果、該調整バルブＶ４及び第２のバ
イパス路を介しての減衰バルブＶ１の下方の容室Ｒ３
と、該減衰バルブＶ１を構成する前記バルブケース２１
内、即ち、シリンダ１１内の圧側室Ｒ２と、の連通が遮
断されることになる。

【００５５】そして、ソレノイドへの励磁を解除して上
記プランジャ４１ａを後退させるようにすると、スチー
ルボール４３が所謂前進状態になり、第２のバイパス路
が開放されて上記容室Ｒ３と圧側室Ｒ２との連通が可能
になる。

【００５６】それ故、以上のように形成されたこの発明
に係る単動シリンダ１０によれば、路面走行中の車輛の
状況が車体Ｂ（図６参照）等に装備の各種センサで検知
されてコントローラＣ（図６参照）に入力されると共に
該コントローラＣにおいて予め設定されているところに
基づいて処理された信号として制御弁３（図６参照）に
出力されると、該制御弁３の作動で単動シリンダ１０に
おけるシリンダ圧力を高低いずれかに調整し、車輛の四
輪各部における車高を走行路面の状況に応じて高低制御
することになる。

【００５７】そして、上記制御弁３が不作動のとき、即
ち、車高調整を要しないときには、路面の状況に応じて
単動シリンダ１０が伸縮されることになり、その際、該
単動シリンダ１０に併設されているガスばねＧ及び減衰
機構Ｖが設定通りに作動し、車輛における乗り心地が走
行路面の状況に応じて制御されることになる。

【００５８】このとき、減衰機構Ｖでは第１の調整バル
ブＶ３の作動によって、減衰バルブＶ１で発生される減
衰力を調整することになるが、その際に、第２の調整バ
ルブＶ４が所謂開放弁状態にあるので、第１の調整バル
ブＶ３の作動で第１のバイパス路の開閉が短時間に繰り
返されることになっても、第２のバイパス路が開放状態
にあり、減衰機構Ｖの前後における圧力に急激な変動が
招来されなくなる。

【００５９】また、フェールセーフ時に第１の調整バル
ブＶ３が所謂遮断弁の状態になり、第１のバイパス路に
おける作動油の流通を阻止することになっても、第２の
調整バルブＶ４によって第２のバイパス路が開放状態に
置かれているので、減衰バルブＶ１を通過する作動油の
流量が最大のものにならない。

【００６０】そしてまた、車輛が良路を走行をしている
とき、即ち、制御弁３が不作動状態にあるときに、車輛
の旋回でロールが招来される場合には、好ましくは第１
の調整バルブＶ３の作動下に、第２の調整バルブＶ４を
遮断弁状態に切り換えることで、制御弁３の作動を要せ
ずして該ロール制御が可能になる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フェ
ールセーフ時に高い減衰力が発生されなくなると共に、
減衰力調整をする際に減衰機構の前後の圧力に急激な変
動が招来されなくなり、車輛における乗り心地を改善す
るに最適となる利点がある。

【００６２】また、この発明によれば、車輛のロール制
御の際に、制御弁の作動を要せずしてロール制御が可能
になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る単動シリンダをガスばね及び減
衰機構と共に原理的に示す概略図である。

【図２】図１における減衰機構をより具体的にした状態
の単動シリンダを示す概略図である。

【図３】ガスばねと第１及び第２の調整バルブが連設さ
れた状態の単動シリンダの底面図である。

【図４】単動シリンダにおける第２の調整バルブの配設
状態を部分的に示す断面図である。

【図５】図４に示す第２の調整バルブを拡大して示す断
面図である。

【図６】この発明に係る単動シリンダ及び従来の単動シ
リンダが利用されるサスペンション装置の一例を示す概
略図である。

【図７】従来例の単動シリンダをガスばね及び減衰機構
と共に原理的に示す概略図である。

【図８】従来の単動シリンダの具体例であってこの発明
における単動シリンダとされる単動シリンダを一部破断
して示す正面断面図である。

【図９】この発明における第１の調整バルブとされる図
８に示す調整バルブを拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

３ 制御弁 １０ 単動シリンダ １３ａ，２１ａ 第１のバイパス路を構成するポート １３ｂ，２１ｂ 第２のバイパス路を構成するポート ３１，４１ ソレノイド Ａ サスペンションアームたる車軸 Ｂ 車体 Ｇ ガスばね Ｖ 減衰機構 Ｖ１ 減衰バルブ Ｖ３ 第１の調製バルブ Ｖ４ 第２の調製バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輛の四輪各部に配設されて上端が車体
   側に連結され下端がサスペンションアーム側に連結され
   るように形成されてなると共に、制御弁を介しての油圧
   の給排時にシリンダ圧力が調整されるように形成されて
   なり、かつ、発生減衰力の調整を可能にする減衰機構が
   ガスばねと共に併設されてなるサスペンション装置にお
   ける単動シリンダにおいて、減衰機構が所定の減衰力の
   発生を可能にする減衰バルブと、該減衰バルブを迂回す
   る第１のバイパス路に配設されて該第１のバイパス路に
   おける作動油の流量変更を可能にする第１の調整バルブ
   と、上記減衰バルブを迂回する第２のバイパス路に配設
   され該第２のバイパス路における作動油の流量変更を可
   能にする第２の調整バルブと、を有してなり、第１の調
   整バルブがソレノイドへの通電時に作動油の通過を可能
   にするノーマルクローズ態様に形成されてなるに対し
   て、第２の調整バルブがソレノイドへの通電時に作動油
   の通過を阻止するノーマルオープン態様に形成されてな
   ることを特徴とするサスペンション装置における単動シ
   リンダ。