JPH0629047Y2 - サスペンションユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両姿勢及び車高調整が可能なサスペンショ
ンユニットに関する。

（従来の技術） 従来、車両姿勢及び車高調整可能なサスペンションユニ
ットとしては、例えば、特開昭６２−２８９４２０号公
報に記載されているようなものが知られている。

この従来装置は、各車輪側部材と、車体側部材との間に
介装したアクチュエータと、該アクチュエータの作動圧
を指令値にのみ応じて変化させることが可能な圧力制御
弁と、該圧力制御弁に指令値を出力する制御装置とを備
えたもので、制御装置からの指令値に基づき圧力制御弁
から出力される流体圧に応じアクチュエータをストロー
クさせて各車輪位置の車高を変化させることにより、車
両姿勢を制御するものである。

ところで、アクチュエータのロッド入出分の流体流量
は、アキュムレータと圧力制御弁とに分れて流れるが、
その時の流量比は、アクチュエータ〜アキュムレータ間
とアクチュエータ〜圧力制御弁間の流体抵抗によって決
まり、その流量比によってアクチュエータ圧力変動（伝
達力特性）が決定される。

このような従来のサスペンションユニットの場合、初期
設定により伝達力特性が決定されるものである。

（考案が解決しようとする課題） このように上述のような従来のサスペンションユニット
にあっては、アクチュエータ〜アキュムレータ〜圧力制
御弁の流体圧制御システムは、個々の特性が初期設定の
ままで可変でないため、以下のような問題があった。

即ち、ポンプの故障により吐出圧が上昇しないときや、
駆動ベルトが切れて供給液圧がなくなる等のように、液
圧源側に異常が生じ、圧力制御弁の液圧供給側の圧力が
低下すると、出力液圧が低下し、これにより、伝達力が
低下して、操縦安定性が悪化するものであった。

本考案は、このような問題点に着目して成されたもの
で、液圧源に異常が発生した場合でも操縦安定性が得ら
れるサスペンションユニットを提供することを目的とし
ている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため本考案のサスペンションユニ
ットでは、車軸側部材と車体側部材との間に介装され、
内部の流体液圧に応じて車高変化可能に形成されたアク
チュエータと、該アクチュエータに出力回路を介して接
続され、出力回路への液圧をコントローラからの制御信
号に基づき変化させることが可能な圧力制御弁と、前記
出力回路の途中に設けられ、液圧吸収可能に形成された
アキュムレータと、該アキュムレータと圧力制御弁との
間の出力回路に設けられ、前記圧力制御弁の液圧供給側
の圧力をパイロット圧とし、供給液圧が所定圧より低く
なると流量を絞るよう形成された可変オリフィスと、を
設けた。

（作用） 本考案のサスペンションユニットでは、液圧供給源が正
常で所定以上の液圧が発生している場合には、この液圧
供給側の液圧をパイロット圧とする可変オリフィスは、
大きく開かれる。

従って、出力回路における圧力制御弁〜アキュムレータ
間の流動抵抗は、初期設定の状態であり、設計値通りの
伝達力が得られ、所定の操縦安定性及び乗り心地が得ら
れる。

次に、ポンプの故障や駆動ベルトの切断等により液圧供
給側に異常が発生し、供給液圧が所定以下となると、こ
の供給液圧をパイロット圧とする可変オリフィスは、流
量を絞る。これにより、アクチュエータにおけるロッド
入出分の流体流量はアキュムレータへ流れるようになっ
て、伝達力が増加されるもので、よって、圧力制御弁の
出力液圧低下による伝達力の減少が補われ、操縦安定性
が確保される。

（実施例） 以下、本考案実施例を図面に基いて説明する。

まず、構成を説明する。

第１図は本考案一実施例のサスペンションユニットを示
す全体図であって、図中ＰはエンジンＥにより駆動さ
れ、タンクＴから作動液を吸い込んで吐出するポンプを
示し、このポンプＰからの液圧供給回路１に吐出され
る。また、この液圧供給回路１には、ポンプＰからの吐
出圧を検知する圧力センサ１ａと、ポンプＰの吐出圧を
ドレーン回路２へリリーフするリリーフ弁１ｂと、ポン
プＰから吐出された液圧を蓄えるアキュムレータ１ｃ
と、このアキュムレータ１ｃ内に蓄えられた液圧の逆流
を防止するチェック弁１ｄとが設けられている。

前記液圧供給回路１は圧力制御弁３に接続されている。

この圧力制御弁３は、バルブボディ３１と、バルブスプ
ール３２とプレートバルブ３３とソレノイド３４とを備
え、かつ、前記液圧供給回路１，ドレーン回路２及び出
力回路４に接続されていて、コントローラ５からの制御
信号ｃｉを入力して、この制御信号ｃｉに応じた出力液
圧ＯＰを出力回路４に出力可能に形成されている。

即ち、前記バルブボディ３１には、前記液圧供給回路１
に接続された第１入力ポート３１ａ〜第１背室３１ｂ〜
連通孔３１ｃ〜バルブ孔３１ｄ〜プレートバルブ収納室
３１ｅ〜第１ドレーンポート３１ｆを介してドレーン回
路２に至る経路が形成されている。尚、第１入力ポート
３１ａには固定オリフィス３１ｉが設けられている。

そして、前記プレートバルブ収納室３１ｅ内に前記プレ
ートバルブ３３が摺動自在に設けられていて、このプレ
ートバルブ３３の摺動により前記バルブ孔３１ｄとで形
成される絞りの量が変化して、第１背室３１ｂ内の液圧
が調整される。

尚、前記プレートバルブ３３は、図中中心線よりも上側
が絞りを最も開いた場合を示し、中心線よりも下側が絞
りを閉じた場合を示している。また、このプレートバル
ブ３３は、スプリング３３ａにより、絞りを開放する側
に付勢されていて、ソレノイド３４に制御信号ｃｉが入
力されて磁力が発生すると、その磁力により絞りを狭く
する側に摺動するようになっている。

また、前記バルブボディ３１にはバルブ穴３１ｇが形成
されていて、このバルブ穴３１ｇ内に、バルブスプール
３２が摺動自在に設けられている。

即ち、前記バルブ穴３１ｇには、液圧供給回路１に接続
された第２入力ポート３１ｈと、ドレーン回路２に接続
された第２ドレーンポート３１ｊが形成されていて、バ
ルブスプール３２を摺動させることで、ランド３２ａ，
３２ｂにより両ポート３１ｈ，３１ｊ間に形成された出
力液圧制御室３１ｋと両ポート３１ｈ，３１ｊとの間の
絞り量を変化させて出力液圧制御室３１ｋの液圧を調整
可能に形成されている。

また、前記バルブスプール３２の一端は前記第１背室３
１ｂ内に配置され、この第１背室３１ｂ内の液圧を出力
液圧増圧方向（図中左方向）に受圧するようになってい
る。一方、バルブスプール３２の他端は前記出力液圧制
御室３１ｋ内の液圧が導入される第２背室３１ｍ内に配
置され、この第２背室３１ｍ内の液圧を出力液圧減圧方
向（図中右方向）に受圧するようになっている。そし
て、バルブスプール３２の他端にはリターンスプリング
３５が設けられ、このリターンスプリング３５の付勢力
と両端面での受圧力とが釣り合うべくバルブスプール３
２が摺動されることで出力液圧制御室３１ｋの液圧制御
が成されるものである。

さらに、この第２背室３１ｍ以内に配置されるランド３
２ｃに弁体部３２ｄが形成されると共に、この弁体部３
２ｄに対応したバルブボディ３１には弁座部３１ｎが形
成されていて、弁体部３２ｄが着座状態となることで、
出力液圧制御室３１ｋと出力回路４側との連通を遮断可
能な第１フェイルセーフ弁３６が構成されている。

尚、図中３１ｐは出力液圧制御室３１ｋの液圧を第２背
室３１ｍ側に導く連通孔である。

また、前記バルブスプール３２内には、第２フェイルセ
ーフ弁３７が内蔵されている。即ち、バルブスプール３
２には第２背室３１ｍと第２ドレーンポート３１ｊを連
通する連通孔３２ｄが穿設され、この連通孔３２ｄの途
中に弁座３２ｅが形成され、かつ、この弁座３２ｅに着
座するようスプリング３２ｆに付勢されてリテーナ３２
ｇに支持されたチェックボール３２ｈが設けられてい
る。従って、前記第２背室３１ｍ及び出力回路４が所定
液圧以上に上昇した場合には、チェックボール３２ｈが
弁座３２ｅから離れ、第２背室３１ｍ及び出力回路４の
液圧がドレーンされるようになっている。

前記出力回路４の先端には車高調整アクチュエータ６が
設けられている。この車高調整アクチュエータ６は、ば
ね上の車体側部材１０１とばね下の車軸側部材１０２と
の間に介装され、両者１０１，１０２の間隔を調整する
ことにより車高調整可能に構成されている。

即ち、シリンダ６ａの下端が車軸側部材１０２に取り付
けられ、また、このシリンダ６ａに摺動可能に挿入され
て、シリンダ６ａ内部を上側圧力室６ｂと下側圧力室６
ｃとに区画するピストン６ｄに連結されたピストンロッ
ド６ｅの上端が車体側部材１０１に取り付けられてい
る。尚、前記ピストン６ｆには図示を省略した小孔が穿
設され、この小孔により両圧力室６ｂ，６ｃが連通され
ている。

また、このピストンロッド６ｅは中空に形成されその中
空部分により出力回路４の液圧が下側圧力室６ｃに導入
され、このピストン６ｄにおける両圧力室６ｂ，６ｃか
らの受圧力の差によりピストンロッド６ｅが摺動し、そ
のストローク変化により車体１０１と車軸側部材１０２
との間隔を変化させ車高を調整可能に形成されている。

尚、この車高調整アクチュエータ６は、図示を省略した
車体の４輪の各位置に設けられると共に、これら車高調
整アクチュエータ６に対応して圧力制御弁３もそれぞれ
独立して設けられ、この４箇所の車高を調整すること
で、車両の姿勢を制御可能とすることができるものであ
る。

また、前記出力回路４の途中には、ガスばねを形成して
サスペンションスプリングとして機能するアキュムレー
タ４ａが設けられ、このアキュムレータ４ａへ至る並列
の第１分岐回路４ｂ及び第２分岐回路４ｃには、それぞ
れ、減衰バルブ４ｄ，４ｅが設けられている。

さらに、このアキュムレータ４ａと圧力制御弁３との間
の位置の出力回路４には、可変オリフィス７が設けられ
ている。この可変オリフィス７はこの位置の出力回路４
の作動液の流量を制御するもので、前記液圧供給回路１
の供給液圧ＳＰをパイロット液圧ＰＰとして作動する。
即ち、第２図に示すように、液圧供給回路１の供給液圧
ＳＰ（パイロット液圧ＰＰ）が所定液圧以上である場合
には、通路断面積Ｓが最大Ｓ₁となり、パイロット液圧
ＰＰが所定液圧よりも低い範囲では、パイロット液圧Ｐ
Ｐに比例して通路断面積Ｓが狭くなるよう作動するもの
である。

ところで、前記コントローラ５は、車高調整アクチュエ
ータ６のストローク量を検知する変位センサや、車体に
生じる上下、左右、前後方向への重力加速度を検知する
Ｇセンサや、車速センサ等を含む入力センサ群８及び前
記圧力センサ１ａから入力される信号に基づき、例え
ば、水平等の目標状態を形成すべく、各圧力制御弁３に
対して制御信号ｃｉを出力する。

また、圧力センサ１ａからの信号に基づき、液圧供給回
路１の供給液圧ＳＰが所定液圧以下となった場合には、
駐車時もしくは異常発生時として前記制御信号ｃｉの出
力を停止するよう構成されている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）正常時 ポンプＰ等液圧供給系が正常であるとき、圧力センサ１
ａからの信号に基づき、コントローラ５は、目標車両姿
勢及び車高を形成すべく、ソレノイド３４に対して制御
信号ｃｉを出力する。

こうしてソレノイド３４が励磁されることで、プレート
バルブ３３が摺動し、第１背室３１ｅに制御信号ｃｉに
対応した液圧が形成され、それによって、バルブスプー
ル３２が摺動し、第１背室３１ｂの液圧に応じた出力液
圧ＯＰが出力回路４に出力される。

従って、液圧調整アクチュエータ６が出力液圧ＯＰに基
づき作動して、制御信号ｃｉに対応した車両姿勢及び車
高が形成される。

ところで、ポンプＰ等が正常に作動し、液圧供給回路１
の供給液圧ＳＰが所定以上であるときには、出力回路４
の途中に設けられた可変オリフィス７は、通路断面積Ｓ
が最大となっていて、車高調整アクチュエータ６の伝達
力は、設計値通りとなっている。

（ロ）異常時 ポンプＰ等に異常が生じて液圧供給回路１の供給液圧Ｓ
Ｐ（パイロット液圧ＰＰ）が所定以下となると、可変オ
リフィス７では、この液圧に応じ通路断面積Ｓが狭めら
れる。

このように出力回路４の圧力制御弁３側が狭められる
と、車高調整アクチュエータ６がストロークしたときに
出力回路４との間に生じる、ピストンロッド６ｅのシリ
ンダチューブ６ａへの入出分に相当する作動液の流れ
は、アキュムレータ４ａ側、つまり、減衰バルブ４ｄ，
４ｅへ流れる流量が増加されることになる。よって、供
給液圧ＳＰの減少により低下される伝達力が減衰バルブ
４ｄ，４ｅで発生する減衰力で補われるものである。

次に、供給液圧ＳＰがさらに低下すると、圧力センサ１
ａからの信号によりそれが検知されてコントローラ５か
らの制御信号ｃｉの出力が停止される。

これにより、第１背室３１ｂの液圧がドレーン圧（大気
圧）となり、バルブスプール３２は左行され、第１フェ
イルセーフ弁３６が閉じられる。

つまり、弁体部３２ｂが弁座部３１ｎに着座して出力回
路４側の液圧が封じ込められる。

そして、液圧供給回路１の液圧が完全に無くなると（大
気圧となると、）可変オリフィス７の通路断面積Ｓは０
となり、伝達力は、アキュムレータ４ａの減衰バルブ４
ｄ，４ｅのみにより発生されることなる。

尚、上記のように圧力制御弁３において第１フェイルセ
ーフ弁３６が閉状態となったときに、車輪が段差に乗り
上げる等することにより、ピストンロッド６ｅが大スト
ロークして出力回路４の液圧が異常に上昇した場合に
は、第２フェイルセーフ弁３７が開かれてドレーンさ
れ、車高調整アクチュエータ６や配管等の破損が防止さ
れるものである。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが具体的な
構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の要
旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本考
案に含まれる。

例えば、実施例では、可変オリフィスとして、パイロッ
ト液圧が所定以下となると、パイロット液圧に対し１次
比例の関係で通路断面積が変化するものを示したが、こ
れに限られず、２次や３次の比例関係で変化したり、段
階的に変化するのもの等を用いてもよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案のサスペンションユニ
ットでは、液圧供給側に異常が発生して供給液圧が低下
した場合には、可変オリフィスが圧力制御弁〜アキュム
レータ間の出力回路の流量を絞るようにしたため、供給
液圧の低下に伴なう伝達力の低下が補われ、このような
異常発生時における操縦安定性が確保されるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のサスペンションユニットを示す
全体図、第２図は実施例のサスペンションユニットにお
ける可変オリフィスのパイロット液圧（供給液圧）と通
路断面積との関係を示すグラフである。 １…液圧供給回路 ２…ドレーン回路 ３…圧力制御弁 ４…出力回路 ４ａ…アキュムレータ ５…コントローラ ６…車高調整アクチュエータ ７…可変オリフィス １０１…車体側部材 １０２…車軸側部材 ＳＰ…供給液圧 ＰＰ…パイロット液圧 ＯＰ…出力液圧 ｃｉ…制御信号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車軸側部材と車体側部材との間に介装さ
   れ、内部の流体液圧に応じて車高変化可能に形成された
   アクチュエータと、 該アクチュエータに出力回路を介して接続され、出力回
   路への液圧をコントローラからの制御信号に基づき変化
   させることが可能な圧力制御弁と、 前記出力回路の途中に設けられ、液圧吸収可能に形成さ
   れたアキュムレータと、 該アキュムレータと圧力制御弁との間の出力回路に設け
   られ、前記圧力制御弁の液圧供給側の圧力をパイロット
   圧とし、供給液圧が所定圧より低くなると流量を絞るよ
   う形成された可変オリフィスと、 を備えていることを特徴とするサスペンションユニッ
   ト。