JPH0694252B2

JPH0694252B2 - サスペンシヨンのニ−リング装置

Info

Publication number: JPH0694252B2
Application number: JP61270631A
Authority: JP
Inventors: 三徳樋口
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPS63125424A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、メカニカルばねを備えたサスペンション
に、車体の振動を液体の流動と気体の弾性によって調整
吸収するハイドロニューマチックアクチュエータを配設
したサスペンションのニーリング装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、大型自動車、バス、トラック等においては車高が
高く乗降、荷積み、荷卸し等が困難であるため、近年、
車高を調節できるようにし、乗降、荷重み、荷卸し時等
において車高を低くするニーリング装置を装備し、乗
降、荷積み、荷卸し等を容易としたものが提供されてい
る。

トラクタ等の車両への乗降性、連結作業性等を向上させ
るためのサスペンシヨンのニーリング装置については、
エアサスペンション車が主であった。また、エアサスペ
ンションについては、乗心地性能を確保するため、ばね
定数を低くすることができ良好なものであった。

一方、路線バスに関しては、乗降性の向上、乗心地性能
の向上のニーズは有るものの、重量、コスト等の制限に
よってメカニカルサスペンション車が主であった。路線
バスについては、観光バスに比較して乗降人数の頻度が
非常に多く、乗降性の改善はニーズは多大なものがあ
る。この乗降性の改善のニーズに対しては、従来、主に
観光バス等のエアサスペンション車では対応したものが
既に開示されている。

一般に、自動車の懸架装置等に使用される車高調整装置
におけるアクチュエータの基本的な構造としては、第７
図に示すようなアクチュエータ140がある。オイルを収
容したシリンダ141にオイルを収容した筒体142を摺動自
在に挿入し、この筒体142の先端部にオリフィス143を有
するピストン144を固定し、更に、筒体142内には仕切ピ
ストン145が密封状態を保ちつつ摺動自在に嵌合してい
る。また、シリンダ141と筒体142との間には隙間146が
形成されている。

仕切ピストン145と筒体142とで形成されるガス室148に
は窒素ガス等のガスが封入されている。シリンダ141と
筒体142とで形成されるオイル室150にはオイルが収容さ
れ、ピストン144、仕切ピストン145及び筒体142によっ
て形成されるオイル室149内にオリフィス143を通じてオ
イルが流出入するように構成されている。オイル室150
は、管路151を通じて油圧源154又はリザーブタンク158
に連通している。オイルは、油圧源154から安全弁155、
電磁切換弁152及び逆止弁156を介してオイル室150に供
給される。また、オイル室150からのオイルは電磁切換
弁153を介してリザーブタンク158に排出される。図中、
147は密封部材、157は他のアクチュエータ（図示省略）
に連通する管路である。

この構造のアクチュエータ140において、ガス室148内の窒素ガス体積をＶ、荷重をＷ、筒体の直
径をＤ、受圧面積をＡ（＝πD²/4）、窒素ガス圧力をＰ
（＝W/A）、アクチュエータ変位をｘとすると、アクチ
ュエータ変位、体積及び圧力の関係は、Ｐ・Ｖ＝（Ｐ＋ΔＰ）（Ｖ−Ａ・ｘ）である。

ばね定数ｋは次式で表される。

ｋ＝dW/dx ＝Ａ（dP/dx）＝Ｐ・Ｖ・A²/（Ｖ−Ａ・ｘ）^２変位ｘ＝０におけるばね定数ｋは次式は表される。

ｋ＝Ｐ・A²/V ＝Ｗ・A/V 減衰力については、シリンダ141に対して筒体142が伸縮
運動を行うことによって、ピストン144がシリンダ141内
を移動し、オリフィス143を通じてオイルが流動するこ
とによって発生する。

また、従来、上記の基本的なアクチュエータ形式のもの
を用いて摺動抵抗の小さなシール部材を用いてロッド即
ち筒体の動きを円滑なものにする目的の車両調整装置が
提供されている。このようなものとして、例えば、特開
昭59−145612号公報に記載されているものがある。これ
について第８図を参照して説明する。

この車高調整装置160は、オイルを収容したシリンダ16
1、このシリンダ161に摺動自在に挿入され且つオリフィ
ス164を有するピストン162を備えたロッド163、及びシ
リンダ161内にオイルを出入させる油圧ユニット165から
成る。また、シリンダ161とロッド163との間の摺動部に
シール部材166を介在させ、しかもシリンダ161にはシー
ル部材166の漏れ側に前記摺動部の隙間167に連通するリ
ークオイル取出口168を設けている。更に、リークオイ
ル取出口168は送油管169を通じて油圧ユニット165のリ
ザーブタンク170に接続している。

また、特開昭61−1515号公報に記載されている車高調整
装置が開示されている。これについて第９図を参照して
概説する。

車体177に対して重ね板ばね171が車高調節可能に取り付
けられ、ニーリングを行っている。重ね板ばね171の車
体177側に補助板ばね175を取り付け、補助板ばね175上
に一対のスライディングシート174を載置し、各々のス
ライディングシート174は車体177に固定された一対の油
圧シリンダ172内を上下に往復動するピストンロッド173
に取り付けられているものである。

油圧シリンダ172に圧油が供給されてピストンロッド173
が下降すると、スライディングシート174が下降し、補
助板ばね175の上面176に当接するタイミングが早くなる
と共に、当接した場合には重ね板ばね171全体のばね定
数が急激に大きくなるので、撓みが減少し、その分だけ
車高が上がる。また、油圧シリンダ172が逆に作用した
場合には、スライディングシート174が上方に退き、補
助板ばね175の上面176に当接するタイミングが遅くな
り、重ね板ばね175の撓み量が増大し、車高が下がるも
のである。

更に、特開昭60−139510号公報には、大型バスのような
車輪のフレームとの間に所定のエア圧が供給されるエア
サスペンション車のニーリング装置が開示されている。
これについて第10図を参照して概説する。

第10図において、空気供給源204からレベリングバルブ2
02を介してエアが供給されるエアサスペンション用の左
右のベローズ201,201を備えたエアサスペンション車の
ニーリング装置200が示されている。バルブ203は制御バ
ルブ209を介して空気供給源204に接続されており、カッ
トパイプ203が左右のベローズ201,201を連通させ、レベ
リングバルブ202によって車高が調節される。

乗降時にニーリングを行う場合に、カットバルブ203を
閉鎖して、ベローズ201,201の連通状態を遮断すると共
に、ニーリングスイッチ206によって排気バルブ205を開
放してベローズ201内のエアを排気し、ベローズ201側の
車高を低くしてニーリングを行う。所定の車高になった
時、その高さをニーリングセンサー207によって検知
し、排気バルブ205を閉鎖し、ベローズ201内のエア排気
を終了し、ニーリング作動を終了する。

また、復元時には、カットバルブ203を閉鎖状態のまま
として復元バルブ208を開放し、空気供給源204からベロ
ーズ201にエアを送る。次いで、ベローズ内のエア圧と
他方のベローズ201内のエア圧とが等しくなった時、カ
ットバルブ203を開放して左右のベローズ201,201を連通
し、レベリングバルブ202によってベローズ201,201のエ
ア圧を制御して復元を終了し、車高を所定の高さに戻す
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、サスペンションのニーリング装置については、
上記のようにエアサスペンションを装着している観光バ
ス、トラクタ等において採用されてはいるが、コストや
重量の制限等を受けるようなメカニカルサスペンション
を装着する路線バス、トラック等には直ちに採用できる
ものではない。

また、車高調整をエアの排出及び供給により行うためエ
アの消費量が大であり、これをカバーするための大容量
のエアタンク及びエアコンプレッサを必要とし、そのた
め重量増大、コストアップを招き、その対応が困難であ
り、エアコンプレッサの作動頻度が大になることによる
耐久性が悪化し、またニーリング作動を行うための時間
も長時間を要する。

エアサスペンション車のニーリング装置については、観
光バス等において採用することはできるが、コストや重
量（乗員が多い）の制限によりメカニカルサスペンショ
ンを装着する路線バス、トラック等に直ちに採用できる
ものではない。仮に、トラック、路線バス等において、
エアサスペンションを採用し、前記ニーリング装置を装
着したとしても路線バスにおいては乗降扉の配置、その
数及び乗降時のその使用法が様々でこれらに対応するた
めに、エアタンク容量及びその数を増大させる必要があ
り、その結果配置スペースを要する等の問題がある。

即ち、エアサスペンションについては、ばね定数を低く
して乗心地性能を良好にすることができるものの、反
面、エアスプリングは方向性がないため、車両の左右前
後の位置規制、ロール制御等のために大剛性且つ大重量
のラテラルロッド、ラジアルロッド、スタビライザ等を
必要する。従って、メカニカルサスペンション車に比較
してエアサスペンション車はコストが大幅にアップし、
しかも、エアサスペンション車については、低ばね定数
であり、ロール性能等の操安性の面では、大剛性のスタ
ビライザ等を使用してもメカニカルサスペンション車と
同等のロール剛性を得ることが困難であったので、路線
バス等に関して採用が難しかった。

また、観光バス等の乗心地性能を重視してエアサスペン
ションを採用する場合にも従来のエアサスペンションは
コンプレッサ容量の増大及び車高が低い状態から通常状
態へ戻るまでに時間がかかるという問題があった。

また、重ね板ばねを使用したメカニカルサスペンション
車における車高調節装置については、車高を高くする際
は所望の高さとすることができるものの、車高を低くす
る際には板ばねの目玉に当接し、重ね板ばねを撓ませる
ような引込機能がアクチュエータにないために、所望の
高さまで低くすることに限界があり、ニーリング状態を
十分に発揮できないという問題がある。しかも、メカニ
カルサスペンション車においては、乗降性を向上のた
め、ステップ地上高及びフロワー地上高の低下の努力は
されているが、最低地上高の問題があり、限界があっ
た。

更に、第９図に示す車高調整装置については、車体177
の荷重が重ね板ばね171上に単に載置されただけの構造
であり、重ね板ばね171を車体177に強制的に引付けて重
ね板ばね171を強制的に撓ませて車高を更に低くするよ
うな引込機能を有していないものである。更に、スライ
ド部に油圧シリンダ172を直結するため、ばねの撓み時
にスライド部即ちスライディングシート174に大荷重の
水平力を発生し、シャックル等のように水平力の支えが
無いため、油圧シリンダ172の耐久性を極端に低下させ
るという問題点がある。

そこで、この発明の目的は、上記の問題点を解消するこ
とであり、メカニカルばねを備えたサスペンションにお
いて、引込機能を具備したハイドロニューマチックアク
チュエータを用いることにより、ニーリング動作を行う
ことができるとともに、復元時にはサスペンションのば
ね定数をメカニカルばねのばね定数に確実に復元するこ
とができるサスペンションのニーリング装置を提供する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、車体側とアクスル
ケース側との間にメカニカルばねを備えたサスペンショ
ンにおいて、前記車体側とアクスルケース側との間に配
設され且つガス室とオイル室に仕切る仕切ピストンを収
容し且つ前記オイル室と連通するオリフィスを有する筒
体と、該筒体を摺動可能に収納するシリンダと、該シリ
ンダと前記筒体との間に配設され且つ前記シリンダ内を
縮オイル室及び伸オイル室に仕切るとともに前記筒体に
設けられたストッパとシリンダ端部との間に摺動し得る
フリーピストンとを有するアクチュエータと、該アクチ
ュエータの縮オイル室及び前記伸オイル室にオイルを供
給する油圧回路と、前記アクチュエータの前記伸オイル
室と連絡する油圧回路中に配設されたプレッシャスイッ
チとを具備し、前記プレッシャスイッチの作動圧を前記
伸オイル室に供給されるオイルによって前記フリーピス
トンが前記シリンダの端面に当接した時点の圧力に設定
し、ニーリング後に前記伸オイル室にオイルを供給して
前記筒体を伸長させる復元時に、前記伸オイル室の圧力
が前記設定圧力に達したら前記プレッシャスイッチが作
動して前記油圧回路の作動を停止するように構成たこと
を特徴とするサスペンションのニーリング装置に関す
る。

〔作用〕

この発明によるサスペンションのニーリング装置は、以
上のように構成されており、次のように作用する。即
ち、このサスペンションのニーリング装置は、車両のニ
ーリング時にはアクチュエータの縮オイル室にオイルを
供給して筒体を引込むことにより、メカニカルバネを強
制的に撓ませることができる。従って、通常よりも更に
低い状態にまで車高を下げることができる。復元時には
アクチュエータの伸オイル室にオイルを供給して筒体を
伸長するが、伸オイル室に供給されるオイルによって移
動せしめられるフリーピストンがシリンダの端面に当接
すると、その時点における伸オイル室の圧力によってプ
レッシャスイッチが作動して油圧回路の作動が停止する
ため、ばね上荷重はメカニカルばねのみで受けることに
なり、ばね定数をメカニカルばねのばね定数に維持する
ことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明によるサスペンション
のニーリング装置に適用されるハイドロニューマチック
・サスペンション装置の一実施例を詳述する。

第１図において、このハイドロニューマチック・サスペ
ンション装置50におけるアクチュエータが符号10によっ
て全体的に示されている。このアクチュエータ10は、シ
リンダ１及びシリンダ１内に挿入された筒体２から成
る。シリンダ１と筒体２とは、シリンダ１と筒体２との
間にオイル室を形成するようなサイズであり、筒体２の
内径を符号Ａで示す。また、シリンダ１の一端には取付
部20が設けられ、筒体２の一端には取付部19が設けられ
ている。

筒体２には、ガス室８とオイル室９とに仕切る仕切ピス
トン５が密封状態を保ちつつ摺動自在に収容されてお
り、更に筒体２の他端部にオリフィス３を有するオリフ
ィスブロック26が固定されている。シリンダ１の他端部
には、シリンダ１と筒体２との間を密封する密封部材11
が取り付けられている。筒体２とシリンダ１との間に
は、環状のフリーピストン４が密封状態を保ちつつ摺動
自在に嵌合しており、シリンダ１内を縮オイル室７と伸
オイル室６とに仕切っている。

更に、フリーピストン４の伸オイル室６側への移動を制
限するため、オリフィスブロック26の端部がストッパ13
として機能する。フリーピストン４がストッパ13に当接
してフリーピストン４の動きが制限され、当接状態でフ
リーピストン４は筒体２と一体的に移動するようにな
る。

更に、シリンダ１の端部に固定された密封部材11は、縮
オイル室７側へのフリーピストン４の移動を制限するス
トッパ14として機能する。

従って、フリーピストン４がストッパ14に当接した状態
では、フリーピストン４はシリンダ１の最下端面に接触
した状態になり、フリーピストン４はシリンダ１と一体
的になって筒体２に対して相対的に移動するようにな
る。更に、縮オイル室７にはシリンダ１のオイルポート
16及び通路15を通じてオイルが流出入し、また、伸オイ
ル室６にはシリンダ１のオイルポート17を通じてオイル
が流出入するように構成されている。図中、13aはクッ
ションを示す。

第５図において、このアクチュエータ10が、メカニカル
サスペンション車の車両に取り付けられた一例が示され
ている。即ち、筒体２の一端部の取付部19は、メカニカ
ルサスペンション即ち重ね板ばね27の下端部に位置する
板ばね23に取り付けられている。また、シリンダ１の一
端部の取付部20は、車体フレーム12に取り付けられてい
る。図示していないが、筒体２の一端部が重ね板ばね27
が取り付けられているアクスルケースに取付けられても
同様であり、また、シリンダ１と筒体２とが逆向きに取
り付けられてもよいことは勿論である。アクチュエータ
10が車両に対して上記のように取り付けられているの
で、アクチュエータ10の引込機能によって、重ね板ばね
27は通常状態よりも更に撓んだ状態に縮められ、車高を
低くすることができる。

このハイドロニューマチック・サスペンション50におけ
るアクチュエータ10は、以上のように構成されており、
このアクチュエータ10を油圧回路に適用した場合の作動
について、第２図（イ）、第２図（ロ）、第２図（ハ）
及び第２図（ニ）を参照して詳述する。

第２図（イ）及び第２図（ロ）には、車両の通常走行時
のアクチュエータ10の状態が示されており、この場合に
は、油圧回路の電動オイルポンプ40は作動しておらず、
フリーピストン４はリフト作動時の圧力によってシリン
ダ１の下端に下がっている。即ち、縮オイル室７は容積
が零になっている。

まず、第２図（イ）に示すように、矢印で示す方向に荷
重Ｗが掛かった時に、アクチュエータ10は伸び状態にな
る。筒体２のオイル室９のオイルは、矢印Ｈで示す方向
に移動し即ちオリフィス３を通って伸オイル室６へ流入
する。また、アクチュエータ10におけるシリンダ１と筒
体２とから成る長さは設定基準長さより伸びている。

また、第２図（ロ）に示すように、矢印で示す方向に荷
重Ｗが掛かった時に、アクチュエータ10は縮み状態にな
る。筒体２のオイル室９のオイルは、矢印Ｇで示す方向
に移動し即ちオリフィス３を通って筒体２のオイル室９
へ流入する。また、アクチュエータ10におけるシリンダ
１と筒体２とから成る長さは設定基準長さより縮んでい
る。言い換えれば、車両の走行時には、車高は既に設定
位置にセットされ、後述のパーキングスイッチによるセ
ンサーがオフ状態のため、電動オイルポンプ40が作動せ
ず、アクチュエータ10へのオイルの供給は行われない。
そして、パイロットチェック弁35,36によってアクチュ
エータ10内のオイルは封入状態である。

車両走行時に生じる振動に伴う振幅の変位によって、筒
体２のオイル室９内のオイルとシリンダ１の伸オイル室
６内のオイルとは、オリフィスブロック26のオリフィス
３を通って上記のように流出入する。オイルがオリフィ
ス３を通って流出入することによって、仕切ピストン５
が上下に移動して筒体２内に封入されたガスを圧縮又は
膨張させ、アクチュエータ10にばね力が発生する。ま
た、オイルがオリフィス３を通過することによって減衰
力が発生する。この場合に、仕切ピストン５の基準設定
位置については、±のストロークを考慮する必要があ
り、所望のストローク相当のガス圧になるように、油圧
回路のプレッシャスイッチ又はストロークセンサーによ
って制御する必要がある。

第２図（ハ）は、車両停止時に、車高を下げる場合が示
されている。この場合については、アクチュエータ10の
引込機能によって、サスペンション、例えば、重ね板ば
ねを常態よりも更に撓ませて車高を下げる場合である。

車両が停止した時には、パイロットチェック弁35,36に
よってアクチュエータ10即ち伸オイル室６内のオイルは
密封状態であり、縮み力の反力によるアクチュエータ10
の伸びは発生せず、ロックされた状態である。

車高を下げるため、後述の引込・復元切換作動スイッチ
をオンにした場合に、電磁切換弁37がオン状態になり、
電動オイルポンプ40が作動し、また筒体２の引込量はス
トロークセンサー又はプレッシャスイッチ等の適宜なセ
ンサーによって規制され、前記センサーの信号によって
電気回路をオフにし、引込作動は終了するような電気回
路が構成されているシステムに、上記のアクチュエータ
10を適用した場合について説明する。

引込・復元切換作動スイッチのオンにより電磁切換弁37
がオン状態になって図の位置に切換えられる。即ち、矢
印Ｍで示すように、電動オイルポンプ40→電磁切換弁37
→パイロットチェック弁36→縮オイル室７の回路、及び
矢印Ｅで示すように、伸オイル室６→パイロットチェッ
ク弁35→電磁切換弁37→リザーブタンク39の回路が形成
される。従って、オイルポンプ40より供給されるオイル
は、矢印Ｍで示すように、電磁切換弁37及びパイロット
チェック弁36を通ってアクチュエータ10の縮オイル室７
へ供給されると共に、オイルは管路56を通ってパイロッ
トチェック弁35に対して開放圧力を加え、パイロットチ
ェック弁35を開放する。

パイロットチェック弁35の開放によって、アクチュエー
タ10の伸オイル室６は、矢印Ｅで示すように、電磁切換
弁37を通って大気圧状態になっているリザーブタンク39
へ連通する。

従って、伸オイル室６のオイルはリザーブタンク39に流
出すると共に、仕切ピストン５はガス室８のガスの圧力
によって、第３図（イ）に示す位置から第３図（ロ）に
示す位置へと筒体２の上端部のオリフィスブロック26へ
移動して、筒体２内のオイル室９のオイルも伸オイル室
６を通ってリザーブタンク39へと排出され、仕切ピスト
ン５はオリフィスブロック26の下面に当接状態になる。

更に、オイルが縮オイル室７に矢印Ｍで示すように供給
されると、第３図（ロ）に示すように、フリーピストン
４が上昇する。次いで、第２図（ハ）に示すように、フ
リーピストン４は縮オイル室７側のオリフィスブロック
26の下端部であるストッパ13に当接する。更に続いてオ
イルが縮オイル室７に供給されると、筒体２はフリーピ
ストン４とは一体になって上昇する。従って、シリンダ
１内へ筒体２を引込むような引込力が発生する。

引込作動の終了は、安全弁（図示省略）の設定圧よりも
若干低い値、又はアクスルケースがフレーム即ち車体に
取付けたバッファラバー（図示省略）に当接した状態に
なる値に設定されたセンサーの信号によって電気回路の
電源49を遮断するように構成されている。引込作動時の
センサーについては、例えば、オイル圧力に応答するプ
レッシャスイッチ、又は安全弁のセット圧力よりも若干
低くなるような引込反力を発生するような位置でオフす
るストロークセンサーでよい。

第２図（ニ）は、車両停止時に、車高を上げて元の位置
に戻す場合即ちリフト時が示されている。このリフト時
については、更に第４図（イ）、第４図（ロ）、第４図
（ハ）及び第４図（ニ）を参照して説明する。この場合
には、アクチュエータ10のリフト作動即ち復元機能によ
って、メカニカルサスペンション即ち重ね板ばねを常態
に復元させる場合である。

車高を復元させるため、後述の引込・復元切換作動スイ
ッチを復元状態に切換えた場合に、電磁切換弁37はオフ
状態になって図示の位置に移動し、電動オイルポンプ40
は作動するように電気回路が構成されている。勿論、筒
体２のリフト量は適宜なセンサーによって規制され、前
記センサーの信号によって電気回路をオフにして、リフ
ト作動は終了するような電気回路が構成されている。オ
イルポンプ40より供給されたオイルは、矢印Ｎで示すよ
うに、一方は電磁切換弁37及びパイロットチェック弁35
を通ってアクチュエータ10の伸オイル室６へ流入すると
共に、オイルは管路55を通ってパイロットチェック弁36
に対して開放圧力を加え、パイロットチェック弁36を開
放する。

パイロットチェック弁36の開放によって、アクチュエー
タ10の縮オイル室７は、矢印Ｆで示すように、電磁切換
弁37を通って大気圧状態になっているリザーブタンク39
へ連通する。即ち、矢印Ｎで示すように、電動オイルポ
ンプ40→電磁切換弁37→パイロットチェック弁35→伸オ
イル室６の回路、及び矢印Ｆで示すように、縮オイル室
７→パイロットチェック弁36→電磁切換弁37→リザーブ
タンク39の回路が形成される。従って、オイルは電磁切
換弁37及びパイロットチェック弁35を通ってアクチュエ
ータ10の伸オイル室６へ流入する。

アクチュエータ10を上記の引込作動によって引込んだ状
態では、引込反力即ちメカニカルサスペンションの重ね
板ばねが復元しようとする力があるため、リフト即ち復
元作動のスタート時には、第４図（イ）で示すように、
引込反力が無くなるまではフリーピストン４とオリフィ
スブロック26の下面であるストッパ13とが当接した状態
で筒体２はシリンダ１から伸出す。仕切ピストン５はフ
リーピストン４と同様に引込反力が無くなるまではオリ
フィスブロック26の下面に当接した状態になっている。

次いで、第４図（ロ）で示すように、引込反力が無くな
る即ち零になる付近より伸オイル室６に流入するオイル
の圧力によって、フリーピストン４は伸オイル室６側の
ストッパ13から離れるようになる。

オイルポンプ40が引き続いて作動し、オイルがアクチュ
エータ10の伸オイル室６に供給されると、第４図（ハ）
に示すように、フリーピストン４はシリンダ１の下端部
に当接し、縮オイル室７のポート16からオイルが矢印Ｆ
で示す方向に流出してリザーブタンク39に排出される。

次いで、第４図（ニ）に示すように、オイルはオリフィ
スブロック26のオリフィス３から筒体２内のオイル室９
に流入するようになり、仕切ピストン５が下がり始め
る。オイルが筒体２内に流入することによって、ガス室
８内の圧力が上昇し、車体に対してリフト力が発生し始
め、更には設定圧力相当のリフト力を発生し、プレッシ
ャスイッチ等のセンサーによって設定圧力を検知し、前
記センサーの信号に応答して電気回路の電源がオフさ
れ、電動オイルポンプ40が停止され、リフト作動即ち復
元作動は終了する。

第６図において、この発明によるサスペンションのニー
リング装置におけるハイドロニューマチック・サスペン
ション装置50が路線バスに適用された場合の回路図の一
例が示されている。

ハイドロニューマチック・サスペンション装置50におけ
る油圧回路については、上記第２図（イ）〜第２図
（ニ）を参照して説明した油圧回路と同様であるので、
同一部材には同一符号を付してそれらの構成についての
説明を省略する。

ハイドロニューマチック・サスペンション装置50におけ
るアクチュエータ10の一端は車体のフレーム12側に取り
付けられ、その他端はタイヤを取付けるアクスルケース
18側に取り付けられている。アクチュエータ10の引込作
動又は復元作動は、引込・復元切換作動スイッチ47を作
動者が伸び側接点21又は縮み側接点22に切換えることに
よって行われる。電動オイルポンプ40を作動する作動モ
ータ51は作動リレー46によってオン・オフ制御される。

アクチュエータ10の伸オイル室６に連通した管路30は、
伸オイル室６をパイロットチェック弁35及び電磁切換弁
37を介して電動オイルポンプ40又はリザーブタンク39に
連結する。また、アクチュエータ10の縮オイル室７に連
通した管路32は、縮オイル室７をパイロットチェック弁
36及び電磁切換弁37を介して電動オイルポンプ40又はリ
ザーブタンク39に連結する。従って、パイロットチェッ
ク弁35,36によって走行時及びニーリング時においてア
クチュエータ10の縮オイル室７及び伸オイル室６のオイ
ル漏れを防止している。

また、伸オイル室６とパイロットチェック弁35との間か
らは管路31が伸びてプレッシャスイッチ44に連結され、
縮オイル室７とパイロットチェック弁36との間からは管
路33が伸びてプレッシャスイッチ41に連結されている。
従って、伸オイル室６の圧力はプレッシャスイッチ44に
よって検知され、縮オイル室７の圧力はプレッシャスイ
ッチ41によって検知されるように構成されている。な
お、プレッシャスイッチ44は伸オイル室６のオイルが供
給され、フリーピストン４がシリンダ１の下端部に当接
した時点の圧力でオンからオフになるように設定されて
いる。

プレッシャスイッチ41の一方の端子はダイオード45を介
して電動オイルポンプ40の作動リレー46に接続され、他
方の端子は引込・復元切換作動スイッチ47の縮み側接点
22を経て電源49に接続されている。また、プレッシャス
イッチ44の一方の端子はダイオード45を介して電動オイ
ルポンプ40の作動リレー46に接続され、他方の端子は引
込・復元切換作動スイッチ47の伸び側接点21を経て電源
49に接続されている。

プレッシャスイッチ41,44の回路に組込まれたダイオー
ド45は、電流の逆流を防止している。電源49は、電動オ
イルポンプ40の作動リレー46における作動スイッチ54を
介して、電動オイルポンプ40の作動モータ51に接続され
ている。更に、引込・復元切換作動スイッチ47と電源49
との間には、パーキングスイッチ48に接続されている。

次に、この発明によるサスペンションのニーリング装置
の作動について説明する。このサスペンションのニーリ
ング装置におけるハイドロニューマチック・サスペンシ
ョン装置50が路線バスに適用された場合である。この引
込作動は、第２図（ハ）において説明した引込作動の場
合と同様である。

即ち、フリーピストン４はオリフィスブロック26の下面
であるストッパ13に当接し、その状態で更にオイルが縮
オイル室７に供給されてシリンダ１内に筒体２が引込ま
れて、縮み力が発生して、重ね板ばねが通常状態よりも
更に撓められて引込作動即ちニーリング作動が行われる
ものである。

ハイドロニューマチック・サスペンション装置50の引込
作動を行うために、引込・復元切換作動スイッチ47を縮
み側接点22に切換える。この時、パーキングスイッチ48
が組込まれている場合には、パーキングブレーキがオン
していない時には回路はオンしないことは勿論である。
従って、ニーリング作動に対して極めて安全性に富むこ
ととなる。引込・復元切換作動スイッチ47の縮み側接点
22がオン状態になり、プレッシャスイッチ41がオン状態
になることによって電磁切換弁37が図示の状態から切換
り、電磁切換弁37の下部通路が連通状態になると共に、
作動リレー46が働き、スイッチ54がオン状態になり、作
動モータ51が駆動し、電動オイルポンプ40が作動する。
オイルが縮オイル室７に供給され、フリーピストン４が
上方に移動し、伸オイル室６のオイルはパイロットチェ
ック弁35が管路56を通じて開弁圧力を与えられて開放し
ているのでリザーブタンク39に排出される。

この引込作動の終了はプレッシャスイッチ41の機能によ
って達成される。プレッシャスイッチ41の設定は、例え
ば、バッファ当たり等の任意の条件を考慮してばね撓み
反力に相当する油圧に設定できるものであり、アクチュ
エータ10の引込量はプレッシャスイッチ41のセット圧力
により決定される。

次に、この発明によるサスペンションのニーリング装置
の引込状態から復元する場合について説明する。この復
元作動は、第２図（ニ）において説明した復元作動の場
合と同様である。

即ち、引込・復元切換作動スイッチ47を伸び側接点21に
切換え、それにより電磁切換弁37はオフ状態になり、図
示の上部の回路に切換わる。復元用のプレッシャスイッ
チ44はオン状態になり、アクチュエータ10はメカニカル
サスペンション即ち重ね板ばねの反力を受けて引張られ
ているため縮オイル室７側のパイロットチェック弁36の
開弁に要する圧力のみが管路55を通じて働く。電動オイ
ルポンプ40の作動リレー46が作動し、電動オイルポンプ
40がオイルを伸オイル室６に供給し始める。

フリーピストン４がアクチュエータ10におけるシリンダ
１の下端面に当接した時点で、筒体２が圧力を受けシリ
ンダ１から伸び出そうとする。この場合に、アクチュエ
ータ10は車体を押し上げる力が発生し、オイルの圧力が
上昇する。所定のオイル圧即ち復元圧力になって、プレ
ッシャスイッチ44がその圧力を検知してオフ状態にな
る。

プレッシャスイッチ44のオフによって電動オイルポンプ
40の作動が停止して復元作動が終了する。復元状態ある
いは走行状態においては、第２図（イ）及び第２図
（ロ）を参照して説明した場合と同様な機能を果たす。
即ち、アクチュエータ10内のオイルはパイロットチェッ
ク弁35,36の機能によって封入されているため、車両の
振動によって筒体２がシリンダ１から出入する現象が生
じ、その出入現象によってアクチュエータ10内のオイル
はオリフィス３を通り、筒体２内のオイル室に流出入す
る。この時に発生する粘性抵抗によってショックアブソ
ーバ効果を発生するので、減衰力が得られ、通常と同等
のばね特性を得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明によるサスペンションのニーリング装置は、以
下のような構成であるから、次のような効果を奏するも
のである。即ち、このサスペンションのニーリング装置
は、車両のニーリング時にはアクチュエータの縮オイル
室にオイルを供給して筒体を引込むことにより、メカニ
カルバネを強制的に撓ませることができる。

従って、このサスペンションのニーリング装置は、通常
よりも更に低い状態にまで車高を下げることができる。
また、復元時にはアクチュエータの伸オイル室にオイル
を供給して筒体を伸長するが、伸オイル室に供給される
オイルによって移動せしめられるフリーピストンがシリ
ンダの端面に当接すると、その時点における伸オイル室
の圧力によってプレッシャスイッチが作動して油圧回路
の作動が停止するため、ばね上荷重はメカニカルばねの
みで受けることになり、ばね定数をメカニカルばねのば
ね定数に維持することができる。

従って、フロント側及びリヤ側のばね定数、ばね設定高
さ即ちシャシとアクスル間の距離の違いによる各々のア
クチュエータの伸出し速度、タイミング等の問題につい
てはアクチュエータの押上力発生時の内圧検知のため全
く関係なく作動が行えると共に、例えば、傾斜地等で復
元操作を行ってもアクチュエータの内圧は所定圧に保た
れて復元するためサスペンションのばね定数が変化する
ことなく、乗心地性能を悪化させるようなことがない。
また、現存のメカニカルサスペンションに対し、ショッ
クアブソーバ部分にアクチュエータを装着するのみであ
り、サスペンション形式を変更することがなく、従来の
エアサスペンションのニーリング装置のように大容量エ
アタンク及び大容量エアコンプレッサの装着のために車
両のレイアウトを変更する必要がなく、共通化が計れ、
取付け作業等が極めて簡単である。

更に、エアサスペンションのようなトレーリングアー
ム、ラテラルロッド、エアタンク等を必要とせず、重
量、コスト等を大幅に低減でき、またエア消費等の問題
が無くなり、コンプレッサの耐久性の向上が計れる。

更に、ハイドロニューマチック・サスペンション装置を
路線バス、トラクタ等のメカニカルサスペンションに採
用した場合には、特に、乗降性を向上させるニーズのた
め最も求められている路線バスに対して安価で且つ軽量
なニーリング装置を提供することができ、従来のエアサ
スペンション車のニーリング装置の場合のようなエアコ
ンプレッサ容量の増大、ニーリング作動頻度の大による
耐久性の悪化等の問題は全くない。

しかも、従来から改良が加えられてきたような路線バス
の低床化に関しての問題が一気に解決できる。そして、
前後輪の各々に設けられるアクチュエータを前記プレッ
シャスイッチにより引込・復元制御を行うために制御機
構が簡単であり、従来のメカニカルサスペンションであ
るショックアブソーバの部分に簡単に取付けることがで
き、装置そのものは軽量な構造に作ることができ、しか
もロール性能については重ね板ばねを併用しているため
横方向の剛性を確保することができ、しかも復元作動に
使用されるセンサーは１個でよいため、使用する部品点
数も少なくなり、コストダウンすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるサスペンションのニーリング装
置に使用されるハイドロニューマチック・サスペンショ
ンのアクチュエータを示す断面図、第２図（イ）、第２
図（ロ）、第２図（ハ）及び第２図（ニ）は第１図のア
クチュエータの作動状態を示す概略断面図、第３図
（イ）及び第３図（ロ）は第２図（ハ）のアクチュエー
タの作動状態を示す概略断面図、第４図（イ）、第４図
（ロ）、第４図（ハ）及び第４図（ニ）は第２図（ニ）
のアクチュエータの作動状態を示す概略断面図、第５図
はこのハイドロニューマチック・サスペンションのアク
チュエータの適用例を示す概略図、第６図はこの発明に
よるサスペンションのニーリング装置の電気回路及び油
圧回路を示す回路図、第７図は従来のハイドロニューマ
チック・サスペンションのアクチュエータを示す概略
図、第８図は従来の車高調整装置のアクチュエータを示
す断面図、第９図は従来の車高調整装置を示す側面図、
及び第10図はエアサスペンションのニーリング装置を示
す概略図である。１……シリンダ、２……筒体、３……オリフィス、４…
…フリーピストン、５……仕切ピストン、６……伸オイ
ル室、７……縮オイル室、８……ガス室、９……オイル
室、10……アクチュエータ、11……密封部材、12……車
体のフレーム、13,14……ストッパ、16……縮オイル室
側ポート、17……伸オイル室側ポート、18……アクスル
ケース、19,20……取付部、21……伸び側接点、22……
縮み側接点、26……オリフィスブロック、35,36……パ
イロットチェック弁、37……電磁切換弁、39……リザー
ブタンク、40……電動オイルポンプ、41,44……プレッ
シャスイッチ、45……ダイオード、46……電動オイルポ
ンプの作動リレー、47……引込・復元切換作動スイッ
チ、48……パーキングスイッチ、49……電源、50……ハ
イドロニューマチック・サスペンション、51……モー
タ、54……作動リレーのスイッチ、55,56……管路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体側とアクスルケース側との間にメカニ
カルばねを備えたサスペンションにおいて、前記車体側
とアクスルケース側との間に配設され且つガス室とオイ
ル室に仕切る仕切ピストンを収容し且つ前記オイル室と
連通するオリフィスを有する筒体と、該筒体を摺動可能
に収納するシリンダと、該シリンダと前記筒体との間に
配設され且つ前記シリンダ内を縮オイル室及び伸オイル
室に仕切るとともに前記筒体に設けられたストッパとシ
リンダ端部との間を摺動し得るフリーピストンとを有す
るアクチュエータと、該アクチュエータの縮オイル室及
び前記伸オイル室にオイルを供給する油圧回路と、前記
アクチュエータの前記伸オイル室と連絡する油圧回路中
に配設されたプレッシャスイッチとを具備し、前記プレ
ッシャスイッチの作動圧を前記伸オイル室に供給される
オイルによって前記フリーピストンが前記シリンダの端
面に当接した時点の圧力に設定し、ニーリング後に前記
伸オイル室にオイルを供給して前記筒体を伸長させる復
元時に、前記伸オイル室の圧力が前記設定圧力に達した
ら前記プレッシャスイッチが作動して前記油圧回路の作
動を停止するように構成したことを特徴とするサスペン
ションのニーリング装置。