JPS6011255B2 - ハイロドニユーマチツクサスペンシヨン - Google Patents

ハイロドニユーマチツクサスペンシヨン

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Publication number
JPS6011255B2
JPS6011255B2 JP11897677A JP11897677A JPS6011255B2 JP S6011255 B2 JPS6011255 B2 JP S6011255B2 JP 11897677 A JP11897677 A JP 11897677A JP 11897677 A JP11897677 A JP 11897677A JP S6011255 B2 JPS6011255 B2 JP S6011255B2
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JP
Japan
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cylinder
oil
oil chamber
valve
cylinder rod
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JP11897677A
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JPS5453769A (en
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和美 籾山
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity

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  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、懸架装置として使用されているところの1つ
のシリンダ内にガスとオイルを密封した構造のハイドロ
ニューマチツクサスペンションに関するものである。
従来のこの種のハイドロニューマチックサスペンション
は第1図、第2図に示すようになっていて、サスペンシ
ョンシリンダaが移動することにより、ガス室bの容積
変化が起こってばね作用が5生じる。
すなわちサスペンションシリンダaが上方へ移動するこ
とにより、オイルcの油面が上昇し、上部のガスが圧縮
され、ガス圧および油圧が高まり反力を発生させる。こ
のときガス室bの容積が大きい程ばね定数は0低くなる
一般の車両のサスペンション特性としては乗心地を良好
にさせるために、このばね定数を低くするよう配慮され
ているが、このためにはガス室の容積を大きくしなけれ
ばならず、サスペンション取付長を長くしなければなら
なかった。タ ー方減衰力に関してはサスペンションシ
リンダの変位によりキャビティdに容積変化が起こるこ
とを利用してオリフィスeでオイルの流れを絞ることに
より減衰力を発生させている。この場合のオリフィスe
は固定オリフィスであるため、第3図に示すように2次
曲線を描く特性となる。
一方一般の自動車に使用されているショックアブソーバ
の減衰力特性は第4図に示すようにしてある。従って固
定オリフィスの場合、すなわち第3図に示す減衰力特性
ではピストン速度が小さい場合には減衰力不足の傾向と
なり、またピストン速度が大きい場合では過減衰となる
このため上記従来のハイドロニューマチツクサスペンシ
ョンでは良好な乗心地が得られないという問題があった
。また走行路面の状況に応じて車両の走行性能を改善す
る目的や、車両の用途に応じて作業時に減衰力を変化さ
せる目的のために、減衰力を変化させたい場合があるが
、従来のハイドロニューマチックサスペンションの構造
ではこれは不可能であつた。本発明は上記のことにかん
がみなされたもので、限られた取付長、外径内で低いば
ね定数を得ることができ、またサスペンション変位速度
に対して適切な減衰力を得ることができ、さらに運転席
からの操作により減衰力を変化することができるように
したハイドロニユーマチツクサスペンションを提供しよ
うとするものである。
以下その構成を第5図に示した実施例に基づいて説明す
る。
図中1はシリンダ、2はこのシリンダ1に欧合する中空
のシリンダロツドであり、3はブッシュ、4はウエアリ
ングである。
シリンダロツド2の上部はロッド部に対して大径となっ
ていてその容積をロッド部に対して大きくしてある。シ
リンダロッド2のロッド部の中間部までオイルが入れて
あり、これの油面より上部に窒素ガス、フレオンガス等
のガス体が充填してガス室2aとしてある。シリンダロ
ツド2の下端にはシリンダロツド2内に構成される上部
オイルチャンバ5とシリンダ1側に構成される下部オイ
ルチャンバ6とを仕切る仕切り部材7が固着してある。
そしてこの仕切り部村7には上下のオイルチャンバ5,
6を蓮適する2本の導通路8,9があり、一方の導通路
8には下部オイルチャンバ6に向けて伸長用バルブシー
ト10が設けてあり、これにオリフイス11を有する伸
長用バルブ12が下部オイルチャンバ6側からばね13
にて付勢されて当接してある。この伸長用バルブシート
10の上側には上方に開放した弁筒14があり、この弁
筒14の側壁にボート15が開口してある。この弁筒1
4には上方からピストン16が鞍合し、このピストン1
6の鉄入により上記ボート15の関孔面積が変化される
ようにしてある。上記他方の導通路9には上部オイルチ
ャンバ5に向けて短縮用バルブシート17が設けてあり
、これに上記弁筒14の外周に鉄合し、かつピストン1
6に設けたばね座16aとの間に間装したばね18にて
閉じ方向に付勢された短縮用バルブ19が当藤してある
なおこの導通路9は上言己伸長用バルブシート1川こも
蓮通してある。ピストン16の上側部はシリンダ20と
なっており、このシリンダ20はパイプ21を介してボ
ート22に運通してある。また上記仕切り部材7には下
部オイルチャンバ6側からの流れのみを許す逆止弁23
およびこれに連なるオリフィス24とが設けてある。
25はウェアリング4にて下部オイルチャンバ6と仕切
られた外側オイルチヤンバであり、これは上部オイルチ
ャンバ5とシリングロッド2の側壁で隔てられており、
かつボート26にて運通してある。
このボート26はシリンダロッド2が伸長動し、そのス
トロークエンド付近にきたときにプッシュ3にて閉じら
れる位置に閉口してある。上記構成において、シリンダ
1、シリンダロッド2を短縮する方向に力が作用してこ
れらが短縮動すると、上部オイルチャンバ5の油面が上
昇してガス室2a内のガスが圧縮される。このときガス
室2aはシリンダロツド2の上部の径を増大させた構造
となっているためガス容積を大きくとることができ、シ
リンダ1の変位に対してガス圧の上昇を極めて低くする
ことができる。すなわち、ハイドロニューマチツクサス
ペンションの外径および取付長を増大させることなくば
ね定数の低いサスペンションを得ることができる。一方
シリンダロツド2に対してシリンダ1が短縮方向に変位
することにより、下部オイルチャンバ6内のオイルはオ
リフイス24から逆止弁23および伸長用バルブ12に
設けたオリフィス11を通って上部オイルチャンバ5に
入る。
このときオリフイス24,11により下部オイルチヤン
バ6内の油圧は上部オイルチャンバ5内の油圧より高く
なり、その菱圧にシリンダ1の内径の面積を乗じたもの
がシリンダ1の変位を妨げる方向に減衰力として作用す
る。そしてその差圧はシリンダ変位速度の略2乗に比例
して上昇し、一定値以上の差圧になると短縮用バルブ1
9がばね18に抗して開けられる。かくすると、下部オ
イルチヤンバ6内のオイルは上記オリフィス11,24
の外にこの短縮用バルブ19の閉口部を通って上部オイ
ルチャンバ5内に流入する。従ってシリンダーの変位速
度が一定値以上になって短縮用バルブ19が開くことに
より減衰力の上昇は緩慢になる。一方このときの外部オ
イルチヤンバ25内のオイルはシリンダ1の上昇により
上部オイルチヤンバ5からボート26を通って補充され
る。次にシリンダロツド2に対してシリンダーが伸長す
る方向に力が作用してこれが伸縮動すると、下部オイル
チャンバ6の容積が増加するがこの増加分は上部オイル
チヤンバ5内のオイルによって補充されるが、このとき
のオイルは伸長用バルフ12のオリフイス1 1を通る
これにより上下のオイルチヤンバ5,6に差圧が生じ、
シリンダ1の伸長動に対して減衰力として作用する。こ
のとき逆止弁23は閉じられてオイルはオリフイス11
のみを通るだけであるからこの伸長動時の減衰力は短縮
動のそれより大きい。さらに速い速度でシリンダ1が伸
長すると、さらに差圧が大きくなり、伸長用バルブ12
がばね13に抗して開けられ、上部オイルチャンバ5内
のオイルはこのバルブ12の閉口部からも下部オイルチ
ャンバ6へ流れ込み、以後の減衰力の上昇は緩慢になる
このとき外側オイルチャンバ25内のオイルは、シリン
ダ1が伸長するときに容積が縮小するのでボート26を
通って上部オイルチャンバ5内へ入る。
そしてシリンダ1が伸び切り、すなわち伸長方向のスト
ロークエンド付近の状態となると、ボート26はブッシ
ュ3にて上記ボート26が閉じられ、外側オイルチャン
バ25内の少量のオイルはチャンバ内に閉じ込められた
状態となってシリンダーの伸び切り時のショックが緩和
される。一方上記シリンダ1の伸縮動に際して、ボート
22よりェアまたはオイル等の加圧流体を導入すること
により、ピストン16がばね18に抗して下動する。
かくすると、弁筒14に設けたオリフィス15の閉口面
積が小さくなってこれがオリフィス作用をする。これに
より上下のオイルチャンバ5,6の間にさらにオリフイ
スが追加された状態となり、シリング1の伸長変位時の
減衰力が強められる。
またばね18が榛むことにより、短縮用バルブ19を押
さえる力が大きくなり、シリンダ1の短縮方向の変位す
るときの減衰力が上昇される。この減衰力の大きさの変
化はボート22から導入する加圧流体の圧力を変えるこ
とにより無段階に設定できる。本発明は以上のようにな
り、シリング1に中空のシリンダロッド2を鉄挿し、シ
リンダロッド2の下端部で仕切られたシリンダロッド2
内の上部オイルチヤンバ5と、シリンダ1側の下部オイ
ルチヤンバ6と、シリンダ1とシリングロッド2の側壁
との間に構成した外側オイルチャンバ25と、シリンダ
ロッド2の上部に上記上部オイルチャンバ5内のオイル
の油面に接して構成したガス室2aとを有し、シリンダ
1およびシリンダロッド2の相互の伸縮動により、ガス
室2a内のガスの圧縮および上下のオイルチャンバ5,
6および上部オイルチャンバ5と外側オイルチャンバ2
5内のオイルの移動抵抗により減衰力を得るようにした
ハイドロニユーマチツクサスペンションにおいて、シリ
ンダロッド2の上部をロッド部に比較して大径にし、ま
たシリンダロッド2の下端に固着して上下のオイルチャ
ンバ5,6を仕切る仕切り部材7に上下のオイルチヤン
バ5,6の圧力差が所定以上になったときにばね力に抗
して開動作して上部オイルチャンバ5から下部オイルチ
ャンバ6へオイルを流し、かつオリフィス11を有する
伸長用バルブ12と、その逆方向にオイルを流す短縮用
バルブ19とを設けると共に、下部オイルチヤンバ6か
ら上部オイルチャンバ5への流れのみをオリフィス24
を介して許す逆止弁23を設け、また上記伸長用バルブ
12にて上下のオイルチャンバ5,6を運通する導通路
8を、ピストン16の摺動によって閉口面積が変化する
ボート15を介して上部オイルチャンバ5に蓮通し、ま
た上記短縮用バルブ19を押さえるばね18を上記ピス
トン16のばね座16aにて支持し、上記ピストン16
を外部から導入する圧力流体にてその位置を可変にして
ハイドロニューマチックサスペンションを構成したから
、シリングロッド2の上部に構成するガス室2aの容積
を増加させることができ、この結果限られた取付長さト
外蓬内で低いばね定数を得ることができ、乗心地性を改
善することができる。
ハイドロニユーマチツクサスペンションはタイヤと車体
のフレームとの間に取付けなければならないため取付長
さが短いことが重要な要素であり、さらに蓬方向も小さ
いことが必要である。本発明の場合、シリンダロツド2
の上部の径を大きくしても全体の外径はダストカバの外
径で決まるため取付に不都合を起こさない。また本発明
によれば、固定のオリフイス11のほかに上下オイルチ
ャンバ5,6の差圧が所定値以上になったときに開動作
する伸長用および短縮用バルブ12,19を設けたこと
により、第4図に示すように、シリンダロツド2に対す
るシリンダーの変位速度の遅い範囲では大きな減衰力を
得ることができ、変位速度が遠い範囲では過減速を防止
することができ、サスペンション変位速度に対して適切
は減衰力を得ることができる。またさらに、上記減衰力
を外部から例えば運転席からの操作にて変化することが
でき、走行条件および作業条件にあわせたサスペンショ
ンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図、第2図は従来例を示す断面図、第3図、第4図
はサスペンション作動速度に対する減衰力の変化を示す
線図、第5図は本発明の構成を示す断面図である。 1はシリンダ、2はピストンロッド、2aはガス室、5
,6は上下のオイルチャンバ、7は仕切り部材、8は導
通孔、11はオリフィス、12は伸長用バルブ、15は
ボート、16はピストン、16aはばね座、18はばね
、19は短縮用バルブ、25は外側オイルチャンバo第
1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダ1に中空のシリンダロツド2を嵌挿し、シ
    リンダロツド2の下端部で仕切られたシリンダロツド2
    内の上部オイルシリンダ5と、シリンダ1側の下部オイ
    ルチヤンバ6と、シリンダ1とシリンダロツド2側壁と
    の間に構成した外側オイルチヤンバ25と、シリンダロ
    ツド2の上部に上記上部オイルチヤンバ5内のオイルの
    油面に接して構成したガス室2aとを有しシリンダ1お
    よびシリンダロツド2の相互の伸縮動により、ガス室2
    a内の圧縮および上下のオイルチヤンバ5,6および上
    部オイルチヤンバ5と外側オイルチヤンバ25内のオイ
    ルの移動抵抗により減衰力を得るようにしたハイドロニ
    ユーマチツクサスペンシヨンにおいて、シリンダロツド
    2の上部をロツド部に比較して大径にし、またシリンダ
    ロツド2の下端に固着して上下のオイルチヤンバ5,6
    を仕切る仕切り部材7に、上下のオイルチヤンバ5,6
    の圧力差が所定以上になったときにばね力に抗して開動
    作して上部オイルチヤンバ5から下部オイルチヤンバ6
    へオイルを流し、かつオリフイス11を有する伸長用バ
    ルブ12と、その逆方向にオイルを流す短縮用バルブ1
    9とを設けると共に下部オイルチヤンバ6から上部オイ
    ルチヤンバ5への流れのみをオリフイス24を介して許
    す逆止弁23を設け、また上記伸長用バルブ12にて上
    下のオイルチヤンバ5,6を連通する導通路8を、ピス
    トン16の摺動によって開口面積が変化するポート15
    を介して上部オイルチヤンバ5に連通し、また上記短縮
    用バルブ19を押さえるばね18を上記ピストン16の
    ばね座16aにて支持し、上記ピストン16を外部から
    導入する圧力流体にてその位置を可変にしてなることを
    特徴とするハイドロニユーマチツクサスペンシヨン。
JP11897677A 1977-10-05 1977-10-05 ハイロドニユーマチツクサスペンシヨン Expired JPS6011255B2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS5453769A JPS5453769A (en) 1979-04-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361364U (ja) * 1986-10-13 1988-04-23

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