JPS6253208A - 多軸車輌の姿勢制御装置 - Google Patents

多軸車輌の姿勢制御装置

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JPS6253208A
JPS6253208A JP19162085A JP19162085A JPS6253208A JP S6253208 A JPS6253208 A JP S6253208A JP 19162085 A JP19162085 A JP 19162085A JP 19162085 A JP19162085 A JP 19162085A JP S6253208 A JPS6253208 A JP S6253208A
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axle
vehicle
hydraulic cylinder
attitude control
valve
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JP19162085A
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Inventor
Hisami Kato
久美 加藤
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多軸車輌の姿勢制御装置に関し、特に、少な
くとも三軸以上の多軸車輌の作業時および走行時等にお
ける姿勢制御と接地力曜保に最適な多軸車輌の姿勢制御
装置に関する。
〔従来の技術〕
例えば、鳴猶用トラクタ等の軟地を走行する多軸作業車
輌においては、走行作業時における運転者の疲労¥軽減
1−5かつ1作業件の改善を図るために11.走行路面
の傾斜あるいは凹凸に対1−て車体が常に水平に保たれ
るよ5 f/ζ姿f(みI11]御を行うことが望まし
いと共に、スリップ防止等の、駆動力の確保のためには
、各車軸に配設された車輪の接地力をある範囲に保つ必
要がある。
そのための従来提案としては、独立懸架の車輪を夫々独
立て駆動4−降させもシリンダを設置し、機体の前後及
び右左傾斜の検出結果に基づいて、一つのシリンダを姿
勢制fffllの勘1)μ、t−1,て他のシリンダの
ストロークを加減して車体が水子状態になるように制御
する機構を備えたものがキ)る(特開昭5G  607
09号公報、特公昭60−18563号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前記従来の提案は、車輌における姿勢制
御に関するのみであり、各車輪における接地力確保をす
るための積極的な考慮はなされていない。
即ち、前記従来の提案にあっては、多軸車輌の車体側を
水平にバランスすることによって各車輪側における荷重
圧はそれ等がバランスする向きに移行することを期待し
、かつ、これによって車輪側における接地力確保がなし
得るとされるが、積荷等の車体側荷重の変化によって車
体側の水平バランスが変化している場合には、車体側を
水イに保つことが車輪側に作用する荷重圧の均等化にそ
のまま繋がることにはならない。換言すれば、車輌の姿
勢制御と接地力確保とは、本来夫々別の要素によってな
されるべきものであり、特に、重心の移動が頻繁な走行
中の車輌においては、姿勢制御は勿論のこと、その走行
状況の変化1(応じた接地力確保をさせる必要がある。
−3= そこで本発明は、前記した事情に鑑み、車体側の姿勢制
御と共に車輪側の接地力確保を積極的に行ない得るよう
にした多軸車輌の姿勢制御装置を新たに提供することを
原則的な目的とすると共に、車輌の停止作業中における
サスペンションロック機能を可とするも装置全体の小型
化、軽量化、経済性向上を可とし得るようにしたものを
提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記した問題点を解決するために本発明の構成を、前後
輪車軸の両端部にそれぞれ配設された油圧シリンダは圧
油給排機構による圧油の給排によって車輌の姿勢制御を
可とすると共に、一以上の中間車軸の両端部にそれぞれ
配設された油圧シリンダはアキュムレータによる圧油の
給排によって車輌の接地力確保を可とするように形成さ
れてなり、かつ、前後輪車軸における各油圧シリンダに
はその下方室内の油の流出を阻止し得るパイロットロッ
クバルブが収装されてなることを特徴とするとしたもの
である。
〔実施例〕
以下、図示した一実施例に基づいて、本発明を説明する
。    − オ1図は、本発明の一実施例に係る姿勢制御装置を原理
的に示す回路図であるが、この回路図に示すように、本
発明に係る姿勢制御装置は、サスペンション機構Iと、
制御機構■と、圧油給排機構■とを有してなる。
サスペンション機構■は、前輪車軸FA、後輪車軸RA
、および二つの中間車軸NA/ 、 NA、2の各両端
部に配設された油圧シリンダSA/乃至SA♂を有する
と共に、前後輪車軸FA 、 RAの両端部に配設され
た各油圧シリンダSA/乃至SA1.tには、車高セン
サS/乃至St、tがそれぞれ隣設されている。そして
、上記前後輪車軸FA 、 RAに配設された油圧シリ
ンダSA/乃至SA+の内、前輪車軸FAに配設された
一つの油圧シリンダSA/は、中高低位三段の切換を可
とするように形成されていて前輪車軸FAに配設された
他の油圧シリンダSA2および後輪車軸RAに配設され
た二つの油圧シリンダSA3.5AIIに対して、基準
車高保持用として設□、?されている。また、上記各車
高センサS/乃至S+の内、前輪車軸FAの一つの油圧
シリンダSA/に隣設される車高センサS/は、当該油
圧シリンダSA/の変位を検j1“1するもので、他の
油圧シリンダSA、2乃至SAグに1′寿設される屯高
せンサSΩ乃至S’lに対して、基準センサとなるよう
に設定され、他の車高センナ3.2乃至SAは各油圧シ
リンダSA、2乃至5A44のそ!tぞれの変位を検出
するレベルセンサとなるように設定されている。
上記サスペンション機構Iにあっては1前後輪ili軸
FA、RAK配設さ、ンする各油圧シリンダSA/乃至
5A4tは、圧油給排機構璽からの往路LAを介しての
圧油の供給および復路LBを介し7ての、!′J)出が
可ときコしるように形成されているもので、各油圧シリ
ンダSA/乃至SA<zには、上記往路LA、復路LB
を合流させる。F、うに、そ)tぞれ給排バルブvC7
乃至VC<zが配在されている。
当該給排バルブVC/乃至■昨ば、油の通過な不可とす
る遮i・71.秋ジラヨンと、油の供給を可とする供給
ポジションと、油の排出を可とする排出ポジションとを
有してl(す、中立の遮断7!8ジシヨンリ)らの他の
ポジションへの切換は、ソレノイドへの励磁によ′つ゛
C1町jニされるように形I戊さ凡゛こい乙。
また、上記°す°スペンショユ、r、7.2’:青II
・こありCは。
・ン訂侵’:’、+#・ドパ吻FA 、 RAのそれぞ
れの油圧シリンダSA/乃至SAりおよび中間車軸↑I
パノ、 NA、:tの各油圧シリンダSA−ケ乃至SA
g間に一1主、ガススズリ二ノグたるア牛ユムレータQ
ノ乃至Q6が配設されている。そして、J−記”?キュ
l)レータQノ乃至Qりと上記油圧シリンダSAノ乃至
SAグ・DL]ツド側室aとの間には減衰バルブDV/
乃至DVpが配設され、上記アキュムL/−タQ5 、
 QAと上記油圧クリンダSAD乃至S Agのロッド
側室αとの間には絞りTV、を乃至:rvgが配設され
ている。
そ1−てまた、 * ’f& :I4車)臆j FΔ、
 RA IC/ji2+9されている各油圧シリンダS
A/乃至SA+のピストン側室すと、当該油圧シリンダ
SA/乃至SA<zに配在されるアキュムレータQ/乃
至QIIとの間には。
パイロットロックバルブVTJ/乃至VLグが配設され
ている。当該パイロット1°1ツクバルブVL/乃至V
”uy 皮、ペイロフト圧切換弁VLpからのパイロッ
ト圧によって切換作動されるように形成されていて、パ
lrロット圧解除時の連通ポジションと、パイロット圧
作用時の遮断ポジションとを有している。
なお、上記パイロット圧切換弁VLpは、パイロット圧
を供給する供給ボジシ:]:/と、パイロット圧な解除
−セろ排出ポジションと、中立の遮断ポジションとを有
してなり、遮断ポジションから各ポジションへの切湧九
まソレノイドへの励磁によって行なわれ、供給ポジショ
ン時のパイロット圧は1本実#i例にあっては後輪車軸
RAの−の油圧シリンダSA、?にL己在されるアキゴ
ム1ノータQ3から供給されるように形成されている。
また、後輪車・1lIIRAに配設されている油圧シリ
ンダSA、? 、 SA<zのピストン側zbと前記パ
イロットロックバルブVT1.? 、 VL’zとの間
には、切換バルブVJ/、VJ2カ頬己設されている。
当該切換バルブVJ/ 、 VJユは、これが配在され
る後輪車軸RA(C配設されlこ油圧シリンダIJ A
J + 、3静のピストン側室りと前記復路LBとの連
□16よ       □び遮断を可とするように各ポ
ジションを有し、ソレノイドへの励磁によって連jTh
 ;i? 弓ジョンとなるよう1こ形成されている。
さらに、上記サスペンション機+1青Iにあっては、圧
油給排機横置からの圧油が前輪車軸FA側と8輪車!l
h R入側とに等量に分流されるように往路LAの分枝
部に分流弁FDと1前後輪車軸FA 、1部において、
左右の油圧シリンダSA/ 、 SA、2および5lr
3 、 SA<zに上記分流後の往路LAからの圧油が
さらに等量に分流されることとなるように各分枝部に分
流弁FD/ 、 FDコをそれぞれ有している。
なお1本実施例にあっては、二つの中間車軸NAl、 
NAユの5ら、後方の中間車・油NA、2に砧げるアキ
ゴム1ノータQAには、別異のアキュムレ−タQiが連
設さit、これらを選択的に連通しあるいは遮断するた
めの切換弁VSを有している。そ]2て、一つのアキュ
ムレータQAのみをオリ用するときは強いバネ力とし、
二つのアキュムレータQg 、 Q、ζを併用するとき
は弱いバネ力となるように形成されている。
制御!幾構■は、第1図中に示すように、各種信号の入
力を可とし、前記サスペンション機構Iにおける各種バ
ルブへの信号の出力を可とするように形成されたコント
ローラを有している。
そして、旧制各種信号としては1本実施例(Cおいては
、前記サスペンショ?、/ 、i良j″3Iにおける基
準センサとしての車高センサS/からの検出信号、レベ
ルセンサとして(〕)車高センサS、! 、 S、? 
Sグからの検出信号、車速センサからの検出信号、サイ
ドブレーキ使用時のスイッチからの検出信号、ハンドル
操作に基づくステアリングセンサからの検出信号、車輌
の作業l(基づく検出信号、手動スイッチ1乃至3から
の各信号が入力信号とされている。また、出力信号とし
ては。
基準車高保持用の油圧シリンダSA/に配(tEされる
袷1件バルブVC/−\の信号、他の油圧シリングSA
コ乃至SAグに1へ己在される各給排バルブVC,2乃
至■C1lへの信号、前後輪市軸FA 、 RA !・
r、定々された油圧シリンダSA/乃至’JEAyr、
で配庄さ)しろ各パイ「1ツトロツクバルブVL/乃・
’+i ’/’17へのパイロット圧の供給解除を可と
するパイロット圧切換弁vLPへの信号、(υ換バルフ
VJ/ 、 VJ、2・\の・16号およびL)J換弁
VS−\4)信号が出力信号とされている。
給排機構ト、主、エンジンEの駆動によってタンクTか
らの油を!」r(い上げこれを吐出するポンプPと、当
該ン1%ンプPの最高圧力を制限するリリーフJl’R
と−」二記ポンプPから一定量の圧油を吐出させる流量
制御弁FVとを備えてなり。
かつ、余羽1油のタンクTへの回収を町とす)アンロー
ドバルブUvヲ備えてなる。
トL己のように形成された本装置の諸制御について少1
.(説明する。
先ず、姿勢制御としての水平側;+rfl 8(ついて
・、尤。
次のように作動する。水平11B1j御の際には、前後
輪車軸FA 、 RAの各油圧シリングSA/乃至SA
+が利用されるもので、前輪車軸FA+惹′16ける基
準車高保持用と1.ての一つの油圧シリンダSA/に附
設されている基準セユノサとしての車高センザS〕検出
値に対して、他の油圧シリンダSA、2乃至5AIIに
附設されているレベルセンサとしての車高センサS、2
乃至S+の検出の結果が、例えば低い場合には、制御機
構Hにおけるコントローラからの出力信号によって、圧
油給排機構■におけるアンロードバルブUVを遮断ポジ
ションにすると共に各給排バルブVC,2乃至VC<z
を供給ポジションにする。これによって、各油圧シリン
ダSA、2乃至SA+におけるピストン側油室すに圧油
が供給され各油圧シリンダSA、2乃至SAグが伸長さ
れ、各部における車高が徐々に高くなる。そして、車体
側の上昇に伴って各車高センサS2乃至Syの検出値が
車高センサS/の検出値と比較して車体側が水平状態と
なるものになったとき、各給排バルブVex乃至vC1
lが中立の遮断ポジションに復帰されて、車輌の水平制
御が可能になる。
なお、上記各油圧シリンダSA、2乃至SA<+が最大
限のストロークをしてもなお、水平状態が得られない場
合には基準車高保持用としての油圧シリンダSA/が中
位あるいは低位となるように自からのストロークを変更
することとなる。このときには、当該油圧シリンダSA
/に配設される給排バルブvCノのみが排出ポジション
に切り換えられることとなる。
また、上記したところは、基準となる一つの油圧シリン
ダSA/に対し、他の油圧シリンダSA2乃至SA<z
が低位にあるときについて説明したが、逆に高位にある
ときも類似の手順で姿勢制御されることとなるのは勿論
である。
次に、車体上の荷物の積み降し作業等のために車体を傾
斜させる姿勢制御としての傾斜制御をする場合には1手
動スイッチ3によって、車高センサS/乃至Sllの設
定値を変更し、前記水平制御と同様の手順でこれを行な
う。
また接地力確保のための制御にあっては、中間車軸NA
/ 、 NA、2におけるガススプリングとしてのアキ
ュムレータQ5およびQA、 QAによって各油圧シリ
ンダSA5乃至SAgのピストン反力がほぼ一定となり
、即ち、一定の接地力が得られることとなる。
さらに、車輌が重量物の吊り上げ等の作業をする場合の
所謂サスペンションロック制御を行なうときには、例え
ば、車速信号あるいはサイドブレーキ信号により、車輌
の停止時にパイロット圧切換弁VLPを供給ポジション
に切換え。
所定のパイロット圧を各パイロットロックバルブVL/
乃至VL9に供給し、これを遮断ポジションに切り換え
、各油圧シリンダSA/乃至5Allにおけるピストン
側油室りからの油の流出を阻止する・ なお、当該サスペンションロック制御の他の方法として
は1作業軸作信号(例えば、作業機のモータ、エンジン
の起動信号、油圧回路の圧力信号等)により、パイロッ
ト圧切換弁VLPを供給ポジションにする方法がある。
この場合に解除は、手動スイッチ2で行なう。
さらに、ステアリング操作時におけるロール現象防止の
ために、ステアリング信号によって各パイロットロック
バルブVL/乃至vLIIの内車輌の一側に位置する・
ものをロック状態とする方法がある。
そして、車輌走行時の後輪車軸RAの持ち上げ制御を行
なう場合には、後輪車軸RAに配在されたパイロットロ
ックバルブVL、? 、 VL+を遮断ポジションにす
ると共に、切換バルブVJ/。
VJ、2を連通ポジションにし、各油圧シリンダSA、
? 、 5AIIのピストン側室りの油をタンクTへ流
出させることとする。
これによって、各油圧シリンダSA、? 、 SApに
おいてはアキュムレータQJ 、 Qpによる油圧によ
って、ロッド側%a内に油が充満され、後輪車RAが引
き上げられることになる。
そして、上記持ち上げ制御の方法としては。
手動スイッチ1による操作の他に車速信号によって、車
速が一定以上となった時に上記パイロットバルブVII
3. VLxおよび切換バルブVJi 。
VJ2が作動されるようにする方法がある。なお。
手動スイッチlによって操作する場合には、車輌が停止
しても支持輪持ち上げ制御は継続される。また、支持輪
、即ち、後輪車軸RAの持ち上げによって、車輌のリヤ
端が下降することが危惧される場合には、後方側の中間
車軸NA、2の設定位置を予め選択するも、のとすれば
足りるが。
本実施例にあっては、アキュムレータQ乙に連通ずる別
異のアキュムレータQgとの間を切換弁vSノ遮断操作
によって一つのアキュムレータ魅のみの使用とし1強い
バネ力によってリヤ端の沈み込みを阻止することが可能
となる。
また、サスペンション機能の制御は、各種バルブな第1
図に示すような状態とし、スプリング力はガススプリン
グとしての各アキュムレータQ/乃至QAに、また、ダ
ンバカは各油圧シリンダSA/乃至SA<zに配在され
ている減衰バルブDV/乃至DV<zによって、および
各油圧シリンダ8A5乃至SAgに配在されている絞り
TV5乃至Tvgによって、行なうこととする。
】・2図およびオフ3図は、本発明におけるサスペンシ
ョン機構■中のパイロットロックバルブVL/乃至VL
+を油圧シリンダSA/乃至SA<z内にそれぞれ収装
するとした場合の一実施例を示すものである。
即ち、各パイロットロックバルブVL/乃至vLI1.
は、】72図および牙3図に示すように、ポペットlO
を有してなり、当該ポペット10は。
各油圧シリンダSA/乃至SA<zのベースバルブ部1
1中に摺動自在なように配設され、その先端がバルブシ
ート部12に対向するように形成されている。そして、
スプリング13によって上記ポペット10先端とバルブ
シート部12との間に隙間が形成されることとなるよう
に、当該ポペット10が下方に向けて附勢されている。
なお、上記スプリング13の上端は、上記バルブシート
部12の近傍下面に係止され、下端は上記ポペット10
に固着されたストッパ14に係止されている。
上記ポペット10の背後、即ち、図中下方には、パイロ
ットピストン15が前記ベースバルブ部ll内に摺動自
在に配設され、背後のパイロット油室16内に所定のパ
イロット圧の供給があると、上記パイロットピストン1
5が上昇し、ポペットlOの先端がバルブシート部13
の開口を閉塞するように形成されている。なお、上記開
口は、ベースバルブ部11の上面中央部に穿設された連
通孔17の下端開口であって。
当該連通孔17によって各油圧シリンダSA/乃至SA
+におけるピストン側室りと上記ポペットlO1即ち、
パイロットロックバルブVL/乃至VL+部との連通を
可としている。
またなお、ピストン側室すは、各油圧シリンダSA/乃
至SA+を構成するシリンダ18中にピストン部19に
よってロッド側室aと共に区画形成されるもので、ロッ
ド側室aは、シリンダ18とアウターチューブ20との
間に形成されるリザーバ%cと連通ずると共に、外部の
アキュムレータQ/乃至QIlおよび給排バルブvc/
乃至VC4Iに連通ずるように形成されている。
そしてなお、上記リザーバ室Cは、ヘースバルブ部1H
c穿設された通孔21を介してポペット10の背後と連
通されている。さらに、矛3図に示す実施例にt)って
は、ピストン側室zは、ベースバルブ部11に穿設され
たポート22を介して、外部の切換バルブVJ/ 、 
VJ、!に連通されている。
以上の112図および牙3図に示すパイロットロックバ
ルブVL/乃至VL+の作動は、前記第1図における作
動と異なるものでないのは勿論である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、三軸以上の多軸車輌にお
いて、車体側の姿勢制御および接地力確保が可能となる
と共に、作業状態に応じて。
傾斜制御、サスペンションロック制御、ジヤツキアップ
制御さらにはサスペンション制御が可能となり、多軸車
輌の作業性能や走行性能な向上させ、かつ、運転者の操
縦性1乗心地の改良が図られることとなる利点がある。
そして特に、本発明によれば、パイロットロックバルブ
がサスペンション機構中において、前後輪車軸の各油圧
シリンダ中に収装されることとなるので、装置全体の小
型化、軽量化および経済性の向上を可とし得ることとな
る利点もある。
【図面の簡単な説明】
、4− i図は本発明の一実施例に係る姿勢制御装置を
原理的に示す回路図、牙2図お′よび1・3図は前後輪
車軸に配設された油圧シリンダ中にパイロットロックバ
ルブを収装した実施例を示す一部断面部分回路図である
。 1・・・サスペンション機構、■・・・制御機構。 ■・・・圧油給排機構、 S/乃至SII・・・車高セ
ンサ、 VC/乃至VC+・・・給排バルブ、VJ/乃
至VJ+・・・ロックバルブ、 VL/乃至VL<z・
・・切換バルブ、Q/乃至Qx 、 QA 、 Q・・
・アキュムレータ。 FD 、 FD/ 、 FD、2 ・・・分流弁、 D
V/ 乃至DV+ 自−減衰バルブ、TV、を乃至TV
、r・・・絞り、LA・・・往路、LB・・・復路、P
・・・ポンプ、 UV・・・アンロードバルブ、E・自
エンジン、T・・・タンク、SA/乃−至SAg・・・
油圧シリンダ、FA・・・前輪車軸Th RA・・・後
輪車軸、 NA/ 、 NA、2・・・中間車軸。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前輪車軸、後輪車軸および一以上の中間車軸の各
    車軸両端部にそれぞれ配設された油圧シリンダにおける
    圧油の給排を可とするように形成された多軸車輌の姿勢
    制御装置において、前後輪車軸に配設された各油圧シリ
    ンダは圧油給排機構による圧油の給排によつて車輌の姿
    勢制御を可とすると共に、一以上の中間車軸に配設され
    た各油圧シリンダはアキュムレータによる圧油の給排に
    よつて車輌の接地力確保を可とするように形成されてな
    り、かつ、前後輪車軸における各油圧シリンダにはその
    下方室内の油の流出を阻止するパイロットロックバルブ
    が収装されてなることを特徴とする多軸車輌の姿勢制御
    装置。
  2. (2)前輪車軸における一つの油圧シリンダには基準セ
    ンサが附設されてなると共に、前軸車軸における他の油
    圧シリンダおよび後輪車軸における各油圧シリンダには
    レベルセンサが附設されてなる特許請求の範囲第1項記
    載の多軸車輌の姿勢制御装置。
  3. (3)前輪車軸における一つの油圧シリンダが中高低位
    三段の切換を可とする基準車高保持用であるところの特
    許請求の範囲第1項記載の多軸車輌の姿勢制御装置。
  4. (4)一以上の中間車軸のうち後輪車軸側の中間車軸に
    おけるアキュムレータには切換バルブを介して別異のア
    キュムレータが連通されるように形成されてなる特許請
    求の範囲第1項記載の多軸車輌の姿勢制御装置。
  5. (5)前後輪車軸における各油圧シリンダにはそれぞれ
    アキュムレータが配在されてなる特許請求の範囲第1項
    記載の多軸車輌の姿勢制御装置。
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JP2000033811A (ja) * 1998-05-11 2000-02-02 Kayaba Ind Co Ltd サスペンション装置

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