JPS647045Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は車体の振動を液圧で受けてガス圧で吸
収するハイドロニユーマチツクサスペンシヨン、
特に、ばね定数切換機構を具備するハイドロニユ
ーマチツクサスペンシヨンの改良に関する。

（従来技術） 従来、バス、大型乗用車等に多く用いられてき
たハイドロニユーマチツクサスペンシヨン（以
下、ハイドロサスペンシヨンという）は、ソフト
な乗心地が得られるところから、近年、小型乗用
車の分野にも普及しつゝある。

ところで、乗心地を評価する一般的指標として
車体の固有振動数があり、次式で与えられる。

ｆ＝（1/2π）×√・ こゝで、ｆ：車体の固有振動数 ｋ：ばね定数 ｗ：ばね上重量 ｇ：重力加速度 すなわち、固有振動数ｆはばね定数ｋの一定下
の条件では、ばね上重量ｗによつて変化すること
が知られる。しかして、一定の乗心地を得るに
は、固有振動数ｆの変化をできるだけ少くするこ
とが望ましい訳であるが、乗用車系にあつては、
乗車人員の随時の変動が避け得ないところであ
り、したがつて一定の乗心地を得るには、ばね定
数ｋを可変とすることが要求される。かゝる要求
を充たすべく、ハイドロサスペンシヨンにおいて
は、既にばね定数切換機構を具備したものが実用
化され、有効に利用されている。そして、このよ
うなばね定数切換機構を具備したものにあつて
は、単に上記要求を充たすのみでなく、乗員の好
みに応じてばね定数を変えたり、走行時の加減速
や旋回の際のピツチング、ローリング等を抑え、
操縦安定性を向上させるために随時ばね定数を変
化させることが可能である。また、この種のハイ
ドロサスペンシヨンでは、ばね定数を変えた時の
車体の高さの変化を補正するために、車高調整装
置を併設することが多い。

第１図は、上記したようなハイドロサスペンシ
ヨンの装置構成の一例を示したものである。同図
において、１はサスペンシヨン本体である油圧シ
リンダで、そのシリンダ室１ａには主管路２を通
じてポンプ３から油液が供給されるようになつて
いる。また前記シリンダ室１ａには管路４を介し
て窒素ガスを封入したアキユムレータ５ａが接続
され、さらに前記管路４からの分岐管路６には他
のアキユムレータ５ｂ，５ｃが接続されている。
そして、管路４には減衰力発生機７が介装され、
また分岐管路６には各アキユムレータ５ｂ，５ｃ
に対応した電磁弁８ａ，８ｂが介装されている。

油圧シリンダ１は、そのピストンロツド１ｂを
車軸９に連結して、直接的に車体を受けるものと
なり、その時の車高が車高検出センサ１０で検出
されるようになつている。一方、前記主管路２お
よびその延長管路１１には車高調整用電磁弁１２
ａ，１２ｂが介装されており、これらはまた、前
記車高検出センサ１０との間に電気信号系１３で
結ばれている。

なお、１４はポンプ３の２次側に介装されたリ
リーフ弁、１５は供給油圧を保証するアキユムレ
ータである。

かゝる構成により、通常は電磁弁８ａ，８ｂが
閉じられており、走行状態においては、ピストン
ロツド１ｂの上下方向の動きによつてシリンダ室
１ａ内の油がアキユムレータ５ａ内に出入りする
こととなるが、アキユムレータ５ａ内に流入する
油によつてガスが圧縮されて反力が発生し、ばね
として機能するようになる。しかして、いま乗心
地を変えたい場合には、電磁弁８ａ，８ｂを遂時
開弁すれば良く、これによつてガスばねのばね定
数が変化して乗心地は改善される。一方、車高を
調整したい場合には、車高調整用電磁弁１２ａ，
１２ｂを適宜開閉弁すれば良く、例えば電磁弁１
２ａを励磁し、高圧油をピストン室１ａに送り込
むと、ピストンロツド１ｂが伸び方向に移動して
車高が高くなり、この時、油はアキユムレータ５
ａ，５ｂ，５ｃ内に流入し、ガス反力はさらに増
加して油圧力を平衡した時に、流れは停まる。

しかして、上記ハイドロサスペンシヨンにおい
ては、ばね定数を切換えるための電磁弁８ａ，８
ｂは、各アキユムレータ５ａ〜５ｃ間の流路を開
閉する２位置式のものであり、閉位置にあつては
各アキユムレータ５ａ〜５ｃ間の圧力の伝達は殆
んどなく、これに起因して下記のごとく重大な問
題を生ぜしめていた。

既ち、一例として、電磁弁８ａ，８ｂを閉じた
状態で車高を調整した場合を考えると、ばね上重
量が大きければアキユムレータ５ａ内の圧力は他
のアキユムレータ５ｂ，５ｃに比べ高圧になつて
おり、逆に重量が小さければ低圧の状態に維持さ
れる。かゝる状態において、走行中にばね定数を
切換えるべく電磁弁５ｂ，５ｃを開弁すると、各
アキユムレータ５ａ〜５ｃ間の圧力が平衡になろ
うとすることにより、急激な圧力変化が生じてシ
リンダ室１ａ内に伝達される。この瞬間、ピスト
ンロツド１ｂは圧力変化の方向に応じて移動し、
車高が変化する。かゝる現象は乗員にとつては衝
撃感として感じられ、特に操縦者にとつては事故
を招きかねない程の衝撃として伝達される危険性
がある。

（考案の目的） 本考案は、上記従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、走行中におけるばね定数の切換えに
伴う衝撃を可及的に小さくし、もつて思わぬ事故
の発生を未然に回避することができるハイドロニ
ユーマチツクサスペンシヨンを提供することを目
的とする。

（考案の構成） そして、この目的は、アキユムレータの切換え
を行う弁機構を、油圧シリンダに対し、流路抵抗
を生じない導通状態と適宜の流路抵抗を付与する
絞り状態との２位置変換可能に形成したハイドロ
ニユーマチツクサスペンシヨンによつて達成され
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第２図は本考案にかゝるハイドロニユーマチツ
クサスペンシヨンの装置系統を示したものであ
る。なお、第１図に示した部分と同一構成要素に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施
例の特徴とするところは、従来の電磁弁８ａ，８
ｂに代え、励磁状態では全開して各アキユムレー
タ５ａ〜５ｃ間の油の流れに抵抗を与えず、非励
磁状態では絞り弁として機能し、油の流れに抵抗
は与えるが連通状態は保持する弁機構２０ａ，２
０ｂを設けた点にある。

こゝで、弁機構２０ａ，２０ｂは、例えば第３
図に示すような構造となつている。第３図におい
て、２１はハウジングで、該ハウジング２１内に
はロータ２２が収納されている。ロータ２２は回
転軸たるシヤフト２３を具備しており、ハウジン
グ２１にボルト２４で固定した軸受２５ａ，２５
ｂによつて回転自在に支持される。ハウジング２
１には分岐管路６に介装するための２つの取付孔
２６ａ，２６ｂが対向して穿設され、さらにそれ
らに続く導通孔２７ａ，２７ｂが穿設されてい
る。一方、ロータ２２には前記導通孔２７ａ，２
７ｂにほゞ同径の導通孔２８と小径のオリフイス
２９とが直交して穿設されている。そしてロータ
２２はアクチユエータ３０の励磁、非励磁によつ
て90゜回動するものとなり、その回動により分岐
管路６の導通状態または絞り状態の２位置が選択
される。

なお、シヤフト２３と軸受２５ａ，２５ｂ間、
軸受２５ａ，２５ｂとハウジング２１間は、それ
ぞれＯリング３１ａ，３１ｂによつてシールされ
ている。また、アクチユエータ３０としては、通
常ロータリー式ソレノイド、電気式モータ等を用
いるが、これに代えてプツシユブルソレノイド、
ラツチングソレノイドを用いても良く、この場合
はラツク・ピニオン等によつて運動方向の変換を
行うようにする。

かゝる構成により、弁機構２０ａ，２０ｂの励
磁時には、第４図ａに示すように、ロータ２２が
その大径の導通孔２８をハウジング２１の導通孔
２７ａ，２７ｂに臨ませた状態、既ち導通状態と
なつて、従来の電磁弁８ａ，８ｂと同様に機能す
ることとなり、各アキユムレータ５ａ〜５ｃの作
動によりばね定数が小さくなるように切換えられ
る。

しかして、いま弁機構２０ａ，２０ｂが非励
時、即ち第４図ｂに示すように、ロータ２２のオ
リフイス２９がハウジング２１の導通孔２７ａ，
２７ｂに臨んだ絞り状態となつている時に車高調
整用電磁弁１２ａ，１２ｂを作動して車高を調整
した場合を考えると、切換えた当初はシリンダ室
１ａに連なるアキユムレータ５ａ内の圧力はこの
車高調整により他のアキユムレータ５ｂ，５ｃに
比べ、一旦は高圧若しくは低圧になるが、アキユ
ムレータ５ａはオリフイス２９により連通されて
いるので、一定時間后には他のアキユムレータ５
ｂ，５ｃ内のガス圧はアキユムレータ５ａのガス
圧と同一になる。この間の圧力変化に応じて車高
は変化するが、その変化速度は緩やかであり、し
たがつて走行中であつても衝撃として感じられな
い。また、この場合、アキユムレータ５ｂ，５ｃ
はオリフイス２９によつてアキユムレータ５ａに
連通しているため、このオリフイス２９が分岐管
路６内を通過する油液に対して極めて大きな油圧
抵抗を与え、ばね定数はアキユムレータ５ａのみ
によつて決定される。かゝる状態において、弁機
構２０ａ，２０ｂを閉弁し、ばね定数を切換えて
も、各アキユムレータ５ａ〜５ｃ内の圧力は同圧
であるために、従来装置におけるがごとき衝撃感
を与えることなくばね定数の変更ができるように
なる。

なお、上記実施例において、弁機構２０ａ，２
０ｂの非励磁時の絞り状態を得る手段としてオリ
フイス２９を設けたが、これに代えて、例えば第
５図ａ，ｂに示すように、ポーラスな部材（焼結
金属等）から成るロータ２２′として良く、この
場合は、非励磁時ｂにロータ２２′が閉弁すると、
該ロータ２２′の内部隙間を通つて油が流れるよ
うになる。また第６図ａ，ｂに示すように、ハウ
ジング２１との間に所定の隙間Ａを得るように形
成したロータ２２″として良く、この場合は、非
励磁時ｂに前記隙間Ａを通つて油が流れるように
なる。

また、上記各実施例において、弁機構をロータ
リー弁として形成したが、これをポペツト弁、ス
プール弁等に代替できることはもちろんである。

（考案の効果） 以上、詳細に説明したように、本考案にかゝる
ハイドロニユーマチツクサスペンシヨンは、ガス
室（アキユムレータ）の切換を行う弁機構を、サ
スペンシヨン本体（油圧シリンダ）に対し、流路
抵抗を生じない導通状態と適宜の流路抵抗を付与
する絞り状態との２位置変換可能に形成したの
で、これにより、ばね定数切換用のガス室内の圧
力は、車高調整動作を行つた直后を除き、略一定
に保たれるため、走行中にばね定数を切換えても
乗員に対する衝撃感が無く、操縦性、乗心地等に
おいて大きな改善効果が得られた。また各ガス室
内の圧力は、一旦不均衡になるが、徐々に平衡状
態に戻るために衝撃感はなく、前記効果に対して
マイナスに仂かないようになつている。しかも、
絞り効果によつてアキユムレータは本来のばね定
数決定機能を阻害されることがない。

さらに、本ハイドロニユーマチツクサスペンシ
ヨンは、従来装置の基本構造を変えることなく形
成したので、その信頼性は著しく高いものとなつ
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のハイドロニユーマチツクサスペ
ンシヨンの系統図、第２図は本考案にかゝるハイ
ドロニユーマチツクサスペンシヨンの系統図、第
３図はその要部である弁機構の構造を示す断面
図、第４図ａ，ｂはその弁機構の作動状態を示す
断面図、第５ａ，ｂおよび第６図ａ，ｂは他の実
施例である弁機構の要部構造および作動状態を示
す断面図である。 １……サスペンシヨン本体（油圧シリンダ）、
５ａ，５ｂ，５ｃ……ガス室（アキユムレータ）、
２０ａ，２０ｂ……弁機構、２１……ハウジン
グ、２２，２２′，２２″……ロータ、２８……導
通孔（大径）、２９……オリフイス（小径）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２個以上のガス室を有し、ガス室の切換えによ
   つてばね定数を変えるハイドロニユーマチツクサ
   スペンシヨンにおいて、前記ガス室の切換えを行
   う弁機構を、サスペンシヨン本体に対し、流路抵
   抗を生じない導通状態と適宜の流路抵抗を付与す
   る絞り状態との２位置変換可能に形成したことを
   特徴とするハイドロニユーマチツクサスペンシヨ
   ン。