JP3748684B2 - 油空圧サスペンションの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両を懸架するための油空圧サスペンション装置に関し,特にその制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、平坦な舗装道路,凹凸の大きい未舗装道路等の路面の状況及び積載荷重の変化に応じて操縦安定性,走破性,乗り心地及び乗降性を向上させるために車高調整を行う車高調整装置が知られている。
この種の車高調整装置の一例として、特開平7−164853号公報に開示された図3に示すような装置がある。この装置は、車体側と車輪側との間に、ガスばねとしてのアキュムレータ2に連通した油圧シリンダ1を介装し、当該油圧シリンダに油圧源6とリザーバタンク8を接続し、これらの要素機器を連結する油圧管路の途中にコントローラ15により制御する開閉弁7を設けたものである。
【0003】
この装置には、パイロット圧に応じて油圧シリンダ1に対する作動油の給排を制御する給排切換弁11を設けるとともに、給排切換弁11に設ける油圧シリンダ側パイロット通路31の一端を、アキュムレータ2と油圧シリンダ1との連通部3に接続して連通部3の内圧をパイロット圧とし、パイロット圧が設定圧以下になったときに、給排切換弁11を介する油圧シリンダ1からの作動油の排出を停止する。
【0004】
この装置によれば、給排切換弁11における作動油の給排切換えをパイロット圧により行うので、作動油の排出から供給への切換えをパイロット圧に応じて調整することができる。また、油圧シリンダ1の圧力が設定圧以下となったときには、給排切換弁11を介する油圧シリンダ1からの作動油の排出を停止することにより、油圧シリンダ1の内圧がアキュムレータ2の設定圧以下になり、アキュムレータのガス室が膨張してブラダが最大限に膨らんでしまう所謂ゼロダウンの防止を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で説明した特開平7−164853号にあっては、まず第1に、図3(B)に示す給排切換弁11でシリンダ1が所定の圧力よりも下がらない構成にしているが、給排切換弁11はスプール19の軸線方向の移動により各ポート間の開閉を制御する方式となっているため、シリンダ1の圧力がパイロットポート32を経由してタンクポート28へリークすることは避けられない。すなわち一定車高に調整して走行しているときにも常にリークが起こっているので、油圧源6を駆動して下がった車高を元の車高に戻す補正を頻繁に繰り返さなければならない。また前記リークがあるため、車両を放置したような場合にはアキュムレータ2がゼロダウンの状態になるので、通常の車高に戻すには、アキュムレータ2をゼロダウンの状態から復帰させる分を含めた作動油をシリンダに供給しなければならず、その時間も長くかかるという問題があった。
【0006】
第2に、シリンダの作動油を最大量抜いたときの給排油切換弁は、図3(B)に示す状態であり、ポート28と29は閉じている。この状態では、シリンダに所定の圧力が残っているが、ポート28と29が閉じているため、シリンダ側の圧力はポート29と28間でのリークによってしか抜けないと言う理由により、ポート間のリークによって、シリンダの圧力が大気圧に下がるまで、長時間、給排油弁7に通電しなければならない。これを行わない場合には、ガスによって加圧された作動油が、シリンダやポンプを取り外すときに分離した個所から吹き出す。言い換えれば、シリンダや管路の圧力を抜くことが困難になると言う問題点もあった。
【0007】
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車高を下げる時には、シリンダの圧力が規定値以下に下がらないようにして、アキュムレータのゼロダウンを防止し、必要以上に多量の作動油がシリンダからタンクに排出されることを防ぐとともに、修理時には、シリンダやアキュムレータに圧力が残っていても、作動油が吹き出すことを防止することのできる油空圧サスペンションの制御装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために本発明の採った手段は、「車体と車軸の間にあって、ガスばねとして作動するアキュムレータと、減衰弁を備えたシリンダと、シリンダに作動油を給排する油圧ポンプ等の油圧源と、これらの要素機器を連結して制御回路を形成する油圧管路と、油圧源とシリンダを結ぶ油圧管路の途中に配設されコントローラにより駆動されるレベリング弁及び排出弁とを備えた油空圧サスペンションの制御装置において、
レベリング弁から分岐するシリンダにはそれぞれコックが接続されるとともに、レベリング弁と油圧ポンプとの間には、レベリング弁に連なるシート穴に対向させた弁体を背面から付勢するスプリングを収容し且つタンクに連通する下部室と、油圧ポンプにはチェック弁また排出弁には絞りを介してそれぞれ連通する上部室との差圧を一定に保持する連通残圧弁を配設したこと」である。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の実施形態を示す,まず構成を説明すると、減衰弁DVを備えショックアブソーバの機能を持つシリンダCY、ガスばねとして作動するアキュムレータAC、シリンダCYを取り外すときに締め切ることにより密封するコックKV2、車高を上げるときにシリンダCYに作動油を供給する油圧ポンプP、車高を下げるときにシリンダCYからの作動油をメインタンクMTに排出する排出弁EV、油圧ポンプPへの逆流を防ぐチェック弁CV、車高の上げ下げのときにのみ開き、通常は閉じているレベリング弁LV、チェック弁CVとレベリング弁LVの間に配設されシリンダCYの圧力が所定の圧力以下に低下することを防止する連通残圧弁BV、車高センサSh,圧力センサSw,車速センサSv,手動操作スイッチSm等からの信号を演算処理して油圧ポンプPやレベリング弁LVまたは排出弁EVを駆動するコントローラCNT、作動油を貯溜するメインタンクMT、メインタンクMTにコックKV1を介して連なるサブタンクST、それらを連結する配管,ゴムホース等の油圧管路HLで構成される。回路図ではアキュムレータACはシリンダCYと別置きになっているが、シリンダCYに内蔵させてもよい。
【0010】
シリンダを取り外すときに締め切ることにより密封するコックKV2は、図2に示すようにシリンダと一体化してもよい。コックKV2はシリンダ200への作動油の給排通路となるピストンロッド201の中空孔201Aの上端部に装着され、制御回路への接続ポート202と中空孔201Aとを連通または遮断する。シリンダと一体化しているため、シリンダを取り外すときにコックを締め切ることによりシリンダを密封することができるので、作業が容易になる。
【0011】
メインタンクMT及びサブタンクST(以下、必要に応じタンクと総称する)は密閉容器で構成され、容器内は外気と遮断されている。通常メインタンクMTにはシリンダCYの伸縮に伴う増減に対応できるだけの作動油が充満している。サブタンクSTはこれに連なるコックKV1を閉じた状態で作動油とガスが密封されており、制御装置に組み込んだ場合に回路全体はコックKV1を開くことによって加圧される。
【0012】
車体への組み付け性の改善及び配管の省略による信頼性の向上のため、鎖線で囲まれたメインタンクMT,油圧ポンプP,チェック弁CV,レベリング弁LV,排出弁EV,連通残圧弁BVはユニット化した一体構造としてもよい。ユニット化することによってメインタンクMTの圧力を弁体BVcの背面に容易に導くことができるので、連通残圧弁BVの下部室BVeを大気に解放しない構造とすることができる。この結果、シールが不要となることもあって、作動に伴うヒステリシスが減少するとともに、ここでの油洩れがなくなるため長期間に亘る動作の信頼性を維持することができる。
【0013】
メインタンクMTとサブタンクSTの間に接続されているコックKV1は、制御装置を組み上げた後は開放されるので、シリンダCYの作動油はメインタンクMTを介してサブタンクSTに出入りする。サブタンクSTの容積が十分確保することができれば、メインタンクMTを省略してもよい。連通残圧弁BVはシリンダCYの内圧が設定値以上であれば内圧を受けて開いているので、制御装置を作動させ作動油をシリンダCYに給排することにより車高を調整することができる。
【0014】
ここで制御回路への加圧について説明する。まずサブタンクST及びこれに連なるコックKV1を除く要素機器及びこれらを連結する油圧管路を車体に組み付ける。しかしこのままの状態ではシリンダ等の要素機器及び油圧管路内には空気が混入しているので、空気を除去しなければ要素機器の正常な作動は望めない。そこでコントローラCNTを駆動してレベリング弁LV及び油圧ポンプPを作動させ、シリンダCYに作動油を送りながら、図示していない空気抜き用のブリーダを利用して空気抜きを行う。その後、予めガスと作動油が密封されたサブタンクSTに連なるコックKV1をメインタンクMTに連なる油圧管路に接続し、コックKV1を開くことにより、サブタンクSTに封入されていたガスの圧力が制御回路全体に加わり回路は加圧状態になる。
【0015】
連通残圧弁BVは、レベリング弁LVを介してシリンダCYに連なるシート穴BVaを備えるとともに、当該シート穴BVaに連なる上部室BVdには、スプリングBVbに付勢されたポペット形の弁体BVcが移動自在に収容され、シート穴BVaに対向している。スプリングBVbが収容された下部室BVeはメインタンクMTに連通しており、制御装置の圧力が設定値に満たないときは、スプリングの力でレベリング弁LVへの通路を遮断している。油圧ポンプPが作動して制御装置の圧力が高くなると、弁体が上方に持ち上がりシリンダCYへの通路を開く。すなわちシリンダが車体の重量を支えている通常の状態では連通残圧弁BVは開いており、シリンダCYへの作動油の給排により車高を調整することができる。
【0016】
連通残圧弁BVは、シリンダCYの圧力が設定圧以下に下がらないようにするためのものであり、弁体BVcがシート穴BVaに着座する所謂閉弁圧力をアキュムレータACのガス室圧力よりも高く設定しておけば、アキュムレータACがゼロダウンする前に、連通残圧弁BVが閉弁しシリンダCYからタンクへの環流が遮断されるので、ゼロダウンを防止することができる。
【0017】
また、シリンダCYを取り外すときにシリンダCY内に圧力が残っていても、コックKV2を閉めることによりシリンダは密閉されるので、作動油の吹き出しは完全に防止される。メインタンクMT側に作用しているガス圧は連通残圧弁BV及びレベリング弁LVで遮断されるので、こちら側からの作動油の吹き出しも防止できる。サブタンクSTだけを取り外すときには、これに連なるコックKV1を閉めれば同様に作動油の吹き出しを防止することができる。
【0018】
本発明における油空圧サスペンション装置の制御装置の加圧は、所定の圧力のガスと作動油を密封したサブタンクSTを、事前に車体に組み込んで空気抜きを済ませた回路に連結することにより行うため、油空圧サスペンション装置のタンクにガスを充填するための特殊な装置を車体の組立ラインに設けなくても、各要素機器の組み付け作業のみで、外気から遮断され加圧された制御装置を構成することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明における油空圧サスペンション装置の連通残圧弁BVは、閉弁圧力をアキュムレータACのガス室圧力よりも高く設定しておけば、アキュムレータがゼロダウンする前に、連通残圧弁BVが閉弁しシリンダCYからタンクへの環流が遮断されるので、ゼロダウンを防止することができる。
また、シリンダを取り外すときにシリンダ及びアキュムレータ内に圧力が残っていても、コックKV2を閉めることによりシリンダは密閉されるので、作動油の吹き出しは完全に防止される。メインタンク側に作用しているガス圧は連通残圧弁及びレベリング弁LVで遮断されるので、こちら側からの作動油の吹き出しも防止できる。サブタンクSTだけを取り外すときには、これに連なるコックKV1を閉めれば同様に作動油の吹き出しを防止することができる。
さらに、油圧ポンプ,チェック弁,排出弁,レベリング弁,メインタンク等の機器は、ユニット化することによってメインタンクの圧力を弁体の背面に容易に導くことができるので、連通残圧弁の下部室を大気に解放しない構造とすることができる。この結果、シールが不要となることもあって、作動に伴うヒステリシスが減少するとともに、ここでの油洩れがなくなるため長期間に亘る動作の信頼性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる油空圧サスペンションの制御装置である。
【図2】 コックをシリンダと一体化した実施例である。
【図3】 従来技術に係わる油空圧サスペンションの制御装置である。
【符号の説明】
P 油圧ポンプ
AC アキュムレータ
BV 連通残圧弁
CV チェック弁
CY シリンダ
DV 減衰弁
EV 排出弁
HL 油圧管路
LV レベリング弁
MT メインタンク
NV 絞り
ST サブタンク
KV1,KV2 コック
CNT コントローラ
BVa シート穴
BVb スプリング
BVc 弁体
BVd 上部室
BVe 下部室
Claims (1)
- 車体と車軸の間にあって、ガスばねとして作動するアキュムレータと、減衰弁を備えたシリンダと、シリンダに作動油を給排する油圧ポンプ等の油圧源と、これらの要素機器を連結して制御回路を形成する油圧管路と、油圧源とシリンダを結ぶ油圧管路の途中に配設されコントローラにより駆動されるレベリング弁及び排出弁とを備えた油空圧サスペンションの制御装置において、
レベリング弁から分岐するシリンダにはそれぞれコックが接続されるとともに、レベリング弁と油圧ポンプとの間には、レベリング弁に連なるシート穴に対向させた弁体を背面から付勢するスプリングを収容し且つタンクに連通する下部室と、油圧ポンプにはチェック弁また排出弁には絞りを介してそれぞれ連通する上部室との差圧を一定に保持する連通残圧弁を配設したことを特徴とする油空圧サスペンションの制御装置。
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