JPH03197225A - 減衰力調整式油圧緩衝装置 - Google Patents

減衰力調整式油圧緩衝装置

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JPH03197225A
JPH03197225A JP1216489A JP1216489A JPH03197225A JP H03197225 A JPH03197225 A JP H03197225A JP 1216489 A JP1216489 A JP 1216489A JP 1216489 A JP1216489 A JP 1216489A JP H03197225 A JPH03197225 A JP H03197225A
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JP
Japan
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damping force
signal
shock absorber
hydraulic shock
circuit
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JP1216489A
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Masahiro Ashiba
正博 足羽
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Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は車両等に設置されてその振動を多段的に緩衝す
る油圧緩衝装置であって、特に車両の操縦性、安定性を
向上させ、かつ快適な乗り心地を確保できる減衰力調整
式油圧緩衝装置に関するものである。
〔従来の技術〕
車両に取付けられる緩衝器は例えば高速道路走行時、一
般道路走行時、砂利道、凹凸道走行時等のように車両の
走行条件に応じてその減衰力特性が変化するようにした
ものが乗り心地の面ばかりでな(操縦安定性等の観点か
らも好ましい。このような観点から、減衰力発生機構と
して固定式のもののばか走行条件等に応じて適宜減衰力
を変化させることができる可変式の減衰力発生機構を備
えた、所謂減衰力調整式油圧緩衝器が用いられている。
ここで、従来技術のものにおける可変式の減衰力発生機
構は、ピストンロッドを貫通させてコントロールロッド
な設け、該コントロールロッドのシリンダ外端部にソレ
ノイド、モータ等のアクチュエータを連結すると共に、
そのシリンダ内端部には該コントロールロッドにより回
動されるシャッタを取付け、該シャッタによりオリフィ
スの通路面積を変化させることにより減衰力を低減衰力
であるソフトまたは高減衰力であるハードに切換えるよ
うになっている。
ところで、前述したように従来技術による減衰力調整式
油圧緩衝器においては、人手によってソフトと、ハード
とに切換えができる構成となっていたが、本願出願人は
近時操縦安定性の観点から、低減衰力であるソフトと、
通常の減衰力であるノーマルと、高減衰力であるハード
との3段階からなる減衰力調整式油圧緩衝器を提案した
上記3段階からなる油圧緩衝器にあっては、減衰力発生
機構の減衰力を調節する切換スイッチには手動切換スイ
ッチと自動切換スイッチとがあり、両者は択一的に作動
するようになっている。
そして、前記手動切換スイッチにおいては運転者の意志
によってソフト、ノーマル、ハードに切換えができる。
一方、自動切換スイッチにおいても、通常は運転者の意
志によって減衰力をソフトまたはノーマルのいずれかに
設定しておき、急ブレーキ時または高速での急回転時等
に基づく衝撃力を受けた場合には制御装置が作動してソ
フトまたはノーマルの状態から自動的にハードに切換え
る構成となっている。この結果、ソフトまたはノーマル
に設定しておいても、例えば急カーブを高速で曲がるこ
とによって減衰力をハードに切換える必要があると判断
したときには自動的にハードに切換わることができる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このように構成された先行技術による減
衰力調整式油圧緩衝器にあっては、運転者が前記自動切
換スイッチをソフトからノーマル、またはノーマルから
ソフトに切換え、この結果、アクチュエータが減衰力発
生機構を回転している途中において、高速時の急回転に
基づく衝撃力を受けた場合には減衰力発生機構を作動す
るアクチュエータは運転者が切換えている方を優先すべ
きか、制御装置からの指令によるハードへの切換えを優
先すべきか判断できず、操縦性、安定性を損なうという
未解決の問題があった。特に、ノーマルからソフトに切
換えている途中にハードの指令が出力されると、アクチ
ュエータは正逆いずれの方向に作動すべきか、不定とな
ってしまうか、または先の手動操作による切換え操作が
終了した後に、ハードへの切換えを行なうかのいずれか
となる。しかし、急回転時においては可及的速やかにハ
ードに切換える必要があるにも拘わらず、前述したよう
な緩慢な動作では迅速を要する減衰力切換えに対応する
ことができないという欠点がある。
本発明は前記先行技術の欠点に鑑みなされたもので、運
転者が切換スイッチを高以外の状態に切換えている途中
に高速で急回転した場合にはハードを優先させ、もって
車両の操縦性、安定性を向上させるようにした減衰力調
整式油圧緩衝装置を提供することを目的とするものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本発明が採用する構成は、
減衰力を高と低との間で少なくとも2段階以上に調整で
きる減衰力調整式油圧緩衝器と、運転者の意志によって
前記油圧緩衝器による減衰力を予め定められたに大きさ
のうちの一に選択する切換スイッチ回路とを有する減衰
力調整式油圧緩衝装置において、車速を検出する車速検
出部と、ハンドル操作時のハンドル角を検出するハンド
ル角検出部と、前記切換スイッチ回路の選択に応じて減
衰力を高以外の状態に切換えている途中で前記車速検出
部とハンドル角検出部からいずれも所定値以上の検出信
号が入力されたときは、前記減衰力を優先的に高にする
制御部とを設けたことを特徴とする。
[作用] このように構成することにより、車速検出部は車速を監
視し、ハンドル角検出部はハンドルの回転角を監視して
おり、車速検出部から制御部に車速か所定値以上となっ
たといつ車速検出信号が入力されると共に、ハンドル角
検出部から制御部にハンドル角が所定値以上となったと
いうハンドル角検出信号が入力されたときには、該制御
部は切換スイッチ回路の選択に応じて油圧緩衝器の減衰
力を高以外の状態に切換えている途中であっても、前記
減衰力を優先的に高(し、車両の操縦性、安定性を高め
る。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図ないし第5図は本実施例に適用する油圧緩衝器を
示す。
まず、第1図中1は油圧緩衝器の本体を構成するシリン
ダで、該シリンダ1内にはピストンロッド2の一端が突
出するように設けられており、該ピストンロッド2の他
端はシリンダlの外部に突出し、その先端部近傍は縮径
されてねじ部2Aとなっている。そして、該ねじ部2A
は車体3の孔に挿嵌されると共にロックナツト4によっ
て固定的に取付けられている。5はピストンロッド2の
先端部に固定して設けたピストンで、該ピストン5によ
りシリンダlの内部は室A、Bに画成されている。そし
て、ピストン5にはディスクバルブからなり、該ピスト
ン5がピストンロッド2と共に伸長方向および縮小方向
に変位するときに常時所定の特性を有する減衰力を発生
させる固定式減衰力発生機構としての伸長側減衰力発生
機構6および縮小側減衰力発生機構7がそれぞれ設けら
れている。
次に、8はピストンロッド2の先端に締着した筒部材を
示し、該筒部材8はピストン5等をピストンロッド2に
固定するためのロックナツトとして機能すると共に、そ
の内部には可変式減衰力発生機構を収納する収納室9が
形成されている。そして、筒部材8の先端部には閉塞板
lOが取付けられており、該閉塞板10によって収納室
9は閉塞されている。さらに、収納室9の内周壁には通
路形成部11と弁形酸部12とからなるガイド13が圧
入等の手段で旺合、固着され、また該ガイド13の内側
にはシャッタ14が挿嵌されている。該シャッタ14は
ガイド13に案内されて回動することができるようにな
っており、このシャッタ14を回動させるためにコント
ロールロッド15が設けられている。該コントロールロ
ッド15はその一端部はシリンダ1の外部に位置して後
述するソレノイド、ステッピングモータ等からなるロー
タリアクチュエータに接続され、またその他端部はピス
トンロッド2の軸心部に形成した挿通穴16内に遊嵌さ
れて収納室9内に延在し、シャッタ14はその先端部に
固着されている。
さらに、筒部材8と通路形成部11との間には円環状の
油室17が形成されており、該油室17と室Aとは連通
穴18を介して常時連通している。また、通路形成部1
1には第2図に示したようにそれぞれ流路面積の異なる
4つのオリフィス通路19,20,21.22が穿設さ
れており、該各オリフィス通路19,20,21.22
はその一端が油室17に開口すると共に他端はシャッタ
14との当接面に開口している。そして、シャッタ14
の周胴部には第3図に示したようにスリット溝23が形
成されており、該スリット溝23はシャッタ14が回動
せしめられたときに、オリフィス通路19.20は選択
的に開閉せしめられて室A内の油液をシャッタ14の内
部油室24に導入させることができるようになっている
。また、シャッタ14の天蓋部には複数の油入25゜2
5、・・・が穿設され、該各油入25はシャッタ14の
天蓋部と弁形酸部12の内面との間の隙間を介して該弁
形酸部12に穿設した複数の油入26.26.・・・と
連通している。そして、該各油入26にはそれらから弁
形酸部12と筒部材8との間に形成した油室27に向け
てのみ油液の流通を許すチエツク弁28が設けられ、該
チエツク弁28はばね29により常時閉弁する方向に付
勢されている。さらに、油室27はピストンロッド2に
その軸方向に設けた挿通穴16およびそれと直行する方
向に設けた油入30を介して油室Bと常時連通している
次に、31はシャッタ14の周胴部外周面に形成した凹
溝からなる油通路で、該油通路31はシャッタ14を回
動させることによりオリフィス通路21.22と選択的
に連通せしめられるようになっている。そして、弁形酸
部12の外周面にも凹溝からなり、シャッタ14の回動
位置のいかんに拘わらず常に油通路31と連通ずる油通
路32が形成されており、該油通路32の他側は油室2
7と常時連通している。
前述のようにして形成される可変式減衰力発生機構は、
連通穴18.油室17.オリフィス通路19または20
.油室25.油穴26.チエツク弁28.油室27.挿
通穴16および油室30を介して油室A、B間を連通さ
せる弁経由流路と、連通穴18.油室17.オリフィス
通路21または22.油通路31.油通路32.油室2
7.挿通穴16および油室30を介して油室A、B間を
連通させるバイパス流路とにより形成され、弁経由流路
の流路面積はオリフィス通路19.20により規制され
、またバイパス流路の流路面積はオリフィス通路21.
22によって規制されるようになっている。そして、オ
リフィス通路19゜21の流路面積はそれぞれオリフィ
ス通路20゜22の流路面積より大きくなるように形成
されている。また、オリフィス通路19.20はそれぞ
れオリフィス通路21.22と180°位相を異ならせ
た位置に設けられている。このため、シャッタ14がそ
のスリット溝23と油通路31とを結ぶ線が第2図の位
置(イ)にあるときはオリフィス通路19乃至22のい
ずれもが該シャッタ14により閉塞されて、可変式減衰
力発生機構が全閉位置となって減衰力がハードとなり、
またシャッタ14が60°回動して位置(ロ)になると
、弁経由流路はオリフィス通路20の流路面積で開き、
またバイパス流路はオリフィス通路22の流路面積をも
って開く小流路位置となって減衰力はノーマルとなる。
シャッタ14がさらに回動して位置(ハ)になると、弁
経由流路の流路面積はオリフィス通路19となり、バイ
パス流路の流路面積はオリフィス通路21となり、大流
路位置に変化し、減衰力がソフトとなる。
次に、33は減衰力発生機構をソフト、ノーマル、ハー
ドに切換え駆動するロークリアクチュエータを示し、該
ロークリアクチュエータ33はロタリソレノイド、ステ
ッピングモータ等からなるアクチュエータ33Aと、一
端が該アクチュエータ33Aに取付けられ、他端が外部
に突出するように設けた回動軸33Bとから構成され、
該回動軸33Bの他端は前記コントロールロッド15の
一端部に係合し、その結果、該回動軸33Bが回動する
と該コントロールロッド15他端部のシャッタ14が回
動し、流路面積が変化するようになっている。34は前
記ロータリアクチュエータ33を固定的に支持するため
の支持体で、該支持体34には前記ピストンロッド2先
端のねじ部2Aに螺合するねじ孔が形成され、該支持体
34はナツト35を介して前記ねじ部2Aに固定的に螺
着されている。
次に、第6図中36は切換スイッチ回路で、該スイッチ
回路36は並列接続された発光ダイオード37.38と
、該各ダイオード37.38に直列接続された抵抗39
.40と、前記各ダイオード37.38に一側が直列接
続され、他側がアースされた直流電源41と、−側がア
ースされ、他側が抵抗39側であるソフト用接点42A
または抵抗40側であるノーマル用接点42Bに選択的
に切換わるノーマル−ソフト切換用の切換スイッチ42
と、前記抵抗39と接点42Aとの間に接続され接点4
2Aが開成して電圧が印加されると信号rlJを出力し
、また前記接点42Aが閉成してアース電位となると信
号rOJを出力する出力回路43と、前記抵抗40と接
点42Bとの間に接続され前記出力回路43と同様に接
点42Bが開成して電圧が印加されると信号「1」を出
力し、それ以外では信号「0」を出力する出力回路44
から構成されている。ここで、前記切換スイッチ42は
、運転者の人為的操作によって接点42Aに切換わると
後述する制御回路によって低減衰力(ソフト)を得るこ
とができ、また接点42Bに切換わると中減衰力(ノー
マル)を得ることができるようになっている。
また、45は検出部で、該検出部45はブレーキ液の液
圧を検出するブレーキプレッシャセンサ46と、該ブレ
ーキプレッシャセンサ46に接続されブレーキ液の液圧
が所定以上になったときに信号rlJを出力する出力回
路47と、車両走行時の車速を検出する車速センサ48
と、該車速センサ48に接続され車速か所定以上になっ
たときに信号「1」を出力する出力回路49と、運転者
によるハンドル操作時のハンドル角を検出するハンドル
角センサ50と、該ハンドル角センサ50に接続され、
ハンドル角が所定角度以上になった時に信号「1」を出
力する出力回路51とから構成されている。
そして、52は制御部で、該制御部52は前記出力回路
49.51に接続され、両出力回路49.51が信号r
lJを出力したときに信号「1」を出力するアンド回路
53と、該アンド回路53と前記出力回路47に接続さ
れ少な(とも一方から信号rlJを入力したときに信号
rlJを出力するオア回路54と、該オア回路54と前
記スイッチ切換回路36の出力回路43とに接続されこ
れらオア回路54および出力回路43の少な(とも一方
から信号rlJを入力したときに信号「1」を出力する
オア回路55と、前記オア回路54および前記切換スイ
ッチ回路36の出力回路44に接続されこれらオア回路
54および出力回路44の少なくとも一方から信号rl
Jを入力したときに信号「1」を出力するオア回路56
と、該オア回路56および55に接続された制御回路5
7とから構成されている。ここで、該制御回路57は車
両に4個取付けられている前記各油圧緩衝器のロークリ
アクチュエータ33に信号線57A、57B、57C,
57Dを介して信号を出力し、その信号量に応じてコン
トロールロッド15を所定角度回転させてハード、ノー
マル、ソフトの減衰力を得ることができるようになって
おり、前記オア回路55.56からの入力信号と該制御
回路57からの出力信号との関係は表1に示す。
表1 オア回路55.56の出力と制御回路57の出力
関係 本実施例に係る減衰力調整式油圧緩衝装置はこのように
構成されるが、次にその作用を説明する。
まず、第6図に示すように切換スイッチ42がノーマル
用接点42Bに接続された状態にあり、しかもブレーキ
プレッシャセンサ46、車速センサ48、ハンドル角セ
ンサ50に接続された出力回路47,49.51が総て
信号「0」を出力しているとする。
この場合には切換スイッチ回路36の出力回路43は信
号rlJを出力し、また、出力回路47.49.51は
総て信号「0」を出力しているため、オア回路54が信
号「0」を出力し、オア回路55は制御回路57に信号
「1」を出力する。一方、このとき、切換スイッチ回路
36の出力回路44は信号「0」を出力し、またオア回
路54は前述のように信号「0」を出力している結果、
オア回路56は制御回路57に信号rOJを出力する。
従って、制御回路57は表1から減衰力調整式油圧緩衝
器が中減衰力を発生するようにロータリアクチュエータ
33を回転駆動する。これにより、シャッタ14は第2
図に示す小流路位置(ロ)の状態となる。
そして、この状態でピストンロッド2が伸長せしめられ
ると、これと共にピストン5が第1図中矢示X方向に変
位する。この結果、油室B内が高圧となり、この圧力が
油入30および挿通穴16を介して油室27内に流入す
る。ここで、チエツク弁28は油室27から油入26へ
の油液の流通を阻止するようになっているから、弁経由
流路は形成されない状態にある。一方、この油室27内
の油液は第4図に矢示F、で示した如く、パイパス流路
を構成する油通路32、油通路31、オリフィス通路2
2、油室17および連通穴18を順次介して油室A内に
流れ、このときオリフィス通路22を流れる際に生じる
油圧抵抗力によってピストンロッド2に対する所定の減
衰力が生じる。
一方、ピストンロッド2がピストン5と共に第1図に矢
示Yで示した如く縮小方向に変位すると、油室A内が高
圧となり、この圧力が連通穴18を介して油室17内に
作用する。そして、この油室17内に導かれた油液は第
5図に矢示F2で示したように、オリフィス通路22を
介して油通路31.油通路32、油室27、挿通穴16
および油室30からなるバイパス流路を介して油室Bに
向は流れ、このときにオリフィス通路22を流れる油液
に対する油圧抵抗力により所定の減衰力が得られる。こ
れと同時に油室17内の油液はオリフィス通路20を介
してスリットa23からシャッタ14の内部に流入し、
さらに油室25゜26を介してチエツク弁28に作用し
、この圧力がばね29によるチエツク弁28の設定圧よ
り大きくなると該チエツク弁28が開弁じて第5図に矢
示F3で示したように弁経由流路が開かれることになる
次に、運転者の意志により人為的に切換スイッチ42が
ソフト用の接点42Aに切換わり、しかもブレーキプレ
ッシャセンサ46、車速センサ48、ハンドル角センサ
50に接続された出力回路47,49.51が総て信号
「0」を出力しているとする。
この場合には、切換スイッチ回路36の出力回路43は
信号「0」を出力し、また出力回路47.49.51は
総て信号「0」を出力しているため、オア回路54が信
号rOJを出力し、オア回路55は制御回路57に信号
「0」を出力する。一方、このとき、切換スイッチ回路
36の出力回路44は信号rlJを出力し、またオア回
路54は前述のように信号rOJを出力している結果、
オア回路56は制御回路57に信号rlJを出力する。
従って、制御回路57は表1から油圧緩衝器が低減衰力
を発生するようロークリアクチュエータ33を回転駆動
する。これにより、シャッタ14は大流路位置(ハ)と
なる。そして、この状態ではピストンロッド2の伸長行
程時および縮小行程時の双方において開かれるバイパス
流路はオリフィス通路21を介するようになり、また伸
長行程時にのみ開かれる弁経由流路はオリフィス通路1
9を介するようになる。そして、オリフィス通路21.
19の流路面積はそれぞれオリフィス通路22.20の
流路面積より大きくなっているから、減衰力特性は伸長
側、縮小側のいずれも小流路位置(ロ)のそれより緩や
かとなるように変化する。
前述のように切換スイッチ42の接点42A。
42Bを人為的に適宜の位置に切換えた結果、低減衰力
または中減衰力を発生するものであるが、いま切換スイ
ッチ42をノーマル用の接点42Bからソフト用の接点
42Aに切換えた結果、ロータリアクチュエータ33が
シャッタ14を大流路位置(ハ)に向は回転している途
中にあるとする。
この状態で、運転者が急ブレーキを掛けたため、ブレー
キの液圧が高まり、ブレーキプレッシャセンサ46がこ
の液圧を検出し、出力回路47から信号「1」を出力し
たとする。
この場合には、出力回路47は信号「1」を出力してい
るため、オア回路54は信号rlJを出力する。このた
め、オア回路56に信号「1」が人力され、またオア回
路55に信号「0」が入力されていてもオア回路55お
よび56は双方とも信号rlJを制御回路57に出力す
ることになり、該制御回路57は切換スイッチ42の切
換位置のいかんに拘わらず、優先的に油圧緩衝器が高減
衰力状態となるようロータリアクチュエータ33Aを回
転駆動する。これにより、シャッタ14は全閉位置(イ
)となる。然るに、この状態では、ピストンロッド2の
伸長行程時にも縮小行程時にも、弁経由流路およびバイ
パス流路が形成されないことになるから、固定式減衰力
発生機構のみが作用して減衰力特性は最も大きくなる。
一方、車速が早まり車速センサ48の車速検出により出
力回路49から信号rlJを出力し、かつ急ハンドル操
作したためハンドル角センサ50の回転角から出力回路
51が信号rlJを出力したとする。この場合には、ア
ンド回路53の入力側が共に「1」となるから該アンド
回路53は信号「1」を出力し、オア回路54を介して
、各オア回路55.56に信号「1」を入力する。従っ
て、この場合も制御回路57は切換スイッチ42の切換
位置いかんに拘わらず、高減衰力状態とするようロータ
リアクチュエータ33を回転駆動する。
従って、運転者が例えば減衰力をノーマルからソフトへ
変更するべく切換スイッチ42を切換え、その結果、シ
ャッタ14が回転途中にあるときに、急ブレーキを掛け
、または高速での急ハンドル等に基づいた衝撃力を受け
ても油圧緩衝器は優先的に高減衰力を発生させることが
できる。このため、急ブレーキ時にあっては車体が前の
めりになってしまう、いわゆる「ノーズダイブ」を起こ
そうとするが、減衰力を優先的にハードに切換えること
によりノーズダイブを確実に防止することができる。ま
た、高速での急ハンドル時にあっても、車体が回転して
しまういわゆる「スピン」を起こそうとするが、同様に
優先的に高減衰力状態とすることができるからこのスピ
ンを防止しつる。この結果、車両の操縦性、安定性を向
上させ、かつ快適な乗り心地を確保することができる。
なお、実施例では切換スイッチ回路36はソフト、ノー
マルの2段階としたが、ハードを加えた3段階以上であ
ってもよい。また、実施例では3段階の減衰力調整につ
いて述べたが、2段階でもよく、4段階以上であっても
よい。さらに、実施例ではブレーキプレッシャセンサ4
6を設け、急ブレーキを掛けた時にもハードに切換える
ものとして述べたが、この急ブレーキ時の処理について
は適宜省略してもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係る減衰力調整式油圧緩衝装置は以上詳細に説
明した如くであって、運転者の意志によって油圧緩衝器
の減衰力を高以外の低い状態に切換えている途中で、車
速検出部とハンドル角検出部とからの検出信号がいずれ
も所定値を越え、車両が高速急回転するときには、制御
部は優先的に高減衰力状態に切換える構成としたから、
高速急回転時にあっても、油圧緩衝器は、迅速に、かつ
安定的に高減衰力を維持することができ、車体のスピン
現象の発生を確実に防止し、車両の操縦性、安定性を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の実施例を示し、第1図は
油圧緩衝器の要部断面図、第2図は第1図のII −I
I矢示方向断面図、第3図はシャッタの外観図、第4図
および第5図はそれぞれ異なる作動状態を示す可変式減
衰力発生機構の作動説明図、第6図は切換スイッチ回路
、検出部および制御部の構成を示す回路図である。 36・・・切換スイッチ回路、45・・・検出部、48
・・・車速センサ、50・・・ハンドル角センサ、52
・・・制御部。 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  減衰力を高と低との間で少なくとも2段階以上に調整
    できる減衰力調整式油圧緩衝器と、運転者の意志によっ
    て前記油圧緩衝器による減衰力を予め定められた大きさ
    のうちの一に選択する切換スイッチ回路とを有する減衰
    力調整式油圧緩衝装置において、車速を検出する車速検
    出部と、ハンドル操作時のハンドル角を検出するハンド
    ル角検出部と、前記切換スイッチ回路の選択に応じて減
    衰力を高以外の低い状態に切換えている途中で前記車速
    検出部とハンドル角検出部からいずれも所定値以上の検
    出信号が入力されたときは、前記減衰力を優先的に高に
    する制御部とを設けたことを特徴とする減衰力調整式油
    圧緩衝装置。
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