JPH03281417A - 油空圧サスペンション - Google Patents

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］ この発明は、油空圧サスペンションに関するもので、特
に車体と車輪との間に介装したアブソーバシリンダの支
持力を、アブソーバシリンダに連通するアキュムレータ
内のガス圧を可変させて制御するものである。

［従来の技術］ 自動車の油空圧サスペンションとしては第４図に示すア
クティブサスペンションが知られている。これはエンジ
ンで駆動される油圧ポンプを動力源とし、この動力源で
つくり出した高圧油をアブソーバシリンダに送り、車高
制御を行うようにしたものである。

第４図に示すアクティブサスペンション１００はアブソ
ーバシリンダ１０１と、このシリンダ１０１と油路１０
３で連通するガスバネ用アキュムレータ１０２とから大
略構成されている。

アブソーバシリンダ１０１は円筒部１０４と、この円筒
部１０４内に上下動可能に設けられたピストンロッド１
０５とを具備しており、円筒部１０４内はピストンロッ
ド１０４の下端部１０５ａによって上室１０１ａと下室
１０１ｂに仕切られているとともにピストン部１０５ａ
に設けられた油流路によって上、下室１０１　ａ。

１０１ｂが連通している。このピストンロッド１０５内
にはオイルの給排路１０６が形成されており、この給排
路１０６はロッドの上部に形成された給排口１０６ａに
連通されている。

また、ガスバネ用アキュムレータ１０２は円筒部１０７
と、この円筒部１０７内に上下動可能に設けられたフリ
ーピストン１０８とを具備しており、円筒部１０７内は
フリーピストン１０８によって上室１０２ａと下室１０
２ｂとに仕切られている。上室１０２ａは円筒部１０７
の上端が閉塞されると共に内部に窒素ガスが封入されて
ガス室となっており、下室１０２ｂは円筒部１０７の底
部とアブソーバシリンダ側の円筒部１０４の底部とが油
路１０３で連通されてアキュムレータ室となっている。

尚、図中、符号１１２はコイルスプリング、符号１１３
はダストカバー、符号１１４はベースバルブ、符号１１
５は車輪側への取付用ブラケットである。

このように形成されたアクティブサスペンション１００
はピストンロッド１０５の上端部がインシュレータ１０
９を介して車体側に固定され、アブソーバシリンダ側の
円筒部１０４の下端部に設けた取付用ブラケット１１０
が車輪側に連結されることによって車体と車輪との間に
介装される。

このように取り付けられたアクティブサスペンション１
００はオイルの給排口１０６ａがチューブ１１１を介し
て圧力制御バルブ及び油圧ポンプ（図示せず）に連結さ
れ、油圧ボンブライン圧を維持して圧力制御バルブでア
ブソーバシリンダ１０１の内圧を変化させてアブソーバ
シリンダ１０１の支持力を制御することによって車高制
御を行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のアクティブサスペンション１００
においては、アブソーバシリンダ１０１の内圧を調整す
るのに作動油を一度高圧化した後圧力制御バルブで調圧
（減圧）してシリンダ１０１内に送り込んでいるので減
圧時のエネルギー損失が避けられないという難点があっ
た。

即ち、第３図に示す用に、ポンプで油圧をｐｈまで上げ
ておいてガスバネ用アキュムレータ１０２内のガス圧を
Ｐ。になるように圧力制御バルブで減圧してアブソーバ
シリンダ１０１の内圧を調整してピストンロッド１０５
の支持力を調整しているが、このときアキュムレータガ
スに８２のエネルギーを与えるのに、Ｓｔ　＋ｓ、のエ
ネルギーを消費することとなり、Ｓｔ分のエネルギー損
失となる。

この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
ものであり、アキュムレータガス圧が低い時には駆動力
が小さくて済み無駄なエネルギーを使わずに済む圧縮手
段によりアキュムレータガスを直接圧縮する油空圧サス
ペンションを提供して前記した従来の課題を解決するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、この発明の油空圧サスペン
ションは車輪と車体との間に介装したアブソーバシリン
ダと、このアブソーバシリンダと油路を介して連通ずる
ガスバネ用アキュムレータとを備えた油空圧サスペンシ
ョンにおいて、姿勢変化制御装置からの指令で作動する
コントロールピストンを前記アキュムレータ内に設けて
アキュムレータガス室容積を可変して前記アブソーバシ
リンダの内圧を制御することを特徴とするものである。

［作　用］ この発明においては、コントロールピストンは姿勢変化
制御装置からの指令に従い作動して、アブソーバシリン
ダの内圧を制御し、車体の姿勢変化を抑制している。

即ち、コントロールピストンが作動することによって、
アキュムレータのガス室容積が可変してガス圧が変化し
、このガス圧が作動油を介してアブソーバシリンダに伝
達されてピストンロッドの支持力が調整される。このと
きの駆動エネルギーは第３図に示すようにアキュムレー
タガスに８２のエネルギーを与えるのに８２だけのエネ
ルギーを消費するだけで済み、エネルギー損失が生じな
い。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図にこの発明の第１実施例である単動型油空圧サスペ
ンションｌを示す、このサスペンション１はアブソーバ
シリンダ２とガスバネ用アキュムレータ４とから大略構
成されている。

アブソーバシリンダ２は円筒部２１と、この円筒部２１
内を摺動するピストンロッド２２とを備えている。ピス
トンロッド２２は円筒部２１の上端に固着されたロッド
ガイド２３に案内されて上下方向のみ摺動可能となって
いる。ロッドガイド２３の内側面にはピストンロッド２
２のロッド部２２ａに接するロッドガイドメタル２４が
固着されており、ピストンロッド２２の下端部２２ｂ外
周には円筒部２１の内壁に摺接するウェアリング２５が
固着されており、これらロッドガイドメタル２４及びウ
ェアリング２５によってピストンロッド２２の摺動精度
が確保されている。アブソーバシリンダ２２の内部はピ
ストンロッドの下端部２２ｂで仕切られてシリンダ上室
２ａとシリンダ下室２ｂとに分室されており、これらシ
リンダ上室２ａと下室２ｂとはピストンロッドの下端部
２２ｂに形成された油流路２２ｃで連通している。また
、アブソーバシリンダ２の底部２Ｃにはチューブ３０の
一端が連結されており、このチューブ３でシリンダ下室
２ｂがガスバネ用アキュムレータ４に連通している。

尚、図中、符号２６はロッドガイド２３の円環溝に嵌め
られてロッドシールを行う０リングであり、符号２７は
ピストンロッド２２の上動を規制するストッパプレート
で上面にストッパ部材２７ａが固着されており、符号２
８はアブソーバシリンダ２の下端側部に固設された取付
用ブラケットである。

一方、ガスバネ用アキュムレータ３は、底部３Ｃにチュ
ーブ１０の他端がオリフィス１１を介して連結されて、
アブソーバシリンダ２に連通ずる円筒部３１と、この円
筒部３１内に上下動可能に設けられ底部３Ｃとの間にア
キュムレータ室３ｂを形成するフリーピストン３２と、
このフリーピストン３２よりも上方に位置させて円筒部
３１内に上下動可能に設けられフリーピストン３２との
間でアキュムレータガス室３ａを形成するコントロール
ピストン３３と、このコントロールピストン３３の駆動
機構４とから大略構成されている。

アキュムレータ室３ｂ及びアキュムレータガス室３ａは
フリーピストン３２及びコントロールピストン３３の外
周にそれぞれ固着されたシールリング３２ａ及び３３ａ
によって気密性が保たれている。

アキュムレータ室３ｂはチューブ１０．及びオリフィス
１１を介してアブソーバシリンダの下室２ｂに連通され
ており、アブソーバシリンダの上室２ａ、下室２ｂ及び
アキュムレータ室３ｂにはアブソーバ油が満たされてい
る。また、アキュムレータガス室３ａには窒素ガスが封
入されている。

駆動機構４は、コントロールピストン３３を上下動させ
る機構部分で、円筒部３１の上部に適宜の間隔を維持し
て固着された上部プレート４１と下部プレート４２との
間に支持される、コントロールピストンシャフト４３と
、駆動モータ４４と、これらシャフト４３と駆動モータ
４４とを連係するギヤ群とから構成されている。コント
ロールピストンシャフト４３はシャフトの略中央部分に
大径に形成された従動ギヤ部４３ａと、この従動ギヤ部
４３ａの下方に設けた雄ねじ部４３ｃとを備えており、
前記従動ギヤ部４３ａの上方シャフト部４３ｂが上部プ
レート４１に設けられた上部軸受部４１ａに支持される
と共に、雄ねじ部４３ｃが下部プレート４２に設けられ
た下部軸受部４２ａに支持されている。上部軸受部４１
ａはシャフト４３ｂを回転及び上下摺動が可能な滑り軸
受となっており、下部軸受部４２ａは雄ねじ部４３ｃが
螺合する雌ねじ部となっている。そして雄ねじ部４３ｃ
は下部軸支部４２ａを貫通して、その下端はコントロー
ルピストン３３に枢着されている。

また、駆動モータ４４は上部プレート４工に固着されて
おり、その駆動軸には駆動ギヤ４５が取り付けられてい
る。そしてこの駆動ギヤ４５が下部プレート４２に枢支
された第１のギヤ４６に噛合しており、この第１のギヤ
４６が上部、下部プレート４１．４２に両端を枢支され
た第２のギヤ４７に噛合しており、かつこの第２のギヤ
４７が従動ギヤ部４３ａに噛合することによって、駆動
モータ４４とコントロールピストンシャフト４３とが連
係されている。このように駆動モータ４４の回転がコン
トロールピストンシャフト４３に伝達するようになって
いる。

駆動モータ４４は姿勢変化制御装置５の指令で正逆回転
するようになっており、この正逆回転によりコントロー
ルピストンシャフト４３は雄ねじ部４３ｃと下部軸受部
４２ａとの螺合によって上方向又は下方向へ回転しなが
ら移動する。このコントロールピストンシャフト４３の
移動でコントロールピストン３３も又同方向へ移動し、
アキュムレータガス室３ａの容積が可変できるようにな
っている。

以上のように構成された単動型油空圧サスペンション１
はピストンロッド２２の上端部をインシュレータ等（図
示せず）を介して車体に固定し、アブソーバシリンダ２
の下端部を取付ブラケット２８を介して車輪側に固定す
ることによって車両に取り付けられる。

次にこの単動型油空気圧サスペンション１の作動を４輪
車両のロール制御を例に説明する。

ロール制御とは車両が旋回する際横Ｇを受けてロールし
ようとするのを抑える制御である。ロールが発生する原
因は従来のバネで車体を支える車両では旋回して横Ｇが
掛った時、外輪側のサスペンションバネが縮んで支持力
を増し、内輪側のサスペンションバネが伸びて支持力を
減らすことでしか横Ｇとのバランスがとれないことであ
る。

従ってサスペンションの長さを基本的に変化させずにサ
スペンションの支持力だけを変化させることを可能にす
ればロールを抑えることができる。

単動型油空気圧サスペンション１はこの作動原理に沿っ
てロール制御するものである。

単動型油空圧サスペンション１は静止状態では油流路２
２ｃ及びオリフィオス１１にアブソーバ油の流れがなく
、アブソーバシリンダ２の上室２ａ、下室２ｂ、及びガ
スバネ用アキュムレータ３のアキュムレータ室３ｂの圧
力は同じである。

車両に横Ｇが掛かり、ピストンロッド２の支持力が外輪
側ではＦからＦ＋ΔＦに増す必要があるとする。この場
合、姿勢変化制御装置５からの指令により駆動モータ４
４が駆動してコントロールピストン３３が下方向へ移動
する。このコントロールピストン３３の移動によって、
アキュムレータガス室３ａの容積が減じてガス圧が増加
すると共に、このガス圧によってフリーピストン３２が
下動し油流路２２ｃ及びオリフィス１１にアブソーバ油
の流れが生じてアブソーバシリンダ２の上室２ａ及び下
室２ｂの圧力が増加する。この結果ピストンロッド２２
の支持力が増加してロールが抑制される。

このように本発明に係る単動型油空圧サスペンション１
はコントロールピストン３３が直接アキュムレータガス
を圧縮するのでガス圧が低い時には駆動力が小さくて済
み、無駄なエネルギーを使わずに済むので省エネルギー
が達成できる。即ち、第３図に示すようにアキュムレー
タガスに８２のエネルギーを与えるのに単動型油空圧サ
スペンション１ではＳ２だけのエネルギーを消費するだ
けで済むのに対して、従来のアクティブサスペンション
１００では油圧ポンプで油圧をｐｈまで上げておいて圧
力制御バルブで減圧してアブソーバシリンダ１０１の内
圧を調整してピストンロッｌ”１０５の支持力を調整し
ているため、アキュムレータガスに８２のエネルギーを
与えるのにＳｔ　＋Ｓ２のエネルギーを消費しＳ１分の
エネルギーは損失となる。

第２図は本発明の他の実施例である複動型油空圧サスペ
ンション６を示す。

この複動型油空圧サスペンション６はアブソーバシリン
ダ７の上室７ａと下室７ｂとがピストンロッド７１の下
端部７１ａ外周にとりつけられたピストンシール６１で
気密に仕切られており、各室７ａ、７ｂはそれぞれ専用
のガスバネ用アキュムレータ９．８に連通しいている点
が前述した単動型サスペンション１と異なり、アブソー
バシリンダ７の他の構造及び各アキュムレータ９．８の
構造は前述したガスバネ用アブソーバシリンダ２及びア
キュムレータ３の構造と同一となっている。

即ち、アブソーバシリンダの上室７ａ及び下室７ｂはア
ブソーバ油が満たされてチューブ１ｏ及びオリフィス１
１を介してそれぞれアキュムレータ室９ｂ、及び８ｂに
連通しており、各アキュムレータ９．及び８は前述した
アキュムレータ２と同様にフリーピストン３２．コント
ロールピストン３３．及びコントロールピストンの駆動
機構４とを具備して同一構造となっている。また、各ア
キュムレータ９，８の駆動モータ４４は前述したアキュ
ムレータ３の駆動モータ４４と同様に姿勢変化制御装置
５の指令で作動するようになっている。

この複動型サスペンション６においてはアブソーバシリ
ンダ７の上室７ａ及び下室７ｂの圧力調整は各アキュム
レータ９，８のコントロールピストン３３を作動させて
アキュムレータガス室９ａ、８ａを可変して行う、この
ためアブソーバシリンダの上室７ａと下室７ｂとを異な
る圧力にすることができるメリットがあると共に、単動
型サスペンション１と同様にコントロールピストン３３
が直接アキュムレータガスを圧縮するので省エネルギー
が達成できる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば姿勢変化制御装置か
らの指令で作動するコントロールピストンをアキュムレ
ータ内に設けてアキュムレータガス室容積を可変してア
ブソーバシリンダの内圧を制御するようにしたので、コ
ントロールピストンで直接アキュムレータガスを圧縮す
ることとなって省エネルギーが達成できると共に、構造
簡単で組立て容易であり、かつ安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である単動型サスペンション
の要部断面図、第２図は本発明の他の実施例である複動
型サスペンションの要部断面図、第３図は従来品の油圧
及びアキュムレータガス圧とアキュムレータガス室容積
との関係を表すグラフ、第４図は従来のアクティブサス
ペンションの断面図である。 １．６・・・油空圧サスペンション、 ２．７−・・アブソーバシリンダ、 ３．８．９−・・ガスバネ用アキュムレータ、４・・・
コントロールピストンの駆動機構、５・・・姿勢変化制
御装置、 ３２・・・フリーピストン、 ３３・・・コントロールピストン。 特　許　出　願　人　アイシン精機株式会社（Ｖｏ　−
ＡＶＯ）　　Ｖ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車輪と車体との間に介装したアブソーバシリンダと、こ
   のアブソーバシリンダと油路を介して連通するガスバネ
   用アキュムレータとを備えた油空圧サスペンションにお
   いて、 姿勢変化制御装置からの指令で作動するコントロールピ
   ストンを前記アキュムレータ内に設けてアキュムレータ
   ガス室容積を可変して前記アブソーバシリンダの内圧を
   制御することを特徴とする油空圧サスペンション。