JPH05178055A - セミアクティブサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、小型でレイアウトが容易で、し
かも安価なセミアクティブサスペンションを目的にして
いる。 【構成】 シリンダ３内をピストン上室９及び下室１４
に形成し、ピストン２及びベースバルブ１６には、チェ
ック弁１２及び周波数感応バルブ５を配設すると共に、
シリンダ３外周にアウタシエル４を配置してリザーバ室
７を設け、かつピストン上室９より油路１０、電磁比例
リリーフ弁１１、油路１３Ｃを経て、リザーバ室７に至
る可変バイパス油路を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、セミアクティブサス
ペンションに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ユニフロー式ショックアブソーバ
は、図７に図示したように、シリンダｃ内にピストンロ
ッドｄを配設し、該ピストンロッドｄの下部にチェック
弁Ｆを有するピストンｅを設置すると共に、チェック弁
Ｇを有するベースバルブｇを設置し、ピストン上室Ａと
ピストン下室Ｅを形成している。

【０００３】また、シリンダｃとアウタシエルｆ間にリ
ザーバ室Ｄを形成し、該リザーバ室Ｄにガス室ｂを設
け、さらに、ピストン上室Ａとリザーバ室Ｄ間の油路
Ｂ、Ｃの途中に電磁比例リリーフ弁ａを設けたバイパス
油路を設けている。

【０００４】なお、ｈはアイである。但し、前記チエッ
ク弁Ｆ、Ｇは圧力損失を小さく設定している。

【０００５】そして、１）伸行程では、油はピストン上
室Ａから油路Ｂ、電磁比例リリーフ弁ａを経て油路Ｃ、
リザーバ室Ｄへと流れる。ここで、電磁比例リリーフ弁
ａに通電すると、油路ＢとＣの間には、クラッキング圧
に相当する差圧が発生する。

【０００６】ピストン上室Ａの圧力は油路Ｂと同じであ
るので、ガス室ｂの圧力を概略大気圧とすると、減衰力
Ｄ／Ｆ（伸）は、Ｄ／Ｆ（伸）＝ＰＡ×（ＳＰ−Ｓｒ）
となる。

【０００７】なお、Ｓは断面積、Ｐは圧力、ＰＡはピス
トン上室Ａ、ＳＰはピストンｅ、Ｓｒはピストンロッド
ｄ、ＰＥはピストン下室である。

【０００８】また、２）圧縮行程では、ピストン下室Ｅ
の油は、チェック弁Ｆを通り、ピストン上室Ａから油路
Ｂ、電磁比例リリーフ弁ａを経て、油路Ｃ、リザーバ室
Ｄへと流れる。この時、油路Ｂへは、シリンダｃ内への
ピストンロッドｄ侵入分の油が流れる事になる。

【０００９】ここで、電磁比例リリーフ弁ａにより、油
路Ｂ、Ｃに差圧を発生させと、油路Ｂ、ピストン上室
Ａ、ピストン下室Ｅは同圧であるので、減衰力Ｄ／Ｆ
（圧）は、Ｄ／Ｆ（圧）＝ＰＡ×Ｓｒ（┬ＰＡ＝ＰＥ）
となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術では、Ａ．電磁比例リリーフ弁には、移動する油の全
流量が通過する。

【００１１】従って、これを制御するためには大型化
し、実車に取付け難いという問題点がある。

【００１２】Ｂ．高周波数入力域まで制御するには、非
常に応答性の良い電磁比例リリーフ弁が必要となり、高
価になるという問題点がある。

【００１３】そこで、本発明は上記従来の技術の問題点
に鑑み案出されたもので、減衰力可変幅が大きく、電磁
比例リリーフ弁の応答が悪くても、高周波入力をやわら
かく吸収し、小型でレイアウトが容易で、しかも安価な
セミアクティブサスペンションの提供を目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるセミアクティブサスペンションにお
いては、シリンダ内をピストン上室及び下室に形成し、
ピストン及びベースバルブには、チェック弁及び周波数
感応バルブを配設すると共に、シリンダ外周にアウタシ
エルを配置してリザーバ室を設け、かつピストン上室よ
り油路、電磁比例リリーフ弁、油路Ｃを経て、リザーバ
室に至る可変バイパス油路を設けたことを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】以下、符号を用いて作用を説明する。

【００１６】１）周波数感応バルブ５の作動は、発生減
衰力が入力周波数に依存した特性を持つ、ショックアブ
ソーバ構造図の図３で説明する。

【００１７】ピストン上室９からの油の流れＸは、ピス
トン２内周部ポート２ａよりピストンナット２１内へ流
れ込むと、この流れｘは、ピストンナット２１内に装着
されたディスク２５のポートを通り、メインバルブ２２
を内周側にたわませて、ピストン下室１４へ流れ出る。

【００１８】この時、大部分の減衰力は、メインバルブ
２２の開口部の圧損により生じる差圧で発生する。

【００１９】また、油の流れＸは、制御オリフイス２７
を通り、一次おくれ圧力室２６内に流れ込む。

【００２０】この室は、オリフイス２６とリーフスプリ
ング２３で構成される遅れ系を取り、制御オリフイス２
７上流圧をＰ１、一次おくれ圧力室圧力をＰ２とする
と、圧力伝達特性の関係は、

【００２１】

【数１】 上記数式であらわされる。

【００２２】上記式で、ｋはリーフスプリング６のばね
定数、ξは制御オリフイス抵抗係数、Ａはリーフスプリ
ング受圧面積、ｗは角速度である。

【００２３】ここで、ｗが大になる、即ち周波数が高く
なると、一次おくれ圧力室２６の圧力Ｐ２は、小さくな
る特性を有する。一次おくれ圧力室圧力Ｐ２はリーフス
プリング６に作用し、これをたわませてディスク２４を
Ｚ方向に変位させる。

【００２４】ディスク２４の変位はメインバルブ４部の
開口面積に影響を与え、該ディスク２４の変位が小さい
程開口面積は大きく、変位が大きいほど開口面積は小さ
くなる。

【００２５】前記理由より入力周波数が高くなると、一
次おくれ圧力室圧力の絶対値は、小さくなり、ディスク
２４の変位は少なく、メインバルブ２２部相対開口面積
は大きく、圧損が小さくなるため、減衰力は低くなる。

【００２６】一方、入力周波数が低くなると、一次おく
れ圧力室２６圧力の絶対値は制御オリフイス２７の上室
圧と同等になり、ディスク２４の変位は、高周波入力時
に対して大きく、メインバルブ２２部開口面積は小さく
なり、圧損は大きく、高減衰力となる。この減衰力周波
数特性は、図４に示している。

【００２７】ベースバルブ２２に設けたバルブの作動原
理も、同じである。

【００２８】２）電磁比例リリーフ弁部（可変オリフイ
ス）の作用は、伸側では、ピストン上室９とピストン下
室１４の間の差圧がＳＰ−Ｓｒに作用して、減衰力（Ｐ
Ａ−ＰＥ）×（ＳＰ−Ｓｒ）となる。

【００２９】また、圧側では、ピストン下室１４とリザ
ーバ室７の間の差圧がＳｒに作用して、減衰力（ＰＥ−
ＰＤ）×Ｓｒとなる。

【００３０】電磁比例リリーフ弁１１は、各室間の差圧
を任意に減少させる役割を持っている。

【００３１】即ち、減衰力をソフトの方向へ、任意に調
節するものである。

【００３２】周波数感応バルブ５と電磁比例リーフ弁１
１の作用により、ショックアブソーバの持つ特性は、図
４、５に示したものとなる。

【００３３】また、電磁比例リリーフ弁１１の直動形ポ
ペット弁Ｔをあらわした図６において、ポペット弁Ｔ
は、ソレノイドプランジャ１７ａを介して、ソレノイド
１７によって、推力Ｆでシート部１９に押し付けられて
いる。

【００３４】シート部１９の断面積Ｓｓとすると、ＰＡ
・Ｓｓ＝Ｆ、変形してＰＡ＝Ｆ／Ｓｓとなる。

【００３５】即ち、直動形ポペット弁１８は、コントロ
ールユニットＲの制御により、ソレノイド推力を変化さ
せ、ポペット推力Ｆを制御することにより、弁上流側圧
力を、任意に変化できる。

【００３６】

【実施例】実施例について図１、図３、図６を参照して
説明すると、図１において、シリンダ３内には、ピスト
ンロッド１が配設され、該ピストンロッド１の下部にピ
ストン２を設置し、該ピストン２にはチェック弁１２及
び周波数感応バルブ（ハイカットバルブ）５が配設さ
れ、ピストン上室９とピストン下室１４とを形成してい
る。

【００３７】また、ベースバルブ１６にはチェック弁１
５を設けると共に、周波数感応バルブ（ハイカットバル
ブ）５を配設し、シリンダ３とアウタシエル４間にリザ
ーバ室７を形成し、該リザーバ室７にガス室６が設けら
れている。なお、８はベースバルブ１６に設置されたア
イである。

【００３８】前記ピストン２及びベースバルブ１６に配
設された周波数感応バルブ（ハイカットバルブ）５は、
量産品周波数感応ストラットと同様の構造である。

【００３９】さらに、バイパス油路として、ピストン上
室９より油路（上流側）１０、電磁比例リリーフ弁１
１、油路（下流側）１３を経て、リザーバ室７に至る油
路が形成されている。

【００４０】前記電磁比例リリーフ１１弁は、従来品と
は異なり、移動する油の一部（バイパス流）流量のみを
制御する。従って、図６に示したようなシート径の小さ
な、可変オリフイス的な役割をする直動形ポペット弁Ｔ
等を用いている。

【００４１】該直動形ポペット弁Ｔにおいては、ポペッ
ト弁１８は、ソレノイドプランジャ１７ａを介してソレ
ノイド１７が配置され、該ソレノイド１７で、推力Ｆで
シート部１９に押し付けられている。

【００４２】また、直動形ポペット弁Ｔには、コントロ
ールユニットＲを設け、該コントロールユニットＲによ
り、ソレノイド推力を変化させ、ポペット推力Ｆを制御
し、弁上流側圧力を、任意に変化可能にされている。

【００４３】周波数感応バルブ５は、図３のように、発
生減衰力が入力周波数に依存した特性を持つショックア
ブソーバ構造であり、ピストンロッド１の下部には、ピ
ストン上室９からの油の流れＸを通過させるポート２ａ
を有するピストンナット２１が設置されている。

【００４４】また、ピストンナット２内にはポートを有
するディスクＡ２５、メインバルブ２２が設置され、油
Ｘはピストン下室１４に流れ出るように構成されてい
る。

【００４５】更に、制御オリフイス２７介して一次おく
れ圧力室２６が形成され、制御オリフイス２７とリーフ
スプリング２３で遅れ系に構成され、更に、ディスクＢ
２４が配置されている。

【００４６】

【発明の効果】本発明は上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００４７】Ａ．従来品に比べ、電磁比例リリーフ弁が
小型化でき、車への搭載性が向上する。

【００４８】Ｂ．減衰力の可変範囲が広く、セミアクテ
ィブ制御に有利である。

【００４９】Ｃ．比較的応答性が良くなり、電磁比例リ
リーフ弁で成立し、安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセミアクティブサスペンションの構造
概略図である。

【図２】減衰力周波数特性

【図３】バルブ構造の断面図である。

【図４】減衰力周波数特性

【図５】減衰力速度特性

【図６】直動形ポペット弁の概略図である。

【図７】従来のショックアブソーバ概略図である。

【符号の説明】

１ ピストンロッド ２ ピストン ２１ ピストンナット ２２ メインバルブ ２３ リーフスプリング ２４ ディスクＢ ２５ ディスクＡ ２６ 一次おくれ圧力室 ２７ 制御オリフイス ３ シリンダ ４ アウタシエル ５ 周波数感応バルブ ６ ガス室 ７ リザーバ室 ８ アイ ９ ピストン上室 １０ 油路（上流側） １１ 電磁比例リリーフ弁 １２ チェック弁 １３ 油路（下流側） １４ ピストン下室 １５ チェック弁 １６ ベースバルブ １７ ソレノイド １７ａ ソレノイドプランジャ １８ ポペット弁 １９ シート部 Ｒ コントロールユニット Ｔ 直動形ポペット弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内をピストン上室及び下室に形
   成し、ピストン及びベースバルブには、チェック弁及び
   周波数感応バルブを配設すると共に、シリンダ外周にア
   ウタシエルを配置してリザーバ室を設け、かつピストン
   上室より油路、電磁比例リリーフ弁、油路Ｃを経て、リ
   ザーバ室に至る可変バイパス油路を設けたことを特徴と
   するセミアクティブサスペンション。