JPH0135922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エアアクチユエータ、特に自動車
の電子制御サスペンシヨンに用いられるエアアク
チユエータに関する。

自動車の電子制御サスペンシヨンは、走行条件
に応じてサスペンシヨンのばね定数とシヨツクア
ブソーバの減衰力を同時に変えて最適な乗心地と
良好な操縦安定性を確保するとともに、荷重およ
び車速により車高を自動的に調整して走行安定性
を図るようにした装置である。

サスペンシヨンのばね定数とシヨツクアブソー
バの減衰力の制御は、サスペンシヨン装置の頭部
に設けられたエアアクチユエータによつて行なわ
れる。第１図には、このようなエアアクチユエー
タ１の水平断面図が示されている。空気圧源から
電磁バルブを介してエアチユーブ２により導入さ
れた空気は、シリンダ３内のピストン４を押圧
し、これによりピストン４のピストンロツド５の
端部に固着されたリンクプレート６が、ピン７を
介して切換ロツド８を一定角度回転させる。空気
をエアチユーブ２から抜くと、リターンスプリン
グ９によりピストン４および切換ロツド８が元の
位置に戻る。切換ロツド８には空気を通すための
穴が設けられて、ピストン復帰時には、サブタン
クからの空気がシヨツクアブソーバ内のエアチヤ
ンバに導入されて、ばね定数が小さくなり、ピス
トン押圧時には、サブタンクからの空気の導入が
停止されて、ばね定数が大きくなるようになつて
いる。シヨツクアブソーバの減衰力の調整も、切
換ロツド８を回転させることにより、バルブを切
り換えて行なわれる。

従来のこのようなアクチユエータ１におけるシ
リンダ３内への空気の導入は、第２図に示すよう
にエアチユーブが接続されるシリンダ本体１０の
インポート１１から、ピストン４頂部側のピスト
ンロツド５Ａを摺動可能に支持する軸受１２下部
壁面の穴１３を通じて行なわれていた。そしてピ
ストン押圧時のストロークは後部ストツパゴム１
４に当接し、ピストン復帰時のストロークは前部
ストツパゴム１５に当接して終了する。しかしな
がら、シヨツクアブソーバ切り換えの応答性を良
くするために、ピストン４の速度はかなり速くな
つているため、押圧終了時のストツパゴム１４に
当る衝撃が大きく、これにより車体に大きな振動
を発生させていた。

この考案の目的は、ピストン押圧終了時のスト
ツパに対する衝撃を緩和して、振動発生の少ない
エアアクチユエータを提供することにある。

本考案によるエアアクチユエータ９は、ピスト
ンに一体的に設けられ同ピストンに作動力を付与
する作動圧力室側に位置するピストンロツドに空
気通路を設けて、この空気通路をピストンストロ
ークの任意の他点で閉塞してピストンに直接作用
する作動力を低減させることで、ピストンの作動
速度を下げピストンの作動終了位置でのシリンダ
内壁など、撃突などで発生する衝撃を緩和するよ
うになつている。

以下、第３図に基づいて本考案の一実施例を説
明する。

シリンダ本体１０内には、内径寸法の異なる第
１室３１とピストン４が嵌合した第２室３２とが
形成され、第１室３１と第２室３２との境界部に
はピストン頂部側のピストンロツド５Ａを摺動自
在に保持する円環状の軸受１２が固着されてい
る。言い換えれば、第１室３１と第２室３２とは
軸受１２の孔を連通孔として連通された構成を有
している。さらに、第２室３２は、ピストン４に
より作動圧力室３２ａと大気に連通された大気圧
室３２ｂとは分割されている。

さらに、ピストンロツド５Ａの周面の一部に
は、これを摺動可能に支持する軸受１２の両側を
越えて軸方向に延びる空気通路１６が設けられて
いる。軸受１２の幅をL₁とすると、アクチユエ
ータ非作動時における空気通路１６の軸受１２後
端から空気導入側の端部までの距離L₂は、L₁＋
ｘになり、このｘはピストンストロークＳの半分
以下の任意の値に定められている。しかたがつ
て、インポート１１から第１室３１へ導入された
作動空気は、ピストンロツド５Ａの頂部に作用す
ると共に、空気通路１６を通つてピストン４の頂
部に作用する。ここで、ピストンロツド５Ａの頂
面に作用するピストン４を大気圧室３２ｂ方向へ
押圧する押圧力をP₁とし、同じくピストン４の
頂部に作用する押圧力をP₂とした場合、P₁とP₂
の合力がリターンスプリング９による付勢力Ｆよ
りも大きくなると、ピストン４がリターンスプリ
ング９の付勢力Ｆに抗して大気圧室３２ｂ方向へ
移動を開始する。このとき、ピストンロツド５Ａ
もピストン４と一体的に移動してストロークＳの
後半に入る空気通路１６の空気導入側端部の開口
１６ａと、軸受１２との間の距離ｘが小さくな
り、開口１６ａは軸受１２の内壁により包囲され
て空気通路１６は遮断される。この結果、ピスト
ン４に与えられていた押圧力P₁及びP₂のうち、
圧力作動室３２ａ内の作動空気の圧力によりピス
トン４を押圧していた押圧力P₂は、空気通路１
６が遮断された時を最大にピストン４が大気圧室
３２ｂ方向へ移動するに従い、圧力作動室３２ａ
の容積が増大されるので低下する。そのため、ピ
ストン４は後部ストツパゴム１４に近づくに従
い、その移動速度が低減され後部ストツパゴム１
４に衝当する。

上述の如く、ピストンが静止していてピストン
と第２室との間に静止摩擦係数が作用している状
態では押圧力P₁とP₂との合力でピストンを始動
させ、一旦ピストンが動き始め、ピストンと第２
室との間に静止摩擦係数よりも小さい値を示す動
摩擦係数が作用する状態では押圧力P₁と低減さ
れた押圧力P₂とによつてピストンが駆動される
こととなる。

このようにしてピストン４の作動は、ストツパ
ゴム１４に当たるまでのストロークＳの途中でピ
ストン４を作動させる２つの押圧力P₁，P₂の内、
一方の押圧力P₂を低減させることでピストン４
の移動速度を低下させ、ストツパゴム１４に当る
ときの衝撃を緩和し、振動の発生を防止する。

第４図には、このようなピストン動作の様子が
グラフで示されている。例えばピストン４のスト
ロークＳを５mm、軸受１２の幅L₁を５mm，ｘを
2.5mmとすると、P₁＋P₂がＦに打ち勝つまでの時
間50ｍ・secを経た後にピストン４がそのストロ
ークＳを開始する。従来の場合は、そのまま急速
に終了点E₁に至るが、この考案の場合には、ス
トロークＳの真中のＭ点で絞られ始め、暫く時間
をかけた後に終了点E₂に至る。ｘを3.5ｍにする
と、絞り開始点Ｍが遅れるので終了点E₂に至る
時間は短縮されるが、制動が急に行なわれるの
で、振動制御の効果が若干損われる。

以上のように、本考案のアクチユエータによれ
ば、ピストン頂部側のピストンロツドに空気通路
を設けて、この空気通路をピストンストロークの
任意の地点から閉塞しピストンに直接押圧力を与
える作動圧力室への作動空気の導入を遮断するこ
とで、ピストンの移動速度を下げ、ピストンが移
動終端部に当るときの衝撃を緩和して振動の発生
を防止することができるという効果を有する。

なお、本考案は、同様な構成を有する他の空気
圧制御装置のエアアクチユエータにも適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車の電子制御サスペンシヨンに
用いられるエアアクチユエータの水平断面図、第
２図は第１図に示すエアアクチユエータの拡大部
分断面図、第３図は、この考案の一実施例を示す
第２図と同様な図、第４図は、この考案における
ピストンの作動状態を示すグラフである。 １……エアアクチユエータ、２……エアチユー
ブ、３……シリンダ、４……ピストン、５……ピ
ストンロツド、６……リンクプレート、７……ピ
ン、８……切換ロツド、９……リターンスプリン
グ、１０……シリンダ本体、１１……インポー
ト、１２……軸受、１３，１６……空気通路、１
４，１５……ストツパゴム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１室と同第１室に連通孔を介して連通される
   第２室とを連設したシリンダ本体、 前記第２室内に摺動自在に挿嵌され前記第１室
   側に作動圧力室を形成するピストン、 同ピストンを前記第１室方向へ付勢する付勢手
   段、 前記ピストンに一体的に設けられ前記作動圧力
   室側に位置する同ピストンの端面から前記連通孔
   に摺動自在に挿嵌されて前記第１室内へ延び同第
   １室と前記作動圧力室との連通を遮断するピスト
   ンロツド、 前記第１室に連通され同第１室内へ作動空気を
   供給し前記ピストンロツドを介して前記ピストン
   を前記付勢手段の付勢力に抗して押圧せしめるイ
   ンポート、 前記ピストンロツドの周面に開口され前記第１
   室と前記作動圧力室とを連通し前記第１室から前
   記作動圧力室内へ作動空気を導入し前記ピストン
   を前記付勢手段の付勢力に抗して可動せしめると
   共に前記ピストンが所定距離移動されたとき前記
   連通孔の内壁により前記開口を閉塞され前記作動
   圧力室への作動空気の導入を遮断し前記ピストン
   の移動速度を低減せしめる空気通路とを具備した
   ことを特徴とするエアアクチユエータ。