JPH0710893Y2 - 液圧サスペンションシステム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、アクチュエータへの出力液圧を制御すること
により車両姿勢及び車高の調整が可能な液圧サスペンシ
ョンシステムに関する。

（従来の技術） 従来、車両姿勢及び車高を調整可能な液圧サスペンショ
ンシステムとしては、例えば、実開昭62−202404号公報
に記載されているようなものが知られている。

この従来装置は、各車輪側部材と車体側部材との間に液
圧に応じて作動する車高調整用のアクチュエータが設け
られ、各アクチュエータを作動させることにより目標の
車両姿勢や車高が得られるようになっていて、さらに、
各アクチュエータには、供給液圧をパイロット液圧とし
て作動し、この供給液圧が所定以下に低下されたときに
閉弁するカットバルブが設けられたものであった。

従って、停車時等のように液圧供給源であるポンプの駆
動が停止して供給液圧が所定液圧よりも低下した場合に
は、カットバルブが閉弁してアクチュエータからの液圧
の流出が阻止され、車高が急激に低下するというような
車両姿勢の急激な変化が防止されるものであった。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら上述のような従来の液圧サスペンションシ
ステムに用いられるカットバルブは、パイロット液圧に
より摺動するスプール型式のバルブであるために、アク
チュエータ側の液圧の漏れを完全に阻止しえず、時間の
経過により車高が低下するという問題点があった。

本考案は、このような問題点に着目して成されたもの
で、駐車時にアクチュエータ内に液圧を封じ込めた際の
カットバルブからの液圧の漏れを抑え、時間経過による
車高低下が生じ難い液圧サスペンションシステムを提供
することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため本考案の液圧サスペンション
システムでは、車体側と車輪側間に介装され、内部液圧
の液圧に応じ車高変化可能なアクチュエータと、該アク
チュエータに出力回路を介して接続されると共に、液圧
供給回路及びドレーン回路に接続されて出力液圧を変化
可能な圧力制御弁と、前記出力回路の途中に設けられ、
アクチュエータ側の液圧を弁座に当接される閉弁方向に
受圧する弁体を有したカットバルブと、前記液圧供給回
路の液圧をパイロット液圧として受圧して、パイロット
液圧が所定以上のときの開弁位置から所定以下のときの
閉弁位置の範囲で変位可能に設けられ、かつ、外径変化
により外周にテーパ面が形成されたスプールと、前記テ
ーパ面と弁体との間に介在され、スプールの変位による
テーパ面との接触位置の変化に基づき、スプールの開弁
位置で弁体を弁座から離反させ、スプールの閉弁位置で
弁体を着座させて閉弁させるべく移動可能に設けられた
伝達部材と、を設けた。

そして、前記カットバルブの弁体としてはボールバルブ
により形成するのが好ましく、かつ、前記伝達部材は、
テーパ面に点接触状態で設けられた伝達ボールと、該伝
達ボールと前記ボールバルブ間に介在されて伝達ボール
の変位方向にスライド可能に設けられたピストンで構成
するのが好ましい。

（作用） 本考案の液圧サスペンションシステムの作動を説明する
と、エンジン駆動時及びシステム正常時等のように、液
圧供給回路に対して液圧供給源から所定以上の液圧が安
定供給される場合には、この液圧供給回路の液圧が導入
されるパイロット回路のパイロット液圧が所定以上とな
り、このパイロット液圧を受圧するスプールは開弁位置
に移動配置される。

このようにスプールが開弁位置に移動配置されると、ス
プールのテーパ面と伝達部材との当接位置が変化し、こ
の変化に基づき伝達部材の位置が変位し、これにより弁
体を弁座から離反させてカットバルブを開弁させる。

これにより出力回路は連通状態となって圧力制御弁の出
力液圧がアクチュエータに伝達され、アクチュエータは
この出力液圧に基づき作動して車両姿勢及び車高の制御
が成される。

次に、エンジンの停止等により液圧供給回路の液圧が低
下されてパイロット液圧が所定液圧以下に低下すると、
スプールは受圧力の低下により閉弁位置に移動配置され
る。

このスプールの移動により、再びテーパ面と伝達部材と
の当接位置が変化することで、伝達部材が変位し、これ
により弁体は弁座に着座されてカットバルブが閉弁され
る。

これにより出力回路が遮断され、アクチュエータ内に液
圧が封じ込まれてアクチュエータの状態が保持され、車
高が急激に低下することはない。また、このカットバル
ブの閉弁状態において、弁体はアクチュエータ側の液圧
に押圧されて弁座に着座しているから、長時間経過して
もアクチュエータに封入されている作動液は漏れ難い。

請求項２記載の液圧サスペンションシステムにあって
は、スプールのテーパ面と伝達ボールとは点接触となっ
ている。そして、スプールが変位してテーパ面と伝達ボ
ールトとの当接位置が変化した場合、伝達ボールはスプ
ールの径方向に変位し、これによりピストンが移動され
てボールバルブを作動させる。この場合、伝達ボール及
びボールバルブが球形でピストンが円柱形であるから、
伝達ボール及びボールバルブの作用点とピストンの作用
点とを同一線上に配置するのが非常に容易で、それによ
りスムーズな作動が得られる。

（実施例） 以下、本考案実施例を図面に基いて説明する。

まず、構成を説明する。

図は本考案一実施例の液圧サスペンションシステムを示
す構成説明図であって、図中Ｐはポンプを示し、このポ
ンプＰは、エンジンＥにより駆動され、タンクＴから作
動液を吸い込んで液圧供給回路１に吐出する。

また、この液圧供給回路１には、ポンプＰからの吐出圧
が所定以上となると開成される常閉の圧力スイッチ1a
と、ポンプＰの吐出圧をドレーン回路２へリリーフする
リリーフ弁1bと、ポンプＰから吐出された液圧を蓄える
アキュムレータ1cと、このアキュムレータ1c内に蓄えら
れた液圧の逆流を防止するチェック弁1dと、フィルタ1e
とが設けられている。

前記液圧供給回路１は、圧力制御弁3a,3bに接続されて
いる。そして、この圧力制御弁3a,3bは、出力回路4a,4b
を介してアクチュエータ6a,6bに接続されている。

尚、アクチュエータは、車両の各４輪の近傍位置に設け
られているが、前輪側と後輪側とでは対称的に構成され
ているので、前輪側のみを示し、後輪側は図示を省略す
る。また、液圧供給回路１には、後輪側に液圧を供給す
る回路1fを有している。

また、両圧力制御弁3a,3bは、コントローラ５から出力
される制御信号ciによりソレノイドが駆動されてバルブ
スプールが摺動し、それによって、出力回路4a,4bをそ
れぞれを液圧供給回路１とドレーン回路２とに選択的に
接続させて出力液圧を制御可能な周知の構造のものであ
って、詳細な説明は省略する。

前記アクチュエータ6a,6bは、それぞれ、車体101と車軸
側部材102との間に介装され、両者101,102の間隔を調整
することにより車高調整可能に構成されている。

即ち、シリンダ61の下端が車軸側部材102に取り付けら
れ、また、このシリンダ61に摺動可能に挿入されて、シ
リンダ61内部を上側圧力室62と下側圧力室63とに区画す
るピストン64に連結されたピストンロッド65の上端が車
体101に取り付けられている。

また、このピストンロッド65は中空に形成されその中空
部分により出力回路4a,4bの液圧が両圧力室62,63に導入
され、このピストン64における両圧力室62,63からの受
圧力の差によりピストンロッド65が摺動し、そのストロ
ーク変化により車体101と車軸側部材102との間隔を変化
させ車高を調整可能に形成されている。尚、66はガスば
ねを形成してサスペンションスプリングとして機能する
アキュムレータである。

つまり、これらアクチュエータ6a,6bのストローク量を
変化させることで、各位置の車高を変化させ、これによ
り車両の姿勢を制御可能とすることができるものであ
る。

尚、これらアクチュエータ6a,6bには、それぞれ並列
に、アクチュエータ6a,6bのストローク量（これを車高
という）を検知する変位センサ51a,51bが設けられてい
る。

さらに、両出力回路4a,4bが連通路７で接続され、左右
のアクチュエータ6a,6b間で作動液の流通が可能に形成
されている。

そして、前記出力回路4a,4bの途中に封入手段としての
第１カットバルブ81と第２カットバルブ82とが設けら
れ、前記連通路７の途中には第３カットバルブ83が設け
られている。

これらカットバルブ81,82,83は、同時に開弁及び閉弁が
行われるようバルブボディ200に一体に設けられている
もので、即ち、バルブボディ200には、第１バルブ穴201
が形成されて、このバルブ穴201にはパイロットスプー
ル202が摺動自在に挿入されている。

前記パイロットスプール202は、一端にフェイルセーフ
回路203の液圧を受圧可能に小径受圧部202aが形成さ
れ、他端がスプリング204に付勢されると共に、大径受
圧部202eが形成され、さらに、その中間部の外周には、
連続的に外径が変化するようにしてテーパ面202bが形成
されると共に、小径の第１操作面202cと大径の第２操作
面202dとが形成されている。

前記フェイルセーフ回路203は、両端をそれぞれ液圧供
給回路１とドレーン回路２とに接続され、スプール202
よりも上流にはオリフィス220が設けられ、スプール202
よりも下流には電磁カットバルブ205が設けられてい
る。

このオリフィス220は、電磁カットバルブ205側の配管よ
りも径が小さく形成されている。

電磁カットバルブ205は、コントローラからHiの開弁信
号oiで開弁され、Loの閉弁信号siで閉弁されるバルブ
で、この電磁カットバルブ205の閉弁時は、前記パイロ
ットスプール202の小径受圧部202aが液圧供給回路１の
液圧を受圧し、かつ、開弁時には、前記小径受圧部202a
がドレーン圧（大気圧）を受圧するようになっている。

尚、コントローラ５は、ポンプＰからの供給液圧が所定
以上となって圧力スイッチ1aが開成されている間は閉弁
信号siを出力し、次に、その供給液圧が所定以下となっ
て、圧力スイッチ1aが閉成されると開弁信号oiを出力
し、さらに、供給液圧が完全にドレーン圧まで低下する
と閉弁信号siが出力止されるようになっている。

前記パイロットスプール202のテーパ面202b及び両操作
面202c,dに対して３つの伝達ボール206,207,208が当接
可能に同一円周上に配設されている。

即ち、前記バルブボディ200には、第１バルブ穴201に直
交して同一円周上に第２バルブ穴209,第３バルブ穴210
及び第４バルブ穴211が形成され、各バルブ穴209〜211
に摺動自在に挿入された第１〜第３ピストン212〜214と
前記テーパ面202b及び両操作面202c,d間に前記伝達ボー
ル206〜208が設けられている。尚、第４バルブ穴211は
図示する上で、横に移動させて示している。

そして、前記第１ピストン212及び第２ピストン213の先
端は第１カットバルブ81及び第２カットバルブ82のボー
ルバルブ81a,82aにそれぞれ当接され、伝達ボール206,2
07が第１操作面202cに当接した状態ではボールバルブ81
a,82aがそれぞれ弁座81b,82bに当接して両カットバルブ
81,82は閉じられ（図中第１カットバルブ81参照）、伝
達ボール206,207が第２操作面202dに当接した状態で
は、ボールバルブ81a,82aがそれぞれ弁座81b,82bから離
反して両カットバルブ215,216が開かれる（図中第２カ
ットバルブ82参照）。尚、ボールバルブ81a,82aはスプ
リング81c,82cにより閉弁方向に付勢されている。

また、前記ピストン212と伝達ボール206間位置の第１バ
ルブ穴209は液圧供給回路１に連通されていて、ここに
導入される液圧供給回路１の液圧を第1,第２ピストン21
2,213は開弁方向に受圧し、第３ピストン214は閉弁方向
に受圧する。

また、前記伝達ボール208及び第３ピストン214は、第１
カットバルブ83を開閉するもので、即ち、図中中心線ａ
よりも右側に示すように、伝達ボール208が第２操作面2
02dに当接した状態で第３カットバルブ83が閉じられ、
中心線ａの左側に示すように、伝達ボール208が第１操
作面202cに当接した状態で第３カットバルブ83は開かれ
る。

尚、この第３カットバルブ83は、スプール形式のもので
連通路７の途中に配置されてスプール218が摺動可能に
設けられ、この摺動により連通路７が連通・遮断可能と
なっている。さらに、この第３カットバルブ83には、連
通路７を連通状態としたときに第１バルブ穴201側への
作動液の漏れを防止するチェックボール219が設けられ
ている。

さらに、第３カットバルブ83には、連通路７とドレーン
回路２とを連通すべくリリーフ回路220が接続され、そ
の途中にはリリーフバルブ221aが設けられている。

さらに、リリーフ回路220は、リリーフバルブ221b,221c
を介して出力回路4a,4bに接続されると共に、前記パイ
ロットスプール202の他端の大径受圧面202e側に接続さ
れている。即ち、アクチュエータ6a,6b内液圧が所定以
上になると、その高圧が大径受圧面202e側に導かれ、パ
イロットスプール202が摺動して第３カットバルブ83が
開状態となるようになっている。

前記コントローラ５は、前記圧力スイッチ1aや、両変位
センサ51a,51bや、車体に生じる上下，左右，前後方向
への重力加速度を検知するＧセンサや、車速センサや操
舵角センサ等を含む入力センサ群８から入力される信号
に基づき作動して、例えば、水平等の所定の目標状態を
形成すべく圧力制御弁3a,3bに制御信号ciを出力する。

また、このコントローラ５は、システム内に以上が発生
したことを検知した際には、エンジン停止時と同様に電
磁カットバルブ205に対して開弁信号oiを出力するよう
に構成されている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ） 走行時 エンジンＥを始動させると、ポンプＰが駆動されて液圧
供給回路１に液圧が生じ、圧力スイッチ1aが開成され
る。この開成によりコントローラ５は車両姿勢制御を開
始し、車両を所定の目標状態とすべく圧力制御弁3a,3b
に対して制御信号ciを出力する。また、同時に電磁カッ
トバルブ205に対しては閉弁信号siが出力され、これに
よりフェイルセーフ回路203が遮断されてパイロットス
プール202の小径受圧面202aが液圧供給回路１の液圧を
受圧して図中上行する。

よって、各伝達ボール206〜208は、第２操作面202dに当
接され、第1,第２カットバルブ81,82が開弁されると共
に、第３カットバルブ83が閉弁され、これによってアク
チュエータ6a,6bは独立して作動可能な状態となる。

従って、圧力制御弁3a,3bからの出力液圧によりアクチ
ュエータ6a,6bが独立に作動し、各制御信号ciに対応し
た車両姿勢及び車高が形成される。

この後、ポンプＰの吐出圧が変動してもパイロットスプ
ール202よりも上流側にオリフィス220が設けられている
ため、パイロット液圧は大きく変動することがなく、パ
イロットスプール202はその状態で安定する。

また、第１〜第３カットバルブ81,82,83を操作するため
のピストン212〜214の端面は液圧供給回路１の液圧を受
圧して第1,第２カットバルブ81,82を開弁する方向に付
勢されると共に、第３カットバルブ83を閉弁する方向に
付勢されている。

（ロ） フェイルセーフ時 車輪が段差に乗り上げる等してアクチュエータ6a,6b側
に大入力が生じた場合、アクチュエータ6a,6b内の液圧
が上昇する。

ところで、ピストン212,213は、一端にアクチュエータ6
a,6bの液圧を受圧すると共に、スプリング81c,82cの付
勢力を受け、他端に液圧供給回路１の液圧を受圧してい
るために、アクチュエータ6a,6bの上昇液圧にスプリン
グ81c,82cの付勢力を加えたものより供給液圧の方が大
きい場合には、ピストン212,213は摺動することなく開
弁状態を保持される。

そして、上昇液圧がリリーバルブ221b,221cの開弁圧を
上回るとリリーフバルブ221b,cが開かれて液圧はリリー
フ回路220を介してドレーンされる。

83の閉弁状態が保たれる。

（ハ） エンジン停止時 エンジンＥを停止すると、液圧供給回路１の液圧低下に
基づき圧力スイッチ1aが閉成されて、コントローラ５か
ら電磁カットバルブ205に開弁信号oiが出力される。

これにより電磁カットバルブ205が開弁されてフェイル
セーフ回路203がドレーン圧に低下し、パイロットスプ
ール202が図中下行し、第1,第２カットバルブ81,82が閉
弁されると共に第３カットバルブ83が開弁される。この
とき、アキュムレータ1c内の液圧がパイロット回路203
に作用しても、オリフィス220を設けているので、パイ
ロット液圧が上昇することはなく、スプール202は下行
した状態を保持される。

よって、アクチュエータ6a,6b内に液圧が封じ込められ
ると共に、連通路７が連通状態となって、両アクチュエ
ータ6a,6b内は同液圧となる。

従って、アクチュエータ6a,6bの状態がが保持されて車
高が急に低下してしまうといったことがないものであ
る。

それからしばらくして、制御信号ciの出力が停止され、
圧力制御弁3a,3bは出力液圧が０（大気圧）となり、ま
た、液圧供給回路１の液圧が０（大気圧）まで低下する
と、電磁カットバルブ205に対して閉弁信号siが出力さ
れ閉弁される。

この駐車時において、例えば、駐車路面に凹凸があり左
右後輪接地位置の高さが異なル場合は、両ピストン64,6
4における位置エネルギが異なることから、それを均等
にすべく連通路７を介して高い方のアクチュエータから
低い方のアクチュエータへ作動液が移動し、ピストン64
の高さが左右で等しくなる。つまり、車体101は水平に
なる。

また、この場合、連通路７にオリフィス7a,7bを設けて
いるため、この作動液の移動の収束が早く、車体101が
緩やかに水平になるという特徴を有している。

さらに、第1,第２カットバルブ81,82の閉弁時にあって
は、それぞれ、ボールバルブ81a,82aがアクチュエータ6
a,6b内液圧に押圧されて着座しているので、液漏れが生
じず、長時間駐車しても車高が低下しない。

このように、本実施例装置では駐車中に車高が低下する
ことがない。

（ニ） 異常発生時 システムに異常が発生したのが検知されると、コントロ
ーラ５から電磁カットバルブ205に開弁信号oiが出力さ
れ、上記と同様にパイロット回路203の液圧が低下して
パイロットスプール202が下行し第1,第２カットバルブ8
1,82が閉弁されると共に第３カットバルブ83が開弁され
て、アクチュエータ6a,6bが連通した状態で液圧が封じ
込められる。

この場合、ポンプＰの作動が続行されてもオリフィス22
0によりパイロット回路203の液圧は上昇せず、パイロッ
トスプール202の下行状態が保たれる。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが具体的な
構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の要
旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本考
案に含まれる。

例えば、実施例では、伝達部材として伝達ボールとピス
トンを示したが、これに限定されず、ボール状のものの
みで伝達部材を構成してもよい。また、ピストンのパイ
ロットスプール側の先端を球面形状に形成して伝達ボー
ルを省略してもよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の液圧サスペンション
システムでは、カットバルブがスプール形式のバルブで
はなく、弁体と弁座を有したバルブで構成され、閉弁時
には弁体がアクチュエータ側の液圧により着座されるた
め、閉弁時における漏れが生じ難く、長時間駐車したと
きに車高低下が生じ難いという効果が得られる。

さらに請求項２記載の液圧サスペンションシステムにあ
っては、テーパ面に対して伝達ボールを当接させ、ま
た、弁体をボールバルブとすると共にボールバルブと伝
達ボール間にピストンを設けた構成としたから、テーパ
面−伝達ボール−ピストン−ボールバルブの接触が全て
点接触となり摺動抵抗が少なくスムーズな作動が得られ
るという効果が得られ、しかも、スプールの移動方向に
対して伝達ボール，ピストン及びボールバルブの移動方
向を容易に直角に変換させることができ構成が簡単であ
るという効果が得られる。加えて、伝達ボール，ピスト
ン及びボールバルブの作用点を同一線上に配置してスム
ーズな作動を得るのが非常に容易であるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案一実施例の液圧サスペンションシステムを示
す構成説明図である。 １…液圧供給回路 ２…ドレーン回路 3a,3b…圧力制御弁 4a,4b…出力回路 ５…コントローラ 6a,6b…アクチュエータ 81…第１カットバルブ 81a…ボールバルブ 81b…弁座 82…第２カットバルブ 82a…ボールバルブ 82b…弁座 101…車体（車体側部材） 102…車軸側部材 202…パイロットスプール 202b…テーパ面 206,207…伝達ボール（伝達部材） 212,213…ピストン（伝達部材）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体側と車輪側間に介装され、内部液圧の
   液圧に応じ車高変化可能なアクチュエータと、 該アクチュエータに出力回路を介して接続されると共
   に、液圧供給回路及びドレーン回路に接続されて出力液
   圧を変化可能な圧力制御弁と、 前記出力回路の途中に設けられ、アクチュエータ側の液
   圧を弁座に当接される閉弁方向に受圧する弁体を有した
   カットバルブと、 前記液圧供給回路の液圧をパイロット液圧として受圧し
   て、パイロット液圧が所定以上のときの開弁位置から所
   定以下のときの閉弁位置の範囲で変位可能に設けられ、
   かつ、外径変化により外周にテーパ面が形成されたスプ
   ールと、 前記テーパ面と弁体との間に介在され、スプールの変位
   によるテーパ面との接触位置の変化に基づき、スプール
   の開弁位置で弁体を弁座から離反させ、スプールの閉弁
   位置で弁体を着座させて閉弁させるべく移動可能に設け
   られた伝達部材と、を備えていることを特徴とする液圧
   サスペンションシステム。
2. 【請求項２】前記カットバルブの弁体がボールバルブに
   より形成され、かつ、前記伝達部材が、テーパ面に点接
   触状態で設けられた伝達ボールと、該伝達ボールと前記
   ボールバルブ間に介在されて伝達ボールの変位方向にス
   ライド可能に設けられたピストンとで構成されているこ
   とを特徴とする請求項２記載の液圧サスペンションシス
   テム。