JPH0746802Y2 - 油圧アクチュエータの駆動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、油圧アクチュエータの駆動制御装置に係
り、とくに、油圧アクチュエータのピストンロッドのシ
ール部から油圧回路に混入する不純物の除去対策の改善
に関する。

〔従来の技術〕

油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを駆動制御する装
置は、その駆動精度向上の観点からも油圧回路にゴミ等
の不純物が入ることを極度に嫌うものである。

そこで、従来は油圧アクチュエータからタンク内に戻る
作動油戻り管路に不純物除去用のフィルタを介挿させて
いる。

一方、このような油圧回路内に侵入する不純物の大半
は、油圧アクチュエータのピストンロッドのシール部な
ど、可動部とシール部との摺動部分を侵入経路とするも
のである。このため、車両用サスペンションの分野にお
いては、例えば、シトロエン社,1983年３月発行の「シ
トロエンBX」のサービスマニュアル，第９章４頁のBX39
−３図及び同章７頁の第43−１図に記載のように、油圧
アクチュエータのシール部から侵入する不純物に対し
て、アクチュエータの伸縮により出入りする空気を、リ
ザーバタンクよりシール部に供給し、シール部からの不
純物の侵入を減らす構造のものがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来技術の内、単に作動油戻
り管路にフィルタを挿入するものでは、少なくとも、油
圧シリンダ等のピストンロッドのシール部から油圧戻り
回路に侵入した不純物がフィルタに到達するまでの間は
除去できないため、その間に、油圧アクチュエータを駆
動する制御弁等を誤動作させるなどの恐れがあった。ま
た、油圧アクチュエータのシール部に空気を出入りさせ
るものは、アクチュエータの構造が複雑になり、空気出
入り用のドレン回路が２本必要になり、しかもドレン配
管抵抗の影響が大きくなるという問題があった。

そこで、この考案は、このような従来技術の有する問題
に着目してなされたもので、油圧アクチュエータのピス
トンロッドのシール部から侵入する不純物を、該不純物
が作動油の主油圧回路（供給，戻り回路）に入る前に効
果的に除去して、油圧アクチュエータ及びこれを駆動・
制御する駆動制御装置の不純物による悪影響を防止する
ことを、その解決しようとする課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この考案の請求項１記載の
装置では、タンク内の作動油を加圧して出力する油圧源
を作動油供給回路を介して油圧アクチュエータに接続す
るとともに、前記アクチュエータを不純物除去用の第１
のフィルタを備えた作動油戻り回路を介して前記タンク
に接続してなる油圧アクチュエータの駆動回路におい
て、前記油圧アクチュエータのピストンロッドのシール
部から滲み出た作動油を直接に又は前記作動油戻り回路
の一部を介して前記タンクに戻すドレン回路を設け、こ
のドレン回路の途中に不純物除去用の第２のフィルタを
介挿している。

また、請求項２記載の装置では、前記第２のフィルタを
交換可能に設置している。

さらに、請求項３記載の装置では、前記ドレン回路にお
ける前記第２のフィルタの両端側又は何れか一方の側に
当該ドレン回路を必要に応じて遮断可能な遮断手段を介
挿している。

〔作用〕

請求項１記載の装置では、油圧アクチュエータのピスト
ンロッドのシール部から侵入した塵などの不純物が、該
シール部から滲み出た作動油とともに、ドレン回路を介
してタンク側に移送される。しかし、不純物は、その途
中で、第２のフィルタにより濾過され、タンク又は主油
圧回路の一部である作動油戻り回路に混入することはな
い。つまり、シール部から侵入した不純物は、油圧制御
系に何ら悪影響を及ぼす前に、除去される。

また、請求項２記載の装置では、第２のフィルタが交換
可能であるから、保守，点検も容易で、駆動制御装置の
長寿命化に寄与する。

さらに、請求項３記載の装置では、第２のフィルタ交換
時に遮断手段によりドレン回路を遮断して、その作業を
行うことにより、作動油の漏れもなく、作業性が向上す
る。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を第１図乃至第２図に基づい
て説明する。この実施例は、油圧アクチュエータとして
油圧シリンダを用いた車両用能動型サスペンションの場
合を示す。

この能動型サスペンションは、第１図に示すように、所
定ライン圧を供給する油圧供給部10と、蓄圧用のアキュ
ムレータ12,12と、油圧供給部10から供給されるライン
圧を制御する圧力制御弁14FL〜14RRと、この圧力制御弁
14FL〜14RRの出力する制御圧によって駆動しバネ上，バ
ネ下間に介挿された油圧シリンダ16FL〜16RRと、姿勢変
化抑制制御部18とを有している。

この内、油圧供給部10は、作動油を貯蔵するリザーバタ
ンク22と、車両のエンジンを回転駆動源とするオイルポ
ンプ23とを有しており、このリザーバタンク22及びオイ
ルポンプ23により油圧源が構成される。オイルポンプ23
の吸い込み側は、吸入配管24を介してリザーバタンク22
内の作動油に連通される一方、吐出側は作動油供給管路
（作動油供給回路）26に接続されている。

この供給管路26は、逆流防止用のチェック弁28を介して
脈動吸収用のアキュムレータ30及び作動油中の固形物を
除去するラインフィルタ32に至る。ラインフィルタ32に
は、このフィルタ32が目詰まりを生じたときのバイパス
路34が併設され、このバイパス路34にリリーフ弁36が介
挿されている。さらに、ラインフィルタ32の下流側の管
路26は、チェック弁38を介して前記アキュムレータ12,1
2及び前記圧力制御弁14FL〜14RRの供給ポートに至る。

一方、圧力制御弁14FL〜14RRの各々の戻りポートは作動
油戻り管路（作動油戻り回路）44に接続され、この戻り
管路44は、能動型サスペンションの負荷側油圧系を必要
に応じて所定の中立圧に封じ込めるオペレートチェック
弁（パイロット操作逆止弁）46,循環する作動油を冷却
するオイルクーラ48,戻り管用フィルタ50を介してタン
ク22内のストレーナ52に至る。前記戻り管用フィルタ50
が、この考案の構成要素である第１のフィルタに相当す
る。ここで、53はオイルクラー48のバイパス路、54はリ
リーフ弁である。オペレートチェック弁46は、前記チェ
ック弁38の出力側圧力が所定の中立圧以上のときにチェ
ックを解除し（弁が開）、中立圧未満のときチェックを
行う（弁が閉）ようになっている。

さらに、ラインフィルタ32の出力側及びオイルクーラ48
の入力側間には、ライン圧を形成する所定設定圧のリリ
ーフ弁58が併設されている。

ここで、リザーバタンク22及びオイルポンプ23から成る
油圧源のほか、管路26,34,44,53,55、チェック弁28,38,
アキュムレータ30、フィルタ32,50、リリーフ弁36,54、
オイルクラー48、オペレートチェック弁46、ストレーナ
52、及びリリーフ弁58により油圧供給部10が形成されて
いる。

また、圧力制御弁14FL〜14RRの各々はパイロット方式の
比例電磁減圧弁で構成されている。つまり、姿勢変化抑
制制御部18から圧力制御弁14FL（〜14RR）の比例ソレノ
イドに供給される制御信号の値に対応して供給圧に対応
したパイロット圧を形成し、弁ハウジング内のスプール
軸端両側においてパイロット圧とフィードバック供給さ
れた出力ポート側の制御圧とを平衡させ、制御信号に比
例して減圧した制御圧を出力ポートから出力するように
なっている。さらに、この圧力制御弁14FL〜14RRの出力
ポートは、各々、油圧管路を介して対応する油圧シリン
ダ16FL〜16RRの後述する圧力室Ｂに連通している。

油圧シリンダ16FL〜16RRの各々は、第２図に示すよう
に、外筒60と内筒61とを有して構成されている。内筒61
の内側には、ピストンロッド62が軸方向に摺動自在に配
設され、このピストンロッド62の第２図における下端
に、内筒61内の上側の圧力室Ａとその下側の圧力室Ｂと
を画成するピストン63が配設されている。ピストンロッ
ド62の上端部は図示しない車体側部材に、外筒60の下端
部は図示しない車輪側部材に夫々取り付けられている。

前記ピストン63には、これにより画成した圧力室Ａ及び
Ｂ内の作動油が塵回収のために流通可能な細孔（図示せ
ず）を、圧力制御に殆ど影響させない状態で設けてい
る。また、圧力室Ｂは、バネ下からのバネ下共振域の振
動を吸収する絞り70を介して最下部の圧力室Ｃに連通さ
れ、この圧力室Ｃはシリンダ外部のアキュムレータ71に
連通している。さらに、内筒61及び外筒62間には作動油
を溜める隙間Ｄが形成される。さらにまた、前記圧力室
Ｂはピストンロッド62内部に設けられた流路62Aを介し
て前記圧力制御弁14FL（〜14RR）の出力ポートに連通し
ている。

また、ピストンロッド62の内筒61及び外筒60に対するシ
ール部は、図示のように２重シール構造になっている。
つまり、内筒61の上端部とピストンロッド62との間及び
外筒60とピストンロッド62との間に跨がってロッドガイ
ド65が、外筒60の上端部とピストンロッド62との間にパ
ッキン66が夫々隣接して設けられている。

この内、ロッドガイド65は、そのピストンロッド62に接
する内面所定位置に減圧シール（高圧シール）67が取り
付けられるとともに、上端側と外，内筒間の隙間Ｄとを
連通する位置に細孔68,…,68が穿設されて成る。また、
パッキン66のピストンロッド62に接する内面にダストシ
ール（低圧シール）69が設けられている。そして、減圧
シール67はピストンロッド62のフリクション低減のため
にシールを緩くしてある。このため、圧力室Ａ内の高圧
の作動油は減圧シール67で減圧されるが、パッキン66側
に滲み出る。しかし、この滲み出た作動油はダストシー
ル69でシールされて外界へは漏れずに、図中の点線ａ′
に示す如く、ロッドガイド65内の各細孔68を通って隙間
Ｄに溜まるようになっている。

また、前記油圧シリンダ16FL〜16RRの外筒60の所定高さ
位置には、一端が外，内筒間の隙間Ｄに連通するドレン
ホース72が夫々接続されている。このドレンホース72は
隙間Ｄとともにドレン回路又はその一部を構成するもの
で、その他端は、第１図に示すように相互に合流・接続
された後、前記戻り管路44のフィルタ50の入力側に接続
され、これにより、各シリンダ16FL〜16RRの隙間Ｄと戻
り管路44とを連通させている。ここで、第２図中、74は
コイルスプリング73を支持するスプリングシート、75は
ダストブーツである。

さらに、前記ドレンホース72における各シリンダ16FL〜
16RRからの合流点と、戻り管路44との接続点との間に
は、塵などの不純物除去用の取り替え自在なドレンフィ
ルタ80が介挿され、さらに、このフィルタ80の両端側に
は、手動で開閉する遮断手段としてのコック81A,81Bが
介挿されている。前記ドレンフィルタ80が、この考案の
構成要素である第２のフィルタに相当する。

さらに、姿勢変化抑制制御部18は、本実施例では、加速
度センサ，増幅器等を搭載して構成され、加速度検出値
に基づいて油圧シリンダ16FL〜16RRに車体姿勢変化に抗
する付勢力を発生させ得るように電流信号でなる制御信
号を設定し、これを圧力制御弁14FL〜16RRの比例ソレノ
イドに供給する。

本実施例では、以上の油圧供給部10、アキュムレータ1
2,12、圧力制御弁14FL〜14RR、姿勢変化抑制制御部18、
作動油供給及び戻り管路26,44、ドレンホース72、ドレ
ンフィルタ80、及びコック81A,81Bにより油圧シリンダ1
6FL〜16RRに対する駆動制御装置を形成している。

次に、上記実施例の動作を説明する。

まず、エンジンの回転停止状態では、オイルポンプ23も
停止状態にあり、その吐出圧は零である。このとき、チ
ェック弁38の出力側圧力が所定の中立圧以下になると、
オペレートチェック弁46が直ちに閉となるから、チェッ
ク弁38及びオペレートチェック弁46以降の負荷側油圧回
路は略中立圧に封じ込められる。これによって、油圧シ
リンダ16FL〜16RRに係る車両のバネ上，バネ下間の相対
距離が所定の中立状態となっている。

この状態から、エンジンが回転駆動されると、これに付
勢されてオイルポンプ23が回転駆動され、この回転に応
じた吐出圧の作動油がオイルポンプ23から供給される。
そして、この供給圧がチェック弁38の負荷側中立圧以上
になると、チェック弁38を通過してアキュムレータ12,1
2に至り蓄圧されるとともに、圧力制御弁14FL〜14RRに
供給される。このとき、チェック弁38の負荷側圧力が中
立圧に達した時点で、オペレートチェック弁46がそれま
での閉から開となり、作動油の循環が可能になる。ま
た、リリーフ弁58によりライン圧の上限が設定される。

一方、圧力制御弁14FL〜14RRの各々では、供給されるラ
イン圧を、姿勢変化抑制制御部18からの制御信号の値に
応じて減圧制御し、この制御圧を対応する油圧シリンダ
16FL〜16RRの圧力室Ｂに個別に供給する。このため、油
圧シリンダ16FL〜16RRは車体変化を抑制する付勢力をバ
ネ上，バネ下間で発生し、これによって、その相対変位
が制御され、姿勢変化が抑制される。

このように作動する中で、油圧回路に不純物が混入する
箇所としては、油圧シリンダ16FL〜16RRのピストンロッ
ド62のダストシール69部分が最も多い（第２図，点線ａ
参照）。そこで、ピストンロッド62とダストシール69と
の間からシリンダ内に侵入した不純物は、減圧シール67
から滲み出た作動油とともにロッドガイド65の細孔68を
通って（第２図，点線ａ′参照）、外筒60及び内筒61間
の隙間Ｄに溜まる。そして、ドレンホース72を通って油
圧源のリザーバタンク22方向に移送される。このとき、
ドレンホース72内の不純物は主油圧回路の一つである作
動油戻り管路44内に入る前に、ドレンフィルタ80により
確実に濾過される。

また、このドレンフィルタ80は汚れの程度に応じて随時
交換可能であり、その交換時には両端のコック81A,81B
を閉じてから行うことにより、作動油の漏れを防止でき
る。フィルタ80の交換後はコック81A,81Bを再び開くこ
とにより、元の状態に復帰できる。

したがって、本実施例によれば、アクチュエータのロッ
ドシール部から油圧回路に侵入する不純物の大半を主油
圧回路の手前で確実に濾過できるから、主油圧回路の作
動油が汚れ難いという利点がある。このため、シール部
から侵入した不純物が油圧シリンダ16FL〜16RR,圧力制
御弁14FL〜14RR,オペレートチェック弁46,オイルクーラ
48を介してタンク22に戻る場合に比べて、油圧制御に及
ぼす影響が格段に少なくなり、侵入不純物に起因した誤
動作などの異常事態の発生が確実に減少する。

また、このように主油圧回路内に入り込む不純物が減少
するために、従来から設置されていた主油圧回路内のフ
ィルタ32,50の寿命を伸ばすことができ、場合によって
は交換不要になるという利点がある。また、ドレンフィ
ルタ80は、他のフィルタ32,50に比べて設置の自由度が
大きいため、交換の容易な箇所を選択して設置できる。
さらに、油圧シリンダ16FL〜16RRの構造が、従来のシー
ル部に空気を出入りさせる方式のものに比べて簡単であ
り、ショックアブソーバと同程度のもので済むという利
点もある。

なお、前記実施例では油圧アクチュエータとして車両摺
動能動型サスペンションの油圧シリンダの場合について
説明したが、この考案の用途はこれに限定されることな
く、また、油圧アクチュエータとしても油圧モータ等、
他のアクチュエータであってもよい。また、制御弁とし
ては圧力制御弁の他に流量制御弁であってもよい。

また、前記実施例における遮断手段としてのコック81A,
81Bは必要に応じて設ける構成としてもよいし、何れか
一方のみでもよい。さらに、この考案では、配管の都合
などに応じてドレンホース72のタンク側を作動油戻り管
路44の一部を介することなく、直接にリザーバタンク22
に接続するという構成をとってもよい。

さらに、前述したドレンホース72の油圧シリンダ16FL〜
16RRへの取り付け位置は、図示のものに限定されること
なく、隙間Ｄの下部であってもよい。

〔考案の効果〕

請求項１及び請求項２の考案においては、作動油供給回
路と作動油戻り回路とからなる主油圧回路とは別のドレ
ン回路を設けて、作動油戻り回路に設けた第１のフィル
タとは別の第２のフィルタを、このドレン回路に介在さ
せる構成としたから、特に不純物の多いドレン回路の作
動油を前記主油圧回路とは独立した位置で第２のフィル
タにより濾過することができる。したって第１のフィル
タではドレン回路の作動油を濾過しないから、第１のフ
ィルタの寿命が長くなり、場合によっては交換不要にす
ることもできる。また、第２のフィルタは主油圧回路に
よるアクチュエータの駆動制御系とは別の回路に介在し
ているから、この第２のフィルタの交換等のメンテナン
ス時にも、主油圧回路によりアクチュエータの駆動制御
を円滑に実行することができるという効果もある。

また、請求項３の考案によれば、さらに前記第２のフィ
ルタの交換に際してドレン回路を遮断することにより、
作動油を洩らさずに作業を行うことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成を示す概略系統図、
第２図は第１図の油圧シリンダの構成を示す部分断面図
である。 図中、10は油圧供給部、12はアキュムレータ、14FL〜14
RRは圧力制御弁、16FL〜16RRは油圧アクチュエータとし
ての油圧シリンダ、22はリザーバタンク、24はオイルポ
ンプ、26は作動油供給管路、44は作動油戻り管路、50は
戻り管用フィルタ（第１のフィルタ）、62はピストンロ
ッド、67はシール部の一部を成す減圧シール、69はシー
ル部の一部を成すダストシール、72はドレンホース、80
はドレンフィルタ（第２のフィルタ）、81A,81Bは遮断
手段としてのコック、Ｄは外，内筒間の隙間である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】タンク内の作動油を加圧して出力する油圧
   源を作動油供給回路を介して油圧アクチュエータに接続
   するとともに、前記アクチュエータを不純物除去用の第
   １のフィルタを備えた作動油戻り回路を介して前記タン
   クに接続してなる油圧アクチュエータの駆動回路におい
   て、 前記油圧アクチュエータのピストンロッドのシール部か
   ら滲み出た作動油を直接に又は前記作動油戻り回路の一
   部を介して前記タンクに戻すドレン回路を設け、このド
   レン回路の途中に不純物除去用の第２のフィルタを介挿
   したことを特徴とする油圧アクチュエータの駆動制御装
   置。
2. 【請求項２】前記第２のフィルタは交換可能に取り付け
   られている請求項１記載の油圧アクチュエータの駆動制
   御装置。
3. 【請求項３】前記ドレン回路における前記第２のフィル
   タの両端側又は何れか一方の側に当該ドレン回路を必要
   に応じて遮断可能な遮断手段を介挿した請求項１又は２
   記載の油圧アクチュエータの駆動制御装置。