JPH082453A - 装軌車両用能動型懸架装置 - Google Patents
装軌車両用能動型懸架装置Info
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- JPH082453A JPH082453A JP15656794A JP15656794A JPH082453A JP H082453 A JPH082453 A JP H082453A JP 15656794 A JP15656794 A JP 15656794A JP 15656794 A JP15656794 A JP 15656794A JP H082453 A JPH082453 A JP H082453A
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Abstract
る加速度が小さく、車体動揺による角速度が小さく、車
体の安定性が良好であり、走行中でも車高や車体姿勢を
変更でき、各懸架脚ごと独自に制御可能なユニット化さ
れた複数の懸架ユニットからなる装軌車両用能動型懸架
装置を提供することを目的とする。 【構成】 装軌車両用能動型懸架装置は、複数の懸架脚
に、懸架シリンダ70、アキュムレータ48、弁ブロッ
ク64をコ字形に配した全一体形の懸架ユニット15
と、油圧ポンプ5、前記弁ブロックに配設したサーボ弁
41、高・低減衰弁46・47ほかの各種制御弁、オイ
ルタンク、フィルタ類、配管などの油圧機器と、車体の
上下動を検出する加速度計23、動揺の大きさを検出す
るジャイロスコープ20などの各種検出器と、該検出器
類からの信号を処理して前記各種制御弁へ指令信号を出
力する懸架制御器18などとを有してなることを特徴と
する。
Description
動型懸架装置に関する。
の懸架装置を具備したものであっても、懸架ばねとして
アキュムレータを使用し、ショックアバソーバとして固
定型の減衰弁を設けているに過ぎず、極めて高級な従来
例としてサーボ弁を備えた車高可変式の懸架装置がある
が、これとても走行間において車高可変式とすることは
履帯外れ等の懸念があるため実施には至らなかった。
(タイヤ装着)車両と異なり、不整地を走破し得る性能
の高いことが強く求められ、事実その性能が格段に優れ
たものもある。しかしながら装軌車両の不整地走破性能
を更に向上させようとする場合、例えば不整地走行速度
が30km/hである車両を50km/hでの走行が可
能となるようにエンジン出力を増大し、動力伝達装置や
懸架装置の強度を向上させたとしても、それですぐに5
0km/hでの走行が可能になるとはいえない。なぜな
らば、車両の操縦者が20km/hの車速増に伴う路面
からの衝撃(加速度)や車体の動揺(角速度)に対応し
きれずアクセルペダルの踏込みを弛めてしまうからであ
る。従って装軌車両の不整地走破性能を向上させるため
には、高速走行域でも車体加速度及び車体動揺(角速
度)の小さい車両を提供する必要がある。
や、より高速走行域における命中精度を向上させようと
する場合、在来型の装置では性能の向上には限界があ
る。例えば波状地走行等で車体側が激しく動揺するよう
な場合、在来型の装置では、装軌車両に搭載した高度な
安定を必要とする装置がたびたび安定リミット外に逸脱
することになり、照準所要時間が長くなったり、照準不
可となって命中不可に至ることも予測される。走行時に
より精確な命中を得る観点から、走行時の動揺のより少
ない車両の実現が要望されている。
ため従来から走行中に車高を上下し得る懸架装置の実現
が期待されていた。また、現在でも多くの電子機器が搭
載されているが、将来車両では更に増加することが予測
され、これら電子機器の耐環境スペックがその要求値
(耐振・耐衝撃性能)と相まってアイテムコストを高価
なものとしている。
地での高速走行時にも路面からの衝撃による車体加速度
が小さく、車体動揺による角速度も小さく、車体の安定
性が良く、走行中でも車高や車体の姿勢の変更が可能
で、各懸架脚ごと独自に制御し得るようにユニット化さ
れた複数の懸架ユニットからなる装軌車両用能動型懸架
装置を提供するにある。
め、本発明の能動型懸架装置においては、下記のような
技術的手段を採用している。 車体への衝撃や動揺を検出する手段として、車体1
側にはジャイロスコープ20(ピッチングやローリング
の角速度検出用)及び加速度計23(バウンシングの加
速度検出用)を装着し、下部転輪16側には各懸架アー
ム59の揺動中心にシンクロレゾルバ29を装着して車
体1と路面との相対変位を検出し、懸架シリンダ70の
圧力センサ70aも揺れ量(揺れ速度)を検知する手段
として併用し、前記各種検出器からの出力信号を信号増
幅器19を介して懸架制御器18に取込む。
込んだ信号を演算し、懸架ユニット15の弁ブロック部
64に配設されたサーボ弁41、低減衰弁47、高減衰
弁46等を制御する信号を出力する。この際、走行時の
車体の動揺が設定値(しきい値)以下の場合は低減衰弁
47のみを作動させる。設定値を超えた場合はシャット
オフ弁42を開放し、サーボ弁41を作動させ、各脚独
自に懸架シリンダ70内の油量を車体の動揺を抑制する
ように増減させ、且つ該懸架シリンダ内の油圧油58は
高減衰弁46を介して懸架アキュムレータ48に流動す
るようにし、弁通過時の油の粘性抵抗を増大させること
により車体1の動揺を抑制する。
ダル8、ブレーキペダル10にもポテンショメータ(角
度検出用)等の検出器を装着し、旋回時におけるロー
ル、加速時におけるスクワット、制動時におけるノーズ
ダイブ等に対しても、車体の動揺が設定値を超えた場合
と同じように懸架シリンダ70内の油量を増減させ、且
つ該油圧油58が高減衰弁46を介して懸架アキュムレ
ータ48に流動するように制御する。
操作し、懸架制御器18を介してサーボ弁41を制御
し、懸架シリンダ70内の油量を増減させ、車高の上
下、車体の前後・左右への傾斜等を可能とする。前記車
高、車体姿勢の変更に際し、履帯17の張力が変化し、
走行中に履帯が外れることのないよう誘導輪シリンダ1
2にストロークセンサ28を装着し、誘導輪シリンダ制
御弁50を各下部転輪16の変位量に相当するシンクロ
レゾルバ29の出力信号と連動させ履帯17の張度調整
を行う。
について説明する。本発明による能動型懸架装置を装備
した装軌車両が不整地を走行すると各下部転輪16は路
面の凹凸に沿うようにして上下動することになる。該下
部転輪16の上下動は図3に見られるように懸架アーム
59、リンク66、ピストンロッド72を介して懸架シ
リンダ70内を摺動するピストン71の往復運動とな
る。懸架シリンダ70内の油圧油58は弁ブロック64
に配設された各制御弁を介して懸架アキュムレータ48
に圧送され、フリーピストン48bによってガス室48
c内の窒素ガスを圧縮し、気体(懸架)ばねとなって路
面からの衝撃を緩和するように作用する。
油圧回路が構成されている。平坦路走行のような車体の
動揺が小さい走行状態のときは、懸架シリンダ70内の
油58はロジック弁60、ソレノイド弁61、逆止弁6
2を介し、低減衰弁47を経由して懸架アキュムレータ
48に圧送される。不整地走行のような車体の動揺が大
きい走行状態で、動揺の程度が懸架制御器18に組込ん
である設定値(しきい値)を超えると、該懸架制御器か
らの指令信号でソレノイド弁61が閉じられ、懸架シリ
ンダ70内の油圧油58は高減衰弁46を経由して懸架
アキュムレータ48に圧送される。高減衰弁46で油が
強い粘性抵抗を受けることにより車体の動揺が抑制され
る。
きさが設定値(しきい値)を超えると、各下部転輪16
と路面との相対変位が標準位置に対して(+)か(−)
かを比較回路で判定し各サーボ弁41に指令信号を出力
する。前記相対変位が(−)と判定された下部転輪16
の懸架シリンダ70に連通するサーボ弁41は、前記
(−)判定の懸架シリンダ内に油を供給するように制御
され、(+)と判定された下部転輪16の懸架シリンダ
70に連通するサーボ弁41は、前記(+)判定の懸架
シリンダ内から油を抜き出すように制御される。
ように可変容量型油ポンプ32の吐出側にアンロードリ
リーフ弁35を配設して圧力センサ32aによる検出圧
が一定となるように制御される。また、前記サーボ弁4
1で油の漏れがあると車高が下がるおそれがあるので、
該サーボ弁に接してシャットオフ弁42を配設し油のリ
ークを防止する。該シャットオフ弁は車両が凹凸路面に
進入した時点で開放状態となり、該路面通過後に閉止さ
れるように制御される。
装軌車両が不整地を走行する場合には、車体と路面の相
対変位を各下部転輪16に連なる懸架アーム59の揺動
中心となるアームシャフト59aに装着したシンクロレ
ゾルバ29で検出し、懸架シリンダ70内の油圧油58
の圧力を圧力センサ70aで検出し、車体のピッチング
やローリングによる角速度をジャイロスコープ20で、
バウンシングによる加速度を加速度計23で検出し、検
出された各信号を信号増幅器19を介して懸架制御器1
8に取込む。該懸架制御器では入力した各信号を演算
し、前記弁ブロック64に配設した各制御弁に指令信号
を出力して、車体動揺を路面または懸架制御器18に入
力したプログラム上での標準位置に対して静定させる。
車体動揺検出センサからの出力信号を懸架制御器18に
取込み、該懸架制御器から各種制御弁に指令信号を出力
して車体動揺を自動的に小さくしている。これと同様な
作用をジョイステック7を操縦者が操作することで実現
することができる。即ち、ジョイステック7から各種の
車体動揺検出センサの出力信号と同様な信号を各種制御
弁に送信することにより、車高の上下及び車体の前後、
左右への傾斜が可能となる。この場合、車体姿勢の変化
で履帯17の張力が変化し、走行中に履帯17が外れる
ことのないよう誘導輪シリンダ12にストロークセンサ
28を装着し、各下部転輪16の変位量(シンクロレゾ
ルバ出力信号)とあらかじめ相関をとり、車体の低姿勢
時には履帯17を張るように誘導輪シリンダ12を伸ば
し、高姿勢時には縮むように、あらかじめその量をプロ
グラムに入力しておくものとする。従って、履帯張力が
車体の姿勢に対応して自動的に調整されることから、走
行間での車体姿勢制御が可能となる。
共通して係る実施例の図を示す。図1は能動型懸架装置
を具備した装軌車両の側面図で、車両全体の構成、主要
構成装置、各種検出器等のレイアウトを示している。図
2は図1におけるII−II矢視断面図で、トレーリングア
ーム型の懸架アーム及び下部転輪の構成を示している。
図3は図2におけるIII −III 矢視断面図で、懸架シリ
ンダ、弁ブロック、懸架アキュムレータをコの字形に配
列した懸架ユニットの構成を示している。図4は油気圧
式の能動型懸架装置の油圧回路の全回路図である。図5
は図4の油圧回路全体図のうち単脚分の油圧回路詳細図
である。図6は第3発明に係る誘導輪シリンダの構成図
である。
発明までを適用した実施例の図を示した。次にこれらの
図の中で使用されている符号とその名称について番号順
に説明し、実施例の構成について述べる。図1におい
て、1は車体(通常モノコック式にてなる)、2はエン
ジン、3は変速操向機、4は動力取出し装置(略称PT
O)、5は可変容量型油圧ポンプ、6はステヤリングハ
ンドル、7はジョイステック(操縦者が該ステックを操
作することによって車両の姿勢を変えることができ
る)、8はアクセルペダル、9はロードセンサ(ポテン
ショメータによりアクセルペダル8の踏込み量を検出
し、車両を発進させたときのスクワット信号を出力す
る)、10はブレーキペダルである。
帯17の張力を制御する)、13は起動輪(履帯17を
駆動する)、14は上部転輪(履帯17の重量を支持
し、その動きを規制する)、15は懸架ユニット、16
は下部転輪、17は履帯、18は懸架制御器(信号増幅
器で処理した各種検出器からの出力信号を取込み所要の
信号処理をして、懸架ユニット15のサーボ弁41、高
減衰弁46、低減衰弁47や誘導輪シリンダ12等に制
御信号を出力する)、19は信号増幅器(各種検出器か
らの出力信号を増幅する)、20はジャイロスコーブ
(車体のピッチングによる角速度、ローリングによる角
速度を検出する)である。
しく大きい場合は懸架装置の制御に要する動力が増大す
るので、車体動揺の大きさに応じ懸架制御器18からの
信号を入力し、ガバナアクチュエータソレノイド25に
指令信号を出力して、エンジンの燃料噴射装置のガバナ
を制御してエンジン出力を上昇させる)、22,22
a,b(図4)は配線、23は加速度計(車体のバウン
シングの加速度を検出する)、24は油圧ポンプソレノ
イド(油圧ポンプ5の斜板の傾斜角を制御して油の吐出
量を可変とする)、25はガバナアクチュエータソレノ
イド(電子ガバナ制御器21からの指令信号を入力し、
燃料噴射装置のガバナに連結される燃料制御ラックを制
御する)、26は旋回ハンドル角検出器である。
ンショメータによりブレーキをかけたときの車両のノー
ズダイブ量を検出する)、28はストロークセンサ(磁
気センサ28a(図6)と磁気反応素子87a(図6)
によりパルス信号を生成し、パルス数でロッド87(図
6)の張出し量を制御する)、29はシンクロレゾルバ
(下部転輪16の位置を検出する)、29a(図2)は
シンクロレゾルバのハーネス、29b(図2)はハーネ
ス29aのリセプタクル、30は車速センサ(車速が異
なるとブレーキペダルの踏込み量が同じでもブレーキの
効果が違うので、起動輪の回転速度を検出し、信号増幅
器19を介して懸架制御器18に入力する)である。
分の詳細を示す図4で、31はオイルストレーナ、32
は可変容量型油ポンプ(油の吐出量は油圧ポンプソレノ
イド24(図1)で該油ポンプ(図1では符号5)の斜
板の傾斜角を制御することで、またはアンロードリリー
フ弁35を制御することで変えることができる)、32
aは圧力センサ(油圧回路の圧力を設定する)、33は
主アクキュムレータ(油圧の脈動を抑制する)、34a
〜fはオイルフィルタ、35はアンロードリリーフ弁、
36a,bは逆止弁、37a,bは補助アキュムレー
タ、38a〜dは仕切弁(保守・整備用)、39a〜c
は油圧配管(主圧側)、40a〜cは油圧配管(リター
ン側)、41はサーボ弁、42はシャットオフ弁(サー
ボ弁41からのオイルリークを防止)、43はオーバロ
ードリリーフ弁(過負荷時に作動し、油を主圧側管路か
らリターン側管路に逃がす)、44はオリフィス、45
は逆止弁である。
ト部の断面図に次の構成が示されている。46は高減衰
弁、47は低減衰弁、48は懸架アキュムレータ(油圧
油を加圧状態でたくわえておく装置)、48aはアキュ
ムレータ48のシリンダ、48bはフリーピストン、4
8cはガス室、48dは油室、49はソレノイド弁(パ
イロット逆止弁54を制御する)、50は誘導輪シリン
ダ制御弁(誘導輪11の張出し量を制御する)、51は
減圧弁(履帯17の張過ぎは履帯の寿命や走行時の燃料
消費量に影響があるので、履帯17の張力を規制す
る)、52は逆止弁、53a,bはオリフィス(油圧油
の急激な流動を抑制する)、54はパイロット逆止弁、
55はオーバロードリリーフ弁、56は減圧弁(油圧油
の主圧が高いので2段減圧とする)、57はオイルタン
クである。
(図2)は懸架アーム(下部転輪16を取付ける)、5
9aは懸架アームシャフト、59bはホイールシャフ
ト、59cはアームシャフトナット、59dはホイール
シャフトナット、60(図5)はロジック弁、61(図
5)はソレノイド弁、62(図5)は逆止弁、63(図
5)はリリーフ弁、図3での64は弁ブロック、65は
懸架ケース、65aは懸架ケースストッパ(下部転輪1
6の下方限界ストロークを規制する)、65bは懸架ケ
ースねじ部(懸架シリンダ70をケースにねじ結合)、
66はリンク、66aはスプライン(懸架アームシャフ
ト59aとリンク66をスプライン結合)、67はシン
クロレゾルバケース、68はシャフト、69はニードル
軸受、70は懸架シリンダ、70aは圧力センサ、71
はピストン、72はピストンロッド、73は弁ブロック
固定具、74はストッパ(下部転輪16の上方限界スト
ロークを規制する)、図2の75はハブ、76はフロー
ティングシール、77はテーパローラ軸受、78a,b
は軸受、79はオイルシール、80はオイルシールリテ
ーナ、81はスクリューキャップ、82はベローズ、8
3はエンドカバー、84は懸架ユニット固定ボルトであ
る。
導輪シリンダ12を構成している。85はシリンダ、8
5aはシリンダヘッド(車体1側に取付ける)、86は
ピストン、86aはピストンシール、87はピストンの
ロッド、87aは磁気反応素子、87bはロッドエンド
(誘導輪11側に取付ける)、88はシリンダキャッ
プ、89a,bは球面軸受である。図4で90は油圧油
用のオイルクーラ、91はオイルクーラ90のバイパス
弁である。
式懸架装置をユニット化し、それぞれの単位懸架脚ごと
に独自に制御可能であることを特徴としているが、ユニ
ット化することによる利点について説明する。車両の懸
架装置として適用した場合、懸架装置が破損したとき、
破損部に連通する配管の仕切弁を閉じ、破損部ユニット
のみを交換することで、短時間に容易に復旧し得る利点
がある。これは、破損時のみでなく、オイルシールに異
物が入ったり、傷がついたり、摩耗寿命に達したときの
オイル漏れ等に際しても、オイル漏れ発生ユニットの関
連仕切弁を閉じることで、整備作業を簡便に実施し得る
ほか、応急の走行も可能であるなどの副次的効果もあ
る。
成要素の配列をコの字型とし、該部位に制御弁類を配設
することの利点について述べる。装軌車両が不整地を走
行して下部転輪16が路面からの衝撃によって激しく上
下動すると、懸架シリンダ70内の油圧油は懸架アキュ
ムレータ48に送油されるまでの間で極めて高圧とな
る。従ってこの系の信頼性を高水準に保つためには、前
記した油圧系統を可能な限り短かく設計する必要があ
る。なお、本発明の懸架装置を適用する車両には厳しい
軽量化と低姿勢化が求められるが、コの字型に懸架シリ
ンダ70、弁ブロック64、懸架アキュムレータ48を
配列し、該弁ブロック64に各種制御弁を配設すること
により、懸架ユニット高が低くなり、軽量化が図れ、油
圧回路を最短に設計することができる。
な効果が得られる。装軌車両が不整地を高速で走行する
場合にも、バウンシングによる車体加速度が小さく、ピ
ッチングによる角速度及びローリングによる角速度が小
さく、車体の動揺が少なく安定性がよい。走行中でも車
体の高さ、前後及び左右への傾斜を変えることができ
る。複数の支持脚がそれぞれユニット化されているの
で、修理作業や定期的整備作業を能率的に実施できる。
また懸架ユニット自体の小型化・軽量化を実現すること
ができる。従って、本発明による能動型懸架装置を車両
に適用した場合には、不整地の走行時の命中精度の向
上、乗員の乗心地の改善、搭載電子機器の耐振性環境改
善等に優れた効果を実現し得る。
実施例の側面図。車両全体の構成、主要構成装置、各種
検出器等のレイアウトを示している。
アーム型の懸架アーム及び下部転輪の部分詳細を示して
いる。
ット内での主要構成要素のコの字型配列を示している。
路全体の回路図。
である。
図。
…ジョイストック、12…誘導輪シリンダ、15…懸架
ユニット、16…下部転輪、17…履帯、18…懸架制
御器、19…信号増幅器、20…ジャイロスコープ、2
3…加速度計、28…ストロークセンサ、28a…磁気
センサ、29…シンクロレゾルバ、41…サーボ弁、4
2…シャットオフ弁、43…オーバロードリリーフ弁、
46…高減衰弁、47…低減衰弁、48…懸架アキュム
レータ、58…油圧油、59…懸架アーム、64…弁ブ
ロック、70…懸架シリンダ、70a…圧力センサ、8
7…ロッド、87a…磁気反応素子。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数脚(下部転輪)からなる油気圧式懸
架装置を具備した装軌車両において、各脚に懸架シリン
ダ(70)、懸架アキュムレータ(48)、各種制御弁
を配設した弁ブロック(64)をコの字型に配した全一
体形の懸架ユニット(15)を有してなり、油ポンプ
(5)から各懸架ユニット(15)に供給される油圧油
の油量・油圧はそれぞれの懸架ユニット(15)ごと独
自に制御可能であることを特徴とする装軌車両用能動型
懸架装置。 - 【請求項2】 弁ブロック(64)にサーボ弁(4
1)、シャットオフ弁(42)、オーバロードリリーフ
弁(43)、高減衰弁(46)、低減衰弁(47)を配
設し、懸架制御器(18)からの信号により、各制御弁
を自動/手動で作動させ車高や車体姿勢を制御し得るこ
とを特徴とする請求項1記載の装軌車両用能動型懸架装
置。 - 【請求項3】 複数脚(下部転輪)からなる油気圧式懸
架装置を具備した装軌車両において、履帯(17)のテ
ンショナである誘導輪シリンダ(12)のロッド(8
7)に、磁気センサ(28a)と磁気反応素子(87
a)を配設したストロークセンサ(28)を装着し、シ
ンクロレゾルバ(29)からの車高変位量信号/ジョイ
ステック(7)を操作することによる車高制御信号に対
応して、前記誘導輪シリンダのロッド(87)の張出し
量を調整し履帯張力を制御し得ることを特徴とする装軌
車両用能動型懸架装置。 - 【請求項4】 複数脚(下部転輪)からなる油気圧式懸
架装置を具備した装軌車両において、各脚はトレーリン
グアーム型に形成され、懸架アーム(59)の揺動中心
に下部転輪(16)の位置を検知すべくシンクロレゾル
バ(29)等の角度検出器を配設し、懸架シリンダ(7
0)にはシリンダ内の油圧油(58)の圧力を検出する
圧力センサ(70a)を設け、車体(1)の中央部に車
体のピッチングによる角速度及びローリングによる角速
度を検出するジャイロスコープ(20)と、車体のバウ
ンシングによる加速度を検出する加速度計(23)を配
設し、前記各検出器からの出力信号を信号増幅器(1
9)を介して懸架制御器(18)に取込み車体動揺量を
検知することを特徴とする装軌車両用能動型懸架装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15656794A JP3337322B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 装軌車両用能動型懸架装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15656794A JP3337322B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 装軌車両用能動型懸架装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH082453A true JPH082453A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3337322B2 JP3337322B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=15630609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15656794A Expired - Lifetime JP3337322B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 装軌車両用能動型懸架装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3337322B2 (ja) |
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