JPS5911768Y2 - ハイドロニユ−マチツクサスペンシヨン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はハイドロニューヤチツクサスペンション装置の
改良に関するものである。

従来、車輪と車体との間に介装されたピストン体と同じ
ピストン体が嵌合されるシリンダ、同ピストン体とシリ
ンダとにより形或される油室、および上記油室の油圧が
伝達されるガス室を有し、荷重が増大したときに上記油
室と圧油供給源とを連通せしめ荷重が減少したときに上
記油室とリザーバとを連通せしめて車体を一定の高さに
保持するように構威されたハイドロニューマチツクサス
ペンションユニットを車両の左右に夫々具備したハイド
ロニューマチツクサスペンション装置が知られている。

ところが、この種のサスペンション装置を備えた車両が
不整地に進入して、駆動後輪の一方が凹所に落ち、この
後輪の支持荷重が減少すると、上記落ちた後輪のハイド
ロニューマチツクサスペンションユニットが伸長する。

そこで、サスペンションユニットの長さを一定に保つた
めに、油室の油をリザーバへ戻して、油量を減少させて
いる。

ところが、サスペンションユニットが収縮されると、車
体が残りの３輪により支持され、さらに上記後輪の支持
荷重が減少する。

そして、この状態で、車両を発進させようとすると、上
記一方の後輪の接地荷重が小さく、また他方の後輪の支
持荷重が車重を３輪で支持するため極めて大きく、デフ
ァレンシャルギャの機能により、上記一方の後輪だけが
空転し、上記他方の後輪が回転せず車両が発進できない
という不具合があった。

また、車両が大きな曲率の長い曲線路を走行すると、遠
心力により曲線の半径方向外方側の車輪の支持荷重が増
加し、内側の車輪の支持荷重が減少する。

そして、これに対応するためハイドロニューマチツクサ
スペンションは上記外側車輪のサスペンションユニット
の内圧が増大し、内側車輪のサスペンションユニットの
内圧が減少する。

ここで、車両が上記曲線とは逆方向に湾曲している走行
路に進入すると、内側車輪への荷重が急激に増大し、ま
た外側車輪への荷重が急激に減少するので、内側車輪の
サスペンションユニットは急激に圧縮され、外側車輪の
サスペンションユニットは急激に伸張して、最悪の場合
車両が転倒するという危険もあった。

そこで、実公昭５３−１７０５３号には上記不具合を解
消すべく、左右のサスペンションアームに連結したトー
ションバーまたはアンチロールバーに取付けられた検出
用の左右アームにより両サスペンションアームの相対変
位を機械的に検出して作動するコントロールバルブを設
け、該変位量が所定値以上になったときに、上記コント
ロールバルブが各サスペンシ．ヨンユニットとのオイル
の給排機能を停止するように構威された考案が開示され
ているが、コントロールバルプを構或するスプール及び
バルブボデーを、両者間の中立位置を保ったまま、上記
検出用の左右アーム間に装着する作業が極めて難しくな
るという不具合がある。

また、特公昭４７−１２５７５号には、右側前輪ストラ
ットと右側後輪ストラットとの関連制御に関し、例えば
右側後輪が路面穴に落ちて同右側後輪のストラット内の
液圧が低下すると、同右側後輪ストラット内の液圧と右
側前輪ストラット内の液圧との差圧により感応弁が作動
し、更にオーバライド弁が作動して、右側後輪ストラッ
ト内の液室とリザーバとの連通が遮断されると共に同右
側後輪ストラット内に高液圧が導入され、右側後輪スト
ラットが伸長してその接地圧が増大されて、右側後輪の
空転を防止するように構或されたものが開示されている
。

しかしながらこの装置を左右輪用に適用した場合、例え
ば長い高速旋回路において車体に作用する遠心力によっ
て内側輪に作用する荷重が外側輪に作用する荷重よりも
大巾に低下したときに、上述した構或のように内側輸が
伸長されて車体のロール角が増大して転覆の危険性が増
してしまう不具合が生じる。

本考案は上記に鑑み創案されたものであって、車輪と車
体との間に介装されたピストン体と同ピストン体が嵌合
されるシリンダ、同ピストン体とシリンダとにより形或
される油室、および上記油室の油圧が伝達されるガス室
を有し、荷重が増大したときに上記油室と圧油供給源と
を連通せしめ荷重が減少したときに上記油室とリサーバ
とを連通せしめて車体を一定の高さに保持するように構
威されたハイドロニューマチツクサスペンションユニッ
トを車両の左右に夫々具備したものにおいて、上記左右
の油室の一方の油圧を一面に他方の油圧を他面に受ける
ピストンに機械的に連動され上記左右の油室間の差圧が
一定以上になると上記ピストンの変位に伴なって油圧の
低い方の油室と上記リザーバとの連通の遮断のみを行う
弁機構を有することを特徴とするハイドロニューマチツ
クサスペンション装置を要旨とする。

そして、例えば車両の一方の駆動輪が凹所に落ち、同駆
動輪の支持荷重が減少するとガス室が膨張してピストン
体が伸長し車両を押し上げ、つぎに油室内の油をリザー
バへ排出してサスペンションユニットの長さを一定に保
つようにするが、他方の車輪のサスペンションユニット
内の油圧と上記一方の駆動輪の油室の圧力との差が一定
以上になると、上記油室からリザーバへの油の排出を停
止する。

これにより、上記一方の駆動輪の油室の圧力が一定値以
上に小さくならず、しかもこの油圧により駆動輪は車体
を支持するので、車両を発進させようとするときに、こ
の駆動輪が空転することなく、十分路面に駆動力を伝え
ることができる。

また、大きな曲率の長い曲線路を走行すると、内輪と外
輪のサスペンションユニットは遠心力により大きく傾斜
した車体を水平に保つため、上記両サスペンションユニ
ットに差圧を発生させるが、この差圧が一定以下に保た
れるので、上記曲線路から逆方向に湾曲した走行路に進
入しても、従来のように転倒の慣れがなく、安全である
。

以下、本考案の一実施例について具体的に説明する。

第１図〜第３図において、車高を一定に保持する機構を
組み込んだ自動車のハイドロニューマチック式ストラッ
ト型サスペンションは左右の車輪７，７′を装着したサ
スペンションユニット１，１′トアキュムレータ６と油
圧制御装置８とからなっている。

左側のサスペンションユニット１は第２図に示すように
シリンダ２とピストン体３とからなり、シリンダ２は下
端に車輪を回転自在に装着するスピンドルを備えたナッ
クル７１を固着している。

ピストン体３はロツド３１，スリーブ３２、連結部材３
３、ピストン３４からなり、円筒体で形威されたロツド
３１は上端外周をベアリング１０を介して内筒１１に回
転自在に装着されている。

なお、内筒１１はゴムよりなるインシュレータ１２を介
して、ホイールハウス１３に固着された外筒１４に装着
されている。

そして、ロツド３１はシリンダ２内に挿入され、下端は
スリーブ３２を螺今により固着している。

連結部材３３はスリーブ３２の下端にねじ込まれ、下方
に延びた突起にピストン３４を固着している。

このピストン３４には２つの一方向弁３４１，３４２が
設けられ、第１の一方向弁３４１はピストン３４の下方
の第１油室２１から第２油室２２への油の流れを制御し
、第２の一方向弁３４２は第２油室２２から第１油室２
１への油の流れを制御するものである。

なお、第２油室２２はピストン３４の上面とシリンダ２
の内壁とスリーブ３２の外周とロツド３１の外周とによ
り囲まれ形威されている。

ピストン３４がシリンダ２の内壁に摺動自在に当接する
こと、およびロツド３１がシリンダ２の上端にはめ込ま
れたキャップ２０の内周に設けられたプッシュ２３に摺
動自在に当接することにより、ピストン体３はシリンダ
２と同一軸心を有するようにシリンダ２に上下動自在に
保持されている。

スリーブ３２の下部には、同スリーブ３２と連結部材３
３とにより囲まれた空間が形或され、同空間はスプール
弁３５の先端に形或された円盤３５１により第３油室３
５２と第４油室３５３とに分割されている。

なお、円盤３５１にはオリフイス３５４が形或されてい
る。

スプール弁３５は第３油室３５２よりスリーブ３２内に
摺動自在に延び、中央には第４油室３５３に下端を開口
し、上端をスリーブ３２内に開口した第１油路３５５を
有している。

また、同スプール弁３５の中央部外周には縮径部３５６
が設けられ、同縮径部３５６とスリーブ３２との間に空
間が形成されている。

スプール弁３５の先端の円盤３５１より下方へ延びた２
本のガイド３５７はスリーブ３２の内壁上を摺動し、ロ
ツド３１の半径方向に延びるピン３６を支持している。

ピン３６はスリーブ３２に形威された上下方向に延びる
長孔３７， ３７を慣通して、スノーブ３２の外周に当
接し上下方向に摺動自在なリング３８に挿入されている
。

このリング３８はキャップ２０に上端を係止されたコイ
ル状の第１スプリング３９と、連結部材３３に下端を係
止されたコイル状の第２スプリング４０とに扶持され、
両スプリング３９． ４０の付勢力が釣り合う位置に保
持されている。

また、スリーブ３２には第４油室３５３と第２油室２２
とを連通ずる第２油路３２１が形威されている。

さらに、スリーブ３２には油供給通路３２２、油戻通路
３２３、第３油路３２４が形威され、第３油路３２４は
一端を第３油室３５２に開口し、他端を第１図に示すよ
うにスプール弁３５が中立停止状態にあるとき縮径部３
５６に対向して開口している。

油供給通路３２２は一端をスプール弁３５の上部外周に
対向するよう開口し、他端を後述する油供給管路４１の
一端に接続され、油戻通路３２３は一端をスプール弁３
５の下部外周に対向するよう開口し、他端を後述する油
戻管路４２の一端に接続されている。

ロツド３１と同一軸心を有する内管４３は上端を閉塞部
材４４に回転自在に挿入され、下端をスリーブ３２に挿
入固定されている。

なお、閉塞部材４４はロツド３１の上端に回転自在でか
つ液密に挿入されている。

内管４３の外周に同内管４３と同心的に配設された外管
４５は上端を閉塞部材剃に回転自在に挿入され、下端を
スリーブ３２に挿入固定されている。

そして、内管４３により形威された油供給管路４１は下
端を油供給通路３２２に接続され、上端を閉塞部材躬に
形威された圧油通路４４１に連通されている。

また、内管４３の外壁と外管４５とにより囲まれた油戻
管路４２は下端を油戻通路３２３に接続され、上端を閉
塞部材躬に形或された戻り油通路４４２に接続されてい
る。

ロツド３１，外管４５、スリーブ３２、閉塞部材剃に囲
まれて形威される第５油室４６はロツド３１に形威され
た通孔３１１により第２油室２２に連通されている。

なお、４７はスリーブ３２に設けられたゴム製のリバウ
ンドストツパである。

アキュムレータ６はアツパケーシング６１，ロアケーシ
ング６２、インナケーシング６３、および可撓膜６４か
らなり、インナケーシング６３はロツド３１の上部に液
密的に固着され、ロアケーシング６２はインナケーシン
グ６３より下方のロツド３１に液密的に固着されている
。

アツパケーシング６１はロアケーシング６２とインナケ
ーシング６３とに螺合されている。

可撓膜６４は円環状を呈しかつ上端をアツパケーシング
６１とインナケーシング６３に挾持され、下端をアツパ
ケーシング６１とロアケーシング６２とにより扶持され
、アツパケーシング６１とロアケーシング６２とインナ
ケーシング６３とロツド３１とにより形威された空間を
ガス室６５と第６油室６６とに仕切っている。

なお、第６油室６６はロツド３１に形或された油穴３１
２により第５油室４６に連通している。

また、ガス室６５には封入口６５１より窒素ガスが封入
されている。

ロアケーシング６２に形威された連通孔６２１は一端を
第６油室６６に開口し、他端をロアケーシング６２の外
側面に開口している。

４８はロアケーシング６２の下面部近傍のロツド３１の
段部に固着された固定部材で、ゴム製のバンプストツパ
４９を焼付により固定している。

５０は上端を固定部材４８に下端をシリンダ２に夫々支
持されたダスト力バーで、キャップ２０とロツド３１と
の間にごみ等が侵入するのを防止するものである。

ベアリング１０、アキュムレータ６、固定部材４８はロ
ツド３１に形成された上記段部と同ロツドの上端部に螺
合されたロックナット１５とにより軸方向に移動しない
ようにロツド３１に係止されている。

なお、右側のサスペンションユニット１′モ左側のサス
ペンションユニット１と同様に構威されている。

油圧制御装置８は自動車のエンジン９により駆動される
オイルポンプ８１と蓄圧制御弁８２、蓄圧タンク８３、
リザーバ８４、流量制御バルブ８５， ８６からなり、
リザーバ８４はオイルポンプ８１を介して蓄圧制御弁８
２に接続され、同蓄圧制御弁８２は蓄圧タンク８３を介
しては各サスペンションユニツＨ，１’の閉塞部材４４
の圧油通路４４１に可撓性を有するパイプで接続されて
いる。

油圧制御装置のオイルポンプ８１はエンジン９の駆動に
よりオイルを蓄圧制御弁８２に圧送し、同蓄圧制御弁８
２は蓄圧タンク８３の圧力が所定値以下のときは所定値
になるまで油を蓄圧タンク８３に送り、所定値以上にな
るとリザーバ８４に戻す。

同各サスペンションユニツＨ，１’の閉塞部材４４の戻
り油通路４４２は夫々流量制御バルブ８５， ８６を介
してリザーバ８４に連通されている。

流量制御バルブ８５は第３図に示すように２つのシリン
ダ部８５２， ８５３を有するケーシング８５１と同ケ
ーシング８５１内を左右方向に移動する弁体８５４を備
えている。

弁体８５４の右端にはシリンダ部８５２内を摺動するピ
ストン８５５が設けられ、同ピストン８５５がシリンダ
部８５２を第１室８５２′と第２室８５２”とに仕切っ
ている。

第１室８５２′は第１ポート８５６を介して左サスペン
ションユニット１の連通孔６２１に接続され、第２室８
５２”は第２ポート８５７を介して右サスペンションユ
ニット１′の連通孔６２１に接続されている。

シリンダ部８５３内は第３ポート８５９を介して左サス
ペンションユニット１の戻り油通路４４２に、また第４
ポート８６０を介してリザーバ８４に接続されている。

弁体８５４の左端に螺合固定されたボール８５８は、シ
リンダ部８５３内を弁体８５４と共に第３図左右方向へ
移動し、第４ポー｝ ８６０のシリンダ部８５３への開
口８５３′を開閉する。

なお、８６１は弁体８５４のリターンスプリングである
。

流量制御バルブ８６は流量制御バルブ８５と同様に構或
され、第１ポート８５６は右サスペンションユニット１
′の連通孔６２１に接続され、第２ポート８５７は左サ
スペンションユニット１の連通孔６２１に接続され、第
３ポート８５９は右サスペンションユニット１′の戻り
油通路４４２に連通され、第４ポー｝ ８６０はリザー
バ８４に配管されている。

上記構或に基づいて以下作用を説明する。

標準状態（標準荷重）においては、第２図に示すように
第１スプリング３９と第２スプリング４０との付勢力が
釣り合うことによりピン３６は長孔３７の上下方向中央
に位置し、スプール弁３５は油供給通路３２２、油戻通
路３２３を閉戊し、第３油室３５２への油の流出入はな
い。

したがってロツド３１は上下動しない。

ここで、車両が走行して路面の凹凸により車輪７，７′
が上方へ突き上げられると、第１油室２１の圧力が上昇
し、同油圧が油室２１から一方向弁３４１を通って第２
油室２２へ、さらに同第２油室２２から第５油室４６を
通り第６油室６６へ伝わり、可撓膜６４を介してガス室
６５のガスを圧縮し、このガス室６５の膨張、収縮によ
りサスペンションのばね作用を行なう。

今、車両の荷重が増大すると、両サスペンションユニッ
ト１，１′のロツド３１が降下し、第１油室２１の油圧
が上昇し、同第１油室２１内の油が第２油室２２、第５
油室４６を通って第６油室６６へ流入した油により可撓
膜６４が押圧され、ガス室６５は収縮して内圧を高めて
上記荷重を支える。

そして、リング３８はスプリング３９と４０の付勢力が
バランスした位置に常に停止するので、ロツド３１の降
下によりスプール弁３５がスリーブ３２に対して相対的
に上方へ移動され、スプール弁３５の縮径部３５６がス
リーブ３２の油供給通路３２２と第３油路３２４とを連
通させ、蓄圧タンク８３に一定圧で貯えられた油が圧油
通路４４１，油供給管路４１．油供給通路３２２、第３
油通路３２４を通って第３油室３５２に流入する。

さらに、同第３油室３５２からオリフイス３５４を通っ
て第４油室３５３へ流入し、つづいて、同第４油室３５
３から第２油路３２１を介して第２油室２２へ流れ、ま
たさらに同第２油室２２から一方向弁３４２を通って第
１油室２１へ達し、同第１油室２１の体積が増大し、ピ
ストン３４が上方へ押され、車体が押し上げられる。

車体の上昇によってリング３８はスリーブ３２に対して
相対的に下降し、車高が標準状態に達するとスプール弁
３５も元の状態に戻って油供給通路３２２を閉じ、車高
が標準状態に保持される。

なお、このとき第６油室６６の油圧が増大し、これが連
通孔６２１を介して、流量制御バルブ８５． ８６の第
１ポート８５６および第２ポート８５７に夫々伝わるが
、両ポートの圧力が等しいので、弁体８５４は移動せず
、第３図に示すように第３ポート８５９と第４ポー｝
８６０とが連通ずる初期状態に位置しつづける。

また、車両の荷重が減少すると、両サスペンションユニ
ット１，１′の第１〜第６油室２１， ２２， ３５２
，３５３， ４６， ６６の油圧が減少し、したがって
ガス室６５が膨張して第６油室６６の体積を減少させ、
第６油室６６の油が第５油室４６、第２油室２２を通っ
て第１油室２１へ流れ、同第１油室２１の体積を増加さ
せる。

よって、ピストン３４と共にロツト３１が上昇して車高
を大きくする。

そして、ロツド３１の上昇によりスプ＋ル弁３５がスリ
ーブ３２に対して相対的にＨ−ｙ；ｇ動され、スプール
弁３５の縮径部３５６が油 ．３２３と第３油路３２
４とを連通させ、これにより等１油室２１の油は第２油
室２２、第４油室３５３、第３油室３５２、第３油路３
２４、油戻通路３２３、油戻管路４２、戻り油通路４４
２、流量制御弁８５． ８６の第３、第４ポートを通っ
てリザーバ８４へ流れる。

このため、第１油室２１の体積が減少し、車高が小さく
なる。

車体の下降によってリング３８はスリーブ３２に対して
相対的に上昇し、車高が標準状態に達するとスプール弁
３５も元の状態に戻って油戻通路３２３を閉じ、車高が
標準状態に保持される。

次に、左サスペンションユニット１の車輪７のみが凹所
に落ちた場合について説明する。

この場合車輪７のみの支持荷重が減少して、左サスペン
ションユニット１だけが伸長することとなるから、サス
ペンションユニット１がその長さを標準状態と同一のも
のとすべく、スプール３５がスリーブ３２に対して相対
的に下方へ移動され、油戻通路３２３と第３油路３２４
とを連通させる。

これにより、第１油室２１の油は油戻通路３２３、戻り
油通路４４２、流量制御弁８５の第３ポート８５９、第
４ポート８６０を通ってリザーバ８４へ流れる。

また、一方右サスペンションユニット１′は左サスペン
ションユニット１の減少した支持荷重を補うように支持
荷重が増大する。

これにより右サスペンションユニット１′は収縮し、ス
プール弁３５がスリーブ３２に対して相対的に上方へ移
動してアキュムレータ６から油が第１油室２１へ供給さ
れる。

そして、左サスペンションユニット１の第１油室２１の
油は第６油室６６、連通孔６２１，第１ポート８５６を
介して流量制御弁８５の第１室８５２′に伝わり、また
右サスペンションユニット１′の第１油室２１の油室は
上述と同様にして第２室８５２”に伝わる。

ここで、第２室８５２”の圧力がリターンスプリング８
６１の付勢力と第１室８５２′の圧力とを加えたものよ
り大きくなると、弁体８５４は第３図右方へ移動し、ボ
ール８５８が開口８５３′を閉じる。

これにより、左サスペンションユニット１の第１油室２
１の油はリザーバ８４への排出が停止される。

また、右輪７′が凹所へ落ちるなどにより支持荷重が減
少したときも上述も同様である。

よって、車輪７，７′が駆動輪である場合、その一方が
凹所に落ち、支持荷重が減少してサスペンショ゛ンユニ
ット１が伸長し、これを一定長に保持するために収縮す
ることにより、さらに支持荷重が減少し、またこれによ
り他の駆動輪の支持荷重が増大し、両サスペンションユ
ニツ｝１，１’の差圧が一定以上になると上記サスペン
ションユニット１の収縮が停止されて、上記サスペンシ
ョンユニット１の支持荷重が減少しない。

これによりサスペンションユニット１の車輪７は空転す
ることなく、駆動力を路面に伝え、またこれにより他方
の車輪７′も駆動力を路面に伝えるので車両は発進でき
るものである。

また、車両が比較的曲率の大きな長い曲線路を走行した
後に直線路または逆に湾曲した走行路を走行しても、左
右のサスペンションユニット１，１′の油の差圧が一定
以下に保たれるので車両が転倒する危険性が大巾に回避
される。

なお、上記サスペンションユニットは駆動輪を支持する
ものだけではなく、非駆動輪にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略図、第２図は第１
図のサスペンションユニット１を示す断面図、第３図は
第１図の流量制御弁８５の拡大断面図である。 １，１′・・・・・・サスペンションユニット、２・・
・・・・シリンダ、３・・・・・・ピストン体、６・・
・・・・アキュムレー夕、７・・・・・・車輪、８・・
・・・・油圧制御装置、１１・・・・・・内筒、１２・
・・・・・インシュレー夕、１４・・・・・・外筒、２
１・・・・・・第ｌ油室、２２・・・・・・第２油室、
３１・・・・・・ロツド、３２・・・・・・スリーブ、
３４・・・・・・ピストン、３５・・・・・・スプール
弁、３６・・・・・・ピン、３７・・・・・・長孔、３
８・・・・・・リング、３９・・・・・・第１スプリン
グ、４０・・・・・・第２スプリング、４１・・・・・
・油供給管路、４２・・・・・・油戻管路、４６・・・
・・・第５油室、３２１・・・・・・第２油路、３２２
・・・・・・油供給通路、３２３・・・・・・油戻通路
、３２４・・・・・・第３油路、６１・・・・・・アツ
パケーシング、６２・・・・・・ロアケーシング、６３
・・・・・・インナケーシング、６４・・・・・・可撓
膜、６５・・・・・・ガス室、６６・・・・・・第６油
室、８１・・・・・・オイルポンプ、８３・・・・・・
蓄圧タンク、８４・・・・・・リザーバ、８５， ８６
・・・・・・流量制御弁、８５４・・・・・・弁体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車輪と車体との間に介装されたピストン体と同ピストン
   体が嵌合されるシリンダ、同ピストン体とシリンダとに
   より形威される油室、および上記油室の油圧が伝達され
   るガス室を有し、荷重が増大したときに上記油室と圧油
   供給源とを連通せしめ荷重が減少したときに上記油室と
   リザーバとを連通せしめて車体を一定の高さに保持する
   ように構或されたハイドロニューマチツクサスペンショ
   ンユニットを車両の左右に夫々具備したものにおいて、
   上記左右の油室の一方の油圧を一面に他方の油圧を地面
   に受けるピストンに機械的に連動され上記左右の油室間
   の差圧が一定以上になると上記ピストンの変位に伴なっ
   て油圧の低い方の油室と上記リザーバとの連通の遮断の
   みを行う弁機構を有することを特徴とするハイドロニュ
   ーマチツクサスペンション。