JPH0193637A

JPH0193637A - 車両用懸架装置

Info

Publication number: JPH0193637A
Application number: JP62250897A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Seshimo; 清瀬下; Shusuke Ishiwatari; 石渡　秀典; Takeshi Fuse; 布施　武
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-12
Also published as: JPH0438937B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動車や附随車等の車両に使われる懸架装置
に係り、特に、内部に作動流体が収容″されかつ減衰力
を発生させるためのオリフィス部をもつ車両用懸架装置
に関する。

［従来の技術］いわゆる油空圧サスペンションと呼ばれる懸架装置は、
シリンダの内部に作動流体としての油と、ガスとを収容
したものであり、ショックアブソーバとしての機能を発
揮させるためにシリンダ内にオリフィス部が設けられて
いる。この種の懸架装置は、シリンダとロッドとが相対
的に軸方向に移動することによってオリフィス部に作動
油が流れ、油の粘性抵抗等により減衰力が生じるように
なっている。

また、例えば実開昭５８−１５５１２号公報や特開昭５
８−１１０３１４号公報に見られるように、シリンダ内
に供給する作動流体の量を変化させることによって車高
を調整できるようにした懸架装置も提案されている。

［発明が解決しようとする問題点コ前述したようにシリンダの内部に作動流体が収容された
油圧緩衝機ないし油空圧懸架装置について、耐久性等に
関する検討を行ったところ、特に低速重量車両に使われ
る懸架装置のシール類や摺動部のブツシュ等が損傷する
可能性のあることが見出だされた。その原因を追及した
ところ次のようなことがわかった。

上記懸架装置は、走行中の路面の凹凸等からの入力によ
ってシリンダとロッドが相対的に往復運動を繰返すため
、シリンダとロッドとの摺動部が摩擦によって発熱する
だけでなく、油がオリフィス部を通ることにより油自体
の温度が上昇する。

通常の車両の場合には、懸架装置に生じた熱はシリンダ
外壁からの自然放熱効果や、走行中の風による強制空冷
効果によって冷やされるため、実用上はほとんど問題に
ならない。

ところが、空気が流通しにくい箇所に懸架装置が設置さ
れている場合や、重量が大きくかつ低速で走行する車両
においては、発熱量に比べて放熱効果が不足しがちなた
め、シリンダの表面温度が１３０℃を超えることさえあ
る。従ってこのような高温が、懸架装置に使われている
シール類やブツシュの溶融や摩耗をひきおこす可能性の
あることがわかった。特に高荷重で使用される懸架装置
には高いダンピング特性をもつオリフィスが使用されて
おり、高発熱を伴うため、放熱上の問題点がより顕著に
あられれる。

また、本発明者らが開発した懸架装置のように、シリン
ダの内部がベローズ等の筒状の仕切り部材によって気室
と液室とに仕切られており、しかもシリンダ内壁と液室
との間に上記気室が存在する場合には、液室内で高温と
なった作動油の熱がシリンダに伝わりに＜＜、放熱効果
が不足しやすい傾向のあることが認められた。

なお、車高調整機能をもつ懸架装置は、シリンダの外部
からシリンダ内への油の注入と排出を行なえるようにな
っているが、従来のこの種の懸架装置は前述した先行技
術（特開昭５８−１１０８１４号）に例示されるように
、各シリンダに対しでそれぞれ１つの油管路を通じて油
の出し入れを行うように構成されている。このためシリ
ンダ内に油を出し入れすることはできるが、シリンダの
内部に油を循環させることができず、従ってシリンダ内
の油を強制的に冷却することは不可能であった。

更に別の問題として、オリフィス部をもっ懸架装置は、
極寒冷地において作動油の粘度が著しく上昇することに
よって油がオリフィス部を流れなくなってしまったり、
減衰力が大きくなり過ぎることによって極端に硬い特性
になるなどの問題点もあった。

従って本発明の目的は、懸架装置が高温になることによ
る様々な不具合を防止できるとともに、寒冷地にあって
も適切な減衰力を得ることができるような車両用懸架装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的を果たすために本発明は、内部に作動流体が収
容されるシリンダ２およびこのシリンダ２の軸方向に移
動自在に挿入されたロッド３を含むシリンダ機構４と、
このシリンダ機構４内に設けられ上記ロッド８がシリン
ダ２に対して軸方向に移動する際に作動流体が流れる箇
所に配置されたオリフィス部３１とを備えた車両用懸架
装置１に適用される。本発明において、上記シリンダ機
構４には、シリンダ機構４内部の液室１７とシリンダ機
構４の外部とを連通させる第１の流体通路４１を設ける
とともに、この第１の流体通路４１とはシリンダ機構４
内の別の位置に連通する第２の流体通路４２を設け、か
つこれら流体通路４１．４２にはシリンダ機構４の外部
から上記液室１７に作動流体を供給することおよび作動
流体を排出することの可能な流体供給ユニット５５を設
け、更にこの流体供給ユニット５５には作動流体の温度
を調整可能な温度制御手段６１．８２を設けたものであ
る。なお、流体通路４１．４２は一対以上設けられてい
てもよい。

［作用］上記構成の懸架装置において作動流体を循環させるには
、流体供給ユニットを作動させることによって第１の流
体通路を通じてシリンダ機構内に作動流体を供給すると
ともに、第２の流体通路を通じてシリンダ機構内の作動
流体の一部を流体供給ユニットｔｉ１１に回収する。こ
のように作動流体を循環させながら、温度制御手段によ
って作動流体を所定の温度に保つようにする。また、流
体供給ユニットによってシリンダ機構内の作動流体の量
を調整すれば、シリンダに対するロッドの伸びを変化さ
せる二とができるから、車高の調整も可能である。

［実施例１以下、本発明の一実施例につき、第１図ないし第３図を
参照して説明する。

本実施例の懸架装置１は、シリンダ２と、このシリ／ダ
２に対し軸方向に相対移動自在に挿入された、中空のロ
ッド３を備えている。シリンダ２とロッド３はシリンダ
機構４を構成する。上記シリンダ２は、外筒５と、この
外筒５の内側に同心状に配置された内筒６と、端部材７
などを備えて構成されている。外筒５の下端には車輪側
の部材に連結するためのｉ１結部８が設けられていると
ともに、ガス封入口９が設けられている。また、端部材
７には、軸受としてのブツシュ１１やオイルシール１２
．シール押え１３などが設けられている。

シリンダ２の内側には、金属製のベローズ１５が外筒５
および内筒６と同心状に設けられている。

このベローズ１５は、シリンダ２の軸線方向に伸縮自在
であり、その自由端側には、内筒６の開口端と接離臼τ
Ｌ：ｔ：ベローズキャップ１６が設けられている。ベロ
ーズ１５の固定端側は、ベローズ固定用部材１５ｇによ
ってシリンダ２に固定される。

ベロー７．１５はシリンダ２の内部を液室１７と低圧気
室１８とに仕切っている。この気室１８には、加圧すれ
た窒素ガス等の不活性ガスがガス封入口９から封入され
る。液室１７には作動流体として油１・収容される。

一方、中空ロッド３の図示上端３ａ側には、車ν、側に
連結するための連結部２０が設けられているとともに、
ラバーバンパ２１やダストカバー２２、ガス封入口２３
等が設けられている。ロッド３の内部には、このロッド
３と同心の内筒２５が設けられている。そしてロッド３
の内面壁と内筒２５との間に金属製の第２のベローズ２
６が設けられている。このベローズ２６は、ロッド３と
同心でかつロッド３の軸線方向に伸縮自在であり、ベロ
ーズ２６の自由端側にベローズキャップ２７が設けられ
ている。ベローズ２６の固定端側は、ベローズ固定用部
材２６ａによってロッド３に固定される。このベローズ
２６は、中空ロッド３の内部を液室２８と高圧気室２９
とに仕切っている。

高圧気室２９には、前述した低圧気室１８のガスよりも
高い圧力で、窒素ガス等の不活性ガスが封入されている
。

また、中空ロッド３の下端３ｂ側にオリフィス部３１が
設けられている。このオリフィス部３１は、ブツシュ３
２ａを備えたピストン３２と、弁ボデイ３３と、回転位
置に応じて流路断面積を変化させることの可能な回転弁
３４と、この回転弁３４を所定の角度ずつ回転駆動させ
るアクチュエータ３５の一例としてのステッピングモー
タ等を□備えて構成される。中空ロッド３内の液室２８
とシリンダ内の液室１７とは、オリフィス部３１を介し
て互いに連通可能である。また、ピストン３２の上側に
位置する液室３６は、液路３７を介して液室１７に連通
する。アクチュエータ３５の近傍には油温・を検出する
ための温度センサ３８が設けられている。

中空ロッド３の周壁４０には、第３図に示されるように
、第１の流体通路４１と第２の流体通路４２およびリー
ド線挿通孔４３がロッド３の軸線方向に沿って互いに平
行に設けられている。第１の流体通路４１の下端側は液
室１７に連通している。この流体通路４１の上端側には
接続ニップル４４を介して送液配管４５が接続される。

第２の流体通路４２の下端側は、流路４８を経てベロー
ズ２６と内筒２５との間の隙間に通じており、更にこの
隙間は内筒２５の上部の溝４９を介して液室２８に連通
している。第２の流体通路４２の上端側には接続ニップ
ル５０を介して排液配管５１が接続される。リード線挿
通孔４３には、アクチュエータ３５や温度センサ３８の
リード線５３が挿通される。

そして送液配管４５と排液配管５１に流体供給ユニット
５５が接続される。この流体供給ユニット５５は、電磁
弁５６．５７や可変オリフィス５８、ポンプ５９および
タンク６０などを備えているとともに、温度制御手段と
しての冷却機６１を備えている。更に、寒冷地のように
作動油の温度が下がり過ぎる地域で使われる場合には、
温度制御手段の一例として加熱ヒータ６２が併用される
。

電磁弁５６．５７はマイクロコンピュータなどを利用し
たコントローラ６４からの指令によって開閉が制御され
る。コントローラ６４には、温度センサ３８からの信号
と、図示しない車高センサからの車高信号などが入力さ
れるようになっている。

次に、上記構成の懸架装置１の作用について説明する。

シリンダ２に対してロッド３が押込まれる方向に荷重が
作用した場合、ロッド３の押込み量が少ないうちは第２
図に示されるように第１のベローズ１５のみが伸長し、
低圧気室１８のみが体積変動を生じる。すなわち液室１
７，２８の圧力が高圧気室２９の内圧に打勝つまでは第
１のベローズ１５のみが伸縮し、第２のベローズ２６の
ベローズキャップ２７は内筒２５の開口端に密接した状
態のままである。

このように中空ロッド３が軸方向に往復運動をすると、
液室１７，３６内の油がオリフィス部３１を通じて交互
に流れることにより、オリフィス抵抗によってロッド３
の動きが抑制されるとともに、気室１８内のガスの反発
力によってばね作用が発揮される。

シリンダ２に対するロッド３の押込み量が一定の値を超
えた時には、低圧気室１８の内圧が所定値を超えること
により、高圧気室２９内のガスが圧縮されるようになる
から、第１図に想像線で示されるように第２のベローズ
２６のベローズキャップ２７が内筒２５の開口端から離
れるとともにこのベローズ２６が伸びる。従ってこの場
合には、２つの気室１８．２９が同時にガスばねとして
働く。また、アクチュエータ３５を駆動して回転弁３４
の位置を変えると、オリフィス部３１の開口量が切替わ
ることにより減衰力を変化させることができる。

更に、ポンプ５９を起動させるとともに流入側の電磁弁
５６を開弁させかつ排出側の電磁弁５７を閉弁させれば
、油が送液配管４５と第１の流体通路４１を通じて液室
１７内に補給されるため、シリンダ２に対するロッド３
の突出量を大きくすることができる。つまり車高を上げ
ることができる。逆に、流入側の電磁弁５６を閉弁させ
かつ排出側の電磁弁５７を開弁させることによりシリン
ダ２内の油の一部をタンク６０に回収すれば、車高を下
げることができる。このような車高調整は、車高センサ
からの信号にもとづいてコントローラ６４によって常に
一定の高さが維持されるようにプログラミングしておい
てもよいし、あるいは運転者の判断によって手動スイッ
チでマニュアル操作するようにしてもよい。なお、電磁
弁５６゜５７が共に閉弁されていれば車高は保持される
。

上記構成の懸架装置１は、車両の走行中にシリンダ２に
対してロッド３が往復運動を繰返すことにより、オリフ
ィス部３１での発熱と、シリンダ２とロッド３の摺動部
での発熱によって油温が上昇する。この熱を排出するた
めに、次の動作が行われる。

温度センサ３８によってシリンダ２内の油温が所定値を
超えたことが検出されると、コントローラ６４からの指
令によりポンプ５９が起動するとともに電磁弁５６．５
７が開弁させられる。ポンプ５９によって昇圧された作
動油は、電磁弁５６と送液配管４５および流体通路４１
を通って液室１７に送り込まれる。液室１７に送り込ま
れた作動油は、オリフィス部３１を通ることによってオ
リフィス部３１およびアクチュエータ３５等の熱を吸収
しながら、液室２８側に流入する。この液室２８内の油
は、ベローズ２６の内面と内筒２５との隙間を流下した
のち流路４８を通り、更に第２の流体通路４２．排液配
管５１．可変オリフィス５只、電磁弁５７を経て冷却器
６１に導入され、冷却されるとともにタンク６０に回収
される。

また、寒冷地のように作動油の温度が下がり過ぎる場合
には、ヒータ６２に通電してタンク６０内の作動油を加
熱した状態で、上記と同様に作動油を循環させることに
より、作動油の粘度が高くなり過ぎることを防止できる
。

上記のように電磁弁５６．５７が共に開弁された場合、
一定の車高が維持されるように、図示しない車高センサ
からの車高信号がコントローラ６４に入力されるととも
に、コントローラ６４によって可変オリフィス５８の開
度が自動調整される。電磁弁５６．５７は、車両の走行
モード時に常時開弁させるようにしてもよいが、油温が
所定の範囲から外れたことを温度センサ３８が検知した
時にのみ開弁させてもよい。

上記実施例によれば、作動流体としての油がオリフィス
部３１を通って循環させられるので、特に高温になりや
すいオリフィス部３１を効果的に冷却することができる
。また、オリフィス部３１の近傍に設けられているアク
チュエータ３５を同時に冷却できるため、アクチュエー
タ３５が高温にさらされることによって不具合を生じる
ことも防止できる。

なお本発明は、減衰力の切替え機能をもたない（アクチ
ュエータ３５をもたない）懸架装置にも同様に適用でき
る。また、寒冷地以外で使用される車両の場合には、ヒ
ータ６２を省略してもよい。

［発明の効果コ上述したように本発明によれば、懸架装置内に発生する
熱を強制的に除去することができる。このため、例えば
低速重量車両用の懸架装置のように高減衰力が必要でか
つ自然放熱効果が充分に得られないものにあっても、シ
ール類や摺動部ブツシュの損傷ないし材質の劣化、ある
いはシリンダ内アクチュエータの不具合の発生等を防止
できる。

また、温度制御手段としてヒータを用いた場合には、極
寒地であっても適切な減衰力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は懸架装置の縦
断面図、第２図はロッドが移動した状態を示す断面図、
第３図はロッドの横断面図である。１・・・懸架装置、２・・・シリンダ、３・・・ロッド
、４・・・シリンダ機構、１７・・・液室、３１・・・
オリフィス部、４１・・・第１の流体通路、４２・・・
第２の流体通路、５５・・・流体供給ユニット、６１・
・・冷却器（温度制御手段）。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１０第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に作動流体が収容されるシリンダおよびこの
シリンダの軸方向に移動自在に挿入されたロッドを含む
シリンダ機構と、このシリンダ機構内に設けられ上記ロ
ッドがシリンダに対して移動する際に作動流体が流れる
箇所に配置されたオリフィス部とを備えた車両用懸架装
置において、上記シリンダ機構には、上記作動流体が収
容されるシリンダ機構内部の液室とシリンダ機構の外部
とを連通させる第１の流体通路を設けるとともに、この
第１の流体通路とはシリンダ機構内の別の位置に連通す
る第２の流体通路を設け、かつこれら流体通路にはシリ
ンダ機構の外部から上記液室に作動流体を供給すること
および作動流体を排出することの可能な流体供給ユニッ
トを設け、更にこの流体供給ユニットには作動流体の温
度を調整可能な温度制御手段を設けたことを特徴とする
車両用懸架装置。
（２）上記第１の流体通路と第２の流体通路は、作動流
体が上記オリフィス部を通って上記液室とシリンダ機構
の外部との間を循環できるように設けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用懸架装置
。
（３）上記温度制御手段は作動流体の温度を下げるため
の冷却器を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の車両用懸架装置。
（４）上記温度制御手段は作動流体の温度を上げるため
のヒータを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の車両用懸架装置。
（５）上記シリンダ機構の内部に作動流体の温度を検出
する温度センサが設けられており、作動流体の温度が所
定の温度範囲から外れた状態の時にのみ上記流体供給ユ
ニットが動作させられて作動流体が循環することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の車両用懸架装置。