(57)【要約】【課題】大きい作動油圧が発生する大型車両に適用した場合であっても、小型で且つ応答性の優れた可変減衰式の懸架装置を提供する。【解決手段】大型車両の車体に対して転輪又は車輪を支持する懸架シリンダと、該懸架シリンダと気体ばねの間に介装され減衰力を制御する減衰回路とを備えた大型車両の懸架装置１００において、前記減衰回路が、作動流体流量を調整して減衰力を発生させるポペット状弁体６を備えた可変減衰弁１を有し、この可変減衰弁１は、前記弁体６の背圧室７に介装された戻しばね８のばね力と、前記背圧側の流体圧力に基づく背圧とにより開弁圧が設定されるようにし、前記開弁圧に対して外部供給圧を作用させる外部供給圧力源５０を設けるとともに該外部供給圧を制御する外部供給圧制御弁（電磁弁３１又はサーボ弁）を設け、該外部供給圧制御弁により前記開弁圧を可変とした。【選択図】図１
2011085209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転輪又は車輪に対して大型車両の車体を支持する懸架シリンダと、該懸架シリンダと気体ばねの間に介装された減衰回路とを備えた大型車両の懸架装置において、
前記減衰回路が、作動流体流量を調整して減衰力を発生させるポペット状弁体を備えた可変減衰弁を有し、前記可変減衰弁は、前記弁体の背圧室に介装された戻しばねのばね力と、前記背圧室の流体圧力に基づく背圧とにより開弁圧が設定されるようにし、
前記開弁圧に対して外部供給圧を作用させる外部供給圧力源を設けるとともに該外部供給圧を制御する外部供給圧制御弁を設け、該外部供給圧制御弁により前記開弁圧を可変としたことを特徴とする大型車両の懸架装置。
【請求項２】
前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に前記背圧室と区切られて形成されたシリンダと、一端側が該シリンダに摺動可能で他端側が前記戻しばねに当接するように配置されたピストンと、を備え、
前記外部供給圧制御弁として電磁弁を用い、該電磁弁は、その開閉制御により前記シリンダ内の制御流体室への制御流体流量を調整し、前記ピストン位置の変位に基づく前記戻しばねの伸縮に応じて前記開弁圧を２段階制御するように構成されることを特徴とする請求項１記載の大型車両の懸架装置。
【請求項３】
前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に前記背圧室と区切られて形成されたシリンダと、一端側が該シリンダに摺動可能で他端側が前記戻しばねに当接するように配置されたピストンと、該ピストンの変位量を検知する変位センサとを備え、
前記外部供給圧制御弁としてサーボ弁を用い、該サーボ弁は、前記変位センサにより検知したピストンの変位量に基づいて前記シリンダ内の制御流体室への制御流体流量を調整してピストンのストローク制御を行い、ピストン位置の変位に基づく前記戻しばねの伸縮に応じて前記開弁圧を多段階制御するように構成されることを特徴とする請求項１記載の大型車両の懸架装置。
【請求項４】
前記背圧室と前記シリンダとの間に、前記ピストンの外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材を設けたことを特徴とする請求項２若しくは３記載の大型車両の懸架装置。
【請求項５】
前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に形成された作動流体入口及び作動流体出口とを備えた構成を有し、
前記作動流体出口から前記背圧室に連通する絞り通路と、前記作動流体入口から前記背圧室に連通する連絡通路とを設けるとともに、前記連絡通路上にこれを開閉制御するパイロットチェック弁を設け、前記外部供給圧制御弁として用いた電磁弁により前記パイロットチェック弁の開閉制御を行い、前記背圧室へ流入する作動流体を切換えることにより開弁圧を２段階制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の大型車両の懸架装置。
【請求項６】
前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に形成された作動流体入口及び作動流体出口とを備えた構成を有し、
前記作動流体出口から前記背圧室に連通する連絡通路と、前記作動流体入口から前記背圧室に連通する絞り通路とを設けるとともに、前記連絡通路上にこれを開閉制御するパイロットチェック弁を設け、前記外部供給圧制御弁として用いた電磁弁により前記パイロットチェック弁の開閉制御を行い、前記背圧室へ流入する作動流体を切換えることにより開弁圧を２段階制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の大型車両の懸架装置。
【請求項７】
前記パイロットチェック弁が、前記連絡通路を開閉する弁体と、前記電磁弁により駆動制御され前記弁体を動作させるピストンとを備えており、
前記連絡通路と前記ピストンのシリンダとの間に、前記ピストンの外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材を設けたことを特徴とする請求項５若しくは６記載の大型車両の懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の車輪又は転輪に対しそれぞれ懸架シリンダを介して車体が支持される懸架装置に関し、特に、減衰力を２段階または無段階に変化させることで車両の走行性能を向上させるようにした可変減衰式の大型車両の懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車体と車輪又は転輪との間に介装されて車両の衝撃と動揺を軽減するために懸架装置が用いられているが、建設機械や産業用車両、戦闘車両等の大型車両においては、乗り心地と操縦安定性を高いレベルで両立させる装置として油圧式アクティブサスペンション等が実用化されている。しかし、これらは油圧ポンプなど消費エネルギの大きいパワー源を必要とするという問題点があった。これに対して、車両の振動状態に合わせて懸架シリンダの減衰力をリアルタイムで制御する可変減衰式の懸架装置は、操縦安定性の面ではアクティブサスペンションに劣るものの、乗り心地は近いものが得られると言われており、油圧ポンプなどのパワー源が小さくて済むため消費エネルギの面でも優れることから注目を集めている。
【０００３】
図９に一般的な懸架装置の基本構成を示す。車輪または転輪１０１にアーム１０２を介して連結された懸架シリンダ１０３と、懸架シリンダ１０３とアキュムレータ（気体ばね）１０７とを結ぶ油圧回路中に設けられた減衰回路１０４とを備え、該減衰回路１０４は、油圧供給及び可変減衰機能のための各種制御弁を備えている。懸架シリンダ１０３と減衰回路１０４と気体ばね１０７は全体としてコの字形に配列される。減衰回路１０４には電磁弁１０５が介装され、この電磁弁１０５がコントローラ１０６により所定の制御方式で開度調整されて減衰力を調整する構成となっている。しかしながら、電磁弁１０５により直接減衰力を調整する構成を採用した場合、大型車両のように発生する作動圧及び流量が大きくなると、大型の電磁弁が必要となり装置が大掛かりとなり、また応答性が悪くなるという問題があった。
【０００４】
特許文献１（実開昭６２−１５５２４２号公報）には、ピストンによりシリンダ内に第１、第２の二つの油室を区画し、この二つの油室をピストンに設けたポートを介して連通し、またピストンの端面にはポートを開閉するメインバルブを開閉自在に設けた油圧緩衝器において、ピストンのポートに対向するメインバルブの背部に圧力室を設け、この圧力室は固定オリフィスを介して上流側油室に開口するとともに開閉自在な可変オリフィスを介して他方の下流側油室に連通するように構成した減衰力調整装置が開示されており、これにより、ピストン速度の低速域から高速域まで大きな減衰力を変化が得られる装置としている。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００３−１６６５８４号公報）には、油圧緩衝器のピストンにに減衰力調整機構を取り付け、背圧室の入口に逆止弁を設け、背圧室のリリーフ弁にオリフィスを設けた構成が開示されている。これは、ピストンロッドの伸縮行程が反転する際、逆止弁によって背圧室の圧力を維持し、オリフィス通路を介して背圧室を適度に加圧することによって背圧室の過度の圧力変動を抑制し減衰力を迅速に立ち上げることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１５５２４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
可変減衰式の懸架装置は乗用車では実用化されているが、建設車両や戦闘車両等の大型車両については装置が大掛かりとなるため、その小型化のための装置構成及び応答性の向上が大きな課題となっていた。即ち、従来採用されていた方法として、発生減衰力を電磁弁で直接切換える方法では、大型車両は作動圧及び流量が大きいため電磁弁が大型化し、また大型の電磁弁は応答性が悪く可変減衰式懸架には使用できないという問題があった。
【０００８】
特許文献１に記載される方法は、可変オリフィスの開度制御のみで減衰力の調整を行っており、これを大型車両に適用した場合、十分な減衰力の調整機能が得られない。また、特許文献２に記載される装置は電磁弁が作動流体通路の途中に設けられており、これを開閉制御する際に作動油圧と対向する力で電磁弁を制御する必要があるため、やはり大型の電磁弁を使用しなければならない。何れの従来技術についても、大型車両を対象としていないため、大型車両のように作動圧が大きい場合には適用が困難である。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、大きい作動圧が発生する大型車両に適用した場合であっても、小型で且つ応答性の優れた可変減衰式の懸架装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、転輪又は車輪に対して大型車両の車体を支持する懸架シリンダと、該懸架シリンダと気体ばねの間に介装された減衰回路とを備えた大型車両の懸架装置において、
前記減衰回路が、作動流体流量を調整して減衰力を発生させるポペット状弁体を備えた可変減衰弁を有し、前記可変減衰弁は、前記弁体の背圧室に介装された戻しばねのばね力と、前記背圧室の流体圧力に基づく背圧とにより開弁圧が設定されるようにし、
前記開弁圧に対して外部供給圧を作用させる外部供給圧力源を設けるとともに該外部供給圧を制御する外部供給圧制御弁を設け、該外部供給圧制御弁により前記開弁圧を可変としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の懸架装置における減衰回路は、戻しばねのばね力と流体圧力に基づく背圧とにより開弁圧が設定され、この開弁圧を外部供給圧制御弁により制御するようにしている。外部供給圧制御弁は、開弁圧に作用する外部供給圧のみを制御することに用いられ、直接作動流体に作用しないため、大型車両に適用した場合であっても弁全体を小型化することができ、且つ減衰回路の応答性を向上させることができる。
【００１１】
また、前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に前記背圧室と区切られて形成されたシリンダと、一端側が該シリンダに摺動可能で他端側が前記戻しばねに当接するように配置されたピストンと、を備え、
前記外部供給圧制御弁として電磁弁を用い、該電磁弁は、その開閉制御により前記シリンダ内の制御流体室への制御流体流量を調整し、前記ピストン位置の変位に基づく前記戻しばねの伸縮に応じて前記開弁圧を２段階制御するように構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、外部供給圧制御弁として電磁弁を用い、外部供給圧を戻しばねの伸縮に作用させる構成とし、電磁弁の開閉によりばね力を調整するようにしている。電磁弁が閉状態の時は、背圧と初期ばね力のみで減衰力が決定し、低減衰となる。電磁弁が開状態の時は、背圧と初期ばね力に加えて、外部供給圧によるばねたわみ量に基づくばね力が加わるため開弁圧が大きくなり、高減衰となる。
このように本発明によれば、外部供給圧が戻しばねを介してそのまま減衰力に影響する構成としたため、減衰回路の切換えを迅速に行うことが可能である。
【００１３】
また、前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に前記背圧室と区切られて形成されたシリンダと、一端側が該シリンダに摺動可能で他端側が前記戻しばねに当接するように配置されたピストンと、該ピストンの変位量を検知する変位センサとを備え、
前記外部供給圧制御弁としてサーボ弁を用い、該サーボ弁は、前記変位センサにより検知したピストンの変位量に基づいて前記シリンダ内の制御流体室への制御流体流量を調整してピストンのストローク制御を行い、ピストン位置の変位に基づく前記戻しばねの伸縮に応じて前記開弁圧を多段階制御するように構成されることを特徴とする。これにより、減衰力を自在に調整することが可能となる。
【００１４】
またこれらの発明において、前記背圧室と前記シリンダとの間に、前記ピストンの外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材を設けたことを特徴とし、これにより、高圧の作動流体が低圧（通常圧）の制御流体側に流入することを防止する。即ち、シール部材を設けることにより、確実に制御流体側を低圧に維持できるため、電磁弁或いはサーボ弁からなる外部供給圧制御弁の小型化が達成できるものである。
【００１５】
さらに、前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に形成された作動流体入口及び作動流体出口とを備えた構成を有し、
前記作動流体出口から前記背圧室に連通する絞り通路と、前記作動流体入口から前記背圧室に連通する連絡通路とを設けるとともに、前記連絡通路上にこれを開閉制御するパイロットチェック弁を設け、前記外部供給圧制御弁として用いた電磁弁により前記パイロットチェック弁の開閉制御を行い、前記背圧室へ流入する作動流体を切換えることにより開弁圧を２段階制御するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明では、電磁弁が閉状態の時は、作動流体出口から絞り通路を介して背圧室へ低圧の作動流体が流入するため低減衰となる。一方、電磁弁が開状態の時は、作動流体入口から連絡通路を介して高圧の作動流体が背圧室へ流入するため高減衰となる。このように本発明によれば、外部供給圧によりパイロットチェック弁を開閉制御することで、可変減衰弁に作用する作動流体による背圧を切換え、減衰特性を変化させることができる。即ち、減衰切換えの背圧として作動流体を使用し、外部供給圧力源及び電磁弁はパイロットチェック弁の切換えのみに使用しており、作動流体圧が大きくなってもパイロットチェック弁の切換え圧力は大きく変動しないため、本発明は車両の大きさ（質量）に依存せず適用することができるものである。尚、本発明は減衰力の切換えにおいて、低減衰から高減衰への切換え速度が速いという特徴を有する。
【００１７】
さらにまた、前記可変減衰弁は、前記弁体と前記背圧室を有する弁ケースと、該弁ケース内に形成され作動流体入口及び作動流体出口とを備えた構成を有し、
前記作動流体出口から前記背圧室に連通する連絡通路と、前記作動流体入口から前記背圧室に連通する絞り通路とを設けるとともに、前記連絡通路上にこれを開閉制御するパイロットチェック弁を設け、前記外部供給圧制御弁として用いた電磁弁により前記パイロットチェック弁の開閉制御を行い、前記背圧室へ流入する作動流体を切換えることにより開弁圧を２段階制御するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、電磁弁が閉状態の時は、作動流体入口から絞り通路を介して背圧室へ高圧の作動流体が流入するため高減衰となる。一方、電磁弁が開状態の時は、作動流体出口から連絡通路を介して低圧の作動流体が背圧室へ流入するため低減衰となる。このように本発明によれば、外部供給圧によりパイロットチェック弁を開閉制御することで、ポペット弁に作用する作動流体による背圧を切換え、減衰特性を変化させることができ、上記した発明と同様に本発明は車両の大きさ（質量）に依存せず適用することができる。尚、本発明は、高減衰から低減衰への切換え速度が速いという特徴を有する。
【００１９】
またこれらの発明において、前記パイロットチェック弁が、前記連絡通路を開閉する弁体と、前記電磁弁により駆動制御され前記弁体を動作させるピストンとを備えており、
前記連絡通路と前記ピストンのシリンダとの間に、前記ピストンの外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材を設けたことを特徴とする。
これにより、高圧の作動流体が低圧の制御流体側に流入することを防止する。即ち、シール部材を設けることにより、確実に制御流体側を低圧に維持できるため、電磁弁の小型化が達成できるものである。
【発明の効果】
【００２０】
以上記載のごとく本発明によれば、減衰回路にポペット状弁体を有する可変減衰弁を使用し、この可変減衰弁の開弁圧を電磁弁若しくはサーボ弁で切換えることにより懸架減衰力を変化させる構成としている。可変減衰弁は開弁圧の調整のみに使用することとなり、作動流体に直接作用する場合に比べて小型で応答性の高い弁を使用することができ、懸架装置の小型化及び高応答性が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係る懸架装置が備える減衰回路の基本構成を示す模式図である。
【図２】本実施例１に係る懸架装置（２段階制御）の低減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図３】本実施例１に係る懸架装置（２段階制御）の高減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図４】本実施例１に係る減衰回路（多段階制御）を示す側断面図である。
【図５】本実施例２に係る懸架装置の低減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図６】本実施例２に係る懸架装置の高減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図７】本実施例３に係る懸架装置の低減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図８】本実施例３に係る懸架装置の高減衰時を示し、（ａ）は減衰回路の側断面図、（ｂ）は懸架装置の油圧回路図である。
【図９】一般的な懸架装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例に係る減衰回路の基本構成を示す模式図、図２及び３は本実施例１に係る懸架装置（２段階制御）における低・高減衰時の概略構成を夫々示す図、図４は本実施例１に係る懸架装置（多段階制御）の概略構成を示す図、図５及び図６は本実施例２に係る懸架装置における低・高減衰時の概略構成を示す図、図７及び図８は本実施例３に係る懸架装置における低・高減衰時の概略構成を示す図である。
【００２３】
最初に、図１を参照して本実施例の基本構成につき説明する。
本実施例の懸架装置は、建設機械や産業用車両、戦闘車両等の大型車両に適用される。懸架装置は図１に示す減衰回路１００を備える。該減衰回路１００は、可変減衰弁１と、これに接続された電磁弁３１と、該可変減衰弁１と電磁弁３１の間に設けられた圧力調整回路３０と、電磁弁３１を介して可変減衰弁１に制御流体を供給する外部供給圧力源５０と、を主要構成とする。
調整回路３０は、外部供給圧源５０により可変減衰弁１の背圧室７に働く圧を制御する回路であり、この構成は特に限定されないが、具体的な構成例については後述する実施例１乃至３にて説明する。
【００２４】
可変減衰弁１は、弁ケース２の側部及び下部にそれぞれ作動流体入口３及び作動流体出口４が設けられている。作動流体入口３は、転輪若しくは車輪に連結した懸架シリンダに接続されており、作動流体出口４は、気体ばねに接続されている（図９参照）。作動流体入口３及び作動流体出口４を連通する流体通路内には、シート部２ａが弁ケース２と一体に形成されている。弁ケース２内には、作動流体入口３側通路の軸線方向にポペット型の弁体６が進退自在に配置され、該弁体６はシート部２ａに当接するようになっている。
弁体６のシート部２ａとは反対側には背圧室７が形成され、該背圧室７には戻しばね８が配設されている。この戻しばね８は、弁体６の背面（シート部２ａに対して）と弁ケース２との間に介装され、該弁体６をシート部２ａに付勢している。背圧室７は、通路５から調整回路３０を介して電磁弁３１に連通している。
【００２５】
電磁弁３１は、弁ケース３２の側部及び下部にそれぞれ制御流体入口３３及び制御流体通路３４が設けられている。制御流体入口３３は、外部供給圧力源５０からの圧力制御流体が流入するようになっている。制御流体通路３４は、調整回路３０を介して可変減衰弁１の背圧室７に連通している。制御流体入口３３及び制御流体通路３４を連通する流体通路内には、シート部３２ａが弁ケース３２と一体に形成されている。弁ケース３２内には、制御流体入口３３側通路の軸線方向に弁体３５が進退自在に配置され、該弁体３５はシート部３２ａに当接するようになっている。弁体３５にはソレノイド３６が周設されている。
尚、ここでは外部供給圧力源５０からの外部供給圧を制御する弁として、電磁弁を一例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、後述するようにサーボ弁のようなアナログ制御方式の弁を用いることも可能である。
【００２６】
上記構成を備えた減衰回路１００の可変減衰弁１は、戻しばね８のばね力と背圧室７の流体圧力に基づく背圧とにより開弁圧が設定され、この開弁圧を外部供給圧制御弁（電磁弁３１）により制御するようにしている。外部供給圧制御弁３１は、可変減衰弁１の開弁圧に作用する外部供給圧のみを制御することに用いられ、作動流体には直接作用しないため、大型車両に適用した場合であっても弁全体を小型化することができ、且つ減衰回路の応答性を向上させることができる。
【実施例１】
【００２７】
図２乃至４を参照して実施例１の構成につき説明する。実施例１は、外部供給圧を直接可変減衰弁１の開弁圧に作用させることで減衰特性を変化させる構成となっている。
図２及び図３は２段階制御の減衰回路における実施例で、図４は多段階制御の減衰回路における実施例である。尚、以下の実施例１乃至３において、図１と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
【００２８】
減衰力を２段階制御する場合、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の油圧回路図に示すように、懸架装置は、車輪または転輪６０に連結された懸架シリンダ６１と、発生する減衰力を調整する可変減衰弁１と、該可変減衰弁１に制御流体５０を供給する外部供給圧力源５０と、外部供給圧力源５０からの制御流体通路の開閉制御を行う電磁弁３１と、気体ばね６５と、を主要構成とする。
【００２９】
図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、可変減衰弁１は、弁ケース２の作動流体入口３及び作動流体出口４を連通する流体通路を開閉制御する弁体１０を備え、該弁体１０の軸線位置にはオリフィス１１ａを備える絞り通路１１が貫通形成されている。弁体１０のシート部２ａとは反対側に位置する背圧室１７には、戻りばね１３が介装されている。背圧室１７のうち、可変減衰弁１とは異なる端側にはピストン１６が設けられている。ピストン１６の背圧室１７側に位置する一端側には、戻りばね１３に当接するばね受け１６ａが形成され、他の一端は、弁ケース２内に形成されたシリンダ１４を摺動するように形成される。シリンダ１４内には制御流体室１５が形成され、該制御流体室１５は電磁弁３１に連通している。さらに、背圧室１７とシリンダ１４の間には、ピストン１６の外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材２０１を設けられている。
電磁弁３１は、弁ケース３２に外部供給圧力源５０に連通する制御流体入口３３と、該制御流体入口３３に対して制御流体通路１９が設けられており、制御流体通路１９は可変減衰弁１の制御流体室１５に連通している。電磁弁３１の構成は、図１に示した構成と同一である。電磁弁３１の開閉制御は、不図示のコントローラにより行うものとする。
【００３０】
次に、上記構成を備えた減衰回路の動作原理につき図２及び図３を参照して説明する。
図２に示すように、ソレノイド３６に通電せず電磁弁をＯＦＦの状態にし閉弁すると、外部供給圧力源５０からの制御流体が可変減衰弁１の制御流体室１５に流入せず、可変減衰弁１の制御流体室１５内のピストン１６は上方に位置したままとなる。このとき、外部供給圧による背圧は可変減衰弁１には作用せず、ばね力のみで弁体１０が開く圧力が決まるため、低減衰となる。開弁圧Ｐは、背圧をＰｃ、初期ばね力をＦとすると、Ｐ＝Ｐｃ＋Ｆとなる。
【００３１】
図３に示すように、ソレノイド３６に通電して電磁弁をＯＦＦの状態にし開弁すると、外部供給圧力源５０から電磁弁３１を介して可変減衰弁１の制御流体室１５に制御流体が流入する。制御流体に押圧されてピストン１６がシリンダ１４内を下方に移動し、これに応じて戻りばね１３が縮んで弁体１０の付勢力が増加する。このとき、外部供給圧による背圧が可変減衰弁１に作用し、たわみ量を含むばね力と背圧の和で弁が開く圧力が決まるため、高減衰となる。開弁圧Ｐは、背圧をＰｃ、初期ばね力をＦ、ばね定数をｋ、外部供給圧によるばねたわみ量をｘとすると、Ｐ＝Ｐｃ＋Ｆ＋ｋ＊ｘとなる。
本実施例１によれば、外部供給圧を直接ポペット弁の背圧に作用させることで減衰特性を変化させることができ、これにより各種の弁を一体化した構成となり装置の小型化が可能となる。また、作動流体側と制御流体側の間にシール部材２０１を配設して高圧の作動流体が低圧（通常圧）の制御流体側に流入することを防止したため、確実に制御流体側を低圧に維持でき電磁弁３１の小型化が可能となるものである。
【００３２】
減衰力を多段階制御する場合、図４に示すように、可変減衰弁１のピストン１６の変位量を検知する変位センサ１８を設けるとともに、電磁弁の代わりにサーボ弁５１を設けた構成とする。変位センサ１８により検知したピストン１６のストローク量に応じてサーボ弁５１を開度制御し、外部供給圧力源５０からの制御流体の流入、排出を調整する。サーボ弁５１を制御し、制御流体を流入させるとピストン１６のストローク量が増大し、高減衰側に移行する。一方、制御流体を排出するとピストン１６のストローク量が減少し、低減衰側に移行する。即ち、サーボ弁５１にてピストン１６をストローク制御することにより、ばねのたわみ量ｘを制御し、開弁圧Ｐを制御するようにしている。これにより、減衰力を自在に多段階制御することができる。また、多段階制御の場合においても、２段階制御と同様に、作動流体側と制御流体側の間にシール部材２０１を配設しており、これにより高圧の作動流体が低圧の制御流体側に流入することを防止したため、確実に制御流体側を低圧に維持できサーボ弁５１の小型化が可能となるものである。
【実施例２】
【００３３】
図５及び図６に、本実施例２に係る減衰回路の構成を示す。実施例２は、外部供給圧を可変減衰弁１の背圧の切り替えに用いる構成となっている。
図５（ｂ）及び図６（ｂ）の油圧回路図に示すように、減衰回路１００は、車輪または転輪６０に連結された懸架シリンダ６１と気体ばね６５の間に可変減衰弁１を介装し、可変減衰弁１の背圧を制御するパイロットチェック弁４０と、該パイロットチェック弁４０の開閉制御を行う電磁弁３１とを設けている。
【００３４】
図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、可変減衰弁１は、弁ケース２の作動流体入口３及び作動流体出口４を連通する流体通路を開閉制御する弁体２０を備え、弁体２０のシート部２０ａとは反対側に位置する背圧室２１には、戻りばね２２が介装されている。また、作動流体出口４から背圧室２１に連通する絞り通路２３を設け、該絞り通路２３上にオリフィス２３ａを形成している。
【００３５】
パイロットチェック弁４０は、弁ケース４０内を２室に区画されシリンダ４３、４５が形成されている。一方は電磁弁３１に連通するシリンダ４３とし、シリンダ４３内には制御流体室４２が形成されるとともに、該シリンダ４３に摺動自在なピストン４４が挿設されている。ピストン４４の端部は他方のシリンダ４５に突出する。他方のシリンダ４５には弁体４７が上下動自在に設けられ、該弁体４７のピストン４４とは反対側には、ばね４８が介装されたばね室４６が形成されている。弁体４７の軸線位置にはバランス孔４７ａが貫通形成されている。ピストン４４が下方に位置すると弁体４７が閉じた状態となり、上方に位置すると弁体４７が開いた状態となる。
【００３６】
また、パイロットチェック弁４０の制御流体室４２は、制御流体通路３４により電磁弁３１に連通している。電磁弁３１の構成は実施例１と同一である。可変減衰弁１の作動流体入口３は、作動流体出口４とは別に、パイロットチェック弁４０に連通する連絡通路２４に分岐している。連絡通路２４は、パイロットチェック弁４０内に形成された作動流体通路４９を通って連絡通路２５により可変減衰弁１の背圧室２１に連通している。パイロットチェック弁４０の作動流体通路４９は弁体４７により開閉制御されるようになっている。さらに、作動流体通路４９とシリンダ４３との間に、ピストン４４の外周に対して摺動自在に嵌装された環状のシール部材４０１が設けられている。
【００３７】
次に、上記構成を備えた減衰回路の動作原理につき図５及び図６を参照して説明する。
図５に示すように、ソレノイド３６に通電せず電磁弁３１がＯＦＦの際にはパイロットチェック弁４０は開かず、可変減衰弁１の絞り通路２３を介して低圧側の作動流体が背圧室２１に流入し、背圧として作用するため低減衰となる。
即ち、電磁弁３１を閉弁すると、外部供給圧力源５０からの制御流体がパイロットチェック弁４０の制御流体室４２に流入せず、ピストン４４は下方に位置したままとなる。これにより作動流体入口３から分岐した連絡通路２４、作動流体通路４９、連絡通路２５からなる通路は閉じた状態となり、作動流体は可変減衰弁１の背圧室２１には流入しない。従って、作動流体通路の下流側である作動流体出口４側から絞り通路２３を介して作動流体が背圧室２１に流入することとなる。作動流体出口４側の作動流体は低圧であるため、低減衰となる。
【００３８】
図６に示すように、ソレノイド３６に通電して電磁弁３１がＯＮの際には、パイロットチェック弁４０が開き、可変減衰弁１の作動流体入口４側からの作動流体がパイロットチェック弁４０を通って背圧室２１に流入するため高減衰となる。
即ち、電磁弁３１を開弁すると、外部供給圧力源５０からの制御流体がパイロットチェック弁４０の制御流体室４２に流入し、ピストン４４が上方に移動する。これにより作動流体入口３から分岐した連絡通路２４、作動流体通路４９、連絡通路２５からなる通路は開いた状態となり、作動流体は可変減衰弁１の背圧室２１に流入する。作動流体出口４側の作動流体は低圧であり絞り通路２３のオリフィス２３ａにより背圧室２１への流入を阻止される。作動流体入口３側の作動流体は高圧であるため高減衰となる。
【００３９】
本実施例２によれば、外部供給圧によりパイロットチェック弁４０を開閉制御することで、可変減衰弁１に作用する作動流体による背圧を切換え、減衰特性を変化させることができる。
この構成によれば、減衰切換えの背圧として作動流体を使用し、外部供給圧力源５０及び電磁弁３１はパイロットチェック弁４０の切換えのみに使用しており、作動流体圧が大きくなってもパイロットチェック弁４０の切換え圧力は大きく変動しないため、本構成は車両の大きさ（質量）に依存せず適用することができる。また、背圧として作動流体圧を使用しているため、切換え動力源を小さくすることができる。さらに、パイロットチェック弁４０には、作動流体側と制御流体側の間にシール部材４０１を配設して高圧の作動流体が低圧の制御流体側に流入することを防止したため、確実に制御流体側を低圧に維持でき電磁弁３１の小型化が可能となるものである。
【実施例３】
【００４０】
図７及び図８に、本実施例３に係る懸架装置の構成を示す。実施例３は、実施例２と同様に外部供給圧を可変減衰弁１の背圧の切り替えに用いる構成となっている。
図７（ｂ）及び図８（ｂ）の油圧回路図に示すように、懸架装置は、車輪または転輪６０に連結された懸架シリンダ６１と気体ばね６５の間に可変減衰弁１を介装し、可変減衰弁１の背圧を制御するパイロットチェック弁４０と、該パイロットチェック弁４０の開閉制御を行う電磁弁３１とを設けている。
【００４１】
図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、可変減衰弁１は、弁ケース２の作動流体入口３及び作動流体出口４を連通する流体通路を開閉制御する弁体２０を備え、弁体２０のシート部２０ａとは反対側に位置する背圧室２１には、戻りばね２２が介装されている。また、弁体２０の軸線位置には、オリフィス２６ａを備えた絞り通路２６が貫通形成されている。
【００４２】
パイロットチェック弁４０、電磁弁３１の構成については実施例２と略同一であるが、本構成においてはパイロットチェック弁４０の弁体４７にはバランス孔４７ａが設けられていない点で異なる。
可変減衰弁１の作動流体出口４は、作動流体入口３とは別に、パイロットチェック弁４０に連通する連絡通路２７に分岐している。連絡通路２７は、パイロットチェック弁４０内に形成された作動流体通路４９を通って連絡通路２８により可変減衰弁１の背圧室２１に連通している。同様に、パイロットチェック弁４０のばね室４６も背圧室２１に連通している。また、パイロットチェック弁４０の作動流体通路４９は、ピストン４４により開閉制御されるようになっている。
【００４３】
次に、上記構成を備えた減衰回路１００の動作原理につき図７及び図８を参照して説明する。
図７に示すように、ソレノイド３６に通電せず電磁弁３１がＯＦＦの際にはパイロットチェック弁４０は開かず、可変減衰弁１の弁体２０内の絞り通路２６を介して高圧側の作動流体が背圧室２１に流入し、背圧として作用するため高減衰となる。
即ち、電磁弁３１を閉弁すると、外部供給圧力源５０からの制御流体がパイロットチェック弁４９の制御流体室４２に流入せず、ピストン４４は下方に位置したままとなる。これにより作動流体出口４から分岐した連絡通路２７、作動流体通路４９、連絡通路２８からなる通路は閉じた状態となり、作動流体は可変減衰弁１の背圧室２１には流入しない。従って、作動流体入口３側から絞り通路２６を介して作動流体が背圧室２１に流入することとなる。作動流体入口３側の作動流体は高圧であるため、高減衰となる。
【００４４】
図８に示すように、ソレノイド３６に通電して電磁弁３１がＯＮの際には、パイロットチェック弁４０が開き、可変減衰弁１の作動流体出口４側からの低圧の作動流体がパイロットチェック弁４０を通って背圧室２１に流入するため低減衰となる。
即ち、電磁弁３１を開弁すると、外部供給圧力源５０からの制御流体がパイロットチェック弁４０の制御流体室４２に流入し、ピストン４４が上方に移動する。これにより作動流体出口４から分岐した連絡通路２７、作動流体通路４９、連絡通路２８からなる通路は開いた状態となり、作動流体は可変減衰弁１の背圧室２１に流入する。作動流体出口４側の作動流体は低圧であるため低減衰となる。
【００４５】
本実施例３によれば、外部供給圧によりパイロットチェック弁４０を開閉制御することで、可変減衰弁１に作用する作動流体による背圧を切換え、減衰特性を変化させることができる。
この構成によれば、減衰切換えの背圧として作動流体を使用し、外部供給圧力源５０及び電磁弁３１はパイロットチェック弁４０の切換えのみに使用しており、作動流体圧が大きくなってもパイロットチェック弁４０の切換え圧力は大きく変動しないため、本構成は車両の大きさ（質量）に依存せず適用することができる。また、背圧として作動流体圧を使用しているため、切換え動力源を小さくすることができる。さらに、パイロットチェック弁４０には、作動流体側と制御流体側の間にシール部材４０１を配設して高圧の作動流体が低圧の制御流体側に流入することを防止したため、確実に制御流体側を低圧に維持でき電磁弁３１の小型化が可能となるものである。
【００４６】
尚、実施例２と実施例３はパイロットチェック弁４０を有する作動流体の回路構造が異なっており、減衰力の切換えにおいて、実施例２では低減衰から高減衰への切換え速度が速く、実施例３では高減衰から低減衰への切換え速度が速いという特徴を夫々有している。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本実施例の懸架装置は、作動流体圧が大きい大型車両に適用した場合であっても小型化且つ高応答性を実現できるため、建設機械や産業用車両、戦闘車両等の大型車両に好適に適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１      可変減衰弁
２      弁ケース
３      作動流体入口
４      作動流体出口
１０、２０  弁体
１７、２１  背圧室
８、１３、２２  戻しばね
１１、２３、２６  絞り流路ｆ
１１ａ、２３ａ、２６ａ  オリフィス
１４    シリンダ
１５    制御流体室
１６    ピストン
１８    変位センサ
１９    制御流体通路
２４、２７  連絡通路
３１    電磁弁
４０    パイロットチェック弁
４９    作動流体通路
５０    外部供給圧力源
５１    サーボ弁
６０    転輪／車輪
６１    懸架シリンダ
６５    気体ばね
１００  減衰回路
２０１、４０１  シール部材
【図１】
2011085209.tif 000003
【図２】
2011085209.tif 000004
【図３】
2011085209.tif 000005
【図４】
2011085209.tif 000006
【図５】
2011085209.tif 000007
【図６】
2011085209.tif 000008
【図７】
2011085209.tif 000009
【図８】
2011085209.tif 000010
【図９】
2011085209.tif 000011