CN101045429B - 车高调整装置 - Google Patents

Abstract

一种能调整车辆车高的车高调整装置，具有：封入有工作流体的缸筒(1)；能进退地插入到缸筒内的活塞杆(3)；与活塞杆连接，且能自由滑动地在缸筒内移动，将缸筒内划分成活塞杆侧室(2a)和活塞杆相反侧室(2b)的活塞(4)；配设在活塞上，因活塞杆的进退而通过工作流体，从而产生阻尼力的阻尼部(4a、4b)；配设在缸筒的外部，一部分封入有气体的高压室(18)和低压室(16)；随着活塞杆的进退动作，将低压室的工作流体供给到活塞杆相反侧室，由此调整车辆的车高的泵室(25)；连通活塞杆相反侧室和高压室的连通通道(5a)；根据高压室的流体压力而增加或减少连通通道的流道面积的阀体(20)。

Description

车高调整装置

技术领域

本发明涉及一种车高调整装置。尤其涉及能靠自动泵送动作调整行驶过程中的车辆车高的车高调整装置的改进。

背景技术

众所周知，车辆在行驶过程中，靠自动泵送动作将由于装载货物等降低了的车辆的车高调整为适当车高的车高调整装置，使用双筒式的液压减振器结构(日本特开平10-306837号公报)。

在车体由于输入到行驶过程中的车辆的振动而上下运动时，该车高调整装置做伸缩动作，由设置在活塞上的阻尼部发挥规定的阻尼功能，并靠自动泵送动作将工作油补充到缸筒内，将由于装载货物等降低了的车高调整为适当的车高。

这种车高调整装置，主要用于由于装载货物等而车体重量发生较大变化、车高容易降低的车辆。但是，以往的车高调整装置，由于活塞的阻尼部所产生的阻尼力是恒定的，所以，即使车体重量变大了，也不能与其相对应地发挥较大的阻尼力。

因此，在车辆在行驶过程中开到路面的突起上时，减振功能不足，容易出现托底现象或车体向上突起的现象，影响车辆的乘坐感觉。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能由自动泵送动作调整车辆的车高，并在车体重量变大时，能发挥理想的阻尼力特性的车高调整装置。

本发明是一种能调整车辆车高的车高调整装置，具有：缸筒，其封入有工作流体；活塞杆，其能进退地插入到上述缸筒内；活塞，其与上述活塞杆连接，能自由滑动地在上述缸筒内移动，将上述缸筒内划分成活塞杆侧室和活塞杆相反侧室；阻尼部，其配设在上述活塞上，因上述活塞杆的进退而通过工作流体，从而产生阻尼力；低压室，其配设在上述缸筒的外部，一部分封入有低压气体；高压室，其配设在上述缸筒的外部，一部分封入有高压气体；泵室，随着上述活塞杆的进退动作，将上述低压室的工作流体供给到上述活塞杆相反侧室，从而调整车辆车高；连通通道，其连通上述活塞杆相反侧室和上述高压室；阀体，其根据上述高压室的流体压力而增加或减少上述连通通道的流道面积。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的车高调整装置的剖视图。

图2是放大表示图1所示的车高调整装置的主要部位的局部剖视图。

图3与图2同样，是放大表示车高调整装置的主要部位的局部剖视图。

图4是表示本发明的第2实施方式的车高调整装置的局部剖视图。

图5是表示图4所示的车高调整装置的一部分的局部剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

参照图1～图3，对本发明的第1实施方式的车高调整装置100进行说明。

车高调整装置100应用于具有自动泵送功能的液压减振器，在液压减振器做伸缩动作时，产生阻尼力，并靠自动泵送动作进行伸长。

车高调整装置100与悬架弹簧(省略图示)一起安装在车辆的车体和车轴之间，例如，配设在车辆的前轮和后轮的各部上。车高调整装置100通过伸长，将行驶过程中的车辆的车高调整为适当车高，防止车辆托底。

车高调整装置100也有仅配设在车辆的后轮侧的情况，但这是由于大多数的车辆，由于人员搭乘或装载货物等车高下降的是后轮侧的缘故。

如图1所示，车高调整装置100是将外筒2配设在作为内筒的缸筒1的外侧的双筒式液压减振器，在缸筒1和外筒2之间具有成为储存室的容室15。

在缸筒1中封入有作为工作流体的工作油，活塞杆3能进退地插入在该缸筒1内。在活塞杆3的一端，连接有能在缸筒1内自由滑动地进行移动、并将缸筒1内划分成活塞杆侧室2a和活塞杆相反侧室2b的活塞4。另外，活塞杆3的另一端向外筒2的外部延伸，缸筒1的内周和活塞杆3的外周之间由外筒2的一部分封闭。

缸筒1中的活塞杆相反侧室2b的端部开口由底座5封闭。底座5具有外径形成为与缸筒1大致相同的主体部5i、和形成于主体部5i顶端的小直径部5j，将小直径部5j嵌合在缸筒1的端部开口上，从而封闭其端部开口。

活塞杆侧室2a和活塞杆相反侧室2b通过配设在活塞4上的作为阻尼部的伸侧阻尼阀4a和压侧阻尼阀4b而相互连通。伸侧阻尼阀4a仅允许工作油从活塞杆侧室2a向活塞杆相反侧室2b流动，压侧阻尼阀4b仅允许工作油从活塞杆相反侧室2b向活塞杆侧室2a流动。通过活塞杆3在缸筒1内进行进退，工作油通过伸侧阻尼阀4a和压侧阻尼阀4b，往来于活塞杆侧室2a和活塞杆相反侧室2b之间。在工作油通过伸侧阻尼阀4a和压侧阻尼阀4b时，产生阻尼力。

在缸筒1和底座5的外周，隔有规定间隔地配设圆筒状的导向管13。在导向管13的下端部形成有向内侧弯曲的弯曲部13a，弯曲部13a被夹在底座5的下端与封闭外筒2的下端开口的底构件9之间。由此，导向管13被定位在缸筒1以及底座5的外周上。

容室15由配置在外筒2的内周与导向管13的外周之间的环状隔壁构件6划分成一部分封入有气体的两个压力室。隔壁构件6的上侧(活塞杆侧)被划分成低压室16，该低压室16具有以液面16a为界封入有低压气体的气室17。隔壁构件6的下侧(活塞杆相反侧)被划分成由气囊7隔离出气室19的高压室18。

在隔壁构件6上设有连通高压室18和低压室16的通道6b，在该通道6b上配设有溢流阀6a，在高压室18和低压室16的压力差达到规定值以上时，该溢流阀6a允许工作油从高压室18向低压室16流动。

在高压室18处的外筒2内周与导向管13外周之间，配置有环状的隔环8。在隔环8的内周形成有沿上下方向(活塞杆3的轴向)贯通隔环8的多个缺口通道8a。

气囊7安装在隔壁构件6和隔环8之间，该气囊7的一端以向外筒2压靠的方式被夹在隔壁构件6和外筒2的内周之间，该气囊7的另一端以向外筒2压靠的方式被在隔环8和外筒2的内周之间。

在底座5上形成有沿上下方向(活塞杆3的轴向)贯通的连通通道5a，如后述那样，活塞杆相反侧室2b和高压室18通过该连通通道5a而连通。

在被气囊7和外筒2的内周之间划分出的气室19中填充有高压的惰性气体。活塞杆相反侧室2b内的液压由该气室19内的气压而维持成高压状态，车高调整装置100被向伸长方向施加力。

在如上述那样构成的车高调整装置100中，在活塞杆3进入到缸筒1内进行收缩动作时，由于活塞4的下降，活塞杆相反侧室2b的一部分工作油，通过压侧阻尼阀4b流入到活塞杆侧室2a，并且在活塞杆相反侧室2b，剩余的相当于活塞杆进入体积的量的工作油通过底座5的连通通道5a流入到高压室18。

因此，由于工作油通过压侧阻尼阀4b而产生阻尼力，并且工作油流入到高压室18而引起气囊7的压缩，随之气室19产生弹性力。

而且，在进行收缩动作时，在活塞杆3以高速且较大行程进入缸筒1内，流入到高压室18的工作油的量一下子增大的情况下，配设在隔壁构件6上的溢流阀6a打开，高压室18的工作油流入到低压室16。由此防止发生密封破损、泄漏工作油等情况。

车高调整装置100，在活塞杆3从缸筒1内退出做伸长动作时，由于活塞4的上升，活塞杆侧室2a的一部分工作油通过伸侧阻尼阀4a流入到活塞杆相反侧室2b，并且不足的相当于活塞杆退出体积的量的工作油通过连通通道5a从高压室18被补充到活塞杆相反侧室2b。

因此，由于工作油通过伸侧阻尼阀4a而产生阻尼力，并且由于工作油从高压室18流出而引起气囊7的伸长，随之气室19产生弹性力。

这样一来，车高调整装置100，在进行伸缩动作时，由配设在活塞4上的阻尼部发挥规定的阻尼功能，并能够由气囊7所划分出的气室19的气体压力获得活塞杆反作用力。

以下对调整车高的自动泵送机构进行说明。

在活塞杆3的轴心部上形成有向活塞杆相反侧室2b开口的缸孔3a，在该缸孔3a中插入有一端液密地与底座5连接的、能自由滑动的泵杆10。

在泵杆10上形成有沿轴向贯通的通孔10a，通孔10a的一端与形成在底座5上的孔5b连通。孔5b在底座5的外周面上开口，与被缸筒1以及底座5的外周和导向管13的内周之间划分出的环状低压流道14连通。另外，低压流道14与低压室16连通。

通孔10a的另一端与由缸孔3a的内周和泵杆10的端面划分出的泵室25连通。因此，泵室25和低压室16通过通孔10a、孔5b、以及低压流道14而相互连通。

在活塞杆3上形成有连通泵室25和活塞杆相反侧室2b的通孔3b。这样一来，活塞杆相反侧室2b通过泵室25与低压室16连通。

在通孔10a上安装有仅允许工作油从通孔10a向泵室25流动的止回阀结构的吸入阀11，在通孔3b上安装有仅允许工作油从泵室25向通孔3b流动的止回阀结构的排出阀12。

另外，在泵杆10上形成有在外周面上具有开口、并与通孔10a连通的调平孔10b。

如上述那样构成的自动泵送机构，在活塞杆3在缸筒1内进退而进行伸缩动作时，车高调整装置100像以下那样进行自动泵送动作。

首先，在活塞杆3进行进入缸筒1内的收缩动作时，由于泵杆10进入到活塞杆3的缸孔3a中，所以，压缩泵室25。由此，泵室25内的工作油通过排出阀12穿过通孔3b流入到活塞杆相反侧室2b。

接着，在活塞杆3进行从缸筒1内退出的伸长动作时，由于泵杆10从活塞杆3的缸孔3a中退出，所以使泵室25扩大。由此，泵杆10的通孔10a内的工作油，由于泵室25内的吸引现象而通过吸入阀11流入到泵室25。另外，低压室16内的工作油通过低压流道14、孔5b被补充到通孔10a中。

因此，通过车高调整装置100反复做伸缩动作，低压室16内的工作油通过泵室25连续地流入到缸筒1的活塞杆相反侧室2b。也就是说，由于活塞杆3在缸筒1内反复做进退动作，所以，泵室25发挥将低压室16内的工作油供给到活塞杆相反侧室2b的泵送功能。这就是自动泵送动作。

另外，活塞杆相反侧室2b是与高压室18连通的状态，由于高压室18具有由气室19的气压而引起的液压，所以活塞杆相反侧室2b具有通过活塞4使活塞杆3从缸筒1内突出的功能。由于这样的作用，车高调整装置100使车体上升。

若继续向活塞杆相反侧室2b供给工作油，活塞4上升得足够高，车辆车高变高了，则由于泵杆10从活塞杆3的缸孔3a中抽出许多，所以，泵杆10的调平孔10b与活塞杆相反侧室2b连通。

在这种情况下，活塞杆相反侧室2b内的工作油通过调平孔10b倒流向低压室16，活塞4停止继续向上上升。该工作油倒流一直持续到活塞杆相反侧室2b收缩、调平孔10b被活塞杆3的内周封闭为止。这样一来，能由调平孔10b限制活塞杆3的伸长，能使车高保持恒定的高度。

而且，在车高调整装置100借助自动泵送机构持续伸长时、或在伸长结束保持其状态时，在发生了活塞杆3以高速且较大行程进入到缸筒1内这样的情况时，设置在隔壁构件6上的溢流阀6a打开，高压室18的工作油流入到低压室16。而且，在工作油从高压室18向低压室16回流的回流量过多时，由于车高调整装置100收缩，车高低于规定水平，所以调平孔10b被封闭。如果调平孔10被封闭，则通过上述自动泵送动作，车高恢复到较高的状态。

以上是泵杆10直接插入到形成在活塞杆3上的缸孔3a中的结构，但也可以是将泵杆10能滑动的泵缸配设在活塞杆3上的结构。在该情况下，在泵缸的外周和活塞杆3的内周之间构成相当于上述通孔3b的环状流道。

如以上所述，车高调整装置100能发挥调整车高功能，将车高维持在适当的规定水平，但在将车高维持在适当的规定水平的状态下，在车体重量变大时，容易影响车辆的乘坐感觉。

因此，以下主要参照图2、图3，说明在将车高维持在适当的规定水平的状态下，即使车体重量变大时，也不会使其影响车辆的乘坐感觉的结构。

在底座5上形成有在与底构件9相对的端面(与活塞杆相反侧室2b相对的面的相反一面)上具有开口部的容室5e，容室5e的开口部与导向管13的下端开口部13b连通。

在将导向管13的弯曲部13a夹在底构件9与底座5之间的底构件9的底面上，形成有连通容室5e和高压室18的通道9a。

在底座5上的容室5e的周壁上形成有多个在内周面上开口的缺口通道5d。而且，在底座5的外周和导向管13的内周之间压入密封构件5c，以使容室5e和低压流道14不会通过该缺口通道5d连通。

在容室5e内安装有能沿容室5e内周面自由滑动地移动的阀体20。在阀体20的轴心部上突出形成有直径比阀体20小的导向部21，该导向部21能自由滑动地插入与容室5e连续形成的导向孔中。

由导向部21和导向孔划分出先导室5f，先导室5f通过形成在底座5上的连通孔5g、以及孔5b与低压室16连通。因此，低压室16的工作油能被引导到先导室5f。

而且，在连通孔5g上形成有对通过该孔的工作油施加阻力的节流孔5h，节流孔5h的作用是防止阀体20在容室5e内的自激振荡现象。

在先导室5f内安装有作为施力构件的弹簧22，该弹簧22向使导向部21从先导室5f退出的方向对阀体20施加力。也就是说，弹簧22反抗高压室18的液压而对阀体20施加力。在容室5e的开口端部内周压入有环状的挡圈26，以使阀体20不会由于弹簧22的施加力而从容室5e脱出。

在导向管13的弯曲部13a上形成有缺口13c，底座5的缺口通道5d和底构件9的通道9a通过缺口13c始终连通。

而且，也可以构成为：取代形成在导向管13上的缺口13c，而在挡圈26上、在与底座5的缺口通道5d相对应的位置上形成缺口，使底座5的缺口通道5d和底构件9的通道9a始终连通。

由于活塞杆相反侧室2b和高压室18不依存于阀体20的位置，通过连通通道5a、底座5的缺口通道5d、导向管13的缺口13、以及底构件9的通道9a而始终连通，所以，当在活塞杆相反侧室2b和高压室18之间没有工作油流动时，活塞杆相反侧室2b、容室5e、以及高压室18成为相同压力状态。

阀体20在容室5e内的位置取决于作用在导向部21的横截面上的载荷。使阀体20向收缩先导室5f的方向移动(以下称为“前进”。)的前进侧载荷，由导向部21的横截面积S和作用在阀体20背面上的高压室18的压力Ph的乘积(S×Ph)算出。与此相对应，使阀体20向扩大先导室5f的方向移动(以下称为“后退”。)的后退侧载荷，由导向部21的横截面积S和导入到先导室5f的低压室16的压力P1的乘积(S×P1)、与弹簧22的施加力(L)的和(S×P1+L)算出。

在由高压室18与低压室16的压力差和导向部21的横截面积S算出的载荷比施力构件的施加力L大时，也就是说，在前进侧载荷比后退侧载荷大时，阀体20前进。另外，在前进侧载荷比后退侧载荷小时，阀体20后退。

以下对连接活塞杆相反侧室2b和高压室18的流道、以及该流道面积进行说明。

如图2所示，在作用在阀体20上的前进侧载荷比后退侧载荷小时，由于弹簧22的施加力，先导室5f被扩大，成为阀体20的背面与挡圈26抵接的状态。

在该状态下，活塞杆相反侧室2b和高压室18，通过连通通道5a、缺口通道5d、缺口13c以及通道9a而相互连通。此时，阀体20使缺口通道5d处的对容室5e的开口面积为最大。也就是说，连通通道5a处的流道面积为最大，通过的工作油的流道阻力为最小。

与此相对应，在高压室18的压力变高、作用在阀体20上的前进侧载荷比后退侧载荷大时，阀体20前进，使缺口通道5d处的对容室5e的开口面积变小。而且，在高压室18的压力变得足够大时，如图3所示，成为阀体20与容室5e内的底面抵接的状态。

在该状态下，活塞杆相反侧室2b和高压室18，通过连通通道5a、缺口通道5d、挡圈26的空心部26a以及通道9a而相互连通。此时，阀体20由其外周面使缺口通道5d处的对容室5e的开口面积为最小。也就是说，连通通道5a的流道面积为最小，通过的工作油的流道阻力为最大。

由以上可知，车高调整装置100，在向车辆上装载货物的载荷变大、车体重量变大时，由于活塞杆相反侧室2b内的工作油被压缩，所以，高压室18的压力变大。由此，阀体20前进，连通通道5a的流道面积变小。

在该状态下，在车高调整装置100进行收缩动作时，由配设在活塞4上的压侧阻尼阀4b产生规定的阻尼力，并随着高压室18的液压上升而阀体20前进，从而连通通道5a的流道面积被设定，在相当于活塞杆3的进入体积的量的工作油从活塞杆相反侧室2b流入到高压室18时，产生与连通通道5a的流道面积相对应的流道阻力。

另外，在车高调整装置100进行伸长动作时，由配设在活塞4上的伸侧阻尼阀4a产生规定的阻尼力，并随着高压室18的液压降低而阀体20后退，从而连通通道5a的流道面积被设定，在相当于活塞杆3的退出体积的量的工作油从高压室18流入到活塞杆相反侧室2b(被吸入)时，产生与连通通道5a的流道面积相对应的流道阻力(吸入阻力)。

这样一来，阀体20在容室5e内的位置取决于高压室18的压力，由于车体重量变得越大，高压室18的压力越高，所以，阀体20前进，连通通道5a的流道面积变小。也就是说，车体重量越大，由阀体20产生的工作油的流道阻力就越大。因此，车高调整装置100由配设在活塞4上的阻尼部产生规定的阻尼力，并且车体重量越大，由阀体20产生的阻尼力越大。

根据以上的第1实施方式，具有以下所示的作用效果。

车高调整装置100，由于内部具有自动泵送机构，所以，在由于装载货物等使车体重量变大、车高具有降低的趋势时，通过自动泵送动作而进行伸长动作，将车高调整到适当车高。

另外，车高调整装置100具有根据高压室18的液压而增加或减小连通缸筒1的活塞杆相反侧室2b和高压室18的连通通道5a的流道面积的阀体20，在由于装载货物等使车体重量变大、高压室18的液压上升时，由于阀体20使连通通道5a的流道面积变小，所以能增大在进行伸缩动作时的阻尼力，发挥与增加的装载载荷相抵消的阻尼力特性。

因此，能防止在车辆开到路面的突起等上时，车高降得很低而引起托底的现象，而且，由于能发挥抵消车辆的装载载荷的阻尼特性，所以在车体重量变大的状态下，即使车高变高，也不会影响车辆的乘坐感觉。

(第2实施方式)

参照图4和图5，对本发明的第2实施方式的车高调整装置200进行说明。

以下以与上述第1实施方式的车高调整装置100的不同点为中心进行说明，对于与车高调整装置100相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。

如图4所示，车高调整装置200上的与上述第1实施方式的车高调整装置100的不同点在于，高压室18与配设在车高调整装置200的外部的储液器27的油室27a连通。

因此，由于车高调整装置200不需要在高压室18内配设气囊7，所以能将外筒2的外径设定得较小，提高向车辆上安装车高调整装置200的安装性。另外，由于也能缩短导向管13的长度，所以能减轻车高调整装置200的重量。

另外，由于在储液器27内也划分出确定高压室18中液压的气室27b，所以与像上述第1实施方式那样在容室15内划分出气室19的情况相比，气室维修变得容易。

如在上述第1实施方式中所说明的那样，本发明的车高调整装置能通过自动泵送机构调整车高，而且能维持该车高。但是，在进行伸长动作完成车高调整后，上述第1实施方式的车高调整装置100不能使车高降低。

因此，以下参照图5，说明强制地使处于伸长状态的车高调整装置进行收缩的车高降低部件。

车高降低部件是切换阀30，该切换阀30具有由弹簧31的施加力保持的关闭位置32、和靠来自外部的输入信号切换的连通位置33，该切换阀30安装在将活塞杆3的通孔3b和低压室16连通的流道28上。

例如在通过车辆驾驶员的操作而输入了降低车高的信号时，切换阀30从关闭位置32切换到连通位置33。在切换阀30被切换到连通位置33时，由于活塞杆相反侧室2b的工作油通过通孔3b流入到低压室16，所以活塞4下降，车高调整装置200进行收缩。

车高降低部件的结构、输入到车高降低部件的信号的种类、以及信号的输入部件，只要是能使活塞杆相反侧室2b的工作油流入到低压室16的结构，则什么样的结构都可以。

另外，在上述第1和第2实施方式，与活塞杆相反侧室2b连通的高压室18是在缸筒1外周的容室15内被划分出。但是，高压室18也可以串联地配设在阀体20的下方。在这种情况下，由于可以省略外筒2或使外筒2的外径较小，所以，能使整个车高调整装置变小，提高向车辆上安装的安装性。

Claims (4)

1.一种能调整车辆车高的车高调整装置，其特征在于，具有：

缸筒，其封入有工作流体；

活塞杆，其能进退地插入到上述缸筒内；

活塞，其与上述活塞杆连接，能自由滑动地在上述缸筒内移动，将上述缸筒内划分成活塞杆侧室和活塞杆相反侧室；

阻尼部，其配设在上述活塞上，因上述活塞杆的进退而通过工作流体，从而产生阻尼力；

低压室，其配设在上述缸筒的外部，一部分封入有低压气体；

高压室，其配设在上述缸筒的外部，一部分封入有高压气体；

泵室，随着上述活塞杆的进退动作，将上述低压室的工作流体供给到上述活塞杆相反侧室，从而调整车辆车高；

连通通道，其连通上述活塞杆相反侧室和上述高压室；

阀体，其根据上述高压室的流体压力而增加或减少上述连通通道的流道面积。

2.根据权利要求1所述的车高调整装置，其特征在于，

还具有底座，该底座封闭上述缸筒中的上述活塞杆相反侧室的端部开口、并贯通形成有上述连通通道；

上述阀体能自由滑动地安装在上述底座中，根据作用在背面上的上述高压室的流体压力而前进或后退，由此设定上述连通通道的流道面积。

3.根据权利要求2所述的车高调整装置，其特征在于，

上述底座具有引导上述低压室的工作流体的先导室；

上述阀体具有能自由滑动地插入到上述先导室中的导向部；

在上述先导室安装有反抗上述高压室的流体压力而对上述阀体施加力的施力构件；

在由上述高压室与上述低压室的压力差和上述导向部的横截面积算出的载荷比上述施力构件的施加力大时，上述阀体前进，减小上述连通通道的流道面积。

4.根据权利要求1所述的车高调整装置，其特征在于，

还具有连通上述高压室和上述低压室的通道；

在上述通道上配设有溢流阀，在上述高压室和上述低压室的压力差达到规定值以上时，该溢流阀允许工作流体从上述高压室向上述低压室流动。

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