JP2005188613A - 車両の車高調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ショックアブソーバのストローク量を十分に確保できるとともに、車体への搭載性を向上させることができる車両の車高調整装置を提供する。
【解決手段】車体側部材4とアクスル側部材との間にショックアブソーバ2を上下方向に延在させて連結し、このショックアブソーバ2の外周に略同軸となるようにコイルスプリング10を配置している。また、ショックアブソーバ2に固定スプリングシート6を固定し、ショックアブソーバ2の外周に、上下方向に移動自在に移動スプリングシート8を配置し、これら固定スプリングシート6及び移動スプリングシート8の間にコイルスプリング10を配置する。そして、移動スプリングシート8を上下方向に移動させて前記コイルスプリング10と前記車体側部材4との間の距離を変位させる移動手段14,16を、ショックアブソーバ2の周囲に同軸に配置する。
【選択図】 図1
【解決手段】車体側部材4とアクスル側部材との間にショックアブソーバ2を上下方向に延在させて連結し、このショックアブソーバ2の外周に略同軸となるようにコイルスプリング10を配置している。また、ショックアブソーバ2に固定スプリングシート6を固定し、ショックアブソーバ2の外周に、上下方向に移動自在に移動スプリングシート8を配置し、これら固定スプリングシート6及び移動スプリングシート8の間にコイルスプリング10を配置する。そして、移動スプリングシート8を上下方向に移動させて前記コイルスプリング10と前記車体側部材4との間の距離を変位させる移動手段14,16を、ショックアブソーバ2の周囲に同軸に配置する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車両の車高調整装置に関する。
従来、車両の車高調整装置として、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
特許文献1の装置は、車軸側部材に固定した一方の受座と、車体側部材に固定した他方の受座との間にコイルスプリングを介在したスプリング式サスペンション構造において、互いに螺合した雄ねじ部と雌ねじ部とからなるねじ手段と、このねじ手段の雄ねじ部及び雌ねじ部の一方を他方に対して相対回転させる駆動手段とを備えており、駆動手段の駆動によりねじ手段を相対回転させて車軸側部材に固定した一方の受座が、車体側部材に近接し、或いは車体側部材から離間するように移動させることで、コイルスプリングを上下方向に変位させて車高を調整している。
特開2001−301436号公報
特許文献1の装置は、車軸側部材に固定した一方の受座と、車体側部材に固定した他方の受座との間にコイルスプリングを介在したスプリング式サスペンション構造において、互いに螺合した雄ねじ部と雌ねじ部とからなるねじ手段と、このねじ手段の雄ねじ部及び雌ねじ部の一方を他方に対して相対回転させる駆動手段とを備えており、駆動手段の駆動によりねじ手段を相対回転させて車軸側部材に固定した一方の受座が、車体側部材に近接し、或いは車体側部材から離間するように移動させることで、コイルスプリングを上下方向に変位させて車高を調整している。
しかし、特許文献1の装置は、ねじ手段及び駆動手段を車軸側部材に取り付けており、これらねじ手段及び駆動手段がタイヤからのばね下入力(上下振動等)に晒され続けるので、装置の信頼性、耐久性の面で問題がある。
ばね下入力による装置の信頼性、耐久性を改善するために、特許文献1の装置を天地を逆にし、車体側部材にねじ手段及び駆動手段を取り付ける構造が考えられる。しかし、このように配置しても、ショックアブソーバに直列にねじ手段及び駆動手段が配置されるので、全長が長いサスペンション構造となってしまう。この構造において、車体への搭載性を良好とするためにショックアブソーバのストロークを短くすると、乗り心地が悪化するおそれがある。したがって、特許文献1の装置を天地を逆にしても、ショックアブソーバのストロークを確保することと、車体への搭載性を向上させることの両立の面で問題がある。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ばね下入力の影響を受けない構造とすることで信頼性、耐久性が向上するとともに、ショックアブソーバのストロークを確保することと、車体への搭載性を向上させることができる車両の車高調整装置を提供することを目的としている。
ばね下入力による装置の信頼性、耐久性を改善するために、特許文献1の装置を天地を逆にし、車体側部材にねじ手段及び駆動手段を取り付ける構造が考えられる。しかし、このように配置しても、ショックアブソーバに直列にねじ手段及び駆動手段が配置されるので、全長が長いサスペンション構造となってしまう。この構造において、車体への搭載性を良好とするためにショックアブソーバのストロークを短くすると、乗り心地が悪化するおそれがある。したがって、特許文献1の装置を天地を逆にしても、ショックアブソーバのストロークを確保することと、車体への搭載性を向上させることの両立の面で問題がある。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ばね下入力の影響を受けない構造とすることで信頼性、耐久性が向上するとともに、ショックアブソーバのストロークを確保することと、車体への搭載性を向上させることができる車両の車高調整装置を提供することを目的としている。
前記課題を解決するため、本発明の車両の車高調整装置は、車体側部材とアクスル側部材との間にショックアブソーバを上下方向に延在させて連結し、このショックアブソーバの外周に略同軸となるようにコイルスプリングを配置し、当該コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させることで車高を調整する車両の車高調整装置であって、
前記ショックアブソーバに固定した固定スプリングシートと、前記ショックアブソーバの外周に上下方向に移動自在に配置した移動スプリングシートとの間に前記コイルスプリングを配置するとともに、前記移動スプリングシートを上下方向に移動して前記コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させる移動手段を、前記ショックアブソーバの周囲に同軸に配置した。
前記ショックアブソーバに固定した固定スプリングシートと、前記ショックアブソーバの外周に上下方向に移動自在に配置した移動スプリングシートとの間に前記コイルスプリングを配置するとともに、前記移動スプリングシートを上下方向に移動して前記コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させる移動手段を、前記ショックアブソーバの周囲に同軸に配置した。
ここで、前記コイルスプリングを前記ショックアブソーバの上部外周に配置し、前記コイルスプリングの下端を前記固定スプリングシートで受け、前記コイルスプリングの上端を前記移動スプリングシートで受けるとともに、前記移動手段を前記車体側部材側に取付けることが好ましい。
また、前記移動スプリングシートに、前記ショックアブソーバの外周に同軸に延在する円筒部を一体に設け、この円筒部と前記移動手段との間に、互いに螺合する雄ねじ部及び雌ねじ部を有する車高調整ねじ機構を設け、前記移動手段の回転駆動力により前記雄ねじ部及び雌ねじ部を相対回転させて前記移動スプリングシートを上下方向に移動させることが好ましい。
また、前記移動スプリングシートに、前記ショックアブソーバの外周に同軸に延在する円筒部を一体に設け、この円筒部と前記移動手段との間に、互いに螺合する雄ねじ部及び雌ねじ部を有する車高調整ねじ機構を設け、前記移動手段の回転駆動力により前記雄ねじ部及び雌ねじ部を相対回転させて前記移動スプリングシートを上下方向に移動させることが好ましい。
また、前記車体側部材に、前記ショックアブソーバの外周に同軸に延在する装置ケースを固定し、この装置ケースの内部に前記移動手段を配置するとともに、前記移動スプリングシートを、前記装置ケースの周囲に上下方向の移動のみが許容されて係合していることが好ましい。
また、前記移動手段は、回転力が発生する回転駆動源と、この回転駆動源の回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速部とを備えていることが好ましい。
また、前記減速部は、前記回転駆動源からの入力回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速遊星歯車であることが好ましい。
さらに、前記回転駆動源は、前記ショックアブソーバと同軸となるように前記装置ケースに内蔵した環状のブラシレスモータであることが好ましい。
さらにまた、前記移動手段と並列に補助スプリングを配置することが好ましい。
また、前記移動手段は、回転力が発生する回転駆動源と、この回転駆動源の回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速部とを備えていることが好ましい。
また、前記減速部は、前記回転駆動源からの入力回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速遊星歯車であることが好ましい。
さらに、前記回転駆動源は、前記ショックアブソーバと同軸となるように前記装置ケースに内蔵した環状のブラシレスモータであることが好ましい。
さらにまた、前記移動手段と並列に補助スプリングを配置することが好ましい。
本発明の車両の車高調整装置によると、車体側部材とアクスル側部材との間に連結しているショックアブソーバに固定した固定スプリングシートと、ショックアブソーバの外周に上下方向に移動自在に配置した移動スプリングシートとの間にコイルスプリングを配置するとともに、前記移動スプリングシートを、上下方向に移動して前記コイルスプリングを上下方向に変位させる移動手段をショックアブソーバの周囲に同軸に配置したことから、装置の全長を短く設定することができる。これにより、ショックアブソーバのストローク長を最適に設定して乗り心地を向上させることができるとともに、車両への搭載性を向上させることができる。
以下、本発明の車両の車高調整装置に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る第1実施形態の車両の車高調整装置を示す図であり、ショックアブソーバ2が、車体側部材4とアクスル側部材との間に上下方向方向に延在して配置されている。すなわち、ショックアブソーバ2のピストンロッド2bの先端が、インシュレータ4aを介して車体側部材4に固定されているとともに、ショックアブソーバ2のシリンダ2aがアクスル側部材(図示せず)に固定されている。
図1は、本発明に係る第1実施形態の車両の車高調整装置を示す図であり、ショックアブソーバ2が、車体側部材4とアクスル側部材との間に上下方向方向に延在して配置されている。すなわち、ショックアブソーバ2のピストンロッド2bの先端が、インシュレータ4aを介して車体側部材4に固定されているとともに、ショックアブソーバ2のシリンダ2aがアクスル側部材(図示せず)に固定されている。
ショックアブソーバ2の外周位置にコイルスプリング10が略同軸に配置されている。このコイルスプリング10の下端は、シリンダ2aに固定したロアスプリングシート(固定スプリングシート)6に支持され、上端が、アッパースプリングシート(移動スプリングシート)8に支持されている。
ここで、ロアスプリングシート6を固定スプリングシートとしているのは、ショックアブソーバ2のシリンダ2aに対して、相対的に位置が変化しないからであり、アッパースプリングシート8を移動スプリングシートとしているのは、ショックアブソーバ2のシリンダ2aに対して、相対的に位置が変化するからである。
ここで、ロアスプリングシート6を固定スプリングシートとしているのは、ショックアブソーバ2のシリンダ2aに対して、相対的に位置が変化しないからであり、アッパースプリングシート8を移動スプリングシートとしているのは、ショックアブソーバ2のシリンダ2aに対して、相対的に位置が変化するからである。
アッパースプリングシート8は、車体側部材4に固定した装置ケース12に上下方向の移動のみが許容されて係合しているスプライン係合部8aと、このスプライン係合部8aから下方にコイルスプリング10の上部を包みこむように延在している円筒部8bと、円筒部8bの外周に形成した雄ねじ部8cとを備えている。
装置ケース12は、ショックアブソーバ2の外周位置で同軸に延在するように車体側部材4に固定されており、アッパースプリングシート8を内側に配置した環状の部材であり、内周面に、アッパースプリングシート8のスプライン係合部8aと係合するスプライン係合部12aを形成している。
装置ケース12は、ショックアブソーバ2の外周位置で同軸に延在するように車体側部材4に固定されており、アッパースプリングシート8を内側に配置した環状の部材であり、内周面に、アッパースプリングシート8のスプライン係合部8aと係合するスプライン係合部12aを形成している。
具体的には、装置ケース12は、円筒形状の内壁12bとこれと同軸に設けられた円筒形状の外壁12cにより形成され、内壁12bの内周面(軸心側の面)、つまり、アッパースプリングシート8の外周面に対向する面に、スプライン係合部12aが形成されている。
装置ケース12には、正逆回転式とした環状のブラシレスモータ(回転駆動源)14と、ブラシレスモータ14の回転を減速する減速部16と、この減速部16の出力部として前記アッパースプリングシート8の雄ねじ部8cに回転を伝達する雌ねじ伝達部材18とが内蔵されている。
装置ケース12には、正逆回転式とした環状のブラシレスモータ(回転駆動源)14と、ブラシレスモータ14の回転を減速する減速部16と、この減速部16の出力部として前記アッパースプリングシート8の雄ねじ部8cに回転を伝達する雌ねじ伝達部材18とが内蔵されている。
雌ねじ伝達部材18は、ベアリング20を介して装置ケース12の内部で上下方向に延在している軸周り回転自在に配置されている環状部材であり、内周面側に形成した雌ねじ部18aが、前述したアッパースプリングシート8の円筒部8bに形成した雄ねじ部8cに螺合している。
ブラシレスモータ14は、装置ケース12の内部に固定された円筒形状のモータ本体14aと、このモータ本体14aの内周面に回転自在に支持される円筒形状のモータ出力軸14bを備えている。モータ本体14aは、装置ケース12の外壁12cの内周面(内壁12bと対向する面)に固定され、モータ出力軸14bに回転力を付与している。
モータ出力軸14bは、モータ本体14aの内周面に対向し、ベアリング22を介して装置ケース12の内部で上下方向に延在し、軸周りに回転自在に支持され、円筒形状を有している。
ブラシレスモータ14は、装置ケース12の内部に固定された円筒形状のモータ本体14aと、このモータ本体14aの内周面に回転自在に支持される円筒形状のモータ出力軸14bを備えている。モータ本体14aは、装置ケース12の外壁12cの内周面(内壁12bと対向する面)に固定され、モータ出力軸14bに回転力を付与している。
モータ出力軸14bは、モータ本体14aの内周面に対向し、ベアリング22を介して装置ケース12の内部で上下方向に延在し、軸周りに回転自在に支持され、円筒形状を有している。
減速部16は、モータ出力軸14bの下端側の外周の全周に形成したサンギヤ16bと、このサンギヤ16bに対向する装置ケース12の内面の全周に形成したリングギヤ16cと、サンギヤ16b及びリングギヤ16cの間の両者に噛み合っているプラネタリギヤである複数のピニオン16dと、ピニオン16dに同軸に連結し、プラネットキャリアとして機能する雌ねじ伝達部材18に回転力を伝達する回転メンバ16eとからなる減速遊星歯車である。これにより、ブラシレスモータ14のモータ出力軸14bからサンギヤ16bに入力した回転は、リングギヤ16cが固定されているので、減速されて雌ねじ伝達部材18に出力される。
なお、本実施形態のブラシレスモータ14及び減速部16が、本発明の移動手段に相当する。また、雌ねじ伝達部材18の内周面に形成した雌ねじ部18aとアッパースプリングシート8の円筒部8bの外周面に形成した雄ねじ部8cとが、本発明の車高調整ねじ機構に相当する。
なお、本実施形態のブラシレスモータ14及び減速部16が、本発明の移動手段に相当する。また、雌ねじ伝達部材18の内周面に形成した雌ねじ部18aとアッパースプリングシート8の円筒部8bの外周面に形成した雄ねじ部8cとが、本発明の車高調整ねじ機構に相当する。
本実施形態の車両の車高調整装置の動作について説明する。
車高を上げる場合には、ブラシレスモータ14の正方向の回転駆動力の発生により、サンギヤ16bに入力した回転を、減速部16の減速動作により雌ねじ伝達部材18に正方向の減速回転として出力する。雌ねじ伝達部材18の雌ねじ部18aが正方向に回転すると、この雌ねじ部18aに雄ねじ部8cが螺合しているアッパースプリングシート8が、装置ケース12のスプライン係合部12aに回転が拘束されながら図1の下方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート8は、コイルスプリング10、ショックアブソーバ2のシリンダ2a、図示しないアクスル側部材があり、下方には移動できないので、装置ケース12側が上方に移動し、それとともに車体側部材4が上昇し、車両の車高が上がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング10に対し、相対的に上昇させることで、車体側部材4とコイルスプリング10との間の距離を拡大して、車高を上げることができる。
車高を上げる場合には、ブラシレスモータ14の正方向の回転駆動力の発生により、サンギヤ16bに入力した回転を、減速部16の減速動作により雌ねじ伝達部材18に正方向の減速回転として出力する。雌ねじ伝達部材18の雌ねじ部18aが正方向に回転すると、この雌ねじ部18aに雄ねじ部8cが螺合しているアッパースプリングシート8が、装置ケース12のスプライン係合部12aに回転が拘束されながら図1の下方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート8は、コイルスプリング10、ショックアブソーバ2のシリンダ2a、図示しないアクスル側部材があり、下方には移動できないので、装置ケース12側が上方に移動し、それとともに車体側部材4が上昇し、車両の車高が上がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング10に対し、相対的に上昇させることで、車体側部材4とコイルスプリング10との間の距離を拡大して、車高を上げることができる。
また、車高を下げる場合には、ブラシレスモータ14の逆方向の回転駆動力の発生により、サンギヤ16bに入力した回転を、減速部16の減速動作により雌ねじ伝達部材18に逆方向の減速回転として出力する。雌ねじ伝達部材18の雌ねじ部18aが逆方向に回転すると、この雌ねじ部18aに雄ねじ部8cが螺合しているアッパースプリングシート8が、装置ケース12のスプライン係合部12aに回転が拘束されながら図1の上方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート8は、コイルスプリング10の上端に設けられたものであるので、上方には移動せず、装置ケース12側が下方に移動し、それとともに車体側部材4が下降し、車両の車高が下がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング10に対し、相対的に下降させることで、車体側部材4とコイルスプリング10との間の距離を縮小して、車高を下げることができる。
次に、本実施形態の車両の車高調整装置の効果を説明する。
本実施形態の装置は、ブラシレスモータ14及び減速部16を装置ケース12を介して車体側部材4に固定し、雌ねじ部18a及び雄ねじ部8cも車体側部材4側に配置したので、アクスル側部材に設けた従来装置と比較してばね下入力が軽減し、車高調整装置の信頼性、耐久性を大幅に向上させることができる。
また、ブラシレスモータ14及び減速部16を内蔵した装置ケース12をショックアブソーバ2の外周に同軸に配置し、減速部16に連結している雌ねじ部18a及びアッパースプリングシート8に設けた雄ねじ部8cもショックアブソーバ2の外周に同軸に配置したので、車高調整装置の全長を短く設定することができる。これにより、ショックアブソーバ2のストローク長を最適に設定して乗り心地を向上させることができるとともに、車両への搭載性を向上させることができる。
本実施形態の装置は、ブラシレスモータ14及び減速部16を装置ケース12を介して車体側部材4に固定し、雌ねじ部18a及び雄ねじ部8cも車体側部材4側に配置したので、アクスル側部材に設けた従来装置と比較してばね下入力が軽減し、車高調整装置の信頼性、耐久性を大幅に向上させることができる。
また、ブラシレスモータ14及び減速部16を内蔵した装置ケース12をショックアブソーバ2の外周に同軸に配置し、減速部16に連結している雌ねじ部18a及びアッパースプリングシート8に設けた雄ねじ部8cもショックアブソーバ2の外周に同軸に配置したので、車高調整装置の全長を短く設定することができる。これにより、ショックアブソーバ2のストローク長を最適に設定して乗り心地を向上させることができるとともに、車両への搭載性を向上させることができる。
また、ショックアブソーバ2の外周に環状のブラシレスモータ14を配置し、このブラシレスモータ14と同軸に、サンギヤ16b、リングギヤ16c、ピニオン16d等の減速遊星歯車からなる減速部16を配置したので、装置の小型化を図ることができる。
次に、図2に示すものは、本発明に係る第2実施形態の車両の車高調整装置を示す図である。なお、図1に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、図2に示すものは、本発明に係る第2実施形態の車両の車高調整装置を示す図である。なお、図1に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のコイルスプリング30は、第1実施形態で使用したコイルスプリング10と比較してコイル直径が大きな部材であり、このコイルスプリング30の下端が、ショックアブソーバ2のシリンダ2aに固定したロアスプリングシート(固定スプリングシート)32に支持され、上端が、アッパースプリングシート(移動スプリングシート)34に支持されている。
アッパースプリングシート34は、車体側部材4に固定した装置ケース36に上下方向の移動のみが許容されて係合しているスプライン係合部34aと、このスプライン係合部34aからコイルスプリング30の上側内部に延在している円筒部34bと、円筒部34bの内周面に形成した雌ねじ部34cとを備えている。
装置ケース36は、アッパースプリングシート34を外周に配置した環状の部材であり、外周面に、アッパースプリングシート34のスプライン係合部34aと係合するスプライン係合部36aを形成している。
装置ケース36は、アッパースプリングシート34を外周に配置した環状の部材であり、外周面に、アッパースプリングシート34のスプライン係合部34aと係合するスプライン係合部36aを形成している。
具体的には、装置ケース36は、円筒形状の内壁36bとこれと同軸に設けられた円筒形状の外壁36cにより形成され、外壁12cの外周面(装置ケース36の外周面)、つまり、アッパースプリングシート34の内周面に対向する面に、スプライン係合部36aが形成されている。
装置ケース36には、正逆回転式とした環状のブラシレスモータ(回転駆動源)41と、ブラシレスモータ41の回転を減速する減速部38と、この減速部38の出力部としてアッパースプリングシート34の雌ねじ部34cに回転を伝達する雌ねじ伝達部材40とが内蔵されている。
装置ケース36には、正逆回転式とした環状のブラシレスモータ(回転駆動源)41と、ブラシレスモータ41の回転を減速する減速部38と、この減速部38の出力部としてアッパースプリングシート34の雌ねじ部34cに回転を伝達する雌ねじ伝達部材40とが内蔵されている。
雄ねじ伝達部材40は、ベアリング20を介して装置ケース36の内部で上下方向に延在する軸周り回転自在に配置されている環状部材であり、内周に形成した雄ねじ部40aが、前述したアッパースプリングシート34の円筒部34bに形成した雌ねじ部34cに螺合している。
ブラシレスモータ41は、装置ケース36の内部に固定された円筒形状のモータ本体41aと、このモータ本体41aの外周面に回転自在に支持される円筒形状のモータ出力軸41bを備えている。モータ本体41aは、装置ケース12の外壁12cの内周面(内壁12bと対向する面)に固定され、モータ出力軸41bに回転力を付与している。
モータ出力軸41bは、モータ本体41aの外周面に対向し、ベアリング22を介して装置ケース36の内部で上下方向に延在し、軸周りに回転自在に支持され、円筒形状を有している。
ブラシレスモータ41は、装置ケース36の内部に固定された円筒形状のモータ本体41aと、このモータ本体41aの外周面に回転自在に支持される円筒形状のモータ出力軸41bを備えている。モータ本体41aは、装置ケース12の外壁12cの内周面(内壁12bと対向する面)に固定され、モータ出力軸41bに回転力を付与している。
モータ出力軸41bは、モータ本体41aの外周面に対向し、ベアリング22を介して装置ケース36の内部で上下方向に延在し、軸周りに回転自在に支持され、円筒形状を有している。
減速部38は、モータ出力軸41bの下端側の内周の全周に形成したリングギヤ38cと、このリングギヤ38cに対向する装置ケース36の内壁36bの外周面(装置ケース36の内部側の面)の全周に形成したサンギヤ38bと、サンギヤ38b及びリングギヤ38cの間の両者に噛み合っているプラネタリギヤである複数のピニオン38dと、ピニオン38dに同軸に連結し、プラネットキャリアとして機能する雄ねじ伝達部材40に回転力を伝達する回転メンバ38eとからなる減速遊星歯車である。これにより、ブラシレスモータ41のモータ出力軸41bからリングギヤ38cに入力した回転は、サンギヤ38bが固定されているので、減速されて雄ねじ伝達部材40に出力される。
なお、本実施形態のブラシレスモータ41及び減速部38が、本発明の移動手段に相当する。また、雄ねじ伝達部材40の先端に形成した雄ねじ部40aとアッパースプリングシート34の円筒部34bに形成した雌ねじ部34cとが、本発明の車高調整ねじ機構に相当する。
なお、本実施形態のブラシレスモータ41及び減速部38が、本発明の移動手段に相当する。また、雄ねじ伝達部材40の先端に形成した雄ねじ部40aとアッパースプリングシート34の円筒部34bに形成した雌ねじ部34cとが、本発明の車高調整ねじ機構に相当する。
本実施形態の車両の車高調整装置の動作について説明する。
車高を上げる場合には、ブラシレスモータ41の正方向の回転駆動力の発生により、リングギヤ38cに入力した回転を、減速部38の減速動作により雄ねじ伝達部材40に正方向の減速回転として出力する。雄ねじ伝達部材40の雌ねじ部40aが正方向に回転すると、この雄ねじ部40aに雌ねじ部34cが螺合しているアッパースプリングシート34が、装置ケース36のスプライン係合部36aに回転が拘束されながら図2の下方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート34は、コイルスプリング30、ショックアブソーバ2のシリンダ2a、図示しないアクスル側部材があり、下方には移動できないので、装置ケース36側が上方に移動し、それとともに車体側部材4が上昇し、車両の車高が上がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング30に対し、相対的に上昇させることで、車体側部材4とコイルスプリング30との間の距離を拡大して、車高を上げることができる。
車高を上げる場合には、ブラシレスモータ41の正方向の回転駆動力の発生により、リングギヤ38cに入力した回転を、減速部38の減速動作により雄ねじ伝達部材40に正方向の減速回転として出力する。雄ねじ伝達部材40の雌ねじ部40aが正方向に回転すると、この雄ねじ部40aに雌ねじ部34cが螺合しているアッパースプリングシート34が、装置ケース36のスプライン係合部36aに回転が拘束されながら図2の下方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート34は、コイルスプリング30、ショックアブソーバ2のシリンダ2a、図示しないアクスル側部材があり、下方には移動できないので、装置ケース36側が上方に移動し、それとともに車体側部材4が上昇し、車両の車高が上がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング30に対し、相対的に上昇させることで、車体側部材4とコイルスプリング30との間の距離を拡大して、車高を上げることができる。
また、車高を下げる場合には、ブラシレスモータ41の逆方向の回転駆動力の発生により、リングギヤ38cに入力した回転を、減速部16の減速動作により雄ねじ伝達部材40に逆方向の減速回転として出力する。雄ねじ伝達部材40の雄ねじ部40aが逆方向に回転すると、この雄ねじ部40aに雌ねじ部34cが螺合しているアッパースプリングシート34が、装置ケース36のスプライン係合部36aに回転が拘束されながら図2の上方に移動しようとする。ところが、アッパースプリングシート34は、コイルスプリング30の上端に設けられたものであるので、上方には移動せず、装置ケース36側が下方に移動し、それとともに車体側部材4が下降し、車両の車高が下がる。つまり、車体側部材4をコイルスプリング30に対し、相対的に下降させることで、車体側部材4とコイルスプリング30との間の距離を縮小して、車高を下げることができる。
次に、本実施形態の車両の車高調整装置の効果を説明する。
本実施形態の装置も、第1実施形態と同様に、ブラシレスモータ41及び減速部38を装置ケース36を介して車体側部材4に固定し、雌ねじ部34a及び雄ねじ部40cも車体側部材4側に配置したので、アクスル側部材に設けた従来装置と比較してばね下入力が軽減し、車高調整装置の信頼性、耐久性を大幅に向上させることができる。
本実施形態の装置も、第1実施形態と同様に、ブラシレスモータ41及び減速部38を装置ケース36を介して車体側部材4に固定し、雌ねじ部34a及び雄ねじ部40cも車体側部材4側に配置したので、アクスル側部材に設けた従来装置と比較してばね下入力が軽減し、車高調整装置の信頼性、耐久性を大幅に向上させることができる。
また、ブラシレスモータ41及び減速部38を内蔵した装置ケース36をショックアブソーバ2の外周に同軸に配置し、減速部38に連結している雄ねじ部40a及びアッパースプリングシート34に設けた雌ねじ部34aもショックアブソーバ2の外周に同軸に配置したので、車高調整装置の全長を短く設定することができる。これにより、ショックアブソーバ2のストローク長を最適に設定して乗り心地を向上させることができるとともに、車両への搭載性を向上させることができる。
また、ショックアブソーバ2の外周に環状のブラシレスモータ41を配置し、このブラシレスモータ41と同軸に、サンギヤ38b、リングギヤ38c、ピニオン38d等の減速遊星歯車からなる減速部38を配置したので、装置の小型化を図ることができる。
また、ショックアブソーバ2の外周に環状のブラシレスモータ41を配置し、このブラシレスモータ41と同軸に、サンギヤ38b、リングギヤ38c、ピニオン38d等の減速遊星歯車からなる減速部38を配置したので、装置の小型化を図ることができる。
次に、図3に示すものは、第3実施形態の車両の車高調整装置を示す図である。
本実施形態は、図1の第1実施形態の変形例であり、アッパースプリングシート8の円筒部8bの下端に第2のロアスプリングシート8dを形成するとともに、装置ケース12の下端面に第2のアッパースプリングシート12bを形成し、これら第2のロアスプリングシート8d及び第2のアッパースプリングシート12bの間に補助コイルスプリング(補助スプリング)50を配置している。
この補助コイルスプリング50は、コイルスプリング10とともにブラシレスモータ14及び減速部16の荷重を支持しているが、力学的にみるとコイルスプリング10に直列に配置されている。
本実施形態は、図1の第1実施形態の変形例であり、アッパースプリングシート8の円筒部8bの下端に第2のロアスプリングシート8dを形成するとともに、装置ケース12の下端面に第2のアッパースプリングシート12bを形成し、これら第2のロアスプリングシート8d及び第2のアッパースプリングシート12bの間に補助コイルスプリング(補助スプリング)50を配置している。
この補助コイルスプリング50は、コイルスプリング10とともにブラシレスモータ14及び減速部16の荷重を支持しているが、力学的にみるとコイルスプリング10に直列に配置されている。
本実施形態を模式的に図示すると、図4に示すように、タイヤを含むアクスル側部材51と車体側部材4との間に、バネ定数K1を有するコイルスプリング10と、バネ定数K2を有する補助コイルスプリング50と、ブラシレスモータ41と、減速部16とが設けられた構造となり、コイルスプリング10と補助コイルスプリング50は、直列に配置され、補助コイルスプリング50とブラシレスモータ41及び減速部16とは、並列に配置されている。このため、車体側部材4の荷重(ばね上荷重)を、ブラシレスモータ41及び減速部16と、補助コイルスプリング50とで支持することとなり、補助コイルスプリング50が車体側部材4の荷重の少なくとも一部を支持していれば、補助コイルスプリング50はその荷重により縮んだ状態となる。この状態で、車高を上げるためにブラシレスモータ41を駆動させると、車高を上げるために必要なブラシレスモータ41の駆動力は、補助コイルスプリング50が発生する力の分だけ小さくなる。
このように、車高調整を行う際にブラシレスモータ14が必要とする駆動力は、補助コイルスプリング50が発生する力の分だけ小さな駆動力で済むので、ブラシレスモータ14の小型化、軽量化を図ることができるという効果を奏することができる。
さらに、図5に示すものは、第4実施形態の車両の車高調整装置を示す図である。
本実施形態は、図2の第2実施形態の変形例であり、アッパースプリングシート34の円筒部34bの下端に第2のロアスプリングシート34dを形成するとともに、装置ケース36の下端面に第2のアッパースプリングシート36bを形成し、これら第2のロアスプリングシート34d及び第2のアッパースプリングシート36bの間に補助コイルスプリング(補助スプリング)50を配置している。
さらに、図5に示すものは、第4実施形態の車両の車高調整装置を示す図である。
本実施形態は、図2の第2実施形態の変形例であり、アッパースプリングシート34の円筒部34bの下端に第2のロアスプリングシート34dを形成するとともに、装置ケース36の下端面に第2のアッパースプリングシート36bを形成し、これら第2のロアスプリングシート34d及び第2のアッパースプリングシート36bの間に補助コイルスプリング(補助スプリング)50を配置している。
この補助コイルスプリング50も、コイルスプリング10とともにブラシレスモータ14及び減速部38の荷重を支持しているが、力学的にみるとコイルスプリング30に直列に配置されている。
本実施形態も、第3実施形態と同様に、ブラシレスモータ41が必要とする駆動力が小さな駆動力で済むので、ブラシレスモータ41の小型化、軽量化を図ることができる。
なお、車高調整ねじ機構として、図1では雌ねじ伝達部材18の内周面に形成した雌ねじ部18aとアッパースプリングシート8の円筒部8bの外周面に形成した雄ねじ部8cとが螺合する構造、図2では雄ねじ伝達部材40の外周面に形成した雄ねじ部40aとアッパースプリングシート34の円筒部34bの内周面に形成した雌ねじ部34cとが螺合する構造を示したが、摩擦を減少させるために、転動体を介在したボールねじ機構を採用しても、同様の作用効果を奏することができる。
本実施形態も、第3実施形態と同様に、ブラシレスモータ41が必要とする駆動力が小さな駆動力で済むので、ブラシレスモータ41の小型化、軽量化を図ることができる。
なお、車高調整ねじ機構として、図1では雌ねじ伝達部材18の内周面に形成した雌ねじ部18aとアッパースプリングシート8の円筒部8bの外周面に形成した雄ねじ部8cとが螺合する構造、図2では雄ねじ伝達部材40の外周面に形成した雄ねじ部40aとアッパースプリングシート34の円筒部34bの内周面に形成した雌ねじ部34cとが螺合する構造を示したが、摩擦を減少させるために、転動体を介在したボールねじ機構を採用しても、同様の作用効果を奏することができる。
2 ショックアブソーバ
2a シリンダ
4 車体側部材
6 ロアスプリングシート(固定スプリングシート)
8,34 アッパースプリングシート(移動スプリングシート)
8a,12a,34a,36a スプライン係合部
8b,34b 円筒部
8c アッパースプリングシートの雄ねじ部
10,30 コイルスプリング
12,36 装置ケース
14,41 ブラシレスモータ
16,38 減速部
18 雌ねじ伝達部材
18a 雌ねじ伝達部材の雌ねじ部
34c アッパースプリングシートの雌ねじ部
40 雄ねじ伝達部材
40a 雄ねじ伝達部材の雄ねじ部
50 補助コイルスプリング(補助スプリング)
2a シリンダ
4 車体側部材
6 ロアスプリングシート(固定スプリングシート)
8,34 アッパースプリングシート(移動スプリングシート)
8a,12a,34a,36a スプライン係合部
8b,34b 円筒部
8c アッパースプリングシートの雄ねじ部
10,30 コイルスプリング
12,36 装置ケース
14,41 ブラシレスモータ
16,38 減速部
18 雌ねじ伝達部材
18a 雌ねじ伝達部材の雌ねじ部
34c アッパースプリングシートの雌ねじ部
40 雄ねじ伝達部材
40a 雄ねじ伝達部材の雄ねじ部
50 補助コイルスプリング(補助スプリング)
Claims (8)
- 車体側部材とアクスル側部材との間にショックアブソーバを上下方向に延在させて連結し、このショックアブソーバの外周に略同軸となるようにコイルスプリングを配置し、当該コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させることで車高を調整する車両の車高調整装置であって、
前記ショックアブソーバに固定した固定スプリングシートと、前記ショックアブソーバの外周に上下方向に移動自在に配置した移動スプリングシートとの間に前記コイルスプリングを配置するとともに、前記移動スプリングシートを上下方向に移動して前記コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させる移動手段を、前記ショックアブソーバの周囲に同軸に配置したことを特徴とする車両の車高調整装置。 - 前記コイルスプリングを前記ショックアブソーバの上部外周に配置し、前記コイルスプリングの下端を前記固定スプリングシートで受け、前記コイルスプリングの上端を前記移動スプリングシートで受けるとともに、前記移動手段を前記車体側部材側に取付けたことを特徴とする請求項1記載の車両の車高調整装置。
- 前記移動スプリングシートに、前記ショックアブソーバの外周に同軸に延在する円筒部を一体に設け、この円筒部と前記移動手段との間に、互いに螺合する雄ねじ部及び雌ねじ部を有する車高調整ねじ機構を設け、前記移動手段の回転駆動力により前記雄ねじ部及び雌ねじ部を相対回転させて前記移動スプリングシートを上下方向に移動させることを特徴とする請求項1又は2記載の車両の車高調整装置。
- 前記車体側部材に、前記ショックアブソーバの外周に同軸に延在する装置ケースを固定し、この装置ケースの内部に前記移動手段を配置するとともに、前記移動スプリングシートを、前記装置ケースの周囲に上下方向の移動のみが許容されて係合していることを特徴とする請求項3記載の車両の車高調整装置。
- 前記移動手段は、回転力が発生する回転駆動源と、この回転駆動源の回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速部とを備えていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両の車高調整装置。
- 前記減速部は、前記回転駆動源からの入力回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速遊星歯車であることを特徴とする請求項5記載の車両の車高調整装置。
- 前記回転駆動源は、前記ショックアブソーバと同軸となるように前記装置ケースに内蔵した環状のブラシレスモータであることを特徴とする請求項5又は6記載の車両の車高調整装置。
- 前記移動手段と並列に補助スプリングを配置したことを特徴とする請求項2乃至7の何れかに記載の車両の車高調整装置。
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-
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- 2003-12-25 JP JP2003430147A patent/JP2005188613A/ja active Pending
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