JP2007307989A - 車高センサ用リンク機構の反転防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車高センサに用いられるリンク機構の反転を防止する。
【解決手段】 車高センサ１０の回動部１０Ａに、センサ側リンク部材２０の一端部が取り付けられる。センサ側リンク部材２０の他端部には、例えばボールジョイント３０Ａを介して、回動自在にアクスル側リンク部材３０の一端部が連結され、該アクスル側リンク部材３０の他端部は、例えばボールジョイント３０Ｂを介して、アクスル側リンク部材取付部４０に回動自在に連結される。車高センサ用ブラケット７には、ストッパ部７Ａ、７Ｂが設けられ、ストッパ部７Ａは、センサ側リンク部材２０とアクスル側リンク部材３０の本来の位置関係Ａにある状態のときだけ、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０を含むリンク機構を組み付けることができるように配設される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体と車軸との間の距離を検出するための車高センサに適用されるリンク機構の反転防止装置に関する。

例えば、特許文献１や特許文献２に開示されるように、車体（ボディ或いはフレーム）と車軸（アクスル）との間にエアスプリングを配設し、該エアスプリングへのエアの供給度合いに応じて車体と車軸との間の距離（すなわち、車体の路面からの高さである車高）を所望に制御可能に構成した車高調整装置が知られている。

かかる車高調整装置は、例えば、車両の走行安定性などを高めたり維持したりするために、或いは、荷揚げ、荷降ろし、乗降の際の利便性等のために、走行速度、路面の凹凸状況、或いは、乗車人数、積載重量等に応じて、車高を所望に制御可能にするものである。

具体的には、車体と車軸との間の距離を車高センサにより実際に検出し、例えば、該検出結果と、目標値と、を比較して、その偏差を縮小するように、エアスプリング内のエア圧力等を制御することにより、車高を所望に制御する。若しくは、操作者のマニュアル操作により、所望に車高を制御する。

ここにおいて、車高調整装置に用いられる車高センサとして、例えば、図５に示すような方法で取り付けられて利用されるものがある。
すなわち、破損や汚損防止などの観点から、車体１００側に、例えばポテンショメータなどを含んで構成される車高センサ２００が車高センサ用ブラケット１１０を介して取り付けられ、該車高センサ２００への角度位置或いは角度位置変化の入力部である回動部２０１に、その回動平面内において半径方向に延伸する棒状のセンサ側リンク部材２１０の一端部が取り付けられている。該センサ側リンク部材２１０の他端部には、例えばボールジョイント２２０Ａを介して回動自在に、棒状のアクスル側リンク部材２２０の一端部が連結されており、該アクスル側リンク部材２２０の他端部は、例えばボールジョイント２２０Ｂを介して、回動自在にアクスル３００の一部に取り付けられている。

このように構成することで、組み付け性などを確保しながら、アクスルの車体に対する相対的な位置或いは変位（すなわち、車体と車軸との間の距離或いはその変化）を、十分なストロークを確保しつつ高精度に検出することができるようになっている。

しかしながら、例えば、このような車高センサを備えた車両が市場に出荷などされた後において、交換、修理、メンテナンスなどのために、センサ側リンク部材２１０やアクスル側リンク部材２２０を組み付ける際に、図５において鎖線で示すように、センサ側リンク部材２１０及びアクスル側リンク部材２２０の本来の位置関係Ａとは、回動部２０１とボールジョイント２２０Ｂの回動中心を結ぶ直線を挟んで反対側の位置関係Ｂとなるように反転状態に組み付けてしまうおそれがある。

車高センサ２００は、センサ側リンク部材２１０及びアクスル側リンク部材２２０が本来の位置関係Ａの状態に組み付けられた状態において良好な出力特性が得られるようになっていることから、上述のような反転状態に組み付けてしまった場合には、アクスル３００と車体１００との間の距離や、アクスル３００の車体１００に対する相対的な変位を精度良く検出することができなくなり、車高調整制御が満足に行えなくなるおそれ、或いは車高センサ２００、センサ側リンク部材２１０、アクスル側リンク部材２２０などに損傷を招いてしまうおそれがある。

また、上記のような車高センサ２００において、例えば、アクスル３００の車体１００に対する相対的な変位に応じて、センサ側リンク部材２１０及びアクスル側リンク部材２２０は回動中心廻りに回動されることになるが、例えば、エアスプリング（図示せず）が、図５において伸び側にストロークしたことなどにより生じる慣性力の作用により、センサ側リンク部材２１０及びアクスル側リンク部材２２０の位置関係が、図５に示した本来の位置関係Ａから位置関係Ｂへ反転してしまうおそれもある。

かかる場合にも、アクスル３００と車体１００との間の距離や、アクスル３００の車体１００に対する相対的な変位を精度良く検出することができなくなり、車高調整制御が満足に行えなくなるおそれ、或いは車高センサ２００、センサ側リンク部材２１０、アクスル側リンク部材２２０などに損傷を招いてしまうおそれがある。
特開昭６３−１９９１１０号公報 特開２０００−３３５２２０号公報

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、車高センサに用いられるリンク機構の反転を防止することができる車高センサ用リンク機構の反転防止装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る車高センサ用リンク機構の反転防止装置は、
車体と車軸との間の距離を検出する車高センサに利用されるリンク機構の反転防止装置であって、
前記車高センサは、当該車高センサに備えられる回動部の回動量に基づき検出信号を出力するセンサであって、車体或いは車軸の一方に取り付けられ、
前記リンク機構は、
一端部が前記車高センサの回動部に連結される第一リンク部材と、
一端部が前記第一リンク部材の他端部に第一回動中心廻りに回動自在に連結され、他端部が車体或いは車軸の他方に第二回動中心廻りに回動自在に連結される第二リンク部材と、
を含んで構成され、
前記第一回動中心が、本来の位置とは前記回動部の回動中心と前記第二回動中心とを前記回動部の回動平面に略平行な平面内において結んだ直線を挟んで反対側に位置する反転位置に位置することができないようにする反転防止手段を含んで構成される。

前記反転防止手段は、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材の組み付け時において、前記第一リンク部材或いは前記第二リンク部材の少なくとも一方に当接することにより、前記第一回動中心が前記反転位置に位置することを防止することを特徴とする。

前記反転防止手段は、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材を本来の位置に組み付けた後において、作用する慣性力が所定レベル以下の状態では、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材に当接しないことを特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、車高センサに用いられるリンク機構の反転を確実に防止することができる。

以下、本発明に係る車高センサ用リンク機構の反転防止装置の一実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態に、本発明は限定されるものではない。

図１及び図２に示すように、車体（ボディ）側のフレーム１に、リーフスプリング２、３が取り付けられ、該リーフスプリング２、３にアクスル（車軸）４が締結部材５を介して一体的に取り付けられている。振動を減衰させるためのショックアブソーバ６は、一端側（図１において下側）において前記アクスル４の一部に取り付けられており、他端側（図１において上側）において前記フレーム１に取り付けられている。

そして、車高センサ１０が、車高センサ用ブラケット７を介してフレーム１に取り付けられると共に、該車高センサ１０への入力部である回動部１０Ａに、センサ側リンク部材２０の一端部が取り付けられている。該センサ側リンク部材２０の他端部には、例えばボールジョイント３０Ａを介して、回動自在にアクスル側リンク部材３０の一端部が連結されており、該アクスル側リンク部材３０の他端部は、例えばボールジョイント３０Ｂを介して、アクスル４の動きと連動して図１において上下方向に変位するアクスル側リンク部材取付部４０に、回動自在に連結されている。

ここにおいて、センサ側リンク部材２０が本発明に係る第一リンク部材として機能し、アクスル側リンク部材３０が本発明に係る第二リンク部材として機能する。そして、ボールジョイント３０Ａが本発明に係る第一回動中心を提供するように機能し、ボールジョイント３０Ｂが本発明に係る第二回動中心を提供するように機能する。

なお、前記アクスル側リンク部材３０には、長手方向における長さ調整部として機能する螺合部３０Ｃが備えられており、かかる螺合部３０Ｃにより、車高センサ１０、センサ側リンク部材２０、アクスル側リンク部材３０、アクスル側リンク部材取付部４０の、例えば製品誤差・取付誤差など（位置ズレ、長さのズレなど）を容易に調整することができるようになっている。

かかる構成を備えた本実施形態においては、アクスル４とフレーム１との間の距離（すなわち、車高）に応じて、前記センサ側リンク部材２０及び前記アクスル側リンク部材３０を介して、車高センサ部１０の回動部１０Ａが回動され、車高センサ１０に内蔵されるポテンショメータ（図示せず）が回動部１０Ａの角度位置に応じた電気信号を出力し、ＣＰＵ、ＲＯＭ、各種インターフェース、Ａ／Ｄ変換器などを含んで構成されるコントロールユニット（図示せず）では、該出力信号を受けて、アクスル４とフレーム１との間の距離（車高）を検出する。

また、アクスル４にフレーム１に対する相対変位（図１、図２において上下動；車体と車軸との間の距離の変化）が生じると、前記アクスル側リンク部材３０及び前記センサ側リンク部材２０を介して、その変位が車高センサ部１０の回動部１０Ａへ伝達され、その変位に応じて車高センサ１０の回動部１０Ａが回動されることになる。車高センサ１０の回動部１０Ａの角度位置の変化は、車高センサ１０に内蔵されるポテンショメータ等を介して電気信号に変換され、その電気信号は前記コントロールユニットへ送られる。

前記コントロールユニットでは、該電気信号を受け、該電気信号及び予め記憶されている車高データなどに基づいて車高の変化を演算により求める。

そして、前記コントロールユニットは、検出された車高或いは車高の変化に基づいて、要求に応じた所望の車高が得られるように、図示しないエアスプリング内のエア圧を、図示しない各アクチュエータを介して制御する。これにより、要求に応じて車高を所望に制御することができるため、例えば、車両の走行安定性などを高めたり維持したりすることができると共に、荷揚げ、荷降ろし、乗降の際の利便性等を向上させることができる。なお、車高センサ１０は、左右前後輪など全ての車輪（換言すればアクスル）に対して配設することもできるし、一部の車輪に配設することができるものである。

ここにおいて、本実施の形態では、図２に示すように、前記車高センサ用ブラケット７にストッパ部７Ａ、７Ｂが設けられている。これらストッパ部７Ａ、７Ｂは、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０を組み付ける際の、ストッパ部７Ａとストッパ部７Ｂの間に前記センサ側リンク部材２０が位置するように組み付けるための作業者に対する目印、マーク等として機能し、これにより、作業効率の向上に寄与すると共に、後述するような誤組み付けの発生の回避に寄与する。

当該ストッパ部７Ａは、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の本来の位置関係Ａ（図２中の符号Ａ参照）にある状態のときだけ、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０を含むリンク機構を、前記車高センサ１０と前記アクスル側リンク部材取付部４０とを連結するように組み付けることができるように配設されている。

すなわち、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の連結部であるボールジョイント３０Ａが、前記車高センサ１０の回動部１０Ａの回動中心と、前記ボールジョイント３０Ｂの回動中心と、を結ぶ直線を挟んで反対側に位置する反転位置関係Ｂ（図２中の符号Ｂ参照）にある状態では、前記センサ側リンク部材２０と当該ストッパ部７Ａとが干渉して組み付けることができない位置に、車高センサ１０の取付面から所定量突出して、ストッパ部７Ａは設けられている（図３、図４等参照）。

これにより、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の本来の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなるように誤って組み付けられることを確実に防止できる。従って、このような誤組み付けに伴う車高センサ１０の誤検出、延いてはコントロールユニットによる誤った車高調整制御が行われることなどを確実に防止することができる。また、誤組み付けに起因する、車高センサ１０の回動部１０Ａや、前記センサ側リンク部材２０、前記アクスル側リンク部材３０及びこれらの連結部の損傷のおそれなどを確実に防止することができる。

また、前記ストッパ部７Ａは、車両走行時などの実働時において、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなるのを防止するために、前記センサ側リンク部材２０の慣性力の作用による動きを規制するように機能する。

例えば、走行中に凹凸を乗り越えたような場合で、車輪側（すなわち、アクスル４側）から外部入力があった場合などに、アクスル４がフレーム１に対して相対変位する（図１の上下方向に移動する）ことになるが、このとき、アクスル４を支持しているリーフスプリング２、３やエアスプリング（図示せず）が伸縮することになる。

このため、アクスル側リンク部材取付部４０を介してアクスル４に連結されているアクスル側リンク部材３０のボールジョイント３０Ａも図１、図２において上下方向に移動することになるが、その移動に伴い生じる慣性力などの作用により、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなってしまうおそれがある。

このように、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなってしまった場合には、車高センサ１０は、正確にアクスル４とフレーム１との間の距離（すなわち、車高）及びその変化を測定することができず、このため、前記コントロールユニットでは車高調整制御を正確に行えなくなってしまう。更には、車高センサ１０の回動部１０Ａや、前記センサ側リンク部材２０、前記アクスル側リンク部材３０及びこれらの連結部を損傷してしまうなどのおそれもある。

そこで、本実施の形態では、上述したような慣性力の作用により前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなるような場合において、前記ストッパ部７Ａが前記センサ側リンク部材２０と当接して前記センサ側リンク部材２０の動きを規制するようになっている。

これにより、上述したような慣性力の作用により引き起こされる、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の位置関係Ａが反転位置関係Ｂとなってしまうという現象を確実に防止することができる。

このため、走行中に凹凸を乗り越えたような場合で、アクスル４がフレーム１に対して相対変位することによる慣性力が生じても、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０の本来の位置関係Ａを維持することができ、以って車高センサ１０の検出精度を高精度に維持して車高調整制御の信頼性を高めることができると共に、各部の損傷等を確実に防止することができる。

なお、前記ストッパ部７Ｂは、前記センサ側リンク部材２０や前記アクスル側リンク部材３０が予め取り付けられた車高センサ１０を、組み立て易さなどの観点から組み立て工程において上下反転状態におかれたフレーム１に取り付けられている車高センサ用ブラケット７に組み付ける際に、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０を支える台として利用することができる。或いは、組み立て易さなどの観点から組み立て工程において上下反転状態におかれたフレーム１に車高センサ用ブラケット７を介して取り付けられている車高センサ１０に、前記センサ側リンク部材２０や前記アクスル側リンク部材３０を組み付ける際に、前記センサ側リンク部材２０や前記アクスル側リンク部材３０を支える台として利用することができる。

ところで、本実施の形態に係るストッパ部７Ａ、７Ｂは、リーフスプリング２、３が想定される範囲において最も伸びた場合（図１においてアクスル１が最も下方に移動した場合）でも、最も縮んだ場合（図１においてアクスル１が最も上方に移動した場合）でも、前記センサ側リンク部材２０と当接しない位置に設けられている。

つまり、本実施の形態に係るストッパ部７Ａは、作用する慣性力が所定レベル以下の状態においてはサスペンションのストロークの範囲内において前記センサ側リンク部材２０と当接することはなく、慣性力の影響を受ける場合にのみ、各部の遊びなどの存在もあって、前記センサ側リンク部材２０と前記アクスル側リンク部材３０が不必要に回動してしまい、本来の位置関係Ａが位置関係Ｂへ反転してしまうという現象の発生を防止することができるものである。そして、本実施の形態に係るストッパ部７Ｂは、実働時において前記センサ側リンク部材２０と当接して損傷等を招くことなく、組み立て容易性を向上させることができるものである。

なお、前記ストッパ部７Ａ、７Ｂは、図３や図４に示すように、例えばプレス加工などにより車高センサ用ブラケット７と一体成形することができるが、これに限定されるものではなく、前記ストッパ部７Ａ、７Ｂ、車高センサ用ブラケット７を、それぞれ別体で構成することもできる。

また、上記実施の形態では、車高センサ１０を、車高センサ用ブラケット７を介してフレーム１に取り付ける構成として説明したが、これに限定されるものではなく、直接的に車高センサ１０をフレーム１に取り付ける構成としてもよく、かかる場合には、前記ストッパ部７Ａ、７Ｂをフレーム１に一体的或いは別体として取り付けることができるものである。

更に、本実施の形態では、車高センサ１０を、フレーム１に取り付ける構成としたが、アクスル４側に取り付ける構成とすることもできるものである。

また、前記ストッパ部７Ａ、７Ｂは、本実施の形態では、前記センサ側リンク部材２０に当接する構成としたが、前記アクスル側リンク部材３０に当接して反転位置へ反転することを防止するように配設することもできる。

ところで、本実施の形態では、前記ストッパ部７Ａにより、慣性力の作用による反転を防止するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各ボールジョイント３０Ａ、３０Ｂの回動量に規制を設け、これによって慣性力の作用による反転を防止することも可能である。

本発明に係る一実施の形態の全体構成を説明する図である。 同上実施の形態に係る車高センサ用リンク機構の反転防止装置を説明する拡大図である。 同上実施の形態に係る車高センサ用リンク機構の反転防止装置を部分的に抜き出して示す図である。 図２のＸ方向から車高センサ用ブラケットを見た図である。 従来の車高センサ用リンク機構を示す図である。

符号の説明

１ 車体（フレーム）
４ 車軸（アクスル）
７ 車高センサ用ブラケット
７Ａ、７Ｂ ストッパ部
１０ 車高センサ
２０ センサ側リンク部材（第一リンク部材）
３０ アクスル側リンク部材（第二リンク部材）
３０Ａ ボールジョイント（第一回動中心）
３０Ｂ ボールジョイント（第二回動中心）
４０ アクスル側リンク部材取付部

Claims (3)

1. 車体と車軸との間の距離を検出する車高センサに利用されるリンク機構の反転防止装置であって、
   前記車高センサは、当該車高センサに備えられる回動部の回動量に基づき検出信号を出力するセンサであって、車体或いは車軸の一方に取り付けられ、
   前記リンク機構は、
   一端部が前記車高センサの回動部に連結される第一リンク部材と、
   一端部が前記第一リンク部材の他端部に第一回動中心廻りに回動自在に連結され、他端部が車体或いは車軸の他方に第二回動中心廻りに回動自在に連結される第二リンク部材と、
   を含んで構成され、
   前記第一回動中心が、本来の位置とは前記回動部の回動中心と前記第二回動中心とを前記回動部の回動平面に略平行な平面内において結んだ直線を挟んで反対側に位置する反転位置に位置することができないようにする反転防止手段を含んで構成されたことを特徴とする車高センサ用リンク機構の反転防止装置。
2. 前記反転防止手段が、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材の組み付け時において、前記第一リンク部材或いは前記第二リンク部材の少なくとも一方に当接することにより、前記第一回動中心が前記反転位置に位置することを防止することを特徴とする請求項１に記載の車高センサ用リンク機構の反転防止装置。
3. 前記反転防止手段が、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材を本来の位置に組み付けた後において、作用する慣性力が所定レベル以下の状態では、前記第一リンク部材及び前記第二リンク部材に当接しないことを特徴とする請求項２に記載の車高センサ用リンク機構の反転防止装置。