JP2020179717A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車高調整位置の設定が任意で優れた耐久性を備えた車高調整装置を得る。【解決手段】車両のサスペンションを構成する車体側の基部および車輪側の基部のうち何れか一方に設置され、設置された側の設置基部Ｂとの相対高さが変化するハウジングＨと、ハウジングＨに設けられ、設置基部Ｂと高さ方向に相対移動してハウジングＨの設置基部Ｂに対する高さを変化させる車高調整部Ｃと、車高調整部Ｃとは異なる態様で設置基部Ｂに対して高さ方向に移動し、車高調整部ＣによるハウジングＨの高さを変更したのち、少なくともハウジングＨの荷重を負担する車高保持部Ｋと、車高調整部Ｃの動作を車高調整部Ｃに伝達する差動機構Ｄと、車高調整部Ｃおよび車高保持部Ｋを駆動する駆動モータＭと、駆動モータＭの駆動態様を制御する制御部ＥＣＵと、を備えている車高調整装置Ｓ。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のサスペンションに設置され、車高を変化させる車高調整部および調整後の車高を保持する車高保持部を有する車高調整装置に関する。

従来、このような車高調整装置としては例えば以下の特許文献１（〔００２４〕乃至〔００３２〕段落、図１乃至図５など参照）に記載されたものがある。

係る車高調整装置は、車輪のダンパにおいてばねを支持する部材の一部に取り付けられる。この車高調整装置は、筒状のスリーブ１３の周りに相対回転可能に設けられたスピンドル７をモータ６によって回転させ、このスピンドル７の周りにボールねじを介して螺合しているガイドスリーブ９を上下させる。

ガイドスリーブ９は、スリーブ１３に対してテレスコピックに伸縮し、スリーブ１３に対する二つの高さ位置で固定される。当該固定に際しては、スピンドル７の上方端部に、スピンドル７と相対回転可能なロックリング１９が設けてあり、このロックリング１９の回転姿勢に応じてガイドスリーブ９が二つの高さ位置の何れかで支持される。

ここには所謂ボールペンのノック機構が構成されている。ガイドスリーブ９の上昇に際し、ガイドスリーブ９と共にランプリング２１が上昇する。このランプリング２１の上縁には、のこぎり歯状の傾斜面が設けてあり、この傾斜面がロックリング１９を押し上げるようにロックリング１９の外周に設けたロック突起２０に当接する。ガイドスリーブ９が上昇して、ランプリング２１がロックリング１９に当接すると、ガイドスリーブ９の内面に形成された溝部によるロックリング１９の回転拘束が開放され、ロックリング１９が、のこぎり歯の一山分だけ回転する。

この結果、ロックリング１９の外周に設けられたロック突起２０がガイドスリーブ９の内面に設けられた二種類のロックポケット２３ａ、２３ｂに交互に係合する。これらロックポケット２３ａ、２３ｂは、夫々ガイドスリーブ９のスライド方向に沿って深さが異なっており、ガイドスリーブ９の高さ保持位置が変更される。

これらの構成によれば、ガイドスリーブ９の高さを調整する際には、スピンドル７とガイドスリーブ９との間のボールねじによってガイドスリーブ９が駆動される。一方、ガイドスリーブ９を位置保持する際には、ガイドスリーブ９を設定高さに対して所定高さだけ上方に持ち上げたのち改めて当該所定高さ下げることで、ガイドスリーブ９のロックポケット２３ａあるいは２３ｂをロックリング１９に当接させる。当該ロックリング１９はスピンドル７によって支持されている。この結果、位置保持に際してボールねじに作用する負荷が軽減されるというものである。

特表２０１６−５３０１５４号公報

特許文献１の車高調整装置にあっては、高さ調整後の位置保持状態においてボールねじに作用する負荷は軽減できるものの、位置保持高さはロックポケット２３ａ，２３ｂの深さに規定される。このため、位置保持高さが例えば二位置に制限され、微細は車高調整を行うことができない。

また、車高保持状態において、ガイドスリーブ９の荷重はロックリング１９を介してスピンドル７が負担する。しかし、スピンドル７はスリーブ１３に対して円滑に回転すべき部材であり、当該スピンドル７に車両の重量を負担させる構造は合理的ではない。本装置は、ボールねじの耐久性を高めた装置であるとはいえ、装置全体の耐久性を鑑みたとき未だ十分とは言えない。

このように、従来の車高調整装置にあっては種々の改善すべき点があり、従来から車高調整位置の設定が任意で優れた耐久性を備えた車高調整装置が求められている。

（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置の特徴構成は、
車両のサスペンションを構成する車体側の基部および車輪側の基部のうち何れか一方に設置され、当該設置された側の設置基部との相対高さが変化するハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記設置基部と高さ方向に相対移動して前記ハウジングの前記設置基部に対する高さを変化させる車高調整部と、
前記車高調整部とは異なる態様で前記設置基部に対して高さ方向に移動し、前記車高調整部による前記ハウジングの高さを変更したのち、少なくとも前記ハウジングの荷重を負担する車高保持部と、
前記車高調整部の動作を前記車高調整部に伝達する差動機構と、
前記車高調整部および前記車高保持部を駆動する駆動モータと、
前記駆動モータの駆動態様を制御する制御部と、を備えた点にある。

（効果）
車高を調整する際には車両は静的な状態にあるため、例えば車両の自重のみを考慮しつつ車高調整部を構成すればよい。その場合には、例えば、車両の自重に耐え得る強度を備えておき、車高調整の速度を重視した機構を構成すればよい。

一方、調整した車高を保持する状態では、車両が走行状態におかれ、路面の凹凸などによって車高保持部には自重以上の慣性荷重が作用する。そのため車高保持部は、主に強度を重視した機構にすることができる。

本構成では、これら車高調整部と車高保持部との間に差動機構を設けており、一つの駆動モータを用いてこれら車高調整部と車高保持部とを異なる態様で動作させることができる。例えば、車高調整部によってハウジングの高さ調整を行う際には、車高保持部の動作を車高調整部と切り離し、ハウジングの荷重を負担しない状態で車高保持部を所定の保持位置まで移動させる。その後、所期の位置まで車高調整を行った後、車高調整部のみを移動させ、車高調整部が負担していたハウジングの荷重を車高保持部に引き継がせることができる。

このように、本構成であれは、車高調整部と車高保持部とを共に移動させつつ車高調整を行い、車高保持に際しては車高保持部が移動した後の位置で保持機能を発揮するから、車高を調整可能範囲において任意に設定することができる。

（特徴構成）
本構成の車高調整装置においては、前記車高保持部が、前記設置基部に設けた支持ねじ部材と、当該支持ねじ部材に螺合し車高調整が終了した後の前記ハウジングの荷重を負担する支持ナットと、車高保持状態において前記支持ナットの回転を規制する回転規制部と、を備えていると好都合である。

（効果）
本構成であれば、車高保持に際して、ハウジングの荷重が車高保持部の支持ねじ部材および支持ナットを介して負担される。支持ナットは簡便な構造であるうえ、ねじ部の機能によって支持ねじ部材に対する高さ位置の設定が任意である。ねじ構造を用いる場合、車両の自重によって支持ナットが回転し、車高が変更する可能性があるが、本構成では支持ナットの回転を回転規制部が規制する。このように本構成であれば、車高を細かく調整でき、車高保持状態が安定な車高調整機構を合理的に構成することができる。

（特徴構成）
本構成の車高調整装置においては、前記回転規制部を、前記ハウジングの一部に設けられ、前記支持ナットに対する当接部によって構成することができる。

（効果）
本構成であれば、ハウジングに作用する車両等の荷重を支持ナットに直接伝えつつハウジングと支持ナットとの摩擦力を利用して支持ナットの回転を規制することができる。このため、ハウジングから支持ナットに荷重が伝わる際に他の構成が介在せず、部材どうしの衝突等による振動や騒音が発生し難い。また、ハウジングを支持ナットに直に当接させることで回転規制部の構成を簡略化することができる。

（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置にあっては、前記差動機構として、
前記車高調整部に含まれる第１回転体と、前記車高保持部に含まれ前記支持ナットと連動する第２回転体と、に亘って設けられ、
前記第１回転体に設けられたガイド突起と、
前記ガイド突起が挿入され、前記ガイド突起が所定の位置にあるとき前記ガイド突起からの駆動力を前記支持ナットに伝達するよう、前記第２回転体に形成された溝部と、を備えた構成とすることができる。

（効果）
差動機構がこのようなガイド突起と溝部とを備える場合、例えばこれらガイド突起と溝部の形状を適宜変化させることで第１回転体と第２回転体との差動態様を種々に設定することができる。第１回転体と第２回転体とを差動させる構成であれば、一つの駆動モータを用いて二つの駆動機構を動作させることができる。よって、車高調整部および車高保持部が有する各種歯車の諸元等に応じて最適な車高調整装置を容易にかつ効率的に得ることができる。

（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置では、前記第２回転体を、平面上に前記溝部が形成されている円盤部材あるいは曲面上に前記溝部が形成されている円筒部材によって構成することができる。

（効果）
第２回転体が円盤部材あるいは円筒部材であれば、これらは共に回転軸を有するから、駆動モータの回転動作を利用した車高調整部あるいは車高保持部に対する組み付けが容易となる。よって、例えばコンパクトに構成できるなど合理的な構造の車高調整装置が得易くなる。

（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置にあっては、前記車高調整部が、前記設置基部に設けた駆動ねじ部と、当該駆動ねじ部に螺合するよう前記ハウジングに設けられた駆動ナットと、を備えており、前記駆動ねじ部および前記駆動ナットのねじ効率が、前記支持ねじ部材および前記支持ナットのねじ効率よりも高く設定してあると好都合である。

（効果）
本構成のように、車高調整部が有する駆動ねじ部および駆動ナットのねじ効率を、支持ねじ部材および支持ナットのねじ効率よりも高く設定することで、車高調整時の駆動ナットの駆動が機敏なものとなり迅速な車高調整を行うことができる。

また、車高調整終了時に車両の自重を負担する支持ねじ部材および支持ナットは相対的にねじ効率が低いため、自重によって支持ナットが回転するおそれが少なく、車高保持状態が安定する。さらに、一般的にねじ効率の低いねじ部材は、例えば台形ねじなど高強度のものが選択し易くなる。よって、耐久性に優れた車高調整装置を得ることができる。

その他、駆動ねじ部および駆動ナットが高効率化されると駆動ナットに入力する駆動力も小さくすることができ駆動モータの省力化が可能となる。

第１実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図 第１実施形態に係る差動機構の動作態様を示す説明図 第１実施形態に係る差動機構の溝部の詳細を示す説明図 第２実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図 第２実施形態に係る車高調整装置の構成を示す分解斜視図 第２実施形態に係る差動機構の溝部の詳細を示す説明図 第３実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図 第３実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図

〔第１実施形態〕
（全体概要）
図１乃至図３に、第１実施形態に係る車高調整装置Ｓを示す。本実施形態の車高調整装置Ｓは、例えば、車両のサスペンションを構成する車体側の基部および車輪側の基部のうち何れか一方に設置される。本実施形態では、一つの車輪につき、車輪側の基部、即ち、サスペンションのコイルばね１を受けるばね受２の下方に車高調整装置Ｓを設ける例を示す。以下、当該車高調整装置Ｓを設置した側の基部を設置基部Ｂと称する。

車高調整装置Ｓを構成するハウジングＨには、車高調整部Ｃと、車高保持部Ｋ、さらには、車高調整部Ｃの動作と車高保持部Ｋの動作とを連携させる差動機構Ｄが設けてある。車高調整部Ｃは、駆動モータＭにより、設置基部Ｂに対するハウジングＨの高さを変更する部位である。車高保持部Ｋは、車高調整部ＣによってハウジングＨの高さを変更したのち、例えばハウジングＨに当接してハウジングＨに作用する荷重を負担する部位である。車高保持部Ｋは、同じ駆動モータＭによって駆動されるが、差動機構Ｄによって車高調整部Ｃとは異なる態様の動作となる。これら駆動モータＭなどは車両の所定箇所に設けられた制御部ＥＣＵによって制御される。これら各部の詳細は以下のとおりである。

(車高保持部)
図１に示すように、車高保持部Ｋは、設置基部Ｂに設けられた支持ねじ部材Ｎ５と、当該支持ねじ部材Ｎ５に螺合する支持ナットＧ５とを備えている。支持ねじ部材Ｎ５は例えば筒状の部材であり、設置基部Ｂに設けられたスリーブＢ１に外挿され、スリーブＢ１と一体に構成されている。支持ナットＧ５は、後述するように本実施形態では、駆動モータＭから支持ねじ部材Ｎ５に至る駆動伝達経路の第５ギヤＧ５として機能する。これら支持ねじ部材Ｎ５と支持ナットＧ５とは、比較的大きな荷重を支持できるように例えば台形ねじで構成する。支持ナットＧ５は、駆動モータＭによって駆動され、ハウジングＨの高さ調整が終了した後には、例えばハウジングＨの一部に設けた回転規制部Ｈ１としての当接部Ｈ１ａに当接してハウジングＨに作用する荷重を支持する。

支持ナットＧ５は、自身が回転駆動されることで、支持ねじ部材Ｎ５の延出方向、即ち、通常は上下方向に沿って昇降する。よって、ハウジングＨの支持高さを任意に設定することができる。

(車高調整部)
図１に示すように、ハウジングＨの内部には、ハウジングＨの高さを変更する車高調整部Ｃを設けてある。車高調整部Ｃは、駆動モータＭによって回転駆動される駆動ナットＧ３と、この駆動ナットＧ３に螺合する駆動ねじ部材Ｎ３とを備えている。駆動ナットＧ３は、駆動モータＭから駆動ねじ部材Ｎ３に至る駆動伝達経路の第３ギヤＧ３として機能する。駆動ナットＧ３は、軸受３を介してハウジングＨに設けられており、車高の調整時にはハウジングＨに作用する荷重を負担する。ハウジングＨの下部には、車高変更時にハウジングＨが設置基部Ｂに対して回転しないように直動部Ｈ２を設けてある。当該直動部Ｈ２は、設置基部Ｂに設けた例えば長尺状のレールＨ２ａと、当該レールＨ２ａを跨ぐようにハウジングＨに形成された切欠きＨ２ｂで構成する。

一方、駆動ねじ部材Ｎ３は、例えば筒状の部材であるスリーブＢ１に外挿固定してある。駆動モータＭからの回転駆動力の伝達効率を高めるべく、駆動ナットＧ３と駆動ねじ部材Ｎ３は例えばボールねじを用いる。

本実施形態では、駆動ねじ部材Ｎ３のねじ効率を支持ねじ部材Ｎ５のねじ効率よりも高く設定してある。その結果、車高調整時の駆動ナットＧ３の動きが機敏なものとなり、迅速な車高調整が可能となる。また、駆動ねじ部材Ｎ３が高効率化されると駆動ナットＧ３に入力する駆動力を小さくすることができ駆動モータＭの省力化が実現する。

（差動機構）
車高調整部ＣによってハウジングＨの高さを変更する際には、車高保持部ＫによるハウジングＨの保持を一旦開放する必要がある。これら車高調整動作と車高保持動作とは一つの駆動モータＭによるため、夫々の動作を区別するために差動機構Ｄを備えている。

図１および図２に示すように、本実施形態の差動機構Ｄは、車高調整部Ｃに含まれる第１回転体Ｒ１と、車高保持部Ｋに含まれる第２回転体Ｒ２、さらには、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とを連動させるアーム部材Ａとを備えている。

第１回転体Ｒ１は円盤部材であり、駆動モータＭから駆動ねじ部材Ｎ３に至るギヤ列のうちの第２ギヤＧ２に設けてある。駆動モータＭの駆動回転は、駆動モータＭの回転軸に設けられた第１ギヤＧ１から、これに順次歯合する第２ギヤＧ２および第３ギヤＧ３に伝達される。第３ギヤＧ３は即ち駆動ナットＧ３である。第１回転体Ｒ１は、これらのうち第２ギヤＧ２に取り付けられている。尚、第２ギヤＧ２の一方の面にアーム部材Ａを取り付ける構成とし、第１回転体Ｒ１を第２ギヤＧ２と兼ねても良い。

第２回転体Ｒ２も円盤部材であり、第１回転体Ｒ１と対向する状態となるよう、第２ギヤＧ２と同軸芯上で回転する第４ギヤＧ４に取り付けてある。第４ギヤＧ４は、第５ギヤＧ５即ち支持ナットＧ５に歯合している。第２回転体Ｒ２には、所定の形状を有する溝部５が設けられており、アーム部材Ａの先端に設けたガイド突起４を案内する。これにより、第１回転体Ｒ１の回転駆動に伴って、第２回転体Ｒ２が連動する状態と第１回転体Ｒ１のみが回転する状態とが形成される。尚、この溝部５は第４ギヤＧ４の一方の面に形成することもでき、その場合、第２回転体Ｒ２と第４ギヤＧ４とを単一部品で構成することができる。

第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２を円盤部材とすることで、第２ギヤＧ２あるいは第４ギヤＧ４への取付けが容易となる。よって、例えば差動機構Ｄの構成がコンパクトになるなど合理的な構造の車高調整装置Ｓが得易くなる。

アーム部材Ａは、図１及び図２に示すように、その一端を第１回転体Ｒ１に設けた揺動軸Ａ１に軸支してある。揺動軸Ａ１は、第２ギヤＧ２の回転軸芯Ｘと平行である。揺動軸Ａ１には例えば線ばね等によって形成された中立ばねＡ２が固定してあり、アーム部材Ａには、中立ばねＡ２の一端に対する係合部Ａ３が設けてある。これにより、第１回転体Ｒ１に対するアーム部材Ａの基本姿勢が決定され、アーム部材Ａの揺動端部が第１回転体Ｒ１の中心側あるいは外方側の何れの方向に揺動した際にも、中立ばねＡ２がアーム部材Ａを基本姿勢に戻すように付勢する。アーム部材Ａをこのような中立姿勢に設定することで、後述するように、ガイド突起４が溝部５を所定の順序で移動できるように構成してある。

（動作態様）
第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との動作態様を図２に基づき説明する。尚、図３には、第２回転体Ｒ２に設けられた溝部５の形状を示す。

図２（ａ）は差動機構Ｄの基本姿勢を示す。現状から車高を上げる場合も下げる場合も、差動機構Ｄはこの基本姿勢から動作が開始される。アーム部材Ａのガイド突起４は溝部５の一方の端部（図３中ａ位置）に位置している。この状態では、アーム部材Ａを付勢する中立ばねＡ２は自然状態にある。このとき図２（ａ）に示すように、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａは支持ナットＧ５に当接しており、両者間の隙間寸法ｄ０はゼロである。この状態では、ハウジングＨに作用する荷重が支持ナットＧ５で負担されている。

図２（ｂ）は、第１回転体Ｒ１が図３においてａ位置から時計方向に１３５度回転し、ガイド突起４がｂ点に来た状態である。この間は、ガイド突起４が溝部５に沿って移動するだけであり、第１回転体Ｒ１のみが回転する。

図２（ｃ）は、第１回転体Ｒ１がさらに１８０度回転し、図３においてガイド突起４が溝部５のｃ点に達した状態である。ｂ点を通過したガイド突起４は中立ばねＡ２の付勢力に抗いつつ溝部５に沿って第２回転体Ｒ２の中心側に引き付けられる。このとき図２（ｃ）に示すように、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａは支持ナットＧ５から完全に離間した状態となり、隙間ｄ１が形成される。

図２（ｄ）は図２（ｃ）と同じ状態に示しているが、ガイド突起４がｃ点に達した後、第１回転体Ｒ１をさらに時計方向に回転させ、図２（ｃ）の状態から第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２が整数回転だけ上昇した状態を示している。第１回転体Ｒ１の更なる回転により、ガイド突起４がｃ点を介して第２回転体Ｒ２を回転させ、駆動ナットＧ３が駆動ねじ部材Ｎ３に沿って上昇し、支持ナットＧ５が支持ねじ部材Ｎ５に沿って上昇する。この上昇動作中は、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａは支持ナットＧ５から隙間ｄ１だけ離間した状態が維持される。尚、図２（ｃ）の状態から第１回転体Ｒ１を時計方向に回転させる角度は、求める車高調整高さに応じて任意の角度に設定するとよい。

図２（ｅ）は、第１回転体Ｒ１が図３のｃ，ｄ点から反時計方向に約９０度回転し、ガイド突起４がｅ点に移動した状態である。このとき、アーム部材Ａは、揺動軸Ａ１によって押される状態となる。ガイド突起４は中立ばねＡ２の付勢力によって外側の壁に摺接し、ｂ点には戻らずにｅ点のある溝を選択して進行する。ガイド突起４がｃ，ｄ点からｅ点に移動するあいだ、第２回転体Ｒ２は静止したままであり、支持ナットＧ５の高さは一定である。ハウジングＨは、第１回転体Ｒ１の反転により支持ナットＧ５に対する距離を少し詰めることとなり、両者の隙間がｄ２となる。

図２（ｆ）は図２（ｅ）と同じ状態に示しているが、ガイド突起４がｅ点に達した後、さらに第１回転体Ｒ１を反時計方向に回転させ、第２回転体Ｒ２を反時計方向に整数回転させた状態である。これにより、車高を下げることができる。図２（ｆ）に示すように、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５に対して隙間ｄ２を維持した状態で、駆動ナットＧ３が駆動ねじ部材Ｎ３に沿って下降し、同時に支持ナットＧ５も支持ねじ部材Ｎ５に沿って同じ距離だけ下降する。尚、この時の第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２の回転角度も望みの車高下げ高さに応じて設定すればよい。

図２（ｇ）は、図２（ｅ）あるいは図２（ｆ）の状態から第１回転体Ｒ１を時計方向に９０度回転させ、ガイド突起４を図３のｇ点に移動させた状態である。このあいだ第２回転体Ｒ２は静止したままであり、第１回転体Ｒ１のみが回転してハウジングＨが支持ナットＧ５に対して上昇する。図２（ｇ）に示すように、双方の隙間が再びｄ１に広がる。

この行程は、ガイド突起４をａ点に戻すために必要な工程である。つまり、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａを支持ナットＧ５に載置するためには第１回転体Ｒ１のみを反時計方向に回転させる必要があり、ガイド突起４をｅ，ｆ点が設けられた溝からａ点が設けられた一段外方の溝に変位させる。ｅ，ｆ点からガイド突起４を時計方向に移動させると、ガイド突起４は中立ばねＡ２の付勢力によって外側の壁に摺接しつつ進行し、外側の壁が途切れた瞬間に一つ外側の壁に乗り替わる。

本実施形態では、この後もガイド突起４を時計方向にｇ点まで移動させるべく約４５度の角度を持たせている。これは、駆動モータＭを制御する上で、第２回転体Ｒ２に対する第１回転体Ｒ１の相対回転位置の設定数を、ｃ，ｄ，ｇ点で共通化することで制御の容易化を考慮したものである。よって、例えば、ｅ，ｆ点から移動したガイド突起４が最も外側の壁に乗り替わった後は、直ちに第１回転体Ｒ１を反時計方向に反転させても良い。

その後、第１回転体Ｒ１をｇ点から反時計方向に約３１５度回転させ、図２（ａ）の如くガイド突起４をａ点に戻すことで、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５に当接し、ばね受２からの荷重を支持ナットＧ５で負担する状態となる。以上の態様により、第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２が基本姿勢に復帰し車高調整が終了する。

このように、本実施形態では、車高調整部Ｃと車高保持部Ｋとの間に差動機構Ｄを設けることで、一つの駆動モータＭを用いて車高調整部Ｃと車高保持部Ｋとを異なる態様で動作させることができる。この差動機構Ｄにあっては、例えば溝部５の形状を適宜変更することで、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との差動態様を種々に設定することができる。よって、車高調整部Ｃおよび車高保持部Ｋが有する各種ギヤの諸元等に応じて最適な車高調整装置Ｓを容易に得ることができる。

〔第２実施形態〕
図４乃至図６に、第２実施形態に係る車高調整装置Ｓの構成を示す。ここでは、差動機構Ｄとして、筒状の第１回転体Ｒ１が筒状の第２回転体Ｒ２に内挿配置されたものを用いる。

具体的には、第２ギヤＧ２に差動軸Ｊを接続し、この差動軸Ｊに対して第１回転体Ｒ１を回転不能かつ差動軸Ｊに沿って移動可能に外挿する。そのために、例えば、差動軸Ｊを四角柱状に形成し、第１回転体Ｒ１には断面が矩形状のスライド孔Ｒ１ａを設けておく。これにより、第１回転体Ｒ１は差動軸Ｊに対して所定距離だけ往復移動できる。

差動軸Ｊのうち、第１回転体Ｒ１から露出した両外側には夫々コイル状の中立ばねＪ１を設けてある。この中立ばねＪ１は、第１回転体Ｒ１の両側の端面Ｒ１ｂと、第２回転体Ｒ２の内側の底面Ｒ２ａおよび天井面Ｒ２ｂとの間に設けられる。これにより、差動軸Ｊの軸方向に沿った第１回転体Ｒ１の基本位置が設定される。

第１回転体Ｒ１の外面には第２回転体Ｒ２の溝部５に係合するガイド突起４が設けてある。図６には溝部５の詳細形状を示すが、第１回転体Ｒ１が基本位置にあるとき、ガイド突起４は、図６中のａ点，ｂ点を通る破線の高さ位置にある。

第２回転体Ｒ２は、例えば二分割の外ケースＲ２１の内部に筒状の内ケースＲ２２が装着されて構成される。内ケースＲ２２の壁面には溝部５を形成する切欠部５ａが形成してあり、外ケースＲ２１の内面には溝部５を形成する土手部５ｂが形成してある。これら内ケースＲ２２と外ケースＲ２１を組み合わせることで図６に示すような溝部５が形成される。溝部５の各所に付した記号は図３に記した記号と同趣旨であり、これら溝部５に対するガイド突起４の動きは第１実施形態と同じである。

内ケースＲ２２と外ケースＲ２１との組み合わせに際しては、内ケースＲ２２に形成した位置決め用の凸部Ｒ２３と外ケースＲ２１に形成した位置決め用の凹部Ｒ２４とを嵌合させる。二つの外ケースＲ２１どうしの固定は、図示は省略してあるが、係合構造やねじ止め構造等一般的な方法で固定すればよい。

組み立てられた外ケースＲ２１の外面には、第４ギヤＧ４として機能する環状の歯車部材Ｇ４ａが取り付けられる。図示は省略しているが、外ケースＲ２１と歯車部材Ｇ４ａとの間にはキー部材などが設けられ、両者が一体回転可能な状態とされる。尚、当該歯車は鋳造などによって外ケースＲ２１に一体形成しても良い。

本構成であれば、第２回転体Ｒ２の内ケースＲ２２の内部に第１回転体Ｒ１が挿入され、第１回転体Ｒ１の外面に設けたガイド突起４が内ケースＲ２２の溝部５に係合する。よって、ガイド突起４が溝部５から逸脱するような事態は生じ難く、耐久性の高い差動機構Ｄを得ることができる。

〔第３実施形態〕
図７乃至図８に、第３実施形態に係る車高調整装置Ｓの構成を示す。ここでの差動機構Ｄは、第１回転体Ｒ１として機能する第２ギヤＧ２に、第２回転体Ｒ２を従動回転させるガイド突起４を設け、第２回転体Ｒ２には、当該ガイド突起４の移動領域を規制する揺動アームＦを設けて構成されている。

第２回転体Ｒ２は、第４ギヤＧ４を備えた筒状の部材で形成し、ガイド突起４が貫通した状態で摺動する溝部５と、当該溝部５に沿って移動するガイド突起４の移動軌跡に対して進入・退避する揺動アームＦと、当該揺動アームＦの動作速度を規定する揺動制御部Ｐとを備えている。

ガイド突起４は、円弧状の溝部５の内部を円周方向に沿って往復移動する。例えば図７の矢視線VIII−VIIIに係る図８において、第１回転体Ｒ１が時計方向に回転することで、ガイド突起４も溝部５の内部を時計方向に移動し溝部５の端部に当接する。ガイド突起４が図８における溝部５の左端部から右端部に当接するまで移動する間は、第２回転体Ｒ２は回転せず第１回転体Ｒ１のみが回転する。これにより、第２ギヤＧ２および第３ギヤＧ３（駆動ナットＧ３）が回転して、ハウジングＨの当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５から上方に離間する。

図８の状態から第１回転体Ｒ１がさらに時計方向に回転すると、第２回転体Ｒ２が従動回転し始め揺動アームＦに遠心力が作用する。その結果、揺動制御部ＰのシリンダＰ１と揺動アームＦとの間に介装してある付勢部材６の付勢力に抗して揺動アームＦの揺動側の先端Ｆａが外周側に移動する。これにより、揺動アームＦの先端Ｆａがガイド突起４の移動軌跡の上に進入する。揺動アームＦの両側には、揺動アームＦの揺動範囲を規定する二つのストッパ７が設けてある。図８の状態では、揺動アームＦは外側のストッパ７に当接する。

揺動アームＦの付勢側の端部Ｆｂには、シリンダＰ１の内部に設けたピストンＰ２に接続したロッド８が接続してある。揺動アームＦの揺動に伴い、ピストンＰ２が往復移動する。その際、後述するように駆動ナットＧ３および支持ナットＧ５の正逆回転駆動を制御するため、ピストンＰ２の往復移動速度が異なるように設定してある。

シリンダＰ１の内部は例えばオイルで満たされており、ピストンＰ２によって第１室ｒ１と第２室ｒ２とに仕切られている。ピストンＰ２には、ピストンＰ２の移動方向に沿って貫通する第１流路ｔ１と第２流路ｔ２とを形成してある。第１流路ｔ１の一方には膜状の弁体Ｖを設けてある。第１流路ｔ１の断面積は第２流路ｔ２の断面積よりも大きく形成してある。第１流路ｔ１は大流量流路として機能し、第２流路ｔ２はオリフィスとして機能する。

揺動アームＦに遠心力が作用し、揺動アームＦの付勢側の端部ＦｂがシリンダＰ１に近づくとき、ピストンＰ２がシリンダＰ１の一方に押され第１室ｒ１の体積が縮小される。これにより、第１室ｒ１のオイルが第１流路ｔ１および第２流路ｔ２を介して第２室ｒ２に流入する。このとき、弁体Ｖが開き、第１室ｒ１から第２室ｒ２へのオイルの流入が速やかに行われる。つまり、ピストンＰ２はシリンダＰ１に対して素早く移動し、揺動アームＦの揺動側の先端Ｆａがガイド突起４の移動軌跡上に進入する。

一方、第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２の回転が停止して、揺動アームＦに作用していた遠心力が解消されると、揺動アームＦの付勢側の端部Ｆｂが付勢部材６によって外方に押し出され、揺動アームＦの揺動側の先端Ｆａがガイド突起４の移動軌跡から離脱する。この時、ピストンＰ２は第２室ｒ２の体積を縮めようとするが、弁体ＶがピストンＰ２の第１流路ｔ１を遮蔽する。よって、第２室ｒ２のオイルはオリフィスである第２流路ｔ２のみを介して第１室ｒ１に流入する。この結果、ピストンＰ２の動作速度が低下し、揺動アームＦの先端Ｆａが内側に移動する時間が長く確保される。

本構成にすることで、回転規制部Ｈ１としての当接部Ｈ１ａと支持ナットＧ５との当接・離間状態を切り換えつつ、第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２を正逆回転させることが可能となる。

（ハウジングの上昇動作）
ハウジングＨを上昇させる場合、図８に示すように、第１回転体Ｒ１のガイド突起４を溝部５に沿って時計方向に移動させる。この移動距離に応じた第１回転体Ｒ１の回転角度、即ち、第２ギヤＧ２の回転角度に応じて駆動ナットＧ３が回転し、駆動ナットＧ３と共にハウジングＨが所定距離だけ上昇する。これにより、当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５から離間して、支持ナットＧ５に作用していたハウジングＨからの荷重が解消される。

図８の状態から第１回転体Ｒ１をさらに時計方向に回転させると、第２回転体Ｒ２および支持ナットＧ５が従動回転して支持ナットＧ５が支持ねじ部材Ｎ５に対して上昇する。つまり、第１実施形態の場合と同様に、駆動ナットＧ３がハウジングＨの荷重を負担した状態で、ハウジングＨおよび支持ナットＧ５が一定の相対位置を保持した状態で上昇する。

所定の位置までハウジングＨを上昇させると、第１回転体Ｒ１の駆動を停止する。これによって第２回転体Ｒ２も停止し、揺動アームＦの遠心力が解消されて揺動アームＦの先端Ｆａが内側に退避する。このとき揺動アームＦの退避時間を考慮して第１回転体Ｒ１を停止させる。揺動アームＦの退避後、第１回転体Ｒ１を図８における反時計方向に回転させる。第２回転体Ｒ２は静止したまま、ガイド突起４が溝部５を移動し、第１回転体Ｒ１のみが回転する。つまり、第２ギヤＧ２および駆動ナットＧ３が逆回転してハウジングＨが下降し、当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５に当接する。これにより、駆動ナットＧ３の荷重負担が支持ナットＧ５に引き継がれる。

（ハウジングの下降動作）
ハウジングＨを下降させる場合にも、先ず図８の状態として、当接部Ｈ１ａを支持ナットＧ５から離間させる。次に、第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２を停止し、さらに第１回転体Ｒ１を続けて反時計方向に回転させてガイド突起４を揺動アームＦの先端Ｆａに当接させる。つまり、揺動アームＦが内側に退避する前にガイド突起４を揺動アームＦに当接させる。この状態から第１回転体Ｒ１を反時計方向に回転させることで第２回転体Ｒ２も反時計方向に回転する。これにより、当接部Ｈ１ａが支持ナットＧ５から離間した状態を維持しつつ、ハウジングＨおよび支持ナットＧ５を下降させることができる。

所定位置までの下降が終了すると、第１回転体Ｒ１の回転を停止し、さらに時計方向に僅かに回転させてガイド突起４を溝部５に沿って時計方向に移動させる。これによって揺動アームＦの先端Ｆａが自由になり、付勢部材６によって揺動アームＦが内側に退避する。その後、第１回転体Ｒ１を反時計方向に移動させ、駆動ナットＧ３を降下回転させて、当接部Ｈ１ａを支持ナットＧ５に載置する。

このように本構成の差動機構Ｄであれば、第１実施形態および第２実施形態で示したような複雑な形状の溝部５を形成する必要がなく、比較的簡便な構成の差動機構Ｄを備えた車高調整装置Ｓを得ることができる。

本発明に係る車高調整装置は、例えばコイルばねを備えた車両のサスペンション等に広く適用することができる。

４ ガイド突起
５ 溝部
Ｂ 設置基部
Ｃ 車高調整部
Ｄ 差動機構
ＥＣＵ 制御部
Ｇ３ 駆動ナット
Ｇ５ 支持ナット
Ｈ ハウジング
Ｈ１ 回転規制部
Ｈ１ａ 当接部
Ｋ 車高保持部
Ｍ 駆動モータ
Ｎ３ 駆動ねじ部材
Ｎ５ 支持ねじ部材
Ｒ１ 第１回転体
Ｒ２ 第２回転体
Ｓ 車高調整装置

Claims (6)

1. 車両のサスペンションを構成する車体側の基部および車輪側の基部のうち何れか一方に設置され、当該設置された側の設置基部との相対高さが変化するハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、前記設置基部と高さ方向に相対移動して前記ハウジングの前記設置基部に対する高さを変化させる車高調整部と、
   前記車高調整部とは異なる態様で前記設置基部に対して高さ方向に移動し、前記車高調整部による前記ハウジングの高さを変更したのち、少なくとも前記ハウジングの荷重を負担する車高保持部と、
   前記車高調整部の動作を前記車高調整部に伝達する差動機構と、
   前記車高調整部および前記車高保持部を駆動する駆動モータと、
   前記駆動モータの駆動態様を制御する制御部と、を備えている車高調整装置。
2. 前記車高保持部が、前記設置基部に設けた支持ねじ部材と、当該支持ねじ部材に螺合し、車高調整が終了した後の前記ハウジングの荷重を負担する支持ナットと、車高保持状態において前記支持ナットの回転を規制する回転規制部と、を備えている請求項１に記載の車高調性装置。
3. 前記回転規制部が、前記ハウジングの一部に設けられ、前記支持ナットに対する当接部である請求項２に記載の車高調整装置。
4. 前記差動機構が、
   前記車高調整部に含まれる第１回転体と、前記車高保持部に含まれ前記支持ナットと連動する第２回転体と、に亘って設けられ、
   前記第１回転体に設けられたガイド突起と、
   前記ガイド突起が挿入され、前記ガイド突起が所定の位置にあるとき前記ガイド突起からの駆動力を前記支持ナットに伝達するよう、前記第２回転体に形成された溝部と、を備えている請求項２または３に記載の車高調整装置。
5. 前記第２回転体が、平面上に前記溝部が形成されている円盤部材、あるいは、曲面上に前記溝部が形成されている円筒部材によって構成されている請求項４に記載の車高調整装置。
6. 前記車高調整部が、前記設置基部に設けた駆動ねじ部と、当該駆動ねじ部に螺合するよう前記ハウジングに設けられた駆動ナットと、を備えており、
   前記駆動ねじ部および前記駆動ナットのねじ効率が、前記支持ねじ部材および前記支持ナットのねじ効率よりも高く設定してある請求項２から５の何れか一項に記載の車高調整装置。

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