JP3649352B2

JP3649352B2 - 車高調整装置

Info

Publication number: JP3649352B2
Application number: JP21426995A
Authority: JP
Inventors: 辰也政村; 孝次高瀬
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0942362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体と車軸間に介装されて路面からの振動を減衰すると共にばね上荷重にかかわりなく常に一定の車高に制御する車高調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車高調整装置としては、例えば、特開平７−１４４５２４号公報に開示されたものが開発されている。
【０００３】
この車高調整装置は、ショックアブソーバと、ショックアブソーバ内に組込まれたアキュムレータと、ショックアブソーバ内に組込まれてショックアブソーバの反ロッド側油室とアキュムレータ側の油室とに圧油を供給するポンプ機構と、ショックアブソーバ内に設けられて当該ショックアブソーバの高さを制御する制御オリフィスと、を備えている。この場合、ショックアブソーバは、車体側シリンダと、アウターシェルと、シリンダとアウターシェルとの間に設けたリザーバと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入された車軸側ピストンロッドと、ピストンで区画された下側のロッド側油室と上側の反ロッド側油室と、で構成されている。
【０００４】
同じく、アキュムレータは、シリンダとアウターシェルとの間の下方に配設され、このアキュムレータはダイヤフラムで区画されたガス室と油室とからなり、ダイヤフラムの上端は、リザーバ区画するハウジングとアウターシェルとの間にダイヤフラムの両端部がシール形状となり、そのシールを介して固定され、同じく、ダイヤフラムの下端は、シリンダとアウターシェルを封じるロアケースとアウターシェルとの間に結合され、且つ、ガス室にはアウターシェルの側部に形成したガス封入孔を介してガスが封入されるようになっている。
【０００５】
更に、ポンプ機構は、ピストンロッド内に設けたポンプ室と、ポンプ室に上方から挿入したインナーロッドと、ポンプ室とリザーバとを接続し、途中に吐出チェック弁を設けたインナーロッド内の吸入通路と、ポンプ室を上方の反ロッド側油室とアキュムレータ側油室に接続し途中に吐出チェック弁を設けたピストンロッド内の吐出通路と、で構成されている。更に、ピストンロッドは、上下二段のシールを介してロアケースを貫通している。
【０００６】
ピストンロッドには、吸入通路と反ロッド側油室とを接続する制御オリフィスが設けられ、この制御オリフィスとポンプ機構とアキュムレータとによりショックアブソーバの高さを制御し、車高を一定にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車高調整装置には、次のような不具合がある。
【０００８】
第１に、ピストンロッドは、ロアケースに設けた上下二段のシールで軸封して油が外部に洩れないようにしているため、必然的に各シールの締代を大きくする必要があり、その結果上段，下段のシールを摺接するピストンロッドのロッド摺動摩擦抵抗が高くなり、伸縮作動がスムースにならない。
【０００９】
第２に、ポンプ機構から吐出された圧油が圧縮時に圧縮されている反ロッド側室に吐出されている為にポンピング時に反力が高くなり、圧縮行程時の減衰力特性が高くなり車両への乗心地が悪くなる。
【００１０】
第３に、アキュムレータのガス室にはアウターシェルの側部に設けたガス封入孔を介してガスを封入するために、ガス封入の作業性が悪く、且つ、大がかりなガス封入用の治具を必要とし経済性にも劣る。又、封入されたガスは、ダイヤフラム端部のシール部のみで洩れを防止しているためにガス洩れの可能性があり信頼性に劣る。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ピストンロッドの摺動摩擦抵抗を減少させ、ポンピング時に反力が増加せず車両の乗心地を悪化させず、アキュムレータへのガス封入が容易でガス洩れの危険を防止する車高調整装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の構成は、車体と車軸との間に介装したショックアブソーバと、ショックアブソーバに連通するアキュムレータと、ショックアブソーバとアキュムレータとに圧油を供給するポンプ機構と、ショックアブソーバ内に設けられて当該ショックアブソーバの高さを制御する制御オリフィスと、を備え、ショックアブソーバはシリンダと、シリンダの外側に配設したアウターシェルと、シリンダとアウターシェルとの間に区画したリザーバと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入した中空のピストンロッドと、シリンダ内にピストンで区画されたロッド側油室及び反ロッド側油室と、で構成され、ポンプ機構は前記ピストンロッド内に配設されて伸縮作動時にリザーバの圧油をショックアブソーバ側の油室とアキュムレータ側の油室とに供給し、制御オリフィスは所定の位置でアュムレータ側の油室をリザーバに連通させてショックアブソーバを所定の高さに設定する車高調整装置において、ピストンロッドがシリンダの端部に設けたメインシールとアウターシェルの端部に設けたオイルシールとを移動自在に貫通し、ロッド側油室とリザーバとがメインシールの内側隙間とメインシールとオイルシールとの間に区画した油溜室とを介して連通し、更に、ポンプ機構とロッド側油室とを接続する通路中に圧縮時にのみ開くチェック弁を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
この場合、シリンダ下端とアウターシェル下端にシリンダを封ずるロアケースを設け、シリンダとアウターシェルとの間にガス室と油室とからなるアキュムレータを配設させ、アキュムレータの油室とショックアブソーバの反ロッド側油室とをロアケースに設けた通路を介して連通し、更に、アキュムレータのガス室にロアケースの下部隙間を介してガスを導入させているのが好ましい。
【００１４】
あるいは、シリンダ下端とアウターシェル下端にシリンダを封ずるロアケースを設け、アウターシェルの外側にガス室と油室とからなるアキュムレータを配設し、ロアケースに設けた通路とアウターシェルを貫通するパイプとを介してアキュムレータの油室とショックアブソーバの反ロッド側油室とを連通してもよい。
【００１５】
更に、ポンプ機構が中空なピストンロッド内に設けたポンプ室と、基端がロアケースに固定されてピストンロッドの下端からポンプ室に挿入されたインナーロッドと、ロアケースとインナーロッドとに形成されてリザーバとポンプ室とを連通する吸入通路と、ピストンロッドに形成されてポンプ室とロッド側油室とを連通する吐出通路と、吸入通路の途中に開閉自在に設けた吸入チェック弁と、吐出通路の途中に設けた吐出チェック弁と、で構成されているのが好ましい。
【００１６】
更に、インナーロッドに吸入通路と反ロッド側油室とを連通する制御オリフィスを形成し、ピストンロッドの下端に制御オリフィスを開閉するベアリングが設けられているのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、図１は、本発明の一実施の形態を示すもので、この図１に示す車高調整装置は、車体と車軸との間に介装したショックアブソーバＳと、ショックアブソーバＳに連通するアキュムレータＱと、ショックアブソーバＳとアキュムレータＱとに圧油を供給するポンプ機構Ｐと、ショックアブソーバＳ内に設けられて当該ショックアブソーバＳの高さを制御する制御オリフィスＯと、を備えている。
【００１８】
上記ショックアブソーバＳは、シリンダ９と、シリンダ９の外側に配設したアウターシェル８と、シリンダ９とアウターシェル８との間に区画したリザーバＣと、シリンダ９内にピストン２２を介して移動自在に挿入した中空のピストンロッド１３と、シリンダ９内にピストン２２で区画されたロッド側油室Ｂ及び反ロッド側油室Ｄと、で構成されている。
【００１９】
ポンプ機構Ｐは、前記ピストンロッド１３内に配設されて伸縮作動時にリザーバＣの圧油をショックアブソーバ側のロッド側油室Ｂとアキュムレータ側の油室Ｇとに供給し、制御オリフィスＯは所定の位置でアュムレータ側の油室ＧをリザーバＣに連通させてショックアブソーバＳを所定の高さに設定する。
【００２０】
更に詳しく述べると、シリンダ９内にピストン２２を介してピストンロッド１３が移動自在に挿入され、シリンダ９内にはピストン２２によって上方のロッド側油室Ｂと下方の反ロッド側油室Ｄとを区画し、二つの油室Ｂ１，Ｄは、ピストン２２に設けた減衰力発生機構を介して連通している。ピストンロッド１３の下方にはリバウンドクッション１４と、リバウンドストッパ１５と、カンザ１６と、吐出チェック弁１７と、ディスク１８と、プレート１９と、カンザ２０と、圧側リーフバルブ２１と、ピストン２２と、伸側リーフバルブ２３と、カンザ２４と、メインバルブ２５と、メインバルブスプリング２６と、ピストンナット２７と、が上方から下方に向けて順次直列に挿入され、これらのピストンアッセンブリーはピストンナット２７で保持されている。
【００２１】
上記減衰力発生機構は、ピストン２２に設けたポートａ，ｂとポートｂの出口端に開閉自在に設けた圧側リーフバルブと、ポートａの出口端に設けた伸側リーフバルブ２３及びメインバルブ２５と、で構成されている。
【００２２】
シリンダ９の上端にはベアリング３が設けられ、同じくアウターシェル８の上端にはパッキンケース１が設けられ、ベアリング３の内周にはピストンロッド１３と摺接するメインシール４が設けられ、パッキンケース１の内周にはピストンロッド１３と摺接するオイルシール２とが設けられている。
【００２３】
ベアリング３は、パッキンケース１の内側に嵌合し、オイルシール２とメインシール４との間には油溜室Ｈが区画され、この油溜室Ｈにはシリンダ９内より洩れた油を溜めた後にベアリング３に設けたポートＩを介してリザーバＣに戻すようになっている。
【００２４】
シリンダ９のロッド側油室Ｂの油は、メインシール４から洩れてもリザーバＣに回収されるから、このメインシールの締代は大きくする必要がなく、従って、ピストンロッド１３の摺動抵抗が小さく伸縮作動がスムースに行なえる。
【００２５】
ベアリング３とパッキンケース１の外周にはＯリング５，７が介装されてシールしている。
【００２６】
シリンダ９の下端とアウターシェル８の下端にはそれぞれボディ４１とロアケース３２が配設され、これら上下二つのボディ４１とロアケース３２は、シール３６を介して嵌合させ、上方のボディ４１は、シリンダ９の下端にシール３４を介して嵌合し、下方のロアケース３２は、アウターシェル８の下面に支持されている。
【００２７】
ピストンロッド１３内にはポンプ室Ａが区画され、このポンプ室Ａ内には中空インナーロッド２９が挿入され、このインナーロッド２９の基端は、上記上方ボディ４１にシール３３と止め材４２を介して結合され、インナーロッド２９内に設けた吸入通路４３は、吸収チェック弁１２を介してポンプ室Ａに開閉されている。
【００２８】
吸入チェック弁１２は、インナーロッド２９の上端に結合した多孔又はたこ足状のカバー１０に支持されたスプリング１１で通常閉じ方向に付勢されている。
【００２９】
ピストンロッド１３とディスク１８にはポンプ室Ａとロッド側油室Ｂとを連通する吐出通路４４が形成され、この吐出通路４４の出口端には圧縮時にのみ開く吐出チェック弁１７が開閉自在に設けられている。
【００３０】
インナーロッド２９の下方には制御オリフィスＯが形成され、この制御オリフィスＯは反ロッド側油室Ｄと吸入通路４３を連通している。更に、ピストンナット２７の内側には弁体としてのベアリング２８が設けられ、伸縮時にこのベアリング２８がインナーロッド２９の外周を摺動すると共に制御オリフィスＯの開閉制御を行なう。
【００３１】
上方のボティ４１の外周にはインナーチューブ３０の下端がシール３５を介して嵌合し、このインナーチューブ３０の上端にはアウターシェル８の内周に密接するダイヤフラム押え４０が設けられ、これらのインナーチューブ３０とダイヤフラム押え４０とでシリンダ９とアウターシェル８の上方にリザーバＣを区画している。上方のボディ４１には室Ｅと横方向通路４５とが形成され、これらの室Ｅと通路４５はインナーロッド２９内の吸入通路４３をリザーバＣに連通させている。
【００３２】
インナーチューブ３０とアウターシェル８との間にはアキュムレータＱが配設され、アキュムレータＱはダイヤフラム３１で区画された油室Ｇとガス室Ｆとで構成され、ダイヤフラム３１の下端は下方のロアケース３２の外周に結合され、その上端はダイヤフラム押え４０とアウターシェル８とで挾持されている。
【００３３】
ボディ４１には縦方向と横方向の通路４６，４７が形成され、これらの通路４６，４７は、反ロッド側油室ＤをアキュムレータＱの油室Ｇに連通させるとしている。
【００３４】
アウターシェル８の下端ロアキャップ３７にはガス封入孔が形成され、このガス封入孔は、ロアケース３２の下部隙間を介してアキュムレータＱのガス室Ｆに連通され、外部からガス封入孔を介してガスを封入した後に、このガス封入孔内にプラグ３８を挿入し、その後、アイ３９を溶接で結合してガス室Ｆを密封している。
【００３５】
次に、作動について述べる。
【００３６】
ばね上荷重とばねの釣り合った状態における車両の標準車高時には弁体たるベアリング２８が制御オリフィスＯを開いている位置に設定される。
【００３７】
この状態で車両に乗る乗員が増加したり、荷物を積んだりしてばね上荷重が増加したとすると、この増加した重量により車高が沈み込んだ状態でばねと釣り合い車高が低下する。この時には、ピストンロッド１３を介してベアリング２８が下降し、ベアリング２８が制御オリフィスＯを閉じる。この状態で車高が走行を続けると路面の凹凸によりピストンロッド１３とピストン２２が上下に摺動しポンプ機構Ｐがポンピング作動する。即ち、今、伸長作動してピストンロッド１３とピストン２２が上方に移動するとポンプ室Ａの容積が拡大し、拡大した容積分の油がリザーバＣより通路４５、吸込通路４３を介して吸込チェック弁１２を開いて吸込まれる。この際、ロッド側油室Ｂの油は、ポートａと伸側リーフバルブ２３を介して反ロッド側油室Ｄに流出し、伸側リーフバルブ２３で減衰力を発生させる。
【００３８】
次に、圧縮行程に移ると、ポンプ室Ａが圧縮され、ロッド側油室Ｂが拡大される為に、ポンプ室Ａ内で加圧された圧油が吐出通路４４を介して吐出チェック弁１７を開いてロッド側油室Ｂに吐出される。この時、吸込チェック弁１２は、加圧されて閉じている。一方、反ロッド側油室Ｄは、圧縮されているが、ロッド側油室Ｂにはポンプ室Ａから油が吐出されている為に、反ロッド側油室Ｄの油は、ボディ４１内の通路４６，４７を介してアキュムレータＱ側の油室Ｇに排出される。この油室Ｇは、ガス室Ｆと圧力バランスを保っているが、油室Ｇに圧油が導入された為にガス室Ｆが圧縮され、油室Ｇ、反ロッド側油室Ｄ、ロッド側油室Ｂの圧力が全体に上昇する。このようなポンピング動作を走行中にくり返すと更に圧力が上昇し、ロッド反力が高くなり、ピストンロッド１３が徐々に上昇し車高を上げる。標準車高まで車高が上昇すると、ベアリング２８が制御オリフィスＯを開く。この為、反ロッド側油室Ｄの油が制御オリフィスＯ、インナーロッド２９内の吸込通路４３、ボディ４１内の室Ｅ、通路４５を介してリザーバＣに流出し、反ロッド側油室Ｄとロッド側油室ＢとアキュムレータＱ内の油室Ｇの圧力が少し下がり、ロッド反力が低くなり、これによりピストンロッド１３が少し下降して車高を少し下げる。ベアリング２８が制御オリフィスＯを閉じる位置まで下降すると車高低下は止まり、その位置を保持する。要するに、ばね上荷重が増加しても走行中にポンピング作動によりロッド反力を上昇させて車高を標準位置に設定させることができる。
【００３９】
上記と逆に乗員が減ったり、荷物を下ろしたりした場合には、ロッド反力によりピストンロッド１３が上昇して車高が上がるが、この時、ベアリング２８が制御オリフィスＯを開くため反ロッド側油室Ｄの油が前記の場合と同じくリザーバＣに流出して圧力が少し下がり、ロッド反力も下がるからピストンロッド１３が下降し、車高が標準車高位置に設定される。従って、ばね上荷重の増減にかかわりなく走行中に車高が標準位置に設定される。
【００４０】
図２は、本発明の他の実施の形態を示し、これは、図１の車高調整装置がアキュムレータＱをショックアブソーバＳ内に組付けているのに対し、ショックアブソーバＳの外部にアキュムレータＱを配設したものである。ショックアブソーバＳは、シリンダ９とアウターシェル８との間に気体室と油室とからなるリザーバＣが設けられて半径方向の寸法を小さくしている。
【００４１】
ショックアブソーバＳの外側にブラケット５０を介してアキュムレータＱを取付け、アキュムレータＱはケーシング５１と、ケーシング５１に嵌合したボトム５２と、ケーシング５１とボトム５２間にダイヤフラム３１で区画されたガス室Ｆと油室Ｇと、で構成されている。ガス室Ｆにはケーシング５１に設けたポートからガスが封入され、その後、プラグ５５で封じられている。ボトム５２には油室Ｇに開口する通路５３が形成され、この通路５３にはパイプ５４が連結され、油室Ｇは、パイプ５４を介してロアケース３２側の通路４７に接続されている。作動は、アキュムレータＱが外部に設けられているだけで図１の実施の形態と同じである。同一の構造は、同一の符号を付すことで詳細は省略する。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【００４３】
▲１▼各請求項の発明によれば、公知の車高調整装置と同じくばね上荷重の増減にかかわりなく常に車高を標準車高に設定できる。
【００４４】
ロッド側油室から洩れた油は油溜室よりリザーバ側に回収するようにしているから、メインシールの締代を大きくする必要がなく、これによりピストンロッドの摺動摩擦抵抗を小さくでき、伸縮作動をスムースに行なうことができる。
【００４５】
更に、ポンプ機構と上方のロッド側油室とを接続する通路中に吐出チェック弁を設けているから、圧縮作動中にポンプ機構から吐出される油は拡大するロッド側油室に流出されることになり、ポンピング時に圧力を高くさせず、圧行程時の減衰力の特性に影響を与えずポンピング出来る。
【００４６】
▲２▼請求項２の発明によれば、アキュムレータのガス室にはロアケースの下部隙間からガスを封入するから、封入後ガス封入孔をプラグ等で閉じて溶接すればよく、封入作業が容易であり、特別な治具を必要としないから経済性にすぐれ、ガス洩れの危険もなく信頼性が向上する。
【００４７】
▲３▼請求項３の発明によれば、アキュムレータをショックアブソーバの外部に設けているから、アキュムレータをショックアブソーバ内に組込んだものに比べてショックアブソーバの半径方向の寸法を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車高調整装置の縦断正面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る車高調整装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
２オイルシール
４メインシール
８アウターシェル
９シリンダ
１３ピストンロッド
１７チェック弁
２２ピストン
４４通路
Ｂロッド側油室
Ｃリザーバ
Ｄ反ロッド側油室
Ｈ油溜室
Ｏ制御オリフィス
Ｐポンプ機構
Ｑアキュムレータ
Ｓショックアブソーバ

Claims

車体と車軸との間に介装したショックアブソーバと、ショックアブソーバに連通するアキュムレータと、ショックアブソーバとアキュムレータとに圧油を供給するポンプ機構と、ショックアブソーバ内に設けられショックアブソーバの高さを制御する制御オリフィスと、を備え、ショックアブソーバはシリンダと、シリンダの外側に配設したアウターシェルと、シリンダとアウターシェルとの間に区画したリザーバと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入した中空のピストンロッドと、シリンダ内にピストンで区画されたロッド側油室及び反ロッド側油室と、で構成され、ポンプ機構は前記ピストンロッド内に配設されて伸縮作動時にリザーバの圧油をショックアブソーバ側の油室とアキュムレータ側の油室とに供給し、制御オリフィスは所定の位置でアュムレータ側の油室をリザーバに連通させてショックアブソーバを所定の高さに設定する車高調整装置において、ピストンロッドがシリンダの端部に設けたメインシールとアウターシェルの端部に設けたオイルシールとを移動自在に貫通し、ロッド側油室とリザーバとがメインシールの内側隙間とメインシールとオイルシールとの間に区画した油溜室とを介して連通し、更に、ポンプ機構とロッド側油室とを接続する通路中に圧縮時にのみ開くチェック弁を設けたことを特徴とする車高調整装置。
シリンダ下端とアウターシェル下端にシリンダを封ずるロアケースを設け、シリンダとアウターシェルとの間にガス室と油室とからなるアキュムレータを配設させ、アキュムレータの油室とショックアブソーバの反ロッド側油室とをロアケースに設けた通路を介して連通し、更に、アキュムレータのガス室にロアケースの下部隙間を介してガスを導入させている請求項１記載の車高調整装置。
シリンダ下端とアウターシェル下端にシリンダを封ずるロアケースを設け、アウターシェルの外側にガス室と油室とからなるアキュムレータを配設し、ロアケースに設けた通路とアウターシェルを貫通するパイプとを介してアキュムレータの油室とショックアブソーバの反ロッド側油室とを連通している請求項１記載の車高調整装置。
ポンプ機構が中空なピストンロッド内に設けたポンプ室と、基端がロアケースに固定されてピストンロッドの下端からポンプ室に挿入されたインナーロッドと、ロアケースとインナーロッドとに形成されてリザーバとポンプ室とを連通する吸入通路と、ピストンロッドに形成されてポンプ室とロッド側油室とを連通する吐出通路と、吸入通路の途中に開閉自在に設けた吸入チェック弁と、吐出通路の途中に設けた吐出チェック弁と、で構成されている請求項３記載の車高調整装置。
インナーロッドに吸入通路と反ロッド側油室とを連通する制御オリフィスを形成し、ピストンロッドの下端に制御オリフィスを開閉するベアリングが設けられている請求項４記載の車高調整装置。