JP3830635B2 - 車高調整機能付き車両用ダンパ - Google Patents

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    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/002Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load by temperature regulation of the suspension unit, e.g. heat operated systems

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に適用される車高調整機能付きの車両用ダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用ダンパは、ダンパ本体と、ダンパ本体内に上下動自在に挿入されるダンパロッドとを備えており、ダンパ本体とダンパロッドとの一方をばね下部材、他方を車体に連結して、ばね下部材の振動に対する減衰力を得られるようにしている。
【0003】
そして、車高調整機能を付加する場合、従来は、車体とダンパとの間に車高調整用のシリンダを介設し、圧力源からの圧力流体をシリンダに供給して車高を調整している。この圧力源としては、一般に、エンジンで駆動されるポンプを用いているが、これでは消費エネルギーが増加して燃費性が悪くなる。そのため、エンジンのエネルギーを消費することなく圧力流体を供給できるよう、特開平9−150615号公報により、エンジンの廃熱を利用した熱−圧力変換型の圧力源を用いたものも提案されている。
【0004】
この圧力源は、気液変化する圧力媒体を封入した圧力室と、車両の動力源で発生する熱によって加熱された熱媒体を流して、圧力室内の圧力媒体を加熱気化する加熱室と、圧力室に収納した伸縮自在な流体室とを備え、圧力媒体の気化による圧力室の内圧の上昇で流体室を圧縮し、流体室から車高調整用シリンダに圧力流体を供給するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記した熱−圧力変換型の圧力源は、エンジンで駆動される圧力源と同様に、ダンパとは別に車体に取付ける必要があり、車体への取付作業が面倒になる。
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、圧力源をダンパに一体的に組込んで、車体への取付性を向上させることを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明では、ダンパ本体と、ダンパ本体内に上下動自在に挿入されるダンパロッドとを備える車両用ダンパにおいて、ダンパ本体の外側に上下動自在に設けた、ダンパロッドに連結される筒状のケースと、ダンパ本体とケースとの間に形成した、気液変化する圧力媒体を封入した圧力室と、圧力室に接して形成され、車両の動力源の熱で加熱された熱媒体を流して、圧力室内の圧力媒体を加熱気化する加熱室と、筒状のケースの外周面に設けられた、外気温度に応じて冷却効率が変化する外気温補償用の冷却部材とを設けている。
【0008】
加熱室に熱媒体を流すと、圧力媒体が加熱気化されて圧力室の内圧が上昇し、ケース、即ち、ダンパロッドが圧力室の内圧に押されてダンパ本体に対し伸び側に移動し、車高が高くなる。そして、圧力室と加熱室とから成る圧力源がダンパに一体的に組込まれることになり、車体への取付作業が容易になる。また、外気温度が高くなると圧力室の内圧が上昇して車高が高くなる可能性があるが、外気温度が高くなると、外気温補償用の冷却部材における放熱量の増加で外気温度の上昇による圧力室への入熱量の増加が相殺され、外気温度による圧力室の内圧変化、即ち、車高の変化が抑制される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1を参照して、1はインナチューブ1aとアウタチューブ1bとで構成されるダンパ本体であり、ダンパ本体1内に上方からダンパロッド2を上下動自在に挿入している。ダンパロッド2の下端には、オリフィス孔3aを有するダンパピストン3が取付けられており、インナチューブ1a内をダンパピストン3を挿入する油室4に形成すると共に、インナチューブ1aとアウタチューブ1bとの間を、インナチューブ1aの下端のオリフィス孔5aを介して油室4に連通するリザーブ室5に形成し、ツインチューブ式の油圧ダンパを構成している。そして、ダンパ本体1をその下端に取付けたブッシュ6を介してばね下部材に連結すると共に、ダンパロッド2をその上端に取付けたブラケット7を介して車体に連結して、ばね下部材の上下方向の振動に対する減衰力を得られるようにし、更に、ブラケット7の下側にバンプストップラバー81と、ダンパ本体1内に挿入されるダンパロッド2の部分にリバウンドストップラバー82とを設けて、ダンパのバンプ動作(縮み動作)とリバウンド動作(伸び動作)とに対するストッパ機能を得られるようにしている。
【0010】
ダンパ本体1の外側には、ダンパロッド2に連結される筒状のケース9が上下動自在に設けられており、該ケース9とダンパ本体1との間に、気液変化するR134a等の低沸点の圧力媒体を封入した圧力室10を形成している。そして、ダンパ本体1の外周面に対向するケース9の部分の上下方向中間に仕切り部9aを取付けて、ダンパ本体1の外周面とケース9の内周面との間の隙間を、仕切り部9aにより、圧力室10内の液相の圧力媒体が溜る上方の液溜り部10aと、下方の断熱空気層部11とに画成し、更に、断熱空気層部11の下端にグリス溜り部12を設けている。
【0011】
ダンパ本体1の周壁部には、アウタチューブ1bの内周面に取付けたジャケット13により上下方向に延在する加熱室14が形成されており、車両の動力源の熱で加熱される熱媒体を加熱室14に流して、圧力室10の液溜り部10aに溜る液相の圧力媒体を加熱気化できるようにしている。尚、熱媒体としては、エンジンや電気自動車における電動モータを冷媒する水や油等の冷媒や、冷媒の循環回路に設けた熱交換器で加熱される水等の媒体を用いることができる。
【0012】
また、本実施形態では、加熱室14を上下2室14H,14Lに仕切り、図2及び図3に示す如く、下室14Lに連通する流入通路14Laと、上室14Hに連通する流入通路14Haと、上下両室14H,14Lからの熱媒体を合流して流出させる流出通路14bとを形成し、リモートコントロールされる切換弁15により熱媒体を上下両室14H,14Lの何れにも流入させない状態と、下室14Lにのみ流入させる状態と、上下両室14H,14Lに流入させる状態とに切換自在とした。
【0013】
前記ケース9の外周面の上部には複数の冷却フィン9bが形成されており、冷却フィン9bの形成箇所より下方部分は断熱材9cにより被覆されている。そして、ケース9の外側に、冷却フィン9bの形成箇所を覆うカバー16を設け、該カバー16をブラケット7に取付けたコイルスプリング状のバイメタルから成る支持部材17に支持させて、外気温度の上昇に伴いカバー16が上動され、カバー16の下部に形成した透窓16aを介して冷却フィン9bが外部に露出されるようにしている。
【0014】
次に、上記実施形態の作用について説明する。
加熱室14に熱媒体を流すと、液溜り部10aに溜っている液相の圧力媒体が加熱室14からの熱で加熱気化され、圧力室10の内圧が上昇して、ケース9がダンパ本体1に対し押し上げられ、ダンパロッド2が上動して車高が高くなる。
【0015】
ここで、ケース9が上昇すると、液溜り部10aと加熱室14との上下方向のオーバーラップ長さが減少して、加熱室14から圧力室10への入熱量が減少するため、車高が或る程度になったところで上方からの荷重と圧力室10の内圧とが釣合い、車高がその高さに維持される。かくて、特別な制御機能を用いずに、車高を所定の高さに維持するレベリング機能が得られる。
【0016】
また、加熱室14の下室14Lにのみ熱媒体を流している状態では車高が比較的低くなるが、上室14Hにも熱媒体を流すと、加熱室14から圧力室10への入熱量が増して圧力室10の内圧が上昇し、車高が高くなる。
【0017】
ところで、外気温度が高くなると圧力室10の内圧が上昇して車高が高くなる可能性がある。然し、上記実施形態のものでは、外気温度が高くなるとカバー16が上動して冷却フィン9bが外部に露出し、外気温度の上昇による圧力室10への入熱量の増加が冷却フィン9bにおける放熱量の増加で相殺され、外気温度による圧力室10の内圧変化、即ち、車高の変化を抑制する温度補償機能が得られる。
【0018】
図4は他の実施形態を示し、このものでダンパは、単一のチューブから成るダンパ本体101内に下方からダンパロッド102を挿入し、ダンパ本体101内に、ダンパロッド102の上端に取付けたオリフィス孔103a付きのダンパピストン103を挿入する油室104と、油室104に対しフリーピストン105aで仕切られた上部のガス室105とを形成して成る倒置型のモノチューブ式油圧ダンパに構成されている。そして、ダンパロッド102をその下端に取付けたブッシュ106を介してばね下部材に連結すると共に、ダンパ本体101をその上端に取付けたブラケット107を介して車体に連結して、ばね下部材の上下方向の振動に対する減衰力を得られるようにし、更に、ブラケット107の下側にバンプストップラバー1081と、ダンパ本体101内に挿入されるダンパロッド102の部分にリバウンドストップラバー1082とを設けて、ダンパのバンプ動作とリバウンド動作とに対するストッパ機能を得られるようにしている。
【0019】
ダンパ本体101の外側には、ダンパロッド102に連結される筒状のケース109が上下動自在に設けられており、ケース109の中間部外周にばね受け110aを取付けて、ばね受け110aとブラケット107との間にサスペンションスプリング110を介設し、更に、ダンパ本体101とケース109との間に、気液変化する圧力媒体を封入した圧力室111を形成している。
【0020】
ケース109の下端部内周には、ダンパロッド102の下端に取付けたケース109用の連結フランジ112に下方から当接するジャケット113が設けられており、ジャケット113内を、連結フランジ112に形成した透孔112aを通して該フランジ112上の圧力室111の部分に連通する液溜り部111aに形成している。また、ジャケット113の外周面とケース109の内周面との間を加熱室114に形成し、ケース109の下端部外面に加熱室114に連通する流入口114aと流出口114bとを設けて、車両の動力源の熱で加熱される熱媒体を加熱室114に流すようにしている。
【0021】
加熱室114に熱媒体を流すと、液溜り部111aに溜っている液相の圧力媒体が加熱気化されて、圧力室111の内圧が上昇し、ダンパ本体101に対しダンパロッド102が下動して車高が高くなる。この場合、加熱室114への熱媒体の流入を適宜の制御機構により制御して、車高を所定の高さに維持する。
【0022】
尚、上記実施形態では、熱媒体を加熱する熱源として動力源の廃熱を用いたが、他の熱源を用いることも可能である。また、本発明は上記実施形態のような油圧ダンパに限らず摩擦ダンパ等の他のダンパにも適用できる。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、車高調整用の圧力源をダンパに一体的に組込むことができ、車体への取付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明ダンパの第1実施形態の半部截断正面図
【図2】 図1の矢印II方向から見た部分截断側面図
【図3】 図1のIII−III線截断面図
【図4】 第2実施形態の半部截断正面図
【符号の説明】
1,101 ダンパ本体 2,102 ダンパロッド
9,109 ケース 10,111 圧力室
14,114 加熱室

Claims (1)

  1. ダンパ本体と、ダンパ本体内に上下動自在に挿入されるダンパロッドとを備える車両用ダンパにおいて、
    ダンパ本体の外側に上下動自在に設けた、ダンパロッドに連結される筒状のケースと、
    ダンパ本体とケースとの間に形成した、気液変化する圧力媒体を封入した圧力室と、
    圧力室に接して形成され、車両の動力源の熱で加熱された熱媒体を流して、圧力室内の圧力媒体を加熱気化する加熱室と、
    筒状のケースの外周面に設けられた、外気温度に応じて冷却効率が変化する外気温補償用の冷却部材と、
    を備えることを特徴とする車高調整機能付き車両用ダンパ。
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