JP5105965B2 - 車高調整装置 - Google Patents

Description

この発明は、車高調整装置に関し、特に、下端を車両の車軸側に担持させながら上端で車両の車体側を係止する懸架バネの上端位置と車体との間隔を調整して車両における車高の高低調整を可能にする車高調整装置の改良に関する。

下端を車両の車軸側に担持させながら上端で車両の車体側を係止する懸架バネの上端位置と車体との間隔を調整して車両における車高の高低調整を可能にする車高調整装置としては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、電動モータを駆動源にする提案が開示されている。

すなわち、特許文献１によると、油圧緩衝器に具現化された車高調整装置が開示されているが、この車高調整装置にあっては、油圧緩衝器の外周に介装されてこの油圧緩衝器を伸長方向に附勢するコイルスプリングからなる懸架バネの上端を係止するバネ受部材が駆動源たる電動モータを形成する筒体の外周に螺装されていて筒体の回動時に昇降するとしている。

このとき、電動モータは、油圧緩衝器を形成するシリンダ体内に出没可能に挿通して同じくこの油圧緩衝器を形成するロッド体を軸芯部に挿通させた状態にして車両の車体側に言わば固定状態に吊持されてなるとし、バネ受部材は、適宜の手段で筒体に対する供回りが阻止されてなるとしている。

それゆえ、この特許文献１に開示の提案にあっては、電動モータの駆動で筒体が回動すると、バネ受部材がこの筒体に対して筒体の軸線方向に変位することになり、したがって、車両における車高の高低調整を可能とされることになる。
特開２００６‐６４１０１号公報（明細書中の段落００１９、同００２８、同００３７、同００３９、図１参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、車両における車高を高低調整すること自体について、格別の不具合がある訳ではないが、その実施化にあって、些か不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した特許文献１に開示されている車高調整装置にあっては、駆動源たる電動モータの駆動で車両における車高の高低調整をするとしているから、車高を上昇させるときを鑑みると、この電動モータからなる駆動源は、積載荷重がある場合を含めて車体重量に打ち勝つ出力を有するように、言わば大型化されることになる。

その結果、車高調整装置の車両への搭載性を悪くすると共に、重たくなり、また、コスト的にも不利になり、さらには、駆動のための消費エネルギーも大きくなると言った不具合が招来される危惧がある。

この発明は、このような事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、駆動源の言わば大型化を回避しながら所望の車高調整を可能にして、たとえば、これを装備する油圧緩衝器の汎用性の向上を期待するのに最適となる車高調整装置を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による車高調整装置の構成を、下端を車両の車軸側に担持させながら上端で車両の車体側を係止する懸架バネの上端位置に対して車両の車体側に保持された駆動源の駆動で車両の車体が昇降可能とされ、上記駆動源に併設されるガス圧源を有し、このガス圧源の反発力と上記駆動源の出力とで車高を上昇させると共に、上記駆動源の出力で上記ガス圧源の反発力を相殺して車高を下降させる車高調整装置において、上記駆動源は、電動モータからなると共に筒状に形成されて電流の供給時に回動するロータを有し、このロータの内側に上記ガス圧源を形成するガス圧室を有するとする。

それゆえ、この発明にあっては、ガス圧源が、たとえば、車両において運転者が運転席に搭乗した状態のときの車体重量とほぼ釣り合うガス圧を有することで、このガス圧源を内側に有する駆動源は、爾後の乗員の増加や荷物の積載などで低下した車高を復帰させるために、車体重量の増加分に相当する出力をするように駆動されることで足りることになる。

また、駆動源は、車両における車高を車両の走行状況に応じて車高調整するとき、たとえば、高速走行時の操安性向上に備えて低車高にするときには、ガス圧源のガス圧に抗するように駆動して車高を下げることで足りることになる。

その結果、たとえば、前記した特許文献１に開示されているように、言わば一つの駆動源だけで車高調整を具現化しようとすると、どうしても駆動源が大きくなることに比較して、言わばもう一つの駆動源としてガス圧源を併用するから一つの駆動源自体を小さくすることが可能になり、この車高調整装置の車両への搭載性を向上させることが可能になると共に、軽くなり、また、コスト的にも有利になり、さらには、駆動のための消費エネルギーも小さくできると言った利点を生むことになる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による車高調整装置は、図１および図２に示すところでは、懸架バネＳが一体的に介装されている油圧緩衝器に具現化されてなるとし、図３に示すところでは、油圧緩衝器とは分離された懸架バネＳに具現化されてなるとしている。

そして、図１、図２および図３のいずれに示す車高調整装置にあっても、下端を車両の車軸（図示せず）側に担持させながら上端で車両の車体Ｂ側を係止する懸架バネＳの上端位置と車体との間隔を車体Ｂ側に固定状態に保持された筒状に形成の言わば主たる駆動源とされる電動モータＭの駆動で調整可能にしている。

そこで、まず、図１に示すところから説明するが、車高調整装置は、油圧緩衝器を形成するシリンダ体１内に出没可能に挿通されて同じくこの油圧緩衝器を形成するロッド体２の外側に介装されてなるとし、油圧緩衝器におけるロッド体２が電動モータＭと併用されることになる後述の言わば副たる駆動源とされるガス圧源Ｇの軸芯部を貫通すると共に、このガス圧源Ｇの外周に上記の電動モータＭが介装されてなるとしている。

そして、この油圧緩衝器を伸長方向に附勢する懸架バネＳは、下端を車両の車軸側に、すなわち、図示するところでは、油圧緩衝器におけるシリンダ体１の外周に連設されたバネシートたるロアシートＳ１に担持させながら、上端を、図示するところでは、ガス圧源Ｇを介してであるが、車体Ｂ側に配設されるバネシートたるアッパーシートＳ２にバネ受部材Ｓ３を介して係止させてなるとしている。

そして、図示するところにあって、油圧緩衝器を形成するロッド体２は、その上端部がたとえば弾性に富むマウント３の配在下に上記した車体Ｂ側に連結されてなるとし、また、このロッド体２の上端部には、ガス圧源Ｇに封入されるガス圧の補給などによる高低調整を可能にするガス封入弁２ａを有してなるとしている。

なお、バネ受部材Ｓ３を圧接させる状態にして懸架バネＳの上端を係止するアッパーシートＳ２は、図示するところでは、ガス圧源Ｇを形成するシリンダ体２１の下端部に連繋されてなるとしている。

ところで、主たる駆動源とされる電動モータＭは、基本的には、周知の構造に形成されてなるとするが、この発明にあっては、筒状に形成されていて、油圧緩衝器のロッド体２の外側に介装されるように配設されるガス圧源Ｇの外周に螺装されるように配設されてなるとしている。

すなわち、駆動源たる電動モータＭは、ガス圧源Ｇを形成するシリンダ体２１の外周に回動可能に螺着される筒状に形成のロータ１０を有すると共に、このロータ１０の外周に内周を対向させる筒状に形成されながら車体Ｂ側に一体的に連設されて保持されるモータケース１１を有してなり、このモータケース１１に対して、上記のロータ１０が言わば同芯に維持されながら回動可能とされるように、ベアリング１２，１３の配在下に連結されてなるとしている。

そして、ロータ１０は、コイル（符示せず）を巻装させるコア１０ａを外周に有し、モータケース１１は、このコア１０ａに対向する磁石１１ａを内周に有してなるとしている。

それゆえ、この電動モータＭにあっては、ロータ１０とモータケース１１とで形成されて、ロータ１０のコア１０ａに巻装されたコイルに電流が供給されときにロータ１０がいわゆる出力シャフトとなって回転駆動されることになる。

それゆえ、この電動モータＭにあっては、電流の供給時にロータ１０が選択された方向に回動されることで、後述するガス圧源Ｇを形成している懸架バネＳの上端を係止するアッパーシートＳ２と連繋するシリンダ体２１に対して、車体に保持されるピストン体２０とモータケース１１を上昇あるいは下降させることになる。

ちなみに、ロータ１０は、コイルへの電流供給時にガス圧源Ｇを形成するシリンダ体２１の外周で回動されて、ピストン体２０を、すなわち、車体Ｂを上下動させるが、電動モータＭへの電流を遮断し駆動を停止させても、その車高を維持し得るようにすることから、角ネジなどの非可逆性ネジ構造で螺合されるのが好ましい。

一方、ガス圧源Ｇは、上記した駆動源たる電動モータＭの内側に配設されるとするもので、ロッド体２の外周に介装された状態にして車体Ｂ側に一体的に連設されて保持された筒状に形成のピストン体２０と、このピストン体２０を出没可能に挿通させながら電動モータＭを形成するロータ１０に螺装される同芯に形成のシリンダ体２１とを有し、このシリンダ体２１とピストン体２０とでガス室２２を画成するとしている。

そして、このガス圧源Ｇにあって、シリンダ体２１は、ピストン体２０の外周にあって回動が阻止されながら上下動可能にするように、すなわち、図示するところでは、ストレートセレーション構造下に連結されてなるとしている。

また、このガス圧源Ｇにあっては、ロッド体２の上端部からその近傍部にかけて開穿されて上記のガス圧室２２を外部に連通させる通路２ｂを介してガス圧室２２に封入されるガス圧の補給を可能にするとしており、前記したところであるが、この通路２ｂにガス封入弁２ａを有してなるとしている。

そしてまた、この発明にあって、ガス圧源Ｇは、車両における車高が通常車高のときに通常の車体重量とほぼ釣り合う反発力になるガス圧を上記のガス圧室２２に封入するとしている。

このとき、車両における通常車高とは、たとえば、運転者が運転席に搭乗した車高を言い、通常の車体重量とは、このときの重量を言う。

ところで、このガス圧源Ｇは、シリンダ体２１に前記したバネシートたるアッパーシートＳ２を連繋させる、すなわち、シリンダ体２１の下端部に筒状に形成されて内側に油圧緩衝器のロッド体２を貫通させるボス部２１ａにアッパーシートＳ２の折り曲げ加工された面を当接させ、このとき、アッパーシートＳ２の折り曲げ加工された軸芯部には、バンプクッション４が嵌着されている。

なお、アッパーシートＳ２の軸芯部とシリンダ体２１の下端部との間には、スラストベアリング５が配設されていて、バンプクッション４からの押し付け力が作用してもアッパーシートＳ２がシリンダ体２１に対して回動自在になるように通常配慮されている。

それゆえ、このガス圧源Ｇにあっては、前記した電動モータＭにおけるロータ１０の回動でシリンダ体２１がピストン体２０に副って伸縮するように作用するが、実際には、シリンダ体２１は懸架バネＳによってその位置を保持されているため、シリンダ体２１が伸長方向に作用したときには、相対的に観てシリンダ体２１に対してピストン体２０が上昇することになり、また、シリンダ体２１が収縮方向に作用したときには、相対的に観てシリンダ体２１に対してピストン体２０が下降することになる。

以上のように形成されたこの発明よる車高調整装置にあっては、まず、通常車高にあるときの荷重は、ガス圧源Ｇの反発力に分担させ、駆動源たる電動モータＭは、言わば爾後に車高が変更されたことに伴うガス圧室２２の容積変化によって生じるガス圧の変化に相応するように、すなわち、車高を高車高にすることでガス圧室２２の容積が大きくなるのに伴い低下するガス圧源Ｇにおける反発力を補うように、また、車高を低車高にすることでガス圧室２２の容積が小さくなるのに伴い上昇するガス圧源Ｇにおける反発力を相殺するように作動することになる。

すなわち、この発明による車高調整装置にあっては、言わば二つの駆動源で車高調整を実践することになるので、一つの駆動源で同じ車高調整を実践する場合に比較して、一つの駆動源とされる電動モータＭを小さく形成することが可能になるため、この車高調整装置を装備した油圧緩衝器の車両への搭載性を向上させることが可能になると共に、軽量になり、また、エネルギー消費量も減らせると言った効果ある。

また、電動モータＭを小さく形成できることは、部品コストからしても有利となり、車高調整装置としての製品コストの低減化にも寄与し得て、その汎用性の向上を期待できることになる。

具体的な作動状況について観察すると、たとえば、車両において乗員の増加や荷物の積載などで車体重量が通常重量より増加した場合には、車体Ｂが下がるので、電動モータＭにあって、シリンダ体２１に対してロータ１０が図中で上昇する方向に通電して回転させる。

これと同時に、シリンダ体２１に対してピストン体２０が図中で上昇する方向に変位しなくてはならないが、ピストン体２０にはあらかじめ封入しておいたガス圧の反発力が作用している。

ピストン体２０が変位するに伴いガス圧室２２の容積が増加することによってガス圧が低下するため、ピストン体２０に作用する反発力も低下する。

したがって、電動モータＭがピストン体の変位によるガス圧の反発力の低下と、積載による車体重量の増加に相当する出力をすることによって低下した車体が通常車高まで上昇できることになる。

また、車両が高速走行をする場合には、車高が下降傾向にある方が好ましいので、この場合には、電動モータＭをシリンダ体２１に対してロータ１０が図中で下降する方向に通電して回転させる。

これと同時にシリンダ体２１に対してピストン体２０が図中で下降する方向に変位しなくてはならないが、ピストン体２０にはあらかじめ封入しておいたガス圧の反発力が作用している。

ピストン体２０が変位するに伴いガス圧室２２の容積が減少することによってガス圧が増加するため、ピストン体２０に作用する反発力も増加する。

しかし、この反発力の増加に相当する出力を電動モータＭが出力することで車体は通常車高から下降できることになる。

そして、車両が悪路走行をする場合には、車高が上昇傾向にある方が好ましいので、この場合には、ガス圧源Ｇのガス圧低下を補うように駆動源たる電動モータＭを駆動して車高を上げることで足りることになる。

以上からすると、この発明による車高調整装置にあって、駆動源たる電動モータＭは、車高を上げる場合だけでなく車高を下げる場合にも車高を上げている場合と同等の負荷を持って駆動されるので、この電動モータＭを形成する部品に偏磨耗を発現させないことになる。

すなわち、前記した特許文献１に開示の提案のように、駆動源が電動モータのみからなる場合には、車高上げに電動モータを駆動しても、車高下げの場合には駆動モータＭを駆動せずして車体重量で車高を下げるから、駆動モータＭに偏磨耗が発現されることになる危惧がある。

それに対して、この発明では、上記したように、電動モータＭに偏磨耗が発現されることを危惧しなくて済むから、この電動モータＭの形成に高強度部材を選択する必要がなく、部品コストのいたずらな高騰化を回避することも可能になる。

図２および図３は、この発明の他の実施形態を示すもので、以下には、これについて説明するが、各実施形態においてその構成が前記した図１に示すところと同様となるところについては各図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略する。

まず、図２に示すところは、懸架バネＳが車両の車体Ｂ側と車軸側との間に配設される油圧緩衝器を伸長方向に附勢するのはもちろんであるが、この油圧緩衝器を形成するシリンダ体１内に出没可能に挿通して同じくこの油圧緩衝器を形成するロッド体２がガス圧源Ｇを形成するシリンダ体２１の下端部に連結されてなるとしている。

すなわち、前記した図１に示すところでは、ロッド体２がシリンダ体２１における下端部の軸芯部を貫通するとして、ロッド体２がガス圧室２２を貫通するとしているが、この実施形態の場合には、ロッド体２がガス圧室２２を貫通しないとするものである。

その結果、ロッド体２がガス室２２を貫通しない分ガス圧室２２の容積を大きくできることになり、このことからするとガス圧源Ｇを前記した実施形態の場合に比較して、より小型化することが可能になり、この油圧緩衝器の車両への搭載性を一層向上させることになる。

つぎに、図３に示すところは、懸架バネＳの下端が車両の車軸側に配設のバネシートたるロアシートＳ４に担持されると共に、懸架バネＳの上端がガス圧源Ｇを形成するシリンダ体２１の下端部に連設のバネシートたるアッパーシートＳ５に係止されてなるとしている。

すなわち、この実施形態では、車高調整装置が油圧緩衝器から分離された態様になるので、前記した図１および図２に示す実施形態の場合に比較して、この車高調整装置を一体に有することになる油圧緩衝器に招来される設計変更を危惧しなくて済む点で有利となる。

前記したところでは、この発明における車高調整装置において、言わば副となるガス圧源Ｇが言わば主となる駆動源の内側に配設されるとしたが、この発明が意図するところからすれば、ガス圧源Ｇの内側に駆動源が配設されるとしても良く、その場合の作用効果も異ならないことはもちろんである。

この発明による車高調整装置の一実施形態を一部正面図にして示す縦断面図である。 この発明による車高調整装置の他の実施形態を図１と同様に示す図である。 この発明による車高調整装置のさらに他の実施形態を図１と同様に示す図である。

符号の説明

１ 油圧緩衝器を形成するシリンダ体
２ ロッド体
１０ ロータ
１１ モータケース
２０ ガス圧源を形成するピストン体
２１ ガス圧源を形成するシリンダ体
２２ ガス圧室
Ｂ 車体
Ｇ ガス圧源
Ｍ 駆動源
Ｓ 懸架バネ
Ｓ１，Ｓ４ バネシートたるロアシート
Ｓ２，Ｓ５ バネシートたるアッパーシート
Ｓ３ バネ受部材

Claims (6)

1. 下端を車両の車軸側に担持させながら上端で車両の車体側を係止する懸架バネの上端位置に対して車両の車体側に保持された駆動源の駆動で車両の車体が昇降可能とされ、上記駆動源に併設されるガス圧源を有し、このガス圧源の反発力と上記駆動源の出力とで車高を上昇させると共に、上記駆動源の出力で上記ガス圧源の反発力を相殺して車高を下降させる車高調整装置において、
   上記駆動源は、電動モータからなると共に筒状に形成されて電流の供給時に回動するロータを有し、このロータの内側に上記ガス圧源を形成するガス圧室を有することを特徴とする車高調整装置。
2. 上記ロータは、上記ガス圧源を形成するシリンダ体の外周に螺装されると共に、このロータの外周に内周を対向させるモータケースが車両の車体側に保持される請求項１に記載の車高調整装置。
3. 上記懸架バネは、車両の車体側と車軸側との間に配設される油圧緩衝器を伸長方向に附勢すると共に、この油圧緩衝器を形成するシリンダ体内に出没可能に挿通して同じくこの油圧緩衝器を形成するロッド体が上記ガス圧源の軸芯部を貫通する請求項１または請求項２に記載の車高調整装置。
4. 上記懸架バネは、車両の車体側と車軸側との間に配設される油圧緩衝器を伸長方向に附勢すると共に、この油圧緩衝器を形成するシリンダ体内に出没可能に挿通して同じくこの油圧緩衝器を形成するロッド体が上記ガス圧源を形成するシリンダ体の下端部に連結される請求項１または請求項２に記載の車高調整装置。
5. 上記懸架バネの下端が車両の車軸側に配設のバネシートに担持されると共に、上記懸架バネの上端が上記ガス圧源を形成するシリンダ体の下端部に連設のバネシートに係止される請求項１または請求項２に記載の車高調整装置。
6. 上記ガス圧源は、ピストン体とシリンダ体とで画成される上記ガス圧室に封入されるガス圧の調整を可能にする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載の車高調整装置。

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