JPH07246821A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子制御方式によらずに簡単な構成でしかも
低コストで車高調整装置を実現する。 【構成】 スタビライザバー４の中間部分に回転中心か
らオフセットするクランク状部４ｂを形成する。一方、
このクランク状部４ｂと車体１との間には、設定車高位
置での車体上下振動に対しては不作動状態を保って追従
しつつ伸縮動作を行うと共に、低車高時での車体上下振
動に対してはポンピング作用を、また、高車高時にあっ
ては逆に排出作用を行う車高検出機能を兼ね備えたレベ
リングポンプ６を介装する。そして、このレベリングポ
ンプ６の吐出ポート２９をガス封入式ダンパ等からなる
車体懸架用のアクチュエータ３に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の車両にお
ける車体の地上高を常に一定の高さに自動制御するため
の車高調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラックは勿論のこと乗用車などの自動
車にあっても、トランクや車内に積み込む積荷の重量に
よって車体の後部が大きく沈み込み、この車体の姿勢変
化が運転者に微妙な影響を与えて疲労感を増大させるだ
けでなく、ヘッドライトの照射角度をも変えて対向車や
前走車に迷惑を及ぼすことになる。

【０００３】そのために、従来から、上記車体の姿勢変
化を補正するための車高調整装置として、例えば、サス
ペンションスプリングの下端を支持するばね受け皿の高
さを調整して車高調整を行うものが知られている。

【０００４】また、その他にも、補助ばね作用をもつガ
ス封入式ダンパに対して作動油の給排を行うことによ
り、それに伴うダンパ内のガス圧力変化を利用して当該
補助ばねのばねレートを補正することで車高調整を行う
ものなど各種の手段が考案されてきた。

【０００５】このうち、特に、後者のガス封入式ダンパ
のガス圧力を変えて補助ばねレートの補正を行う手段
は、前者のサスペンションスプリングの下端を支持する
ばね受け皿の高さを直接補正して車高調整を行うものに
比べ微妙な補正が可能である点で優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これまでのと
ころ、上記補助ばねレートの補正を行う車高調整装置に
あっては、例えば図７に示すように、その目的達成のた
めに、電動ポンプＰや吐出弁Ｉ，排出弁Ｏおよび車高セ
ンサＳ、並びに車高センサＳの検出信号に伴ってこれら
電動ポンプＰや排出弁Ｏを制御動作するコンピュータＣ
等からなる電子制御システムを採用している。

【０００７】すなわち、当該車高調整装置にあっては、
車高が設定値よりも低い低車高時にあっては、車高セン
サＳからの検出信号によりコンピュータＣが低車高であ
ること判定して電動ポンプＰを駆動し、圧力作動油を吐
出弁Ｉからガス封入式ダンパＤに送り込んでアキュムレ
ータＡ内のガス圧力を高めつつ車体を上方に持ち上げ
る。

【０００８】そして、車高が設定値まで上昇したところ
でこれを車高センサＳが検出し、当該車高センサＳから
の検出信号に基づいてコンピュータＣが電動ポンプＰを
停止させ、吐出弁Ｉが閉じて車体を設定車高に保持す
る。

【０００９】また、車高が設定値よりも高い高車高時の
場合には、車高センサＳからの検出信号によりコンピュ
ータＣが高車高であること判定して排出弁Ｏを切り換
え、ガス封入式ダンパＤ内の圧力作動油を当該排出弁Ｏ
からタンクＴに押し戻してガス圧力を低めつつ車体を下
方に下げる。

【００１０】そして、車高が設定値になったところでこ
れを車高センサＳが検出し、当該車高センサＳからの検
出信号に基づきコンピュータＣが排出弁Ｏを閉じ側に切
り換えて車体を設定車高に保持するようにしている。

【００１１】このように当該車高調整装置は、電動ポン
プＰや吐出弁Ｉおよびソレノイド式の排出弁Ｏ並びに車
高センサＳなどの高価な機器を必要とするばかりか、こ
れらをコンピュータＣで電子制御してやる必要があるた
めに、装置全体のコストが高価になるという問題点があ
った。

【００１２】したがって、この発明の目的は、電子制御
方式によらずに簡単な構成でかつ低コストで、しかも、
微妙な車高の補正を実現できる車高調整装置を提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明において、上記
の目的は、スタビライザバーの中間部分に回転中心から
オフセットするクランク状部を形成する。

【００１４】一方、このクランク状部と車体との間に
は、設定車高位置での車体上下振動に対しては不作動状
態を保って追従しつつ伸縮動作を行うと共に、低車高時
での車体上下振動に対してはポンピング作用を、また、
高車高時にあっては逆に排出作用を行う車高検出機能を
兼ね備えたレベリングポンプを介装する。

【００１５】そして、このレベリングポンプの吐出ポー
トをガス封入式ダンパやジャッキシリンダ等からなる車
体懸架用のアクチュエータに連通することによって達成
される。

【００１６】

【作用】すなわち、上記の構成をとることにより、車体
の上下振動に伴ってスタビライザバーが回転したとき
に、当該スタビライザバーのクランク状部は、スタビラ
イザバーの回転中心線に対して揺動運動を行う。

【００１７】このスタビライザバーのクランク状部の揺
動運動は、車体との間に介装したレベリングポンプを駆
動する。

【００１８】このとき、車体が設定車高位置を中心に上
下振動を行ったとすれば、レベリングポンプはポンピン
グ作用と排出作用の両方を交互に繰り返し、当該レベリ
ングポンプは単にスタビライザバーのクランク状部の動
きに追従して動作するに過ぎない。

【００１９】したがって、車体は、予め設定された車高
位置を中心に上下に振動し、当該上下振動が納まったと
きには設定車高位置に保持される。

【００２０】それに対して、荷重が増加して車体が低車
高状態にあるときには、スタビライザバーが回転してベ
リングポンプがポンピング作用を行う状態となり、その
ために、車体の上下振動に伴って当該レベリングポンプ
がポンピング作用を行う。

【００２１】これにより、当該レベリングポンプで作動
油を汲み上げつつこれを車体懸架用のアクチュエータに
圧送し、車体を上方へと向って持ち上げていく。

【００２２】また逆に、荷重の減少によって車体が高車
高状態にあときには、レベリングポンプが排出作用を行
う状態となって車体懸架用のアクチュエータ内の圧力作
動油を、当該レベリングポンプを通して外部に排出しつ
つ車体を下方に向けて下げていく。

【００２３】そして、これら何れの場合にあっても車体
が予め設定された車高位置まで上昇或いは下降してくる
と、レベリングポンプがポンピング作用と排出作用を繰
り返す不作動状態となり、車体は設定車高位置に保持さ
れることになる。

【００２４】かくして、電子制御方式によらずに簡単な
構成でしかも低コストで車高調整装置を実現することが
可能になる。

【００２５】

【実施例】図１は、この発明による車高調整装置の構成
例を概略的に示す図であって、自動車の車体１に対して
左右の後輪（図示省略）を上下動自在に支持するサスペ
ンションアーム２は、車体１との間に介装した車高調整
用のアクチュエータを兼ねたガス封入式ダンパ３を通し
て弾性的に支架されている。

【００２６】スタビライザバー４は、弾性を有する棒材
の両端を水平方向に折曲してそれぞれの端部を連結杆５
により左右のサスペンションアーム２に連結すると共
に、捩り部４ａの部分を車体１に対して回転自在に取り
付けてある。

【００２７】スタビライザバー４における捩り部４ａの
中間部分は、下方に向けて凹状に折り曲げたクランク状
部４ｂを形成しており、当該クランク状部４ｂと車体１
との間にブラケット６ａ，６ｂを通してレベリングポン
プ６が介装してある。

【００２８】なお、上記クランク状部４ｂは、スタビラ
イザバー４の中間部分を折り曲げて形成する代わりに、
例えば図２に示すように、スタビライザバー４の中間部
分にブラケット４ｃを取り付けて形成するようにしても
よい。

【００２９】かくして、レベリングポンプ６は、図３に
みられるように、スタビライザバー４に対しその回転中
心からクランク状部４ｂの高さＨ分だけオフセットした
状態で取り付けられる。

【００３０】これにより、荷重が増加して車体１が沈み
込む低車高状態になると、スタビライザバー４が回転し
て設定車高時に実線で示す位置にあったスラビライザバ
ー４のクランク状部４ｂとレベリングポンプ６の連結点
Ｂｘが一点鎖線で示すＢ１の位置に移動し、それに伴っ
てレベリングポンプ６が圧縮される。

【００３１】また、逆に、荷重の減少により車体１が持
ち上げられて高車高状態になったとすると、今度は、先
の場合とは反対の方向にスタビライザバー４が回転して
連結点Ｂｘが二点鎖線で示すＢ２の位置に移動し、レベ
リングポンプ６が伸長されることになる。

【００３２】そして、何れの状態にあっても車体１が上
下に振動すると、レベリングポンプ６の連結点Ｂｘはス
タビライザバー４の捩り部４ａの周りに円弧運動し、そ
れに伴って、レベリングポンプ６が伸縮動作することに
なる。

【００３３】上記レベリングポンプ６は、図４に示すよ
うに、同芯状態を保って互いに嵌挿した作動シリンダ７
とアウタシェル８からなる内外二重筒式のシリンダと、
作動シリンダ７の内部に摺動自在に挿入したピストン９
と、当該ピストン９からアウタシェル８の一端に設けた
ロッドガイト１０とシール１１を貫通して外部に延びる
ピストンロッド１２とで構成されている。

【００３４】ピストン９は、ピストンロッド１２の外周
面に形成した段部１２ａとの間にストッパ部材１３を挟
んでピストンナット１４によりピストンロッド１２の下
端に取り付けられており、当該ピストン９によって作動
シリンダ７内をロッド側の油室１５とヘッド側の油室１
６とに区画している。

【００３５】作動シリンダ７とアウタシェル８の間はリ
ザーバ１７となっており、この実施例の場合、当該リザ
ーバ１７は、アウタシェル８に取り付けたサクションポ
ート１８を通して外部タンク１９（図１参照）に通じて
いる。

【００３６】作動シリンダ７のヘッド側の油室１６の端
部には、当該油室１６側に向って開く吸込チェック弁２
０がアウタシェル８の端部を塞ぐキャップ２１とで挟ん
で嵌着してあり、リザーバ１７は、この吸込チェック弁
２０を通して作動シリンダ７内のヘッド側の油室１６に
通じている。

【００３７】作動シリンダ７の他方の端部には、ロッド
ガイド１０とで挟まれてハウジング２２が配設してあ
り、当該ハウジング２２から作動シリンダ７内に向って
延びる筒部２２ａの先端に弁シート２３が形成してあ
る。

【００３８】ピストンロッド１２の外周面には、前記弁
シート２３とストッパ部材１３の先端の両方に亙って対
向する吐出チェック弁２４が摺動自在に嵌挿してあり、
この吐出チェック弁２４は、ロッドガイド１０との間に
介装したスプリング２５でストッパ部材１３の先端と弁
シート２３に向って常に附勢されている。

【００３９】かくして、吐出チェック弁２４は、ハウジ
ング２２の弁シート２３と協同して作動シリンダ７内の
ロッド側の油室１５を、当該油室１５とロッドガイド１
０側の油室２６とに区画している。

【００４０】上記吐出チェック弁２４で区画されたロッ
ド側の油室１５は、ピストン９に設けたオリフィス２７
を通してヘッド側の油室１６に通じ、かつ、スプリング
２５に抗して吐出チェック弁２４を押し開くことにより
ロッドガイド側の油室２６にも通じるようになってい
る。

【００４１】また、このロッドガイド側の油室２６は、
ハウジング２２に穿った通路２８からアウタシェル８に
取り付けた吐出ポート２９を通してサスペンション側の
ガス封入式ダンパ３（図１参照）に通じている。

【００４２】さらに、作動シリンダ７には、図示のよう
にストッパ部材１３の先端と弁シート２３とが同一平面
上に並び、かつ、吐出チェック弁２４がスプリング２５
でこら両者に押し付けられた状態において、ピストン９
の端面により丁度開かれる位置にレベリングポート３０
が設けてあり、このレベリングポート３０でヘッド側の
油室１６をリザーバ１７に連通するようになっている。

【００４３】なお、図中符号３１は、ロッドガイド１０
とピストンロッド１２の摺接隙間を通してロッドガイド
１０とシール１１との間に入ってくる作動油をリザーバ
１７に還流させるために、ロッドガイド１０とハウジン
グ２２のそれぞれに穿った還流孔、３２は、ピストンロ
ッド１２の外部突出部分を保護するためのゴム製ブー
ツ、３３は、ピストンロッド１２に穿ったバイパス通路
であり、このバイパス通路３３の詳細については後記す
る。

【００４４】そして、以上のように構成されたレベリン
グポンプ６のピストンロッド１２の先端とキャップ２１
の外面にそれぞれブラケット６ａ，６ｂを取り付け、こ
れらブラケット６ａ，６ｂを通して先に述べたように、
レベリングポンプ６を車体１とスタビライザバー４のク
ランク状部４ｂとの間に介装する。

【００４５】次に、作用について説明する。

【００４６】荷重が増加して車体１が沈み込む低車高状
態になると、スタビライザバー４がクランク状部４ｂを
通してレベリングポンプ６のピストンロッド１２を押し
込む方向に回転する。

【００４７】そのために、レベリングポンプ６は、図４
の状態よりも圧縮された状態となってピストン９の外周
面により作動シリンダ７のレベリングポート３０を閉じ
ると共に、ストッパ部材１３の先端が吐出チェック弁２
４から離れて当該吐出チェック弁２４が弁シート２３の
みにシートした状態となる。

【００４８】この状態で車体１が上下に振動し、スタビ
ライザバー４を通してレベリングポンプ６のピストンロ
ッド１２が往復運動すると、伸長行程では、外部タンク
１９に接続されたリザーバ１７から、作動シリンダ７の
端部に設けた吸込チェック弁２０を開いて、ピストンロ
ッド１２の退出体積分に相当する量の作動油がヘッド側
の油室１６に吸い込まれる。

【００４９】次に圧縮行程に移ると、吸込チェック弁２
０が閉じて油室１６内の作動油がピストン９のオリフィ
ス２７を通してロッド側の油室１５に押し込まれ、さら
に、当該油室１５からピストンロッド１２の侵入体積分
に相当する量の作動油が吐出チェック弁２４を押し開い
てロッドガイド１０側の油室２６に流入する。

【００５０】この油室２６に流入してきた作動油により
当該油室２６からは、同量の作動油が通路２８に向って
押し出され、この作動油が通路２８から吐出ポート２９
を通してサスペンション側のガス封入式ダンパ３に圧送
される。

【００５１】この作動油の圧送によりガス封入式ダンパ
３内の作動油量が増加して、当該ガス封入式ダンパ３に
付設したアキュムレータ３ａ内のガス圧力が高まり、当
該ガス圧力の上昇によりガス封入式ダンパ３の伸長力が
増して車体１の支持力が増大し、車体１を上方に持ち上
げる。

【００５２】上記したレベリングポンプ６のポンピング
動作は、車体１が振動する度に繰り返して行われ、それ
に連れて車体１が順次上方に向って持ち上がると共に、
この車体１の上昇に伴ってレベリングポンプ６がスタビ
ライザバー４を通して伸長していく。

【００５３】かくして、車体１が設定高さまで持ち上が
ると、レベリングポンプ６のピストン９が作動シリンダ
７のレベリングポート３０を開き、伸長行程で油室１６
に吸い込んだ作動油を次の圧縮行程で油室１５に押し込
むことなくレベリングポート３０を通してリザーバ１７
へと還流させ、したがって、車体１は設定車高に保持さ
れることになる。

【００５４】一方、上記とは逆に、荷重の減少により車
体１が持ち上げられて高車高状態になると、今度は、先
の場合とは反対にスタビライザバー４がクランク状部４
ｂを通してレベリングポンプ６のピストンロッド１２を
引き出す方向に回転する。

【００５５】そのために、レベリングポンプ６は、図４
の状態よりも伸長された状態となって、レベリングポー
ト３０を開放状態に保ったままストッパ部材１３の先端
で吐出チェック弁２４をスプリング２５に抗して押し上
げ、当該吐出チェック弁２４を弁シート２３から離して
開いた状態にする。

【００５６】その結果、車体１の上下振動すなわちレベ
リングポンプ６のポンピング動作の有無に関係なく、ガ
ス封入式ダンパ３内の作動油が、レベリングポンプ６の
吐出ポート２９から通路２８，油室２６，開いている吐
出チェック弁２４を通って油室１５に入る。

【００５７】そして、この油室１５に入った作動油は、
さらにピストン９に設けたオリフィス２７を通して絞り
抵抗を受けつつゆっくりと油室１６および作動シリンダ
７のレベリングポート３０を通って外部タンク１９に接
続されたリザーバ１７に排出される。

【００５８】この作動油の排出によりガス封入式ダンパ
３内の作動油量が減少してアキュムレータ３ａ内のガス
圧力が下がり、当該ガス圧力による車体１の支持力が低
下して車体１はゆっくりと下降し、かつ、それに伴って
レベリングポンプ６がスタビライザバー４を通して圧縮
していく。

【００５９】かくして、車体１が設定高さまで下降して
レベリングポンプ６が図示の状態になると、吐出チェッ
ク弁２４がハウジング２２の弁シート２３に当って当該
吐出チェック弁２４を閉じる。

【００６０】そのため、ガス封入式ダンパ３からレベリ
ングポンプ６のリザーバ１７に向う前記作動油の排出流
れが断たれ、車体１は設定車高に保持されることにな
る。

【００６１】以上の作用の説明から、ピストン９に設け
たオリフィス２７は、車体１の高車高状態からの下降制
御時にガス封入式ダンパ３からレベリングポンプ６のリ
ザーバ１７に向う作動油の排出流れに絞り抵抗を与え、
車体１をゆっくりと設定車高まで下降させる役目を果た
す上で必要であることが理解できよう。

【００６２】しかし、その反面、このオリフィス２７
は、車体１の低車高状態からの上昇制御時にリザーバ１
７からガス封入式ダンパ３に圧送する作動油に対しても
絞り抵抗を与え、その結果、車体１の設定車高への復帰
を遅らせることになる。

【００６３】そこで、この車体１の設定車高への復帰の
遅れを解消するために、先の構成の説明において触れて
おいたピストンロッド１２のバイパス通路３３を用いた
下記の独特の構成が役立つ。

【００６４】すなわち、当該バイパス通路３３は、一方
では作動シリンダ７内のヘッド側の油室１６に開口し、
他方では、ピストンロッド１２の外周面とストッパ部材
１３の内周面との間に形成した環状隙間３４に通じ、こ
の環状隙間３４の開口端を吐出チェック弁２４に対向さ
せて開閉制御するように構成してある。

【００６５】これにより、車体１の高車高状態からの設
定車高への制御時にあっては、レベリングポンプ６が伸
長状態にあってストッパ部材１３が吐出チェック弁２４
をスプリング２５に抗して押し開き、この吐出チェック
弁２４によって環状隙間３４の出口部を閉じた状態にあ
る。

【００６６】このために、ガス封入式ダンパ３からレベ
リングポンプ６のリザーバ１７に向う前記作動油の排出
流れは、バイパス通路３３を通ることなく全てピストン
９のオリフィス２７を流れ、このオリフィス２７の絞り
抵抗で車体１はゆっくりと下降することになる。

【００６７】それに対し、車体１の低車高状態からの設
定車高への制御時にあっては、レベリングポンプ６が圧
縮状態にあってストッパ部材１３が吐出チェック弁２４
から離れ、環状隙間３４の出口部が開いた状態になる。

【００６８】この結果、車体１の上下振動によるレベリ
ングポンプ６のポンピング動作に伴い、当該レベリング
ポンプ６のリザーバ１７からガス封入式ダンパ３に向っ
て圧送される作動油は、ピストン９に設けたオリフィス
２７とピストンロッド１２のバイパス通路３３の両方を
並行して流れる。

【００６９】したがって、当該作動油の流れに対してオ
リフィス２７による絞り抵抗が邪魔をしなくなるので、
車体１は速やかにかつ円滑に上昇することになる。

【００７０】このように、図４の実施例にあっては、バ
イパス通路３３と環状隙間３４を用いて車体１の速やか
でかつ円滑な上昇を保証するようにしいる。

【００７１】しかし、そのためには、ピストンロッド１
２にバイパス通路３３を形成するための穴加工を施して
やらなければならず、当該穴加工に手数を要してコスト
高になる。

【００７２】かかるコスト高の点を解決するためには、
図５に示すように、ピストン９に絞り抵抗とならない通
孔３７を穿ち、当該通孔３７の油室１５側の出口部分に
油室１６から油室１５に向う作動油の流れに対して殆ど
抵抗なく開くチェック弁機能をもったリーフ弁３８を配
設し、このリーフ弁３８にオリフィス２７を穿ってや
る。

【００７３】これにより、ガス封入式ダンパ３からレベ
リングポンプ６のリザーバ１７に向う作動油の排出流れ
に対しては、リーフ弁３８が閉じて当該排出流れはオリ
フィス２７を通り、このオリフィス２７の絞り抵抗によ
って車体１はゆっくりと下降することになる。

【００７４】また、逆に、レベリングポンプ６のリザー
バ１７からガス封入式ダンパ３に向う作動油の圧送に際
してはリーフ弁３８が開き、オリフィス２７が絞り抵抗
とならずに車体１は速やかにかつ円滑に上昇し、かくし
て、図４の場合のバイパス通路３３と同じ働きを行うこ
とになる。

【００７５】なお、これまでの実施例にあっては、車体
１の車高を変えるアクチュエータとしてガス封入式ダン
パ３を利用した場合について述べたが、図６に示すよう
に、懸架スプリング３５と直列に配置したジャッキシリ
ンダ３６を用いることもできる。

【００７６】また、これまでの実施例では、レベリング
ポンプ６と外部タンク１９とを分けた構成としたが、当
該レベリングポンプ６のアウタシェル８を太径または異
形にするなり或いは複筒式にすることにより、レベリン
グポンプ６のリザーバ１７をタンクとして用いることも
できる。

【００７７】さらにまた、レベリングポンプ６の吸込チ
ェック弁２０の部分にリリーフ弁を併設することによ
り、車体１の持ち上げ時にレベリングポンプ６内が必要
以上に高圧になるのを防止することもできる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電動
ポンプやソレノイド式の排出弁および車高センサなどの
高価な機器が不要となるばかりか、これらをコンピュー
タで電子制御してやる必要もなく、簡単な構成でしかも
低コストで車高調整装置を実現することが可能になる。

【００７９】しかも、車体の振動エネルギを利用して車
高調整を行うことができるので車載バッテリを消耗させ
ることもなく、省エネルギが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による車高調整装置の一実施例を示す
構成図である。

【図２】スタビライザバーの他の実施例を示す部分図で
ある。

【図３】車高変化に伴うレベリングポンプの伸縮状態を
示す説明図である。

【図４】この発明に用いるレベリングポンプの一実施例
を示す縦断面図である。

【図５】同じく、レベリングポンプの他の実施例を示す
部分縦断面図である。

【図６】この発明による車高調整装置の他の実施例を示
す構成図である。

【図７】電子制御方式による従来の車高調整装置を示す
制御回路図である。

【符号の説明】

１ 車体 ３ 車体懸架用のアクチュエータであるガス封入式ダン
パ ４ スタビライザバー ４ａ クランク状部 ６ レベリングポンプ ２９ 吐出ポート ３６ 車体懸架用のアクチュエータであるジャッキシリ
ンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタビライザバーの中間部分に回転中心
   からオフセットするクランク状部を形成し、当該クラン
   ク状部と車体との間に位置して、設定車高位置での車体
   上下振動に対しては不作動状態を保って追従しつつ伸縮
   動作を行うと共に、低車高時での車体上下振動に対して
   はポンピング作用を、また、高車高時での車体上下振動
   に対しては逆に排出作用を行う車高検出機能を兼ね備え
   たレベリングポンプを介装し、このレベリングポンプの
   吐出ポートを車体懸架用のアクチュエータに連通したこ
   とを特徴とする車高調整装置。