JPH10181329A - 車高調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的な車高調節装置の調節弁によりクラウ
チング操作および車高調節を適正に行えるようにする。 【解決手段】 流入端子、出力端子、放出端子、信号端
子および機械変位入力手段を備えた調節弁の信号端子に
信号圧が供給されたときに、出力端子の閉塞領域を示す
下限値および上限値を共に車軸と車台との距離が小さく
なる方向にシフトして車体をクラウチングさせその位置
で車高調節を行う。 【効果】 少ない部品点数で高い信頼性をもった装置を
実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエアスプ
リングの自動調節に利用する。本発明は、積載重量に応
じてエアスプリングの内圧を自動調節する車高調節装置
の改良に関する。本発明は、乗客の乗り降りや荷物の積
み下ろしに際して、操作により車高を低く調節するクラ
ウチング機能を備えた車高調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車にエアスプリングが広く利用され
るようになった。エアスプリングは車軸と車体との間に
設けられ、その内部空気圧により車体重量を支えるよう
に構成される。その内部空気圧は、車軸と車体との間の
距離が一定になるように自動調節される。

【０００３】このための自動調節装置は、電気的な調節
装置と、機械的な調節装置とがある。電気的な調節装置
は、圧力源からエアスプリングに内部空気圧を供給しこ
の内部空気圧を大気に放出する電磁弁と、車軸と車体と
の間の距離に対応する機械変位を電気信号に変換する変
位センサと、この電気信号に基づいて前記電磁弁を制御
する制御回路とを備えるものである。一方、機械的な調
節装置は、圧力源からエアスプリングに内部空気圧を供
給しこの内部空気圧を大気に放出する機械的な調節弁を
備え、この調節弁を制御する制御棒に車軸と車体との間
の距離に対応する機械変位を与えるものである。

【０００４】本願出願人は、上記電気的な調節装置と機
械的な調節装置とを併用する車高調節装置を特許出願し
た（特願平７−１６９８７５号、この出願を「先願」と
いう、本願出願時において未公開）。この装置は、電気
的な調節装置に異常が発生した場合にも、機械的な調節
装置がこれを補って走行が不能になるようなことがない
ようにしたものである。また、上記先願の明細書および
図面には空気圧力源とエアスプリングとの間に結合され
る機械的な調節機能を有する三方弁であって、三個の端
子（圧力源に連通する流入端子、エアスプリングに連通
する出力端子、および大気に連通する放出端子）の他に
信号端子を設け、この信号端子に空気圧を与えることに
より、その動作モードを変更することができる三方弁を
開示した。

【０００５】一方、このような自動調節装置を含むエア
スプリングの車高調節装置において、自動車への乗客の
乗り降りあるいは積荷の積み下ろしに際して、車高を一
時的に低くすることができる、いわゆるクラウチング機
能を付加した装置が知られている。このクラウチング機
能を有する車高調節装置の従来例装置は、車軸と車台と
の間の距離に対応する機械変位を調節弁の変位入力に与
えるロッドに、空気シリンダなどの長さ調節機能を設け
て、この空気シリンダの空気圧を操作により供給または
放出することにより、調節弁に与える機械変位をみかけ
上変更して、操作により車高を変更できるようにしたも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなクラウチン
グ機能を有する装置は、空気シリンダなどの部品が必要
である。また、上記先願のように電気的な調節装置に対
して機械的な調節装置を付加した装置では、電気的な制
御によりクラウチング機能を実現することが考えられる
が、これもその装置は複雑化するとともに、電気的な調
節と機械的な調節との調和をとる必要があり、クラウチ
ング可能な変位も制限されることになる。

【０００７】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、機械的な車高調節装置であって、クラウチン
グ機能を簡単な構造により実現することを目的とする。
本発明は、部品数が少なく信頼性の高いクラウチング機
能を有する車高調節装置を提供することを目的とする。
本発明は、運転席からの操作により車高を一時的に低く
することができる車高調節装置を提供することを目的と
する。本発明は、運転席からの操作により車高を一時的
に低くした状態で、これが復元できないような故障が発
生した場合にも、非常操作により走行可能な状態に車高
を調節することができる車高調節装置を提供することを
目的とする。

【０００８】本発明は、機械入力変位に反応する上限値
および下限値を信号圧の有無により共に変更することが
できる調節弁を提供することを目的とする。本発明は形
状が小さく信頼性の高いクラウチング制御用の調節弁を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気的な調節
装置を設けることなく、機械的手段だけで車両のクラウ
チングを行うことを特徴とする。

【００１０】すなわち、本発明の第一の観点は、圧力源
に連通する流入端子と、車軸と車台との間に設けられた
エアスプリング内圧に連通する出力端子と、大気圧に連
通する放出端子と、信号圧が供給される信号端子と、機
械変位入力手段とを含む調節弁を備え、前記機械変位入
力手段に車軸と車台との距離に応じる機械変位が入力さ
れ、前記調節弁は、前記機械変位が下限値と上限値との
間にあるとき前記出力端子を閉塞し、前記機械変位が下
限値を下回るとき前記流入端子と前記出力端子とを連通
し、前記機械変位が上限値を上回るとき前記出力端子と
前記放出端子とを連通する機械手段を備えた車高調節装
置において、前記調節弁は、前記信号圧が供給されたと
き前記下限値および前記上限値を共に前記車軸と車台と
の距離が小さくなる方向（または大きくなる方向）に変
更する機械手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】前記信号端子に信号圧を供給する通路に電
磁弁を設け、この電磁弁は、クラウチング・スイッチが
オンのときに前記信号端子と圧力源とを連通させ、クラ
ウチング・スイッチがオフのときに前記信号端子と大気
圧とを連通させる構成であり、前記圧力源と前記電磁弁
との間に手動の三方弁が結合されることが望ましい。

【００１２】通常時においては、調節弁は、車高が変化
し機械変位入力手段から車軸と車台との距離に応じる機
械変位が入力されたときに、その機械変位が下限値と上
限値との間にあるときには、車軸と車台との間に設けら
れたエアスプリングの内圧に連通する出力端子を閉塞す
る。この出力端子の閉塞によって圧力源からエアスプリ
ングへの給気およびエアスプリング内の空気圧の放出は
行われず車高は所定範囲内に維持される。機械変位が下
限値を下回るときには、すなわち車高が所定値以下にな
ったときには、流入端子と出力端子とを連通し、圧力源
の空気圧をエアスプリングに供給して車高を上昇させ
る。また、機械変位が上限値を上回るときには、すなわ
ち車高が所定値を越えているときには、出力端子と放出
端子とを連通し、エアスプリング内の空気圧を大気圧に
放出して車高を下げる。

【００１３】信号端子に信号圧が供給されたときには、
設定された出力端子の閉塞範囲を示す下限値および上限
値を変えることなく、そのままの状態で車軸と車台との
距離を小さくする方向に変更する。この閉塞範囲の設定
位置変更にともなって放出端子が大気圧に連通し、エア
スプリング内の空気圧が徐々に排出され、機械変位入力
手段が押し上げられて放出端子が閉塞するまで車台が下
降する。この状態では機械変位入力手段は傾いたままの
状態にあるが、その状態でも乗車人員の変動などに応じ
て同様に車高調節が行われる（図３参照）。

【００１４】運転席に設けられたクラウチング・スイッ
チがオンに操作されると、信号端子と圧力源とが連通
し、信号圧が加えられて車両をクラウチング状態にす
る。クラウチング・スイッチがオフに操作されると信号
端子と大気圧とが連通して信号圧が排出され車両は正常
な車高状態に戻される。

【００１５】圧力源と電磁弁との間に手動の三方弁を結
合しておくことによって、非常操作により三方弁の電磁
弁側の配管を大気圧側に連通させ、信号端子に供給され
ていた信号圧を強制的に排出し車高を正常な状態に調節
することができる。

【００１６】このような動作は、機械的な車高調節装置
の調節弁を取り替えるだけで実施することができるの
で、従来使用していた空気シリンダなどの部品が不要と
なり、少ない部品点数で高い信頼性のある装置を実現す
ることができる。また、クラウチング操作は運転席で運
転者の意志により一時的に行うことができ、さらに、こ
のクラウチング操作により車高が一時的に下降した状態
のまま復元できないような故障がかりに発生しても、非
常操作により走行可能な状態に車高を調節することがで
きる。

【００１７】本発明の第二の観点は、調節弁であり、圧
力源に連通する流入端子（１）と、被制御圧力に連通す
る出力端子（２）と、大気圧に連通する放出端子（３）
と、信号圧が供給される信号端子（４）と、機械変位を
入力するレバー（１６）とを備え、このレバー位置が下
限値と上限値との間にあるとき前記出力端子（２）を閉
塞し、このレバー位置が下限値を下回るとき前記流入端
子（１）と前記出力端子（２）とを連通し、このレバー
位置が上限値を上回るとき前記出力端子（２）と前記放
出端子（３）とを連通する機械手段を備えた調節弁にお
いて、前記機械手段は、前記レバー位置に対する下限値
および上限値を規定するピストン（２２）と、このピス
トンを内包しその内筒に沿って摺動させるシリンダ本体
（２４）と、このピストンを前記シリンダ本体内で第一
の位置に付勢するスプリング（２３）とを含み、前記信
号端子（４）がこのシンリダ本体内のシリンダ室（２
５）に連通され、このシリンダ室に供給される気圧によ
り前記ピストンを前記シリンダ本体内で前記スプリング
に抗して第二の位置に変位させる位置にこのシリンダ室
が設けられたことを特徴とする。

【００１８】信号端子に空気圧が供給されない通常時に
おいては、レバーの位置が下限値と上限値との範囲内の
ほぼ水平の位置にあるときに、ピストンは出力端子を閉
塞する第一の位置にあって圧力源とエアスプリングとの
通路を遮断し、被制御圧力の調節を行わない。

【００１９】レバーが機械的に押し上げられると、レバ
ーは連結手段を介してピストンを上方に移動させ、流入
端子と被制御圧力とを連通させて圧力源の空気圧を被制
御圧力に供給する。

【００２０】レバーが機械的に押し下げられると、レバ
ーは連結手段を介してピストンを下方に移動させ、出力
端子と放出端子とを連通させて被制御圧力を排出する。
ここまでは、信号圧が供給されない状態での定常時の動
作である。

【００２１】シリンダ本体内のシリンダ室に連通された
信号端子に信号圧が供給されると、この信号圧によって
ピストンがスプリングに抗して第二の位置に押され、こ
れにともなって出力端子と放出端子とが連通し、被制御
圧力を大気圧に排出する。

【００２２】このとき上限値および下限値が共にシフト
される。すなわちレバーは押し上げられた状態で新たに
シフトされた下限値と上限値によって同様に調節が行わ
れることになる（図３参照）。

【００２３】信号端子に供給されていた信号圧がなくな
ると、ピストンはスプリングの付勢により上昇し、放出
端子は閉塞するとともに、流入端子と出力端子とを連通
させ、圧力源からの空気圧を被制御圧力に供給し定常状
態に戻す。

【００２４】このように、本発明による調節弁は、レバ
ーの位置に対するピストンの位置を流入端子、出力端
子、放出端子および信号端子に対して合理的に配置する
ことにより、少ない部品で高い信頼性のある車高調節お
よびクラウチング操作を行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

【００２６】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の全体構成を示す図、図２は本
発明実施例における調節弁の構造を示す断面図、図３は
本発明実施例における調節弁の動作を説明する図であ
る。

【００２７】本発明実施例は、圧力源１１に連通する流
入端子１と、車軸１２と車台１３との間に設けられたエ
アスプリング１４の内圧に連通する出力端子２と、大気
圧に連通する放出端子３と、信号圧が供給される信号端
子４と、機械変位入力手段５とを含む調節弁１０が備え
られ、機械変位入力手段５に車軸１２と車台１３との距
離に応じる機械変位が入力される。調節弁１０は、機械
変位が下限値と上限値との間にあるとき出力端子２を閉
塞し、機械変位が下限値を下回るとき流入端子１と出力
端子２とを連通し、機械変位が上限値を上回るとき出力
端子２と放出端子３とを連通する機械手段が備えられ
る。さらに、本発明の特徴として、調節弁１０には、信
号圧が供給されたとき下限値および上限値を共に車軸１
２と車台１３との距離が小さくなる方向に変更する機械
手段が備えられる。

【００２８】また、信号端子４に信号圧を供給する通路
には電磁弁６が設けられ、この電磁弁６は、クラウチン
グ・スイッチ７がオンのときに信号端子４と圧力源１１
とを連通させ、このクラウチング・スイッチ７がオフの
ときに信号端子４と大気圧とを連通させるように構成さ
れ、圧力源１１と電磁弁６との間にはさらに手動の三方
弁８が結合される。電磁弁６とクラウチング・スイッチ
７との間にはコントローラ１９が配置され、このコント
ローラ１９は電磁弁６の巻線電流が断になった直後のフ
ライホイール電流を吸収する。

【００２９】機械変位入力手段５は、エアスプリング１
４が載置固定される車軸１２に固定されたコネクティン
グ・ブラケット１５と、調節弁１０に一方の端部が回動
自在に連結されたレバー１６と、コネクティング・ブラ
ケット１５とレバー１６とを回動自在に連結するリンク
ロッド１７とにより構成される。

【００３０】調節弁１０の内部には、図２に示すよう
に、溝２１が形成されレバー１６の位置に対する下限値
および上限値を規定するピストン２２と、このピストン
２２を内包しその内筒に沿って摺動させるシリンダ本体
２４と、このピストン２２をシリンダ本体２４内で出力
端子２が閉塞される第一の位置に付勢するスプリング２
３とが備えられ、ピストン２２とシリンダ本体２４との
間に信号端子４に連通するシリンダ室２５が設けられ
る。また、溝２１にはレバー１６の回転中心から偏芯さ
せた位置に固定されたピン２６が係合され、このピン２
６の外径は溝２１の幅よりも小さく形成され溝２１との
間に間隙ｄが設けられる。

【００３１】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。

【００３２】通常時においては、弁Ｃは圧力源１１の規
定の圧力（５ｋｇ／ｃｍ² ）以上があるときは開状態に
あり、調節弁１０の信号端子４には信号圧が供給されて
いない。ピストン２２は図２に示すようにスプリング２
３により押し上げられ、ピン２６が溝２１の下面に接触
した状態にある。

【００３３】この状態で車高が下がるとリンクロッド１
７によりレバー１６が押し上げられ、ピン２６は間隙ｄ
だけ回動して溝２１の上面に当接する。レバー１６がさ
らに押し上げられると、これにともなってピストン２２
がスプリング２３で押し上げられ、弁Ａが開き流入端子
１と出力端子２とを連通させる。これにより圧力源１１
の空気圧が流入端子１から出力端子２を経由してエアス
プリング１４に供給される。空気圧の供給を受けたエア
スプリング１４は車台１３を押し上げ、車台１３が上昇
するとレバー１６が図３に示す出力端子２の第一の閉塞
領域に機械的に戻され、弁Ａが閉じてエアスプリング１
４への空気圧の供給は停止する。

【００３４】また、車高が上がるとリンクロッド１７に
よりレバー１６が押し下げられ、ピン１６が溝２１の下
面に当接した状態でスプリング２３を圧縮しながらピス
トン２２を押し下げ、出力端子２の第一の閉塞領域の上
限値を上回ったときに、弁Ｂが開き出力端子２と放出端
子３とを連通させる。これによりエアスプリング１４内
の空気圧は出力端子２を経由して放出端子３から大気圧
に排出される。空気圧が排出されたエアスプリング１４
は収縮し車台１３を下降させる。車台１３が下降すると
レバー１６が出力端子２の第一の閉塞領域に機械的に戻
され、弁Ｂが閉じてエアスプリング１４からの空気の排
出は停止する。

【００３５】車高に変化がなくレバー１６の機械変位が
出力端子２を閉塞する領域の下限値と上限値との間にあ
るとき、すなわちほぼ水平の状態にあるときは、出力端
子２は閉塞された状態にあり、車高は所定の範囲内に維
持される。

【００３６】ここで、運転者の操作によるクラウチング
動作について説明する。

【００３７】乗客の乗り降りに際して、あるいは荷物の
積み下ろしに際して運転席に備えられたクラウチング・
スイッチ７が操作されオン状態になると、バッテリ１８
から電磁弁６の巻線に電流が供給される。この電流の供
給により電磁弁６は調節弁１０の信号端子４への通路を
連通させ、これにともなって圧力源１１の空気圧が三方
弁８を経由して調節弁１０の信号端子４に供給される。

【００３８】信号端子４に供給された空気圧はシリンダ
室２５内に導入されピストン２２を溝２１の上面にピン
２６が当接するまで（ｄ寸法）押し下げ、弁Ｂを開いて
出力端子２とを連通させる。これにより、エアスプリン
グ１４内の空気圧が大気圧に排出される。これにより車
台１３が下降し車軸１２との距離を小さくしクラウチン
グ状態になる。

【００３９】車台１３の下降にともなって調節弁１０の
レバー１６はしだいに押し上げられるので、出力端子２
の閉塞領域すなわち下限値および上限値は図３の第二の
閉塞領域に示す位置にシフトする。この状態でピストン
２２の溝２１とピン２６との間隙ｄを越えてレバー１６
が押し上げられると、ピン２６によりピストン２２が上
昇して放出端子３が閉塞状態になるとともに出力端子２
が閉塞されるので、エアスプリング１４内の空気圧の排
出はなくなり車台の下降が停止して安定なクラウチング
状態になる。

【００４０】クラウチング状態ではレバー１６は押し上
げられた状態にあるが、出力端子２の第二の閉塞範囲で
車高調節が自動的に行われる。

【００４１】クラウチング・スイッチ７が開放される
と、電磁弁６の巻線への電流供給がなくなり信号端子４
と大気圧とが連通し、シリンダ室２５内の空気圧がなく
なる。これによりピストン２２はスプリング２３により
押し上げられ、流入端子１と出力端子２とが連通し、エ
アスプリング１４に圧力源１１の空気圧が供給されて車
台１３が上昇する。車台１３の上昇にともなってレバー
１６が水平状態に戻され、ピストン２２がスプリング２
３により押し上げられて出力端子２が閉塞される。これ
により車台１３の上昇は停止し正常な車高状態になる。

【００４２】いまかりに、何らかの故障によりクラウチ
ング状態のまま車高が正常な状態に復元しないような事
態が生じたときは、このままでは運転を継続できなくな
る。このときは運転者は非常用の三方弁８を操作して圧
力源１１からの管路を閉塞するとともに、三方弁８の排
気口を開放して信号端子４に供給されていた空気圧を大
気圧に排出する。これにより前述同様の復元動作が行わ
れて正常な状態に車高を調節することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
械的な車高調節装置の調節弁の構造だけを改良すること
によってクラウチング機能をもたせることができる。こ
れにともなって空気シリンダなどの部品が不要となり、
少ない部品点数で信頼性の高い装置を構成することがで
きる。

【００４４】さらに、運転席からの操作により車高を一
時的に低くすることができ、車高を一時的に低くした状
態から復元できなくなるような故障が発生しても、非常
操作により走行可能な状態に車高を調節することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全体構成を示す図。

【図２】本発明実施例における調節弁の構造を示す断面
図。

【図３】本発明実施例における調節弁の動作を説明する
図。

【符号の説明】

１ 流入端子 ２ 出力端子 ３ 放出端子 ４ 信号端子 ５ 機械変位入力手段 ６ 電磁弁 ７ クラウチング・スイッチ ８ 三方弁 １０ 調節弁 １１ 圧力源 １２ 車軸 １３ 車台 １４ エアスプリング １５ コネクティング・ブラケット １６ レバー １７ リンクロッド １８ バッテリ １９ コントローラ ２１ 溝 ２２ ピストン ２３ スプリング ２４ シリンダ本体 ２５ シリンダ室 ２６ ピン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力源に連通する流入端子と、車軸と車
   台との間に設けられたエアスプリング内圧に連通する出
   力端子と、大気圧に連通する放出端子と、信号圧が供給
   される信号端子と、機械変位入力手段とを含む調節弁を
   備え、 前記機械変位入力手段に車軸と車台との距離に応じる機
   械変位が入力され、 前記調節弁は、前記機械変位が下限値と上限値との間に
   あるとき前記出力端子を閉塞し、前記機械変位が下限値
   を下回るとき前記流入端子と前記出力端子とを連通し、
   前記機械変位が上限値を上回るとき前記出力端子と前記
   放出端子とを連通する機械手段を備えた車高調節装置に
   おいて、 前記調節弁は、前記信号圧が供給されたとき前記下限値
   および前記上限値を共に変更する機械手段を備えたこと
   を特徴とする車高調節装置。
2. 【請求項２】 前記信号端子に信号圧を供給する通路に
   電磁弁を設け、 この電磁弁は、クラウチング・スイッチがオンのときに
   前記信号端子と圧力源とを連通させ、このクラウチング
   ・スイッチがオフのときに前記信号端子と大気圧とを連
   通させる構成である請求項１記載の車高調節装置。
3. 【請求項３】 前記圧力源と前記電磁弁との間にさらに
   手動の三方弁が結合された請求項２記載の車高調節装
   置。
4. 【請求項４】 圧力源に連通する流入端子（１）と、被
   制御圧力に連通する出力端子（２）と、大気圧に連通す
   る放出端子（３）と、信号圧が供給される信号端子
   （４）と、機械変位を入力するレバー（１６）とを備
   え、 このレバー位置が下限値と上限値との間にあるとき前記
   出力端子（２）を閉塞し、このレバー位置が下限値を下
   回るとき前記流入端子（１）と前記出力端子（２）とを
   連通し、このレバー位置が上限値を上回るとき前記出力
   端子（２）と前記放出端子（３）とを連通する機械手段
   を備えた調節弁において、 前記機械手段は、前記レバー位置に対する下限値および
   上限値を規定するピストン（２２）と、このピストンを
   内包しその内筒に沿って摺動させるシリンダ本体（２
   ４）と、このピストンを前記シリンダ本体内で第一の位
   置に付勢するスプリング（２３）とを含み、 前記信号端子（４）がこのシンリダ本体内のシリンダ室
   （２５）に連通され、このシリンダ室に供給される気圧
   により前記ピストンを前記シリンダ本体内で前記スプリ
   ングに抗して第二の位置に変位させる位置にこのシリン
   ダ室が設けられたことを特徴とする調節弁。