(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンロッドに一端部が気密的に連結され、シリンダの外周に他端部が摺動自在に接する筒状のケースと、このケースのピストンロッド連結側の開口端を閉塞するホルダと、ホルダ、シリンダ、ピストンロッドおよびケース間に形成されて圧力媒体を収容する圧力室と、上記ホルダ内に形成されて圧力媒体に直接接触しない取付孔に電熱部が嵌挿されたヒートプラグとを備え、電熱部を発熱させて、ホルダに接する圧力媒体を加熱気化させて圧力室内の圧力を上昇させることにより、シリンダおよびピストンロッドの相対変位による車高調整を可能にしたことを特徴とする車高調整機能付きショックアブソーバ。
【請求項２】
電熱部が熱伝導性カラーを介して取付孔に嵌装されており、熱伝導性カラーが銅、アルミニューム又はその他の熱伝導性の良い材料で成形されていることを特徴とする請求項１に記載の車高調整機能付きショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体とばね下部材との間に架設される車高調整機能付きショックアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ショックアブソーバはシリンダと、シリンダ内を摺動するピストンに一端が取り付けられ、かつそのシリンダ内に移動自在に挿入されたピストンロッドとを備えて、これらのシリンダおよびピストンロッドの一方をばね下部材に連結し、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が得られるようにしている。
【０００３】
一方、このようなショックアブソーバと車体又はばね下部材との間に車高調整用のシリンダを介装して、車高の低下時に、このシリンダへ圧力源から圧力流体を供給して車高を高めるように車高調整を行えるようにしたものが提案されている。この場合には、圧力源としてエンジンにより駆動されるポンプを用いるため、エンジンの負担が大きく燃費効率が悪くなる。
【０００４】
また、従来から車高調整用のシリンダ内に気液変化する圧力媒体を封入し、車高変化に応動するスイッチによりヒータへの電流供給を制御して、上記圧力媒体を加熱、冷却することにより、車高を昇降可能にした車高調整機能付きショックアブソーバも提案されている。これによれば、ポンプを用いることもなくエンジンの負担も小さく燃費効率が良い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この車高調整機能付きショックアブソーバにあっては、上記ヒータの電熱部が圧力媒体に直接接触しているため、電熱部の圧力媒体に対する電熱面積が小さく、従って、圧力媒体が一部で集中的に加熱され、電熱部の周りに気泡が発生し、この気泡により蒸気膜が形成されて（バーンアウト現象）、結果的に圧力媒体全体に対する熱伝導率が急激に低下してしまう。この結果、車高調整制御が高精度に実施できなくなるほか、ヒータの劣化を招き、さらにシール等に悪影響を及ぼす攻撃性の強いガスが発生してしまうなどの問題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、ヒータの電熱部を圧力媒体に直接接触させることなく、その電熱部の熱を媒体に対し十分にかつ効率的に伝達できる車高調整機能付きショックアブソーバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のために、本発明にかかる車高調整機能付きショックアブソーバは、ピストンロッドに一端部が気密的に連結され、シリンダの外周に他端部が摺動自在に接する筒状のケースと、このケースのピストンロッド連結側の開口端を閉塞するホルダと、ホルダ、シリンダ、ピストンロッドおよびケース間に形成されて圧力媒体を収容する圧力室と、上記ホルダ内に形成されて圧力媒体に直接接触しない取付孔に電熱部が嵌挿されたヒートプラグとを備え、電熱部を発熱させて、ホルダに接する圧力媒体を加熱気化させて圧力室内の圧力を上昇させることにより、シリンダおよびピストンロッドの相対変位による車高調整を可能にしたものである。
【０００８】
この場合、電熱部は、熱伝導性カラーを介して取付孔に嵌装されており、熱伝導性カラーが銅、アルミニューム又はその他の熱伝導性の良い材料で成形したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図について説明する。図１は本発明の車高調整機能付きショックアブソーバを一部破断して示す正面図であり、同図において、１はショックアブソーバの本体となるシリンダで、このシリンダ１内を摺動するピストンにピストンロッド２の一端が取り付けられている。そして、シリンダ１の上端に連設されたシリンダカバー端にアイ１ａ（図４参照）が設けられており、このアイ１ａが車体に取り付け可能とされている。また、そのシリンダカバー内に出入可能なアウタシェル下端のロアキャップ１０にアイ２ａが設けられており、このアイ２ａがばね下部材に取り付け可能とされている。
【００１０】
また、ピストンロッド２下端のインロー部にはストッパ３が嵌挿され、このストッパ３下端面に当接するように、ホルダ４がピストンロッド２の下端部に挿通され、このピストンロッド２下端にねじ込んだナット５によって、そのホルダ４がストッパ３とともに、ピストンロッド２に固定されている。なお、ホルダ４にはヒータとしての後述のヒータプラグを嵌挿するための取付孔が設けられている。
【００１１】
上記ホルダ４の外周部上面にはケース６の下端が気密的に固定されており、このケース６の略上半部が、シリンダ１の略下半部の外周を一定間隙Ｇをおいて被っている。そして、ケース６の上端部には、間隙Ｇを気密的に塞ぐように、カラー、シール部材（いずれも図示しない）が設けられている。このため、シリンダ１に対してケース６が気密的に摺動可能とされる。
【００１２】
上記ホルダ４の外周部には、ケース６の外周を囲む断熱性の樹脂パイプ７の下端部が嵌挿され、また、この樹脂パイプ７の下端に、断熱材からなるロアカバー９を介して、上記アイ２ａを一体に有するロアキャップ１０が取り付けられている。さらに、樹脂パイプ７の外周側には、円筒状のアウタシェル８が嵌挿されている。このこのアウタシェル８の外周下部には側面から見て矩形容器形のヒータカバー１１がボルト・ナット型のねじ部材１２により取り付けられている。
【００１３】
また、１３は圧力媒体を加熱するヒータとしてのヒータプラグで、これがヒータカバー１１内に臨むアウタシェル８および樹脂パイプ７を貫通するように、これらに取り付けられ、さらに、上記ホルダ４に図３に示すように設けられた上記取付孔１５内に水平保持されている。このホルダ４には上部に開口する切欠４ａが設けられ、この切欠４ａ内に、ヒータカバー１１内に臨むアウタシェル８および樹脂パイプ７を貫通する媒体注入用のバルブ１４の端部が臨んでいる。なお、ヒータプラグ１３およびバルブ１４はホルダ４の肉厚内において互いにピストンロッド取付孔４ｂに対して反対側にある。また、ヒータプラグ１３の先端部は切欠４ａ付近に位置している。
【００１４】
ここで、ヒータプラグ１３の軸中央部はホルダ４に設けられたテーパ状の上記取付孔１５内にねじ込まれているが、そのヒータプラグ１３の先端部の電熱部１３ａ外周には、所定長に亘って熱伝導率の良い材料、例えば銅材、アルミニューム材からなる弾性の熱伝導性カラー１６が密嵌されている。なお、この熱伝導性カラー１６は一端に向って僅かに径が縮小する例えば巻き筒状をなす。又、この熱伝導性カラー１６は、ホルダ４よりも柔らかい材料を使用することにより、誤差吸収を行っている。更に電熱部１３ａの熱を熱伝導性カラー１６を介してホルダ４に伝達し、ホルダ４により圧力媒体を加熱することにより圧力媒体の局部的な過熱およびこれに伴うバーンアウト現象（つまり電熱部１３ａ周りに発生した媒体の気泡による蒸気膜の形成状態）の発生を未然に防止できる。従って、従来のような熱伝導率の低下、電熱部の過熱に伴う劣化および圧力媒体の化学分解を回避することができる。また、電熱部１３ａはホルダ４の取付孔１５内に挿入されていて、媒体に直接接触せず、間接加熱としていることから、ヒータプラグ１３を抜き取っても媒体の漏れが発生せず、又ヒータプラグ１３が劣化したり破損した場合にその交換が容易となる。更に上記熱伝導性カラー１６として熱伝導率の高い材料を用いることで、電熱部の熱を効率的にホルダ４へ伝達する。
【００１５】
さらに、切欠４ａは、シリンダ１下部のケース６内である圧力室１７に連通しており、この圧力室１７は上記間隙Ｇに連通している。圧力室１７内には気液変化する、例えば代替フロンガスのＲ１３４ａ、Ｒ１５２ａなどの低沸点の圧力媒体が封入されており、これがヒータプラグ１３の電熱部１３ａにより間接的に加熱されて気化し、圧力室１７の内圧を高めるように作用する。なお、この内圧の上昇によって、ピストンロッド２に対してシリンダ１が上方へ押し上げられることとなる。上記ヒータプラグ１３、圧力室１７および圧力媒体は、後述のマグネットやリードスイッチとともに車高調整手段を構成している。
【００１６】
また、ピストンロッド２側、すなわちピストンロッド２にホルダ４、樹脂パイプ７を介して連設された、上記アウタシェル８の中腹部から下部にかけての領域に、マグネット１８が設けられ、シリンダ１側、すなわち上記アウタシェル８の外周を被うシリンダカバー２０には、マグネット１８の接近、開離によりオン・オフ信号を発生する図２に示すようなリードスイッチ１９と、このリードスイッチ１９のオン、オフ動作によるオン、オフ信号を伝達するリード線２１が設けられている。なお、リードスイッチ１９およびリード線２１端がシリンダカバー２０の外周に取り付けられたケース２２内に収容されている。
【００１７】
ヒータカバー１１内には、図２に示すように、これの内外に貫通するゴムブッシュ２３を介して、ヒータプラグ１３やバルブ１４に、加熱用やバルブ制御用の電流を供給するハーネス２４が導入されている。なお、図示しないが、ヒータカバー１１内には加熱用回路の温度補償を行うサーミスタなども必要に応じ設けられる。
【００１８】
図４は、上記アウタシェル８に設けられたマグネット１８とシリンダカバー２０に設けられたリードスイッチ１９との位置関係を概念的に示す正面図である。ここでは、リードスイッチ１９はリード軸が水平となる方向Ｐに配置され、このリードスイッチ１９がリード線２１を介して、図示しないＦＥＴ、サーミスタおよび抵抗などを含む電気回路部に接続されている。
【００１９】
また、上記マグネット１８としては、全体としてしなやかで薄形のラバーマグネットが用いられ、これがアウタシェル８の外周面に貼着されている。また、このマグネット１８の着磁パターンは、図示のように、リードスイッチ１９のリード軸方向Ｐに対して図示の方向にＳ極、Ｎ極に分けて、かつリードスイッチ１９と対向する面に、片面２極着磁が行われたパターンとされている。つまり、マグネット１８はピストンロッド２の軸線方向に対して所定長さを持ち、その軸線方向に対して略直交する方向にＳ、Ｎ極が形成され、そのＳ、Ｎ極が形成された面がリードスイッチ１９と対向可能とされている。
【００２０】
次に動作を説明する。まず、車体に作用する荷重が小さい場合には、車体とばね下部材との間隔が十分に大きく保たれるため、図１に示すように、ピストンロッド２がシリンダ１内から伸び方向に相当量突出している。従って、ピストンロッド２側のアウタシェル８は、シリンダ１側に取り付けられたシリンダカバー２０内から上記伸方向に大きく突出している。
【００２１】
このため、リードスイッチ１９に対してマグネット１８が上下方向に大きく離れ、リードスイッチ１９はマグネット１８の磁界の影響を受けず（または磁界の影響が小さい）、スイッチオフ状態を維持している。このリードスイッチ１９のオフ状態では、回路上例えば上記ＦＥＴがオフ状態のため、ヒータプラグ１３に対する電流の供給がしゃ断され、ヒータプラグ１３先端の電熱部１３ａは加熱制御されることはない。
【００２２】
一方、車体に作用する荷重が大きくなり、車体が設定レベルを超えて低下すると、ピストンロッド２がシリンダ１内に進入していき、従ってアウタシェル８もシリンダカバー２０内に進入していき、遂にはリードスイッチ１９がマグネット１８の磁界の影響を受けて、オン状態となる。これにより上記ＦＥＴがオンになり、ヒータプラグ１３に対して外部電源から電流が供給され、ＦＥＴによる制御下でヒータプラグ１３の電熱部１３ａが熱せられる。
【００２３】
この電熱部１３ａはこれに密嵌された熱伝導性カラー１６を介してホルダ４の取付孔１５内周に全面に亘って略密接しているため、電熱部１３ａの熱が熱伝導性カラー１６を介してホルダ４の全体に効率的に伝わり、圧力室１７内の圧力媒体を速やかに加熱する。この加熱によって圧力媒体が速やかに気化し、圧力室１７の内圧を直ちに上昇させる。この圧力室１７の内圧上昇によって、ピストンロッド２側のケース６に対してシリンダ１が上方へ移動する。このため、アイ２ａが取り付けられたばね下部材に対し、アイ２ｂが取り付けられた車体が上昇し、この上昇が、マグネット１８の影響を受けなくなってリードスイッチ１９がオフとなるまで続き、設定レベルの上昇位置で停止することとなる。このようにして車体が所定レベルの高さに保持される。
【００２４】
この場合において、マグネット１８を、センターでＮ極、Ｓ極に分割した片面２極着磁とし、かつ車高が設定レベル以下となっている間、リードスイッチ１９のオン動作を継続可能にする所定の上下方向長とすることで、車高が大きく低下した際にリードスイッチ１９が再びオフとなって、車高上昇制御が働かなくなるのを防止できる。尚、熱伝導性カラー１６を介してホルダ４を加熱することもなく、直接電熱部１３ａでホルダ４を加熱することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、次の効果がある。
【００２６】
（１）各請求項の発明によれば、ピストンロッドに一端部が気密的に連結されて、シリンダの外周に他端部が摺動自在に接する筒状のケースと、このケースのピストンロッド連結側の開口端を閉塞するホルダと、ホルダ、シリンダ、ピストンロッドおよびケース間に形成されて圧力媒体を収容する圧力室と、上記ホルダの肉厚内に形成された取付孔に電熱部が嵌挿されたヒータプラグとを備え、電熱部を発熱させて、ホルダに接する圧力媒体の加熱気化により圧力室内の圧力を上昇させることにより、シリンダおよびピストンロッドの相対変位による車高調整を可能にしたので、ヒータの電熱部が発生する熱を、一部に集中させることなく、ホルダに対して大きな接触面にて速やかに伝達でき、従って、このホルダに接する圧力媒体全体の加熱気化を効率的に促進でき、車高レベルに応じた車高調整制御を高精度に実現できるという効果が得られる。
【００２７】
（２）同じく電熱部がホルダ内に嵌装されているので、圧力媒体と直接接触せず、ヒータプラグを抜き取っても圧力媒体の漏れが防止できる。又ヒータプラグが劣化あるいは破損してもその交換が可能になる。
【００２８】
（３）請求項２の発明によれば、電熱部が熱伝導性カラーを介して取付孔に嵌装されており、熱導電性カラーを銅、アルミニューム又はその他の熱伝導性の良い材料で成形することで、ローコストな構成にて上記電熱部の熱をホルダへ伝導させることができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による車高調整機能付きショックアブソーバを一部について破断して示す正面図である。
【図２】図１の車高調整機能付きショックアブソーバを一部について破断して示す側面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線における拡大断面図である。
【図４】図１におけるマグネットとリードスイッチとの位置関係を概念的に示す車高調整機能付きショックアブソーバの正面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストンロッド
４  ホルダ
６  ケース
１３  ヒータプラグ（ヒータ）
１３ａ  電熱部
１５  取付孔
１６  熱伝導性カラー
１７  圧力室
１８  マグネット
１９  リードスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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