(57)【要約】【課題】フリクションを低減して乗り心地を向上し、装置全体の体積および重量の低減できる車高調整装置を提供する。【解決手段】  本発明に係わる車高調整装置は、車輪Ｗを回転自在に支持するアクスル部材１を、ショックアブソーバ２およびスプリング３を介して、車体Ｓと連結してなるサスペンション装置において、前記アクスル部材２と前記車体Ｓとの間に、前記スプリング３と直列に第一液室４を介装し、前記第一液室４に流路５を介して連通されるとともに、アキュムレータ６の一部をなす第二液室７を設け、前記アキュムレータ６に当該アキュムレータ６の温度を調節可能な温度調節手段としてのヒータ１２を設けることを特徴とする。【選択図】図１
2007030660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転自在に支持するアクスル部材を、ショックアブソーバおよびスプリングを介して、車体と連結してなるサスペンション装置において、
前記アクスル部材と前記車体との間に、前記スプリングと直列に第一液室を介装し、
前記第一液室に流路を介して連通されるとともに、アキュムレータの一部をなす第二液室を設け、
前記アキュムレータに当該アキュムレータの温度を調節可能な温度調節手段を設けることを特徴とする車高調整装置。
【請求項２】
前記流路に、前記第一液室の収縮をロックするロック機構を設けることを特徴とする請求項１に記載の車高調整装置。
【請求項３】
前記温度調節手段は、電気を利用する第一加熱手段と、エンジンの排熱を利用する第二加熱手段との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の車高調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車高調整が可能な、車高調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車高調整装置としては、従来、特許文献１に記載されているような形態のものがあり、サスペンション装置を構成するショックアブソーバの外周側にシリンダを液密に嵌設して第一の液室を設け、当該液室を当該シリンダの外部に設けたアキュムレータの第二の液室と流路を介して連通し、当該アキュムレータの気体室の温度をヒータ等の温度調節手段により上昇することにより、アキュムレータ内の気体室の圧力を高めて、第二の液室内の作動液を第一の液室内に送り込んで、車高を上げ、気体室の温度を低下することにより、第一の液室内の作動液を第二の液室内に送り込んで、車高を下げることを可能にしている。
【０００３】
この車高調整装置は、サスペンション装置のスプリングに対して並列に設けられているため、サスペンション装置のストロークに対して、ショックアブソーバの外周側に嵌設したシリンダも同等にストロークし、シリンダ内部つまりは第一の液室の体積変化分の作動液が、第一の液室とアキュムレータ内の第二の液室との間を流路を介して行き来する。この場合は、当該体積の変化分をアキュムレータの気体室の膨張および収縮により吸収することになる。
【０００４】
ところがこのような構成の車高調整装置においては、サスペンション装置のスプリングに対して並列に設けられていることに起因して、サスペンション装置のストロークと同等のストロークがシリンダに発生するため、これに伴い、ショックアブソーバとシリンダとの間のオイル漏れを防止するためのシールや、シリンダのベアリングメタル等のガイドが常に摺動することになるため、サスペンション装置のストロークに対して、当該シールやガイドの摺動分のフリクションが常に作用して、サスペンション装置の機能を損ない、乗り心地を悪化させてしまうという問題点があった。特に、ショックアブソーバの外周側にシリンダを嵌設するため、当該シールは径も大きくなり、フリクションも大きくなるためこの問題は顕著となる。
【０００５】
加えて、シリンダにサスペンション装置と同等のストロークが発生するため、シリンダつまりは第一の液室そのものも大きくせざるを得ず、かつ、サスペンション装置のストロークに伴いそれと同等のストロークがシリンダひいては第一の液室に発生するため、第一の液室と第二の液室との間の作動液の体積変化分の通流を許容して、体積変化分のアキュムレータのバネ定数の変動を許容値内に収める必要があるため、これによって、アキュムレータの気体室の体積も大きくする必要が生じ、車高調整装置全体の体積および重量が増加してしまうという問題点もあった。
【特許文献１】特開２００４−２３７８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術が抱える上記の問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、フリクションを低減して乗り心地を向上し、装置全体の体積および重量の低減できる車高調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係わるサスペンション装置は、車輪を回転自在に支持するアクスル部材を、ショックアブソーバおよびスプリングを介して、車体と連結してなるサスペンション装置であって、
前記アクスル部材と前記車体との間に、前記スプリングと直列に第一液室を介装し、
前記第一液室に流路を介して連通されるとともに、アキュムレータの一部をなす第二液室を設け、
前記アキュムレータに当該アキュムレータの温度を調節可能な温度調節手段を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係わる車高調整装置によれば、第一液室をサスペンション装置のスプリングに直列に設けているため、第一液室のストロークを車高調整のためのストロークのみとすることができ、これにより第一液室を小さくすることができる。加えて、サスペンション装置のストロークに起因して、第一液室と第二液室との間で作動液が行き来することをなくすることができるので、アキュムレータの気体室も、車高調整のための第一液室および第二液室のストローク分の体積変化を吸収するだけの大きさとすれば足り、これも小さくすることができる。これらのことにより、車高調整装置全体の体積および重量を低減することができる。
【０００９】
加えて、第一液室をスプリングに直列に設けているため、第一液室はサスペンション装置のストロークによってはストロークしないので、第一液室を画成する付加シリンダのフリクションの発生を防止して、当該フリクションがサスペンション装置の機能を損ない、乗り心地を悪化させてしまうことを、防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
【００１１】
本発明の一実施例になる車高調整装置は、図１に示すように、車輪Ｗを回転自在に支持するアクスル部材１を、上下方向に延在するショックアブソーバ２およびスプリング３を介して、車体Ｓと連結してなるサスペンション装置において、
前記アクスル部材１と車体Ｓとの間に、前記スプリング３と直列に第一液室４を介装し、
第一液室４に流路５を介して連通されるとともに、アキュムレータ６の一部をなす第二液室７を設けて構成されている。
【００１２】
ここでは、第一液室４は、車輪Ｗ側の部材である、アクスル部材１側に設けられ、アキュムレータ６は、車体Ｓ側に設けられている。また、流路５は、サスペンション装置としてのストロークによる変位を吸収するために、その一部が弾性部材（例えばゴムホース）で形成されている。
【００１３】
ここでは、第一液室４はショックアブソーバ２のシリンダ筐体８に付加シリンダ筐体９を液密に嵌設することにより構成されるが、第一液室の形態はこれに限られるものではなく、アクスル部材１と車体Ｓとの間に、スプリング３に直列に配置されていれば事足りる。
さらに、アキュムレータ６内には第二液室７内の作動液に圧力を付勢する空気ばねとしての役割を果たす気体室１０が設けられている。アキュムレータ６の形態は特に限定するものではないが、ここでは、気体と作動液の分離に優れる、金属ベローズ式のアキュムレータを用いるものとする。
【００１４】
なお、アキュムレータとは、蓄圧器のことであり、作動液（油等）の圧力エネルギーを気体（空気・窒素ガス等）の圧力エネルギーに変換して蓄えておくものである。一般にアキュムレータによれば、作動液たる油に所定の（例えば１０〜２０ＭＰａ）の圧力を付勢することが可能であり、油の圧縮性による応答遅れは１．０ＭＰａ以下の圧力で生じることに起因して、従来のリザーバを用いた構成に比して、油の圧縮性による応答遅れを廃することができる。
【００１５】
さらに、アキュムレータ６に当該アキュムレータ６の温度を調節可能な温度調節手段として、アキュムレータ６の気体室１０内に電子制御ユニットＥＣＵ１１が車高センサ１２からの信号に基づいて出力する指令を受けて、オンオフをコントロールされるヒータ１３を設ける。
【００１６】
温度調節手段としては、前記ヒータ１３に限られず、エンジン等の排熱を利用する排熱利用加熱手段とすることもでき、電気を利用する第一加熱手段としてのヒータとエンジン等の排熱を利用する第二の加熱手段を併用することもできる。（請求項３に相当）排熱を利用するに当たっては、エンジンの冷却水、エンジンの潤滑用オイル、排気ガス等を利用することが可能である。
【００１７】
アキュムレータ６を冷却するには、ヒータ１３により加熱している場合はヒータ１３にＥＣＵ１１がオフ指令を出す。これにより、加熱を停止するとともに、アキュムレータ６内の熱が放散されて、アキュムレータ６は冷却される。ここでは図示しないが、アキュムレータ６の外周側にフィンを設けると、この冷却効果をさらに高めることができる。
【００１８】
なお、アキュムレータ６の気体室１０内の気体は、特に限定するものではないが、ここでは低沸点の圧力媒体としており、通常の圧力媒体を使用することに比べて、圧力媒体の温度変化に伴い、液相と気相への変化あるいは逆の変化により大きな体積変化を得ることができるため、気体室の膨張、収縮率を大きくすることができる。この場合、気体室１０内の気体は一部が液相となり、図１中ヒータ１３の上側に示す線は、液相と気相の境界を示す。
【００１９】
このように、第一液室４をサスペンション装置のスプリング３に直列に設けているため、第一液室４のストロークを車高調整のためのストロークのみとすることができ、これにより第一液室４を小さくすることができる。加えて、サスペンション装置のストロークに起因して、第一液室４と第二液室７との間で作動液が行き来することをなくすることができるので、アキュムレータ６の気体室１０も、車高調整のための第一液室４および第二液室７のストローク分の体積変化を吸収するだけの大きさとすれば足り、これも小さくすることができる。これらのことにより、車高調整装置全体の体積および重量を低減することができる。
【００２０】
加えて、第一液室４をスプリング３に直列に設けているため、第一液室４はサスペンション装置のストロークによってはストロークしないので、第一液室４を画成する付加シリンダ９のフリクションの発生を防止して、当該フリクションがサスペンション装置の機能を損ない、乗り心地を悪化させてしまうことを、防止することができる。
【００２１】
さらに前記流路５に、前記第一液室４の収縮をロックするロック機構として、第二液室７から第一液室４の作動液の通流を防止するチェック弁１４を設け（請求項２に相当）、当該チェック弁１４の第二液室７側の流路５と、チェック弁１４の第一液室４側の流路５とを連通するバイパス路１５と、当該バイパス路１５を遮断可能とする切換弁１６を設ける。
【００２２】
請求項２に相当する構成によれば、ＥＣＵ１１の指令に基づき切換弁１６によりバイパス路１５を遮断した状態で、一旦ヒータ１３をオンとしてアキュムレータ６の気体室１０の温度を上昇させて気体室１０の体積を膨張させて、第二液室７から第一液室４に作動液を供給して車高を上げた後、その車高を保つために、ヒータ１３をオンとし続けることを廃して、エネルギー効率を高めることができる。
【００２３】
なお、ＥＣＵ１１の車高を下げる指令に基づき、切換弁１６を開としてバイパス路１５を連通すると、車体Ｓの自重により第一液室４は圧縮されて、第一液室４から第二液室７へと作動液は移動されて、車高を下げることができる。この場合において、気体室１０内の気体の温度が十分に下がっている場合には、従来技術よりも早く車高を下げることができる。
【００２４】
以下この構成による車高調整動作を説明する。
図２は、図１に示した本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部および車高調整動作（上げ）を示す模式図である。
以下図２を用いて、車高調整動作（上げ）を説明する。
【００２５】
車高センサ１２からの車高データに基づき、電子制御ユニットＥＣＵ１１がヒータ１３に対してオン指令を出力すると、ヒータ１３がオンとなり、アキュムレータ６の気体室１０内の気体の温度が上昇して、気体室１０の体積が膨張し、第二液室７内の作動液が圧縮されて、第二液室７から第一液室４に作動液が供給される。これにより、第一液室４は膨張して車高を上げることができる。この場合は、切換弁１６を閉としてバイパス回路１５は遮断している。車高を上げた後は、ヒータ１３をオフとする。
【００２６】
図３は、図１に示した本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部および車高調整動作（下げ）を示す模式図である。
以下図３を用いて、車高調整動作（下げ）を説明する。
【００２７】
車高センサ１２からの車高データに基づき、電子制御ユニットＥＣＵ１１が切換弁１６を開とすると、車体Ｓの自重により第一液室４は圧縮されるとともに、アキュムレータ６の気体室１０が冷却されて収縮するため、第一液室４から第二液室７へと作動液は移動されて、車高を下げることができる。
【００２８】
温度調節手段としては、前記ヒータ１３に限られず、エンジン等の排熱を利用する排熱利用加熱手段とすることもできる。
以下にその構成を示す。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
温度調節手段以外の構成は図１に示したものと同様であるので、説明は割愛する。
温度調節手段としての排熱利用加熱手段は、アキュムレータ６の外周側に画成された加熱室１７と、当該加熱室１７にエンジンの冷却水を切換弁１８を介して遮断可能に供給する供給路１９と、当該加熱室１７から冷却水をエンジンに送り返す排出路２０と、前記切換弁１８を制御する電子制御ユニットＥＣＵ１１と、前記加熱室の外周側に設けた熱交換用フィン２１とから構成される。
【００３０】
ここで、電子制御ユニットＥＣＵ１１により、エンジンの冷却水温度を常に監視し、冷却水の温度が十分に高くなると、切換弁１８を開として冷却水を前記加熱室１７に供給して、アキュムレータ６を加熱する。
【００３１】
このように、アキュムレータ６を加熱することにより、気体室１０内の気体は膨張し、気体室１０が膨張することにより、第二液室７の体積は収縮して、これにより作動液は、第二液室７から第一液室４へ供給され、車高を上げることができる。
このような構成により、ヒータを移用するための消費電力が必要なくなり、効率よく車高調整できる。
【００３２】
さらに、温度調節手段としては、前記ヒータと排熱利用加熱手段とを併用することもできる。
以下にその構成を示す。
【００３３】
図５は、本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
温度調節手段以外の構成は図１に示したものと同様であるので、説明は割愛する。
温度調節手段は、アキュムレータ６の気体室１０内に設けられて、電子制御ユニットＥＣＵ１１の指令を受けて、オンオフをコントロールされるヒータ１３と、アキュムレータ６の外周側に画成された加熱室１７と、当該加熱室１７にエンジンの冷却水を切換弁１８を介して遮断可能に供給する供給路１９と、当該加熱室１７から冷却水をエンジンに送り返す排出路２０と、前記切換弁１８を制御するＥＣＵ１１と、前記加熱室の外周側に設けた熱交換用フィン２１と、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ２２から構成される。
【００３４】
ＥＣＵ１１は、エンジンの冷却水温度センサ２２により冷却水の温度を常に監視し、冷却水の温度が十分に高くなるまでは、ヒータ１３にオン指令を出して、ヒータ１３によりアキュムレータ６を加熱し、冷却水の温度が十分に高くなった場合には、ヒータ１３にオフ指令を出して、切換弁１８を開として冷却水を前記加熱室１７に供給して、アキュムレータ６を加熱する。なお、排熱を利用するにあたり、ここではエンジンの冷却水を用いているが、他にも、エンジンの潤滑用オイル、排気ガス等を利用することも可能である。
【００３５】
アキュムレータ６を冷却するには、ヒータ１３により加熱している場合はヒータ１３にＥＣＵ１１がオフ指令を出し、加熱室１３により加熱している場合は、切換弁１８を閉として冷却液の加熱室１７への供給を停止する。これにより、加熱を停止するとともに、熱交換用フィン２１により、アキュムレータ６内の熱が放散されて、アキュムレータ６は冷却される。
【００３６】
アキュムレータ６が冷却された状態で、切換弁１６を開とすると、気体室１０内の気体は収縮し、気体室１０が収縮することにより、第二液室７の体積は膨張して、これにより作動液は、第一液室４から第二液室７へ排出され、車高を下げることができる。以上の構成により、冷却水の温度が高くなるまでは、ヒータ１３を用いて車高調整ができ、冷却水のみの場合に比べて、利便性が向上する。
【００３７】
図１〜図５に示した構成では、いずれも、第一液室４をショックアブソーバ２のシリンダ筐体８に付加シリンダ筐体９を液密に嵌設することにより構成しているが、第一液室の形態はこれに限られるものではなく、アクスル部材１と車体Ｓとの間に、スプリング３に直列に配置されていれば事足りる。以下に第一液室のその他の形態を示す。
【００３８】
図６は、本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
図６（ａ）はスプリング３の車体Ｓ側に第一液室４を直列に配置して、スプリング３および第一液室４に対してショックアブソーバ２を並列に配置した構成を示す。
図６（ｂ）はスプリング３のアクスル部材１側に第一液室４を直列に配置して、スプリング３および第一液室４に対してショックアブソーバ２を並列に配置した構成を示す。
図６（ｃ）はスプリング３とショックアブソーバ２とを並列に配置して、その両者の車体Ｓ側に直列に第一液室４を配置した構成を示す。
いずれの構成においても第一液室４はスプリング３に対して直列に配置される。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車高調整装置に適用して効果的なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態たるサスペンション装置の要部および車高調整動作（上げ）を示す模式図である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態たるサスペンション装置の要部および車高調整動作（下げ）を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態たる車高調整装置の要部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  アクスル部材
２  ショックアブソーバ
３  スプリング
４  第一液室
５  流路
６  アキュムレータ
７  第二液室
８  ポンプ
９  シリンダ筐体
１０  付加シリンダ筐体
１１  電子制御ユニットＥＣＵ
１２  車高センサ
１３  ヒータ
１４  チェック弁
１５  バイパス路
１６  切換弁
１７  加熱室
１８  切換弁
１９  供給路
２０  排出路
２１  熱交換用フィン
２２  冷却水温度センサ
【図１】
2007030660.tif 000003
【図２】
2007030660.tif 000004
【図３】
2007030660.tif 000005
【図４】
2007030660.tif 000006
【図５】
2007030660.tif 000007
【図６】
2007030660.tif 000008