(57)【要約】【課題】軸方向寸法を増大することなく、回転駆動手段の駆動方向を変換する際のトルク伝達を適切に行い得る車高調整装置を提供する。【解決手段】支持部材１０に対しショックアブソーバＡＢの軸方向に移動可能に支持すると共に該軸回りを回転可能に支持する可動部材２０と、その回転運動を支持部材に対する軸方向移動に変換する駆動方向変換手段（台形螺子３１及び螺子溝２１）と、可動部材の軸方向移動を許容しつつ可動部材に回転トルクを伝達するトルク伝達手段（係合凸部２２及び係合溝４２）と、このトルク伝達手段を介して可動部材を支持部材に対し回転駆動する回転駆動手段（５１，５２）を備えたアクチュエータＡＣにより、ショックアブソーバを伸縮させて車高を調整する。【選択図】図１
2009281393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と車軸との間に介装するショックアブソーバと、該ショックアブソーバ回りに略同軸に装着するスプリングを備えた車両に対し、前記ショックアブソーバを伸縮させて車高を調整する車高調整装置において、前記ショックアブソーバ及び前記車体の一方に固定する第１のスプリングシートと、前記ショックアブソーバ及び前記車体の他方に取付けるアクチュエータと、該アクチュエータに支持する第２のスプリングシートとを備え、前記アクチュエータは、前記ショックアブソーバ及び前記車体の他方に固定する支持部材と、該支持部材に対し前記ショックアブソーバの軸方向に移動可能に支持すると共に該軸回りを回転可能に支持する可動部材と、該可動部材の回転運動を前記支持部材に対する前記軸方向移動に変換する駆動方向変換手段と、前記可動部材の前記軸方向移動を許容しつつ前記可動部材に回転トルクを伝達するトルク伝達手段と、該トルク伝達手段を介して前記可動部材を前記支持部材に対し回転駆動する回転駆動手段とを備えたことを特徴とする車高調整装置。
【請求項２】
前記支持部材の外周面に台形螺子を固定すると共に、該台形螺子に螺合する螺子溝を前記可動部材に形成し、前記台形螺子及び前記螺子溝によって前記駆動方向変換手段を構成し、前記可動部材の回転運動を前記支持部材に対する前記軸方向移動に変換することを特徴とする請求項１記載の車高調整装置。
【請求項３】
前記支持部材に対し前記可動部材の回転軸と同軸に回転可能に支持する筒状部材を備え、該筒状部材に、前記可動部材の回転軸と平行に係合溝を形成すると共に、該係合溝に嵌合する係合凸部を前記可動部材に形成し、前記係合溝及び前記係合凸部によって前記トルク伝達手段を構成し、前記係合溝に沿った前記可動部材の移動を許容しつつ前記筒状部材に対する相対回転を規制して前記可動部材に回転トルクを伝達することを特徴とする請求項１又は２記載の車高調整装置。
【請求項４】
前記支持部材に対し前記可動部材の回転軸と同軸に回転可能に支持する筒状部材を備え、該筒状部材に、前記可動部材の回転軸と平行に係合溝を形成すると共に、該係合溝に嵌合する係合爪を前記可動部材に形成し、前記係合溝及び前記係合爪によって前記トルク伝達手段を構成し、前記係合溝に沿った前記可動部材の移動を許容しつつ前記筒状部材に対する相対回転を規制して前記可動部材に回転トルクを伝達することを特徴とする請求項１又は２記載の車高調整装置。
【請求項５】
前記回転駆動手段は、前記支持部材に対し回転可能に支持し前記筒状部材と一体的に回転するウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合するウォームギヤと、該ウォームギヤを回転駆動するモータとを備え、該モータによる前記ウォームギヤの回転駆動に応じて前記筒状部材を回転駆動することを特徴とする請求項３又は４に記載の車高調整装置。
【請求項６】
前記第１のスプリングシートが、前記ショックアブソーバに固定するロアシートであって、前記第２のスプリングシートが、前記車体に取付けられた前記アクチュエータに支持するアッパシートであり、前記アクチュエータは、前記支持部材を前記車体に固定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車高調整装置。
【請求項７】
前記第１のスプリングシートが、前記車体に固定するアッパシートであって、前記第２のスプリングシートが、前記ショックアブソーバに取付けられた前記アクチュエータに支持するロアシートであり、前記アクチュエータは、前記支持部材を前記ショックアブソーバに固定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項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、車高調整装置に関し、特に、路面に対する車両の高さをアクチュエータによって調整する車高調整装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車体と車軸との間にショックアブソーバが介装され、その回りに略同軸にスプリングが装着された車両に対し、アクチュエータによって車高を調整する種々の車高調整装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、「コイルスプリングとダンパからなる懸架装置に付設される車両の車高調整装置において、上記コイルスプリングの上端を受ける皿部、同皿部より下方に延出し内周に螺子部が形成された筒状部を有するばね受け部材と、一端が車体基枠側に枢着される枢着部、同枢着部から他端部に延び上記螺子部と螺合する被螺子部が外周に形成された、上記筒状部より小径の小径筒状部を有する回転部材と、上記回転部材に設けられ一体的且つ同軸的に駆動される駆動ギアと、を具備するとともに、上記コイルスプリング、筒状部、小径筒状部が夫々軸方向で重複するよう、コイルスプリングの内周側に上記筒状部が、上記筒状部の内周側に上記小径筒状部が夫々挿入され、上記駆動ギアを駆動することにより上記回転部材を回転させ車高調整する。」（特許文献１の段落〔０００７〕）と記載されている。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、「ピストンロッドと車体取付け部材又は車軸取付け部材との間、或いはシリンダと車体取付け部材又は車軸取付け部材との間に介装する螺進機構をボールねじとこのボールねじにボールを介して螺合するナット部材とで構成し、前記ボールねじ又はナット部材を回転駆動手段に連結し、前記ボールねじは緩衝器の車体側取付け部材又は車軸側取付け部材に回転可能に装着され、前記ナット部材はピストンロッド又はシリンダに設けた中空部内に固定されてボールねじと連結され、更に前記ボールねじには前記中空部内周面に摺接するガイド部材が固定されている」（特許文献２の段落〔０００４〕）と記載されている。
【０００４】
更に、下記の特許文献３には、「ばね下入力の影響を受けない構造とすることで信頼性、耐久性が向上するとともに、ショックアブソーバのストロークを確保することと、車体への搭載性を向上させる」（特許文献３の段落〔０００３〕）ことを目的とし、「車体側部材とアクスル側部材との間にショックアブソーバを上下方向に延在させて連結し、このショックアブソーバの外周に略同軸となるようにコイルスプリングを配置し、当該コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させることで車高を調整する車両の車高調整装置であって、前記ショックアブソーバに固定した固定スプリングシートと、前記ショックアブソーバの外周に上下方向に移動自在に配置した移動スプリングシートとの間に前記コイルスプリングを配置するとともに、前記移動スプリングシートを上下方向に移動して前記コイルスプリングと前記車体側部材との間の距離を変位させる移動手段を、前記ショックアブソーバの周囲に同軸に配置した。」（特許文献３の段落〔０００４〕）旨記載されている。そして、「前記移動手段は、回転力が発生する回転駆動源と、この回転駆動源の回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速部とを備えていることが好ましい。また、前記減速部は、前記回転駆動源からの入力回転を減速して前記車高調整ねじ機構に伝達する減速遊星歯車であることが好ましい。さらに、前記回転駆動源は、前記ショックアブソーバと同軸となるように前記装置ケースに内蔵した環状のブラシレスモータであることが好ましい。」（特許文献３の段落〔０００６〕）と記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３４６２４３号公報
【特許文献２】特許第３２９４６７２号公報
【特許文献３】特開２００５−１８８６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前掲の特許文献１に記載された装置においては、筒状部（ボール螺子ナット側）を回転部材の回転方向に対して固定する必要があるが、これを実現することは至難であり、現実的ではない。また、特許文献２に記載の車高調整装置は、ショックアブソーバのロッドの上方に直列に配置されるように構成されているので、軸方向寸法が大となり、車両上下方向のスペースが必要となる。
【０００７】
一方、前掲の特許文献３に記載の装置によれば、軸方向寸法が増大することはないが、移動スプリングシートを上下方向に移動してコイルスプリングと車体側部材との間の距離を変位させる移動手段として、回転駆動源とその回転を減速して車高調整ねじ機構に伝達する減速部を備えたものとし、減速部として減速遊星歯車を用いると、遊星歯車のキャリアに対し常時車重がかかるため、大きな強度を確保する必要があり、耐久性に問題が残る。しかも、大きな減速比を確保することができないので、高出力のモータが必要となる。更に、車高調整量（ストローク）は、装置ケースの軸方向長さに規制されることになるので、サスペンションアーム比や車高調整量に応じて異なる大きさの装置ケース及びその内蔵部品を用意する必要があり、多品種生産に適用することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、車体と車軸との間にショックアブソーバが介装され、その回りに略同軸にスプリングが装着された車両に対し、アクチュエータによって車高を調整する車高調整装置において、軸方向寸法を増大することなく、回転駆動手段の駆動方向を変換する際のトルク伝達を適切に行い得る車高調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、本発明の車高調整装置は、請求項１に記載のように、車体と車軸との間に介装するショックアブソーバと、該ショックアブソーバ回りに略同軸に装着するスプリングを備えた車両に対し、前記ショックアブソーバを伸縮させて車高を調整する車高調整装置において、前記ショックアブソーバ及び前記車体の一方に固定する第１のスプリングシートと、前記ショックアブソーバ及び前記車体の他方に取付けるアクチュエータと、該アクチュエータに支持する第２のスプリングシートとを備え、前記アクチュエータは、前記ショックアブソーバ及び前記車体の他方に固定する支持部材と、該支持部材に対し前記ショックアブソーバの軸方向に移動可能に支持すると共に該軸回りを回転可能に支持する可動部材と、該可動部材の回転運動を前記支持部材に対する前記軸方向移動に変換する駆動方向変換手段と、前記可動部材の前記軸方向移動を許容しつつ前記可動部材に回転トルクを伝達するトルク伝達手段と、該トルク伝達手段を介して前記可動部材を前記支持部材に対し回転駆動する回転駆動手段とを備えることとしたものである。
【００１０】
上記車高調整装置において、請求項２に記載のように、前記支持部材の外周面に台形螺子を固定すると共に、該台形螺子に螺合する螺子溝を前記可動部材に形成し、前記台形螺子及び前記螺子溝によって前記駆動方向変換手段を構成し、前記可動部材の回転運動を前記支持部材に対する前記軸方向移動に変換するように構成とするとよい。
【００１１】
更に、請求項３に記載のように、前記支持部材に対し前記可動部材の回転軸と同軸に回転可能に支持する筒状部材を備えたものとし、該筒状部材に、前記可動部材の回転軸と平行に係合溝を形成すると共に、該係合溝に嵌合する係合凸部を前記可動部材に形成し、前記係合溝及び前記係合凸部によって前記トルク伝達手段を構成し、前記係合溝に沿った前記可動部材の移動を許容しつつ前記筒状部材に対する相対回転を規制して前記可動部材に回転トルクを伝達する構成とするとよい。
【００１２】
あるいは、請求項４に記載のように、前記支持部材に対し前記可動部材の回転軸と同軸に回転可能に支持する筒状部材を備えたものとし、該筒状部材に、前記可動部材の回転軸と平行に係合溝を形成すると共に、該係合溝に嵌合する係合爪を前記可動部材に形成し、前記係合溝及び前記係合爪によって前記トルク伝達手段を構成し、前記係合溝に沿った前記可動部材の移動を許容しつつ前記筒状部材に対する相対回転を規制して前記可動部材に回転トルクを伝達する構成としてもよい。更に、上記の係合爪と係合溝との間にブッシュを介装するとよい。
【００１３】
上記の車高調整装置において、前記回転駆動手段は、請求項５に記載のように、前記支持部材に対し回転可能に支持し前記筒状部材と一体的に回転するウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合するウォームギヤと、該ウォームギヤを回転駆動するモータとを備えたものとし、該モータによる前記ウォームギヤの回転駆動に応じて前記筒状部材を回転駆動するように構成するとよい。
【００１４】
上記の車高調整装置において、請求項６に記載のように、前記第１のスプリングシートが、前記ショックアブソーバに固定するロアシートであって、前記第２のスプリングシートが、前記車体に取付けられた前記アクチュエータに支持するアッパシートであり、前記アクチュエータは、前記支持部材を前記車体に固定する態様とすることができる。あるいは、請求項７に記載のように、前記第１のスプリングシートが、前記車体に固定するアッパシートであって、前記第２のスプリングシートが、前記ショックアブソーバに取付けられた前記アクチュエータに支持するロアシートであり、前記アクチュエータは、前記支持部材を前記ショックアブソーバに固定する態様とすることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のように構成された車高調整装置において、ショックアブソーバを伸縮させて車高を調整するためのアクチュエータは、支持部材に対しショックアブソーバの軸方向に移動可能に支持すると共に該軸回りを回転可能に支持する可動部材と、その回転運動を支持部材に対する軸方向移動に変換する駆動方向変換手段と、可動部材の軸方向移動を許容しつつ可動部材に回転トルクを伝達するトルク伝達手段と、このトルク伝達手段を介して可動部材を支持部材に対し回転駆動する回転駆動手段とを備えたものであるので、軸方向寸法を増大することなく、回転駆動手段の駆動方向を変換する際のトルク伝達を適切に行うことができ、どのような車種に対しても容易に適用することができる。
【００１６】
特に、請求項２に記載のように構成すれば、台形螺子機構の逆効率が略零であるので、ショックアブソーバ側のトルクが回転駆動手段側に伝達されることを懸念することなく、円滑且つ確実に車高調整を行うことができる。更に、請求項３に記載のように係合溝及び係合凸部によってトルク伝達手段を構成し、あるいは、請求項４に記載ように係合溝及び係合爪によってトルク伝達手段を構成すれば、簡単且つ組み付け容易な構造で、回転駆動手段の駆動方向を変換する際のトルク伝達を適切に行うことができる。
【００１７】
尚、請求項６に記載のように構成すれば、ばね下重量を抑えた構造とすることができ、請求項７に記載のように構成すれば、上方にアクチュエータを装着するスペースが十分でない車両に対し、装着及び組み付けが容易な構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車高調整装置を示すもので、車両の各車輪に装着されている。車体ＢＤと車軸（図１には車軸側としてＣＳで表す）との間にショックアブソーバ（以下、省略してアブソーバという）ＡＢが介装され、このアブソーバＡＢ回りに略同軸にコイルスプリング（以下、単にスプリングという）ＳＰが装着された車両に対し、アクチュエータＡＣによってアブソーバＡＢを伸縮させて車高を調整するように構成されている。本実施形態においては、第１のスプリングシートとしてロアシートＬＳがアブソーバＡＢに固定され、第２のスプリングシートとしてアッパシートＵＳがアクチュエータＡＣに支持されており、これらのアッパシートＵＳとロアシートＬＳとの間にスプリングＳＰが張架されている。
【００１９】
本実施形態のアクチュエータＡＣは、アブソーバＡＢを囲繞するように円筒状の支持部材１０及びハウジング１１が配置され、車体ＢＤに固定されている。アブソーバＡＢは、そのロッドＲＤがマウント部材ＭＴを貫通して直接車体ＢＤに固定されており、アクチュエータＡＣはアブソーバＡＢを囲繞するように配設されているので、従前の装置に比し装置全体の軸方向長さが長くなることはない。アクチュエータＡＣ内において、支持部材１０に対しアブソーバＡＢの軸方向に移動可能、且つこの軸回りを回転可能に円筒状の可動部材２０が支持されている。そして、この可動部材２０に対し、アッパシートＵＳが軸受６３を介してスラスト方向に支持されると共に、軸受６４を介して回転可能に支持されている。
【００２０】
支持部材１０の外周面にはスプライン結合によって台形螺子３１が固定されており、この台形螺子３１に螺合する螺子溝２１が可動部材２０の内周面に形成されている。これらの台形螺子３１及び螺子溝２１によって逆効率が略零の駆動方向変換手段が構成されており、後述するように、可動部材２０の回転運動が支持部材１０に対する軸方向移動に変換される。
【００２１】
一方、支持部材１０と一体的に接合されたハウジング１１には、軸受６１及び６２を介してウォームホイール５１が回転可能に支持されており、このウォームホイール５１と一体的に筒状部材４１が接合されている。而して、筒状部材４１は、支持部材１０に対し可動部材２０の回転軸（アブソーバＡＢの軸）と同軸に回転可能に支持されている。尚、ハウジング１１の内周面にロックナット７１が螺着され、これによって軸受６２（ひいてはウォームホイール５１）が保持されている。ウォームホイール５１は、これに噛合するウォームギヤ５２、更にこれを出力軸に装着したモータ（図示せず）と共に、本発明の回転駆動手段を構成しており、モータによるウォームギヤ５２の回転駆動に応じてウォームホイール５１即ち筒状部材４１が回転駆動される。
【００２２】
そして、本実施形態においては、図１乃至図３に示すように、筒状部材４１に、可動部材２０の回転軸と平行に係合溝４２が形成されており、この係合溝４２に嵌合する係合凸部２２が可動部材２０に形成されている。これらにより本発明のトルク伝達手段が構成されており、係合溝４２に沿った可動部材２０の軸方向移動を許容しつつ可動部材２０の筒状部材４１に対する相対回転が規制されている。而して、筒状部材４１が回転駆動されると、筒状部材４１の回転トルクが係合溝４２及び係合凸部２２を介して可動部材２０に伝達される。尚、８１及び８２はダストカバーである。
【００２３】
上記の構成になる車高調整装置の作動を以下に説明する。先ず、モータ（図示せず）が駆動され、ウォームギヤ５２が回転駆動されると、これに噛合するウォームホイール５１が回転駆動され、これと一体の筒状部材４１が回転駆動される。この筒状部材４１の回転トルクが係合溝４２及び係合凸部２２を介して可動部材２０に伝達され、可動部材２０が回転駆動される。このとき、支持部材１０と一体の台形螺子３１に対し、これに螺合する可動部材２０が回転駆動されるが、その係合凸部２２が係合溝４２に係合しているので、可動部材２０の筒状部材４１に対する相対回転は規制される。この結果、係合凸部２２が係合溝４２に沿って軸方向に移動し、即ち、可動部材２０が軸方向に移動し、これと一体的にアッパシートＵＳが軸方向（図１の上下方向）に移動し、車体ＢＤに対するアッパシートＵＳの距離が変化する。尚、可動部材２０は軸受６４を介してアッパシートＵＳに回転可能に支持されると共に、軸受６３を介してスラスト方向に支持されているので、可動部材２０はアッパシートＵＳに対して回転駆動されるが、アッパシートＵＳは回転駆動されることなく、軸方向に移動する。而して、このアッパシートＵＳの軸方向移動に応じて、アブソーバＡＢが伸縮されながら図１の車体ＢＤと車軸側ＣＳとの間の距離が変化し、車高が調整される。
【００２４】
而して、上記の車高調整装置によれば、ばね下重量を抑えた構造で、装置全体の軸方向寸法を増大することなく、駆動手段の駆動方向を変換する際の可動部材２０へのトルク伝達を適切に行うことができ、どのような車種に対しても容易に適用することができる。
【００２５】
図４は、本発明の他の実施形態に係るもので、本実施形態においては、本発明の第１のスプリングシートとしてアッパシートＵＳが車体ＢＤに固定され、本発明の第２のスプリングシートとしてロアシートＬＳが、アブソーバＡＢに取付けられたアクチュエータＡＣに支持されており、これらのアッパシートＵＳとロアシートＬＳとの間にスプリングＳＰが張架されている。このように構成すれば、上方にアクチュエータＡＣを装着するスペースが十分でない車両に対し、装着及び組み付けが容易な構造となる。その他の構成は、図１乃至図３に示す実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部品については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図５乃至図７は、本発明の別の実施形態に係るもので、本発明のトルク伝達手段として、図１乃至図３に示す係合溝４２と係合凸部２２に代えて、係合溝４２及び係合爪２３が設けられている。また、本実施形態ではロックナット７２は支持部材１０に螺着されている。その他の構成は、図１乃至図３に示す実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部品については同じ符号を付して説明を省略する。即ち、本実施形態においては、図５乃至図７に示すように、筒状部材４１に、可動部材２０の回転軸と平行に係合溝４２が形成されており、この係合溝４２に嵌合する係合爪２３が可動部材２０に形成されている。これらにより本発明のトルク伝達手段が構成されており、係合溝４２に沿った可動部材２０の軸方向移動を許容しつつ可動部材２０の筒状部材４１に対する相対回転が規制されている。而して、筒状部材４１が回転駆動されると、筒状部材４１の回転トルクが係合溝４２及び係合爪２３を介して可動部材２０に伝達される。尚、係合溝４２と係合爪２３によるトルク伝達及び摺動時における摩擦低減と異音の発生を抑えるため、本実施形態の係合溝４２と係合爪２３との間にはブッシュ２４が介装されている。具体的には、図７に示すように係合爪２３の外周面に樹脂製のブッシュ２４が装着されている。
【００２７】
図８は、本発明の更に別の実施形態に係るもので、本実施形態においては、本発明の第１のスプリングシートとしてアッパシートＵＳが車体ＢＤに固定され、本発明の第２のスプリングシートとしてロアシートＬＳが、アブソーバＡＢに取付けられたアクチュエータＡＣに支持されており、これらのアッパシートＵＳとロアシートＬＳとの間にスプリングＳＰが張架されている。このように構成すれば、上方にアクチュエータＡＣを装着するスペースが十分でない車両に対し、装着及び組み付けが容易な構造となる。その他の構成は、図５乃至図７に示す実施形態と実質的に同じであり、図１乃至図７の部品と実質的に同じ部品については同じ符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る車高調整装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態においてトルク伝達手段を構成する部分を示す横断面図である。
【図３】本発明の一実施形態においてトルク伝達手段を構成する部分を示す縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る車高調整装置を示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る車高調整装置を示す断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態においてトルク伝達手段を構成する部分を示す横断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態においてトルク伝達手段を構成する部分を示す縦断面図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態に係る車高調整装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
ＡＢ    ショックアブソーバ
ＡＣ    アクチュエータ
ＢＤ    車体
ＳＰ    コイルスプリング
ＵＳ    アッパシート
ＬＳ    ロアシート
１０    支持部材
１１    ハウジング
２０    可動部材
２１    螺子溝
２２    係合凸部
２３    係合爪
３０    台形螺子
４１    筒状部材
４２    係合溝
５１    ウォームホイール
５２    ウォームギヤ
【図１】
2009281393.tif 000003
【図２】
2009281393.tif 000004
【図３】
2009281393.tif 000005
【図４】
2009281393.tif 000006
【図５】
2009281393.tif 000007
【図６】
2009281393.tif 000008
【図７】
2009281393.tif 000009
【図８】
2009281393.tif 000010