(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各輪または後２輪の車体側と車輪側の取付け部材の間に装着されたショックアブソーバと、ショックアブソーバの反ロッド側室に接続された懸架用アキュムレータとからなり、ショックアブソーバの反ロッド側室に圧油を給排することにより車高を調整する車高調整装置において、ショックアブソーバとは独立して油圧ポンプとアキュムレータとタンクとからなる定油圧源装置を設け、ピストンロッドにピストンバルブを締結するピストンナット内を高圧室と低圧室とに画成し、当該高圧室と低圧室とをそれぞれ定油圧源装置の吐出側とタンク側とに接続し、ピストンナットには上記高圧室と上記低圧室をそれぞれ上記反ロッド側室に選択的に開閉させる高圧ポートと低圧ポートを穿設し、ピストンナットの外周側にリターンスプリングにより高圧ポートを閉塞する方向に付勢されたスプールを移動自在に装着して当該スプールを反ロッド側室に収容された位置検出スプリングと対向させ、更に上記ピストンナットとスプールとの嵌合部に当該スプールが上記高圧ポートと低圧ポートを共に閉塞する位置にある時にダッシュポット機能を有する油室を形成し、ショックアブソーバの取付け長が所定の状態にある時はスプールは高圧ポートと低圧ポートとを共に閉塞し、所定の長さより短い状態にある時は高圧ポートのみ開口し、所定長さより長い状態にある時は、低圧ポートのみを開口することを特徴とした車高調整装置。
【請求項２】
上記高圧室及び低圧室と定油圧源装置との接続通路が、ピストンロッド内中空部に配設したパイプの内側と外側で形成され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】
ピストンナット内の低圧室と定油圧源装置のタンク側とを接続する通路中に、反ロッド側室の圧力を常に所定値以上に保つための残圧弁を配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車高調整装置。
【請求項４】
定油圧源装置が車高調整装置以外の他の車両用油圧システムと共通使用されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の車高調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体と車軸間に介装され、通常状態においては路面からの振動を減衰するとともに、ばね上荷重にかかわりなく常に車高を一定に制御することのできる車高調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車高調整装置としては、例えば図２に開示されたものが開発されている。この車高調整装置は、車両の標準車高時において、制御オリフィス１Ｃはポンプシリンダ１１にかからない位置に設定されている。積荷等によりばね上荷重が増加すると、車高の低下に伴いショックアブソーバＳが縮み、制御オリフィス１Ｃと切り欠き１Ｂとがポンプシリンダ１１内に入り込む。走行時には路面の凹凸によりショックアブソーバＳが加振されるが、車高が低下した状態においてのショックアブソーバＳの伸び行程では、ロッド側室Ｃの作動油は減衰バルブ付ピストン６を経て反ロッド側室Ｂに移動し、ポンプロッド１がポンプシリンダ１１から退出する体積分の作動油が、リザーバＦより吸入管８，アウターシェル５の上部に形成された通路５Ａ，ポンプロッド１の内側に形成された中空孔１Ａを通り吸い込み弁９を開いて負圧となるポンプ室Ａに吸入される。
【０００３】
ショックアブソーバＳの縮み行程では、ポンプ室Ａの作動油は、吐出弁１３から吐出されピストンロッド１２とポンプシリンダ１１間の通路１１Ａを通り反ロッド側室Ｂへ流れる。この所謂セルフポンピング作用の繰り返しによる反ロッド側室Ｂの油量増加に伴い、反ロッド側室Ｂはシリンダ３の上端を封止する円板状プレート２に穿った連通孔２Ａ，シリンダ３とキャップ４の間に形成された通路３Ａを介して、油室Ｅに流入する。ここで油室Ｅは、不活性高圧ガスの封入された高圧ガス室Ｄとは収縮自在な隔壁としてのブーツ７を介して区画されており、ショックアブソーバＳ内に形成されたアキュムレータの油室となっている。
【０００４】
油室Ｅの内圧でブーツ７が押し拡げられる結果、高圧ガス室Ｄは容積が縮小されて圧力が上がり、高圧ガス室Ｄの圧力とブーツ７を介してバランスする油室Ｅ及びこれと連通する反ロッド側室Ｂの圧力も高くなる。そのため、ピストンロッド１２の反発力が増加し、反発力の増加分に対応してショックアブソーバＳが伸びるので車高が上がる。ショックアブソーバＳが伸びて、ポンプロッド１の外面を一部削り落して形成された切欠き通路１Ｂがポンプシリンダ１１の外に出ると、ポンプ室Ａと反ロッド側室Ｂが切欠き通路１Ｂを介して連通し、前述のセルフポンピング作用が無くなるため、車高はそれ以上には上がらない。
【０００５】
次に、積み荷を降ろす等によりばね上荷重が減少すると、ピストンロッド１２の反発力により該ピストンロッド１２の上端に取付けられた減衰バルブ付ピストン６による緩衝された速度でショックアブソーバＳが伸び、制御オリフィス１Ｃがポンプシリンダ１１の外に出る。この状態から制御オリフィス１Ｃがポンプシリンダ１１内に入り閉塞される迄の間は、反ロッド側室Ｂの作動油は制御オリフィス１Ｃを通りポンプロッド１の内側に形成された中空孔１Ａ及び吸入管８を経てリザーバＦに戻るため、反ロッド側室Ｂの圧力が低下し、ピストンロッド１２の反発力も低下するので、標準車高になるまで車高は下がる。
【０００６】
１０はロッドガイドであり、その上端小径段付き部にシリンダ３及び大径段付き部にブーツ７を装着するとともに、その内側に２段のシール１５，１６を装着し、下端に圧入したブッシュ１７によりピストンロッド１２を摺動自在に案内する。１４はロッドガイド１０をアウターシェル５に固定する締結ナットであり、１８はピストンロッドを塵埃から保護するダストブーツである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で説明した車高調整装置にあっては、ショックアブソーバＳの縮み行程におけるポンピング作用によって、作動油が反ロッド側室Ｂへ供給され、反ロッド側室の油量増加によって、ショックアブソーバＳを伸ばして車高を上げる。このため、車高上昇時には、本来の減衰作用に重畳して上記ポンピング作動が加わるので、車両側からみると圧縮行程では圧側減衰力にポンピング力が重畳された力が反力となる。ポンピング力は吐出弁１３と吸込み弁９の開閉により、ピストン速度とはほぼ無関係に発生し、発生及び消滅ともに変化が急であるに起因する衝撃力となって車両に加わることもあって乗心地は一般によくない。
【０００８】
また、最近は良路が多くなったこともあって、荷物の積載や乗員の増加等により車高を調整すべき状態になっても、ポンピング作用が十分に行われず、車高調整が速やかに行われにくいという問題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、車高上昇に必要な作動油を電動機等により駆動される定油圧源装置から供給し、ショックアブソーバのピストンバルブをピストンロッドに締結するピストンナットに装着され、背面からリターンスプリングにより付勢されたスプールを、反ロッド側室に収容された位置検出スプリングにより自動的且つ選択的に開閉して、車高を調整できるようにした車高調整装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の採った手段は、車両の各輪または後２輪の車体側と車輪側の取付け部材の間に装着されたショックアブソーバと、ショックアブソーバの反ロッド側室に接続された懸架用アキュムレータとからなり、ショックアブソーバの反ロッド側室に圧油を給排することにより車高を調整する車高調整装置において、ショックアブソーバとは独立して油圧ポンプとアキュムレータとタンクとからなる定油圧源装置を設け、ピストンロッドにピストンバルブを締結するピストンナット内を高圧室と低圧室とに画成し、当該高圧室と低圧室とをそれぞれ定油圧源装置の吐出側とタンク側とに接続し、ピストンナットには上記高圧室と上記低圧室をそれぞれ上記反ロッド側室に選択的に開閉させる高圧ポートと低圧ポートを穿設し、ピストンナットの外周側にリターンスプリングにより高圧ポートを閉塞する方向に付勢されたスプールを移動自在に装着して当該スプールを反ロッド側室に収容された位置検出スプリングと対向させ、更に上記ピストンナットとスプールとの嵌合部に当該スプールが上記高圧ポートと低圧ポートを共に閉塞する位置にある時にダッシュポット機能を有する油室を形成し、ショックアブソーバの取付け長が所定の状態にある時はスプールは高圧ポートと低圧ポートとを共に閉塞し、所定の長さより短い状態にある時は高圧ポートのみ開口し、所定長さより長い状態にある時は、低圧ポートのみを開口することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る車高調整装置を図１（Ａ）に示す実施形態について説明する。本発明に係る車高調整装置と従来技術との相違点は、車高上昇時に必要な所定の圧力を有する作動油（以下、圧油と略称）を、電動機等により駆動される定油圧源装置より供給することである。圧力スイッチ１０６は一定量の圧油を貯えるアキュムレータ１０７の圧力が低い場合には、イグニッションスイッチ１０４を介して蓄電池１０１に対して閉回路となるので、イグニッションスイッチ１０４を起動側に作動させると自己保持リレー１０５が作動し、油圧ポンプ１０３に連結された電動機１０２が蓄電池１０１によって駆動され、アキュムレータ１０７に圧油を貯える。アキュムレータ１０７が設定圧力を越え、圧力スイッチ１０６が遮断されると自己保持リレー１０５も遮断され、電動機１０２が停止し、電動機１０２に連結された油圧ポンプ１０３も停止する。
【００１２】
油圧ポンプ１０３の吐出側に配設されたリリーフ弁１０８は、例えば圧力スイッチ１０６の故障等によりアキュムレータ１０７に貯えられた作動油の圧力が設定された圧力を越えたときに、圧油をタンク１０９に解放するもので、その設定圧力は、圧力スイッチ１０６の設定圧力よりも高く設定されている。
【００１３】
車体と車軸間に介装され、反ロッド側室Ｂにはアキュムレータ１３２が接続されたショックアブソーバＳａは、積荷や乗員の増加により車両の懸架スプリングが圧縮されると、それに追随してピストンロッドアッセンブリーＰＲが下降し、ピストンバルブＰＶをピストンロッドアッセンブリＰＲの下端部に締結するピストンナット１２９の外周面に上下動自在に案内されるスプール１２８の鍔１２８Ｃが、シリンダ１２４の反ロッド側室Ｂ内に収容された位置検出スプリング１２６の上端部に摺動自在に装着されたアダプター１２７に当接する。
【００１４】
そしてピストンロッドアッセンブリＰＲが更に下降すると、スプール１２８を背面から下方に付勢するリターンスプリング１２５は小さいバネ定数と小さい荷重でセットされているため、大きいバネ定数の位置検出スプリング１２６により圧縮される。このためスプール１２８が負圧となるダッシュポット１２９Ｃに作動油を吸い込みながら徐々に上方へ後退し、高圧ポート１２９Ａを反ロッド側室Ｂに解放する。
【００１５】
そうすると、アキュムレータ１０７は、チェックバルブ１１１，管路１１２，管路１１２Ａを介してカラー１２２の給油ポート１２２Ａに接続され、ピストンロッド１２１の上端部に可締め等により固定されたプラグ１３１と、ピストンナット１２９の下端部に収容されたカラー１３０とで挾持されたパイプ１２３の内側１２３Ａ，高圧室１２９Ｆ及び解放された高圧ポート１２９Ａにより、反ロッド側室Ｂに連通する。その結果アキュムレータ１０７からの圧油が反ロッド側室Ｂに供給され、反ロッド側室Ｂの圧力にピストンロッド１２１の断面積を乗じた反発力が前記懸架スプリングの反発力に加わり、ピストンロッドアッセンブリＰＲが高圧ポート１２９Ａにより規制された速度で緩やかに上昇する。
【００１６】
ピストンロッドアッセンブリＰＲが上昇すると、図１（Ｂ）のピストンバルブＰＶの拡大図に示すように、スプール１２８がダッシュポット１２９Ｃ内の作動油を排出しながら徐々にピストンナット１２９の鍔１２９Ｄに接近し、高圧ポート１２９Ａを閉塞する高さに達すると、アキュムレータ１０７からの圧油の供給が停止されるので、車高は所謂標準車高となりその状態を維持する。
【００１７】
積荷や乗員の減少により車両の懸架スプリングが伸長すると、それに追随してピストンロッドアッセンブリＰＲが上昇する。位置検出スプリング１２６の上端部に装着されたアダプター１２７が、スプールの鍔１２８Ｃから離れるとリターンスプリング１２５に付勢されたスプール１２８の下端面が、ダッシュポット１２９Ｃ内の作動油を排出しながら徐々にピストンナット１２９の鍔１２９Ｄに接近して、高圧ポート１２９Ａを閉塞するとともに低圧ポート１２９Ｂを開口する
。
【００１８】
従って反ロッド側室Ｂは、アダプターの切欠き１２７Ａを介して、還油オリフィス１２８Ａ，低圧ポート１２９Ｂ，低圧室１２９Ｅ，ピストンロッド１２１とパイプ１２３との間に形成された通路１２１Ａを介して、カラー１２２の排油ポート１２２Ｂに連通され、管路１１３Ａ，管路１１３，残圧弁１１０を経由してタンク１０９に連通する。この結果、反ロッド側室Ｂの圧油は、還油オリフィス１２８Ａにより規制された速度で緩やかにタンクに還流されるので、ピストンロッドアッセンブリＰＲは下降側に徐々に押戻され、位置検出スプリング１２６により設定された標準車高に復帰する。
【００１９】
ここで管路１１３に配設された残圧弁１１０は、排油ポート１２２Ｂに一定の背圧を与え、反ロッド側室Ｂが一定の圧力を下回る場合は、例え還油オリフィス１２８Ａが排油ポート１２２Ｂに連通していても、反ロッド側室Ｂの作動油をタンク１０９に解放せずに車高を安定させるための所謂リリーフ弁で、リリーフ圧力は積載重量，所定の乗員数等に基き設定する。この結果、車両を長時間放置する場合でも残圧弁１０８により標準車高を保持することができる。
【００２０】
従って、ショックアブソーバＳａのシリンダ１２４に対するピストンロッドアッセンブリＰＲの相対位置は、積載重量や乗員の増減等による車両重量の変化に拘らず、位置検出スプリング１２６によって設定されたほぼ一定のものとなる。
【００２１】
しかもこの作動は良路走行時のように、シリンダ１２４に対してピストンロッドアッセンブリＰＲが上下に振動するのを抑制する所謂減衰作動がない場合においても、荷物の積降ろしや乗員の増減等による車両重量の変化に対応した懸架スプリングの伸縮に伴うショックアブソーバＳａの伸縮作動がありさえすれば、ショックアブソーバＳａとは別個に配設された定油圧源装置によって、車高調整作用が自動的且つ強制的に行われる。このため従来技術で説明したセルフポンピング方式のような車高調整作用の不確実性をなくすることができる。
【００２２】
ところで悪路走行時のように、シリンダ１２４に対してピストンロッドアッセンブリＰＲが上下に激しく振動する所謂減衰作動の場合には、ピストンナット１２９の外周面に案内されるスプール１２８は、嵌合部の一部に形成されたダッシュポット１２９Ｃの制振作用により緩やかにしか伸縮できない。このため位置検出スプリング１２６の上端部に装着されたアダプター１２７が、スプールの鍔１２８Ｃに接離を繰り返す所謂標準車高近傍においても、反ロッド側室Ｂに対し高圧ポート１２９Ａ，低圧ポート１２９Ｂはともに閉塞状態に保持され、頻繁な車高調整作動を繰り返すことはない。
【００２３】
なお本実施形態の場合は、ショックアブソーバＳａを所謂単筒型としたために、シリンダ１２４に対してピストンロッドアッセンブリＰＲが出没するのに伴う作動油の増減を補償するための懸架用アキュムレータ１３２を、ショックアブソーバＳａに接続しているが、従来技術で説明したような複筒型構造のショックアブソーバとすれば、アキュムレータをシリンダ１２４の内側に形成することもできる。
【００２４】
図１（Ａ）は本発明を車両の前輪左側へ適用した部分を代表して表示しているが、吐出管路である管路１１２は、前輪左側の管路１１２Ａ、前輪右側の管路１１２Ｂ、後輪への管路１１２Ｃに分岐され、同様に還流管路である管路１１３は、前輪左側の管路１１３Ａ、前輪右側の管路１１３Ｂ、後輪への管路１１３Ｃに接続され、車両全体を制御する車高調整装置とされる。管路１１２Ｃ及び管路１１３Ｃは、後輪側で更に後輪左側及び後輪右側に分岐して接続される。なお、車種や車両の使用目的によっては後輪側にのみ適用してもよい。
【００２５】
本発明の場合は、車高調整用の圧油は、ショックアブソーバＳａとは別置きとされる定油圧源装置から供給され、ショックアブソーバＳａの減衰作用が車高調整作用とは独立して行われる結果、車両への衝撃力は小さくなり、乗心地が大巾に改善される。
【００２６】
また本発明の定油圧源装置は、一定量の圧油を貯えるアキュムレータ１０７を備えているので、車高調整中であっても圧力はほぼ一定に維持されるため、油圧パワーステアリング等の他の車両用油圧システムの油圧源としても共通使用することができる。
【００２７】
更にシリンダ１２４内のピストンナット１２９に上下動自在に嵌挿されたスプール１２８により、ショックアブソーバＳａへの圧油の給排を自動的に行うので、他の方式の場合には必要となる車高センサ，コントローラ，ソレノイドバルブ等が不要となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明においては、ショックアブソーバとは別置きとされた定油圧源装置から供給される圧油を、ショックアブソーバに内蔵された位置検出スプリングとピストンナットに上下動自在に嵌挿されたスプールとによって自動的且つ選択的にショックアブソーバに供給または排出することにより、車高調整作用を行うので、良路走行時のような減衰作動がない場合においても車高調整を行うことができるとともに、減衰作動を車高調整作動とは独立して行えることもあって、減衰作動及び車高調整作動に伴う車両への衝撃が小さく、乗心地を大巾に改善することができる。また定油圧源装置の還流側に残圧弁を配設したため、車両を長時間放置する場合でも標準車高を保持することができる。
更に、ピストンナットとスプールとの嵌合部にダッシュポット機能を有する油室を設けたので、スプールの移動時にこの油室に作動油が吸い込まれ又は排出されながらスプールを徐々に移動させ、高圧ポートと低圧ポートを徐々に開閉できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）  本発明に係る車高調整装置である。
（Ｂ）  本発明に係る車高調整装置のピストンバルブの拡大図である。
【図２】  従来技術に係る車高調整装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
Ｂ  反ロッド側室
ＰＲ  ピストンロッド
ＰＶ  ピストンバルブ
Ｓａ  ショックアブソーバ
１０３  油圧ポンプ
１０７  アキュムレータ
１０９  タンク
１１０  残圧弁
１２３  パイプ
１２５  リターンスプリング
１２６  位置検出スプリング
１２８  スプール
１２９  ピストンナット
１２９Ａ  高圧ポート
１２９Ｂ  低圧ポート
１２９Ｅ  低圧室
１２９Ｆ  高圧室
１３２  懸架用アキュムレータ
【図１】
0003791858.tif 000002
【図２】
0003791858.tif 000003