JP3661069B2 - 車高調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車，二輪車，産業用車両などに用いられる車高調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車高調整装置として、例えば、図４に示すようなボーゲ社製のセルフポンピング型ショックアブソーバが提供されているが、これについて説明すると、まず、１５は、車体に係止される外筒１６内に配設されたシリンダである。
【０００３】
また、１１は、車輪に係止されて上記シリンダ１５内を摺動するピストン３を具備するピストンロッド、１０は、該ピストンロッド１１内に設けられてこれとの間に上記ピストン３により区画された高圧室１３に通じる油路１７を形成する円筒状のポンプシリンダである。
【０００４】
さらに、９は、上記外筒１６の底部（上端内面）に一端が保持され、他端が上記ポンプシリンダ１０内に挿通されて、途中に上記高圧室１３に開口する車高低下用の制御オリフィス２を持ったポンプロッドである。
【０００５】
また、１は、上記外筒１６内に設けられて、上記ポンプロッド９およびインレットバルブ６を通じてポンプシリンダ１０内下部のポンプ室１２に連通するオイルリザーバである。
【０００６】
７は、上記ポンプシリンダ１０の下部の上記ポンプ室１２および上記油路１７間に設けられたアウトレットバルブ、５は、上記高圧室１３に連通する上記外筒１６内の高圧室１８とガス室５とを隔成するダイヤフラムである。
【０００７】
また、８は、上記ポンプロッド９の外周の一部に軸方向の一定長に亘って設けられた切欠溝であり、これの上部が上記ポンプシリンダ１０の上方に出ているときは、高圧室１３とポンプ室を連通するように機能する。
【０００８】
次に、動作について説明すると、いま、車両への積荷が増大して、車高が低下した場合を考えると、ショックアブソーバとしての車高調整装置の全体が圧縮力を受けて縮み、このとき、上記制御オリフィス２および切欠８がポンプシリンダ１０内に入り込んだ位置にある。
【０００９】
この状態において、車両が走行しショックアブソーバに加振力が働くと、このときのピストンロッド１１の伸行程で、オイルリザーバ１内の油が連通管１９，ポンプロッド９内の油路２０，インレットバルブ６をそれぞれ介してポンプ室１２内に入り込む。
【００１０】
一方、続く圧行程では、上記ポンプ室１２内の油がポンプロッド９により押されてアウトレットバルブ７，ポンプシリンダ１０とピストンロッド１１との間の油路１７を介して上記高圧室１３内へ流れ込む。
【００１１】
そして、この高圧室１３内へ流れ込んだ油の体積分でけ、上記シリンダ１５の底部に設けた小孔２１およびシリンダ１５外周の油路２２を介して、ダイヤフラム４によって隔成された高圧室１８に流れ込む。
【００１２】
このため、その体積分に応じた量だけ、ガス室５が圧縮されて、高圧室１８が高圧化し、ピストンロッド１１の反発力が増大し、この反発力の増大によって車高が上昇することとなる。
【００１３】
一方、上記高圧室１３の圧力の増加は、車高の上昇により切欠８がポンプシリンダ１０の外に出て高圧室１３とポンプ室１２とが連通し、ポンプ室１２が高圧となり、これによって、上記インレットバルブ６を押し付けるように閉じ、オイルリザーバ１からポンプ室１２に油を汲み上げなくなるまで、この伸行程が続けられる。
【００１４】
次に、車両から荷降しを行うなどして車高が上昇すると、ショックアブソーバとしての全長が伸び、上記制御オリフィス２がポンプシリンダ１０の外部に出る位置にくると、高圧室１３とオイルリザーバ１とが制御オリフィス２を介して連通する。
【００１５】
このため、高圧室１３の油がオイルリザーバ１に流入し、この流入によって高圧室１３から出た油の体積分だけ、ガス室５の容積が膨張し、これによって、高圧室１３の圧力が低下し、ピストンロッド１１の反発が減少して、車高が低下していく。
【００１６】
そして、この車高の低下は、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んで、高圧室１３とオイルリザーバ１との間の油の流通が分断されるまで続くこととなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車高調整装置は、以上のように構成されているので、高圧室１８とガス室５とを隔成するダイヤフラム４がガスばね動作のヒステリシスを大きくし、このため車両の乗心地を悪くするという課題があった。
【００１８】
また、ガスの圧縮比が大きく、かつ膨張，圧縮動作が頻繁であるため、ダイヤフラム４自体の耐久性が著しく低下し易くなるという問題点があった。
【００１９】
さらに、オイルリザーバ１内のガスが、一旦、高圧室１３内のオイルリザーバ１より高い部位へ流入すると、この高圧室１３からそのガスを抜くことが困難となり、シリンダ１５におけるピストン３の動きが不安定となり、これによって発生する減衰力波形が乱れ、車両の乗心地を悪くするなどの課題があった。
【００２０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ガスばねのヒステリシスを低減することで、車両の乗心地を向上でき、かつガスばねの耐久性の向上およびシリンダ内のガス抜きを良好に実現できる車高調整装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる車高調整装置は、ピストンロッド内に設けられてこれとの間にピストンにより区画された高圧室に通じる油路を形成する円筒状のポンプシリンダと、外筒の底部との間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室を隔成する隔成板と、該隔成板に形成されて上記ピストンによって隔成された上記高圧室と上記ガス貯溜室とに連通する連通孔と、上記隔成板に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ内に挿通されて途中には上記高圧室に開口する制御オリフイスを他端には径方向に貫通する吐出ポートをそれぞれ持ったポンプロッドと、上記ピストンロッド内のポンプシリンダ下部に形成されたポンプ室と、上記外筒内に設けられて上記ポンプロッド内およびチェック弁を通じて上記ポンプ室に連通するオイルリザーバと、シリンダおよび外筒間に上記オイルリザーバおよび低圧ガス室を隔成するダイヤフラムと、上記隔成板に設けられて該隔成板下部の上記オイルリザーバ内のガスを上記高圧ガス貯溜室へ抜くガス抜きチェック弁と、を備え、吐出ポートがポンプ室に開口される車高低下時に伸行程で上記オイルリザーバ内の油を上記ポンプ室に送り込み、次の圧行程でこのポンプ室の油を上記高圧室および上記高圧ガス貯溜室に送り込み、吐出ポートのポンプ室への連通が断たれその送り込みができなくなるまで上記ピストンロッドの反発力を高める一方で、制御オリフィスが上記高圧室に開口する車高上昇時に上記制御オリフィスを通じて上記高圧ガス貯溜室の油をオイルリザーバへ戻してピストンロッドの反発力を低減させるようにしたものである。
【００２２】
また、請求項２の発明にかかる車高調整装置は、圧行程において上記ポンプ室の油を高圧室へ導出するチェック弁をピストンに設けたものである。
【００２３】
さらに、請求項３の発明にかかる車高調整装置は、ピストンに設けられるチェック弁をピストンに設けられた圧側減衰力発生用の減衰バルブと共用するようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明するが、図１は、この発明の車高調整装置の全体を示す断面図であり、図において、１５は、車体に係止される外筒１６内に配設されたシリンダ、１１は、車輪に係止されて上記シリンダ１５内を摺動するピストン３を具備するピストンロッドである。
【００２５】
また、１０は、ピストンロッド１１内に設けられて、これとの間に上記ピストン３により区画された高圧室１３ａ，１３ｂのうち高圧室１３ｂに通じる油路１７を形成する円筒状のポンプシリンダ、２２は、上記外筒１６の底部１６ａとの間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室２３を隔成するところの隔成板である。
【００２６】
さらに、２４は、隔成板２２に形成されて、上記ピストン３によって隔成された上記高圧室１３ａと上記高圧ガス貯溜室２３とに連通する連通孔である。
【００２７】
９は、ポンプロッドで、これが上記隔成板２２に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ１０内に挿通されて、途中には、上記高圧室１３ａに開口可能な制御オリフイス２を他端部には径方向に貫通する吐出ポート２６ａをそれぞれ持つもので、該他端部は閉塞されている。
【００２８】
また、１２は、上記ピストンロッド１１内のポンプシリンダ１０下部に形成されたポンプ室、１は、上記外筒１６内に設けられたオイルリザーバで、これが上記隔成板２２に形成された油孔２５，上記ポンプロッド９内およびチェック弁としてのポンプチェック弁２６を通じて上記ポンプ室１２に連通する。
【００２９】
さらに、４は、上記シリンダ１５および外筒１６の間に上記オイルリザーバ１および低圧ガス室２７を隔成するダイヤフラムである。
【００３０】
２８は、上記隔成板２２に設けられて、該隔成板２２下部の上記オイルリザーバ１内のガスを上記高圧ガス貯溜室２３へ抜くガス抜きチェック弁である。
【００３１】
なお、高圧ガス貯溜室２３にはガスと油との間を隔成するダイヤフラムは設けられていない。
【００３２】
また、上記ピストン３には、図２に示すように、上記圧行程において上記ポンプ室１２の油を上記高圧室１２ｂへ導出するチェック弁３５を設けてある。
【００３３】
なお、必要に応じて、上記ピストン３に設けられるチェック弁３５を、図３に示すように、上記ピストン３に設けられた圧側減衰力発生用の減衰力発生バルブ４０と共用することもできる。
【００３４】
また、２９は、上記外筒１６の下端開口をピストンロッド１１外周に接するオイルシール３０を介して塞ぐキャップ、３１は、このキャップ２９の内側面中央部に保持されて、上記シリンダ１５の下端を密閉するベアリングで、このベアリング３１の中心部および上記オイルシール３０には上記ピストンロッド１１が摺動自在にかつ油密的に支承されている。
【００３５】
３２は、上記外筒１６の底部１６ａ中心に貫通形成されたガス注入孔で、このガス注入孔３２は、車体取付側部材３３の溶接によって栓がなされており、３４は、隔成板２２を底部１６ａに支持する支持部材である。
【００３６】
また、上記ピストン３は、図２に示すように構成され、シリンダ１５内を摺動するピストン本体３Ａには、高圧室１３ｂ側に設けられたチェック弁３５により開閉される油路３６が形成され、この油路３６の他端がピストンロッド１１に形成された油孔３７を通して上記油路１７に連通している。
【００３７】
なお、３８は、ピストン３に形成された油孔３９を開閉する伸側減衰バルブ、４０は、油孔４１を開閉する圧側減衰バルブである。
【００３８】
次に、動作について説明すると、まず、車両への積荷が多くなって車高が低下した場合には、ショックアブソーバが圧縮力を受けて全長が縮むことになり、このため、ピストンロッド１１は、シリンダ１５内に進入し、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んでしまう。
【００３９】
なお、このとき、ポンプチェック弁２６側の吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の下端から外へ出る状態とする。
【００４０】
かかる状態にて、車両が走行し、ショックアブソーバが加振された場合には、その加振による伸行程では、オイルリザーバ１内の油が、油孔２５，ポンプロッド９内油路，ポンプチェック弁２６，吐出ポート２６ａをそれぞれ介してポンプ室１２内に入り込む。
【００４１】
一方、上記加振による圧行程では、そのポンプ室１２内の油がポンプロッド９下端により押されて油路１７，ピストン３に形成されたチェック弁３５を介してシリンダ１５内の高圧室１３ｂへと流れ込む。
【００４２】
こうして、高圧室１３ｂに油が流れ込むと、その流れ込んだ体積分だけ、高圧室１３ａ，連通孔２４を介して高圧ガス貯溜室２３が圧縮され、この高圧ガス貯溜室２３内の圧力が高まる。
【００４３】
このため、この圧力を受けてピストンロッド１１の反発力が増大し、この反発力の増大によってピストン３がシリンダ１５内にて押し上げられ、車高が上昇することとなる。
【００４４】
なお、この高圧ガス貯溜室２３内の圧力の増加は、ポンプシリンダ１０におけるポンプロッド９の上昇によって、吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０内に入り込むことにより、つまり、伸行程によってオイルリザーバ１からポンプ室１２に油を汲み上げなくなるまで続くことになる。
【００４５】
一方、車両の荷降ろしが行われるなどして、車高が上昇した場合には、ショックアブソーバが伸長する。
【００４６】
このため、ピストンロッド１１は、シリンダ１５の外へ進出して全長が伸び、上記制御オリフィス２がポンプシリンダ１０の外に出ることとなり、このため、その制御オリフィス２およびポンプロッド９の油路を通じて高圧室１３ａとオイルリザーバ１とが連通することとなり、その高圧室１３ａ内の油がオイルリザーバ１内へ流入する。
【００４７】
そして、その流入した油の体積分だけ、連通孔２４を通じて高圧ガス貯溜室２３内のガス室体積が膨張し、これにより、高圧室１３ａ内の圧力が低下し、上記とは逆にピストンロッド１１の反発力が低減し、この反発力の低減によって車高が低下することとなる。
【００４８】
なお、この車高の低下は、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んで高圧室１３ａとオイルリザーバ１とが油圧的に分離されるまで続けられる。
【００４９】
また、車高の上下動作中に、高圧ガス貯溜室２３内のガスばね用のガスが油とともに連通孔２４，高圧室１３ａ，制御オリフィス２，ポンプロッド９内，油孔２５を介してオイルリザーバ１内に入り込んでしまう場合がある。
【００５０】
このような場合でも、このオイルリザーバ１内のガスは、その高圧室１３ａ内の圧力よりもオイルリザーバ１内の圧力が高くなった場合などにガス抜きチェック弁２８を介して高圧ガス貯溜室２３のガス室へ直接導出させることができる。
【００５１】
このため、ピストン３の摺動時において、高圧室１３ａ内に滞留したガスの気泡のつぶれなどによる発生減衰力の不安定化を回避することが可能となる。
【００５２】
なお、上記実施例においては、圧行程においてポンプ室１２内の油を高圧室１３ｂを導出するチェック弁３５および油路３６を、ピストン３のピストン本体３Ａに独立して設けたものを示したが、図３に示すように、チェック弁３５のみを圧側減衰力発生用の圧側減衰バルブ４０と共用してもよい。
【００５３】
このように、上記チェック弁３５を圧側減衰バルブ４０と共用することで、ピストン本体３の構成およびこれに取り付けられるバルブ設置構造やこれらの組立作業の容易化，迅速化が図れるという利点が得られる。
【００５４】
なお、上記実施の形態においては、車高の低下時には制御オリフィス２をポンプシリンダ１０内に入り込ませ、車高の上昇時には制御オリフィス２をポンプシリンダ１０の外に出すようにするものを示したが、制御オリフィス２をポンプシリンダ１０の外へ出る頻度の高いポンプロッド９の上部位置に設けることで、高圧室１３ａからの油の供給を受けてオイルリザーバ１の圧力が高くなる状態をより頻繁にすることができる。
【００５５】
従って、上記オイルリザーバ１からの上記ガス抜きチェック弁２８を通じての高圧ガス貯溜室２３へのガス抜きをさらに確実かつ十分に行うことができる。
【００５６】
また、上記実施の形態にあっては、車高低下時に吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の外に出て、高圧室１３ａの圧力を上昇させ、車高上昇時に吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の中に入り込むまで、高圧室１３ａの圧力を上昇させるようにした場合を示したが、上記吐出ポート２６ａを予め定めた中立位置、すなわち、ポンプシリンダ１０内に入り込んで閉じられるポンプロッド９の所定部位に設けるようにしてもよい。
【００５７】
この場合には、中立車高時に車両が微振幅加振によるポンピングを行われなくなるため、この中立車高時における車両の乗心地を改善することができる。
【００５８】
また、上記制御オリフィス２を中立車高時にはオープンとなる位置に設けるとともに、上記吐出ポート２６ａを中立車高時にはクローズになる位置に設けることによって、オイルリザーバ１内のガス抜きの効率化とともに、中立車高時の車両の乗心地の改善を共に図ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、ピストンロッド内に設けられてこれとの間にピストンにより区画された高圧室に通じる油路を形成する円筒状のポンプシリンダと、外筒の底部との間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室を隔成する隔成板と、該隔成板に形成されて上記ピストンによって隔成された上記高圧室と上記ガス貯溜室とに連通する連通孔と、上記隔成板に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ内に挿通されて途中には上記高圧室に開口する制御オリフイスを他端には径方向に貫通する吐出ポートをそれぞれ持ったポンプロッドと、上記ピストンロッド内のポンプシリンダ下部に形成されたポンプ室と、上記外筒内に設けられて上記ポンプロッド内およびチェック弁を通じて上記ポンプ室に連通するオイルリザーバと、シリンダおよび外筒間に上記オイルリザーバおよび低圧ガス室を隔成するダイヤフラムと、上記隔成板に設けられて該隔成板下部の上記オイルリザーバ内のガスを上記高圧ガス貯溜室へ抜くガス抜きチェック弁と、を備え、吐出ポートがポンプ室に開口される車高低下時に伸行程で上記オイルリザーバ内の油を上記ポンプ室に送り込み、次の圧行程でこのポンプ室の油を上記高圧室および上記高圧ガス貯溜室に送り込み、吐出ポートのポンプ室への連通が断たれその送り込みができなくなるまで上記ピストンロッドの反発力を高める一方で、制御オリフィスが上記高圧室に開口する車高上昇時に上記制御オリフィスを通じて上記高圧ガス貯溜室の油をオイルリザーバへ戻してピストンロッドの反発力を低減させるように構成したので、高圧ガスと油が貯溜される高圧ガス貯溜室にゴムのダイヤフラムを設ける必要がなくなり、従って、このダイヤフラムによるガスばねのヒステリシスの発生、あるいはダイヤフラムの耐久性劣化という問題発生を回避できることになり、これが結果的に車両の乗心地を改善することとなる。
【００６０】
また、ガス抜きチェック弁によってオイルリザーバ内のガスを円滑に高圧ガス貯溜室へ送り出すことができるため、シリンダの高圧室にガスが残留するのを回避でき、従ってピストンの動作を安定化でき、結果的に減衰力動作の安定化およびこれによる車両の乗心地の向上を図ることができる。
【００６１】
そして、請求項２の発明によれば、圧行程においてポンプ室の油を高圧室へ導出するチェック弁をピストンに設けるように構成したので、このチェック弁を通じて高圧室へ送り込んだ油の体積分だけ高圧ガス貯溜室のガスを圧縮してピストンロッドの反発力の増大および車高上昇を簡単に実現できるという効果が得られる。
【００６２】
また、請求項３の発明によれば、ピストンに設けられるチェック弁を、ピストンに設けられた圧側減衰力発生用の減衰バルブと共用するように構成したので、チェック弁を別途用意することによる組立作業上およびコスト上の負担を顕著に軽減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による車高調整装置を示す断面図である。
【図２】図１におけるピストンの構造を詳細に示す拡大断面図である。
【図３】図１におけるチェック弁の他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図４】従来の車高調整装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ オイルリザーバ
２ 制御オリフィス
３ ピストン
４ ダイヤフラム
９ ポンプロッド
１０ ポンプシリンダ
１１ ピストンロッド
１２ ポンプ室
１３ａ，１３ｂ 高圧室
１５ シリンダ
１６ 外筒
１７ 油路
２２ 隔成板
２３ 高圧ガス貯溜室
２４ 連通孔
２５ 油孔
２６ ポンプチェック弁（チェック弁）
２６ａ 吐出ポート
２７ 低圧ガス室
２８ ガス抜きチェック弁
３５ チェック弁
４０ 減衰力発生バルブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車，二輪車，産業用車両などに用いられる車高調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車高調整装置として、例えば、図４に示すようなボーゲ社製のセルフポンピング型ショックアブソーバが提供されているが、これについて説明すると、まず、１５は、車体に係止される外筒１６内に配設されたシリンダである。
【０００３】
また、１１は、車輪に係止されて上記シリンダ１５内を摺動するピストン３を具備するピストンロッド、１０は、該ピストンロッド１１内に設けられてこれとの間に上記ピストン３により区画された高圧室１３に通じる油路１７を形成する円筒状のポンプシリンダである。
【０００４】
さらに、９は、上記外筒１６の底部（上端内面）に一端が保持され、他端が上記ポンプシリンダ１０内に挿通されて、途中に上記高圧室１３に開口する車高低下用の制御オリフィス２を持ったポンプロッドである。
【０００５】
また、１は、上記外筒１６内に設けられて、上記ポンプロッド９およびインレットバルブ６を通じてポンプシリンダ１０内下部のポンプ室１２に連通するオイルリザーバである。
【０００６】
７は、上記ポンプシリンダ１０の下部の上記ポンプ室１２および上記油路１７間に設けられたアウトレットバルブ、５は、上記高圧室１３に連通する上記外筒１６内の高圧室１８とガス室５とを隔成するダイヤフラムである。
【０００７】
また、８は、上記ポンプロッド９の外周の一部に軸方向の一定長に亘って設けられた切欠溝であり、これの上部が上記ポンプシリンダ１０の上方に出ているときは、高圧室１３とポンプ室を連通するように機能する。
【０００８】
次に、動作について説明すると、いま、車両への積荷が増大して、車高が低下した場合を考えると、ショックアブソーバとしての車高調整装置の全体が圧縮力を受けて縮み、このとき、上記制御オリフィス２および切欠８がポンプシリンダ１０内に入り込んだ位置にある。
【０００９】
この状態において、車両が走行しショックアブソーバに加振力が働くと、このときのピストンロッド１１の伸行程で、オイルリザーバ１内の油が連通管１９，ポンプロッド９内の油路２０，インレットバルブ６をそれぞれ介してポンプ室１２内に入り込む。
【００１０】
一方、続く圧行程では、上記ポンプ室１２内の油がポンプロッド９により押されてアウトレットバルブ７，ポンプシリンダ１０とピストンロッド１１との間の油路１７を介して上記高圧室１３内へ流れ込む。
【００１１】
そして、この高圧室１３内へ流れ込んだ油の体積分でけ、上記シリンダ１５の底部に設けた小孔２１およびシリンダ１５外周の油路２２を介して、ダイヤフラム４によって隔成された高圧室１８に流れ込む。
【００１２】
このため、その体積分に応じた量だけ、ガス室５が圧縮されて、高圧室１８が高圧化し、ピストンロッド１１の反発力が増大し、この反発力の増大によって車高が上昇することとなる。
【００１３】
一方、上記高圧室１３の圧力の増加は、車高の上昇により切欠８がポンプシリンダ１０の外に出て高圧室１３とポンプ室１２とが連通し、ポンプ室１２が高圧となり、これによって、上記インレットバルブ６を押し付けるように閉じ、オイルリザーバ１からポンプ室１２に油を汲み上げなくなるまで、この伸行程が続けられる。
【００１４】
次に、車両から荷降しを行うなどして車高が上昇すると、ショックアブソーバとしての全長が伸び、上記制御オリフィス２がポンプシリンダ１０の外部に出る位置にくると、高圧室１３とオイルリザーバ１とが制御オリフィス２を介して連通する。
【００１５】
このため、高圧室１３の油がオイルリザーバ１に流入し、この流入によって高圧室１３から出た油の体積分だけ、ガス室５の容積が膨張し、これによって、高圧室１３の圧力が低下し、ピストンロッド１１の反発が減少して、車高が低下していく。
【００１６】
そして、この車高の低下は、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んで、高圧室１３とオイルリザーバ１との間の油の流通が分断されるまで続くこととなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車高調整装置は、以上のように構成されているので、高圧室１８とガス室５とを隔成するダイヤフラム４がガスばね動作のヒステリシスを大きくし、このため車両の乗心地を悪くするという課題があった。
【００１８】
また、ガスの圧縮比が大きく、かつ膨張，圧縮動作が頻繁であるため、ダイヤフラム４自体の耐久性が著しく低下し易くなるという問題点があった。
【００１９】
さらに、オイルリザーバ１内のガスが、一旦、高圧室１３内のオイルリザーバ１より高い部位へ流入すると、この高圧室１３からそのガスを抜くことが困難となり、シリンダ１５におけるピストン３の動きが不安定となり、これによって発生する減衰力波形が乱れ、車両の乗心地を悪くするなどの課題があった。
【００２０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ガスばねのヒステリシスを低減することで、車両の乗心地を向上でき、かつガスばねの耐久性の向上およびシリンダ内のガス抜きを良好に実現できる車高調整装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる車高調整装置は、ピストンロッド内に設けられてこれとの間にピストンにより区画された高圧室に通じる油路を形成する円筒状のポンプシリンダと、外筒の底部との間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室を隔成する隔成板と、該隔成板に形成されて上記ピストンによって隔成された上記高圧室と上記ガス貯溜室とに連通する連通孔と、上記隔成板に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ内に挿通されて途中には上記高圧室に開口する制御オリフイスを他端には径方向に貫通する吐出ポートをそれぞれ持ったポンプロッドと、上記ピストンロッド内のポンプシリンダ下部に形成されたポンプ室と、上記外筒内に設けられて上記ポンプロッド内およびチェック弁を通じて上記ポンプ室に連通するオイルリザーバと、シリンダおよび外筒間に上記オイルリザーバおよび低圧ガス室を隔成するダイヤフラムと、上記隔成板に設けられて該隔成板下部の上記オイルリザーバ内のガスを上記高圧ガス貯溜室へ抜くガス抜きチェック弁と、を備え、吐出ポートがポンプ室に開口される車高低下時に伸行程で上記オイルリザーバ内の油を上記ポンプ室に送り込み、次の圧行程でこのポンプ室の油を上記高圧室および上記高圧ガス貯溜室に送り込み、吐出ポートのポンプ室への連通が断たれその送り込みができなくなるまで上記ピストンロッドの反発力を高める一方で、制御オリフィスが上記高圧室に開口する車高上昇時に上記制御オリフィスを通じて上記高圧ガス貯溜室の油をオイルリザーバへ戻してピストンロッドの反発力を低減させるようにしたものである。
【００２２】
また、請求項２の発明にかかる車高調整装置は、圧行程において上記ポンプ室の油を高圧室へ導出するチェック弁をピストンに設けたものである。
【００２３】
さらに、請求項３の発明にかかる車高調整装置は、ピストンに設けられるチェック弁をピストンに設けられた圧側減衰力発生用の減衰バルブと共用するようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明するが、図１は、この発明の車高調整装置の全体を示す断面図であり、図において、１５は、車体に係止される外筒１６内に配設されたシリンダ、１１は、車輪に係止されて上記シリンダ１５内を摺動するピストン３を具備するピストンロッドである。
【００２５】
また、１０は、ピストンロッド１１内に設けられて、これとの間に上記ピストン３により区画された高圧室１３ａ，１３ｂのうち高圧室１３ｂに通じる油路１７を形成する円筒状のポンプシリンダ、２２は、上記外筒１６の底部１６ａとの間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室２３を隔成するところの隔成板である。
【００２６】
さらに、２４は、隔成板２２に形成されて、上記ピストン３によって隔成された上記高圧室１３ａと上記高圧ガス貯溜室２３とに連通する連通孔である。
【００２７】
９は、ポンプロッドで、これが上記隔成板２２に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ１０内に挿通されて、途中には、上記高圧室１３ａに開口可能な制御オリフイス２を他端部には径方向に貫通する吐出ポート２６ａをそれぞれ持つもので、該他端部は閉塞されている。
【００２８】
また、１２は、上記ピストンロッド１１内のポンプシリンダ１０下部に形成されたポンプ室、１は、上記外筒１６内に設けられたオイルリザーバで、これが上記隔成板２２に形成された油孔２５，上記ポンプロッド９内およびチェック弁としてのポンプチェック弁２６を通じて上記ポンプ室１２に連通する。
【００２９】
さらに、４は、上記シリンダ１５および外筒１６の間に上記オイルリザーバ１および低圧ガス室２７を隔成するダイヤフラムである。
【００３０】
２８は、上記隔成板２２に設けられて、該隔成板２２下部の上記オイルリザーバ１内のガスを上記高圧ガス貯溜室２３へ抜くガス抜きチェック弁である。
【００３１】
なお、高圧ガス貯溜室２３にはガスと油との間を隔成するダイヤフラムは設けられていない。
【００３２】
また、上記ピストン３には、図２に示すように、上記圧行程において上記ポンプ室１２の油を上記高圧室１２ｂへ導出するチェック弁３５を設けてある。
【００３３】
なお、必要に応じて、上記ピストン３に設けられるチェック弁３５を、図３に示すように、上記ピストン３に設けられた圧側減衰力発生用の減衰力発生バルブ４０と共用することもできる。
【００３４】
また、２９は、上記外筒１６の下端開口をピストンロッド１１外周に接するオイルシール３０を介して塞ぐキャップ、３１は、このキャップ２９の内側面中央部に保持されて、上記シリンダ１５の下端を密閉するベアリングで、このベアリング３１の中心部および上記オイルシール３０には上記ピストンロッド１１が摺動自在にかつ油密的に支承されている。
【００３５】
３２は、上記外筒１６の底部１６ａ中心に貫通形成されたガス注入孔で、このガス注入孔３２は、車体取付側部材３３の溶接によって栓がなされており、３４は、隔成板２２を底部１６ａに支持する支持部材である。
【００３６】
また、上記ピストン３は、図２に示すように構成され、シリンダ１５内を摺動するピストン本体３Ａには、高圧室１３ｂ側に設けられたチェック弁３５により開閉される油路３６が形成され、この油路３６の他端がピストンロッド１１に形成された油孔３７を通して上記油路１７に連通している。
【００３７】
なお、３８は、ピストン３に形成された油孔３９を開閉する伸側減衰バルブ、４０は、油孔４１を開閉する圧側減衰バルブである。
【００３８】
次に、動作について説明すると、まず、車両への積荷が多くなって車高が低下した場合には、ショックアブソーバが圧縮力を受けて全長が縮むことになり、このため、ピストンロッド１１は、シリンダ１５内に進入し、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んでしまう。
【００３９】
なお、このとき、ポンプチェック弁２６側の吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の下端から外へ出る状態とする。
【００４０】
かかる状態にて、車両が走行し、ショックアブソーバが加振された場合には、その加振による伸行程では、オイルリザーバ１内の油が、油孔２５，ポンプロッド９内油路，ポンプチェック弁２６，吐出ポート２６ａをそれぞれ介してポンプ室１２内に入り込む。
【００４１】
一方、上記加振による圧行程では、そのポンプ室１２内の油がポンプロッド９下端により押されて油路１７，ピストン３に形成されたチェック弁３５を介してシリンダ１５内の高圧室１３ｂへと流れ込む。
【００４２】
こうして、高圧室１３ｂに油が流れ込むと、その流れ込んだ体積分だけ、高圧室１３ａ，連通孔２４を介して高圧ガス貯溜室２３が圧縮され、この高圧ガス貯溜室２３内の圧力が高まる。
【００４３】
このため、この圧力を受けてピストンロッド１１の反発力が増大し、この反発力の増大によってピストン３がシリンダ１５内にて押し上げられ、車高が上昇することとなる。
【００４４】
なお、この高圧ガス貯溜室２３内の圧力の増加は、ポンプシリンダ１０におけるポンプロッド９の上昇によって、吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０内に入り込むことにより、つまり、伸行程によってオイルリザーバ１からポンプ室１２に油を汲み上げなくなるまで続くことになる。
【００４５】
一方、車両の荷降ろしが行われるなどして、車高が上昇した場合には、ショックアブソーバが伸長する。
【００４６】
このため、ピストンロッド１１は、シリンダ１５の外へ進出して全長が伸び、上記制御オリフィス２がポンプシリンダ１０の外に出ることとなり、このため、その制御オリフィス２およびポンプロッド９の油路を通じて高圧室１３ａとオイルリザーバ１とが連通することとなり、その高圧室１３ａ内の油がオイルリザーバ１内へ流入する。
【００４７】
そして、その流入した油の体積分だけ、連通孔２４を通じて高圧ガス貯溜室２３内のガス室体積が膨張し、これにより、高圧室１３ａ内の圧力が低下し、上記とは逆にピストンロッド１１の反発力が低減し、この反発力の低減によって車高が低下することとなる。
【００４８】
なお、この車高の低下は、制御オリフィス２がポンプシリンダ１０内に入り込んで高圧室１３ａとオイルリザーバ１とが油圧的に分離されるまで続けられる。
【００４９】
また、車高の上下動作中に、高圧ガス貯溜室２３内のガスばね用のガスが油とともに連通孔２４，高圧室１３ａ，制御オリフィス２，ポンプロッド９内，油孔２５を介してオイルリザーバ１内に入り込んでしまう場合がある。
【００５０】
このような場合でも、このオイルリザーバ１内のガスは、その高圧室１３ａ内の圧力よりもオイルリザーバ１内の圧力が高くなった場合などにガス抜きチェック弁２８を介して高圧ガス貯溜室２３のガス室へ直接導出させることができる。
【００５１】
このため、ピストン３の摺動時において、高圧室１３ａ内に滞留したガスの気泡のつぶれなどによる発生減衰力の不安定化を回避することが可能となる。
【００５２】
なお、上記実施例においては、圧行程においてポンプ室１２内の油を高圧室１３ｂを導出するチェック弁３５および油路３６を、ピストン３のピストン本体３Ａに独立して設けたものを示したが、図３に示すように、チェック弁３５のみを圧側減衰力発生用の圧側減衰バルブ４０と共用してもよい。
【００５３】
このように、上記チェック弁３５を圧側減衰バルブ４０と共用することで、ピストン本体３の構成およびこれに取り付けられるバルブ設置構造やこれらの組立作業の容易化，迅速化が図れるという利点が得られる。
【００５４】
なお、上記実施の形態においては、車高の低下時には制御オリフィス２をポンプシリンダ１０内に入り込ませ、車高の上昇時には制御オリフィス２をポンプシリンダ１０の外に出すようにするものを示したが、制御オリフィス２をポンプシリンダ１０の外へ出る頻度の高いポンプロッド９の上部位置に設けることで、高圧室１３ａからの油の供給を受けてオイルリザーバ１の圧力が高くなる状態をより頻繁にすることができる。
【００５５】
従って、上記オイルリザーバ１からの上記ガス抜きチェック弁２８を通じての高圧ガス貯溜室２３へのガス抜きをさらに確実かつ十分に行うことができる。
【００５６】
また、上記実施の形態にあっては、車高低下時に吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の外に出て、高圧室１３ａの圧力を上昇させ、車高上昇時に吐出ポート２６ａがポンプシリンダ１０の中に入り込むまで、高圧室１３ａの圧力を上昇させるようにした場合を示したが、上記吐出ポート２６ａを予め定めた中立位置、すなわち、ポンプシリンダ１０内に入り込んで閉じられるポンプロッド９の所定部位に設けるようにしてもよい。
【００５７】
この場合には、中立車高時に車両が微振幅加振によるポンピングを行われなくなるため、この中立車高時における車両の乗心地を改善することができる。
【００５８】
また、上記制御オリフィス２を中立車高時にはオープンとなる位置に設けるとともに、上記吐出ポート２６ａを中立車高時にはクローズになる位置に設けることによって、オイルリザーバ１内のガス抜きの効率化とともに、中立車高時の車両の乗心地の改善を共に図ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、ピストンロッド内に設けられてこれとの間にピストンにより区画された高圧室に通じる油路を形成する円筒状のポンプシリンダと、外筒の底部との間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室を隔成する隔成板と、該隔成板に形成されて上記ピストンによって隔成された上記高圧室と上記ガス貯溜室とに連通する連通孔と、上記隔成板に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ内に挿通されて途中には上記高圧室に開口する制御オリフイスを他端には径方向に貫通する吐出ポートをそれぞれ持ったポンプロッドと、上記ピストンロッド内のポンプシリンダ下部に形成されたポンプ室と、上記外筒内に設けられて上記ポンプロッド内およびチェック弁を通じて上記ポンプ室に連通するオイルリザーバと、シリンダおよび外筒間に上記オイルリザーバおよび低圧ガス室を隔成するダイヤフラムと、上記隔成板に設けられて該隔成板下部の上記オイルリザーバ内のガスを上記高圧ガス貯溜室へ抜くガス抜きチェック弁と、を備え、吐出ポートがポンプ室に開口される車高低下時に伸行程で上記オイルリザーバ内の油を上記ポンプ室に送り込み、次の圧行程でこのポンプ室の油を上記高圧室および上記高圧ガス貯溜室に送り込み、吐出ポートのポンプ室への連通が断たれその送り込みができなくなるまで上記ピストンロッドの反発力を高める一方で、制御オリフィスが上記高圧室に開口する車高上昇時に上記制御オリフィスを通じて上記高圧ガス貯溜室の油をオイルリザーバへ戻してピストンロッドの反発力を低減させるように構成したので、高圧ガスと油が貯溜される高圧ガス貯溜室にゴムのダイヤフラムを設ける必要がなくなり、従って、このダイヤフラムによるガスばねのヒステリシスの発生、あるいはダイヤフラムの耐久性劣化という問題発生を回避できることになり、これが結果的に車両の乗心地を改善することとなる。
【００６０】
また、ガス抜きチェック弁によってオイルリザーバ内のガスを円滑に高圧ガス貯溜室へ送り出すことができるため、シリンダの高圧室にガスが残留するのを回避でき、従ってピストンの動作を安定化でき、結果的に減衰力動作の安定化およびこれによる車両の乗心地の向上を図ることができる。
【００６１】
そして、請求項２の発明によれば、圧行程においてポンプ室の油を高圧室へ導出するチェック弁をピストンに設けるように構成したので、このチェック弁を通じて高圧室へ送り込んだ油の体積分だけ高圧ガス貯溜室のガスを圧縮してピストンロッドの反発力の増大および車高上昇を簡単に実現できるという効果が得られる。
【００６２】
また、請求項３の発明によれば、ピストンに設けられるチェック弁を、ピストンに設けられた圧側減衰力発生用の減衰バルブと共用するように構成したので、チェック弁を別途用意することによる組立作業上およびコスト上の負担を顕著に軽減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による車高調整装置を示す断面図である。
【図２】図１におけるピストンの構造を詳細に示す拡大断面図である。
【図３】図１におけるチェック弁の他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図４】従来の車高調整装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ オイルリザーバ
２ 制御オリフィス
３ ピストン
４ ダイヤフラム
９ ポンプロッド
１０ ポンプシリンダ
１１ ピストンロッド
１２ ポンプ室
１３ａ，１３ｂ 高圧室
１５ シリンダ
１６ 外筒
１７ 油路
２２ 隔成板
２３ 高圧ガス貯溜室
２４ 連通孔
２５ 油孔
２６ ポンプチェック弁（チェック弁）
２６ａ 吐出ポート
２７ 低圧ガス室
２８ ガス抜きチェック弁
３５ チェック弁
４０ 減衰力発生バルブ
Claims (3)
- 車体に係止される外筒内に配設されたシリンダと、車輪に係止されて上記シリンダ内を摺動するピストンを具備するピストンロッドと、該ピストンロッド内に設けられてこれとの間に上記ピストンにより区画された高圧室に通じる油路を形成する円筒状のポンプシリンダと、上記外筒の底部との間に高圧ガスおよび油を貯溜する高圧ガス貯溜室を隔成する隔成板と、該隔成板に形成されて上記ピストンによって隔成された上記高圧室と上記ガス貯溜室とに連通する連通孔と、上記隔成板に一端が保持されるように上記ポンプシリンダ内に挿通されて途中には上記高圧室に開口する制御オリフイスを他端には径方向に貫通する吐出ポートをそれぞれ持ったポンプロッドと、上記ピストンロッド内のポンプシリンダ下部に形成されたポンプ室と、上記外筒内に設けられて上記ポンプロッド内およびチェック弁を通じて上記ポンプ室に連通するオイルリザーバと、上記シリンダおよび外筒間に上記オイルリザーバおよび低圧ガス室を隔成するダイヤフラムと、上記隔成板に設けられて該隔成板下部の上記オイルリザーバ内のガスを上記高圧ガス貯溜室へ抜くガス抜きチェック弁と、を備え、吐出ポートがポンプ室に開口される車高低下時に伸行程で上記オイルリザーバ内の油を上記ポンプ室に送り込み、次の圧行程でこのポンプ室の油を上記高圧室および上記高圧ガス貯溜室に送り込み、吐出ポートのポンプ室への連通が断たれその送り込みができなくなるまで上記ピストンロッドの反発力を高める一方で、制御オリフィスが上記高圧室に開口する車高上昇時に上記制御オリフィスを通じて上記高圧ガス貯溜室の油をオイルリザーバへ戻してピストンロッドの反発力を低減させる車高調整装置。
- 上記ピストンに上記圧行程において上記ポンプ室の油を上記高圧室へ導出するチェック弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車高調整装置。
- 上記ピストンに設けられるチェック弁が上記ピストンに設けられた圧側減衰力発生用の減衰バルブと共用されることを特徴とする請求項２に記載の車高調整装置。
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