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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024156512
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】車高調整装置
(51)【国際特許分類】
B60G 17/015 20060101AFI20241029BHJP
B60G 17/052 20060101ALI20241029BHJP
B60C 23/10 20060101ALI20241029BHJP
【ＦＩ】
B60G17/015 C
B60G17/052
B60C23/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023071035
(22)【出願日】2023-04-24
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】100114959
【弁理士】
【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也
(72)【発明者】
【氏名】小澤 正和
【テーマコード（参考）】
3D301
【Ｆターム（参考）】
3D301AA48
3D301AA53
3D301AB01
3D301AB02
3D301AB13
3D301AB16
3D301CA01
3D301DA14
3D301DB37
3D301DB38
3D301DB41
3D301EA04
3D301EA67
3D301EA68
3D301EB04
3D301EB09
3D301EB34
3D301EB37
3D301EB42
3D301EC01
(57)【要約】
【課題】車輪及びエアばねの圧力を迅速且つ効率的に調整する車高調整装置を得る。
【解決手段】車輪Ｈに対する第１接続部Ｊ１と、車体１を支持するべく車輪Ｈと車体１との間に設けられたエアばねＡに対する第２接続部Ｊ２と、第１接続部Ｊ１と第２接続部Ｊ２との間に接続され空気を流通させる第１流路Ｒ１と、第１流路Ｒ１を連通・遮断するよう第１流路Ｒ１において車輪Ｈの側から順に直列に設けられた第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２と、第１電磁弁Ｖ１と第２電磁弁Ｖ２との間から分岐し、第１電磁弁Ｖ１と並列状態に第１流路Ｒ１に設けられた第２流路Ｒ２と、第２流路Ｒ２に設けられ、車輪Ｈの空気をエアばねＡに供給可能なコンプレッサＣと、を備えた車高調整装置Ｓ。
【選択図】図１
【解決手段】車輪Ｈに対する第１接続部Ｊ１と、車体１を支持するべく車輪Ｈと車体１との間に設けられたエアばねＡに対する第２接続部Ｊ２と、第１接続部Ｊ１と第２接続部Ｊ２との間に接続され空気を流通させる第１流路Ｒ１と、第１流路Ｒ１を連通・遮断するよう第１流路Ｒ１において車輪Ｈの側から順に直列に設けられた第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２と、第１電磁弁Ｖ１と第２電磁弁Ｖ２との間から分岐し、第１電磁弁Ｖ１と並列状態に第１流路Ｒ１に設けられた第２流路Ｒ２と、第２流路Ｒ２に設けられ、車輪Ｈの空気をエアばねＡに供給可能なコンプレッサＣと、を備えた車高調整装置Ｓ。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪に対する第１接続部と、
車体を支持するべく前記車輪と前記車体との間に設けられたエアばねに対する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続され空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を連通・遮断するよう前記第１流路において前記車輪の側から順に直列に設けられた第１電磁弁および第２電磁弁と、
前記第１電磁弁と前記第２電磁弁との間から分岐し、前記第１電磁弁と並列状態に前記第１流路に設けられた第２流路と、
前記第２流路に設けられ、前記車輪の空気を前記エアばねに供給可能なコンプレッサと、を備えた車高調整装置。
車体を支持するべく前記車輪と前記車体との間に設けられたエアばねに対する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続され空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を連通・遮断するよう前記第１流路において前記車輪の側から順に直列に設けられた第１電磁弁および第２電磁弁と、
前記第１電磁弁と前記第２電磁弁との間から分岐し、前記第１電磁弁と並列状態に前記第１流路に設けられた第２流路と、
前記第２流路に設けられ、前記車輪の空気を前記エアばねに供給可能なコンプレッサと、を備えた車高調整装置。
【請求項2】
前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に流通・遮断機能を有する第３電磁弁を介して高圧タンクが接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に流通・遮断機能を有する第４電磁弁を介して低圧タンクが接続され、
前記第１流路であって、前記第１電磁弁と前記車輪との間の位置、かつ、前記第４電磁弁と前記車輪との間の位置に、前記第１流路を流通・遮断する第５電磁弁が備えられている請求項１に記載の車高調整装置。
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に流通・遮断機能を有する第４電磁弁を介して低圧タンクが接続され、
前記第１流路であって、前記第１電磁弁と前記車輪との間の位置、かつ、前記第４電磁弁と前記車輪との間の位置に、前記第１流路を流通・遮断する第５電磁弁が備えられている請求項１に記載の車高調整装置。
【請求項3】
前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、前記第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が接続されている請求項１に記載の車高調整装置。
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、前記第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が接続されている請求項１に記載の車高調整装置。
【請求項4】
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記第２流路のうち前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間から分岐して前記第２電磁弁と前記エアばねとの間に合流する第３流路を備え、当該第３流路に流通・遮断機能を有する第７電磁弁が設けられている請求項１に記載の車高調整装置。
前記第２流路のうち前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間から分岐して前記第２電磁弁と前記エアばねとの間に合流する第３流路を備え、当該第３流路に流通・遮断機能を有する第７電磁弁が設けられている請求項１に記載の車高調整装置。
【請求項5】
前記第６電磁弁および前記第７電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの上流側の位置に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が設けられ、
前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの下流側の位置に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続されている請求項４に記載の車高調整装置。
前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの下流側の位置に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続されている請求項４に記載の車高調整装置。
【請求項6】
前記車輪がリアの車輪であり、
前記エアばねがフロントのエアばねである請求項１に記載の車高調整装置。
前記エアばねがフロントのエアばねである請求項１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、エアばねで支持される車両において、車輪の内圧とエアばねの内圧とを変更可能な車高調整装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、このような車高調整装置として、例えば特許文献１に示すものがある（〔０００６〕，〔００１１〕，〔００１７〕乃至〔００２０〕，〔００３５〕乃至〔００４３〕,図１参照）。
【0003】
この車高調整装置は、車輪20に対応してエアばね30が設けられており、車輪20とエアばね30に対する注入空気量を増減させて車輪20の空気圧や車高を調整することができる。
【0004】
具体的には、車輪20には回転中でも空気の導入が可能な回転エアシール32が設けられており、回転エアシール32に連通するエア通路には、各車輪20に対応してタイヤ空気圧制御バルブ42が設けられている。タイヤ空気圧制御バルブ42は、ＥＣＵ80からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り替えることができる。また、車体12には、エア通路にエアを圧縮供給するコンプレッサ60と、コンプレッサ60からの圧縮エアを蓄える高圧タンク66が設けられている。
【0005】
ＥＣＵ80は、車輪速センサ36からの信号により車速を知ることができ、車高センサ34の検出値により車高を知ることができる。また、空気圧センサ22からの信号により各車輪20のタイヤ空気圧を知ることができる。ＥＣＵ80は、ドライバーによるスイッチ操作または所定のアルゴリズムにしたがって、車高の目標値およびタイヤ空気圧の目標値を設定し、車高制御バルブ40、タイヤ空気圧制御バルブ42、高圧タンクバルブ68および排気バルブ70を開閉制御して、車高およびタイヤ空気圧を調整することができる。
【0006】
本装置によれば、例えば高速走行時において、タイヤ圧を高くして安全余裕度を確保し、車高を低くして走行安定性を高めるよう協調制御することができる。車高の下げは、車高制御バルブ40およびタイヤ空気圧制御バルブ42を開き、エアばね30のエアをタイヤ空気室に流入させることで行う。これに伴いタイヤの空気圧が上昇する。ただし、タイヤ空気圧が設定値に達していない場合、コンプレッサ60が作動して不足分のエアがタイヤに供給される。特に、当該装置においては、タイヤを低圧タンクの代わりに用いることで、車高の下げ速度を高めることができるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００５－２５４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記従来の車高調整装置にあっては、タイヤの空気圧調整の機会が制限される。例えば、エアばねの空気を車輪に流入させることはできるものの、車輪の空気を排出する場合には排出空気を有効に利用することができない。そのため、車両が段差や突起を乗り越える際のショックを低減するにも限界があった。
【0009】
また、車高を上げる際には、通常気圧の外気をコンプレッサで所定の圧力まで高める必要がある。そのため、エアばねを所期の状態に設定するまでに時間を要する。さらに、常圧の外気をエアばねが要求する圧力に高めるには所定のエネルギー消費が必要となる。
【0010】
このように、従来の車高調整装置では種々の解決すべき課題を有しており、タイヤの圧力調整およびエアばねの圧力調整が迅速かつ効率的に行える車高調整装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【0011】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置の特徴構成は、
車輪に対する第１接続部と、
車体を支持するべく前記車輪と前記車体との間に設けられたエアばねに対する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続され空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を連通・遮断するよう前記第１流路において前記車輪の側から順に直列に設けられた第１電磁弁および第２電磁弁と、
前記第１電磁弁と前記第２電磁弁との間から分岐し、前記第１電磁弁と並列状態に前記第１流路に設けられた第２流路と、
前記第２流路に設けられ、前記車輪の空気を前記エアばねに供給可能なコンプレッサと、が備えられえた点にある。
本発明に係る車高調整装置の特徴構成は、
車輪に対する第１接続部と、
車体を支持するべく前記車輪と前記車体との間に設けられたエアばねに対する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続され空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を連通・遮断するよう前記第１流路において前記車輪の側から順に直列に設けられた第１電磁弁および第２電磁弁と、
前記第１電磁弁と前記第２電磁弁との間から分岐し、前記第１電磁弁と並列状態に前記第１流路に設けられた第２流路と、
前記第２流路に設けられ、前記車輪の空気を前記エアばねに供給可能なコンプレッサと、が備えられえた点にある。
【0012】
（効果）
本構成の車高調整装置は、車両をエアばねで懸架し、車輪の空気をコンプレッサおよび電磁弁を用いてエアばねに供給できるように構成してある。例えば、本構成によれば、当該一つのシステムにより、車輪の空気を吸引して車輪のばね定数を低減化し、吸引した空気をエアばねに供給して車高を上昇させることができる。これら操作を同時に行うことで、例えば、車両が段差や突起を乗り越える際に、車体の底部接触を防止し、車体に加わる突き上げショックを低減することができる。
本構成の車高調整装置は、車両をエアばねで懸架し、車輪の空気をコンプレッサおよび電磁弁を用いてエアばねに供給できるように構成してある。例えば、本構成によれば、当該一つのシステムにより、車輪の空気を吸引して車輪のばね定数を低減化し、吸引した空気をエアばねに供給して車高を上昇させることができる。これら操作を同時に行うことで、例えば、車両が段差や突起を乗り越える際に、車体の底部接触を防止し、車体に加わる突き上げショックを低減することができる。
【0013】
一方、車高を下げ、車輪の空気圧を当初の状態に戻す際には、コンプレッサを用いず、第１電磁弁及び第２電磁弁を開き操作することで、高圧であるエアばねの空気を差圧によって車輪に流入させることができる。
【0014】
このように、常圧よりも高圧である車輪の空気をコンプレッサを用いてエアばねに供給することで、常圧の外気をエアばねに供給する場合に比べて空気の圧縮作業が軽減される。よって、少ない消費エネルギーで迅速な調整が可能な車高調整装置を得ることができる。
【0015】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置にあっては、前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に流通・遮断機能を有する第３電磁弁を介して高圧タンクが接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に流通・遮断機能を有する第４電磁弁を介して低圧タンクが接続され、
前記第１流路であって、前記第１電磁弁と前記車輪との間の位置、かつ、前記第４電磁弁と前記車輪との間の位置に、前記第１流路を流通・遮断する第５電磁弁が備えられていると好都合である。
本発明に係る車高調整装置にあっては、前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に流通・遮断機能を有する第３電磁弁を介して高圧タンクが接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に流通・遮断機能を有する第４電磁弁を介して低圧タンクが接続され、
前記第１流路であって、前記第１電磁弁と前記車輪との間の位置、かつ、前記第４電磁弁と前記車輪との間の位置に、前記第１流路を流通・遮断する第５電磁弁が備えられていると好都合である。
【0016】
（効果）
本構成であれば、例えば車両が段差に乗上げる前に、第２電磁弁および第３電磁弁を流通状態とし、高圧タンクの貯留空気を差圧を利用してエアばねに供給し、車高を高めることができる。
本構成であれば、例えば車両が段差に乗上げる前に、第２電磁弁および第３電磁弁を流通状態とし、高圧タンクの貯留空気を差圧を利用してエアばねに供給し、車高を高めることができる。
【0017】
また、第４電磁弁および第５電磁弁を流通状態とし、車輪の空気を差圧を利用して低圧タンクに排出する。これにより、車輪のばね定数を低下させることができる。
【0018】
さらに、上記車高調整を元に戻すには、第１電磁弁および第２電磁弁、第５電磁弁を流通状態とし、エアばねの空気を差圧により車輪に供給する。さらに、コンプレッサを稼働させ、第３電磁弁および第４電磁弁を流通状態とすることで低圧タンクから高圧タンクに空気を供給することができる。
【0019】
この場合にも、供給元の空気は、車輪の空気であり、高圧タンクあるいは低圧タンクの空気であるため、外部空気をコンプレッサで加圧許給する場合に比べてエネルギー消費量を低減することができる。
【0020】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置は、前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、前記第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が接続された構成にすることができる。
本発明に係る車高調整装置は、前記第２流路のうち前記コンプレッサの下流側に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続され、
前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、前記第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が接続された構成にすることができる。
【0021】
（効果）
本構成の場合でも、通常は、排気弁を閉じ、第６電磁弁を流通状態とすることで、請求項１と同様の車高調整機能を奏することができる。
本構成の場合でも、通常は、排気弁を閉じ、第６電磁弁を流通状態とすることで、請求項１と同様の車高調整機能を奏することができる。
【0022】
尚、第２流路には外気導入路とチェック弁が設けられているが、車輪の内圧の方が外気の気圧よりも高いため、コンプレッサを稼働した直後は車輪の高圧空気がエアばねに供給される。通常、車輪の圧力が外気圧と同じである使用状態は存在しないので、通常状態ではチェック弁は閉じ機能を発揮する。
【0023】
一方、積極的に外気を導入してエアばねに供給した場合、あるいは、エアばねの空気を積極的に排出したい場合には、第６電磁弁を遮断状態とし、コンプレッサを稼働させることでエアばねに空気が供給され、または、排気弁を流通状態とすることでエアばねの空気を差圧を利用して外気に排出することができる。
【0024】
本構成であれば、車輪およびエアばねの圧力調整が迅速に行え、さらに、エアばねや車輪に空気を追加供給することも容易となる。
【0025】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置は、前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記第２流路のうち前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間から分岐して前記第２電磁弁と前記エアばねとの間に合流する第３流路が備えられ、当該第３流路に流通・遮断機能を有する第７電磁弁が設けられた構成にすることができる。
本発明に係る車高調整装置は、前記第２流路のうち前記コンプレッサの上流側に、第２流路の流通・遮断機能を有する第６電磁弁が設けられ、
前記第２流路のうち前記コンプレッサと前記第６電磁弁との間から分岐して前記第２電磁弁と前記エアばねとの間に合流する第３流路が備えられ、当該第３流路に流通・遮断機能を有する第７電磁弁が設けられた構成にすることができる。
【0026】
（効果）
本構成であれば、車輪とエアばねとの間の空気の流通をより迅速に行うことができる。例えば、段差や突起を乗り越える際に、第２電磁弁および第６電磁弁を流通状態とし、コンプレッサを稼働させる。これにより、車輪の空気が速やかにエアばねに供給されて、車輪の低ばね定数化および車高アップが行われる。
本構成であれば、車輪とエアばねとの間の空気の流通をより迅速に行うことができる。例えば、段差や突起を乗り越える際に、第２電磁弁および第６電磁弁を流通状態とし、コンプレッサを稼働させる。これにより、車輪の空気が速やかにエアばねに供給されて、車輪の低ばね定数化および車高アップが行われる。
【0027】
一方、段差などを乗り越えた後には、第１電磁弁および第７電磁弁を流通状態とし、コンプレッサを稼働状態とする。これにより、エアばねの空気が速やかに車輪に供給されて車輪およびエアばねを元の圧力状態に速やかに復帰させることができる。
【0028】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置は、前記第６電磁弁および前記第７電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの上流側の位置に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が設けられ、
前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの下流側の位置に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続された構成にすることができる。
本発明に係る車高調整装置は、前記第６電磁弁および前記第７電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの上流側の位置に、外気を導入する外気導入流路および当該外気導入流路の流通・遮断機能を有するチェック弁が設けられ、
前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の間の位置、且つ、前記コンプレッサの下流側の位置に、排気流路および当該排気流路の流通・遮断機能を有する排気弁が接続された構成にすることができる。
【0029】
（効果）
本構成であれば、車輪とエアばねとの間の空気の流通をより迅速に行うことができるうえに、車輪およびエアばねと外気との間で空気の吸入・排出が可能となる。よって、より利便性を備えた車高調整装置を得ることができる。
本構成であれば、車輪とエアばねとの間の空気の流通をより迅速に行うことができるうえに、車輪およびエアばねと外気との間で空気の吸入・排出が可能となる。よって、より利便性を備えた車高調整装置を得ることができる。
【0030】
（特徴構成）
本発明に係る車高調整装置においては、前記車輪をリアの車輪とし、前記エアばねをフロントのエアばねとすることができる。
本発明に係る車高調整装置においては、前記車輪をリアの車輪とし、前記エアばねをフロントのエアばねとすることができる。
【0031】
（効果）
例えば、車両に乗客を乗せている場合等には、段差を乗り上げる際に後席にショックが加わるのを低減させたい場合がある。そのために本構成では、リアの車輪とフロントのエアばねとを第１流路で接続し、コンプレッサを用いてリア車輪の空気をフロントのエアばねに速やかに供給できるように構成してある。
例えば、車両に乗客を乗せている場合等には、段差を乗り上げる際に後席にショックが加わるのを低減させたい場合がある。そのために本構成では、リアの車輪とフロントのエアばねとを第１流路で接続し、コンプレッサを用いてリア車輪の空気をフロントのエアばねに速やかに供給できるように構成してある。
【0032】
これにより、段差乗り上げ前にリア車輪の空気をフロントのエアばねに移動させておき、リア車輪のばね定数を下げて乗り上げのショックを吸収し易いようにしておく。段差を乗り越えた後は、コンプレッサを停止し、第１電磁弁および第２電磁弁を流通状態にして差圧によってフロントのエアばねの空気をリア車輪に戻す。
【0033】
本構成であれば、後席搭乗者に対応して乗り心地を高めた車高調整装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】第１実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図2】第１実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図3】第２実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図4】第２実施形態に係る車高調整装置の左車輪の構成を示す説明図
【図5】第２実施形態に係る車高調整装置の右車輪の構成を示す説明図
【図6】第３実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図7】第４実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図8】第５実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【図9】第６実施形態に係る車高調整装置の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0035】
〔第１実施形態〕
（概要）
本発明に係る車高調整装置Ｓ(以下、単に「装置Ｓ」と称する)の第１実施形態を図１および図２に示す。この装置Ｓは、車体１を支持するエアばねＡと車輪Ｈとが流路Ｒで接続され、エアばねＡの空気と車輪Ｈの空気を互いにやり取りすることを可能に構成したものである。本装置Ｓは、車体１に備えられた四つの車輪Ｈのうち、少なくとも一つの車輪Ｈに対して構成可能である。
（概要）
本発明に係る車高調整装置Ｓ(以下、単に「装置Ｓ」と称する)の第１実施形態を図１および図２に示す。この装置Ｓは、車体１を支持するエアばねＡと車輪Ｈとが流路Ｒで接続され、エアばねＡの空気と車輪Ｈの空気を互いにやり取りすることを可能に構成したものである。本装置Ｓは、車体１に備えられた四つの車輪Ｈのうち、少なくとも一つの車輪Ｈに対して構成可能である。
【0036】
具体的に当該装置Ｓは、車輪Ｈに接続される第１接続部Ｊ１と、エアばねＡに接続される第２接続部Ｊ２と、これら第１接続部Ｊ１と第２接続部Ｊ２との間に接続され空気を流通させる第１流路Ｒ１とを備えている。第１流路Ｒ１には、車輪Ｈの側から順に第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２が直列に設けられており、第１流路Ｒ１を連通・遮断することができる。さらに、第１流路Ｒ１のうち第１電磁弁Ｖ１と第２電磁弁Ｖ２との間からは、第１電磁弁Ｖ１と並列状態となるように第２流路Ｒ２が設けられており、第２流路Ｒ２には、車輪Ｈの空気をエアばねＡに供給可能なコンプレッサＣが備えられている。
【0037】
図１に示すように、第１流路Ｒ１のうち、車輪Ｈの近傍には車輪Ｈの内圧を測定する圧力センサＳｐが設けられている。また、エアばねＡには、自身の高さ方向の寸法を測定する高さセンサＳｈが設けられている。尚、高さセンサＳｈの代わりに、地面から車体１までの高さを測る別のセンサを設けるものであっても良い。
【0038】
さらに、本装置ＳにはＥＣＵが備えられており、圧力センサＳｐおよび高さセンサＳｈの検出値に基づいて第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２、コンプレッサＣを適切に動作させる。尚、ＥＣＵおよび圧力センサＳｐ、高さセンサＳｈについては以降の図においても各電磁弁ＶやコンプレッサＣを動作させるが、図の簡略化のために図示を省略する。
【0039】
本構成の装置Ｓであれば、例えば車体１が段差を乗り上げようとしている場合に、以下のように車輪Ｈの空気をエアばねＡに供給することで乗り上げ時のショックを緩和することができる。
【0040】
車体１が段差の手前に到達したとき、図１に示すように第１電磁弁Ｖ１を遮断状態とし、第２電磁弁Ｖ２を流通状態としてコンプレッサＣをオン状態とする。通常走行時には、車輪Ｈの空気圧は約０．２～０．２５ＭＰａであり、エアばねＡの空気圧は約０．６～１．０ＭＰａである。よって、車輪ＨからエアばねＡの内部に空気を供給するには、車輪Ｈの低圧空気をコンプレッサＣによって強制的に高めたのちエアばねＡに供給する。
【0041】
この場合、初期圧力が高い車輪Ｈの空気をエアばねＡに圧縮供給するから、常圧の大気を圧縮してエアばねＡに供給することに比べて、車輪ＨからエアばねＡへの高圧空気の供給が迅速なものとなる。また、空気の圧縮に伴うエネルギー消費量が少なくなる。車輪Ｈの空気圧が低下することでばね定数が小さくなり、段差乗り上げ時のショックが緩和される。また、エアばねＡに高圧空気が供給されることで車高が上昇し、路面干渉が回避されるようになる。
【0042】
図２に示すように、段差の乗り越えが完了すると、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２を流通状態とし、コンプレッサＣをオフ状態とする。これにより、エアばねＡ内の高圧空気が差圧で車輪Ｈに流入し、車体１の車高および車輪Ｈの空気圧が元の状態に復帰する。このように本構成であれば、当該一つのシステムにより、車輪Ｈのばね定数と車高の両者を適宜調節することができる。
【0043】
尚、車体１が高速走行する場合にも図２と同じ設定をすると良い。つまり、車高を下げることで、走行抵抗が減少し燃費が向上する。また、車輪Ｈの空気圧が確実に確保されることで高速走行時の燃費が向上する。
【0044】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る車高調整装置Ｓを図３～図５に示す。ここでは、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの下流側に高圧タンクＴＨが接続されている。高圧タンクＴＨは空気を流通・遮断する第３電磁弁Ｖ３を介して第２流路Ｒ２に接続される。高圧タンクＴＨの圧力はエアばねＡの内圧よりも高い値に設定される。
本発明の第２実施形態に係る車高調整装置Ｓを図３～図５に示す。ここでは、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの下流側に高圧タンクＴＨが接続されている。高圧タンクＴＨは空気を流通・遮断する第３電磁弁Ｖ３を介して第２流路Ｒ２に接続される。高圧タンクＴＨの圧力はエアばねＡの内圧よりも高い値に設定される。
【0045】
また、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの上流側には低圧タンクＴＬが接続されている。低圧タンクＴＬは、空気を流通・遮断する第４電磁弁Ｖ４を介して第２流路Ｒ２に接続される。低圧タンクＴＬの圧力は車輪Ｈの内圧よりも低く設定される。
【0046】
さらに、第１流路Ｒ１であって、第１電磁弁Ｖ１と車輪Ｈとの間の位置、かつ、第４電磁弁Ｖ４と車輪Ｈとの間の位置に、第１流路Ｒ１を流通・遮断する第５電磁弁Ｖ５が設けられている。つまり第５電磁弁Ｖ５は、第１流路Ｒ１のうち車輪Ｈに近い側の第２流路Ｒ２との分岐部と車輪Ｈとの間に設けられている。このように高圧タンクＴＨおよび低圧タンクＴＬを設けることで、車輪ＨおよびエアばねＡに対する空気の供給・排出をさらに迅速化することができる。
【0047】
図３は、車体１が段差に乗り上げる際の状態を示している。乗り上げ前に第２電磁弁Ｖ２および第３電磁弁Ｖ３を所定時間のあいだ流通状態にする。これにより、エアばねＡと高圧タンクＴＨの差圧を利用してエアばねＡに空気を供給し車高を上げておく。また、第４電磁弁Ｖ４および第５電磁弁Ｖ５を所定時間のあいだ流通状態とし、差圧を利用して車輪Ｈの空気を低圧タンクＴＬに排出して車輪Ｈのばね定数を下げておく。車体１が段差に乗り上げる際には、第１電磁弁Ｖ１乃至第５電磁弁Ｖ５の全ての弁を遮断状態とする。これにより、車体１が段差に乗り上げる際の路面干渉が回避され、且つショックが緩和される。
【0048】
段差を通過したのちは、第１電磁弁Ｖ１、第２電磁弁Ｖ２、第５電磁弁Ｖ５を流通状態とし、差圧を利用してエアばねＡの高圧空気を車輪Ｈに戻しておく。さらに、第３電磁弁Ｖ３、第４電磁弁Ｖ４を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させて、低圧タンクＴＬの空気を高圧タンクＴＨに戻しておく。
【0049】
また、図４および図５は車体１が旋回走行する際の状態を示している。図４は、車体１が左旋回走行する際の左車輪ＨＬの状態を示し、図５は右車輪ＨＲの状態を示している。外側となる右車輪ＨＲでは、図５に示すように、第２電磁弁Ｖ２および第３電磁弁Ｖ３を流通状態にして高圧タンクＴＨからエアばねＡＲに空気を供給し車高を上げる。
【0050】
一方の内側となる左車輪ＨＬでは、図４に示すように、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２、第４電磁弁Ｖ４を流通状態にして、エアばねＡＬから低圧タンクＴＬに空気を排出して車高を下げる。旋回が持続する間は全ての電磁弁Ｖを遮断状態とし、コンプレッサＣもオフ状態とする。こうすることで左旋回走行時の車体１のロールが低減される。尚、旋回状態から直進状態に復帰する際には、上記左右の車輪Ｈの操作を入れ換えて実施し、左右の車高高さを等しくする。また、第３電磁弁Ｖ３および第４電磁弁Ｖ４を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させて低圧タンクＴＬの空気を高圧タンクＴＨに戻しておく。
【0051】
さらに、車体１が加減速する際には、図示は省略するが以下のように行う。例えば加速時には、まず左右の後輪について第２電磁弁Ｖ２および第３電磁弁Ｖ３を流通状態にして車高を上げる。さらに左右の前輪について、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２、第４電磁弁Ｖ４を流通状態にして、エアばねＡから低圧タンクＴＬに空気を排出して車高を下げる。この状態となれば全ての電磁弁Ｖを遮断状態とし、コンプレッサＣをオフ状態とする。
【0052】
加速が終了し、車速が一定となる際には、上記前輪と後輪の操作を入れ換えて実施し、前後の車高を等しくする。また、第３電磁弁Ｖ３および第４電磁弁Ｖ４を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させて低圧タンクＴＬの空気を高圧タンクＴＨに戻しておく。
【0053】
本構成であれば、車体１が段差に乗上げる前に、高圧タンクＴＨの貯留空気を差圧を利用してエアばねＡに供給し、車高を高めることで路面干渉が回避される。また、差圧を利用して車輪Ｈの空気を低圧タンクＴＬに排出することで、車輪Ｈのばね定数を下げることができ、段差乗り上げ時のショックを緩和することができる。尚、供給元の空気は車輪Ｈの空気であり、高圧タンクＴＨあるいは低圧タンクＴＬの空気であるため、外部空気をコンプレッサＣで加圧許給する場合に比べてエネルギー消費量が少なくなる。さらに、車体１の旋回時あるいは加減速時においても、車体１の姿勢変化を最小限にとどめ、上質な乗り心地を得ることができる。
【0054】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る車高調整装置Ｓを図６に示す。この構成は図１の構成を基本とし、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの下流側に、排気流路Ｒｏおよび当該排気流路Ｒｏの流通・遮断機能を有する排気弁Ｖｏが接続されている。また、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの上流側に、第２流路Ｒ２の流通・遮断機能を有する第６電磁弁Ｖ６が設けられている。さらに、コンプレッサＣと第６電磁弁Ｖ６との間には、第２流路Ｒ２に外気を導入する外気導入流路Ｒｉおよび当該外気導入流路Ｒｉの流通を許容するチェック弁Ｖｃが接続されている。
本発明の第３実施形態に係る車高調整装置Ｓを図６に示す。この構成は図１の構成を基本とし、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの下流側に、排気流路Ｒｏおよび当該排気流路Ｒｏの流通・遮断機能を有する排気弁Ｖｏが接続されている。また、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの上流側に、第２流路Ｒ２の流通・遮断機能を有する第６電磁弁Ｖ６が設けられている。さらに、コンプレッサＣと第６電磁弁Ｖ６との間には、第２流路Ｒ２に外気を導入する外気導入流路Ｒｉおよび当該外気導入流路Ｒｉの流通を許容するチェック弁Ｖｃが接続されている。
【0055】
本構成であれば、通常の段差乗り超えや車高調整等に加え、エアばねＡや車輪Ｈにおいて空気漏れが想定される場合に外部空気を吸入することができる。
【0056】
具体的には、車輪Ｈに外気を供給する場合には、図６に示すように、第２電磁弁Ｖ２を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させる。これにより、チェック弁Ｖｃを介して車輪Ｈに空気が補充される。一方、車輪Ｈの内部空気量が過剰な場合には、第２電磁弁Ｖ２および排気弁Ｖｏを流通状態とする。これにより、車輪Ｈの空気が外気に排出される。
【0057】
また、図示は省略するが、エアばねＡの空気量を増やす場合には、第１電磁弁Ｖ１を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させる。逆に、エアばねＡの空気を排出する場合には、第１電磁弁Ｖ１および排気弁Ｖｏを流通状態とする。尚、外気を吸入する場合には、図６に示すように第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの下流にドライヤＤを設置しておき、空気を乾燥させるのが好ましい。
【0058】
尚、通常の段差乗り越え時などに於いては、第１電磁弁Ｖ１および第６電磁弁Ｖ６を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させる。この場合、チェック弁Ｖｃの外側の外気圧力よりもチェック弁Ｖｃの内側の車輪Ｈの空気圧が高いため、チェック弁Ｖｃを介して外気は流入しない。よって、第１実施形態と同様に、車輪Ｈの高圧空気がエアばねＡに供給される。このように本構成であれば、車輪ＨおよびエアばねＡの圧力調整が迅速に行え、さらに、エアばねＡや車輪Ｈに空気を追加供給することが容易となる。
【0059】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る車高調整装置Ｓを図７に示す。この構成では、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの上流側設けられる、第２流路Ｒ２の流通・遮断機能を有する第６電磁弁Ｖ６に加え、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣと第６電磁弁Ｖ６との間から分岐して第１流路Ｒ１のうち第２電磁弁Ｖ２とエアばねＡとの間に合流する第３流路Ｒ３を備える。さらに、第３流路Ｒ３に流通・遮断機能を有する第７電磁弁Ｖ７を設ける。本構成では、車輪ＨとエアばねＡとの間の空気のやり取りに際して常にコンプレッサＣを稼働させる。これにより、双方向の空気の移動をより迅速化することができる。
本発明の第４実施形態に係る車高調整装置Ｓを図７に示す。この構成では、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣの上流側設けられる、第２流路Ｒ２の流通・遮断機能を有する第６電磁弁Ｖ６に加え、第２流路Ｒ２のうちコンプレッサＣと第６電磁弁Ｖ６との間から分岐して第１流路Ｒ１のうち第２電磁弁Ｖ２とエアばねＡとの間に合流する第３流路Ｒ３を備える。さらに、第３流路Ｒ３に流通・遮断機能を有する第７電磁弁Ｖ７を設ける。本構成では、車輪ＨとエアばねＡとの間の空気のやり取りに際して常にコンプレッサＣを稼働させる。これにより、双方向の空気の移動をより迅速化することができる。
【0060】
例えば、車体１が段差を乗り越えようとする場合、第２電磁弁Ｖ２および第６電磁弁Ｖ６を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させる。これにより、車輪Ｈの空気が速やかにエアばねＡに移動し、車高が上昇する。空気の移動が終了したのち双方の電磁弁Ｖを遮断状態とする。
【0061】
段差を乗り越えた後は、第１電磁弁Ｖ１および第７電磁弁Ｖ７を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させる。これにより、エアばねＡの空気が速やかに車輪Ｈに戻る。空気の移動が終了したら双方の電磁弁Ｖを遮断状態とする。
【0062】
本構成であれば元々高圧である車輪Ｈの空気およびエアばねＡの空気を移動させるから、コンプレッサＣの可動等に求められる必要エネルギーが少なくて済む。しかも、車輪Ｈの低ばね定数化および車高調整が速やかに行われるから、車体１の乗り心地がさらに向上した車高調整装置Ｓを合理的に得ることができる。
【0063】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係る車高調整装置Ｓを図８に示す。この構成では、第４実施形態の構成と基本とし、第６電磁弁Ｖ６および第７電磁弁Ｖ７の間の位置、且つ、コンプレッサＣの上流側の位置に、外気を導入する外気導入流路Ｒｉおよび当該外気導入流路Ｒｉの流通・遮断機能を有するチェック弁Ｖｃを設ける。さらに、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２の間の位置、且つ、コンプレッサＣの下流側の位置から排気流路Ｒｏが分岐し、当該排気流路Ｒｏには、流通・遮断機能を有する排気弁Ｖｏが接続される。
本発明の第５実施形態に係る車高調整装置Ｓを図８に示す。この構成では、第４実施形態の構成と基本とし、第６電磁弁Ｖ６および第７電磁弁Ｖ７の間の位置、且つ、コンプレッサＣの上流側の位置に、外気を導入する外気導入流路Ｒｉおよび当該外気導入流路Ｒｉの流通・遮断機能を有するチェック弁Ｖｃを設ける。さらに、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２の間の位置、且つ、コンプレッサＣの下流側の位置から排気流路Ｒｏが分岐し、当該排気流路Ｒｏには、流通・遮断機能を有する排気弁Ｖｏが接続される。
【0064】
本構成であれば、車輪ＨあるいはエアばねＡに対して外気を供給することができる。例えば、エアばねＡに空気を供給して車高を高める際には、まず第２電磁弁Ｖ２および第６電磁弁Ｖ６を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させることで、車輪Ｈの空気がエアばねＡに供給される。しかし、車輪Ｈの内包空気が少ない場合には、第６電磁弁Ｖ６を遮断状態として外気をエアばねＡに供給する。一方、車輪Ｈに空気を供給したい場合には、第１電磁弁Ｖ１および第７電磁弁Ｖ７を操作することで、仮にエアばねＡの内包空気が少ない場合には、外気を車輪Ｈに供給することができる。
【0065】
エアばねＡの空気を排出する場合に、車輪Ｈにではなく外気に排出したい場合がある。その際には、第７電磁弁Ｖ７および排気弁Ｖｏを流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させることで、エアばねＡの空気を迅速に排出することができる。これにより、例えば高速走行に移行する際に素早く空気抵抗を下げることができ、燃費を向上させることができる。
【0066】
本構成であれば、車輪ＨとエアばねＡとの間の空気の流通をより迅速に行うことができるうえに、車輪ＨおよびエアばねＡと外気との間で空気の吸入・排出が可能となる。よって、利便性をさらに高めた車高調整装置Ｓを得ることができる。
【0067】
〔第６実施形態〕
本発明の第６実施形態に係る車高調整装置Ｓを図９に示す。この構成では、第１実施形態に係る装置Ｓを基本とし、前方のエアばねＡと後方の車輪Ｈとにおいて、或は、前方の車輪Ｈと後方のエアばねＡとにおいて空気のやり取りを行う。図９の例は、図１の実施形態を基本とし、例えば前部の左右の車輪ＨＬ，ＨＲに接続するよう二つの第１接続部Ｊ１を分岐接続し、前部の左右のエアばねＡＬ，ＡＲに接続するよう二つの第２接続部Ｊ２を分岐接続したものである。この場合、左右の車輪ＨＬ，ＨＲどうし、および左右のエアばねＡＬ，ＡＲどうしは基本的に常に同じ圧力となる。
本発明の第６実施形態に係る車高調整装置Ｓを図９に示す。この構成では、第１実施形態に係る装置Ｓを基本とし、前方のエアばねＡと後方の車輪Ｈとにおいて、或は、前方の車輪Ｈと後方のエアばねＡとにおいて空気のやり取りを行う。図９の例は、図１の実施形態を基本とし、例えば前部の左右の車輪ＨＬ，ＨＲに接続するよう二つの第１接続部Ｊ１を分岐接続し、前部の左右のエアばねＡＬ，ＡＲに接続するよう二つの第２接続部Ｊ２を分岐接続したものである。この場合、左右の車輪ＨＬ，ＨＲどうし、および左右のエアばねＡＬ，ＡＲどうしは基本的に常に同じ圧力となる。
【0068】
本構成であれば、車体１が、段差に乗り上げる際に、前方の路面干渉を回避すると共に、後席のクッション性を高めることができる。具体的には、車体１が段差を乗り上げる前に第２電磁弁Ｖ２を流通状態とし、コンプレッサＣを稼働させて後部の左右の車輪Ｈの空気を前部の左右のエアばねＡに供給する。これにより、前部の車高が上昇して路面との距離が広がり、後部の車輪Ｈのばね定数が低下して乗り上げショックが軽減される。尚、車両がショーファーカーなど後席が客席として利用される場合には、前部の高さ上昇による姿勢変化を後席乗員が感じることは少ない。
【0069】
段差を乗り上げた後は、第１電磁弁Ｖ１および第２電磁弁Ｖ２を流通状態とし、差圧によって前部のエアばねＡの空気を後部の車輪Ｈに流通させる。所定の空気が車輪Ｈに戻った状態で双方の電磁弁Ｖを遮断状態とする。
【0070】
本構成であれば、所定の圧力を有する空気をコンプレッサＣによって移動させるため、少ないエネルギー消費量でありながら空気の移動が迅速なものとなり、後席乗員に対する乗り心地を高めた車高調整装置Ｓを合理的に得ることができる。
【0071】
〔その他の実施形態〕
夫々の電磁弁ＶおよびコンプレッサＣは、ＥＣＵの指令に基づいて動作するものの他、車体１の運転者が手動操作で動作させるものであっても良い。
夫々の電磁弁ＶおよびコンプレッサＣは、ＥＣＵの指令に基づいて動作するものの他、車体１の運転者が手動操作で動作させるものであっても良い。
【0072】
車高調整や車輪Ｈの空気圧調整は、ＥＣＵ等に接続されたナビ情報などに基づいて、車高調整が必要な位置を予め特定しておき、車体１が当該位置を通過する際に、自動的に車高調整装置Ｓを動作させるように構成することができる。
【0073】
また、車載カメラにより、前方の路面状況を逐次検出し、所定形状の段差や突起を検出した際に車高調整装置Ｓを動作させるものとしてもよい。
【0074】
段差乗り上げ等に際し、当該位置を通過する前および通過した後に動作内容や結果を音声案内するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明の車高調整装置Ｓは、エアばねＡで支持される車体１において、車輪Ｈの内圧とエアばねＡの内圧とを変更可能な装置Ｓとして広く用いることができる。
【符号の説明】
【0076】
１ 車体
Ａ エアばね
Ｃ コンプレッサ
Ｈ 車輪
Ｊ１ 第１接続部
Ｊ２ 第２接続部
Ｒ１ 第１流路
Ｒ２ 第２流路
Ｒ３ 第３流路
Ｒｉ 外気導入流路
Ｒｏ 排気流路
Ｓ 車高調整装置
ＴＨ 高圧タンク
ＴＬ 低圧タンク
Ｖ１ 第１電磁弁
Ｖ２ 第２電磁弁
Ｖ３ 第３電磁弁
Ｖ４ 第４電磁弁
Ｖ５ 第５電磁弁
Ｖ６ 第６電磁弁
Ｖ７ 第７電磁弁
Ｖｃ チェック弁
Ｖｏ 排気弁
Ａ エアばね
Ｃ コンプレッサ
Ｈ 車輪
Ｊ１ 第１接続部
Ｊ２ 第２接続部
Ｒ１ 第１流路
Ｒ２ 第２流路
Ｒ３ 第３流路
Ｒｉ 外気導入流路
Ｒｏ 排気流路
Ｓ 車高調整装置
ＴＨ 高圧タンク
ＴＬ 低圧タンク
Ｖ１ 第１電磁弁
Ｖ２ 第２電磁弁
Ｖ３ 第３電磁弁
Ｖ４ 第４電磁弁
Ｖ５ 第５電磁弁
Ｖ６ 第６電磁弁
Ｖ７ 第７電磁弁
Ｖｃ チェック弁
Ｖｏ 排気弁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】