JPH0321394B2

JPH0321394B2 -

Info

Publication number: JPH0321394B2
Application number: JP21181381A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kashima
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1991-03-22
Also published as: JPS58110312A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車高調整装置に関し、更に詳しくは二
輪車、三輪車、四輪車等においてレベリング、ロ
ーリング等の調整に好適な車高調整装置に関す
る。

一般に二輪車等に於ては、運転者の体重、座
高、又は路面の走行条件もしくは積載荷重の変化
によつてはその車高を調整しておかないと乗心地
が悪く、乗車姿勢を悪くするばかりか操安性を著
しく害するものである。

例えば二輪車に於て急制動をかけた場合、重心
が前方へ移動しフロントフオークが圧縮する一
方、後輪側クツシヨンユニツトは伸長し乗車姿勢
を悪くし、制動中に路面の凸部を通過する場合は
フロントフオークが圧縮している為に有効ストロ
ークが十分でないことから底突きを生じ、更に急
発進時、急加速では重心が後方へ移動し、後輪側
クツシヨンユニツトは圧縮し、フロントフオーク
は伸長するための制動時同様の乗車姿勢を悪くし
操安性を害する。同様に四輪車にあつては、上記
二輪車の場合の不具合に加えてコーナリング走行
に於ける車体のローリング作用による乗車姿勢の
不安定によつて操安性を害するものである。

これに対し静止負荷時に於いても積載荷重の変
化、運転者の体重、身長、好みに対応して、車高
を調整でき、又走行中の路面条件、制動時、急発
進、急加速時、又はコーナリングの走行中に車高
変化があつた時でも自動的にこれを検出し車高を
補正できるようにした車高検出及び調整装置を本
出願人は特願昭53−125888号（特開昭55−52903
号）において提案している。

すなわち、この車高調整装置は車高検出装置た
るレベリングセンサー１とエアーサスペンシヨン
ユニツト２とからなり、これらは第１図に示すよ
うに例えば二輪車の後輪車体フレーム３とスイン
グアーム４間にブラケツト５，６，７，８を介し
て架設され、エアーサスペンシヨンユニツト２た
るダンパーは車輪９の両側に二本平行に設けられ
ている。特にダンパーのストロークを十分とれる
ように、又スイングアームが多少傾斜しているこ
とから図示のようにレベリングセンサー１を前側
に、エアーサスペンシヨンユニツト２を後側に配
設することが好ましい。

レベリングセンサー１は第２図のような構造に
なつている。即ち、シリンダ、円筒その他同様の
中空な筒対１０のヘツドにベアリング１１をロー
ルかしめ等によつて固着し、このベアリング１１
内にはダストシール１２を介装し、ベアリング１
１の中央をロツド１３が摺動自在に貫通してい
る。

筒体１０のボトム側にはブラケツト１４が一体
的に結合し、このブラケツト１４は車輪側、例え
ばスイングアーム４に連結され、ロツド１３の上
端にもブラケツト１５がピン結合、ねじ結合等に
よつて連結され、このブラケツト１５は車体フレ
ーム３側に軸支されるようになつている。筒体１
０のほゞ中央には内側に向けて相対向する断面コ
字状その他同様のケーシング１６，１７が差し込
んで固定され、ケーシング１６，１７の外側はカ
バー１８で保持されている。

一方のケーシング１６の内側にはホトトランジ
スター１９，２０が上下二組保持され、他方のケ
ーシング１７の内側には前記ホトトランジスター
１９，２０に対向して上下二組の発光ダイオード
２１，２２が保持されている。

ロツド１３の下端には遮蔽板２３が連結され、
この遮蔽板の中央には任意の内径による孔２４が
穿たれ、遮蔽板２３の下部がホトトランジスター
１９，２０と発光ダイオード２１，２２間に位置
した時には発光ダイオード２１，２２の入射光を
さえぎり、又遮蔽板２３が下降して孔２４がホト
トランジスター１９，２０を発光ダイオード２
１，２２間に位置した時は入射光を照射させ、遮
蔽板２３の上下動によつてホトトランジスター１
９，２０をオン・オフさせるようになつている。

エアーサスペンシヨンユニツト２は公知のよう
にシリンダ２５内にピストン２６を介してピスト
ンロツド２７が摺動自在に挿入され、シリンダ２
５内には上下二つの油室が区画され、上部油室上
方にはエアー室２８が区画され、下部油室内には
スプリング２９が介装されている。シリンダ２５
とピストンロツド２７にはアイ３０，３１が設け
られ、これらのアイ３０，３１を介して車体側と
車輪側に連結されるようになつている。

車体の任意の位置にはコントロールバルブ３２
が取り付けられ、このコントロールバルブ３２に
は管路３３，３４が連結され、これらの管路３
３，３４、コントロールバルブ３２を介してエア
ーソース３５よりエアーサスペンシヨンユニツト
２の一方もしくは両方にエアーを供給し、又コン
トロールバルブ３２、管路３４を介して大気中３
６側にエアーを排出するようになつている。

コントロールバルブ３２内には三つのチエツク
バルブ３７，３８，３９を設け、チエツクバルブ
３７，３８はエアーソース３５と管路３４間に介
装し、他方のチエツクバルブ３９は大気中と管路
３４間に介装されている。コントロールバルブ３
２には二つのソレノイドSOL₁，SOL₂が設けら
れ、一方のソレノイドSOL₁はホトトランジスタ
ー１９と回路ｆで結線され、又他方のソレノイド
SOL₂は他方のホトトランジスター２０と回路４
０で結線され、更にソレノイドSOL₁が励磁され
るとエアーソース側のチエツクバルブ３７，３８
が開かれ、又他方のソレノイドSOL₂が励磁され
ると大気中側のチエツクバルブ３９が開くように
なつている。（第４図）ソレノイドSOL₁，SOL₂をオン・オフさせる回
路は第５図のようになつている。

即ち、電源Ｖは回路４１，４２，４３，４４を
介してソレノイドSOL₁の接続され、又回路４５
を介してソレノイドSOL₂と接続され、回路４４
には分枝回路４６が接続され、回路４１は３点切
換えスイツチ４７，４８，４９を介して選択的に
いずれからの回路４２，４５，４６に接続される
ようになつている。回路４２，４３は押ボタンス
イツチ５０を介して選択的にオン・オフされ、こ
の押ボタンスイツチ５０は手動でもよく又は自動
切換えでもよい。

回路４３には回路５１，５２が接続され、一方
の回路５１には発光ダイオード２１，２２を並列
に設けた回路５２が接続されている。回路４３と
４４はリレー接点I₁によつてオン・オフされ、回
路５２はソレノイドSOL₂に対してリレー接点I₂、
常閉接点I_1Bによつてオン・オフされ、リレー接
点I₁は発光ダイオード２１、ホトトランジスター
１９によつてオン・オフ制御され、他方のリレー
接点I₂は発光ダイオード２２、ホトトランジスタ
ー２０によつてオン・オフ制御されるようになつ
いる。又常閉接点I_1Bはリレー接点I₁のＢ接点であ
る。

次に作動について述べる。

先ずソレノイドSOL₁が励磁されるとチエツク
バルブ３７，３８が開き、これによりポンプ、ア
キユームレータ等のエアーソース３５からエアー
が供給されてエアーサスペンシヨンユニツト２を
伸長して車高を高く、又ソレノイドSOL₂が励磁
された時はチエツクバルブ３９が開き、エアー室
２８のエアーが大気中に排出されることからエア
ーサスペンシヨンユニツト２が圧縮して車高が低
くなる。この為車体に乗る前、又は走行中に於い
ては運転者が自分の好みに応じた車高にする場
合、先ず三点切換スイツチの接点４７にセツトす
るとソレノイドSOL₁がオンして車高を高くし、
又接点４９にセツトするとソレノイドSOL₂がオ
ンして車高を低くできる。又通常０接点４８にセ
ツトしておくが、押ボタン５０をオフにしておけ
ばソレノイドSOL₁，SOL₂は常にオフにされてお
り、この為エアーサスペンシヨンユニツト２は通
常のダンパー効果を発揮するだけである。又走行
中に車高調整する場合には押ボタン５０をオンさ
せておき、この操作は手動でも自動でもよく、又
自動の場合には車高に変化があつた場合に自動的
にオンされるようにしたスイツチを使用すること
が可能である。

次に走行中の車高検出とその調整について述べ
る。

例えば二輪車の走行中に加減速してウイリー、
ノーズタウンが起るような場合、即ち、車体が基
準高さより低くなつた場合、レベリングセンサー
１が圧縮しロツド１３が下降すると遮蔽板２４の
下部が下側の発光ダイオード２２が遮断され、孔
２４を介して上段の発光ダイオード２１の入射光
がホトトランジスター１９に照射される。この為
ホトトランジスター１９によつてリレー接点I₁が
オンし、ソレノイドSOL₁が励磁されチエツクバ
ルブ３７，３８を開く、この時のエアーソース３
５よりエアーが管路３３，３４を介してエアーサ
スペンシヨンユニツト２のエアー室２８に供給さ
れてこれを伸長し、エアーサスペンシヨンユニツ
ト２で車体を基準位置まで押し上げる。逆に車体
が基準位置より高くなるとレベリングセンサー１
が伸長し、これにより発光ダイオード２１が遮断
され、他方の発光ダイオード２２によつてホトト
ランジスター２０が作動し、リレーI₂がオンされ
る。この為ソレノイドSOL₂がオンし、チエツク
バルブ３９を開くことからエアー室２８のエアー
が大気中に放出されエアーサスペンシヨンユニツ
ト２が圧縮し、その分車高が下降して機基準高さ
まで下がる。

ところで、通常二輪車は乗車位置やサイドバツ
ク、テールバツク、ガソリンタンクの位置などの
関係から、荷重変動が大きいのは後輪車体フレー
ム３側であり、この後輪側における車高調整が特
に必要となる。

しかしながら、前輪側への荷重変動も見逃がす
ことができず、例えば後輪側のエアーサスペンシ
ヨンユニツトの圧力を上昇した場合、相対的に前
輪側のエアーサスペンシヨンユニツトの圧力も僅
か上昇させることで、操安性、乗心地を改善でき
ることが確かめられている。

このため前輪側にも既述のレベリングセンサー
やサスペンシヨンユニツトと同じものを独自に適
用することが考えられるが、レベリングセンサー
としてストローク長の短いものが必要となり、こ
のレベリングセンサーを前輪側に取り付けること
が、コストやデザイン的に不利になるなどの問題
がある。

本発明はかかる従来の問題点に着目して成され
たもので、後輪側懸架ばね荷重と前輪側懸架ばね
荷重を同時調整できるような車高調整装置に関
し、更に詳しくは通常二輪車における積載荷重変
動に伴う前後輪の負担割合が後輪側の方が大きい
ことに着目し、後輪側のエアーサスペンシヨンユ
ニツトがエアーホースまたは大気に通じる各通路
に、定比減圧切換弁又は定差減圧切換弁を介して
前輪側のエアーサスペンシヨンユニツトを接続し
た車高調整装置を提案するものである。

以下に、本発明の実施例を図面について説明す
る。

第６図は既述の後輪側車高調整装置Ａに本発明
の前輪側車高調整装置Ｂを連設したものを示す原
理図であり、同図において、６１，６２はソレノ
イドによるパイロツトチエツク弁たるコントロー
ルバルブであり、コントロールバルブ６１は管路
３４に接続されソレノイドを励磁した時エアーソ
ース３５からのエアーを後述の定比減圧切換弁６
３を介して前輪側のエアーサスペンシヨンユニツ
トに供給するように作用し、同じくソレノイドを
励磁した時コトロールバルブ６２はそのエアーサ
スペシヨンユニツトからのエアーを大気に排出す
るように作用する。これらの各コントロールバル
ブ６１，６２にはそれぞれソレノイドSOL₄，
SOL₅が設けられ、これらは前記ホトトランジス
ター１９，２０にそれぞれ接続されて、既述のソ
レノイドSOL₁，SOL₂とともに連動して付勢され
るようになつている。但しソレノイドSOL₄は回
路４０を介してホトトランジスター２０とも接続
し、ソレノイドSOL₄が励磁されてコントロール
バルブ６１が切換わつた時、このコントロールバ
ルブ６１と定比減圧切換弁６３との間に残留して
いるエアーが大気に排出される。６３は回路７２
供給側回路７２ａ又は排出側回路７２ｂに選択的
に開閉させる定比減圧切換弁で、これはエアー供
給ポジシヨンａと排気ポジシヨンｂと中立ポジシ
ヨンｃとを有し又両サイドにパイロツト回路ｄ，
ｅを有し、又パイロツト回路ｅに対向してスプリ
ングｇが設けられている。定比減圧切換弁６３は
コントロールバルブ６１を通過したエアーの圧力
を所定の比率で減圧してポジシヨンａよりエアー
サスペンシヨンユニツトに供給したり、このエア
ーサスペシヨンユニツトをコントロールバルブ６
２に継ぎ変えてポジシヨンｂより排気したりする
ように切り換えられる。６４は前輪側の一対のエ
アーサスペンシヨンユニツトで、シリンダ６５内
にピストンロツド６６を取り付けたピストン６７
が摺動自在に収容され、シリンダ６５内の上部油
室は作動油６８が収容され、これの上部はエアー
室６９となつている。また、シリンダ６５内の下
部油室にはピストン６７を上方に付勢するスプリ
ング７０が収容されている。なお、７１はシリン
ダ６５と摺動するアウターチユーブで、ピストン
ロツド６６に取り付けられている。前記各エアー
室６９は管路７２を通じて定比減圧切換弁６３に
接続されている。

ところで、前記の定比減圧切換弁６３はこれの
入力側のエアーの圧力の変化に対して出力側のエ
アーの圧力を比例的に変化させるものであり、こ
れにより前後輪側にかかる荷重の負担割合を比例
的に調整するようになつている。

かかる構成を採用した前輪側の車高調整装置は
次のように動作する。

いま、車体が基準高さより低くなつた場合に
は、前記レベリングセンサー１の動作にもとづい
て、ソレノイドSOL₁が励磁される。すると、こ
れに連結されたソレノイドSOL₄も同時に励磁さ
れ、チエツクバルブ３７，３８が開くとともに、
コントロールバルブ６１が作動して、エアーソー
ス３５から管路３４を通つて後輪側のエアーサス
ペンシヨンユニツト２にエアーが供給されるとと
もに、コントロールバルブ６１を介して回路７２
ａに供給され、更に定比減圧切換弁６３にも供給
される。このときその供給されたエアーの圧力が
所定レベル以上であると、パイロツト回路ｄから
のパイロツト出力により弁体はポジシヨンａに切
り変わり、コントロールバルブ６１からこの定比
減圧切換弁６３を通してエアーが前輪側のエアー
サスペンシヨンユニツト６４に供給される。ここ
に供給されるエアーの圧力は後輪側のエアーサス
ペンシヨンユニツト２のそれに対し一定の割合の
小さい値となつている。こうして前後車輪側の高
さが上昇する。

ここで車体が所定の高さに達すると、レベリン
グセンサー１のホトトランジスタ１９，２０は遮
光され、ソレノイドSOL₁，SOL₂，SOL₄，SOL₅
のすべてが消勢し、チエツクバルブ３７，３８お
よびコントロールバルブ６１，６２も閉じられ車
体は前記所定高さに維持される。

逆に車体が基準位置より高くなると、レベリン
グセンサー１は伸長し、ホトトランジスター２０
が導通し、ソレノイドSOL₂，SOL₄，SOL₅が付
勢されるので、チエツクバルブ３９が開かれてエ
アーサスペンシヨンユニツト２内のエアーと回路
７２ａ内のエアーを大気に放出するとともにコン
トロールバルブ６２が回路７２ｂと大気側に通じ
させる。この時回路７２側の内圧がスプリングｇ
に打ち勝つていると、パイロツト回路ｅにより定
比減圧切換弁６３がポジシヨンｂに切換わり、定
比減圧切換弁６３のポジシヨンｂ、回路７２，７
２ｂを通じて、開かれたコントロールバルブ６２
から前輪側のエアーサスペンシヨンユニツト６４
内のエアーを大気に放出する。この場合において
も、各エアーサスペンシヨンユニツト２，６４か
らのエアー排気量の比率は一定の関係を保つよう
になつている。こうして、車体の高さは基準高さ
に戻るのである。このように、前輪側および後輪
側の両方にエアーサスペンシヨンユニツトを設
け、これらに対する荷重の負担割合を一定の比率
に設定できる。また、このようにしたことによ
り、前輪用のレベリングセンサーを別途設ける必
要がなくなり、経済的となる。なお、減圧切換弁
として定差減圧切換弁を用いることができる。

第７図はこの車高調整装置に用いる定比減圧切
換弁の一実施例を示すものである。同図におい
て、８１はエアーソース側（例えば前記管路３
４）に接続されるソース側ブロツク、８２は定比
減圧切換弁の本体ブロツク、８３は排出側ブロツ
クで、これら３者は一体結合されている。ソース
側ブロツク８１にはエアー導入口８４に連続する
通孔８５、通孔８５を開閉する弁体８６を収容す
る弁室８７およびエアー導入用ポート８８が設け
られ、弁室８７内の弁体８６は制御信号によつて
付勢されるソレノイド８９によつて作動される。

前記定比減圧切換弁の本体ブロツク８２には前
記ポート８８に通じるソース導入ポート９０と、
排出ポート９１と、これら両ポート９０，９１に
連通するスプール弁室９２と、このスプール弁室
９２内に収容したスプール弁体９３と、そのスプ
ール弁室９２の一端に通じるエアー導出口９４と
が設けられている。

前記弁室９２にはスプール弁体９３先端の最大
径部に摺接する大径部９２ａと、前記ソース導入
ポート９０に連通する大径部９２ｂと、これに連
続する中径部９２ｃと、この中径部に連続する３
つの小径部９２ｄ，９２ｅ，９２ｆとからなり、
大径部９２ａ，９２ｂ間には一部がスプール弁９
３の大径部に摺接するシール材９５が、中径部９
２ｃ右端には同じくスプール弁９３に接するシー
ル材９６が、小径部９２ｄ右端には同じくシール
材９７がそれぞれ嵌着されている。

一方、スプール弁９３は前記大径部９２ａおよ
びシール材９５に摺接する大径部９３ａ、前記ポ
ート９０開口端にのぞむ傾斜面部９３ｂ、前記中
径部９２ｃおよびシール材９６摺接する小径部９
３ｃ、前記シール材９６および小径部９２ｄに対
向するリング溝部９３ｄ、シール材９７に摺接す
る小径部９３ｅ、前記排出ポート９１に対向する
リング溝９３ｆおよび前記小径部９２ｆに摺接す
る小径部９３ｇを有する。

スプール弁体９３の右端にはコイルばね９８を
収容する凹所９９が設けられ、このばね９８の一
端が本体ブロツク８２の右端からねじ込んだ調整
部１００シート面に当接している。この調整部材
１００はばね９８のばね定数を任意に選定するこ
とになつている。

また、スプール弁体９３の中心部には前記エア
ー導出口９４に一端を開口した通気室１０１が設
けられており、さらにこの通気室１０１およびリ
ング溝９３ｄに連通する通孔１０２が設けられて
いる。

排出側ブロツク８３には前記排出ポート９１に
連通する排出ポート１０３と、これに連通するエ
アー排出用通孔１０４を開閉する弁体１０５を収
容する弁室１０６が設けられ、前記弁体１０５は
ソレノイド１０７によつて作動される。

次に、作用について述べる。

作動前においては定比減圧切換弁は第７図に示
す状態にあり、シール材９６はスプール弁体９３
の小径部９３ｃに接触している。

いま、ソレノイド８９が付勢されると、弁体８
６は通孔８５を開き、エアー導入口８４を通じて
エアーソースからポート８８にエアーが導入さ
れ、これがシール材９６にて封止された傾斜面部
９３ｂおよび小径部９３ｃと弁室９２の大径部９
２ｂおよび中径部９２ｃとの間隙に導入される。

このためこの導入されたエアーは、スプール弁
体９３の大径部９３ａの外径寸法をA₀、小径部
９３ｃの外径寸法をA₁とした場合に、導入エア
ー圧の変化分を△P_Rとすると、その傾斜面部９
３ｂに受圧面積差（A₀−A₁）に応じた△P_R（A₀
−A₁）の力が作用し、スプール９３を図中左方
に付勢することとなる。

この付勢によりスプール９３は左行し通孔１０
２が弁室９２の中径部９２ｃに臨む位置にくる
や、前記間隙に導入されたエアーは通孔１０２、
通気室１０１およびエアー導出口９４を経て、減
圧したエアーを被制御装置たる前輪側エアーサス
ペンシヨン６４，６５に供給する。

一方、エアー導出側の圧力P_Fが設定レベル以
上に達すると、スプール弁体９３はばね９８に抗
して右行することとなり、通孔１０２が弁室９２
の小径部９２ｄおよびシール材９７に所定間隙残
して対向する位置に至り、この間隙を通じて通孔
１０２と排出ポート９１とが連通する。そしてこ
のときソレノイド１０７が付勢されれば、弁体１
０５が通孔１０４を開き、前記エアー導出側のエ
アーを通孔１０２、排出ポート９１，１０３、弁
室１０６および通孔１０４を経て外気に放出す
る。

以上のように、本発明は二輪車の前後車輪側の
車高を、体重や積載荷重の変化に対して一定の比
率に制御するもので、車体のばね上、ばね下間の
相対変位を検出するため、後輪側に発光ダイオー
ドやホトトランジスタからなるレベリングセンサ
ーを設置して、これの電気的信号によりソレノイ
ド弁を作動させ、チエツク弁やコトロールバルブ
を開閉制御して、車体前後の車高を同時かつ一定
に調整するものである。特に、車体前後のエアー
サスペンシヨンユニツトを同時に定比減圧切換弁
又は定差減圧切換弁を介して作動させるので、前
輪側のエアーサスペンシヨンユニツトのエアー圧
力は後輪側のエアーサスペンシヨンユニツトのエ
アー圧に対して一定の割合で小さくなり、且つ前
後輪のエアーサスペンシヨンユニツトにおける荷
重の負担割合を一定の比率に設定できるので、コ
ーナリング時のバンク角が大きくとれ、乗車姿勢
やライデイングポジシヨンも一定になるため操安
性が改善される。また、サスペンシヨンばねの吸
収エネルギーも車体前後で均一に保たれるため、
ボトミング、伸び切りが発生し難く、乗心地の向
上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車体後部に取り付けた状態の車高調整
装置の側面図、第２図は車高検出装置の縦断側面
図、第３図は第２図の−線横断平面図、第４
図は車高調整装置の系統図、第５図は電気回路
図、第６図は本発明の車高調整装置の系統図、第
７図は定比減圧弁の一実施例を示す断面図であ
る。１……レベリングセンサー、２……後輪側のエ
アーサスペンシヨンユニツト、３……車体フレー
ム、４……スイングアーム、９……車輪、１０…
…筒体、１３……ロツド、１４，１５……ブラケ
ツト、１６，１７……ケーシング、１９，２０…
…ホトトランジスター、２１，２２……発光ダイ
オード、２３……遮蔽板、２４……孔、２８……
エアー室、３２……コントロールバルブ、６１，
６２……コントロールバルブ、６３……定比減圧
切換弁、６４……前輪側のエアーサスペンシヨン
ユニツト。

Claims

【特許請求の範囲】１エアーソースおよび大気通路と後輪側のエア
ーサスペンシヨンユニツトとの間にコントロール
バルブを介在し、このコントロールバルブを後輪
側に設けた車高のレベリングセンサー出力に基づ
いて制御し、前記後輪側のエアーサスペンシヨン
ユニツトのエアー量を調節することにより後輪側
の車高を調整するようにした車高調整装置を備
え、前記後輪側のエアーサスペンシヨンユニツト
が前記エアーソースおよび前記大気通路に通じる
通路に、前記コントロールバルブに連動する他の
コントロールバルブおよび定比減圧切換弁又は定
差減圧切換弁を介して前輪側のエアーサスペンシ
ヨンユニツトを接続した車高調整装置。２レベリングセンサーは筒体内を摺動するロツ
ドと、このロツドに連設した遮蔽板と、筒体に設
けたホトトランジスターと、これに対向するよう
に前記筒体に設けた発光ダイオードとからなる特
許請求の範囲第１項記載の車高調整装置。