(57)【要約】【課題】サスペンション装置の外筒に別部材を取り付けるに際し、このサスペンション装置の外筒や別部材の設計自由度を高くできるサスペンション装置を提供する。【解決手段】エアサスタンク９には、その内部空間に繋がる開口が形成された取付部９３が備えられていると共に、カラー２４には、エアサスタンク９の開口に対応する開口２４ｅが形成されたエアサスタンク受け部２４ｂが備えられている。カラー２４のエアサスタンク受け部２４ｂとエアサスタンク９の取付部９３との間にＯリングが介在されてこれらエアサスタンク受け部２４ｂと取付部９３とが重ね合わされた状態で、これら両者がボルト９６，９６によって一体的に締結される。これにより、カラー２４とエアサスタンク９との間の気密性を確保した状態でこれら両者を一体的に組み付けることができ、溶接トーチを移動させていくものではないため、各部材の設計自由度を高くできる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショックアブソーバおよびスプリング手段を備え、外筒の内部に連通する内部空間を有する別部材が前記外筒に取り付けられて成るサスペンション装置において、
前記別部材には、その内部空間に繋がる開口が形成された取付部が備えられていると共に、前記外筒には、前記別部材の前記開口に対応する開口が形成された別部材受け部が備えられており、前記外筒の前記別部材受け部と前記別部材の前記取付部との間にシール材が介在されてこれら別部材受け部と取付部とが重ね合わされた状態で、これら両者がボルトによって一体的に締結されていることを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に備えられるサスペンション装置に係る。特に、本発明は、サスペンション装置の外筒に別部材を取り付けるための構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に備えられるサスペンション装置は、車体側と車輪側との間に架設され軸線が略上下方向に沿って延びるショックアブソーバと、このショックアブソーバに外装されたスプリング手段とを備えている。このようなサスペンション装置では、ショックアブソーバおよびスプリング手段の伸縮動作により、路面からの衝撃力を減衰し緩和している。
【０００３】
ところで、例えば空気ばねを利用するエアサスペンション装置にあっては、特許文献１に開示されているように、その機能拡張を目的として、装置内部に形成されているエアチャンバに連通するタンク室を有するタンク（以下、エアサスタンクという）を備えさせることが行われている。このエアサスタンクを備えさせる場合に、該エアサスタンクを搭載する手段としては、エアサスペンション装置の外筒（ピストンパイプ等）にエアサスタンクを溶接することが挙げられる。つまり、エアサスペンション装置の外筒に形成され且つ開口を有するタンク受け部と、エアサスタンクに形成され且つ開口を有する取付部とを重ね合わせた状態で（開口同士を位置合わせしてエアチャンバとタンク室とを連通させた状態で）、これらタンク受け部と取付部との合わせ部分を一体的に溶接するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１３５６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の如くエアサスペンション装置の外筒にエアサスタンクを溶接する場合、これらの溶接箇所からのエア漏れが生じないよう、この両者の合わせ部分の全周囲に亘って溶接を行う必要がある。このため、その溶接作業にあたっては、この合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていくための作業スペースが必要となり、この作業スペースを確保するために外筒やエアサスタンクの設計自由度が大きく制約されることになる。
【０００６】
また、エアサスペンション装置の外筒にエアサスタンクを取り付ける場合に限らず、オイルリザーバタンクや外付けのソレノイドアクチュエータ等の別部材をエアサスペンション装置の外筒に取り付ける場合にあっても、この別部材を溶接する際には、同様に、溶接箇所での液密性や気密性を確保するべく、合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていくための作業スペースが必要となり、この作業スペースを確保するために外筒や別部材の設計自由度が大きく制約されるものとなる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サスペンション装置の外筒に別部材を取り付けるに際し、このサスペンション装置の外筒や別部材の設計自由度を高くできるサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、ショックアブソーバおよびスプリング手段を備え、外筒の内部に連通する内部空間を有する別部材が前記外筒に取り付けられて成るサスペンション装置を前提とする。そして、このサスペンション装置は、前記別部材に、その内部空間に繋がる開口が形成された取付部が備えられていると共に、前記外筒に、前記別部材の前記開口に対応する開口が形成された別部材受け部が備えられており、前記外筒の前記別部材受け部と前記別部材の前記取付部との間にシール材が介在されてこれら別部材受け部と取付部とが重ね合わされた状態で、これら両者がボルトによって一体的に締結されていることを特徴とする。
【０００９】
サスペンション装置の外筒に別部材を溶接するもの（従来技術の構造）にあっては、外筒と別部材との間の気密性や液密性を確保するべく、この両者の合わせ部分の全周囲に亘って溶接を行う必要があり、この合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていくための作業スペースが必要となって、この作業スペースを確保するために外筒や別部材の設計自由度が大きく制約されることになる。これに対し、本解決手段では、外筒の別部材受け部と別部材の取付部との間にシール材を介在してこれら別部材受け部と取付部とが重ね合わされた状態でこれら両者をボルトによって一体的に締結している。このため、外筒と別部材との間の気密性や液密性を確保した状態でこれら両者を一体的に組み付けることができ、外筒と別部材とを一体的に溶接するもの（合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていく必要のあるもの）ではないため、外筒や別部材の設計自由度を高くできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、サスペンション装置の外筒の別部材受け部と別部材の取付部との間にシール材が介在されてこれら別部材受け部と取付部とが重ね合わされた状態で、これら両者をボルトによって一体的に締結している。このため、外筒と別部材との間の気密性や液密性を確保した状態でこれら両者を一体的に組み付けることができ、外筒と別部材とを一体的に溶接するもの（合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていく必要のあるもの）に比べて、外筒や別部材の設計自由度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るエアサスペンション装置およびその周辺部の構造を示す図である。
【図２】実施形態に係るエアサスペンション装置の一部を破断した断面図である。
【図３】ピストンパイプ、カラー、シェル、エアサスタンクの組み付け作業を説明するための図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、エアサスペンション装置に備えられるエアサスタンク（本発明でいう別部材）の取り付け構造として本発明を適用した場合について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るエアサスペンション装置１およびその周辺部の構造を示す図である。この図１における矢印ＵＰは上方側を示しており、矢印ＲＨは車幅方向の右側を示している。以下、このエアサスペンション装置１を含む懸架システムをエアサスペンションシステムと呼ぶこととする。
【００１４】
−エアサスペンションシステムの概略構造−
図１に示すように、本実施形態に係るエアサスペンションシステムは、エアスプリング（本発明でいうスプリング手段）２およびショックアブソーバ３を有するエアサスペンション装置１、アッパアーム４１、ロアアーム４２、ナックル４３および制御部５等を主要構成部品として構成されている。
【００１５】
エアスプリング２は、車体６（６１）の荷重を支えて路面からの衝撃力を和らげる機能を有する。ショックアブソーバ３は、車体６（６１）の上下振動を減衰する機能を有する。アッパアーム４１およびロアアーム４２は、車体６（６２）に対する車輪７の上下移動を許容する機能を有する。
【００１６】
エアスプリング２およびショックアブソーバ３は、上端部が図示しないアッパサポートを介して車体６（６１）に固定されている。ショックアブソーバ３の下端部は、ロアアーム４２に連結されている（後述するアブソーバロアブラケット８を介して連結されている）。ナックル４３は、上部がボールジョイントを介してアッパアーム４１に回動可能に連結されているとともに、下部がロアアーム４２に連結されている。また、ナックル４３は、アクスルハブ７１を介して車輪７を回転可能に支持している。ロアアーム４２は、その端部に設けられたブッシュを介して車体６（６２）側の部材に固定されている。また、アッパアーム４１は、その端部に設けられたブッシュを介して車体６（６１）側の部材に固定されている。
【００１７】
アクスルハブ７１には、ドライブシャフト７２の一端部が連結されている。また、ドライブシャフト７２の他端部は、車体６（６２）から突出した連結端部７３に連結されている。連結端部７３は、車体６（６２）に収容されている図示しないフロントデファレンシャルギアおよび変速装置を介してエンジンに連結されている。
【００１８】
前述したように、エアスプリング２は、車体６（６１）と車輪７（より具体的にはロアアーム４２）との間に介装されており、車体６（６１）に搭載されたコンプレッサ等からの空気の供給と、供給された空気の排出とによって車輪７に対する車体６の高さ位置、すなわち車輪７に対する車体６の上下位置を調整可能である。そして、制御部５は、エアスプリング２への空気の給排を制御する。制御部５は、例えば車体６側に搭載されたＥＣＵ等である。したがって、本実施形態に係るエアサスペンションシステムは車高調整装置として機能する。また、エアスプリング２にはエアサスタンク９が接続されており、このエアサスタンク９の内部空間とエアスプリング２の内部空間（後述するエアチャンバ３Ａ（図２を参照））との連通・非連通を図示しない開閉弁によって切り替えることでエアスプリング２のばね定数の切り替えが可能となっている。このエアサスタンク９の取り付け構造の詳細については後述する。
【００１９】
−エアサスペンション装置の概略構造−
次に、エアサスペンション装置１について説明する。図２は、本実施形態に係るエアサスペンション装置１の一部を破断した断面図である。また、図３は、後述するピストンパイプ２２、カラー２４、シェル３１、エアサスタンク９の組み付け作業を説明するための図である。
【００２０】
図２に示すように、エアサスペンション装置１は、車輪７に連結される車輪側部材（ロアアーム４２）と車体６（６１）とを連結するようにして車両に設けられており、車輪７と車体６との接近離間動作に伴って、自身の軸線方向に伸縮可能となっている。前述した如く、エアサスペンション装置１は、車輪７と車体６（６１）との接近離間動作に対するばね力を発生するエアスプリング２と、その接近離間動作に対して減衰力を発生するショックアブソーバ３と、その減衰力の反力の車体６（６１）側への作用を緩衝させるための連結装置１１とを備えている。
【００２１】
エアスプリング２は、筒状に形成されたアッパシェル２１と、該アッパシェル２１の軸線方向において、アッパシェル２１の内部に出入可能に設けられた筒状のピストンパイプ２２と、これらアッパシェル２１とピストンパイプ２２とを連結するダイヤフラム２３とを含んで構成されている。
【００２２】
ダイヤフラム２３は、筒状に形成されて可撓性を有しており、その一端部がアッパシェル２１の内面に密着されており、また、他端部がピストンパイプ２２の上端部を覆うようにしてピストンパイプ２２の外面に密着されている。したがって、ピストンパイプ２２がアッパシェル２１の内部に出入する場合であっても、ダイヤフラム２３は、アッパシェル２１およびピストンパイプ２２と密着した状態で、その出入に応じて変形することが可能となっている。また、ピストンパイプ２２の内部には、ショックアブソーバ３の構成部品であるシェル３１およびシリンダ３２が、ピストンパイプ２２の下端部を貫くようにして配設されている。これらピストンパイプ２２の下端部とシェル３１とは、ピストンパイプ２２の下端部に装着されたカラー２４を介して隙間がないように接合されている。なお、このピストンパイプ２２の下端部に対してカラー２４を装着する構造としては、これら両者の間にＯリングを介在させた状態で、ピストンパイプ２２の下端部にカラー２４を圧入するようにしている。
【００２３】
アッパシェル２１の上端部には、中心部に孔２５ａが設けられた環状のシェルキャップ２５が固定されている。そのシェルキャップ２５には、連結装置１１の筐体をなすロッド保持筒１１ａが固定される。ロッド保持筒１１ａは、筒状であって、その上方部分の内径が大きく、下方部分の内径が小さくなっており、また、外周部における高さ方向の略中間部には、上方および下方を向く段差面を有する鍔部１１ｂが形成されている。ロッド保持筒１１ａは、その下方部分が前記孔２５ａに嵌め込まれて、鍔部１１ｂの下方を向く段差面がシェルキャップ２５の上面と密着するように配設されている。さらに、鍔部１１ｂの外周部とシェルキャップ２５の上面とは溶接によって接合されており、この溶接により、ロッド保持筒１１ａはシェルキャップ２５に固定されている。
【００２４】
このようにしてエアサスペンション装置１が構成されていることにより、アッパシェル２１、ピストンパイプ２２、ダイヤフラム２３、カラー２４、シェルキャップ２５によって、ショックアブソーバ３の周囲の空間をエアチャンバ３Ａとして区画するチャンバシェル３３が構成されている。
【００２５】
エアサスペンション装置１が縮む方向、つまり、車輪７と車体６とがバウンドする方向に相対動作すると、ピストンパイプ２２およびシリンダ３２とアッパシェル２１とが接近してチャンバシェル３３内の容積が減少し、エアチャンバ３Ａの空気圧が上昇する。一方、エアサスペンション装置１が伸びる方向、つまり、車輪７と車体６とがリバウンドする方向に相対動作すると、ピストンパイプ２２およびシリンダ３２とアッパシェル２１とが離間してチャンバシェル３３内の容積が増加し、エアチャンバ３Ａの空気圧が低下する。したがって、エアチャンバ３Ａ内の空気圧は、エアサスペンション装置１の伸縮動作によって変動し、エアチャンバ３Ａの空気圧と外部の空気圧との差に応じたばね力が発生する。つまり、エアサスペンション装置１において、エアスプリング２はエアチャンバ３Ａ内の空気圧に応じて車体６を懸架することが可能とされている。
【００２６】
ショックアブソーバ３は、その中心軸線がチャンバシェル３３の中心軸線と一致して、チャンバシェル３３を貫くようにして配設されている。ショックアブソーバ３は、筒状のシリンダ３２と、それの内部を軸線方向に移動可能なピストンロッド３４とを含んで構成されている。ピストンロッド３４は、シリンダ３２の内部から上方へと延出して、連結装置１１を介して車体６（６１）に連結されている。また、ピストンロッド３４の上端部は、エアサスペンション装置１の上方に位置するアクチュエータ（図示省略）に連結されている。シリンダ３２の外側に配設されている前記シェル３１の下端部にはカラー３６が溶接によって接合されている。そして、このカラー３６の下端部にアブソーバロアブラケット８がボルト締結によって取り付けられており、このアブソーバロアブラケット８を介して、シリンダ３２およびシェル３１はロアアーム４２に連結されている。
【００２７】
シリンダ３２の内部下方には、図示しないフリーピストンがシール部材を介してシリンダ３２の軸線方向に移動可能に設置されており、該フリーピストンがシリンダ３２の内部を上下二つの空間に分割している。フリーピストンの下方の空間は、空気が充填された空気室とされており、フリーピストンの上方の空間は、オイルが充填されたオイル室とされている。そのオイル室は、ピストンロッド３４の下端部に固定されるピストン３５によって、さらに上下二つの空間に分割されている。詳しい説明は省略するが、ピストン３５にはそれらの空間を連通する孔が設けられており、シリンダ３２の内部に充填されているオイルが、その孔を介して二つの空間を往来することが可能とされている。これにより、ショックアブソーバ３は、シリンダ３２とピストンロッド３４との相対動作によってオイルがピストン３５の孔を通過する際に、その通過における抵抗に起因した減衰力を発生するように構成されている。ちなみに、シリンダ３２とピストンロッド３４との相対動作によるピストンロッド３４のオイル室への進入または退出によって、フリーピストンは、空気室の空気を圧縮または膨張させて、オイルによりシリンダ３２の軸線方向に移動させられる。また、ショックアブソーバ３は、ピストンロッド３４の上端部に連結されるアクチュエータの作動により、その減衰力の調整を行えるように構成されている。
【００２８】
ロッド保持筒１１ａの底面には、ゴム製のバウンドストッパ１１ｃが取り付けられている。バウンドストッパ１１ｃは、シリンダ３２とピストンロッド３４とのバウンド方向の相対動作において、シリンダ３２の上端部を自身に当接させることで、シリンダ３２とピストンロッド３４との相対移動量を制限することが可能とされている。ちなみに、ロッド保持筒１１ａの底面およびバウンドストッパ１１ｃには、ピストンロッド３４の直径よりも大きな直径の孔が設けられており、ピストンロッド３４はロッド保持筒１１ａの底面およびバウンドストッパ１１ｃと接触せずに自身の軸線方向に移動することが可能とされている。
【００２９】
−エアサスタンクの取り付け構造−
次に、本実施形態の特徴である前記エアサスタンク９の取り付け構造について説明する。
【００３０】
図４は図２におけるIV−IV線に沿った断面図である（この図４ではシリンダ３２およびピストンロッド３４については省略している）。図２〜図４に示すように、エアサスタンク９は、金属製の容器で成り、円筒形状の本体部９１、該本体部９１の下部に設けられた底板部９２、本体部９１の上部に設けられた取付部９３を備えている。この取付部９３は、内部にエア通路９４ａ（図２の破線を参照）が形成された略直方体形状の通路形成部９４と、該通路形成部９４の両側から水平方向（図４における上下方向）に延びるフランジ部９５，９５とを有している。通路形成部９４の内部に形成されているエア通路９４ａは、一端が、本体部９１の内部（タンク室）に連通されており、他端が、取付部９３の取付端面９３ａに形成された開口９４ｂとして構成されている。また、前記各フランジ部９５，９５には水平方向に貫通するボルト挿通孔９５ａ，９５ａがそれぞれ形成されている。
【００３１】
一方、前記カラー２４は、内部にエアチャンバ３Ａの一部を構成する空間２４ａが形成された略円錐台形状の部材で成っている。そして、このカラー２４における側面の一部には前記エアサスタンク９を取り付けるためのエアサスタンク受け部（本発明でいう別部材受け部）２４ｂが一体形成されている。このエアサスタンク受け部２４ｂは、鉛直方向に沿って延びる平坦面で成る取付端面２４ｃを有している。また、このエアサスタンク受け部２４ｂは、その内部にエア通路２４ｄが形成されている。このエア通路２４ｄは、一端が前記空間２４ａを介してピストンパイプ２２の内部空間（エアチャンバ３Ａ）に連通されており、他端が取付端面２４ｃに形成された開口２４ｅとして構成されている。この開口２４ｅの外周囲には円環状のＯリング溝２４ｆが形成されている。また、前記取付端面２４ｃには、前記エアサスタンク９の取付部９３に形成されている各ボルト挿通孔９５ａ，９５ａに対応してボルト孔２４ｇ，２４ｇが形成されている。このボルト孔２４ｇ，２４ｇの内周面には雌ネジが形成されている。
【００３２】
そして、カラー２４にエアサスタンク９を取り付ける際には、前記Ｏリング溝２４ｆにＯリングＲ（図４を参照；本発明でいうシール材）が装着され、カラー２４の開口２４ｅにエアサスタンク９の取付部９３の開口９４ｂが位置合わせされた状態で、カラー２４の取付端面２４ｃに取付部９３の取付端面９３ａが重ね合わされる。この状態では、カラー２４に形成されているボルト孔２４ｇ，２４ｇに対して、取付部９３に形成されているボルト挿通孔９５ａ，９５ａも位置合わせされる。そして、これらボルト挿通孔９５ａおよびボルト孔２４ｇに亘ってボルト９６が挿通され、該ボルト９６がボルト孔２４ｇにねじ込まれることにより、取付部９３がカラー２４に締結される。つまり、エアサスタンク９がカラー２４を介してピストンパイプ２２に取り付けられる。これにより、エアサスタンク９の内部空間であるタンク室がエアチャンバ３Ａに気密状態で連通された状態となる。
【００３３】
前述したように、サスペンション装置の外筒（本実施形態の場合にはカラー２４）に別部材（本実施形態の場合にはエアサスタンク９）を溶接するもの（従来技術の構造）にあっては、外筒と別部材との間の気密性を確保するべく、この両者の合わせ部分の全周囲に亘って溶接を行う必要があった。このため、その溶接作業にあたっては、この合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていくための作業スペースが必要となり、この作業スペースを確保するために外筒や別部材の設計自由度が大きく制約されることになっていた。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、カラー２４のエアサスタンク受け部２４ｂとエアサスタンク９の取付部９３との間にＯリングＲを介在させてこれらエアサスタンク受け部２４ｂと取付部９３とを重ね合わせた状態でこれら両者をボルト９６，９６によって一体的に締結している。このため、カラー２４とエアサスタンク９との間の気密性を確保した状態でこれら両者を一体的に組み付けることができ、合わせ部分の全周囲に亘って溶接トーチを移動させていくものではないため、カラー２４やエアサスタンク９の設計自由度を高くできる。
【００３５】
（他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
【００３６】
例えば、前記実施形態では、エアサスペンション装置１に備えられるエアサスタンク９の取り付け構造として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、オイルリザーバタンクや外付けのソレノイドアクチュエータ等の別部材をエアサスペンション装置１の外筒に取り付ける場合にも適用が可能である。
【００３７】
また、前記実施形態では、シリンダ部材としてシェル３１およびシリンダ３２を備えた二重管タイプのショックアブソーバ３を有するエアサスペンション装置１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、シリンダ部材としてシリンダ３２のみを備えたショックアブソーバ３を有するエアサスペンション装置１にも適用が可能である。
【００３８】
また、前記実施形態では、エアサスタンク９が取り付けられるエアサスペンション装置１の外筒を構成する部材をカラー２４としていた。本発明はこれに限らず、ピストンパイプ２２にエアサスタンク受け部を備えさせることにより、このピストンパイプ２２を、エアサスタンク９が取り付けられるエアサスペンション装置１の外筒として構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、エアサスペンション装置のエアサスタンクを取り付ける構造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１        エアサスペンション装置（サスペンション装置）
３        ショックアブソーバ
２        エアスプリング（スプリング手段）
２４      カラー（外筒）
２４ｂ    エアサスタンク受け部（別部材受け部）
２４ｃ    取付端面
２４ｅ    開口
９        エアサスタンク（別部材）
９３      取付部
９４ｂ    開口
９６      ボルト
Ｒ        Ｏリング（シール材）
【図１】
2019074134.tif 000003
【図２】
2019074134.tif 000004
【図３】
2019074134.tif 000005
【図４】
2019074134.tif 000006