(57)【要約】【課題】車高の調整が容易で、乗り心地を向上させ、車高位置と乗り心地との設定を様々に臨機応変に行うことができる車高調整可能な懸架装置を提供することを目的とする。【解決手段】コイルスプリング５の内部にエアスプリング６を配設する。緩衝装置４が独立した別の位置に配設されている。アダプタ７がエアスプリング６と直列的に接続する。【選択図】　図１
2004074977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスプリング（５）の内部にエアスプリング（６）を配設したことを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
コイルスプリング（５）の内部にエアスプリング（６）を配設し、さらに、緩衝装置（４）が上記コイルスプリング（５）とエアスプリング（６）の配設位置とは独立した位置に付設されていることを特徴とする懸架装置。
【請求項３】
機械的に高さ調整自在なアダプタ（７）を、エアスプリング（６）と直列的に接続した請求項１又は２記載の懸架装置。
【請求項４】
上記エアスプリング（６）にエアーを出し入れすることで車高を調整するよう構成された請求項１，２又は３記載の懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車懸架装置（サスペンション）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特願２００１−２０９４４６等に於て、本発明者はコイルスプリングと緩衝装置（ダンパー）が独立した位置に配設された懸架装置として、コイルスプリングとエアスプリングとを、直列的に配設した構造のものを提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイルスプリングとエアスプリングを直列に配する構造では、エアスプリングを取り付けるスペースを確保するためにコイルスプリングを短くしなければならない場合が生じる。つまり、車体の下面側と、車輪用連結アーム（ロアアーム）との上下方向スペースが限られており、コイルスプリングを短縮せねばエアスプリングを直列的に配設することが困難であったり、車両（車種）によってはそのような懸架装置を取り付けられない場合もあることが判った。
【０００４】
また、直列的にエアスプリングとコイルバネが配設されているため、エアスプリング内の圧力を高くしてエアスプリングのバネ定数を上げなければ、車高を増加（上昇）させ得ないといった問題もあることが判った。
【０００５】
そこで、本発明は、コイルスプリングを極端に短くすることなく、エアスプリングを取り付け可能とすることを目的とする。さらに、エアスプリングへ注入する空気圧が低い状態でも、車高を上昇させることを可能とした懸架装置を提供することを他の目的とする。さらに、基本的には、車の乗り心地を改善し、車高位置と乗り心地の設定を臨機応変に行うことができる懸架装置の提供を、目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明に係る懸架装置は、コイルスプリングの内部にエアスプリングを配設したものである。
また、コイルスプリングの内部にエアスプリングを配設し、さらに、緩衝装置が上記コイルスプリングとエアスプリングの配設位置とは独立した位置に付設されている。
また、機械的に高さ調整自在なアダプタを、エアスプリングと直列的に接続するのが望ましい。そして、上記エアスプリングにエアーを出し入れすることで車高を調整するよう構成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１に示す第一の実施の形態に於て、１は車体、２は車輪（タイヤ）であって、本発明に係る懸架装置Ｓは、車体１と、車輪２と車体１の一部を連結するロアアーム等の連結アーム３との間に、介装される。
【０００８】
連結アーム３の先端寄り（車輪２の近傍）に於て、緩衝装置４が設けられる。この緩衝装置４───ダンパー又はショックアブソーバと呼ぶこともある───よりも車体中心寄りに、コイルスプリング５が配設される。
【０００９】
そして、このコイルスプリング５の内部に、エアスプリング６が配設（収容）されている。７はアダプタであり、エアスプリング６の上方に直列的に接続され、補助部材としてのこのアダプタ７の軸心と、エアスプリング６の軸心が一致し、かつ、コイルスプリング５の軸心とも略一致するように配置されている。
【００１０】
さらに具体的に説明すれば、このエアスプリング６は、円筒型のもので、いわゆるダイヤフラム型やスリーブ型として、コイルスプリング５の円筒形乃至円錐台形状の内部空間に、干渉しないで、容易に収納されるものが好ましい。エアスプリング６の下端は、連結アーム３に形成された凹所８の底面に当接状に取着され、エアスプリング６の昇降上面板部９は、固着具１０にてアダプタ７の下端と、連結される。また、アダプタ７の上端は、固着具１１にて車体（ボディ）１の下面に固着される。（なお、アダプタ７は図示省略したが連結分離自在な分割構造となっており、固着具１０，１１を取付・取外し時に作業工具にて回転できる。）
【００１１】
コイルスプリング５としては、略円錐台状コイルバネの場合を図１に例示し、連結アーム３の凹所８にその下端が嵌着する。また、コイルスプリング５の上端は、アダプタ７の上端鍔部に当接している。なお、コイルスプリング５としては、直径が均等の円筒状のコイルバネとしても良く、あるいは、上下中間径が大きいちょうちん型（樽型）としても良い。
【００１２】
上述のように、この懸架装置Ｓは、コイルスプリング５の内部に、エアスプリング６とアダプタ７を配設し、さらに、緩衝装置４が、コイルスプリング５とエアスプリング６の配設位置とは独立した位置に、設けられて構成される。
なお、１２はエア配管であり、管継手１３を介して、エアスプリング６の底壁部（下面板部）から加圧エアを供給し、又は逆に排出して、圧力を増減調整可能である。
【００１３】
なお、図示省略するが、エアスプリング６への加圧エアの供給は、コンプレッサから、ドライヤ、エアタンク、電磁弁、レギュレーター及び配管１２等を介して行われ、運転席のスイッチにて、電磁弁を開閉させることで、エアスプリング６への加圧エアの出し入れを行うようにする。また、コンプレッサの電源は、バッテリーより供給する。
【００１４】
また、図２は第二の実施の形態を示し、機械的に高さ調整自在にアダプタ７を構成して、このアダプタ７をエアスプリング６と直列的に接続している。また、図２ではエアスプリング６をベローズ型とした場合を例示する。これ以外に、樽型やダイヤフラム型やスリーブ型等の変更は、図１の場合と同様に、自由である。
【００１５】
アダプタ７について説明すると、固着具１０にてエアスプリング６の上面板部９に取着される有底上方開口筒型の下半部材１４と、この下半部材１４の上方開口端に回転可能に施蓋状に取着されたナット部材１５と、このナット部材１５のネジ孔に螺合すると共に車体１に固着具１１にて取着された雄ネジ付き上半部材１６と、ロックナット１７等から、成る。
【００１６】
下半部材１４は好ましくは円筒型として、底壁の孔部から固着具１０を挿通して、エアスプリング６の上面板部９のネジ孔に螺着する。また、ロックナット１７を一旦緩めてから、このナット部材１５を作業工具（治具）で回転させれば、上半部材１６の雄ネジに対して、ナット部材１５が螺進退し、もって、アダプタ７の全高寸法が増減できる。その後、ロックナット１７を締付けて固定すればよい。
【００１７】
コイルスプリング５は、円錐台状のものを例示したが、これを、直径が上下均等な円筒型のものとしても良く、あるいは、それ以外のちょうちん型（樽型）等とするも、自由である。
【００１８】
図１との主たる相違は上述の通りであって、それ以外は、図２中の符号が図１と同じものは、同様の構成であることを示し、詳細説明を省略する。
【００１９】
なお、図１又は図２に於て、所望によりアダプタ７を省略することも可能であり（図示省略）、また、図１又は図２に示した懸架装置Ｓの車体１側取付部位、及び／又は、連結アーム３側取付部位の形状・構造は、変更自由であって、例えば、円盤（板）状取付部材にて、コイルスプリング５の下端と、エアスプリング６の下端とを、連結して、コイルスプリング５とエアスプリング６とを予め組立ててユニット化して、これを、車に取付ける構造とするも自由である。
【００２０】
本発明は上述のように、コイルスプリング５の略円柱形の内空間部分にエアスプリング６を収容して並列的配置した構成であるので、（特願２００１−２０９４４６にて提案したような）エアスプリングとコイルスプリングとを直列的に配置した懸架装置のようにコイルスプリングを極端に短くする必要もなくなり、多くの車に容易に取付可能となる。
【００２１】
また、エアスプリング６のバネ定数をＫａコイルスプリング５のバネ定数をＫｃとすると、トータル（合成）バネ定数Ｋは、両スプリング６，５が並列として配設されているので、Ｋ＝（Ｋａ＋Ｋｃ）となる。つまり、既述の特願２００１−２０９４４６の直列的配置の場合には、Ｋ＝Ｋａ・Ｋｃ／（Ｋａ＋Ｋｃ）であったのに比較すれば、本発明の懸架装置Ｓ───並列的配置───の場合、エアスプリングのバネ定数Ｋａが同じでも高いトータルバネ定数Ｋとなる。
【００２２】
従って、同じ車高上昇量を得るためには、（直列的配置に比べ）僅かなエアスプリング６のバネ定数の上昇、つまり少ない内圧充填量で、車高が上昇する。言い換えると、エアスプリング６に注入する空気圧が低い状態で、車高を高くすることができる。従って、エア供給システムへの負担が少なくなり、システムとしての耐久性も向上するといった好結果が得られる。
【００２３】
そして、図１、図２のいずれの実施の形態に於ても、エアスプリング６にエアーを出し入れすることで車高を調整することが可能である。特に、図２に示したものでは、エアスプリング６とアダプタ７の２つの高さ調整機構を備えているので、基準高さ───エアを入れない状態での車高───を、アダプタ７にて任意に行い、その後の車高調整はエアスプリング６へのエアの出し入れにて行って、例えば、段差の乗り越えや雪道走行でも、いわゆる底スリを防止できる。
【００２４】
【実施例】
実施例として、図３に示したように本発明に係る懸架装置Ｓを、トヨタエスティマの後輪（リアサスペンション）に装着した。コイルスプリング５のバネ定数Ｋｃを、８ｋｇｆ／ｍｍとし、エアスプリング６としてＧＹ（グッドイヤー）製　　Ａｉｒ　ｓｐｒｉｎｇ　１Ｓ４−００７　を用いた。
このエアスプリング６に　５００ｋＰａ　の内圧のエアを充填すると、リアの車高を約３０ｍｍの上昇量が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
（請求項１，２，３，４によれば、）車体１の下面と連結アーム３の間の狭小なスペースに、コイルスプリング５を短くすることなく、エアスプリング６を装着できる。
さらに、エアスプリング６はコイルスプリング５と、力学上並列的に配設されることとなり、エアスプリング６に注入する空気圧が低い状態（少ない内圧充填量）でも車高を上昇させることができる。
これに伴って、エア供給システムへの負担が低減して、耐久性が向上する。
【００２６】
（請求項２によれば、）コイルスプリング５とエアスプリング６の部位が大型化することを防止できて、車両への装着が容易である。
（請求項３によれば、）エアを入れない状態での車高（基準高さ）をアダプタ７にて任意に設定できるので、エアスプリング６と合わせて、２つの高さ調整機構を備えることとなり、車高の調整量が増大する。
（請求項４によれば、）エアスプリング６にエアを出し入れするだけで、車高の調整が容易となり、さらに、全体のばね定数を変化させ、様々な乗り心地を楽しむことができる。例えば、車高を低くしている車にとっては、車体が当たってしまうような段差でも、運転席から容易に車高を上昇させることが可能で、腹当りを回避することができる。また、通常の車高で走行している車が悪路走行する場合、車高を上昇させ、車体が当るのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す一部断面正面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図３】実施例を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
４　緩衝装置
５　コイルスプリング
６　エアスプリング
７　アダプタ
【図１】
2004074977.tif 000003
【図２】
2004074977.tif 000004
【図３】
2004074977.tif 000005