(57)【要約】【課題】  車体側に突起部材が存在していても容易に取付作業が可能であって、車高調整が容易な懸架装置を提供することを目的とする。【解決手段】  下方向に開口状の円筒形空間部Ｃを、内筒部６と外筒部７と壁部５から成る中空筒形部材11によって、形成する。この中空筒形部材11の円筒形空間部Ｃ内に円環状ピストン４を装着する。車体の突起部材38を、中空筒形部材11の内筒部６内へ収納する。コイルスプリング３の上端を、円環状ピストン４と接触させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一方向に開口状の円筒形空間部（Ｃ）を形成する、内筒部（６）と外筒部（７）と軸心直交方向の壁部（５）とから成る中空筒形部材（11）を、備え、該中空筒形部材（11）の上記円筒形空間部（Ｃ）内に円環状ピストン（４）を装着して、上記円筒形空間部（Ｃ）内に於て上記壁部（５）と該ピストン（４）の内面（８）との間に流体収納空室部（Ｅ）を形成し、さらに、上記ピストン（４）の外面（９）側に直列的にコイルスプリング（３）を配設したことを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
上記流体収納空室部（Ｅ）内にエアを密封した請求項１記載の懸架装置。
【請求項３】
上記流体収納空室部（Ｅ）内にエアを密封状に収納してエアシリンダ（２Ａ）を構成すると共に該エアを出し入れして車高を調整するように構成した請求項１記載の懸架装置。
【請求項４】
上記流体収納空室部（Ｅ）内にオイルを出し入れして車高を調整するように構成した請求項１記載の懸架装置。
【請求項５】
直列的に配設された上記ピストン（４）とコイルスプリング（３）とは独立して、緩衝装置（13）が並設されている請求項１，２，３又は４記載の懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本発明者等は、車高の調整が容易で、乗心地を向上させるために、コイルスプリングとエアスプリングを直列的に配置した懸架装置について種々の提案を行ってきた（例えば、下記の特許文献１、特許文献２参照）。さらに、本発明者等は、図６に示すように、コイルスプリング31とエアスプリング32及び機械的な高さ調整自在なアダプタ33を、直列的に配設して、車体34と車軸（連結アーム）35側との間に介装した懸架装置についても、特願2002−201343として、提案している。
【特許文献１】特開２００１−００１７３０号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の懸架装置は、図６に例示するように、車体34側の取付部34Ａが平坦面状であれば、取付作業において、問題がなかった。即ち、例えばホンダ製のステップワゴン等では、上記取付部34Ａは平坦面状（フラット）であったので、アダプタ33の上端をボルト36等によって取着することができた。
【０００４】
しかしながら、車種によっては、図４に示すように（元来の）コイルスプリング37の中に張り出した（突入した）突起部材38が、車体34側に形成されている場合がある。（なお、この突起部材38はバンプラバー39を下端に付設する役目をなしている。）
この図４に示した突起部材38が、懸架装置の取付部34Ａに存在する場合、上述した図６のような従来の懸架装置───コイルスプリング31とエアスプリング32とアダプタ33を直列的に配置した懸架装置───を、装着できない。
【０００５】
あえて、図６に示した懸架装置、あるいは前記特許文献１，２の懸架装置を、装着せんとすれば、図４に例示の突起部材38を根元（上端）から切断して、さらに孔部を溶接等にて塞いでから取付けねばならなくなり、その切断作業及び取付（溶接）作業が極めて面倒で手間が掛かり、さらに、車体34の剛性が低下する等の弊害も生ずる。
【０００６】
そこで、本発明は、車体側にこのような突起部材が存在した車両に対して、車体側を切断したり、溶接したりすることなく、エアシリンダ（エアスプリング）とコイルスプリングとを直列的に備えていても、容易に装着可能な懸架装置を提供することを、目的とする。さらに、車高を容易に変化させることを可能として、高速走行安定性を確保し、他方、悪路（地道）走行時には十分な車高を確保する等が可能な懸架装置を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明に係る懸架装置は、上下一方向に開口状の円筒形空間部を形成する、内筒部と外筒部と軸心直交方向の壁部とから成る中空筒形部材を、備え、該中空筒形部材の上記円筒形空間部内に円環状ピストンを装着して、上記円筒形空間部内に於て上記壁部と該ピストンの内面との間に流体収納空室部を形成し、さらに、上記ピストンの外面側に直列的にコイルスプリングを配設したものである。
また、上記流体収納空室部内にエアを密封する。さらに、上記流体収納空室部内にエアを密封状に収納してエアシリンダを構成すると共に該エアを出し入れして車高を調整するように構成したものである。
あるいは、上記流体収納空室部内にオイルを出し入れして車高を調整するように構成したものとする。
また、直列的に配設された上記ピストンとコイルスプリングとは独立して、緩衝装置が並設されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
車体側に突起部材が存在している車種であっても、車体側を切断や溶接することなく、流体圧シリンダ（エアシリンダ）を具備した懸架装置を、装着することが可能となった。  また、高速走行時には車高をやや低目に設定して安定して走行することができ、悪路等を走行するときには車高を高目に設定する等のように、車高変更を容易に変更可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１に於て、本発明に係る自動車の車輪懸架装置の実施の一形態を示し、この懸架装置１は、コイルスプリング３と流体圧シリンダ２とを直列的に配設したものであり、自動車の車体34と車軸35の間に装着されている。
具体的には、上記流体圧シリンダ２は、下方向に開口状の円筒形空間部Ｃを有する中空筒形部材11と、円環状ピストン４を備えている。中空筒形部材11は、軸心Ｌと直交する方向───軸心直交方向───の壁部５と、内筒部６と外筒部７とから成り、この中空筒形部材11の上方（天井側）は上記壁部５にて閉じられると共に、下方へ開口している。
【００１０】
中空筒形部材11の円筒形空間部Ｃ内に上記円環状ピストン４が、上下方向往復動可能として、装着され、このピストン４の内面（上面）８と軸心直交方向の上記壁部５との間に、流体収納空室部Ｅが形成される。言い換えると、上記円筒形空間部Ｃ内に於て、軸心直交方向の壁部５と、ピストン４の内面８との間に、流体収納空室部Ｅを形成する。
そして、このピストン４の外面９にコイルスプリング３の上端を接触させて、コイルスプリング３とピストン４とを直列的に配設する。言い換えると、ピストン４の外面９側に直列的にコイルスプリング３を配設して、流体圧シリンダ２とコイルスプリング３を直列的に配設する。ここで、「直列的」とは、車体34側と車軸35の間の力の伝達が、一方のみを介して伝達されることが無く、必ず両者を介して伝達される配置を言うものと、定義する。
【００１１】
図１に於て、中空筒形部材11に継手10を介して流体配管12が接続される。上記流体収納空室部Ｅ内には好ましくはエアを密封することで、流体圧シリンダ２はエアシリンダ（エアスプリング）２Ａを構成することとなる。なお、流体収納空室部Ｅ内にエアを密封状に収納してエアシリンダ２Ａを構成してエアを出し入れ自在に、（図外の）切換弁類とエアタンク・コンプレッサ等と上記流体配管12を介して接続し、エアの出し入れによって、車高を調整するようにするのが望ましい。
また、流体収納空室部Ｅ内にオイルを出し入れ自在に、（図外の）切換弁類とポンプ等に上記流体配管12を介して接続し、オイルの出し入れによって車高を調整するように構成するも自由である。
【００１２】
そして、図１に示すように、直列的に配設された上述の流体圧シリンダ２（のピストン４）とコイルスプリング３とは、独立して、緩衝装置（ショックアブソーバ）13が配設（並設）されている。
20はアッパーマウントを示し、このアッパーマウント20に、流体圧シリンダ２の中空筒形部材11の壁部５が、下方から当接する。アッパーマウント20を貫通して、車体34から垂下状の突起部材38が存在しているが、この突起部材38を、中空筒形部材11の内筒部６へ収納している。なお、図例では、バンプラバー39が突起部材38の下端に付設され、コイルスプリング３の内部空間まで、このバンプラバー39が突入している。また、25はタイヤを示す。
【００１３】
この図１と図４とを対比すれば明らかなように、本発明に係る懸架装置１では、流体圧シリンダ２（エアシリンダ２Ａ）は、内筒部６によって形成された軸心方向の内空室部Ｂを備えているので、改造前の（既設の）コイルスプリング37等を取外して簡単に本発明に係る懸架装置を取付け可能である。つまり、既設の突起部材38を根元（上方基端）から切断する等の面倒な作業を行わずに、図１に示すように、改造を容易に可能である。勿論、突起部材38を切断した後に、カバー材を施蓋するための従来の溶接作業も省略できる。
【００１４】
次に、図２に示す他の実施の形態に於ては、図１で既に説明した流体圧シリンダ２とコイルスプリング３を上下逆に配設した構造である。図１と同一の符号は同様の構成であるので説明を省略する。
但し、中空筒形部材11の円筒形空間部Ｃは上方向へ開口状として、上方からコイルスプリング３の下部が差込まれて、円環状ピストン４の外面９───上面───に、直接に、（又は図示省略の他の部材を介在して）間接的に、接触する。また、軸心直交方向の壁部５は車軸35側の受け部材14に受持される。要するに、図２と図１とは天地逆に（対称形）に配設した場合を示す。
このとき、突起部材38は、コイルスプリング３に貫通状として軸心Ｌに沿って挿入され、その下半部が内筒部６の内部───内空室部Ｂ───へ突入状として収納される。
【００１５】
図３（Ａ）（Ｂ）は、図１又は図２に適用される円環状ピストン４の拡大断面図であり、図３（Ａ）に於て、ピストン４は、円環状ピストン本体15と、このピストン本体15の外周面に形成された凹周溝16に嵌着されたＯリング等の第１シール材21と、内周面に形成された凹周溝17, 18, 19に嵌着されたＯリング等の第２シール材22・摺り軸受23・ダストシールパッキン24等から構成される。しかも、図３（Ａ）の下方側が外面９である場合を示しているが、この外面９に取付突条環部26が形成され、コイルスプリング３を図１又は図３のように、外嵌状に取付けられ、位置決めされる。摺り軸受23は、内筒部６の外周面に摺動可能に接触する。また、上記ダストシールパッキン24は、外部から粉塵（ダスト）が浸入するのを防止する。
【００１６】
また、ピストン４としては、図３（Ｂ）に示すような形状構造としても良く、この図３（Ｂ）では、ピストン本体15の内周面に２本の凹周溝17, 17を形成して、Ｏリング等のシール材22, 22を、装着すると共に、外周面に、凹周溝18, 16を形成して、摺り軸受23，Ｏリング等のシール材21を嵌着している。つまり、摺り軸受23は、外筒部７の内面に摺動可能に接触している。コイルスプリング３の取付用の突条環部26を外面９に有するのは、図３（Ｂ）と同様である。
【００１７】
なお、図３（Ａ）（Ｂ）に於て、シール材21, 22としては、Ｕパッキンや角型パッキンであっても良く、凹周溝16, 17, 19の増減やダストシールパッキン24の増減等の設計変更は、自由である。また、摺り軸受23をピストン４の内周面側にも付設したり、又は、ピストン４の材質自身を摩擦抵抗の小さな摺り易い材質としたり、若しくは、ピストン４の外周面・内周面にコーティングする等も、自由である。
【００１８】
本発明は上述のように車体34側に（邪魔な）突起部材38が存在する場合にも、容易に取付可能な懸架装置であるが、このような突起部材38の無い車種の場合には、内筒体６の内面から成る内空室部Ｂを活用して、図５（ｂ）に示す別のコイルスプリング27を収納（内装）したり、また、図５（ｃ）に示すようなショックアブソーバ28を収納（内装）したり、その他、サスペンション特性を改善するために、流体圧シリンダや各種センサ類を、収納（内装）するも好ましい（図示省略）。
【００１９】
図１又は図２に於て、流体として（圧縮性のある）エアを用いる場合、矢印Ｇ方向にエアを送って流体収納空室部Ｅ内に供給すると、車高を増大させることができる。逆に、矢印Ｇと逆方向へエアを排出すれば、車高を低下させることができる。
【００２０】
エアを用いる上述の場合、コイルスプリング３とエアシリンダ２Ａ（流体収納空室部Ｅ）とは直列的に配置されている。図示省略するが、エアシリンダ２Ａ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、又は機械式切換弁にて、エアシリンダ２Ａ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。
【００２１】
エアシリンダ２Ａの発生力Ｆは、エアシリンダ２Ａの内圧Ｐと、エアシリンダ２Ａの受圧有効面積Ｓとの間に、次式の関係が成り立つ。
Ｆ＝Ｐ×Ｓ
従って、発生力Ｆは、空気の圧力（内圧Ｐ）に比例するので、数値化され易く、確実に所定の車高に変化できる。
【００２２】
なお、本発明の他の実施の形態について説明すると、流体収納空室部Ｅ内に（図示省略の）車載油圧ポンプと油圧弁類に配管12等を介して、非圧縮性流体として、オイルを供給して、ピストン４を上昇・下降させて、車高を調整することも、容易に行い得る。運転中に運転席のスイッチやレバー等によって、電磁弁や手動切換弁を、開閉（切換）して、油圧ポンプからの加圧オイルを矢印Ｇ方向に供給して車高を増加し、逆に、流体収納空室部Ｅ内のオイルをタンクへリターンさせて、車高を下げることが（容易に）できる。
【００２３】
本発明は上述したように、上下一方向に開口状の円筒形空間部Ｃを形成する、内筒部６と外筒部７と軸心直交方向の壁部５とから成る中空筒形部材11を、備え、該中空筒形部材11の上記円筒形空間部Ｃ内に円環状ピストン４を装着して、上記円筒形空間部Ｃ内に於て上記壁部５と該ピストン４の内面８との間に流体収納空室部Ｅを形成し、さらに、上記ピストン４の外面９側に直列的にコイルスプリング３を配設した構成であるので、元々の車体34側に突起部材38等の邪魔な部材が存在していても（そのまま残して）、容易に本発明の懸架装置１を装着可能となった。即ち、上記邪魔な部材を、中空筒形部材11の内筒部６の上下方向の貫通状内空室部Ｂに、収納できる。あるいは、図５（ｂ）（ｃ）に示したようなコイルスプリング27やショックアブソーバ13やその他の各種機構を、内筒部６の内空室部Ｂに収納して、設計の自由度も高まる。
【００２４】
また、上記流体収納空室部Ｅ内にエアを密封すれば、圧縮弾性変形自在なエアシリンダ２Ａが形成され、車高調整が容易である。また、上記流体収納空室部Ｅ内にエアを密封状に収納してエアシリンダ２Ａを構成すると共に該エアを出し入れして車高を調整するように構成したので、例えば、高速走行時には、車高を下げて安定走行ができ、他方、悪路走行時には、車高を高くして車体底壁と岩石等との干渉を防ぐことができる。
【００２５】
あるいは、上記流体収納空室部Ｅ内にオイルを出し入れして車高を調整するように構成したとすれば、従来の図４と同様の特性を保ちつつ、車高を確実かつ迅速に調整することが可能となる。また、直列的に配設された上記ピストン４とコイルスプリング３とは独立して、緩衝装置13が並設されているので、流体圧シリンダ２とコイルスプリング３の近傍をコンパクトにまとめて、車体34と車軸35の間に架装しやすいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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携帯を示す一部断面正面図である。
【図３】要部断面図である。
【図４】本発明に係る懸架装置を装着する前の状態を示した一部断面正面図である。
【図５】要部の変形例を示す説明図である。
【図６】従来例を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  懸架装置
２  流体圧シリンダ
２Ａ  エアシリンダ
３  コイルスプリング
４  円環状ピストン
５  壁部
６  内筒部
７  外筒部
８  内面
９  外面
11  中空筒形部材
13  緩衝装置
38  突起部材
Ｃ  円筒形空間部
Ｅ  流体収納空室部                                                              Ｌ  軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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