(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】  上方開口状の空間部Ｃを形成する有底筒形部材11を備えている。この有底筒形部材11の空間部Ｃ内にピストン部材４を装着する。このピストン部材４と、有底筒形部材11の底壁部５との間に、流体収納空室部Ｅを形成する。さらに、ピストン部材４の上面９側に直列的にコイルスプリング３を配設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口状の空間部（Ｃ）を形成する有底筒形部材（11）を備え、該有底筒形部材（11）の上記空間部（Ｃ）内にピストン部材（４）を装着して、上記空間部（Ｃ）内に於て、上記有底筒形部材（11）の底壁部（５）と上記ピストン部材（４）との間に流体収納空室部（Ｅ）を形成し、さらに、上記ピストン部材（４）の上面（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３】
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４】
上記有底筒形部材（11）の周壁部（７）の内面（７ａ）が、上記ピストン部材（４）よりも上方位置で露出するのを遮蔽する可撓性乃至弾性を有するダストカバー部材（６）を付設した請求項１，２又は３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２００３−１４６０４２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はできた。
【０００４】
しかしながら、車種によっては、図５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５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５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。さらに、エアシリンダ型の密封空室部のシール耐久性に優れ、かつ、その加工が容易で製作しやすい構造のものを提供することを、別の目的とする。
【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、上方開口状の空間部を形成する有底筒形部材を備え、該有底筒形部材の上記空間部内にピストン部材を装着して、上記空間部内に於て、上記有底筒形部材の底壁部と上記ピストン部材との間に流体収納空室部を形成し、さらに、上記ピストン部材の上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。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。
そして、上記有底筒形部材の周壁部の内面が、上記ピストン部材よりも上方位置で露出するのを遮蔽する可撓性乃至弾性を有するダストカバー部材を付設した構造とする。
【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。そして、突起部材が存在している車種に（上述のように）そのまま懸架装置を装着できるにかかわらず、その構造が簡易で、製作が比較的に安価かつ容易であって、流体圧シリンダから流体が外部漏洩する危険性を低減して、密封耐久性にも優れる。
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、上方開口状の短円柱形空間部Ｃを形成する有底筒形部材11と、その空間部Ｃ内に装着された円盤（板）状ピストン部材４を備えている。この有底（円）筒形部材11は、軸心Ｌと直交する方向───軸心直交方向───の円形板状底壁部５と、円筒形の周壁部７とから成る。
【００１０】
そして、この有底筒形部材11の空間部Ｃ内に於て、底壁部５とピストン部材４との間に、流体収納空室部Ｅが形成される。つまり、空間部Ｃの下部側には、流体収納空室部Ｅが形成され、空間部Ｃの上部側は上方開口状の上半空間が残り、その上方開口状の上半空間に、コイルスプリング３の下半部位が挿入状となって、組立てられる。
即ち、ピストン部材４の下面８側に流体収納空室部Ｅが形成され、ピストン部材４の上面９側に上方開口状の上半空間が形成され、このピストン部材４の上面９側に、直列的にコイルスプリング３が配設される。
【００１１】
６は、ダストカバー部材であり、有底筒形部材11の周壁部７の内面７ａが、ピストン部材４よりも上方位置で外部へ露出するのを遮蔽（被覆）するものであって、弾性を有するゴム材や軟質プラスチック材とし、あるいは、可撓性を有するように蛇腹状のプラスチック材等とする。
コイルスプリング３の上端は車体34のアッパーマウント20にて受けられ（当接し）、下端はピストン部材４の上面９の最も深い面に当接している。コイルスプリング３の軸心は前述の軸心Ｌに一致する。そして、ピストン部材４の上面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が、本発明では、「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。
【００１２】
図１に於て、有底筒形部材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。
【００１３】
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（のピストン部材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。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は、その軸心が上記軸心Ｌと一致して垂設され、コイルスプリング３及び空間部Ｃ内に突入し、収納されている。なお、ピストン部材４は、肉薄の下壁部４ａと、その周縁から起立した円周壁部４ｂとを、有し、有底筒形部材11の周壁部７の内面７ａとの摺接面圧を低減し、かつ、安定姿勢で上下摺動するよう───かじり等を生じないよう───円周壁部４ｂにて上下高さ寸法を確保している。従って、ピストン部材４には上方開口状の凹窪部14が形成され、この凹窪部14内へ、突起部材38の下端が突入している場合を、図１では、示している。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、このバンプラバー39がピストン部材４の凹窪部14内へ突入している。なお、20はアッパーマウントを示す。
【００１４】
この図１と図５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内に、上方開口状空間を有しており、突起部材38が突入可能な構成であるので、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。
【００１５】
図２は、図１に適用される（円盤状の）ピストン部材４の拡大断面図を示し、また、図３は図１の要部拡大図であるが、この図２と図３に於て、ピストン部材４及びダストカバー部材６等につき、さらに具体的に説明する。下壁部４ａは強度的に許容される限り肉厚を薄く形成して、（凹窪部14を深く設定して、）突起部材38が十分深く（下方へ）突入可能とする。凹窪部14は下方小径部14ａと上方大径部14ｂとから成り、そのために、円筒壁部４ｂは上下方向中間位置に段付面部15を形成して、円筒壁部４ｂの下半部は肉厚大とし、上半部は肉厚小に設定する。
【００１６】
コイルスプリング３の下端を、この下方小径部14ａの内周面と、下壁部４ａの上面との隅部16にて受けるように、コイルスプリング３の下端を下方小径部14ａに嵌装する。また、17は、ダストカバー部材６の下端縁を上方大径部14ｂに固着するための固着リングである。固着リング17は、例えば閉環状又は１箇所切り目のある環状として、圧入することで、この固着リング17と、ピストン部材４の上方大径部14ｂの内周面との間に、ダストカバー部材６の下端縁を挾着する。なお、予め接着や溶着等でダストカバー部材６の下端縁を、固着リング17に一体状として連結しておいて、その固着リング17を、ネジや圧入等でピストン部材４に、固定するも自由である。
【００１７】
そして、ダストカバー部材６の上端縁は、２個のネジ付きリング18, 19にて、有底筒形部材11の上方内周端縁11ａに固着（保持）されており、ピストン部材４の上下摺動位置にかかわらず、常に周壁面７の内面７ａは、外部へ露出せず、遮蔽されている。つまり、上方内周端縁11ａに雌ネジ部21を形成し、その雌ネジ部21に順次螺合するネジ付きリング18, 19にてダストカバー部材６の上端縁を挾着して保持して、後述のピストン部材４のシール類（パッキン類）や摺動部材への粉塵・異物───ダスト───の侵入・接触を、防止している。なお、下方のネジ付きリング18はピストンストッパの役目を兼ねる。
なお、ダストカバー部材６の上端縁の固着構造としては、図示の具体例以外に、例えば、下端縁の固着リング17と同様の構造を適用するも、好ましく、あるいは、予め、接着や溶着等でダストカバー部材６の上端縁に、一体状に連結したリングを、ネジや圧入等で、ピストン部材４の上端縁に、固定するも、自由である（図示省略）。
【００１８】
次に、ピストン部材４の外周面には、図例では、３本の凹周溝22, 23, 24が形成され、上方の凹周溝22には、ゴム又はプラスチック製のダストシール（ダストスクレーパ）25、下方の凹周溝24にはＵパッキンや角形パッキンやＯリング等のシール材27が嵌着され、かつ、中間位置の（上下幅の大きい）凹周溝23には摺動部材（摺り軸受）26が嵌着される。この摺動部材26は、低摩擦かつ耐摩耗性の材質から成り、例えばフェレール樹脂製のウェアリング等を挙げることができ、周壁部７の内面７ａに摺動自在に接触する。なお、凹周溝22, 24とシール材の増減は自由であり、また、摺動部材26を省略して、ピストン部材４自体、又は、その外周面のみを、摩擦抵抗が小さく摺り易い材質とするも、自由である（図示省略）。
【００１９】
上述したように、本発明では、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、仮にこのような突起部材38の無い車種の場合には、ピストン部材４の上面９側の空間部Ｃを活用し、（コイスルプリング３内に、）別の小径コイルスプリングを収納したり、ショックアブソーバを収納（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、別の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）。
【００２０】
図１〜図３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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
次に、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、ピストン部材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。
【００２４】
ところで、図４に於て、本発明者が既に（特願２００３−３６４５１０として）提案した懸架装置を示す要部断面図であり、この図４に示す比較例では、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46と外筒部47と軸心直交方向の壁部45とから成る中空筒形部材41を、備え、該中空筒形部材41の上記円筒形空間部Ｃ′内に円環状ピストン44を装着して、上記円筒形空間部Ｃ′内に於て上記壁部45と該ピストン44の内面48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44の外面49側に直列的にコイルスプリング43を配設した構成である。この図４の比較例でも、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）、容易に装着できる構造である。即ち、突起部材38を、内筒部46の内部に形成された内空間部Ｂ内へ、突入することで、懸架装置と突起部材38との干渉を避けて、懸架装置を、装着できる。この点で、本発明と共通の作用・効果が奏せられる。
【００２５】
しかし、この比較例の構造では、密封箇所が内周側シール部51及び外周側シール部52の（合計）２箇所を要する。従って、図１〜図３で述べた本願発明と比較すれば、以下のような問題点が残されている。（イ）シールパッキンやダストシール等の部品が２倍必要となり、コストアップする。（ロ）流体の外部漏洩の危険性が２倍となる。（ハ）シールパッキン等の摺動面に相当する、内筒部46外面と外筒部47内面を、ホーニング仕上げ等の精密加工せねばならないので加工が極めて難しく、製造が容易でない。（ニ）ダストシール等の負荷を低減するために図１のようなダストカバー部材６を付設することが困難な構造である。
【００２６】
これに対し、本願発明では、（図１〜図３からも明らかなように、）密封箇所が半減でき、シール材27・ダストシール25の必要数が半分となりコストダウンを図ることが可能であり、流体の外部漏洩の危険性も低減でき、さらに、ホーニング加工等の精密加工箇所も減少でき、かつ、その加工も容易である、という著大な効果が発揮される。さらに、比較例では付設が難しかったダストカバー部材６を付設可能であるので、使用環境の劣悪な懸架装置に於て、異物（粉塵等）がダストシール等のある密封部位に侵入するのを防止できる。
【００２７】
なお、本発明に於けるダストカバー部材６について追加説明すれば、図１〜図３に示すように、流体圧シリンダ２の周壁面７の内面を、外部へ露出することを遮蔽（被覆）することができるので、密封部位（シール部位）に、使用環境の劣悪な車両下面側にて、各種異物が付着・侵入すること、有効に防止できる。特に、ダストシール25等に掛る負荷を低減できる。ダストカバー部材６としては、例えば、ゴム製で伸縮するものが望ましいが、その他、樹脂製で蛇腹状に伸縮するもの等、ピストン部材４が上下往復動したときにその動きに追随して、伸縮し、常時、周壁面７の内面を覆っている（遮蔽している）ものが好ましい。
【００２８】
本発明は上述したように、上方開口状の空間部Ｃを形成する有底筒形部材11を備え、該有底筒形部材11の上記空間部Ｃ内にピストン部材４を装着して、上記空間部Ｃ内に於て、上記有底筒形部材11の底壁部５と上記ピストン部材４との間に流体収納空室部Ｅを形成し、さらに、上記ピストン部材４の上面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、上記の邪魔な部材を、上方開口状空間部Ｃの内、ピストン部材４よりも上方の空間に、上方から突入状態で収納できる。
【００２９】
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。
【００３０】
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５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、図１のように、直列的に配設された上記ピストン部材４とコイルスプリング３とは独立して、緩衝装置13が並設すれば、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。
【００３１】
また、上記有底筒形部材11の周壁部７の内面７ａが、上記ピストン部材４よりも上方位置で露出するのを遮蔽する可撓性乃至弾性を有するダストカバー部材６を付設した構成とすれば、ダストシール25に掛る負荷を低減できて、寿命が延び、又は、簡易な構造・安価なダストシールに代替可能となり、しかも、粉塵・汚れ・汚泥等が掛る車両下面側に於て、流体圧シルンダ２の外部漏洩を防ぎ、安全性を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】ピストン部材の一例を示す断面図である。
【図３】要部断面図である。
【図４】比較例を示す一部断面正面図である。
【図５】本発明に係る懸架装置を装着する前の状態を示した説明図である。
【図６】従来例を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
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  円環状ピストン部材
５  底壁部
６  ダストカバー部材
７  周壁部
７ａ  内面
９  外面
11  有底筒形部材
13  緩衝装置
38  突起部材
Ｃ  空間部
Ｅ  流体収納空室部                                                            
【図１】
2005247108.tif 000003
【図２】
2005247108.tif 000004
【図３】
2005247108.tif 000005
【図４】
2005247108.tif 000006
【図５】
2005247108.tif 000007
【図６】
2005247108.tif 000008