JP2005104436A - Suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の車輪懸架装置に関する。 The present invention relates to an automobile wheel suspension system.
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設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5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。
従来の懸架装置は、図5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。
As illustrated in FIG. 5, the conventional suspension device has no problem in the mounting operation if the
しかしながら、車種によっては、図2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2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5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。
However, depending on the vehicle type, as shown in FIG. 2, a protruding
When the
あえて、図5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2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。
If the suspension device shown in FIG. 5 or the suspension device of
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。 Therefore, the present invention may provide an air spring and a coil spring in series without cutting or welding the vehicle body side with respect to a vehicle having such a protruding member on the vehicle body side. An object of the present invention is to provide a suspension device that can be easily mounted. Furthermore, it is possible to easily change the vehicle height, to ensure a high-speed running stability, and to provide a suspension device that can secure a sufficient vehicle height when traveling on rough roads (land roads). The purpose is.
そこで、本発明に係る懸架装置は、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、上記エアスプリングを貫通してパイプ状部材を設けた構成である。
また、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、上記エアスプリングを貫通すると共に上記コイルスプリングの内部へ突入状として、パイプ状部材を設け、さらに、車体側に形成された突起部材を上記パイプ状部材内へ収納して上記パイプ状部材の内空部を上記突起部材の収納空間とした。
また、エアスプリングが弾性膜と該弾性膜の上縁・下縁を保持する上盤・下盤を備え、かつ、該エアスプリングの上記上盤・下盤には、上記パイプ状部材が挿通される孔部を有し、さらに、該孔部の内周面には上記エアスプリングの内部エアを密封するためのシール材が設けられ、上記下盤の上記孔部に上記パイプ状部材が挿通されて上記下盤は上記パイプ状部材に対して上下摺動自在である。
そして、上記エアスプリングにエアを出し入れすることで車高を調整するように構成されたものである。
Therefore, the suspension device according to the present invention has a configuration in which a coil spring and an air spring are arranged in series, and a pipe-like member is provided through the air spring.
In addition, a coil spring and an air spring are arranged in series, and a pipe-like member is provided so as to penetrate the air spring and project into the coil spring. Further, a projecting member formed on the vehicle body side is provided. It accommodated in the said pipe-shaped member and the inner space part of the said pipe-shaped member was made into the storage space of the said protrusion member.
The air spring includes an elastic film and upper and lower boards for holding the upper and lower edges of the elastic film, and the pipe-like member is inserted into the upper and lower boards of the air spring. Further, a sealing material for sealing the internal air of the air spring is provided on the inner peripheral surface of the hole, and the pipe-shaped member is inserted into the hole of the lower plate. The lower plate is slidable up and down with respect to the pipe-shaped member.
The vehicle height is adjusted by taking air into and out of the air spring.
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、エアスプリング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。また、所望のバネ定数に変更(設定)することが容易にできる。
The present invention has the following remarkable effects.
Even in a vehicle type in which a protruding member is present on the vehicle body side, a suspension device equipped with an air spring can be mounted without cutting or welding the vehicle body side.
In addition, the vehicle height can be set to a slightly low level when driving at high speeds, and the vehicle height can be set to a high level when driving on rough roads. It can be changed. In addition, it can be easily changed (set) to a desired spring constant.
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図1と図3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とエアスプリング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、下方にコイルスプリング3と、上方にエアスプリング2を、同一軸心上に積上げて組立てられた構造である。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ような配置を言う。
そして、エアスプリング2を貫通してパイプ状部材(円筒部材)5が設けられている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
1 and 3 show an embodiment of an automobile wheel suspension device according to the present invention. This
A pipe-shaped member (cylindrical member) 5 is provided through the
エアスプリング2は、弾性膜(可撓性膜)6と、この弾性膜(可撓性膜)6の上縁・下縁を保持する上盤7・下盤8を備えている。そして、上盤7と下盤8には、パイプ状部材5が挿通される孔部9,10を夫々有し、下盤8の孔部10の内周面に摺り軸受(ブッシュ)12が嵌着されて、この摺り軸受12を介して、パイプ状部材5が挿通されている。このようにして、下盤8はパイプ状部材5に対して上下摺動自在である。他方、上盤7の孔部9に対し、パイプ状部材5が挿通されているが、このパイプ状部材5に対して上盤7は上下に摺動(相対移動)しない。さらに、エアスプリング2の内部エアを密封するためのOリング等のシール材13, 14が、上盤7・下盤8に夫々設けられる。
The
図例では、上盤7は、上盤本体7aと、弾性膜6の上端縁をこの上盤本体7aに固着する取付リング7bとから成り、さらに、上盤本体7aは下面から下方へ突出状の円筒部15を有し、この円筒部15にて弾性膜6の上方開口端縁の内周面を保持している。また、上盤本体7aには、エア給排孔16が形成され、配管継手17を介して、エア給排チューブ18と接続され、エアスプリング2の弾性膜6の内部へ、エアを供給し、又は、排出して、図1のようにエアスプリング2が上下方向に短縮した状態と、図3のように上下方向に伸長した状態に、調整可能であり、図3中の矢印Aは、エア給排チューブ18を介してエアを供給する流れの方向を示している。このように、エアスプリング2にエアを出し入れすることで車高を調整できる。
In the illustrated example, the
また、下盤8は、下盤本体8aと、弾性膜6の下端縁をこの下盤本体8aに固着する取付リング8bとから成り、さらに、下盤本体8aは上面から上方へ突出状の円筒部19を有し、この円筒部19にて弾性膜6の下方開口端縁の内周面を保持しており、かつ、上記摺り軸受12はこの円筒部19の内面側に挾着されている。
20はアッパーマウントを示し、このアッパーマウント20と、上盤本体7aの上面との間に、パイプ状部材5の上端に形成された外鍔部21が装着保持されている。
The
そして、図1と図2に示すように、パイプ状部材5は、エアスプリング2を上述のように貫通すると共に、コイルスプリング3の内部(上半側内部)へ、上方から下方に突入状として、十分な長さに、形成されている。さらに、車体34側に形成された突起部材38を、このパイプ状部材(円筒部材)5内へ収納して、パイプ状部材5の内空部Bを、車体34側の上記突起部材38の収納空間として(活用して)いる。なお、パイプ状部材5の下端には、バンプラバー39が付設される。また、25はタイヤを示す。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pipe-
この図1・図3と、図2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、パイプ状部材5を(軸心に沿って)備えているので、改造前の(既設の)コイルスプリング37等を取外せば、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、直ちに、図1・図2に示すように、懸架装置1を取付け可能である。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溶接作業も省略される。
As is clear from a comparison between FIGS. 1 and 3 and FIG. 2, the
また、突起部材38が無い車種の場合には、パイプ状部材5の内空部Bを活用して、図4(b)のように、別のコイルスプリングを内装したり、また、図4(c)のようにショックアブソーバ23を内装したり、その他、サスペンション特性を改善するための流体圧シリンダや各種センサ類を、このパイプ状部材5の内部に設けるも、好ましい(図示省略)。なお、図4(a)は既述の図1〜図3の場合の突起部材38の場合を、示している。
なお、エアスプリング2の形状や種類は、図示以外にも設計変更自由であり、また、エアスプリング2を2個以上積上げるも自由である。
Further, in the case of a vehicle type that does not have the protruding
In addition, the shape and type of the
なお、図1と図3では、緩衝装置24は、直列的に配設された前述のコイルスプリング3とエアスプリング2とは、独立して(並列的に)配設されている。図3中に矢印Aにて示すように、エアスプリング2に圧縮空気(エア)を供給することで、図1から図3のように、エアスプリング2が伸長して車高を増加できる。逆に、エアを(矢印Aと逆方向に流して)抜けば、車高を低下できる。また、図1で明らかなように、エアを完全に抜いた状態では、上盤本体7aの円筒部15の下端と、下盤本体8aの円筒部19の上端とが、相互に当接して、弾性膜6に外力(圧縮力)が作用しないようになっている。
In FIG. 1 and FIG. 3, the
図示省略したが、上述の圧縮空気(エア)は、車載バッテリを電源としたコンプレッサにより発生させ、コンプレッサから発生したその圧縮空気(エア)を一旦エアタンクに貯蔵し、メカニカルバルブやソレノイドバルブ等の弁類を介して、エアスプリング2へ図3の矢印Aのように供給したり、逆に、(矢印Aと反対方向に)排出させる。そして、これらの操作を、運転席のスイッチにて行うようにするのが望ましい。
Although not shown, the above-mentioned compressed air (air) is generated by a compressor powered by an on-vehicle battery, and the compressed air (air) generated from the compressor is temporarily stored in an air tank, and a valve such as a mechanical valve or a solenoid valve is used. The
エアスプリング2の発生力Fは、エアスプリング2の内圧Pと、エアスプリング2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。即ち、内圧Pを変化させることにより、車高上昇量を変化させることができる。
The generated force F of the
F = P × S
Therefore, since the generated force F is proportional to the air pressure (internal pressure P), it can be easily converted into a numerical value and reliably changed to a predetermined vehicle height. That is, by changing the internal pressure P, the vehicle height increase amount can be changed.
また、エアスプリング2への加圧エアの出し入れは、エアスプリング2のばね定数K1 を、様々に調整することであり、ばね定数K1 は、エアスプリング2の内圧Pと、エアスプリング2の受圧有効面積Sと、エアスプリング2の容積Vとに関連しており、車体34等の荷重の変化によらず、固有振動数をほぼ一定に保つことができ、乗心地を向上させ、さらに、確実に車高を所望値に調整できる。
Also, out of the pressurized air to the
また、コイルスプリング3とエアスプリング2を直列的に配置しているため、全体の直列合成のばね定数Kは、上述のエアスプリング2のばね定数K1 と、コイルスプリング3のばね定数K2 との間に、次式の関係が成り立つ。
K=K1 ×K2 /(K1 +K2 )
従って、直列合成のばね定数Kは、単独のばね定数K1 ,K2 より小さくなり、乗心地が一層向上したものとなる。なお、エアスプリング2のばね定数K1 は、空気の圧力(内圧P)によって、変化させることができるので、直列合成のばね定数Kを、所定の値に変化させることができる。
Further, since the arranged
K = K 1 × K 2 / (K 1 + K 2 )
Therefore, the series-combined spring constant K is smaller than the single spring constants K 1 and K 2 , and riding comfort is further improved. Since the spring constant K 1 of the
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、図示(図1・図2)の懸架装置1を上下逆に取付けても良く、また、パイプ状部材5を伸縮調整自在な内外2重構造として、懸架装置全体の取付高さ調整自在に構成するも自由である。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, You may attach the
本発明は以上述べたように、コイルスプリング3とエアスプリング2とを直列的に配設し、上記エアスプリング2を貫通してパイプ状部材5を設けた構成であるので、元々の車体34に突起部材38等の邪魔な部材が存在していても(それをそのままに残して、)容易に本発明の懸架装置を装着可能となった。あるいは、図4(b)(c)に示したようなコイルスプリング22やショックアブソーバ(緩衝装置)23やその他各種機構を、パイプ状部材5内に収納状として、取付できる等の設計の自由度も高まる。
As described above, the present invention has a configuration in which the
また、本発明に係る懸架装置は、コイルスプリング3とエアスプリング2とを直列的に配設し、上記エアスプリング2を貫通すると共に上記コイルスプリング3の内部へ突入状として、パイプ状部材5を設け、さらに、車体34側に形成された突起部材38を上記パイプ状部材5内へ収納して上記パイプ状部材5の内空部Bを上記突起部材38の収納空間とした構成であるので、車体34側に存在している突起部材38を切断したり、切断後の孔部を施蓋するための溶接作業等が省略でき、かつ、車体34側の剛性が低下することも防止できて、好都合である。
In the suspension device according to the present invention, the
また、本発明は、エアスプリング2が弾性膜6と該弾性膜6の上縁・下縁を保持する上盤7・下盤8を備え、かつ、該エアスプリング2の上記上盤7・下盤8には、上記パイプ状部材5が挿通される孔部9,10を有し、さらに、該孔部9,10の内周面には上記エアスプリング2の内部エアを密封するためのシール材13,14が設けられ、上記下盤8の上記孔部10に上記パイプ状部材5が挿通されて上記下盤8は上記パイプ状部材5に対して上下摺動自在である構成であるので、エアスプリング2の内部と外部の密封性を確保でき、かつ、エアスプリング2がスムースに伸縮できる。そして、上記エアスプリング2にエアを出し入れすることで車高を調整するように構成されたことによって、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止できる。
In the present invention, the
2 エアスプリング
3 コイルスプリング
5 パイプ状部材
6 弾性膜(可撓性膜)
7 上盤
8 下盤
9 孔部
10 孔部
12 摺り軸受
13 シール材
14 シール材
34 車体
35 車軸
38 突起部材
39 バンプラバー
2
7
10 holes
12 Slide bearing
13 Sealing material
14 Sealing material
34 body
35 axles
38 Protruding member
39 Bump rubber
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003344440A JP2005104436A (en) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Suspension device |
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-
2003
- 2003-10-02 JP JP2003344440A patent/JP2005104436A/en active Pending
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