JP2005106256A - Suspension - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用の懸架装置に関する。 The present invention relates to a suspension device for a vehicle.
従来より、車両用の懸架装置44として、図7に示すような構造のものが使用されている。即ち、緩衝装置(ショックアブソーバ)31のシリンダケース(チューブ)32の外周面にネジ部33が形成され、このネジ部33に、コイルスプリング34を保持するスプリング下受皿35とロックナット36を螺着していた。緩衝装置31のロッド部37の上端は、軸受部38や取付板39を有し、取付板39を車体側に取付け、他方、シリンダケース(チューブ)32の下端は、車軸側に取付ける取付部40を有する。
上記下受皿35をシリンダケース32のネジ部33に対して螺進退させることで、車高を調整する構造である。
Conventionally, a
The lower receiving
しかしながら、この図7のような構造の懸架装置44に於て、車高を調整するためには、車両をジャッキアップし、タイヤを外し、専用工具で下受皿35を螺進退(回転)させ、その上下位置を調整せねばならず、非常に面倒な作業を必要としていた。
そこで、本発明者等は、図8に示すような懸架装置を提案した(特許文献1や特許文献2参照)。
However, in the
Therefore, the present inventors have proposed a suspension device as shown in FIG. 8 (see
つまり、図8に示すように、緩衝装置31にて車体41と車軸42とを連結すると共に、コイルスプリング34とエアスプリング43とを直列的に配置した構成であり、エアスプリング43にエアを供給・排出することによって、車高を調整できる懸架装置を、本発明者等は既に提案した。
上述の図8に示したような懸架装置の場合、コンプレッサ等により発生させた圧縮エアをエアタンクに貯蔵し、弁類を切換えて、上記エアスプリング43に圧縮エアを供給したり、逆に排出して、車庫を容易に調整できる利点がある。
しかしながら、図8からも判るように、エアスプリング43とコイルスプリング34を直列的に配置し、緩衝装置(ショックアブソーバ)31のロッド部37がエアスプリング43の内部を貫通している構造であるため、ロッド部37として特に長い寸法のものを専用設計することが必要となる。さらに、エアスプリング43の上盤部と下盤部と、これを貫通するロッド部37との摺動面でエアを密封する構造であるため、エアスプリング43の構造が複雑となり、装置のコストアップが避けられない等の問題もある。
In the case of the suspension device as shown in FIG. 8 above, the compressed air generated by the compressor or the like is stored in the air tank, the valves are switched, and the compressed air is supplied to the
However, as can be seen from FIG. 8, the
また、図8の構造では、エアスプリング43の装着スペースを確保するためにコイルスプリング34を短くしなければならないが、コイルスプリング34を短くしすぎるとコイルスプリング34のストロークがなくなり、走行中懸架装置に過大な外力が作用した際、コイルスプリング34が線間密着を起こして、乗心地を悪化させ、異音を発生させる等の弊害がある。
そこで、本発明は従来のこのような多くの問題点を悉く解決して、車高の調整が容易であり、緩衝装置(ショックアブソーバ)として特に長いロッド部の特別なものを必要とせず、さらには、標準的な緩衝装置(ショックアブソーバ)をそのまま流用して、簡易な構造で安価に装着できる懸架装置を提供することを、目的とする。
In the structure shown in FIG. 8, the
Therefore, the present invention solves many problems of the prior art, makes it easy to adjust the vehicle height, and does not require a special long rod portion as a shock absorber (shock absorber). An object of the present invention is to provide a suspension device that can be mounted at a low cost with a simple structure by using a standard shock absorber (shock absorber) as it is.
本発明に係る懸架装置は、緩衝装置の外周側に、上方開口状の円筒形空間部を形成する円筒形外被部材を付設し、該円筒形空間部内にシール材を介して密封状としてかつ上下摺動自在として円環状ピストンを装着して上記円筒形空間部内に於て該ピストンよりも下方に流体収納空室部を形成したものである。
また、上記ピストンの上方側に直列的にコイルスプリングを配設する構成である。
また、上記流体収納空室部内にエアを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。
In the suspension device according to the present invention, a cylindrical jacket member that forms a cylindrical space portion having an upper opening is provided on the outer peripheral side of the shock absorber, and the cylindrical space portion is hermetically sealed with a sealing material. An annular piston is mounted so as to be slidable in the vertical direction, and a fluid storage cavity is formed below the piston in the cylindrical space.
In addition, a coil spring is arranged in series above the piston.
In addition, the air is accommodated in the fluid accommodation space to constitute an air cylinder, and the vehicle height is adjusted by taking in and out the air. Alternatively, the vehicle height is adjusted by putting oil into and out of the fluid housing empty space.
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
(図7のような従来の懸架装置に比べて)非常に容易に車高を調整できる。また、(図8のような従来の懸架層に比べて)ロッド部37の特別に長い専用設計の緩衝装置を必要とせず、標準的な緩衝装置に装着させることも可能であり、汎用性に優れており、安価に製造可能である。
The present invention has the following remarkable effects.
The vehicle height can be adjusted very easily (compared to the conventional suspension system as shown in FIG. 7). In addition, it does not require a specially designed shock absorber for the rod portion 37 (compared to the conventional suspension layer as shown in FIG. 8), and can be attached to a standard shock absorber for versatility. It is excellent and can be manufactured at low cost.
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図1(A)、図2と図4に於て、車両(自動車)に用いられる懸架装置の実施の一形態を示し、1はシリンダケース(シリンダチューブ)2とロッド部7とを有する緩衝装置(ショックアブソーバ)を示し、しかも、シリンダケース2は外周面にネジ部3が形成され、下端に(図示省略の)車軸側に取付けるための取付部10を有すると共に、ロッド部7の上端は、例えば球面軸受部8を介して、(図示省略の)車体側へ取付ける取付板(アッパーマント部)9が付設される。
そして、緩衝装置1の外周側に、上方開口状の円筒形空間部Cを形成するための円筒形外被部材11を付設する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
1 (A), 2 and 4 show an embodiment of a suspension device used in a vehicle (automobile).
Then, a
具体的には、この円筒形外被部材11は、全体形状が略円筒形であって、内周面にネジ部12を有する内筒部13と、この内筒部13と略同一上下寸法を有する外筒部14と、平板円環状の底壁部15とを備え、上方開口状の円筒形空間部Cを形成している。内筒部13のネジ部12は、緩衝装置1のシリンダケース2のネジ部3に螺合しており、円筒形外被部材11の全体を回転させることによって、ネジ部12とネジ部3が螺進して上方へ、又は、螺退して下方へ、上記円筒形外被部材11が進退し、シリンダケース2に対する円筒形外被部材11の取付位置を、調整できる。なお、16はロックナットであり、上記円筒形外被部材11が不意に回転して、上記取付位置が変動しないように、ロックする。
Specifically, the cylindrical
17は円環状ピストンであり、円筒形外被部材11の上方開口状の円筒形空間部C内に、上下摺動自在として、かつ、シール材18, 18, 19を介して、密封状として装着される。このように円環状ピストン17を円筒形空間部C内に装着して、円筒形空間部C内に於てピストン17よりも下方に、エア又はオイル等の流体を密封状に収納する流体収納空室部Eを形成する。
図3にピストン17の一例を断面図にて示し、ピストン本体17aは内周面に2本の凹周溝20, 20を有し、その凹周溝20にOリングやUパッキン等のシール材18を、装着し、円筒形外被部材11の内筒部13との間隙部を、密封する。さらに、ピストン本体17aは外周面に1本の凹周溝21を有し、その凹周溝21にOリングやUパッキン等のシール材19を、装着し、円筒形外被部材11の外筒部14との間隙部を、密封する。このようにして、ピストン17と底壁部15の間の流体収納空室部Eは、上方へ流体が洩れないように密封されている。
FIG. 3 shows an example of the
そして、円環状ピストン17は外周面に浅い凹周溝22が形成され、これに(バイアスカットを有する)摺り軸受材23が嵌着されており、外筒部14の内面に、上下摺動時の摩擦抵抗を低減しつつスムースにピストン17が上下摺動するように案内する役目をなす。
なお、24はピストン17の離脱を防止するストッパ(ヘッド部)であり、外筒部14の上端に螺着、又は、(図示省略の)ボルト等によって、固着されている。
The
4はコイルスプリングであり、上端は球面軸受部8へ(直接又は間接に)当接し、下端は、ピストン17の上面(上方側)に(直接又は間接に)当接する。即ち、ピストン17の上方側に直列的にコイルスプリング4を配設している。
なお、本発明に於て、「直列的」とは、力の伝達が必ず両者を介して伝達されることを言う。つまり、「直列的」とは、一方に外力(圧縮力)が作用すれば、必ず他方にも同じ大きさの外力(圧縮力)が伝達される配列を言う。
In the present invention, “in series” means that transmission of force is always transmitted through both. That is, “in series” refers to an arrangement in which, if an external force (compression force) acts on one side, the same external force (compression force) is transmitted to the other side.
25は配管であり、26は管継手であり、緩衝装置1を外被状として固着した上記円筒形外被部材11の底壁部15に孔を形成して、管継手26をこの孔に固着して、エアやオイル等の流体を配管25を介して、流体収納空室部Eへ供給し、さらに、空室部Eから逆に排出する。 図2から図4に示すように、流体収納空室部E内にエアを矢印G方向に供給すれば、車高を増大させることができる。逆に、矢印Gと逆の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。しかも、流体収納空室部E内にエアを収納する場合は、円筒形外被部材11と円環状ピストン17等をもってエアシリンダ27が構成される。
25 is a pipe, and 26 is a pipe joint. A hole is formed in the
このようにして、コイルスプリング4とエアシリンダ27(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27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27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。
In this way, the
エアシリンダ27の発生力Fは、エアシリンダ27の内圧Pと、エアシリンダ27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。
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.
なお、本発明の別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25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17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。図1〜図4に於て、円筒形外被部材11のネジ部12と、シリンダケース2のネジ部3の螺進退によって、基本的な車高を設定できると共に、その後、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。
In addition, another embodiment of the present invention will be described. Oil is supplied as an incompressible fluid through a piping 25 or the like to a vehicle-mounted hydraulic pump (not shown) and a hydraulic valve (not shown) in the fluid housing empty space E. It is also possible to easily adjust the vehicle height by supplying and raising / lowering the
ところで、図1に於て、同図(B)は図7にて既に説明した一般的に使用されている懸架装置44そのものであり、この一般的な懸架装置44から、例えば、下受皿35を取外して、代わりに、ピストン17を内蔵した円筒形外被部材11を、そのネジ部12を、緩衝装置31のネジ部33に螺合させて取付け、管継手26と配管25等を接続(図2参照)すれば、簡単に図1(A)の構造に変更できる。
従って、図1(A)と図1(B)に於て、符号1と31、符号9と39、符号8と38、符号4と34、符号7と37、符号3と33、符号16と36、符号2と32、符号10と40は、同一物である(共用可能である)。
言い換えれば、本発明の図1〜図4の実施の形態によれば、緩衝装置(ショックアブソーバ)として特別に専用設計せずに、一般的な図7と図1(B)に示したネジ調整式の緩衝装置31を流用(共用)可能であり、このことは、本発明が汎用性に優れていること、及び、安価に製造することができることを、示している。
Incidentally, in FIG. 1, FIG. 1B is a commonly used
Accordingly, in FIGS. 1A and 1B,
In other words, according to the embodiment of FIGS. 1 to 4 of the present invention, the screw adjustment shown in FIG. 7 and FIG. 1 (B) in general, without specially designed as a shock absorber (shock absorber). The
次に、図5は本発明の他の実施の形態を示す。図1(A)と図2〜図4で述べた実施の形態と相違する点は、円筒形外被部材11のネジ部3を省略し、単に内筒部13の内周面が、緩衝装置1のシリンダケース2のネジ部12に遊嵌状に外嵌され、代わりに、図1(B)で示した下受皿35とロックナット36を介して、円筒形外被部材11を受持している。この図5の場合も、図1(B)及び図7に示した一般的な懸架装置44をほとんどそのまま流用(共用)できて、汎用性に優れ、コストアップも少なく抑制可能である。ここで、同一符号にて示した構成は、前述した図1〜図4の場合と同様の構成であるので、説明を省略する。
Next, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. The difference from the embodiment described with reference to FIG. 1A and FIGS. 2 to 4 is that the
次に、図6は本発明の別の実施の形態を示す。図1(A)と図2〜図4で述べた実施の形態と相違する点は、主として円筒形外被部材11の形状及びその固着方法(構造)にある。つまり、図6に示すように、溶接(又は別の固着手段)によって、外筒部14と底壁部15から成る円筒形外被部材11を、緩衝装置1のシリンダケース2に固着し、円環状ピストン17は、その内周面が、平滑に加工されたシリンダケース2の外周面に上下摺動自在として密封状に接している。
Next, FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. The difference from the embodiment described with reference to FIG. 1A and FIGS. 2 to 4 is mainly the shape of the
従って、上方開口状の円筒形空間部C及び空室部Eは、このシリダンケース2の外周面と、円筒形外被部材11の外筒部14の内周面との間に、形成されている。このように構成すれば、外筒形外被部材11の外径寸法を減少できて、コンパクト化を図り得る利点がある。ここで、同一符号にて示した構成は、前述した図1〜図4の場合と同様の構成であるので、説明を省略する。
Therefore, the cylindrical space portion C and the vacant space portion E having an upper opening shape are formed between the outer peripheral surface of the
本発明は上述した図示の実施の形態に限定されず、設計変更自由であって、円環状ピストン(リング状部材)17の上面に、コイルスプリング4を正確に受けるための円環突条部や円形段差部を形成したり、あるいは、摺り軸受部材23をピストン17の内周面側にも付設したり、又は、ピストン17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17の外周面・内周面にコーティングする等も、自由である。
The present invention is not limited to the illustrated embodiment described above, and can be freely changed in design. An annular ridge for accurately receiving the
以上述べたように、本発明に係る懸架装置は、緩衝装置1の外周側に、上方開口状の円筒形空間部Cを形成する円筒形外被部材11を付設し、該円筒形空間部C内にシール材18,19を介して密封状としてかつ上下摺動自在として円環状ピストン17を装着して上記円筒形空間部C内に於て該ピストン17よりも下方に流体収納空室部Eを形成した構成であるので、緩衝装置1として特別に長いロッド部を必要とせず、汎用の緩衝装置1を共用することも容易となる。そして、流体収納空室部Eへの流体の供給・排出によって、容易に伸長・短縮できて、車高を走行中に簡単に調整できるようになる。
As described above, in the suspension device according to the present invention, the
また、上記ピストン17の上方側に直列的にコイルスプリング4を配設した構成であるので、ピストン17の昇降によってバネ特性等及び車高を、容易かつ確実に調整できる。
また、上記流体収納空室部E内にエアを収納してエアシリンダ27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、全体のばね定数が小さくなり、乗心地を向上させることができる。かつ、エアシリンダ27の内圧を変えることで、全体のばね定数を変化させ、様々な乗心地を楽しむことが可能となる。
また、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ので、従来の図7と同様の特性を保ちつつ、車走行中にでも、容易に車高調整を行い得る。
Further, since the
Further, since air is stored in the fluid storage space E to form the
In addition, since the vehicle height is adjusted by putting oil into and out of the fluid housing empty space E, the vehicle height can be easily adjusted even while the vehicle is running while maintaining the same characteristics as in the conventional FIG. Can be done.
1 緩衝装置(ショックアブソーバ)
4 コイルスプリング
11 円筒形外被部材
17 円環状ピストン
18, 19 シール材
27 エアシリンダ
C 円筒形空間部
E 流体収納空室部
1 Shock absorber (shock absorber)
4 Coil spring
11 Cylindrical jacket member
17 Toroidal piston
18, 19 Sealing material
27 Air cylinder C Cylindrical space E Fluid storage space
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