JP2003260916A - 懸架装置 - Google Patents
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Abstract
グを円滑に伸縮できる、特に車高調整式として用いられ
る懸架装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 緩衝装置2と、コイルスプリング3と、
エアスプリング4とを、備えている。コイルスプリング
3とエアスプリング4とを直列的に配設する。緩衝装置
2のロッド2aがエアスプリング4を貫通して、緩衝装
置2が車体側Bと車軸側とを連結する。エアスプリング
4の内部に、偏心防止用ガイド部材30を、内設する。
Description
に係り、特に車高調整式の懸架装置に関する。
37号に於て、緩衝装置のロッドと車体側とをラバーブ
ッシュ(防振ゴム)を介して連結し、かつ、緩衝装置の
ロッドと、エアスプリングのロッド挿入用孔部との間
に、隙間を形成し、ロッドがエアスプリングの軸心に対
して偏心できる構造のものを、提案している。
バーブッシュを採用し、及び、ロッド外径に対して、エ
アスプリングのロッド挿入用孔部の内径を、1mm〜5mm
大きくした(言い換えると隙間を 0.5mm〜 2.5mmに設定
した)構造である。
ステアリングを切った際、緩衝装置のロッドがアッパー
マウント(車体側への連結部)を中心として振れ、エア
スプリングの軸心に対して偏心するが、このとき、上記
隙間によってロッドがロッド挿入用孔部に干渉するのを
防止する構造である。
よっては、上記ロッドの上端のラバーブッシュと車体側
との連結部位(いわゆるアッパーマウント)に於て、ロ
ッド軸心と車体接合面とが直交していない場合があり、
あるいは、同一車種でも製造ばらつき等によって直交度
が悪い場合があり、ステアリングを切っていない状態で
も、既にロッドがエアスプリング軸心に対して偏心し、
上述の隙間が2mm以下では、走行中にロッドがエアスプ
リングのロッド挿入孔と干渉してしまうことが、判明し
た。
は、ストラット軸心(ロッドの軸心)と、上記アッパー
マウントの中心点とタイヤ接地点とを結んだ荷重入力軸
心が、ずれているため、緩衝装置(ロッド)に曲げモー
メントが作用する。この曲げモーメントが付加されるこ
とにより、一層、ロッドと挿入孔の上記干渉が発生しや
すくなることが、判明した。
しようとすると、通常市販されているエアーシールパッ
キンでは、張り代が小さく、密封性が著しく低下するの
で、特別に張り代の大きいパッキンを独自に設計する必
要がある。
かつ、高い密封性のパッキンを設計・開発することは、
至難である。そこで、本発明は、ストラット(ロッド)
に曲げモーメントが働いても、ロッドと、エアスプリン
グのロッド挿入孔と軸心がずれないようにすることを目
的とし、また、ストラット軸心と車体側接合面との角度
が直交していなくても、同様に軸心がずれないようにす
ることを他の目的とする。そして、エアースプリング用
のパッキンとして標準的な通常のパッキンでも十分使用
可能とすることで開発費低減と金型費用の節減を図るこ
とを別の目的とする。
め、本発明は、緩衝装置とコイルスプリングとエアスプ
リングとを備え、上記コイルスプリングと上記エアスプ
リングとを直列的に配設し、上記緩衝装置のロッドが該
エアスプリングを貫通して、該緩衝装置が車体側と車軸
側とを連結した懸架装置に於て、上記ロッドに往復動自
在に摺動外嵌する偏心防止用ガイド部材を、上記エアス
プリングに内設したものである。さらに、一中心点廻り
に首振り可能でかつ軸心廻りに回転自在な軸受機構を介
して、上記緩衝装置を車体側に連結したものである。ま
た、上記エアスプリングの内圧を、上記偏心防止用ガイ
ド部材を挟んで上下各々に配設されて上記ロッドに接す
るシール材にて、密封するように構成した。
に基づき詳説する。
架装置の実施の一形態を示したものであり、この懸架装
置Aは、緩衝装置(ダンパー)2とコイルスプリング3
とエアスプリング4とを備え、コイルスプリング3の上
部に、直列的にエアスプリング4を配設している。そし
て、緩衝装置2のロッド2aがエアスプリング4を貫通
して、緩衝装置2が、車体側Bと車軸側Sとを連結して
いる。つまり、本懸架装置Aは、自動車の車体側Bと車
軸側Sとの間に装着される。ここで、「直列的」とは、
車体側Bと車軸側S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。
ストラット本体2bの下部は車軸側S───車軸自体又
はリンク若しくは取付具───に取付けられ、かつ、緩
衝装置2のロッド2aの上部は、一中心点O廻りに首振
り可能でかつ軸心L廻りに回転自在な軸受機構Cを介し
て、車体側Bに連結される。このように、ストラットア
ッパーマウントに於て一中心点Oを支点に振れると共に
スラスト荷重を受けて軸心L廻りに回転可能な軸受機構
Cが用いられている。
と、その軸心孔部42に嵌着された(スラスト荷重を受け
ても回転可能な)ボールベアリング又はスラストベアリ
ング等の回転軸受部43とから、構成されている。さらに
具体的には、車体側Bの取付板部7の取付孔部7aを下
方から閉じるように当接する板部材41aと、この板部材
41aの中央膨出部の下面に一体的に付設されたゴム材41
bで、防振ゴム部41が、構成されている。この板部材41
aには雄ネジ部9…が予め上方突出状に設けられてい
て、取付板部7の孔部に、この雄ネジ部9を挿入して、
ナット10にて螺着することで、上記防振ゴム部41を、車
体側Bへ固着している。
43が嵌着され、スペーサ部材26等を介して、ナット27に
て、ロッド2aの上端と回転軸受部43とは、連結され
る。特に、防振ゴム部41の板部材41aの外周縁及びラジ
アル方向中間部位は、エアスプリング4の上壁部材16上
面との間に、(従来のラバーブッシュにおける)スラス
ト部材又は弾性部材等の介装材が、省略されており、従
って、軸受部43の中心点Oを支点(中心)として、軸受
機構Cが首振り(揺動)が行い得る。
ー)2の中間部位を包囲するように配設される。ストラ
ット本体2bに外鍔状に突設された受け鍔部14に、コイ
ルスプリング3の下端が当接乃至取付けられ、かつ、コ
イルスプリング3の上端は、エアスプリング4の下壁部
材15に当接乃至取付けられる。また、図4に示した他の
実施の形態に於ては、図1と比較して、同一符号は同一
の構成である。主として相違する点は軸受機構Cに関し
てであり、この軸受機構Cとしては、図4ではピローボ
ールジョイント13を用いた場合を例示する。つまり、車
体側Bの取付板部7の取付孔部7aを下方から閉じるよ
うに当接する取付片8には雄ネジ部9…が上方へ予め突
設されており、取付板部7に形成した孔部へこの雄ネジ
部9を挿入して上方からナット10にて螺着して、取付片
8を固着する。
13の雌部材(外殻体)11に外鍔状に固着されていると共
に、ロッド2aの上端には雄側球面体12が固着され、ロ
ッド2aの軸心Lは、ピローボールジョイント13の中心
点O廻りに首振り自在である。このように軸受機構Cが
球面軸受の場合を図4では示している。
合わせて説明する。前記エアスプリング4は、上壁部材
16と上記下壁部材15と、両者間に介設された弾性膜17と
を、備えている。即ち、ビア樽型等の(ゴム製の)弾性
膜17の上開口部・下開口部を、各々、上壁部材16・下壁
部材15にて、塞ぐように挟んで、組立てられている。
径孔部19から成る段付孔20を軸心に有する円盤型であ
り、かつ、段付孔20の大径孔部19には、シール材21を嵌
込む凹溝22が形成されている。また、上壁部材16は、上
記段付孔20を有する円筒部23と、この円筒部23の上半部
から突出状に連設されたフランジ部24と、を備え、円筒
部23がフランジ部24から下方へ突出している部位は、弾
性膜17内へ突入し、かつ、弾性膜17の上方外面はフラン
ジ部24に当接する。
ていて、弾性膜17の内部と、外側(大気側)の図示省略
のエアー配管とを、連通連結する。この上壁部材16は、
スペーサ部材26を介して、回転軸受部43(図1参照)又
は球面体12(図4参照)に軸心方向の力を伝達するよう
に、設けられている。言い換えると、段付孔20の段付面
と、上方のナット27によって、上壁部材16はスペーサ26
と回転軸受部43(図1参照)又は球面体12(図4参照)
と共に、締付けられて、ロッド2aに固着されている。
このように、エアスプリング4の上壁部材16はロッド2
aに固定される。
対して、その軸心Lに沿って往復動自在である。具体的
にその下壁部材15の構造を説明すると、ロッド2aに往
復動自在に直接に摺接する偏心防止用ガイド部材30を嵌
着する上方孔部28と、シール材29を嵌め込む凹溝31を有
する下方孔部32とから成る軸心孔33を有する円盤型であ
る。
部材30としては、例えば、低摩擦・耐摩耗性の金属又は
プラスチックから成る滑り軸受けが好適であって、この
滑り軸受けを、段付き部35に当接するまで上方孔部28に
上方から嵌入して、C型止め輪34にて抜け止めする。ま
た、シール材(パッキン)29としては、図1,図4では
U字状パッキンを例示し、図2では、ダストシール舌片
部29aを有するU字状パッキンを例示するが、いずれを
選択するも自由であることを示す。
る円筒部36と、この円筒部36の下端部から突出状に連設
されたフランジ部37と、を備えている。円筒部36がフラ
ンジ部37から上方へ突出している部位は、弾性膜17内へ
突入し、かつ、弾性膜17の下方外面はフランジ部37に当
接する。円筒部36の上端外周はやや小径となるように切
欠形成され、図1又は図4のように、上壁部材16の円筒
部23に当接した状態に於て、エアー流路25の内方開口端
25aが閉じることを防止している。また、外鍔状フラン
ジ部37の下面には、コイルスプリング3の上端を嵌着状
に受ける円環状突条部38が突出状に形成されている。こ
のように、下壁部材15はコイルスプリング3の弾発力を
直接に受ける部材である。なお、下壁部材15の下方に於
て、ロッド2aにはバンプラバー39が外嵌状に取付けら
れている。
心Lに対して、常時一致するように、ロッド2aに往復
動自在に摺動外嵌する前記偏心防止用ガイド部材30が、
機能(作用)する。言い換えると、エアスプリング4の
軸心とロッド2aの軸心Lとを、常に一致させるための
すべり軸受等の偏心防止用ガイド部材30を、エアスプリ
ング4に内設している。
うに、上記ガイド部材30を挟んで上下各々に配設された
シール材(パッキン)21, 29は、ロッド2aに摺接し
て、エアスプリング4の内圧を密封する。
を介して加圧エアを供給・排出する制御により、エアス
プリング4の弾性膜17を伸長縮小(膨張縮小)させて、
車高を調整することができる。
Sとを、軸心Lに沿って配設した緩衝装置(ダンパー)
2にて上下に連結し、かつ、エアスプリング4は、コイ
ルスプリング3の上部に、緩衝装置2のロッド2aを包
囲状に配設され、さらに、エアスプリング4の内部に
は、偏心防止用ガイド部材30が内設され、ストラット軸
(ダンパー2)に、図3に矢印Fで示すような外力が作
用して、それに伴って曲げモーメントが働いても、ロッ
ド2aの軸心Lは、エアスプリング4の軸心に対して、
偏心しない構造となっている。
プリング4に内圧が無いとき、エアスプリング4の内部
で、上壁部材16と下壁部材15とが相互に当接し、車体荷
重を受持ち、弾性膜17に荷重が掛からないように構成さ
れている。
エアタンク,電磁弁,配管等を介して、エアー流路25へ
加圧エアが供給される。その操作は、運転席付近のスイ
ッチにて、電磁弁を開閉させることにより、エアスプリ
ング4への加圧エアの出し入れを行う。また、コンプレ
ッサの電源は、バッテリ等を用いる。
するユーザーの場合、通常、エアスプリング4に加圧エ
アを充填せず、車高が低い状態で走行し、段差等がある
場合に、エアスプリング4に加圧エアを充填して車高を
上昇させて、段差等を乗り越える等の使用方法がとられ
る。
ントに図4と図3に示すように、本発明に係る懸架装置
Aを取付けて、本発明実施例とする。このとき、偏心防
止用ガイド部材30として、エヌティエヌ株式会社製の精
密樹脂滑り軸受けを使用すると共に、シール材21, 29と
しては一般的なエアー用Uパッキンを使用した。これに
対し、従来例として、特願2001−347837号の
発明のように、アッパーマウントにラバーブッシュタイ
プであって、緩衝装置のロッドとエアスプリングとの隙
間を1.5mmとした懸架装置を、図3と同様の部位に取付
けたものを採用して、比較テストを実施した。そのテス
トの結果、従来例では、ステアリングを切った状態で、
エアスプリング内にエアを出し入れし車高を上げ下げし
たところ、エアスプリングがスムーズに伸長しにくいこ
とがあった。テスト後、分解してみると、エアスプリン
グの下壁部材の孔部内面とロッドに傷が付いていた。
リングを切った状態も、エアスプリング4がスムーズに
伸長することができ、ロッド2aには全く傷がついてい
なかった。
ションでは、ストラット軸心Lと、タイヤ接地点Gとス
トラットアッパマウント点(中心点)Oとを結んだ直線
Lg(荷重入力軸)とが、ずれているため、曲げモーメ
ントがストラット軸心Lに作用する。この際、従来例で
は、アッパーマウントにラバーブッシュを採用している
ので、ロッドとエアスプリングの孔部との隙間が 1.5mm
程度ではロッドとエアスプリングの孔部とが干渉を発生
するため、上述のロッドに傷が生じ、かつ、スムーズに
伸長しなくなったと考えられる。
著大な効果を奏する。(請求項1,2又は3によれ
ば、)ステアリングを切った状態等にあっても、緩衝装
置2のロッド2aはエアスプリング4の孔部に対して、
常時軸心が一致し、円滑に伸縮できる。かつ、シール材
21, 29として、大きな張り代の特殊なものを必要とせ
ず、安価かつ入手容易な汎用パッキンを適用可能とな
る。
グ4を直列的に配置したため、全体のばね定数を小さく
でき、地面等からの衝撃を和らげて乗り心地を向上でき
る。かつ、エアスプリング4の内圧を変えることで、
(ばね定数を変化させて)様々な乗り心地を楽しみ得
る。
に対してロッド軸心Lが直交状でない場合でも、ロッド
軸心Lがエアスプリング4の(孔部の)軸心に対して偏
心せず、一層、スムーズにエアスプリング4が伸長・短
縮できる。
サスペンションであって、ストラット軸(軸心L)と荷
重入力軸Lgとが、ずれて曲げモーメントが懸架装置に
働いたとしても、基本的な偏心量が微小に抑制できるの
で、エアスプリング4の伸縮に支障がなく、スムーズと
なる。
して一般市販用のパッキンを使用可能であり、かつ、密
封性(シール性)も長期間安定して確保できる。
図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 緩衝装置2とコイルスプリング3とエア
スプリング4とを備え、上記コイルスプリング3と上記
エアスプリング4とを直列的に配設し、上記緩衝装置2
のロッド2aが該エアスプリング4を貫通して、該緩衝
装置2が車体側Bと車軸側Sとを連結した懸架装置に於
て、上記ロッド2aに往復動自在に摺動外嵌する偏心防
止用ガイド部材30を、上記エアスプリング4に内設した
ことを特徴とする懸架装置。 - 【請求項2】 緩衝装置2とコイルスプリング3とエア
スプリング4とを備え、上記コイルスプリング3と上記
エアスプリング4とを直列的に配設し、上記緩衝装置2
のロッド2aが該エアスプリング4を貫通して、該緩衝
装置2が車体側Bと車軸側Sとを連結した懸架装置に於
て、上記ロッド2aに往復動自在に摺動外嵌する偏心防
止用ガイド部材30を、上記エアスプリング4に内設し、
さらに、一中心点O廻りに首振り可能でかつ軸心L廻り
に回転自在な軸受機構Cを介して、上記緩衝装置2を車
体側Bに連結したことを特徴とする懸架装置。 - 【請求項3】 緩衝装置2とコイルスプリング3とエア
スプリング4とを備え、上記コイルスプリング3と上記
エアスプリング4とを直列的に配設し、上記緩衝装置2
のロッド2aが該エアスプリング4を貫通して、該緩衝
装置2が車体側Bと車軸側Sとを連結した懸架装置に於
て、上記ロッド2aに往復動自在に摺動外嵌する偏心防
止用ガイド部材30を、上記エアスプリング4に内設し、
さらに、上記エアスプリング4の内圧を、上記偏心防止
用ガイド部材30を挟んで上下各々に配設されて上記ロッ
ド2aに接するシール材21, 29にて、密封するように構
成したことを特徴とする懸架装置。
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JP3999536B2 (ja) | 2007-10-31 |
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