JP2006170322A - 懸架装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアスプリング１４のバルーン２６の損傷が抑制される懸架装置２の提供。
【解決手段】懸架装置２は、エアスプリング１４を備えている。エアスプリング１４は、上台座２２、下台座２４、バルーン２６及び小型スプリング２８を備えている。上台座２２は、上板３０と、この上板３０から下向けに突出する上突出部３２とを備えている。上突出部３２は環状であり、上傾斜面３４を備えている。下台座２４は、下板３６と、この下板３６から上向けに突出する下突出部３８とを備えている。下突出部３８は環状であり、下傾斜面４２を備えている。通気孔４０からエアが排出されることで、エアスプリング１４は収縮する。通気孔４０からエアが供給されることで、エアスプリング１４は伸張する。上突出部３２及び下突出部３８は、上板３０の下板３６に対するせん断方向の移動を規制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のための懸架装置に関する。詳細には、本発明は、エアスプリングを備えた懸架装置に関する。

自動車の一般的な懸架装置は、コイルスプリングとショックアブソーバとを備えている。自動車の車高は、コイルスプリングの長さとバネ定数とに依存する。自動車メーカーは、適切な車高と乗り心地とが得られるように、コイルスプリングを選定している。

特開２００１−１２１９３６公報には、コイルスプリングとともにエアスプリングを備えた懸架装置が開示されている。この懸架装置では、エアスプリングはコイルスプリングと直列に配置されている。このエアスプリングは、エアの充填により伸張し、エアの排出により収縮する。この懸架装置を備えた自動車では、エアスプリングの伸張又は収縮によって車高が変更されうる。同様の懸架装置は、特開２００４−１７７６９公報にも開示されている。

一般的なエアスプリングは、上台座、下台座及びバルーンを備えている。バルーンはゴム製であり、上台座と下台座とに挟まれている。エアスプリングには、自動車の荷重がかかる。力の方向は、主として軸方向である。エアスプリングが伸張した状態では、この力とエアの圧力とがつり合う。エアスプリングが収縮した状態では、上台座と下台座との当接により、力が伝達される。
特開２００１−１２１９３６公報 特開２００４−１７７６９公報

懸架装置には、軸方向の力のみならず、軸方向と垂直な方向（すなわちせん断方向）の力や、曲げ方向の力がかかる。せん断力は、バルーンにもかかる。エアスプリングが収縮した状態でバルーンに大きなせん断力がかかると、バルーンに損傷が生じるおそれがある。

ショックアブソーバがバルーンを貫通するタイプの懸架装置では、このショックアブソーバによって、バルーンのせん断方向への動きが規制される。一方、ショックアブソーバがバルーンの外部に位置するタイプの懸架装置では、バルーンのせん断方向への動きが規制されない。ショックアブソーバがバルーンの外部に位置するタイプの懸架装置において、バルーンの損傷が懸念される。

本発明の目的は、エアスプリングのバルーンの損傷が抑制される懸架装置の提供にある。

本発明に係る懸架装置は、ショックアブソーバ、コイルスプリング及びエアスプリングを備える。このエアスプリングは、上板、下板、この上板と下板との間に位置するバルーン及び規制手段を備える。この規制手段は、下板に対する上板のせん断方向への相対的移動を規制しうるように構成されている。

好ましくは、規制手段はバルーンの内部に位置する。好ましくは、規制手段は、上板から下向きに突出する上突出部と、下板から上向きに突出する下突出部とを備える。下突出部は、上突出部と嵌合しうる。好ましくは、エアスプリングが伸張した状態では上突出部と下突出部とが嵌合せずエアスプリングが収縮した状態では上突出部と下突出部とが嵌合するように、規制手段が構成される。好ましくは、上突出部は軸方向に対して傾斜した上傾斜面を備え、下突出部は上傾斜面と同一方向に傾斜した下傾斜面を備える。上傾斜面と下傾斜面との当接により、上突出部と下突出部との嵌合が達成される。

好ましくは、エアスプリングは、バルーンの内部に弾性体を備える。この弾性体は、上板が下板から遠ざかる方向に上板を付勢する。

このエアスプリングは、ショックアブソーバがバルーンの外部に位置する懸架装置に、特に適している。

この懸架装置では、バルーンにせん断力がかかることを規制手段が阻止する。この懸架装置では、バルーンの損傷が抑制される。この懸架装置は、長持ちする。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る懸架装置２が示された正面図である。この図１には、車輪４、サスペンションアーム６及び車体８も示されている。この懸架装置２は、ショックアブソーバ１０、コイルスプリング１２及びエアスプリング１４を備えている。エアスプリング１４は、コイルスプリング１２とは直列に配置されている。ショックアブソーバ１０は、コイルスプリング１２とは並列に配置されている。ショックアブソーバ１０はまた、エアスプリング１４とも並列に配置されている。

ショックアブソーバ１０は、シリンダ１６とピストン１８とを備えている。シリンダ１６の下端は、サスペンションアーム６に軸着されている。ピストン１８の上端は、車体８に軸着されている。

コイルスプリング１２の下端は、サスペンションアーム６のスタンド２０と当接している。コイルスプリング１２の上端は、エアスプリング１４と当接している。このコイルスプリング１２は、圧縮バネである。コイルスプリング１２は、エアスプリング１４を上向きに付勢している。

図２は、図１の懸架装置２の一部が示された拡大断面図である。この図２には、コイルスプリング１２とエアスプリング１４とが示されている。エアスプリング１４は、上台座２２、下台座２４、バルーン２６及び小型スプリング２８を備えている。図２には、伸張状態にあるエアスプリング１４が示されている。

上台座２２は、硬質材料からなる。典型的には上台座２２は、金属又は合成樹脂からなる。上台座２２は、上板３０と、この上板３０から下向けに突出する上突出部３２とを備えている。上板３０と上突出部３２とは、一体的に形成されている。上突出部３２は、環状である。上突出部３２の内周面は、上傾斜面３４である。上傾斜面３４は、軸方向（図２における上下方向）に対して傾斜している。上突出部３２は、下端に向かって先細り形状である。

下台座２４は、硬質材料からなる。典型的には下台座２４は、金属又は合成樹脂からなる。下台座２４は、下板３６と、この下板３６から上向けに突出する下突出部３８とを備えている。下板３６と下突出部３８とは、一体的に形成されている。下板３６は、通気孔４０を備えている。通気孔４０は、下板３６を貫通している。下突出部３８は、環状である。下突出部３８の外周面は、下傾斜面４２である。下傾斜面４２は、軸方向に対して傾斜している。傾斜角度は、上傾斜面３４の傾斜角度と実質的に同一である。下突出部３８は、上端に向かって先細り形状である。

バルーン２６は、筒状である。バルーン２６の上側及び下側は、開口している。バルーン２６の上端は、図示されない手段により上台座２２に固定されている。この固定により、上台座２２がバルーン２６の上側の開口を塞いでいる。バルーン２６の下端は、図示されない手段により下台座２４に固定されている。この固定により、下台座２４がバルーン２６の下側の開口を塞いでいる。このエアスプリング１４は、気密である。バルーン２６は、架橋されたゴム又は軟質合成樹脂からなる。バルーン２６は、可撓性を備える。バルーン２６の強度は、上台座２２及び下台座２４の強度よりも低い。

小型スプリング２８の下端は、下台座２４に固定されている。小型スプリング２８の上端は、上台座２２に固定されている。小型スプリング２８は、圧縮バネである。小型スプリング２８は、上板３０を上向きに付勢している。

図３は、図１の懸架装置２が示された拡大断面図である。この図３には、収縮状態にあるエアスプリング１４が示されている。この図３では、上突出部３２の下端４４は下台座２４と当接しており、下突出部３８の上端４６は上台座２２と当接している。上台座２２と下台座２４との距離は、短い。バルーン２６は、半径方向に膨出している。小型スプリング２８は、収縮している。

図２に示された状態においてエアが通気孔４０から排出されると、エアスプリング１４の内部のエアが減少する。上台座２２には車体８の荷重がかかっているので、エアの減少に伴って上台座２２が徐々に下降し、やがて図３に示された状態へと移行する。図３に示された状態では、車高は低い。図３に示された状態においてエアが通気孔４０から供給されると、エアスプリング１４の内圧が上昇する。この内圧上昇により、上台座２２が上方へと押し上げられ、やがて図２に示された状態へと移行する。図２に示された状態では、車高は高い。このエアスプリング１４では、図２に示された状態における車高から図３に示された状態における車高までの間で、任意の車高が達成されうる。

図２に示された状態では、上突出部３２と下突出部３８とは離間している。エアスプリング１４にせん断力がかかったときは、上台座２２が下台座２４に対してせん断方向に移動しうる。エアスプリング１４には圧縮空気が充填されているので、上台座２２の移動は軽微である。下突出部３８の上端４６は上突出部３２の下端４４よりも内側に位置しているので、エアスプリング１４が収縮することにより上突出部３２と下突出部３８とが確実に嵌合される。

図３に示された状態では、上突出部３２と下突出部３８とが完全に嵌合している。エアスプリング１４にせん断力がかかっても、上台座２２が下台座２４に対して移動しない。従って、ショックアブソーバ１０（図１参照）がバルーン２６の外部に位置しているにもかかわらず、バルーン２６にせん断力が伝達されない。このエアスプリング１４では、バルーン２６の損傷が抑制される。上突出部３２及び下突出部３８は、規制手段を構成する。

前述のように、小型スプリング２８は上板３０が下板３６から遠ざかる方向に上板３０を付勢している。何らかの事情で車輪４が地面から浮き上がった場合、エアスプリング１４にエアが充填されていなくても、小型スプリング２８がエアスプリング１４を伸張させる。この伸張により、懸架装置２のがたつきが防止される。懸架装置２が、小型スプリング２８以外の弾性体を備えてもよい。

図２及び図３から明らかなように、規制手段（すなわち上突出部３２及び下突出部３８）はバルーン２６の内部に位置している。バルーン２６の内部に位置する規制手段は、車体８、サスペンションアーム６又は車軸（図示されず）と干渉しない。規制手段がバルーン２６の内部に位置する懸架装置２は、コンパクトである。この懸架装置２では、複雑な機構は必要ない。この懸架装置２は、低コストで得られうる。もちろん、規制手段がバルーン２６の外部に位置してもよい。

本発明に係る懸架装置は、乗用車、トラック、バス等の種々の自動車に適用されうる。本発明に係る懸架装置は、自動車以外の車両にも適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る懸架装置が示された正面図である。 図２は、図１の懸架装置の一部が示された拡大断面図である。 図３は、図１の懸架装置の一部が示された拡大断面図である。

符号の説明

２・・・懸架装置
１０・・・ショックアブソーバ
１２・・・コイルスプリング
１４・・・エアスプリング
２２・・・上台座
２４・・・下台座
２６・・・バルーン
２８・・・小型スプリング
３０・・・上板
３２・・・上突出部
３４・・・上傾斜面
３６・・・下板
３８・・・下突出部
４０・・・通気孔
４２・・・下傾斜面

Claims (7)

1. ショックアブソーバ、コイルスプリング及びエアスプリングを備えており、
   このエアスプリングが、上板、下板、この上板と下板との間に位置するバルーン及び規制手段を備えており、
   この規制手段が、下板に対する上板のせん断方向への相対的移動を規制しうるように構成された懸架装置。
2. 上記規制手段がバルーンの内部に位置している請求項１に記載の懸架装置。
3. 上記規制手段が、上板から下向きに突出する上突出部と、下板から上向きに突出し上突出部と嵌合しうる下突出部とからなる請求項２に記載の懸架装置。
4. 上記規制手段が、エアスプリングが伸張した状態において上突出部と下突出部とが嵌合せずエアスプリングが収縮した状態において上突出部と下突出部とが嵌合するように構成された請求項３に記載の懸架装置。
5. 上記上突出部が軸方向に対して傾斜した上傾斜面を備えており、下突出部が上傾斜面と同一方向に傾斜した下傾斜面を備えており、上傾斜面と下傾斜面との当接によって上突出部と下突出部との嵌合が達成されるように規制手段が構成された請求項４に記載の懸架装置。
6. 上記エアスプリングがバルーンの内部に弾性体を備えており、この弾性体が上板が下板から遠ざかる方向に上板を付勢する請求項１から５のいずれかに記載の懸架装置。
7. 上記ショックアブソーバがバルーンの外部に位置している請求項１から６のいずれかに記載の懸架装置。

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