水陸両用車の懸架装置及び底部構造
【課題】陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少した水陸両用車の懸架装置を提供する。
【解決手段】サスペンションシリンダ６と、サスペンションシリンダ６の昇降をガイドするロアアーム１３と、ピストンの上端支持部の外側面及びピストン本体の下部でシリンダの第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、上端支持部外側面及びピストンロッドの下部外周でシリンダの第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、第１、第２の油穴の上端支持部の開口部にパイプを介して並列に接続された開閉バルブ及びポンプと、タイヤハウス部３の下部の開口部をふさぐように設けられ、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５と、この第１のふさぎ板１５の両側に設けられ、開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板１６、１７を備える。
【解決手段】サスペンションシリンダ６と、サスペンションシリンダ６の昇降をガイドするロアアーム１３と、ピストンの上端支持部の外側面及びピストン本体の下部でシリンダの第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、上端支持部外側面及びピストンロッドの下部外周でシリンダの第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、第１、第２の油穴の上端支持部の開口部にパイプを介して並列に接続された開閉バルブ及びポンプと、タイヤハウス部３の下部の開口部をふさぐように設けられ、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５と、この第１のふさぎ板１５の両側に設けられ、開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板１６、１７を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
水陸両用車の懸架装置に関し、特に、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少するようにしたストラット式のハイドロニューマチック懸架装置及び底部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水陸両用車の懸架装置は、車体に形成された懸架装置支持室内に、サスペンションシリンダの上端部を揺動自在に支持する支持ブラケットを設け、この懸架装置支持室の底板にサスペンションシリンダが遊嵌する貫通孔を形成するとともに、この貫通孔とサスペンションシリンダとの間を防水する弾性ブーツ材を設け、前記懸架装置支持室を外部および車体４内に対して防水構造としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の車両用油圧式サスペンションストラットは、油圧液が入ったシリンダと、シリンダ内で可動でシリンダ内に第１チャンバ及び第２チャンバを定めるピストンと、第１チャンバと第２チャンバとの間の液の流れを制御する第１オン/オフ弁と、第１チャンバ及び前記第２チャンバの一方のみと連通する第２オン/オフ弁と、第１チャンバ及び第２チャンバの少なくとも一方と連通するガス充填油圧アキュムレータとを備えている。そして、ポンプ及び弁を用いて、ホイールのサスペンションアームを、通常の路上走行を超えて引き込むことが可能である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のハイドロニューマチックサスペンションは、窒素ガスなどによるスプリング作用と、油圧シリンダーのダンパー作用によってサスペンションとして機能させており、各輪のサスペンションシリンダー単体で機能させるものと、アキュムレーターを備えているものがある。単体で機能させる場合、サスペンションシリンダーは内部にガス室が設けられ、窒素ガスが満たされている。シリンダー側とロッド側がそれぞれアクスルとシャシーに接続され、アクスルが衝撃を受けると、窒素ガスが圧縮されてスプリング作用が得られる。アキュムレーターを使用する場合は、内部の油圧がアキュムレ一夕一に導かれており、アキュムレ一夕ーはシリンダーとピストンで構成され、ピストンの片側には油圧、もう片側には窒素ガスが満たされている。サスペンションシリンダーが圧縮されると、アキュムレーター内のピストンに油圧がかかるが、ピストン反対側の窒素ガスによってスプリング作用が得られる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来の車高調整は、油圧ジャッキ式やハイドロニューマチックサスペンション式等があり、油圧ジャッキ式では車高を上昇させるには、ポンプを正転してで油をジャッキに送り、車高を低下させるときは、ポンプを逆転してで油をジャッキから排出している。ハイドロニューマチックサスペンション式では、車高を上昇させるには、モータでポンプを駆動し、レベリングバルブとゲートバルブを開いて、各シリンダに油を供給し、車高を低下させるときは、制御バルブとリターンバルブを開いてシリンダ内の油をリザーバーに排出している。（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２６５１７号公報（段落０００７〜００１２、図１）
【特許文献２】特表２００３−５２９４８７号公報（段落００３２〜００３５、図２、図３）
【非特許文献１】ＧＰ企画センター、「建設車両の仕組みと構造」、株式会社グランプリ出版、２００１．２．１２、Ｐ．１８６〜１８７
【非特許文献２】カヤバ工業株式会社、「自動車のサスペンション」、株式会社山海堂発行、２００５．１．５、Ｐ．２４１〜２４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の懸架装置では、海上航走時はタイヤに荷重がなくなるので、サスペンションがストローク一杯まで伸びた状態になってしまい、タイヤが水陸両用車の底部から大きく出た状態になるため海上走行時の抵抗が大きいという問題があった。
また、タイヤハウス部の下面は開放されていたので、海上航走時はタイヤハウス部に海水が入り込んで生じる渦が抵抗になるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２の油圧式サスペンションストラットでは、アキュムレータはサスペンションと別置の構成であり、水陸両用車では、海上での抵抗や腐食を考えれば、サスペンションは車外、アキュムレータは船内に配置するのが望ましいが、その結果、サスペンションからアキュムレータまでの距離が長くなり陸上でのサスペンション性能に悪影響があるという問題があった。
また、この油圧式サスペンションストラットは、ダブルウイッシュボーン式の懸架装置を前提にしていると推察され、車体外側に設けられるリンクが多くあるので、海中では信頼性が低下し、また、グリス等の潤滑が用いられているのでグリス等による海洋汚染の恐れがあるという問題があった。
【０００９】
また、非特許文献１のハイドロニューマチックサスペンションでは、車高調整機構を示すものであり、これはタイヤに荷重が加わっている場合のみ機能するもので、海水中の場合のようにタイヤに荷重がない場合は機能しないという問題があった。
【００１０】
また、非特許文献２の油圧ジャッキ式の車高調整は、簡単な構成であるが、それ自身にはサスペンション能力はなく、ハイドロニューマチックサスペンション式の車高調整の構成は非常に複雑であり、特に、水陸両用車のように６輪もあると、従来の方法では、サスペンションのストロークまたは姿勢を検出してポンプあるいはバルブの制御を各車輪ごとに行う必要があり、複雑な装置となる問題があった。
【００１１】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少し、また、陸上での車高調整ができる水陸両用車の懸架装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、前記シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、前記ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、
このピストンロッドに設けられ前記シリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、前記第１、第２の油室を接続する連通路と、 この連通路に接続された開閉バルブと、この開閉バルブに並列接続された送油手段と、を備え、陸上の走行では、前記開閉バルブは開、前記油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、前記開閉バルブは閉とし、前記油送手段を作動させ、油が前記第１の油室から前記第２の油室に流れるようにして、前記サスペンションシリンダを縮ませて前記タイヤを持ち上げるものである。
【００１３】
また、前記油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、前記タイヤを持ち上げるときは、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記第１の油室から前記第２の油室に前記油が流れて、前記サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とし、前記切替弁から前記駆動室に油圧を送らないようにすると、前記アキュムレータ部のガス圧で前記ピストンが戻り、前記第１，第２の油室から前記油が前記往復ポンプの前記ポンプ室に流れて、前記サスペンションシリンダを伸ばすものである。
【００１４】
また、前記油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、陸上走行状態で、車高を上げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記ポンプ室の油が前記第１，第２の油室に流し、車高を下げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記駆動室の油圧を排出して、前記ピストンを戻すことにより、前記第１，第２の油室からの油を前記ポンプ室に戻すものである。
【００１５】
また、前記油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とすれば、油が前記第２の油室から前記第１の油室に流れ、前記サスペンションシリンダを伸ばすものである。
【００１６】
また、前記連通路は、前記ピストンロッドに設けられ、前記上端支持部の外側面及び前記ピストン本体の下部の前記第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、前記上端支持部外側面及び前記ピストンロッドの下部外周の前記第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、前記ピストンの前記第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、を備えたものである。
【００１７】
また、請求項１〜５のいずれかに記載の水陸両用車の懸架装置を備えた前記水陸両用車の底部構造において、後端部が前記車体の下部に、先端部が前記支持部材に上下方向に揺動自在に連結され前記サスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、前記タイヤ及び前記サスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、前記タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、を備え、前記ふさぎ板は、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、この第１のふさぎ板の両側に設けられ、前記開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、海上走行のときに、前記サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動して前記ロアアームの前記先端部が上昇すると、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、このピストンロッドに設けられシリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、第１、第２の油室を接続する連通路と、この連通路に接続された開閉バルブと、この開閉バルブに並列接続された送油手段と、を備え、陸上の走行では、開閉バルブは開、油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、開閉バルブは閉とし、油送手段を作動させ、油が第１の油室から第２の油室に流れるようにして、サスペンションシリンダを縮ませてタイヤを持ち上げるので、従来のハイドロニューマチックサスペンションの油圧液の流路にタイヤ引き上げ駆動手段を設けるだけの簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
【００１９】
また、油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、タイヤを持ち上げるときは、切替弁から往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、ピストンが押され、第１の油室から第２の油室に油が流れて、サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げたタイヤをもとに戻すときは、開閉バルブを開とし、切替弁から駆動室に油圧を送らないようにすると、アキュムレータ部のガス圧でピストンが戻り、第１，第２の油室から油が往復ポンプのポンプ室に流れて、サスペンションシリンダを伸ばすので、簡単な構成により、油の外部漏れをのほとんどなくすことができ、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、往復ポンプの戻りにアキュムレータ部のガス圧を利用したので、簡単なシステムとすることができる。
また、タイヤを持ち上げた後、アキュムレータ部のガス圧、第１、第２の油室内の油量は当初の状態のままで、特別な制御をしなくてももとの状態に戻すことができる。
【００２０】
また、油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、陸上走行状態で、車高を上げるときは、開閉バルブが開の状態で、切替弁から往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、ピストンが押され、ポンプ室の油が第１，第２の油室に流し、車高を戻すときは、開閉バルブが開の状態で、切替弁から駆動室の油圧を排出して、ピストンを戻すことにより、第１，第２の油室からの油をポンプ室に戻すので、往復ポンプのピストン本体のストロークを設定しておけば、特別な制御をしなくても、その分だけ車高を設定分だけ上下でき、もとの車高に戻すには、開閉バルブを開にして、切替弁により当初の状態にすることができる。
【００２１】
また、油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げたタイヤをもとに戻すときは、開閉バルブを開とすれば、油が第２の油室から第１の油室に流れ、サスペンションシリンダを伸ばすので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
【００２２】
また、連通路は、ピストンロッドに設けられ、上端支持部の外側面及びピストン本体の下部の第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、上端支持部外側面及びピストンロッドの下部外周の第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、ピストンの第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、を備えたので、コンパクトな構成とすることができる。
【００２３】
また、後端部が車体の下部に、先端部が支持部材に上下方向に揺動自在に連結されサスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、タイヤ及びサスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、を備え、ふさぎ板は、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、この第１のふさぎ板の両側に設けられ、開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、海上走行のときに、サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動してロアアームの先端部が上昇すると、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたので、付加機構なしで簡単な構成により、性能・信頼性を損なうことなく海水の渦を防ぎ、抵抗を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時の断面図と背面図、図２は図１の上面図、図３は図１の部分底面図斜視図である。
【００２５】
水陸両用車は、図示してないが車体の前部および後部にはエンジンにより駆動される左右一対の走行用の前後のタイヤがそれぞれタイヤハウス部内に配置され、車体の後部には航行用のプロペラあるいはウオータージェット等が配置されている。
図１（ａ）は懸架装置の断面図、図１（ｂ）は懸架装置の背面図である。図１（ａ）、（ｂ）、図３において、懸架装置１は、ストラット式のハイドロニューマチック懸架装置であり、タイヤ２を覆うタイヤハウス部３の上部の車体４に設けられた懸架装置支持室５内に、サスペンションシリンダ６の上端支持部７が支持ピン２１を介して支持ブラケット２２に揺動自在に支持され、サスペンションシリンダ６の下端部８の取付部２３が、最終減速機およびブレーキを内蔵した支持部材であるギヤケース９に連結されている。このギヤケース９は、アクスルシャフト１０が車体４の中央に配置されたディファレンシャル装置１１にユニバーサルジョイント１２等を介して連結され、また、後端部１３ａがディファレンシャル装置１１に回転可能に支持され、先端部１３ｂがディファレンシャル装置１１に上下方向に揺動自在に連結されたロアアーム１３により昇降がガイドされている。
なお、懸架装置支持室５を区分するタイヤハウス部３上部に形成されたサスペンションシリンダ６遊嵌用の貫通孔２０はサスペンションシリンダ６の周囲を環状の弾性ブーツ材３３等が取り付けられ、貫通孔２０が防水されている。
【００２６】
タイヤハウス部３は、タイヤ２の上半分及びサスペンションシリンダ６を覆っているが、タイヤハウス部３の下部はコの字状に形成された開口部１４をなし、この開口部１４に沿った形状に形成された底板１８の周縁部が接合されている。
また、タイヤハウス部３の車体の側板１９側は、タイヤ２の外径より大きい略半円状に開口している。
そして、この開口部１４にタイヤ２の背面側をふさぐ第１、第２、第３のふさぎ板１５、１６、１７が設けられている。
第１のふさぎ板１５はロアアーム１３の下面に取り付けられ、第２、第３のふさぎ板１６、１７は、第１のふさぎ板１５の両側に、第１のふさぎ板１５の両端面と第２、第３のふさぎ板１６、１７の端面が各々滑らかに密接するようにして設けられ、タイヤハウス部３の下部の開口部１４のタイヤ２の背面側と対向する側とタイヤ２のタイヤのトレッド部側に対向する側に各々下面が水陸両用車の底部の底板１８の下面と滑らかな面で接続されるように固定されている。
【００２７】
次に、サスペンションシリンダ６の構造について図４、５により説明する。
図４はこの発明の水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図５は水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図である。
【００２８】
図４において、サスペンションシリンダ６は、ハイドロニューマチック式であり、シリンダ２４と、上端支持部７が車体４に揺動自在に支持され、サスペンションシリンダ６内を往復摺動可動に設けられ、内部にアキュムレータ部３０を有するピストン２９から構成される。
【００２９】
シリンダ２４は、下部が有底で筒状をなすシリンダ本体２５及びシリンダ本体２５の開口部を閉塞し、後述のピストンロッド３１が挿入される穴を有する蓋２６を有し、内部に第１の油室２７と第２の油室２８が設けられている。
ピストン２９は、上部が有底で下部に開口した筒状の側壁内の上部に設けられたアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１の下端部の側壁外周に設けられ、シリンダ２４内に往復摺動可能に収挿されるとともに、ピストンロッド３１内の下部とシリンダ２４内の下部を第１の油室２７、シリンダ２４内の上部でピストンロッド３１の外周側を第２の油室２８に区分するピストン本体３２から構成される。
なお、アキュムレータ部３０には窒素ガスが充填され、ピストンロッド３１内の下部は油室でありシリンダ２４の第１の油室２７に連通しており第１の油室である。
また、ピストン２９には、油室２７から油室２８へ通となるの逆止弁４２が組込まれている。
【００３０】
また、ピストンロッド３１の側壁内に設けられ、側壁下端部の第１の油室２７側に開口する下部開口部３５ａ及びピストンロッド３１の上端支持部７の外側面に開口する上部開口部３５ｂを各々有する第１の油穴３５と、ピストンロッド３１の側壁内に設けられ、ピストン本体３２の上面に近接したピストンロッド３１の外周側面で第２の油室２８側に開口する下部開口部３６ａ及び上端支持部７の外側面に開口する上部開口部３６ｂを各々有する第２の油穴３６とが設けられている。また、上端支持部７にピン穴３７が設けられている。
【００３１】
さらに、ピストン２９の第１、第２の油穴３５、３６の各々の上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ３８を介して開閉バルブ３９及び絞り弁４３が接続され、開閉バルブ３９にパイプ４０を介して送油手段である回転ポンプ４１が並列に接続されている。
【００３２】
次に、この発明の水陸両用車の懸架装置の動作について図１、３〜６ により説明する。
まず、陸上走行時は、図４においてサスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は開、回転ポンプ４１は停止とする。
水陸両用車が、凹凸の道路を走行すると、タイヤ２からの振動あるいは衝撃等の荷重がタイヤ２が連結されたギヤケース９からサスペンションシリンダ６に作用するが、このときの荷重は、ピストンロッド３１のアキュムレータ部３０の窒素ガスとシリンダ２４の第１の油室２７の油で吸収され、シリンダ２４は上下方向に摺動する。タイヤが道路の凸部を通過するときは、シリンダ２４が上方向に摺動すると、図４の実線の矢印に示すように、シリンダ２４の第１の油室２７の油の一部は第１の油穴３５の下部開口部３５ａから第１の油穴３５に流入し、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ３８、開閉バルブ３９、パイプ３８、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込む。
また、急激にサスペンションシリンダ６が圧縮される場合は、逆止弁４２で油室２７
から油室２８へ油を補給することで、油室２８が負圧になるのを防止する。
【００３３】
次に、タイヤが道路の凹部を通過するときは、タイヤ２からの荷重がサスペンションシリンダ６に作用せず、油が凸部とは逆に流れ、図４の点線の矢印に示すように、シリンダ２４の第２の油室２８の油の一部は第１の油室２７に流れ込み、シリンダ２４が下方向に摺動する。このようにサスペンションシリンダ６は上下に伸縮するが、アキュムレータ部３０の窒素ガスや第２の絞り弁４３の開口径の大きさで振動等が減衰され下部開口部３６ａの開口径の大きさで振動等が減衰され過度の振動（上下動）が防止される。
【００３４】
また、陸上走行時は、タイヤハウス部３の下部の開口部１４においては、図１、３に示すようにサスペンションシリンダ６の伸縮に連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが揺動し、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５が上下に揺動するので、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６、１７は段差が生じ隙間が生じる。
【００３５】
次に、海上航走中は、図５において、サスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は閉、回転ポンプ４１は作動させる。海上では、タイヤ２に荷重がなくなり、シリンダ２４が下方向に摺動しようとするが、第１の油室２７の油を第２の油室２８に送るように回転ポンプ４１を作動させると、シリンダ２４の第１の油室２７の油は下部開口部３５ａ、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ４０、回転ポンプ４１、パイプ４０、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込み、第２の油室２８の油圧により、シリンダ２４は上方に持ち上げられ、タイヤ２が上方に持ち上げられる。
【００３６】
なお、海上航走時、座礁の危険がある場合は、開閉バルブ３９を閉として、回転ポンプ４１で第２の油室２８から第１の油室２７へ油を送ることでタイヤ２を出すことができる。
【００３７】
次に、この発明の水陸両用車のタイヤハウスの下部の開口部をふさぐふさぎ板の動作について図１〜３、６により説明する。
図６はこの発明の実施の形態を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時の水陸両用車の懸架装置の断面図と背面図であり、図６（ａ）は懸架装置の断面図、図６（ｂ）は懸架装置の背面図である。
陸上走行時は、図１〜３に示すようにサスペンションシリンダ６が伸縮しており、それに連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが揺動し、第１のふさぎ板１５が上下に揺動するので、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６、１７は段差が生じ隙間が生じている。
【００３８】
海上航走時は図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、タイヤハウス部３の下部の開口部１４においては、サスペンションシリンダ６によりタイヤ２が持ち上げられると、それに連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが上昇することにより、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板１５が、第２、第３のふさぎ板１６，１７と同じ高さになり、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６，１７との隙間をふさぐことができる。
第１のふさぎ板１５の位置の調整は、サスペンションシリンダ６のストローク、取付位置、回転ポンプ４１の作動時間などで行う。
【００３９】
持ち上げたタイヤ２を陸上走行時の位置に戻すには、回転ポンプ４１を逆回転させ、第２の油室２８の油を第１の油室２７に送ることによって行う。
または、開閉バルブ３９を開、回転ポンプ４１は停止させると、アキュムレータ部３０の圧力とタイヤ２の重さでサスペンションシリンダ６が自重で下方向に摺動するにつれて、第２の油室２８の油が第１の油室２７に送られ陸上走行時の位置に戻すようにしてもよい。
【００４０】
次に、上記のようにふさぎ板の有無と、サスペンションシリンダ６によるタイヤ２の持ち上げを行ったときの効果について実験した結果の概要について図７、８により説明する。図７はタイヤ位置による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図、図８はふさぎ板の有無による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【００４１】
速力と有効馬力の関係は、海上では三次関数的に増加し、有る速力から急に有効馬力が上昇し目標速力Ｖ１付近では速力の変化に対する有効馬力の変化が大きい。
まず、タイヤ２の持ち上げについては、ＣＡＳＥ１がタイヤが車両底部約５００ｍｍ突出、ＣＡＳＥ２が車両底部から約３００ｍｍ突出、ＣＡＳＥ３が車両底部とほぼ同一面として、ふさぎ板なしで速力と有効馬力について水槽試験結果を行った結果は、図７に示すように、目標速力Ｖ１付近では、ＣＡＳＥ１、２の有効馬力の差Ａは約７％であり、ＣＡＳＥ１、３の有効馬力の差Ｂは約１９％であり、タイヤが車両底部から突出すほど同一速度を出すのに有効馬力が大きくなる。
【００４２】
次に、ふさぎ板の有無については、ふさぎ板の長さが８００ｍｍ、幅が３００ｍｍでタイヤハウスの一部をふさいで速力と有効馬力について水槽試験結果を行った結果は、図８に示すように、目標速力Ｖ１付近ではＣＡＳＥ２のふさぎ板のあるものは、ＣＡＳＥ１のふさぎ板のない場合に比べて有効馬力の差Ｃは約７％であり、ふさぎ板があると、同一速度を出すのに有効馬力を少なくすることができる。
【００４３】
以上のように、内部にアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１に設けられシリンダ内を第１、第２の油室２７，２８に区分するピストン本体４５と、から構成され、開閉バルブ３９は閉とし、回転ポンプ４１を作動させ、油が第１の油室２７から第２の油室２８に流れるようにして、サスペンションシリンダ６を縮ませてタイヤを持ち上げるので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、海上走行のときに、サスペンションシリンダ６によりタイヤが持ち上げられたときに連動してロアアーム１３の先端部が上昇すると、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５が、第２、第３のふさぎ板１６，１７と同じ高さになり、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６，１７との隙間をふさぐようにしたので、性能・信頼性を損なうことなく海水の渦を防ぎ、抵抗を減少させることができる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態１では、ピストンの第１、第２の油穴３５，３６の上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ４０を介して回転ポンプ４１を接続したが、回転ポンプ４１に内部漏れあるいは外部漏れがあるとサスペンションシリンダ６の特性や性能に影響が生じ、特に回転ポンプ４１に外部漏れがあると油室２７と油室２８の総油量が変化してしまうのでサスペンションシリンダ６の特性や性能を維持できない恐れがある。一般の回転ポンプは、ある程度の外部漏れがあるので、本実施の形態では往復ポンプを用いたものである。
また、水陸両用車は車輪が多く、例えば、６輪もある場合があり、車高調整が複雑になるので、本実施の形態では往復ポンプを用いて簡単に行うものである。
【００４５】
図９はこの発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置に係り、水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図１０は、海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図１１は、水陸両用車が通常の陸上走行時、タイヤを持ち上げた時、車高を変更するときの開閉弁、切替弁及び往復弁のピストン本体の動作の説明図である。
図９、図１０において、図４と同一または相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【００４６】
油送手段である往復ポンプ５０は、シリンダ４４と、このシリンダ４４内に設けられ、シリンダ４４をポンプ室５１と駆動油室５２に区画し、周縁シール５３を有するピストン本体４５と、ポンプ室５１に設けられた吸入口５４及び吐出口５５とを備えている。
また、パイプ４０には、吸入口５４側と吐出口５５側に各々逆止弁４６，４７が設けられている。
往復ポンプ５０の動力源は、サスペンションシリンダ６内のアキュムレータ部３０よりも高い圧が必要であり、例えば、ステアリング系統５７の油圧が使用される。
ステアリング系統５７の油圧を切換えて往復ポンプ５０の駆動油室５２に送り、往復ポンプ５０を駆動する切替弁４８は、４方向４ポート３位置の電磁弁であり、コイルａ，ｂを備えている。切替弁４８はコイルａの通電により、ステアリング系統５７と往復ポンプ５０の駆動油室５２とが接続され、コイルｂの通電により、駆動油室５２と戻し路５８を介してオイルタンク５９に接続される。
このように、往復ポンプ５０、逆止弁４６，４７、切替弁４８は往復ポンプシステム５６を構成している。
なお、上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ３８を介して接続された開閉バルブ３９も電磁弁である。
【００４７】
次に、この発明の水陸両用車の懸架装置の動作について図９〜１１ により説明する。
図１１において、○印は、開閉弁３９の場合は開を示し、切替弁４８の場合は、コイルａでは、通電によりステアリング系統５７の油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に送られ、コイルｂでは、通電により、戻し路５８を介してオイルタンク５９に油が戻る場合を示す。
×印は、開閉弁３９の場合は閉を示し、切替弁４８の場合は、コイルａでは、通電されず、油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に送られず、コイルａでは、通電されず駆動油室５２からオイルタンク５９に油が戻らない場合を示す。
また、往復ポンプ５０のピストン本体４５の位置Ｎは通常の車高、Ｈは高い車高の場合を示す。
【００４８】
陸上走行時は、図９においてサスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８の電磁弁ａ，ｂは通電せず往復ポンプ５０は停止とする。
水陸両用車が、凹凸の道路を走行したときの、振動あるいは衝撃等の荷重は、ピストンロッド３１のアキュムレータ部３０の窒素ガスとシリンダ２４の第１の油室２７の油で吸収され、シリンダ２４は上下方向に摺動する。タイヤが道路の凸部を通過するときは、シリンダ２４が上方向に摺動すると、図４の実線の矢印に示すように、シリンダ２４の第１の油室２７の油の一部は第１の油穴３５の下部開口部３５ａから第１の油穴３５に流入し、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ３８、開閉バルブ３９、パイプ３８、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込む。
また、急激にサスペンションシリンダ６が圧縮される場合は、逆止弁４２で油室２７
から油室２８へ油を補給することで、油室２８が負圧になるのを防止する。
【００４９】
次に、タイヤが道路の凹部を通過するときは、タイヤ２からの荷重がサスペンションシリンダ６に作用せず、油が凸部とは逆に流れ、図９の点線の矢印に示すように、シリンダ２４の第２の油室２８の油の一部は第１の油室２７に流れ込み、シリンダ２４が下方向に摺動する。このようにサスペンションシリンダ６は上下に伸縮するが、アキュムレータ部３０の窒素ガスや第２の絞り弁４３の開口径の大きさで振動等が減衰され過度の振動が防止される。
【００５０】
次に、通常の走行状態から海上走行をするときに、タイヤを持ち上げる動作について図９〜１１により説明する。
まず、図１０に示すように、開閉バルブ３９を閉とした後、切替弁４８のコイルａに通電すると、ステアリング系統５７の油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に流れ、ピストン本体４５を下方に押し、吐出口５５から逆止弁４７を介して油が吐出され、パイプ４０、第２の油穴３６を介して第２の油室２８に流れ込み、第２の油室２８の油圧により、シリンダ２４は上方に持ち上げられ、タイヤ２が上方に持ち上げられる。
【００５１】
次に、切替弁４８のコイルｂに通電すると、ステアリング系統５７の油圧はピストン本体４５に作用しなくなり、ピストン２９のアキュムレータ部３０のガス圧力でピストン本体４５は上方のＮに戻され、駆動油室５２の油は戻し路５８に送られる。そして、シリンダ４４のポンプ室５１にパイプ３８を介して第１油室２７からの油が補給される。このように、往復ポンプシステム５６では、切替弁４８のコイルａとコイルｂを交互に通電することで、ピストン本体４５が下方、上方に往復運動を繰り返して第１の油室２７から第２の油室２８に油が送られる。そして、最後は、コイルｂを一旦通電し、ピストン本体４５を上方の通常の車高位置Ｎに戻すようにする。
最終状態は図１１に示すように、開閉バルブ３９は閉、切替弁４８のコイルａ，ｂは通電なしで、ピストン本体４５の位置は通常位置Ｎである。
なお、コイルａとコイルｂはタイマで切り替えてもよい。
【００５２】
通常の陸上走行状態に戻す場合は、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルａ，ｂは通電なしのままとすれば、（アキュムレータ部３０のガス圧力により）第２の油室２８から第１の油室２７に油が送られ、図９に示す通常の車高位置Ｎの陸上走行状態になる。このとき、ピストン本体４５の位置は通常位置Ｎである。
ここで、サスペンションシリンダ６内の油量（第１，第２の油室の油量合計）は、タイヤを持ち上げた時と同じであり、常に一定である。
【００５３】
次に、通常の車高位置から車高を高くする場合について説明する。
開閉バルブ３９を開とし、切替弁４８のコイルａに一定時間通電し、往復ポンプ５０のピストン本体４５を通常の車高位置Ｎから高い車高位置Ｈまで押せば、第１，第２の油室２７，２８の油量が増加して車高が上がる。車高の高さの調整は、ピストン本体４５の高い車高位置Ｈを変えて行う。
【００５４】
高い車高から通常の走行状態に戻すには、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルｂに一定時間通電して、往復ポンプ５０の駆動室油５２の油圧を排出し、（アキュムレータ部３０のガス圧力により）ピストン本体４５を上方の通常の車高位置Ｎに戻す。
車高変更後の最終状態は、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルａ、ｂは通電なしとすると、切替弁４８の往復ポンプ５０のシリンダ４４側の回路は閉となり、車高を保持することができる。
【００５５】
以上のように、実施の形態２では、内部にアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１に設けられシリンダ内を第１、第２の油室２７，２８に区分するピストン本体４５と、から構成され、開閉バルブ３９は閉とし、往復ポンプ５０を作動させ、油が第１の油室２７から第２の油室２８に流れるようにして、サスペンションシリンダ６を縮ませてタイヤを持ち上げるので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、油送手段を往復ポンプ５０としたので、シンプルな構成で、且つ、往復ポンプ５０から油の外部漏れをのほとんどなくすことができる。
往復ポンプ５０とサスペンションシリンダ６内のアキュムレータ部３０の窒素ガス圧を組み合わせたシステムとして、往復ポンプ５０の戻りにアキュムレータ部３０の窒素ガス圧を利用したので、簡単なシステムとすることができる。
また、タイヤを持ち上げた後、アキュムレータ部３０のガス圧、サスペンションシリンダ６の第１、第２の油室２７，２８内の油量は当初の状態のままで、特別な制御をしなくてももとの状態に戻すことができ、開閉バルブ３９を通にして、切替弁４８のコイルaを一時通電するだけで当初の状態にすることができる。
【００５６】
また、車高の高さ調整は、往復ポンプ５０のピストン本体４５の位置（ストローク）を設定しておけば、特別な制御をしなくても、その分だけ車高を設定分だけ上下でき、もとの車高に戻すには、開閉バルブ３９を通にして、切替弁４８のコイルｂまたはコイルaを一定時間通電するだけで当初の状態にすることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、タイヤを持ち上げる場合と、車高の変更について示したが、実施の形態１で示した水陸両用車が、道路を走行する場合の動作及び水陸両用車のタイヤハウスの下部の開口部をふさぐふさぎ板の動作は実施の形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時の断面図と背面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１の部分底面図斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時の水陸両用車の懸架装置の断面図と背面図である。
【図７】この発明の実施の形態１、２を示す水陸両用車のタイヤ位置による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１、２を示す水陸両用車のふさぎ板の有無による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時、タイヤを持ち上げた時、車高変更時の開閉弁、切替弁及び往復弁のピストン本体の動作の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 懸架装置、２ タイヤ、３ タイヤハウス部、４ 車体、６ サスペンションシリンダ、７ 上端支持部、８ 下端部、１３ ロアアーム、１３ａ 後端部、１３ｂ 先端部、１４ 開口部、１５ 第１のふさぎ板、１６ 第２のふさぎ板、１７ 第３のふさぎ板、１８ 底板、２４ シリンダ、２５ シリンダ本体、２７ 第１の油室、２８ 第２の油室、２９ ピストン、３０ アキュムレータ部、３１ ピストンロッド、３２ ピストン本体、３５ 第１の油穴、３５ａ 下部開口部、３５ｂ 上部開口部、３６ 第２の油穴、３６ａ 下部開口部、３６ｂ 上部開口部、３９ 開閉バルブ、４０ パイプ、４１ 回転ポンプ、４４ シリンダ、４５ ピストン本体、４８ 切替弁、５０ 往復ポンプ、５１ ポンプ室、５２ 駆動油室。
【技術分野】
【０００１】
水陸両用車の懸架装置に関し、特に、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少するようにしたストラット式のハイドロニューマチック懸架装置及び底部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水陸両用車の懸架装置は、車体に形成された懸架装置支持室内に、サスペンションシリンダの上端部を揺動自在に支持する支持ブラケットを設け、この懸架装置支持室の底板にサスペンションシリンダが遊嵌する貫通孔を形成するとともに、この貫通孔とサスペンションシリンダとの間を防水する弾性ブーツ材を設け、前記懸架装置支持室を外部および車体４内に対して防水構造としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の車両用油圧式サスペンションストラットは、油圧液が入ったシリンダと、シリンダ内で可動でシリンダ内に第１チャンバ及び第２チャンバを定めるピストンと、第１チャンバと第２チャンバとの間の液の流れを制御する第１オン/オフ弁と、第１チャンバ及び前記第２チャンバの一方のみと連通する第２オン/オフ弁と、第１チャンバ及び第２チャンバの少なくとも一方と連通するガス充填油圧アキュムレータとを備えている。そして、ポンプ及び弁を用いて、ホイールのサスペンションアームを、通常の路上走行を超えて引き込むことが可能である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のハイドロニューマチックサスペンションは、窒素ガスなどによるスプリング作用と、油圧シリンダーのダンパー作用によってサスペンションとして機能させており、各輪のサスペンションシリンダー単体で機能させるものと、アキュムレーターを備えているものがある。単体で機能させる場合、サスペンションシリンダーは内部にガス室が設けられ、窒素ガスが満たされている。シリンダー側とロッド側がそれぞれアクスルとシャシーに接続され、アクスルが衝撃を受けると、窒素ガスが圧縮されてスプリング作用が得られる。アキュムレーターを使用する場合は、内部の油圧がアキュムレ一夕一に導かれており、アキュムレ一夕ーはシリンダーとピストンで構成され、ピストンの片側には油圧、もう片側には窒素ガスが満たされている。サスペンションシリンダーが圧縮されると、アキュムレーター内のピストンに油圧がかかるが、ピストン反対側の窒素ガスによってスプリング作用が得られる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来の車高調整は、油圧ジャッキ式やハイドロニューマチックサスペンション式等があり、油圧ジャッキ式では車高を上昇させるには、ポンプを正転してで油をジャッキに送り、車高を低下させるときは、ポンプを逆転してで油をジャッキから排出している。ハイドロニューマチックサスペンション式では、車高を上昇させるには、モータでポンプを駆動し、レベリングバルブとゲートバルブを開いて、各シリンダに油を供給し、車高を低下させるときは、制御バルブとリターンバルブを開いてシリンダ内の油をリザーバーに排出している。（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２６５１７号公報（段落０００７〜００１２、図１）
【特許文献２】特表２００３−５２９４８７号公報（段落００３２〜００３５、図２、図３）
【非特許文献１】ＧＰ企画センター、「建設車両の仕組みと構造」、株式会社グランプリ出版、２００１．２．１２、Ｐ．１８６〜１８７
【非特許文献２】カヤバ工業株式会社、「自動車のサスペンション」、株式会社山海堂発行、２００５．１．５、Ｐ．２４１〜２４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の懸架装置では、海上航走時はタイヤに荷重がなくなるので、サスペンションがストローク一杯まで伸びた状態になってしまい、タイヤが水陸両用車の底部から大きく出た状態になるため海上走行時の抵抗が大きいという問題があった。
また、タイヤハウス部の下面は開放されていたので、海上航走時はタイヤハウス部に海水が入り込んで生じる渦が抵抗になるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２の油圧式サスペンションストラットでは、アキュムレータはサスペンションと別置の構成であり、水陸両用車では、海上での抵抗や腐食を考えれば、サスペンションは車外、アキュムレータは船内に配置するのが望ましいが、その結果、サスペンションからアキュムレータまでの距離が長くなり陸上でのサスペンション性能に悪影響があるという問題があった。
また、この油圧式サスペンションストラットは、ダブルウイッシュボーン式の懸架装置を前提にしていると推察され、車体外側に設けられるリンクが多くあるので、海中では信頼性が低下し、また、グリス等の潤滑が用いられているのでグリス等による海洋汚染の恐れがあるという問題があった。
【０００９】
また、非特許文献１のハイドロニューマチックサスペンションでは、車高調整機構を示すものであり、これはタイヤに荷重が加わっている場合のみ機能するもので、海水中の場合のようにタイヤに荷重がない場合は機能しないという問題があった。
【００１０】
また、非特許文献２の油圧ジャッキ式の車高調整は、簡単な構成であるが、それ自身にはサスペンション能力はなく、ハイドロニューマチックサスペンション式の車高調整の構成は非常に複雑であり、特に、水陸両用車のように６輪もあると、従来の方法では、サスペンションのストロークまたは姿勢を検出してポンプあるいはバルブの制御を各車輪ごとに行う必要があり、複雑な装置となる問題があった。
【００１１】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少し、また、陸上での車高調整ができる水陸両用車の懸架装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、前記シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、前記ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、
このピストンロッドに設けられ前記シリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、前記第１、第２の油室を接続する連通路と、 この連通路に接続された開閉バルブと、この開閉バルブに並列接続された送油手段と、を備え、陸上の走行では、前記開閉バルブは開、前記油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、前記開閉バルブは閉とし、前記油送手段を作動させ、油が前記第１の油室から前記第２の油室に流れるようにして、前記サスペンションシリンダを縮ませて前記タイヤを持ち上げるものである。
【００１３】
また、前記油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、前記タイヤを持ち上げるときは、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記第１の油室から前記第２の油室に前記油が流れて、前記サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とし、前記切替弁から前記駆動室に油圧を送らないようにすると、前記アキュムレータ部のガス圧で前記ピストンが戻り、前記第１，第２の油室から前記油が前記往復ポンプの前記ポンプ室に流れて、前記サスペンションシリンダを伸ばすものである。
【００１４】
また、前記油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、陸上走行状態で、車高を上げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記ポンプ室の油が前記第１，第２の油室に流し、車高を下げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記駆動室の油圧を排出して、前記ピストンを戻すことにより、前記第１，第２の油室からの油を前記ポンプ室に戻すものである。
【００１５】
また、前記油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とすれば、油が前記第２の油室から前記第１の油室に流れ、前記サスペンションシリンダを伸ばすものである。
【００１６】
また、前記連通路は、前記ピストンロッドに設けられ、前記上端支持部の外側面及び前記ピストン本体の下部の前記第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、前記上端支持部外側面及び前記ピストンロッドの下部外周の前記第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、前記ピストンの前記第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、を備えたものである。
【００１７】
また、請求項１〜５のいずれかに記載の水陸両用車の懸架装置を備えた前記水陸両用車の底部構造において、後端部が前記車体の下部に、先端部が前記支持部材に上下方向に揺動自在に連結され前記サスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、前記タイヤ及び前記サスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、前記タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、を備え、前記ふさぎ板は、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、この第１のふさぎ板の両側に設けられ、前記開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、海上走行のときに、前記サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動して前記ロアアームの前記先端部が上昇すると、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、このピストンロッドに設けられシリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、第１、第２の油室を接続する連通路と、この連通路に接続された開閉バルブと、この開閉バルブに並列接続された送油手段と、を備え、陸上の走行では、開閉バルブは開、油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、開閉バルブは閉とし、油送手段を作動させ、油が第１の油室から第２の油室に流れるようにして、サスペンションシリンダを縮ませてタイヤを持ち上げるので、従来のハイドロニューマチックサスペンションの油圧液の流路にタイヤ引き上げ駆動手段を設けるだけの簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
【００１９】
また、油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、タイヤを持ち上げるときは、切替弁から往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、ピストンが押され、第１の油室から第２の油室に油が流れて、サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げたタイヤをもとに戻すときは、開閉バルブを開とし、切替弁から駆動室に油圧を送らないようにすると、アキュムレータ部のガス圧でピストンが戻り、第１，第２の油室から油が往復ポンプのポンプ室に流れて、サスペンションシリンダを伸ばすので、簡単な構成により、油の外部漏れをのほとんどなくすことができ、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、往復ポンプの戻りにアキュムレータ部のガス圧を利用したので、簡単なシステムとすることができる。
また、タイヤを持ち上げた後、アキュムレータ部のガス圧、第１、第２の油室内の油量は当初の状態のままで、特別な制御をしなくてももとの状態に戻すことができる。
【００２０】
また、油送手段は、シリンダと、ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、この往復ポンプを駆動させる切替弁と、を備え、陸上走行状態で、車高を上げるときは、開閉バルブが開の状態で、切替弁から往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、ピストンが押され、ポンプ室の油が第１，第２の油室に流し、車高を戻すときは、開閉バルブが開の状態で、切替弁から駆動室の油圧を排出して、ピストンを戻すことにより、第１，第２の油室からの油をポンプ室に戻すので、往復ポンプのピストン本体のストロークを設定しておけば、特別な制御をしなくても、その分だけ車高を設定分だけ上下でき、もとの車高に戻すには、開閉バルブを開にして、切替弁により当初の状態にすることができる。
【００２１】
また、油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げたタイヤをもとに戻すときは、開閉バルブを開とすれば、油が第２の油室から第１の油室に流れ、サスペンションシリンダを伸ばすので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
【００２２】
また、連通路は、ピストンロッドに設けられ、上端支持部の外側面及びピストン本体の下部の第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、上端支持部外側面及びピストンロッドの下部外周の第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、ピストンの第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、を備えたので、コンパクトな構成とすることができる。
【００２３】
また、後端部が車体の下部に、先端部が支持部材に上下方向に揺動自在に連結されサスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、タイヤ及びサスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、を備え、ふさぎ板は、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、この第１のふさぎ板の両側に設けられ、開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、海上走行のときに、サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動してロアアームの先端部が上昇すると、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたので、付加機構なしで簡単な構成により、性能・信頼性を損なうことなく海水の渦を防ぎ、抵抗を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時の断面図と背面図、図２は図１の上面図、図３は図１の部分底面図斜視図である。
【００２５】
水陸両用車は、図示してないが車体の前部および後部にはエンジンにより駆動される左右一対の走行用の前後のタイヤがそれぞれタイヤハウス部内に配置され、車体の後部には航行用のプロペラあるいはウオータージェット等が配置されている。
図１（ａ）は懸架装置の断面図、図１（ｂ）は懸架装置の背面図である。図１（ａ）、（ｂ）、図３において、懸架装置１は、ストラット式のハイドロニューマチック懸架装置であり、タイヤ２を覆うタイヤハウス部３の上部の車体４に設けられた懸架装置支持室５内に、サスペンションシリンダ６の上端支持部７が支持ピン２１を介して支持ブラケット２２に揺動自在に支持され、サスペンションシリンダ６の下端部８の取付部２３が、最終減速機およびブレーキを内蔵した支持部材であるギヤケース９に連結されている。このギヤケース９は、アクスルシャフト１０が車体４の中央に配置されたディファレンシャル装置１１にユニバーサルジョイント１２等を介して連結され、また、後端部１３ａがディファレンシャル装置１１に回転可能に支持され、先端部１３ｂがディファレンシャル装置１１に上下方向に揺動自在に連結されたロアアーム１３により昇降がガイドされている。
なお、懸架装置支持室５を区分するタイヤハウス部３上部に形成されたサスペンションシリンダ６遊嵌用の貫通孔２０はサスペンションシリンダ６の周囲を環状の弾性ブーツ材３３等が取り付けられ、貫通孔２０が防水されている。
【００２６】
タイヤハウス部３は、タイヤ２の上半分及びサスペンションシリンダ６を覆っているが、タイヤハウス部３の下部はコの字状に形成された開口部１４をなし、この開口部１４に沿った形状に形成された底板１８の周縁部が接合されている。
また、タイヤハウス部３の車体の側板１９側は、タイヤ２の外径より大きい略半円状に開口している。
そして、この開口部１４にタイヤ２の背面側をふさぐ第１、第２、第３のふさぎ板１５、１６、１７が設けられている。
第１のふさぎ板１５はロアアーム１３の下面に取り付けられ、第２、第３のふさぎ板１６、１７は、第１のふさぎ板１５の両側に、第１のふさぎ板１５の両端面と第２、第３のふさぎ板１６、１７の端面が各々滑らかに密接するようにして設けられ、タイヤハウス部３の下部の開口部１４のタイヤ２の背面側と対向する側とタイヤ２のタイヤのトレッド部側に対向する側に各々下面が水陸両用車の底部の底板１８の下面と滑らかな面で接続されるように固定されている。
【００２７】
次に、サスペンションシリンダ６の構造について図４、５により説明する。
図４はこの発明の水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図５は水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図である。
【００２８】
図４において、サスペンションシリンダ６は、ハイドロニューマチック式であり、シリンダ２４と、上端支持部７が車体４に揺動自在に支持され、サスペンションシリンダ６内を往復摺動可動に設けられ、内部にアキュムレータ部３０を有するピストン２９から構成される。
【００２９】
シリンダ２４は、下部が有底で筒状をなすシリンダ本体２５及びシリンダ本体２５の開口部を閉塞し、後述のピストンロッド３１が挿入される穴を有する蓋２６を有し、内部に第１の油室２７と第２の油室２８が設けられている。
ピストン２９は、上部が有底で下部に開口した筒状の側壁内の上部に設けられたアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１の下端部の側壁外周に設けられ、シリンダ２４内に往復摺動可能に収挿されるとともに、ピストンロッド３１内の下部とシリンダ２４内の下部を第１の油室２７、シリンダ２４内の上部でピストンロッド３１の外周側を第２の油室２８に区分するピストン本体３２から構成される。
なお、アキュムレータ部３０には窒素ガスが充填され、ピストンロッド３１内の下部は油室でありシリンダ２４の第１の油室２７に連通しており第１の油室である。
また、ピストン２９には、油室２７から油室２８へ通となるの逆止弁４２が組込まれている。
【００３０】
また、ピストンロッド３１の側壁内に設けられ、側壁下端部の第１の油室２７側に開口する下部開口部３５ａ及びピストンロッド３１の上端支持部７の外側面に開口する上部開口部３５ｂを各々有する第１の油穴３５と、ピストンロッド３１の側壁内に設けられ、ピストン本体３２の上面に近接したピストンロッド３１の外周側面で第２の油室２８側に開口する下部開口部３６ａ及び上端支持部７の外側面に開口する上部開口部３６ｂを各々有する第２の油穴３６とが設けられている。また、上端支持部７にピン穴３７が設けられている。
【００３１】
さらに、ピストン２９の第１、第２の油穴３５、３６の各々の上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ３８を介して開閉バルブ３９及び絞り弁４３が接続され、開閉バルブ３９にパイプ４０を介して送油手段である回転ポンプ４１が並列に接続されている。
【００３２】
次に、この発明の水陸両用車の懸架装置の動作について図１、３〜６ により説明する。
まず、陸上走行時は、図４においてサスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は開、回転ポンプ４１は停止とする。
水陸両用車が、凹凸の道路を走行すると、タイヤ２からの振動あるいは衝撃等の荷重がタイヤ２が連結されたギヤケース９からサスペンションシリンダ６に作用するが、このときの荷重は、ピストンロッド３１のアキュムレータ部３０の窒素ガスとシリンダ２４の第１の油室２７の油で吸収され、シリンダ２４は上下方向に摺動する。タイヤが道路の凸部を通過するときは、シリンダ２４が上方向に摺動すると、図４の実線の矢印に示すように、シリンダ２４の第１の油室２７の油の一部は第１の油穴３５の下部開口部３５ａから第１の油穴３５に流入し、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ３８、開閉バルブ３９、パイプ３８、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込む。
また、急激にサスペンションシリンダ６が圧縮される場合は、逆止弁４２で油室２７
から油室２８へ油を補給することで、油室２８が負圧になるのを防止する。
【００３３】
次に、タイヤが道路の凹部を通過するときは、タイヤ２からの荷重がサスペンションシリンダ６に作用せず、油が凸部とは逆に流れ、図４の点線の矢印に示すように、シリンダ２４の第２の油室２８の油の一部は第１の油室２７に流れ込み、シリンダ２４が下方向に摺動する。このようにサスペンションシリンダ６は上下に伸縮するが、アキュムレータ部３０の窒素ガスや第２の絞り弁４３の開口径の大きさで振動等が減衰され下部開口部３６ａの開口径の大きさで振動等が減衰され過度の振動（上下動）が防止される。
【００３４】
また、陸上走行時は、タイヤハウス部３の下部の開口部１４においては、図１、３に示すようにサスペンションシリンダ６の伸縮に連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが揺動し、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５が上下に揺動するので、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６、１７は段差が生じ隙間が生じる。
【００３５】
次に、海上航走中は、図５において、サスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は閉、回転ポンプ４１は作動させる。海上では、タイヤ２に荷重がなくなり、シリンダ２４が下方向に摺動しようとするが、第１の油室２７の油を第２の油室２８に送るように回転ポンプ４１を作動させると、シリンダ２４の第１の油室２７の油は下部開口部３５ａ、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ４０、回転ポンプ４１、パイプ４０、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込み、第２の油室２８の油圧により、シリンダ２４は上方に持ち上げられ、タイヤ２が上方に持ち上げられる。
【００３６】
なお、海上航走時、座礁の危険がある場合は、開閉バルブ３９を閉として、回転ポンプ４１で第２の油室２８から第１の油室２７へ油を送ることでタイヤ２を出すことができる。
【００３７】
次に、この発明の水陸両用車のタイヤハウスの下部の開口部をふさぐふさぎ板の動作について図１〜３、６により説明する。
図６はこの発明の実施の形態を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時の水陸両用車の懸架装置の断面図と背面図であり、図６（ａ）は懸架装置の断面図、図６（ｂ）は懸架装置の背面図である。
陸上走行時は、図１〜３に示すようにサスペンションシリンダ６が伸縮しており、それに連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが揺動し、第１のふさぎ板１５が上下に揺動するので、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６、１７は段差が生じ隙間が生じている。
【００３８】
海上航走時は図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、タイヤハウス部３の下部の開口部１４においては、サスペンションシリンダ６によりタイヤ２が持ち上げられると、それに連動してロアアーム１３の先端部１３ｂが上昇することにより、ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板１５が、第２、第３のふさぎ板１６，１７と同じ高さになり、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６，１７との隙間をふさぐことができる。
第１のふさぎ板１５の位置の調整は、サスペンションシリンダ６のストローク、取付位置、回転ポンプ４１の作動時間などで行う。
【００３９】
持ち上げたタイヤ２を陸上走行時の位置に戻すには、回転ポンプ４１を逆回転させ、第２の油室２８の油を第１の油室２７に送ることによって行う。
または、開閉バルブ３９を開、回転ポンプ４１は停止させると、アキュムレータ部３０の圧力とタイヤ２の重さでサスペンションシリンダ６が自重で下方向に摺動するにつれて、第２の油室２８の油が第１の油室２７に送られ陸上走行時の位置に戻すようにしてもよい。
【００４０】
次に、上記のようにふさぎ板の有無と、サスペンションシリンダ６によるタイヤ２の持ち上げを行ったときの効果について実験した結果の概要について図７、８により説明する。図７はタイヤ位置による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図、図８はふさぎ板の有無による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【００４１】
速力と有効馬力の関係は、海上では三次関数的に増加し、有る速力から急に有効馬力が上昇し目標速力Ｖ１付近では速力の変化に対する有効馬力の変化が大きい。
まず、タイヤ２の持ち上げについては、ＣＡＳＥ１がタイヤが車両底部約５００ｍｍ突出、ＣＡＳＥ２が車両底部から約３００ｍｍ突出、ＣＡＳＥ３が車両底部とほぼ同一面として、ふさぎ板なしで速力と有効馬力について水槽試験結果を行った結果は、図７に示すように、目標速力Ｖ１付近では、ＣＡＳＥ１、２の有効馬力の差Ａは約７％であり、ＣＡＳＥ１、３の有効馬力の差Ｂは約１９％であり、タイヤが車両底部から突出すほど同一速度を出すのに有効馬力が大きくなる。
【００４２】
次に、ふさぎ板の有無については、ふさぎ板の長さが８００ｍｍ、幅が３００ｍｍでタイヤハウスの一部をふさいで速力と有効馬力について水槽試験結果を行った結果は、図８に示すように、目標速力Ｖ１付近ではＣＡＳＥ２のふさぎ板のあるものは、ＣＡＳＥ１のふさぎ板のない場合に比べて有効馬力の差Ｃは約７％であり、ふさぎ板があると、同一速度を出すのに有効馬力を少なくすることができる。
【００４３】
以上のように、内部にアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１に設けられシリンダ内を第１、第２の油室２７，２８に区分するピストン本体４５と、から構成され、開閉バルブ３９は閉とし、回転ポンプ４１を作動させ、油が第１の油室２７から第２の油室２８に流れるようにして、サスペンションシリンダ６を縮ませてタイヤを持ち上げるので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、海上走行のときに、サスペンションシリンダ６によりタイヤが持ち上げられたときに連動してロアアーム１３の先端部が上昇すると、ロアアーム１３に取り付けられた第１のふさぎ板１５が、第２、第３のふさぎ板１６，１７と同じ高さになり、第１のふさぎ板１５と第２、第３のふさぎ板１６，１７との隙間をふさぐようにしたので、性能・信頼性を損なうことなく海水の渦を防ぎ、抵抗を減少させることができる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態１では、ピストンの第１、第２の油穴３５，３６の上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ４０を介して回転ポンプ４１を接続したが、回転ポンプ４１に内部漏れあるいは外部漏れがあるとサスペンションシリンダ６の特性や性能に影響が生じ、特に回転ポンプ４１に外部漏れがあると油室２７と油室２８の総油量が変化してしまうのでサスペンションシリンダ６の特性や性能を維持できない恐れがある。一般の回転ポンプは、ある程度の外部漏れがあるので、本実施の形態では往復ポンプを用いたものである。
また、水陸両用車は車輪が多く、例えば、６輪もある場合があり、車高調整が複雑になるので、本実施の形態では往復ポンプを用いて簡単に行うものである。
【００４５】
図９はこの発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置に係り、水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図１０は、海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションシリンダの概略構成を示す断面図、図１１は、水陸両用車が通常の陸上走行時、タイヤを持ち上げた時、車高を変更するときの開閉弁、切替弁及び往復弁のピストン本体の動作の説明図である。
図９、図１０において、図４と同一または相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【００４６】
油送手段である往復ポンプ５０は、シリンダ４４と、このシリンダ４４内に設けられ、シリンダ４４をポンプ室５１と駆動油室５２に区画し、周縁シール５３を有するピストン本体４５と、ポンプ室５１に設けられた吸入口５４及び吐出口５５とを備えている。
また、パイプ４０には、吸入口５４側と吐出口５５側に各々逆止弁４６，４７が設けられている。
往復ポンプ５０の動力源は、サスペンションシリンダ６内のアキュムレータ部３０よりも高い圧が必要であり、例えば、ステアリング系統５７の油圧が使用される。
ステアリング系統５７の油圧を切換えて往復ポンプ５０の駆動油室５２に送り、往復ポンプ５０を駆動する切替弁４８は、４方向４ポート３位置の電磁弁であり、コイルａ，ｂを備えている。切替弁４８はコイルａの通電により、ステアリング系統５７と往復ポンプ５０の駆動油室５２とが接続され、コイルｂの通電により、駆動油室５２と戻し路５８を介してオイルタンク５９に接続される。
このように、往復ポンプ５０、逆止弁４６，４７、切替弁４８は往復ポンプシステム５６を構成している。
なお、上部開口部３５ｂ、３６ｂにパイプ３８を介して接続された開閉バルブ３９も電磁弁である。
【００４７】
次に、この発明の水陸両用車の懸架装置の動作について図９〜１１ により説明する。
図１１において、○印は、開閉弁３９の場合は開を示し、切替弁４８の場合は、コイルａでは、通電によりステアリング系統５７の油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に送られ、コイルｂでは、通電により、戻し路５８を介してオイルタンク５９に油が戻る場合を示す。
×印は、開閉弁３９の場合は閉を示し、切替弁４８の場合は、コイルａでは、通電されず、油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に送られず、コイルａでは、通電されず駆動油室５２からオイルタンク５９に油が戻らない場合を示す。
また、往復ポンプ５０のピストン本体４５の位置Ｎは通常の車高、Ｈは高い車高の場合を示す。
【００４８】
陸上走行時は、図９においてサスペンションシリンダ６の開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８の電磁弁ａ，ｂは通電せず往復ポンプ５０は停止とする。
水陸両用車が、凹凸の道路を走行したときの、振動あるいは衝撃等の荷重は、ピストンロッド３１のアキュムレータ部３０の窒素ガスとシリンダ２４の第１の油室２７の油で吸収され、シリンダ２４は上下方向に摺動する。タイヤが道路の凸部を通過するときは、シリンダ２４が上方向に摺動すると、図４の実線の矢印に示すように、シリンダ２４の第１の油室２７の油の一部は第１の油穴３５の下部開口部３５ａから第１の油穴３５に流入し、第１の油穴３５、上部開口部３５ｂ、パイプ３８、開閉バルブ３９、パイプ３８、上部開口部３６ｂ、第２の油穴３６、下部開口部３６ａを介して第２の油室２８に流れ込む。
また、急激にサスペンションシリンダ６が圧縮される場合は、逆止弁４２で油室２７
から油室２８へ油を補給することで、油室２８が負圧になるのを防止する。
【００４９】
次に、タイヤが道路の凹部を通過するときは、タイヤ２からの荷重がサスペンションシリンダ６に作用せず、油が凸部とは逆に流れ、図９の点線の矢印に示すように、シリンダ２４の第２の油室２８の油の一部は第１の油室２７に流れ込み、シリンダ２４が下方向に摺動する。このようにサスペンションシリンダ６は上下に伸縮するが、アキュムレータ部３０の窒素ガスや第２の絞り弁４３の開口径の大きさで振動等が減衰され過度の振動が防止される。
【００５０】
次に、通常の走行状態から海上走行をするときに、タイヤを持ち上げる動作について図９〜１１により説明する。
まず、図１０に示すように、開閉バルブ３９を閉とした後、切替弁４８のコイルａに通電すると、ステアリング系統５７の油圧が往復ポンプ５０の駆動油室５２に流れ、ピストン本体４５を下方に押し、吐出口５５から逆止弁４７を介して油が吐出され、パイプ４０、第２の油穴３６を介して第２の油室２８に流れ込み、第２の油室２８の油圧により、シリンダ２４は上方に持ち上げられ、タイヤ２が上方に持ち上げられる。
【００５１】
次に、切替弁４８のコイルｂに通電すると、ステアリング系統５７の油圧はピストン本体４５に作用しなくなり、ピストン２９のアキュムレータ部３０のガス圧力でピストン本体４５は上方のＮに戻され、駆動油室５２の油は戻し路５８に送られる。そして、シリンダ４４のポンプ室５１にパイプ３８を介して第１油室２７からの油が補給される。このように、往復ポンプシステム５６では、切替弁４８のコイルａとコイルｂを交互に通電することで、ピストン本体４５が下方、上方に往復運動を繰り返して第１の油室２７から第２の油室２８に油が送られる。そして、最後は、コイルｂを一旦通電し、ピストン本体４５を上方の通常の車高位置Ｎに戻すようにする。
最終状態は図１１に示すように、開閉バルブ３９は閉、切替弁４８のコイルａ，ｂは通電なしで、ピストン本体４５の位置は通常位置Ｎである。
なお、コイルａとコイルｂはタイマで切り替えてもよい。
【００５２】
通常の陸上走行状態に戻す場合は、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルａ，ｂは通電なしのままとすれば、（アキュムレータ部３０のガス圧力により）第２の油室２８から第１の油室２７に油が送られ、図９に示す通常の車高位置Ｎの陸上走行状態になる。このとき、ピストン本体４５の位置は通常位置Ｎである。
ここで、サスペンションシリンダ６内の油量（第１，第２の油室の油量合計）は、タイヤを持ち上げた時と同じであり、常に一定である。
【００５３】
次に、通常の車高位置から車高を高くする場合について説明する。
開閉バルブ３９を開とし、切替弁４８のコイルａに一定時間通電し、往復ポンプ５０のピストン本体４５を通常の車高位置Ｎから高い車高位置Ｈまで押せば、第１，第２の油室２７，２８の油量が増加して車高が上がる。車高の高さの調整は、ピストン本体４５の高い車高位置Ｈを変えて行う。
【００５４】
高い車高から通常の走行状態に戻すには、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルｂに一定時間通電して、往復ポンプ５０の駆動室油５２の油圧を排出し、（アキュムレータ部３０のガス圧力により）ピストン本体４５を上方の通常の車高位置Ｎに戻す。
車高変更後の最終状態は、開閉バルブ３９は開とし、切替弁４８のコイルａ、ｂは通電なしとすると、切替弁４８の往復ポンプ５０のシリンダ４４側の回路は閉となり、車高を保持することができる。
【００５５】
以上のように、実施の形態２では、内部にアキュムレータ部３０を有するピストンロッド３１と、このピストンロッド３１に設けられシリンダ内を第１、第２の油室２７，２８に区分するピストン本体４５と、から構成され、開閉バルブ３９は閉とし、往復ポンプ５０を作動させ、油が第１の油室２７から第２の油室２８に流れるようにして、サスペンションシリンダ６を縮ませてタイヤを持ち上げるので、簡単な構成により、陸上や海上の性能・信頼性を損なうことなく、海上抵抗を減少することができる。
また、油送手段を往復ポンプ５０としたので、シンプルな構成で、且つ、往復ポンプ５０から油の外部漏れをのほとんどなくすことができる。
往復ポンプ５０とサスペンションシリンダ６内のアキュムレータ部３０の窒素ガス圧を組み合わせたシステムとして、往復ポンプ５０の戻りにアキュムレータ部３０の窒素ガス圧を利用したので、簡単なシステムとすることができる。
また、タイヤを持ち上げた後、アキュムレータ部３０のガス圧、サスペンションシリンダ６の第１、第２の油室２７，２８内の油量は当初の状態のままで、特別な制御をしなくてももとの状態に戻すことができ、開閉バルブ３９を通にして、切替弁４８のコイルaを一時通電するだけで当初の状態にすることができる。
【００５６】
また、車高の高さ調整は、往復ポンプ５０のピストン本体４５の位置（ストローク）を設定しておけば、特別な制御をしなくても、その分だけ車高を設定分だけ上下でき、もとの車高に戻すには、開閉バルブ３９を通にして、切替弁４８のコイルｂまたはコイルaを一定時間通電するだけで当初の状態にすることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、タイヤを持ち上げる場合と、車高の変更について示したが、実施の形態１で示した水陸両用車が、道路を走行する場合の動作及び水陸両用車のタイヤハウスの下部の開口部をふさぐふさぎ板の動作は実施の形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時の断面図と背面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１の部分底面図斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時の水陸両用車の懸架装置の断面図と背面図である。
【図７】この発明の実施の形態１、２を示す水陸両用車のタイヤ位置による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１、２を示す水陸両用車のふさぎ板の有無による速力と有効馬力を水槽試験結果を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車が陸上走行時に懸架装置のタイヤが上下に揺動するときのサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置の海上航走時に、タイヤを持ち上げた時のサスペンションの概略構成を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２を示す水陸両用車の懸架装置の陸上走行時、タイヤを持ち上げた時、車高変更時の開閉弁、切替弁及び往復弁のピストン本体の動作の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 懸架装置、２ タイヤ、３ タイヤハウス部、４ 車体、６ サスペンションシリンダ、７ 上端支持部、８ 下端部、１３ ロアアーム、１３ａ 後端部、１３ｂ 先端部、１４ 開口部、１５ 第１のふさぎ板、１６ 第２のふさぎ板、１７ 第３のふさぎ板、１８ 底板、２４ シリンダ、２５ シリンダ本体、２７ 第１の油室、２８ 第２の油室、２９ ピストン、３０ アキュムレータ部、３１ ピストンロッド、３２ ピストン本体、３５ 第１の油穴、３５ａ 下部開口部、３５ｂ 上部開口部、３６ 第２の油穴、３６ａ 下部開口部、３６ｂ 上部開口部、３９ 開閉バルブ、４０ パイプ、４１ 回転ポンプ、４４ シリンダ、４５ ピストン本体、４８ 切替弁、５０ 往復ポンプ、５１ ポンプ室、５２ 駆動油室。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、前記シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、
前記ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、
このピストンロッドに設けられ前記シリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、
前記第１、第２の油室を接続する連通路と、
この連通路に接続された開閉バルブと、
この開閉バルブに並列接続された送油手段と、
を備え、
陸上の走行では、前記開閉バルブは開、前記油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、前記開閉バルブは閉とし、前記油送手段を作動させ、油が前記第１の油室から前記第２の油室に流れるようにして、前記サスペンションシリンダを縮ませて前記タイヤを持ち上げることを特徴とする水陸両用車の懸架装置。
【請求項２】
前記油送手段は、
シリンダと、
ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、
この往復ポンプを駆動させる切替弁と、
を備え、
前記タイヤを持ち上げるときは、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記第１の油室から前記第２の油室に前記油が流れて、前記サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とし、前記切替弁から前記駆動室に油圧を送らないようにすると、前記アキュムレータ部のガス圧で前記ピストンが戻り、前記第１，第２の油室から前記油が前記往復ポンプの前記ポンプ室に流れて、前記サスペンションシリンダを伸ばすことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項３】
前記油送手段は、
シリンダと、
ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、
この往復ポンプを駆動させる切替弁と、
を備え、
陸上走行状態で、車高を上げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記ポンプ室の油が前記第１，第２の油室に流し、車高を下げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記駆動室の油圧を排出して、前記ピストンを戻すことにより、前記第１，第２の油室からの油を前記ポンプ室に戻すことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項４】
前記油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とすれば、油が前記第２の油室から前記第１の油室に流れ、前記サスペンションシリンダを伸ばすことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項５】
前記連通路は、
前記ピストンロッドに設けられ、前記上端支持部の外側面及び前記ピストン本体の下部の前記第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、
前記上端支持部外側面及び前記ピストンロッドの下部外周の前記第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、
前記ピストンの前記第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の水陸両用車の懸架装置を備えた前記水陸両用車の底部構造において、
後端部が前記車体の下部に、先端部が前記支持部材に上下方向に揺動自在に連結され前記サスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、
前記タイヤ及び前記サスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、前記タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、
を備え、
前記ふさぎ板は、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、
この第１のふさぎ板の両側に設けられ、前記開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、
海上走行のときに、前記サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動して前記ロアアームの前記先端部が上昇すると、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたことを特徴とする水陸両用車の底部構造。
【請求項１】
下端部がタイヤの支持部材に連結されたシリンダ及び上端支持部が車体に支持され、前記シリンダ内を往復摺動可能に設けられたピストンからなるサスペンションシリンダを備え、
前記ピストンは、内部にアキュムレータ部を有するピストンロッドと、
このピストンロッドに設けられ前記シリンダ内を第１、第２の油室に区分するピストン本体と、から構成され、
前記第１、第２の油室を接続する連通路と、
この連通路に接続された開閉バルブと、
この開閉バルブに並列接続された送油手段と、
を備え、
陸上の走行では、前記開閉バルブは開、前記油送手段は停止として懸架動作を行い、海上では、前記開閉バルブは閉とし、前記油送手段を作動させ、油が前記第１の油室から前記第２の油室に流れるようにして、前記サスペンションシリンダを縮ませて前記タイヤを持ち上げることを特徴とする水陸両用車の懸架装置。
【請求項２】
前記油送手段は、
シリンダと、
ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、
この往復ポンプを駆動させる切替弁と、
を備え、
前記タイヤを持ち上げるときは、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記第１の油室から前記第２の油室に前記油が流れて、前記サスペンションシリンダを縮ませ、持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とし、前記切替弁から前記駆動室に油圧を送らないようにすると、前記アキュムレータ部のガス圧で前記ピストンが戻り、前記第１，第２の油室から前記油が前記往復ポンプの前記ポンプ室に流れて、前記サスペンションシリンダを伸ばすことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項３】
前記油送手段は、
シリンダと、
ポンプ室と駆動室に区分するピストンとからなる往復ポンプと、
この往復ポンプを駆動させる切替弁と、
を備え、
陸上走行状態で、車高を上げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記往復ポンプの駆動室に油圧を送ることにより、前記ピストンが押され、前記ポンプ室の油が前記第１，第２の油室に流し、車高を下げるときは、前記開閉バルブが開の状態で、前記切替弁から前記駆動室の油圧を排出して、前記ピストンを戻すことにより、前記第１，第２の油室からの油を前記ポンプ室に戻すことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項４】
前記油送手段を回転ポンプとし、海上で持ち上げた前記タイヤをもとに戻すときは、前記開閉バルブを開とすれば、油が前記第２の油室から前記第１の油室に流れ、前記サスペンションシリンダを伸ばすことを特徴とする請求項１記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項５】
前記連通路は、
前記ピストンロッドに設けられ、前記上端支持部の外側面及び前記ピストン本体の下部の前記第１の油室側に開口部を各々有する第１の油穴と、
前記上端支持部外側面及び前記ピストンロッドの下部外周の前記第２の油室側に開口部を有する第２の油穴と、
前記ピストンの前記第１、第２の油穴の開口部を接続するパイプと、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４記載の水陸両用車の懸架装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の水陸両用車の懸架装置を備えた前記水陸両用車の底部構造において、
後端部が前記車体の下部に、先端部が前記支持部材に上下方向に揺動自在に連結され前記サスペンションシリンダの昇降をガイドするロアアームと、
前記タイヤ及び前記サスペンションシリンダを覆うタイヤハウス部の下部の開口部に、前記タイヤの背面側をふさぐように設けられたふさぎ板と、
を備え、
前記ふさぎ板は、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板と、
この第１のふさぎ板の両側に設けられ、前記開口部の底部と側部に各々固定された第２、第３のふさぎ板とから構成され、
海上走行のときに、前記サスペンションシリンダによりタイヤが持ち上げられたときに連動して前記ロアアームの前記先端部が上昇すると、前記ロアアームに取り付けられた第１のふさぎ板が、第２、第３のふさぎ板と同じ高さになり、第１のふさぎ板と第２、第３のふさぎ板との隙間をふさぐようにしたことを特徴とする水陸両用車の底部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１４９２３８（Ｐ２００９−１４９２３８Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３０３８０（Ｐ２００７−３３０３８０）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]