JP2003191739A - エアスプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造で減衰力を可変し且つストローク
量を低減するエアスプリング装置を提供する。 【解決手段】 エア給排口２３よりエアが給排される第
一室Ｖ１を形成する伸縮可能なエアベローズ２１と、第
一室Ｖ１に連通するよう複数の連通部２３，２６を備え
て第二室Ｖ２を形成するタンク２２と、エアベローズ２
１の内部に設けられてエアベローズ２１の伸縮により複
数の連通部のうち少なくとも一つを塞ぎ得る閉止部材２
８とを備える。これにより、閉止部材２８で連通部２
３，２６の少なくとも一つを開閉して絞りの面積を可変
するので、減衰力を可変し得る構成をエアベローズ２１
内の単純な構成でできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力エネルギーの
減衰力を変化させるエアスプリング装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、バス、大型トラック等の車両の中
には、リヤサスペンションに、図９に示す如くエアスプ
リング装置１を採用するものがあり、エアスプリング装
置１は、車両のシャシフレーム２とリーフスプリング３
の間に配置されるエアスプリング４と、エアスプリング
４に近接するよう車両のシャシフレーム２に配置される
サージタンク５とを備え、エアスプリング４とサージタ
ンク５は配管６により互いに連通して、エアスプリング
のバネ定数を低くすることにより乗り心地を向上させて
いる。ここで、図中、７は車軸、８はショックアブソー
バを示している。

【０００３】又、配管６の中途部には図１０に示す如く
所定の絞り９を備えており、配管６の絞り９は、路面か
らの荷重の入力（所定のストローク）があった際に、所
定の減衰力を生じて路面からの入力を吸収している。

【０００４】しかしながら、配管６の絞り９は、減衰力
を、一般良路での乗り心地を優先した値に設定している
ため、悪路走行時や段差乗り降り時での大ストローク時
には減衰力が不足する傾向にあるという問題があった。

【０００５】このため、図１１に示す如く、エアスプリ
ング装置１の中には、エアスプリング１０とサージタン
ク１１を備えると共に、エアスプリング１０とサージタ
ンク１１の間に二つの口径の異なる連通管１２，１３を
配し、且つ連通管１２，１３にコンピュータ１４により
制御し得る電磁弁１５，１６を備えるものがあり、この
ようなエアスプリング装置１７は、路面から入力の状況
に応じてコンピュータ１４の制御により電磁弁１５，１
６を開閉して所定の連通管１２，１３を開放し、連通管
１２，１３の管径自体を絞りとして減衰力を可変し、路
面からの荷重の入力（所定のストローク）に適合させる
ようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエアスプリング装置１７では、コンピュータ、電磁
弁、各種のセンサ等の多くの部材を必要とするので、製
造コストが嵩むという問題があった。又、エアスプリン
グ装置１，１７は、路面からの荷重を吸収するよう所定
のストローク量が必要であるため、荷台の床高さが所定
高さ以上になり、商業車やトラック等の荷台の容積が著
しく制限されるという問題があった。

【０００７】本発明は、単純な構造で減衰力を可変し且
つストローク量を低減するエアスプリング装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のエアスプリング
装置は、エア給排口よりエアが給排される第一室を形成
する伸縮可能なエアベローズと、前記第一室に連通する
よう複数の連通部を備えて第二室を形成するタンクと、
前記エアベローズの内部に設けられてエアベローズの伸
縮により複数の連通部のうち少なくとも一つを塞ぎ得る
閉止部材とを備えたものである。

【０００９】又、本発明のエアスプリング装置は、複数
の連通部を、大口径の第一連通部と小口径の第二連通部
とし、閉止部材が第一連通部を塞ぎ得るよう構成したも
のである。

【００１０】本発明のエアスプリング装置は、第二室を
形成するタンクを、エアベローズと離間して形成される
サージタンクとしてもよい。

【００１１】本発明のエアスプリング装置は、第二室を
形成するタンクを、エアベローズの下部に形成されるロ
アタンクとしてもよい。

【００１２】エアスプリング装置に所定量までのストロ
ーク量が作用した場合には、複数の連通部を全て開放
し、絞りとなる面積を増大して減衰力を低減させる。
又、所定量以上のストローク量が作用した場合には、エ
アベローズの伸縮により閉止部材が複数の連通部の少な
くとも一つを塞ぎ、絞りとなる面積を低減して減衰力を
増加させる。

【００１３】このように、エアベローズの伸縮に伴い閉
止部材で複数の連通部の少なくとも一つを開閉して絞り
の面積を可変するので、減衰力を可変し得る構成をエア
ベローズ内の単純な構成で可能にし、結果的に、多くの
部材を不要にして製造コストを低減することができる。
又、ストローク量が所定以上の場合には、閉止部材によ
って連通部の少なくとも一つを塞ぐことにより減衰力を
増大させるので、ストローク量を効率的に低減すること
ができ、結果的に、商業車やトラック等の荷台の床高さ
を下げ（低床化し）て荷台の容積を拡大することができ
る。

【００１４】複数の連通部を、大口径の第一連通部と小
口径の第二連通部とし、閉止部材が第一連通部を塞ぎ得
るよう構成すると、減衰力を可変し得る構成を一層単純
な構成で可能にし、更に製造コストを低減することがで
きる。

【００１５】第二室を形成するタンクを、エアベローズ
と離間して形成されるサージタンクとすると、エアベロ
ーズとサージタンクとを離間してスペースの狭い場所等
に別々に配置し得るので、車両へのセッティングの自由
度を高めることができる。

【００１６】第二室を形成するタンクを、エアベローズ
の下部に形成されるロアタンクとすると、エアベローズ
とロアタンクを一体に形成し得るので、車両へのセッテ
ィングを容易にすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１８】図１〜図３は、本発明を実施する形態の第
一例を示すものである。

【００１９】第一例のエアスプリング装置２０は、車両
のシャシフレーム（図示せず）に下垂するよう配置され
るエアベローズ２１と、エアベローズ２１と並列に位置
するよう車両のシャシフレーム（図示せず）に配置され
るサージタンク２２とを備えている。

【００２０】エアベローズ２１は、内部に所定容積の第
一室Ｖ１を備えて上下方向に伸縮可能に構成されると共
に、第一室Ｖ１へエアを給排し得るようレベリングバル
ブ（図示せず）に接続されるエア給排口２３を備えてお
り、エアベローズ２１の下部には、リーフスプリング等
の部材（図示せず）に接続する密閉のロアタンク２１ａ
を設けている。

【００２１】サージタンク２２は、第一室Ｖ１の容積よ
り小容量の第二室Ｖ２を備える共に、エアベローズ２１
のエア給排口２３を、サージタンク２２と連通する大口
径の第一連通部とするよう、エア給排口２３にサージタ
ンク２２の導出入管２４を接続しており、導出入管２４
の中途部とエアベローズ２１の上板２５には、小口径の
第二連通部となる補助配管２６を接続している。

【００２２】又、エアベローズ２１の下板２７には、第
一連通部のエア給排口２３と略鉛直線上に位置する閉止
部材のバンプラバー２８を設けており、バンプラバー２
８は、下板２７から上方へ所定長さに延在する円柱ゴム
部２９と、円柱ゴム部２９の上端に位置するラバーリン
グ３０とを備えている。ここで、ラバーリング３０は、
周囲面３０ａをエア給排口２３に向けるよう内部の中心
孔３０ｂを側方へ向けて配置されている。

【００２３】以下、本発明を実施する形態の第一例の作
用を説明する。

【００２４】エアスプリング装置２０において、所定量
までの荷重やストローク量が作用した場合には、バンプ
ラバー２８のラバーリング３０がエア給排口２３に接触
することなく、エア給排口２３及び補助配管２６を開放
することにより、絞りとなる面積を増大して減衰力を低
減させる。ここで、エア給排口２３及び補助配管２６を
開放した際の減衰力は、良路走行時に乗り心地を向上さ
せると共に、ロール等の車両に作用する振動を低減する
ものである。

【００２５】又、所定量以上の荷重やストローク量が作
用した場合には、バンプラバー２８の圧縮によりラバー
リング３０がエア給排口２３のみを閉じることにより、
絞りとなる面積を低減して減衰力を増加させる。ここ
で、補助配管２６のみを開放した際の減衰力は、悪路走
行時や段差乗り降り時に乗り心地を向上させると共に、
ロール等の車両に作用する振動を低減するものである。

【００２６】更に、所定量から所定範囲までの荷重やス
トローク量が作用した場合には、エア給排口２３を塞ぐ
バンプラバー２８を押圧することによりラバーリング３
０を圧縮しつつ、絞りとなる面積を維持して減衰力を保
ち、更に又、所定範囲より大きい荷重やストローク量が
作用した場合には、バンプラバー２８を一層押圧するこ
とによりバンプラバー２８の円柱ゴム部２９を圧縮しつ
つ、同様に、絞りとなる面積を維持して減衰力を保つ。

【００２７】ここで、上記の作用の場合において、スト
ローク量と連通部（絞り）の面積の関係のグラフを図４
で示し、ストローク量と減衰力の関係のグラフを図５で
示すと、ストローク量が、所定量（０＜δ＜δ_１）まで
の場合、及び所定量以上（δ _１＜δ）までの場合には、
連通部（絞り）の面積及び減衰力が略一定であって、ス
トローク量が所定量（δ＝δ_１）の場合（バンプラバー
２８がエア給排口２３を閉じた場合）では連通部（絞
り）の面積の変化により減衰力が可変することが明らか
である。

【００２８】このように、荷重やストローク量が作用し
た場合には、荷重やストローク量によりエアベローズ２
１を伸縮してバンプラバー２８で大口径の第一連通部の
エア給排口２３を開閉し、第一連通部のエア給排口２３
と第二連通部の補助配管２６との合計の面積よりなる絞
りの面積を可変するので、減衰力を可変し得る構成を、
エアベローズ２１内に閉止手段のバンプラバー２８を備
えた単純な構成で可能にし、結果的に、コンピュータ、
電磁弁、各種のセンサ等の多くの部材を不要にして製造
コストを低減することができる。

【００２９】又、ストローク量が所定量以上（δ_１＜
δ）の場合には、閉止部材のバンプラバー２８によって
第一連通部のエア給排口２３を塞ぐことにより減衰力を
増大させるので、ストローク量を効率的に低減すること
ができ、結果的に、商業車やトラック等の荷台の床高さ
を下げ（低床化し）て荷台の容積を拡大することができ
る。

【００３０】複数の連通部を、大口径の第一連通部と小
口径の第二連通部とし、閉止部材のバンプラバー２８が
第一連通部のエア給排口２３を塞ぎ得るよう構成する
と、減衰力を可変し得る構成をエアベローズ内２１の一
層単純な構成で可能にし、更に製造コストを低減するこ
とができる。

【００３１】第二室Ｖ２を形成するタンクを、エアベロ
ーズ２１と離間して形成されるサージタンク２２とする
と、エアベローズ２１とサージタンク２２とを離間して
スペースの狭い場所等に別々に配置し得るので、車両へ
のセッティングの自由度を高めることができる。

【００３２】図６〜図８は、本発明のエアスプリング装
置を実施する形態の第二例を示すものである。

【００３３】第二例のエアスプリング装置３１は、車両
のシャシフレーム（図示せず）に下垂するよう配置され
るエアベローズ３２と、エアベローズ３２の下部に形成
されると共にリーフスプリング等の部材（図示せず）の
上部に位置するロアタンク３３とを備えている。

【００３４】エアベローズ３２は、内部に所定容積の第
一室Ｖ３を備えて上下方向に伸縮可能に構成されると共
に、第一室Ｖ３へエアを給排し得るようレベリングバル
ブ（図示せず）に接続されるエア給排口３４を備えてお
り、ロアタンク３３は、第一室Ｖ３の容積より小容量の
第二室Ｖ４を備える共に、第一室Ｖ３との境界面となる
上板３５に大口径の第一連通部の第一ポート３６、及び
小口径の第二連通部の第二ポート３７を穿設し、更にロ
アタンク３３の形状を保持するよう上板３５と底板３８
を上下方向に結ぶ支持板３９を備え、支持板３９の中央
にはロアタンク３３の内部空間を開放する大孔部４０を
形成している。

【００３５】又、エアベローズ３２の天井板４１には、
ロアタンク３３の上板３５の第一ポート３６と略鉛直線
上に位置する閉止部材のバンプラバー４２を設けてお
り、バンプラバー４２は、天井板４１から下方へ所定長
さに延在する円柱ゴム部４３と、円柱ゴム部４３の下端
に位置するラバーリング４４とを備えている。ここで、
ラバーリング４４は、周囲面４４ａを第一連通部の第一
ポート３６に向けるよう内部の中心孔４４ｂを側方へ向
けて配置されている。

【００３６】以下、本発明を実施する形態の第二例の作
用を説明する。

【００３７】エアスプリング装置３１において、所定量
までの荷重やストローク量が作用した場合には、バンプ
ラバー４２のラバーリング４４が第一ポート３６に接触
することなく、第一ポート３６及び第二ポート３７を開
放することにより、絞りとなる面積を増大して減衰力を
低減させる。ここで、第一ポート３６及び第二ポート３
７を開放した際の減衰力は、良路走行時に乗り心地を向
上させると共に、ロール等の車両に作用する振動を低減
するものである。

【００３８】又、所定量以上の荷重やストローク量が作
用した場合には、バンプラバー４２の圧縮によりラバー
リング４４が第一ポート３６のみを閉じることにより、
絞りとなる面積を低減して減衰力を増加させる。ここ
で、第二ポート３７のみを開放した際の減衰力は、悪路
走行時や段差乗り降り時に乗り心地を向上させると共
に、ロール等の車両に作用する振動を低減するものであ
る。

【００３９】更に、所定量から所定範囲までの荷重やス
トローク量が作用した場合には、第一ポート３６を塞ぐ
バンプラバー４２を押圧することによりラバーリング４
４を圧縮しつつ、絞りとなる面積を維持して減衰力を保
ち、更に又、所定範囲より大きい荷重やストローク量が
作用した場合には、バンプラバー４２を一層押圧するこ
とによりバンプラバー４２の円柱ゴム部４３を圧縮しつ
つ、同様に、絞りとなる面積を維持して減衰力を保つ。

【００４０】このように、荷重やストローク量が作用し
た場合には、荷重やストローク量によりエアベローズ３
２を伸縮してバンプラバー４２で大口径の第一連通部の
第一ポート３６を開閉し、第一連通部の第一ポート３６
と第二連通部の第二ポート３７との合計の面積よりなる
絞りの面積を可変するので、減衰力を可変し得る構成
を、エアベローズ３２内に閉止手段のバンプラバー４２
を備えた単純な構成で可能にし、結果的に、コンピュー
タ、電磁弁、各種のセンサ等の多くの部材を不要にして
製造コストを低減することができる。

【００４１】又、ストローク量が所定量以上の場合に
は、閉止部材のバンプラバー４２によって第一連通部の
第一ポート３６を塞ぐことにより減衰力を増大させるの
で、ストローク量を効率的に低減することができ、結果
的に、商業車やトラック等の荷台の床高さを下げ（低床
化し）て荷台の容積を拡大することができる。

【００４２】複数の連通部を、大口径の第一連通部と小
口径の第二連通部とし、閉止部材のバンプラバー４２が
第一連通部の第一ポート３６を塞ぎ得るよう構成する
と、減衰力を可変し得る構成を一層単純な構成で可能に
し、更に製造コストを低減することができる。

【００４３】第二室Ｖ４を形成するタンクを、エアベロ
ーズ３２の下部に形成されるロアタンク３３とすると、
エアベローズ３２とロアタンク３３を一体に形成し得る
ので、車両へのセッティングを容易にすることができ
る。

【００４４】尚、本発明のエアスプリング装置は、上述
の実施例にのみ限定されるものではなく、連通部を３つ
以上形成してもよいこと、荷重やストローク量は図４、
図５に示すものとなるならば、数値は限定されないこ
と、リヤサスペンションもしくはフロントサスペンショ
ンのどちらに備えてもよいこと、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。

【００４５】

【発明の効果】本発明のエアスプリング装置によれば、
下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００４６】Ｉ）エアベローズの伸縮に伴い閉止部材で
複数の連通部の少なくとも一つを開閉して絞りの面積を
可変するので、減衰力を可変し得る構成をエアベローズ
内の単純な構成で可能にし、結果的に、多くの部材を不
要にして製造コストを低減することができる。又、スト
ローク量が所定以上の場合には、閉止部材によって連通
部の少なくとも一つを塞ぐことにより減衰力を増大させ
るので、ストローク量を効率的に低減することができ、
結果的に、商業車やトラック等の荷台の床高さを下げ
（低床化し）て荷台の容積を拡大することができる。

【００４７】ＩＩ）複数の連通部を、大口径の第一連通
部と小口径の第二連通部とし、閉止部材が第一連通部を
塞ぎ得るよう構成すると、減衰力を可変し得る構成を一
層単純な構成で可能にし、更に製造コストを低減するこ
とができる。

【００４８】ＩＩＩ）第二室を形成するタンクを、エア
ベローズと離間して形成されるサージタンクとすると、
エアベローズとサージタンクとを離間してスペースの狭
い場所等に別々に配置し得るので、車両へのセッティン
グの自由度を高めることができる。

【００４９】ＩＶ）第二室を形成するタンクを、エアベ
ローズの下部に形成されるロアタンクとすると、エアベ
ローズとロアタンクを一体に形成し得るので、車両への
セッティングを容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第一例であって閉止部材が第一連通部を開放する状態を
示す概略図である。

【図２】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第一例であって閉止部材が第一連通部を閉じた状態を示
す概略図である。

【図３】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第一例であって閉止部材のラバーリングが圧縮された状
態を示す概略図である。

【図４】ストローク量と連通部（絞り）の面積の関係を
示すグラフである。

【図５】ストローク量と減衰力の関係を示すグラフであ
る。

【図６】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第二例であって閉止部材が第一ポートを開放する状態を
示す概略図である。

【図７】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第二例であって閉止部材が第一ポートを閉じた状態を示
す概略図である。

【図８】本発明のエアスプリング装置を実施する形態の
第二例であって閉止部材のラバーリングが圧縮された状
態を示す概略図である。

【図９】従来のエアスプリング装置を備えたリヤサスペ
ンションを示す側面図である。

【図１０】図９に示すＸ部の拡大図である。

【図１１】減衰力を可変し得る従来のエアスプリング装
置を示す概略図である。

【符号の説明】

２１ エアベローズ ２２ サージタンク（タンク） ２３ エア給排口（第一連通部） ２６ 補助配管（第二連通部） ３２ エアベローズ ３３ ロアタンク（タンク） ３４ エア給排口 ３６ 第一ポート（第一連通部） ３７ 第二ポート（第二連通部） ４２ バンプラバー（閉止部材） Ｖ１ 第一室 Ｖ２ 第二室 Ｖ３ 第一室 Ｖ４ 第二室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エア給排口よりエアが給排される第一室
   を形成する伸縮可能なエアベローズと、前記第一室に連
   通するよう複数の連通部を備えて第二室を形成するタン
   クと、前記エアベローズの内部に設けられてエアベロー
   ズの伸縮により複数の連通部のうち少なくとも一つを塞
   ぎ得る閉止部材とを備えたことを特徴とするエアスプリ
   ング装置。
2. 【請求項２】 複数の連通部を、大口径の第一連通部と
   小口径の第二連通部とし、閉止部材が第一連通部を塞ぎ
   得るよう構成した請求項１記載のエアスプリング装置。
3. 【請求項３】 第二室を形成するタンクを、エアベロー
   ズと離間して形成されるサージタンクとした請求項１又
   は２記載のエアスプリング装置。
4. 【請求項４】 第二室を形成するタンクを、エアベロー
   ズの下部に形成されるロアタンクとした請求項１又は２
   記載のエアスプリング装置。