JPH0577638U - 空気ばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば、空気ばね装置上部側物体の低周波共
振域付近でのフワフワ動等の不快な振動を抑制すること
を目的とする。 【構成】 ピストン１２内部にダイヤフラム２１を設け
て上部側及び下部側の２つの空気室２２，２３を画成形
成し、ベローズ１４とダイヤフラム２１の変位に基づく
管体２４内の空気柱の共振周波数がベローズ１４に連結
される車体側の共振周波数と略一致するよう管体２４の
容積を設定することにより、車体側の共振域で管体２４
内の空気柱が共振することで、車体側の共振域での振動
の減衰力を発生させ、振動振幅を低減するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２つの物体間、例えば、車両の車体側と車輪側との間等に介装され る空気ばね装置に関し、特に、振動の減衰効果を持たせた空気ばね装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

車両用サスペンション装置として、図３に示すようなものがある（実願平３− １９２６８号公報参照）。 即ち、車体フレーム１に固定されたブラケット２に一端が軸支され、中間部に 車輪３の車軸４が連結されたアーム５の他端は、上端部が車体フレーム１に軸支 されたショックアブソーバ６の下端部に軸支される。前記車体フレーム１とアー ム５のショックアブソーバ６の軸支部近傍部位との間には、空気ばね装置７が介 装される。この空気ばね装置７の後述する空気室は図示しない空気源と配管８を 介して連結される。この配管８には空気ばね装置７を使って静的に車高を調整す るためのレベリングバルブ９が介装される。このレベリングバルブ９の弁体切換 軸９ａに連結されるリンク１０はアーム５の中間に一端部が連結されるロッド１ １の他端部に連結される。

【０００３】 以上のような車両用サスペンション装置における前記空気ばね装置として、図 ４に示すようなものがある（実開昭６４−５６３０３号公報参照）。 即ち、図において、空気ばね装置７は、上記車輪３側即ち、アーム５に固定さ れる金属製の中空のピストン１２と、該ピストン１２上部に固定され、車体側即 ち、上記車体フレーム１に固定される。内部に空気室１３を設けた伸縮自在なラ バー製の中空のベローズ１４とから構成される。

【０００４】 前記ベローズ１４の下端部には底部が開放された凹部１４ａが形成され、該凹 部１４ａの内周にピストン１２の上端部外周が挿入され、凹部１４ａとピストン １２上端部とは止め具１５によって締結される。ベローズ１４の上面には開口部 １４ｂが形成され、該開口部１４ｂには金属製の蓋体１６が固定取付されている 。この蓋体１６には前記空気源からの配管８と接続される空気ポート１７が形成 される。又、蓋体１６の内面中央部にはバウンドストッパ１８が固定取付される 。

【０００５】 そして、車体フレーム１から振動が加わり、例えば、蓋体１６が下方に変位す ると、この変位に伴う空気室１３の内部圧力上昇が生じ、これによってばね力を 生じ、その反力により、振動が緩和、吸収される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の空気ばね装置にあっては、次のような問題点 があった。 即ち、車体は、その重量と空気ばね装置のばね定数で決定される固有振動数付 近で共振を生じる。この共振は、図３に示したショックアブソーバ６によって抑 制するようになっているが、図８の点線で示すように低周波の車体（ばね上）共 振域付近で振動のピークが生じ、フワフワ動等の不快な振動が発生してしまう。

【０００７】 尚、図２の振動伝達率（Ｚ₁ ／Ｚ₀ ）において、Ｚ₀ は路面の振動振幅、Ｚ₁ は車体の振動振幅である。 上記ショックアブソーバ６を硬く設定することにより、上記フワフワ感等の不 快な振動を抑制できるが、これでは高周波域での振動抑制に不利な状況となる。 この結果、車両の乗り心地が悪くなり、運転快適性が低下するため、運転疲労 の原因となり、安全性にも悪影響が生じる。

【０００８】 そこで、本考案は上記に鑑みてなされたものであり、例えば、低周波の空気ば ね装置上部側共振域に対して減衰効果を発揮させ、もってこの共振域付近でのフ ワフワ動等の不快な振動を抑制することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の空気ばね装置は、中空のピストンと、該ピストン上部に固 定され内部に空気室を設けた伸縮自在な中空のベローズとからなり、２つの物体 間に介装される空気ばね装置において、前記ピストン内部にダイヤフラムを設け て上部側及び下部側の２つの空気室を画成形成し、ピストンの上部側空気室を前 記ベローズの空気室とを連通路により連通し、ベローズとダイヤフラムの変位に 基づく連通路内の空気柱の共振周波数がベローズに連結される物体側の共振周波 数と略一致するように連通路の容積を設定した。

【００１０】

【作用】

かかる構成においては、例えば、車体側の上・下変位を生じると、該変位によ って空気ばね装置のベローズ側の空気室と、ピストン側の上部側空気室との間で 連通路を通じて空気の流れが発生する。 連通路内で空気柱は、空気室を形成するベローズと上部側空気室の下部のダイ ヤフラムのばね作用によって、ある周波数域で空気柱共鳴、即ち、共振を生じる 。

【００１１】 この共振周波数は連通路の容積によって変化する。従って、連通路の長さ或い は断面積を適宜設定し、容積を設定して、連通路内で空気柱の共振周波数を、例 えば、低周波の車体側共振周波数と一致させるようにする。 このように、連通路内で空気柱の共振周波数を車体側の共振周波数と一致させ ることにより、車体側の共振域で連通路内の空気柱が共振し、この空気柱の共振 によって、車体側の上・下変位とベローズ側の空気室の内圧変化との間に位相差 が発生する。つまり、車体側の共振点で連通路内で空気柱が共振することで、該 車体側の共振点での振動の減衰力が発生し、振動振幅が低減され、例えば、低周 波の車体共振点付近で生じていた振動のピークが解消され、フワフワ動等の不快 な振動の発生が抑制される。

【００１２】

【実施例】 以下、本考案の実施例を添付図面に従って詳細に説明する。 尚、図１において、図４と同一要素のものには同一符号を付して説明を簡単に する。 図において、空気ばね装置２０は、車輪側に固定される金属製の中空のピスト ン１２と、該ピストン１２上部に固定され、車体側に固定される、内部に空気室 １３を設けた伸縮自在なラバー製の中空のベローズ１４とを含んでなる構成は従 来と同様である。

【００１３】 従来と異なる点は、前記ピストン１２内部にダイヤフラム２１を設けて上部側 及び下部側の２つの空気室２２，２３を画成形成し、ピストン１２の上部側空気 室２２と前記ベローズ１４の空気室１３とを連通路としての管体２４により連通 した点にある。 即ち、ピストン１２の上端筒部１２Ａの上端内周部には筒状部材２５の上端部 が溶接等によって固着される。この筒状部材２５の下端部はピストン１２の下端 筒部１２Ｂ内に延び開放される。筒状部材２５の下端開放部には前記ダイヤフラ ム２１が配設され、該ダイヤフラム２１は止め金具２６によって筒状部材２５の 下端開放部外周に締結固定される。

【００１４】 これにより、ピストン１２内部には、上部側及び下部側の２つの空気室２２， ２３が画成形成される。 前記ピストン１２の上端筒部１２Ａの上壁には連通口１２ａが開口され、該 連通口１２ａには螺旋状の管体２４の一端部が接続される。管体２４の他端部は 上部側空気室２２内の下部側に開口される。

【００１５】 前記ピストン１２の下端筒部１２Ｂの周壁には下部側空気室２３の圧力調整を 行って、ダイヤフラム２１の大変形による損傷を防止すると共に、後述する管体 ２４内の空気柱の共振周波数を調節するための調圧弁２７が接続される。 かかる構成において、車体側の上・下変位を生じると、該変位によって空気ば ね装置２０の蓋体１６の上・下変位を生じ、ベローズ１４側の空気室１３と、ピ ストン１２側の上部側空気室２２との間で管体２４を通じて空気の流れが発生す る。

【００１６】 管体２４内で空気柱は、空気室１３を形成するベローズ１４と上部側空気室２ ２の下部のダイヤフラム２１のばね作用によって、ある周波数域で空気柱共鳴、 即ち、共振を生じる。この共振が発生する周波数域は管体２４の容積によって変 化する。従って、管体２４の長さ或いは断面積を適宜設定し、容積を設定して、 管体２４内で空気柱の共振周波数を、例えば、低周波の車体側共振周波数と一致 させるようにする。

【００１７】 このように、管体２４内で空気柱の共振周波数を車体側の共振周波数と一致さ せることにより、車体側の共振域で管体２４内の空気柱が共振し、この空気柱の 共振によって、車体側の上・下変位とベローズ１４側の空気室１３の内圧変化と の間に位相差が発生する。つまり、車体側の共振点で管体２４内の空気柱が共振 することで、共振振動の減衰力が発生し、振動振幅が低減され、図２に実線で示 すように、低周波の車体共振点付近で生じていた振動のピークが解消され、フワ フワ動等の不快な振動の発生が抑制される。

【００１８】 この結果、車両の乗り心地が良好となり、運転快適性が向上するため、運転疲 労を軽減でき、安全性にも寄与する。 尚、本考案は実施例の構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範 囲に基づいて種々の変更が可能である。 例えば、上記実施例においては、車両の車体側と車輪側との間に介装される空 気ばね装置について本考案を適用したが、その他の２つの物体間に介装される空 気ばね装置について本考案を適用しても良い。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように、２つの物体間に介装される空気ばね装置におけ るピストン内部にダイヤフラムを設けて上部側及び下部側の２つの空気室を画成 形成し、ピストンの上部側空気室とベローズの空気室とを連通路により連通し、 ベローズとダイヤフラムの変位に基づく連通路内の空気柱の共振周波数がベロー ズに連結される物体側の共振周波数と略一致するよう連通路の容積を設定した構 成としたから、例えば、車体側と車輪側に介装される空気ばね装置にあっては、 車体側の共振域で連通路内の空気柱が共振することで、該車体側の共振域で振動 の減衰力が発生し、振動振幅が低減され、例えば、低周波の車体共振点付近で生 じていた振動のピークが解消され、フワフワ動等の不快な振動の発生が抑制され る実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る空気ばね装置の一実施例を示す
縦断面図

【図２】 本考案と従来のばね上共振状態を説明する特
性図

【図３】 車両用サスペンション装置の一例を示す側面
図

【図４】 従来の空気ばね装置の一例を示す縦断面図

【符号の説明】

１２ ピストン １３ 空気室 １４ ベローズ ２０ 空気ばね装置 ２１ ダイヤフラム ２２ 上部側空気室 ２３ 下部側空気室 ２４ 管体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空のピストンと、該ピストン上部に固
   定され内部に空気室を設けた伸縮自在な中空のベローズ
   とからなり、２つの物体間に介装される空気ばね装置に
   おいて、前記ピストン内部にダイヤフラムを設けて上部
   側及び下部側の２つの空気室を画成形成し、ピストンの
   上部側空気室を前記ベローズの空気室とを連通路により
   連通し、ベローズとダイヤフラムの変位に基づく連通路
   内の空気柱の共振周波数がベローズに連結される物体側
   の共振周波数と略一致するように連通路の容積を設定す
   ることを特徴とする空気ばね装置。