JPH0577640U - 空気ばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば、空気ばね装置の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内部のダイヤフラム２１，２２
間に液室２３を画成形成し、ダイヤフラム２１により液
室２３と画成され空気室１３と連通させた空気室２４
と、ダイヤフラム２２により液室２３と画成される空気
室２５とを設け、液室２３内を絞り通路（微小隙間２
７）を介して相互に液が流通可能となるような２室２３
Ａ，２３Ｂに仕切るピストン部材２６をダイヤフラム２
１に連結し、ピストン部材２６の共振周波数を、低周波
の車体側の共振周波数と一致させることにより、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２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（図３参照）。 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、空気ばね装置上 部側の物体の低周波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上・下方向に間隔を 設けて２つのダイヤフラムを設け、上部側及び下部側のダイヤフラム間に液室を 画成形成し、上部側ダイヤフラムにより前記液室と画成されベローズ内の空気室 と連通させた上部側空気室と、下部側ダイヤフラムにより前記液室と画成される 下部側空気室とを設ける一方、前記液室内を絞り通路を介して相互に液が流通可 能となるような２室に仕切るピストン部材を前記上部側ダイヤフラムに連結した 構成とする。

【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及び上部側空気室に圧力変化が生じる。 この圧力変化は上部側ダイヤフラムに伝えられる。この結果、上部側ダイヤフ ラムに連結されたピストン部材が上・下動する。このピストン部材の上・下動時 には、絞り通路を液が流通し、該ピストン部材にはこの液の粘性抵抗が作用し、 ピストン部材の上・下動に減衰力が付加される。

【００１１】 そして、ピストン部材は、上部側及び下部側のダイヤフラムのばね作用によっ て、ある周波数域で共振を生じる。 この共振周波数は例えば絞り通路の通路断面積等によって変化する。従って、 例えば、絞り通路の断面積等を適宜設定して、ピストン部材の共振周波数を、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。

【００１２】 このように、ピストン部材の共振周波数を、低周波の車体側共振周波数と一致 させることにより、車体側共振域でピストン部材が共振し、このピストン部材の 共振によって、車体側の上・下変位と上部側空気室即ち、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、車体側の共振域でピストン部材が 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。

【００１３】

【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。

【００１４】 従来と異なる点は、前記ピストン１２の内部に上・下方向に間隔を設けて２つ のダイヤフラム２１，２２を設け、上部側及び下部側のダイヤフラム２１，２２ 間に液室２３を画成形成し、上部側ダイヤフラム２１により前記液室２３と画成 されベローズ１４内の空気室１３と連通させた上部側空気室２４と、下部側ダイ ヤフラム２２により前記液室２３と画成される下部側空気室２５とを設ける一方 、液室２３内を絞り通路を介して相互に液が流通可能となるような２室２３Ａ， ２３Ｂに仕切るピストン部材２６を前記上部側ダイヤフラム２１に連結した点に ある。

【００１５】 即ち、ピストン１２の上端筒部１２Ａの下端内周部には筒状部材２８の上端部 が溶接等によって固着される。この筒状部材２８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２８の下端開放部には前記下部側ダイ ヤフラム２２が配設され、該ダイヤフラム２２は止め金具２９によって筒状部材 ２８の下端開放部外周に締結固定される。

【００１６】 又、ピストン１２の上端筒部１２Ａの上端内周部には筒状部材３０の上端部が 溶接等によって固着される。この筒状部材３０の下端部はピストン１２の上端筒 部１２Ａ内下部に延び開放される。筒状部材３０の下端開放部には前記上部側ダ イヤフラム２１が配設され、該ダイヤフラム２１は止め金具３１によって筒状部 材３０の下端開放部外周に締結固定される。

【００１７】 前記ピストン１２の上端筒部１２Ａの上壁には通気口１２ａが開口される。 前記上部側ダイヤフラム２１の中央部には錘部材３０が固定取付され、この錘 部材３０にロッド２６ａを介して前記ピストン部材２６が連結される。ピストン 部材２６は筒部２６Ａと該筒部２６Ａ内側で軸方向と直角な面に沿う板部２６Ｂ とから構成される。

【００１８】 前記絞り通路は、ピストン部材２６の外周面と筒状部材２８の内周面との間に 微小隙間２７を設けることにより形成される。尚、この微小隙間２７に代えて、 ピストン部材２６自体に絞り孔を貫通形成するようにしても良い。 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、この変位によってベローズ１４側の 空気室１３及び上部側空気室２４に圧力変化が生じる。この圧力変化は上部側ダ イヤフラム２１に伝えられる。この結果、上部側ダイヤフラム２１に連結された ピストン部材２６が上・下動する。このピストン部材２６の上・下動時には、ピ ストン部材２６の外周面と筒状部材２８の内周面との間の微小隙間２７を液が流 通し、該ピストン部材２６にはこの液の粘性抵抗が作用し、ピストン部材２６の 上・下動に減衰力が付加される。

【００１９】 そして、ピストン部材２６は、上部側及び下部側のダイヤフラム２１，２２の ばね作用によって、ある周波数域で共振を生じる。 この共振周波数は例えばピストン部材２６の外周面と筒状部材２８の内周面と の間の微小隙間２７の通路断面積等によって変化する。従って、例えば、この微 小隙間２７の断面積等を適宜設定して、ピストン部材２６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。

【００２０】 このように、ピストン部材２６の共振周波数を、低周波の車体側共振周波数と 一致させることにより、車体側共振域でピストン部材２６が共振し、このピスト ン部材２６の共振によって、車体側の上・下変位と上部側空気室即ち、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 振域でピストン部材２６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、図２の実線で示すように、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。

【００２１】 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。 特に、かかる構成によると、仕切板２６に設けた絞り通路２７内の液柱により 、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。

【００２２】 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。 又、本実施例においては、上部側のダイヤフラム２１に錘部材３０を設けるよ うにしたが、特に設ける必要はない。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように、空気ばね装置におけるピストン内部に上・下方 向に間隔を設けて２つのダイヤフラムを設け、これらダイヤフラム間に液室を画 成形成し、上部側ダイヤフラムにより前記液室と画成されベローズ内の空気室と 連通させた上部側空気室と、下部側ダイヤフラムにより前記液室と画成される下 部側空気室とを設け、前記液室内を絞り通路を介して相互に液が流通可能となる ような２室に仕切るピストン部材を前記上部側ダイヤフラムに連結したから、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、車体側の共振点で ピストン部材を共振させるようにすれば、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 上部側ダイヤフラム ２２ 下部側ダイヤフラム ２３ 液室 23Ａ 室 23Ｂ 室 ２４ 上部側空気室 ２５ 下部側空気室 ２６ ピストン部材 ２７ 微小隙間

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上・下方向に間隔を設けて
   ２つのダイヤフラムを設け、上部側及び下部側のダイヤ
   フラム間に液室を画成形成し、上部側ダイヤフラムによ
   り前記液室と画成されベローズ内の空気室と連通させた
   上部側空気室と、下部側ダイヤフラムにより前記液室と
   画成される下部側空気室とを設ける一方、前記液室内を
   絞り通路を介して相互に液が流通可能となるような２室
   に仕切るピストン部材を前記上部側ダイヤフラムに連結
   したことを特徴とする空気ばね装置。