JPH0737720U - 空気ばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は車両のサスペンション装置等に用い
られる空気ばね装置に関し、構造が簡単で経済的であ
り、しかも減衰効果を高めることを目的とする。 【構成】 中空な内部を第１のダイヤフラムで２分割し
て、一方を内壁と、一部に外部と通気可能な通気孔の開
いた蓋板と、前記第１のダイヤフラムとに囲まれた空気
室とし、他方を内壁と、面板と、前記第１のダイヤフラ
ムとに囲まれ液体を満たした第１の液室としたシリンダ
と、液体が前記第１の液室との間を相互に流通できる絞
り通路が内部に形成された前記面板と、底板と、第２の
ダイヤフラムとに囲まれ液体を満たした第２の液室とで
構成され、第１及び第２ダイヤフラムの変位に基づく絞
り通路内の液柱の共振周波数が前記第ピストンに連結さ
れる物体側の共振周波数と略一致するよう前記絞り通路
の容積を設定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のサスペンション（suspension＝懸架）装置等に用いられる空 気ばね装置の改良に関する。

【０００２】 ここにダイヤフラム（diaphram）とは「隔て膜」を指す。

【０００３】

【従来の技術】

空気の容積弾性を利用する空気ばねは、軽荷重及び重荷重に対してばね定数が 自動的にそれぞれ大及び小となる好ましい特性を持ち、また支持体までの高さを 一定に調節できる等の長所を有するので、車両のサスペンション装置に広く用い られている。

【０００４】 空気ばね装置に関する開示例としては、実開昭６４−５６３０３号公報、実開 平１−１３２４０５号公報、実開平５−７７６３９号公報等がある。 図２は前記開示例中の、実開平５−７７６３９号公報に示された空気ばね装置 の構成図である。同図はピストン２とベローズ（bellows ＝蛇腹）３とで形成さ れる同軸二重円筒形の軸を通る平面で切断したと仮定した場合の空気バネの縦断 面図である。

【０００５】 図２において空気ばね装置１は、車輪側に固着される金属製で中空のピストン ２と、前記ピストン２の上部に固着されたうえ車体側に固定され、内部に空気室 ４を設けた伸縮自在なラバー製の中空のベローズ３とによって大略構成される。

【０００６】 前記ベローズ３の下端部には底部が開放された凹部３ａが形成され、前記凹部 ３ａの内周にはピストン２の上端部外周が挿入され、凹部３ａとピストン２の上 端部とは止め具５によって固着される。ベローズ３の上面には金属製の蓋体６が 固着されており、この蓋体６には空気源からの配管と接続される空気ポート７が 形成される。また蓋体６の内面中央部にはバウンドストッパ８が固着される。

【０００７】 前記ピストン２の内部の上部側と下部側とに、間隔を置いて２つのダイヤフラ ム９，１０を設け、上部側及び下部側のダイヤフラム９及び１０間に液室１１を 形成する。上部側ダイヤフラム９により前記液室１１とは隔絶されているが、ベ ローズ３内の空気室４とは通気孔２ａを介して連通されている上部側空気室１２ と、下部側ダイヤフラム１０により前記液室１１と隔絶される下部空気室１３と を設ける。一方、前記液室１１内には仕切板１４を設けて前記液室１１を上部側 液室１１Ａと下部側液室１１Ｂとに分割するとともに、前記仕切板１４に上部側 液室１１Ａと下部側液室１１Ｂとを連通する絞り通路１５を形成している。

【０００８】 ピストン２の上端筒部２Ａの下端内周部には筒状部材１６の上端部が溶接等に よって固着される。この筒状部材１６の下端部はピストン２の下端筒部２Ｂで開 放されるが、この開放部分を閉じるように既述の下部側ダイヤフラム１０が配設 され、金具１７によって筒状部材１６の下端開放部の外周に固着されている。

【０００９】 ピストン２の上端筒部２Ａの上端内周部には筒状部材１６の上端部が溶接等に よって固着される。この筒状部材１６の下端部はピストン２の上端筒部２Ａ内を 下方に延び開放される。筒状部材１６の下端開放部には前記上部側ダイヤフラム ９が配設され、前記ダイヤフラム９は止め金具１８によって筒状部材１６の下端 開放部外周に固着される。

【００１０】 前記ピストン２の上端筒部２Ａの上壁には通気孔２ａが開いている。前記仕切 り板１４は筒状部材１６の内側に固着される。この仕切り板１４には、上部側及 び下部側液室１１Ａ，１１Ｂに相異なる位置でポート１０ａ，１０ｂが開口し、 仕切り板１４に沿って例えば円環状に形成した絞り通路１５が形成される。

【００１１】 図３は、上述のような空気ばね装置１を取付けた車両のサスペンション装置の 一例を示す構成図である。同図中、１が空気ばね装置である。 車体フレーム２０に固定されたブラケット２１に一端が軸支され、中間部に車 輪２２の車軸２３が連結されたアーム２４の他端は、上端部が車体フレーム２０ に軸支されたショックアブゾーバ２５の下端部に軸支される。前記車体フレーム ２０とアーム２４の軸支部近傍との間には、空気ばね装置１が取付けられる。こ の空気ばね装置１の空気室４は空気源と配管２６を介して連結される。この配管 ２６には空気ばね装置１を使って静的に車高を調節するためのレベリングバルブ ２７が介装される。このレベリングバルブ２７の弁体切換軸２７ａに連結される リンク２８はアーム２４の中間に一端部が連結されるロッド２９の他端部に連結 される。

【００１２】 さて図２及び図３において、車体の上下変動が発生すると、この変動によって 空気ばね装置１の蓋体６に上下変位を生じ、この変位によってベローズ３側の空 気４及び上部側空気室１２に圧力変化が生ずる。この圧力変化は上部側ダイヤフ ラム９を介して上部側液室１１Ａに伝えられる。その結果、上部液室１１Ａと下 部液室１１Ｂとの間に圧力差が生じ、仕切板１４の絞り通路１５を通じて液の流 れが生ずる。絞り通路１５内では、上部側及び下部側のダイヤフラム９，１０の ばね作用によって、ある周波数領域で液柱共鳴、すなわち共振を生じる。

【００１３】 この共振周波数は絞り通路１５の容積によって変化する。したがって、絞り通 路１５の長さあるいは断面積を適宜設定し、その容積を設定して絞り通路１５の 液柱の共振周波数を、例えば低周波の車体側共振周波数と一致させる。

【００１４】 このように設定することにより、車体側共振領域で絞り通路１５内の液柱が共 振し、この液柱の共振によって車体側の上下変位と上部側空気室１２、すなわち ベローズ３側の空気室４の内圧変化との間に位相差が発生する。つまり、車体側 の共振点で絞り通路１５内の液柱が共振することで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低周波の車体共振点付近で生じていたフワフ ワ動等の不快な振動の発生が抑制される。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のような実開平５−７７６３９号公報による空気バネ装置 では、減衰効果を生ずる液室１１の上下２か所に空気室１２，１３、すなわち空 気ばね部を備えるため、構造が複雑で高価となるとともに、空気ばね部を介して 液室１１を駆動するため減衰効果が小さい難点があった。

【００１６】 したがって本考案の目的は、従来技術による上述のような難点を除き、構造が 簡単でしたがって経済的であり、しかも車体振動に対する減衰効果の高い空気ば ね装置を提供する点にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するため、本考案は下記のように構成する。 すなわち請求項１では、中空な内部を第１のダイヤフラムで２分割して、一方 を、内壁と、一部に外部と通気可能な通気孔の開いた蓋板と、前記第１のダイヤ フラムとに囲まれた空気室とし、他方を、内壁と、面板と、前記第１のダイヤフ ラムとに囲まれ液体を満たした第１の液室としたピストンと、液体が前記第１の 液室との間を相互に流通できる絞り通路が内部に形成された前記面板と、底板と 、第２のダイヤフラムとに囲まれ液体を満たした第２の液室とで構成され、第１ 及び第２ダイヤフラムの変位に基づく絞り通路内の液柱の共振周波数が前記ピス トンに連結される物体側の共振周波数と略一致するよう前記絞り通路の容積を設 定して空気ばね装置を構成する。

【００１８】 また請求項２では、請求項１における第２の液室を収容するガイドを有して空 気ばね装置を構成する。

【００１９】

【作用】

圧縮荷重が作用すると、第２の液室から絞り通路を通して第１の液室に液体が 流れるため、減衰力が生ずるとともに、第１の液室の液室容量が増すために空気 室が圧縮されてばね力が増大する。これにより減衰効果が大きくなる。

【００２０】 絞り通路４２内の液柱の共振周波数が振動の減衰力に及ぼす影響の原理につい ては従来と同様であるが、２つの空気室を介しないため減衰効果が極めて大とな る。

【００２１】 請求項１では、前記液柱の共振周波数は前記絞り通路の容積で設定するが、共 振周波数の値によっては、請求項２により設けられたガイドの寸法を利用して、 周波数調節の一助とすることができる。

【００２２】

【実施例】

図１は本考案の空気ばね装置の一実施例の構成図である。同図は、ピストン３ １とガイド３２とで形成される同軸二重円筒形の軸を通る平面で切断したと仮定 した場合の、空気ばね装置３０の縦断面図である。

【００２３】 図１において、空気ばね装置３０は、車体側に固定される金属製で中空のピス トン３１と、前記ピストン３１を収容する、車輪側に固着されるガイド３２とに よって大略構成される。そして前記の収容部は塵埃の付着を防ぐためカバー３３ で覆われている。つまりカバー３３は必要不可欠なものではない。

【００２４】 前記シリンダ３１の内部は中空で、上端部の蓋板３４と、下端部の面板３５と 、内壁とに囲まれている。前記蓋板３４の一部には、外部と通気可能な通気孔、 すなわち空気ポート７が開いている。この内部は中位部において中位部ダイヤフ ラム、すなわち第１のダイヤフラム３６で上下に２分割されており、上部は空気 室３７、下部は液体を満たした第１の液室３８となっている。この実施例におい ては、液体として不凍液を用いている。

【００２５】 前記ガイド３２の上端部は前記シリンダ３１を収容できるよう開放されており 、下端部は底板３９で密閉されている。そして、下縁が前記底板３９の周縁に固 着されたローリングシールタイプ（rolling-seal type ＝波動型）のダイヤフラ ム、すなわち第２のダイヤフラム４０が、前記ガイド３２の内周に沿って上方に 延び前記ガイド３９の上端部に達する前になだらかに裏返って前記ピストン３１ の下端部に固着されている。この第２のダイヤフラム４０と、前記底板３９と、 前記面板３５とで囲まれた空間は、不凍液を満たして第２の液室４１となってい る。前記面板３５の内部には、不凍液が前記第１の液室３８と第２の液室４１と の間を相互に流通できるオリフイス回路４２が形成されている。

【００２６】 第１及び第２ダイヤフラムそれぞれ３６及び４０の変位に基づく絞り通路４２ 内の液柱の共振周波数が前記ピストン３１に連結される車体側の共振周波数と略 一致するよう前記絞り通路４２の容積を設定する。この場合ガイド３２の寸法も 前記共振周波数を調節する一助となるが、要求周波数によっては不要である。

【００２７】 さて、図１において、車体の上下変動が発生し、圧縮荷重が作用すると、第２ の液室４１から絞り通路４２を通して第１の液室３６に不凍液が流れるため、減 衰力が生ずるとともに、第１の液室３６の液室容量が増すために空気室３７が圧 縮されてばね力が増大する。これにより減衰効果が大きくなる。

【００２８】 絞り通路４２内の液柱の共振周波数が振動の減衰力に及ぼす影響の原理は従来 例と同様であるが、従来例のような２つの空気室を介しないため減衰効果が極め て大となる。

【００２９】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、構造が簡単でしたがって経済的であり、し かも車体振動に対する減衰効果の高い空気ばね装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成図である。

【図２】従来の空気ばね装置の一例を示す構成図であ
る。

【図３】サスペンション装置の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

３０ 空気ばね装置 ３１ ピストン ３２ ガイド ３３ カバー ３４ 蓋板 ３５ 面板 ３６ 第１のダイヤフラム ３７ 空気室 ３８ 第１の液室 ３９ 底板 ４０ 第２のダイヤフラム ４１ 第２の液室 ４２ 絞り通路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空な内部を第１のダイヤフラムで２分
   割して、一方を、内壁と、一部に外部と通気可能な通気
   孔の開いた蓋板と、前記第１のダイヤフラムとに囲まれ
   た空気室とし、他方を、内壁と、面板と、前記第１のダ
   イヤフラムとに囲まれ液体を満たした第１の液室とした
   ピストンと、 液体が前記第１の液室との間を相互に流通できる絞り通
   路が内部に形成された前記面板と、底板と、第２のダイ
   ヤフラムとに囲まれ液体を満たした第２の液室とで構成
   され、 第１及び第２ダイヤフラムの変位に基づく絞り通路内の
   液柱の共振周波数が前記ピストンに連結される物体側の
   共振周波数と略一致するよう前記絞り通路の容積を設定
   したことを特徴とする空気ばね装置。
2. 【請求項２】 前記第２の液室にはそれを収容するガイ
   ドを具備して構成することを特徴とする請求項１に記載
   の空気ばね装置。