JPH08104118A - エアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアサスペンション装置において、エアバネ
の設定バネ力に応じて減衰力を調整し、かつ、減衰力調
整機構への異物の侵入を防止する。 【構成】 油圧緩衝器３の側部に減衰力調整機構30を設
け、シャッタ44の移動により、ポート40を開閉して減衰
力を調整する。シリンダ部材47を設け、シャッタ44の操
作ロッド45に当接するフリーピストン49を嵌装する。減
衰力調整機構30のケース41にキャップ50を装着し、密閉
して異物の侵入を防止する。フリーピストン49の一端側
の室48a をエア通路55により、オリフィス56を介してエ
アバネのエア室10に連通させ、他端側の室48b を連通路
52により、オリフィス53を介して室51に連通させる。エ
ア室10の圧力によってフリーピストン49が移動して操作
ロッド45を押圧し、バネ力に応じて減衰力を調整する。
減衰力調整機構30をシリンダ14の側部に設けているの
で、油圧緩衝器３の全長が長くならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に装着
され、エアの給排によって車高調整を可能としたエアサ
スペンション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エアサスペンション装置は、車
両の車体側と車輪側との間にエアバネおよび油圧緩衝器
を介装し、エアバネのエア室に圧縮エア（ガス）の給排
手段を接続した構成となっている。そして、エアバネの
エア室内のエアの反発力によって車体を支持し、適当な
クッションを得るとともに、油圧緩衝器によって車体側
と車輪側との間のストロークに対して適度な減衰力を作
用させる。また、給排手段によって、エア室内のエアを
給排することにより、エアバネのばね力を変化させて積
載荷重等応じてに車高を調整することができる。

【０００３】ところで、一般に、車両のサスペンション
装置においては、懸架ばねのばね力が大きい場合には、
油圧緩衝器の減衰力も大きく設定する必要がある。した
がって、上記のようなエアサスペンション装置では、車
両の積載荷重が大きい場合等に対応して、エアバネのば
ね力を大きくした場合には、油圧緩衝器の減衰力も大き
くする必要がある。

【０００４】そこで、従来、特公昭４６ー５８号公報や
特開昭５７−２０５２０８号公報には、油圧緩衝器のピ
ストンロッド内に減衰力調整弁と連結された調整棒を設
け、該調整棒を操作する機構をピストンロッドの突出端
側に設け、さらに、この調整棒を操作する機構は、エア
バネ内の圧力と大気圧との差圧により作動する構成のエ
アサスペンション装置が提案されている。

【０００５】この種のエアサスペンション装置は、エア
バネ内の圧力が上昇し大気圧との差圧が所定以上となる
と、ピストンロッド内に設けられた調整棒を操作し、減
衰力を高めるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のエアサスペンション装置にあっては、ピストンロッ
ドの先端側に調整棒を操作する機構が設けられているの
で、サスペンション装置の全長が長くなっていしまうと
いう問題があり、車両への取付に制約を受けてしまう。
特に、車体への取付部の上側には、車体の形状によって
はスペースが無く取り付けられない車種ができてしま
う。

【０００７】さらに、上記従来のエアサスペンション装
置にあっては、大気圧との差圧をとるため、大気を回路
内に導く必要がある。このため、大気を導く際に、ほこ
り等の異物を吸い込んでしまい、故障の原因となる虞が
あった。

【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑み、サスペン
ション装置の全長を長くすることなく、しかも、ほこり
等の異物を吸い込む虞のないエアサスペンション装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、車体側と車輪側との間に介装され、エ
アの反発力によって車体を支持するエアバネと、該エア
バネのエア室に圧縮エアを給排する給排手段と、車体側
と車輪側との間に介装された油圧緩衝器とからなるエア
サスペンション装置において、前記油圧緩衝器は、油液
が封入されたシリンダと、該シリンダ内を上下室に画成
するピストンと、該ピストンに連結され前記上室を通っ
て前記シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、前記
ピストンに設けられて油液の流れを許容し、少なくとも
前記ピストンロッドの伸長時に減衰力を発生するピスト
ンバルブ機構と、前記ピストンロッドの前記シリンダへ
の進入および退出により生じる該シリンダ内の容積変化
に対して該シリンダ内の油液を補償するリザーバと、前
記シリンダの側部に設けられ該シリンダ内の上室と前記
リザーバとを連通する連通路と、該連通路中に設けられ
該連通路の通路面積を可変として減衰力を調整する減衰
力調整機構とを備えてなり、さらに、該減衰力調整機構
は、開弁方向に前記リザーバ室の圧力を受け、閉弁方向
に前記エア室の圧力を受け、該エア室の圧力が前記リザ
ーバ室の圧力より所定以上大きくなったとき閉弁するよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】このように構成したことにより、車体の荷重が
増加してエアバネのエア室の圧力が上昇し、リザーバ室
との差圧が所定以上大きくなると減衰力調整機構が閉弁
されて、減衰力が上昇する。これにより、エアバネのエ
ア室の圧力が上昇し、バネ力が増加した状態であって
も、減衰力が増加して所望の減衰作用が得られるので、
荷重の変化に対して乗り心地の変化を少なく抑えること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１２】第１実施例について、図１および図２を用
いて説明する。図２に示すように、エアサスペンション
装置１は、車両の車体側と車輪側との間に介装されるエ
アバネ２および減衰力調整式油圧緩衝器３（以下、油圧
緩衝器３という）と、エアバネ２に圧縮エアを給排する
給排手段（図示せず）とから概略構成されている。

【００１３】エアバネ２は、有底筒状のキャニスタ４の
底部に、油圧緩衝器３のピストンロッド５が挿通され、
ラバーブッシュ６を介してナット７によって気密的に取
付けられている。また、略有底筒状のエアピストン８の
底部に油圧緩衝器３の本体が挿通され、気密的に溶接さ
れている。そして、キャニスタ４とエアピストン８とが
一端側を折返した略筒状のラバーチューブ９によって気
密的に連結され、こららの内部にエア室10が形成されて
いる。

【００１４】キャニスタ４の底部には、車体側に連結す
るためのブラケット11が取付けられており、油圧緩衝器
３の本体には、車輪側に連結するための連結部12が取付
けられている。

【００１５】キャニスタ４には、接続口13が設けられて
おり、接続口13には、給排弁、コンプレッサ、エアドラ
イヤ、フィルタ等からなり、エア室10に圧縮エアを給排
するための給排手段（図示せず）が接続されている。

【００１６】図１に示すように、油圧緩衝器３の本体
は、シリンダ14の外側に内筒15および外筒16を設けた三
重筒構造となっており、シリンダ14と内筒15との間、す
なわちシリンダ14の側部に環状通路17が形成され、内筒
15と外筒16との間にリザーバ18が形成されている。そし
て、後述するように、環状通路17がシリンダ上室14a と
リザーバ18とを連通させる連通路を構成している。

【００１７】シリンダ14内には、ピストン19が摺動可能
に嵌装されており、このピストン19によってシリンダ14
内がシリンダ上室14a とシリンダ下室14b の２室に画成
されている。ピストン19には、ピストンロッド５の一端
がナット20によって連結されており、ピストンロッド５
の他端側は、シリンダ上室14a を通り、シリンダ14の上
端部に設けられたロッドガイド（図示せず）およびオイ
ルシール（図示せず）に挿通されてシリンダ14の外部へ
延ばされて、先端部にキャニスタ４が連結されている。
シリンダ14の下端部には、シリンダ下室14b とリザーバ
18とを画成するベースバルブ21が設けられている。な
お、環状通路17は、シリンダ14の上端部付近でシリンダ
上室14a に連通されている。

【００１８】そして、シリンダ14内には油液が封入さ
れ、また、リザーバ18内には、油液およびガスが封入さ
れており、ピストンロッド５の進入、退出にともなうシ
リンダ14内の容積変化をガスの圧縮、膨張によって補償
するようになっている。

【００１９】ピストン19には、シリンダ上下室14a ，14
b 間を連通させる伸び側通路22および縮み側通路23が設
けられている。伸び側通路22のシリンダ上室14a 側から
シリンダ下室14b 側への油液の流通のみを許容して減衰
力を発生させる伸び側ディスクバルブ24と、縮み側通路
23のシリンダ下室2b側からシリンダ上室2a側への油液の
流通のみを許容する逆止弁25とが設けられている。そし
て、これらによって、ピストンバルブ機構が構成されて
いる。

【００２０】ベースバルブ21には、シリンダ下室14b と
リザーバ18とを連通させる伸び側通路26および縮み側通
路27が設けられている。そして、伸び側通路26のリザー
バ18側からシリンダ下室14b 側への油液の流通のみを許
容する逆止弁28と、縮み側通路27のシリンダ下室2b側か
らリザーバ18側への油液の流通のみを許容して減衰力を
発生させる縮み側ディスクバルブ29とが設けられてい
る。

【００２１】油圧緩衝器３本体の側面部には、減衰力調
整機構30が設けられている。減衰力調整機構30は、外筒
16の側面部に取付けられた円筒状のケース31内に、減衰
力調整弁32および調整機構33が設けられている。

【００２２】減衰力調整弁32は、ケース31内に嵌合され
た有底筒状のシャッタケース34内の底部側に、有底筒状
のガイド部材35が嵌合されており、ガイド部材35の内部
にシャッタ室36が形成されている。シャッタケース34の
開口部側には、バルブ部材37が嵌合されている。さら
に、シャッタケース34の開口部には、通路部材38が取付
けられており、通路部材38は、環状通路17に接続されて
いる。

【００２３】そして、シリンダ上室14a は、環状通路1
7、通路部材38、バルブ部材37の油液通路39およびガイ
ド部材35の側壁に設けられたポート40を介してシャッタ
室36に連通されている。さらに、シャッタ室36は、シャ
ッタケース34の側壁に設けられた通路41およびシャッタ
室36とケース31との間に形成された油液通路42を介して
リザーバ18に連通されている。バルブ部材37には、油液
通路39の通路部材38側からシャッタケース34内側への油
液の流通のみを許容して減衰力を発生させ、その反対方
向の流通を阻止するディスクバルブ43が設けられてい
る。なお、このディスクバルブ43は、ピストン19のディ
スクバルブ24よりも流通抵抗が小さくなっている。

【００２４】ガイド部材35内には、円筒状のシャッタ44
が摺動可能に嵌装されており、シャッタ44の摺動によっ
て、ガイド部材35のポート40の通路面積を調整するよう
になっている。シャッタ44には、減衰力調整弁32の操作
部である操作ロッド45が一体に結合されていおり、操作
ロッド45は、シャッタケース34の底部に液密的に挿通さ
れて、調整機構33側へ突出されている。そして、シャッ
タ44は、ばね46の付勢によって、通常はポート40を開く
位置にあり、調整機構33によって操作ロッド45を押圧し
て、ばね46の付勢力に抗して移動させることにより、そ
の移動量に応じてポート40の開度を調整するようになっ
ている。

【００２５】調整機構33は、ケース31内に、開口部側を
減衰力調整弁32の操作ロッド32に対向させて略有底筒状
のシリンダ部材47が嵌合されており、シリンダ部材47内
に密閉室であるシリンダ室48が形成されている。シリン
ダ室48には、可動部材であるフリーピストン49が摺動可
能に嵌装されており、このフリーピストン49によってシ
リンダ室48がシリンダ部材47の底部側の室48a と開口部
側の室48b の２室に画成されている。また、フリーピス
トン49の一端部が、シリンダ室48内に突出さらた減衰力
調整機構30の操作ロッド45に当接されている。

【００２６】ケース31の開口部には、キャップ50が気密
的に装着されており、シリンダ部材47とキャップ50との
間に室51が形成されている。シリンダ部材47の側壁に
は、軸方向に貫通されて、シリンダ部材47内の室48b と
室51とを連通させる連通路52が設けられており、連通路
52にはオリフィス53が設けられている。

【００２７】シリンダ部材47内の室48b は、シリンダ部
材47の通路54を介して、ケース31の側面部に接続された
エア通路55の一端側に連通されており、エア通路55の他
端側は、エアバネ２のエアピストン８に接続されてエア
室10に連通されている。エア通路55には、オリフィス56
（絞り）が設けられている。

【００２８】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。

【００２９】エアバネ２のエア室10内のエアの反発力に
よって車体を支持し、車体側と車輪側の変位に対してば
ね力を作用させるとともに、油圧緩衝器３のピストンロ
ッド５に伸縮によって減衰力を発生させる。また、接続
口13に接続された給排手段（図示せず）によって、エア
バネ２のエア室10内の圧縮エアを給排することにより、
ばね力を変化させて車高調整を行うことができる。

【００３０】油圧緩衝器３は、ピストンロッド４の伸び
行程時には、ピストン19の移動にともない、シリンダ上
室14a 側の油液が、環状通路17、通路部材38、油液通路
39、ポート40、シャッタ室36、通路41および油液通路42
を通ってリザーバ18へ流れる。同時に、リザーバ18側の
油液がベースバルブ21の逆止弁28を開いて伸び側油液通
路を通ってシリンダ下室14b 側へ流れる。

【００３１】これにより、減衰力調整機構30のディスク
バルブ43によって減衰力が発生し、シャッタ44の移動に
よってポート40の通路面積が変化して減衰力が調整され
る。なお、ピストン速度が大きい場合には、ピストン19
のディスクバルブ24が開いて伸び側通路22によってシリ
ンダ上室14a の油液が直接シリンダ下室14b へ流れる。

【００３２】エアバネ２のエア室10内の圧縮エアは、エ
ア通路55によって調整機構33の室48a 内に導入される。
そして、エア室10内の圧力の上昇にともない、室48a 内
の圧力が高くなると、フリーピストン49が室48b 側の圧
力およびばね46の付勢力に抗して移動し、操作ロッド45
を押圧してシャッタ44をポート40を閉じる方向に移動さ
せる。これにより、エア室10の圧力の上昇に応じてポー
ト40の通路面積が小さくなり発生する減衰力が大きくな
る。

【００３３】このようにして、積載荷重の変化等に対応
してエアバネ２のばね力を大きくするために、定常的に
エア室10内の圧力を高めた場合に、その圧力に応じて減
衰力調整機構30によって油圧緩衝器３の減衰力を大きく
することができる。

【００３４】なお、エア室10内の過渡的な圧力変動に対
しては、エア通路56の流通抵抗が大きくなるとともに、
フリーピストン49の移動にともない室48b から連通路52
を通って室51内へ流れるエアに対してオリフィス53の流
通抵抗が大きくなることにより、フリーピストン49の移
動を抑制する。これにより、走行中の振動によって生じ
るエア室内10の過渡的な圧力変動による減衰力特性の変
動を抑制することができる。また、連通路52のオリフィ
ス53によって、フリーピストン49の制振が行われるの
で、ばね下の激しい振動による異音の発生を防止するこ
とができる。

【００３５】一方、ピストンロッド５の縮み行程時に
は、ピストン19の逆止弁25が開いてシリンダ下室14b の
油液がシリンダ上室14b へ流れる。そして、ピストンロ
ッド５のシリンダ14内への進入分の油液が、環状通路1
7、通路部材38、油液通路39、ポート40、シャッタ室3
6、通路41および油液通路42を通ってリザーバ18へ流
れ、伸び側と同様に減衰力調整機構30によって減衰力が
発生し調整される。このとき、ピストン速度が大きい場
合には、シリンダ14内の油液がベースバルブ21のディス
クバルブ29を開いて縮み側通路27を通って直接リザーバ
18へ流れて減衰力が発生する。

【００３６】また、エアサスペンション装置１では、大
気と接続されるのは給排手段の吸気口みであり、給排手
段の吸気口にコンプレッサを保護するためにフィルタが
設けられてるので、ここからエアバネ２内に異物が侵入
することはない。また、これにより、エアバネ２を介し
て油圧緩衝器３内に異物が侵入することがないので、安
定した減衰力を発生させることができる。

【００３７】次に、本発明の第２実施例について図３を
用いて説明する。なお、第２実施例は、上記第１実施例
に対して、減衰力調整機構の調整機構が異なるのみであ
るから、以下、第１実施例のものと同様の部材には同一
の番号を付し、異なる部分についてのみ詳細に説明す
る。

【００３８】図３に示すように、第２実施例では、減衰
力調整機構30のケース31とキャップ50との間で挾持され
たダイヤフラム57によって室51がキャップ側の室51a と
連通路52に連通する室51b とに区画されている。そし
て、調整機構33の室48b および室51b 内に流体が封入さ
れており、室51a 内にはエア（ガス）が封入されてい
る。

【００３９】この構成により、上記第１実施例と同様の
作用、効果を奏することができる。なお、フリーピスト
ン49の移動にともなう室48b の容積変化は、ダイヤフラ
ム57によって画成された室51b 内のガスの圧縮、膨張に
よって補償する。

【００４０】さらに、室48b および室51b 内に流体が封
入されているので、連通路52のオリフィス53によるフリ
ーピストン49の制振効果を高めることができる。

【００４１】なお、上記実施例では、シャッタによって
シリンダ室とリザーバとの連通面積を調整することによ
り、減衰力を調整する構造のものについて説明したが、
本発明は、これに限らず、調整機構のピストンの移動に
よって減衰力調整弁の操作部を操作して減衰力を調整す
るものであれば、他の構造のものにも適用することがで
きる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエアサス
ペンション装置によれば、車体の荷重が増加してエアバ
ネのエア室の圧力が上昇し、リザーバとの差圧が所定以
上大きくなると減衰力調整機構が閉弁されて、減衰力が
上昇する。これにより、エアバネのエア室の圧力が上昇
し、バネ力が増加した状態であっても、減衰力が増加し
て所望の減衰作用が得られるので、荷重の変化に対して
乗り心地の変化を少なく抑えることができる。また、減
衰力調整機構は、シリンダの側部に設けられるので、油
圧緩衝器、ひいてはエアサスペンション装置の全長が長
くなることはない。さらに、エア室の圧力とリザーバと
の差圧により減衰力を調整する構造であるので、エアバ
ネや油圧緩衝器の内部が直接大気にさらされることがな
いので外部から泥水、埃等の異物が進入することがな
く、耐久性および信頼性を向上させることができるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエアサスペンション装
置の側面の一部を破断して示す図である。

【図２】図１の装置の減衰力調整式油圧緩衝器の要部の
縦断面図である。

【図３】本発明の他の実施例に係るエアサスペンション
装置の減衰力調整式油圧緩衝器の要部の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ エアサスペンション装置 ２ エアバネ ３ 減衰力調整式油圧緩衝器 10 エア室 14 シリンダ 17 環状通路（連通路） 19 ピストン 30 減衰力調整弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側と車輪側との間に介装され、エア
   の反発力によって車体を支持するエアバネと、該エアバ
   ネのエア室に圧縮エアを給排する給排手段と、車体側と
   車輪側との間に介装された油圧緩衝器とからなるエアサ
   スペンション装置において、前記油圧緩衝器は、油液が
   封入されたシリンダと、該シリンダ内を上下室に画成す
   るピストンと、該ピストンに連結され前記上室を通って
   前記シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、前記ピ
   ストンに設けられて油液の流れを許容し、少なくとも前
   記ピストンロッドの伸長時に減衰力を発生するピストン
   バルブ機構と、前記ピストンロッドの前記シリンダへの
   進入および退出により生じる該シリンダ内の容積変化に
   対して該シリンダ内の油液を補償するリザーバと、前記
   シリンダの側部に設けられ該シリンダ内の上室と前記リ
   ザーバとを連通する連通路と、該連通路中に設けられ該
   連通路の通路面積を可変として減衰力を調整する減衰力
   調整機構とを備えてなり、さらに、該減衰力調整機構
   は、開弁方向に前記リザーバ室の圧力を受け、閉弁方向
   に前記エア室の圧力を受け、該エア室の圧力が前記リザ
   ーバ室の圧力より所定以上大きくなったとき閉弁するよ
   うに構成されていることを特徴とするエアサスペンショ
   ン装置。