JPS6332486Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、懸架ばね兼車高調整に用いられる
エアーサスペンシヨンに関する。

従来、前述のようなエアーサスペンシヨンとし
ては、例えば第４図に示すようなものが知られて
いる。同図において、１はシヨツクアブソーバで
あり、このシヨツクアブソーバ１は内部に流体室
が形成された外筒２を有する。外筒２の下端はゴ
ムブツシユ３を介して車軸側部材、例えばサスペ
ンシヨンアーム（図示していない）、に連結され
ている。外筒２の流体室には該流体室を第１流体
室４と第２流体室５とに区分するピストン６が摺
動可能に収納され、このピストン６には第１、第
２流体室４，５を連通するオリフイスおよびバル
ブ（図示していない）が設けられている。ピスト
ン６には外筒２に摺動可能に支持されたピストン
ロツド７が固定されている。ピストンロツド７の
先端には該ピストンロツド７を囲む有底円筒状の
アウターシエル８の内底面が溶接により固着さ
れ、このアウターシエル８は軸９およびマウント
ゴム１０を介して車両の車体側部材、例えばブラ
ケツト１１に連結されている。１２は一端が外筒
２の上端部外周にバンド１３によつて固着された
ゴムなどからなるダイアフラムであり、このダイ
アフラム１２の途中は折り返されるとともにその
他端はアウターシエル８の下端部外周にバンド１
４によつて固着されている。この結果、アウター
シエル８、外筒２およびダイアフラム１２により
密閉された空気室１５が形成され、この空気室１
５内に圧縮空気（１Kg／cm²〜15Kg／cm²）が注入
し、排出されることにより、車高調整が行なわれ
る。

しかしながら、このようなエアーサスペンシヨ
ンを装着した自動車によつて例えば路面の継目や
砂利道を走行したとき、周波数が15Hz以上で振幅
が２mm以下の振動がエアーサスペンシヨンに作用
するが、このような振動がエアーサスペンシヨン
に作用したときにはエアーサスペンシヨンはこの
振動を確実に減衰することができず、車体側へ伝
達してしまうという問題点がある。

その理由は、外筒２とピストン６との摩擦抵抗
が大きく、しかも流体室内の流体の慣性抵抗がピ
ストン６に作用するため、振動が高周波になるに
従がいシヨツクアブソーバ１の動ばね定数が第３
図に二点鎖線で示す曲線Ａのように大きくなり、
シヨツクアブソーバ１の減衰量が低下するからで
ある。そして、このように減衰されずに残つた振
動は、ピストンロツド７とアウターシエル８とが
固定されているため、アウターシエル８にそのま
ま伝達される。このアウターシエル８から車体に
振動が伝達される際マウントゴム１０によつても
減衰はされるが、このマウントゴム１０は、車体
重量を支持したり車輪側から伝達される大きな突
き上げ力を減衰しなければならないため、大きな
ばね定数のものであり、この結果、このマウント
ゴム１０における減衰も充分なものではないから
である。

この考案は、アウターシエル内にばね定数の小
さい部分を設け、空気漏れを阻止しながらこの部
分で高周波（15Hz以上）、微小振幅（２mm以下）
の振動を減衰することを目的としている。

このような目的を達成するため、この考案は、
ピストンロツドとアウターシエルとを隔設すると
ともにピストンロツドとアウターシエルとの間で
アウターシエル内にばね定数の小さい弾性体を介
装し、ピストンロツドとアウターシエルとを相対
変位可能にして高周波、微小振幅の振動の大部分
をばね定数の小さい弾性体および既存のエアーば
ね（空気室）で減衰するとともに、大振幅に対し
ては弾性体が大きく潰れてシヨツクアブソーバで
減衰するようにしている。

以下、この考案の第１実施例の構成を図面を参
照して説明する。

第２図において、２１はシヨツクアブソーバで
あり、シヨツクアブソーバ２１は内部に流体室が
形成された外筒２２を有する。外筒２２の下端は
ゴムブツシユ２３を介して車軸側部材、例えばサ
スペンシヨンアーム（図示していない）、に連結
されている。外筒２２の流体室には該流体室を第
１流体室２４と第２流体室２５とに区分するピス
トン２６が摺動可能に収納され、このピストン２
６には第１、第２流体室２４，２５を連通するオ
リフイスおよびバルブ（図示していない）が設け
られている。ピストン２６には外筒２２に摺動可
能に支持されたピストンロツド２７の基端が固定
され、このピストンロツド２７の先端部は外筒２
２から突出している。２８はピストンロツド２７
を囲むよう設けられた有底円筒状のアウターシエ
ルであり、このアウターシエル２８の底部は車体
側部材に連結されている。２９は一端が外筒２２
の上端部外周にバンド３０によつて固着されたゴ
ムなどからなるダイアフラムであり、このダイア
フラム２９の途中は折り返されるとともにその他
端はアウターシエル２８の下端部外周にバンド３
１によつて固着されている。この結果、アウター
シエル２８、外筒２２およびダイアフラム２９に
より密閉された空気室３２が形成され、この空気
室３２に高圧の圧縮空気（３Kg／cm²〜15Kg／cm²）
が注入、排出されることにより外筒２２とアウタ
ーシエル２８とが上下に相対変位し、車高調整が
行なわれる。前記ピストンロツド２７とアウター
シエル２８とは分離されて隔設されている。ピス
トンロツド２７の先端部外周に対向するアウター
シエル２８内面にはリング状のフランジ３３の外
周が溶接により固着され、このフランジ３３内を
前記ピストンロツド２７の先端部が貫通してい
る。フランジ３３よりアウターシエル２８の底壁
側のピストンロツド２７先端にはフランジ３３と
平行なリング状の第１ストツパー３４が形成さ
れ、この第１ストツパー３４とフランジ３３との
間にはピストンロツド２７の移動方向に約３mmの
間隙３５が形成されている。一方、フランジ３３
より外筒２２側のピストンロツド２７にはフラン
ジ３３と平行なリング状の第２ストツパー３６が
形成され、この第２ストツパー３６とフランジ３
３との間にはピストンロツド２７の移動方向に約
３mmの間隙３７が形成されている。アウターシエ
ル２８内で前記第１ストツパー３４とフランジ３
３との間および第２ストツパー３６とフランジ３
３との間にはそれぞれ弾性体としてのＯリング３
８，３９が介装されている。前述のようなＯリン
グ３８，３９等の弾性体が仮に外部に露出してい
ると、この弾性体の周囲から空気室３２内の高圧
空気が漏れたり、あるいは弾性体の接着不良、劣
化等により高圧空気が漏れるおそれがあるが、こ
の考案ではＯリング３８，３９等の弾性体をアウ
ターシエル２８内に配置しているので、前述のよ
うな高圧空気の漏れを完全に阻止することができ
る。これらのＯリング３８，３９は、自動車が良
路を走行しているときには、空気室３２内の高圧
空気によるエアーばねが車体重量を支持している
ので、圧縮されない自由状態であり、また、アウ
ターシエル２８とピストンロツド２７との相対的
な傾斜を規制している。

次に、この考案の第１実施例の作用について説
明する。

前述のようなエアーサスペンシヨンを装着した
自動車によつて、例えば砂利道を走行すると、サ
スペンシヨンアームに周波数が15Hz以上で振幅が
２mm以下の上下方向の振動が発生する。この振動
はゴムブツシユ２３を介してシヨツクアブソーバ
２１に伝達されるが、このシヨツクアブソーバ２
１は前述の摩擦抵抗および慣性抵抗により周波数
が高くなる程動ばね定数が大きくなるため、前述
のような高周波、微小振幅の振動をほとんど減衰
することができない。この結果、ピストンロツド
２７が前述とほぼ同等の周波数、振幅で振動す
る。この振動は第１、第２ストツパー３４，３
６、Ｏリング３８，３９およびフランジ３３を介
してアウターシエル２８に伝達されることになる
が、このとき、いずれかのＯリング３８，３９が
圧縮されるとともに、ピストンロツド２７とアウ
ターシエル２８とが上下方向に相対変位してダイ
アフラム２９の折り返し位置が変化する。このよ
うなＯリング３８，３９の圧縮変形およびダイア
フラム２９の折り返し位置の変化は、Ｏリング３
８，３９のばね定数が小さく、しかも、空気室３
２内の空気の流動で行なわれるため、高周波、微
小振幅であつても確実、円滑に行なわれ、前記振
動の大部分あるいは全部がこのＯリング３８，３
９および空気室３２（エアーばね）によつて減衰
される。第３図は振動実験結果を示すグラフで、
縦軸に動ばね定数（Kg／mm）を、横軸に周波数
（Hz）をとつている。振動条件は、加速度が2Gで
一定であり、初期荷重を130Kgとしている。同図
中、二点鎖線で示す曲線Ａは従来のエアーサスペ
ンシヨンのもので、周波数が高くなる程動ばね定
数が大きくなり、緩衝効果の低下することがわか
る。同図中、一点鎖線で示す曲線Ｂは空気室３２
（エアーばね）単体のもので、周波数に無関係で
ほぼ一定である。また、同図中、実線で示す曲線
Ｃはこの実施例のエアーサスペンシヨンのもの
で、Ｏリング３８，３９の動ばね定数も含まれる
ため、エアーばね単体の動ばね定数より少し動ば
ね定数は大きいが、周波数に無関係でほぼ一定で
ある。このことから、この実施例のエアーサスペ
ンシヨンを用いれば、実周波、微小振幅の振動を
確実に減衰できることがわかる。なお、実際の走
行中にあつては、下から突き上げられた際、エア
ーサスペンシヨンに車体重量がそのまま作用して
いるため、Ｏリング３９には大きな圧縮荷重が作
用するが、シヨツクアブソーバ２１が下方に戻る
場合には自動車の足回り部品の重量しかシヨツク
アブソーバ２１に作用しないため、Ｏリング３８
に作用する圧縮荷重は小さい。

次に、シヨツクアブソーバ２１に大振幅３mm以
上）の振動が作用すると、Ｏリング３８，３９が
大きく潰れて変形できなくなり、アウターシエル
２８とピストンロツド２７との相対変位を阻止す
る。この結果、外筒２２内をピストン２６が摺動
し、第１、第２流体室２４，２５内の流体がオリ
フイスを通じて相互に流過することにより、緩衝
が行なわれる。このように、高周波、微小振幅の
振動に対しては、Ｏリング３８，３９および空気
室３２が、大振幅の振動に対してはシヨツクアブ
ソーバ２１が、それぞれ確実に緩衝し、極めて乗
心地の良好なものとなる。

第４図はこの考案の第２実施例を示す図であ
る。この実施例においては、第１実施例における
Ｏリング３８，３９の代りに内、外周面に複数の
溝４１，４２がそれぞれ形成された蛇腹状の弾性
リング４３，４４を介装している。そして、これ
らの弾性リング４３，４４はゴムあるいは発泡体
から形成する。このようにすると、弾性リング４
３，４４のばね定数をさらに小さくすることがで
きるとともに、同一材質の弾性リング４３，４４
であつても溝４１，４２の深さを変えることによ
り容易にばね定数を変化させることができる。

第５図はこの考案の第３実施例を示す図であ
る。この実施例においては、第１、第２ストツパ
ー３４，３６のフランジ３３に対向する内面に断
面が半円状の弾性リング４５，４６を接着すると
ともに、これらの弾性リング４５，４６とフラン
ジ３３との間に約１mm以下の間隙４７，４８をそ
れぞれ形成している。このような間隙４７，４８
を設けても、第１実施例と同様の作用を行なう。
そして、このようにすると、使用するゴム量が少
なくなり、安価となる。

第６図は、この考案の第４実施例を示す図であ
る。この実施例においては、フランジ３３、第
１、第２ストツパー３４，３６およびＯリング３
８，３９を設けず、ピストンロツド２７の先端面
とアウターシエル２８の底壁とは弾性ブロツク４
９を介装して装着している。この実施例のもので
あつても、前述のようにシヨツクアブソーバ２１
が下方に戻る際小さな荷重しかシヨツクアブソー
バ２１を作用しないため、充分対応することがで
きる。そして、このようにすれば、構造が簡単と
なるとともに製作が容易となり、安価となる。

第７図はこの考案の第５実施例を示す図であ
る。この実施例においては、フランジ３３の内周
にピストンロツド２７の先端部を囲む円筒体５４
を取り付け、この円筒体５４内周とピストンロツ
ド２７先端部と円筒状の弾性体５５を接着して介
装している。このものは、弾性体５５にせん断力
が作用するので、ばね定数をさらに小さくするこ
とができる。

第８図はこの考案の第６実施例を示す図であ
る。この実施例においては、アウターシエル２８
の底壁にシヨツクアブソーバ２１に向つて延びピ
ストンロツド２７の先端部と重なり合う内筒５６
を固定し、この内筒５６とピストンロツド２７の
先端部とに円筒状の弾性体５７を接着して介装し
ている。このものは、前記第５実施例と同様の効
果を奏する。

以上説明したように、この考案によれば、従来
のエアーサスペンシヨンで減衰できなかつた高周
波、微小振幅の振動を確実に減衰することがで
き、乗員の乗心地を良好とすることができるとと
もに、空気漏れを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエアーサスペンシヨンを示す断
面図、第２図はこの考案の第１実施例を示すその
断面図、第３図は振動実験結果を示すグラフ、第
４図はこの考案の第２実施例を示すその要部断面
図、第５図はこの考案の第３実施例を示すその要
部断面図、第６図はこの考案の第４実施例を示す
その要部断面図、第７図はこの考案の第５実施例
を示すその要部断面図、第８図はこの考案の第６
実施例を示すその要部断面図である。 ２１……シヨツクアブソーバ、２２……外筒、
２７……ピストンロツド、２８……アウターシエ
ル、２９……ダイアフラム、３２……空気室、３
８，３９，４３，４４，４５，４６，４９，５
５，５７……弾性体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両の車軸に連結された外筒および外筒に摺動
   可能に支持されたピストンロツドを有するシヨツ
   クアブソーバと、車両の車体に連結されたアウタ
   ーシエルと、外筒外周およびアウターシエル外周
   に両端が固着され外筒およびアウターシエル間に
   空気室を形成するダイアフラムと、を備えたエア
   ーサスペンシヨンにおいて、前記ピストンロツド
   とアウターシエルとを隔設するとともにこれらピ
   ストンロツドとアウターシエルとの間でアウター
   シエル内にばね定数の小さい弾性体を介装したこ
   とを特徴とするエアーサスペンシヨン。