JPH048657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、空気ばね付きシヨツクアブソーバ
の改良に関するものである。

液体を封入したりシリンダー内に、オリフイス
およびバルブを有するピストンを摺動させること
によつて振動を減衰させる従来既知のシヨツクア
ブソーバは、そこへ伝達される低周波小振幅振動
および大振幅の振動を、主としてシリンダー内液
体の流動抵抗により有効に吸収することができ
る。

ところが、このような既知のシヨツクアブソー
バは、そこへ伝達される高周波小振幅振動、たと
えば自動車の砂利道走行時その他に発生する振動
に対しては、シリンダー内へ封入した液体の流動
抵抗、シリンダー、ピストンなどの慣性抵抗その
他により、それを有効に減衰することができない
ため、たとえば、シリンダー側へ高周波小振幅振
動が伝達された場合には、それがほとんど減衰さ
れることなくピストンに固定したピストンロツド
へ伝達され、そしてそこに連結した装置、たとえ
ば自動車の車体の振動をもたらす問題があつた。

そしてかかる問題は、シヨツクアブソーバのピ
ストンロツドを、それを囲撓するアウターシエル
の硬質頂壁に連結し、このアウターシエルとシヨ
ツクアブソーバのシリンダーとをダイヤフラムで
連結した空気ばね付きシヨツクアブソーバについ
ても同様であつた。

そこで出願人は先に、高周波小振幅振動を有効
に吸収し得る空気ばね付きシヨツクアブソーバを
実願昭58−10702号として提案している。

第１図はその空気ばね付きシヨツクアブソーバ
であり、図中１はシヨツクアブソーバを示す。

このシヨツクアブソーバ１は、シリンダー１ａ
と、このシリンダー１ａ内を二個の液室に区画す
るピストン１ｂと、このピストン１ｂに設けた図
示しないオリフイスおよびバルブと、ピストン１
ｂに固定したピストンロツド１ｃとを具える。

ここでピストンロツド１ｃは頂壁付きのアウタ
ーシエル２で囲繞され、またシリンダー１ａは、
一端部をその外周に、また他端部をアウターシエ
ル２の外周にそれぞれ気密に固定したダイヤフラ
ム３によつてアウターシエル２に連結されてお
り、これらのシリンダー１ａ、アウターシエル２
およびダイヤフラム８で空気室４が形成されてい
る。

そしてアウターシエル２の頂壁２ａには、たと
えば自動車の車体側部材への連結のための取付軸
５が外向きに突設されており、またシリンダー１
ａの端部には、たとえば車軸側部材への連結のた
めの図示しないアイフツクが設けられている。

さらに、アウターシエル２の内周面には、ピス
トンロツド１ｃの先端部が貫通する内向きフラン
ジ６がまた、ピストンロツド１ｃな先端部にはそ
の内向きフランジ６を隔てて位置する二個のスト
ツパー７，８がそれぞれ設けられており、これら
のストツパー７，８は、それぞれのフランジ６と
対向する面に、断面形状がほぼ半円形をなす弾性
体９，１０をそれぞれ有する。

このような空気ばね付きシヨツクアブソーバを
たとえば自動車に用いる場合、空気室４への圧縮
空気の給排により、たとえば車体側へ作用する荷
重の大小に応じた車高調整が行われ、また、シヨ
ツクアブソーバ１へ伝達される低周波小振幅振動
および大振幅の振動は、シヨツクアブソーバ１内
での液体の流動抵抗および空気室４内の空気の体
積変化により吸収される。そしてまた、この空気
ばね付きシヨツクアブソーバによれば、そのシリ
ンダー１ａから、ほとんど減衰されることなくピ
ストンロツド１ｃに伝達される高周波小振幅振動
に対し、ピストンロツド１ｃは、内向きフランジ
６ひいてはアウターシエル２に関してその軸線方
向へ相対振動することができるので、内向きフラ
ンジ６とストツパー７，８との間隔を適宜に選択
することにより、高周波小振幅振動を、その相対
振動にてほぼ完全に吸収することができる。

ところが、このような従来の空気ばね付きシヨ
ツクアブソーバにあつては、そこに適用されるシ
ヨツクアブソーバがガス封入型ではないため、と
くに、シヨツクアブソーバ内での液体のキヤビテ
ーシヨン、エアレーシヨンなどの発生を防止して
振動減衰効率を高める目的の下に、高圧ガスを封
入したガス入りシヨツクアブソーバを用いる場合
には、そのガス圧に起因してピストン１ｂひいて
はピストンロツド１ｃが上向きに附勢されてスト
ツパー７が、弾性体９を介して内向きフランジ６
に押圧されることが経験的に認められており、こ
の結果として、ピストンロツド１ｃに伝達される
高周波小振幅振動を、アウターシエル２に対して
有効に絶縁することができない問題があつた。

この発明は、とくに、ガス入りシヨツクアブソ
ーバを用いた場合において、従来のこのような問
題を有利に解決した空気ばね付きシヨツクアブソ
ーバを提供するものである。

この発明の空気ばね付きシヨツクアブソーバ
は、とくに、ダイヤフラムの各端部を、ガス入り
シヨツクアブソーバのシリンダーおよびそのシヨ
ツクアブソーバのピストンロツドを囲繞するアウ
ターシエルにそれぞれ気密に連結してこれらのシ
リンダーと、アウターシエルと、ダイヤフラムと
可撓膜とで第１の空気室を形成し、また、ピスト
ンロツドの先端部とアウターシエルの内周面とを
可撓膜で気密に連結してこれらのピストンロツド
と、アウターシエルと、可撓膜とで第２の空気室
を形成し、この第２の空気室内に、ピストンロツ
ドに作用するガス圧力を打ち消す圧力を供給して
なる。

この空気ばね付きシヨツクアブソーバでは、ガ
ス入りシヨツクアブソーバのガス圧がピストンロ
ツドにおよぼす影響が、第２の空気室の内圧にて
除去されるので、ピストンロツドにプレロードが
作用することはなく、そこへ伝達される高周波小
振幅振動は、第２の空気室内の体積変化により、
またはその体積変化と可撓膜の弾性変形とにより
十分有効に吸収される。

以下にこの発明を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明の実施例を示す部分断面図で
あり、図中２１は高圧ガスを予め封入したガス入
りシヨツクアブソーバを示す。このガス入りシヨ
ツクアブソーバ２１は一般に、シリンダー２１ａ
と、このシリンダー２１ａ内で高圧ガスと液体と
を区画する図示しないフリーピストンと、オリフ
イスおよびバルブを有し、シリンダー２１ａ内で
液体をさらに二分するこれも図示しない作動ピス
トンと、この作動ピストンに固定したピストンロ
ツド２１ｂとを具える。

また２２は、ピストンロツド２１ｂを囲繞する
頂壁付きのアウターシエルを示し、この例のアウ
ターシエル２２は、頂壁２２ａ側の端部に縮径部
２２ｂを有する。

ここで、ガス入りシヨツクアブソーバ２１のシ
リンダー２１ａとアウターシエル２２とを、中間
部を折り返して各端部をシリンダー２１ａおよび
アウターシエル２２の外周面にそれぞれ気密に固
定したダイヤフラム２３で相互に連結し、これら
のシリンダー２１ａと、アウターシエル２２と、
ダイヤフラム２３と、後述する可撓膜とで第１空
気室２４を形成する。

そしてまた、ここではアウターシエル２２の縮
径部２２内まで延在させたピストンロツド２１ｂ
の先端部を、ダイヤフラム２３と同様の材質から
なる可撓膜２５で縮径部２２ｂの内周面に気密に
連結し、これらのピストンロツド２１ｂと、縮径
部２２ｂと、可撓膜２５とで、第１空気室２４か
ら分離した第２空気室２６を形成する。

さらに、頂壁２２ａ内面のピストンロツド２１
ｂの端面と対向する位置には、ピストンロツド２
１ｂの衝突に際してエネルギー吸収を行う緩衝材
２７を設ける一方、その外面には、たとえば車体
側部材に、直接的またはベアリングを介して連結
される軸部２８を設ける。また、ピストンロツド
２１ｂの頂壁２２ａから離れる方向への運動を緩
衝するため、ここでは縮径部２２ｂの始端部にピ
ストンロツド２１ｂが貫通する内向きフランジ２
９を設けるとともに、縮径部２２ｂ内のピストン
ロツド端部分にストツパー３０を設け、そしてこ
のストツパー３０の内向きフランジ２９との対向
面に、断面形状が半円形をなす緩衝材３１を設け
る。

なお、この緩衝材３１を内向きフランジ２９に
設けてもよいことはもちろんであり、さらにはこ
の緩衝構造を第１図で述べたところと同様にする
こともできる。

ここにおいて、第２空気室２６内には、ガス入
りシヨツクアブソーバ２１内のガス圧に起因して
ピストンロツド２１ｂに作用するここでは上向き
の力f_Gと大きさが等しく向きが反対の力f₁をピス
トンロツド２１ｂに作用させる空気圧を充填す
る。このことにより、ピストンロツド２１ｂは常
に中立位置に維持されるので、そこへの高周波小
振幅振動の伝達に際し、ピストンロツド２１ｂは
アウターシエル２２に対して十分に相対振動する
ことができる。

なおここで、第１空気室２４内の圧力は、車高
調整の目的で、車体側重量に応じて変化され、こ
のことにより、第２空気室内圧およびシヨツクア
ブソーバ内ガス圧も変動することになるが、シヨ
ツクアブソーバ内のガス圧とそのガス圧がピスト
ンロツド２１ｂにおよぼす力f_Gとの関係ならびに
第１空気室内圧が第２空気室内圧およびガス圧に
およぼす影響を予め測定しておくことにより、第
２空気室内圧を、第１空気室内圧の変化に応じて
常に適正となるように調整することができる。こ
のため、現実には第１空気室２４と第２空気室２
６とを差圧弁にて連結すること、第２空気室内圧
を第１空気室内圧に応じて独自に制御することな
どが考えられる。

従つて、この空気ばね付きシヨツクアブソーバ
によれば、車高の調整は第１空気室２４内への空
気の給排により、また、ガス入りシヨツクアブソ
ーバ２１へ伝達される低周波小振幅振動および大
振幅の振動は、シヨツクアブソーバ２１内での液
体の流動抵抗および第１空気室２４内の空気の体
積変化により、それぞれ従来技術と同様に調整お
よび吸収される他、シリンダー２１ａから中位状
態にあるピストンロツド２１ｂへ伝達される高周
波小振幅振動は、可撓膜２５の撓み変形に基づく
第２空気室２６内の空気の体積変化によつて有効
に吸収されることになる。なおここで、ピストン
ロツド２１ｂへ伝達される振動の振幅が大きくな
つた場合には、それが減衰されたものであると否
とを問わず、ピストンロツド２１ｂと緩衝材２７
との当接および内向きフランジ２９と緩衝材３１
との当接により、ピストンロツド２１ｂからアウ
ターシエル２２への衝撃の伝達が十分に緩和され
ることになる。

第３図はこの発明の変形例を示す部分断面図で
あり、ここではピストンロツド２１ｂの先端部と
縮径部２２ｂの内周面とを弾性可撓膜３２によつ
て気密に連結している。

この例によれば、ガス入りシヨツクアブソーバ
２１内のガス圧に基づいてピストンロツド２１ｂ
に作用する力f_Gを打ち消すための内圧は、ピスト
ンロツド２１ｂと、縮径部２２ｂと、弾性可撓膜
３２とで形成される第２空気室２６へ充填され、
この第２空気室２６は、ピストンロツド２１ｂに
伝達された高周波小振幅振動を、その内部空気の
体積変化と、弾性可撓膜３２の弾性変形とによつ
て許容する。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、
アウターシエル２２に縮径部２２ｂを設けること
なく、ピストンロツド２１ｂの先端部をアウター
シエル２２の内周面に気密に連結して第２空気室
２６を形成することもできる。

従つて、この発明によれば、とくに、ダイヤフ
ラムの各端部を、ガス入りシヨツクアブソーバの
シリンダーおよびそのシヨツクアブソーバのピス
トンロツドを囲繞するアウターシエルにそれぞれ
気密に連結してこれらのシリンダーと、アウター
シエルと、ダイヤフラムとで第１の空気室を形成
し、また、ピストンロツドの先端部とアウターシ
エルの内周面とを可撓膜で気密に連結してこれら
のピストンロツドと、アウターシエルと、可撓膜
とで第２の空気室を形成し、この第２の空気室内
に、ピストンロツドに作用するガス圧力を打ち消
す圧力を供給することにより、ガス入りシヨツク
アブソーバ２１のガス圧および第１空気室内圧の
いかんに係らずピストンロツド２１ｂを常に中立
位置に維持して高周波小振幅振動の十分なる吸収
をもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す部分断面図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す部分断面図、第３図はこ
の発明の変形例を示す部分断面図である。 ２１……ガス入りシヨツクアブソーバ、２１ａ
……シリンダー、２１ｂ……ピストンロツド、２
２……アウターシエル、２２ａ……頂壁、２２ｂ
……縮径部、２３……ダイヤフラム、２４……第
１空気室、２５……可撓膜、２６……第２空気
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガス入りシヨツクアブソーバと、このガス入
   りシヨツクアブソーバのピストンロツドを囲繞す
   る頂壁付きのアウターシエルと、一端部をガス入
   りシヨツクアブソーバのシリンダーに、また他端
   部をアウターシエルにそれぞれ気密に連結したダ
   イヤフラムと、前記ピストンロツドの先端部をア
   ウターシエルの内周面に気密に連結する可撓膜と
   を具え、 前記シリンダーと、アウターシエルと、ダイヤ
   フラムと、可撓膜とで第１の空気室を形成すると
   ともに、前記ピストンロツドと、アウターシエル
   と、可撓膜とで第２の空気室を形成し、この第２
   の空気室内に、前記ピストンロツドに作用するガ
   ス入りシヨツクアブソーバのガス圧力を打ち消す
   圧力を供給してなることを特徴とする空気ばね付
   シヨツクアブソーバ。