JPH062043Y2 - エアサスペンシヨン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、空気の圧縮抵抗により荷重を支持する空気ば
ねと、主に油の流動抵抗により衝撃減衰を行なうダンパ
とを組合せてなるエアサスペンション装置に関する。

〈従来の技術〉 車輌用サスペンション装置として、空気の圧縮抵抗を利
用した空気ばね装置と油圧式ダンパ装置とを一体的に組
付けたものが用いられることがある。

このようなエアサスペンション装置として、例えば実開
昭６０−２４１５３８号公報に開示されるように、空気
室を主空気室と副空気室とに分割形成し、両空気室間の
連通路の開口面積を変えることによりばね定数を変化さ
せると同時に、空気室の一部を可撓性を有する弾性筒体
にて形成することにより、ダンパの伸縮ストロークを吸
収するようにされた形式のものが知られている。

また、例えば特開昭６１−１５２０号公報に開示される
ように、ピストンロッド内部にコントロールロッドを挿
通し、これによりダンパピストン近傍に設けられた可変
オリフィス機構を操作することにより、減衰力が段階的
に変化し得るようにされた油圧式ダンパ装置が知られて
いる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、上記のようなばね定数を変化し得る空気ばね
装置と、減衰力を変化し得るダンパ装置とを組合わせた
エアサスペンション装置の場合、空気ばねの圧縮空気供
給路、可変オリフィス機構の操作装置、主、副両空気室
間の連通路、及びこの連通路の流路面積を変化させるた
めの操作装置等を設けねばならず、構造が煩雑化すると
共に、装置も大型化しがちであった。

このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の主な目的
は、空気ばねのばね定数を変化すべく、主空気室と副空
気室との間の連通路に設けられた流量調節装置が、コン
パクトに構成されたエアサスペンション装置を提供する
ことにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本考案によれば、ピストン式筒型ダ
ンパと、主空気室と、副空気室とを有し、前記主、副両
空気室間の連通状態によりばね定数が変化するようにし
てなるエアサスペンション装置であって、ピストンロッ
ドと、該ピストンロッドの外周面に対して回動自在に嵌
装されたパイプ部材と、該パイプ部材の外周面に密接す
ると共に前記ピストンロッドに一体的に連結された中空
円筒部と、前記ピストンロッドの外周面と前記パイプ部
材の内周面との間に軸線方向に沿って形成された空気通
路と、前記中空円筒部の外周面と前記空気通路とを連通
し得る通孔とを有し、前記通孔の開口面積が、前記パイ
プ部材を回動させることにより変化し得るようにしてな
ることをことを特徴とするエアサスペンション装置を提
供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、主空気室と副空気室との間が、ピス
トンロッドの外周面とパイプ部材の内周面との間に設け
られた通路を介して連通し得る。

また、パイプ部材と中空円筒部とを相対回動させること
により、パイプ部材と中空円筒部とを貫通して設けられ
た通孔部分が互いに重なり合うこととなり、その開口面
積が変化する。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は、本考案に基づくエアサスペンション装置の車
体に固着される側の構造を示している。尚、第１図に於
ては左方が上方を示しており、図中に示した方向に従っ
て説明する。

このサスペンション装置は、オイルダンパ１が軸心部に
設けられており、ダンパの外殻を形成するシリンダ２の
下端が車軸側に、そしてシリンダ２に対して出没自在に
設けられたピストンロッド３が車体側にそれぞれ取付け
られる。

オイルダンパ１は、シリンダ２内部に摺合したピストン
に設けられたオリフィスを流過する際に生じる油の流動
抵抗により減衰力を発揮するようにされた公知形式のも
のであり、ピストンロッド３上部には、ロッド外周面に
嵌着された一対のロッドブッシュ４、５に上下両面を挟
まれてマウントブラケット６が取付けられている。

マウントブラケット６は、下側ロッドブッシュ４を受容
すべく形成された有底筒状部分６ａと、該筒状部分６ａ
の下側開口端に半径方向外向きに形成されたフランジ部
分６ｂとからなり、フランジ部分６ｂに植設されたスタ
ッドボルト７により車体に取付けられる。

筒状部分６ａの内周面と下側ロッドブッシュ４の外周面
との間には、下側に向けて僅かに拡径された上部筒体８
が固着されている。

上部筒体８の内周面に対向するピストンロッド３の外周
には、下側ロッドブッシュ４の下面との間にスペーサ９
を挟み込んだ上でストッパ１０が取着されている。この
ストッパ１０の下面とシリンダ２の上端面との当接に
て、シリンダ２とピストンロッド３との相対的ストロー
クの収縮限度が規定されている。

上部筒体８の下端は、ストッパ１０の下面と略等しい面
上に置かれており、この下端部の外周面には、例えば合
成ゴムなどの弾性体により筒状に形成されたローリング
ブラダ１１の上部開口端が嵌着され、更にローリングブ
ラダ１１の外周面には、下部筒体１２の上部開口端が嵌
着されている。そして上記のようにして、上部筒体８と
下部筒体１２との間にローリングブラダ１１を挟み込ん
だ上で、下部筒体１２の上端部を半径方向内向きに塑性
変形させることにより、これら三者８、１１、１２が一
体的かつ気密に固着されている。

ローリングブラダ１１の中間部は内向きに反転され、そ
の下端部はシリンダ２外周に形成されたホルダ部１３の
外周面に接着されている。

このようにして上、下部両筒体８、１２とローリングブ
ラダ１２とにより、ダンパ１の上部を外囲する主空気室
１４が郭成される。そしてこの主空気室１４内に封入さ
れた空気の圧縮抵抗力が、ピストンロッド３とシリンダ
２とを押縮めようとする力、つまり車軸と車体間の荷重
を支えるばねとして作用する。

マウントブラケット６のフランジ部分６ｂの外周面に
は、外部筒体１５の上端が固着されている。そしてこの
外部筒体１５は、その下端部内周面と、下部筒体１２の
外周面との間に、ローリングブラダ１１と同一材質から
なる円環状をなすライナ１６を介して、上、下部両筒体
８、１２の接合部と同様にして気密に一体化されてい
る。

これにより、主空気室１４を外囲する副空気室１７が郭
成されている。

第２図に併せて示されるように、ピストンロッド３のス
トッパ１０より上側の部分は、縮径された軸部２０と、
軸部２０に対して密接すると共に、回動自在にされたパ
イプ材からなるロータリバルブ２１と、ロータリバルブ
２１を受容すべくスペーサ９を介してピストンロッド３
と一体化された中空円筒状をなすアウタチューブ２２と
からなっている。そしてアウタチューブ２２の外周面に
前記した上、下両ロッドブッシュ４、５が嵌着されてい
る。

尚、下側ロッドブッシュ４は、マウントブラケット６と
スペーサ９とに挟まれ、ピストンロッド３を介して車輌
荷重を受けることから、荷重による変形のみで十分な気
密性が得られるが、上側ロッドブッシュ５は、通常はロ
ッド反力などの荷重を受けないため、金属との接触面に
対して焼付加工することにより、後記する空気通路の気
密性を確保し得るようにされている。

ピストンロッド３の中心部には、図示されていないダン
パピストンの近傍に設けられた減衰力調節用ロータリバ
ルブを操作するコントロールロッド２３が挿通されてい
る。このコントロールロッド２３を、ピストンロッド３
の上端に設けられたアクチュエータ２４にて回転させる
ことにより、ダンパピストンの前後を連通するオリフィ
スの口径を変化させ、それにより減衰力が変化し得るよ
うにされている。

ピストンロッド３の最上部には、油圧関連通路２５及び
空気給排出通路２６が形成されると共に、空気通路切換
用のロータリバルブ２１を制御するアクチュエータ２７
が取着されたブロック２８が嵌着されている。このブロ
ック２８は、ピストンロッド３端部に螺着されたナット
２８ａにより抜け止めされている。

油圧関連通路２５は、コントロールロッド２３が挿通さ
れた中心孔２９を介してシリンダ２内の油室に連通して
いる。この油圧関連通路２５は、別途配管にて各車輪の
ダンパと相互に連結され、各車輪の動作を関連して制御
し得るようにされており、これにより車体の安定性をよ
り一層改善しようとするものである。

空気吸排出通路２６は、ロータリバルブ２１に穿設され
た通孔３０と、軸部２０の外周面に形成された通路３１
とを介して主空気室１４に連通しており、別途電磁弁を
介した配管にて圧縮空気供給源に連結されている。

マウントブラケット６の底壁内面と周壁内面には、上部
筒体８との間に通路３２、３３が形成されている。そし
て、上下両ロッドブッシュ４、５に挾持されたマウント
ブラケット６の挿通孔６ｃの内周面に対向する位置にロ
ータリバルブ２１とアウタチューブ２２を貫通して穿設
された通孔３４、３５と、軸部２０外周に形成された通
路３１とを介して主空気室１４と副空気室１７とが連通
し得るようにされている。

第３図に併せて示されるように、ロータリバルブ２１の
上部には、ピストンロッド３の軸線方向に沿うスリット
３６が切設されており、該スリット３６には、ロータリ
アクチュエータ２７の回転軸２７ａの軸端に軸線方向に
突設された接続ピン３７が係合している。

接続ピン３７は、ロータリアクチュエータ２７の回転軸
２７ａに対して偏心しており、これにより回転軸２７ａ
を回転させると、ロータリバルブ２１が或る角度範囲を
回動するようにされている。

一方、ロータリバルブ２１の通孔３４とアウタチューブ
２２の通孔３５との関係は、ロータリバルブ２１の回動
に従ってその開口が互いに整合する状態から、一方の開
口と他方の周壁とが完全に重なり合う状態にまで変化す
るようにその回動角度と孔口径とが定められており、回
転軸２７ａを一方向に回転させることで両通孔３４、３
５間の開口面積Ａが変化し得るようにされている。

次に上記実施例のローリングブラダ１１の組付要領につ
いて説明する。

先ず、上部筒体８と下部筒体１２との間にローリングブ
ラダ１１の上端を挟み込んだ上で下部筒体１２の上端部
を内向きにかしめる。次に、外部筒体１５の上端が固着
されたマウントブラケット６を上方から上部筒体８の上
端部に嵌着する。そして下部筒体１２と外部筒体１５の
下端部とをライナ１６を介して重合させ、外部筒体１５
の下端部１５ａを内向きにかしめる。尚、かしめ部分に
はそれぞれ補強部材１２ｂ、１５ｂが設けられており、
内向きの応力に耐え得るようにされている。

ローリングブラダ１１の下端は、あらかじめシリンダ２
のボルダ部１３に接着されているが、同部分は、車輌用
タイヤのビード部分と同様に、ローリングブラダ自体の
弾性と空気圧との作用により密着固定させるものであっ
ても良い。

次に上記実施例の作動の要領について説明する。

空気ばねに於て、ばね定数はストロークに対する空気室
の容量で変化する。ここでロータリバルブ２１の通孔３
４とアウタチューブ２２の通孔３５との連通を断つと、
主空気室１４の容積のみが作用することからばね定数が
高くなり、両通孔３４、３５の連通を全開にすると、主
空気室１４と副空気室１７とが軸部２０の通路３１とマ
ウントブラケット６の通路３２、３３を介して連通する
ため、両空気室１４、１７の合算容積が作用してばね定
数が低くなる。従って、両空気室１４、１７の連通状態
を通孔３４、３５の開口面積Ａを変化させることによ
り、ばね定数を任意に設定することができる。

更に、空気吸排出通路より圧縮空気を出入りさせること
により、空気室の内圧を調節し、例えば乗員の増減など
によるばね上荷重の変動に対応して、常時適正なばね定
数を得ることができる。

〈考案の効果〉 このように、本考案によれば、ピストンロッドの先端部
にばね定数の可変装置と減衰力の可変装置とを集中的に
配設することができ、しかも主空気室と副空気室との連
通路、及び両室間の流量調節弁を、ピストンロッドと同
軸的に設けることにより装置のコンパクト化を達成し得
ることから、車体への組付性を向上する効果がある。

またアクチュエータや配管部材をすべて車体の内側に配
設し得ることから、水分や塵芥からの保護の面で有利と
なり、保守整備性を向上する上でも効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に基づくエアサスペンション装置の要部
断面図である。 第２図は第１図に示したエアサスペンション装置の部分
的な拡大断面図である。 第３図はロータリバルブの構造を概念的に示す斜視図で
ある。 １…オイルダンパ、２…シリンダ、 ３…ピストンロッド、４…上側ロッドブッシュ、 ５…下側ロッドブッシュ、 ６…マウントブラケット、 ６ａ…筒状部分、６ｂ…フランジ部分、 ６ｃ…挿通孔、７…スタッドボルト、 ８…上部筒体、９…スペーサ、 １０…ストッパ、１１…ローリングブラダ、 １２…下部筒体、１２ａ…上端部、 １２ｂ…補強部材、１３…ホルダ部、 １４…主空気室、１５…外部筒体、 １５ａ…下端部、１５ｂ…補強部材、 １６…ライナ、１７…副空気室、 ２０…軸部、２１…ロータリバルブ、 ２２…アウタチューブ、２３…コントロールロッド、 ２４…アクチュエータ、２５…油圧関連通路、 ２６…空気吸排出通路、２７…アクチュエータ、 ２７ａ…回転軸、２８…ブロック、 ２８ａ…ナット、２９…中心孔、 ３０…通孔、３１、３２、３３…通路、 ３４、３５…通孔、３６…スリット、 ３７…接続ピン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン式筒型ダンパと、主空気室と、副
   空気室とを有し、前記主、副空気室間の連通状態により
   ばね定数が変化するようにしてなるエアサスペンション
   装置であって、 ピストンロッドと、 該ピストンロッドの外周面に対して回動自在に嵌装され
   たパイプ部材と、 該パイプ部材の外周面に密接すると共に前記ピストンロ
   ッドに一体的に連結された中空円筒部と、 前記ピストンロッドの外周面と前記パイプ部材の内周面
   との間に軸線方向に沿って形成された空気通路と、 前記中空円筒部の外周面と前記空気通路とを連通し得る
   通孔とを有し、 前記通孔の開口面積が、前記パイプ部材を回動させるこ
   とにより変化し得るようにしてなることをことを特徴と
   するエアサスペンション装置。