JPH069923B2 - 側方荷重補償型空気式サスペンシヨン - Google Patents

側方荷重補償型空気式サスペンシヨン

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JPH069923B2
JPH069923B2 JP61278928A JP27892886A JPH069923B2 JP H069923 B2 JPH069923 B2 JP H069923B2 JP 61278928 A JP61278928 A JP 61278928A JP 27892886 A JP27892886 A JP 27892886A JP H069923 B2 JPH069923 B2 JP H069923B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は一般に、内蔵した緩衝装置と組み合わされた
空気ばねを使用するストラット型サスペンション装置に
関し、特に、従来の油圧式緩衝装置が緩衝手段を提供
し、さらにダイヤフラム反転型（rolling lobe）空気ば
ねが荷重支持手段を提供するサスペンションストラット
に関する。
〔従来の技術〕
自動車用のコイルばね式ストラットサスペンションに用
いられる幾何学的形状は、車輛の質量がストラットを彎
曲させる原因となるような角変位またはトルクをつくる
ように構成されている。ストラットに対するこの曲げモ
ーメントは、緩衝装置のピストンの動きを拘束し、その
結果乗心地を悪くさせる。この悪い乗心地は車輛の小振
幅振動時に著しい。従来のコイルばね式マックファーソ
ンストラットは、ストラット軸線に対して偏位しかつ或
る角度をもって配設されたコイルばねを用いる。この幾
何学的形状は、この車輛のばね質量によってストラット
にかかる応力に抵抗する補償側方作用力を生ぜしめるた
めである。
〔発明が解決しようとする課題〕
マックファーソンストラットによって代表されるような
コイルばね式ストラット形態は、車輛荷重の増加に対し
てこれを補償するように調節はできない。よって、荷重
が増加すれば車輛の高さは減少する。さらに、コイルば
ねにおいては、柔軟な乗心地と硬い乗心地との間の設計
上の選択を必要とする単一の、またはせいぜい狭い範囲
内でのはね定数に限定されている。
アメリカ特許第４，３３２，３９７号は、空気ばねを備
えた緩衝装置を有するサスペンションストラットを図示
している。空気ばねピストンは、緩衝装置の胴体に傾斜
した状態で固定されていて、空気ばねピストンの軸心が
緩衝装置の軸心と或る角度をなしている。日本特許の要
約書、第６巻No.２０４（Ｍ−１０６）［１０８２］１
９８２年１０月１５日は、空気ばねを備えた緩衝装置を
有するサスペンションストラットを開示している。下部
タンクの軸心が、緩衝装置の軸心に垂直ではあるが一致
しないように、下部タンクが緩衝装置の胴体に固定され
ている。上述の２実施例においては、卵形のピストンの
使用を教えてはおらず、あるいは空気ばねピストンに固
着され、可撓部材の軸心に対して傾斜して切断された端
部を有する空気ばねスリーブすなわち可撓部材について
開示していない。本願発明のこれらの二つの特徴は、附
加的な側方荷重補償力を生ずるためのものである。
この発明の目的は、側方荷重補償力を発生する空気ばね
を用いたサスペンションストラットを提供することであ
る。この力は使用中の車輛の質量によって生じる曲げト
ルクに抵抗し、かつストラットの油圧緩衝装置内での固
着現象を最小にする。このことが柔軟な乗心地の、可変
のばね定数を与え、さらにストラットの空気ばね部分内
での内圧を調節することによつて、荷重の如何に拘らず
車輛の高さを一定に維持できる。
この目的は、特許請求の範囲の請求項に記載される本発
明によって達せられる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の側方荷重補償型空気式サスペンションは、サス
ペンションのばね上部分とばね下部分とを連結するサス
ペンションストラットであつて、 （ａ）流体を充満した貯留部を内蔵した胴体と、前記円
筒形の胴体から上方に伸び、ピストンに接続するロッド
を有し、胴体内で胴体と同軸で往復運動をなすように配
設されたピストンとを含み、胴体が緩衝装置の回転軸の
周りに同心であり、かつサスペンションのばね下部分に
接続され、ロッドが取り付け部においてサスペンション
のばね上部分に接続されている、緩衝装置と、 （ｂ）緩衝装置の回転軸の周りに配設されて、緩衝装置
の胴体に密封的に取りつけられた空気ばねピストンと、
筒状の可撓部材によって、空気ばねピストンから軸方向
に離隔された上部リテーナとを含み、上部リテーナに密
封的に固定された筒状の可撓部材の第１の端部と、空気
ばねピストンに密封的に固定された筒状の可撓部材の第
２の端部とで形成された、空圧で作用する空胴と、サス
ペンションのばね上部分に近接してロッドに接続された
上部リテーナとを含み、緩衝装置を囲んで働くように設
けられ、密封された空圧で作用する空胴を形成する、非
対称形空気ばねとを有する、サスペンションのばね上部
分とばね下部分とを連結するサスペンションストラット
において、空気ばねピストンが、緩衝装置の回転軸に垂
直な平面上において、回転軸に関して小半径部分および
大半径部分を有する、ほぼ卵形の断面を有し、かつ可撓
部材が前記空気ばねピストンの外側を軸方向下向きに巻
き下がるにつれて、軸方向長さが不均等な反転型ダイヤ
フラムを形成する、空気ばねピストンの大半径部分に配
設された肩部を有している。
のぞましい態様としては、筒状の可撓部材がその回転軸
に垂直な平面上において第１の切断端部を有し、かつ回
転軸に垂直でない平面上において第２の切断端部を有し
ており、さらに、貯留部に充満される流体は油である。
〔実施例〕
図１は、サスペンションのばね上部分１２とばね下部分
１４との間に取り付けられたサスペンションストラット
１０の簡単な実施例を示す。ストラット１０は、自動車
の操向可能なサスペンションに用いて特に有用であっ
て、ここにおいてばね下部分１４は走行車輪１６に取り
付けられ、またばね上部分１２は路面の衝撃から絶縁さ
れなければならないシャシの残りの部分を含んでいる。
ストラット１０は一般に全体を１８で示す緩衝装置およ
び全体を２０で示す空気ばねから成る。ストラット１０
は細長い管状の胴体２２を含み、その中に油を満たした
油圧シリンダ２４が配置され、シリンダ内に軸方向へ可
動なピストン２６が取り付けられ、ピストン２６はそれ
からピストンロッド２８が延び、ピストンロッドはシャ
シのばね上部分１２に回転可能にかつ弾力的に連結され
ている。ストラット１０は、細長い管状の胴体２２をば
ね下部分１４に連結するブラケット３０を含む。図示の
空気サスペンションストラット１０において、空気ばね
２０は、ロッド２８の上端３２と緩衝装置１８の細長い
管状の胴体２２との間で連結される。空気ばねピストン
３４は、管状の胴体２２に固定的に強固に取り付けられ
ている。上部リテーナ３６は、空気ばねピストン３４か
ら軸方向に隔たりかつロッド２８を取り付けるため内孔
３５と、上部リテーナ３６にロッド２８を連結するため
のナット３８のような装置を具備する。簡単なエラスト
マ取付部材３７は、ばね上部分１２とストラット１０と
の間の圧縮応力を吸収すると同時に、リテーナ３６とロ
ッド２８との間のトルクモーメントを吸収する。
空気サスペンションストラット１０に、側方荷重を補償
する能力を与えるこの実施例の主要な特色は、軸線４１
に対して非対称である反転型ダイヤフラム（rolling lo
be）すなわちメニスカス４２および４４を与える空気ば
ねの可撓部材４０の設計および構造である。ここに用語
「メニスカス」は当業界において一般に使われている
「ローリングローブ」と互換的に用いられ、これらは共
に可撓部材４０を軸方向断面で見た形状を言い、すなわ
ちロッド２８の行程運動中に空気ばねピストン３４上を
巻いて下方へ巻き下がって自然にとらわれる形状部分の
ことである。従来の対称形空気ばねにおいては、空気ば
ねのメニスカスは、それがピストンを巻き下がる場合、
空気ばねの中心線または回転軸線まわりに対称形とな
る。
メニスカス４２および４４の非対称形状は、筒状の可撓
部材４０を、軸線４１に対して或る角度をもって切断す
ることによって得られる。この形状を得る別の方法は、
可撓部材を軸線４１に対して直角でない、すなわち傾斜
した平面４３内で切断することである。可撓部材４０の
テーパ付き末端は、空気ばねピストン３４の上端４６に
密封的に取り付けられている。図示の取付手段はスエー
ジリング４８であって、これは空気ばねピストン３４に
向けて可撓部材４０を半径方向内方へ圧縮して密封的に
配置される。可撓部材４０の反対端４９は、スエージリ
ング４８’によって上部リテーナ３６に密封的に固定さ
れる。もし可撓部材が密封用ビードを有するビード付き
のものであれば、スエージリング４８および４８’は可
撓部材４０を密封的に取り付けるためには不必要である
ことが理解される。
上部リテーナ３６、空気ばねピストン３４および可撓部
材４０は、ロッド２８を囲む空圧で作用する空胴５０を
形成する。可撓部材４０、ピストン３４および空胴５０
の体積の特徴が、すべてこのストラット１０の動的特
性、特にばね定数の決定に与かる。円滑な乗心地のため
には、ストラットのばね定数は実施できる限り低くする
ことが望ましい。
次に、図２について述べれば、この図は空気式サスペン
ションストラット６０が、側方荷重を補償するこの発明
の別の実施例を示す。ストラット６０の緩衝装置部分の
形態は、すべて図１のものと類似している。主要な構造
要素は、図１の２４および２６であらわされた油圧シリ
ンダおよびピストンを含む細長い管状の胴体６２であ
る。ロッド６４は、ロッド６４と上部リテーナ６６間の
トルクを吸収する適切な手段、および図４において詳細
に図示されている特殊の二重取付装置２４４によってあ
らわされた、サスペンションのばね上部分６７とストラ
ット６０との間に緩衝作用を提供する適切な手段とを介
して、空気ばね７０の上部リテーナ６６を貫通してい
る。取付装置２４４は、ストラット６０が操向式サスペ
ンション組立体に用いられるときに必要な、ストラット
６０の旋回運動のための装置を提供する。もち論、もし
このストラットが後方または非操向式サスペンションシ
ステムに用いられるならば、ロッド端６５用の取付装置
が回転装置をもつ必要がないことが分かる。固定的に取
り付けることが、非操向部分に対しては適切である。
可撓部材７２は、一般に、バイアス配列の補強織物７１
付き筒状の強化ゴム製可撓薄膜である。この薄膜は両端
において密封的に取り付けられる。この実施例におい
て、薄膜の下端７４は、空気ばねピストン７６に取り付
ける前には均等な軸方向の長さを有している。この薄膜
は、図１の可撓部材４０の下方部分が、ピストンの周縁
まわりの可撓部材の軸方向寸法が変化をもつように或る
角度をもって切断されているのとは相違する。この実施
例において望まれる側方荷重補償特性を得るためには、
空気ばねピストン７６は、ストラット６０の回転軸７５
と垂直な平面内で見て、ほぼ卵形であり、すなわち、軸
線７５に対して大半径側７８および小半径側７９の寸法
をもつ。この卵形は、大半径側７８上に肩部８０を備
え、この肩部が、メニスカス８３の軸方向の寸法を、ピ
ストンの小半径側７９の長い軸方向寸法のメニスカス８
４に対して、短縮させている。非対称形空気ばねピスト
ン７６の両側の、各メニスカス８３および８４の上部リ
テーナ６６からの軸方向距離のこの差異が、側方作用力
を発生させる。この力は図３に示され、この図には、ピ
ストンに作用する水平力を示す自由胴体の図が描かれて
いる。
図３は、この発明のすべての空気ばねのピストン８２に
側方作用力を生ぜしめる圧力ベクトルの水平成分を示
す。この自由胴体に作用する力の図は、図１、図２につ
いての力ベクトルをあらわす。これらの実施例は共通
に、ピストンの一方の側のメニスカスの軸方向長さがピ
ストンの半径方向反対側のメニスカスよりも長いメニス
カスを有している。空気ばねの空圧で作用する空胴内の
圧力は、ピストンの反対側に平衡用の対向部分をもたな
い可撓部材の部分に、不平衡圧力ベクトルＰを及ぼす。
図３のピストン８２は概略図で、両側部の実際の幾何学
的対称形は、図示の圧力ベクトルとは無関係である。よ
って、ピストン８２は図１および図２それぞれの空気ば
ねピストン３４および７６の両方をあらわすものであ
る。水平力ベクトルＰのみが図示されているが、その理
由は可撓部材によって作用する張力Ｔが、Ｐと垂直また
は直角をなし、かつ水平方向の力ベクトルＰの大きさに
は影響しないように可撓部材が切断されているからであ
る。
もし、さらに大きい側方作用力を望むならば、図１に示
す可撓薄膜の軸心に対して傾斜しまたは垂直でない一つ
の平面内で切断された可撓薄膜を、図２に示す偏心した
ピストンとともに使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
図１は、非対称形可撓部材を用いるストラット型空気式
サスペンションの部分断面および部分立面図、図２は、
偏心ピストンを特徴とするストラット型空気式サスペン
ションの部分断面図および部分立面図、図３は、この発
明の空気ばねピストンに作用する力を模式的に示す自由
胴体と力の線図、図４は、図２のアタチメント装置であ
る取付装置の拡大図で、ピストンロッドが空気ばねの上
方リテーナを貫通している図である。 １０、６０……サスペンションストラット １２、６７……ばね上部分 １４……ばね下部分 １６……走行車輪 １８、６２……緩衝装置／管状の胴体 ２０、７０……空気ばね ２２……胴体 ２４……油圧シリンダ ２６……ピストン ２８、６４……ロッド ３０……ブラケット ３２……上端 ３４、７６、８２……空気ばねピストン ３５……内孔 ３６、６６……上部リテーナ ３７……エラストマ取付部 ３８……ナット ４０、７２……可撓部材／可撓薄膜 ４１、７５……軸線／回転軸 ４２、４４、８３、８４……メニスカス／反転型ダイヤ
フラム ４３……傾斜した平面 ４６……上端 ４８、４８’……スウェージリング ４９……第１の切断端部／反対端 ５０……空胴 ６５……ロッド端 ７１……補強織物 ７４……下端 ７８……大半径部分／大半径側 ７９……小半径部分／小半径側 ８０……肩部 ２４４……二重取付装置 Ｐ……圧力ベクトル／水平力ベクトル Ｔ……張力

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）流体を充満した貯留部を内蔵した胴
    体と、前記円筒形の胴体（６２）から上方に伸び、ピス
    トン（２６）に接続するロッド（６４）を有し、前記胴
    体内で胴体と同軸で往復運動をなすように配設されたピ
    ストン（２６）とを含み、 前記胴体が、緩衝装置の回転軸（７５）の周りに同心で
    あり、かつサスペンションのばね下部分に接続され、 前記ロッドが、取り付け部においてサスペンションのば
    ね上部分に接続されている緩衝装置（６２）と、 （ｂ）前記緩衝装置の回転軸（７５）の周りに配設され
    て、前記緩衝装置（６２）の前記胴体に密封的に取りつ
    けられた空気ばねピストン（７６）と、 筒状の可撓部材（７２）によって、前記空気ばねピスト
    ン（７６）から軸方向に離隔された上部リテーナ（６
    ６）とを含み、 前記上部リテーナ（６６）に密封的に固定された前記筒
    状の可撓部材（７２）の第１の端部と、前記空気ばねピ
    ストンに密封的に固定された前記筒状の可撓部材（７
    ２）の第２の端部とで形成された、空圧で作用する空胴
    と、 前記サスペンションの前記ばね上部分に近接して前記ロ
    ッド（６４）に接続された上部リテーナとを含み、 前記緩衝装置（６２）を囲んで働くように設けられ、密
    封された空圧で作用する空胴を形成する、非対称形空気
    ばね（７０）とを有する、 サスペンションのばね上部分とばね下部分とを連結する
    サスペンションストラット（６０）において、 前記空気ばねピストン（７６）が、緩衝装置の回転軸
    （７５）に垂直な平面上において、前記回転軸（７５）
    に関して小半径部分（７９）および大半径部分（７８）
    を有する、ほぼ卵形の断面を有し、かつ 前記可撓部材が前記空気ばねピストンの外側を軸方向下
    向きに巻き下がるにつれて、軸方向長さが不均等な反転
    型ダイヤフラム（８３、８４）を形成する、空気ばねピ
    ストン（７６）の大半径部分（７８）に配設された肩部
    （８０）を有することを特徴とする、 サスペンションのばね上部分とばね下部分とを連結する
    側方荷重補償型空気式サスペンション。
  2. 【請求項２】筒状の可撓部材（４０）が、該部材の回転
    軸に垂直な平面上において前記第１の切断端部（４９）
    を有し、かつ前記回転軸（４１）に垂直でない平面上に
    おいて前記第２の切断端部を有する、特許請求の範囲第
    １項記載の側方荷重補償型空気式サスペンション。
  3. 【請求項３】前記流体が油である、特許請求の範囲第１
    項記載の側方荷重補償型空気式サスペンション。
JP61278928A 1985-11-27 1986-11-25 側方荷重補償型空気式サスペンシヨン Expired - Fee Related JPH069923B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US802144 1985-11-27
US06/802,144 US4688774A (en) 1985-11-27 1985-11-27 Side load compensating air suspension

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62131810A JPS62131810A (ja) 1987-06-15
JPH069923B2 true JPH069923B2 (ja) 1994-02-09

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ID=25182953

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