(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カツプ型の外筒と内筒の互いに対向する開口端に、ベローズの各端部を結合して空気ばね本体を構成し、一端が外筒の端壁に回動可能に接続されたロツドの他端に、内筒の内部へ嵌合可能のピストンを回動可能に接続し、前記内筒の内周面に環状の弾性シールを支持し、前記空気ばね本体が縮んで前記内筒が前記ピストンを嵌合する時、前記弾性シールが前記ピストンの外周面に摺接することを特徴とする車両用空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気ばねの基準の位置から縮み方向へのストロークが小さい内はばね定数が小さく（柔かく）、ストロークが大きくなるとばね定数が次第に大きく（硬く）なる特性をもつ車両用空気ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
普通の車両用空気ばねではストロークが大きくなるとバンプストツパが働き、ばね定数が大きくなるようになつてはいるが、バンプストツパに当ると急にばね定数が大きく変化するので、乗り心地が悪くなる。
【０００３】
従来の空気ばねに副空気槽（サブタンク）を電磁開閉弁を介して連通・遮断することにより、空気ばねのばね定数を加減する車両用空気ばねは、構成が複雑であり、広い搭載空間を必要とし、製造経費も嵩むという難点がある。
【０００４】
特開昭６１−６３０４８号公報に開示される車両用空気ばねでは、ストロークの増加に応じて上下２つの空気室が連通する状態から遮断される状態に切り換わり、ばね定数が大きくなるようになつている。しかし、２つの空気室は所定のストロークで必ずしも遮断されるとは限らない。例えば、空気ばねが斜めにストロークすると遮断部分に隙間が生じ、２つの空気室を完全に互いに遮断することができない。２つの空気室はゴムの膜により遮断ないし分離されるようになつているので、空気室の間の圧力差が大きくなると、高圧の空気室の空気が低圧の空気室へ洩れてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、副空気槽を必要とせず、動作が確実であり、空気ばねのストロークが所定値を超えると、空気ばねのばね定数が次第に大きくなるようにした車両用空気ばねを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成はカツプ型の外筒と内筒の互いに対向する開口端に、ベローズの各端部を結合して空気ばね本体を構成し、一端が外筒の端壁に回動可能に接続されたロツドの他端に、内筒の内部へ嵌合可能のピストンを回動可能に接続し、前記内筒の内周面に環状の弾性シールを支持し、前記空気ばね本体が縮んで前記内筒が前記ピストンを嵌合する時、前記弾性シールが前記ピストンの外周面に摺接することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では空気ばね本体の上側の空気室を区画する外筒に、ピストンがロツドにより揺動可能に支持され、かつ内筒へ嵌合可能に構成される。空気ばねの基準の位置（長さ）からの縮み方向のストロークが所定値を超えると、ピストンが内筒へ嵌合し、内筒に区画される下側の空気室を不完全に閉鎖する状態から、完全に閉鎖する状態へと順に移動し、空気ばねのばね定数が次第に大きくなる。
【０００８】
ピストンが内筒へ嵌合する時、まずピストンの外周面が内筒の内周面の多数の突条に係合して絞り（ダンパ）として作用しつつ、下側の空気室の容積を次第に縮小する。次いで、ピストンが内筒の弾性シールに係合すると、下側の空気室が上側の空気室から遮断される。つまり、下側の空気室と上側の空気室が独立の空気ばねとして働き、上下の空気ばねが直列に接続された状態になり、ばね定数が大きくなる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明に係る車両用空気ばねの正面断面図である。空気ばねは空気室Ａを区画する逆カツプ型の外筒７と、空気室Ｂを区画するカツプ型の内筒１５とからなり、両者はベローズ２により互いに連結される。すなわち、ベローズ２の一端が外筒７の下端部にバンド３により締結され、ベローズ２の他端が内筒１５の上端部にバンド１２により締結される。外筒７の上壁板７ａはボルト４を含む公知の手段により車枠に連結され、内筒１５の下壁板１５ａは例えばアクスルケースまたは懸架腕に連結される。
【００１０】
本発明によれば、空気室Ａ，Ｂの間を連通・遮断するピストン１０が、外筒７の上壁板７ａにロツド８を介して連結される。詳しくは、ロツド８の上端は水平なピン５または球継手により上端壁７ａに、ロツド８の下端は水平なピン９または球継手によりピストン１０にそれぞれ連結される。したがつて、ピストン１０は揺動可能であり、かつ下半部分の外径が小さくなつており、内筒１５の内部へ突出している。内筒１５は上端縁部がピストン１０の揺動を許すようにラツパ状に広がつている。さらに、内筒１５の上端部内周面には、軸方向に延びる多数の突条１３が周方向等間隔に設けられる。また、内筒１５の上端部内周面の突条１３よりも下方部分に、ピストン１０に係合する弾性シール１４が支持される。
【００１１】
次に、本発明による車両用空気ばねの作動について説明する。通常の状態（例えば停車中）では、ピストン１０は内筒１５の上端縁から離れているが、小径の下半部分が内筒１５の内部へ僅かに突出している。この時、空気室Ａと空気室Ｂが互いに連通しているのでばね定数が小さく、路面からの上下入力に対し乗り心地が保証される。公知のように、空気室Ａ，Ｂには図示してない空気槽の加圧空気が車高調整弁を経て供給されるか、空気室Ａ，Ｂの空気が車高調整弁を経て外部へ排出され、車体荷重と釣り合つた状態にあり、基準の車高を保つている。
【００１２】
車両の走行中、路面入力により内筒１５が突き上げられると、内筒１５の突条１３がピストン１０の外周面に係合し、空気室Ａと空気室Ｂとの間の隙間が絞られ、ダンパとしての減衰力を発生する。さらに内筒１５が突き上げられると、内筒１５の弾性シール１４がピストン１０の外周面に係合し、空気室Ｂが完全に密閉される。この時、ばね定数の大なる空気ばねに切り換わる。つまり、空気室Ａと空気室Ｂが互いに直列に接続された空気ばねとして働き、ばね定数が大きくなる。ピストン１０はロツド８により下側の空気室Ｂへ案内され、ピストン１０が斜めに傾くことなく内筒１５へ嵌合されるので、作動が確実である。
【００１３】
特に、アクスルケースの両端部を空気ばねにより車枠に懸架する形式の車両では、ばね定数を小さく設定した場合に、直進走行での車体の上下振動に対しては乗り心地がよくなり、また旋回走行で車体が横に傾き、車体荷重が片側の空気ばねに集中する時、空気ばねのばね定数が大きくなり、車体のロールを抑えるように働き、操縦安定性が向上する。
【００１４】
上述の実施例では、空気ばね本体の外筒が車枠側に支持され、内筒が車軸側に支持されているが、逆に空気ばね本体の内筒が車枠側に支持され、外筒が車軸側に支持されるように構成しても同様の作用効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上述のように、カツプ型の外筒と内筒の互いに対向する開口端に、ベローズの各端部を結合して空気ばね本体を構成し、一端が外筒の端壁に回動可能に接続されたロツドの他端に、内筒の内部へ嵌合可能のピストンを回動可能に接続し、前記内筒の内周面に環状の弾性シールを支持し、前記空気ばね本体が縮んで前記内筒が前記ピストンを嵌合する時、前記弾性シールが前記ピストンの外周面に摺接するようにしたものであり、副空気槽を必要としないので、全体として小形になり、製造経費を節減できる。
【００１６】
ピストンが外筒に揺動可能に支持されているので、内筒が外筒に対し傾いたまま押し上げられても、ピストンは無理なく円滑に内筒に嵌合し、ばね定数の変化の立上がりが早く、ばね定数の変化が緩やかで安定したばね特性が得られる。
【００１７】
通常のばね定数を小さく設定すれば、直進走行での路面変化に対する乗り心地が改善され、空気ばねのストロークが所定値を超えると、下側の空気室が完全に閉鎖されて空気ばねのばね定数が大きくなるので、旋回走行時の車体のロールが抑えられ、操縦安定性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空気ばねの正面断面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ：空気室  ２：ベローズ  ３：バンド  ４：ボルト  ５：ピン  ７：外筒７ａ：上壁板  ８：ロツド  ９：ピン  １０：ピストン  １２：バンド  １３：突条  １４：弾性シール  １５：内筒  １５ａ：下壁板
【図１】
0003555379.tif 000002