(57)【要約】【課題】  サスペンションのストロークに関係なく耐久性を向上させるエアスプリング装置を提供することを課題とする。【解決手段】  車体とアームＡ間に配置され、ダイヤフラム２と、ダイヤフラム２の上端部に取り付けられるチャンバ３と、ダイヤフラム２の下端部に取り付けられるピストン４とを備えるエアスプリング装置１であって、ピストン４側（連結部材５）と車体Ｂ側との間を連結するリンク６を備え、リンク６をアームＡとピストン４側との結合点Ｃ１とアームＡと車体Ｂ側との結合点Ｃ２とを結ぶ線分と等長かつ平行に構成し、ピストン４とチャンバ３との対向角が０になるようにすることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体とアーム間に配置され、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの上端部に取り付けられるチャンバと、ダイヤフラムの下端部に取り付けられるピストンとを備えるエアスプリング装置であって、
ピストン側と車体側又はキャリア側との間を連結するリンクを備え、
前記リンクを、ピストンとチャンバとの対向角が０になるように構成することを特徴とするエアスプリング装置。
【請求項２】
前記リンクは、アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分と等長かつ平行なリンクであることを特徴とする請求項１に記載するエアスプリング装置。
【請求項３】
アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分は、水平かつピストンの中心軸と直交することを特徴とする請求項２に記載するエアスプリング装置。
【請求項４】
車体とアーム間に配置され、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの上端部に取り付けられるチャンバと、ダイヤフラムの下端部に取り付けられるピストンとを備えるエアスプリング装置であって、
ピストン側とアームとの間を連結する第１リンク及び第２リンクと、
前記第１リンク側と車体側又は前記第２リンク側とキャリア側との間を連結する第３リンクと
を備え、
前記３本のリンクを、ピストンとチャンバとの対向角が０かつピストンの中心軸とチャンバの中心軸とが一致するように構成することを特徴とするエアスプリング装置。
【請求項５】
前記第１リンクと前記第２リンクとは、平行かつ異なる長さであることを特徴とする請求項４に記載するエアスプリング装置。
【請求項６】
前記第１リンクと前記第２リンクとは、非平行かつ同じ長さであることを特徴とする請求項４に記載するエアスプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体とアーム間に配置されるエアスプリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアスプリングは、ダイヤフラムを備えており、ダイヤフラムの上端部にはチャンバが取り付けられ、下端部にはピストンが取り付けられる。エアスプリングを備えるサスペンションには、ショックアブソーバをエアスプリングと同軸上に配置するタイプとエアスプリング装置と同軸上に配置しないタイプがある。ショックアブソーバと同軸上に配置しないタイプ（ニーアクションタイプ）の場合、エアスプリングがアームと車体との間に配置され、チャンバが車体側に取り付けられ、ピストンがアームに取り付けられる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１７１３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ショックアブソーバと同軸上に配置しないタイプのエアスプリングの場合、サスペンションのストロークに応じて、アームが移動し、ピストンが傾く。そのため、チャンバとピストンとの対向角が変化し、チャンバとピストンとが正対しなくなる。これによって、ダイヤフラムでは、アコーディオンモーションにより（胴曲がりにより）、各部での引っ張られ度合いが異なり、局部的に歪みが発生する。その結果、耐久性が低下する。特に、内圧が高い場合には、歪みが大きくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の流体スプリング装置では、サスペンションがストロークしていない初期状態のときにチャンバとピストンとの相対角度を外向きにつけておき、内圧が高くなったときにチャンバとピストンとが正対するようにしている。
【０００５】
しかし、ダイヤフラムの耐久性は、一時的な大きな歪み以外にも、歪みを受けている履歴時間にも影響を受ける。上記流体スプリング装置の場合、初期状態のときにチャンバとピストンとを正対させていないので、内圧が小さいときには小さな歪みが常時発生している。そのため、この小さい歪みが長時間発生するので、耐久性が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、サスペンションのストロークに関係なく耐久性を向上させるエアスプリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエアスプリング装置は、車体とアーム間に配置され、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの上端部に取り付けられるチャンバと、ダイヤフラムの下端部に取り付けられるピストンとを備えるエアスプリング装置であって、ピストン側と車体側又はキャリア側との間を連結するリンクを備え、リンクを、ピストンとチャンバとの対向角が０になるように構成することを特徴とする。
【０００８】
このエアスプリング装置は、車体とアーム間に配置され、チャンバが車体側に固定され、サスペンションのストロークに応じてピストン側が移動する。この際、エアスプリング装置では、ピストン側（ピストン自体又はピストンと一体となって動く部材）と車体側又はキャリア側とを連結するリンクの作用により、ピストンがチャンバに対して常に正対するように移動する。そのため、エアスプリング装置では、サスペンションのストロークに関係なく、ピストンとチャンバとの対向角が０となる。その結果、ダイヤフラムでは、胴曲がりが抑制され、局部的な歪みが抑制される。したがって、耐久性が向上する。
【０００９】
なお、対向角は、対向して配置されるピストンとチャンバとがなす角であり（ピストンの中心軸とチャンバの中心軸とがなす角であり）、ピストンとチャンバとが正対している場合（中心軸が平行の場合）には０である。
【００１０】
本発明の上記エアスプリング装置では、リンクは、アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分と等長かつ平行なリンクとすると好適である。
【００１１】
このエアスプリング装置では、アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分に対して平行に配置しかつこの線分と同じ長さとなるようにリンクを構成している。このようにリンクを構成することにより、サスペンションのストロークに関係なく、ピストンをチャンバに対して常に正対させることができる。
【００１２】
本発明の上記エアスプリング装置では、アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分は、水平かつピストンの中心軸と直交すると好適である。
【００１３】
このエアスプリング装置では、アームとピストン側との結合点とアームと車体側又はキャリア側との結合点とを結ぶ線分を水平かつピストンの中心軸に対して直交するように構成している。したがって、リンクも、水平かつピストンの中心軸に対して直交する。このように構成することにより、サスペンションのストローク時にチャンバの中心軸とピストンの中心軸とのずれが最小となる。そのため、ダイヤフラムの局部的な歪みが更に抑制され、耐久性が向上する。
【００１４】
本発明の上記エアスプリング装置では、車体とアーム間に配置され、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの上端部に取り付けられるチャンバと、ダイヤフラムの下端部に取り付けられるピストンとを備えるエアスプリング装置であって、ピストン側とアームとの間を連結する第１リンク及び第２リンクと、第１リンク側と車体側又は第２リンク側とキャリア側との間を連結する第３リンクとを備え、３本のリンクを、ピストンとチャンバとの対向角が０かつピストンの中心軸とチャンバの中心軸とが一致するように構成することを特徴とする。
【００１５】
このエアスプリング装置では、車体とアーム間に配置され、チャンバが車体側に固定され、サスペンションのストロークに応じてピストン側が移動する。この際、エアスプリング装置では、ピストン側とアームとの間を連結する第１リンク及び第２リンクと、第１リンクと車体側又は第２リンクとキャリア側との間を連結する第３リンクの作用により、ピストンがチャンバに対して常に正対するように上下方向にのみ移動し、チャンバに対して前後左右方向には移動しない。つまり、第１リンク、第２リンク、ピストンの下端側及びアームの一部によって四辺形リンクを形成し、この四辺形リンクに対して第３リンクが蝶番となり、第３リンクが四辺形リンクを車体側又はキャリア側に対して引いたりあるいは押したりるすることによって、ピストンの傾きを規制するとともに上下方向以外の移動を規制する（すなわち、ピストンを中心軸に沿った一方向の移動に規制する）。そのため、エアスプリング装置では、サスペンションのストロークに関係なく、ピストンとチャンバとの対向角が０となるとともにピストンの中心軸とチャンバの中心軸とがずれない。その結果、ダイヤフラムでは、胴曲がりがなくなり、局部的な歪みが極力抑制される。したがって、耐久性が向上する。
【００１６】
本発明の上記エアスプリング装置では、第１リンクと第２リンクとは、平行かつ異なる長さであると好適である。また、本発明の上記エアスプリング装置では、第１リンクと第２リンクとは、非平行かつ同じ長さであると好適である。
【００１７】
このエアスプリング装置では、第１リンクと第２リンクとを平行かつ異なる長さあるいは非平行かつ同じ長さに構成している。このようにリンクを構成することにより、サスペンションのストロークに関係なく、ピストンをチャンバに対して常に正対させることができるとともにピストンをチャンバに対して上下方向の一方向のみ移動させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、サスペンションのストロークに関係なく、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明に係るエアスプリング装置の実施の形態を説明する。
【００２０】
本実施の形態では、本発明に係るエアスプリング装置を、車両のエアサスペンションに構成され、車体とロアアームとの間に配置されるエアスプリング装置に適用する。本実施の形態に係るエアスプリング装置は、ピストンの下側に１本又は３本のリンクを構成する。本実施の形態は、４つの形態があり、第１〜第３の実施の形態がピストンと一体で動く連結部材に連結する１本のリンクが設け、第１の実施の形態がピストンの直近と車体との間に１本のリンクが配置され、第２の実施の形態がロアアームの下方と車体との間にリンクが配置され、第３の実施の形態がピストンの直近とキャリアとの間にリンクが配置され、第４の実施の形態がピストンと一体で動く連結部材とロアアームとを連結する第１リンクと第２リンク及び第１リンクと車体とを連結する第３リンクが設けられる。
【００２１】
図１及び図２を参照して、第１の実施の形態に係るエアスプリング装置１の構成について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。図２は、図１のエアスプリング装置のサスペンションのストロークに応じた作用図である。
【００２２】
エアスプリング装置１は、車体とロアアームＡとの間に配置され、サスペンションの可動部分と車体とを繋ぐ。エアスプリング装置１では、空気の弾性を利用し、サスペンションストローク時の振動を吸収する。特に、エアスプリング装置１は、サスペンションのストローク状態に関係なくチャンバ３とピストン４との対向角を０にし、耐久性を向上させる。そのために、エアスプリング装置１は、主に、ダイヤフラム２、チャンバ３、ピストン４、連結部材５及びリンク６を備えている。
【００２３】
ダイヤフラム２は、弾性的に伸縮する袋状の部材であり、ゴムで形成される。ダイヤフラム２の上端部は、開口しており、チャンバ３によって密閉される。チャンバ３は、下向きに開口したカップ状であり、その端部がダイヤフラム２の上端部に沿って取り付けられ、上面側が車体に固定される。ダイヤフラム２の下端部は、開口しており、ピストン４によって密閉される。ピストン４は、有底の円筒状であり、上端部がダイヤフラム２の下端部に沿って取り付けられる。また、ピストン４の下面には、連結部材５が取り付けられる。
【００２４】
チャンバ３とピストン４とは、サスペンションがストロークしていない初期状態おいてチャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４の中心軸ＰＡとが一致するように配置される（図２参照）。また、初期状態において、チャンバ３及びピストン４は、その中心軸ＣＡ，ＰＡが鉛直方向に沿うように配置される。したがって、チャンバ３とピストン４とは、正対しており、対向角が０である。
【００２５】
連結部材５は、ピストン４とロアアームＡとを連結するための部材であり、ピストン４と一体で動く。連結部材５は、上面が水平面であり、ピストン４の下面に取り付けられる。また、連結部材５は、ロアアームＡを挟み込むために、板をコ字状に形成した部材である。連結部材５の両側面部５ａ，５ａには、その先端部付近に軸穴（図示せず）がそれぞれ開口されている。連結部材５は、側面部５ａ，５ａでロアアームＡを挟み込みこんだ状態で、その軸穴がロアアームＡの中央付近に開口されている軸穴に合わせられて配置される。そして、その各軸穴に回転軸（図示せず）が通され、回転軸の両端部に軸止め部材５ｂが取り付けられ、軸着される。したがって、連結部材５は、ロアアームＡに対して一方向に回転自在である。この連結部材５がロアアームＡに取り付けられる位置を結合点Ｃ１とする。このように、ピストン４と一体となって動く連結部材５がロアアームＡに軸着されるので、ピストン４は、ロアアームＡの動きに伴って動く。
【００２６】
連結部材５は、初期状態おいて、その中心軸ＲＡがチャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４の中心軸ＰＡとが一致するように配置される（図２参照）。したがって、連結部材５の中心軸ＲＡは、初期状態において、鉛直方向に沿った軸となる。また、ピストン４は連結部材５に固定されているので、サスペンションのストロークに関係なく、ピストン４の中心軸ＰＡと連結部材５の中心軸ＲＡとは常に一致している。
【００２７】
リンク６は、ロアアームＡの上方に配置され、ピストン４と一体となって動く連結部材５と車体Ｂとを連結する。リンク６は、棒状の部材であり、その両端にブッシュ６ａ，６ｂがそれぞれ設けられる。連結部材５の両側面部５ａ，５ａには、ピストン４の直下の車体Ｂ側にブッシュ６ａを保持するための保持部５ｃ，５ｃが設けられる。保持部５ｃは、車体Ｂ側に突出しており、半円板状である。リンク６の一端部は、保持部５ｃ，５ｃに両側から保持されたブッシュ６ａを介して連結部材５に取り付けられる。リンク６の他端部は、ブッシュ６ｂを介して車体Ｂに取り付けられる。
【００２８】
ロアアームＡの一端は、一方向に回転可能なブッシュＡａによって車体Ｂに取り付けられる。この取り付けられる位置を結合点Ｃ２とする。また、ロアアームＡの他端は、ブッシュＡｂによってキャリアＣに取り付けられる。
【００２９】
結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とは、初期状態において、同じ高さ位置になるように設定される。したがって、結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線は、初期状態において、水平（地面に対して平行）となる。また、結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線は、初期状態において、チャンバ３の中心軸ＣＡ及びピストン４の中心軸ＰＡと直交するように設定される。
【００３０】
リンク６の一端が連結部材５に取り付けられる位置を結合点Ｃ３とし、他端が車体Ｂに取り付けられる位置を結合点Ｃ４とする。リンク６の長さは、結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線分の長さと結合点Ｃ３と結合点Ｃ４とを結ぶ線分の長さとが一致するように設定される。また、リンク６は、初期状態において、結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線と平行になるように配置される。したがって、初期状態において、リンク６は、水平であり、チャンバ３の中心軸ＣＡ及びピストン４の中心軸ＰＡと直交する。
【００３１】
図２を参照して、エアスプリング装置１の動作について説明する。ここでは、サスペンションがストロークをしない初期状態から、車輪がバウンドし、さらに、リバウンドする場合について説明する。
【００３２】
初期状態では、チャンバ３とピストン４とは正対しており、対向角は０である。また、チャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４の中心軸ＰＡとは一致しており、チャンバ３とピストン４とのオフセットは０である。したがって、ダイヤフラム２は、胴曲がりがなく、局部的な歪みが発生しない。
【００３３】
バウンドによって、結合点Ｃ２を中心としてロアアームＡが上方に回転移動すると、連結部材５と共にピストン４が上方に移動する。この際、リンク６の押し作用により、連結部材５（ひいては、ピストン４）の姿勢が鉛直方向に保たれ、ピストン４が車体Ｂ側に傾かない。そのため、ピストン４は、チャンバ３と正対した状態を維持し、車体Ｂ側に少し移動する。これによって、チャンバ３とピストン４との対向角は０のまま維持されるが、ピストン４の中心軸ＰＡはチャンバ３の中心軸ＣＡから車体Ｂ側に少しずれ、オフセットが生じる。しかし、結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線を水平かつ中心軸ＣＡに直交するように設定しているので、このオフセットはあまり大きくならない。
【００３４】
バウンド後のリバウンドによって、結合点Ｃ２を中心としてロアアームＡが下方に回転移動すると、連結部材５と共にピストン４が下方に移動する。この際、リンク６の引き作用により、連結部材５（ひいては、ピストン４）の姿勢が鉛直方向に保たれ、ピストン４がキャリアＣ側に傾かない。そのため、ピストン４は、チャンバ３と正対した状態を維持し、車体Ｂ側に少し移動する。これによって、チャンバ３とピストン４との対向角は０のまま維持されるが、ピストン４の中心軸ＰＡはチャンバ３の中心軸ＣＡから少し車体Ｂ側にずれ、オフセットは生じる。上記と同様に、このオフセットもあまり大きくならない。
【００３５】
このように、サスペンションのストロークに応じて、ピストン４は、上下方向に移動するとともに車体Ｂ側に少し移動するが、傾かない。そのため、チャンバ３とピストン４とは常に正対するので、ダイヤフラム２は、胴曲がりが抑制される。
【００３６】
このエアスプリング装置１によれば、サスペンションのストロークに関係なくチャンバ３とピストン４との対向角を０に維持するので、ダイヤフラム２の局部的な歪みの発生を抑制でき、耐久性が向上する。さらに、エアスプリング装置１によれば、初期状態において結合点Ｃ１と結合点Ｃ２とを結ぶ線を水平かつ中心軸ＣＡに直交するように設定しているので、ピストン４とチャンバ３とのオフセットを極力小さくでき、耐久性が更に向上する。
【００３７】
図３を参照して、第２の実施の形態に係るエアスプリング装置１１について説明する。図３は、第２の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。なお、エアスプリング装置１１では、第１の実施の形態に係るエアスプリング装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
エアスプリング装置１１は、エアスプリング装置１と同様の装置であり、リンク１６の配置が異なる。エアスプリング装置１１では、リンク１６をロアアームＡの下方に配置させる。エアスプリング装置１１は、主に、ダイヤフラム２、チャンバ３、ピストン４、連結部材１５及びリンク１６を備えている。
【００３９】
連結部材１５は、第１の実施の形態に係る連結部材５と同様の部材であるが、リンク１６との結合点Ｃ３がロアアームＡより下方にある。そのため、連結部材１５は、コ字形状の両側面部１５ａ，１５ａが連結部材５より長く、ロアアームＡの下方まで延びる。この両側面部１５ａ，１５ａには、その中央付近に軸穴（図示せず）がそれぞれ開口されている。連結部材１５は、側面部１５ａ，１５ａの中央付近でロアアームＡを挟み込みこんだ状態で、その軸穴がロアアームＡの中央付近に開口されている軸穴に合わせられて配置される。そして、その各軸穴に回転軸（図示せず）が通され、回転軸の両端部に軸止め部材１５ｂが取り付けられ、軸着される。また、連結部材１５の両側面部１５ａ，１５ａには、その下端部の車体Ｂ側にブッシュ１６ａを保持するための保持部１５ｃ，１５ｃが設けられる。
【００４０】
リンク１６は、第１の実施の形態に係るリンク６と同様の部材であるが、ロアアームＡの下方に配置される。リンク１６の一端部は、保持部１５ｃ，１５ｃに両側から保持されたブッシュ１６ａを介して連結部材１５に取り付けられる。リンク１６の他端部は、ブッシュ１６ｂを介して車体Ｂに取り付けられる。
【００４１】
なお、結合点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の設定条件やリンク１６の長さや配置等は、第１の実施の形態と全て同じ条件である。
【００４２】
このエアスプリング装置１１は、エアスプリング装置１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
図４を参照して、第３の実施の形態に係るエアスプリング装置２１について説明する。図４は、第３の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。なお、エアスプリング装置２１では、第１の実施の形態に係るエアスプリング装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
エアスプリング装置２１は、エアスプリング装置１と同様の装置であり、リンク２６の配置が異なる。エアスプリング装置２１では、リンク２６をロアアームＡの上方かつキャリアＣ側に配置させる。エアスプリング装置２１は、主に、ダイヤフラム２、チャンバ３、ピストン４、連結部材２５及びリンク２６を備えている。
【００４５】
連結部材２５は、第１の実施の形態に係る連結部材５と同様の部材であるが、リンク２６との結合点Ｃ３がロアアームＡより上方かつキャリアＣ側にある。したがって、連結部材２５の両側面部２５ａ，２５ａのピストン４の直下に設けられる保持部２５ｃ，２５ｃは、キャリアＣ側に設けられ、キャリアＣ側に突出している。
【００４６】
リンク２６は、ロアアームＡの上方に配置され、ピストン４と一体となって動く連結部材２５とキャリアＣとを連結する。リンク２６の一端部は、保持部２５ｃ，２５ｃに両側から保持されたブッシュ２６ａを介して連結部材２５に取り付けられる。リンク２６の他端部は、ブッシュ２６ｂを介してキャリアＣに取り付けられる。
【００４７】
ロアアームＡとキャリアＣとが取り付けられる位置を結合点Ｃ５とする。結合点Ｃ１と結合点Ｃ５とは、初期状態において、同じ高さ位置になるように設定される。したがって、結合点Ｃ１と結合点Ｃ５とを結ぶ線は、初期状態において、水平（地面に対して平行）となる。また、結合点Ｃ１と結合点Ｃ５とを結ぶ線は、初期状態において、チャンバ３の中心軸ＣＡ及びピストン４の中心軸ＰＡと直交するように設定される。
【００４８】
リンク２６の一端が連結部材２５に取り付けられる位置を結合点Ｃ３とし、他端がキャリアＣに取り付けられる位置を結合点Ｃ６とする。リンク２６の長さは、結合点Ｃ１と結合点Ｃ５とを結ぶ線分の長さと結合点Ｃ３と結合点Ｃ６とを結ぶ線分の長さとが一致するように設定される。また、リンク２６は、初期状態において、結合点Ｃ１と結合点Ｃ５とを結ぶ線と平行になるように配置される。したがって、初期状態において、リンク２６は、水平であり、チャンバ３の中心軸ＣＡ及びピストン４の中心軸ＰＡと直交する。
【００４９】
このエアスプリング装置２１は、エアスプリング装置１と同様に作用効果を有する。
【００５０】
図５及び図６を参照して、第４の実施の形態に係るエアスプリング装置３１の構成について説明する。図５は、第４の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。図６は、図５のエアスプリング装置のサスペンションのストロークに応じた作用図である。なお、エアスプリング装置３１では、第１に実施の形態に係るエアスプリング装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
エアスプリング装置３１は、エアスプリング装置１と同様に、車体とロアアームＡとの間に配置され、サスペンションストローク時の振動を吸収する。エアスプリング装置３１は、サスペンションのストローク状態に関係なくチャンバ３とピストン４の対向角を０にするとともにチャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４との中心軸ＰＡとのオフセットを０にし、耐久性を向上させる。そのために、エアスプリング装置３１は、主に、ダイヤフラム２、チャンバ３、ピストン４、連結部材３５、第１リンク３６、第２リンク３７及び第３リンク３８を備えている。
【００５２】
ロアアームＡは、２枚の同一形状の板状の部材によって構成され、その２枚の部材が所定の間隔をあけて平行に配置される。ロアアームＡの一端は、一方向に回転可能なブッシュＡａによって車体Ｂに取り付けられる。このロアアームＡが車体Ｂに取り付けられる位置を結合点Ｃ１１とする。また、ロアアームＡの他端は、ブッシュＡｂによってキャリアＣに取り付けられる。また、ロアアームＡの中間部には、第１リンク３６と第２リンク３７が取り付けられる。その取り付けられる位置には、軸穴（図示せず）がそれぞれ開口されている。
【００５３】
連結部材３５は、ピストン４と第１リンク３６及び第２リンク３７とを連結するための部材である。連結部材３５は、長方形状の板状の部材であり、第１リンク３６及び第２リンク３７と同じ幅を有し、第１リンク３６と第２リンク３７と共に台形リンクを形成するために所定の長さを有している。連結部材３５の上面の中央部には、ピストン４の下面が取り付けられる。この際、ピストン４は、連結部材３５に対して垂直に配置される。連結部材３５の両端部は、凹形状にそれぞれ形成され、その凹形状の２つの突出した部分の中央には幅方向に沿って軸穴が開口（図示せず）されている。
【００５４】
第１リンク３６及び第２リンク３７は、連結部材３５とロアアームＡとの間に配置され、ピストン４と一体となって動く連結部材３５とロアアームＡとを連結する。リンク３６，３７は、長方形状の板状の部材であり、ロアアームＡの２枚の部材間に挟まる幅を有している。また、第１リンク３６と第２リンク３７とは長さは異なり、第２リンク３７の方が長い。リンク３６，３７の一端は、連結部材３５の端部の凹形状と嵌合する凸形状に形成され、その凸形状の突出した部分の中央には幅方向に沿って軸穴が開口（図示せず）されている。リンク３６，３７の他端は、幅方向に沿って軸穴が開口（図示せず）されている。
【００５５】
リンク３６，３７の一端は、その凸部が連結部材３５の凹部に嵌合した状態で、凸部の軸穴が凹部の各軸穴に合わせられて配置される。そして、その軸穴に回転軸（図示せず）がそれぞれ通され、回転軸の両端部に軸止め部材３６ａ，３７ａがそれぞれ取り付けられ、軸着される。したがって、リンク３６，３７は、連結部材３５に対して一方向に回転自在である。この第１リンク３６と連結部材３５とが取り付けられる位置を結合点Ｃ１２とし、この第２リンク３７と連結部材３５とが取り付けられる位置を結合点Ｃ１３とする。結合点Ｃ１２と結合点Ｃ１３とは、常時、同じ高さ位置となる。したがって、連結部材３５は、常時、水平となる。
【００５６】
また、第１リンク３６及び第２リンク３７の他端は、ロアアームＡの２枚の部材に挟み込まれた状態で、各軸穴がロアアームＡの軸穴に合わせられて配置される。そして、その軸穴に回転軸（図示せず）がそれぞれ通され、回転軸の両端部に軸止め部材３６ｂ，３７ｂがそれそれ取り付けられ、軸着される。したがって、リンク３６，３７は、ロアアームＡに対して一方向に回転自在である。この際、サスペンションがストロークしていない初期状態おいて、連結部材３５が水平に配置され、第１リンク３６と第２リンク３７とが平行かつ連結部材３５に直交するように配置される。第２リンク３７は第１リンク３６より長いので、ロアアームＡは、第２リンク３７の取り付け位置を第１リンク３６の取り付け位置に比べて下方に位置させるために、第１リンク３６の取り付け位置近傍から第２リンク３７の取り付け位置にかけて下方に湾曲した形状を有している。この第１リンク３６とロアアームＡとが取り付けられる位置を結合点Ｃ１４とし、この第２リンク３７とロアアームＡとが取り付けられる位置を結合点Ｃ１５とする。
【００５７】
このように、連結部材３５、第１リンク３６及び第２リンク３７によって、ロアアームＡ上に平行で非等長の台形リンクが構成される。そして、この台形リンク上にピストン４が取り付けられる。したがって、ピストン４と一体となって動く台形リンクがロアアームＡに軸着されるので、ピストン４はロアアームＡの動きに伴って動く。また、第１リンク３６及び第２リンク３７は連結部材３５及びロアアームＡに軸着されているので、ロアアームＡの動きに応じて台形リンクは自在に変形可能である。少なくとも初期状態では、結合点Ｃ１４の高さ位置は、結合点Ｃ１５より高い位置である。
【００５８】
第３リンク３８は、車体Ｂ側においてロアアームＡに交差するように配置され、第１リンク３６（ひいては、台形リンク）と車体Ｂとを連結する。第３リンク３８は、棒状の部材であり、その両端にブッシュ３８ａ，３８ｂがそれぞれ設けられる。第３リンク３８は、ロアアームＡの２枚の部材の間を通され、第１リンク３６の上端近傍と車体Ｂの結合点Ｃ１１より下方側との間に配置される。第１リンク３６の車体Ｂ側の面の上端部には、ブッシュ３８ａを保持するための保持部３６ｃ，３６ｃが設けられる。保持部３６ｃは、車体Ｂ側に突出しており、半円板状である。第３リンク３８の一端部は、保持部３６ｃ，３６ｃに両側から保持されたブッシュ３８ａを介して第１リンク３６に取り付けられる。第３リンク３８の他端部は、ブッシュ３８ｂを介して車体Ｂに取り付けられる。第３リンク３８の一端が第１リンク３６に取り付けられる位置を結合点Ｃ１６とし、他端が車体Ｂに取り付けられる位置を結合点Ｃ１７とする。第３リンク３８の長さは、結合点Ｃ１１と結合点Ｃ１４とを結ぶ線分の長さと結合点Ｃ１６と結合点Ｃ１７とを結ぶ線分の長さとが一致するように設定される。
【００５９】
図６を参照して、エアスプリング装置３１の動作について説明する。ここでは、サスペンションがストロークをしない初期状態から、車輪がバウンドし、さらに、リバウンドする場合について説明する。
【００６０】
初期状態では、チャンバ３とピストン４とは正対しており、対向角は０である。また、チャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４の中心軸ＰＡとは一致しており、オフセットは０である。したがって、ダイヤフラム２は、胴曲がりがなく、局部的な歪みが発生しない。この際、連結部材３５は水平であり、第１リンク３６と第２リンク３７とは平行であり連結部材３５に対して直交している。
【００６１】
バウンドによって、結合点Ｃ１１を中心としてロアアームＡが上方に回転移動すると、第１リンク３６及び第２リンク３７は、車体Ｂ側に傾く。そのため、台形リンクが変形し、結合点Ｃ１４及び結合点Ｃ１５はキャリアＣ側に移動する。その際、第３リンク３８の台形リンクを引っ張る作用により、結合点Ｃ１２と結合点Ｃ１３とは、同じ高さ位置を維持したまま上方に移動し、キャリアＣ側には移動しない。つまり、連結部材３５は、水平を維持したまま、上方にのみ平行移動する。したがって、ピストン４は車体Ｂ側に傾くことなく、上方にのみ平行移動する。そのため、ピストン４は、チャンバ３と正対した状態を維持し、その中心軸ＰＡがチャンバ３の中心軸ＣＡからずれない。これによって、チャンバ３とピストン４との対向角は０のまま維持され、チャンバ３とピストン４とのオフセットも０のまま維持される。
【００６２】
バウンド後のリバウンドによって、結合点Ｃ１１を中心としてロアアームＡが下方に回転移動すると、第１リンク３６及び第２リンク３７は、キャリアＣ側に傾く。そのため、台形リンクが変形し、結合点Ｃ１４及び結合点Ｃ１５は車体Ｂ側に移動する。その際、第３リンク３８の台形リンクを押す作用により、結合点Ｃ１２と結合点Ｃ１３とは、同じ高さ位置を維持したまま下方に移動し、車体Ｂ側には移動しない。つまり、連結部材３５は、水平を維持したまま、下方にのみ平行移動する。したがって、ピストン４はキャリアＣ側に傾くことなく、下方にのみ平行移動する。そのため、ピストン４は、チャンバ３と正対した状態を維持し、その中心軸ＰＡがチャンバ３の中心軸ＣＡからずれない。これによって、チャンバ３とピストン４との対向角は０のまま維持され、チャンバ３とピストン４とのオフセットも０のまま維持される。
【００６３】
このように、サスペンションのストロークに応じて、ピストン４は、上下方向にのみ移動し、他の方向へは移動せずかつ傾かない。そのため、チャンバ３とピストン４とは常に正対するとともに中心軸ＣＡと中心軸ＰＡとが一致するので、ダイヤフラム２は、胴曲がりが殆ど無くなるかあるいは全く無くなる。
【００６４】
このエアスプリング装置３１によれば、サスペンションのストロークに関係なくチャンバ３とピストン４との対向角を０に維持するとともにチャンバ３の中心軸ＣＡとピストン４の中心軸ＰＡとのオフセットを０に維持するので、ダイヤフラム２の局部的な歪みの発生を極力抑制でき、耐久性が向上する。
【００６５】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００６６】
例えば、第１〜第３の形態では結合点Ｃ１と結合点Ｃ２，Ｃ５とを結ぶ線を水平かつピストンやチャンバの中心軸と直交するように構成したが、このように構成しなくてもよい。このように構成しない場合でも、チャンバとピストンとの対向角を０に維持することはできる。
【００６７】
また、第１〜第３の形態ではサスペンションがストロークを行っていない初期状態においてチャンバの中心軸とピストンの中心軸とが一致するように構成したが、内圧が高くなるときにチャンバの中心軸とピストンの中心軸とが一致するように初期状態においてはチャンバの中心軸とピストンの中心軸とをずらして構成してもよい。この場合、内圧が高くなるときにチャンバの中心軸とピストンの中心軸とのオフセットが０になるので、耐久性が更に向上する。
【００６８】
また、第１〜第３の実施の形態ではリンクをピストンと一体になって動く連結部材に取り付ける構成としたが、リンクをピストン自体に取り付ける構成としてもよい。
【００６９】
また、第４の実施の形態では第１リンクと第２リンクとを平行かつ不等長で構成したが、第１リンクと第２リンクとを非平行かつ等長で構成してもよく、この際、第１リンクのロアアームとの結合点を車体側にずらして第１リンクを寝かせ、第２リンクを立てた状態で台形リンクを構成する。
【００７０】
また、第４の実施の形態では第３リンクを第１リンクと車体とを連結するリンクとしたが、第３リンクを第２リンクとキャリアとを連結するリンクとしてもよい。また、第３リンクを第１リンクや第２リンクに取り付けるのでなく、第１リンクと第２リンクとを連結する連結部材の各端部に取り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。
【図２】図１のエアスプリング装置のサスペンションのストロークに応じた作用図である。
【図３】第２の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。
【図４】第３の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。
【図５】第４の実施の形態に係るエアスプリング装置の斜視図である。
【図６】図５のエアスプリング装置のサスペンションのストロークに応じた作用図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１１，２１，３１…エアスプリング装置、２…ダイヤフラム、３…チャンバ、４…ピストン、５、１５，２５，３５…連結部材、５ａ，１５ａ，２５ａ…側面部、５ｂ，１５ｂ，２５ｂ…軸止め部材、５ｃ，１５ｃ，２５ｃ…保持部、６，１６，２６…リンク、６ａ，６ｂ，１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ…ブッシュ、３６…第１リンク、３６ａ，３６ｂ…軸止め部材、３６ｃ…保持部、３７…第２リンク、３７ａ，３７ｂ…軸止め部材、３８…第３リンク、３８ａ，３８ｂ…ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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