(57)【要約】【課題】  車両における乗り心地を向上するエアサスペンション装置を提供することである。【解決手段】  緩衝器本体１と緩衝器本体１内に出没可能に挿通されるピストンロッド２とを備えた緩衝器Ｄと、緩衝器Ｄの外周側に形成されるエア室Ａとを備えたエアサスペンション装置において、緩衝器本体１とピストンロッド２との間をシールするシール部Ｓはエア室Ａ外に配置されるようにし、シール部Ｓにエア室Ａ内の圧力を作用させないようにしたので、車両における乗り心地を向上することができる。【選択図】        図１
2006327296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝器本体と緩衝器本体内に出没可能に挿通されるピストンロッドとを備えた緩衝器と、緩衝器の外周側に形成されるエア室とを備えたエアサスペンション装置において、緩衝器本体とピストンロッドとの間をシールするシール部はエア室外に配置されることを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項２】
エア室は、ピストンロッドに連結される筒状のエアチャンバと、緩衝器本体に連結される筒状のエアピストンと、エアチャンバとエアピストンとを連結するとともにエアチャンバとエアピストンの軸方向の相対移動を許容する隔壁体と、ピストンロッドに連結されるとともにエアピストンより小径な筒体と、該筒体とエアピストンとに連結される弾性隔壁とで隔成されることを特徴とする請求項１に記載のエアサスペンション装置。
【請求項３】
隔壁体はベローズであることを特徴とする請求項２に記載のエアサスペンション装置。
【請求項４】
エアチャンバの端部に延設されるガイド筒を設け、上記隔壁体は、エアピストンの外周とガイド筒の内周との間に設けられるダイヤフラムであることを特徴とする請求項２に記載のエアサスペンション装置。
【請求項５】
エアピストンと筒体と弾性隔壁とで作られる空間は開空間とされることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のエアサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアサスペンション装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエアサスペンション装置にあっては、たとえば、緩衝器本体と緩衝器本体内に出没可能に挿通されるピストンロッドとを備えた緩衝器と、緩衝器の外周側に形成されるエア室とを備えて構成されている。
【０００３】
そして、エア室は、具体的には、ピストンロッドに連結される筒状のエアチャンバと、緩衝器本体に連結される筒状のエアピストンと、エアチャンバとエアピストンとを連結するダイヤフラムとで形成され、緩衝器の外周面を覆っている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このエア室には、コンプレッサから供給される圧縮エアが充填されており、エアサスペンション装置は、エア室内の圧縮エアのエアバネ力で車両の車体重量を弾性的に支承するとともに、エア室内の圧力を増減させることで車高調整を行えるようになっている。
【０００５】
すなわち、このエアサスペンション装置にあっては、エア室内に充填される圧縮エアを懸架バネとして機能をさせている。
【特許文献１】特開平９−２５０５８７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した従来のエアサスペンション装置にあっては、上述のように、緩衝器の外周面を覆うエア室を備えていることから、緩衝器の緩衝器本体とピストンロッドとの間をシールするシール部に、常に圧縮エアの圧力が作用している。
【０００７】
このようなエアサスペンション装置に適用される緩衝器にあっては、緩衝器本体内に圧縮エアが混入することを防止する必要があるので、コイルバネを懸架バネとしているサスペンション装置に使用される緩衝器に比較して、シール部のピストンロッドへの接触面圧を高めている。
【０００８】
したがって、エアサスペンション装置に適用される緩衝器にあっては、その伸縮時に緩衝器本体に対しピストンロッドが出没する際のシール部における摺動抵抗は、コイルバネを懸架バネとしているサスペンション装置に使用される緩衝器に比較して大きいので、この摺動抵抗によって緩衝器の伸縮動作がぎこちなくなって車両における乗り心地を損なう恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、車両における乗り心地を向上するエアサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、緩衝器本体と緩衝器本体内に出没可能に挿通されるピストンロッドとを備えた緩衝器と、緩衝器の外周側に形成されるエア室とを備えたエアサスペンション装置において、緩衝器本体とピストンロッドとの間をシールするシール部はエア室外に配置されることとして、課題解決を図るものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エア室内のエアは、シール部はエア室外に配置されているので、該シール部に圧力を作用させることが無い。つまり、エア室内の圧力がいかなるようなものとなっても、シール部には何ら影響を与えない。
【００１２】
すなわち、緩衝器本体内にエア室内の圧縮エアが混入することがないので、シール部のピストンロッドへの接触面圧を高める必要が無く、該接触面圧を、コイルバネを懸架バネとしているサスペンション装置に使用される緩衝器のシール部と同等としておくことができる。
【００１３】
したがって、エアサスペンション装置に適用される緩衝器にあっても、その伸縮時に緩衝器本体に対しピストンロッドが出没する際のシール部における摺動抵抗を、従来のエアサスペンション装置のものより低減することができるので、緩衝器の伸縮動作がぎこちなくなって車両における乗り心地を損なうといった不具合が解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるエアサスペンション装置の縦断面図である。図２は、他の実施の形態におけるエアサスペンション装置の縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように、一実施の形態におけるエアサスペンション装置は、緩衝器本体１と緩衝器本体１に対して出没可能に挿通されるピストンロッド２とを備えた緩衝器Ｄと、緩衝器Ｄの外周側に形成されるエア室Ａとを備えて構成されている。
【００１６】
具体的に説明すると、緩衝器本体１は、シリンダ１ａと、シリンダ１ａ内に摺動自在に挿入された図示しないピストンとを備えて構成され、ピストンロッド２は、該ピストンに一端が連結されシリンダ１ａ内に移動自在に挿通され、ピストンロッド２とシリンダ１ａとの間は、Ｕパッキン等のシール部材と緩衝器本体１内への埃等の侵入を防止するダストシールとを備えたシール部Ｓによってシールされている。
【００１７】
また、シリンダ１ａ内は上記図示しないピストンによって２つの圧力室が隔成されており、該２つの圧力室内には、作動油等の液体が充填されている。
【００１８】
そして、この緩衝器Ｄの場合、具体的には図示しないが、シリンダ１ａ内には図示しないフリーピストンが挿入され上記圧力室と図示しない気室が区画され、緩衝器Ｄが伸縮する際の圧力室の容積変化をシリンダ１ａに対してフリーピストンが軸方向に移動することで補償するようになっている。
【００１９】
また、ピストンには、上記各圧力室を連通する通路が設けられており、この通路の途中には、図示しない減衰力発生要素が設けられ、緩衝器Ｄは、緩衝器本体１に対してピストンロッド２が出没する際に、この減衰力発生要素によって上記通路を通過する液体の流れに抵抗を与え、所定の減衰力を発生することができるようになっている。
【００２０】
なお、この緩衝器Ｄは、上述したように、いわゆる単筒型の緩衝器として構成されているが、シリンダ１ａの外周にリザーバ室を備えたいわゆる複筒型の緩衝器として構成されてもよい。
【００２１】
つづいて、エア室Ａは、ピストンロッド２に連結される筒状のエアチャンバ３と、緩衝器本体１に連結される筒状のエアピストン４と、エアチャンバ３とエアピストン４とを連結するとともにエアチャンバ３とエアピストン４の軸方向の相対移動を許容する隔壁体たるダイヤフラム５と、ピストンロッド２に連結されるとともにエアピストン４より小径であって緩衝器本体１の外周に隣接した筒体６と、該筒体６とエアピストン４とに連結される弾性隔壁たるダイヤフラム７とで隔成されている。
【００２２】
より詳細に説明すると、筒体６は、その図中上端部内周がピストンロッド２の図中上端に連結されており、その内周径は、緩衝器本体１が挿通可能なように緩衝器本体１の外周径より大きくなるように設定され、また、外周には鍔部６１が設けられている。また、筒体６の上端部にはその内外を連通する連通孔６２が設けられている。
【００２３】
そして、エアチャンバ３は、有底筒状に形成され、底部３１には孔３２が開口され、この孔３２内には上記筒体６の上端が挿通され、さらに、底部３１と筒体６の鍔部６１とが環状の防振ゴム８によって連結されている。
【００２４】
また、エアチャンバ３は、底部３１の上面に溶着される防振ゴム９を介して、環状であって車両の車体に結合されるプレート１０に連結されており、ピストンロッド２の上端を上記した筒体６およびエアチャンバ３を介して車体に連結することが可能となっている。
【００２５】
なお、この実施の形態にあっては、車体に対してエアサスペンション装置を取り付けるマウント部分に防振ゴム８，９を配しているが、防振ゴム９を廃してエアチャンバ３を直接車体に連結するようにしてもよい。ただし、上述のようにエアチャンバ３と車体との間にも防振ゴム９が介装されているので、車輪が路面の凹凸を乗り越えるような振動がそのまま車体側に伝達されることを抑制することが可能となっている。
【００２６】
他方、エアピストン４は、筒体６より大径の筒部４１と、筒部４１の下端から延設される環状板部４２と、環状板部４２から垂下される筒状の固定部４３とを備えて構成され、この固定部４３の下端をシリンダ１ａの下端に溶接することによってエアピストン４を緩衝器本体１に連結している。
【００２７】
ここで、固定部４３の下端をシリンダ１ａに溶接するとしているのは、この場合、緩衝器Ｄが単筒型に形成されているので、シリンダ１ａの側部に溶接歪を生じさせない配慮のためであり、このようにすることでピストンの円滑な移動が保証される。なお、緩衝器Ｄが複筒型の緩衝器として構成される場合には、上記固定部４３を省略して環状板部４２の内周を直接緩衝器本体１の側部に溶接するようにしてもよい。
【００２８】
上述のように筒体６の直径は、上記エアピストン４の筒部４１より小径に形成されているので、緩衝器Ｄが収縮する際には、筒体６は筒部４１内に侵入することになるが、環状板部４２は、シリンダ１ａに対して緩衝器Ｄのフルストローク時に筒体６の下端が接触しないように位置に取り付けられている。
【００２９】
そして、この筒体６の下端外周には、ダイヤフラム７の内周がリング１５によって圧接されて取り付けられ、また、エアピストン４の筒部４１の上端内周には、ダイヤフラム７の外周がリング１６によって圧接されて取り付けられ、上記筒体６とエアピストン４がダイヤフラム７によって連結され、さらに、エアチャンバ３の下端外周には、ダイヤフラム５の外周がリング１７によって圧接されて取り付けられ、また、エアピストン４の筒部４１の上端外周には、ダイヤフラム５の内周がリング１８によって圧接されて取り付けられ、上記エアチャンバ３とエアピストン４がダイヤフラム５によって連結されている。
【００３０】
また、上記エアチャンバ３の下端には、ガイド筒１１が延設されており、ダイヤフラム５は、上記ガイド筒１１とエアピストン４の筒部４１との間に設けられている。
【００３１】
すなわち、エア室Ａは、上記エアチャンバ３、エアピストン４、筒体６およびダイヤフラム５，７によって緩衝器Ｄの外周側に環状に隔成されており、緩衝器本体１とピストンロッド２との間をシールするシール部Ｓはエア室Ａ外に配置されるようになっている。
【００３２】
なお、図示はしないが、エア室Ａ内の圧縮エアの圧力を調節するバルブが、エアチャンバ３の側部等に設けられており、このバルブを介して図外のコンプレッサから圧縮エアが上記エア室Ａ内に供給される。
【００３３】
さて、エアサスペンション装置は上記のように構成されるが、つづいて、その動作について説明する。
【００３４】
緩衝器Ｄが収縮する、すなわち、緩衝器本体１内にピストンロッド２が侵入すると、それに伴い、エアチャンバ３および筒体６で作られる空間内にエアピストン４が侵入することになり、エア室Ａを圧縮する。
【００３５】
すると、エア室Ａ内のエアが圧縮され、この圧縮の程度に見合うエアバネ反力が発生し、上記緩衝器Ｄの収縮が抑制されることなるが、このような場合にも、エア室Ａ内のエアは、シール部Ｓはエア室Ａ外であるので、該シール部Ｓに圧力を作用させることが無い。つまり、エア室Ａ内の圧力がいかなるようなものとなっても、シール部Ｓには何ら影響を与えないのである。
【００３６】
すなわち、緩衝器本体１内にエア室Ａ内の圧縮エアが混入することがないので、シール部Ｓのピストンロッド２への接触面圧を高める必要が無く、該接触面圧を、コイルバネを懸架バネとしているサスペンション装置に使用される緩衝器のシール部と同等としておくことができる。
【００３７】
したがって、エアサスペンション装置に適用される緩衝器Ｄにあっても、その伸縮時に緩衝器本体に対しピストンロッド２が出没する際のシール部Ｓにおける摺動抵抗を、従来のエアサスペンション装置のものより低減することができるので、緩衝器Ｄの伸縮動作がぎこちなくなって車両における乗り心地を損なうといった不具合が解消される。
【００３８】
また、本実施の形態では、筒体６に連通孔６２が設けられており、緩衝器Ｄの収縮時に筒体６と、ダイヤフラム７と、エアピストン４とで作られる空間Ｒは、上記連通孔６２で外方へと通じ開空間とされているので、空間Ｒ内の気体が圧縮されることによってシール部Ｓに圧力を作用させてしまうことも防止されており、これによって、より一層シール部Ｓの接触面圧を低減させることができ、乗り心地の向上効果を高めている。
【００３９】
なお、連通孔６２を筒体６の上部に設けずに、たとえば、エアピストン４の環状板部４２に設けるようにしても上記のように乗り心地向上効果を高めることができるが、筒体６の上部に設けることで空間Ｒを車体内に連通させているので、空間Ｒ内への雨水、塵および埃等の侵入を抑制することができる利点があり、この場合には、通常緩衝器Ｄのシール部Ｓに設けられるダストシールの省略が可能となる。
【００４０】
さらに、上記したように、ダイヤフラム５はガイド筒１１とエアピストン４との間に、ダイヤフラム７はエアピストン４と筒体６に隣接する緩衝器本体１との間に配置されており、緩衝器Ｄの伸縮してエアピストン４がエアチャンバ３および筒体６で作られる空間に対して進退する際のダイヤフラム５，７の図中左右方向への変形が上記ガイド筒１１、エアピストン４および緩衝器本体１によって規制され、各ダイヤフラム５，７の受圧面積が略一定に保たれるので、ピストンロッド２と緩衝器本体１に作用させるエアバネ力が急激に変化することがなく、車両の搭乗者に違和感を知覚させることがない。
【００４１】
つづいて、他の実施の形態のエアサスペンション装置について説明する。なお、この他の実施の形態におけるエアサスペンション装置の説明にあたり、一実施の形態におけるエアサスペンション装置と同様の部分については、同じ符号を付するのみとして詳しい説明を省略し、一実施の形態におけるエアサスペンション装置と異なる部分について説明することとする。
【００４２】
この他の実施の形態におけるエアサスペンション装置は、図２に示すように、一実施の形態におけるエアサスペンション装置のガイド筒１１およびダイヤフラム５を廃し、換わりにエアチャンバ３とエアピストン４とをベローズ１９で連結したものである。
【００４３】
上記のように、この他の実施の形態におけるエアサスペンション装置にあっては、ベローズ１９を採用していることから、一実施の形態におけるエアサスペンション装置で生じていた緩衝器Ｄの伸縮時のガイド筒１１およびエアピストン４とダイヤフラム５との間の摩擦は発生しない。
【００４４】
したがって、この他の実施の形態におけるエアサスペンション装置では、上記した一実施の形態におけるエアサスペンション装置の作用効果に加え、上記摩擦の発生が無いので、その分エアサスペンション装置の伸縮動作が円滑になり、車両における乗り心地をより一層向上することができる利点がある。
【００４５】
以上で、本発明の説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施の形態におけるエアサスペンション装置の縦断面図である。
【図２】他の実施の形態におけるエアサスペンション装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  緩衝器本体
１ａ  シリンダ
２  ピストンロッド
３  エアチャンバ
３１  底部
３２  孔
４  エアピストン
４１  筒部
４２  環状板部
４３  固定部
５，７  ダイヤフラム
６  筒体
６１  鍔部
６２  連通孔
８，９  防振ゴム
１０  プレート
１１  ガイド筒
１５，１６，１７，１８  リング
１９  ベローズ
Ａ  エア室
Ｄ  緩衝器
Ｒ  空間
Ｓ  シール部
【図１】
2006327296.tif 000003
【図２】
2006327296.tif 000004