JP3555376B2 - 車両用空気ばね - Google Patents
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- B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
- B60G2204/126—Mounting of pneumatic springs
- B60G2204/1262—Mounting of pneumatic springs on a damper
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアクスルケースの両端部を懸架するバス、トラツクなどに適した空気ばね式懸架機構、特にストロークが小さい時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】
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。
【０００３】
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つた時に急にばね定数が変化しするので、乗り心地が悪くなる。
【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、ロツドに案内支持された蓋板が下側の空気室を完全に閉鎖し、ばね定数が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、前記外筒と内筒の各軸心を貫通するロツドに、ばねにより前記内筒の方へ付勢された状態で蓋板を前記ロツドに昇降可能に外嵌支持し、前記蓋板は前記空気ばね本体が所定のストローク以下では前記内筒の開口端縁から離れ、所定のストローク以上では前記内筒の開口端縁に当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】
本発明では油圧緩衝器などのロツドが空気ばね本体を貫通して配され、ロツドに蓋板が昇降可能に支持され、空気ばねのストロークが所定値を超えると、蓋板が下側の空気室を閉鎖する。蓋板はロツドにより下側の空気室と同軸に案内されるので、蓋板が斜めに傾くことはなく、作動が確実である。
【０００８】
上側の空気室と下側の空気室に圧力差が生じても、蓋板が下側の空気室を閉鎖している時、上側の空気室のより高い空気圧により、蓋板が下側の空気室へ押し付けられるので、空気洩れは生じない。
【０００９】
蓋板が開く時には上側の空気室と下側の空気室との圧力差が小さくなる傾向にあるので、蓋板の開閉に大きな動作力を必要としない。
【００１０】
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。
【００１１】
【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１３と、空気室Ｂを区画するカツプ型の内筒２０とからなり、両者はベローズ１８により互いに連結される。すなわち、ベローズ１８の一端が外筒１３の下端部に結合され、ベローズ１８の他端が内筒２０の上端部に結合される。内筒２０の底壁２０ａには、公知の油圧緩衝器２３のシリンダ１９に結合した取付フランジ２２が重ね合され、図示していない複数のボルトにより結合される。緩衝器２３のシリンダ１９から下方へ突出するロツド２４は、取付ブツシユ２５を介して例えばアクスルケースまたは懸架腕に連結される。
【００１２】
油圧緩衝器２３はシリンダ１９の内部にピストンを嵌挿してなり、ピストンから上方へ突出するロツド１５が空気室Ａを経て外筒１３の上端壁を貫通し、空気ばねの車体取付部Ｍへ結合される。すなわち、車体取付部Ｍは筒体４に底板１２を結合されるとともに、外周壁に円錐状のフランジ８を取り付けられる。フランジ８の上にマウントラバー３を介して取付板７が焼き付けられ、取付板７は複数のボルトにより車体に固定されるようになつている。
【００１３】
前述したロツド１５はロツド１５と一体のばね座９を、外筒１３の上端壁の内面に当接される。ロツド１５の上端は、外筒１３の上端壁の外面に当てた弾性座板１０と底板１２を貫通し、ナツト５を螺合されて外筒１３へ締結される。筒体４の上端はキヤツプ６により閉鎖される。
【００１４】
本発明によれば、空気室Ａ，Ｂの間を連通・遮断する蓋板１７が、ロツド１５に昇降可能に支持され、ロツド１５に巻装したばね１４がばね座９と蓋板１７との間に介装される。ばね１４の上端はばね座９に、ばね１４の下端は蓋板１７にそれぞれ係止され、蓋板１７が落下しないように構成される。蓋板１７の下面には内筒２０の上端縁に当接する環状の弾性シール１７ａが結合される。
【００１５】
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、蓋板１７は内筒２０の上端縁から十分離れた状態にあり、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、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出入口１６から供給されるか、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。車両の走行中、路面入力によりロツド２４とシリンダ１９と内筒２０が押し上げられると、内筒２０の上端縁が弾性シール１７ａに当たり、空気室Ｂが閉鎖される。したがつて、内筒２０がさらにばね１４の力に抗して押し上げられる時は、空気室Ａだけが空気ばねとして働き、ばね定数が大きくなる。
【００１６】
本発明では、油圧緩衝器２３のシリンダ１９とロツド１５が、外筒１３と内筒２０の軸心に配され、蓋板１７がロツド１５に昇降可能に案内支持されているので、内筒２０が押し上げられる時蓋板１７が傾くことはなく、常に内筒２０の上端縁に確実に当接するので、弾性シール１７ａの部分から空気室Ａの空気が空気室Ｂへ洩れることはなく、安定したばね特性が得られる。
【００１７】
図２に示す実施例では、空気ばねのばね定数が切り換わる時のストロークを、車高、走行条件などに応じて調整できるようにしたものである。ばね座９をロツド１５に昇降可能に支持し、蓋板１７とばね座９との間に、ロツド１５に巻き付けたばね１４を介装し、ロツド１５に対するばね座９の高さを変更することにより、蓋板１７が空気室Ｂを閉鎖する時期すなわちストロークを加減する。
【００１８】
ロツド１５の上端部に筒型のねじ軸３４が外嵌固定され、ねじ軸３４の上端が外筒１３の上端壁の内面へ当接される。ねじ軸３４にばね座９が螺合され、ばね座９と蓋板１７との間にばね１４が介装される。ばね１４の上端はばね座９に係止され、ばね１４の下端は蓋板１７に係止される。ばね座９は周縁に歯車９ａを形成され、該歯車９ａは電動機３１により駆動されるピニオン３２と噛み合される。
【００１９】
いま、原動機３１によりピニオン３２を駆動し、ばね座９を回転させれば、ばね座９がねじ軸３４に対して螺動する。つまり、ばね座９と一緒に蓋板１７も昇降する。ばね座９を低くするほど、空気ばねが基準の位置から縮む方向のストロークが小さい内に蓋板１７に内筒２０が当接し、空気ばねのばね定数が大きくなる。したがつて、道路条件、積載量、走行条件などに応じて空気ばねのばね定数が切り換わるストロークを加減し、乗り心地を損わず良好な操縦安定性が得られる。
【００２０】
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。
【００２１】
【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、前記外筒と内筒の各軸心を貫通するロツドに、ばねにより前記内筒の方へ付勢された状態で蓋板を前記ロツドに昇降可能に外嵌支持し、前記蓋板は前記空気ばね本体が所定のストローク以下では前記内筒の開口端縁から離れ、所定のストローク以上では前記内筒の開口端縁に当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。
【００２２】
空気ばねのストロークが所定値を超えると、下側の空気室が閉鎖され、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。
【図２】本発明の変更実施例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：上側空気室 Ｂ：下側空気室 Ｍ：車体取付部 ２：ボルト ３：マウントラバー ４：筒体 ５：ナツト ６：キヤツプ ７：取付板 ８：フランジ ９：ばね座 ９ａ：歯車 １０：弾性座板 １２：底板 １３：外筒 １４：ばね
１５：ロツド １６：空気出入口 １７：蓋板 １７ａ：弾性シール １８：ベローズ １９：シリンダ ２０：内筒 ２０ａ：底壁 ２２：取付フランジ
２３：油圧緩衝器 ２４：ロツド ２５：取付ブツシユ ３１：電動機 ３２：ピニオン ３４：ねじ軸
【発明の属する技術分野】
本発明はアクスルケースの両端部を懸架するバス、トラツクなどに適した空気ばね式懸架機構、特にストロークが小さい時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】
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。
【０００３】
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つた時に急にばね定数が変化しするので、乗り心地が悪くなる。
【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、ロツドに案内支持された蓋板が下側の空気室を完全に閉鎖し、ばね定数が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、前記外筒と内筒の各軸心を貫通するロツドに、ばねにより前記内筒の方へ付勢された状態で蓋板を前記ロツドに昇降可能に外嵌支持し、前記蓋板は前記空気ばね本体が所定のストローク以下では前記内筒の開口端縁から離れ、所定のストローク以上では前記内筒の開口端縁に当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】
本発明では油圧緩衝器などのロツドが空気ばね本体を貫通して配され、ロツドに蓋板が昇降可能に支持され、空気ばねのストロークが所定値を超えると、蓋板が下側の空気室を閉鎖する。蓋板はロツドにより下側の空気室と同軸に案内されるので、蓋板が斜めに傾くことはなく、作動が確実である。
【０００８】
上側の空気室と下側の空気室に圧力差が生じても、蓋板が下側の空気室を閉鎖している時、上側の空気室のより高い空気圧により、蓋板が下側の空気室へ押し付けられるので、空気洩れは生じない。
【０００９】
蓋板が開く時には上側の空気室と下側の空気室との圧力差が小さくなる傾向にあるので、蓋板の開閉に大きな動作力を必要としない。
【００１０】
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。
【００１１】
【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１３と、空気室Ｂを区画するカツプ型の内筒２０とからなり、両者はベローズ１８により互いに連結される。すなわち、ベローズ１８の一端が外筒１３の下端部に結合され、ベローズ１８の他端が内筒２０の上端部に結合される。内筒２０の底壁２０ａには、公知の油圧緩衝器２３のシリンダ１９に結合した取付フランジ２２が重ね合され、図示していない複数のボルトにより結合される。緩衝器２３のシリンダ１９から下方へ突出するロツド２４は、取付ブツシユ２５を介して例えばアクスルケースまたは懸架腕に連結される。
【００１２】
油圧緩衝器２３はシリンダ１９の内部にピストンを嵌挿してなり、ピストンから上方へ突出するロツド１５が空気室Ａを経て外筒１３の上端壁を貫通し、空気ばねの車体取付部Ｍへ結合される。すなわち、車体取付部Ｍは筒体４に底板１２を結合されるとともに、外周壁に円錐状のフランジ８を取り付けられる。フランジ８の上にマウントラバー３を介して取付板７が焼き付けられ、取付板７は複数のボルトにより車体に固定されるようになつている。
【００１３】
前述したロツド１５はロツド１５と一体のばね座９を、外筒１３の上端壁の内面に当接される。ロツド１５の上端は、外筒１３の上端壁の外面に当てた弾性座板１０と底板１２を貫通し、ナツト５を螺合されて外筒１３へ締結される。筒体４の上端はキヤツプ６により閉鎖される。
【００１４】
本発明によれば、空気室Ａ，Ｂの間を連通・遮断する蓋板１７が、ロツド１５に昇降可能に支持され、ロツド１５に巻装したばね１４がばね座９と蓋板１７との間に介装される。ばね１４の上端はばね座９に、ばね１４の下端は蓋板１７にそれぞれ係止され、蓋板１７が落下しないように構成される。蓋板１７の下面には内筒２０の上端縁に当接する環状の弾性シール１７ａが結合される。
【００１５】
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、蓋板１７は内筒２０の上端縁から十分離れた状態にあり、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、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出入口１６から供給されるか、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。車両の走行中、路面入力によりロツド２４とシリンダ１９と内筒２０が押し上げられると、内筒２０の上端縁が弾性シール１７ａに当たり、空気室Ｂが閉鎖される。したがつて、内筒２０がさらにばね１４の力に抗して押し上げられる時は、空気室Ａだけが空気ばねとして働き、ばね定数が大きくなる。
【００１６】
本発明では、油圧緩衝器２３のシリンダ１９とロツド１５が、外筒１３と内筒２０の軸心に配され、蓋板１７がロツド１５に昇降可能に案内支持されているので、内筒２０が押し上げられる時蓋板１７が傾くことはなく、常に内筒２０の上端縁に確実に当接するので、弾性シール１７ａの部分から空気室Ａの空気が空気室Ｂへ洩れることはなく、安定したばね特性が得られる。
【００１７】
図２に示す実施例では、空気ばねのばね定数が切り換わる時のストロークを、車高、走行条件などに応じて調整できるようにしたものである。ばね座９をロツド１５に昇降可能に支持し、蓋板１７とばね座９との間に、ロツド１５に巻き付けたばね１４を介装し、ロツド１５に対するばね座９の高さを変更することにより、蓋板１７が空気室Ｂを閉鎖する時期すなわちストロークを加減する。
【００１８】
ロツド１５の上端部に筒型のねじ軸３４が外嵌固定され、ねじ軸３４の上端が外筒１３の上端壁の内面へ当接される。ねじ軸３４にばね座９が螺合され、ばね座９と蓋板１７との間にばね１４が介装される。ばね１４の上端はばね座９に係止され、ばね１４の下端は蓋板１７に係止される。ばね座９は周縁に歯車９ａを形成され、該歯車９ａは電動機３１により駆動されるピニオン３２と噛み合される。
【００１９】
いま、原動機３１によりピニオン３２を駆動し、ばね座９を回転させれば、ばね座９がねじ軸３４に対して螺動する。つまり、ばね座９と一緒に蓋板１７も昇降する。ばね座９を低くするほど、空気ばねが基準の位置から縮む方向のストロークが小さい内に蓋板１７に内筒２０が当接し、空気ばねのばね定数が大きくなる。したがつて、道路条件、積載量、走行条件などに応じて空気ばねのばね定数が切り換わるストロークを加減し、乗り心地を損わず良好な操縦安定性が得られる。
【００２０】
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。
【００２１】
【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、前記外筒と内筒の各軸心を貫通するロツドに、ばねにより前記内筒の方へ付勢された状態で蓋板を前記ロツドに昇降可能に外嵌支持し、前記蓋板は前記空気ばね本体が所定のストローク以下では前記内筒の開口端縁から離れ、所定のストローク以上では前記内筒の開口端縁に当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。
【００２２】
空気ばねのストロークが所定値を超えると、下側の空気室が閉鎖され、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。
【図２】本発明の変更実施例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：上側空気室 Ｂ：下側空気室 Ｍ：車体取付部 ２：ボルト ３：マウントラバー ４：筒体 ５：ナツト ６：キヤツプ ７：取付板 ８：フランジ ９：ばね座 ９ａ：歯車 １０：弾性座板 １２：底板 １３：外筒 １４：ばね
１５：ロツド １６：空気出入口 １７：蓋板 １７ａ：弾性シール １８：ベローズ １９：シリンダ ２０：内筒 ２０ａ：底壁 ２２：取付フランジ
２３：油圧緩衝器 ２４：ロツド ２５：取付ブツシユ ３１：電動機 ３２：ピニオン ３４：ねじ軸
Claims (2)
- 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、前記外筒と内筒の各軸心を貫通するロツドに、ばねにより前記内筒の方へ付勢された状態で蓋板を前記ロツドに昇降可能に外嵌支持し、前記蓋板は前記空気ばね本体が所定のストローク以下では前記内筒の開口端縁から離れ、所定のストローク以上では前記内筒の開口端縁に当接することを特徴とする車両用空気ばね。
- 前記ロツドに形成したねじ軸に前記ばね座を螺合し、該ばね座の回転によりばね座の高さを調整可能にした、請求項１に記載の車両用空気ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5685197A JP3555376B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 車両用空気ばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5685197A JP3555376B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 車両用空気ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238581A JPH10238581A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3555376B2 true JP3555376B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=13038928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5685197A Expired - Fee Related JP3555376B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 車両用空気ばね |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3555376B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030040959A (ko) * | 2001-11-17 | 2003-05-23 | 기아자동차주식회사 | 차량용 공기 스프링 |
| DE102019104714A1 (de) * | 2019-02-25 | 2020-08-27 | Vibracoustic Ag | Luftfedermodul |
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1997
- 1997-02-25 JP JP5685197A patent/JP3555376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10238581A (ja) | 1998-09-08 |
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