JP2002535573A - 空気ばね装置 - Google Patents

空気ばね装置

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JP2002535573A
JP2002535573A JP2000595073A JP2000595073A JP2002535573A JP 2002535573 A JP2002535573 A JP 2002535573A JP 2000595073 A JP2000595073 A JP 2000595073A JP 2000595073 A JP2000595073 A JP 2000595073A JP 2002535573 A JP2002535573 A JP 2002535573A
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air spring
bellows
area
spring bellows
outer diameter
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JP2000595073A
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ブランコ、アントニオ
ゾンナク、ウルリッヒ
ヴェーバー、ミハエル
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フェニックス アクチエンゲゼルシャフト
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/0436—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by being contained in a generally closed space

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、空気ばね装置１、それも少なくとも次の空気ばね構成部材、すなわち、空気ばねベローズ２、それも、容積変更可能な空気チャンバ１０を含む輪郭付けされた空気ばねベローズ２と、空気ばね蓋３、それも、空気ばねベローズ２の一端がクランプリング５によって固定された、外径Ｄ１を有する第１取り付け区域４を含む空気ばね蓋３と、空気ばねピストン６、それも、外径Ｄ２を有する第２取り付け区域７と、外径Ｄ３を有する転回用ピストン９とを含み、前記区域７には、空気ばねベローズ２の他端が同じくクランプリング８によって固定され、前記ピストン９の外壁に沿って空気ばねベローズが転回ひだを形成しながら転回可能にされている空気ばねピストン６と、空気ばねベローズ２用の外側案内１１と、第１取り付け区域４から始まって外側案内１１まで延在する空気ばねベローズ２の不動区域Ａとから成る形式のものに関する。本発明による空気ばね装置１は、輪郭付けされた空気ばねベローズ２が、可動区域Ｂを含み、この可動区域では、空気ばね装置が、転回ひだ区域の伸縮時に空気ばねベローズの直径を、転回ピストン９の外径Ｄ３に関連して、変化せしめられることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、空気ばね装置、それも、少なくとも次の空気ばね構成部材、すなわ
ち、 容積変更可能な空気チャンバを含む輪郭付けされたエラストマー材料製空気ば
ねベローズと、 空気ばねベローズの一端がクランプリングによって固定された第１取り付け区
域を含む空気ばね蓋と、 空気ばねピストン、それも空気ばねベローズの他端が同じくクランプリングに
より固定された第２取り付け区域と、空気ばねベローズが転回用ピストン外壁に
沿って転回ひだを形成しながら転回可能な転回用ピストンとを含む空気ばねピス
トンと、 空気ばねベローズ用の外側案内と、 空気ばねベローズの不動区域、それも第１取り付け区域から始まって外側案内
まで延在し、しかも、たいていは空気ばねベローズ外径が末広がりになるように
延在している不動区域とから成る形式のものに関する。
【０００２】 この種の空気ばね装置は、ドイツ出願公開DE 197 19 505 A1（図１）に記載さ
れている。この場合、空気ばねベローズの形状は、通常の円筒形とは異なってい
る。空気ばねベローズの全体構成の枠内で、直径が変化し、詳しく言えば円筒形
、円錐形、屈折した形の輪郭区域（輪郭付けされた空気ばねベローズ）を形成し
ながら、直径が変化する。 この空気ばねベローズには、更に、多くの場合、補強支持体が埋め込まれてい
る。その場合、補強支持体が交差配置され、例えば互いに交差する２つのすだれ
織り層が用いられる（DE 41 36 460 A1の図２および図３）。この種の空気ばね
ベローズは、また交差重ねベローズ(Kreuzlagenbalg)とも呼ばれる。別の変化形
によれば、補強支持体は、軸方向に延在する糸状補強材の形式にしてもよい（DE
36 43 073 A1の図1）。この種の空気ばねベローズは、軸向きベローズ(Axialba
lg)とも呼ばれる。
【０００３】 特に軸向きベローズを用いる場合、空気ばねベローズ用の外側案内を有する空
気ばね装置では、無圧作動の場合、事情によっては、望ましくないひだや折れが
生じて、往々にして使用寿命が短くなる。 前記の問題点を解決するために、請求項１に記載の次のような特徴を有する新
規の空気ばね装置を提案する。すなわち、輪郭付けされた空気ばねベローズが可
動区域を含み、この可動区域では、空気ばね装置が、転回ひだ区域の伸縮時に空
気ばねベローズの直径を、転回用ピストンの外径に関連して、変化せしめられる
ことを特徴とする空気ばね装置である。その場合、空気ばねベローズの直径は、
ベローズ収縮時には縮径され、伸長時には拡径される。 請求項２から請求項１３までの各項には、好ましい変化形が記載されており、
それらについては以下でより詳しく説明する。
【０００４】 空気ばねベローズの可動区域は、無圧状態の伸長位置では少なくとも部分円錐
形の延びを有している。これと関連して、以下で好ましい２つの変化形を説明す
る： 変化形Ｉ 空気ばねベローズの可動区域は、事実上もっぱら円錐形である。 特にこの変化形では、空気ばねベローズの不動区域が、円筒形の中間区域なし
にベローズ可動区域に移行している。 変化形ＩＩ 空気ばねベローズの可動区域が、円錐形の第１区域を有し、この第１区域が円
筒形の中間区域に移行し、この中間区域から再び円錐形の第２区域へ移行し、こ
の第２区域が取り付け区域で終わっている。この場合、円錐形の第１区域は、円
筒形の中間区域より長い延びを有している。円筒形の中間区域は、また円錐形の
第２区域より長い延びを有している。
【０００５】 特にこの変化形では、空気ばねベローズの不動区域は、同じく不動の円筒形中
間区域へ移行しており、しかも、この中間区域に空気ばねベローズの可動区域が
続いている。 これらの変化形とは無関係に、第１取り付け区域と外側案内との間の空気ばね
べローズ不動区域は、事実上もっぱら円錐形に構成することができる。 更に、これら２つの変化形とは無関係に、ベローズ伸長位置では、外側案内が
、空気ばねベローズの全可動区域を事実上取り囲むようになっている。
【０００６】 以下で、好適実施例であるこれら２つの変化形を略示図面につき更にいくぶん
詳しく説明する。 図面には、以下の参照符号が用いられている： １,１' 空気ばね装置 ２,２' 輪郭付けされた空気ばねベローズ ３,３' 空気ばね蓋 ４,４' 第１取り付け区域 ５,５' クランプリング ６,６' 空気ばねピストン ７,７' 第２取り付け区域 ８,８' クランプリング ９,９' 転回用ピストン １０,１０' 容積の可変な空気チャンバ １１,１１' 外側案内 １２,１２' 外側案内に対する空気ばねベローズの接触区域 １３,１３' 空気ばねベローズの転回ひだ Ａ,Ａ１,Ａ２ 空気ばねベローズ不動区域 Ｂ,Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３ 空気ばねベローズ可動区域 Ｄ 空気ばねベローズ外径 Ｄ１ 第１取り付け区域外径 Ｄ２ 第２取り付け区域外径 Ｄ３ 転回用ピストン外径 Ｄ４ 転回ひだ区域の空気ばねベローズ直径
【０００７】 図１ａの空気ばね装置の空気ばね蓋３は、外径Ｄ１を有する第１取り付け区域
４を含み、この区域に空気ばねベローズ２の一端が固定されている。空気ばね蓋
の反対側に配置された空気ばねピストン６は、外径Ｄ２を有する第２取り付け区
域７と、外径Ｄ３を有する転回用ピストン９とから成り、第２取り付け区域７に
は、空気ばねベローズ２の他端が、同じくクランプリング８によって固定されて
いる。空気ばねベローズは、この場合、容積変更可能な空気チャンバ１０を取り
囲んでいる。双方の取り付け区域の外径Ｄ１,Ｄ２に対しては、次のパラメータ
が妥当する： Ｄ１≧Ｄ２。
【０００８】 可変の外径Ｄを有する空気ばねベローズ２は、それぞれ円錐形の輪郭を有する
不動区域Ａと可動区域Ｂとを備えている。不動区域Ａは、空気ばねベローズ２の
外径Ｄが最大になっている、外側案内１１との接触区域１２から、円筒形の中間
区域なしに可動区域Ｂへ移行している。可動区域Ｂでは、空気ばねベローズの外
径Ｄに対し、好ましくは次のパラメータが、転回用ピストン９の外径Ｄ３に関連
して、適用される： Ｄ（最大）＝Ｄ３の１.２倍（特にＤ３の１.１５倍） Ｄ（最小）＝Ｄ３（特にＤ３の１.０５倍） これらのパラメータは、無圧状態で伸長位置の場合に妥当する。
【０００９】 空気ばね蓋、シャシに固定された構造部材、空気ばねベローズのいずれか、ま
たはすべてに取り付けられた外側案内１１は、空気ばねベローズ２の可動区域Ｂ
の事実上最大の部分を取り囲んでいる。 図１ａに示した無圧状態で伸長位置にある状態では、空気ばねベローズ２の可
動区域Ｂは、まだ転回ひだを形成していない。 図１ｂに示した収縮時の空気ばね装置１では、本発明により、可動区域内で空
気ばねベローズが輪郭を変化させながら転回ひだ１３を形成しており、この転回
ひだは、転回用ピストン９の外壁に沿って転回することができる。他方、不動区
域Ａ内では、図１ａの状態に比較して空気ばねベローズの輪郭に事実上変化は生
じていない。
【００１０】 図２ａの空気ばね装置１'の空気ばねベローズ２'は、別の好ましい輪郭付けを
特徴としている。この場合は、全不動区域Ａが２つの部分区域Ａ１,Ａ２から成
り、しかも、円錐形の部分区域Ａ１は、外側案内１１'との接触区域１２'では円
筒形になっている。可動区域Ｂは、この場合、円錐形の第１区域Ｂ１を有し、こ
の区域が、外側案内１１'のところから始まり空気ばねピストン６'の方向へ先細
になり、次いで円筒形の中間区域Ｂ２へ移行し、最後に再び円錐形の第２区域Ｂ
３へ移行し、この区域が、先細に延びて第２取り付け区域７'で終わっている。
この場合、円錐形第１区域Ｂ１は、円筒形の中間区域Ｂ２より長い延びを有して
いる。中間区域Ｂ２は、また円錐形の第２区域Ｂ３より長い延びを有している。
【００１１】 図２ａに示した無圧状態で伸長位置にある状態では、空気ばねベローズ２'の
可動区域Ｂには、この場合も、まだ転回ひだが形成されていない。 図２ｂに示した収縮時の空気ばね装置１'の場合は、可動区域Ｂ内で、空気ば
ねベローズの輪郭が変化し転回ひだ１３'が形成されており、この転回ひだは、
転回用ピストン９'の外壁に沿って転回することができる。不動区域Ａでは、こ
の場合も、図２ａの状態に比して、空気ばねベローズの輪郭は実質的はに変化し
ていない。 図１ｂまたは図２ｂによる空気ばね装置１,１'は、伸縮時に転回ひだ１３,１
３'の区域で、直径Ｄ４が、それも転回用ピストン９,９の外径Ｄ３に関し変化す
る。その場合、空気ばねベローズの直径Ｄ４は、縮小時には小さくなり、伸長時
には増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 無圧状態で伸長位置にある空気ばね装置の変化形Ｉの図である。
【図１ｂ】 無圧状態で幾分収縮した位置にある空気ばね装置の変化形Ｉの図である。
【図２ａ】 無圧状態で伸長状態にある空気ばね装置の変化形ＩＩの図である。
【図２ｂ】 無圧状態で幾分収縮した位置にある空気ばね装置の変化形ＩＩの図である。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 の外径Ｄ３に関連して、変化せしめられることを特徴と している。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気ばね装置であって、少なくとも次の空気ばね構成部材、
    すなわち、 容積変更可能な空気チャンバ（１０,１０'）を含み、かつ輪郭付けされたエラ
    ストマー材料製空気ばねベローズ（２,２'）、それも、多くの場合、補強支持体
    、特に軸方向に延在する糸状補強材形式の補強支持体を埋め込まれた空気ばねベ
    ローズ（２,２'）と、 空気ばね蓋（３,３'）、それも、外径（Ｄ１）を有する第１取り付け区域（４
    ,４'）を含み、この区域に空気ばねベローズ(２,２')の一端がクランプリング（
    ５,５'）等によって固定された空気ばね蓋（３,３'）と、 空気ばねピストン（６,６'）、それも、外径（Ｄ２）を有する第２取り付け区
    域（７,７'）と、外径（Ｄ３）を有する転回用ピストン（９,９'）とを含み、該
    第２取り付け区域には、空気ばねベローズ（２,２'）の他端が、同じくクランプ
    リング（８,８'）等によって固定されており、また該転回用ピストン外壁に沿っ
    ては、空気ばねベローズが転回ひだ（１３,１３）を形成しながら転回可能にさ
    れている空気ばねピストン（６、６'）と 空気ばねベローズ（２,２'）用の外側案内（１１,１１'）と、 空気ばねベローズ（２,２'）の不動区域（Ａ）、それも、第１取り付け区域（
    ４,４'）から始まって外側案内（１１,１１'）まで延在し、多くの場合、末広が
    りの外径（Ｄ）を有する不動区域Ａとから成る形式のものにおいて、 輪郭付けされた空気ばねベローズ（２,２）が可動区域（Ｂ）を含み、この可
    動区域では、空気ばね装置（１,１'）が、転回ひだ（１３,１３'）区域の伸縮時
    に、空気ばねベローズの直径（Ｄ４）を、転回用ピストン（９,９'）の外径（Ｄ
    ３）に関連して、変化せしめられることを特徴とする空気ばね装置。
  2. 【請求項２】 空気ばねべローズ（２,２'）の前記可動区域（Ｂ）が、無圧
    状態の伸長位置では、少なくとも部分円錐形の延びを有していることを特徴とす
    る、請求項１に記載された空気ばね装置。
  3. 【請求項３】 空気ばねベローズ（２）の前記可動区域（Ｂ）が、事実上も
    っぱら円錐形に延在していることを特徴とする、請求項２に記載された空気ばね
    装置。
  4. 【請求項４】 空気ばねベローズ（２'）の前記可動区域（Ｂ）が、円錐形
    の第１区域（Ｂ１）を有し、次にこの区域が円筒形の中間区域（Ｂ２）へ移行し
    、最後に、ここからまた円錐形の第２区域（Ｂ３）へ移行し、この第２区域が第
    ２取り付け区域（７'）で終わっていることを特徴とする、請求項２に記載され
    た空気ばね装置。
  5. 【請求項５】 前記円錐形の第１区域（Ｂ１）が、円筒形の中間区域（Ｂ２
    ）より長い延びを有することを特徴とする、請求項４に記載された空気ばね装置
    。
  6. 【請求項６】 前記円筒形の中間区域（Ｂ２）が、円錐形の第２区域（Ｂ３
    ）より長い延びを有していることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載
    された空気ばね装置。
  7. 【請求項７】 前記可動区域（Ｂ）では、無圧状態で伸長位置にある空気ば
    ねベローズ（２,２'）の外径（Ｄ）に対し、転回用ピストン（９,９'）の外径（
    Ｄ３）に関連して、次のパラメータ、すなわち Ｄ（最大）＝Ｄ３の１.２倍 Ｄ（最小）＝Ｄ３ が適用されることを特徴とする、請求項１から請求項６までの空気ばね装置。
  8. 【請求項８】 前記可動区域（Ｂ）では、無圧状態で伸長位置にある空気ば
    ねベローズ（２,２'）の外径（Ｄ）に対し、転回用ピストン（９,９'）の外径（
    Ｄ３）に関連して、次のパラメータ、すなわち Ｄ（最大）＝Ｄ３の１.１５倍 Ｄ（最小）＝Ｄ３の１.０５倍 が適用されることを特徴とする、請求項１から請求項６までの空気ばね装置。
  9. 【請求項９】 空気ばねベローズ（２）の不動区域（Ａ）が、円筒形中間区
    域なしに空気ばねベローズ（２）の可動区域（Ｂ）へ移行していることを特徴と
    する、請求項１から請求項８までのいずれか１項、特に請求項３に記載された空
    気ばね装置。
  10. 【請求項１０】 空気ばねベローズ（２'）の前記不動区域（Ａ）が、同じ
    く不動である円筒形中間区域（Ａ２）に移行し、しかも、この中間区域（Ａ２）
    には、空気ばねベローズの可動区域（Ｂ）が続いていることを特徴とする、請求
    項１から請求項８までの、特に請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載
    された空気ばね装置。
  11. 【請求項１１】 空気ばねベローズ（２,２'）の不動区域（Ａ,Ａ１）が、
    第１取り付け区域（４,４'）と外側案内（１１,１１'）との間では、事実上もっ
    ぱら円錐形に延在することを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれ
    か１項に記載された空気ばね装置。
  12. 【請求項１２】 前記外側案内（１１,１１')が、空気ばねベローズ（２,２
    '）の伸長位置で、ベローズの事実上全可動区域（Ｂ）を取り囲むことを特徴と
    する、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載された空気ばね装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１取り付け区域（４,４'）の外径（Ｄ１）と、前記
    第２取り付け区域（７,７'）の外径（Ｄ２）とに対し、次のパラメータ、すなわ
    ち Ｄ１≧Ｄ２ が適用されることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に
    記載された空気ばね装置。
JP2000595073A 1999-01-21 2000-01-13 空気ばね装置 Pending JP2002535573A (ja)

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