【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の車両や、産業機械、精密機械等の防振支持装置として適用される空気ばね、なかでも、ダイアフラム形の空気ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、この種のダイアフラム形の空気ばねの一例として、独国特許出願公開第１００５５１１１号明細書に記載されている空気ばねを示す。この空気ばねでは、ピストン５１に円筒状のダイアフラム５２の一方の端部分をかしめリング５３にて取付けるとともに、ダイアフラム５２の他方の端部分を、それの内外反転姿勢で、ピストン５１より大径のチャンバー５４に、かしめリング５５にて取付けることにより、ダイアフラム５２を、ピストン５１とチャンバー５４とのそれぞれに気密に連結している。
【０００３】
またここでは、剛性材料よりなる円筒状の外筒５６が、その内周面をダイアフラム５２の外周面に接するように、一端部でチャンバー５４にスペーサ５７を介してかしめ固定により取付けられている。これにより、空気ばねの所要のばね特性の発揮を担保することに加え、空気ばねの径方向の省スペース化を図るとともに、使用圧力を高めた条件でもすぐれた耐久性を確保し、さらにはダイアフラム５２の補強層の層数を減らし、空気ばね５８は、軸線方向の伸縮に対し、所定のばね特性を発揮することができる。
【０００４】
ところがこのような形式の空気ばねでは、各種の車両に搭載した状態で、たとえば図５に示すように、車両がロール加振されると、外筒５６はチャンバー５４に対して固定されているため、特にピストン５１がチャンバーから最も離れる位置、（以下フルリバウンド位置という）において、ピストン５１と外筒５６との相対姿勢の変化に起因してロール中心Ｃの外側の、ピストン５１のチャンバー５４側端のロール中心外側の縁と外筒５６との間隔が狭くなり、ダイアフラム５２の反転部位がそれらによって空気ばねの半径方向に圧縮変形されるため、ダイアフラム５２、とくにはそれの反転部位の耐久性が低下するという問題があった。さらに、車両がロール加振されることに加え、左右振動が加振された場合には、ピストン５１が外筒５６の内周面に干渉して、車両のロール運動が阻害され、乗り心地が悪化する等の問題もあった。
【０００５】
【特許文献１】
独国特許出願公開１００５５１１１号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、車両搭載時のロール加振によっては、ダイアフラムの耐久性を低下させることがなく、ピストンが外筒に干渉して車両の乗り心地を悪化させることを防止できる空気ばねを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気ばねは、全体として円筒状をなすダイアフラムの、ピストンへの取付端部分とチャンバーへの取付端部分とのそれぞれを、ピストンおよび、このピストンより大径のチャンバーのそれぞれに、中間部での内外反転姿勢で、気密に連結し、車両取付前のダイアフラムの、チャンバーへの取付端部分の近傍にその取付端部分よりも大径の部分を設け、その大径部分とチャンバーへの取付端部分との間に形成される肩部に、剛性材料よりなる一端部をテーパ状に絞った外筒を、掛合させてなる。
【０００８】
これによれば、ダイアフラムの肩部で、外筒を支持することによって、車両がロール加振されても、フルリバウンド位置にある場合において、ロール中心の外側で、ピストンのチャンバー側端のロール中心外側の縁が外筒に接近しても、外筒とピストンとの間で圧縮されるダイアフラムのそれ自身の剛性に起因する反力により、外筒をロール中心の外側に変位させることができるため、ピストンと外筒との間にダイアフラムの反転部位が挟まれて、繰返して極端に圧縮されることにより、ダイアフラムの反転部位の耐久性が低下するのを防止することができる。
【０００９】
また、ピストンがフルリバウンド位置にある場合において、ロール加振に加えて車両に左右振動が加わった場合等に、ピストンのロール中心の外側で、ピストンのチャンバー側端のロール中心外側の縁が外筒に干渉することによって、車両のロール運動を阻害して、乗り心地を悪化させることも、上記と同様に、外筒とピストンとの間で圧縮されるダイアフラムの反力により、外筒をロール中心の外側に変位させて、ピストンと外筒との干渉を防ぐことにより、防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す縦断面図であり、内圧を充填していない状態を表している。
図中１は平面輪郭形状が円形をなすピストンを、２は、このピストン１より大径のチャンバーをそれぞれ示す。
ここでは、コード補強層を埋設したゴム膜よりなる円筒状のダイアフラム３のピストンへの取付端部分４を、ピストン１にかしめリング５により取付け、他方のチャンバーへの取付端部分６をチャンバー２にかしめリング７により取付けて、ダイヤフラム３の中間部分を内外に反転させた姿勢で、ピストン１とチャンバー２とを気密に連結する。
【００１１】
ダイアフラム３のチャンバーへの取付端部分６の近傍には、大径部分８が設けられ、大径部分８と取付端部分６との間に形成される肩部９に、ダイアフラム３の拡径変形を拘束する、剛性材料よりなる円筒状の外筒１０を、それの一端部のテーパ状の絞り部分１１の内周面を掛合させて、ダイアフラム３に取付ける。
ダイアフラム３の大径部分８は、ダイアフラム３を加硫成形する時に、加硫後に大径部分８となる部分を特殊ブラダーにより膨径させて、大径部分８の外径はチャンバーへの取付端部分６の外径より大きく、外筒１０の内径とほぼ同じ寸法となるように成形している。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態を示す縦断面図であり、内圧を充填した状態を表している。
ダイアフラム３は充填内圧によりその外周面を外筒１０の内周面に沿わせて、内側から膨径され、空気ばね１２は所定のばね定数を持つばねとして作用する。
【００１３】
これによれば、図３に示すように、外筒１０を、ダイアフラム３に取り付けることにより、チャンバーに取り付ける従来方式に較べて、車両に搭載した場合に、車両がロール加振されても、特に図で二点鎖線で示すフルリバウンド位置において、ロール中心Ｃの外側で、ピストン１のチャンバー側端のロール中心外側縁１２が外筒１０の内周面に接近しても、ピストン１と外筒１０との間で圧縮されるダイアフラム３のそれ自身の剛性に起因する反力により、外筒１０もロール中心Ｃの外側に変位させることができるため、ピストン１と外筒１０の間にダイアフラム３の内外反転部分が挟まれて、繰返して極端に圧縮されることにより、ダイアフラム３の耐久性が低下することを防止することができる。また、ピストン１のロール中心Ｃの外側で、ピストン１の側縁１３が外筒１０の内周面に干渉して、車両のロール運動を阻害して、乗り心地を悪化させることも防止することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、全体として円筒状をなすダイアフラムの、ピストンへの取付端部分とチャンバーへの取付端部分とのそれぞれを、ピストンおよび、このピストンより大径のチャンバーのそれぞれに、中間部での内外反転姿勢で、気密に連結し、車両取付前のダイアフラムの、チャンバーへの取付端部分の近傍にその取付端部分よりも大径の部分を設け、その大径部分とチャンバーへの取付端部分との間に形成される肩部に、剛性材料よりなる一端部をテーパ状に絞った外筒を、掛合させることにより、ダイアフラムの肩部で、外筒を支持することによって、車両がロール加振されても、ピストンがフルリバウンド位置にある場合おいて、ロール中心の外側で、ピストンのチャンバー側端のロール中心外側の縁が外筒に接近しても、外筒とピストンとの間で圧縮されるダイアフラムの反力により、外筒をロール中心の外側に変位させることができるため、ピストンと外筒の間にダイアフラムの反転部位が挟まれて、繰返して極端に圧縮されることにより、ダイアフラムの反転部位の耐久性が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気ばねの内圧充填前の一実施形態を表わす縦断面図である。
【図２】本発明の空気ばねの内圧充填後の一実施形態を表わす縦断面図である。
【図３】本発明の空気ばねをロール加振した態様を表わす縦断面図である。
【図４】従来の空気ばねの内圧充填後の状態を示す縦断面図である。
【図５】従来の空気ばねをロール加振した態様を表わす縦断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ チャンバー
３ ダイアフラム
４ ピストンへの取付端部分
５ かしめリング
６ チャンバーへの取付端部分
７ かしめリング
８ 大径部分
９ 肩部
１０ 外筒
１１ 絞り部分
１２ 空気ばね
５１ ピストン
５２ ダイアフラム
５３ かしめリング
５４ チャンバー
５５ かしめリング
５６ 外筒
５７ スペーサ
５８ 空気ばね[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air spring applied as an anti-vibration support device for various vehicles, industrial machines, precision machines, and the like, and more particularly to a diaphragm-type air spring.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows, as an example of such a diaphragm-type air spring, an air spring described in DE 100 55 111 A1. In this air spring, one end portion of a cylindrical diaphragm 52 is attached to a piston 51 with a caulking ring 53, and the other end portion of the diaphragm 52 is turned inside and outside in a posture having a larger diameter than the piston 51. The diaphragm 52 is airtightly connected to the piston 51 and the chamber 54 by being attached to the piston 54 by a caulking ring 55.
[0003]
Here, a cylindrical outer cylinder 56 made of a rigid material is attached by caulking and fixing to the chamber 54 at one end via a spacer 57 so that the inner peripheral surface thereof is in contact with the outer peripheral surface of the diaphragm 52. As a result, in addition to ensuring the required spring characteristics of the air spring, the space saving in the radial direction of the air spring is ensured, and excellent durability is ensured even when the operating pressure is increased. By reducing the number of reinforcing layers 52, the air spring 58 can exhibit predetermined spring characteristics with respect to expansion and contraction in the axial direction.
[0004]
However, in such a type of air spring, when the vehicle is roll-vibrated as shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5, the outer cylinder 56 is fixed to the chamber 54 when mounted on various vehicles. In particular, at a position where the piston 51 is farthest from the chamber (hereinafter referred to as a full rebound position), the end of the piston 51 on the chamber 54 side outside the roll center C due to a change in the relative attitude between the piston 51 and the outer cylinder 56. The distance between the outer edge of the center of the roll and the outer cylinder 56 is reduced, and the reversal portion of the diaphragm 52 is compressed and deformed in the radial direction of the air spring by them, so that the durability of the diaphragm 52, especially the reversal portion thereof, is improved. There was a problem of lowering. Further, in the case where the vehicle is vibrated by the roll and the lateral vibration is vibrated, the piston 51 interferes with the inner peripheral surface of the outer cylinder 56, and the roll motion of the vehicle is hindered, and the riding comfort is reduced. There were also problems such as worsening.
[0005]
[Patent Document 1]
DE-A 100 55 111 A1
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art.By vibrating rolls when mounted on a vehicle, the durability of the diaphragm is not reduced, and the piston is connected to the outer cylinder. It is an object of the present invention to provide an air spring that can prevent the ride comfort of a vehicle from being deteriorated due to interference.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The air spring according to the present invention is configured such that a diaphragm having a cylindrical shape as a whole has an attachment end portion attached to the piston and an attachment end portion attached to the chamber, and the piston and the chamber having a larger diameter than the piston. With the inside and outside reversing posture at the part, airtightly connected, a portion of the diaphragm before mounting the vehicle with a diameter larger than the mounting end portion near the mounting end portion to the chamber is provided, and the large diameter portion and the chamber are connected to the chamber. An outer cylinder made of a rigid material and having one end narrowed in a tapered shape is engaged with a shoulder formed between the outer cylinder and the mounting end.
[0008]
According to this, by supporting the outer cylinder at the shoulder of the diaphragm, even if the vehicle is subjected to roll vibration, the roll center at the chamber side end of the piston is outside the roll center when the vehicle is at the full rebound position. Even if the outer edge approaches the outer cylinder, the outer cylinder can be displaced outside the center of the roll by the reaction force caused by the rigidity of the diaphragm itself compressed between the outer cylinder and the piston. In addition, since the inverted portion of the diaphragm is sandwiched between the piston and the outer cylinder and is repeatedly and extremely compressed, it is possible to prevent the durability of the inverted portion of the diaphragm from being reduced.
[0009]
In addition, when the piston is in the full rebound position, when the vehicle is subjected to lateral vibration in addition to the roll vibration, the outer edge of the piston on the chamber side outside the roll center on the outer side of the piston roll center is outside the roll center of the piston. The interference with the cylinder may impede the roll motion of the vehicle and degrade the ride comfort. Similarly to the above, the reaction of the diaphragm compressed between the outer cylinder and the piston causes the outer cylinder to roll. This can be prevented by displacing the piston outside the center to prevent interference between the piston and the outer cylinder.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and shows a state where internal pressure is not filled.
In the figure, reference numeral 1 denotes a piston having a circular planar profile, and reference numeral 2 denotes a chamber having a larger diameter than the piston 1.
Here, a mounting end portion 4 of the cylindrical diaphragm 3 made of a rubber film in which a cord reinforcing layer is embedded is attached to the piston 1 by a caulking ring 5, and an attachment end portion 6 to the other chamber is attached to the chamber 2. The piston 1 and the chamber 2 are air-tightly connected with the caulking ring 7 in a state where the middle part of the diaphragm 3 is inverted inside and outside.
[0011]
A large-diameter portion 8 is provided in the vicinity of the mounting end portion 6 of the diaphragm 3 to the chamber, and a shoulder 9 formed between the large-diameter portion 8 and the mounting end portion 6 expands and deforms the diaphragm 3. The cylindrical outer cylinder 10 made of a rigid material is attached to the diaphragm 3 by engaging the inner peripheral surface of the tapered throttle portion 11 at one end thereof.
The large-diameter portion 8 of the diaphragm 3 is formed such that when the diaphragm 3 is vulcanized, the portion that becomes the large-diameter portion 8 after vulcanization is expanded by a special bladder. It is formed so as to be larger than the outer diameter of the portion 6 and to have substantially the same size as the inner diameter of the outer cylinder 10.
[0012]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the embodiment of the present invention, and shows a state where internal pressure is filled.
The diameter of the diaphragm 3 is expanded from the inside by the filling internal pressure so that the outer peripheral surface is along the inner peripheral surface of the outer cylinder 10, and the air spring 12 acts as a spring having a predetermined spring constant.
[0013]
According to this, as shown in FIG. 3, when the outer cylinder 10 is mounted on the vehicle by attaching the outer cylinder 10 to the diaphragm 3, as compared with the conventional method in which the outer cylinder 10 is mounted on the chamber, even if the vehicle is subjected to roll vibration, particularly, In the full rebound position indicated by the two-dot chain line in the figure, even if the roll center outer edge 12 on the chamber side end of the piston 1 approaches the inner peripheral surface of the outer cylinder 10 outside the roll center C, the piston 1 and the outer cylinder The outer cylinder 10 can also be displaced to the outside of the roll center C by the reaction force caused by the rigidity of the diaphragm 3 itself compressed between the piston 1 and the outer cylinder 10. It is possible to prevent the durability of the diaphragm 3 from being reduced due to the extreme inward and outward reversal portions being sandwiched and repeatedly compressed. Further, it is also possible to prevent the side edge 13 of the piston 1 from interfering with the inner peripheral surface of the outer cylinder 10 outside the roll center C of the piston 1 to prevent the roll motion of the vehicle from deteriorating the riding comfort. Can be.
[0014]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, each of the cylindrical end of the diaphragm and the mounting end to the piston and the chamber is separated from the piston and the piston by the piston. In each of the large-diameter chambers, airtightly connected with the inside and outside inverted posture at the middle part, and a part with a larger diameter than the mounting end part is provided near the mounting end part to the chamber of the diaphragm before mounting the vehicle The shoulder formed between the large-diameter portion and the mounting end portion to the chamber has an outer cylinder formed by tapering one end made of a rigid material into a tapered shape. By supporting the outer cylinder, even if the vehicle is vibrated by the roll, when the piston is at the full rebound position, the roll at the chamber side end of the piston outside of the roll center. Even when the outer edge of the core approaches the outer cylinder, the outer cylinder can be displaced outside the center of the roll by the reaction force of the diaphragm compressed between the outer cylinder and the piston. The reversal portion of the diaphragm is sandwiched between them and repeatedly compressed to an extreme extent, thereby preventing the durability of the reversal portion of the diaphragm from decreasing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating an embodiment of an air spring according to the present invention before filling with an internal pressure.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating an embodiment of the air spring according to the present invention after internal pressure filling.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a mode in which the air spring of the present invention is roll-vibrated.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state after filling the internal pressure of the conventional air spring.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a mode in which a conventional air spring is vibrated by a roll.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 piston 2 chamber 3 diaphragm 4 attachment end portion to piston 5 caulking ring 6 attachment end portion to chamber 7 caulking ring 8 large diameter portion 9 shoulder 10 outer cylinder 11 throttle portion 12 air spring 51 piston 52 diaphragm 53 caulking ring 54 Chamber 55 Caulking ring 56 Outer cylinder 57 Spacer 58 Air spring
