JP2006144874A - Air spring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部干渉を発生させないと共に、ダイヤフラムの耐久性を向上し得る空気ばねに関し、例えばトラックやバス等の車両用や自動車用のサスペンション、産業機械用の防振支持装置、シリンダ機器等に用いられるような内部にロッドを有さない空気ばねに好適なものである。 The present invention relates to an air spring that does not cause internal interference and can improve the durability of a diaphragm. For example, in suspensions for vehicles such as trucks and buses, automobiles, vibration-proof support devices for industrial machines, cylinder devices, It is suitable for an air spring that does not have a rod inside as used.
従来より、空気ばねの一種として、ピストンの上部にゴム等で筒状に形成されたダイヤフラムを配置すると共に、この上にチャンバーが取り付けられ、振動発生部或いは振動受け部にこれらピストンやチャンバーの何れかがそれぞれ連結されるような構造の空気ばねが知られている。そして、このような空気ばねでは、振動の入力により軸方向に沿った相対変位がピストンとチャンバーとの間に生じるようになっている。 Conventionally, as a kind of air spring, a diaphragm formed in a cylindrical shape with rubber or the like is disposed on an upper portion of a piston, and a chamber is mounted thereon, and any of these pistons and chambers is attached to a vibration generating portion or a vibration receiving portion. There is known an air spring having a structure in which the two are connected to each other. And in such an air spring, the relative displacement along an axial direction arises between a piston and a chamber by the input of a vibration.
例えば、この種の空気ばねの一例として、図6に示されるようなものが知られており、この図に基づき従来技術を説明する。即ち、この図に示すように、この空気ばね110は、ピストン112とチャンバー114とがゴム材などで形成されたダイヤフラム116で連結されると共に、このチャンバー114に取り付けられた外筒118が、ダイヤフラム116の外周を覆った構造とされるだけでなく、ゴム材を内蔵したブッシュ122がピストン112の下端に装着された構造とされている。
For example, as an example of this type of air spring, one shown in FIG. 6 is known, and the prior art will be described based on this drawing. That is, as shown in this figure, the
そして、チャンバー114が図示しないタイヤ支持部材に連結されると共に、空気ばね110の下端に配置されるブッシュ122が、図7に示すようにリンク132を介して車体中心Cに連結されている。
The
つまり、空気ばね110の下端をリンク132に直接連結する場合、ニーアクションによるこのリンク132の動きに伴いピストン112が一方に寄って内部干渉が発生する虞があるで、この内部干渉の対策として、空気ばね110の下端にブッシュ122を取り付け、リンク132の動きにより発生するねじりや揺動をこのブッシュ122で吸収することが考えられていた。
しかし、空気ばね110の取付け位置やリンク132の動きによっては、2方向のねじりや揺動が空気ばね110に発生する場合がある。この為、図6に示す空気ばね110であっても、1つのブッシュ122だけでは、ピストン112が一方に寄って内部干渉(図8のA部)が発生したり、或いはピストン112と外筒118との間のクリアランスが変化して、ダイヤフラム116の耐久性が低下するという欠点を有していた。
本発明は上記事実を考慮し、内部干渉を発生させないと共に、ダイヤフラムの耐久性を向上し得る空気ばねを提供することが目的である。
However, depending on the mounting position of the
An object of the present invention is to provide an air spring that does not cause internal interference and can improve the durability of the diaphragm in consideration of the above facts.
請求項1に係る空気ばねは、振動発生部及び振動受け部の一方に連結され且つ、一方向のねじりを吸収し得る第1のブッシュと、
第1のブッシュが装着されるピストンと、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結され且つ、一方向のねじりを吸収し得る第2のブッシュと、
第1のブッシュによりねじりを吸収し得る方向と異なる方向のねじりを吸収し得る向きに第2のブッシュが装着されるチャンバーと、
これらピストンとチャンバーとの間に配設され且つ、これら部材の相対変位に伴って弾性変形する筒状のダイヤフラムと、
を有したことを特徴とする。
The air spring according to claim 1 is connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion, and is capable of absorbing torsion in one direction,
A piston to which the first bush is mounted;
A second bush connected to the other of the vibration generator and the vibration receiver and capable of absorbing torsion in one direction;
A chamber in which the second bush is mounted in a direction in which torsion in a direction different from a direction in which torsion can be absorbed by the first bush;
A cylindrical diaphragm disposed between the piston and the chamber and elastically deforming in accordance with the relative displacement of these members;
It is characterized by having.
請求項1に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第1のブッシュがピストンに装着されており、振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第2のブッシュがチャンバーに装着されている。また、これらピストンとチャンバーとの間に、筒状のダイヤフラムの両端がそれぞれこれらピストン及びチャンバーにかしめ締結されて配設されている。つまり、これら部材の相対変位に伴って、このダイヤフラムが弾性変形する構造になっている。
The operation of the air spring according to claim 1 will be described below.
A first bush connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion is attached to the piston, and a second bush connected to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion is attached to the chamber. Further, both ends of a cylindrical diaphragm are caulked and fastened to the piston and the chamber, respectively, between the piston and the chamber. That is, the diaphragm is elastically deformed with the relative displacement of these members.
従って、振動発生部が振動を発生させた場合、第1のブッシュ及びピストン、或いは第2のブッシュ及びチャンバーの何れか一方を介して、振動がダイヤフラムに伝達される。そして、これらピストンとチャンバーの間の相対的な移動に伴うダイヤフラムの変形により振動が吸収されて、ピストン或いはチャンバーの他方に何れかのブッシュを介して連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。 Therefore, when the vibration generating unit generates vibration, the vibration is transmitted to the diaphragm via either the first bush and the piston or the second bush and the chamber. The vibration is absorbed by the deformation of the diaphragm due to the relative movement between the piston and the chamber, and the vibration is transmitted to the vibration receiving portion connected to the other of the piston or the chamber via any bush. It becomes difficult.
さらに本請求項では、それぞれ一方向のねじりを吸収し得る第1のブッシュ及び第2のブッシュを上記のように有しているだけでなく、第1のブッシュがねじりを吸収し得る方向と異なる方向のねじりを吸収し得る向きで、第2のブッシュがチャンバーに装着されている。 Furthermore, in this claim, not only the first bush and the second bush that can absorb torsion in one direction, respectively, but also the direction in which the first bush can absorb torsion is different. A second bushing is mounted on the chamber in a direction that can absorb directional torsion.
以上より、本請求項では、ねじりを吸収し得る方向が相互に異なる向きで、第1のブッシュ及び第2のブッシュを配置したことで、空気ばねに多方向のねじりや揺動が加わっても、内部干渉が発生したり、部材間にクリアランスの変化が生じたりすることが無くなる。この結果として、空気ばねの安定した作動が可能となるのに伴い、内部干渉が無くなると共に、ダイヤフラムの耐久性が向上するようになる。 As described above, according to the present invention, the first bush and the second bush are arranged in different directions in which torsion can be absorbed, so that even if multi-directional torsion or swing is applied to the air spring. No internal interference occurs and no change in clearance occurs between members. As a result, as the air spring can be stably operated, internal interference is eliminated and the durability of the diaphragm is improved.
請求項2に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項1と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、ダイヤフラムの外周側を覆う外筒がチャンバーに取り付けられたという構成を有する。従って、本請求項では、外筒を有したことで、ピストンとの間のクリアランスの変化の問題がより発生し易い構造となるものの、この場合でも、請求項1の作用によってダイヤフラムの耐久性を向上することが可能となる。
The operation of the air spring according to claim 2 will be described below.
The present invention has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner, but further has a configuration in which an outer cylinder covering the outer peripheral side of the diaphragm is attached to the chamber. Therefore, in this claim, the outer cylinder is provided, so that the problem of the change in the clearance with the piston is more likely to occur. Even in this case, the durability of the diaphragm is improved by the action of claim 1. It becomes possible to improve.
請求項3に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項1と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、第1のブッシュ及び第2のブッシュがそれぞれゴム製の弾性体を有するという構成を有する。従って、本請求項では、これら二種類のブッシュがそれぞれゴム製の弾性体を有していることから、これらの弾性体の変形によって、一層確実にブッシュがねじりを吸収できるようになる。
The operation of the air spring according to
The present invention has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner, but further has a configuration in which each of the first bush and the second bush has a rubber elastic body. Therefore, in the present claims, since these two types of bushes each have a rubber elastic body, the deformation of these elastic bodies enables the bush to more reliably absorb torsion.
請求項4に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項1と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、第1のブッシュ及び第2のブッシュがそれぞれ円筒形に形成されたという構成を有する。従って、本請求項では、これら二種類のブッシュがそれぞれ円筒形に形成されたことで、何れの方向からねじりが加わった場合であっても、各ブッシュがほぼ均等にねじりを吸収できるようになる。
The operation of the air spring according to claim 4 will be described below.
This claim has the same configuration as that of claim 1 and operates in the same manner, but further has a configuration in which the first bush and the second bush are each formed in a cylindrical shape. Therefore, in this claim, since these two types of bushes are formed in a cylindrical shape, each bush can absorb the torsion almost evenly even if the torsion is applied from any direction. .
請求項5に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項1と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、第1のブッシュと第2のブッシュとが相互に直交する向きに配置されたという構成を有する。従って、本請求項では、これら二種類のブッシュが相互に直交して90°の角度で相違する向きに配置されていることから、多方向のねじりや揺動が加わっても、内部干渉が発生したり、ピストンと外筒との間にクリアランスの変化が生じたりすることが無くなり、空気ばねのより安定した作動が可能となる。
The operation of the air spring according to claim 5 will be described below.
This claim has the same configuration as that of claim 1 and operates in the same manner, but further has a configuration in which the first bush and the second bush are arranged in directions orthogonal to each other. Therefore, in the present claim, these two types of bushes are arranged at different angles at an angle of 90 ° perpendicular to each other, so that internal interference occurs even when multi-directional torsion or swinging is applied. Or a change in the clearance between the piston and the outer cylinder does not occur, and the air spring can be operated more stably.
請求項6に係る空気ばねの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項1と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、第2のブッシュをチャンバーを挟んで二つ有するという構成を有する。従って、本請求項では、チャンバーを挟んで第2のブッシュが二つ存在することで、第2のブッシュが振動発生部及び振動受け部の他方により確実に連結されて、空気ばねのより安定した作動が可能となる。
The operation of the air spring according to claim 6 will be described below.
This claim has the same configuration as that of claim 1 and operates in the same manner, but further has a configuration in which two second bushes are provided with a chamber interposed therebetween. Therefore, in this claim, since there are two second bushes across the chamber, the second bushing is reliably connected by the other of the vibration generating part and the vibration receiving part, and the air spring is more stable. Operation becomes possible.
以上説明したように本発明の上記構成によれば、内部干渉を発生させないと共に、ダイヤフラムの耐久性を向上し得る空気ばねを提供できるという優れた効果を有し、トラックやバス等の車両用や自動車用のサスペンション、産業機械用の防振支持装置、シリンダ機器等に用いられるような内部にロッドを有さない空気ばねで特に優れた効果を発揮する。 As described above, according to the above-described configuration of the present invention, there is an excellent effect that it is possible to provide an air spring that does not cause internal interference and can improve the durability of the diaphragm. The air spring which does not have a rod inside such as used in suspensions for automobiles, anti-vibration support devices for industrial machines, cylinder devices, and the like exhibits a particularly excellent effect.
本発明の最良の形態に係る空気ばねを図を参照しつつ説明する。まず、本発明の最良の形態に係る空気ばねの第1実施例を図1から図3に示し、これらの図に基づき本実施例を説明する。
図1から図3に示すように、本実施例に係る空気ばね10の下部寄り部分が、円筒形状に金属により形成されたピストン12により構成されている。このピストン12は、図1から図3に示すように外周面12Aだけでなく下側の端面である下端面12Bを有していて、第1のブッシュであるブッシュ22の外周部分となる外側筒26が溶接等によりこの下端面12Bに連結されることで、ピストン12にこのブッシュ22が装着されている。
An air spring according to the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 to FIG. 3 show a first embodiment of an air spring according to the best mode of the present invention, and this embodiment will be described based on these drawings.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the lower portion of the
一方、このピストン12の直上の位置には、ピストン12より大径の円筒形状に金属により形成されたチャンバー14が配置されている。このチャンバー14は、図1から図3に示すように外周面14Aだけでなく上側の端面である上端面14Bを有していて、第2のブッシュであるブッシュ24の外周部分となる外側筒26が溶接等によりこの上端面14Bに連結されることで、チャンバー14にこのブッシュ24が装着されている。
On the other hand, a
これらブッシュ22及びブッシュ24は、外側筒26と内側筒28との間をゴム製の弾性体30で繋ぐように構成された円筒形にそれぞれ形成されていて、一方向(図2及び図3の矢印R1、R2方向)のねじりをこの弾性体30によってそれぞれ吸収し得るようになっている。
The
但し、ブッシュ22は、図2に示すようにその内側筒28を介して車両等の車体中心Cに基端側が連結されるリンク32の先端側に繋がった構造になっており、また、ブッシュ24は、その内側筒28を介して車両等の車輪を支持する図示しないタイヤ支持部材側に連結された構造になっている。そして、図2及び図3に示すように、ブッシュ22によりねじりを吸収し得る矢印R1方向と異なる矢印R2方向のねじりをブッシュ24が吸収し得るように、ブッシュ22とブッシュ24とが相互に直交する向きに配置されている。
However, as shown in FIG. 2, the
さらに、これらチャンバー14とピストン12との間には、ゴム材で円筒状に形成された弾性膜であるダイヤフラム16が配設されている。このダイヤフラム16の両端部には、鋼製の帯材によりリング状に形成された補強材である締結帯16A、16Bがそれぞれ取り付けられており、この内の内側締結帯16Aを有したダイヤフラム16の端部がピストン12の上部にかしめ締結されて、このダイヤフラム16の一端側が封止されている。
Further, a
また、外側締結帯16Bを有したダイヤフラム16の端部がチャンバー14の外周面14Aにかしめ締結されている。そして、このチャンバー14の外周面14Aに、円筒状に金属により形成された外筒18の内周面が嵌合することで、この外筒18がチャンバー14に取り付けられている。これに伴って、チャンバー14の外周面14Aとダイヤフラム16の外周側を覆う外筒18との間で、ダイヤフラム16の他端側が挟持されて、このダイヤフラム16の他端側が封止されている。
Further, the end portion of the
この結果として、ダイヤフラム16内の空間Sがピストン12及びチャンバー14等により封止されていて、これらチャンバー14とピストン12との間が相対変位するのに伴って、ダイヤフラム16が弾性変形することになる。
As a result, the space S in the
以上より、本実施例に係る空気ばね10のチャンバー14がブッシュ24を介して振動発生部であるタイヤ支持部材を支持しつつ、連結されることになり、また、振動受け部となる車体側のリンク32にブッシュ22を介してピストン12が連結される構造になっている。
As described above, the
具体的には、Y方向(車両左右方向)及びZ方向(上下方向)に沿った平面を表す図2に示すように、車体中心C廻りでリンク32が旋回動するのに伴い、円弧状の軌道線Kに沿ってブッシュ22の中心BCが移動するが、この際にブッシュ22の弾性体30に矢印R1で示すねじりが生じるようになる。
Specifically, as shown in FIG. 2 showing a plane along the Y direction (vehicle left-right direction) and the Z direction (vertical direction), as the
また、図2の平面と直交するX方向(車両前後方向)及びZ方向に沿った平面を表す図3に示すように、上記の車体中心C廻りでリンク32が旋回動するのに伴い、この平面内においても円弧状の軌道線Kに沿ってブッシュ22の中心BCが同様に移動するが、この際にはブッシュ24の弾性体30に矢印R2で示すねじりが生じるようになる。
Further, as shown in FIG. 3 showing a plane along the X direction (vehicle longitudinal direction) and the Z direction orthogonal to the plane of FIG. 2, as the
次に、本実施例に係る空気ばね10の作用を説明する。
リンク32に連結されるブッシュ22が装着されているピストン12と、タイヤ支持部材に連結されるブッシュ24が装着されているチャンバー14との間に、円筒状のダイヤフラム16の両端がそれぞれこれらピストン12及びチャンバー14にかしめ締結されて配設されている。つまり、これら部材の相対変位に伴って、このダイヤフラム16が弾性変形する構造になっている。そして、このチャンバー14には、ダイヤフラム16の外周側を覆う形に形成された外筒18が、取り付けられている。
Next, the operation of the
Between the
従って、タイヤ支持部材が振動を発生させた場合、ブッシュ24及びチャンバー14を介して、振動がダイヤフラム16に伝達される。そして、チャンバー14とピストン12との間の相対的な移動に伴うダイヤフラム16の変形により振動が吸収されて、このピストン12にブッシュ22を介して連結されたリンク32側に振動が伝達され難くなる。
Accordingly, when the tire support member generates vibration, the vibration is transmitted to the
さらに本実施例では、それぞれ一方向のねじりを吸収し得るブッシュ22及びブッシュ24を上記のように単に有しているだけでなく、このブッシュ22がねじりを吸収し得る矢印R1方向と異なる矢印R2方向のねじりを吸収し得る向きで、ブッシュ24がチャンバー14に装着されている。つまり、図1から図3に示すようにこれらブッシュ22とブッシュ24とが相互に直交する向きに配置された構造になっている。
Further, in this embodiment, the
以上より、本実施例では、ねじりを吸収し得る方向が相互に異なる向きで、ブッシュ22及びブッシュ24を配置したことで、空気ばね10に多方向のねじりや揺動が加わっても、図3に示すようにピストン12とチャンバー14との間が相対的に傾くだけで、ピストン12が一方に片寄ったりしないので、空気ばね10に内部干渉が発生しなくなる。
As described above, in this embodiment, the
そしてこれに合わせて、ピストン12と外筒18との間にクリアランスの変化が生じたりすることも無くなる。この結果として、空気ばね10の安定した作動が可能となるのに伴い、内部干渉が無くなると共に、ダイヤフラム16の耐久性が向上するようになる。
In accordance with this, there is no change in the clearance between the
さらに、本実施例によれば、上記のブッシュ22及びブッシュ24が、相互に直交して90°の角度で相違する向きに配置されていることから、多方向のねじりや揺動が加わった場合においては、上記の作用効果が高まって、空気ばね10のより安定した作動が可能となる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the
他方、本実施例では、ブッシュ22及びブッシュ24が、それぞれゴム製の弾性体30を有して円筒形に形成されている。従って、本実施例よれば、これら二種類のブッシュ22、24がそれぞれゴム製の弾性体30を有しているので、これらの弾性体30の変形によって、一層確実にブッシュ22、24がねじりを吸収できるだけでなく、これら二種類のブッシュ22、24がそれぞれ円筒形に形成されたことで、何れの方向からねじりが空気ばね10に加わった場合であっても、各ブッシュ22、24がほぼ均等にねじりを吸収できるようになる。
On the other hand, in this embodiment, the
また、本実施例では、ダイヤフラム16の外周側を覆う為の外筒18がチャンバー14に取り付けられていることで、ピストン12との間のクリアランスの変化の問題がより発生し易い構造となるものの、この場合でも上記の作用により、ダイヤフラム16の耐久性を向上することが可能になる。
Further, in this embodiment, the
次に、本発明の第2実施例に係る空気ばねを図4に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第1実施例で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施例も図4に示すように第1実施例とほぼ同様の構造となっている。但し、第1実施例では、ブッシュ24がチャンバー14の上端面14Bに装着されているのに対して、本実施例に係る空気ばね10のブッシュ24は、図4に示すようにチャンバー14を挟んで二つ存在する構造とされている。
Next, an air spring according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. 4, and this embodiment will be described based on this drawing. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated in 1st Example, and the duplicate description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, this embodiment also has a structure substantially similar to that of the first embodiment. However, in the first embodiment, the
つまり、この外周面14Aの相互に対向する箇所の外周面14A及び外筒18の部分に、それぞれブッシュ24の外側筒26が溶接等によって連結されることで、チャンバー14に二つのブッシュ24がそれぞれ装着されている。従って、第1実施例と同様に作用するだけでなく、チャンバー14を挟んでブッシュ24が二つ存在することで、本実施例では、タイヤ支持部材にブッシュ24がより確実に連結されて、空気ばね10のより安定した作動が可能となる。
That is, the
次に、本発明の第3実施例に係る空気ばねを図5に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第1実施例及び第2実施例で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図5に示す本実施例も第2実施例とほぼ同様に、ブッシュ24の外側筒26がチャンバー14の外周面14Aに連結されて、チャンバー14にブッシュ24が装着された構造となっている。但し、本実施例ではブッシュ24が一つのみ装着された構造になっている。
Next, an air spring according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG. 5, and this embodiment will be described based on this drawing. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated in 1st Example and 2nd Example, and the duplicate description is abbreviate | omitted.
This embodiment shown in FIG. 5 has a structure in which the
従って、本実施例では、ブッシュ24がチャンバー14の外周面14Aに装着されているものの、第1実施例と同様に本実施例も、ダイヤフラム16の耐久性が向上するという作用を奏するようになる。
Accordingly, in this embodiment, the
尚、上記実施例に係る空気ばね10は、第1のブッシュであるブッシュ22を一つとしたが、複数有した構造としても良く、また、第2のブッシュであるブッシュ24を一つ或いは二つとしたが、三つ以上有する構造としても良い。
The
10 空気ばね
12 ピストン
14 チャンバー
16 ダイヤフラム
18 外筒
22 ブッシュ(第1のブッシュ)
24 ブッシュ(第2のブッシュ)
DESCRIPTION OF
24 Bush (second bush)
Claims (6)
第1のブッシュが装着されるピストンと、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結され且つ、一方向のねじりを吸収し得る第2のブッシュと、
第1のブッシュによりねじりを吸収し得る方向と異なる方向のねじりを吸収し得る向きに第2のブッシュが装着されるチャンバーと、
これらピストンとチャンバーとの間に配設され且つ、これら部材の相対変位に伴って弾性変形する筒状のダイヤフラムと、
を有したことを特徴とする空気ばね。 A first bush connected to one of the vibration generator and the vibration receiver and capable of absorbing torsion in one direction;
A piston to which the first bush is mounted;
A second bush connected to the other of the vibration generator and the vibration receiver and capable of absorbing torsion in one direction;
A chamber in which the second bush is mounted in a direction in which torsion in a direction different from a direction in which torsion can be absorbed by the first bush;
A cylindrical diaphragm disposed between the piston and the chamber and elastically deforming in accordance with the relative displacement of these members;
An air spring characterized by comprising:
2. The air spring according to claim 1, wherein the second bush has two chambers across the chamber.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101652581B (en) * | 2007-03-23 | 2011-04-27 | 塞夫霍兰德有限公司 | Shock absorbers |
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2004
- 2004-11-18 JP JP2004334293A patent/JP2006144874A/en active Pending
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CN101652581B (en) * | 2007-03-23 | 2011-04-27 | 塞夫霍兰德有限公司 | Shock absorbers |
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