JP2007205548A - Air spring and suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気バネおよびサスペンション装置に係り、特に、自動車用として好適な空気バネ、および前記空気バネを用いたおよび自動車用のサスペンション装置に関する。 The present invention relates to an air spring and a suspension device, and more particularly to an air spring suitable for an automobile, and a suspension apparatus using the air spring and for an automobile.
乗用車、トラック、バスなどの自動車においては、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を覆蓋するピストン部材とからなるダイアフラム型空気バネが広く使用されている(特許文献1)。
ダイアフラム型空気バネにおいては、ピストン部材は、アッパーマウント部材に向かって前記ダイアフラムの内側に貫入した状態で前記ダイアフラムの他端開口部に固着されているから、ピストン部材の外周面はダイアフラムの表面と接触した状態にある。 In the diaphragm type air spring, since the piston member is fixed to the other end opening of the diaphragm in a state of penetrating the inside of the diaphragm toward the upper mount member, the outer peripheral surface of the piston member is the surface of the diaphragm. In contact.
したがって、空気バネがエンジンに近い場所に設けられている場合や、空気バネを有する車両を灼熱地で使用した場合には、エンジンからの熱や環境温度によってピストン部材が高温になり、ダイアフラムがピストン部材の外周面に密着することがある。 Therefore, when the air spring is provided close to the engine, or when a vehicle having an air spring is used in a hot place, the piston member becomes hot due to the heat from the engine and the environmental temperature, and the diaphragm becomes the piston. It may adhere to the outer peripheral surface of the member.
この状態で車両が放置されたまま冷却されると、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することがある。そして、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着した状態で車両が走行を開始すると、ダイアフラムがピストン部材から剥離する。 If the vehicle is cooled while left in this state, the diaphragm may adhere to the outer peripheral surface of the piston member. And if a vehicle starts driving | running | working in the state which the diaphragm adhered to the outer peripheral surface of the piston member, a diaphragm will peel from a piston member.
このように、ダイアフラムがピストン部材への固着と剥離とを繰り返すと、ダイアフラムの耐久寿命が短縮し、短期間で破損する可能性がある。 As described above, when the diaphragm is repeatedly fixed and peeled off from the piston member, the durable life of the diaphragm is shortened and may be damaged in a short period of time.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、高温と低温が繰り返される条件下でもダイアフラムのピストン部材への固着が生じにくい空気バネの提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide an air spring in which the diaphragm is not easily fixed to the piston member even under high and low temperature conditions.
請求項1に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムの他端開口部近傍は、一端開口部に向かって内側に折り返され、前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。
The invention according to
前記空気バネにおいても、ピストン部材は、アッパーマウント部材に向かって前記ダイアフラムの内側に貫入した状態で前記ダイアフラムの他端開口部に固着されているから、ピストン部材の外周面はダイアフラムの表面と接触した状態にある。 Also in the air spring, since the piston member is fixed to the other end opening of the diaphragm in a state of penetrating inside the diaphragm toward the upper mount member, the outer peripheral surface of the piston member is in contact with the surface of the diaphragm. Is in a state.
しかしながら、ピストン部材の外周面のダイアフラムと接触する部分には突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されているから、ダイアフラムがピストン部材に接触した状態においてはダイアフラムとピストン部材との間に空気層が形成される。したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される故に、ダイアフラムがピストン部材への固着と剥離とを繰り返すことによるダイアフラムの耐久寿命の短縮、および空気バネの短期間での破損が防止される。 However, since at least one of the protrusion and the recessed portion is formed on the portion of the outer peripheral surface of the piston member that comes into contact with the diaphragm, an air layer is formed between the diaphragm and the piston member when the diaphragm is in contact with the piston member. It is formed. Therefore, since the diaphragm is prevented from sticking to the outer peripheral surface of the piston member, the diaphragm is shortened in the durable life and the air spring is damaged in a short period of time by repeating the sticking and peeling of the diaphragm to the piston member. Is prevented.
前記ピストン部材の外周面には突起のみが形成されていてもよく、凹陥部のみが形成されていてもよい。 Only the protrusion may be formed on the outer peripheral surface of the piston member, or only the recessed portion may be formed.
ピストン部材に突起のみを形成した空気バネにおいては、ダイアフラムがピストン部材に接触したときは、主に突起に接触するから、ダイアフラムとピストン部材との間に空気層がより効果的に形成される。したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することがより効果的に防止される。 In the air spring in which only the protrusion is formed on the piston member, when the diaphragm comes into contact with the piston member, the air spring is more effectively formed between the diaphragm and the piston member because the diaphragm mainly contacts the protrusion. Therefore, the diaphragm is more effectively prevented from sticking to the outer peripheral surface of the piston member.
一方、ピストン部材に凹陥部のみを形成した空気バネにおいても、ダイアフラムがピストン部材に接触した場合においても、凹陥部とダイアフラムとの間には空気層が存在するから、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される。また、凹陥部はピストン部材の外周面に機械加工で容易にできる。 On the other hand, even in an air spring in which only a recessed portion is formed in the piston member, even when the diaphragm comes into contact with the piston member, an air layer exists between the recessed portion and the diaphragm. It is prevented from sticking to. Further, the recessed portion can be easily machined on the outer peripheral surface of the piston member.
請求項2に記載の発明は、前記ピストン部材の外周面に形成された突起が半球状である請求項2に記載の空気バネに関する。 The invention according to claim 2 relates to the air spring according to claim 2, wherein the projection formed on the outer peripheral surface of the piston member is hemispherical.
請求項3に記載の発明は、前記ピストン部材の外周面に形成された凹陥部が半球状である請求項4に記載の空気バネに関する。 A third aspect of the present invention relates to the air spring according to the fourth aspect, wherein the recessed portion formed on the outer peripheral surface of the piston member is hemispherical.
これらの空気バネにおいては、突起または凹陥部は半球状であるから、形成が容易である。突起および凹陥部の直径は3〜10mm、高さは0.2〜1mm程度が好適であるが、ピストン部材のサイズに応じて適宜定めることができる。 In these air springs, the protrusions or the recesses are hemispherical and thus easy to form. The diameter of the protrusion and the recessed portion is preferably about 3 to 10 mm and the height is about 0.2 to 1 mm, but can be appropriately determined according to the size of the piston member.
請求項4に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムは、他端開口部において一端開口部に向かって内側に折り返され、少なくとも外側の面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tubular diaphragm, an upper mount member that covers an end opening of the diaphragm in an airtight manner, an airtight cover of the other end opening of the diaphragm, and the diaphragm and the upper mount member And a piston member that forms an air chamber, and the diaphragm is folded inward toward the one end opening portion at the other end opening portion, and at least a portion that contacts the piston member on the outer surface is provided with a protrusion and a recessed portion. It is related with the air spring characterized by forming at least one of these.
前記空気バネにおいては、前記ダイアフラムの表面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されているから、ダイアフラムがピストン部材の外周面に接触したときは、ダイアフラムとピストン部材との間に空気層が形成される。これによってダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される。 In the air spring, at least one of a protrusion and a recessed portion is formed on the surface of the diaphragm in contact with the piston member. Therefore, when the diaphragm contacts the outer peripheral surface of the piston member, the diaphragm and the piston An air layer is formed between the members. This prevents the diaphragm from sticking to the outer peripheral surface of the piston member.
請求項5に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に前記ダイアフラムに粘着しない非粘着面が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a tubular diaphragm, an upper mount member that covers an end opening of the diaphragm in an airtight manner, an airtight cover at the other end opening of the diaphragm, and the diaphragm and the upper mount member And a piston member that forms an air chamber, and the other end opening of the diaphragm is folded inward toward the one end opening, and the outer peripheral surface of the piston member has at least a portion in contact with the diaphragm. The present invention relates to an air spring characterized in that a non-adhesive surface that does not adhere to a diaphragm is formed.
前記空気バネにおいては、ピストン部材の外周面におけるダイアフラムが接触する部分に、たとえば弗素樹脂加工、超高分子量ポリエチレン加工、シリコーン樹脂加工などの非粘着樹脂加工が施されて非粘着面が形成されている。 In the air spring, the non-adhesive surface is formed by applying non-adhesive resin processing such as fluorine resin processing, ultrahigh molecular weight polyethylene processing, silicone resin processing, etc., to the portion of the outer peripheral surface of the piston member that contacts the diaphragm. Yes.
したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に接触しても、前記外周面に粘着することがない。 Therefore, even if a diaphragm contacts the outer peripheral surface of a piston member, it does not adhere to the said outer peripheral surface.
請求項6に記載の発明は、前記アッパーマウント部材と前記ピストン部材との間に、前記ダイアフラムと同軸にショックアブソーバが挿入されてなる請求項1〜5の何れか1項に記載の空気バネに関する。
The invention according to
前記空気バネは、ショックアブソーバと一体化されているから、空気バネにダンピング特性を与えるための空気室は不要である。したがって、前記空気バネを用いてサスペンション装置を構成すれば、サスペンション装置がコンパクトに構成できる。 Since the air spring is integrated with the shock absorber, an air chamber for imparting damping characteristics to the air spring is unnecessary. Therefore, if the suspension device is configured using the air spring, the suspension device can be configured compactly.
また、ショックアブソーバは、ダイアフラムと同心に挿入されているから、ダイアフラムが芯ずれした状態で変形することが防止される。 Further, since the shock absorber is inserted concentrically with the diaphragm, the diaphragm is prevented from being deformed in a state where the diaphragm is misaligned.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の空気バネを備えてなることを特徴とするサスペンション装置に関する。 A seventh aspect of the present invention relates to a suspension device comprising the air spring according to any one of the first to sixth aspects.
前記サスペンション装置に使用されている空気バネは長い耐久寿命を有するから、空気バネを交換する周期も延長できる。 Since the air spring used in the suspension device has a long durability life, the cycle of replacing the air spring can be extended.
以上説明したように本発明によれば、高温と低温が繰り返される条件下でもダイアフラムのピストン部材への固着が生じにくい空気バネが提供される。 As described above, according to the present invention, an air spring is provided in which the diaphragm is not easily fixed to the piston member even under conditions where high and low temperatures are repeated.
1.実施形態1
実施形態1に係る空気バネ100は、車両用の空気バネであって、ストラット型のサスペンションに使用される。そして、図1に示すように、両端が開口した袋状のエアスリーブ2と、エアスリーブ2の一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント4と、エアスリーブ2の他端開口部を気密に覆蓋するピストン部材6とを備える。エアスリーブ2およびアッパーマウント4は、夫々本発明におけるダイアフラムおよびアッパーマウント部材に相当する。アッパーマウント4とエアスリーブ2とピストン部材6とによって空気室1が形成される。
1.
The
ピストン部材6は、上方に向かって縮小する円錐状の外周面6Aと底部6Bとを有し、上面は開口している。エアスリーブ2は、下端部が上端部に向かって内側に折り返されている。ピストン部材6は、エアスリーブ2の上方に折り返された部分に挿入され、固定リング12でエアスリーブ2に固定されている。したがって、エアスリーブ2は、下端部において外面がピストン部材6の外周面6Aに接触する。
The
ピストン部材6の底部6Bには、ショックアブソーバ8のシリンダ状の本体8Aが同心に固定さ、更に、空気室1に空気を供給するエアホース14も接続されている。
A cylinder-shaped main body 8A of the
空気バネ100は、アッパーマウント4において前記自動車の車体に、ショックアブソーバ8の本体8Aにおいて車軸に固定される。
The
ショックアブソーバ8の本体8Aからは上方にピストンロッド8Bが突出している。ピストンロッド8Bは、エアスリーブの中心線に沿ってエアスリーブ2の内側を挿通され、先端部においてアッパーマウント4に固定されている。ピストンロッド8Bとアッパーマウント4との間には空気が漏れないようにパッキン10が挿入されている。本体8Aの下端には、ショックアブソーバ8を車軸側に固定する固定タブ8Cが設けられている。
A
ピストン部材6には、図2および図3に示すように、外周面6Aの全面に亘って突起62または凹陥部64が形成されている。突起62および凹陥部64は、何れも球面状であり、直径は3〜10mm、高さは0.2〜1mm程度であるが、ピストン部材のサイズに応じて適宜定めることができる。なお、ピストン部材6の外周面6Aに形成される突起および凹陥部の形状は球面状には限定されず、たとえばピラミッド状などの形状も可能である。また、図4に示すように、外周面6Aの母線に沿った稜状突起66を形成してもよく、図5に示すように母線外周面6Aの母線に沿った溝68を形成してもよい。さらに、図6に示すように円周方向に沿った同心円状の凹凸69を形成してもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、ピストン部材6の外周面6Aに突起62または凹陥部64を設ける代わりに、外周面6Aのダイアフラム2が接触する部分に弗素樹脂加工、高分子量ポリエチレン加工、またはシリコーン樹脂加工などの非粘着樹脂加工を施して非粘着面を形成してもよい。
Further, instead of providing the
更に、ピストン部材6の外周面6Aに突起62または凹陥部64を設けたり、非粘着面を形成したりする代わりに、ダイアフラム2の下端部におけるピストン部材6に接触する部分に突起または凹陥部を形成してもよい。
Further, instead of providing the
車両の車軸に荷重が加わった状態においては、図1に示すように、空気バネ100においては、ピストン部材6は空気室1の内部に貫入した状態にあるから、ピストン部材6の外周面6Aはエアスリーブ2の下端部における外側面に接触した状態にある。
In a state in which a load is applied to the axle of the vehicle, as shown in FIG. 1, in the
しかしながら、ピストン部材6の外周面6Aには突起62、凹陥部64、稜状突起66、溝68、または凹凸69が形成されているから、エアスリーブ2がピストン部材6に接触した状態においては、エアスリーブ2と外周面6Aとの間に空気層が形成される。
However, since the
したがって、エアスリーブ2が外周面6Aに固着することが防止される故に、高温状態においても、エアスリーブ2がピストン部材6への固着と剥離とを繰り返すことによるエアスリーブ2の耐久寿命の短縮、および空気バネ100の短期間での破損が防止される。
Therefore, since the air sleeve 2 is prevented from adhering to the outer
更に、空気バネ100には、空気室の内部にショックアブソーバ8が設けられているから、ショックアブソーバ8と一体化されている。したがって、エアスリーブ2が変形することによる振動はショックアブソーバで減衰されるから、空気バネ100に減衰特性を付与するための空気室は不要である。
Further, since the
したがって、空気バネ100を用いてストラット型サスペンション装置を構成すれば、通常のコイルバネを用いたストラット型サスペンション装置と同程度にコンパクトに構成できる。
Therefore, if a strut type suspension device is configured using the
また、ショックアブソーバ8は、エアスリーブ2と同心に設けられているから、エアスリーブ2が芯ずれした状態で変形することにより、エアスリーブ2の耐久寿命が短縮することが防止される。
Further, since the
本発明の空気バネは、乗用車、トラック、バスなどの自動車用のほか、工作機械などの防振などに効果的に使用される。 The air spring of the present invention is effectively used for vibration prevention of machine tools and the like as well as automobiles such as passenger cars, trucks and buses.
2 エアスリーブ
4 アッパーマウント
6 ピストン部材
6A 外周面
6B 底部
8 ショックアブソーバ
8A 本体
8B ピストンロッド
8C 固定タブ
10 パッキン
12 固定リング
14 エアホース
62 突起
64 凹陥部
66 稜状突起
68 溝
69 凹凸
100 空気バネ
2 Air sleeve 4
Claims (7)
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、
前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネ。 A cylindrical diaphragm,
An upper mount member that hermetically covers one end opening of the diaphragm;
A piston member that hermetically covers the other end opening of the diaphragm and forms an air chamber together with the diaphragm and the upper mount member;
The other end opening of the diaphragm is folded inward toward the one end opening,
An air spring characterized in that at least one of a protrusion and a recessed portion is formed on the outer peripheral surface of the piston member at least in a portion in contact with the diaphragm.
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムは、他端開口部において一端開口部に向かって内側に折り返され、少なくとも外側の面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネ。 A cylindrical diaphragm,
An upper mount member that hermetically covers one end opening of the diaphragm;
A piston member that hermetically covers the other end opening of the diaphragm and forms an air chamber together with the diaphragm and the upper mount member;
The diaphragm is folded inward toward the one end opening at the other end opening, and at least one of a protrusion and a recessed portion is formed at least on a portion of the outer surface that contacts the piston member. Air spring to do.
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、
前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に前記ダイアフラムに粘着しない非粘着面が形成されてなることを特徴とする空気バネ。 A cylindrical diaphragm,
An upper mount member that hermetically covers one end opening of the diaphragm;
A piston member that hermetically covers the other end opening of the diaphragm and forms an air chamber together with the diaphragm and the upper mount member;
The other end opening of the diaphragm is folded inward toward the one end opening,
The air spring according to claim 1, wherein a non-adhesive surface that does not adhere to the diaphragm is formed on an outer peripheral surface of the piston member at least in a portion in contact with the diaphragm.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN109944894A (en) * | 2019-04-29 | 2019-06-28 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | Low temperature resistant air spring sub-mouth sealing structure, method and product |
-
2006
- 2006-02-06 JP JP2006028423A patent/JP2007205548A/en active Pending
Cited By (2)
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CN109944894A (en) * | 2019-04-29 | 2019-06-28 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | Low temperature resistant air spring sub-mouth sealing structure, method and product |
CN109944894B (en) * | 2019-04-29 | 2023-12-01 | 株洲时代瑞唯减振装备有限公司 | Sealing structure, method and product of sub-opening on low-temperature-resistant air spring |
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