JP2016080176A - 空気ばねハイブリッドピストンアッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで空気ばねのために大きな容積を提供できる空気ばね用の直立ピストンを提供する。【解決手段】空気ばね１０´は、ダンパ３０と、前記ダンパ３０の一部に接続された支持リング３２と、ピストンアッセンブリ１６´とを有している。該ピストンアッセンブリ１６´は、前記ダンパ３０にプレス嵌めされる第１のピストン部材４０と、該第１のピストン部材４０に嵌合された第２のピストン部材４４とを含む。第２のピストン部材４４は支持リング３２によって支持されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用のニューマチックスプリング又は空気ばねに関し、特に空気ばねの２部分から成るピストンアッセンブリに関する。

従来の空気ばねは、車体とシャシとの間に配置される装置である。典型的な空気ばねは、圧縮空気で満たされた少なくとも１つの作業空間を有しており、この少なくとも１つの作業空間はそれぞれ、ロール型又は折り返し型ベローズの形態の可動壁によって少なくとも部分的に仕切られている。複数の作業空間は互いに通流ダクトを介して接続されており、通流ダクトはスロットルバルブを有している。

図１には、自動車用の従来の空気ばねの一部が、符号１０で示されている。空気ばね１０は圧縮空気が充填された作業室１２を有していて、この作業室１２は、ロール折り返し部１４ａを形成するローリングベローズ（転動形ベローズ）１４によって少なくとも部分的に仕切られている。車両がばねの圧縮及びばねの伸張を経験すると、ローリングベローズ１４は、ロールオフピストン１６の回転対称的な輪郭と、ガイド管１８の内面との両方に沿って転動する。ローリングベローズ１４の端部２０，２２は、クランプリング２４，２６によって結合部分へと固定される。空気ばね１０は、中央に配置された液圧ダンパを有していて、この液圧ダンパは、空気ばねカバー（図示せず）を介して車体構造に結合されるピストンロッド２８を有している。ピストンロッド２８はダンパ３０に結合されていて、ダンパ３０は、接続フランジ（図示せず）を介して、従来の形式のシャシにおける車輪支持体に接続されている。

ピストン１６は、一体型の直立ピストンであって、ダンパスナップリング３４によって支持された支持リング３２上に立っている。これらの低コスト部品は典型的にはプラスチック材料から形成されていて、このピストンは、空気ばねのために大きな容積を提供しない。ピストン１６はまた、パッケージ化することが困難である。

別のタイプの空気ばねピストンは、懸吊型ピストン（図示せず）である。このタイプのピストンは、ダンパに押し付けられていて、典型的にはロール成形されたアルミニウムから形成されている。このピストンは、容積体に対してより大きなパッケージを提供するが、極めて高価である。

従って、低コストで空気ばねのために大きな容積を提供できる空気ばね用の直立ピストンを提供する必要がある。

本発明の課題は、上述した必要性を満たすことにある。

実施態様の原理によると、この課題は、ダンパと、前記ダンパの一部に接続された支持リングと、ピストンアッセンブリとを備えた空気ばねによって達成される。ピストンアッセンブリは、前記ダンパにプレス嵌めされる第１のピストン部材と、該第１のピストン部材に嵌合された第２のピストン部材とを含む。第２のピストン部材は支持リングによって支持される。２つの部分から成るピストンアッセンブリにより、容積体のための大きなパッケージが低コストで得られる。

実施態様の別の態様によれば、ダンパを有した空気ばね用のピストンアッセンブリが設けられている。このピストンアッセンブリは、前記ダンパにプレス嵌めされるように構成され配置された第１のピストン部材と、該第１のピストン部材に嵌合された、前記ダンパによって支持されるように構成され配置された第２のピストン部材と、を有している。

本発明のその他の対象、詳細、特徴及び、構造の関連する部材の機能と操作方法、部品の組み合わせ、製造のコストについては、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明、請求の範囲を考えることで明らかであり、これらの全ては、この明細書の一部を成す。

本発明は、図面につき示した好適な実施態様の以下の詳しい説明により、より良く理解される。実施態様では、類似する参照符号は、類似の部材を示している。

単一部分から成る直立ピストンを有した従来の空気ばねを示した図である。 一実施態様による二部分から成る直立ピストンを有した空気ばねを示した図である。

実施態様の詳細な説明
図２には、自動車用の空気ばねの一部が符号１０´で示されている。空気ばね１０´は米国特許第８４７４７９８号明細書に開示されたタイプのものであって良く、当該明細書の内容は、ここで参照することにより本願に含まれる。従って、空気ばね１０´は圧縮空気が充填された少なくとも１つの作業室１２を有していて、この作業室１２は、ロール折り返し部１４ａを形成するエラストマ製のローリングベローズ１４によって少なくとも部分的に仕切られている。車両がばねの圧縮及び伸張を経験すると、ローリングベローズ１４は、符号１６´で示されたロールオフピストンアッセンブリの回転対称的な外面１５と、金属製のガイド管１８の内面１７との両方に沿って転動する。即ち、ガイド管１８はローリングベローズ１４の一部を取り囲んでいる。ローリングベローズ１４の端部２０，２２は、クランプリング２４，２６によって結合部分へと固定される。空気ばね１０´は、符号２７で示された中央に配置された液圧ダンパ構造を有していて、この液圧ダンパ構造は、空気ばねカバー（図示せず）を介して好適には車体構造に結合されるピストンロッド２８を有している。ピストンロッド２８はダンパ３０に結合されていて、ダンパ３０は、接続フランジ（図示せず）を介して、従来の形式のシャシにおける車輪支持体に接続されている。ベローズ１４の従来のカルダン折り返し部３６は、ガイド管１８の端部３８に隣接している。

この態様によると、ピストンアッセンブリ１６´は、上方の又は第１のピストン部材４０を有していて、この第１のピストン部材４０はストライカキャップ４２を有している。このストライカキャップ４２は、ダンパ３０の端部４５にプレス嵌め接続部４３を有している。第１のピストン部材４０は好適にはプラスチックであって、従って、金属製のストライカキャップ４２上に被覆されている。選択的には、上方のピストン４０は、アルミニウム又は鋼又はこれらの組み合わせのような金属から形成することができる。ピストンアッセンブリ１６´はプラスチック製の下方の又は第２の部材４４も有しており、この第２の部材４４は、ダンパスナップリング３４によって支持された支持リング３２によって支持されている（例えば、支持リング３２上に立っている）。選択的には、上方のピストン４０がストライカキャップ４２を被覆するプラスチックから成っていて、下方のピストン４４が、アルミニウム又は鋼又はこれらの組み合わせのような金属から形成されていても良い。ダンパスナップリング３４は、ダンパ３０の周面に連結されている。従って、ピストンアッセンブリ１６´は直立型である。上方のピストン部材４０はほぼ円筒状であって、下方のピストン部材４４のほぼ円筒状の周面４９の一部を収容する内室４７を有している。Ｏリング４６は、上方のピストン部材４０と下方のピストン部材４４との間のシールを提供する。Ｏリング４６を設ける代わりに、上方のピストン部材４０と下方のピストン部材４４は互いに溶接されていても良い。別のＯリング４８は、ダンパ３０と下方のピストン部材４４との間のシールを提供する。

従ってピストンアッセンブリ１６´は２つの保持部材を使用している。即ち、上方のピストン部材４０ではプレス嵌め接続部４３がダンパ３０に被さっていて、下方のピストン部材４４は支持リング３２上に立てられている。これにより上方のピストン部材４０と下方のピストン部材４４の両部材はダンパ３０によって保持される。好適にはピストンアッセンブリ１６´により、図１に示した従来の単一部分から成るピストンと比較して容積体のためのより大きなパッケージが可能であり、このような容積体パッケージは、従来のアルミニウム製の懸吊型ピストンに匹敵するものである。しかも、アルミニウムの懸吊型ピストンの付加的なコストはかからず、製造コストはそれ相応のものである。さらに、ピストンアッセンブリ１６´は、単に支持リングを加えることによって、現在の生産応用として既存の懸吊型ピストンと置き換えることができる。

上述した好適な実施態様は、本発明の構造と機能原理を説明し、かつ好適な実施態様を使用する方法を説明するために示され記載された。この実施態様は、このような原理を逸脱することなく変更することができる。従って本発明は、以下に示す請求の範囲内にある全ての変化実施態様を含んでいる。

１０，１０´ 空気ばね、 １２ 作業室、 １４ ローリングベローズ、 １４ａ ロール折り返し部、 １５ 外面、 １６，１６´ ピストンアッセンブリ、 １７ 内面、 １８ ガイド管、 ２０，２２ ローリングベローズの端部、 ２４，２６ クランプリング、 ２７ 液圧ダンパ構造、 ２８ ピストンロッド、 ３０ ダンパ、 ３２ 支持リング、 ３４ ダンパスナップリング、 ３６ カルダン折り返し部、 ３８ ガイド管の端部、 ４０ 第１のピストン部材、上方のピストン部材、 ４２ ストライカキャップ、 ４３ プレス嵌め接続部、 ４４ 第２のピストン部材、下方のピストン部材、 ４５ ダンパの端部、 ４６ Ｏリング、 ４７ 内室、 ４８ Ｏリング、 ４９ 周面

Claims (19)

1. ダンパと、
   前記ダンパの一部に接続された支持リングと、
   ピストンアッセンブリであって、
   前記ダンパにプレス嵌めされる第１のピストン部材及び、
   該第１のピストン部材に嵌合された、前記支持リングによって支持される第２のピストン部材、を備えたピストンアッセンブリと、を有している空気ばね。
2. 圧縮空気によって充填されるように構成され配置された少なくとも１つの作業室を少なくとも部分的に仕切っているベローズと、
   前記ベローズの少なくとも一部を取り囲むガイド管と、をさらに備え、
   前記ベローズは、前記第１のピストン部材の外面と、前記ガイド管の内面に対して相対的に転動するように構成され配置されている、請求項１記載の空気ばね。
3. 前記第１のピストン部材はほぼ円筒状であって、前記第２のピストン部材のほぼ円筒状の周面の一部を収容する内室を有している、請求項１記載の空気ばね。
4. 前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間にシールを提供するＯリングをさらに有している、請求項３記載の空気ばね。
5. 前記ダンパの周面に連結されたダンパスナップリングをさらに有していて、該ダンパスナップリングは前記支持リングを支持している、請求項１記載の空気ばね。
6. 前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材とはそれぞれプラスチックから成っている、請求項１記載の空気ばね。
7. 前記第１のピストン部材は前記ダンパの一方の端部にプレス嵌めされる金属キャップを有している、請求項６記載の空気ばね。
8. 前記キャップは、前記第１のピストン部材によって被覆されている、請求項７記載の空気ばね。
9. 前記第１のピストン部材はプラスチックから成っていて、前記第２のピストン部材は金属から成っている、請求項１記載の空気ばね。
10. 前記第１のピストン部材は金属から成っていて、前記第２のピストン部材はプラスチックから成っている、請求項１記載の空気ばね。
11. ダンパを備えた空気ばね用のピストンアッセンブリであって、該ピストンアッセンブリは、
    前記ダンパにプレス嵌めされるように構成され配置された第１のピストン部材と、
    該第１のピストン部材に嵌合された、前記ダンパによって支持されるように構成され配置された第２のピストン部材と、を有している、空気ばね用のピストンアッセンブリ。
12. 前記第１のピストン部材はほぼ円筒状であって、前記第２のピストン部材のほぼ円筒状の周面の一部を収容する内室を有している、請求項１１記載のピストンアッセンブリ。
13. 前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間にシールを提供するＯリングをさらに有している、請求項１２記載のピストンアッセンブリ。
14. 前記ピストンアッセンブリは前記ダンパと組み合わされていて、この組み合わせ体はさらに、前記第２のピストン部材を支持する支持リングと、前記ダンパの周面に連結されたダンパスナップリングとを有していて、該ダンパスナップリングは前記支持リングを支持している、請求項１１記載のピストンアッセンブリ。
15. 前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材とはそれぞれプラスチックから成っている、請求項１１記載のピストンアッセンブリ。
16. 前記第１のピストン部材は、前記ダンパの一方の端部にプレス嵌めされるように構成され配置された金属キャップを有している、請求項１５記載のピストンアッセンブリ。
17. 前記キャップは、前記第１のピストン部材によって被覆されている、請求項１６記載のピストンアッセンブリ。
18. 前記第１のピストン部材はプラスチックから成っていて、前記第２のピストン部材は金属から成っている、請求項１１記載のピストンアッセンブリ。
19. 前記第１のピストン部材は金属から成っていて、前記第２のピストン部材はプラスチックから成っている、請求項１１記載のピストンアッセンブリ。

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