JP2788726B2 - 空気ばね懸架装置及び空気ばね - Google Patents
空気ばね懸架装置及び空気ばねInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は一般的に車両懸架装置に関し、そして詳細に
は支柱（strut）型緩衝器と組合わせた空気ばねを含ん
でいる車両懸架装置に関し、そして更に詳細には該支柱
中心線からオフセットしているタイヤ接触パッチ（patc
h）に垂直荷重によって生じ曲げ運動に反作用するため
に緩衝支柱にオフセット荷重を提供するような懸架装置
に関する。 従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 車両懸架装置に使用される流体緩衝支柱はしばしば道
路とのタイヤ接触パッチと支柱中心とのオフセットによ
って生ずる曲げモーメントを経験する。オフセット荷重
はピストンロッドと囲りのシリンダーとの間に滑り摩擦
を増加し、苛酷さ（harshness）を増加し、そして緩衝
支柱の寿命を減少する。マクフアーソン（Mcpherson）
の支柱の如き流体緩衝支柱上のこのオフセット荷重に反
作用する最も一般に使用されている手段の１つは反対の
横の力（counter lateral force）がピストンロッド及
びシリンダーを囲んでいるオフセット又はある角度に置
かれた（angled）コイルばねの使用によって支柱に加え
られる装置の使用による。 このオフセット荷重問題を克服しようと試みられてい
る従来技術の懸架装置のいくつかの実施例が以下の特許
に示されている。 米国特許第3,954,257号はピストンロッドの延長端
が、懸架装置を車両に連結している適切なブラケット内
に位置づけされた上部ばね及びベアリング組立体の下側
に連結されている懸架装置を開示している。この懸架ユ
ニットは囲んでいるヘリカルばねと、ハウジングの周辺
に連結されてたローリングフレキシブルダイアフラム部
材とを含んでおり、このハウジング内において流体緩衝
器カートリッジは、フレキシブルダイアフラムの上部端
がばね保持リングに連結されるようにして、取付けられ
ている。 米国再発行特許第31,184号は囲んでいるコイルばねと
組合せて、ピストンロッドの延長端にエラストマー取付
け装置を使用することによってこのオフセット荷重問題
を減少しようと試みている他の懸架システムを開示して
いる。ドイツ国特許第2,100,338号は、流体緩衝器のピ
ストンロッドが、それに加えられる今までの不平衡力に
反作用するために懸架装置に適合するようにオフセット
角にセットされている他の懸架装置を開示している。 車両懸架装置の他の型式は流体緩衝器の代りに空ばね
と一般に呼ばれている気体ばねを使用している。これ等
の空気ばねでは、１又はそれ以上のピストンが圧力チヤ
ンバ内に含まれた流体の圧縮及び膨張を生ずる加圧流体
又はガスで満たされたチヤンバ内で作動し、ピストンが
上下搖れ位置間を移動するとき道路の衝撃を吸収する。
従来技術の車両空気ばねのいくつかの実施例が米国特許
第2,926,011号；第2,985,445号；第2,978,256号；第3,0
46,000号：第3,074,079号及び第4,518,154号に示されて
いる。 従って、緩衝支柱に加えられる中心を外れた横の力を
オフセットする手段と組合せた流体緩衝支柱を使用する
懸架装置の必要性が存在する。空気ばねが緩衝支柱に加
えられる不平衡荷重によって生じた曲げモーメントに反
作用し、且つ上下搖位置にあるときタイヤと干渉するこ
となくオフセット荷重を加える手段を備えている緩衝支
柱／空気ばね懸架装置の組合せによってこれを達成す
る、出願人が知っている公知の懸架装置はない。 本発明の目的は、上記のとおりの課題のない空気ばね
及び懸架装置を提供することである。 本発明の他の目的は、流体チヤンバを規定しているフ
レキシブルスリーブが、該チヤンバの膨張及び収縮に影
響を与え、且つ車両荷重を補償するために、種々の量の
加圧流体を供給することができ、且つ緩衝支柱を囲んで
いる今まで必要であったヘリカル懸架ばねを除いている
ような懸架装置を提供することである。 更に他の目的は、緩衝支柱のピストンロッドがエラス
トマーブッシングによって車両取付ブラケットに固定さ
れていて、それに加えられる道路の力を吸収するのを助
け、ピストンロッド端が弾性クッション部材に取付けら
れており、そして圧縮バンパーが空気ばねの流体チヤン
バ内に配置されており、且つシリンダーに対して固定し
た位置に取付けられたバンパーストップによって係合さ
れていて、懸架装置がひどい圧縮又は上下の搖れを経験
するとき緩衝支柱に対する損傷を防止するような空気ば
ね懸架装置を提供することである。 本発明のなお更に他の目的は、該懸架装置を特定の車
両の適用に適合するために該空ばねのフレキシブルダイ
アフラム部分の保持力（retension）量及びその位置が
緩衝支柱上に種々の量及び方向の横の荷重を提供し、保
持カン状部材のカットウエイ部分が車両タイヤ又は他の
車両構成部分に対してより多くのクリアランスを許容す
るような空気ばね懸架装置を提供することである。本発
明の他の目的は、比較的簡単な設計であり、経済的に製
造でき、且つ懸架装置の緩衝支柱の寿命及び有効な作動
を増加する新規な懸架装置を提供することである。 課題を解決するための手段 本発明に従うと、上記のとおりが課題が、 車両の空気ばね懸架装置において、 ａ）外部シリンダー及び往復動ピストンロッドを有して
いる流体緩衝支柱と、 ｂ）該シリンダーを第１の車両構造部に固定するための
第１の取付手段と、 ｃ）該ピストンロッドを該第１の車両構造部から間隔を
へだてた第２の車両構造部に固定するための第２の取付
手段と、 ｄ）該ピストンロッドに対する運動に抗するように設置
された環状カニスターと、該カニスター及び該シリンダ
ーに密封式に連結されており且つそれらの間に延びてい
るフレキシブルスリーブとを具備する流体圧力チヤンバ
であって、該ピストンロッドが該流体圧力チヤンバを通
り延びており、加圧流体を収容する流体圧力チヤンバ
と、 ｅ）該フレキシブルスリーブの一部を囲んで、該スリー
ブの第１部分の外方の膨張を抑制し、該スリーブの第２
部分の膨張を許容して、横方向力を該緩衝支柱を加える
側壁を有する剛性保持部材と を含むことを特徴とする空気ばね懸架装置 を提供することによって、解決される。 更に、本発明に従うと、上記のとおりの課題が、 シリンダー及びピストンロッドを有する型式の支柱
と、該シリンダーを車両の一部分に固定し、そして該ピ
ストンロッドを該車両の他の部分に固定する取付手段と
を組合わせて具備する、上下揺動中荷重を緩衝する空気
ばねにおいて、 ａ）該支柱の一部分を囲んでおり、且つ加圧流体を収容
する流体チヤンバを形成しているフレキシブルダイアフ
ラムであって、一方の端が該ピストンロッドに連結され
ており、他方の端が該シリンダーに連結されており、加
圧流体によって外方に膨張可能なフレキシブルダイアフ
ラムと、 ｂ）該フレキシブルダイアフラムの一部を囲んで、該フ
レキシブルダイアフラムの第１部分の外方への膨張を抑
制し、該フレキシブルダイアフラムの第２部分の外方へ
の膨張を許容して、横方向力を該支柱に加える剛性壁手
段と を含むことを特徴とする空気ばね を提供することによって解決される。 本出願人が本原理を適用していると考えられる最もよ
いモードを例示している本発明の好ましい実施態様が以
下の説明に述べられており、且つ図面に示され、そして
添付の特許請求の範囲に詳細に明確に指摘され、且つ述
べられている。 実施例 本発明の実施例に従う空気ばね懸架装置１が、第１図
に正面図で示されており、その構成部分が第２図に主と
して断面で示されている。懸架装置１は、シリンダー３
と、シリンダー３内に配置されたピストン（図示せず）
を有している。その中に往復動可能に取付けられたピス
トンロッド４とより成っている通常の流体緩衝支柱２を
含んでいる。 シリンダー３は取付ブラケット５によって車両の車輪
スピンドル又はスタッブ（stub）軸内又はその上に取付
けられており、その特定の取付配置は当技術において公
知である。ピストンロッド７の上部端は、複数のボルト
９によって車両シヤーシ８の関連部分に連結されてお
り、複数のボルト９は、環状取付けキャップ11の外部フ
ランジ部分10を通り延びている。 ピストンロッド７は、ナット15によって１対のワッシ
ャー16間にクランプされている１対の弾性ブッシング13
及び14を通って延びている。ブッシング13及び14は環状
リングのベアリング取付リング18に結合されており、こ
のベアリング取付リング18は金属又はプラスチック製で
あり剛性のカニスター20の段になった上部肩19に取付け
られている。下方の弾性ブッシング13は好ましくはカニ
スター20の上部部分に接着される。ころがり軸受リング
22がカニスター20の段になった上部肩19上に位置づけさ
れており、且つ環状弾性部材24によって取付けキヤップ
11に接着されているベアリングリテイナー23内に固定さ
れている。この取付配置は車両シヤーシに対するピスト
ンロッド４の弾性の回転可能な取付けを提供する。 弾性環状バンパー26は好ましくは下部ワッシャー16の
下側表面に接着され、且つピストンロッド４の上部端に
対して入れ子式に摺動可能である。カニスター20は加圧
空気チヤンバ27の主部分を形成し、且つ円筒状の側壁28
と、段のついた部分を有しており、それを通りピストン
ロッド７が延びる頂部壁29と、環状底部壁30とを含むこ
とができる。高さセンサコネクタ32及びソレノイド弁33
が流体チヤンバ27内の流体圧力の量を制御するために円
筒状側壁28に形成された開口内に取付けられることがで
きる。カニスター20はブッシング13及びベアリング取付
リング18に連結することによってピストンロッド４に対
する運動に抗するように取付けられている。 本発明によれば、好ましくはエラストマー材料で形成
された、全体的に35で示されているフレキシブルスリー
ブ又はダイアフラムが、カニスター20と一体に形成され
ており、且つその底部壁30から下方に延びている環状ボ
ス36に密封的に取付けられている。フレキシブルスリー
ブ35は内部部分37と、一体の逆に折られた部分39によっ
て内部部分37に連結された半径方向外方部分38とを具備
している全体的に環状形状である。内部部分37の端に設
けられたフレキシブルスリーブ35の開放端はクランピン
グリング41によって環状スリーブ42の上方端に密封的に
クランプされている。スリーブ42は剛性材料で形成され
ており、且つ溶接部44等によって固定された位置にある
カラー43によって支柱２のシリンダー３に固定されてい
る。シーリングＯ・リング45がカラー43とスリーブ42と
の間に取付けられることができる。剛性スリーブ42は、
懸架装置の空気ばね部分のための空気ばねピストンを備
えている。フレキシブルスリーブ35の内方部分37の内方
に曲った（inturned）端47はスリーブ42の減少した直径
の環状部分48に対してクランプされている。 スリーブ35を参照するとき、用語フレキシブルは、ス
リーブ35を形成している材料自身は非常に少い量の伸び
しか有していないので、その固定端の間の軸線方向の空
間が変化するとき、スリーブが形成されているゴム材料
の弾性によって外方及び内方に膨張及び収縮できること
を意味する。 全体的に50で示されているバンパーシートは剛性スリ
ーブ42の減少した端部分48の内部に溶接されており、且
つピストンロッド４がそこを通り延びている中心開口52
を形成された環状頂部51を有している。頂部壁51は、懸
架装置がびどい動搖（jounce）位置に達すると、支柱２
の損傷を減少するために、第９図に示された如く環状バ
ンパー26の底部に接触するようになっている。 本発明によれば、全体的に55で示された（第３図乃至
第７図）剛性カットアウエイカン状（cutawey can−lik
e）部材がカニスター20の環状ボス36の下方端の固定位
置に取付けられている（第２図、第８図及び第９図）。
カットアウエイカン部材55は好ましくは環状クンランピ
ングバンド56と、スムースに外方に曲げた底部フランヂ
58で終っている軸線方向に延びている側壁57とを有して
いる一体の１部片構成部品である。側壁57はスムースな
段付環状肩59によってバンド59に連結されている。好ま
しくは側壁57は環状バンド56及び側壁57の中心軸線に対
してある角度のある１対の縁60及び61で終っている。好
ましくは側壁57はスムースな凹面の内表面64を有してお
り、且つ最も有効な結果を達成するために90度と180度
との間の孤の長さに亘って広がっている。第10図に示さ
れた如く、クランピングバンド56はカニスター20の環状
ボス36の環状底部縁に対して外方スリーブ部分38の開放
頂部端65を密封式にクランプしてる。 第２図は標準的な静止位置における空気ばね懸架装置
を示しており、これではフレキシブルスリーブ35の外方
半径方向の部分38の所定の領域はカットアウエイカン部
材55の側壁に沿って延びており、且つそれによって外方
への膨張を抑制されており、外方スリーブ部分38の抑制
されていない領域は第２図においてその右側部分によっ
て示された如くチヤンバ27の内部圧力によって外方に膨
らんでいる。チヤンバ27内の流体の内部圧力はフレキシ
ブルスリーブ35の内部部分37を剛性環状スリーブ42の壁
に対して押している。フレキシブルスリーブ35のこの抑
制された部分は、その所定の抑制されていない部分と組
合わせて、横の又はオフセット力を支柱２に加えて、支
柱の中心をはずれた取付に対して反作用する。ソレノイ
ド弁33はカニスター20及びフレキシブルスリーブ又はダ
イアフラム35によって形成される加圧された流体チヤン
バ内の所望の量の流体圧力を維持する。 車両車輪が道路内のくぼみに遭遇すると、懸架装置
は、シリンダー３がフレキシブルスリーブ35の折りたた
んだ位置39を巻きもどして車両シヤーシ８に対して下方
に移動して、第８図に示された如きはねかえった（rebo
und）位置をとる。カットアウエイカン部材55の側壁57
はフレキシブルスリーブの所定の部分を、その抑制され
ない部分に起るような外方の湾曲を防止する。フレキシ
ブルスリーブ又は圧力ダイアフラムの１部分のこの保持
は、通常オフセット荷重に反作用するシリンダーに対し
てピストンロッドに力を加えて、第８図の矢印Ａによっ
て示された如く加圧されたスリーブを１方側に押す。 車両のタイヤが道路の突出部に遭遇すると、空気ばね
懸架装置は、環状スリーブ42によって提供される空気ば
ねピストンが加圧された流体チヤンバ内に上方に移動し
て、第９図に示された如く動搖（jounce）位置に移動
し、そして支柱２によって提供される制動及び抵抗と組
合わせて、車両シヤーシに加えられる殆んどの衝撃及び
荷重を吸収する。ひどい突出部が車両車輪によって遭遇
されれば、バンパーシート50が第９図の１点鎖線で示さ
れた如く更に上方に移動して、支柱に対する損傷を防ぐ
弾性ダンパー26を大きくしぼませる。再び、第９図の動
搖位置において、可撓性スリーブ35の保持された部分は
その保持されていない部分と組合わせて、オフセットの
横の力を生じて支柱２上に生ずる不平衡な力に反作用す
る。 従って、改良された空気ばね懸架装置は列挙した目的
を達成する簡単であり、効力のある、安全な、安価な、
且つ有効な装置を提供し、従来の装置で遭遇した困難の
除去を提供し、そして問題を解決し、且つ当技術におけ
る新しい成果を得る。 前記の説明において、いくつかの用語が簡単さ、明確
さ及び理解のために使用された。しかしこれ等の用語は
記述的目的のために使用されており、且つ広く解釈され
るべきであるから、従来技術の必要要件を越えてそれか
ら不必要な限定が加えられるべきではない。 更に、本発明の説明及び図示は例のためであり、そし
て本発明の範囲は示され、又は説明した詳細に限定され
ない。今、本発明の特徴、発見及び原理、改良された空
気ばね懸架装置が構成され、そして使用される方法、構
成の特性、及び得られた有利な、新しい、且つ有用な成
果について説明したが、新しい、有用な構造、装置要
素、配置、部品及び組合せは添付の特許請求の範囲に述
べられている。
は支柱（strut）型緩衝器と組合わせた空気ばねを含ん
でいる車両懸架装置に関し、そして更に詳細には該支柱
中心線からオフセットしているタイヤ接触パッチ（patc
h）に垂直荷重によって生じ曲げ運動に反作用するため
に緩衝支柱にオフセット荷重を提供するような懸架装置
に関する。 従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 車両懸架装置に使用される流体緩衝支柱はしばしば道
路とのタイヤ接触パッチと支柱中心とのオフセットによ
って生ずる曲げモーメントを経験する。オフセット荷重
はピストンロッドと囲りのシリンダーとの間に滑り摩擦
を増加し、苛酷さ（harshness）を増加し、そして緩衝
支柱の寿命を減少する。マクフアーソン（Mcpherson）
の支柱の如き流体緩衝支柱上のこのオフセット荷重に反
作用する最も一般に使用されている手段の１つは反対の
横の力（counter lateral force）がピストンロッド及
びシリンダーを囲んでいるオフセット又はある角度に置
かれた（angled）コイルばねの使用によって支柱に加え
られる装置の使用による。 このオフセット荷重問題を克服しようと試みられてい
る従来技術の懸架装置のいくつかの実施例が以下の特許
に示されている。 米国特許第3,954,257号はピストンロッドの延長端
が、懸架装置を車両に連結している適切なブラケット内
に位置づけされた上部ばね及びベアリング組立体の下側
に連結されている懸架装置を開示している。この懸架ユ
ニットは囲んでいるヘリカルばねと、ハウジングの周辺
に連結されてたローリングフレキシブルダイアフラム部
材とを含んでおり、このハウジング内において流体緩衝
器カートリッジは、フレキシブルダイアフラムの上部端
がばね保持リングに連結されるようにして、取付けられ
ている。 米国再発行特許第31,184号は囲んでいるコイルばねと
組合せて、ピストンロッドの延長端にエラストマー取付
け装置を使用することによってこのオフセット荷重問題
を減少しようと試みている他の懸架システムを開示して
いる。ドイツ国特許第2,100,338号は、流体緩衝器のピ
ストンロッドが、それに加えられる今までの不平衡力に
反作用するために懸架装置に適合するようにオフセット
角にセットされている他の懸架装置を開示している。 車両懸架装置の他の型式は流体緩衝器の代りに空ばね
と一般に呼ばれている気体ばねを使用している。これ等
の空気ばねでは、１又はそれ以上のピストンが圧力チヤ
ンバ内に含まれた流体の圧縮及び膨張を生ずる加圧流体
又はガスで満たされたチヤンバ内で作動し、ピストンが
上下搖れ位置間を移動するとき道路の衝撃を吸収する。
従来技術の車両空気ばねのいくつかの実施例が米国特許
第2,926,011号；第2,985,445号；第2,978,256号；第3,0
46,000号：第3,074,079号及び第4,518,154号に示されて
いる。 従って、緩衝支柱に加えられる中心を外れた横の力を
オフセットする手段と組合せた流体緩衝支柱を使用する
懸架装置の必要性が存在する。空気ばねが緩衝支柱に加
えられる不平衡荷重によって生じた曲げモーメントに反
作用し、且つ上下搖位置にあるときタイヤと干渉するこ
となくオフセット荷重を加える手段を備えている緩衝支
柱／空気ばね懸架装置の組合せによってこれを達成す
る、出願人が知っている公知の懸架装置はない。 本発明の目的は、上記のとおりの課題のない空気ばね
及び懸架装置を提供することである。 本発明の他の目的は、流体チヤンバを規定しているフ
レキシブルスリーブが、該チヤンバの膨張及び収縮に影
響を与え、且つ車両荷重を補償するために、種々の量の
加圧流体を供給することができ、且つ緩衝支柱を囲んで
いる今まで必要であったヘリカル懸架ばねを除いている
ような懸架装置を提供することである。 更に他の目的は、緩衝支柱のピストンロッドがエラス
トマーブッシングによって車両取付ブラケットに固定さ
れていて、それに加えられる道路の力を吸収するのを助
け、ピストンロッド端が弾性クッション部材に取付けら
れており、そして圧縮バンパーが空気ばねの流体チヤン
バ内に配置されており、且つシリンダーに対して固定し
た位置に取付けられたバンパーストップによって係合さ
れていて、懸架装置がひどい圧縮又は上下の搖れを経験
するとき緩衝支柱に対する損傷を防止するような空気ば
ね懸架装置を提供することである。 本発明のなお更に他の目的は、該懸架装置を特定の車
両の適用に適合するために該空ばねのフレキシブルダイ
アフラム部分の保持力（retension）量及びその位置が
緩衝支柱上に種々の量及び方向の横の荷重を提供し、保
持カン状部材のカットウエイ部分が車両タイヤ又は他の
車両構成部分に対してより多くのクリアランスを許容す
るような空気ばね懸架装置を提供することである。本発
明の他の目的は、比較的簡単な設計であり、経済的に製
造でき、且つ懸架装置の緩衝支柱の寿命及び有効な作動
を増加する新規な懸架装置を提供することである。 課題を解決するための手段 本発明に従うと、上記のとおりが課題が、 車両の空気ばね懸架装置において、 ａ）外部シリンダー及び往復動ピストンロッドを有して
いる流体緩衝支柱と、 ｂ）該シリンダーを第１の車両構造部に固定するための
第１の取付手段と、 ｃ）該ピストンロッドを該第１の車両構造部から間隔を
へだてた第２の車両構造部に固定するための第２の取付
手段と、 ｄ）該ピストンロッドに対する運動に抗するように設置
された環状カニスターと、該カニスター及び該シリンダ
ーに密封式に連結されており且つそれらの間に延びてい
るフレキシブルスリーブとを具備する流体圧力チヤンバ
であって、該ピストンロッドが該流体圧力チヤンバを通
り延びており、加圧流体を収容する流体圧力チヤンバ
と、 ｅ）該フレキシブルスリーブの一部を囲んで、該スリー
ブの第１部分の外方の膨張を抑制し、該スリーブの第２
部分の膨張を許容して、横方向力を該緩衝支柱を加える
側壁を有する剛性保持部材と を含むことを特徴とする空気ばね懸架装置 を提供することによって、解決される。 更に、本発明に従うと、上記のとおりの課題が、 シリンダー及びピストンロッドを有する型式の支柱
と、該シリンダーを車両の一部分に固定し、そして該ピ
ストンロッドを該車両の他の部分に固定する取付手段と
を組合わせて具備する、上下揺動中荷重を緩衝する空気
ばねにおいて、 ａ）該支柱の一部分を囲んでおり、且つ加圧流体を収容
する流体チヤンバを形成しているフレキシブルダイアフ
ラムであって、一方の端が該ピストンロッドに連結され
ており、他方の端が該シリンダーに連結されており、加
圧流体によって外方に膨張可能なフレキシブルダイアフ
ラムと、 ｂ）該フレキシブルダイアフラムの一部を囲んで、該フ
レキシブルダイアフラムの第１部分の外方への膨張を抑
制し、該フレキシブルダイアフラムの第２部分の外方へ
の膨張を許容して、横方向力を該支柱に加える剛性壁手
段と を含むことを特徴とする空気ばね を提供することによって解決される。 本出願人が本原理を適用していると考えられる最もよ
いモードを例示している本発明の好ましい実施態様が以
下の説明に述べられており、且つ図面に示され、そして
添付の特許請求の範囲に詳細に明確に指摘され、且つ述
べられている。 実施例 本発明の実施例に従う空気ばね懸架装置１が、第１図
に正面図で示されており、その構成部分が第２図に主と
して断面で示されている。懸架装置１は、シリンダー３
と、シリンダー３内に配置されたピストン（図示せず）
を有している。その中に往復動可能に取付けられたピス
トンロッド４とより成っている通常の流体緩衝支柱２を
含んでいる。 シリンダー３は取付ブラケット５によって車両の車輪
スピンドル又はスタッブ（stub）軸内又はその上に取付
けられており、その特定の取付配置は当技術において公
知である。ピストンロッド７の上部端は、複数のボルト
９によって車両シヤーシ８の関連部分に連結されてお
り、複数のボルト９は、環状取付けキャップ11の外部フ
ランジ部分10を通り延びている。 ピストンロッド７は、ナット15によって１対のワッシ
ャー16間にクランプされている１対の弾性ブッシング13
及び14を通って延びている。ブッシング13及び14は環状
リングのベアリング取付リング18に結合されており、こ
のベアリング取付リング18は金属又はプラスチック製で
あり剛性のカニスター20の段になった上部肩19に取付け
られている。下方の弾性ブッシング13は好ましくはカニ
スター20の上部部分に接着される。ころがり軸受リング
22がカニスター20の段になった上部肩19上に位置づけさ
れており、且つ環状弾性部材24によって取付けキヤップ
11に接着されているベアリングリテイナー23内に固定さ
れている。この取付配置は車両シヤーシに対するピスト
ンロッド４の弾性の回転可能な取付けを提供する。 弾性環状バンパー26は好ましくは下部ワッシャー16の
下側表面に接着され、且つピストンロッド４の上部端に
対して入れ子式に摺動可能である。カニスター20は加圧
空気チヤンバ27の主部分を形成し、且つ円筒状の側壁28
と、段のついた部分を有しており、それを通りピストン
ロッド７が延びる頂部壁29と、環状底部壁30とを含むこ
とができる。高さセンサコネクタ32及びソレノイド弁33
が流体チヤンバ27内の流体圧力の量を制御するために円
筒状側壁28に形成された開口内に取付けられることがで
きる。カニスター20はブッシング13及びベアリング取付
リング18に連結することによってピストンロッド４に対
する運動に抗するように取付けられている。 本発明によれば、好ましくはエラストマー材料で形成
された、全体的に35で示されているフレキシブルスリー
ブ又はダイアフラムが、カニスター20と一体に形成され
ており、且つその底部壁30から下方に延びている環状ボ
ス36に密封的に取付けられている。フレキシブルスリー
ブ35は内部部分37と、一体の逆に折られた部分39によっ
て内部部分37に連結された半径方向外方部分38とを具備
している全体的に環状形状である。内部部分37の端に設
けられたフレキシブルスリーブ35の開放端はクランピン
グリング41によって環状スリーブ42の上方端に密封的に
クランプされている。スリーブ42は剛性材料で形成され
ており、且つ溶接部44等によって固定された位置にある
カラー43によって支柱２のシリンダー３に固定されてい
る。シーリングＯ・リング45がカラー43とスリーブ42と
の間に取付けられることができる。剛性スリーブ42は、
懸架装置の空気ばね部分のための空気ばねピストンを備
えている。フレキシブルスリーブ35の内方部分37の内方
に曲った（inturned）端47はスリーブ42の減少した直径
の環状部分48に対してクランプされている。 スリーブ35を参照するとき、用語フレキシブルは、ス
リーブ35を形成している材料自身は非常に少い量の伸び
しか有していないので、その固定端の間の軸線方向の空
間が変化するとき、スリーブが形成されているゴム材料
の弾性によって外方及び内方に膨張及び収縮できること
を意味する。 全体的に50で示されているバンパーシートは剛性スリ
ーブ42の減少した端部分48の内部に溶接されており、且
つピストンロッド４がそこを通り延びている中心開口52
を形成された環状頂部51を有している。頂部壁51は、懸
架装置がびどい動搖（jounce）位置に達すると、支柱２
の損傷を減少するために、第９図に示された如く環状バ
ンパー26の底部に接触するようになっている。 本発明によれば、全体的に55で示された（第３図乃至
第７図）剛性カットアウエイカン状（cutawey can−lik
e）部材がカニスター20の環状ボス36の下方端の固定位
置に取付けられている（第２図、第８図及び第９図）。
カットアウエイカン部材55は好ましくは環状クンランピ
ングバンド56と、スムースに外方に曲げた底部フランヂ
58で終っている軸線方向に延びている側壁57とを有して
いる一体の１部片構成部品である。側壁57はスムースな
段付環状肩59によってバンド59に連結されている。好ま
しくは側壁57は環状バンド56及び側壁57の中心軸線に対
してある角度のある１対の縁60及び61で終っている。好
ましくは側壁57はスムースな凹面の内表面64を有してお
り、且つ最も有効な結果を達成するために90度と180度
との間の孤の長さに亘って広がっている。第10図に示さ
れた如く、クランピングバンド56はカニスター20の環状
ボス36の環状底部縁に対して外方スリーブ部分38の開放
頂部端65を密封式にクランプしてる。 第２図は標準的な静止位置における空気ばね懸架装置
を示しており、これではフレキシブルスリーブ35の外方
半径方向の部分38の所定の領域はカットアウエイカン部
材55の側壁に沿って延びており、且つそれによって外方
への膨張を抑制されており、外方スリーブ部分38の抑制
されていない領域は第２図においてその右側部分によっ
て示された如くチヤンバ27の内部圧力によって外方に膨
らんでいる。チヤンバ27内の流体の内部圧力はフレキシ
ブルスリーブ35の内部部分37を剛性環状スリーブ42の壁
に対して押している。フレキシブルスリーブ35のこの抑
制された部分は、その所定の抑制されていない部分と組
合わせて、横の又はオフセット力を支柱２に加えて、支
柱の中心をはずれた取付に対して反作用する。ソレノイ
ド弁33はカニスター20及びフレキシブルスリーブ又はダ
イアフラム35によって形成される加圧された流体チヤン
バ内の所望の量の流体圧力を維持する。 車両車輪が道路内のくぼみに遭遇すると、懸架装置
は、シリンダー３がフレキシブルスリーブ35の折りたた
んだ位置39を巻きもどして車両シヤーシ８に対して下方
に移動して、第８図に示された如きはねかえった（rebo
und）位置をとる。カットアウエイカン部材55の側壁57
はフレキシブルスリーブの所定の部分を、その抑制され
ない部分に起るような外方の湾曲を防止する。フレキシ
ブルスリーブ又は圧力ダイアフラムの１部分のこの保持
は、通常オフセット荷重に反作用するシリンダーに対し
てピストンロッドに力を加えて、第８図の矢印Ａによっ
て示された如く加圧されたスリーブを１方側に押す。 車両のタイヤが道路の突出部に遭遇すると、空気ばね
懸架装置は、環状スリーブ42によって提供される空気ば
ねピストンが加圧された流体チヤンバ内に上方に移動し
て、第９図に示された如く動搖（jounce）位置に移動
し、そして支柱２によって提供される制動及び抵抗と組
合わせて、車両シヤーシに加えられる殆んどの衝撃及び
荷重を吸収する。ひどい突出部が車両車輪によって遭遇
されれば、バンパーシート50が第９図の１点鎖線で示さ
れた如く更に上方に移動して、支柱に対する損傷を防ぐ
弾性ダンパー26を大きくしぼませる。再び、第９図の動
搖位置において、可撓性スリーブ35の保持された部分は
その保持されていない部分と組合わせて、オフセットの
横の力を生じて支柱２上に生ずる不平衡な力に反作用す
る。 従って、改良された空気ばね懸架装置は列挙した目的
を達成する簡単であり、効力のある、安全な、安価な、
且つ有効な装置を提供し、従来の装置で遭遇した困難の
除去を提供し、そして問題を解決し、且つ当技術におけ
る新しい成果を得る。 前記の説明において、いくつかの用語が簡単さ、明確
さ及び理解のために使用された。しかしこれ等の用語は
記述的目的のために使用されており、且つ広く解釈され
るべきであるから、従来技術の必要要件を越えてそれか
ら不必要な限定が加えられるべきではない。 更に、本発明の説明及び図示は例のためであり、そし
て本発明の範囲は示され、又は説明した詳細に限定され
ない。今、本発明の特徴、発見及び原理、改良された空
気ばね懸架装置が構成され、そして使用される方法、構
成の特性、及び得られた有利な、新しい、且つ有用な成
果について説明したが、新しい、有用な構造、装置要
素、配置、部品及び組合せは添付の特許請求の範囲に述
べられている。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例に従う空気ばね懸架装置を
立面で示している斜視図。 第２図は車両のシヤーシに取付けられた懸架装置の上部
部分を示している、部分的に破断した断面をもった第１
図に類似の拡大図。 第３図は懸架装置のカットアウエイカン状保持部材の斜
視図。 第４図は第３図のアットアウエイ保持部材の側部立面
図。 第５図は第３図の保持部材の頂部平面図。 第６図は第３図の保持部材の底部平面図。 第７図は第４図の７−７線で切断したときの断面図。 第８図は懸架装置がはね返った又は膨張した位置で示さ
れている、第２図に類似の部分的に破断した断面の減少
された立面図。 第９図は懸架装置が圧縮された又は引っ込んだ位置で示
されている第２図及び第８図に類似の部分的に切断した
断面立面図。 第10図はフレキシブルスリーブの１端に密封クランピン
グ係合している第３図のカットアウエイカン状部材の環
状バンド部分を示している拡大部分断面図。 １……懸架装置 ３……シリンダー ４……ピストンロッド ８……車両シヤーシ 10……外部フランジ部分 13,13……弾性ブッシング 15……ナット 20……カニスター 22……ころがり軸受リング 26……弾性環状バンパー 27……加圧空気チヤンバ 35……フレキシブルスリーブ 42……環状スリーブ 50……バンパーシート 55……カットアウエイカン部材
立面で示している斜視図。 第２図は車両のシヤーシに取付けられた懸架装置の上部
部分を示している、部分的に破断した断面をもった第１
図に類似の拡大図。 第３図は懸架装置のカットアウエイカン状保持部材の斜
視図。 第４図は第３図のアットアウエイ保持部材の側部立面
図。 第５図は第３図の保持部材の頂部平面図。 第６図は第３図の保持部材の底部平面図。 第７図は第４図の７−７線で切断したときの断面図。 第８図は懸架装置がはね返った又は膨張した位置で示さ
れている、第２図に類似の部分的に破断した断面の減少
された立面図。 第９図は懸架装置が圧縮された又は引っ込んだ位置で示
されている第２図及び第８図に類似の部分的に切断した
断面立面図。 第10図はフレキシブルスリーブの１端に密封クランピン
グ係合している第３図のカットアウエイカン状部材の環
状バンド部分を示している拡大部分断面図。 １……懸架装置 ３……シリンダー ４……ピストンロッド ８……車両シヤーシ 10……外部フランジ部分 13,13……弾性ブッシング 15……ナット 20……カニスター 22……ころがり軸受リング 26……弾性環状バンパー 27……加圧空気チヤンバ 35……フレキシブルスリーブ 42……環状スリーブ 50……バンパーシート 55……カットアウエイカン部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F16F 9/00 - 9/54
B60G 15/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．車両用の空気ばね懸架装置において、 ａ）外部シリンダー及び往復動ピストンロッドを有して
いる流体緩衝支柱と、 ｂ）該シリンダーを第１の車両構造部に固定するための
第１の取付手段と、 ｃ）該ピストンロッドを該第１の車両構造部から間隔を
へだてた第２の車両構造部に固定するための第２の取付
手段と、 ｄ）該ピストンロッドに対する運動に抗するように設置
された環状カニスターと、該カニスター及び該シリンダ
ーに密封式に連結されており且つそれらの間に延びてい
るフレキシブルスリーブとを具備する流体圧力チヤンバ
であって、該ピストンロッドが該流体圧力チヤンバを通
り延びており、加圧流体を収容する流体圧力チヤンバ
と、 ｅ）該フレキシブルスリーブの一部を囲んで、該スリー
ブの第１部分の外方の膨張を抑制し、該スリーブの第２
部分の膨張を許容して、横方向力を該緩衝支柱に加える
側壁を有する剛性保持部材と を含むことを特徴とする空気ばね懸架装置。 ２．該ピストンロッドが該第２の取付手段に回転可能に
連結されている特許請求の範囲第１項記載の空気ばね懸
架装置。 ３．該圧力チヤンバ内への加圧流体の流量が弁手段によ
って制御されている特許請求の範囲第１項記載の空気ば
ね懸架装置。 ４．該フレキシブルスリーブが該シリンダーを囲んでい
る剛性スリーブによって該シリンダーに連結されてお
り、該剛性スリーブの一方の端が該シリンダーに密封的
に連結されており、そして他方の端が該フレキシスリー
ブの１端に密封的に連結されている特許請求の範囲第１
項記載の空気ばね懸架装置。 ５．該剛性スリーブの該他端にバンパーシートが取付け
られている特許請求の範囲第４項記載の空気ばね懸架装
置。 ６．エラストマーバンパーが、該ピストンロッドの周り
に入れ子式に取付けられており、該ピストンが該シリン
ダー内の所定の往復運動位置に達すると、該バンパーシ
ートに係合する特許請求の範囲第５項記載の空気ばね懸
架装置。 ７．該剛性保持部材が、側壁と該フレキシブルスリーブ
の１端を環状カニスターに密封式に連結している環状バ
ンドとを含み、該側端が、該フレキシブルスリープの所
定の部分に係合するスムースな凹形内表面を有している
特許請求の範囲第１項記載の空気ばね懸架装置。 ８．該剛性保持部材のカーブした側壁部分及び環状バン
ドが一体の一部片部材を形成しており、該側壁が該環状
バンドの対向した外方にフレヤーのついた端で終ってい
る特許請求の範囲第７項記載の空気ばね懸架装置。 ９．該カーブした側壁部分が90度と180度との間の孤の
長さを有している特許請求の範囲第７項記載の空気ばね
懸架装置。 １０．該カーブした側壁部分が該環状バンドの中心軸線
に対してある角度に延びている１対の側縁で終っている
特許請求の範囲第７項記載の空気ばね懸架装置。 １１．該環状バンドが段になった肩によって該カーブし
た側壁部分に一体に連結されている特許請求の範囲第７
項記載の空気ばね懸架装置。 １２．該フレキシブルスリーブがエラストマー材料で形
成されており、一体の反対に折られて巻かれている部分
によって連結された、半径方向に間隔をへだてた内方部
分及び外方部分を有しており、該外方部分が該剛性保持
部材によって部分的に囲まれており、該内方部分が、該
シリンダーの周りに入れ子式に延びている剛性環状スリ
ーブによって該シリンダーに連結されており、該シリン
ダーに１端で固定されている特許請求の範囲第１項記載
の空気ばね懸架装置。 １３．該エラストマースリーブの折りたたんで巻かれた
部分が該剛性保持部材の外縁を越えて延びている特許請
求の範囲第12項記載の空気ばね懸架装置。 １４．該環状カニスターがエラストマー取付部によって
該ピストンロッドに固定されている特許請求の範囲第１
項記載の空気ばね懸架装置。 １５．シリンダー及びピストンロッドを有する型式の支
柱と、該シリンダーを車両の一部分に固定し、そして該
ピストンロッドを該車両の他の部分に固定する取付手段
とを組合わせて具備する、上下揺動中荷重を緩衝する空
気ばねにおいて、 ａ）該支柱の一部分を囲んでおり、且つ加圧流体を収容
する流体チヤンバを形成しているフレキシブルダイアフ
ラムであって、一方の端が該ピストンロッドに連結され
ており、他方の端が該シリンダーに連結されており、加
圧流体によって外方に膨張可能なフレキシブルダイアフ
ラムと、 ｂ）該フレキシブルダイアフラムの一部を囲んで、該フ
レキシブルダイアフラムの第１部分の外方への膨張を抑
制し、該フレキシブルダイアフラムの第２部分の外方へ
の膨張を許容して、横方向力を該支柱に加える剛性壁手
段と を含むことを特徴とする空気ばね。 １６．該フレキシブルダイアフラムが１体の反対に折ら
れた巻かれている部分によって半径方向に間隔をへだて
た内方部分及び外方部分を有しており、該外方部分が抑
制手段に連結されており、そして該内方部分が該シリン
ダーに連結されている特許請求の範囲第15項記載の空気
ばね。 １７．該剛性壁手段が、該ピストンに対する運動に抗す
るように該フレキシブルダイアフラムの外方部分をクラ
ンプする環状バンドと、抑制手段によって該フレキシブ
ルダイアフラムの該第１の所定部分に抑制される該外方
部分の１部分の周りに延びており、且つそれに接触して
いるカーブした側壁部分とを有している一体の剛性部材
である特許請求の範囲第16項記載の空気ばね。 １８．該フレキシブルダイアフラムの該内方部分が剛性
スリーブの環状端に対してクランプされており、該剛性
スリーブの他端が該シリンダーに固定されている特許請
求の範囲第16項記載の空気ばね。 １９．抑制手段の環状バンドが該フレキシブルダイアフ
ラムを該ピストンロッド上に取り付けられており、該ピ
ストンロッドの周りに延びており、且つ流体チヤンバの
１部分を規定している剛性環状カニスターに対してクラ
ンプしている特許請求の範囲第17項記載の空気ばね。 ２０．該フレキシブルダイアフラムの該内方部分が、懸
架支柱に引っ込んだ位置にあるとき該剛性スリーブに沿
って延びて且つそれに接触する特許請求の範囲第16項記
載の空気ばね。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/885,124 US4712776A (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Air spring suspension system |
| US885124 | 1986-07-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320206A JPS6320206A (ja) | 1988-01-27 |
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Family
ID=25386201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62173110A Expired - Lifetime JP2788726B2 (ja) | 1986-07-14 | 1987-07-13 | 空気ばね懸架装置及び空気ばね |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4712776A (ja) |
| EP (1) | EP0253261B1 (ja) |
| JP (1) | JP2788726B2 (ja) |
| KR (1) | KR950003213B1 (ja) |
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| CA (1) | CA1264768A (ja) |
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| ES (1) | ES2026868T3 (ja) |
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Families Citing this family (57)
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|---|---|---|---|---|
| US5009401A (en) * | 1986-07-14 | 1991-04-23 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Air spring suspension system with dual path isolation |
| US5129634A (en) * | 1986-09-02 | 1992-07-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Airspring with partial restraining sleeve |
| JP2662218B2 (ja) * | 1987-04-03 | 1997-10-08 | 株式会社ブリヂストン | 空気ばね |
| IT1224466B (it) * | 1988-10-04 | 1990-10-04 | Fiat Auto Spa | Dispositivo di sospensione per veicoli comprendente un ammortizzatore telescopico ed una molla ad aria |
| US5039072A (en) * | 1990-01-16 | 1991-08-13 | Proprietary Technology, Inc. | Means for securing a rolling diaphragm on an air adjustable shock absorber |
| US5180144A (en) * | 1991-09-03 | 1993-01-19 | General Motors Corporation | Air spring module for a damper |
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| ES2218763T3 (es) | 1997-01-06 | 2004-11-16 | The Gates Corporation | Resorte de aire comprimido con compensacion de carga lateral para una suspension de vehiculo, y metodo. |
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