JPH0449449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、一般に、空気ばね、特に、無圧力う
ねり能力を必要とする空気ばねに用いられる金成
形式、無ビード可撓性ゴム部材に関する。 従来、既知の空気ばねはいくつかの方法で分類
できる。第１類は、形状によるものである。起伏
ローブ、ベローズ及びスリーブ型空気ばねがこの
類の代表的なものである。第２には、空気ばねは
空気ばね組立体の剛体リテーナまたはピストンに
取付けられたものに分類できる。この類には、
「ビード付き」及び「無ビード」型空気ばねがあ
る。ここに「ビード付き」及び「無ビード」と
は、硬化された可撓性部材内に非伸長性、非柔軟
性ビードワイヤまたは組立体を含むもの、及び含
まないものを意味する。第３分類のシステムは空
気ばね組立体の可撓性部材の性質による分け方で
ある。この可撓性部材は、スリーブ型または全成
形式薄膜のものである。全成形式は空気ばねが内
圧をもたないときでも個有の成形形状をとるもの
である。一般に、成形形状は空気ばねの軸方向長
さに沿つて非均等の半径方向の直径をもつ。非成
形型空気ばね部材は、均等に直径をもつチユーブ
状構造で、空気ばね内部がゼロ圧力状態のときは
自身で軸方向下方へつぶれる。 上記の分類システムは互いに重複することは明
らかで、事実、ほとんど各空気ばね形態はこれら
３つのシステムすべてに分類できるものと考えら
れる。本発明以前においては、すべての全成形型
空気ばね可撓性部材はビード構造であつた。これ
は、ビード構造が常に成形工程中に使用されると
いう必要な機能によるものと理解される。ビード
は、(1)内部空気シール及び(2)完成空気ばねのビー
ド間の正確な軸方向空所に提供され及び形成され
た成形凹部内に配設される。成形凹部内に未硬化
前形成スリーブのビードを配設することは、硬化
工程中に空気ばねの内部に極めて高い圧力を加え
ている間に成形型内にスリーブをしつかりと所定
位置に保持するのに必要である。これらの圧力は
織物補強型未硬化前形成体の半径方向変形のため
に必要である。対向して配列された未硬化前形成
スリーブのバイアス織物は、内部加圧中にパンタ
グラフ状に配列して、前形成体のビード区域に下
向きの大きい軸方向応力を生ずる。型に設けられ
た凹部内へのビードの配設は、加硫段階の成形部
分の間、これらの軸方向応力に抵抗する。 本発明は、まず第１に、可撓性部材の軸方向最
端部分内にビードが配設されるという要求を伴な
わずに可撓性部材の正確な成形形態への成形方法
を提供する。全成形薄膜の内側に形成されたビー
ドをもたないことは、(1)ただ１つの可撓性部材前
形成体だけを、一度組み付ける必要を無くし、(2)
ビードを配設しかつビード上に織物を折返すため
に必要な時間の余分な材料が不要で、(3)２つ以上
の可撓性部材が単一の前形成体から同一型内で硬
化できるということを主な理由として可成り経済
性が得られる。 上記の経済性に加えて、この無ビード型全成形
可撓性部材は、ビード折返し区域及びそれに伴な
つて使用中にこの強く補強された重なり区域に発
生する局部応力のいずれもが無くなるために改善
された可撓性機能をもつ。第２には、ビード折返
し部分が不必要であるので均等な壁厚が得られ
る。壁厚のこの均等性は、空気ばねの負荷サイク
ルの最終端においても平坦なばね定数を保つこと
ができる。 上方の、下方の、頂部の、底部の、外方へ及び
内方へ、という用語は、すべて図面に関しての向
きを言う。軸線、軸方向のまたは同軸のという用
語は、常に、薄膜または完成空気ばねの対称軸線
または回転軸線に関して言う。 発明の概要 本発明の態様の１つは、それぞれが内向きにテ
ーパした同軸の円形末端内孔を含む上方環状部分
及び下方環状部分をもつ複数の同軸の環状型部分
を有しかつ前記複数の型部分は予め定めた形状の
型キヤビテイを形成する１つの型内で、空気ばね
用の不均等な直径をもつ可撓性薄膜を成形する方
法にあり、前記方法はつぎの段階を含む。すなわ
ち、 (a) 第１及び第２末端部分をもつ、予め定めた壁
厚の、均等直径の、無ビード型チユーブ状前形
成体を形成するために、複数のゴム及び織物層
を重ね、 (b) 前記チユーブ状前形成体を前記型内に挿入
し、 (c) 前記円形末端内孔から同軸に隔たる第１及び
第２円錐形末端プラグ上に前記前形成体の前記
第１及び第２端を配置し、ここにおいて前記円
錐形末端プラグはチユーブ状の前形成体壁厚と
適合するように十分なすき間をもつて、型の前
記円形末端内孔の前記内向きテーパ部分内に軸
方向へはめ合うような補合形状をもち、 (d) 前記上方型部分及び前記下方型部分を軸方向
外方へ移動して前記上方及び下方末端プラグと
前記上方及び下方型部分間で前記チユーブ状前
形成体を密封式に圧縮し、上方及び下方型部分
の前記運動は末端プラグから軸方向に最も隔た
る前記複数の環状型部分間に環状空所を開口
し、 (e) チユーブ状の前形成体に圧力を作用して前形
成体を型キヤビテイに向けて半径方向外方へ変
形し、 (f) 前記段階(e)と同時に、段階(e)の圧力の下で前
形成体が半径方向外方へ膨張するとき前形成体
を軸方向に短絡するのに十分な速度で、前記環
状空所を徐々に近づけるように前記環状型部分
を軸方向に圧縮し、 (g) 前記前形成体が型キヤビテイと完全に適合し
かつ型の複数の環状型部分が軸方向に合体して
圧縮されるまで、前記段階(e)及び(f)を継続し、 (h) 前記前形成体のゴム層を加硫することによつ
て非チユーブ形状を恒久的に硬化するため前記
前形成体を加熱して、不均等直径の、可撓性薄
膜を形成し、 (i) 前記薄膜を前記型から取外す。 本発明の他の態様は、空気ばねに用いられる無
ビード型、織物補強ゴム薄膜の硬化用型にあり、
すなわち、該型は、 (a) 軸方向末端に平坦な内向きテーパをもつ円形
開口をもちかつ中央硬化用キヤビテイを形成す
る不均等直径の内側面をもつ複数の同軸配列の
環状型部分、 (b) 予め定めたテーパをもちかつ環状型部分の軸
方向末端における各円形開口内に同軸関係で配
置されかつその外径が前記円形開口の内径より
も小さい第１及び第２円錐形末端プラグ、 を含む。 本発明のさらに他の態様は、無ビード型、不均
等直径の、可撓性成形薄膜をもつ空気ばねにあ
り、該空気ばねは、 (a) 上方リテーナ、 (b) 前記上方リテーナから軸方向に隔たる下方リ
テーナ、 (c) 第１及び第２開口端をもち前記開口端の少く
とも１つがテーパをもつくび部分を有し、該く
び部分がその軸方向末端に向つて減少する半径
方向壁厚を有し、かつ前記上方リテーナと前記
下方リテーナと接合されて両リテーナ間に作用
キヤビテイを形成する不均等直径の、無ビード
型空気不滲透質の可撓性薄膜、 (d) 上方リテーナ及び下方リテーナに前記薄膜を
圧縮係合させ、それによつて薄膜と上方及び下
方リテーナ間に気密シールを形成する上方リン
グ及び下方リングを含む。 第１，２及び３図に、種々の形式の空気ばねに
用いる可撓性薄膜を形成できる各種の型の形態を
示す。各型１０，２０，３０は、同軸配列の環状
型部分１２，１２′，２２，２２′，３２，３２′
から成る。同軸配列の環状型部分が合体緊締され
ると、内周面１４，１４′，２４，２４′，３４，
３４′は中央硬化用キヤビテイ１６，２６，３６
を形成し、これらのキヤビテイはその中で硬化さ
れる空気ばね薄膜の所望の形状と同一の形態をも
つ。キヤビテイ１６は空気ばねの単一回旋状ベロ
ーズ形状を特徴とする。キヤビテイ２６は、一般
に第２Ａ図及び第２Ｂ図に示される単一起伏ロー
ブ型空気ばねと同一であるが逆向きである。キヤ
ビテイ３６は、一般に第３Ａ図及び第３Ｂ図の示
すテーパ付きスリーブ型空気ばね用の２つの可撓
性薄膜を形成する。各型１０，２０及び３０は軸
方向に向う対になつた円錐形末端プラグ１８，１
８′，２８，２８′，３８，３８′を含む。末端プ
ラグの向合う型面４０，４０′，５０，５０′，６
０，６０′は、円錐形末端プラグが円形末端内孔
４２，４２′，５２，５２′，６２，６２′内には
まり合うように角度つけられる。円形末端内孔面
の内向きテーパ部分４４，４４′，５４，５４′，
６４，６４′は硬化される薄膜が配設される環状
空所を横切る末端プラグの向合う型面と面対す
る。環状型部分の円形末端内孔の直径と末端プラ
グの円錐形部分の直径との相対関係は重要な関係
をもつ。円錐形末端プラグは、環状型部分の円形
内孔よりも小さい直径をもち、それによつて末端
プラグの外径と環状型部分の円形内孔間に未硬化
の強化されたゴム薄膜用の空所を残すことにな
る。 空気通路４６，５６，６６が少くとも１つの末
端プラグに設けられて、これらの型が使用される
加硫段階中に加圧作用に用いられる。第１，２及
び第３図は、個々の構成要素を一層明瞭に示す分
解図である。これらの図から、使用中には型１
０，２０，３０は軸方向に緊密に圧縮されて個々
の部位を密接に合体させることが分かる。図にお
いて、各個々の型用として示された環状型部分は
２つの軸方向に配列された型部分として図示され
ているが、形成される所望の空気ばね薄膜の軸方
向寸法及び形状によつて、完成した型を形成する
２つより多いこのような環状型部分を有すること
も容易に理解されるであろう。いずれの場合にせ
よ、軸方向最外方端の型部分は、円錐形末端プラ
グがはめ込まれる円形内孔を含む。 第１，２及び３図に示す型は、成形された薄膜
を必要とする型式の空気ばね用の無ビード型、可
撓性成形薄膜を形成するのに用いられる。この成
形薄膜は、ゼロ圧力状態の下で均等な直径をもつ
チユーブ状スリーブ型空気ばねとは異なる。第１
図の型１０は、第１Ａ図の単一回旋状ベローズ型
空気ばね７２として一般に知られている空気ばね
用の可撓性部材７０を形成するのに用いられる。
第２図の型２０は、起伏性ローブ型ダイヤフラム
空気ばねである空気ばね８２及び８２′の両方に
用いられる可撓性部材８０及び８０′を形成する
のに用いられる。この型は、テーパ付き末端をも
つ成形スリーブに可撓性部材８０及び８０′を造
り、このスリーブは２つに切断されて個々の可撓
性部材８０及び８０′を形成する。末端８１及び
８１′は末端プラグ２８と内孔５２、及び末端２
８′と内孔５２′間それぞれにて硬化された部分で
ある。同様に、第３図の型３０は、１回の成形作
業で一対のテーパ付き可撓性部材９０及び９０′
を形成するのに用いられる。成形または加硫工程
に続く段階において、スリーブは成形されたスリ
ーブを半分に切断して分割し、空気ばね９２，９
２′用の２つの向合うテーパ付きスリーブを形成
する。これらのテーパ付きスリーブは、空気調節
式緩衝機（不図示）に取付けることができる。 第２図及び第３図に示す複式可撓性部材の同時
成形方法は、製造効率の観点から望ましいが、１
つの型内で１回で起伏状ローブまたはテーパ付き
スリーブ部材を形成することも望ましい。この場
合、その作用が第１図とよく似た型形態が、可撓
性部材の向合う末端を形成する末端プラグ１８及
び１８′を用いて利用できる。 空気ばね７２，８２，８２′，９２が、成形さ
れた可撓性部材の使用が望ましい独特な型式の空
気ばねの概略図として示されている。この型式の
空気ばねは、内部圧力が存在しない場合でもその
原始形状を保つことを要求される使用目的に対し
て必要なものである。この要求内容はゼロ圧力起
伏能力と言われる。トラツク用起伏性ローブ型空
気ばね及びすべての形式のベローズ型空気ばね
が、本発明を限定するものではない例として代表
される。本発明において代表されたすべての空気
ばねの共通な特徴は、可撓性部材が無ビードであ
り、すなわちそれらの部材が一体に成形されたビ
ード構造部材を含まないことである。型１０，２
０及び３０内で成形された可撓性部材は、無ビー
ド型で、しかも全体が成形された可撓性部材であ
る。一体造りのビードの使用によつて空気ばねを
取付けることをせずに、これらの高価でなくしか
も高度に機能的な可撓性部材７０，８０，８０′，
９０，９０′はすべて、空気密封性をつくるため
の適切な手段の使用を介して空気ばねに取付けら
れる。緊縮リング７４，７４′，８４，８４′，８
４′，８４，９４，９４′，９４″，９４が確
実な空気シールを形成するための１手段として示
されている。このほか、スウエージ、圧縮または
緊縮リングも普通に知られるように使用できる。
可撓性部材を保持部材と圧縮係合させるために、
機械的に緊縮され、スウエージ締められまたは縮
みばめできる延伸性材料の使用が好適である。
種々の形式の空気ばねが、各型の空気ばねの独自
の要求事項によつて種々の保持部材を使用する。
保持装置は、空気ばねをその下側に位置する構造
体に取付ける手段として機能することを含むいく
つかの機能をもつ。上方リテーナ７６，８６，８
６″，９６，９６″及び下方リテーナ７６′，８
６′，８６，９６′，９６は、可撓部材と当接
しかつリングがリテーナとの間で可撓部材７０，
８０，８０′，９０，９０′を確実に圧縮する構造
体として用いられる。リングまたは他の手段によ
る機械的取付けが適切に実施されるときは、リン
グ、リテーナ、及び空気ばねの可撓部材を含む組
立体は、空気不滲透質シールを形成し、かつ作用
キヤビテイ７８，８８，８８′，９８，９８′を構
成する。第２Ａ及び２Ｂ図に示す起伏性ローブ形
態において、一方のリテーナはピストン８６，８
６の形態を採り、可撓性部材は使用時のその軸
方向移動中に起伏性ローブまたは新月形態を形成
する。 可撓部材の製造方法 第１，２及び３図に示す本発明の型はすべて、
前形成体の内部を密封するために円錐形末端プラ
グを具備することを特徴とする。これらの型は、
まつすぐなスリーブ形のチユーブ状前形成体が使
用でき、次いでそれを型内に挿入し、末端シール
を所定位置内に移動することによつて速やかに密
封する。これらのまっすぐなスリーブ形の無ビー
ド型前形成体は手操作または自動式方法によつて
経済的及び効率よく組付けられる。この製造方法
ではビードが不必要であるので、チユーブ状前形
成体は極めて細長くかつ十分な長さをもつことが
でき、それゆえに１つのスリーブから多数の前形
成体を切断することができる。これとは別に、こ
れらの型は、単一の長い前形成体を受入れるよう
に垂直方向に積み重ねることができる。 これに反し、ビード付き可撓性部材はそれぞれ
個別に組付けなければならない。両方のビードを
配設し、次にエラストマ／織物合成体をビードの
まわりに巻付ける（ビード折返し）。ビード封入
のこの高価な、甚しく骨の折れる緊張する工程
は、本発明の方法を用いることによつて無くすこ
とができる。 可撓性の形状づけられた空気ばねの製造方法の
第１段階は未硬化の前形成体を作ることである。
第５図は、スリーブを造る一般に最も簡単な工程
を示す概略図である。個々の構成要素は最内方の
ゴム層１０２、織物層１０４，１０６、及びゴム
のカバー層１０８である。チユーブ状前形成体１
００の基礎層を重ね合わせる任意の有効な方法が
上記方法として適切に適用できる。米国特許第
3794538号には１つの好適な自動式方法が開示さ
れ、ここにおいて、第１ゴム層１０２は別作業で
押出し成形され、わずかに展張されながら回転マ
ンドレル１０７上を滑動される。織物層１０４，
１０６はバイアス切断された織物で反対に向いて
走行する。第１織物層１０４はチユーブ１０２の
上にわたつてマンドレン１０７にらせん状に巻付
けられる。次いで、第２織物プライ１０６が第１
織物層上にそれと反対の向きをもつてらせん状に
巻付けられ、最後にカレンダ方式で造られたゴム
１０８がその下側の諸層の上に巻付けられる。
個々の構成要素の下側に位置する第５図に示す構
造体は、簡単な移動ベルト１０５であつて、組付
け作業中の材料取扱いを容易にする。第６図のチ
ユーブ状前形成体１００は、任意の数の織物を含
むことができ、かつ織物の特定の角度が、製造さ
れる空気ばねの形式により、普通の方法で決定さ
れることが理解される。 次に第７図及び第８図について述べる。上方円
錐形末端プラグ１１８、上方環状型部分１１２、
下方環状型部分１１２′、及び下方円錐形末端プ
ラグ１１８′から成る型１１０が各型部分を軸方
向に独立に動かすためのプレス内に配設される。
上方末端プラグ１１８は前形成体１００が上方円
形末端内孔１１１を通して型１１０内に挿入でき
るのに十分に開いて軸方向上方へ引き上げられ
る。前形成体１００は下方円形末端内孔１１１′
を通しかつ円錐形末端プラグ１１８′の上に押下
げられる。第７図は、前形成体１００が下方末端
プラグ１１８′上に配置される直前の工程を示す。
次に、上方末端プラグ１１８がチユーブ状前形成
体１００内に位置を占めるまで、軸方向下方へ動
かされる。前形成体は、それ自身が末端プラグ１
１８及び１１８′上に正しく占位したとき、型の
面対する円錐形部分１１３及び１１３′上に滑り
下げられることが注目される。この方法の次の重
要な工程は、前形成体１００と末端プラグ１１８
及び１１８′間に気密シールを形成することであ
る。これは環状末端型部分１１２，１１２′を、
今や、軸方向位置に固定状態となつている末端プ
ラグ１１８，１１８′に向けて軸方向外向きに移
動することによつて達成される。この運動は、円
形末端内孔１１１及び１１１′の内向きテーパ部
分１１５，１１５′が環状前形成体１００の外周
辺と圧縮係合するまで継続される。第８図にはこ
の方法の後段階が示されているが、前形成体は末
端プラグ１１８，１１８′の型に面する円錐形部
分１１３，１１３′によつて型の内側に強固にか
つ圧縮係合されることを観察することが必要であ
る。 末端プラグに向う外方への型部分１１２及び１
１２′の軸方向の運動は中央型部分１１２と１１
２′間に可成りの軸方向すき間１１９を開かせる。
隣接する環状型部分の通常は当接している型部分
間の環状空所は、前形成体１００がこの成形方法
の以降の段階で実施する可成りの半径方向の変形
を与えられるのに必要な形態である。 オリフイス１１７は、前形成体１００の内部１
２０に圧力を導入させるために一方の末端プラグ
１１８に設けられる。圧力空気、蒸気または他の
流体がチユーブ状の前形成体１００の内部１２０
に作用され、この圧力流体は前形成体１００を環
状型部分１１２及び１１２′の内周面１１４及び
１１４′に向けて半径方向外方へ押動し始める。
未硬化状態の前形成体１００のこの半径方向への
変形中に、バイアス配列の織物１０４及び１０６
は互いにパンタグラフ状に交差して、織物１０４
及び１０６の繊維または糸を破断させずにこの半
径方向の膨張を行なわせる。前形成体の内部への
圧力の導入及び前形成体の半径方向の膨張は、必
然的に前形成体を軸方向に短縮する。末端プラグ
１１８，１１８′の円錐形の、型に面する部分１
１３，１１３′から前形成体１００が引き離され
るのを防ぐために、型の各半部は前形成体の半径
方向への膨張速度に比例した速度で軸方向へ共に
引張られなければならない。型の各半部は１つの
末端プラグとこの末端プラグが挿入配置される環
状の型部分から成る。前形成体の半径方向への膨
張と、型部分の軸方向への短縮または軸方向への
圧縮との同時協働動作は、前形成体の壁部と末端
プラグ間の耐圧シールを維持する点で重要であ
る。漸増する圧力と、これと同時に協働する型部
分の相互間の軸方向運動の付与は、前形成体が成
形された可撓性空気ばね部材の最終成形形状をも
つ型キヤビテイ１１６を形成する内周面１１４及
び１１４′と密接に圧接するまで続ける。 第８図は、ゴム質の可撓性部材の加硫または硬
化中の、完全に膨張された前形成体及び最終位置
にある型部分を示す。前形成体のゴム層１０２及
び１０８の加硫によつて最終形状を恒久的に固め
るために熱が前形成体１００に作用される。熱
は、前形成体の内部１２０内に導入される圧力蒸
気により及び型部分１１２，１１２′，１１８，
１１８′を介して、あるいは型部分１１２，１１
２′，１１８，１１８′を介して作用させることが
できる。この熱／圧力は、第９図に示す恒久的に
形状づけられた薄膜１２２に前形成体を硬化する
のに十分な時間、前形成体に作用し続けられる。
ひとたび完全な硬化が達成されると、形状づけら
れた薄膜１２２が取り出される。この状態におい
て、薄膜１２２は不均等な直径をもち、それによ
つて内圧が存在しなくて形態を維持できる。薄膜
の取外しは、環状型部分１２２と１１２′とをそ
の接合部で軸方向に分離し、末端プラグ１１８と
１１８′を硬化された薄膜１２２が型の中央部か
ら取り出すことができるのに十分な距離だけ軸方
向外方へ離反させて行なわれる。 次に第９図には、上方リテーナ１２４、下方リ
テーナ１２６をもつ単一回旋状ベローズ型空気ば
ね１２３に組立てられた形状づけられた薄膜１２
２が示され、ここにおいて、形状づけられた薄膜
１２２は、スウエージリング１２８及び１２８′
を用いて上方リテーナ１２４及び下方リテーナ１
２６それぞれの上に圧縮はね合わされた開口端１
２５及び１２７をもつ不均等直径の、無ビード型
空気不滲透質可撓性薄膜である。スウエージリン
グは、薄膜１２２と半径方向に圧縮接触されて、
薄膜１２２の内周面と上方及び下方リテーナリン
グ間の気密シールを実施する。単なる説明上の目
的で、オリフイス１２９が下方リテーナに図示さ
れている。ベローズ型空気ばねを作動させる圧力
ガスを吸入及び排出するために適切な圧力弁をオ
リフイスに配設することができる。 次に第４図について述べる。この図は単に説明
のために示すものであつて、型１３０の右半分に
は可撓薄膜は図示されていない。型の左半部には
型内で硬化済みの可撓薄膜１３１が納められてい
る。型１３０は本発明の特に好適な形状をもち、
これによりゴム薄膜１３１は特に望ましい性質を
有している。特に、浅い円周方向の溝１３２，１
３２′，１３２″，１３２は、薄膜１３１上に極
めて精密に位置付けされた割出しリブ１３３，１
３３′，１３３″，１３３を提供する。これらの
精密に位置づけられた割出しリブは、完成した空
気ばねの組立段階において、薄膜の外側上にスエ
ージリングを正確に位置づけるのに大いに有効で
ある。特に、型１３０内で硬化された薄膜１３１
から造られるような全成形ベローズ型空気ばねに
おいては、スエージリングを相互に及び完成した
空気ばねの保持部材に精密に位置づけることは極
めて困難である。スエージリング間の距離は空気
ばねの動的特性に大いに影響をもつので、スエー
ジリングを正確に位置づけることは極めて重要で
ある。割出しリブの成形は、空気ばねとスエージ
リングとの前組立を極めて簡易化し、かつ軸方向
のしわ寄りまたは形成作用時のリテーナ及び可撓
部材上へのスエージリングの正確な位置付けを保
証する。 本発明の型及び方法が全成形無ビード型空気ば
ねにおいて提供する別の特異な利点は、薄膜１３
１のくび部分１３５，１３５′の壁厚が、当該区
域における型の向き合う面により精密に制御でき
ることである。特に、末端プラグの、型と面する
円錐形面１３４及び１３４′と、環状型部分の内
向きテーパ面１３６，１３６′は空虚状態の型内
に環状空所１３９を形成し、型空所はくび部分１
３５の正確な半径方向の寸法を規定する。環状型
部分１３８，１３８′の内向きテーパ面１３６及
び１３６′は、型の対称軸線Ｘ−Ｘと角Ｂをなす。
円錐形末端プラグ１４０，１４０′の型と向き合
う面１３４，１３４′は軸線Ｘ−Ｘと角Ｃをなす。
くび部分１３５の半径方向の壁厚は角Ｂと角Ｃと
を互いに変更することによつて精密に制御でき
る。もし角Ｂと角Ｃが等しければ、くび区域は均
等に半径方向の厚さをもつ。もし角Ｃが角Ｂより
大きければ最小の半径方向厚さはくび区域の軸方
向最外方部分に生じ、また最大の半径方向寸法は
くび部分１３５の軸方向最内方部分に向つて生じ
る。これとは逆に、もし角Ｂが角Ｃよりも大きけ
れば、くび区域は、最大の半径方向厚さが薄膜の
くび部分１３５の軸方向最外方部分に起こるよう
なテーパ付き厚さをもつであろう。 第１０図は第４図の型１３０内でつくられた可
撓部材１３１がリテーナ１４２と隣接して配置さ
れた空気ばねの部分を示す。リテーナ１４２の外
周面は締付面１４６を形成する複数のセレーシヨ
ン１４４を含む。スエージリング１４８が長方形
内方リブリテーナ１３３′とテーパ付き外方リブ
１３３間の配設された状態で示される。バイアス
織物１５０及び１５２が可撓部材１３１の２本の
線として示されている。第１０図は、リテーナ締
付面１４６と可撓性薄膜１３１のテーパ付きくび
区域１３５間の最も好適な間隔関係を示す。締付
側面角Ｄは空気ばねの中心線に対して測られる。
薄膜１３１の壁部のテーパ（第４図において、角
Ｂから角Ｃを引いた角）は、角Ｄに等しいことが
最も好ましい。締付側面と傾斜壁部の厚さ間のこ
の好適な相対関係を、以下において補合テーパと
称する。スエージリング４８が薄膜１３１と半径
方向に圧接されるときはスエージリングの下側の
すべてのゴム薄膜部分はほとんど相当程度の圧縮
を受けるので薄膜１３１に生ずる応力を均等化す
る。圧縮度のこの均等化は応力の大きさの最小化
と同等と考えられる。 第１１図は、本発明の型１６０内で硬化される
複式回旋状ベローズ型空気ばね薄膜１６２を示
す。円錐形の末端プラグ１６４及び１６４′は、
膜１６２と、及び完全に閉じられた成形位置に圧
縮係合する。型の環状型部分１６６，１６８，１
７０及び１７２は軸方向に接触している。成形方
法において未硬化の前形成体を挿入する前に、中
央の型部分１６８及び１７０に形成された円周方
向の溝１７６及び１７６′内に帯リング１７４が
挿入される。型の設計及び薄膜１６２の製造方法
に関するすべての他の点は、既述のものと同じで
ある。 比較試験 全成形、無ビードベローズ型空気ばねが、特有
の可撓性寿命を決定するために普通形式のビード
付き、ベローズ型空気ばねと対照して試験され
た。第１２図は、上方及び下方リテーナ１８６，
１８６′に密封式に取付けられたビード１８４及
び１８４′を含む全成形可撓部材１８２を有する
普通形式の単回旋状のベローズ型空気ばね１８０
を示す。本発明の無ビードベローズ型空気ばね
は、くび部の軸方向外方部分において小さい半径
方向の厚さをもつ壁厚を有する。全成形、無ビー
ド薄膜を含む。第４図の型の形態を参照された
い。この従来形式の空気ばねはすべての点で第９
図のものと類似する。第１２図の従来形式の空気
ばねは、作用行程が1.6in.（40mm）〜3.2in.（80mm）、
公称直径が5in.（127mm）であつた。本発明の空気
ばねは、作用行程が1.8in.（46mm）〜3.8in.（97mm）、
公称直径が5in.（127mm）であつた。第１２図の従
来形式の空気ばねをＢ型空気ばね、本発明の空気
ばねをＡ型空気ばねと称する。試験手順は、上方
及び下方リテーナが軸方向に可動なアーム上に取
付けられ、空気ばねが破損または外れるまでその
全作用行程にわたつて反復運動される。第Ｉ表に
試験データを示す。

【表】 第Ｉ表に見られるデータは、スエージリングを
正確に所定位置に保持させるために、くび部分に
おいて可撓部材にテーパ付き壁厚を与えかつ割出
しリブを設けた本発明の空気ばねがすぐれた可撓
性性能をもつことを明らかに示している。全般的
に、ビード付き、ベローズ型のＢ型空気ばねの故
障は、ビードに隣接する区域に局限して生じるこ
とが観察された。これは一般に、ビードを包む織
物の折り重ね部分により生じる集中応力に起因す
る。ビード部分におけるこの不連続性がすべての
ビード付き構造における応力集中現象の原因であ
る。この応力集中現象は第Ｉ表において試験され
たような短小行程の作動器において特に著しい。 本発明の範囲から逸脱せずに、本明細書におい
て記述しかつ附図に示した技術及び構造に関し
て、多くの変形または改変を実施できる。従つ
て、本明細書において記述しかつ図示された実施
例は単に本発明の内容を説明するために用いたも
のであつて、本発明の範囲をそれらの実施例に限
定するものではないことが容易に理解されるであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベローズ型空気ばねをつくるため本
発明の方法を実施する型の軸方向断面図、第１Ａ
図は、本発明の可撓性部材を用いるベローズ型空
気ばねの概略構成図、第２図は、単一の型内で２
つの起伏性ローブを製造するため本発明の実施に
用いられる型の軸方向断面図、第２Ａ図及び第２
Ｂ図は、本発明の無ビード可撓性部材を用いる起
伏性ローブ型空気ばね、第３図は一対のテーパ付
きスリーブ状可撓性部材をつくるため本発明の実
施に用いられる型の軸方向断面図、第３Ａ図及び
第３Ｂ図は、本発明の無ビード可撓性部材を用い
るテーパ付きスリーブ状空気ばね、第４図は、割
出しリブ及び薄膜のくび部分をもつ可撓性薄膜の
製造用型の軸方向断面図、第５図は、未硬化の前
形成体スリーブの組付けの図解的説明図、第６図
は、第５図により造られた未硬化の前形成体スリ
ーブ、第７図は、前形成体の型内への取付状態の
概略軸方向断面図、第８図は、前形成部材を内側
に収容しかつ膨張させた閉鎖された型の概略軸方
向断面図、第９図は、第８図の無ビード可撓性部
材から組立てられた単一回旋状ベローズ型空気ば
ね、第１０図は、好適形状の可撓性部材及びテー
パ付き保持部材をもつ空気ばねの一部分のスウエ
ージ加工前の状態、第１１図は、帯リングを含む
複回旋状ベローズ型空気ばねの製造用型の軸方向
断面図、第１２図は、従来型ビード付き単一回旋
状ベローズ型空気ばねの断面図である。 １０，２０，３０……型、１２，１２′，２２，
２２′，３２，３２′……型部分、１４，１４′，
２４，２４′，３４，３４′……内周面、１６，２
６，３６……空胴、１８，１８′，２８，２８′，
３８，３８′……末端プラグ、４０，４０′，５
０，５０′，６０，６０′……末端プラグの型対向
面、４２，４２′，５２，５２′，６２，６２′…
…末端内孔、４４，４４′，５４，５４′，６４，
６４′……内向きテーパ面、４６，５６，６６…
…空気通路、７０，８０，８０′，９０，９０′…
…可撓薄膜、７２，８２，８２′……空気ばね、
８１，８１′……末端部分、９２，９２′……空気
ばね、７４，７４′，８４，８４′，８４″，８４
，９４，９４′，９４″，９４……緊縮リン
グ、７６，７６′，８６，８６′８６″，８６，
９６，９６′，９６″，９６……リテーナ、７
８，８８，８８′９８，９８′……作用キヤビテ
イ、１００……前形成体、１０２……ゴム層、１
０４，１０６……織物層、１０５……移動ベル
ト、１０７……マンドレル、１０８……カバー
層、１１０……型、１１１，１１１′……末端内
孔、１１２……上方環状型部分、１１２′……下
方環状型部分、１１３，１１３′……型対向部分、
１１４，１１４′……内周面、１１５，１１５′…
…内向きテーパ面、１１６……型キヤビテイ、１
１７……オリフイス、１１８，１１８′……末端
プラグ、１１９……軸方向すき間、１２０……前
形成体内部、１２２……薄板、１２３……下方リ
テーナ、１２５，１２７……開口端、１２８，１
２８′……スエージリング、１２９……オリフイ
ス、１３０……型、１３１……可撓薄膜、１３
２，１３２′，１３２″，１３２……円周方向
溝、１３３，１３３′，１３３″，１３３……割
出しリブ、１３４，１３４′……型対向面、１３
５……くび部分、１３６，１３６′……内向きテ
ーパ面、１３８，１３８′……型部分、１３９…
…環状空所、１４０，１４０′……末端プラグ、
１４２……リテーナ、１４４……セレーシヨン、
１４６……締付面、１４８……スエージリング、
１５０，１５２……バイアス織物、１６０……
型、１６２……薄膜、１６４，１６４′……末端
プラグ、１６６，１６８，１７０，１７２……型
部分、１７４……帯リング、１７６，１７６′…
…円周方向凹部、１８０……空気ばね、１８２…
…可撓部材、１８４，１８４′……ビード、１８
６……上方リテーナ、１８６′……下方リテーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれが内向きテーパをもつ同軸関係をも
   つて配設された円形の末端内孔を有する上方環状
   部分及び下方環状部分を含む複数の同軸関係をも
   つて配設された環状の型部分をもちかつ前記複数
   の型部分が予め定めた形状の型キヤビテイを形成
   する１つの型内で、空気ばね用の不均等直径の可
   撓性薄膜を形成する方法であつて、 (a) 第１及び第２末端部分をもつ予め定めた壁厚
   を有する均等直径の、無ビード、チユーブ状前
   形成体を形成するために複数のゴム及び織物層
   を重ね合わせ、 (b) 前記チユーブ状前形成体を、前記型内に挿入
   し、 (c) 前記前形成体の前記第１及び第２末端部分
   を、前記円形の末端内孔から同軸関係をもつて
   隔たり配置された第１及び第２円錐形末端プラ
   グ上に配置し、ここにおいて前記円錐形末端プ
   ラグはチユーブ状前形成体の壁厚に適合するに
   十分なすき間を形成して、型の円形の前記末端
   内孔の前記内向きテーパ部内に軸方向にはめ合
   う補合形状をもち、 (d) 前記上方及び下方末端プラグと、前記上方及
   び下方型部分との間において前記チユーブ状前
   形成体を密封式に圧縮するために、前記上方及
   び下方型部分を軸方向外方へ移動し、上方及び
   下方型部分の前記移動が末端プラグから軸方向
   に最も隔たる前記複数の環状型部分間に環状空
   所を開口し、 (e) チユーブ状前形成体を型キヤビテイに押し当
   てるように半径方向外方へ変形させるために前
   記チユーブ状前形成体に圧力を作用し、 (f) 段階(e)と同時に、段階(e)において作用される
   圧力の下で前記前形成体が半径方向外方へ膨張
   するにつれて前形成体が軸方向に短縮されるの
   に適合した十分な速度を保つて前記環状空所を
   漸次に狭めるように前記環状型部分を軸方向に
   圧縮し、 (g) 前記前形成体が完全に型キヤビテイに合致し
   かつ型の複数の環状型部分が軸方向に合体圧縮
   されるまで、段階(e)及び段階(f)を継続し、 (h) 不均等直径の、可撓性薄膜を形成する目的
   で、前記前形成体のゴム層を加硫することによ
   つて前形成体を非チユーブ状形態に恒久的にか
   ためるために前記前形成体を加熱し、 (i) 前記型から前記薄膜を取り外す段階を含む空
   気ばね用薄膜の製造方法。 ２ 前記型キヤビテイに隣接する少くとも１つの
   環状型部分に設けられた凹部内に帯リングを配設
   する段階をさらに含み、前記帯リングを配設する
   段階が、前記挿入段階(b)に先行する特許請求の範
   囲第１項記載の空気ばね用薄膜の製造方法。 ３ 段階(e)の前記圧力の作用が、圧力を定常的に
   増大すると同時に環状型部分を軸方向に圧縮しつ
   つ実施される特許請求の範囲第１項記載の空気ば
   ね用薄膜の製造方法。 ４ 前記型が少くとも４個の環状型部分をもち、
   前記段階(d)の運動が前記４個の環状型部分それぞ
   れ間に環状空所を開口させる特許請求の範囲第１
   項記載の空気ばね用薄膜の製造方法。 ５ 段階(c)の前記配置作用が、第２末端プラグ上
   に前形成体を軸方向下方へ移動し、次いで、末端
   プラグが前記チユーブ状前形成体内に配置される
   まで前記第１末端プラグを前記末端内孔に向つて
   軸方向に移動することによつて、前記チユーブ状
   前形成体を前記末端内孔内に挿入するのに十分な
   距離を形成するように、前記第１末端プラグを前
   記末端内孔から軸方向へ離反移動することを含む
   特許請求の範囲第１項記載の空気ばね用薄膜の製
   造方法。 ６ (a) 軸方向の両極端に平滑な内向きテーパを
   もつ円形開口をもち、かつ中央の硬化用キヤビ
   テイを形成する不均等直径の内側面をもつ複数
   の同軸関係をもつて配列された環状型部分、及
   び (b) 予め定めたテーパをもちかつ環状型部分の軸
   方向両極端に形成された各円形開口内に同軸関
   係をもつて配設され、かつ前記円形開口の内径
   よりも小さい外径をもつ第１及び第２円錐形末
   端プラグを含む空気ばねに用いられる無ビード
   型、織物補強ゴム薄膜の硬化用型。 ７ 型の回転軸線から測られた円錐形末端プラグ
   の予め定めたテーパが円形開口の内向きテーパよ
   りも大きい特許請求の範囲第６項記載の空気ばね
   に用いられる無ビード型、織物補強ゴム薄膜の硬
   化用型。 ８ 各末端プラグが、テーパ付き環状空所が末端
   プラグと円形開口の当接する内向きテーパ部間に
   形成されるように同軸関係をもつて配置される特
   許請求の範囲第６項記載の空気ばねに用いられる
   無ビード型、織物補強ゴム薄膜の硬化用型。 ９ 前記テーパ付き環状空所が、末端プラグと円
   形開口間の軸方向最外方界面において最小の半径
   方向厚さをもつ特許請求の範囲第８項記載の空気
   ばねに用いられる無ビード型、織物補強ゴム薄膜
   の硬化用型。 １０ 前記複数の型部分が、円形開口をそれぞれ
   有する上方型部分と下方型部分、及び前記中央の
   硬化用キヤビテイに隣接する円周方向の帯リング
   用凹部を含む上方中央型部分と下方中央型部分を
   含む特許請求の範囲第６項記載の空気ばねに用い
   られる無ビード、織物補強ゴム薄膜の硬化用型。 １１ 前記内向きテーパ部が軸方向に間隔を保つ
   て形成された複数の円周方向に凹形溝を含む特許
   請求の範囲第６項記載の空気ばねに用いられる無
   ビード型、織物補強ゴム薄膜の硬化用型。 １２ (a) 上方リテーナ、 (b) 前記上方リテーナから軸方向に隔たる下方リ
   テーナ、 (c) 第１及び第２開口端をもち前記開口端の少く
   とも１つがテーパ付きくさび部分をもち該くさ
   び部分がその軸方向最末端に向つてテーパ部を
   形成する半径方向壁厚をもち、かつ前記上方リ
   テーナ及び前記下方リテーナと接合されて前記
   リテーナ間に作用キヤビテイを形成する不均等
   直径の、無ビード型、空気不滲透質可撓性薄
   膜、 (d) 上方リテーナ及び下方リテーナと当接して圧
   縮係合し、それにより薄膜と上方及び下方リテ
   ーナ間に気密シールを形成する上方リング及び
   下方リングを含む無ビード型、不均等直径の、
   成形可撓性薄膜を有する空気ばね。 １３ 前記薄膜の前記くび部分が、軸方向に隔た
   り該くび部分から軸方向外方へ延びる一対の円周
   方向の割出しリブをさらに含み、かつ前記上方リ
   ング及び前記下方リングの少くとも１つが対をな
   す前記円周方向割出しリブ間に配置される特許請
   求の範囲第１２項記載の無ビード型、不均等直径
   の、成形可撓性薄膜を有する空気ばね。 １４ 前記テーパ付きくび部分と圧接される前記
   上方または下方リテーナの少くとも１つがテーパ
   付きの円周方向にセレーシヨンを施した締付部分
   をもつ特許請求の範囲第１２項記載の無ビード
   型、不均等直径の、成形可撓性薄膜を有する空気
   ばね。 １５ 前記半径方向壁厚が、くび部分の軸方向末
   端に向つて減少する特許請求の範囲第１２項記載
   の無ビード型、不均等直径の、成形可撓性薄膜を
   有する空気ばね。 １６ 前記半径方向壁厚が、くび部分の軸方向末
   端に向つて増大する特許請求の範囲第１２項記載
   の無ビード型、不均等直径の、成形可撓性薄膜を
   有する空気ばね。 １７ 前記締付部分のテーパが、薄膜のテーパ付
   きくび部分と補合する特許請求の範囲第１４項記
   載の無ビード型、不均等直径の、成形可撓性薄膜
   を有する空気ばね。 １８ 前記リテーナ締付部分のテーパが、薄膜の
   前記テーパ付きくび部分のテーパより小さい特許
   請求の範囲第１４項記載の無ビード型、不均等直
   径の、成形可撓性薄膜を有する空気ばね。