JPH0718464B2 - 空気ばね - Google Patents
空気ばねInfo
- Publication number
- JPH0718464B2 JPH0718464B2 JP62236383A JP23638387A JPH0718464B2 JP H0718464 B2 JPH0718464 B2 JP H0718464B2 JP 62236383 A JP62236383 A JP 62236383A JP 23638387 A JP23638387 A JP 23638387A JP H0718464 B2 JPH0718464 B2 JP H0718464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air spring
- flexible membrane
- cylinder
- fabric
- rigid
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
- B60G13/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally
- B60G13/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type
- B60G13/10—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type pneumatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
- F16F9/05—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall the flexible wall being of the rolling diaphragm type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
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- F16F9/0409—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by the wall structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/38—Covers for protection or appearance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車および他の乗物サスペンションシステ
ム用の空気ばねまたは空圧式サスペンション装置に関す
る。とくに、本発明は空気ばねの軸方向ストローク中
に、空気ばねの可撓膜部材がピストンの外周上をその外
側に沿って巻き動く形式の巻込みローブまたはスリーブ
型空気ばね要素に関する。
ム用の空気ばねまたは空圧式サスペンション装置に関す
る。とくに、本発明は空気ばねの軸方向ストローク中
に、空気ばねの可撓膜部材がピストンの外周上をその外
側に沿って巻き動く形式の巻込みローブまたはスリーブ
型空気ばね要素に関する。
［従来の技術］ 空気ばねとは、非圧縮性液体を含む任意の流体を用いる
装置ローブで、作動装置としてのその使用部を含むもの
である。
装置ローブで、作動装置としてのその使用部を含むもの
である。
巻込みローブ型空気ばねの可撓膜部材は、空気ばねの内
部圧力に伴うフープ応力に耐えることが要求される。一
般に、空気ばねの要求内部圧力が大きい程、上記応力に
耐えるのに必要な織物の番手は大きい。空気ばねの可撓
膜部材の厚さが増すと、巻込みローブの曲面部分（以
下、メニスカスという）の区域のこの膜部材の屈曲疲労
壽命は著しく低下する。使用中における、巻込みローブ
型空気ばねの最も多い故障は、ピストンの形成面上を上
下に巻き動く可撓部材の区域に起こる。空気ばねの構造
形態の上方リテーナまたはキャップに取りつけられた可
撓膜部材を取り囲む堅い保持シリンダが公知である。こ
れらの堅いリテーナは、金属またはプラスチックで造ら
れ、一般に圧力が加えられている間に空気ばねの可撓部
材の半径方向の拡張を制限することによって該部材に作
用する半径方向のフープ応力を吸収するのに用いられ
る。これらの堅い制限シリンダにはいくつかの欠点があ
る。ある程度までのアーチ状または横方向への動きに適
合するには、複雑な固定方法が必要である。堅い制限シ
リンダは、接触面において空気ばねの可撓部材の潜在的
な擦過および疲労を増大する。さらに、堅い金属または
プラスチック制限シリンダは、エラストマ材またはゴム
の補強可撓部材と堅い制限シリンダの内周面間に破片な
どを滞留させて可撓膜材の摩耗を悪化させかつ疲労を早
める。そのうえ、金属の制限シリンダへの石などの衝突
は、このシリンダに亀裂や凹みを与え、その結果、空気
ばねの可撓部材に致命的な損傷を与えることになる。
部圧力に伴うフープ応力に耐えることが要求される。一
般に、空気ばねの要求内部圧力が大きい程、上記応力に
耐えるのに必要な織物の番手は大きい。空気ばねの可撓
膜部材の厚さが増すと、巻込みローブの曲面部分（以
下、メニスカスという）の区域のこの膜部材の屈曲疲労
壽命は著しく低下する。使用中における、巻込みローブ
型空気ばねの最も多い故障は、ピストンの形成面上を上
下に巻き動く可撓部材の区域に起こる。空気ばねの構造
形態の上方リテーナまたはキャップに取りつけられた可
撓膜部材を取り囲む堅い保持シリンダが公知である。こ
れらの堅いリテーナは、金属またはプラスチックで造ら
れ、一般に圧力が加えられている間に空気ばねの可撓部
材の半径方向の拡張を制限することによって該部材に作
用する半径方向のフープ応力を吸収するのに用いられ
る。これらの堅い制限シリンダにはいくつかの欠点があ
る。ある程度までのアーチ状または横方向への動きに適
合するには、複雑な固定方法が必要である。堅い制限シ
リンダは、接触面において空気ばねの可撓部材の潜在的
な擦過および疲労を増大する。さらに、堅い金属または
プラスチック制限シリンダは、エラストマ材またはゴム
の補強可撓部材と堅い制限シリンダの内周面間に破片な
どを滞留させて可撓膜材の摩耗を悪化させかつ疲労を早
める。そのうえ、金属の制限シリンダへの石などの衝突
は、このシリンダに亀裂や凹みを与え、その結果、空気
ばねの可撓部材に致命的な損傷を与えることになる。
また、実用新案公報昭36−18305には、一端を上蓋板
に、他端を内筒ピストンの頂部に取り付けたダイヤフラ
ムの外側に、コード、キャンパス、鋼線等非延伸性の材
料によって周方向に非延伸性としたゴムあるいはゴム状
物質からなる可撓性外筒を嵌合せしめ、その外筒と上蓋
板とを分離して間隔をもたせた空気ばねが公示されてい
る。この空気ばねは、従来の金属製の外筒が外部から受
けた変形によってダイヤフラムが損傷することを避けた
ものである。
に、他端を内筒ピストンの頂部に取り付けたダイヤフラ
ムの外側に、コード、キャンパス、鋼線等非延伸性の材
料によって周方向に非延伸性としたゴムあるいはゴム状
物質からなる可撓性外筒を嵌合せしめ、その外筒と上蓋
板とを分離して間隔をもたせた空気ばねが公示されてい
る。この空気ばねは、従来の金属製の外筒が外部から受
けた変形によってダイヤフラムが損傷することを避けた
ものである。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、堅い制限シリンダとの組合せにもとづ
いて生ずる損傷を受けない織物補強、エラストマ材の制
限シリンダを提供することである。本発明の別の目的
は、空気ばねの制限シリンダと可撓部材間での破片の蓄
積を防ぐ空気ばね組立体を提供することである。本発明
の他の目的は、空気ばねの可撓膜材を、エンジンの排気
マニホルドおよび一般のエンジン熱のような自動車に用
いたときの熱源から熱的に絶縁することである。本発明
の１つの利点は、織物補強、エラストマ材制限シリンダ
が、空気ばねの可撓膜部材の破断、外れを防ぎ、かつ使
用中に制限シリンダと可撓膜部材間にたまる傾向がある
破片を排出するように作用することである。著しく上下
運動しかつ反跳するときの空気ばねの軸方向のストロー
ク運動は、空気ばねの正常な使用および作動中にはその
ような破片を押出すであろう。エラストア材の制限シリ
ンダの別の長所は、空気ばねストロークの孤形または横
方向運動に適合できることである。このことは自動車用
ストラットまたはサスペンション部材として用いる場合
に、とくに有効である。
いて生ずる損傷を受けない織物補強、エラストマ材の制
限シリンダを提供することである。本発明の別の目的
は、空気ばねの制限シリンダと可撓部材間での破片の蓄
積を防ぐ空気ばね組立体を提供することである。本発明
の他の目的は、空気ばねの可撓膜材を、エンジンの排気
マニホルドおよび一般のエンジン熱のような自動車に用
いたときの熱源から熱的に絶縁することである。本発明
の１つの利点は、織物補強、エラストマ材制限シリンダ
が、空気ばねの可撓膜部材の破断、外れを防ぎ、かつ使
用中に制限シリンダと可撓膜部材間にたまる傾向がある
破片を排出するように作用することである。著しく上下
運動しかつ反跳するときの空気ばねの軸方向のストロー
ク運動は、空気ばねの正常な使用および作動中にはその
ような破片を押出すであろう。エラストア材の制限シリ
ンダの別の長所は、空気ばねストロークの孤形または横
方向運動に適合できることである。このことは自動車用
ストラットまたはサスペンション部材として用いる場合
に、とくに有効である。
制限シリンダは、空気ばねの適合性を損わずにサスペン
ションのＡアームとの限定された距離にわたる接触を許
す。
ションのＡアームとの限定された距離にわたる接触を許
す。
本発明の上記以外の目的、態様および利点は、以下に述
べる。本発明の説明から明らかになるであろう。
べる。本発明の説明から明らかになるであろう。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の一実施例は１つの軸線と軸方向ストロークをも
つ巻込みローブ型空気ばねであって、この空気ばねは堅
い末端キャップ、前記堅い末端キャップから軸方向に隔
たり配置されかつ外周表面をもつピストン、第１端にお
いて前記末端キャップまわりに、また第２端において前
記堅いピストンまわりにそれぞれ密封的に取りつけられ
て両端間に作用空胴を形成し、かつピストンが空気ばね
の軸方向のストロークにわたって堅い末端キャップに対
して軸方向に運動するときメニスカスを形成し、さらに
作用空胴が加圧されたとき制限されない膨張直径をもつ
状態になる可撓膜部材、および第１の末端において前記
堅い末端キャップに取りつけられかつ空気ばねの軸方向
ストロークにわたって、末端キャップから可撓膜部材と
同軸に延び、さらに可撓膜部材の膨張時の直径よりも小
さい直径をもちかつ半径方向に実質的に非伸長性である
円周方向に延びる主補強コードを含みそれによって作用
空胴が加圧されたときは可撓膜部材の半径方向への伸長
を制限する織物製制限シリンダを有する。
つ巻込みローブ型空気ばねであって、この空気ばねは堅
い末端キャップ、前記堅い末端キャップから軸方向に隔
たり配置されかつ外周表面をもつピストン、第１端にお
いて前記末端キャップまわりに、また第２端において前
記堅いピストンまわりにそれぞれ密封的に取りつけられ
て両端間に作用空胴を形成し、かつピストンが空気ばね
の軸方向のストロークにわたって堅い末端キャップに対
して軸方向に運動するときメニスカスを形成し、さらに
作用空胴が加圧されたとき制限されない膨張直径をもつ
状態になる可撓膜部材、および第１の末端において前記
堅い末端キャップに取りつけられかつ空気ばねの軸方向
ストロークにわたって、末端キャップから可撓膜部材と
同軸に延び、さらに可撓膜部材の膨張時の直径よりも小
さい直径をもちかつ半径方向に実質的に非伸長性である
円周方向に延びる主補強コードを含みそれによって作用
空胴が加圧されたときは可撓膜部材の半径方向への伸長
を制限する織物製制限シリンダを有する。
［実施例］ 第１図は、本発明の基礎となる空気ばねの簡略図で、空
気ばね10は、キャップ12およびピストン14からなり、こ
れらの要素は空気ばね10の運動軸線16に沿って軸方向に
隔たり配置されている。ピストン14とキャップ12間には
慣用の可撓膜部材18が密封的に取りつけられ、この膜部
材18はクランプリング20および22のような任意の慣用手
段によってキャップ12およびピストン14に気密的に取り
つけられて、相互間に作用空胴24を形成する。以上記述
した空気ばねのすべての構成要素は当業界では公知であ
って、そのような巻込みローブ型またはスリーブ型空気
ばねの製造および使用方法の詳細な説明は、ハートライ
ター（Hirtreiter）への米国特許第3,043,582号、およ
びハートライター（Hirtreiter）およびクルース（Klus
s）への米国特許第3,897,941号に述べられ、これらの特
許は、ともに本明細書において参照されている。これま
で述べたような慣用の空気ばねが通孔26を通って加圧空
気を導入することによってその所期の作用圧力まで加圧
されるとき、可撓膜部材18は作用空胴24内の内部圧力Ｐ
のレベルに伴って生ずる、すべての半径方向フープ応力
および軸方向応力を吸収しなければならないことは明ら
かである。流入空気量および排出空気量を制御するため
に通孔26に任意の、適切な弁装置を配設することもでき
る。可撓膜部材18は、第４図に示されたバイアス配向織
物補強材28および30のパンタグラフ的配列によって均合
い直径ｄを得る。この織物は主強度コード29,31がゴム
またはエラストマの基材33内に埋込まれているコード形
成の織物を用いることが好ましい。これらのコードは各
順次の織物層ごとに一般に相反する角25,27で空気ばね
の軸線16に対して所定のバイアス角25,27で配向されて
いる。第４図は、軸線16と平行でかつ織物層の表面上に
位置する仮想線23に対して測定されるように示されてい
る。作用空胴24の内部作用圧力に起因するフープ応力に
耐えられるように可撓膜部材18を設計するのに必要なこ
とは、内部圧力に耐えるために織物を被覆するための、
重い織物とゴムエラストマの適切な選択である。重い織
物と比較的堅いゴムの合成物は、ピストン14の外周面を
上方および下方へ巻き動いてメニスカス32を形成する作
用区域における熱の発生およびヒステリシスを最小にす
るためには生産を阻害する傾向をもつ。メニスカス32
は、巻込みローブ型またはスリーブ型空気ばねが膨張さ
れて作用状態にあるときは、この空気ばねの特有な形状
を示す。可撓膜部材18のこの重要な作用区域WAにおける
織物の撓み寿命は、一般に、フープ応力に耐えるために
重い織物と比較的堅いゴムとの合成物をもつことの必要
さによって妥協される。作用区域WAの軸方向の範囲は、
空気ばねの軸方向ストロークとも言われる。織物製制限
シリンダは、可撓膜部材18を効果的に制限するために全
軸方向ストロークにわたってキャップ12から下向きに延
びなければならない。
気ばね10は、キャップ12およびピストン14からなり、こ
れらの要素は空気ばね10の運動軸線16に沿って軸方向に
隔たり配置されている。ピストン14とキャップ12間には
慣用の可撓膜部材18が密封的に取りつけられ、この膜部
材18はクランプリング20および22のような任意の慣用手
段によってキャップ12およびピストン14に気密的に取り
つけられて、相互間に作用空胴24を形成する。以上記述
した空気ばねのすべての構成要素は当業界では公知であ
って、そのような巻込みローブ型またはスリーブ型空気
ばねの製造および使用方法の詳細な説明は、ハートライ
ター（Hirtreiter）への米国特許第3,043,582号、およ
びハートライター（Hirtreiter）およびクルース（Klus
s）への米国特許第3,897,941号に述べられ、これらの特
許は、ともに本明細書において参照されている。これま
で述べたような慣用の空気ばねが通孔26を通って加圧空
気を導入することによってその所期の作用圧力まで加圧
されるとき、可撓膜部材18は作用空胴24内の内部圧力Ｐ
のレベルに伴って生ずる、すべての半径方向フープ応力
および軸方向応力を吸収しなければならないことは明ら
かである。流入空気量および排出空気量を制御するため
に通孔26に任意の、適切な弁装置を配設することもでき
る。可撓膜部材18は、第４図に示されたバイアス配向織
物補強材28および30のパンタグラフ的配列によって均合
い直径ｄを得る。この織物は主強度コード29,31がゴム
またはエラストマの基材33内に埋込まれているコード形
成の織物を用いることが好ましい。これらのコードは各
順次の織物層ごとに一般に相反する角25,27で空気ばね
の軸線16に対して所定のバイアス角25,27で配向されて
いる。第４図は、軸線16と平行でかつ織物層の表面上に
位置する仮想線23に対して測定されるように示されてい
る。作用空胴24の内部作用圧力に起因するフープ応力に
耐えられるように可撓膜部材18を設計するのに必要なこ
とは、内部圧力に耐えるために織物を被覆するための、
重い織物とゴムエラストマの適切な選択である。重い織
物と比較的堅いゴムの合成物は、ピストン14の外周面を
上方および下方へ巻き動いてメニスカス32を形成する作
用区域における熱の発生およびヒステリシスを最小にす
るためには生産を阻害する傾向をもつ。メニスカス32
は、巻込みローブ型またはスリーブ型空気ばねが膨張さ
れて作用状態にあるときは、この空気ばねの特有な形状
を示す。可撓膜部材18のこの重要な作用区域WAにおける
織物の撓み寿命は、一般に、フープ応力に耐えるために
重い織物と比較的堅いゴムとの合成物をもつことの必要
さによって妥協される。作用区域WAの軸方向の範囲は、
空気ばねの軸方向ストロークとも言われる。織物製制限
シリンダは、可撓膜部材18を効果的に制限するために全
軸方向ストロークにわたってキャップ12から下向きに延
びなければならない。
本発明の空気ばねは、慣用の空気ばねの巻込みローブ構
造体に、空気ばねの全長にわたる織物製制限シリンダ40
を含ませることによって重要な付加要素を提供する。第
５図はその詳細構造を示す。この要素はクランプリング
41によってキャップ12に取りつけられる。この織物製制
限シリンダは、このシリンダの直径まわりに円周方向に
配列された高強度コード44をもつ少くとも１層の織物42
からつくられている。この円周方向に配列されたコード
形態は、織物製制限シリンダが空気ばね10の作用圧力範
囲内では実質的に半径方向に非伸長性を保つことを保証
する。この織物製制限シリンダ40は、高強度の円周方向
に配列されたコードパターンによって、使用中における
空気ばね10の内部加圧によって生ずる半径方向へのフー
プ応力46を吸収する。織物の種類は、タイヤ構造に通常
用いられている任意のコード形式の織物が使用でき、と
くに高強度の円周方向に配向された繊維織物またはワイ
ヤ織物も好適に使用できる。
造体に、空気ばねの全長にわたる織物製制限シリンダ40
を含ませることによって重要な付加要素を提供する。第
５図はその詳細構造を示す。この要素はクランプリング
41によってキャップ12に取りつけられる。この織物製制
限シリンダは、このシリンダの直径まわりに円周方向に
配列された高強度コード44をもつ少くとも１層の織物42
からつくられている。この円周方向に配列されたコード
形態は、織物製制限シリンダが空気ばね10の作用圧力範
囲内では実質的に半径方向に非伸長性を保つことを保証
する。この織物製制限シリンダ40は、高強度の円周方向
に配列されたコードパターンによって、使用中における
空気ばね10の内部加圧によって生ずる半径方向へのフー
プ応力46を吸収する。織物の種類は、タイヤ構造に通常
用いられている任意のコード形式の織物が使用でき、と
くに高強度の円周方向に配向された繊維織物またはワイ
ヤ織物も好適に使用できる。
織物製制限シリンダ40は、ゴムまたはエラストマ基材47
内に埋込まれた主強度コード44から成る。この基材は、
天然ゴムおよび合成ゴム、熱可塑性ゴムおよびエラスト
マ、ウレタン、塩化ポリビニルを含むエラストマ材料群
の任意のものが使用できることが理解されるであろう。
さらに好適な基材としては、ポリクロロプレーンまたは
NBR/PVC混合材のような耐候、耐油および耐オゾン性の
重合体が用いられる。EPDMまたはEPRゴムのような耐候
性および耐オゾン性重合体も、これらの露出された膜部
材に使用して好適である。
内に埋込まれた主強度コード44から成る。この基材は、
天然ゴムおよび合成ゴム、熱可塑性ゴムおよびエラスト
マ、ウレタン、塩化ポリビニルを含むエラストマ材料群
の任意のものが使用できることが理解されるであろう。
さらに好適な基材としては、ポリクロロプレーンまたは
NBR/PVC混合材のような耐候、耐油および耐オゾン性の
重合体が用いられる。EPDMまたはEPRゴムのような耐候
性および耐オゾン性重合体も、これらの露出された膜部
材に使用して好適である。
空気ばねの可撓膜部材18は、織物製制限シリンダ40を空
気ばね構造を含ませることによって、内部作用圧力Ｐに
よる半径方向へのフープ応力46に抗する機能上の要求か
ら有効に免除される。主コード44および副コード45の最
も好適な向きは、空気ばねの運動軸線16からそれぞれ90
゜および０゜である。これらの副コード45は処理目的に
のみ用いられるもので、当業界において知られている織
物の配設と組付けをかわるがわるに実施する方法を用い
ることによって使用を省略できる。高強度で低伸長性の
円周方向コード44は、90゜の向きをなして配置されてい
ることが理解されるであろう。このことは、それらのコ
ードが織物製制限シリンダ40まわりに１つの円周方向に
配列された向きにあることを述べている。主コード44お
よび副コード45に対しそれぞれ０゜および90゜からほぼ
10゜の変動は、実質的に半径方向へは非伸長性な織物製
制限シリンダ40が、空気ばねが作用時に受ける圧力Ｐお
よび軸方向負荷の作用状態で得られる限り、本発明の範
囲内に十分に含まれる。単一のコード織物は１つの方向
のみに高い強度コード部材44をもち、かつこれらのコー
ドを１つの平面内に配置するためにこれらのコードに対
して直角に向いた極めて弱いよこ入れ糸を含ませること
もできる。もしそのようなコード織物が用いられれば、
カレンダ掛けコード織物の２つの隣接する層42,43は、
軸線に対して０゜および90゜で配向されたコード部材を
利用できる。フープ応力を吸収するためには90゜配向コ
ードのみが機能するが、０゜配向コード層は２つの層を
合致させているゴム基材の相互作用によって90゜層のコ
ードを正しい向きに保持するのに用いられる。これによ
って、さらに軸線16と平行な軸方向にシリンダ40を完全
な状態で提供する。基材47または他の慣用の織物補強材
によって、同様な完全状態を提供することができる。シ
リンダ40または52を形成するために織物層をマンドレル
上に積層するに先だって、織物上にゴムがカレンダ掛け
加工される。
気ばね構造を含ませることによって、内部作用圧力Ｐに
よる半径方向へのフープ応力46に抗する機能上の要求か
ら有効に免除される。主コード44および副コード45の最
も好適な向きは、空気ばねの運動軸線16からそれぞれ90
゜および０゜である。これらの副コード45は処理目的に
のみ用いられるもので、当業界において知られている織
物の配設と組付けをかわるがわるに実施する方法を用い
ることによって使用を省略できる。高強度で低伸長性の
円周方向コード44は、90゜の向きをなして配置されてい
ることが理解されるであろう。このことは、それらのコ
ードが織物製制限シリンダ40まわりに１つの円周方向に
配列された向きにあることを述べている。主コード44お
よび副コード45に対しそれぞれ０゜および90゜からほぼ
10゜の変動は、実質的に半径方向へは非伸長性な織物製
制限シリンダ40が、空気ばねが作用時に受ける圧力Ｐお
よび軸方向負荷の作用状態で得られる限り、本発明の範
囲内に十分に含まれる。単一のコード織物は１つの方向
のみに高い強度コード部材44をもち、かつこれらのコー
ドを１つの平面内に配置するためにこれらのコードに対
して直角に向いた極めて弱いよこ入れ糸を含ませること
もできる。もしそのようなコード織物が用いられれば、
カレンダ掛けコード織物の２つの隣接する層42,43は、
軸線に対して０゜および90゜で配向されたコード部材を
利用できる。フープ応力を吸収するためには90゜配向コ
ードのみが機能するが、０゜配向コード層は２つの層を
合致させているゴム基材の相互作用によって90゜層のコ
ードを正しい向きに保持するのに用いられる。これによ
って、さらに軸線16と平行な軸方向にシリンダ40を完全
な状態で提供する。基材47または他の慣用の織物補強材
によって、同様な完全状態を提供することができる。シ
リンダ40または52を形成するために織物層をマンドレル
上に積層するに先だって、織物上にゴムがカレンダ掛け
加工される。
第２図は本発明の空気ばねの一実施例の縦断面図であ
る。ここにおいて、空気ばね62の慣用の構成要素は第１
図のものと同じである。しかし、可撓膜部材50と織物制
制限シリンダ52は、クランプリング22が可撓膜部材50を
キャップ12に気密的に取りつけているキャップ12の区域
を介して互いに同一の広がりをもっている。これは新規
な構造形態である。織物製制限シリンダ52は、クリンプ
リング54によってキャップ12に固定されている。織物製
制限シリンダに用いられているこの締付機構は、その接
合部を気密的にかつ耐圧的に構成する必要がないことが
理解される。もちろん、これは、織物製制限シリンダ52
が空気ばね62の作用空胴24の内部にある加圧流体と直接
に接触しないという事実による。シリンダ52の細部構造
は第５図のシリンダ40と同一である。
る。ここにおいて、空気ばね62の慣用の構成要素は第１
図のものと同じである。しかし、可撓膜部材50と織物制
制限シリンダ52は、クランプリング22が可撓膜部材50を
キャップ12に気密的に取りつけているキャップ12の区域
を介して互いに同一の広がりをもっている。これは新規
な構造形態である。織物製制限シリンダ52は、クリンプ
リング54によってキャップ12に固定されている。織物製
制限シリンダに用いられているこの締付機構は、その接
合部を気密的にかつ耐圧的に構成する必要がないことが
理解される。もちろん、これは、織物製制限シリンダ52
が空気ばね62の作用空胴24の内部にある加圧流体と直接
に接触しないという事実による。シリンダ52の細部構造
は第５図のシリンダ40と同一である。
第２図に示された本発明の随意の態様は、織物製制限シ
リンダ52に同一の広がりをもって成形されまたは取付け
られかつピストン14と連続した可撓なごみ覆い58であ
る。このごみ覆い58は、ピストン上でメニスカス界面60
に蓄積して、第２図の空気ばね62の使用寿命に悪影響を
及ぼすおそれのあるごみ、破片および氷から空気ばねを
保護する。ごみ覆い58は、空気ばね62が乗物サスペンシ
ョンのストラットや主要サスペンション部材の他の油圧
緩衝装置とともに用いられるときはとくに有効である。
これらの使用目的において、ピストン14は実際には、空
圧シリンダまたはサスペンション部材における油圧式緩
衝器の外殻部材を構成する。
リンダ52に同一の広がりをもって成形されまたは取付け
られかつピストン14と連続した可撓なごみ覆い58であ
る。このごみ覆い58は、ピストン上でメニスカス界面60
に蓄積して、第２図の空気ばね62の使用寿命に悪影響を
及ぼすおそれのあるごみ、破片および氷から空気ばねを
保護する。ごみ覆い58は、空気ばね62が乗物サスペンシ
ョンのストラットや主要サスペンション部材の他の油圧
緩衝装置とともに用いられるときはとくに有効である。
これらの使用目的において、ピストン14は実際には、空
圧シリンダまたはサスペンション部材における油圧式緩
衝器の外殻部材を構成する。
第３図は、第２図に示めされた組付けられまたは同一の
広がりをもつ織物製制限シリンダ52と可撓膜部材50の部
分切除および部分切断面図を示す。52で示す織物製制限
シリンダ部分は、軸線66に対して円周方向に配向された
１つの主強度コード方向64をもつ。第２の支持織物は主
コードが軸線66と平行に配向されるように位置づけられ
る。これらは、円周方向コードを、製造および使用中に
正しい向きに簡単に維持するこの構造は、硬化される前
の状態で前成形スリーブ70と言われる。織物製制限シリ
ンダ部分52および可撓膜部材部分50の細部構造は、織物
のコード配向およびゴム被覆に関しては第４図および第
５図の場合と同じである。米国特許第3,043,582号に
は、可撓膜部材50のさらに詳細な構造について開示され
ている。しかし、膜材50のテーパ形状は、小直径端76と
等しい直径をもつ円筒形マンドレル上に、ゴム被覆さ
れ、カレンダ掛け加工されたバイアス配列された織物層
をかわるがわるに組付ける新規な工程によって構成され
る。この前成形体は、つぎに両端78と76それぞれとほぼ
等しい大端と小端をもつテーパしたマンドレル上に押し
つけられる。バイアス織物は大直径端を収容するために
パンタグラフのように折かさねられる。この膨張された
前成形体は慣用の方法を用いて硬化される。つぎに、前
成形体70の織物製制限シリンダ部分52は、テーパしたマ
ンドレルの円筒形延長部上に載置されてから第３図に示
されるような前成形体70を形成するために硬化される。
スリーブ70の小直径端76は、空気ばねの組立段階で、ク
ランプリング20によってピストンに取りつけられる。大
直径端78は、空気ばねのストローク運動中にピストン14
と軽く接触する半径方向に延びるごみ覆い58を含む。織
物製制限シリンダ部分52と可撓膜部分50間の遷移区域80
は、クランプリング22および54それぞれによってキャッ
プ12に固定された区域である。さらに、２つの異なる織
物が重ね継ぎ部材82によって接合または一体に合体して
硬化されるのもこの区域である。第３図は効率のよい製
造方法を示すが、可撓膜部材および織物製制限シリンダ
52は個別の組立け工程および硬化工程を用いて有効に造
ることができ、かつ第２図について説明された実施例
は、構成要素52と50が同一の広がりをもたずに互いに分
離されて適切な締付手段を用いて第１図に示されるよう
にキャップ12またはその延長部に固定されるように変更
することができる。
広がりをもつ織物製制限シリンダ52と可撓膜部材50の部
分切除および部分切断面図を示す。52で示す織物製制限
シリンダ部分は、軸線66に対して円周方向に配向された
１つの主強度コード方向64をもつ。第２の支持織物は主
コードが軸線66と平行に配向されるように位置づけられ
る。これらは、円周方向コードを、製造および使用中に
正しい向きに簡単に維持するこの構造は、硬化される前
の状態で前成形スリーブ70と言われる。織物製制限シリ
ンダ部分52および可撓膜部材部分50の細部構造は、織物
のコード配向およびゴム被覆に関しては第４図および第
５図の場合と同じである。米国特許第3,043,582号に
は、可撓膜部材50のさらに詳細な構造について開示され
ている。しかし、膜材50のテーパ形状は、小直径端76と
等しい直径をもつ円筒形マンドレル上に、ゴム被覆さ
れ、カレンダ掛け加工されたバイアス配列された織物層
をかわるがわるに組付ける新規な工程によって構成され
る。この前成形体は、つぎに両端78と76それぞれとほぼ
等しい大端と小端をもつテーパしたマンドレル上に押し
つけられる。バイアス織物は大直径端を収容するために
パンタグラフのように折かさねられる。この膨張された
前成形体は慣用の方法を用いて硬化される。つぎに、前
成形体70の織物製制限シリンダ部分52は、テーパしたマ
ンドレルの円筒形延長部上に載置されてから第３図に示
されるような前成形体70を形成するために硬化される。
スリーブ70の小直径端76は、空気ばねの組立段階で、ク
ランプリング20によってピストンに取りつけられる。大
直径端78は、空気ばねのストローク運動中にピストン14
と軽く接触する半径方向に延びるごみ覆い58を含む。織
物製制限シリンダ部分52と可撓膜部分50間の遷移区域80
は、クランプリング22および54それぞれによってキャッ
プ12に固定された区域である。さらに、２つの異なる織
物が重ね継ぎ部材82によって接合または一体に合体して
硬化されるのもこの区域である。第３図は効率のよい製
造方法を示すが、可撓膜部材および織物製制限シリンダ
52は個別の組立け工程および硬化工程を用いて有効に造
ることができ、かつ第２図について説明された実施例
は、構成要素52と50が同一の広がりをもたずに互いに分
離されて適切な締付手段を用いて第１図に示されるよう
にキャップ12またはその延長部に固定されるように変更
することができる。
第１図の空気ばね10は、シリンダ40に芳香族ポリアミド
または登録商標「ケブラー（Kevlar）のような極めて強
く、かつ非伸長性の円周方向コードを用いかつ作用空胴
24を非圧縮性の液体または流体をもって満たすことによ
って、極めて高圧力Ｐを扱う油圧装置として使用するこ
とができる。通孔26は、慣用の蓄圧器、加圧式貯油器ま
たは類似の装置のような流体エネルギー貯留する適切な
装置に連結されている。この構造を使用することによ
り、慣用の油圧シリンダを、油圧変動に応じて調整する
ように瞬時に反応できる能動的に制御された自動車用サ
スペンションに用いられる信頼性が、高く、摩擦のない
装置と置換できる。
または登録商標「ケブラー（Kevlar）のような極めて強
く、かつ非伸長性の円周方向コードを用いかつ作用空胴
24を非圧縮性の液体または流体をもって満たすことによ
って、極めて高圧力Ｐを扱う油圧装置として使用するこ
とができる。通孔26は、慣用の蓄圧器、加圧式貯油器ま
たは類似の装置のような流体エネルギー貯留する適切な
装置に連結されている。この構造を使用することによ
り、慣用の油圧シリンダを、油圧変動に応じて調整する
ように瞬時に反応できる能動的に制御された自動車用サ
スペンションに用いられる信頼性が、高く、摩擦のない
装置と置換できる。
空気ばねの実質的にすべての半径方向応力またはフープ
応力に耐えるシリンダ40の能力は、膜材18によって吸収
されるのは軸方向に向いた応力のみでよいから、可撓膜
部材18は実質的に軸線16と平行に配向されたコードだけ
の使用で済ますことができる。よって、膜部材18は第４
図の層28,30に用いられたようなバイアス配向織物でつ
くらなくてもよい。第６図に示されたこの単一方向のコ
ードをもつ織物による解決方法は、膜材84に第４図の膜
部材18に比べて大きい可撓性と極めて長い撓み寿命を与
えるであろう。第６図はこの実施例を示し、一般に第１
図の軸線16と平行なただ軸方向のみに向いた補強コード
86をもつ切除部分内の可撓膜部材84があらわされてい
る。コード86は慣用の方法でゴム基材88内に埋込まれて
いる。
応力に耐えるシリンダ40の能力は、膜材18によって吸収
されるのは軸方向に向いた応力のみでよいから、可撓膜
部材18は実質的に軸線16と平行に配向されたコードだけ
の使用で済ますことができる。よって、膜部材18は第４
図の層28,30に用いられたようなバイアス配向織物でつ
くらなくてもよい。第６図に示されたこの単一方向のコ
ードをもつ織物による解決方法は、膜材84に第４図の膜
部材18に比べて大きい可撓性と極めて長い撓み寿命を与
えるであろう。第６図はこの実施例を示し、一般に第１
図の軸線16と平行なただ軸方向のみに向いた補強コード
86をもつ切除部分内の可撓膜部材84があらわされてい
る。コード86は慣用の方法でゴム基材88内に埋込まれて
いる。
説明のために本発明の好適実施例を図示かつ説明した。
本発明の範囲から逸脱せずに種々の形態および細部構造
が実施できることが当業者には明らかになるであろう。
したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲に記載され
ているとおりである。
本発明の範囲から逸脱せずに種々の形態および細部構造
が実施できることが当業者には明らかになるであろう。
したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲に記載され
ているとおりである。
第１図は、主として織物製制限シリンダを部分断面で示
す本発明の空気ばねの基本になる形態を示す図、第２図
は、ごみ覆いおよび同一の広がりをもつ可撓膜部材のス
リーブと織物製制限シリンダを有する本発明の空気シリ
ンダの別の実施例、第３図は、第２図の同一の広がりを
もつスリーブの切断図で、スリーブ内の種々の補強織物
の向きを示し、第４図は、第１図の４−４でとられた拡
大部分図で可撓膜部材の内部構造を示し、第５図は、第
１図の５−５でとられた拡大部分図で、織物製制限シリ
ンダの内部構造を示し、第６図は、軸方向のみに配向さ
れた補強コードをもつ別の実施例の可撓膜部材の拡大部
分図である。 10……空気ばね、12……キャップ 14……ピストン、16……空気ばね運動軸線 18……可撓膜部材、20,22……クランプリング 23……仮想線、24……作用空胴 26……通孔、25,27……バイアス角 28,30……バイアス配向織物補強材 29,31……主強度コード、33……基材 40……織物製制限シリンダ、41……クランプリング 42……織物層、43……織物層 44……主強度コード、45……副コード 46……内部フープ応力、47……基材 50……可撓膜材、52……織物製制限シリンダ 54……クランプリング、58……ごみ覆い 60……メニスカス界面、62……空気ばね 64……主強度コード方向、66……軸線 70……スリーブ、76,78……スリーブ末端 80……遷移区域、82……重ね継ぎ部材 84……可撓膜部材、86……補強コード 88……基材
す本発明の空気ばねの基本になる形態を示す図、第２図
は、ごみ覆いおよび同一の広がりをもつ可撓膜部材のス
リーブと織物製制限シリンダを有する本発明の空気シリ
ンダの別の実施例、第３図は、第２図の同一の広がりを
もつスリーブの切断図で、スリーブ内の種々の補強織物
の向きを示し、第４図は、第１図の４−４でとられた拡
大部分図で可撓膜部材の内部構造を示し、第５図は、第
１図の５−５でとられた拡大部分図で、織物製制限シリ
ンダの内部構造を示し、第６図は、軸方向のみに配向さ
れた補強コードをもつ別の実施例の可撓膜部材の拡大部
分図である。 10……空気ばね、12……キャップ 14……ピストン、16……空気ばね運動軸線 18……可撓膜部材、20,22……クランプリング 23……仮想線、24……作用空胴 26……通孔、25,27……バイアス角 28,30……バイアス配向織物補強材 29,31……主強度コード、33……基材 40……織物製制限シリンダ、41……クランプリング 42……織物層、43……織物層 44……主強度コード、45……副コード 46……内部フープ応力、47……基材 50……可撓膜材、52……織物製制限シリンダ 54……クランプリング、58……ごみ覆い 60……メニスカス界面、62……空気ばね 64……主強度コード方向、66……軸線 70……スリーブ、76,78……スリーブ末端 80……遷移区域、82……重ね継ぎ部材 84……可撓膜部材、86……補強コード 88……基材
Claims (3)
- 【請求項１】１つの軸線（16）と軸方向ストローク（W
A）をもつ巻込みローブ型の空気ばね（10）であって、
堅い末端キャップ（12）と、前記堅いキャップから軸方
向に隔たって配置され、かつ、外周表面をもつピストン
（14）と、一方の端において前記堅い末端キャップ周り
に、また、他方の端において前記堅いピストンの外周表
面にそれぞれ密封的に取付けられて両端間に作用空洞
（24）を形成し、かつ、ピストン（14）が空気ばねの軸
方向に運動するときメニスカスを形成し、さらに作用空
洞（24）が流体により加圧されたとき膨張した直径を形
成する状態になる可撓膜部材（18）、および、第１の末
端において前記堅い末端キャップ（12）に取付られ、か
つ、前記空気ばねの軸方向ストロークにわたって、前記
末端キャップから可撓膜部材（18）と同軸に延び、さら
に前記可撓膜部材の膨張時の直径よりも小さい直径
（ｄ）をもち、かつ、半径方向に実質的に非伸長性であ
り円周方向に延在する主補強コード（28）を含み、それ
によって前記作用空洞が加圧されたときは前記可撓膜部
材の半径方向への伸長を制限する織物製制限シリンダ
（40）を有する巻込みローブ型の空気ばねにおいて、 前記織物製制限シリンダ、と前記可撓膜部材が、一体の
筒になっているスリーブに形成され、前記織物製制限シ
リンダの第１の末端が継ぎ部材（82）で可撓膜の前記一
方の端と一体的に接続され、その継ぎ部材が前記堅い末
端キャップに気密に取り付けられていることを特徴とす
る巻込みローブ型の空気ばね。 - 【請求項２】前記第１の末端から遠位のシリンダの一端
において、前記織物製制限シリンダに取り付けられ、か
つ、前記外周面と接触するように半径方向内方に伸びる
可撓なごみ覆い（58）を有する特許請求の範囲第１項記
載の巻込みローブ型の空気ばね。 - 【請求項３】前記可撓膜部材が、実質的に、ゴム器材
（84）内に埋め込まれた前記軸線（16）と平行に配向さ
れた補強コード（86）からなる特許請求の範囲第１項に
記載の巻込みローブ型の空気ばね。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/910,903 US4722516A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Air spring with fabric restraining cylinder |
| US910903 | 1986-09-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6392844A JPS6392844A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH0718464B2 true JPH0718464B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=25429473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62236383A Expired - Lifetime JPH0718464B2 (ja) | 1986-09-24 | 1987-09-22 | 空気ばね |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4722516A (ja) |
| EP (1) | EP0262079B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0718464B2 (ja) |
| KR (1) | KR950002556B1 (ja) |
| BR (1) | BR8704816A (ja) |
| CA (1) | CA1282804C (ja) |
| DE (1) | DE3763448D1 (ja) |
| ES (1) | ES2016388B3 (ja) |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5080328A (en) * | 1989-07-18 | 1992-01-14 | General Motors Corporation | Spliced air sleeve assembly having a plurality of rolling lobes |
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