JPS6117733A - 空気バネ装置 - Google Patents

空気バネ装置

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JPS6117733A
JPS6117733A JP13585584A JP13585584A JPS6117733A JP S6117733 A JPS6117733 A JP S6117733A JP 13585584 A JP13585584 A JP 13585584A JP 13585584 A JP13585584 A JP 13585584A JP S6117733 A JPS6117733 A JP S6117733A
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rubber
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durability
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香取 信一
Fumio Chiba
千葉 二三雄
Yoshihiro Kiyono
清野 吉弘
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04Springs, 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
    • F16F9/0409Springs, 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は空気バネ装置に関し、さらに詳しくは、ゴム膜
の耐久性及びフリクション性能を改善した空気バネ装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
車両用懸架装置等に用いられる空気バネ装置のゴム膜は
、ゴム等の可撓性材料、を略円筒状に成形して構成され
ており、その内部に二層の補強部材が埋設されている。
この補強部材はナイロン繊維等の合成繊維すだれ織物が
らなり、補強性を担う縦糸と、この縦糸の密度を保持す
る横糸で構成され、各縦糸が互いに交差する方向に配置
されている。
上述したゴム膜は、外筒とオイルダンパーの端部に機械
的に取り付けられ気室を形成し、内部に空気を封入し圧
縮弾性によりショックを緩衝し得るようになっている。
ところが、従来、このような動作をする装置を組み立て
る際に、前記外筒と締付はナンドの間に介在するベアリ
ングやワッシャ等の摩擦抵抗により、前記ゴム膜に締付
は方向の捩りが加わり、このように、組み立て段階でゴ
ム膜に捩りが加わると、ゴム膜の耐久性を大幅に低下さ
せると云う問題があった。
本発明の発明者らは、上述した問題点について実験し研
究した結果、この種の空気バネ装置に用いられているゴ
ム膜は、 (al  幾何学的に圧縮側になる内層側のネm強部材
は疲労が大きい。
(bl  装置組立時及びゴム膜装着時等にゴム膜に捩
りが加わった場合、内層側の補強部材の配置方向がゴム
膜の捩り方向と逆方向に配置されている場合、内層側の
補強部材の疲労が増長され耐久性が著しく低下する。
ことを知見した。
〔発明の目的〕
本発明は上述した知見に基づいて検討した結果、導かれ
たものである。
従って本発明の目的は、安定した耐久性及び良好なフリ
クション性能を得ることができる空気バネ装置を提供す
ることにある。
〔発明の構成〕
すなわち本発明は、ゴム等の可撓性材料を略円筒状に成
形すると共に、その内部に二層の補強部材を埋設したゴ
ム膜を、外筒とオイルダンパーの端部に取り付けて気室
を形成してなる空気ハネ装置において、前記補強部材の
うちの内層側の縦糸を、ゴム膜に締付は方向の捩りが加
わった時、引張力が働く方向に配列すると共に、外層側
の縦糸を、前記内層側の縦糸と交差する方向に配置し、
また、前記補強部材の各縦糸を、210d/1 /2以
下のナイロン66繊維コードにより構成し、さらに少な
くとも内層のゴムの100%モジュラスを20 kg 
/ ct以下に設定したことを特徴とする空気バネ装置
を、その要旨とするものである。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により図面を参照して具体的に説明
する。
第1図は空気バネ装置を示す一部を切欠した正面視説明
図、第2図は同上空気バネ装置への取り付は前のゴム膜
を示す一部を切欠した正面視説明図、第3図は第2図A
部の拡大説明図、第4図は、補強部材の拡大斜視説明図
、第5図fa)は締付はナンドを右方向に締付る場合に
用いられるゴム膜の補強部材の配列内容を示す一部を切
欠した正面視説明図、第6図(alは締付はナラ−トを
左方向に締付る場合に用いられるゴム膜の補強部材の配
列内容を示す一部を切欠した正面視説明図であり、また
第5図山)及び第6riJ(b)は、それぞれ締付は時
にゴム膜に捩りが加わった場合、内層及び外層の縦糸と
横糸に働(力の方向を示す説明図である。
図においてEは本発明の実施例からなる空気バネ装置で
、ゴム等の可撓性材料を略円筒状に成形すると共に、そ
の内部に二層の補強部材2Cを埋設したボーム膜2を、
外筒1とオイルダンパー3の端部に取り付けて気室Gを
形成することにより構成されている。
そして、本発明においては特に、前記補強部材2cのう
ちの内層2a側の縦糸X、を、ゴム膜2に締付は方向の
捩りが加わった時、引張力が“働く方向に配列すると共
に、外iZb側の縦糸x2を、前記内層2i側の縦糸X
、と交差する方向に配置し、また、前記補強部材2cの
各縦糸X1及びX2を、210d/1 /2以下のナイ
ロン66繊維コードにより構成し、さらに、少なくとも
内層2aのゴムの100%モジュラスを20 kg /
 cJ以下に設定しである。
さらにこの構造を説明すると、前記補強部材2cは、第
4図に示すよう゛に、補強性を担うナイロン66繊維コ
ードのすだれ状織物で2106/I /2以下の細手の
コードからなる縦糸Xと、・この縦糸Xの埋設密度を均
一化し、しかも縦糸Xと異質な材質(例えば綿等)の横
糸Yとから構成されており、本発明においては、特に、
第5図(a)及び第6図!8)に示すように、この補強
部材2Cのうちの内層2a側の縦糸X1を、ゴム膜2に
締付はナツト5による捩りが加わった時、引張力が働く
方向に配列すると共に、外層2b側の縦糸X2を、前記
内層2a側の縦糸X、と交差する方向に配置しである。
第5図(a)には締付はナツト5を右方向に締付る場合
に用いられるゴム膜2の補強部材2cの配列内容を示し
、第6図(alには締付はナツト5を左方向に締付る場
合に用いられるゴム膜2の補強部材2cの配列内容を示
しである。
また第5図(b)及び第6図(blは、締付は時にゴム
膜2に捩りが加わった場合、内層2a及び外層2bの縦
糸Xl、X2と横糸Yl、Y2に働く力方向を示したも
ので、Tは引張る方向の力、Cは弛ませる方向の力を示
している。
また、上述した補強部材2cの材質は、本発明の主たる
用途が自動車等の懸架装置に取り付けられるもので、取
付スペース及び使用ストローク量から、ゴム膜2の折り
返し部2.に小さな曲率半径の繰返し曲げ応力が作用す
るため、所要の強度を有する耐屈曲疲努性の良いナイロ
ン繊維が好ましく、後述する実験(実験例3)の結果か
ら、ナイロン66繊維が耐久性に優れており、本発明に
おいては、ナイロン66繊維が用いられている。
しかも、ゴム膜2の全厚に大きな影響を与える補強部材
2cの肉厚を低減することは、ゴム膜2の全厚の低減に
つながり、細手のコードっまり210d/1 /2以下
のコードを用いることでゴム膜2の全厚の低減が可能と
なり、ゴム膜2に変形が加わった場合の内外層歪み量も
小さくなり耐久性を向上することができ、しかもゴム膜
変形体積も減るので7リクシヨン性能を改善する効果も
奏する。
ナオ、ナイロン66繊維コードのデニール数の下限は、
コードの加工上30d /1 /2が限度であり、゛さ
らに、補強部材の品質の安定化を考慮すると、ナイロン
66繊維コードのデニール数は150d/1 /2前後
とすることが望ましい。
さらに、上記補強部材2cを両面から被覆しているゴム
等の可撓性材料からなる保護層2a、2bのうち常に圧
縮側にある内N2aの物性は耐久性に大きな影響をあた
える。この内層2aの100%モジュラ−スを種々変え
た場合の関係は、後述する実験例2の通りである。
実験例2のデータから内N’2aの100%モジュラス
を上げていくと補強部材2cの強力保持率は改善の傾向
にあるが、顕著には効果はみられず、むしろ、逆にゴム
膜2の破壊起点となるクランク発生数が増大し20 k
g / eJ以上になるとその傾向が著しくなる。従っ
て、本発明においてはこの内N2aの100%モジュラ
スを20kg/cJ以下に設定し、耐久性を向上せしめ
ると共に、低モジユラス化によるフリクション性能の改
善を図っている。
なお、上述した内層2aの100%モジュラスの下限は
、前記した補強部材の耐疲労性を考慮すると、5 kg
 / caが限度であり、さらに、フリクション性能も
考慮して内1’1t2aの100%モジュラスは7〜1
3kg/craの範囲に設定することが望ましい。
なお図において、4はロンド、4aはロンド先端ネジ部
、6はベアリング、7はワッシャ、8はストッパを示し
ている。
以下本発明の効果を確認する実験とその結果について説
明する。
〔実験例1〕 ゴム膜2に捩りを加えた場合の耐久性 (1)第7図fa)に示すようにゴム膜2に捩りを加え
、第7図(blに示すようにこのゴム膜2に空気を封入
した場合の耐久性について確認した。
(2)耐久試験条件 取付高さ・・・・中間長さ+30鴎伸び側封入圧・・・
・・7 kg / cnl内筒転動部温度・80℃、冷
却なし 周波数×振幅・・4Hzx±50鶴 捩り角度・・・・8°  。
(3)試験結果 (以下余白) (4)まとめ 捩りに対しては内層側補強コードの配列方向が顕著に耐
久性に寄与することが判明し、捩り方向に内層側補強コ
ードを同一方向に配置することにより、コードが緊張さ
れ圧縮疲労を低減させまた横糸がたるむ方向になるので
コードとの接点部の摩耗も緩和され耐久性を維持するこ
−とができる。
つまり、本ゴム膜2では内外層側の補強部材の疲労度に
著しい低下及び差が認められず、捩りの加わらない通常
の耐久性と何等変らない結果が得られた。なお、通常の
耐久゛°レベルは、大振幅耐久条件(3Hzx±50額
X80”C,静止封入圧力Pn= 7 kg/cJ)で
、150万回打ち切り時の補強部材強力保持率として内
層側は80%である。
〔実験例2〕 ゴム膜2の内層側ゴムの物性とif冬性ナイロン661
ili維のすだれ織物で、縦糸には、210d/1 /
2のコードを用い、横糸は綿30S (Dものを組み合
せた補強部材を使用し、外層は肉厚0.7鰭、内層は肉
厚0.5鯖のクロロプレンゴムを被覆し、一体加硫接着
させた空気バネ用ゴム膜を用いて、ベンチ耐久試験を行
った。
(1)供試体仕様 号イズ・・・・・・直径45鶴、長さ185 *wi外
層肉厚・・・0.7額 内層肉厚・・・0.5順 内層のモジュラス(100%モジュラス)・・・8 k
g/、cl、 15kir/cJ、20 kg/cJ、
24 kg/c:rAグリーン防着剤・・タルク (2)評価条件 3!12X±5QmX8Q℃ 100万回で打ち切り 右方向捩り角度8゜ (3)試験結果 (4)まとめ 内層のモジュラスを上げることにより、コード疲労は低
減される方向にあるが顕著ではなくむしろ、内層面の圧
縮疲労クランクが多くなりゴム膜剛性の低減も含め、1
00%モジュラスは20 kg / aa以下が良いこ
とが判る。
(実験例3) 補強部材・とじてナイロン6繊維とナイロン66繊維を
使用したもののベンチ耐久試験を行った。
Tll正常耐久評価条件 3)IZX±50inX80℃ 静止封入圧接Pn=7kg/cI( 作動中心30鰭伸び側 200万回で打ち切り (2)捩り耐久評価条件 上記条件はC,W方向に8゛捩り 100万回で打ち切り (3)試験結果 なお、上記N6及びN66ともに210d/1 /2(
4)まとめ 第3表から明らかなように、ナイロン66繊維がナイロ
ン6繊維と比較して耐久性が大幅に優れていることが判
る。
〔発明の効果〕
本発明は上述したように構成したから、前述した従来の
問題点を回避できると共に、安定した耐久性及び良好な
フリクション性能を得ることができ、組立及び装着時等
にゴム膜に捩りが加えられても安定した良好な耐久性を
有する空気バネ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は空気バネ装置を呆す一部を切欠した正面視説明
図、第2図は同上空気バネ装置への取り付は前のゴム膜
を示す一部を切欠した正面視説明図、第3図は第2図A
部の拡大説明図、第4図は補強部材の拡大斜視説明図、
第5図(alは締付はナツトを右方向に締付る場合に用
いられるゴム膜の補強部材の配列内容を示す一部を切欠
した正面視説明図、第6図(a)は締付はナンドを左方
向に締付る場合に用いられるゴム膜の補強部材の配列内
容を示す一部を切欠した正面視説明図であり、また第5
図(b)及び第6図(blは、それぞれ締付は時にゴム
膜に捩りが加わった場合、内層及び外層の縦糸と横糸に
働く力の方向を示す説明図、第7図(alは締付はす・
7トを右方向に締付る場合に用いられるゴム膜の空圧時
を示す要部正面視説明図、第7図(blは同上空気封入
時を示す要部正面視説明図、第8図は実験例2の実験結
果を示すグララである。 ■・・・外筒、2・・・ゴム膜、2a・・・内層、2b
・・・外層、2c・・・補強部材、3・・・オイルダン
パー、Xl・・・補強部材のうちの内層側の縦糸、X2
・・・補強部材のうちの外層側の縦糸、G・・・気室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ゴム等の可撓性材料を略円筒状に成形すると共に、その
    内部に二層の補強部材を埋設したゴム膜を、外筒とオイ
    ルダンパーの端部に取り付けて気室を形成してなる空気
    バネ装置において、前記補強部材のうちの内層側の縦糸
    を、ゴム膜に締付け方向の捩りが加わった時、引張力が
    働く方向に配列すると共に、外層側の縦糸を、前記内層
    側の縦糸と交差する方向に配置し、また前記補強部材の
    各縦糸を、210d/1/2以下のナイロン66繊維コ
    ードにより構成し、さらに、少なくとも内層のゴムの1
    00%モジュラスを20kg/cm^2以下に設定した
    ことを特徴とする空気バネ装置。
JP13585584A 1984-06-30 1984-06-30 空気バネ装置 Granted JPS6117733A (ja)

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