JPS6320206A - 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

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JPS6320206A
JPS6320206A JP62173110A JP17311087A JPS6320206A JP S6320206 A JPS6320206 A JP S6320206A JP 62173110 A JP62173110 A JP 62173110A JP 17311087 A JP17311087 A JP 17311087A JP S6320206 A JPS6320206 A JP S6320206A
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rigid
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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】 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
んでいる改良された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(patch)に垂直荷重によって生じた曲げ運
動に反作用するために緩衝器支柱にオフセット荷重を提
供するような懸架装置nに関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題、−χ車両
懸架装置に使用される流体緩衝器支柱はしばしば道路と
のタイヤ接触バ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6オフセツト荷重はピ
ストンロッドと囲りのシリンダーとの開に滑り摩擦を増
加し、苛酷さくharshness)を増加し、そして
緩衝器支柱の寿命を減少する。マクファーソン(Mcp
herson)の支柱の如き流体緩衝器支柱上のこのオ
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  1ate
ral  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(a
n[?Ied)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ている従来
技術の懸架!!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プルグイア7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
部端か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
取付は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r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気ばね
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1−のピストンが圧力チ
ャ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〃スで満たされたチャンバ内で作動して、ピスト
ンが上下揺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3,046,000号;
第3.074,079号及び第4,518,154号に
示されている。
従って、緩衝器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器支柱を使用す
る懸架装置の必要性が存在する。
空気ばねが緩衝器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、且つ上下揺位置にあ
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器支柱/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(1゜ 問題を解決するための手段 本発明の目的はフレキシブルスリーブ又はダイアプラム
を有している空気ばねと組合せた通常の流体緩衝器支柱
を使用しでおり、該フレキシブルスリーブ又はダイアプ
ラムの所定の位置が剛性カットアウェイカン状(cut
aIIIay  can−1ike)部材によって囲ま
れていて、これが該スリーブの抑制されていない部分を
内部流体圧力によって外方に膨張可能にしながら、該ス
リーブを該スリーブの膨張を制限することによって所定
の方向に1方の側に押し、そして該7レキシプルスリー
ブの変形が、正しく置かれたとトオフセット車両荷重に
よって緩衝器支柱に加えられる自然なオフセット又は横
の力に反作用するオフセット荷重を生ずる改良された空
気ばね懸架装置を提供することを含む。
本発明の他の目的は、流体チャンバを規定しているフレ
キシブルスリーブが、該チャ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
圧流体を供給されることがでb1且つ緩衝器支柱を囲ん
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
るような改良された懸架装置を提供することである。
更に他の目的は、緩衝器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27957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ャン
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揺れを経験
するとき緩衝器支柱に対する損傷を防止するような改良
された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気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
の位置が緩衝器支柱」二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7ウ工イ部分が1■
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改良された空気ばね懸架装置
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、且っ懸架装置の緩
衝器支柱の寿命及び有効な作動を増加する新規な、且つ
改良された懸架装置を提供することである。
これ等の目的及び利点は本発明の改良された空気ばね懸
架装置によって得られ、その一般的特質は、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緩衝器支柱
と;該シリンダーを第1の車両支持構造体に固定する第
1のアタッチメント手段と;該ピストンロッドを該第1
の車両支持構造体から間隔をへだてた第2の車両支持構
造体に固定する#2のアタッチメント手段と;該ピスト
ンロッドに対する運動に抗して取付けられている環状カ
ニスター(canister)及び該カニスターとシリ
ンダーに密封的に連結されており、且つそれ等の間に延
びている7レキシプルスリーブとを具備している流体圧
力チャンバであって、該ピストンロッドが該圧力チャン
バを通って延びて、該フレキシブルスリーブの圧縮及び
収縮を行なうために加圧流体の供給を含むようになって
いる流体圧力チャンバと;横の力を該緩衝器支柱に配置
するために該スリーブ部分の外方への膨張を抑制するよ
うに該フレキシブルスリーブの所定の位置を囲んでいる
剛性保持部材とを含んでいると述べることができる。
本出願人が本原理を適用していると考えらる最もよいモ
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Mされ、且つ述べら
れている。
実施例 改良された空気ばね懸架装置が全体的に1で示され且つ
第1図に立面で示されでおり、その構成部分が第2図に
主として断面で示されでいる。懸架装置1は、全体的に
2で示されでおり、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器支柱を含んでいる。
シリンダー31土アタツチメントブラケツト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
はその上に作動的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。
ピストンロッド上部端7は、複数のボルト9によって8
で示された車両シャーシの関連部分に作動的に連結され
ており、複数のボルト9は全体的に11で示された環状
取付はキャップの外部7ランシ部分10を通り延びてい
る。
ピストンロッド7は、ナツト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は全体的に20で示された金属又はプラスチック
剛性空気ばねカニスター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
空気ばねカニスター20の上部部分に接着される。ころ
がり軸受リング22が空気ばねカニスター20の段にな
った肩19上に位置づけされており、且つ環状弾性部材
24によって取付はカップ11に接着されているベアリ
ングリプイナー23内に固定されている。この取付配置
は車両シャ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
に対して入り予成に摺動可能である。
剛性空気ばねカニスター20は全体的に27で示された
加圧空気チャンバの主部分を形成し、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。
高さセンサフネクタ32及びソレノイV弁33が流体チ
ャンバ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
。剛性カニスター20は弾性ブッシング13及びベアリ
ング取付リング18に一15= 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
逆って取付けられている。
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、全体的レニ35で示されているフレキシブルスリ
ーブ又はダイアプラムが、剛性空気ばねカニスター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ff1lt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。内方部分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44等によって固定された位置にあるカラー4
3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
改良された懸架装置の空気ばね部分に対する空気ばねピ
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を参照するとぎ、用語7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終るこ
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壁51を有している。頂部
壁51は、懸架装置がひどい動捲(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
なっていス 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7ウエイカン状(cutawey 
 can−like)部材が空気ばねカニスター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)。カットアウェイ部材55
は好ましくは環状クランピングバンド56と、スムース
に外方に曲げた底部7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1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層59によ
っでバンド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
角度にある1対の緑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は剛性
空気ばねカニスター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
にクランプしている。
第2図は標準的な静止位置における改良された空気ばね
懸架装置を示しでおり、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Fア
ウェイカン部材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ャンバ27内の内部
圧力によって外方に膨らんでいる。チャンバ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3
7を剛性環状スリーブ42の壁に対して押している。7
レキシプルスリーブ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は空気ぽねカ
ニスター20及びフレキシブルスリーブ又はダイア7ラ
ム35によって形成される加圧された流体チャンバ内の
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1土
、シリンダー3が7レキシブルスリーブ35の折りたた
んだ位W39を巻トもどじて車両シャーシ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(r
ebound)位置をとる。カット7ウ工イカン部材5
5の側壁57は7レキシプ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への湾曲を防止
する。フレキシブルスリーブ又は圧力ダイア7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で、#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ャンバ内に上方に移動し
で、第9図に示された如ト動描(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、車両シャ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図の動揺位置において、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
不必要な限定がほのめかされるべきではない。
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、且つ有用な結果につ
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図は改良された空気ばね懸架装置を立面で示してい
る斜視図である; 第2図は]1を両のシャ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図に類似の拡大図である;第3図は改良された懸架
装置のカット7ウ工イカン状保持部材の斜視図である; 第4図は第3図のカットアウェイ保持部材の側部立面図
て゛ある; 第5図は第3図の保持部材の頂部平面図である。 第6図は第3図の保持部材の底部平面図である。 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
された立面図である; 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
断面立面図である; 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図のカットアウェイカン状部材の
環状バンド部分を示している拡大部分断面図である。 同じ参照番号は図面全部に亘り同じ部分を示す。 1・・・懸架装置 3・・・シリンダー 4・・・ピストンロッド 8・・・車両シャーシ 10・・・外部7ランジ部分 13.13・・・弾性ブッシング 15・・・ナツト 20・・・剛性ばねカニスター 22・・・ころがり軸受リング 26・・・弾性環状バンパー 27・・・加圧空気チャンバ 35・・・フレキシブルスリーブ 42・・・環状スリーブ 50・φ・バンパーシート 55・・・カットアウェイ部材 特許出願人 ザ・7アイヤーストーン・タイヤ・アント
修うバーΦカンパニー ′9/ +1513 ”    −4727 FIG、 2 ′:J7 □

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、車両用の改良された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
    いる流体緩衝器支柱と; b)第1の車両支持構造体に該シリンダーを固定する第
    1のアタッチメント手段と; c)該第1の車両支持構造体から間隔をへだてた第2の
    車両支持構造体に該ピストンロッドを固定する第2のア
    タッチメント手段と、 d)該ピストンロッドに対する運動に抗して取付けられ
    た環状カニスターと、該カニスター及び、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、該圧力チャンバを通り延びている該ピストンロ
    ッドによる加圧液体の供給を含むようになっている流体
    圧力チヤンバと; e)該緩衝器支柱上に横の力を配置するために該スリー
    ブ部分の外方の膨張を抑制するように該フレキシブルス
    リーブの所定の部分を囲んでいる剛性保持部材と を含むことを特徴とする空気ばね。 2、該ピストンロッドが該第2のアタッチメント手段に
    回転可能に連結されている特許請求の範囲第2項記載の
    空気ばね。 3、弁手段が該圧力チャンバ内への加圧流体の流量を制
    御する特許請求の範囲第1項記載の空気ばね。 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
    ;そして該剛性スリーブの1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。 5、バンパーシートが該剛性スリーブの該他端に取付け
    られている特許請求の範囲第4項記載の空気ばね。 6、エラストマーバンパーがピストンロッドの周りに入
    れ子式に取付けられており、且つ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
    ートによって係合される特許請求の範囲第5項記載の空
    気ばね。 7、該剛性保持部材が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、
    該フレキシブルスリーブ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カーブした側壁とを含む特
    許請求の範囲第1項記載の空気ばね。 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1体の1部片部材を形成しており;そして該側壁が
    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。 9、該カーブした側壁が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
    。 10、該カーブした側壁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。 11、該環状バンドが段になった肩によって該カーブし
    た側壁に1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。 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、且つ1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、そして該内方
    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、
    且つ該シリンダーに対して1端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。 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。 14、該環状カニスターがエラストマー取付によって該
    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。 15、シリンダー及びピストンロッドを有している型式
    の車両支柱と、該シリンダーを車両の1部分に固定し、
    そして該ピストンロッドを該車両の他方の部分に固定す
    るアタッチメント手段とを組合わせて、懸架装置上下動
    遙中荷重をクッションする空気ばねにおいて、 a)該支柱の1部分を囲んでおり、且つ加圧流体の供給
    を入れるようになっている流体チャンバを規定している
    フレキシブルダイアフラムであって、1方の端を該ピス
    トンロッドに、そして他方の端を該シリンダーに作動的
    に連結されており、且つ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第1の所定の部分を
    部分的に囲んでおり、該第1の所定の部分の外方への膨
    張を抑制し、そして該フレキシブルダイアフラムの第2
    の所定部分の外方への膨張を許容して該支柱に加えられ
    るべき横の力を生ずる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、該外方部分が該
    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
    組合せ。 17、該抑制手段が該ピストンに対する運動に抗して該
    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、該抑制手段によって抑制される該フレキシ
    ブルダイアフラムの該第1の所定部分である該外方部分
    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1体の剛性部材であ
    る特許請求の範囲第16項記載の組合せ。 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項記載の組合せ。 19、該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、且つ流体チャンバ
    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1フ項記載の組合せ。 20、該フレキシブルダイアフラムの該内方部分が、懸
    架支柱が引っ込んだ位置にあるとき該剛性スリーブに沿
    って延びており、且つそれに接触している特許請求の範
    囲第16項記載の組合せ。
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