JP2662218B2 - 空気ばね - Google Patents
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
- B60G11/26—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
- B60G11/27—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
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- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、一端に大径部を、他端に小径部をそれぞ
れ形成することでテーパ状をなす可撓性のエアスリーブ
を用いた空気ばね、とくには、伸縮作動に際してピスト
ンの軸線と外筒の軸線とのなす交角が変化するような構
造に適用されて、いわゆるフリクションを十分小ならし
めるとともに、エアスリーブの折り返し部へのしわの発
生を有効に防止し得る空気ばねに関するものである。 （従来の技術） 従来既知のダイアフラム形の空気ばねとしては、たと
えば第６図（ａ）に示すように、内外径が全長にわたっ
て均一なストレートタイプのエアスリーブ１を、それぞ
れの端部分で、ピストン２および外筒３に気密に連結し
たものがある。 ところで、ストレートタイプのエアスリーブ１を用い
たこのような空気ばねでは、荷重と変位に関する弾性ヒ
ステリシスループの、短軸方向の距離が、第６図（ｂ）
に示すように相当長くなり、そのヒステリシスループ
と、荷重軸線との交点間の距離、いいかえれば、フリク
ションが大きくなることから、たとえば、自動車に適用
したその空気ばねに、振幅が±10mm前後の振動が伝達さ
れた場合には、その振動を空気ばねによって有効に吸収
することができず、これがため、車両への乗心地が著し
く損われるという問題があった。 そこで、近年においては、空気ばねのかかるフリクシ
ョンの十分なる低減をもたらすとともに、ピストン２の
外筒３に対する大きな相対ストロークを確保する目的の
下で、一端に大径部を、他端に小径部を形成することで
テーパ状をなす、第７図に断面で示すようなエアスリー
ブ４の小径側端部分4aを、その小径側端部分4aの、内側
への折り返し状態下でピストン２に、そして大径側端部
分4bを外筒３に、それぞれ気密に連結してなる空気ばね
が提案されており、さらには、フリクションのより一層
の低下をもたらすために、エアスリーブ４の肉厚を、た
とえば2mm前後の極めて薄い均一厚さとした空気ばねも
提案されている。 ここで、このような空気ばねは、それを、第６図
（ａ）に示すような姿勢で、たとえば自動車に取り付け
た場合、いいかえれば、ピストン２の軸線と外筒３の軸
線とが同一線上に整列するようにその空気ばねを適用し
た場合には、フリクションの低下に起因する車両への乗
心地の改善が実現されるとともに、振幅の小さい振動は
もちろん、大きな振動もまた十分有効に吸収されること
になる。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、提案技術のこれらの空気ばねにあっては、
それをたとえば、第８図に示すように、ばね下側部材５
とばね上側部材６とが、側方へ向けて漸次拡開する車両
において、ばね下側部材５にピストン２を、そしてばね
上側部材６に外筒３をそれぞれ固定することによって、
ピストン２の軸線と外筒３の軸線とが、常用荷重の作用
時に、交角δにて交差するよう適用した場合には、その
交角が増加する方向への空気ばねの変形、図示例では伸
長方向への変形に際し、その変形時に折り返し部に位置
するエアスリーブ部分に図に仮想線で示すような複数本
のしわ７が常に発生し、それらのしわ７がエアスリーブ
４の耐久性の低下をもたらすという問題があった。 この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決する
ものであり、空気ばねの常用ストロークにおけるフリク
ションの十分なる低減をもたらし得ることはもちろん、
ピストン軸線と外筒軸線との交角の増加時においても、
エアスリーブにしわが発生することのない空気ばねを提
供するものである。 （問題点を解決するための手段） この発明は、一端に大径部を、他端に小径部をそれぞ
れ形成することでテーパ状をなす可撓性のエアスリーブ
を具え、このエアスリーブが湾曲した姿勢にて使用に供
される空気ばねにおいて、とくに、エアスリーブに気密
に連結したピストンおよび外筒の、それぞれの軸線を互
いに整列させるとともに、内圧を充填した空気ばね姿勢
で、そのエアスリーブの、変形の自由な部分の長さ、た
とえば、ピストンおよび外筒へのそれぞれの連結部分間
の長さを、周方向の一個所にて最長とする一方、この最
長個所と直径方向に対抗する個所にて最短とし、これら
の最長個所と最短個所との間で漸次変化させたものであ
る。 なおここで、エアスリーブの、変形の自由な部分の長
さの差は、空気ばねの適用状態またはその常用ストロー
クでの作用状態におけるピストン軸線と外筒軸線との交
角の大きさに応じて適宜に選択することができる。 （作 用） この空気ばねでは、エアスリーブがいずれかの方向へ
湾曲するそれの適用状態において、エアスリーブの、変
形の自由な部分の長さが最長となる個所を湾曲の外側
に、そして、変形の自由な部分の長さが最短となる個所
を湾曲の内側にそれぞれ位置させることにより、空気ば
ねのその適用状態およびそれの常用ストロークでの使用
状態において、エアスリーブは、周方向のいずれの位置
においても、空気ばね内圧に基づき、その長さ方向への
ほぼ均等なる引張力を受けることになり、このことは、
ピストン軸線と外筒軸線との交角が増加する方向への空
気ばねの変形に際してもほぼ同様であることから、かか
る場合においても、エアスリーブの折り返し部に、そこ
へ作用する引張力が周方向に不均一であることに起因す
る引きつれ、しわなどが発生するおそれがなく、これが
ため、エアスリーブの耐久性が著しく向上されることに
なる。 またここでは、エアスリーブを、一端に大径部を、他
端に小径部をそれぞれ有するテーパ状とすることによ
り、そしてより好ましくは、それを十分薄肉とすること
により、空気ばねの常用ストロークでのフリクションを
十分に低減して、たとえば車両への乗心地を有効に改善
することができる。 （実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、図
中11は、一端に大径部を、他端に小径部を形成すること
でテーパ状をなす可撓性のエアスリーブを示し、このエ
アスリーブ11は、その小径側端部分を、内側への折り返
し状態にてピストン12に、また、大径側端部分を外筒13
に、それぞれ気密に連結し、そして、それらのエアスリ
ーブ11、ピストン12および外筒13の内側へ、空気その他
の気体を適宜圧力で封入することにより、空気ばね14を
構成する。 この例の空気ばね14では、エアスリーブ11を、ピスト
ン12および外筒13の両者に連結しただけの状態で、その
エアスリーブ11の、変形の自由な部分の長さ、図では、
ピストン12および外筒13へのそれぞれの連結部分間の長
さを、周方向の一個所にて最長とする一方、この最長個
所と直径方向に対抗する位置にて最短とし、これらの最
長個所と最短個所との間で漸次変化させることによっ
て、図示のように、ピストン12の取付底面12aと、外筒1
3の取付頂面13aとを平行に維持して、それら両者の軸線
を相互に整列させるとともに、そこへの内圧充填姿勢に
おいて、エアスリーブ11の、変形の自由な部分の最長個
所の長さを、元長さに比例したL1、そして最短個所の長
さを、これもまた元長さに比例したL2とし、これら両者
間の長さを、一方から他方に向けて次第に変化するもの
とする。 第２図はこのような空気ばね14を、ばね下側部材15と
ばね上側部材16とが側方へ向けて漸次拡開する車両にお
いて、ピストン12をばね下側部材15に、そして外筒13を
ばね上側部材16にそれぞれ固定して、ばね下側部材15の
垂直面内での揺動運動に際し、ピストン12をエアスリー
ブ11の湾曲軸線Ｘ−Ｘ上で移動可能ならしめたものであ
り、空気ばね14のかかる適用状態においては、エアスリ
ーブ11の、ピストン12および外筒13へのそれぞれの連結
部分間の長さは、第１図に示す場合に比し、多くは、湾
曲の外側では長さL1より長い長さL11となり、また湾曲
の内側では、長さL2より短い長さL22となる。 なおここで、エアスリーブ11の、変形の自由な部分の
第１図に示すような、長さL1,L2の差は、空気ばね12
の、第２図に示すような装着時における、スリーブ11の
湾曲の程度に応じて適宜に選択することができ、長さ
L1,L2を十分適正に選択した場合には、それらの長さを
ほとんどもしくはと全く変化させることなく、空気ばね
14を装着することも可能となる。 第３図（ａ）は以上のような空気ばね14を構成するた
めに用いることができるエアスリーブ11を示し、このエ
アスリーブ11は、一端に大径部を、他端に小径部をそれ
ぞれ形成することでテーパ状をなすとともに、所要の形
状に予め湾曲しており、その湾曲軸線X1−X1は、好まし
くは、空気ばね14の装着時におけるエアスリーブ11の湾
曲軸線Ｘ−Ｘと一致する。またこのエアスリーブ11は、
その小径側端部分の、ピストン12への締付連結部と、そ
の大径側端部分の、外筒13への締付連結部との間におい
て、湾曲の外側では、最も長い長さl1を有し、また湾曲
の内側では、最も短い長さl2を有する。 また、第３図（ｂ）は他のエアスリーブを示し、この
エアスリーブ11は、テーパ形状をなす点においては、前
述の例とほぼ同様であるも、中心軸線Ｙ−Ｙが直線状を
なし、そして、そのエアスリーブ11の小径側端縁が、そ
の中心軸線Ｙ−Ｙに斜めに交差する点において、それと
は相違する。 しかしながら、このエアスリーブ11においてもまた、
それのピストン12への連結部と、外筒13への連結部との
間の長さを、最も長い側にてl1、そして最も短い側にて
l2とすることにより、そのエアスリーブ11の、ピストン
12および外筒13への連結後におけるそこへの内圧充填時
には、第１図に示すようなそれぞれの変形自由長さL1,L
2をもたらすことができ、また空気ばねの、第２図に示
すような適用時には、空気ばねそれ自体の中心軸線、ひ
いてはエアスリーブ11の中心軸線の、図示のような湾曲
状態において、湾曲の内外側の長さを、第２図のそれと
ほぼ同様ならしめることができる。 そして、第３図（ｃ）は、この発明のさらに他の実施
例を示す図であり、これは第７図に示したエアスリーブ
４と同様のエアスリーブ11と、このエアスリーブ11のた
めの特別の締め具とを用いることにより、第３図（ｂ）
に示すエアスリーブ11を適用した場合と同様の空気ばね
をもたらすものである。 ここでは、エアスリーブ11の大径側端部分を、図に仮
想線で示すように、全周にわたって均等なる幅を有する
ベルト17によって、外筒13に締付固定するとともに、そ
の小径側端部分を、幅が周方向へ漸次変化するベルト18
によってピストン12に締付固定することにより、エアス
リーブ11のピストン12への連結部と、外筒13への連結部
との間の長さを、最も長い側にてl1、そして最も短い側
にてl2として、中心軸線を、第２図に示すものとほぼ同
様に湾曲させた場合に、湾曲の内外側の長さを、第２図
のそれとほぼ同様ならしめる。 以上に述べたように構成してなる空気ばね14によれ
ば、可撓性のエアスリーブ11をテーパ状に形成すること
によって、そこへの振動の伝達に際し、振動振幅の大小
を問わず、フリクションを低減して車両への乗心地を十
分に向上させることができる。 また、ここでは、エアスリーブ11の、ピストン12への
連結部分と、外筒13への連結部分との間の長さを、第１
図に示すような空気ばね姿勢で、周方向の一個所にて最
長の長さL1とする一方、この最長個所と直径方向に対抗
する個所にて最短の長さL2とし、そしてこれらの最長個
所と最短個所との間で漸次変化させることによって、エ
アスーブ11が、第２図に示すように湾曲する空気ばね14
の適用状態およびそれの、常用ストロークでの使用状態
において、エアスリーブ11に作用するその長さ方向への
引張応力を、周方向の全体にわたってほぼ均一ならしめ
ることができ、これがため、たとえ、エアスリーブ11の
厚さを極めて薄いものとしてもなお、それらの状態で
の、エアスリーブ折り返し部への引きつれ、しわなどの
発生を完全に防止することができ、加えて、ピストン軸
線と外筒軸線との交角が増加する方向へ空気ばね14が変
形する場合においてもなお、エアスリーブ11の折り返し
部に作用する引張応力を、周方向にて十分均一ならしめ
て、そこへのしわの発生はもちろん、引きつれの発生を
も有効に防止することができる。 第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図であり、
この例は、第７図に示したエアスリーブ４と同様のエア
スリーブ11と、このエアスリーブ11のための特別のピス
トン12とを用いることによって、前述した例と同様の作
用効果をもたらすものである。 ここでは、ピストン12の、エアスリーブ11を連結され
る位置の下方部分に、第４図（ｂ）に示すように、半径
方向外方へ突出する帯状突部12bを設け、この帯状突部1
2bの、半径方向への突出量を、ピストン12の周方向の一
個所にて最少とする一方、その最少個所と直径方向に対
抗する個所にて最大とすることによって、第４図（ａ）
に示すような内圧充填姿勢で、エアスリーブ11の、自由
に変形できる部分の長さを、帯状突部12bの、突出量の
最少個所にて最も長い長さL1とし、その突出量の最大個
所にて最も短いL2とする。すなわち、この例によれば、
帯状突部12bの肩部上に乗るエアスリーブ部分は、特別
の場合、たとえば、ピストン12と外筒13とが、エアスリ
ーブ11に、たるみが全く残存しないほどに極端に離間さ
れる場合を除いて、実質的に変形し得ないことから、エ
アスリーブそれ自体は、第７図に示すように、その軸線
に対して対称形をなしていても、第４図（ａ）に示す内
圧充填姿勢においては、自由に変形できるエアスリーブ
部分の長さは、帯状突部12bがピストン12の外方へ突出
する部分では、帯状突部12bの肩部上に位置するスリー
ブ部分長さ相当分だけ、それが突出しない部分より短く
なる。従って、このような空気ばね14を、第５図に示す
ように、帯状突部12bの最大突出個所がエアスリーブ11
の湾曲の内側に、また最少突出個所が湾曲の外側にそれ
ぞれ位置するよう適用した場合には、前述の例と同様
に、エアスリーブ11の折り返し部に作用する引張応力
を、周方向にて十分均一ならしめることができ、そこへ
のひきつれ、しわなどの発生を有効に防止することがで
きる。 なおここにおいて、帯状突部12bの、半径方向外方へ
の突出量の、周方向での変化は、空気ばね14の使用条件
その他に応じ、第４図（ｃ）に平面図で示すような楕円
状変化とすることも可能である。 以上、この発明を図示例に基づいて説明したが、この
発明の空気ばねは、ピストンと外筒とが接近する方向へ
変位するに際して、ピストン軸線と外筒軸線との交角が
増加する用途にも適用し得ることはもちろんである。 （発明の効果） 従って、この発明によれば、とくには、エアスリーブ
に連結したピストンおよび外筒の、それぞれの軸線を互
いに整列させるとともに、内圧を充填した空気ばね姿勢
で、エアスリーブの、変形の自由な部分の長さを、周方
向の一個所にて最長とする一方、この最長個所と直径方
向に対抗する個所にて最短とし、そして、これらの最長
個所と最短個所との間で漸次変化させることにより、ピ
ストン軸線と外筒軸線との交角が大きくなる方向への空
気ばねの変形に際しても、そのエアスリーブがたとえ薄
肉であっても、エアスリーブの折り返し部への引きつ
れ、しわなどの発生を有効に防止してエアスリーブの耐
久性を著しく向上させることができる。 そしてまたここでは、エアスリーブの全体形状を、一
端に大径部を、他端に小径部をそれぞれ形成したテーパ
状とすることにより、空気ばねのフリクションを低減し
て振動の十分なる吸収をもたらすことができる。
れ形成することでテーパ状をなす可撓性のエアスリーブ
を用いた空気ばね、とくには、伸縮作動に際してピスト
ンの軸線と外筒の軸線とのなす交角が変化するような構
造に適用されて、いわゆるフリクションを十分小ならし
めるとともに、エアスリーブの折り返し部へのしわの発
生を有効に防止し得る空気ばねに関するものである。 （従来の技術） 従来既知のダイアフラム形の空気ばねとしては、たと
えば第６図（ａ）に示すように、内外径が全長にわたっ
て均一なストレートタイプのエアスリーブ１を、それぞ
れの端部分で、ピストン２および外筒３に気密に連結し
たものがある。 ところで、ストレートタイプのエアスリーブ１を用い
たこのような空気ばねでは、荷重と変位に関する弾性ヒ
ステリシスループの、短軸方向の距離が、第６図（ｂ）
に示すように相当長くなり、そのヒステリシスループ
と、荷重軸線との交点間の距離、いいかえれば、フリク
ションが大きくなることから、たとえば、自動車に適用
したその空気ばねに、振幅が±10mm前後の振動が伝達さ
れた場合には、その振動を空気ばねによって有効に吸収
することができず、これがため、車両への乗心地が著し
く損われるという問題があった。 そこで、近年においては、空気ばねのかかるフリクシ
ョンの十分なる低減をもたらすとともに、ピストン２の
外筒３に対する大きな相対ストロークを確保する目的の
下で、一端に大径部を、他端に小径部を形成することで
テーパ状をなす、第７図に断面で示すようなエアスリー
ブ４の小径側端部分4aを、その小径側端部分4aの、内側
への折り返し状態下でピストン２に、そして大径側端部
分4bを外筒３に、それぞれ気密に連結してなる空気ばね
が提案されており、さらには、フリクションのより一層
の低下をもたらすために、エアスリーブ４の肉厚を、た
とえば2mm前後の極めて薄い均一厚さとした空気ばねも
提案されている。 ここで、このような空気ばねは、それを、第６図
（ａ）に示すような姿勢で、たとえば自動車に取り付け
た場合、いいかえれば、ピストン２の軸線と外筒３の軸
線とが同一線上に整列するようにその空気ばねを適用し
た場合には、フリクションの低下に起因する車両への乗
心地の改善が実現されるとともに、振幅の小さい振動は
もちろん、大きな振動もまた十分有効に吸収されること
になる。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、提案技術のこれらの空気ばねにあっては、
それをたとえば、第８図に示すように、ばね下側部材５
とばね上側部材６とが、側方へ向けて漸次拡開する車両
において、ばね下側部材５にピストン２を、そしてばね
上側部材６に外筒３をそれぞれ固定することによって、
ピストン２の軸線と外筒３の軸線とが、常用荷重の作用
時に、交角δにて交差するよう適用した場合には、その
交角が増加する方向への空気ばねの変形、図示例では伸
長方向への変形に際し、その変形時に折り返し部に位置
するエアスリーブ部分に図に仮想線で示すような複数本
のしわ７が常に発生し、それらのしわ７がエアスリーブ
４の耐久性の低下をもたらすという問題があった。 この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決する
ものであり、空気ばねの常用ストロークにおけるフリク
ションの十分なる低減をもたらし得ることはもちろん、
ピストン軸線と外筒軸線との交角の増加時においても、
エアスリーブにしわが発生することのない空気ばねを提
供するものである。 （問題点を解決するための手段） この発明は、一端に大径部を、他端に小径部をそれぞ
れ形成することでテーパ状をなす可撓性のエアスリーブ
を具え、このエアスリーブが湾曲した姿勢にて使用に供
される空気ばねにおいて、とくに、エアスリーブに気密
に連結したピストンおよび外筒の、それぞれの軸線を互
いに整列させるとともに、内圧を充填した空気ばね姿勢
で、そのエアスリーブの、変形の自由な部分の長さ、た
とえば、ピストンおよび外筒へのそれぞれの連結部分間
の長さを、周方向の一個所にて最長とする一方、この最
長個所と直径方向に対抗する個所にて最短とし、これら
の最長個所と最短個所との間で漸次変化させたものであ
る。 なおここで、エアスリーブの、変形の自由な部分の長
さの差は、空気ばねの適用状態またはその常用ストロー
クでの作用状態におけるピストン軸線と外筒軸線との交
角の大きさに応じて適宜に選択することができる。 （作 用） この空気ばねでは、エアスリーブがいずれかの方向へ
湾曲するそれの適用状態において、エアスリーブの、変
形の自由な部分の長さが最長となる個所を湾曲の外側
に、そして、変形の自由な部分の長さが最短となる個所
を湾曲の内側にそれぞれ位置させることにより、空気ば
ねのその適用状態およびそれの常用ストロークでの使用
状態において、エアスリーブは、周方向のいずれの位置
においても、空気ばね内圧に基づき、その長さ方向への
ほぼ均等なる引張力を受けることになり、このことは、
ピストン軸線と外筒軸線との交角が増加する方向への空
気ばねの変形に際してもほぼ同様であることから、かか
る場合においても、エアスリーブの折り返し部に、そこ
へ作用する引張力が周方向に不均一であることに起因す
る引きつれ、しわなどが発生するおそれがなく、これが
ため、エアスリーブの耐久性が著しく向上されることに
なる。 またここでは、エアスリーブを、一端に大径部を、他
端に小径部をそれぞれ有するテーパ状とすることによ
り、そしてより好ましくは、それを十分薄肉とすること
により、空気ばねの常用ストロークでのフリクションを
十分に低減して、たとえば車両への乗心地を有効に改善
することができる。 （実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、図
中11は、一端に大径部を、他端に小径部を形成すること
でテーパ状をなす可撓性のエアスリーブを示し、このエ
アスリーブ11は、その小径側端部分を、内側への折り返
し状態にてピストン12に、また、大径側端部分を外筒13
に、それぞれ気密に連結し、そして、それらのエアスリ
ーブ11、ピストン12および外筒13の内側へ、空気その他
の気体を適宜圧力で封入することにより、空気ばね14を
構成する。 この例の空気ばね14では、エアスリーブ11を、ピスト
ン12および外筒13の両者に連結しただけの状態で、その
エアスリーブ11の、変形の自由な部分の長さ、図では、
ピストン12および外筒13へのそれぞれの連結部分間の長
さを、周方向の一個所にて最長とする一方、この最長個
所と直径方向に対抗する位置にて最短とし、これらの最
長個所と最短個所との間で漸次変化させることによっ
て、図示のように、ピストン12の取付底面12aと、外筒1
3の取付頂面13aとを平行に維持して、それら両者の軸線
を相互に整列させるとともに、そこへの内圧充填姿勢に
おいて、エアスリーブ11の、変形の自由な部分の最長個
所の長さを、元長さに比例したL1、そして最短個所の長
さを、これもまた元長さに比例したL2とし、これら両者
間の長さを、一方から他方に向けて次第に変化するもの
とする。 第２図はこのような空気ばね14を、ばね下側部材15と
ばね上側部材16とが側方へ向けて漸次拡開する車両にお
いて、ピストン12をばね下側部材15に、そして外筒13を
ばね上側部材16にそれぞれ固定して、ばね下側部材15の
垂直面内での揺動運動に際し、ピストン12をエアスリー
ブ11の湾曲軸線Ｘ−Ｘ上で移動可能ならしめたものであ
り、空気ばね14のかかる適用状態においては、エアスリ
ーブ11の、ピストン12および外筒13へのそれぞれの連結
部分間の長さは、第１図に示す場合に比し、多くは、湾
曲の外側では長さL1より長い長さL11となり、また湾曲
の内側では、長さL2より短い長さL22となる。 なおここで、エアスリーブ11の、変形の自由な部分の
第１図に示すような、長さL1,L2の差は、空気ばね12
の、第２図に示すような装着時における、スリーブ11の
湾曲の程度に応じて適宜に選択することができ、長さ
L1,L2を十分適正に選択した場合には、それらの長さを
ほとんどもしくはと全く変化させることなく、空気ばね
14を装着することも可能となる。 第３図（ａ）は以上のような空気ばね14を構成するた
めに用いることができるエアスリーブ11を示し、このエ
アスリーブ11は、一端に大径部を、他端に小径部をそれ
ぞれ形成することでテーパ状をなすとともに、所要の形
状に予め湾曲しており、その湾曲軸線X1−X1は、好まし
くは、空気ばね14の装着時におけるエアスリーブ11の湾
曲軸線Ｘ−Ｘと一致する。またこのエアスリーブ11は、
その小径側端部分の、ピストン12への締付連結部と、そ
の大径側端部分の、外筒13への締付連結部との間におい
て、湾曲の外側では、最も長い長さl1を有し、また湾曲
の内側では、最も短い長さl2を有する。 また、第３図（ｂ）は他のエアスリーブを示し、この
エアスリーブ11は、テーパ形状をなす点においては、前
述の例とほぼ同様であるも、中心軸線Ｙ−Ｙが直線状を
なし、そして、そのエアスリーブ11の小径側端縁が、そ
の中心軸線Ｙ−Ｙに斜めに交差する点において、それと
は相違する。 しかしながら、このエアスリーブ11においてもまた、
それのピストン12への連結部と、外筒13への連結部との
間の長さを、最も長い側にてl1、そして最も短い側にて
l2とすることにより、そのエアスリーブ11の、ピストン
12および外筒13への連結後におけるそこへの内圧充填時
には、第１図に示すようなそれぞれの変形自由長さL1,L
2をもたらすことができ、また空気ばねの、第２図に示
すような適用時には、空気ばねそれ自体の中心軸線、ひ
いてはエアスリーブ11の中心軸線の、図示のような湾曲
状態において、湾曲の内外側の長さを、第２図のそれと
ほぼ同様ならしめることができる。 そして、第３図（ｃ）は、この発明のさらに他の実施
例を示す図であり、これは第７図に示したエアスリーブ
４と同様のエアスリーブ11と、このエアスリーブ11のた
めの特別の締め具とを用いることにより、第３図（ｂ）
に示すエアスリーブ11を適用した場合と同様の空気ばね
をもたらすものである。 ここでは、エアスリーブ11の大径側端部分を、図に仮
想線で示すように、全周にわたって均等なる幅を有する
ベルト17によって、外筒13に締付固定するとともに、そ
の小径側端部分を、幅が周方向へ漸次変化するベルト18
によってピストン12に締付固定することにより、エアス
リーブ11のピストン12への連結部と、外筒13への連結部
との間の長さを、最も長い側にてl1、そして最も短い側
にてl2として、中心軸線を、第２図に示すものとほぼ同
様に湾曲させた場合に、湾曲の内外側の長さを、第２図
のそれとほぼ同様ならしめる。 以上に述べたように構成してなる空気ばね14によれ
ば、可撓性のエアスリーブ11をテーパ状に形成すること
によって、そこへの振動の伝達に際し、振動振幅の大小
を問わず、フリクションを低減して車両への乗心地を十
分に向上させることができる。 また、ここでは、エアスリーブ11の、ピストン12への
連結部分と、外筒13への連結部分との間の長さを、第１
図に示すような空気ばね姿勢で、周方向の一個所にて最
長の長さL1とする一方、この最長個所と直径方向に対抗
する個所にて最短の長さL2とし、そしてこれらの最長個
所と最短個所との間で漸次変化させることによって、エ
アスーブ11が、第２図に示すように湾曲する空気ばね14
の適用状態およびそれの、常用ストロークでの使用状態
において、エアスリーブ11に作用するその長さ方向への
引張応力を、周方向の全体にわたってほぼ均一ならしめ
ることができ、これがため、たとえ、エアスリーブ11の
厚さを極めて薄いものとしてもなお、それらの状態で
の、エアスリーブ折り返し部への引きつれ、しわなどの
発生を完全に防止することができ、加えて、ピストン軸
線と外筒軸線との交角が増加する方向へ空気ばね14が変
形する場合においてもなお、エアスリーブ11の折り返し
部に作用する引張応力を、周方向にて十分均一ならしめ
て、そこへのしわの発生はもちろん、引きつれの発生を
も有効に防止することができる。 第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図であり、
この例は、第７図に示したエアスリーブ４と同様のエア
スリーブ11と、このエアスリーブ11のための特別のピス
トン12とを用いることによって、前述した例と同様の作
用効果をもたらすものである。 ここでは、ピストン12の、エアスリーブ11を連結され
る位置の下方部分に、第４図（ｂ）に示すように、半径
方向外方へ突出する帯状突部12bを設け、この帯状突部1
2bの、半径方向への突出量を、ピストン12の周方向の一
個所にて最少とする一方、その最少個所と直径方向に対
抗する個所にて最大とすることによって、第４図（ａ）
に示すような内圧充填姿勢で、エアスリーブ11の、自由
に変形できる部分の長さを、帯状突部12bの、突出量の
最少個所にて最も長い長さL1とし、その突出量の最大個
所にて最も短いL2とする。すなわち、この例によれば、
帯状突部12bの肩部上に乗るエアスリーブ部分は、特別
の場合、たとえば、ピストン12と外筒13とが、エアスリ
ーブ11に、たるみが全く残存しないほどに極端に離間さ
れる場合を除いて、実質的に変形し得ないことから、エ
アスリーブそれ自体は、第７図に示すように、その軸線
に対して対称形をなしていても、第４図（ａ）に示す内
圧充填姿勢においては、自由に変形できるエアスリーブ
部分の長さは、帯状突部12bがピストン12の外方へ突出
する部分では、帯状突部12bの肩部上に位置するスリー
ブ部分長さ相当分だけ、それが突出しない部分より短く
なる。従って、このような空気ばね14を、第５図に示す
ように、帯状突部12bの最大突出個所がエアスリーブ11
の湾曲の内側に、また最少突出個所が湾曲の外側にそれ
ぞれ位置するよう適用した場合には、前述の例と同様
に、エアスリーブ11の折り返し部に作用する引張応力
を、周方向にて十分均一ならしめることができ、そこへ
のひきつれ、しわなどの発生を有効に防止することがで
きる。 なおここにおいて、帯状突部12bの、半径方向外方へ
の突出量の、周方向での変化は、空気ばね14の使用条件
その他に応じ、第４図（ｃ）に平面図で示すような楕円
状変化とすることも可能である。 以上、この発明を図示例に基づいて説明したが、この
発明の空気ばねは、ピストンと外筒とが接近する方向へ
変位するに際して、ピストン軸線と外筒軸線との交角が
増加する用途にも適用し得ることはもちろんである。 （発明の効果） 従って、この発明によれば、とくには、エアスリーブ
に連結したピストンおよび外筒の、それぞれの軸線を互
いに整列させるとともに、内圧を充填した空気ばね姿勢
で、エアスリーブの、変形の自由な部分の長さを、周方
向の一個所にて最長とする一方、この最長個所と直径方
向に対抗する個所にて最短とし、そして、これらの最長
個所と最短個所との間で漸次変化させることにより、ピ
ストン軸線と外筒軸線との交角が大きくなる方向への空
気ばねの変形に際しても、そのエアスリーブがたとえ薄
肉であっても、エアスリーブの折り返し部への引きつ
れ、しわなどの発生を有効に防止してエアスリーブの耐
久性を著しく向上させることができる。 そしてまたここでは、エアスリーブの全体形状を、一
端に大径部を、他端に小径部をそれぞれ形成したテーパ
状とすることにより、空気ばねのフリクションを低減し
て振動の十分なる吸収をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、
第２図は第１図に示す空気ばねの適用状態を示す断面
図、 第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１図に示す装置に
適用可能なエアスリーブを示す軸線方向断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の他の実施例を示す断
面図およびピストンを示す平面図、 第５図は第４図に示す空気ばねの適用状態を示す断面
図、 第６図（ａ），（ｃ）はそれぞれ、従来の空気ばねを示
す断面図およびその空気ばねのヒステリシスループを示
す図、 第７図は従来のテーパ状のエアスリーブを示す軸線方向
断面図、 第８図は空気ばねの適用例を示す略線断面図である。 11……エアスリーブ、12……ピストン 12b……帯状突部、13……外筒 14……空気ばね、15……ばね下側部材 16……ばね上側部材
図、 第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１図に示す装置に
適用可能なエアスリーブを示す軸線方向断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の他の実施例を示す断
面図およびピストンを示す平面図、 第５図は第４図に示す空気ばねの適用状態を示す断面
図、 第６図（ａ），（ｃ）はそれぞれ、従来の空気ばねを示
す断面図およびその空気ばねのヒステリシスループを示
す図、 第７図は従来のテーパ状のエアスリーブを示す軸線方向
断面図、 第８図は空気ばねの適用例を示す略線断面図である。 11……エアスリーブ、12……ピストン 12b……帯状突部、13……外筒 14……空気ばね、15……ばね下側部材 16……ばね上側部材
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．一端に大径部を、他端に小径部を形成することでテ
ーパ状をなす可撓性のエアスリーブと、このエアスリー
ブの小径側端部分に、その小径端部分の、内側への折り
返し状態下で気密に連結されるピストンと、エアスリー
ブの大径側端部分に気密に連結される外筒とを具える空
気ばねにおいて、 エアスリーブに連結したピストンおよび外筒の、それぞ
れの軸線を互いに整列させるとともに、内圧を充填した
空気ばね姿勢で、前記エアスリーブの、変形の自由な部
分の長さを、周方向の一個所にて最長とする一方、この
最長個所と直径方向に対抗する個所にて最短とし、これ
らの最長個所と最短個所との間で漸次変化させてなる空
気ばね。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081289A JP2662218B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 空気ばね |
| US07/173,908 US4854557A (en) | 1987-04-03 | 1988-03-28 | Air springs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081289A JP2662218B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 空気ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63251640A JPS63251640A (ja) | 1988-10-19 |
| JP2662218B2 true JP2662218B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=13742221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62081289A Expired - Lifetime JP2662218B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 空気ばね |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4854557A (ja) |
| JP (1) | JP2662218B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4201629C1 (ja) * | 1992-01-22 | 1993-07-15 | Otto Sauer Achsenfabrik Keilberg, 8751 Bessenbach, De | |
| DE19745415C2 (de) * | 1997-10-15 | 2003-04-10 | Continental Ag | System, enthaltend einen Luftfederbalg und einen Abrollkolben, der sich auf einer gekrümmten Bahn bewegt |
| US6036180A (en) * | 1998-02-26 | 2000-03-14 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Tear-drop shaped clamp assembly and tapered end cap for an air spring |
| AU765964B2 (en) * | 1999-01-04 | 2003-10-09 | Saf-Holland Gmbh | Vehicle axle suspension |
| EP1222409B1 (en) | 1999-10-22 | 2004-12-22 | BFS Diversified Products, LLC | Integral bracket and end mounting plate for air spring |
| DE10224287B4 (de) * | 2001-06-15 | 2006-07-13 | Vibracoustic Gmbh & Co. Kg | Luftfederanordnung |
| CA2498715A1 (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-01 | Freudenberg-Nok General Partnership | Air spring elliptical piston |
| US6902155B1 (en) | 2002-09-20 | 2005-06-07 | Freudenberg-Nok General Partnership | Air spring elliptical piston |
| DE102004010945A1 (de) * | 2004-03-03 | 2005-09-22 | Continental Aktiengesellschaft | Luftfeder für ein radführendes Federbein eines Kraftfahrzeuges |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3319952A (en) * | 1964-03-11 | 1967-05-16 | Michelin & Cie | Pneumatic or air springs |
| US4174827A (en) * | 1977-10-04 | 1979-11-20 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Airsprings |
| US4378935A (en) * | 1979-03-08 | 1983-04-05 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rolling lobe airspring |
| US4688774A (en) * | 1985-11-27 | 1987-08-25 | Goodyear Tire & Rubber Company | Side load compensating air suspension |
| US4712776A (en) * | 1986-07-14 | 1987-12-15 | The Firestone Tire & Rubber Company | Air spring suspension system |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62081289A patent/JP2662218B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-28 US US07/173,908 patent/US4854557A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4854557A (en) | 1989-08-08 |
| JPS63251640A (ja) | 1988-10-19 |
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