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技術 ローリングダイヤフラム型エアスプリング

出願人 コンテイテヒ・ルフトフエデルジステメ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング
発明者 デトレーフ・ヴエンツエルマンフレート・デーゲンハルト
出願日 2000年5月31日 (21年0ヶ月経過) 出願番号 2000-162969
公開日 2001年1月16日 (20年4ヶ月経過) 公開番号 2001-012526
状態 特許登録済
技術分野 車体懸架装置 車体懸架装置 流体減衰装置
主要キーワード 接触壁 円錐プレート 補強インサート 固定ビード ダイヤフラム端 シールビード リングセット 型込め
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年1月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

ピストンの端面側の開放している場合にも確実に縁曲げできるように、ピストン側ダイヤフラム端部を形成する。

解決手段

ダイヤフラム型エアスプリングは可撓性のローリングダイヤフラム4と、被覆板と、ローリング用ピストン8とからなっている。ピストン側のローリングダイヤフラムビード12をローリング用ピストン8の縁曲げ部に固定するために、ローリングベロー4のピストン側のビード12のシール面14が、水平ではなく、ダイヤフラム軸線16の垂線18に対して角度αをなして傾斜するように、ピストン側のビード12が加硫成形されている。縁曲げ工程の終了時に、ピストン側のビード12はダイヤフラム軸線16の垂線18に対して90°の位置にある。

概要

背景

車両構造において車輪懸架装置緩衝するために使用されるエアスプリングは実質的に、ローリングダイヤフラム(エアスプリングダイヤフラム)からなっている。このローリングダイヤフラムは被覆板円錐プレート)とローリング用ピストンによって端側を画成され、その内室にエアスプリング容積を形成している。ローリングダイヤフラム自体は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第2905791号公報に記載されているように、ゴムまたはゴムに似た合成樹脂からなり、端側に固定ビードを備えている。被覆板上にあるローリングダイヤフラム端部は通常は縁曲げによって固定される。従って、(上側の)の被覆板は“縁曲げ板”とも呼ばれる。ローリングダイヤフラムの下側縁部、すなわち下側のビード部分は通常は、シール溝を有する円錐体として形成され、締付け皿を備え、複数の部材からなるローリング用ピストンにねじ止めされる。

欧州特許第0546385号公報の図1には、締付け可能なシールビードを備えたエアスプリングダイヤフラムが示してある。このシールビードは縁曲げ板として形成された上側の固定部材の縁曲げ部によって取り囲まれ、封隙的に締付けられている。

更に、ローリング用ピストン寄りのローリングダイヤフラムの端部が縁曲げ部によって固定されているエアスプリングが知られている。ドイツ連邦共和国特許第1039375号公報では、エアスプリングダイヤフラムの下側のビードがローリング用ピストンに固定連結されている。ローリングダイヤフラムに対して同軸的に配置された円筒状のローリング用ピストンは、縁曲げ部を備え、この縁曲げ部はビードを取り囲み、ビードをキャップ環状縁部に押し付ける。このキャップはガイド閉鎖し、ローリングダイヤフラムに対して遮断するために役立つ。縁曲げ部はローリングダイヤフラムのビードの周りに配置される。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第29808109号公報に記載されたローリング用ピストンは、ローリング用ピストンに取付けられるこのような付加的なキャップまたは締付け皿を備えていなくてもよい。その際、ピストン部分は一体に形成された成形体からなり、縁曲げすることによってローリングダイヤフラムに連結されている。この場合、ローリング用ピストン寄りのダイヤフラム端部を固定するためにローリング用ピストンの外周壁が縁曲げされる。対応するダイヤフラム端部は、縁曲げ部によって取り囲まれ補強インサートを有するビード状リングセットを備えている。

このようなエアスプリングを製作するための実際の試験の結果、ローリングダイヤフラムを開放したピストンに固定する際に問題が発生することが判った。通常のごとく成形されたダイヤフラムのビードは開放したローリングピストンに容易に挿入することができない。開放した被覆板にビードが設けられている場合、縁曲げの際に上側の被覆板に押し付けるために、シール面は水平である。しかし、ローリング用ピストンが端面側に、対向保持面としての働きをする板を備えていないので、水平な被覆板の場合に知られている縁曲げ原理は、下側のローリングダイヤフラム縁部の固定には適用不可能である。90°だけビードを傾斜させることは不可能である。なぜなら、ローリングダイヤフラムが金型内で製作され、発生するアンダーカット離型を不可能にするからである(図6参照)。

概要

ピストンの端面側の開放している場合にも確実に縁曲げできるように、ピストン側のダイヤフラム端部を形成する。

ダイヤフラム型エアスプリングは可撓性のローリングダイヤフラム4と、被覆板と、ローリング用ピストン8とからなっている。ピストン側のローリングダイヤフラムビード12をローリング用ピストン8の縁曲げ部に固定するために、ローリングベロー4のピストン側のビード12のシール面14が、水平ではなく、ダイヤフラム軸線16の垂線18に対して角度αをなして傾斜するように、ピストン側のビード12が加硫成形されている。縁曲げ工程の終了時に、ピストン側のビード12はダイヤフラム軸線16の垂線18に対して90°の位置にある。

目的

ローリングダイヤフラムを開放したローリング用ピストンに縁曲げによって固定する際の上記の問題を克服するために、次の要求がなされる。縁曲げの際に、ビードが自由空間内に下方へ逃げないようにするために、縁曲げ部ができるだけ遅くビードに接触するように、ピストン側のビードを特別に形成しなければならない。縁曲げ隙間はビードの係合時に既に、ビードがもはや滑り落ちないように閉じていなければならない。ビードは巻き込み時に接触壁内面に対して均一に締付けなければならない。要約すると、本発明の課題は、ドイツ連邦共和国実用新案登録第29808109号公報によって知られている技術水準から出発して、ピストンの端面側の開放している場合にも確実に縁曲げできるように、ピストン側のダイヤフラム端部を形成することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

可撓性のローリングダイヤフラム(4)と、被覆板(6)と、ローリング用ピストン(8)とを備え、ローリングダイヤフラム(4)がローリング用ピストン(8)寄りのその端部に、ビード(12)を備えている、ローリングダイヤフラム型エアスプリングにおいて、ローリングベロー(4)のピストン側のビード(12)のシール面(14)が、水平ではなく、ダイヤフラム軸線(16)の垂線(18)に対して角度(α)をなして傾斜するように、ピストン側のビード(12)が加硫成形されていることを特徴とするローリングダイヤフラム型エアスプリング。

請求項2

ピストン側のビード(12)がダイヤフラム軸線(16)の垂線(18)に対してなす傾斜角度(α)が45〜65°であることを特徴とする請求項1記載のローリングダイヤフラム型エアスプリング。

請求項3

ローリングダイヤフラム(4)がローリングピストン(8)寄りのその端部に、その他のローリングダイヤラフム直径(20)よりも小さな直径(22)を有することを特徴とする請求項1または2記載のローリングダイヤフラム型エアスプリング。

請求項4

ビード(12)が剛性のあるビードコア(24)を備え、ビードコア(24)の直径(22)とピストン壁の直径(26)が互いに調和していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のローリングダイヤフラム型エアスプリング。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一つに記載のローリングダイヤフラム型エアスプリングを製作するための方法において、先ず最初に、ピストン側のビード(12)においてアンダーカット加硫金型にもローリングダイヤフラム(4)自体にも形成されないように、ピストン側のローリングダイヤフラムビード(12)のシール面(14)が、ダイヤフラム軸線(16)の垂線(18)に対して45〜65°の角度をなして形状的に安定するように製作され、そして、ピストン側のビード(12)が縁曲げ工程の終了時にダイヤフラム軸線(16)の垂線(18)に対して90°の位置に達するように、ローリング用ピストン(8)が上記のように製作されたローリングダイヤフラム(4)と共に縁曲げされることを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は、可撓性のローリングダイヤフラムと、被覆板と、ローリング用ピストンとを備え、ローリングダイヤフラムがローリング用ピストン寄りのその端部に、ビードを備えている、ローリングダイヤフラム型エアスプリングと、このローリングダイヤフラム型エアスプリングの製作方法に関する。

背景技術

0002

車両構造において車輪懸架装置緩衝するために使用されるエアスプリングは実質的に、ローリングダイヤフラム(エアスプリングダイヤフラム)からなっている。このローリングダイヤフラムは被覆板(円錐プレート)とローリング用ピストンによって端側を画成され、その内室にエアスプリング容積を形成している。ローリングダイヤフラム自体は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第2905791号公報に記載されているように、ゴムまたはゴムに似た合成樹脂からなり、端側に固定ビードを備えている。被覆板上にあるローリングダイヤフラム端部は通常は縁曲げによって固定される。従って、(上側の)の被覆板は“縁曲げ板”とも呼ばれる。ローリングダイヤフラムの下側縁部、すなわち下側のビード部分は通常は、シール溝を有する円錐体として形成され、締付け皿を備え、複数の部材からなるローリング用ピストンにねじ止めされる。

0003

欧州特許第0546385号公報の図1には、締付け可能なシールビードを備えたエアスプリングダイヤフラムが示してある。このシールビードは縁曲げ板として形成された上側の固定部材の縁曲げ部によって取り囲まれ、封隙的に締付けられている。

0004

更に、ローリング用ピストン寄りのローリングダイヤフラムの端部が縁曲げ部によって固定されているエアスプリングが知られている。ドイツ連邦共和国特許第1039375号公報では、エアスプリングダイヤフラムの下側のビードがローリング用ピストンに固定連結されている。ローリングダイヤフラムに対して同軸的に配置された円筒状のローリング用ピストンは、縁曲げ部を備え、この縁曲げ部はビードを取り囲み、ビードをキャップ環状縁部に押し付ける。このキャップはガイド閉鎖し、ローリングダイヤフラムに対して遮断するために役立つ。縁曲げ部はローリングダイヤフラムのビードの周りに配置される。

0005

ドイツ連邦共和国実用新案登録第29808109号公報に記載されたローリング用ピストンは、ローリング用ピストンに取付けられるこのような付加的なキャップまたは締付け皿を備えていなくてもよい。その際、ピストン部分は一体に形成された成形体からなり、縁曲げすることによってローリングダイヤフラムに連結されている。この場合、ローリング用ピストン寄りのダイヤフラム端部を固定するためにローリング用ピストンの外周壁が縁曲げされる。対応するダイヤフラム端部は、縁曲げ部によって取り囲まれ補強インサートを有するビード状リングセットを備えている。

0006

このようなエアスプリングを製作するための実際の試験の結果、ローリングダイヤフラムを開放したピストンに固定する際に問題が発生することが判った。通常のごとく成形されたダイヤフラムのビードは開放したローリングピストンに容易に挿入することができない。開放した被覆板にビードが設けられている場合、縁曲げの際に上側の被覆板に押し付けるために、シール面は水平である。しかし、ローリング用ピストンが端面側に、対向保持面としての働きをする板を備えていないので、水平な被覆板の場合に知られている縁曲げ原理は、下側のローリングダイヤフラム縁部の固定には適用不可能である。90°だけビードを傾斜させることは不可能である。なぜなら、ローリングダイヤフラムが金型内で製作され、発生するアンダーカット離型を不可能にするからである(図6参照)。

発明が解決しようとする課題

0007

ローリングダイヤフラムを開放したローリング用ピストンに縁曲げによって固定する際の上記の問題を克服するために、次の要求がなされる。縁曲げの際に、ビードが自由空間内に下方へ逃げないようにするために、縁曲げ部ができるだけ遅くビードに接触するように、ピストン側のビードを特別に形成しなければならない。縁曲げ隙間はビードの係合時に既に、ビードがもはや滑り落ちないように閉じていなければならない。ビードは巻き込み時に接触壁内面に対して均一に締付けなければならない。要約すると、本発明の課題は、ドイツ連邦共和国実用新案登録第29808109号公報によって知られている技術水準から出発して、ピストンの端面側の開放している場合にも確実に縁曲げできるように、ピストン側のダイヤフラム端部を形成することにある。

課題を解決するための手段

0008

この課題は、請求項1記載の特徴によって解決される。ピストン側のビード部分を本発明に従って形成することにより、このビード部分は、例えば締付け皿等のような付加的な固定部材を必要としないで、一体の鋼板製ローリング用ピストンに縁曲げ固定可能である。これは全体装置部品数の低減に寄与する。

0009

加硫金型製品自体にアンダーカットが設けられないように、ローリングダイヤフラムのピストン側のビードを水平に対して45°の角度で形成することにより、型込めや離型の困難性が生じない。それによって、ビードは、その後ローリング用ピストンを縁またはできるように形状的に安定している。

0010

シール面が45〜65°傾斜するようにビードを形成すると、特に有利であることが判った。内側に向けて行われる縁曲げプロセスにより、ビードは水平に対して90°の位置に揺動する。

0011

下側のローリングダイヤフラム範囲の直径を小さくすることは、エアスプリングダイヤフラムの運転時にローリング襞の良好な形成のために必要である。その際、ビードコアの直径とピストン壁の直径は互いに調和している。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明によるローリングダイヤフラム付きエアスプリングを図に基づいて詳しく説明する。

0013

図1に示したローリングダイヤフラム付きエアスプリング2は実質的に、ゴムまたはゴムに似た合成樹脂からなる可撓性のローリングダイヤフラム4と、被覆板6と、ローリング用ピストン8からなっている。ローリングダイヤフラム4はその両端にそれぞれビード10,12を備えている。“上側の”ビード10は縁曲げ部によって被覆板(縁曲げ板)6に連結され一方、ピストン側のビード12はローリング用ピストン8の縁曲げ部30に固定されている。被覆板6とローリング用ピストン8によって画成されたローリングダイヤフラムはエアスプリング内室28を取り囲んでいる。

0014

本発明によるローリングダイヤフラム付きエアスプリングの重要な細部図2〜4に示してある。図2に片側の縦断面を示したローリングダイヤフラム4はその両端に、ビード状の肉厚部を備えている。上側のビード10は従来のように形成され、ローリングダイヤフラム4を被覆板(縁曲げ板)6に固定する働きをする。ローリング用ピストン8に固定するために設けられた下側のローリングダイヤフラムビード縁部12は本発明に従い、上方が開放したローリング用ピストン8の縁曲げ部30に適合している。図5に示したピストン8は円筒状のピストン縁部30を示している。これはビード12の縁曲げの前の状態である。

0015

ローリングダイヤフラムの製作を簡単にするために、ローリングダイヤフラム表面の形状と、それに対応する製作金型は、アンダーカットが不要であるように起伏をなして形成されている。アンダーカットが不要であると、離型が容易になる。

0016

ローリング用ピストン8に対するローリングダイヤフラム4の取付けは、機械的に固定すべきであり、かつ空気圧的に密封すべきである。そのために、ピストン側のローリングダイヤフラム端部のビード状の肉厚部はシール面14を備えている。このシール面14はローリングダイヤフラム4が垂直に立っているときに、水平ではなく、ダイヤフラム軸線16の垂線18に対して角度αだけ傾斜している。図において、この角度αは45°である。しかし、45°よりも大きな値でもよい。製作すべきローリングダイヤフラム4の離型過程の観点から、およびビード12をピストン8の縁曲げ部30に取付けるために、45〜65°の角度が特に好ましいことが判った。補強するために、ピストン側のビード12は鋼または鋼線からなるビードコア(環状体)24を備えている。

0017

ビード12の直径22はピストンの範囲においてピストン壁の直径26に調和している。その際、ローリングダイヤフラム4のビード12は予め縁曲げされたピストン縁部30に掛け止めされていない。図5から判るように、ピストン縁部30は予め縁曲げされていない。縁部30は先ず最初は円筒状に形成されている。縁部は縁曲げ工程によって初めてダイヤフラム4のビード12の周りに形成される。縁曲げ工程の終わりに、ビード12は縁曲げされたローリング用ピストン8の縁部30によってしっかりと取り囲まれる。この場合、ローリングダイヤフラム4のピストン側のシール面14は、“水平線”に対して90°になるように回転させられ、その全部の面がピストン壁の上端に接触する(図4参照)。すなわち、ピストン縁部30は全体として、約270°内側に曲げられる。この縁曲げ工程は特殊な工具によって行われる。

0018

ローリング用ピストン8の外面におけるローリングダイヤフラム4のローリングを改善するために、ビード範囲においてローリングダイヤフラム4の直径22は、その他のローリングダイヤフラム直径20よりも小さくなっている。

0019

ショックアブソーバをエアスプリング2に一体化すべきときには、ショックアブソーバは別個部品として開放したピストン8内に組み込み可能である。

図面の簡単な説明

0020

図1本発明によるローリングダイヤフラム型エアスプリングの縦断面図である。
図2ローリングダイヤフラムの片側の縦断面図である。
図3ローリングダイヤフラムのピストン側端部の同様に片側の縦断面図である。
図4ローリング用ピストンの縁曲げ部と共に、ローリングダイヤフラムのピストン側端の片側を示す縦断面図である。
図5本発明によるローリングダイヤフラムを固定するために適したローリング用ピストンの縦断面図である。
図6ドイツ連邦共和国実用新案登録第29808109号によるローリングダイヤフラムのピストン側の端部を示す図である。

--

0021

2ローリングダイヤラフム型エアスプリング
4ローリングダイヤフラム、ダイヤフラム
6被覆板(縁曲げ板)
8ローリング用ピストン
10 上側のビード(縁部)
12ピストン側のビード(縁部)
14 ピストン側のシール面
16 ダイヤフラム軸線
18 ダイヤフラム軸線に対する垂線
20 ローリングダイヤフラム直径
22ピストン範囲のビードの直径
24ビードコア(環状体)
26ピストン壁の直径
28 エアスプリング内室
30 縁曲げ部、ピストン縁部

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