(57)【要約】【課題】アクティブエアサスペンション用の空気圧継手を提供する。【解決手段】アクティブエアサスペンション用の継手が、中央孔を有するハウジングと、中央孔内に差し込まれた第１の管端部、およびハウジングから外向きに延伸する第２の管端部を有する剛性管とを含む。第１の管端部は、剛性管がハウジングから外れないようにする塑性的に変形された部分を含む。ホース端部を第２の管端部に固定するために、保持カラーが使用される。【選択図】図７
2010210089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用サスペンションの継手であって、
中央孔を有するハウジングと、
第１の管端部および第２の管端部を有し、前記第１の管端部が前記中央孔内に差し込まれ、前記第２の管端部が前記ハウジングから外向きに延伸する剛性管と、
前記剛性管に可撓性ホース端部を固定するために、前記第２の管端部を取り囲む保持カラーと
を備える継手。
【請求項２】
前記剛性管が、前記ハウジング内で回転可能であり、前記剛性管が前記ハウジングから外れないようにする保持特徴部を含む、請求項１に記載の継手。
【請求項３】
前記第１の管端部が、前記中央孔内への差し込み中、初期形状を有し、前記孔内への差し込み後、最終形状として塑性的に変形された保持特徴部を有し、前記塑性的に変形された保持特徴部により、前記剛性管が前記ハウジングから外れないようになる、請求項１に記載の継手。
【請求項４】
前記塑性的に変形された保持特徴部が、漸増する直径によって画定されたフレア状の端部を備える、請求項３に記載の継手。
【請求項５】
前記ハウジングが、第１のハウジング端部および第２のハウジング端部を含み、前記中央孔が、前記第２のハウジング端部から前記第１のハウジング端部の方へ一定の孔直径によって画定され、前記中央孔が、漸増する直径によって画定された前記第１のハウジング端部の付近でテーパ状の表面に移行し、前記フレア状の端部が前記テーパ状の表面によって取り囲まれることで、前記フレア状の端部および前記テーパ状の表面が、前記剛性管が前記ハウジングから外れないように協働する、請求項４に記載の継手。
【請求項６】
前記剛性管が、内部高圧空気流路を画定する軸方向に延伸する本体部分を有し、前記第１の管端部と前記第２の管端部との間の位置に前記軸方向に延伸する本体の周りに形成された拡張フランジ部分を含み、前記拡張フランジ部分が、前記ハウジングの端面に当接する、請求項１に記載の継手。
【請求項７】
前記剛性管が、前記拡張フランジ部分から前記第２の管端部へ延伸する凹凸の付いた外面を有し、前記凹凸の付いた外面が、前記可撓性ホース端部の内面に把持インタフェースを提供する、請求項６に記載の継手。
【請求項８】
前記保持カラーが、前記可撓性ホース端部および前記第２の管端部を取り囲むように位置付けられたクリンプカラーを備え、前記クリンプカラーが、前記可撓性ホース端部に圧着力をかけて、前記可撓性ホース端部が前記第２の管端部に対して軸方向に移動しないように、前記凹凸の付いた表面に前記可撓性ホース端部をしっかりと圧締する、請求項７に記載の継手。
【請求項９】
前記凹凸の付いた外面が、前記剛性管によって画定された中心軸に沿って互いに軸方向に間隔を空けて設けられた複数の突刺を備える、請求項７に記載の継手。
【請求項１０】
前記ハウジングが、螺装外面によって画定された第１のハウジング部分と、前記第１のハウジング部分の直径より大きい外径によって画定された第２のハウジング部分とを有し、前記第２のハウジング部分内の前記中央孔に受け入れられるシールアセンブリを含み、前記シールアセンブリが、前記ハウジングの内面と前記剛性管の外面との間を密封し、前記拡張フランジ部分が、前記第２のハウジング部分の前記端面に当接する、請求項６に記載の継手。
【請求項１１】
アクティブエアサスペンションシステムであって、
第１のサスペンションコンポーネントと、
前記第１のサスペンションコンポーネントに対して移動可能な第２のサスペンションコンポーネントと、
前記第１のサスペンションコンポーネントを、前記第２のサスペンションコンポーネントに流体接続し、前記第１のサスペンションコンポーネントに固定される第１のホース端部と、前記第２のサスペンションコンポーネントに固定される第２のホース端部とを有するホースと、
前記第１および前記第２のホース端部の一方を、前記第１および前記第２のサスペンションコンポーネントのそれぞれの一方に接続する少なくとも１つの継手と
を備え、前記継手が、
中央孔を有するハウジングと、
第１の管端部および第２の管端部を有し、内部高圧空気流路を画定し、前記第１の管端部が前記中央孔内に差し込まれ、前記第２の管端部が前記ハウジングから外向きに延伸する剛性管と、
前記第１および前記第２のホース端部の前記一方を前記剛性管に固定するために、前記第１および前記第２のホース端部の前記一方および前記第２の管端部を取り囲む保持カラーと
を含むアクティブエアサスペンションシステム。
【請求項１２】
前記剛性管が、前記中央孔内で回転可能である、請求項１１に記載のアクティブエアサスペンション。
【請求項１３】
前記ハウジングが、螺装外面を有する第１のハウジング部分と、前記第１のハウジング部分の直径より大きい外径によって画定された第２のハウジング部分とを備え、前記第１の管端部が、前記第１のハウジング部分の端面を越えて軸方向に延伸しないように、前記中央孔内に受け入れられ、前記剛性管が、前記第２のハウジング部分の端面に直接当接する前記第１および前記第２の管端部間に位置付けられた拡張フランジ部分を含む、請求項１１に記載のアクティブエアサスペンション。
【請求項１４】
前記剛性管が、前記拡張フランジ部分から前記第２の管端部へ延伸する突刺付き外面を含み、前記第１および前記第２のホース端部の前記一方の内面が、前記保持カラーによって前記突刺付き外面に圧締される、請求項１３に記載のアクティブエアサスペンション。
【請求項１５】
前記第２のハウジング部分の内面および前記剛性管の外面を直接密封するシールアセンブリを含む、請求項１３に記載のアクティブエアサスペンション。
【請求項１６】
前記第１の管端部が、前記剛性管が前記ハウジングから外れないようにするために、前記第１のハウジング部分の内面に当接する漸増する直径の塑性的に変形された部分を含む、請求項１３に記載のアクティブエアサスペンション。
【請求項１７】
アクティブエアサスペンション用の継手を形成する方法であって、
（ａ）第２の管端部がハウジングから外向きに延伸するように、剛性管の第１の端部を前記ハウジングの中央孔内に差し込むステップと、
（ｂ）前記剛性管が前記ハウジングから外れないようにするための保持特徴部を形成するために、前記剛性管の前記第１の端部を引き続き変形するステップと、
（ｃ）保持カラーでホース端部を前記剛性管の前記第２の端部に固定するステップと
を含む方法。
【請求項１８】
前記剛性管の前記第２の端部に沿って突刺付き外面を形成するステップを含み、ステップ（ｃ）が、前記突刺付き外面に前記保持カラーを圧着することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、アクティブエアサスペンションシステムにおいて使用可能な高圧継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアサスペンションは、例えば、乗り心地や車両性能など、所望の出力特性を提供するために空気ばねを利用する。１つの既知のアクティブエアサスペンションは、ピストンエアバッグが主エアバッグに転がり面を提供するように、ピストンエアバッグの周囲に装着された主エアバッグを含む空気ばねアセンブリを使用する。ピストンエアバッグの体積が変化すると、主エアバッグの有効ピストン面積が変化する。有効ピストン面積の比較的小さな変化で、空気ばねアセンブリのばねレートが変化する。ピストンエアバッグおよび主エアバッグの圧力は、任意の補助タンクおよび関連するアクチュエータを必要とせずに、ばねレートの変動が無限になるように選択的に制御される。より大きな体積の主エアバッグに対してピストンエアバッグの体積が小さいと、圧力および体積が急速に変化して、アクティブサスペンションの制御が可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
供給ラインまたは導管をさまざまなシステムコンポーネントへ接続するために、継手が使用される。サスペンションの構成がアクティブ型であるため、車両の運転中、コンポーネント間には著しい量の相対運動が存在する。従来の継手では、可撓性ラインまたはホースが差し込まれる螺装された外筒が利用される。このタイプの継手は、相互接続されたコンポーネント間に相対運動が存在する場合、信頼性がない。このように、アクティブエアサスペンション用の高圧で低コストの継手が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
アクティブエアサスペンション用の継手は、中央孔を有するハウジングと、中央孔に差し込まれる剛性管とを含む。剛性管は、中央孔内に位置付けられた第１の管端部と、ハウジングから外向きに延伸する第２の管端部とを有する。ホース端部を第２の管端部に固定するために、保持カラーが使用される。
【０００５】
１つの例において、第１の管端部は、剛性管がハウジングから外れないようにする塑性的に変形された部分を含む。
【０００６】
１つの例において、剛性管は、ハウジング内で回転可能であるが、ハウジングから外れない。
【０００７】
１つの例において、保持カラーは、ホース端部を剛性管の第２の管端部に対して圧着するクリンプカラーを備える。
【０００８】
継手を形成するための１つの例示的な方法は、第２の管端部がハウジングから外向きに延伸するように、ハウジングの中央孔内に剛性管の第１の端部を差し込むステップと、剛性管がハウジングから外れないようにするための保持特徴部を形成するために、剛性管の前記第１の端部を引き続き変形するステップと、保持カラーで前記剛性管の前記第２の端部にホース端部を固定するステップとを含む。
【０００９】
本発明の上記および他の特徴は、以下の明細書および図面から最良に理解され、以下、図面について簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両に設置された状態のアクティブエアサスペンションの１つの例の側面全体図である。
【図２】図１のアクティブエアサスペンションで使用された空気ばねアセンブリの断面図である。
【図３】第１の位置にある空気ばねの断面図である。
【図４】第２の位置にある空気ばねの断面図である。
【図５】アクティブエアサスペンションシステムの継手の１つの例の斜視図である。
【図６】図５の継手の分解図である。
【図７】図５の継手の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、車両のエアサスペンションシステム１０を示す。エアサスペンションシステム１０は、一般に、ブラケット１２と、長手部材１４と、空気ばねアセンブリ１６と、ダンパー１８と、車軸アセンブリ２０とを含む。エアサスペンションシステム１０は、車両のフレームまたはシャーシ（２２で略図的に図示）に固定される。長手部材１４は、例えば、サスペンションアームを備えてもよく、車軸アセンブリ２０は、駆動車軸、非駆動車軸、トレーラ車軸などの任意のタイプの車軸を備えてもよい。車軸アセンブリ２０は、横方向に間隔を空けて設けられた車輪（図示せず）の間に延伸する。エアサスペンションシステム１０が、長手部材１４と、空気ばねアセンブリ１６と、ダンパー１８とを車軸アセンブリ２０の横方向の各端部に含むことを理解されたい。
【００１２】
図２を参照すると、空気ばねアセンブリ１６の断面が示されている。空気ばねアセンブリ１６は、中央垂直軸Ａに沿って画定され、下側マウント２４（略図的に図示）と、下側マウント２４に取り付けられたピストン支持体２６と、ピストンエアバッグ２８と、主エアバッグ３０とを含む。主エアバッグ３０には、上側マウント３２が取り付けられる。上側マウント３２および下側マウント２４は、長手部材１４とシャーシ２２（図１を参照）との間に空気ばねアセンブリ１６用のアタッチメントを提供する。
【００１３】
ピストン支持体２６は、軸Ａの周囲に画定された円筒状部材である。ピストン支持体２６は、下側マウント２４で、例えば、ストラット、ショックダンパー、または他の同様の機構などの多数の異なる構造に取り付けられうる。１つの例において、ピストン支持体２６は、溶接部Ｗで下側マウント２４に取り付けられるが、他の取り付け方法も使用されうる。ピストン支持体２６および下側マウント２４は、比較的剛性のコンポーネントである。
【００１４】
ピストンエアバッグ２８は、可撓性のある弾性部材であり、第１のバンド３６および第２のバンド３８によってピストン支持体２６に取り付けられる。第１のバンド３６は、ピストン支持体２６の下端部で固定され、第２のバンド３８は、ピストン支持体２６の上端部すなわち反対側の端部で固定される。バンドが図示されているが、ピストンエアバッグ２８をピストン支持体２６に固定するために、他の取り付け構造および／または方法を使用してもよいことを理解されたい。ピストンエアバッグ２８は、バンド３６、３８間、およびピストンエアバッグ２８の内面とピストン支持体２６の外面との間で垂直方向に囲まれた第１の体積Ｖ１を画定する。
【００１５】
主エアバッグ３０は、第２のバンド３８に対して半径方向外向きに間隔を空けて設けられた第３のバンド４２によって、第２のバンド３８と第３のバンド４２との間に主エアバッグ３０を設置した状態で、ピストンエアバッグ２８に装着される。言い換えれば、主エアバッグ３０は、第３のバンド４２と第２のバンド３８との間に挟まれる。主エアバッグ３０は、第２の体積Ｖ２を画定する。例示した実施形態では、２つの体積Ｖ１およびＶ２が開示されているが、必要に応じて、ばねアセンブリ１６内にさらなる体積が利用されてもよいことを理解されたい。さらに、これらの体積の任意のものは、体積変化がさらに漸増するように選択的にセグメント化されてもよい。
【００１６】
給気システム４０（図２に略図的に図示）が、コントローラ４６（略図的に図示）に応答して、第１および第２の供給導管４４ａ、４４ｂをそれぞれ通して、体積Ｖ１、Ｖ２内に独立して空気を伝達する。コントローラ４６は、アクティブサスペンションの制御方法を提供するサスペンションコントローラである。ピストン構造２６を通るポート４８は、空気を第１の体積Ｖ１内に供給する。
【００１７】
ピストンエアバッグ２８は、主エアバッグ３０用のロールオフピストン表面として動作する。言い換えれば、主エアバッグ３０は、ピストンエアバッグ２８の可変体積によって提供される可変直径を有するピストンアセンブリを覆うローリングローブＬを提供する。空気ばねアセンブリ１６が、道路負荷入力を受けると、主エアバッグ３０のローブＬは、ピストンエアバッグ２８の外面に沿って転がる。ピストンエアバッグ２８内の体積Ｖ１または圧力Ｐ１を変化させることで、ピストンエアバッグ２８の外径が変化する。ピストンエアバッグ２８の体積Ｖ１が変化すると、主エアバッグ３０の有効ピストン面積が変化する。また、主エアバッグ３０は、平衡直径に達するまでピストンエアバッグ２８の外径を小さくしようとしながら、ピストンエアバッグ２８に対して圧力Ｐ２をかけることを理解されたい。したがって、圧力Ｐ１が変化すると、ピストンエアバッグ２８の半径方向のばねレートが変化し、主エアバッグばねレートにも影響する平衡直径が変化する。
【００１８】
図３を参照すると、体積Ｖ１内の空気圧を上げると、より大きなばねレートおよびより高い車高を得るようにピストンエアバッグ２８の直径が大きくなる。すなわち、ピストンエアバッグ２８の直径が大きくなると、体積Ｖ１がより大きなロールオフピストンを効率的に提供するため、エアバッグアセンブリ１６が拡張する。体積Ｖ１が減少するにつれてピストンエアバッグ２８内の圧力が下がると、反対の結果が得られる（図４）。これにより、車高とばねレートが低減する。
【００１９】
体積Ｖ１の変化が比較的小さいと、ロールオフ表面の直径が選択的に変更されるため、主エアバッグ３０のばねレートが変化する。体積Ｖ１内の圧力が変化すると、体積Ｖ２内の圧力が維持されている場合、車高の変化とともにばねレートが変化する。もう一つの方法として、圧縮率およびリバウンド率は、Ｖ１およびＶ２の両方の体積を同時に変化させることによって切り離されてもよい。
【００２０】
体積Ｖ１およびＶ２内の圧力を選択的に制御することによって、補助タンクおよび関連するアクチュエータなしでも、ばねレートの変動が無限になる。体積Ｖ２に対して体積Ｖ１の体積を比較的小さくすると、急速な圧力および体積変化が生じて、アクティブサスペンションの制御が可能になる。
【００２１】
このタイプのアクティブサスペンションの構成は、さまざまなサスペンションコンポーネント間の相対運動に対応しうる堅牢な接続コンポーネントを必要とする。このように、給気システム４０をさまざまなコンポーネントに接続するために使用される導管または供給ライン（例えば、図２の供給導管４４ａ、４４ｂを参照）は、密封接続インタフェースを提供し得る堅牢かつ高信頼性の継手６０を有することが必要である。
【００２２】
図５〜図７に、このような継手６０の１つの例が示されている。各継手６０は、例えば、可撓性ホース６２などの空気供給導管を、上述したさまざまなアクティブエアサスペンションコンポーネントの任意のものに接続する。
【００２３】
継手６０は、ハウジング６４と、剛性管６６と、可撓性ホース６２の１つのホース端部７０を剛性管６６に固定する保持カラー６８とを含む。ハウジング６４は、螺装外面７２を有する第１のハウジング部分６４ａと、第１のハウジング部分６４ａの直径より大きな直径によって画定された第２のハウジング部分６４ｂとを含む。螺装外面７２は、関連するサスペンションコンポーネントの接続インタフェースで、係合する螺装孔（図示せず）とつながる。第２のハウジング部分６４ｂは、継手を適所に確実に締め付け可能なように、ツールまたはハンドグリップに把持表面を提供する多角形状の外面を有する。１つの例において、ハウジング６４は、標準的なＶｏｓｓハウジングを備える。
【００２４】
図６に示すように、剛性管６６は、第１の管端部７６、第２の管端部７８を有する軸方向に延伸する本体７４と、第１の管端部７６と第２の管端部７８との間の場所にある本体７４の周囲に形成された拡張フランジ部分８０とを有する。図示した例において、拡張フランジ部分８０は、第２の管端部７８の方向に本体７４の中央の位置から軸方向にわずかにずれた位置にある。
【００２５】
図７に示すように、ハウジング６４は、剛性管６６を受け入れる中央孔８２を含む。剛性管６６の第１の管端部７６は、第１のハウジング部分６４ａの端面８４を越えて軸方向に延伸しないように、中央孔８２内に差し込まれる。
【００２６】
第１の管端部７６は、本体７４の同一の一定直径を有するように最初に画定された初期形状（図６を参照）を有する。中央孔８２内に第１の管端部７６が差し込まれた後、第１の管端部７６は、軸方向において剛性管６６がハウジング６４から外れないようにする保持特徴部８６を提供するように塑性的に変形される（図７を参照）。このように、第１の管端部７６は、ハウジング６４内に剛性管６６が差し込まれた後、初期形状から最終形状に変わる。最終形状において、第１の管端部７６は、塑性的に変形された端部分を備える。
【００２７】
１つの例において、保持特徴部８６を形成するために、第１の管端部７６内に矢印９０で示すように、ツール固定具８８が押圧される。図示した例において、保持特徴部８６は、剛性管６６の本体７４と比較して直径を大きくして形成されたフレア９２を備える。フレア９２が示されているが、保持特徴部８６が、さまざまな異なる形状および／または構成を有するように形成されてもよいことを理解されたい。
【００２８】
中央孔８２の直径は、中央孔８２が第２のハウジング部分６４ｂを通って第１のハウジング部分６４ａに向かって延伸するため、概して一定である。中央孔８２が、第１のハウジング部分６４ａの端面８４に近付くにつれ、中央孔８２は、サイズが連続的に増大してテーパ状表面９４を形成する。フレア９２は、テーパ状表面９４によって取り囲まれるように中央孔８２のこの部分内に位置付けられる。剛性管６６がハウジング６４から抜け出ようとすれば、フレア９２は、コンポーネントが互いから分離しないようにテーパ状表面９４を把持する。
【００２９】
剛性管６６の拡張フランジ部分８０は、第２のハウジング部分６４ｂの端面９６に当接する。これにより、第１の管端部７６が変形される前に、ハウジング６４内の適切な場所で剛性管６６が着座する。剛性管６６は、拡張フランジ部分８０から第２の管端部７８へ延伸する凹凸の付いた外面を含む。１つの例において、凹凸の付いた表面は、剛性管６６によって画定された中心軸Ａに沿って互いに軸方向に間隔を空けて設けられた複数の突刺９８を備える。突刺が示されているが、例えば、溝、突出部、隆起部など、他の凹凸の付いた表面が使用されてもよいことを理解されたい。
【００３０】
次に、保持カラー６８は、ホース端部７０が突刺９８に対して圧締されるようにホース端部７０の周りに固定される。１つの例において、保持カラー６８は、ホース端部７０の周りの機械１００によって圧着されたクリンプカラーを備える。カラー６８が適所に固定されると、最終継手６０が形成される。この最終継手において、剛性管６６は、軸Ａの周りでハウジング６４内において回転可能であるが、ハウジング６４から軸方向に外れることはない。剛性管６６は、ホース６２から関連するアクティブエアサスペンションコンポーネントへ空気の流れを伝達するために、継手６０を通して高圧空気流路１０２を画定する。
【００３１】
剛性管６６とハウジング６４との間に密封されたインタフェースを設けるために、シールアセンブリ１０４が使用される。１つの例において、シールアセンブリ１０４は、第２のハウジング部分６４ｂ内に着座され、剛性管６６の本体７４の外面と直接係合する２つのＯリングを備える。
【００３２】
本発明により、高圧の空気圧継手を低コストで提供するという解決策が得られる。ハウジング６４内に剛性管６６を使用することで、さまざまなサスペンションコンポーネントにホースを取り付けるための確実かつ堅牢な接続インタフェースが得られる。ホースの一端にのみ継手を設けて示しているが、本発明の継手は、ホースの両端で使用されてもよいことを理解されたい。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態が開示されたが、当業者であれば、ある修正が本発明の範囲内で行われてもよいことを認識されたい。この理由から、以下の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲および内容を定めるために検討されるべきものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  エアサスペンションシステム
１２  ブラケット
１４  長手部材
１６  空気ばねアセンブリ
１８  ダンパー
２０  車軸アセンブリ
２２  シャーシ
２４  下側マウント
２６  ピストン支持体
２８  ピストンエアバッグ
３０  主エアバッグ
３２  上側マウント
３６  第１のバンド
３８  第２のバンド
４２  第３のバンド
４０  給気システム
４４ａ  第１の供給導管
４４ｂ  第２の供給導管
４６  コントローラ
４８  ポート
６０  継手
６２  可撓性ホース
６４  ハウジング
６４ａ  第１のハウジング部分
６４ｂ  第２のハウジング部分
６６  剛性管
６８  保持カラー
７０  ホース端部
７２  螺装外面
７４  軸方向に延伸する本体
７６  第１の管端部
７８  第２の管端部
８０  拡張フランジ部分
８２  中央孔
８４  端面
８６  保持特徴部
８８  ツール固定具
９０  矢印
９２  フレア
９４  テーパ状表面
９６  端面
９８  突刺
１００  機械
１０２  高圧空気流路
１０４  シールアセンブリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010210089.tif 000005
【図４】
2010210089.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010210089.tif 000008
【図７】
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【外国語明細書】
2010210089.tif 000010
2010210089.tif 000011
2010210089.tif 000012
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