(57)【要約】【課題】ダイアフラムの耐久性の向上をもたらす。【解決手段】ダイアフラム６の一方の端部分をチャンバ５に、他方の端部分をピストン４に、そのダイアフラムの中間部での内外反転姿勢でそれぞれ気密に連結し、それらの内部に、空気充填口７を介して所要の空気圧を充填するとともに封入してなり、中心軸線を含む断面内で、ピストン４がチャンバ５に対して接近および離隔する方向へ相対的に揺動変位するものであって、ダイアフラム６の長さを、揺動中心側となる内側部分ＩＮで、外側部分ＯＵＴより短くしてなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなす可撓性のダイヤフラムの一方の端部分をチャンバに、他方の端部分を、チャンバより小径のピストンに、そのダイアフラムの中間部での内外反転姿勢でそれぞれ気密に連結し、それらの内部に、空気充填口を介して所要の空気圧を充填するとともに封入してなり、中心軸線を含む断面内で、ピストンがチャンバに対して接近および離隔する方向へ相対的に揺動変位する空気ばねであって、
ダイアフラムの長さを、揺動中心側となる内側部分で、この内側部分とは直径方向に対抗する外側部分より短くしてなる空気ばね。
【請求項２】
ダイアフラムの、前記内側部分の全長と、外側部分の全長とのそれぞれを、揺動中心からの距離にほぼ比例させてなる請求項１に記載の空気ばね。
【請求項３】
ダイアフラムの、前記内側部分の全長を、それの少なくともいずれか一方の端部分側で短くするとともに、ダイアフラムの全長を、それの外側部分から内側部分に向けて漸減させてなる請求項１もしくは２に記載の空気ばね。
【請求項４】
ダイアフラムの、前記内側部分の全長を、それのそれぞれの端部分側で短くしてなる請求項３に記載の空気ばね。
【請求項５】
ダイアフラムの、前記内側部分の全長の、外側部分の全長に対する比率を８５〜９５％としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、筒状をなす可撓性のダイアフラムの一方の端部分をチャンバに、他方の端部分を、チャンバより小径のピストンに、そのダイアフラムの中間部での内外反転姿勢でそれぞれ気密に連結し、それらの内部に、空気充填口を介して所要の空気圧を充填するとともに封入してなり、中心軸線を含む断面内で、ピストンがチャンバに対して接近および離隔する方向へ相対的に揺動変位する空気ばねに関するものであり、とくには、ピストンとチャンバとの、たとえば垂直面内での相対揺動に起因するダイアフラムの耐久性の低下を防止する技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば自動車に適用されて、それが段差を乗り越える時などに、車両の構造に由来してピストンとチャンバとが垂直面内で、図４に例示するように相対揺動するこの種の空気ばね１１１では、筒状をなすダイアフラム１１２の、揺動の内側部分と外側部分との間での変形態様が不均一になり、内側部分での変形量、いいかえれば、ダイアフラムそれ自体の内外反転量δおよび、反転部位近傍での変形量と、その内側部分とは直径方向に対抗する、揺動の外側部分での変形量との間には、揺動中心０からの半径距離Ｒ０，Ｒ１の差にほぼ比例する変形量の差が生じることになる他、揺動の内側部分での内外反転量δの大きさに起因する、反転個所での曲率半径の減少が生じることになるところ、従来の空気ばね１１１では、筒状をなす可撓性のダイアフラム１１２の長さを、図５に示すように、その全周にわたって一定としていたことから、ダイアフラム１１２の、上述したような変形量の差等に起因して、ダイアフラム１１２の、揺動の内側部分に比較的早期の損傷が発生し易く、これが、ダイアフラムの、耐久性の低下の要因となるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ピストンとチャンバとが垂直面内等において相対揺動する用途に適用されて、ダイアフラムの耐久性を有利に向上させることができる空気ばねを提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気ばねは、筒状をなす可撓性のダイアフラムの一方の端部分をチャンバに、他端部をチャンバより小径のピストンに、そのダイアフラムの中間部での内外反転姿勢でそれぞれ気密に連結し、それらの内部に、空気充填口を介して所要の空気圧を充填するとともに封入してなり、中心軸線を含む断面内で、ピストンがチャンバに対して接近および離隔する方向へ相対的に揺動変位するものであって、ダイアフラムの長さを、揺動中心側となる内側部分で、この内側部分とは直径方向に対抗する外側部分より短くしたものである。
ここで好ましくは、ダイアフラムの前記内側部分の全長と、外側部分の全長とのそれぞれを、揺動中心からの距離にほぼ比例させる。
【０００５】
これによれば、空気ばねの組立て状態においてすでに、ピストンおよびチャンバのそれぞれの中心軸線の相互が、揺動運動の方向に傾いた姿勢で位置することになるので、ピストンとチャンバとの相対的な揺動変位に当っての変形量それ自体を従来技術に比して有効に低減させることができる他、ダイアフラムの、揺動の内側部分での変形量等と、外側部分での変形量等との差を有効に低減させることができ、併せて、ダイアフラムの、内外反転個所での曲率半径を、揺動の内側部分でなお十分大きく確保することができるので、ダイアフラムの耐久性を、従来技術に比して大きく向上させることができる。
そしてこのことは、ダイアフラムの、内側部分の全長と、外側部分の全長とのそれぞれを、揺動中心からの距離にほぼ比例させて、内外それぞれの部分の、変形量の差等を一層小さくした場合により効果的である。
【０００６】
ところでこの場合の、ダイアフラムそれ自体の長さの差は、ダイアフラムの、揺動の内側部分の全長を、それの少なくともいずれか一方の端部分側で短くするとともに、ダイアフラムの全長を、それの外側部分から内側部分に向けて漸減させることによってもたらすことができ、この長さの漸減によれば、ダイアフラムの円周方向での、変形態様の急激な変化を有利に防止することができる。
【０００７】
そして、この円周方向での変形態様の変化は、ダイアフラムの内側部分の全長を、それの両端部分側で短かくした場合に一層有効に緩和することができる。
【０００８】
そしてまた、ピストンとチャンバとの相対揺動の、一般的な揺動半径を考慮した場合には、ダイアフラムの内側部分の全長の、外側部分の全長に対する比率を８５〜９５％とすることが好ましい。
【０００９】
【発明の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基いて説明する。
図１は、この発明に係る空気ばねの実施の形態を、ピストンを揺動アームに取付けた場合の傾斜姿勢で示す縦断面図である。
図中１は、自動車のばね下側に設けた揺動アームを、２はばね上側部材をそれぞれ示し、ここでは、揺動アーム１に、空気ばね３のピストン４を、また、ばね上側部材２に、そのピストン４より大径のチャンバ５をそれぞれ固定する。
【００１０】
ここにおける空気ばね３は、図２に例示するように、全体として筒状をなし、コード補強層を埋設したゴム膜よりなる可撓性のダイアフラム６の一方の端部分をチャンバ５の外周面に、そして、それの他方の端部分をピストン４の外周面に、ダイアフラム６の中間部での内外反転姿勢で、バンド緊締等をもってそれぞれ気密に連結し、それらの内側に、チャンバ５に設けた空気充填口７を介して所要の空気圧を充填するとともに封入してなる。
【００１１】
このような空気ばね３の、図１に示すような適用状態の下では、たとえばタイヤの段差乗り越し等に起因する揺動アーム１の揺動運動に基づき、ピストン４が、チャンバ５に近接し、またそれから離隔する方向に揺動変位する。
【００１２】
ピストン４のこのような揺動変位に対し、ここでは、ピストン４およびチャンバ５のそれぞれに、中間部での内外反転姿勢でそれぞれの端部分を気密に連結したダイアフラム６の長さを、図２に例示するように、揺動中心側となる内側部分ＩＮで、その内側部分ＩＮとは直径方向に対抗する外側部分ＯＵＴより短くしており、好ましくは、内側部分ＩＮの全長Ｌ０と、外側部分ＯＵＴの全長Ｌ１とのそれぞれを、揺動中心Ｏからのそれぞれの距離、いいかえれば、それぞれの揺動半径Ｒ０、Ｒ１にほぼ比例させていることからダイアフラム６の内外側部分ＩＮ，ＯＵＴのそれぞれの変形量の差等を、従来技術に比して大きく低減させることができ、結果として、そのダイアフラム６の耐久性の低下を有効に防止することができる。
【００１３】
なおここで、より具体的には、内側部分ＩＮの全長Ｌ０の、外側部分ＯＵＴの全長Ｌ１に対する比率は８５〜９５％の範囲とすることが、空気ばねが適用される自動車、たとえば揺動半径が２５０〜４００ｍｍ程度の車両に対して好適である。
【００１４】
すなわち、それが８５％未満では、長さの差が大きくなりすぎて、逆に、揺動の外側部分の変形量等が、内側部分に比して大きくなりすぎるおそれがあり、一方、９５％を越えると所要の長さの差が小さくなりすぎて、所期した作用効果の実現が難しくなる。
【００１５】
ところで、ダイアフラム６の、内外側のそれぞれの部分に対する、相対長さの差の付与態様は、図２に示すように、内側部分ＩＮの全長を、チャンバ５への取付側の、大径端部分側で短くするとともに、そのダイアフラム６の全長を、外側部分ＯＵＴから内側部分ＩＮに向けて漸減させることまたは、図３（ａ）に示すように、ダイアフラム６の内側部分ＩＮを、それのピストン４への取付側の、小径端部分側で短くするとともに内外の両側部分間で全長を漸次変化させることが、ダイアフラム６の変形態様の、内周方向および軸線方向での急激な変化を防ぐ上で好ましい。
【００１６】
そしてこのことは、図３（ｂ）に示すように、ダイアフラム６を、大小の両端部分側で短くした場合にもまた同様であり、これによってもまた、ダイアフラム６の内外のそれぞれの部分およびそれらの中間部分での変形態様を相互に十分に近似させることができ、結果として、ダイアフラム６の耐久性の低下を有効に防止することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、ダイアフラムの長さを、揺動中心側となる内側部分で、外側部分より短くして、それらの両部分の変形量の差等を十分小ならしめることにより、ダイアフラムの耐久性を従来技術に比して大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を、空気ばねの適用状態で示す断面図である。
【図２】ダイアフラムを例示する正面図である。
【図３】ダイアフラムの他の例を示す正面図である。
【図４】従来の空気ばねの、ダイアフラムの変形態様を例示する断面図である。
【図５】従来の空気ばねの、ダイアフラムの正面図である。
【符号の説明】
１  揺動アーム
２  ばね上側部材
３  空気ばね
４  ピストン
５  チャンバ
６  ダイアフラム
７  空気充填口
Ｌ０  内側部分長さ
Ｌ１  外側部分長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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