(57)【要約】【課題】補強コードの巻付け処理を改善するのみで、局所的に大きな負荷が加わっても補強コード端部分の剥離の発生を十分に抑制して耐久性の向上が図れるようにする。【解決手段】内外補強コード３，４のうち、内側補強コード３の大径ビード部５Ａ側の端部分３ａはゴム膜５内面側からビードリング１０周りに巻付けてゴム膜５外面側に折り返す一方、外側補強コード４及び外層ゴム２の大径ビード部５ａ側の端部分４ａ，２ａはゴム膜５外面側からビードリング１０周りに巻付けてゴム膜５内面側に折り返し、かつ、外側補強コード４の折り返し端部分４ａは、その端縁４ｅがビードリング１０中心を通る鉛直面ｖに対して７０°以上〜１８０°未満の角度θ範囲内に位置するように折り返している。【選択図】      図１
2005054810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層ゴム、外層ゴム及びそれら内外層ゴム間に挟在された少なくとも内外二層の補強コードから構成され、各補強コードの両端部は大径ビード部及び小径ビード部にそれぞれ埋設されたビードリング周りに巻付けられているゴム膜と、このゴム膜の大径ビード部に接合された上部取付金具と、前記ゴム膜の小径ビード部を上下から挟持固定する締付け金具及びピストンとを備えてなるスリーブ型空気ばねにおいて、
前記補強コードのうち、内側補強コードの大径ビード部側の端部分はゴム膜内面側からビードリング周りに巻付けられてゴム膜外面側に折り返されている一方、外側補強コード及び外層ゴムの大径ビード部側の端部分はゴム膜外面側からビードリング周りに巻付けられてゴム膜内面側に折り返されていることを特徴とするスリーブ型空気ばね。
【請求項２】
前記外側補強コードのゴム膜内面側への折り返し端部分は、その端縁がビードリングの中心を通る鉛直面に対して７０°以上〜１８０°未満の角度範囲内に位置するように折り返されている請求項１に記載のスリーブ型空気ばね。
【請求項３】
前記ゴム膜の大径ビード部と上部取付金具とは、上部取付金具の端部に形成されたカーリング部によりゴム膜の大径ビード部を巻き込むようにして接合されている請求項１または２に記載のスリーブ型空気ばね。
【請求項４】
低床用自動車の車体懸架ばねとして使用されるように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のスリーブ型空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の車体懸架ばねとして用いられる空気ばねで、詳しくは、ゴムとすだれ織り繊維等の補強コードから変形自在に形成されるゴム膜内に圧縮空気を封入し、その空気圧と有効面積との積に等しい荷重を支え、空気の圧縮性を利用してばね作用を行うように構成されているスリーブ型空気ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の一般的なスリーブ型空気ばねは、図２に示すように、内層ゴム１と外層ゴム２及びそれら内外層ゴム１，２間に挟在された内外二層の補強コード３，４から構成されたゴム膜５と、このゴム膜５の大径ビード部５Ａを巻き込むように形成されたカーリング部６Ａを介してゴム膜５に気密接合されたプレート状の上部取付金具６と、前記ゴム膜５の小径ビード部５Ｂを上下から挟持固定する締付け金具７及びピストン８と、前記ゴム膜５の一定以上の変形を制限するストッパー９とを備えて構成されている。
【０００３】
このような一般的なスリーブ型空気ばねにおいて、前記ゴム膜５を構成する内外二層の補強コード３，４は、その両端部が大径ビード部５Ａ及び小径ビード部５Ｂにそれぞれ埋設されたビードリング１０，１１周りに巻付けられている。そのうち、大径ビード部５Ａ側における内外二層の補強コード３，４は、それらの端部分３ａ，４ａを、図３に明示するように、ゴム膜５の内面側からビードリング１０周りに巻き付けてゴム膜５の外面側（大気側）に折り返し、その折り返し端部分３ａ，４ａを外層ゴム２の外面に接着しており、その結果、それら内外二層の補強コード３，４の端縁３ｅ，４ｅが共にゴム膜５の外面側に位置するように形成されていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
「自動車規格  トラック・バス用空気ばね」  社団法人  自動車技術会発行、昭和６２年３月２６日制定、ＪＡＳＯ  Ｃ  ６１３−８７、ｐ１〜８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなゴム膜構造を有する従来のスリーブ型空気ばねでは、内外二層の補強コード（インナーコード及びアウターコード）３，４の端部分３ａ，４ａがゴム膜５の外面側、すなわち、大気側に位置しているので、特に、バスやトラック等の低床用自動車の懸架ばねとして使用する場合のように、ロール旋回角度変位及び左右オフセット変位が大きい場合、ゴム膜を構成する外層ゴム２の大径ビード部に近い箇所に局所的に大きな負荷が加わってそこに亀裂等を発生しやすくなり、それに伴って補強コード３，４の端部分３ａ，４ａが剥離してゴム膜５全体の耐久性に悪影響を及ぼすといった問題があった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、補強コードの巻付け処理を改善するのみで、局所的に大きな負荷が加わっても補強コード端部分の剥離の発生を十分に抑制して耐久性の向上を図ることができるスリーブ型空気ばねを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るスリーブ型空気ばねは、内層ゴム、外層ゴム及びそれら内外層ゴム間に挟在された少なくとも内外二層の補強コードから構成され、各補強コードの両端部は大径ビード部及び小径ビード部にそれぞれ埋設されたビードリング周りに巻付けられているゴム膜と、このゴム膜の大径ビード部に接合された上部取付金具と、前記ゴム膜の小径ビード部を上下から挟持固定する締付け金具及びピストンとを備えてなるスリーブ型空気ばねにおいて、前記補強コードのうち、内側補強コードの大径ビード部側の端部分はゴム膜内面側からビードリング周りに巻付けられてゴム膜外面側に折り返されている一方、外側補強コード及び外層ゴムの大径ビード部側の端部分はゴム膜外面側からビードリング周りに巻付けられてゴム膜内面側に折り返されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成の本発明によれば、外側補強コードの大径ビード部側の端部分がゴム膜の内面側、つまり、大気側には位置していないとともに、内側補強コードの端部分はゴム膜外面側に位置するものの、その端部分は外側補強コードにより押え付けられているために、ロール角度変位及び左右オフセット変位が大きいバスやトラック等の低床用自動車の懸架ばねとして使用する場合のように、ゴム膜を構成する外層ゴムの大径ビード部に近い箇所に局所的に大きな負荷が加わって外層ゴム部に亀裂等が発生したとしても、補強コードの端部分に剥離が発生することを抑制可能であり、その結果、ゴム膜全体としての耐久性向上が図れる。
【０００９】
特に、請求項２に記載のように、前記外側補強コードのゴム膜内面側への折り返し端部分を、その端縁がビードリングの中心を通る鉛直面に対して７０°以上〜１８０°未満の角度範囲内に位置するように折り返すことが望ましい。すなわち、上記角度範囲が７０°未満の場合は、上部取付金具との接合箇所の補強コードの積層数が少なくなってその箇所の剛性が低下し、その結果、上部取付金具との接合強度が大きくとれないために接合箇所からの空気漏れ等を発生しやすくなり、また、１８０°以上の場合は、ゴム膜内面側に位置する外側補強コードの端部分が剥離しやすくなるといったように、７０°以上〜１８０°未満の角度範囲外の場合は空気ばねの機能及び耐久性が低下することは避けられない。
【００１０】
また、本発明に係るスリーブ型空気ばねにおいて、前記ゴム膜の大径ビード部と上部取付金具との接合部構造としては、上下から大径ビード部を挟み固定する締結式やクランプ金具を用いた割りクランプ式などを採用してもよいが、請求項３に記載のように、上部取付金具の端部に形成のカーリング部によりゴム膜の大径ビード部を巻き込むようにして接合するカーリング式の接合構造を採用することによって、その接合部構造を簡単化できるとともに、接合強度を高くして空気漏れ等による機能低下を確実に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係るスリーブ型空気ばねの要部の拡大縦断面図である。なお、このスリーブ型空気ばねの全体構造は、図２で説明した一般的な空気ばねと同一であるため、要部の構成以外の説明は省略し、また、要部の構成において図２及び図３に示したものと同一の構成要素には同一の符号を使用して説明する。
【００１２】
すなわち、図２に示すように、ゴム膜５を構成する内外二層の補強コード３，４のうち、内側補強コード３の大径ビード部５Ａ側の端部分３ａはゴム膜５の内面側からビードリング１０周りに巻付けた後、ゴム膜５の外面（大気）側に折り返し、その折り返し端部分３ａは内外補強コード３，４間に挟み込む一方、外側補強コード４及び外層ゴム２の大径ビード部５Ａ側の端部分４ａ，２ａはゴム膜５の外面側からビードリング１０周りに巻付けた後、ゴム膜５の内面側に折り返し、その外側補強コード４の折り返し端部分４ａは内側補強コード３の内面側に接着している。
【００１３】
ここで、前記外側補強コード４のゴム膜５内面側への折り返し端部分４ａは、その端縁４ｅが図１の実線に示すように、ビードリング１０の中心を通る鉛直面ｖに対して７０°以上〜図１の仮想線に示すように、１８０°未満の角度θ範囲内に位置するように折り返されている。
【００１４】
また、前記ゴム膜５の大径ビード部５Ａとプレート状の上部取付金具６とは、上部取付金具６の端部に形成されたカーリング部６Ａによりゴム膜５の大径ビード部５Ａを巻き込むようにして気密接合されている。なお、ゴム膜５の大径ビード部５Ａと上部取付金具６との接合構造としては、上記したカーリング式が最も好ましいが、それ以外に上下から大径ビード部５Ａを挟み固定する締結式やクランプ金具を用いた割りクランプ式などを採用してもよい。
【００１５】
上記のように構成されたスリーブ型空気ばねにおいては、外側補強コード４の大径ビード部５Ａ側の折り返し端部分４ａがゴム膜５の内面側、つまり、大気側に位置していないとともに、内側補強コード３の折り返し端部分３ａはゴム膜５の外面側に位置するものの、その端部分３ａが内外補強コード３，４間に挟み込まれているために、この空気ばねを、例えばロール角度変位及び左右オフセット変位が大きいバスやトラック等の低床用自動車の懸架ばねとして使用して場合において、その大きな変位に伴ってゴム膜５を構成する外層ゴム２の大径ビード部５Ａに近い箇所に局所的に大きな負荷が加わって外層ゴム２部分に亀裂等が発生したとしても、外側補強コード４の端部分４ａの剥離が発生しないとともに、内側補強コード３の端部分３ａに剥離が発生したとしても、それがゴム膜５の外表面には現れることがない。その結果、大きな負荷が繰り返し作用する条件下での使用において、ゴム膜５の一部が破損されてばね機能が完全に失われるまでの時間長さ、すなわち、空気ばね全体としての耐久寿命を十分に長くとることができる。
【００１６】
因みに、本発明者らは、図１に示すような本発明品と図２に示すような従来品とに関し、ゴム膜５に負荷を加え繰り返し屈曲変形させて外側補強コード４の端部分４ａに剥離が発生するまでの耐久回数についての比較試験（実車相当のロール旋回挙動を模擬させた屈曲試験）を行い、その結果、下記の表１に示すような評価を得た。
【００１７】
【表１】
2005054810.tif 000003
【００１８】
また、前記外側補強コード４のゴム膜５内面側への折り返し端部分４ａについては、空気ばねとしての機能及び耐久性確保の上からみて、その端縁４ｅがビードリング１０の中心を通る鉛直面ｖに対して７０°以上〜１８０°未満の角度範囲内に位置するように折り返されていることが望ましいが、その角度範囲外に設定した場合の不良理由は、下記の表２に示すとおりである。
【００１９】
【表２】
2005054810.tif 000004
【００２０】
なお、上記実施の形態では、補強コードが内外二層である場合について説明したが、三層以上であってもよい。この三層以上の場合、その端部分をゴム膜の外面側に折り返すのは最も外側の補強コードのみであっても、また、外側二層の補強コードの端部分を共にゴム膜の外面側に折り返してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上要するに、本発明によれば、内外補強コードの大径ビード部側端部分のビードリングに対する巻付け処理を改善するだけで、特に、ロール角度変位及び左右オフセット変位が大きいバスやトラック等の低床用自動車の懸架ばねとして使用する場合のように、局所的に大きな負荷が加わって外層ゴム部に亀裂等が発生しやすいとしても、補強コードの端部分に剥離が発生することを十分に抑制することができ、したがって、長期間使用においてもゴム膜の破損や空気漏れを防止して耐久性の著しい向上を実現できるという効果を奏する。
【００２２】
特に、請求項２に記載のように、外側補強コード端部分のゴム膜内面側への折り返し角度を特定範囲に設定することで、空気漏れや端部剥離の発生を少なくして空気ばね機能の耐久性を一層向上することができる。
【００２３】
また、請求項３に記載のようなカーリング式の接合構造を採用することによって、その接合部構造を簡単化できるとともに、接合強度を高くして空気漏れ等による機能低下を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスリーブ型空気ばねの要部の拡大縦断面図である。
【図２】一般的なスリーブ型空気ばねの構造を示す全体縦断面図である。
【図３】従来のスリーブ型空気ばねの要部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１  内層ゴム
２  外層ゴム
３  内側補強コード
３ａ  折り返し端部分
３ｅ  端縁
４  外側補強コード
４ａ  折り返し端部分
４ｅ  端縁
５  ゴム膜
５Ａ  大径ビード部
６  上部取付金具
６Ａ  カーリング部
７  締付け金具
８  ピストン
１０，１１  ビードリング
【図１】
2005054810.tif 000005
【図２】
2005054810.tif 000006
【図３】
2005054810.tif 000007