(57)【要約】      （修正有）【課題】エアスリーブのピストン部材への固着が生じにくい空気バネの提供。【解決手段】筒状のエアスリーブ２と、エアスリーブ２の一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント４と、エアスリーブ２の他端開口部を気密に覆蓋し、エアスリーブ２およびアッパーマウント４とともに空気室を形成するピストン部材６とを備え、エアスリーブ２の他端開口部近傍は、一端開口部に向かって折り返されてピストン部材６に固着され、ピストン部材６の外周面６Ａには、少なくともエアスリーブ２と接触する部分に突起および凹陥部の少なくとも一方が形成された空気バネ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のダイアフラムと、
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、
前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネ。
【請求項２】
前記ピストン部材の外周面に形成された突起は半球状である請求項１に記載の空気バネ。
【請求項３】
前記ピストン部材の外周面に形成された凹陥部は半球状である請求項１に記載の空気バネ。
【請求項４】
筒状のダイアフラムと、
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムは、他端開口部において一端開口部に向かって内側に折り返され、少なくとも外側の面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネ。
【請求項５】
筒状のダイアフラムと、
前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、
前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材と
を備え、
前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、
前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に前記ダイアフラムに粘着しない非粘着面が形成されてなることを特徴とする空気バネ。
【請求項６】
前記アッパーマウント部材と前記ピストン部材との間に、前記ダイアフラムと同軸にショックアブソーバが挿入されてなる請求項１〜５の何れか１項に記載の空気バネ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の空気バネを備えてなることを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気バネおよびサスペンション装置に係り、特に、自動車用として好適な空気バネ、および前記空気バネを用いたおよび自動車用のサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、トラック、バスなどの自動車においては、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を覆蓋するピストン部材とからなるダイアフラム型空気バネが広く使用されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１２０７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ダイアフラム型空気バネにおいては、ピストン部材は、アッパーマウント部材に向かって前記ダイアフラムの内側に貫入した状態で前記ダイアフラムの他端開口部に固着されているから、ピストン部材の外周面はダイアフラムの表面と接触した状態にある。
【０００４】
したがって、空気バネがエンジンに近い場所に設けられている場合や、空気バネを有する車両を灼熱地で使用した場合には、エンジンからの熱や環境温度によってピストン部材が高温になり、ダイアフラムがピストン部材の外周面に密着することがある。
【０００５】
この状態で車両が放置されたまま冷却されると、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することがある。そして、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着した状態で車両が走行を開始すると、ダイアフラムがピストン部材から剥離する。
【０００６】
このように、ダイアフラムがピストン部材への固着と剥離とを繰り返すと、ダイアフラムの耐久寿命が短縮し、短期間で破損する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、高温と低温が繰り返される条件下でもダイアフラムのピストン部材への固着が生じにくい空気バネの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムの他端開口部近傍は、一端開口部に向かって内側に折り返され、前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。
【０００９】
前記空気バネにおいても、ピストン部材は、アッパーマウント部材に向かって前記ダイアフラムの内側に貫入した状態で前記ダイアフラムの他端開口部に固着されているから、ピストン部材の外周面はダイアフラムの表面と接触した状態にある。
【００１０】
しかしながら、ピストン部材の外周面のダイアフラムと接触する部分には突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されているから、ダイアフラムがピストン部材に接触した状態においてはダイアフラムとピストン部材との間に空気層が形成される。したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される故に、ダイアフラムがピストン部材への固着と剥離とを繰り返すことによるダイアフラムの耐久寿命の短縮、および空気バネの短期間での破損が防止される。
【００１１】
前記ピストン部材の外周面には突起のみが形成されていてもよく、凹陥部のみが形成されていてもよい。
【００１２】
ピストン部材に突起のみを形成した空気バネにおいては、ダイアフラムがピストン部材に接触したときは、主に突起に接触するから、ダイアフラムとピストン部材との間に空気層がより効果的に形成される。したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することがより効果的に防止される。
【００１３】
一方、ピストン部材に凹陥部のみを形成した空気バネにおいても、ダイアフラムがピストン部材に接触した場合においても、凹陥部とダイアフラムとの間には空気層が存在するから、ダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される。また、凹陥部はピストン部材の外周面に機械加工で容易にできる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記ピストン部材の外周面に形成された突起が半球状である請求項２に記載の空気バネに関する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記ピストン部材の外周面に形成された凹陥部が半球状である請求項４に記載の空気バネに関する。
【００１６】
これらの空気バネにおいては、突起または凹陥部は半球状であるから、形成が容易である。突起および凹陥部の直径は３〜１０ｍｍ、高さは０．２〜１ｍｍ程度が好適であるが、ピストン部材のサイズに応じて適宜定めることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムは、他端開口部において一端開口部に向かって内側に折り返され、少なくとも外側の面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。
【００１８】
前記空気バネにおいては、前記ダイアフラムの表面の前記ピストン部材と接触する部分に、突起および凹陥部の少なくとも一方が形成されているから、ダイアフラムがピストン部材の外周面に接触したときは、ダイアフラムとピストン部材との間に空気層が形成される。これによってダイアフラムがピストン部材の外周面に固着することが防止される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、筒状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント部材と、前記ダイアフラムの他端開口部を気密に覆蓋し、前記ダイアフラムおよびアッパーマウント部材とともに空気室を形成するピストン部材とを備え、前記ダイアフラムの他端開口部は、一端開口部に向かって内側に折り返され、前記ピストン部材の外周面には、少なくとも前記ダイアフラムと接触する部分に前記ダイアフラムに粘着しない非粘着面が形成されてなることを特徴とする空気バネに関する。
【００２０】
前記空気バネにおいては、ピストン部材の外周面におけるダイアフラムが接触する部分に、たとえば弗素樹脂加工、超高分子量ポリエチレン加工、シリコーン樹脂加工などの非粘着樹脂加工が施されて非粘着面が形成されている。
【００２１】
したがって、ダイアフラムがピストン部材の外周面に接触しても、前記外周面に粘着することがない。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、前記アッパーマウント部材と前記ピストン部材との間に、前記ダイアフラムと同軸にショックアブソーバが挿入されてなる請求項１〜５の何れか１項に記載の空気バネに関する。
【００２３】
前記空気バネは、ショックアブソーバと一体化されているから、空気バネにダンピング特性を与えるための空気室は不要である。したがって、前記空気バネを用いてサスペンション装置を構成すれば、サスペンション装置がコンパクトに構成できる。
【００２４】
また、ショックアブソーバは、ダイアフラムと同心に挿入されているから、ダイアフラムが芯ずれした状態で変形することが防止される。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の空気バネを備えてなることを特徴とするサスペンション装置に関する。
【００２６】
前記サスペンション装置に使用されている空気バネは長い耐久寿命を有するから、空気バネを交換する周期も延長できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、高温と低温が繰り返される条件下でもダイアフラムのピストン部材への固着が生じにくい空気バネが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
１．実施形態１
実施形態１に係る空気バネ１００は、車両用の空気バネであって、ストラット型のサスペンションに使用される。そして、図１に示すように、両端が開口した袋状のエアスリーブ２と、エアスリーブ２の一端開口部を気密に覆蓋するアッパーマウント４と、エアスリーブ２の他端開口部を気密に覆蓋するピストン部材６とを備える。エアスリーブ２およびアッパーマウント４は、夫々本発明におけるダイアフラムおよびアッパーマウント部材に相当する。アッパーマウント４とエアスリーブ２とピストン部材６とによって空気室１が形成される。
【００２９】
ピストン部材６は、上方に向かって縮小する円錐状の外周面６Ａと底部６Ｂとを有し、上面は開口している。エアスリーブ２は、下端部が上端部に向かって内側に折り返されている。ピストン部材６は、エアスリーブ２の上方に折り返された部分に挿入され、固定リング１２でエアスリーブ２に固定されている。したがって、エアスリーブ２は、下端部において外面がピストン部材６の外周面６Ａに接触する。
【００３０】
ピストン部材６の底部６Ｂには、ショックアブソーバ８のシリンダ状の本体８Ａが同心に固定さ、更に、空気室１に空気を供給するエアホース１４も接続されている。
【００３１】
空気バネ１００は、アッパーマウント４において前記自動車の車体に、ショックアブソーバ８の本体８Ａにおいて車軸に固定される。
【００３２】
ショックアブソーバ８の本体８Ａからは上方にピストンロッド８Ｂが突出している。ピストンロッド８Ｂは、エアスリーブの中心線に沿ってエアスリーブ２の内側を挿通され、先端部においてアッパーマウント４に固定されている。ピストンロッド８Ｂとアッパーマウント４との間には空気が漏れないようにパッキン１０が挿入されている。本体８Ａの下端には、ショックアブソーバ８を車軸側に固定する固定タブ８Ｃが設けられている。
【００３３】
ピストン部材６には、図２および図３に示すように、外周面６Ａの全面に亘って突起６２または凹陥部６４が形成されている。突起６２および凹陥部６４は、何れも球面状であり、直径は３〜１０ｍｍ、高さは０．２〜１ｍｍ程度であるが、ピストン部材のサイズに応じて適宜定めることができる。なお、ピストン部材６の外周面６Ａに形成される突起および凹陥部の形状は球面状には限定されず、たとえばピラミッド状などの形状も可能である。また、図４に示すように、外周面６Ａの母線に沿った稜状突起６６を形成してもよく、図５に示すように母線外周面６Ａの母線に沿った溝６８を形成してもよい。さらに、図６に示すように円周方向に沿った同心円状の凹凸６９を形成してもよい。
【００３４】
また、ピストン部材６の外周面６Ａに突起６２または凹陥部６４を設ける代わりに、外周面６Ａのダイアフラム２が接触する部分に弗素樹脂加工、高分子量ポリエチレン加工、またはシリコーン樹脂加工などの非粘着樹脂加工を施して非粘着面を形成してもよい。
【００３５】
更に、ピストン部材６の外周面６Ａに突起６２または凹陥部６４を設けたり、非粘着面を形成したりする代わりに、ダイアフラム２の下端部におけるピストン部材６に接触する部分に突起または凹陥部を形成してもよい。
【００３６】
車両の車軸に荷重が加わった状態においては、図１に示すように、空気バネ１００においては、ピストン部材６は空気室１の内部に貫入した状態にあるから、ピストン部材６の外周面６Ａはエアスリーブ２の下端部における外側面に接触した状態にある。
【００３７】
しかしながら、ピストン部材６の外周面６Ａには突起６２、凹陥部６４、稜状突起６６、溝６８、または凹凸６９が形成されているから、エアスリーブ２がピストン部材６に接触した状態においては、エアスリーブ２と外周面６Ａとの間に空気層が形成される。
【００３８】
したがって、エアスリーブ２が外周面６Ａに固着することが防止される故に、高温状態においても、エアスリーブ２がピストン部材６への固着と剥離とを繰り返すことによるエアスリーブ２の耐久寿命の短縮、および空気バネ１００の短期間での破損が防止される。
【００３９】
更に、空気バネ１００には、空気室の内部にショックアブソーバ８が設けられているから、ショックアブソーバ８と一体化されている。したがって、エアスリーブ２が変形することによる振動はショックアブソーバで減衰されるから、空気バネ１００に減衰特性を付与するための空気室は不要である。
【００４０】
したがって、空気バネ１００を用いてストラット型サスペンション装置を構成すれば、通常のコイルバネを用いたストラット型サスペンション装置と同程度にコンパクトに構成できる。
【００４１】
また、ショックアブソーバ８は、エアスリーブ２と同心に設けられているから、エアスリーブ２が芯ずれした状態で変形することにより、エアスリーブ２の耐久寿命が短縮することが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の空気バネは、乗用車、トラック、バスなどの自動車用のほか、工作機械などの防振などに効果的に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気バネの全体の構成を示す部分断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る空気バネの備えるピストン部材の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る空気バネの備えるピストン部材の別の例を示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る空気バネの備えるピストン部材の更に別の例を示す斜視図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る空気バネの備えるピストン部材の更に別の例を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る空気バネの備えるピストン部材の更に別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
２    エアスリーブ
４    アッパーマウント
６    ピストン部材
６Ａ  外周面
６Ｂ  底部
８    ショックアブソーバ
８Ａ  本体
８Ｂ  ピストンロッド
８Ｃ  固定タブ
１０    パッキン
１２    固定リング
１４    エアホース
６２    突起
６４    凹陥部
６６    稜状突起
６８    溝
６９    凹凸
１００    空気バネ
【図１】
2007205548.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007205548.tif 000006
【図５】
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【図６】
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