JP2000501161A - 打抜き成形された鋼製ピストンへの柔軟性部材の取付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 柔軟性部材（１２）と可動のピストン（１４）とを有する空気ばね組立体が提供される。柔軟性部材のビード面（３２）が、可動のピストンにあるチャンネル（４２）の中に入り込んで固定されて、引張り応力に抵抗し得る気密なシールを形成している。中空のピストンが空気貯蔵部の容積を拡大しており、それにより、ばね定数を減らすことに寄与している。

Description

【発明の詳細な説明】 打抜き成形された鋼製ピストンへの柔軟性部材の取付け方法 発明の背景 １．発明の属する分野 本発明は、一般的には空気ばね組立体の技術に関し、特に、可動のピストンに 柔軟性部材を取り付ける方法に関する。 ２．関連技術の説明 この種の技術では、種々の用途のために空気ばね組立体を用いることが知られ ている。そのような用途の一つは、トラクタ・トレーラ組合わせ車両での乗り心 地を和らげることである。空気ばね組立体は、一般に、ピストンに取り付けられ た柔軟性部材を有する。ピストンは柔軟性部材の中に進退可能であり、それによ って組立体の内容積を変える。さらに、組立体の内部に供給される空気の量が可 変であって、それによりばね定数が変化される。 ピストンを柔軟性部材に、そのピストンを包囲する形のスナップ・オン要素を 用いて取り付けることが、この種の技術で知られている。しかし、そのスナップ ・オン要素と柔軟性部材との間の継手は、引張り応力に耐えることはできない。 さらに、内部の空気貯蔵量を大きくすることは、より快適な乗り心地につなが る、より小さいばね定数が可能になるはずである。 本発明は、空気ばね組立体の従来の外形寸法を維持しつつ、スナップ・オン要 素をなくすることによって引張り応力に関する前記の困難性を克服しつつ、空気 ばね組立体の従来の外形寸法を維持し、さらに、簡単かつ効果的な方法で内部の 空気貯蔵量を増やし、より良好でより有利な結果を提供する。 発明の概要 本発明によれば、新規で改善された空気ばね組立体が提供される。 より詳しくは、本発明により、内容積がより大きいピストンを空気ばね組立体 の柔軟性部材に直接的に取り付ける方法が提供される。 本発明の一つの見地によれば、空気ばね組立体は、間隔をおいて配された第１ 及び第２のエッジと、第２のエッジを取り巻いていて第２のエッジが柔軟性部材 の内部に入るようにしているドーナツ形領域を有する円筒形の柔軟性部材を含ん でいる。柔軟性部材の第１のエッジは第１のビード面を有し、第２のエッジは第 ２のビード面を有している。第１のビード面は、上側ビードプレートに形成され た溝の中に位置している。空気ばね組立体は、さらに、柔軟性部材と同心にある 円筒面を有している中空のピストンを含んでいる。ピストンの第１の端は湾曲し て第２のビード面が据え付けられるチャンネルを形成している。ピストンは、中 心軸栓に沿って柔軟性部材と相対的に移動可能である。ピストンの第２の端には ピストンプレートが取り付けられている。 本発明の別の見地によれば、空気ばね組立体の内部は、空気の漏れに対してシ ールされた空気の貯蔵部を形成している。この空気貯蔵部に収容される空気の量 は、上側ビードプレートに位置している空気流入口を通して調整される。 本発明の別の見地によれば、空気ばね組立体は、上側ビードプレートにある複 数のピン、及び、ピストンプレートにある少なくとも一つのピンと一つのねじ付 きボルトとによって、二つの面の間に取り付けられることができる。 本発明の別の見地によれば、空気ばね組立体用のピストンは、一端において延 長部を有する円筒面によって形成されている。この円筒面の延長部は、内方へと 湾曲してチャンネルを形成している。円筒面の第２の端は広がっており、ピスト ンプレートを収容するための面を形成している。 本発明の別の見地によれば、ピストンプレートは、円筒面に気密に溶接されて いる。ピストンを一つの面に取り付けるための手段が、ピストンプレートを貫通 して延在している。その取付け手段は空気の漏れに対してシールされている。 本発明の一つの利点は、従来の空気ばねの外形寸法を維持しつつ内部容積を増 した空気ばね組立体が提供されることにある。 本発明の別の利点は、従来の空気ばね組立体に用いられていたスナップ・オン 要素をなくしたことにある。 本発明の別の利点は、ピストンの製作が簡単であることにある。 本発明の別の利点は、ピストンが柔軟性部材に結合されるところでの引張り応 力に耐える能力を有することにある。 本発明の別の利点は、漏れのベンチテストが可能な気密な溶接部を用いている ことにある。 本発明の、さらに別の有益性及び利点は、当業者にとっては、明細書の以降部 分を読んで理解することにより明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 本発明は、ある部品及び部品の配置において物理的な形態をとる。それら部品 の望ましい実施形態を、明細書の中で詳しく説明すると共に、この開示の一部を なす添付の図面の中で図示している。その図面において、 図１は、本発明による空気ばね組立体の斜視図であり、 図２は、空気ばね組立体の分解断面図であり、 図３は、空気ばね組立体の断面図であり、 図４は、本発明による上側ビードプレートの上面図であり、 図５は、本発明によるピストンの解体断面図である。 好ましい実施形態の説明 図面を参照すると、図１は、本発明による空気ばね組立体１０を示している。 空気ばね組立体１０は、柔軟性部材１２、可動のピストン１４、上側ビードプレ ート１６、及び、ピストンプレート１８を含んでいる。 図２を参照すると、柔軟性部材１２は、中心軸線２２を有する円筒形側壁２０ 、第１のエッジ２４、及び、第２のエッジ２６を含んでいる。第１のエッジ２４ は第１のビード面２８を含んでいる。好ましい実施形態においては、第１のビー ド面２８は、環状の引張り部材２９を収容している。上側ビードプレート１６は 、第１のビード面２８を収容する環状の溝３０を含んでいる。柔軟性部材１２の 第２のエッジ２６は、第２のビード面３２を含んでいる。第２のビード面３２は 、同様に環状の引っ張り部材３３を含んでいる。側壁２０は、それ自身の内側へ と折れ込んで、第２のエッジ２６を包囲するドーナツ形領域３４を作り出してい る。図２で明らかなように、第２のエッジ２６は、柔軟性部材１２の内部３６の 中に位置している。 ピストン１４は実質的に中空であり、中心軸線２２の回りで柔軟性部材１２の 側壁２０と同心にある円筒面３８を含んでいる。 好ましい実施形態においては、円筒面３８の第１の端４０は、環状のチャンネ ル４２を含んでいる。円筒面３８の第２の端４４は広がって、ピストンプレート １８を収容するためのリップ４６を形成している。 より明らかに図３に示されているように、好ましい実施形態においては、空気 ばね組立体１０の空気貯蔵部５０は、ピストン１４の内部容積はもちろん、柔軟 性部材１２の変化する内部容積も含んでいる。上側のビードプレート１６及びピ ストンプレート１８は、空気貯蔵部５０のための両方の端境界になっている。 さらに図３を参照すると、第１のビード面２８は、上側ビードプレート１６と 柔軟性部材１２の間の気密なシール５２ができるように、溝３０に嵌め込まれて いる。同様に、柔軟性部材１２は、可動のピストン１４に、第２のビード面３２ をチャンネル４２の中に着座させることによって固定され、それによって気密な シール５４を生成している。本発明の空気ばね組立体１０の一つの重要な特徴は 、シール５４が引張り応力に耐える能力を有することにある。シール５４が引張 り応力に耐えることができるので、ピストン１４が後退運動し得る範囲が、従来 の空気ばね組立体よりも増大する。ピストンプレート１８は、同様に、ピストン １４に、気密な溶接５６またはその他の緊締手段によってシールされている。好 ましい実施形態においては、空気ばね組立体１０は、種々の部品の接合部におい て漏れに対してシールされている。 図３及び４を参照すると、空気貯蔵部５０への空気の流れは、上側ビードプレ ート１６に位置している空気流入口５８で調整される。空気貯蔵部５０の中に閉 じ込められる空気の量が可変であるので、このシステムのばね定数が、特定の用 途の要求に見合うように調整され得る。 上側ビードプレート１６及びピストンプレート１８には、空気ばね組立体１０ を図示されていない二つの面の間に取り付けることができるようにするための金 具が装着されている。好ましい実施形態においては、上側ビートプレート１６は 、組立体１０の中に頭部６２を有する複数のピン６０を含んでいる。ピストンプ レート１８は、空気ばね組立体１０の中に頭部６６を有する少なくとも一つのピ ン６４を含んでいる。好ましい実施形態は、さらに、ピストンプレート１８から 延びているねじ付きボルト７０を含んでいる。ボルト７０の頭部７２は、空気ば ね組立体１０の中にある。ピン６０は、空気の漏れを阻止するように上側ビード プレート１６に対してシールされている。同様に、ピン６４とボルト７０は、空 気 の漏れを阻止するようにピストンプレート１８に対してシールされている。 図５を参照すると、ピストン１４の最初の形態が示されている。好ましい実施 形態においては、ピストン１４は板金加工で形成されている。最初は、円筒面３ ８は、第１の端４０において延長部８０を含んでいる。延長部８０は、チャンネ ル４２を形成している内向きの曲がりくねった面８４を含んでいる。ピストン１ ４と柔軟性部材１２の間のシール５４を形成するためには、第２のビード面３２ を、チャンネル４２の中に着座させ、それから、曲りくねった面８４を、第２の ビード面３２に当たるように、カールさせるか、またはその他の方法で狭めて、 気密であって引張り応力に抵抗する接合部を生成させる。 好ましい実施形態においては、円筒面３８の第２の端４４は僅かに広がってお り、それにより、ピストンプレート１８の環状エッジ９０を収容するためのリッ プ４６を形成している。 以上、好ましい実施形態を参照しつつ本発明を説明した。明らかに、本明細書 を読んで理解した他の者による変形や変更が為されるであろう。本出願人は、添 付の請求の範囲またはその均等物の範囲内で生じる限りにおいて、そのような変 形や変更を含めるつもりである。 以上、本発明の説明をしたので、次に請求の範囲を示す。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１０月３１日（１９９７．１０．３１） 【補正内容】第１ページの補正 打抜き成形された鋼製ピストンへの柔軟性部材の取付け方法 発明の背景 １．発明の属する分野 本発明は、一般的には空気ばね組立体の技術に関し、特に、可動のピストンに 柔軟性部材を取り付ける方法に関する。 ２．関連技術の説明 この種の技術では、種々の用途のために空気ばね組立体を用いることが知られ ている。そのような用途の一つは、トラクタ・トレーラ組合わせ車両での乗り心 地を和らげることである。空気ばね組立体は、一般に、ピストンに取り付けられ た柔軟性部材を有する。ピストンは柔軟性部材の中に進退可能であり、それによ って組立体の内容積を変える。さらに、組立体の内部に供給される空気の量が可 変であって、それによりばね定数が変化される。 ピストンを柔軟性部材に、そのピストンを包囲する形のスナップ・オン要素を 用いて取り付けることが、この種の技術で知られている。しかし、そのスナップ ・オン要素と柔軟性部材との間の継手は、引張り応力に耐えることはできない。 米国特許第３，３０３３，５５８号明細書に記載された空気ばねは、ともにユ ニットのための圧縮室を形成する補助空気室及び主室を含む。主室はベローズに よって形成され、補助室はピストンの内側及びピストン面によって形成される。 ベローズは、ピストン部材の面でビードシートに密着するように適合されている 。本発明は、より引っ張り応力に耐える結合を与えるために、柔軟性部材または ベローズと、ピストンとの連結を改良するものである。 本発明は、空気ばね組立体の従来の外形寸法を維持しつつ、スナップ・オン要 素をなくすることによって引張り応力に関する前記の困難性を克服しつつ、空気 ばね組立体の従来の外形寸法を維持し、さらに、簡単かつ効果的な方法で内部の 空気貯蔵量を増やし、より良好でより有利な結果を提供する。第８〜第９ページの補正 請求の範囲 １．中心軸線、間隔をおいて配された第１及び第２のエッジ、円筒形の側壁、 及び内部空間を有し、前記側壁は前記第２のエッジを包囲してそれにより前記第 ２のエッジが前記内部空間の中にあるようにしているドーナツ形領域を有し、前 記第１のエッジは第１の環状のビード面を有し、前記第２のエッジは第２の環状 のビード面を有する柔軟性部材と、前記第１のビード面を収容するための環状の 溝を有している上側ビードプレートと、間隔をおいた第１及び第２の端を伴った 円筒面を有し、前記第１の端は前記柔軟性部材に前記第２のエッジにおいて取り 付けられており、前記柔軟性部材と相対的に前記中心軸線に沿って移動可能な中 空のピストンと、前記ピストンに前記第２の端において取り付けられているピス トンプレートとを含む空気ばね組立体において、 内側に向いた曲がりくねった面を形成している、前記ピストンの前記円筒面の 前記第１の端は、前記第２のビード面を収容するためのチャンネルを有し、前記 曲がりくねった面は、引っ張り応力に耐えるシールを形成するために前記第２の ビード面に接触してカールされていることを特徴とする空気ばね組立体。 ２．削除 ３．削除 ４．前記円筒面の前記第２の端は外側に広がっており、前記第２の端でリップ が形成されている、請求項１に記載の空気ばね組立体。 ５．前記ピストンプレートは環状のエッジを有し、前記エッジは前記リップに シールされている、請求項４に記載の空気ばね組立体。 ６．前記上側ビードプレートは空気流入口を含んでいる、請求項１に記載の空 気ばね組立体。 ７．前記上側ビードプレートは、さらに、前記組立体を第１の面に取り付ける ための第１の取付け手段を含んでいる、請求項６に記載の空気ばね組立体。 ８．前記ピストンプレートは、さらに、前記空気ばね組立体を第２の面に取り 付けるための第２の取付け手段を含んでいる、請求項７に記載の空気ばね組立体 。 ９．前記ピストンプレートは前記ピストンに気密に溶接されている、請求項５ に記載の空気ばね組立体。 １０.前記内部空間内に保持される空気の量を変える手段をさらに含んでいる 、請求項１に記載の空気ばね組立体。 １１．第１の端においては延長部を有し、第２の端においては広がってリップ を形成している円筒面と、 環状のエッジを有し、前記エッジが前記リップにシールされているピストンプ レートとを有することを特徴とする、空気ばね組立体用のピストン。 １２．前記延長部は、内側に向いた曲りくねった面を含んでいる、請求項１１ に記載のピストン。 １３．前記ピストンプレートは、ピストンを面に取り付けるための取付け手段 を有している、請求項１２に記載のピストン。第１１ページの追加 １６．前記曲面を前記ビード面に接触してカールする段階は、前記可動のピス トンと前記柔軟性部材との間に気密接合を形成する、請求項１４に記載の方法。 １７．環状エッジを有するピストンプレートと、中心軸線、間隔をおいて配さ れた第１及び第２のエッジ、円筒形の側壁、及び内部空間を含み、前記側壁が前 記第２のエッジを包囲してそれにより前記第２のエッジが前記内部空間の中にあ るようにしているドーナツ形領域を有し、前記第１のエッジが第１の環状のビー ド面を有し、前記第２のエッジが第２の環状のビード面を有する柔軟性部材と、 前記第１のビード面を受け入れるための環状の溝を有する上側ビードプレートと を含む空気ピストン組立体を製造する方法であって、 第１の端において延長部を有する円筒面を形成し、 前記延長部を曲げ加工して、内側に向いた曲がりくねった曲面を形成し、 前記第２のビード面を前記曲面の回りに据え付け、 前記曲面を前記ビード面に接触してカールさせ、 前記第１のビード面を前記管状の溝に受け入れて気密接合を形成し、 前記ピストンプレートの前記環状エッジを前記円筒面の第２の端に気密に取り 付けることを特徴とする方法。 １８．前記円筒面は、前記第２の端で広がったリップを有し、前記環状エッジ を前記第２の端に気密に取り付ける段階は、前記環状エッジを前記リップに据え 付ける段階を含む、請求項１７に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．中心軸線、間隔をおいて配された第１及び第２のエッジ、円筒形の側壁、 及び内部空間を有し、前記側壁は前記第２のエッジを包囲してそれにより前記第 ２のエッジが前記内部空間の中にあるようにしているドーナツ形領域を有し、前 記第１のエッジは第１の環状のビード面を有し、前記第２のエッジは第２の環状 のビード面を有する柔軟性部材と、 前記第１のビード面を収容するための環状の溝を有している上側ビードプレー トと、 間隔をおいた第１及び第２の端を伴った円筒面を有し、前記第１の端は前記柔 軟性部材に前記第２のエッジにおいて取り付けられており、前記柔軟性部材と相 対的に前記中心軸線に沿って移動可能な中空のピストンと、 前記ピストンに前記第２の端において取り付けられているピストンプレートと を有することを特徴とする空気ばね組立体。 ２．前記円筒面の前記第１の端は、内側に向いた曲りくねった面を形成してい る、請求項１に記載の空気ばね組立体。 ３．前記曲りくねった面は、前記第２のビード面を収容するためのチャンネル を有している、請求項２に記載の空気ばね組立体。 ４．前記円筒面の前記第２の端は外側に広がっており、前記第２の端でリップ が形成されている、請求項３に記載の空気ばね組立体。 ５．前記ピストンプレートは環状のエッジを有し、前記エッジは前記リップに シールされている、請求項４に記載の空気ばね組立体。 ６．前記上側ビードプレートは空気流入口を含んでいる、請求項３に記載の空 気ばね組立体。 ７．前記上側ビードプレートは、さらに、前記組立体を第１の面に取り付ける ための第１の取付け手段を含んでいる、請求項６に記載の空気ばね組立体。 ８．前記ピストンプレートは、さらに、前記空気ばね組立体を第２の面に取り 付けるための第２の取付け手段を含んでいる、請求項７に記載の空気ばね組立体 。 ９．前記ピストンプレートは前記ピストンに気密に溶接されている、請求項５ に記載の空気ばね組立体。 １０.前記内部空間内に保持される空気の量を変える手段をさらに含んでいる 、請求項３に記載の空気ばね組立体。 １１．第１の端においては延長部を有し、第２の端においては広がってリップ を形成している円筒面と、 環状のエッジを有し、前記エッジが前記リップにシールされているピストンプ レートとを有することを特徴とする、空気ばね組立体用のピストン。 １２．前記延長部は、内側に向いた曲りくねった面を含んでいる、請求項１１ に記載のピストン。 １３．前記ピストンプレートは、ピストンを面に取り付けるための取付け手段 を有している、請求項１２に記載のピストン。 １４．中心軸線、間隔をおいて配された第１及び第２のエッジ、円筒形の側壁 、及び内部空間を有し、前記側壁は前記第２のエッジを包囲してそれにより前記 第２のエッジが前記内部空間の中にあるようにしているドーナツ形領域を有し、 前記第１のエッジは第１の環状のビード面を有し、前記第２のエッジは第２の環 状のビード面を有する柔軟性部材を含む空気ばね組立体の前記柔軟性部材に可動 のピストンを取り付ける方法であって、 第１の端において延長部を有する円筒面を形成し、 前記延長部を曲げ加工して、内側に向いた曲りくねった曲面を形成し、 前記第２のビード面を前記曲面の回りに据え付け、 前記曲面を前記ビード面に接触してカールさせることを特徴とする方法。 １５．前記円筒面が、第２の端において外側に広がっている、請求項１４に記載 の方法。