JP5487326B2 - エア懸架装置のスプリングチューブ融着機 - Google Patents

Description

本発明は、エア懸架装置のスプリングチューブ融着機に係り、さらに詳細には、多層に積層されたチューブ素材を高温融着してエアスプリングチューブを形成するエア懸架装置のスプリングチューブ融着機に関する。

一般的に、エア懸架装置は、空圧によって車軸と車体を連結させて、走行中に車軸が路面から受ける振動や衝撃などを適切に減衰させることによって車体の損傷や搭乗者の乗り心地を向上させる機能を行い、空圧を調節して運行条件に合わせて緩衝力を調整するとともに、従来のコイルスプリングに比べてスムーズな乗り心地を提供する。

また、エア懸架装置は、車軸に固定される下部ハウジングと車体に固定される上部ハウジングとの間にスプリングチューブが設けられ、スプリングチューブの内部に圧縮空気を注入して緩衝作用を行う。ここで、スプリングチューブは、多層に積層されたチューブ素材を融着機に投入して一体に融着して形成される。

従来、開示されたスプリングチューブ融着機を説明すれば、特許文献１で未硬化のスリーブが内部拡張可能なマンドレルによって静的外部モールドに対して外部から押されたエアスプリングを形成する方法を記述する。

特許文献２及び特許文献３で、外側から内側に、すなわち、カートリッジの外周面にマンドレルの圧力が作用してエアスプリングを養生させる。

前記開示されたスプリングチューブ融着機は、構造が簡単であり、かつスプリングチューブの製造を容易にするところにその目的があるが、使用上に於いて多くの問題点を有する。

第一に、マンドレルが拡張または縮小しつつエアスプリングを加圧する際に、マンドレルとエアスプリングとの間に残留する空気が迅速に排出されず、エアスプリングの表面が不均一に成形される。

第二に、消耗品として使用される拡張または縮小マンドレルを交替する際に、スプリングチューブ融着機を完全に分解せねばならない。

第三に、一例として、エアスプリング上にハヤ状の浮き彫り凹凸部を形成するためには、カートリッジの表面に切削加工し難い陰刻凹凸部を加工せねばならないため、カートリッジの製作に高コストが所要される。

米国特許第３，０５７，７６８号明細書 米国特許第３，９６４，８４６号明細書 米国特許第５，４６８，１４０号明細書

したがって、本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、高温圧縮成形中に空気の残留及びスプリングチューブ素材の重畳による成形不良を防止し、反復的な使用によるメンテナンスの容易なエア懸架装置のスプリングチューブ融着機を提供することをその目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の特徴は、空気注入ノズル１１２を備え、外周面に複数の結束キー１１４が形成される上板１１０と、上板１１０の底面に一端が固定されて空気注入ノズル１１２と連通され、他端に基準突起１２２が形成される仕上げプレート１２４が着脱可能に設けられて、両端が密閉固定され、半製品状態のスプリングチューブＴに挿入される拡張チューブ１３０を備える内側成形部１００と、前記内側成形部１００の拡張チューブ１３０が収容され、熱源２１０ｂによって加熱され、基準突起１２２に対応する位置に基準溝２１２が噛み合うように形成されるヒーティングコア２１０、及び結束キー１１４と対応するヒーティングコア２１０の入口に“Ｌ”字状に形成される結束キー溝２２０を備える外側成形部２００と、を備えることを特徴にする。

このとき、前記拡張チューブ１３０の外周面に陰刻凹凸部１３０ａが形成されて、成形の際にスプリングチューブＴの内周面に浮き彫り凹凸部Ｔ１を形成し、成形完了後、スプリングチューブＴを裏返して外周面に凹凸部Ｔ１を形成することを特徴とする。

さらに、前記拡張チューブ１３０は、両端部から中央部に行くほど断面の厚さが薄く形成されて、縦断面の内周面にアーチ状の曲面１３０ｂが形成されることを特徴にする。

さらに、前記ヒーティングコア２１０の内周面にスプリングチューブＴの長手方向に排気孔２１０ａが形成されることを特徴とする。

前述の構成及び作用によれば、本発明は、拡張チューブが中心部から両端部に順次に膨脹しつつスプリングチューブを加圧するため、スプリングチューブとヒーティングコアとの間に残留する空気が排気孔を介して迅速に排出され、さらに、拡張チューブの膨張力によって加圧力が内側から外側に加えられるため、スプリングチューブの重畳による成形不良が防止され、特に、仕上げプレートによって拡張チューブが着脱可能に設けられて、使用中に簡単に交替されることができる。

また、拡張チューブの陰刻凹凸部を介してスプリングチューブの内周面に浮き彫り凹凸部を成形した後、それを裏返してスプリングチューブの外周面に浮き彫り凹凸部を備えるため、スプリングチューブの表面に浮き彫り凹凸部を容易に成形することができる。

本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機を全体的に示す構成図である。 本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機を内側成形部と外側成形部とに分離して示す構成図である。 本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機の結束キー及び結束キー溝を示す構成図である。 本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機によって成形されたスプリングチューブの裏返しを示す構成図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機を全体的に示す構成図であり、図２は本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機を内側成形部と外側成形部とに分離して示す構成図であり、図３は本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機の結束キー及び結束キー溝を示す構成図であり、図４は本発明によるエア懸架装置のスプリングチューブ融着機によって成形されたスプリングチューブの裏返しを示す構成図である。

本発明は、エア懸架装置のスプリングチューブ融着機に係り、エア懸架装置のスプリングチューブ融着機は、半製品状態で用意されたスプリングチューブを高温圧搾して一体のスプリングチューブを成形するに当たって、残留空気及びスプリングチューブ素材の重畳による成形不良が防止され、反復的な使用によるメンテナンスを容易にするために、内側成形部１００、外側成形部２００などの主要構成からなる。

本発明による内側成形部１００は、空気注入ノズル１１２を備え、外周面に複数の結束キー１１４が形成される上板１１０と、上板１１０の底面に一端が固定されて、空気注入ノズル１１２と連通され、他端に基準突起１２２が形成される仕上げプレート１２４が着脱可能に設けられて、両端が密閉固定され、半製品状態のスプリングチューブＴに挿入される拡張チューブ１３０とを備える。内側成形部１００は、後述する外側成形部２００と結合され、拡張チューブ１３０の膨張力によってスプリングチューブＴを内側から外側に加圧する役割を行う。

ここで、内側成形部１００の上板１１０は、後述するヒーティングコア２１０の入口を開閉するためのカバーであって、円板状に形成され、エッジ部に少なくとも二つの結束キー１１４が所定の等角位置に突設されて、後述する結束キー溝２２０上にロックされるか、またはロック解除される。さらに、上板１１０の上面に空気注入ノズル１１２が拡張チューブの内部に連通されるように備えられ、コンプレッサーと連結されて、圧搾成形工程中に拡張チューブ１３０の内部に圧縮空気を供給する。

さらに、拡張チューブ１３０は、両端部に円形の突起１２６が形成され、突起１２６と対応する上板１１０及び仕上げプレート１２４上に溝１２７が形成されて互いに噛み合い構造に連結される。このとき、溝１２７は螺合によって間隔が調節される作動板１２８上に形成され、作動板１２８の溝１２７に対応する上板１１０及び仕上げプレート１２４上に互いに対向するように形成されて、円形の突起１２６が形成された拡張チューブ１３０の端部を着脱可能に締結する。

また、仕上げプレート１２４は、後述するヒーティングコア２１０の基準溝２１２に対応する位置に基準突起１２２が突設され、上板１１０の組み立ての際に、基準突起１２２と基準溝２１２とが互いに噛み合って拡張チューブ１３０とヒーティングコア２１０を同軸上に位置させる。

また、拡張チューブ１３０は、両端が上板１１０と仕上げプレート１２４によって密閉され、圧縮空気の注入の際に、縦・横方向に安定的に膨脹しつつ半製品状態のスプリングチューブＴを内側から外側に加圧する。このとき、前記拡張チューブ１３０は、両端部から中央部に行くほど断面の厚さが薄く形成されて、内周面がアーチ状の曲面１３０ｂとして形成される。

したがって、ノズル１１２を介して拡張チューブ１３０の内部に圧縮空気が注入される際に、厚さの薄い中央部が先に膨脹し、その後に両端部が膨脹することによって、スプリングチューブＴの内外周面と面接触する拡張チューブ１３０と後述するヒーティングコア２１０との間に残留する空気が中央部から端部に順次に移動してすっかり除去されるため、残留空気によるスプリングチューブＴの成形不良が防止される。

また、拡張チューブ１３０の外周面に陰刻凹凸部１３０ａが形成されて、成形の際にスプリングチューブＴの内周面に浮き彫り凹凸部Ｔ１が形成され、成形完了後、図４に示すように、スプリングチューブＴを裏返して外周面に凹凸部Ｔ１が形成される。一例として、スプリングチューブＴの表面にピラミッド状の凹凸部を形成するに当って、先ず拡張チューブ１３０を製作するための金型上にピラミッド状の浮き彫り凹凸部を加工し、浮き彫り凹凸部を介して拡張チューブ１３０の表面にピラミッド状の陰刻凹凸部１３０ａを成形する。次いで、拡張チューブ１３０を使用してスプリングチューブＴを加圧成形する際に、スプリングチューブＴの内周面にピラミッド状の凹凸部が浮き彫りとして成形され、成形が完了した後、スプリングチューブＴを裏返せば、外周面に浮き彫り凹凸部Ｔ１が形成される。

このように、拡張チューブ１３０上に陰刻凹凸部１３０ａが形成されるため、拡張チューブ１３０を成形するための金型の製作が容易であり、反復的な使用中に陰刻凹凸部１３０ａが詰まっても、拡張チューブ１３０を交替することによってメンテナンスが簡単に行われるという利点がある。

一方、従来、スプリングチューブの外周面に浮き彫り凹凸部を形成するためにヒーティングコアの内周面に陰刻凹凸部を加工せねばならないため、製造コストの上昇を招き（例えば、金型の製作に当たって凹凸部を浮き彫りとして形成するより陰刻として形成することが加工時間及びコストが大きく上昇する）、反復的な使用中にヒーティングコア上に凹凸部が詰まりやすく、損傷時にヒーティングコアを全体的に交替せねばならない問題が解決される。

また、本発明による外側成形部２００は、内側成形部１００の拡張チューブ１３０が収容されると同時に熱源２１０ｂによって加熱され、基準突起１２２に対応する位置に基準溝２１２が噛み合うように形成されるヒーティングコア２１０と、結束キー１１４に対応するヒーティングコア２１０の入口に“Ｌ”字状に形成される結束キー溝２２０とを備える。

ヒーティングコア２１０は、熱線、スチームを含む熱源２１０ｂによって加熱されるが、高温圧縮成形作業を迅速に行うためには、スチームを熱源２１０ｂとして使用することが好ましい。

ここで、ヒーティングコア２１０は、内側底面の中心に基準溝２１２が形成され、基準溝２１２は、前記基準突起１２２と同一の断面状に形成されて、上板１１０の組み立ての際に基準突起１２２と噛み合って拡張チューブ１３０とヒーティングコア２１０が同軸上に位置する。

また、ヒーティングコア２１０は、結束キー溝２２０を介して上板１１０にロックされるか、またはロック解除されるが、結束キー溝２２０は、結束キー１１４の横断面状に形成される垂直溝２２０ａと、垂直溝２２０ａと直交する何れか一方向に結束キー１１４の縦断面と同じ厚さを有する水平溝２２０ｂとから備える。すなわち、図３に示すように、垂直溝２２０ａと水平溝２２０ｂが“Ｌ”字状に連通されて結束キー溝２２０を形成することによって、上板１１０の結束キー１１４を垂直方向に挿入した後に旋回させれば、結束キー１１４が水平溝２２０ａ上に収容されてロックされる簡単な締結構造を有する。

また、前記ヒーティングコア２１０の内周面にスプリングチューブＴの長手方向に排気孔２１０ａが形成される。図１の部分拡大図に示すように、排気孔２１０ａは、ヒーティングコア２１０の内周面に少なくとも２箇所に備えられ、拡張チューブ１３０の膨脹によってスプリングチューブＴが加圧成形されるとき、スプリングチューブＴの外周面及びヒーティングコアの内周面に残留する空気が排気孔２１０ａを介して迅速に排出されて、残留空気によるスプリングチューブＴの成形不良が防止される。

Claims (4)

1. 空気注入ノズル（１１２）を備え、外周面に複数の結束キー（１１４）が形成される上板（１１０）と、上板（１１０）の底面に一端が固定されて空気注入ノズル（１１２）と連通され、他端に基準突起（１２２）が形成される仕上げプレート（１２４）が着脱可能に設けられて、両端が密閉固定され、半製品状態のスプリングチューブ（Ｔ）に挿入される拡張チューブ（１３０）を備える内側成形部（１００）と、
   前記内側成形部（１００）の拡張チューブ（１３０）が収容され、熱源（２１０ｂ）によって加熱され、基準突起（１２２）に対応する位置に基準溝（２１２）が噛み合うように形成されるヒーティングコア（２１０）、及び結束キー（１１４）と対応するヒーティングコア（２１０）の入口に“Ｌ”字状に形成される結束キー溝（２２０）を備える外側成形部（２００）と、を備えることを特徴とするエア懸架装置のスプリングチューブ融着機。
2. 前記拡張チューブ（１３０）の外周面に陰刻凹凸部（１３０ａ）が形成されて、成形の際にスプリングチューブ（Ｔ）の内周面に浮き彫り凹凸部（Ｔ１）を形成し、成形完了後、スプリングチューブ（Ｔ）を裏返して外周面に凹凸部（Ｔ１）を形成することを特徴とする請求項１に記載のエア懸架装置のスプリングチューブ融着機。
3. 前記拡張チューブ（１３０）は、両端部から中央部に行くほど断面の厚さが薄く形成されて、縦断面の内周面にアーチ状の曲面（１３０ｂ）が形成されることを特徴とする請求項１に記載のエア懸架装置のスプリングチューブ融着機。
4. 前記ヒーティングコア（２１０）の内周面にスプリングチューブ（Ｔ）の長手方向に排気孔（２１０ａ）が形成されることを特徴とする請求項１に記載のエア懸架装置のスプリングチューブ融着機。

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