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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-02-21
(54)【発明の名称】二重容積エアスプリング
(51)【国際特許分類】
B60G 11/27 20060101AFI20250214BHJP
【ＦＩ】
B60G11/27
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024540669
(86)(22)【出願日】2023-02-09
(85)【翻訳文提出日】2024-08-06
(86)【国際出願番号】 IB2023051157
(87)【国際公開番号】W WO2023152670
(87)【国際公開日】2023-08-17
(31)【優先権主張番号】202211007021
(32)【優先日】2022-02-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524250846
【氏名又は名称】ベニワル，サリカ
(74)【代理人】
【識別番号】110002516
【氏名又は名称】弁理士法人白坂
(72)【発明者】
【氏名】ベニワル，サリカ
【テーマコード（参考）】
3D301
【Ｆターム（参考）】
3D301AA01
3D301AA69
3D301DA14
3D301DA22
3D301DA31
3D301DA84
(57)【要約】
車両用の二重容積エアスプリング・アセンブリ（３００）が開示されており、エアスプリング・アセンブリ（３００）は、第１の部材（３１０）と、第２の部材（３５０）と、少なくとも部分的に一次空気容積室（３７０）を形成するとともに少なくとも部分的に二次空気容積室（３８０）を形成するように構成された偏向可能なダイアフラム（３６０）と、を備える。偏向可能なダイアフラム（３６０）は、一次空気容積室（３７０）と二次空気容積室（３８０）との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置へと偏向する。一態様では、エアスプリング・アセンブリ（３００）は、一次空気容積室（３７０）とともに構成された可撓性を備えた壁部材（３２０）を備える。別の態様では、エアスプリング・アセンブリは、アセンブリ（３００）と同軸に構成されたダンパ（４００）を備える。別の態様では、エアスプリング・アセンブリ（３００）は、一次空気容積室（３７０）とともに構成されたピストンスプリング（５００）を備える。ピストンスプリング（５００）とともにエアスプリング・アセンブリ（３００）により、安定性、荷重を負担するばね作用、および衝撃に対する緩衝性が得られる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用のエアスプリング・アセンブリ（３００）であって、一端の第１の部材（３１０）、および反対側の端の第２の部材（３５０）と、
一次空気容積室（３７０）を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室（３８０）を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラム（３６０）であって、前記一次空気容積室（３７０）は、その中に空気を充填するための第１の吸入口（３１２）を備え、前記二次空気容積室（３８０）は、その中に空気を充填するための第２の吸入口（３１４）を備える、偏向可能なダイアフラム（３６０）と、
を備え、
前記偏向可能なダイアフラム（３６０）は、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間に生じる空気圧の差圧の変化が前記偏向可能なダイアフラム（３６０）の偏向を引き起こすように、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）とを分離する、車両用のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項2】
前記一次空気容積室（３７０）が少なくとも部分的に前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の内部に残るように構成されたダンパユニット（４００）をさらに備え、前記ダンパユニット（４００）の第１の端部が、前記第１の部材（３１０）とともに車両の一部分に結合されるように構成され、前記ダンパユニット（４００）の第２の端部が、前記第２の部材（３５０）とともに前記車両の別の部分に結合されるように構成され、前記車両に荷重がかかると、前記ダンパユニット（４００）に関連付けられるピストンロッド（４３０）が、対応して、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに、延伸位置から圧縮位置へと移動するように構成されている、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項3】
前記一次空気容積室（３７０）が前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の内部に完全に残るように構成されたダンパユニット（４００）をさらに備え、前記ダンパユニット（４００）の第１の端部が、前記第１の部材（３１０）とともに車両の一部分に結合されるように構成され、前記ダンパユニット（４００）の第２の端部が、前記第２の部材（３５０）とともに前記車両の別の部分に結合されるように構成され、前記車両に荷重がかかると、前記ダンパユニット（４００）に関連付けられるピストンロッド（４３０）が、対応して、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに、延伸位置から圧縮位置へと移動するように構成されている、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項4】
少なくとも１つの可撓性を備えた壁部材（３２０）が、前記一次空気容積室（３７０）の少なくとも一部を形成する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項5】
前記一次空気容積室（３７０）が、前記第１の部材（３１０）の内面（３１８）と前記第２の部材（３５０）の内面（３５４）と可撓性を備えた壁部材（３２０）の内面（３２１）と偏向した前記ダイアフラム（３６０）の内面（３６３）とによって形成され、前記二次空気容積室（３８０）が、前記第１の部材（３１０）の内面（３１８）と偏向した前記ダイアフラム（３６０）の外面（３６１）とによって形成される、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項6】
前記偏向可能なダイアフラム（３６０）は、前記一次空気容積室（３７０）および前記二次空気容積室（３８０）内の空気圧が等しい場合に、第１の位置に留まり、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間の空気圧の差圧に変化がある場合に、前記偏向可能なダイアフラム（３６０）が１つ以上の第２の位置に偏向する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項7】
前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに構成され、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の１つ以上の作動パラメータを監視し、前記監視される作動パラメータを対応して前記車両の電子制御部に送信する複数のセンサをさらに備える、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項8】
支持部（５０２）により前記車両の一部分に取り付けられるように構成されたピストンスプリング（５００）であって、前記ピストンスプリング（５００）が、シリンダ（５０６）と、ピストン（５０８）を備えて移動可能に構成されるとともにシール部材（５０７）によって前記シリンダ（５０６）と気密にシールされるピストンロッド（５０１）とを備え、前記シリンダ（５０６）が、前記シリンダ（５０６）と前記一次空気容積室（３７０）との間の気流を許容するための少なくとも１つの通路（５０９）を備える、ピストンスプリング（５００）をさらに備え、前記ピストンロッド（５０１）が延伸位置から圧縮位置に移動し、前記偏向ダイアフラム（３６０）が、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置に偏向する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項9】
エアスプリング・システムであって、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリ（３００）と、
複数の車両特性を測定し、それに対応して複数のセンサ信号を生成するように構成された複数の車両センサと、
前記少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリ（３００）への空気の供給の出入りを制御するように構成されたバルブアセンブリと、
前記複数の車両センサおよび前記バルブアセンブリに作動可能に結合された制御部と、
を備え、前記制御部は、
前記複数の車両センサから前記複数のセンサ信号を受信し、
受信した前記センサ信号を分析して、前記車両の少なくとも１つのばね定数を含む所望のスプリング特性を決定し、
前記車両の前記所望のばね特性を得るために、一次空気容積室（３７０）および二次空気容積室（３８０）の少なくとも一方内の圧力を変更するように、前記バルブアセンブリを作動させる出力信号を生成するように構成される、エアスプリング・システム。
【請求項10】
エアスプリング・アセンブリ（３００）のばね定数を調整する方法（６００）であって、少なくとも部分的に一次空気容積室（３７０）を形成するとともに少なくとも部分的に二次空気容積室（３８０）を形成する偏向可能なダイアフラム（３６０）とともに、前記二次空気容積室（３８０）に隣接する前記一次空気容積室（３７０）を設ける工程（６０２）と、
前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の前記ばね定数を変更するように、前記一次空気容積室（３７０）および前記二次空気容積室（３８０）のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更する工程（６０４）と、
を含む、エアスプリング・アセンブリ（３００）のばね定数を調整する方法（６００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般的にエアスプリングの技術分野に関する。特に、本開示は、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、本開示は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
道路の起伏、段差、くぼみなどによる望ましくない力から車両の乗客および貨物を隔離するために、コイルスプリング、板ばね、およびリンクなど様々なタイプの機械的なスプリングが主に車両に使用されている。しかしながら、エアスプリングはより滑らかな乗り心地を実現するために高級車に使用されている。エアスプリングは、特定の荷重および特定のサスペンション高さの組み合わせのみに最適なばね定数を提供する。周知のエアスプリングは、異なる荷重およびサスペンションの高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を提供するものではない。乗り心地、快適性、ハンドリング、および安全性を向上させるためには、サスペンションの荷重および高さの組み合わせごとに最適なばね定数を設定することが望ましい。
【0003】
エアバッグは一般的に自動車のエアスプリングとして使用されるが、サスペンションの高さが低い場合は必要なばね定数は少なくなるが、エアバッグのばね定数は高くなり、サスペンションの高さが高い場合は必要なばね定数は高くなるが、エアバッグのばね定数は少なくなる。したがって、さまざまな条件および荷重に対して所望の値のばね定数を提供するエアスプリング・アセンブリおよびシステムが必要とされている。さらに、このようなエアバッグの短所は、旋回時、制動時、および加速時に大きなたわみが発生し、車両の安全性に影響を及ぼすため、力に対処する効率が悪いことにある。また、荷重条件、路面状況、およびエアサスペンションの高さなどの違いによって最適な性能を発揮するというエアバッグの要求も満たされていない。
【0004】
特許文献１は、可変容積を提供するエアバッグ室と固定容積室とを含むトラックサスペンション用の二重容積エアスプリングを開示している。両室は閉鎖可能なオリフィスによって相互に接続されている。エアバッグには支柱状のオリフィスクローザーが設けられており、これは、エアバッグが十分に圧縮されるとオリフィス内に押し込まれ、エアバッグが圧縮されないとオリフィスから引き出される。通常運転では、オリフィスは開放されており、両室の合計容積が利用できるため、ばね定数は低くなる。オリフィスクローザーは、相対的に折り畳み可能なオリフィス閉鎖部分と、折り畳み部分が実質的に完全に圧縮されたときにバンプストップとして機能する剛性部分または半剛性部分とを有する。オリフィスが完全に閉鎖しているときに、スプリングは高いばね定数を有する。
【0005】
別の特許文献２には、ピストンエアバッグに取り付けられた一次エアバッグを含み、ピストンエアバッグが一次エアバッグの転動面となるエアスプリング・アセンブリが開示されている。ピストンエアバッグの圧力が変化すると、一次エアスプリングの有効定数が変化する。ピストンエアバッグの容積を比較的小さく変化させると、ロールオフ面の直径が選択的に変更されるため、エアスプリング・アセンブリのばね定数が変化する。
【0006】
両特許文献には、特定の荷重および特定のサスペンション高さに対して最適なばね定数が得られる異なるタイプのエアスプリング・アセンブリが開示されているが、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を得ることはできず、両特許文献には、開示された配置により、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数が得られることによって、車両の乗員の制御性、安定性、安全性、および快適性がもたらされ得ることを示す教示はない。特許文献２では、この目的を達成するための努力がなされているが、ピストンエアバッグの直径、ひいては圧縮および膨張サイクル中のばね定数を予測し、制御することは非常に困難である。また、このエアスプリング・アセンブリはロールオフ面があるため耐久性がない。
【0007】
したがって、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数が得られることにより、車両の制御性、安定性、安全性、および乗客の快適性を確認することができる、従来のエアスプリング・アセンブリの上述の課題を解消することができる、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第７６３８６５２５号明細書
【特許文献2】米国特許第７１５６３８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本開示の一般的な目的は、荷重条件、道路条件、およびサスペンション高さの異なる組み合わせに対して異なる値のばね定数を与えることができるエアスプリング・アセンブリを提供することにある。
【0010】
本開示の課題は、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供することにある。
【0011】
本開示の別の課題は、車両内の乗客により良好な制御性、安全性、および快適性を提供することにある。
【0012】
本開示の別の課題は、ダンパーユニットを同軸に設けることができるエアスプリング・アセンブリを提供することにある。
【0013】
本開示の別の課題は、軽量かつ効率的なエアスプリング・アセンブリと、車両に容易に実装できるシステムとを提供することにある。
【0014】
本開示の別の課題は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整するための単純にして、かつ効率的な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本開示の態様は、一般的にエアスプリングの技術分野に関する。特に、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【0016】
一態様において、本開示は、車両用のエアスプリング・アセンブリを開示する。エアスプリング・アセンブリは、一端に第１の部材を、反対側の端に第２の部材を備える。エアスプリング・アセンブリは、少なくとも部分的に一次空気容積室を形成し、少なくとも部分的に二次空気容積室を形成するように構成された偏向可能なダイアフラムをさらに備える。一次空気容積室には、その中に空気を充填するための第１の吸入口が設けられ、二次空気容積室には、その中に空気を充填するための第２の吸入口が設けられている。偏向可能なダイアフラムは、一次空気容積室と二次空気容積室とを分離し、一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気の差圧の変化が偏向可能なダイアフラムの偏向を引き起こすようになっている。
【0017】
一態様では、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室と一体的に構成されるとともにエアスプリング・アセンブリの内部に少なくとも部分的に残るダンパユニットを備える。ダンパユニットの第１の端部は、第１の部材とともに車両の１つの部分に結合されるように構成され、ダンパユニットの第２の端部は、第２の部材とともに車両の別の部分に結合されるように構成され、車両に荷重がかかると、ダンパユニットに関連付けられるピストンロッドがエアスプリング・アセンブリとともに対応して延伸位置から圧縮位置に移動する。
【0018】
別の態様では、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室と一体的に構成されるとともにエアスプリング・アセンブリの内部に完全に残るダンパユニットを備える。ダンパユニットの第１の端部は、第１の部材とともに車両の１つの部分に結合されるように構成され、ダンパユニットの第２の端部は、第２の部材とともに車両の別の部分に結合されるように構成され、車両に荷重がかかると、ダンパユニットに関連付けられるピストンロッドがエアスプリング・アセンブリとともに対応して延伸位置から圧縮位置に移動する。
【0019】
一態様では、一次空気容積室は、第１の部材の内面および第２の部材の内面、可撓性を備えた壁部材の内面、および偏向したダイアフラムの内面によって形成される。
【0020】
一態様では、二次空気容積室は、第１の部材の内面および偏向可能なダイアフラムの外面によって形成される。
【0021】
一態様では、一次空気容積室および二次空気容積室内の空気圧が等しいときに、偏向可能なダイアフラムは第１の位置に留まる。さらに、偏向可能なダイアフラムは、一次空気容積室と二次空気容積室との間の空気圧の差圧に変化があると、１つ以上の第２の位置に偏向する。
【0022】
一態様では、エアスプリング・アセンブリは、エアスプリング・アセンブリの１つ以上の作動パラメータを監視し、監視された作動パラメータを対応して車両の電子制御部に送信するようにエアスプリング・アセンブリと一体的に構成される複数のセンサを備える。
【0023】
別の態様では、本開示は、車両用のエアスプリング・アセンブリを開示する。エアスプリング・アセンブリは、一端に第１の部材を、反対側の端に第２の部材を含む。さらに、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室および二次空気容積室をさらに備える。ピストンスプリングは、支持体によって車両の一部分に取り付けられるように構成され、また、シリンダと、ピストン内で移動可能に構成されるとともにシール部材によってシリンダと気密にシールされたピストンロッドとから構成される。シリンダは、シリンダと一次空気容積室との間の気流を許容するための少なくとも１つの通路を備える。エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成し、二次空気容積室を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラムをさらに備える。一次空気容積室には空気の吸入口および吐出口のための第１の通路が設けられ、二次空気容積室には空気の吸入口および吐出口のための第２の通路が設けられている。一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化が、偏向可能なダイアフラムの偏向を引き起こす。ピストンロッドは延伸位置から圧縮位置に移動し、偏向ダイアフラムは一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置に偏向する。
【0024】
一態様では、少なくとも１つの可撓性を備えた壁部材が一次空気容積室の少なくとも一部を形成する。
【0025】
一態様では、少なくとも１つのピストンスプリングが一次空気容積室の少なくとも一部を形成する。さらに、ピストンスプリングのエアシリンダ内の少なくとも１つの通路は、シリンダを一次空気容積室に流体接続する。
【0026】
別の態様では、本開示は、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリと、複数の車両特性を測定するとともにそれに対応して、車両荷重、サスペンションの高さ、コーナリング、制動、加速、ヨーレート、旋回などを含むがこれらに限定されない複数の車両特性の１つ以上の情報を付与する複数のセンサ信号を生成するように構成された複数の車両センサとを備えるエアスプリングシステムを開示する。エアスプリング・アセンブリは、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリへの空気の供給の出入りを制御するように構成されたバルブアセンブリと、複数のセンサおよびバルブアセンブリに作動可能に結合された制御部とをさらに備える。制御部は、複数の車両センサから複数のセンサ信号を受信し、受信したセンサ信号を解析して、少なくとも車両のばね定数を含む所望のばね特性を決定し、車両の所望のばね特性を達成するために、一次空気容積室および二次空気容積室の少なくとも一方内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するようにバルブアセンブリを作動させる出力信号を生成するように構成される。
【0027】
さらなる別の態様では、本開示は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法を開示する。方法は、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラムとともに、二次空気容積室に隣接して一次空気容積室を設ける工程を含む。この方法は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を変更するために、一次空気容積室および二次空気容積室のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更するステップをさらに含む。
【0028】
本発明の主題の様々な目的、特徴、態様、および利点は、同様の参照符号が同様の構成要素を表す添付の図面図とともに、好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0029】
本開示は、荷重条件、道路条件、およびサスペンション高さの異なる組み合わせに対して異なる値のばね定数を付与することができるエアスプリング・アセンブリを提供する。
【0030】
本開示は、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供する。
【0031】
本開示は、車両内の乗客により良い制御性、安全性、および快適性を提供する。
【0032】
本開示は、ダンパユニットを同軸に備えることができるエアスプリング・アセンブリを提供する。
【0033】
本開示は、軽量かつ効率的なエアスプリング・アセンブリと、車両に容易に実装可能なシステムとを提供する。
【0034】
本開示は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整するための単純にして、かつ効率的な方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【発明を実施するための形態】
【0036】
添付図面は、本開示のさらなる理解が得られるように含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、説明とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【0037】
以下は、添付図面に描かれた本開示の実施形態の詳細な説明である。実施形態は、本開示を明確に伝達するように詳細に記載されている。しかしながら、提供される詳細の量は、実施形態の予期される変形を制限することを意図するものではなく、逆に、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の趣旨および範囲内に入るすべての変更物、均等物、および代替物を網羅することを意図する。
【0038】
本明細書で説明する実施形態は、一般にエアスプリング・システムの技術分野に関する。特に、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【0039】
一態様では、車両用の提案されているエアスプリング・アセンブリの「アセンブリ」およびエアスプリング・システムの「システム」が開示されている。アセンブリおよびシステムは、第１の部材と、第２の部材と、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラムとを備える。偏向可能なダイアフラムは、車両にかかる１つ以上の荷重の量によって一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置へと偏向するように構成されており、これに対応してエアスプリング・アセンブリおよびシステムを延伸位置から圧縮位置へと移動させ、それによってばね定数を調整する。一実施形態では、ダンパユニットは一次空気容積室と一体的に構成され、エアスプリング・アセンブリの内部に部分的に残る。別の態様では、ダンパユニットは一次空気容積室と一体的に構成され、エアスプリング・アセンブリの内部に完全に残る。
【0040】
別の態様では、ピストンスプリングを備えたエアスプリング・アセンブリが開示されている。ピストンスプリングは一次空気容積室と一体的に構成され、ピストンスプリングとともにエアスプリング・アセンブリにより、安定性、荷重を負担するばね作用、および衝撃に対する緩衝性が得られる。
【0041】
さらなる別の態様では、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法が開示されている。方法は、スプリングアセンブリに、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラムとともに、二次空気容積室に隣接して一次空気容積室を設ける工程を含む。方法は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を変更するために、一次空気容積室および二次空気容積室のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更するステップをさらに含む。
【0042】
本開示の様々な実施形態が、車両のエアサスペンションのためのエアスプリング・アセンブリ３００の実装のために詳しく説明されてきたが、当業者であれば、エアスプリング・アセンブリ３００が、機械、建物、およびばね作用が必要とされる他の構造体とともに使用されるようにも同様に構成可能であり、そのような全ての実施形態が、制限なく本開示の範囲内にあることを理解するであろう。さらに、車両、建物、機械、またはその他の構造体に実装されるエアスプリング・アセンブリ３００の数は、必要とされるばね作用および荷重要件に基づいて変化させることができ、それによってエアスプリング・システムを形成することができる。
【0043】
図１および図２を参照する。図１および図２には、第１の実施形態による開示された車両用エアスプリング・アセンブリ３００の例示的な断面図、および側面立面図がそれぞれ示されている。エアスプリング・アセンブリ３００は、一端に第１の部材３１０を含み、反対側の端に第２の部材３５０を含む。さらに、エアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００内に一次空気容積室３７０を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室３８０を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラム３６０を備える。一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、軸線（ＡＸ）を中心に同軸に構成されている。エアスプリング・アセンブリ３００の第１の部材３１０および第２の部材３５０は、一端が車軸／車輪に、反対側の端が車両のシャーシ／サブフレームに、溶接、ボルト締め、またはその他の適切な機構によって固定される。
【0044】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００の作動中にエアバッグのように機能する可撓性を備えた壁部材３２０を備える。偏向可能なダイアフラム３６０は、一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０とを分離する。一次空気容積室３７０は、第１の部材３１０の内面３１８と第２の部材３５０の内面３５４と可撓性を備えた壁部材３２０の内面３２１と偏向ダイアフラム３６０の内面３６３とによって形成され、二次空気容積室３８０は、第１の部材３１０の内面３１８と偏向可能なダイアフラム３６０の外面３６１とによって形成される。
【0045】
一実施形態では、可撓性を備えた壁部材３２０および偏向可能なダイアフラム３６０は、複数のバンドによって気密にシールされている。偏向可能なダイアフラム３６０は、第１の端部３１１においてバンド３２７および別のバンド３６２によって第１の部材３１０と気密にシールされており、また、中間端３１９においてバンド３２６および別のバンド３６４によって第１の部材３１０と気密にシールされている。可撓性を備えた壁部材３２０は、バンド３２８によって第１の部材３１０と気密にシールされており、また、バンド３２４によって第２の部材３５０と気密にシールされている。
【0046】
当業者であれば、第１の部材と第２部材とを可撓性を備えた壁部材３２０と、偏向可能なダイアフラム３６０とで固定するためのバンドに代えて、代替的に他の適切な取り付け方法を使用してもよく、また他の結合のために使用してもよいことを理解するであろう。さらに、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、他の複数の方法で構築または形成することもでき、そのような実施形態もすべて本開示の範囲内にある。
【0047】
一実施形態では、偏向可能なダイアフラム３６０は、車両にかかる荷重の量によって一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０との間に生じる空気圧の差圧の変化に基づいて二次空気容積室３８０に向かって偏向し、エアスプリング・アセンブリ３００を延伸位置と圧縮位置との間で強制的に移動させる。車両のエアスプリング・アセンブリ３００に荷重がかかると、偏向ダイアフラム３６０は第１の位置から第２の位置に偏向する。エアスプリング・アセンブリ３００からの荷重が取り払われると、偏向可能なダイアフラム３６０は第１の位置に戻る。
【0048】
偏向可能なダイアフラム３６０は、一次空気容積室３７０または二次空気容積室３８０のうち、比較的圧力がより低い方に向かって偏向する。一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０との間の差圧がより高いほど、実施形態のいくつかでは、偏向可能なダイアフラム３６０をより偏向させることができる。二次空気容積室３８０の圧力が一次空気容積室３７０の圧力よりも高いか、実質的により高い場合に、より高いか、実質的により高いばね定数がそれぞれ得られる。さらに、二次空気容積室３８０の圧力が一次空気容積室３７０の圧力よりも低いか、実質的により低い場合に、比較的より低いか、実質的により低いばね定数が得られる。したがって、スプリング・アセンブリ３００では、２つの室３７０と室３８０との差圧を変えることによって、所望のばね定数を得ることができる。
【0049】
一実施形態では、サスペンションの高さがより低くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより高くなるため、比較的高いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が高くなる可能性がある。さらに、サスペンションの高さがより低くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより低くなるため、比較的低いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が低くなる可能性がある。
【0050】
さらに、サスペンションの高さがより高くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより高くなるため、比較的高いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が高くなる可能性がある。さらに、サスペンションの高さがより高くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより低くなるため、比較的低いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が低くなる可能性がある。
【0051】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００の圧縮および延伸のばね定数は、圧縮サイクルおよび延伸サイクルの間にそれぞれ一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０のうちの少なくともいずれか一方の圧力を変更するすることによって異なるようにすることができる。様々なばね定数は、一次空気容積室３７０内の様々な値の圧力と二次空気容積室３８０内の様々な値の圧力との組み合わせによって得られる。２つの室３７０と室３８０との差圧の量子の小さな変化により、エアスプリング・アセンブリ３００のばね定数の急速な変化がもたらされる。
【0052】
一実施形態では、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の各々は、空気をチャージするための一対の吸入口または通路３１２および３１４を備え、一方の吸入口３１２は一次空気容積室３７０に空気をチャージし、第２の吸入口３１４は二次空気容積室３８０に空気をチャージする。一実施形態では、制御弁からなるバルブアセンブリを一対の吸入口３１２および３１４とともに構成して、これらの室３７０および３８０からの空気の供給および放出を制御することができる。
【0053】
図３を参照すると、一実施形態において、エアスプリング・アセンブリ３００の一次空気容積室３７０の内部に部分的にダンパユニット４００を備える提案されたエアスプリング・アセンブリ３００が開示されている。ダンパユニット４００は、シリンダ４１０を含み、エアスプリング・アセンブリ３００の内部に部分的に留まり、また、エアスプリング・アセンブリ３００とともに延伸位置から圧縮位置まで移動するピストンロッド４３０を含む。
【0054】
ダンパユニット４００は、車軸／車輪またはシャーシであり得る車両の一部分に支持部４３２を使用して取り付けることができる。ダンパユニット４００のシリンダ４１０は、支持部４３６を使用して第２の部材３５０に取り付けることができる。ダンパユニット４００のピストンロッド４３０は、気密にシールされた第２の部材３５０の開口部３５２を通ってエアスプリング内に入る。ピストンロッド４３０は、第１の端部３１１に支持部４３４でエアスプリングの第１の部材３１０に取り付けることができる。
【0055】
図４を参照すると、別の実施形態では、ダンパユニット４００は、エアスプリング・アセンブリ３００の一次空気容積室３７０の内部に完全に収めることができる。ダンパユニット４００のシリンダ４１０は、第１の端部３１１において支持部４３２を使用して第１の部材３１０に取り付けることができる。ピストンロッド４３０は、支持部４３４を使用してエアスプリングの第２の部材３５０に取り付けることができる。
【0056】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００の第１の部材３１０および第２の部材３５０は、一端が車軸／車輪に、反対側の端が車両のシャーシ／サブフレームに、溶接、ボルト締め、または任意のその他の適切な機構によって固定される。また、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、任意の適切な形状、寸法、および／または構成とすることができる。二次空気容積室３８０は、一次空気容積室３７０に対して、外側、内側、一部内側、隣接、遠方など、いかなる箇所に配置してもよい。しかしながら、より近傍に配置することで、より迅速な応答を得ることができる。二次空気容積室３８０は、一次空気容積室３７０と同軸である必要はないことが、当業者には理解されよう。
【0057】
図５を参照すると、ピストンスプリングを有する、第２の実施形態による提案されたエアスプリング・アセンブリの断面図が開示されている。図５のスプリングアセンブリ３００の実施形態は、以下に説明するいくつかの変更点を除き、エアスプリング・アセンブリ３００と同様である。エアスプリング・アセンブリ３００は、一次空気容積室３７０内に装着されたピストン・エアスプリング５００を含む。ピストンスプリング５００は、一端を車輪またはシャーシとすることができる車両の一部分に支持部５０２を取り付けることができる。ピストンスプリング５００のシリンダ５０６は、支持部５０５でエアスプリング３００の第１の部材３１０に取り付けることができる。ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１は、第２の部材５０３の開口部５１０を通ってエアスプリング３００の内部に入る。ピストンロッド５０１は、その内面５２０に沿ってシリンダ５０６の内部を移動するピストン５０８を有し、シール部材５０７によってシリンダ５０６と気密にシールされている。シリンダ５０６は、中間端３１９のシール材５１４によって第１の部材３１０と気密にシールされている。
【0058】
一実施形態では、第２の部材５０３は空気抜き５０４を有する。第２の部材５０３は、バンド５２８を介して第１の部材３１０に嵌合している。一次空気容積室３７０は、ピストン５０８と第１の部材３１０の第１の端部３１１との間で、第１の部材３１０の内面３１８と、偏向可能なダイアフラム３６０の内面３６３と、シリンダ５０６の内面５２０とによって形成される。シリンダ５０６は、一次空気容積室３７０内のシリンダ５０６への空気の流入またはシリンダ５０６からの空気の流出を許容するための少なくとも１つの通路５０９を有する。ピストンスプリング５００は、第１の端部３１１で第１の部材３１０に適切に嵌合されたストッパ５３０を有する。
【0059】
一実施形態では、図５のエアスプリング・アセンブリ３００で構成された車両に荷重がかかると、ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１が延伸位置から圧縮位置に移動し、偏向可能なダイアフラム３６０が第１の位置から第２の位置に偏向する。さらに、荷重が車両から取り払われると、ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１は第１の位置に戻る。
【0060】
本開示の上述した実施形態では、室３８０の圧力に対して室３７０の圧力が上昇すると、偏向可能なダイアフラム３６０が室３８０に向かって偏向することが理解され得る。同様に、室３８０の圧力が室３７０の圧力に対して上昇すると、偏向可能なダイアフラム３６０は室３７０に向かって偏向する。
【0061】
当業者であれば、エアスプリング・アセンブリ３００が車両の車軸の全荷重を負担するとともに車両に安定性を提供することを理解するであろう。ピストンスプリング５００とともにエアスプリング・アセンブリは、荷重に耐久するとともに衝撃を緩和するスプリング作用を提供する。
【0062】
一実施形態では、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００および車両の１つ以上の作動パラメータを監視するとともに車両の電子制御部（図示しない）に送信するための複数のセンサ（図示しない）を備えることができる。センサは、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の圧力を監視するとともに詳細を提供するために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の内部に１つの圧力センサを取り付けることができる圧力センサから選択することができる。偏向可能なダイアフラム３６０の位置を示すために位置センサ（図示しない）を取り付けることができ、サスペンションの高さを示すために高さセンサ（図示しない）を取り付けることができる。
【0063】
一実施形態では、制御弁からなるバルブアセンブリを一対の吸入口３１２および３１４とともに構成して、これらの室３７０および３８０からの空気の供給および放出を制御することができる。さらに、図５の第２の部材５０３の空気抜き５０４でバルブを構成することもできる。さらに、シリンダ５０６の通路５０９には、シリンダ５０６と一次空気容積室３７０との間の気流を許容し制御するための別のバルブを構成することができる。
【0064】
一実施形態では、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００は、複数のセンサおよびバルブアセンブリに作動可能に結合された制御部を含むことができる。制御部は、車両の電子制御部（ＥＣＵ）であってもよいが、ばね部が非車両動作のために実装される場合に、制御部は、同様にＥＣＵとは異なるものであってもよい。制御部は、複数の車両センサから複数のセンサ信号を受信し、受信したセンサ信号を解析して、少なくとも車両のばね定数を含む望ましいばね特性を決定するように構成される。制御部は、それに応じて、車両の所望のばね特性を得るために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の少なくとも一方内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するようにバルブアセンブリを作動させるための出力信号を生成し、送信する。
【0065】
一実施形態では、図１乃至５における偏向可能なダイアフラム３６０の構成材料は、車両のタイヤのゴムチューブ材料のような延伸可能な材料であるが、これに限定されるものではない。偏向可能なダイアフラムは、伸縮可能な材料および伸縮不可能な材料のいずれか、または組み合わせで構成することができる。さらに、第１の部材３１０は、剛性を備えた部材とされ、金属、プラスチック、または任意の他の適切な材料もしくは材料の組み合わせから選択される。しかしながら、可撓性／半可撓性／剛性を備えた材料、またはそれらの組み合わせで部分的または全体的に形成されたものであれば、同様の機能を果たすことができることは、当業者であれば理解できるであろう。
【0066】
図６を参照すると、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００のばね定数を調整するための方法６００が明示されている。方法６００は、一次空気容積室３７０を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室３８０を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラム３６０とともに、二次空気容積室３８０に隣接する一次空気容積室３７０をスプリングアセンブリ３００に設けるステップ６０２を含む。方法６００は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を変更するために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０のいずれかまたは組み合わせ内の圧力を変更するステップ６０４をさらに含む。方法６００は、エアスプリング・アセンブリ３００のばね定数を変更するために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の少なくとも一方の容積を変更するステップ６０４をさらに含む。
【0067】
したがって、本開示は、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を提供することにより、車両の乗客に制御性、安定性、安全性、および快適性を提供する、改良された、単純にして、かつ費用対効果の高いエアスプリングを提供する。本開示の好ましい実施形態のいくつかを開示したが、当業者であれば、特定の変更が本発明の範囲内に入ることを認識するであろう。
【0068】
以上、本発明の様々な実施形態について説明したが、本発明の他のさらなる実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなく組み合わせることができる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。本発明は、記載された実施形態、バージョンまたは実施例に限定されるものではなく、これらは、当業者が利用可能な情報および知識と組み合わせた場合に、当業者が本発明を製造および使用できるようにするために含まれるものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般的にエアスプリングの技術分野に関する。特に、本開示は、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、本開示は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
道路の起伏、段差、くぼみなどによる望ましくない力から車両の乗客および貨物を隔離するために、コイルスプリング、板ばね、およびリンクなど様々なタイプの機械的なスプリングが主に車両に使用されている。しかしながら、エアスプリングはより滑らかな乗り心地を実現するために高級車に使用されている。エアスプリングは、特定の荷重および特定のサスペンション高さの組み合わせのみに最適なばね定数を提供する。周知のエアスプリングは、異なる荷重およびサスペンションの高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を提供するものではない。乗り心地、快適性、ハンドリング、および安全性を向上させるためには、サスペンションの荷重および高さの組み合わせごとに最適なばね定数を設定することが望ましい。
【0003】
エアバッグは一般的に自動車のエアスプリングとして使用されるが、サスペンションの高さが低い場合は必要なばね定数は少なくなるが、エアバッグのばね定数は高くなり、サスペンションの高さが高い場合は必要なばね定数は高くなるが、エアバッグのばね定数は少なくなる。したがって、さまざまな条件および荷重に対して所望の値のばね定数を提供するエアスプリング・アセンブリおよびシステムが必要とされている。さらに、このようなエアバッグの短所は、旋回時、制動時、および加速時に大きなたわみが発生し、車両の安全性に影響を及ぼすため、力に対処する効率が悪いことにある。また、荷重条件、路面状況、およびエアサスペンションの高さなどの違いによって最適な性能を発揮するというエアバッグの要求も満たされていない。
【0004】
特許文献１は、可変容積を提供するエアバッグ室と固定容積室とを含むトラックサスペンション用の二重容積エアスプリングを開示している。両室は閉鎖可能なオリフィスによって相互に接続されている。エアバッグには支柱状のオリフィスクローザーが設けられており、これは、エアバッグが十分に圧縮されるとオリフィス内に押し込まれ、エアバッグが圧縮されないとオリフィスから引き出される。通常運転では、オリフィスは開放されており、両室の合計容積が利用できるため、ばね定数は低くなる。オリフィスクローザーは、相対的に折り畳み可能なオリフィス閉鎖部分と、折り畳み部分が実質的に完全に圧縮されたときにバンプストップとして機能する剛性部分または半剛性部分とを有する。オリフィスが完全に閉鎖しているときに、スプリングは高いばね定数を有する。
【0005】
別の特許文献２には、ピストンエアバッグに取り付けられた一次エアバッグを含み、ピストンエアバッグが一次エアバッグの転動面となるエアスプリング・アセンブリが開示されている。ピストンエアバッグの圧力が変化すると、一次エアスプリングの有効定数が変化する。ピストンエアバッグの容積を比較的小さく変化させると、ロールオフ面の直径が選択的に変更されるため、エアスプリング・アセンブリのばね定数が変化する。
【0006】
両特許文献には、特定の荷重および特定のサスペンション高さに対して最適なばね定数が得られる異なるタイプのエアスプリング・アセンブリが開示されているが、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を得ることはできず、両特許文献には、開示された配置により、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数が得られることによって、車両の乗員の制御性、安定性、安全性、および快適性がもたらされ得ることを示す教示はない。特許文献２では、この目的を達成するための努力がなされているが、ピストンエアバッグの直径、ひいては圧縮および膨張サイクル中のばね定数を予測し、制御することは非常に困難である。また、このエアスプリング・アセンブリはロールオフ面があるため耐久性がない。
【0007】
したがって、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数が得られることにより、車両の制御性、安定性、安全性、および乗客の快適性を確認することができる、従来のエアスプリング・アセンブリの上述の課題を解消することができる、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第７６３８６５２５号明細書
【特許文献2】米国特許第７１５６３８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本開示の一般的な目的は、荷重条件、道路条件、およびサスペンション高さの異なる組み合わせに対して異なる値のばね定数を与えることができるエアスプリング・アセンブリを提供することにある。
【0010】
本開示の課題は、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供することにある。
【0011】
本開示の別の課題は、車両内の乗客により良好な制御性、安全性、および快適性を提供することにある。
【0012】
本開示の別の課題は、ダンパーユニットを同軸に設けることができるエアスプリング・アセンブリを提供することにある。
【0013】
本開示の別の課題は、軽量かつ効率的なエアスプリング・アセンブリと、車両に容易に実装できるシステムとを提供することにある。
【0014】
本開示の別の課題は、エアスプリング・アセンブリの少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整するための単純にして、かつ効率的な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本開示の態様は、一般的にエアスプリングの技術分野に関する。特に、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【0016】
一態様において、本開示は、車両用のエアスプリング・アセンブリを開示する。エアスプリング・アセンブリは、一端に第１の部材を、反対側の端に第２の部材を備える。エアスプリング・アセンブリは、少なくとも部分的に一次空気容積室を形成し、少なくとも部分的に二次空気容積室を形成するように構成された偏向可能なダイアフラムをさらに備える。一次空気容積室には、その中に空気を充填するための第１の吸入口が設けられ、二次空気容積室には、その中に空気を充填するための第２の吸入口が設けられている。偏向可能なダイアフラムは、一次空気容積室と二次空気容積室とを分離し、一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気の差圧の変化が偏向可能なダイアフラムの偏向を引き起こすようになっている。
【0017】
一態様では、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室と一体的に構成されるとともにエアスプリング・アセンブリの内部に少なくとも部分的に残るダンパユニットを備える。ダンパユニットの第１の端部は、第１の部材とともに車両の１つの部分に結合されるように構成され、ダンパユニットの第２の端部は、第２の部材とともに車両の別の部分に結合されるように構成され、車両に荷重がかかると、ダンパユニットに関連付けられるピストンロッドがエアスプリング・アセンブリとともに対応して延伸位置から圧縮位置に移動する。
【0018】
別の態様では、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室と一体的に構成されるとともにエアスプリング・アセンブリの内部に完全に残るダンパユニットを備える。ダンパユニットの第１の端部は、第１の部材とともに車両の１つの部分に結合されるように構成され、ダンパユニットの第２の端部は、第２の部材とともに車両の別の部分に結合されるように構成され、車両に荷重がかかると、ダンパユニットに関連付けられるピストンロッドがエアスプリング・アセンブリとともに対応して延伸位置から圧縮位置に移動する。
【0019】
一態様では、一次空気容積室は、第１の部材の内面および第２の部材の内面、可撓性を備えた壁部材の内面、および偏向したダイアフラムの内面によって形成される。
【0020】
一態様では、二次空気容積室は、第１の部材の内面および偏向可能なダイアフラムの外面によって形成される。
【0021】
一態様では、一次空気容積室および二次空気容積室内の空気圧が等しいときに、偏向可能なダイアフラムは第１の位置に留まる。さらに、偏向可能なダイアフラムは、一次空気容積室と二次空気容積室との間の空気圧の差圧に変化があると、１つ以上の第２の位置に偏向する。
【0022】
一態様では、エアスプリング・アセンブリは、エアスプリング・アセンブリの１つ以上の作動パラメータを監視し、監視された作動パラメータを対応して車両の電子制御部に送信するようにエアスプリング・アセンブリと一体的に構成される複数のセンサを備える。
【0023】
別の態様では、本開示は、車両用のエアスプリング・アセンブリを開示する。エアスプリング・アセンブリは、一端に第１の部材を、反対側の端に第２の部材を含む。さらに、エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室および二次空気容積室をさらに備える。ピストンスプリングは、支持体によって車両の一部分に取り付けられるように構成され、また、シリンダと、ピストン内で移動可能に構成されるとともにシール部材によってシリンダと気密にシールされたピストンロッドとから構成される。シリンダは、シリンダと一次空気容積室との間の気流を許容するための少なくとも１つの通路を備える。エアスプリング・アセンブリは、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成し、二次空気容積室を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラムをさらに備える。一次空気容積室には空気の吸入口および吐出口のための第１の通路が設けられ、二次空気容積室には空気の吸入口および吐出口のための第２の通路が設けられている。一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化が、偏向可能なダイアフラムの偏向を引き起こす。ピストンロッドは延伸位置から圧縮位置に移動し、偏向ダイアフラムは一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置に偏向する。
【0024】
一態様では、少なくとも１つの可撓性を備えた壁部材が一次空気容積室の少なくとも一部を形成する。
【0025】
一態様では、少なくとも１つのピストンスプリングが一次空気容積室の少なくとも一部を形成する。さらに、ピストンスプリングのエアシリンダ内の少なくとも１つの通路は、シリンダを一次空気容積室に流体接続する。
【0026】
別の態様では、本開示は、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリと、複数の車両特性を測定するとともにそれに対応して、車両荷重、サスペンションの高さ、コーナリング、制動、加速、ヨーレート、旋回などを含むがこれらに限定されない複数の車両特性の１つ以上の情報を付与する複数のセンサ信号を生成するように構成された複数の車両センサとを備えるエアスプリングシステムを開示する。エアスプリング・アセンブリは、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリへの空気の供給の出入りを制御するように構成されたバルブアセンブリと、複数のセンサおよびバルブアセンブリに作動可能に結合された制御部とをさらに備える。制御部は、複数の車両センサから複数のセンサ信号を受信し、受信したセンサ信号を解析して、少なくとも車両のばね定数を含む所望のばね特性を決定し、車両の所望のばね特性を達成するために、一次空気容積室および二次空気容積室の少なくとも一方内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するようにバルブアセンブリを作動させる出力信号を生成するように構成される。
【0027】
さらなる別の態様では、本開示は、エアスプリング・アセンブリの少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整する方法を開示する。方法は、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラムとともに、二次空気容積室に隣接して一次空気容積室を設ける工程を含む。この方法は、エアスプリング・アセンブリの少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を変更するために、一次空気容積室および二次空気容積室のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更するステップをさらに含む。
【0028】
本発明の主題の様々な目的、特徴、態様、および利点は、同様の参照符号が同様の構成要素を表す添付の図面図とともに、好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0029】
本開示は、荷重条件、道路条件、およびサスペンション高さの異なる組み合わせに対して異なる値のばね定数を付与することができるエアスプリング・アセンブリを提供する。
【0030】
本開示は、単純にして、かつ耐久性を備え、費用対効果の高い解決策を提供する。
【0031】
本開示は、車両内の乗客により良い制御性、安全性、および快適性を提供する。
【0032】
本開示は、ダンパユニットを同軸に備えることができるエアスプリング・アセンブリを提供する。
【0033】
本開示は、軽量かつ効率的なエアスプリング・アセンブリと、車両に容易に実装可能なシステムとを提供する。
【0034】
本開示は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整するための単純にして、かつ効率的な方法を提供する。
【0035】
本開示は、セミアクティブ／アクティブなサスペンション・システムにより迅速な応答を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
添付図面は、本開示のさらなる理解が得られるように含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、説明とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【0038】
以下は、添付図面に描かれた本開示の実施形態の詳細な説明である。実施形態は、本開示を明確に伝達するように詳細に記載されている。しかしながら、提供される詳細の量は、実施形態の予期される変形を制限することを意図するものではなく、逆に、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の趣旨および範囲内に入るすべての変更物、均等物、および代替物を網羅することを意図する。
【0039】
本明細書で説明する実施形態は、一般にエアスプリング・システムの技術分野に関する。特に、車両や、機械基礎、建物など、ばね作用が必要な箇所で、荷重を支持し、振動および衝撃を隔離する二重容積エアスプリング・アセンブリおよびシステムに関する。さらに、エアスプリング・アセンブリのばね定数を調整する方法にも関する。
【0040】
一態様では、車両用の提案されているエアスプリング・アセンブリの「アセンブリ」およびエアスプリング・システムの「システム」が開示されている。アセンブリおよびシステムは、第１の部材と、第２の部材と、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラムとを備える。偏向可能なダイアフラムは、車両にかかる１つ以上の荷重の量によって一次空気容積室と二次空気容積室との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置へと偏向するように構成されており、これに対応してエアスプリング・アセンブリおよびシステムを延伸位置から圧縮位置へと移動させ、それによってばね定数を調整する。一実施形態では、ダンパユニットは一次空気容積室と一体的に構成され、エアスプリング・アセンブリの内部に部分的に残る。別の態様では、ダンパユニットは一次空気容積室と一体的に構成され、エアスプリング・アセンブリの内部に完全に残る。
【0041】
別の態様では、ピストンスプリングを備えたエアスプリング・アセンブリが開示されている。ピストンスプリングは一次空気容積室と一体的に構成され、ピストンスプリングとともにエアスプリング・アセンブリにより、安定性、荷重を負担するばね作用、および衝撃に対する緩衝性が得られる。
【0042】
さらなる別の態様では、エアスプリング・アセンブリの少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整する方法が開示されている。方法は、スプリングアセンブリに、一次空気容積室を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラムとともに、二次空気容積室に隣接して一次空気容積室を設ける工程を含む。方法は、エアスプリング・アセンブリの少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を変更するために、一次空気容積室および二次空気容積室のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更するステップをさらに含む。
【0043】
本開示の様々な実施形態が、車両のエアサスペンションのためのエアスプリング・アセンブリ３００の実装のために詳しく説明されてきたが、当業者であれば、エアスプリング・アセンブリ３００が、機械、建物、およびばね作用が必要とされる他の構造体とともに使用されるようにも同様に構成可能であり、そのような全ての実施形態が、制限なく本開示の範囲内にあることを理解するであろう。さらに、車両、建物、機械、またはその他の構造体に実装されるエアスプリング・アセンブリ３００の数は、必要とされるばね作用および荷重要件に基づいて変化させることができ、それによってエアスプリング・システムを形成することができる。
【0044】
図１および図２を参照する。図１および図２には、第１の実施形態による開示された車両用エアスプリング・アセンブリ３００の例示的な断面図、および側面立面図がそれぞれ示されている。エアスプリング・アセンブリ３００は、第１の端に第１の部材３１０を含み、反対側の第２の端３５１に第２の部材３５０を含む。さらに、エアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００内に一次空気容積室３７０を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室３８０を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラム３６０を備える。一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、軸線（ＡＸ）を中心に同軸に構成されている。エアスプリング・アセンブリ３００の第１の部材３１０および第２の部材３５０は、一端が車軸／車輪に、反対側の端が車両のシャーシ／サブフレームに、溶接、ボルト締め、またはその他の適切な機構によって固定される。
【0045】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００の作動中にエアバッグのように機能する可撓性を備えた壁部材３２０を備える。偏向可能なダイアフラム３６０は、一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０とを分離する。一次空気容積室３７０は、第１の部材３１０の内面３１８と第２の部材３５０の内面３５４と可撓性を備えた壁部材３２０の内面３２１と偏向ダイアフラム３６０の内面３６３とによって形成され、二次空気容積室３８０は、第１の部材３１０の内面３１８と偏向可能なダイアフラム３６０の外面３６１とによって形成される。
【0046】
一実施形態では、可撓性を備えた壁部材３２０および偏向可能なダイアフラム３６０は、複数のバンドによって気密にシールされている。偏向可能なダイアフラム３６０は、第１の端部３１１においてバンド３２７および別のバンド３６２によって第１の部材３１０と気密にシールされており、また、中間端３１９においてバンド３２６および別のバンド３６４によって第１の部材３１０と気密にシールされている。可撓性を備えた壁部材３２０は、バンド３２８によって第１の部材３１０と気密にシールされており、また、バンド３２４によって第２の部材３５０と気密にシールされている。
【0047】
当業者であれば、第１の部材と第２部材とを可撓性を備えた壁部材３２０と、偏向可能なダイアフラム３６０とで固定するためのバンドに代えて、代替的に他の適切な取り付け方法を使用してもよく、また他の結合のために使用してもよいことを理解するであろう。さらに、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、他の複数の方法で構築または形成することもでき、そのような実施形態もすべて本開示の範囲内にある。
【0048】
一実施形態では、偏向可能なダイアフラム３６０は、車両にかかる荷重の量によって一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０との間に生じる空気圧の差圧の変化に基づいて二次空気容積室３８０に向かって偏向し、エアスプリング・アセンブリ３００を延伸位置と圧縮位置との間で強制的に移動させる。車両のエアスプリング・アセンブリ３００に荷重がかかると、偏向ダイアフラム３６０は第１の位置から第２の位置に偏向する。エアスプリング・アセンブリ３００からの荷重が取り払われると、偏向可能なダイアフラム３６０は第１の位置に戻る。
【0049】
偏向可能なダイアフラム３６０は、一次空気容積室３７０または二次空気容積室３８０のうち、比較的圧力がより低い方に向かって偏向する。一次空気容積室３７０と二次空気容積室３８０との間の差圧がより高いほど、実施形態のいくつかでは、偏向可能なダイアフラム３６０をより偏向させることができる。二次空気容積室３８０の圧力が一次空気容積室３７０の圧力よりも高いか、実質的により高い場合に、より高いか、実質的により高いばね定数がそれぞれ得られる。さらに、二次空気容積室３８０の圧力が一次空気容積室３７０の圧力よりも低いか、実質的により低い場合に、比較的より低いか、実質的により低いばね定数が得られる。したがって、スプリング・アセンブリ３００では、２つの室３７０と室３８０との差圧を変えることによって、所望のばね定数を得ることができる。
【0050】
一実施形態では、サスペンションの高さがより低くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより高くなるため、比較的高いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が高くなる可能性がある。さらに、サスペンションの高さがより低くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより低くなるため、比較的低いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が低くなる可能性がある。
【0051】
さらに、サスペンションの高さがより高くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより高くなるため、比較的高いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が高くなる可能性がある。さらに、サスペンションの高さがより高くなると、一次空気容積室３７０に比較して二次空気容積室３８０の圧力がより低くなるため、比較的低いばね定数が得られる。したがって、室３７０と室３８０との間の差圧が高いほど、ばね定数が低くなる可能性がある。
【0052】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００の圧縮および延伸のばね定数は、圧縮サイクルおよび延伸サイクルの間にそれぞれ一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０のうちの少なくともいずれか一方の圧力を変更するすることによって異なるようにすることができる。様々なばね定数は、一次空気容積室３７０内の様々な値の圧力と二次空気容積室３８０内の様々な値の圧力との組み合わせによって得られる。２つの室３７０と室３８０との差圧の量子の小さな変化により、エアスプリング・アセンブリ３００のばね定数の急速な変化がもたらされる。したがって、エアスプリング・アセンブリ３００は、アクティブ・サスペンションシステムに、より迅速な応答を付与する。
【0053】
一実施形態では、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の各々は、空気をチャージするための一対の吸入口または通路３１２および３１４を備え、一方の吸入口３１２は一次空気容積室３７０に空気をチャージし、第２の吸入口３１４は二次空気容積室３８０に空気をチャージする。一実施形態では、制御弁からなるバルブアセンブリを一対の吸入口３１２および３１４とともに構成して、これらの室３７０および３８０からの空気の供給および放出を制御することができる。当業者であれば、室３７０および３８０は、対応する吸入口３１２および３１４を通して、同じ空気圧または異なる空気圧にチャージされる可能性があることを理解できる。
【0054】
図３を参照すると、一実施形態において、エアスプリング・アセンブリ３００の一次空気容積室３７０の内部に部分的にダンパユニット４００を備える提案されたエアスプリング・アセンブリ３００が開示されている。ダンパユニット４００は、シリンダ４１０を含み、エアスプリング・アセンブリ３００の内部に部分的に留まり、また、エアスプリング・アセンブリ３００とともに延伸位置から圧縮位置まで移動するピストンロッド４３０を含む。
【0055】
ダンパユニット４００は、車軸／車輪またはシャーシであり得る車両の一部分に支持部４３２を使用して取り付けることができる。ダンパユニット４００のシリンダ４１０は、支持部４３６を使用して第２の部材３５０に取り付けることができる。ダンパユニット４００のピストンロッド４３０は、気密にシールされた第２の部材３５０の開口部３５２を通ってエアスプリング内に入る。ピストンロッド４３０は、第１の端部３１１に支持部４３４でエアスプリングの第１の部材３１０に取り付けることができる。
【0056】
図４を参照すると、別の実施形態では、ダンパユニット４００は、エアスプリング・アセンブリ３００の一次空気容積室３７０の内部に完全に収めることができる。ダンパユニット４００のシリンダ４１０は、第１の端部３１１において支持部４３２を使用して第１の部材３１０に取り付けることができる。ピストンロッド４３０は、支持部４３４を使用してエアスプリングの第２の部材３５０に取り付けることができる。
【0057】
一実施形態では、エアスプリング・アセンブリ３００の第１の部材３１０および第２の部材３５０は、一端が車軸／車輪に、反対側の端が車両のシャーシ／サブフレームに、溶接、ボルト締め、または任意のその他の適切な機構によって固定される。また、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０は、任意の適切な形状、寸法、および／または構成とすることができる。二次空気容積室３８０は、一次空気容積室３７０に対して、外側、内側、一部内側、隣接、遠方など、いかなる箇所に配置してもよい。しかしながら、より近傍に配置することで、より迅速な応答を得ることができる。二次空気容積室３８０は、一次空気容積室３７０と同軸である必要はないことが、当業者には理解されよう。
【0058】
図５を参照すると、ピストンスプリングを有する、第２の実施形態による提案されたエアスプリング・アセンブリの断面図が開示されている。図５のスプリングアセンブリ３００の実施形態は、以下に説明するいくつかの変更点を除き、エアスプリング・アセンブリ３００と同様である。可撓性を備えた壁部材３２０は、第２の実施形態のエアスプリング・アセンブリ３００では不要である。エアスプリング・アセンブリ３００は、一次空気容積室３７０とともに構成されたピストン・エアスプリング５００を含む。ピストンスプリング５００は、一端を車輪／車軸またはシャーシとすることができる車両の一部分に支持部５０２を取り付けることができる。ピストンスプリング５００のシリンダ５０６は、第１の端３１１において支持部５０５でエアスプリング３００の第１の部材３１０に取り付けることができる。ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１は、反対側の第２の端５５０において第２の部材５０３の開口部５１０を通ってエアスプリング３００の内部に入る。ピストンロッド５０１は、その内面５２０に沿ってシリンダ５０６の内部を移動するピストン５０８を有し、シール部材５０７によってシリンダ５０６と気密にシールされている。シリンダ５０６は、中間端３１９のシール材５１４によって第１の部材３１０と気密にシールされている。
【0059】
一実施形態では、第２の部材５０３は空気抜き５０４を有する。第２の部材５０３は、バンド５２８を介して第１の部材３１０に嵌合している。一次空気容積室３７０は、ピストン５０８と第１の部材３１０の第１の端部３１１との間で、第１の部材３１０の内面３１８と、偏向可能なダイアフラム３６０の内面３６３と、シリンダ５０６の内面５２０とによって形成される。シリンダ５０６は、一次空気容積室３７０内のシリンダ５０６への空気の流入またはシリンダ５０６からの空気の流出を許容するための少なくとも１つの通路５０９を有する。ピストンスプリング５００は、第１の端部３１１で第１の部材３１０に適切に嵌合されたストッパ５３０を有する。
【0060】
一実施形態では、図５のエアスプリング・アセンブリ３００で構成された車両に荷重がかかると、ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１が延伸位置から圧縮位置に移動し、偏向可能なダイアフラム３６０が第１の位置から第２の位置に偏向する。さらに、荷重が車両から取り払われると、ピストンスプリング５００のピストンロッド５０１は延伸位置に戻り、偏向可能なダイアフラム３６０は第１の位置に戻る。
【0061】
本開示の上述した実施形態では、室３８０の圧力に対して室３７０の圧力が上昇すると、偏向可能なダイアフラム３６０が室３８０に向かって偏向することが理解され得る。同様に、室３８０の圧力が室３７０の圧力に対して上昇すると、偏向可能なダイアフラム３６０は室３７０に向かって偏向する。
【0062】
当業者であれば、エアスプリング・アセンブリ３００が車両の車軸の全荷重を負担するとともに車両に安定性を提供することを理解するであろう。ピストンスプリング５００とともにエアスプリング・アセンブリは、荷重に耐久するとともに衝撃を緩和するスプリング作用を提供する。
【0063】
一実施形態では、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００は、エアスプリング・アセンブリ３００および車両の１つ以上の作動パラメータを監視するとともに車両の電子制御部（図示しない）に送信するための複数のセンサ（図示しない）を備えることができる。センサは、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の圧力を監視するとともに詳細を提供するために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０のうちの少なくともいずれか一方の内部に少なくとも１つの圧力センサを各々取り付けることができる圧力センサから選択することができる。偏向可能なダイアフラム３６０の位置を示すために位置センサ（図示しない）を取り付けることができ、サスペンションの高さを示すために高さセンサ（図示しない）を取り付けることができる。
【0064】
一実施形態では、制御弁からなるバルブアセンブリを一対の吸入口３１２および３１４とともに構成して、これらの室３７０および３８０からの空気の供給および放出を制御することができる。さらに、図５の第２の部材５０３の空気抜き５０４でバルブを構成することもできる。さらに、シリンダ５０６の通路５０９には、一次空気容積室３７０内のシリンダ５０６の内側または外側の気流を許容し制御するための別のバルブを構成することができる。
【0065】
一実施形態では、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００は、複数のセンサおよびバルブアセンブリに作動可能に結合された制御部を含むことができる。制御部は、車両の電子制御部（ＥＣＵ）であってもよいが、ばね部が非車両動作のために実装される場合に、制御部は、同様にＥＣＵとは異なるものであってもよい。制御部は、複数の車両センサから複数のセンサ信号を受信し、受信したセンサ信号を解析して、少なくとも車両のばね定数を含む望ましいばね特性を決定するように構成される。制御部は、それに応じて、車両の所望のばね特性を得るために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０の少なくとも一方内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するようにバルブアセンブリを作動させるための出力信号を生成し、送信する。
【0066】
一実施形態では、図１乃至５における偏向可能なダイアフラム３６０の構成材料は、車両のタイヤのゴムチューブ材料のような延伸可能な材料であるが、これに限定されるものではない。偏向可能なダイアフラムは、伸縮可能な材料および伸縮不可能な材料のいずれか、または組み合わせで構成することができる。さらに、第１の部材３１０は、剛性を備えた部材とされ、金属、プラスチック、または任意の他の適切な材料もしくは材料の組み合わせから選択される。しかしながら、可撓性／半可撓性／剛性を備えた材料、またはそれらの組み合わせで部分的または全体的に形成されたものであれば、同様の機能を果たすことができることは、当業者であれば理解できるであろう。
【0067】
図６を参照すると、図１乃至５のエアスプリング・アセンブリ３００の少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整するための方法６００が明示されている。方法６００は、一次空気容積室３７０を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室３８０を少なくとも部分的に形成する偏向可能なダイアフラム３６０とともに、二次空気容積室３８０に隣接する一次空気容積室３７０をスプリングアセンブリ３００に設けるステップ６０２を含む。方法６００は、エアスプリング・アセンブリのばね定数を含むがこれに限定されるものではないばね特性を変更するために、一次空気容積室３７０および二次空気容積室３８０のいずれかまたは組み合わせ内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するステップ６０４をさらに含む。
【0068】
したがって、本開示は、異なる荷重およびサスペンション高さの様々な組み合わせに対して最適なばね定数を提供することにより、車両の乗客に制御性、安定性、安全性、および快適性を提供する、改良された、単純にして、かつ費用対効果の高いエアスプリングを提供する。本開示の好ましい実施形態のいくつかを開示したが、当業者であれば、特定の変更が本発明の範囲内に入ることを認識するであろう。
【0069】
以上、本発明の様々な実施形態について説明したが、本発明の他のさらなる実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなく組み合わせることができる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。本発明は、記載された実施形態、バージョンまたは実施例に限定されるものではなく、これらは、当業者が利用可能な情報および知識と組み合わせた場合に、当業者が本発明を製造および使用できるようにするために含まれるものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用のエアスプリング・アセンブリ（３００）であって、一端の第１の部材（３１０）、および反対側の端の第２の部材（３５０、５０３）と、
一次空気容積室（３７０）を少なくとも部分的に形成するとともに二次空気容積室（３８０）を少なくとも部分的に形成するように構成された偏向可能なダイアフラム（３６０）であって、前記一次空気容積室（３７０）は、その中に空気を充填するための第１の吸入口（３１２）を備え、前記二次空気容積室（３８０）は、その中に空気を充填するための第２の吸入口（３１４）を備える、偏向可能なダイアフラム（３６０）と、
を備え、
前記偏向可能なダイアフラム（３６０）は、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間に生じる空気圧の差圧の変化が前記偏向可能なダイアフラム（３６０）の偏向を引き起こすように、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）とを分離する、車両用のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項2】
前記一次空気容積室（３７０）が少なくとも部分的に前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の内部に残るように構成されたダンパユニット（４００）をさらに備え、前記ダンパユニット（４００）の第１の端部が、前記第１の部材（３１０）とともに車両の一部分に結合されるように構成され、前記ダンパユニット（４００）の第２の端部が、前記第２の部材（３５０）とともに前記車両の別の部分に結合されるように構成され、前記車両に荷重がかかると、前記ダンパユニット（４００）に関連付けられるピストンロッド（４３０）が、対応して、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに、延伸位置から圧縮位置へと移動するように構成されている、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項3】
前記一次空気容積室（３７０）が前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の内部に完全に残るように構成されたダンパユニット（４００）をさらに備え、前記ダンパユニット（４００）の第１の端部が、前記第１の部材（３１０）とともに車両の一部分に結合されるように構成され、前記ダンパユニット（４００）の第２の端部が、前記第２の部材（３５０）とともに前記車両の別の部分に結合されるように構成され、前記車両に荷重がかかると、前記ダンパユニット（４００）に関連付けられるピストンロッド（４３０）が、対応して、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに、延伸位置から圧縮位置へと移動するように構成されている、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項4】
少なくとも１つの可撓性を備えた壁部材（３２０）が、前記一次空気容積室（３７０）の少なくとも一部を形成する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項5】
前記一次空気容積室（３７０）が、前記第１の部材（３１０）の内面（３１８）と前記第２の部材（３５０）の内面（３５４）と可撓性を備えた壁部材（３２０）の内面（３２１）と偏向した前記ダイアフラム（３６０）の内面（３６３）とによって形成され、前記二次空気容積室（３８０）が、前記第１の部材（３１０）の内面（３１８）と偏向した前記ダイアフラム（３６０）の外面（３６１）とによって形成される、請求項１および４に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項6】
前記偏向可能なダイアフラム（３６０）は、前記一次空気容積室（３７０）および前記二次空気容積室（３８０）内の空気圧が等しい場合に、第１の位置に留まり、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間の空気圧の差圧に変化がある場合に、前記偏向可能なダイアフラム（３６０）が１つ以上の第２の位置に偏向する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項7】
前記エアスプリング・アセンブリ（３００）とともに構成され、前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の１つ以上の作動パラメータを監視し、前記監視される作動パラメータを対応して前記車両の電子制御部に送信する複数のセンサをさらに備える、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項8】
支持部（５０２）により前記車両の一部分に取り付けられるように構成されたピストンスプリング（５００）であって、前記ピストンスプリング（５００）が、シリンダ（５０６）と、ピストン（５０８）を備えて移動可能に構成されるとともに前記シリンダ（５０６）と気密にシールされるピストンロッド（５０１）とを備え、前記シリンダ（５０６）が、前記一次空気容積室（３７０）内の前記シリンダ（５０６）の内側または外側の気流を許容するための少なくとも１つの通路（５０９）を備える、ピストンスプリング（５００）をさらに備え、前記ピストンロッド（５０１）が延伸位置から圧縮位置に移動し、前記偏向ダイアフラム（３６０）が、前記一次空気容積室（３７０）と前記二次空気容積室（３８０）との間に生じる空気圧の差圧の変化により、第１の位置から第２の位置に偏向する、請求項１に記載のエアスプリング・アセンブリ（３００）。
【請求項9】
エアスプリング・システムであって、少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリ（３００）と、
複数の車両特性を測定し、それに対応して複数のセンサ信号を生成するように構成された複数の車両センサと、
前記少なくとも１つのエアスプリング・アセンブリ（３００）への空気の供給の出入りを制御するように構成されたバルブアセンブリと、
前記複数の車両センサおよび前記バルブアセンブリに作動可能に結合された制御部と、
を備え、前記制御部は、
前記複数の車両センサから前記複数のセンサ信号を受信し、
受信した前記センサ信号を分析して、前記車両の少なくとも１つのばね定数を含む所望のばね特性を決定し、
前記車両の少なくとも１つのばね定数を含む前記所望のばね特性を得るために、一次空気容積室（３７０）および二次空気容積室（３８０）の少なくとも一方内の圧力および容積のうちの少なくともいずれか一方を変更するように、前記バルブアセンブリを作動させる出力信号を生成するように構成される、エアスプリング・システム。
【請求項10】
エアスプリング・アセンブリ（３００）の少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整する方法（６００）であって、少なくとも部分的に一次空気容積室（３７０）を形成するとともに少なくとも部分的に二次空気容積室（３８０）を形成する偏向可能なダイアフラム（３６０）とともに、前記二次空気容積室（３８０）に隣接する前記一次空気容積室（３７０）を設ける工程（６０２）と、
前記エアスプリング・アセンブリ（３００）の前記少なくとも１つのばね定数を含む前記ばね特性を変更するように、前記一次空気容積室（３７０）および前記二次空気容積室（３８０）のいずれかまたは組み合わせ内の圧力または容積を変更する工程（６０４）と、
を含む、エアスプリング・アセンブリ（３００）の少なくとも１つのばね定数を含むばね特性を調整する方法（６００）。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図6】
【国際調査報告】