(57)【要約】【課題】ダストカバーの抜けを抑制すると共に、ダストカバーとダイヤフラムとの干渉も抑制する。【解決手段】被連結部２０Ｂの外周の凹溝２６に対応する位置で、ダイヤフラム４０の一端部４２の外側には、第１リング６０が外挿されている。第１リング６０は、環状とされ、外周に各々外径を異にする小径部６２及び大径部６４が構成されている。小径部６２は、チャンバ室４８側に配置され、外径が大径部６４よりも小径とされている。小径部６２は、第１リング６０のチャンバ室４８側端辺部の段部で構成されている。【選択図】図２
2010090990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置される空気ばねであって、
前記第１移動体側に取り付けられるピストン部材と、
前記第２移動体側に取り付けられるチャンバ部材と、
前記ピストン部材よりも大径の筒状とされ、一端が前記チャンバ部材に外挿されると共に、他端が前記ピストン部材に外挿されて、内部にチャンバ室が構成されたダイヤフラムと、
環状とされて前記チャンバ部材に外挿され、外周の前記ピストン部材側に、他部分よりも外径が小径とされた小径部が構成され、前記チャンバ部材との間で前記ダイヤフラムを挟持するリング部材と、
筒状とされて、筒中に前記ダイヤフラムが配置され、一端部に前記チャンバ部材の外周側に固定される連結筒部が設けられ、この連結筒部の内周面に前記リング部材の前記小径部よりも前記ピストン部材と逆側部分が嵌め込まれる凹溝が構成され、前記ピストン部材及び前記チャンバ部材の相対移動方向に沿って伸縮可能とされたダストカバーと、
を備えた空気ばね。
【請求項２】
前記小径部は、前記ピストン部材側の端辺部の段部で構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の空気ばね。
【請求項３】
前記ダストカバーには、前記凹溝よりも前記ピストン部材側から、径方向外側に広がる拡径部が構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気ばね。
【請求項４】
前記連結筒部の外周側に巻き付けられて、前記連結筒部を前記チャンバ部材の外周面上へ締付け固定する結束バンド、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧を利用して入力荷重に対して弾性的な反力を発生させ、この反力により入力荷重を支持する空気ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション等に用いられる空気ばねとしては、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１記載の空気ばねは、チャンバと、ピストンと、ダイヤフラムを備えている。ダイヤフラムは、略円筒状に形成されると共に中間部が内外反転状態とされ、一端部及び他端部がそれぞれチャンバ及びピストンに連結され、内部にチャンバ室が形成されている。
【０００３】
上記の構成の空気ばねを車両に適用する場合、チャンバが車体側に固定されると共に、ピストンがサスペンションアームに連結固定され、車体とサスペンションアームとの間にダイヤフラムが揺動方向に沿って伸縮可能な状態で配置される。これにより、路面側からの荷重によりサスペンションアームが車体側（バウンド方向）へ揺動すると、ダイヤフラム内のチャンバ室内の空気が圧縮されて空気圧が上昇すると共に、この空気圧によりサスペンションアームを介して路面側から入力する荷重を支持する。このとき、チャンバ室内に充填する空気の圧力を調整することにより、中立位置にあるサスペンションアームの位置を調整することが可能になる。
【０００４】
特許文献１に開示された空気ばねは、オゾン、酸素等の反応性ガスを含む大気や土砂、石等の異物からダイヤフラムを保護するために、ダストカバーを備えている。このダストカバーは、カシメリングによってチャンバに取り付けられたダイヤフラムの外側に、締結バンドによって取り付けられている。
【０００５】
ところで、特許文献１の空気ばねにおいて、チャンバ室内の空気圧が上昇すると、ダイヤフラムの肩部（カシメリングの下側部分）が外側に膨らみ、ダストカバーとの干渉により、ダイヤフラムの耐久性が低下することも考えられる。
【特許文献１】特開２００７−２１８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、簡易な構成でダイヤフラムとダストカバーとの干渉を抑制することの可能な空気ばねを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る空気ばねは、互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置される空気ばねであって、前記第１移動体側に取り付けられるピストン部材と、前記第２移動体側に取り付けられるチャンバ部材と、前記ピストン部材よりも大径の筒状とされ、一端が前記チャンバ部材に外挿されると共に、他端が前記ピストン部材に外挿されて、内部にチャンバ室が構成されたダイヤフラムと、環状とされて前記チャンバ部材に外挿され、外周の前記ピストン部材側に、他部分よりも外径が小径とされた小径部が構成され、前記チャンバ部材との間で前記ダイヤフラムを挟持するリング部材と、筒状とされて、筒中に前記ダイヤフラムが配置され、一端部に前記チャンバ部材の外周側に固定される連結筒部が設けられ、この連結筒部の内周面に前記リング部材の前記小径部よりも前記ピストン部材と逆側部分が嵌め込まれる凹溝が構成され、前記ピストン部材及び前記チャンバ部材の相対移動方向に沿って伸縮可能とされたダストカバーと、を備えている。
【０００８】
本発明の空気ばねは、ダイヤフラムを筒中に配置してダイヤフラムを覆うダストカバーを備えている。ダストカバーの一端部には、チャンバ部材の外周側に固定される連結筒部が設けられており、連結筒部の内周面には、凹溝が構成されている。
【０００９】
一方、ダイヤフラムは、リング部材によってチャンバ部材に固定されており、リング部材の外周には、小径部が構成されている。そして、リング部材の小径部よりもピストン部材と逆側部分が凹溝に嵌め込まれる。このように嵌め込まれることにより、リング部材とダイヤフラムとが係合され、ダイヤフラムが外れにくくなっている。
【００１０】
このように、リング部材に小径部を構成することにより、凹溝よりもピストン部材側において、ダイヤフラムとダストカバーとの干渉を抑制することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る空気ばねは、前記小径部が、前記ピストン部材側の端辺部の段部で構成されていること、を特徴としている。
【００１２】
このように、リング部材の端辺部を切り欠くことにより、容易に小径部を構成することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る空気ばねは、前記ダストカバーに、前記凹溝よりも前記ピストン部材側から、径方向外側に広がる拡径部が構成されていること、を特徴としている。
【００１４】
このように、拡径部を構成することにより、ダストカバーとダイヤフラムとの干渉を、効果的に抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る空気ばねは、前記連結筒部の外周側に巻き付けられて、前記連結筒部を前記チャンバ部材の外周面上へ締付け固定する結束バンド、を有することを特徴としている。
【００１６】
このように、結束バンドを用いて、ダストカバーをチャンバ部材に固定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明に係る空気ばねによれば、ダイヤフラムとダストカバーとの干渉を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る空気ばねについて図面を参照して説明する。
【００１９】
図１には、本発明の実施形態に係る空気ばねが適用されたサスペンションが模式的に示されている。本実施形態の空気ばねは、第１移動体としての車体と第２移動体としてのサスペンションアームとの間に配置されるものである。図１は空気ばねに内圧が充填されている状態である。
【００２０】
図１に示されるように、サスペンション１２は、全体としてドラム状に形成された空気ばね１０及び梁状に形成されたサスペンションアーム１４を備えている。サスペンションアーム１４には、その長手方向に沿った基端部及び先端部にそれぞれ円筒状のブッシュホルダ１６、１８が配置されている。図１では、サスペンションアーム１４は、中立位置に配置されている。
【００２１】
サスペンションアーム１４は、基端側のブッシュホルダ１６がゴムブッシュ（図示省略）を介して車体１５側に揺動可能に連結され、先端側のブッシュホルダ１８は、ゴムブッシュを介してホイールハブ（図示省略）側に回転可能に連結される。これにより、サスペンションアーム１４は、基端側のブッシュホルダ１６を中心として車体１５により上下方向に沿って揺動可能に支持される。
【００２２】
空気ばね１０は、チャンバ部材２０、ピストン部材３０、ダイヤフラム４０及び、ダストカバー５０を備えている。
【００２３】
ピストン部材３０は、サスペンションアーム１４側に取り付けられ、チャンバ部材２０は、車体１５側に取り付けられている。チャンバ部材２０は、車体１５側のピストン部材３０に対向する位置に固定されている。これにより、空気ばね１０は、サスペンションアーム１４と車体１５との間に介装される。
【００２４】
チャンバ部材２０の頂板部には圧力配管１９の一端部が接続されている。圧力配管１９は、その他端部が車体１５側に搭載されたエアポンプ、アキュームレータ等の圧縮空気の供給源（図示省略）に接続されており、圧縮空気の供給源を後述するチャンバ室４８内へ連通させている。圧力空気の供給源は、圧力配管１９を通して車両の走行状況や積載荷重に応じた空気圧を有する圧縮空気をチャンバ室４８内へ供給する。
【００２５】
ピストン部材３０は、有底略円筒状に形成され、その上端部に下端側に対して内外径が縮径された円筒状の被連結部３２が一体的に形成されている。サスペンションアーム１４上には、マウント部材１３が取り付けられており、このマウント部材１３を介して、ピストン部材３０は、底板下面側でサスペンションアーム１４に固定されている。
【００２６】
チャンバ部材２０は、有底円筒状とされ底部２０Ａが上面になるようにして車体１５に固定されている。チャンバ部材２０には、底部２０Ａの外周端部から下方へ突出するように円筒状の被連結部２０Ｂが屈曲形成されている。
【００２７】
被連結部２０Ｂの外周面には、図２に示されるように、凹溝２６が構成されている。凹溝２６は、各々異なる深さの溝を構成する第１外径部２２及び第２外径部２４で構成されている。
【００２８】
ダイヤフラム４０は、弾性膜で構成され、ピストン部材３０よりも大径の薄肉円筒状とされている。ダイヤフラム４０は、一端部４２がチャンバ部材２０の被連結部２０Ｂに連結され、他端部４４がピストン部材３０の被連結部３２に連結されている。ダイヤフラム４０は、ゴム膜等の弾性変形可能な材料で構成することができる。ダイヤフラム４０は、一端部４２が他端部４４よりも大径とされ、他端部４４側がダイヤフラム４０の筒内へ入るように折り返されており、内周面と外周面とが反転されている。ダイヤフラム４０の一端部４２は、チャンバ部材２０の被連結部２０Ｂに外挿されている。
【００２９】
被連結部２０Ｂの外周の凹溝２６に対応する位置で、ダイヤフラム４０の一端部４２の外側には、第１リング６０が外挿されている。
【００３０】
第１リング６０は、環状とされ、外周に各々外径を異にする小径部６２及び大径部６４が構成されている。小径部６２は、チャンバ室４８側に配置され、外径が大径部６４よりも小径とされている。小径部６２は、第１リング６０のチャンバ室４８側端辺部の段部で構成されている。
【００３１】
第１リング６０は、チャンバ部材２０の凹溝２６に対応する位置に配置され、ダイヤフラム４０の一端部４２を凹溝２６においてチャンバ部材２０との間で挟持するようにかしめ締結されている。これにより、チャンバ部材２０とダイヤフラム４０の一端部４２とは気密状態となるように連結されている。
【００３２】
ダイヤフラム４０の他端部４４は、ピストン部材３０の被連結部３２の外周を覆うように被連結部３２に外挿されている。他端部４４の外周側には、第２リング６６が外挿され、ダイヤフラム４０の他端部４４をピストン部材３０との間で挟持するようにかしめ締結されている。これにより、ピストン部材３０とダイヤフラム４０の他端部４４とは気密状態となるように連結されている。
【００３３】
上記のようにダイヤフラム４０をチャンバ部材２０及びピストン部材３０に連結することにより、ダイヤフラム４０の筒内には、気密状態とされた略円柱状のチャンバ室４８が構成される。チャンバ室４８内へは、圧力配管１９を通して車両の走行状況や積載荷重に応じた空気圧を有する圧縮空気が供給される。
【００３４】
ダストカバー５０は、略円筒状に形成され、筒内にダイヤフラム４０が収納されている。ダストカバー５０の一端部には、チャンバ部材２０に連結される連結筒部５２が一体的に形成されている。連結筒部５２の内周面には、第１リング６０の大径部６４を嵌め込み可能な凹溝５２Ａが構成されている。凹溝５２Ａに対応する連結筒部５２の外周側は、凸状とされている。凹溝５２Ａには、大径部６４が嵌め込まれている。
【００３５】
連結筒部５２の凹溝５２Ａ以外の部分の内径は、第１リング６０の小径部６２の外径と略同径とされている。ダストカバー５０には、連結筒部５２の凹溝５２Ａよりも下側、すなわち、ピストン部材３０側から、径方向外側に広がる拡径部５４が一体的に構成されている。ダストカバー５０には、拡径部５４の下端部から下方へ延出する円筒状の蛇腹部５６が一体的に設けられている。蛇腹部５６は、略一定ピッチで内周側及び外周側へ交互に屈曲された蛇腹形状とされており、サスペンションアーム１４の揺動方向に沿って伸縮可能とされている。蛇腹部５６の内径は、ダイヤフラム４０の外径よりも大きいものとされている。
【００３６】
ここで、ダストカバー５０は、例えば、比較的柔軟性に富んだ樹脂材料であるポリオレフィンエラストマーを素材として、ブローモールディング成形（ブロー成形）されている。なお、ダストカバー５０の成形素材は、ポリオレフィンエラストマー以外であっても柔軟性に富み、かつブロー成形可能なものならば他の樹脂材料、ゴム組成物等も使用可能である。
【００３７】
ダストカバー５０の一端部は、結束バンド６６によって、凹溝５２Ａに対応する位置の外周側から締め付け固定されている。
【００３８】
ダストカバー５０の他端部には、アーム連結筒部５８が一体的に形成されている。サスペンションアーム１４のピストン部材３０が配置されている外側には、円筒状のブラケット金具１７が取り付けられており。アーム連結筒部５８は、ブラケット金具１７の外周側に嵌挿されている。ダストカバー５０の他端部は、結束バンド６８によって、ブラケット金具１７に対応する位置の外周側から締め付け固定されている。
【００３９】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る空気ばね１０の作用について説明する。
【００４０】
空気ばね１０は、車体１５とサスペンションアーム１４との間に介装されることにより、サスペンションアーム１４に対してチャンバ室４８内の空気圧に対応するばね反力を作用させる。そして、このばね反力により、路面側からサスペンションアーム１４に入力される荷重を支持する。すなわち、図３に示すように、路面側からの荷重によりサスペンションアーム１４が車体側（バウンド方向Ｘ）へ揺動すると、ピストン部材３０によりチャンバ室４８内の空気が圧縮されて空気圧が上昇し、この空気圧によりサスペンションアーム１４を介して路面側から入力する荷重が支持される。
【００４１】
このように動作する本実施形態の空気ばね１０においては、ダストカバー５０の連結筒部５２に構成された凹溝５２Ａに、第１リング６０の大径部６４が嵌め込まれているので、ダストカバー５０の筒軸方向の抜けが抑制される。
【００４２】
また、第１リング６０の小径部６２に連結筒部５２の凹溝５２Ａよりも下側内周面が当接されているので、小径部６２が構成されていない場合と比較して、ダイヤフラム４０とダストカバー５０との干渉を抑制することができる。特に、チャンバ室４８内の空気圧が高くなると、ダイヤフラム４０の肩部Ｋ（第１リング６０に挟持された一端部４２の下方側）は径方向外側へ押されて膨出する。この場合でも、本実施形態によれば、拡径部５４によってダイヤフラム４０が径方向に拡径されているので、有効にダイヤフラム４０とダストカバー５０との干渉を抑制することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、第１リング６０の小径部６２が、第１リング６０の端辺部の段部で構成された例について説明したが、図４に示すように、小径部を凹部６３として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る空気ばねが適用されたサスペンションの構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空気ばねのチャンバ部材とダイヤフラムの取付部分の拡大断面図である。
【図３】サスペンションアームがバウンド方向へ揺動された時の、本発明の実施形態に係る空気ばねの側断面図である。
【図４】本実施形態に係る空気ばねの変形例のチャンバ部材とダイヤフラムの取付部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１４   サスペンションアーム
１５   車体
２０   チャンバ部材
２０Ａ 底部
２０Ｂ 被連結部
３０   ピストン部材
３２   被連結部
４０   ダイヤフラム
４２   一端部
４４   他端部
４８   チャンバ室
５０   ダストカバー
５２Ａ 凹溝
５２   連結筒部
５４   拡径部
５６   蛇腹部
６０   第１リング
６２   小径部
６３   凹部
６４   大径部
６６   結束バンド
【図１】
2010090990.tif 000003
【図２】
2010090990.tif 000004
【図３】
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【図４】
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