(57)【要約】【課題】耐久性の高いダイヤフラムを有し配置が容易な空気ばねを得る。【解決手段】相対距離が変動する第１部材１および第２部材２と、第１開口Ｈ１を形成する第１端部Ｅ１が第１筒状本体Ｄ１１の内部に折り込まれて、第１開口Ｈ１が他方の第２開口Ｈ２と同じ方向に開口した姿勢となる第１ダイヤフラムＤ１と、第３開口Ｈ３を形成する第３端部Ｅ３が第２筒状本体Ｄ２１の内部に折り込まれて、第３開口Ｈ３が他方の第４開口Ｈ４と同じ方向に開口した姿勢となる第２ダイヤフラムＤ２と、第１ダイヤフラムＤ１および第２ダイヤフラムＤ２が接続される中間部材３とを備え、中間部材３の仕切部３１を挟んで第１空気室Ｋ１と第２空気室Ｋ２とが形成された状態で、第１ダイヤフラムＤ１および第２ダイヤフラムＤ２、中間部材３の組が第１部材１および第２部材２の間に少なくとも一組接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対距離が変動する第１部材および第２部材と、
第１開口を形成する第１端部および第２開口を形成する第２端部を両端に設けた第１筒状本体を有し、前記第１端部が前記第１筒状本体の内部に折り込まれて、前記第１開口が前記第２開口と同じ方向に開口した姿勢となる第１ダイヤフラムと、
第３開口を形成する第３端部および第４開口を形成する第４端部を両端に設けた第２筒状本体を有し、前記第３端部が前記第２筒状本体の内部に折り込まれて、前記第３開口が前記第４開口と同じ方向に開口した姿勢となる第２ダイヤフラムと、
前記第１端部あるいは前記第２端部が接続される第５端部、および、前記第３端部あるいは前記第４端部が接続される第６端部が、仕切部を挟んで形成されている中間部材と、を有し、
前記仕切部に対して前記第１ダイヤフラムの側に第１空気室が形成され、前記第２ダイヤフラムの側に第２空気室が形成された状態で、前記第１ダイヤフラムおよび前記第２ダイヤフラム、前記中間部材の組が前記第１部材および第２部材の間に少なくとも一組接続されている空気ばね。
【請求項２】
前記第１ダイヤフラムの有効受圧径と、前記第２ダイヤフラムの有効受圧径と、を異ならせてある請求項１に記載の空気ばね。
【請求項３】
前記第５端部の開口と前記第６端部の開口とが、互いに角度を有して交わる軸芯を中心に形成されている請求項１または２に記載の空気ばね。
【請求項４】
前記第５端部の開口と前記第６端部の開口とが、互いに平行な異なる軸芯を中心に形成されている請求項１または２に記載の空気ばね。
【請求項５】
前記中間部材には、
前記第１空気室と連通して当該第１空気室の空気を給排する第１連通孔および
前記第２空気室と連通して当該第２空気室の空気を給排する第２連通孔の少なくとも何れか一方が形成されている請求項１から４の何れか一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、筒状の本体の一端を他端の側に折り込んだ状態のダイヤフラムを、互いに相対移動する二つの部材に接続して構成される空気ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような空気ばねとしては、例えば以下の特許文献１に示すものがあった。
この文献の技術にあっては、自動車などのサスペンションに用いられ互いに相対移動する上側ハウジングおよび下側ハウジングに対して、上側ハウジングの開口部にはダイヤフラムの上側端部が接続され、下側ハウジングの開口部にはダイヤフラムの下側端部が接続されている。
【０００３】
サスペンションが伸縮変形し、上側ハウジングに対して下側ハウジングが相対移動すると、ダイヤフラムは、自身の折り込み部の位置が変化し、下側ハウジングの表面に当接する面積を増減させつつ変形する。
【０００４】
また、下側ハウジングの上下動に際して、上側ハウジングの開口方向と下側ハウジングの開口方向とのなす角度が変化し、両ハウジングの相対角度が変化する場合もある。
【０００５】
このような場合でも、ダイヤフラムはゴム部材などを用いて変形自在に構成してあるから、内部に保持された空気の圧力変化によって良好なばね特性が発揮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような空気ばねが車両等に用いられる場合、ある一定の荷重条件で稼働する場合が多い。ただし、空気ばねの稼働に際してダイヤフラムの内部圧力は変動するから、ダイヤフラムが伸縮を繰り返し、ダイヤフラムの劣化が進行することとなる。
【０００８】
また、ダイヤフラムに形成される折り込み部が特定領域に限定され易く、当該箇所の繰り返し変形の頻度が高まることもダイヤフラムの耐久性が損なわれる原因となる。
【０００９】
さらに、上側ハウジングと下側ハウジングとが角度変化を伴いながら近接離間する場合、ダイヤフラムの特定箇所が強く曲げられる場合も生じ得る。
【００１０】
これら劣化の問題を解決するには、例えば、ダイヤフラムの材質や厚み等を適宜設定する方法が考えられる。しかし、ダイヤフラムが機能を発揮するうえで変形は必須であるから、ダイヤフラムの耐久性を向上させるにも一定の限界がある。
【００１１】
さらに、従来の例えば直線形状のダイヤフラムを用いる場合に、空気ばねを取り付ける部位の形状や、空気ばねを配置する場所の周囲の障害物の都合により、上手く空気ばねを配置できないこともある。
【００１２】
このような問題に鑑み、従来から空気ばねにおいてはダイヤフラムの耐久性を高めると共に配置を容易にする技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（特徴構成）
本発明に係る空気ばねの特徴構成は、相対距離が変動する第１部材および第２部材と、
第１開口を形成する第１端部および第２開口を形成する第２端部を両端に設けた第１筒状本体を有し、前記第１端部が前記第１筒状本体の内部に折り込まれて、前記第１開口が前記第２開口と同じ方向に開口した姿勢となる第１ダイヤフラムと、
第３開口を形成する第３端部および第４開口を形成する第４端部を両端に設けた第２筒状本体を有し、前記第３端部が前記第２筒状本体の内部に折り込まれて、前記第３開口が前記第４開口と同じ方向に開口した姿勢となる第２ダイヤフラムと、
前記第１端部あるいは前記第２端部が接続される第５端部、および、前記第３端部あるいは前記第４端部が接続される第６端部が、仕切部を挟んで形成されている中間部材と、を有し、
前記仕切部に対して前記第１ダイヤフラムの側に第１空気室が形成され、前記第２ダイヤフラムの側に第２空気室が形成された状態で、前記第１ダイヤフラムおよび前記第２ダイヤフラム、前記中間部材の組が前記第１部材および第２部材の間に少なくとも一組接続されている点にある。
【００１４】
（効果）
通常の空気ばねは、互いに相対移動する第１部材と第２部材とに、ダイヤフラムの両端を夫々接続して構成される。ただし、第１部材と第２部材との近接・離間に際しては、第１部材の開口姿勢と第２部材の開口姿勢とが都度変化することがある。ダイヤフラムは、一方の端部を内側に折り返し、２重筒のような状態で第１部材と第２部材とに接続されるが、第１部材と第２部材との相対姿勢が変化することで、ダイヤフラムの局部に過度な変形が生じる場合がある。
【００１５】
このような第１部材と第２部材との相対姿勢の変化は概ね再現性があり、ダイヤフラムの特定箇所に損傷が生じ易くなる。特に、第１部材の開口方向と第２部材の開口方向とが異なる場合には、ダイヤフラムの特定の局部に当初より曲げ変形が加わり耐久性が低下する。
【００１６】
しかし、本構成の如く、ダイヤフラムを分割構成とし、第１ダイヤフラムと第２ダイヤフラムとの間に中間部材を設けて双方に空気室を形成することで、第１部材と第２部材の相対姿勢など個々の要因に対処し易くなる。よって、中間部材の形状を適宜設定することで、第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムとして例えば直線形状のものを使用した場合でも、夫々の伸縮変形が軸芯に沿ったものとなって最も劣化の生じ難い状態となる。よって、耐久性に優れた空気ばねを得ることができる。
【００１７】
（特徴構成）
本発明に係る空気ばねにあっては、前記第１ダイヤフラムの有効受圧径と、前記第２ダイヤフラムの有効受圧径と、を異ならせて構成することができる。
【００１８】
（効果）
本構成であれば、第１ダイヤフラムの形状と第２ダイヤフラムの形状とは必ず異なるものとなる。形状の異なるダイヤフラムを直列に接続することで、夫々のダイヤフラムが奏するばね特性に差が生じる。例えば、空気ばね全体のばね定数を小さくして軟らかいばね特性を得たい場合などには、ダイヤフラムの有効受圧径は小さい方が良い。
【００１９】
ただし、ダイヤフラムの有効受圧径を小さくすると、形成される空気室の容積を確保するためにダイヤフラムのストロークが大きくなる。この場合、ダイヤフラムの伸縮に伴ってダイヤフラムの圧力変動が過大となり、ダイヤフラムの耐久性が低下する。
【００２０】
しかし、本構成であれば、空気ばねの全体ストロークは各ダイヤフラムのストロークの合計で決まり、有効受圧径の小さいダイヤフラムに係る変形付加が軽減される。また、複数のダイヤフラムを合わせた全体のばね定数は、そのうち最も小さなばね定数のダイヤフラムに支配される傾向があるため、空気ばね全体のばね定数も小さくなって柔らかな特性のものとなる。
【００２１】
このように、形状の異なるダイヤフラムを組み合わせることで、全体のばね定数を所期の値に設定しながら、個々のダイヤフラムの耐久性を確保することができる。
【００２２】
（特徴構成）
本発明に係る空気ばねにあっては、前記第５端部の開口と前記第６端部の開口とが、互いに角度を有して交わる軸芯を中心に形成されていてもよい。
【００２３】
（効果）
空気ばねの設置対象によっては、ダイヤフラムが取り付く第１部材の開口方向と第２部材の開口方向とが所定の角度を有する場合がある。そのような場合、直線形状のダイヤフラムを装着するとダイヤフラムには必然的に曲がり変形が付加される。この結果、局部的に疲労が進みダイヤフラムの耐久性が低下する。
【００２４】
しかし、本構成の如く、中間部材の両端に設けた開口部どうしに角度を設けておけば、夫々のダイヤフラムの直線状態が維持され易くなって耐久性が向上する。
【００２５】
さらに、ダイヤフラムが干渉する他物が存在するような場合に、制限された空間において空気ばねを適切に配置することができる。
【００２６】
（特徴構成）
本発明に係る空気ばねにあっては、前記第５端部の開口と前記第６端部の開口とが、互いに平行な異なる軸芯を中心に形成されていてもよい。
【００２７】
（効果）
第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムが他物と干渉する場合には、本構成の如く、第５端部の開口と第６端部の開口とを平行に位置ずれさせることもできる。ただし、双方の開口の軸心どうしの距離が過大となれば、双方のダイヤフラムの伸縮時に中間部材が回転し易くなるから、両ダイヤフラムの形状や剛性などに応じて軸芯間の距離が設定されるのが好ましい。
【００２８】
（特徴構成）
本発明に係る空気ばねにあっては、前記中間部材に、前記第１空気室と連通して当該第１空気室の空気を給排する第１連通孔および前記第２空気室と連通して当該第２空気室の空気を給排する第２連通孔の少なくとも何れか一方が形成されていてもよい。
【００２９】
（効果）
第１空気室および第２空気室は気密性が保持されているが、ばね特性を変化させる場合や、内部の空気が少なくなった場合などには個々の空気室に空気を補充する必要がある。例えば、単一のダイヤフラムを用いて自動車の車輪の空気ばねが構成される場合、空気注入のための連通孔は第１部材か第２部材のうち車体側の部材に設けられることが多い。
【００３０】
しかし、車輪側にあっては車輪や操行部材が存在するためそもそも空気注入ユニットを設けることができず、車体側にあっても他物との干渉が生じる場合があるなど、連通孔を自由に配置できないことが多い。しかし、本構成のごとく中間部材に連通孔を設けることで、車体側および車輪側の配置空間の制限を回避することができ配置の自由度が高まる。
【００３１】
また、単一のダイヤフラムに係る空気ばねが取り付けられていた構造を変更して、複数のダイヤフラムを有する空気ばねを装着する場合に、増えた空気室の連通孔を中間部材に設けることで、第１部材あるいは第２部材の構造を変更する必要がない。よって、当該空気ばねへの変更作業が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る空気ばねの構造を示す断面図
【図２】空気ばねの有効受圧径を示す説明図
【図３】第１実施形態に係る空気ばねの別構造を示す断面図
【図４】第２実施形態に係る空気ばねの構造を示す断面図
【図５】第３実施形態に係る空気ばねの構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
(概要)
本発明に係る空気ばねの実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る空気ばねは、軸芯Ｘに沿って相対距離が変動する第１部材１および第２部材２に亘って設けられる。例えば、第１部材１は自動車のタイヤのサスペンションの一部であって、車軸が設けられ上下に位置変化するピストンである。一方の第２部材２は、サスペンションの一部であって車体側に固定される部材である。これら第１部材１と第２部材２とに亘って筒状のダイヤフラムが接続され、内部に空気室が形成される。この空気室の圧力を利用して自動車の空気ばねが構成されている。
【００３４】
本実施形態のダイヤフラムは図１に示すように、第１ダイヤフラムＤ１と第２ダイヤフラムＤ２とを備え、これらの間に中間部材３を備えている。図１の例では二つのダイヤフラムを接続してあるが、接続個数は３個以上であってもよい。
【００３５】
〔ダイヤフラム〕
第１ダイヤフラムＤ１は、両端部に第１開口Ｈ１と第２開口Ｈ２とを備えた例えば直線状の第１筒状本体Ｄ１１を備えている。第１筒状本体Ｄ１１の両端部のうち第１開口Ｈ１の側を第１端部Ｅ１と称し、第２開口Ｈ２の側を第２端部Ｅ２と称する。第１ダイヤフラムＤ１は、一方の第１端部Ｅ１が第１部材１に接続され、他方の第２端部Ｅ２が中間部材３に接続される。その際、第１端部Ｅ１が第１筒状本体Ｄ１１の内部に折り込まれて、第１開口Ｈ１が第２開口Ｈ２と同じ方向、すなわち、軸芯Ｘに沿う方向に開口した姿勢となる。
【００３６】
第２ダイヤフラムＤ２は、両端部に第３開口Ｈ３と第４開口Ｈ４とを備えた例えば直線状の第２筒状本体Ｄ２１を備えている。第２筒状本体Ｄ２１の両端部のうち第３開口Ｈ３の側を第３端部Ｅ３と称し、第４開口Ｈ４の側を第４端部Ｅ４と称する。第２ダイヤフラムＤ２は、一方の第３端部Ｅ３が中間部材３に接続され、他方の第４端部Ｅ４が第２部材２に接続される。その際、第４端部Ｅ４が第２筒状本体Ｄ２１の内部に折り込まれて、第３開口Ｈ３と第４開口Ｈ４とが同じ方向、すなわち、軸芯Ｘに沿う方向に開口した姿勢となる。
【００３７】
中間部材３は、例えば、第１ダイヤフラムＤ１の第２端部Ｅ２が接続される第５端部Ｅ５、および、第２ダイヤフラムＤ２の第３端部Ｅ３が接続される第６端部Ｅ６を備えている。第５端部Ｅ５と第６端部Ｅ６との間には仕切部３１が設けられている。この仕切部３１を挟んで第１ダイヤフラムＤ１の側には第１空気室Ｋ１が形成され、第２ダイヤフラムＤ２の側には第２空気室Ｋ２が形成される。本実施形態では、二つのダイヤフラムを備えているが、中間部材３を複数にしてダイヤフラムの数を増やしても良い。
【００３８】
第１部材１および第２部材２、中間部材３は各種の金属材料や樹脂材料で構成することができる。本実施形態では、第１部材１と第２部材２とが金属製であり、中間部材３が樹脂製の例を示している。
【００３９】
各ダイヤフラムの端部と、第１部材１や第２部材２さらには中間部材３との接続は、例えば環状の締結リングＲを用いて行う。第１部材１と第２部材２とが樹脂製であるとき、締結リングＲによる締め付け力によって第１部材１および第２部材２における取付部が長期の使用等によって変形するおそれがある。よって、これら取付部の耐久性を高めるために、図示は省略してあるが、第１部材１および第２部材２の内面側であって締結リングＲに対応する位置に金属材料などで形成した反力受けのリングを設けておくとよい。
【００４０】
本構成のごとくダイヤフラムを分割構成することで、仮に、ダイヤフラムが単一のもので局部に過度な変形が生じるような場合でも、分割した夫々のダイフラムを例えば直線的に無理なく変形させることができる。特に、中間部材３の形状を適宜設定することで、個々のダイヤフラムにおいて局部に過度な変形が集中する事態が回避でき空気ばねの耐久性を向上させることができる。
【００４１】
本実施形態のごとくダイヤフラムを複数用いる場合、夫々のダイヤフラムの形状を異ならせることができる。それらの組み合わせにより、空気ばね全体のばね特性を適宜設定することができる。
【００４２】
〔有効受圧径〕
ダイヤフラムの形状を異ならせる場合、例えば、個々のダイヤフラムの有効受圧径に、差を持たせておくとよい。ダイヤフラムが第１部材１と第２部材２との近接離間方向に対して垂直に実質的な圧力を受ける断面積を有効受圧面積ＡＥとし、この断面形状が円形であるとしたときの直径が有効受圧径φＥである。
【００４３】
因みに、有効受圧面積ＡＥについては JIS4101 に規定があり、空気ばねを標準高さに維持しつつ常用最高内圧を掛け、その保持に必要な荷重を測定し、当該荷重を圧力で除した値（面積）をいう。さらに具体的には、図２に示す形態のダイヤフラムＤの場合、第１部材１の外径が小径のφｄ１であり、ダイヤフラムＤの外径が大径のφｄ２であるとき、有効受圧径φＥは、
φＥ＝φｄ１＋（φｄ２−φｄ１）/α        （ただし  αは２〜３程度の定数）
となって、φｄ１とφｄ２との間の値となる。
この場合、有効受圧面積ＡＥは、
ＡＥ＝π×（φＥ/2）2
であり、ばね圧力Ｆは、
Ｆ＝ＡＥ×Ｐ        （Ｐは内圧）
となる。
【００４４】
本実施形態のように、第１ダイヤフラムＤ１の形状と第２ダイヤフラムＤ２の形状とに差を設け、両者を直列に接続することで、夫々のダイヤフラムが有するばね特性が統合されて新たなばね特性が得られる。例えば、空気ばね全体のばね定数を小さくして軟らかいばね特性を得たい場合などには、ダイヤフラムの有効受圧径φＥを小さくする必要がある。ただし、荷重変動に対処するのは所定の容積を有する空気室の空気であるが、有効受圧径φＥが小さくなると空気室の空気量も少なくなり、空気ばねのストロークに対する圧力変動が大きくなる。よって、有効受圧径φＥの小さなダイヤフラムは耐久性が低下しがちとなる。
【００４５】
しかし、本構成であれば、空気ばねの全体ストロークは各ダイヤフラムのストロークの合計で決まり、これと同じストロークを有効受圧径φＥの小さな単一のばねで負担する場合と比べて、有効受圧径φＥの小さいダイヤフラムの変形ストロークは少なくなる。よって、ダイヤフラムが対処すべき圧力変動が小さくなり、また、大きな変形を強いられる領域の面積も小さくなってダイヤフラムの耐久性が向上する。
【００４６】
さらに、複数のダイヤフラムを組み合わせた全体のばね定数は、そのうち最も小さなばね定数のダイヤフラムに支配される傾向がある。よって、ダイヤフラムを分割して、そのうちの一つのばね定数を小さくすることで、空気ばね全体のばね定数が小さくなり、柔らかな特性のものとなる。
【００４７】
このように、形状の異なるダイヤフラムを組み合わせることで、全体のばね定数を所期の値に設定しながら、個々のダイヤフラムの耐久性を確保することができる。
【００４８】
〔中間部材の仕切部〕
中間部材３は第１空気室Ｋ１と第２空気室Ｋ２とを仕切る仕切部３１を有する。これにより、第１ダイヤフラムＤ１と第２ダイヤフラムＤ２とを個別のばね特性下で稼働させることができる。そのためには、第１空気室Ｋ１と第２空気室Ｋ２に内包する空気は、個別に所定の圧力に設定する必要がある。各空気室の空気圧を設定することで、個々のばね定数が決まり、空気ばね全体のばね定数が決定される。また、夫々の内包空気が減少した場合などには、個別に空気を充填する必要もある。そのために、第１空気室Ｋ１の空気を給排する第１連通孔Ｎ１および第２空気室Ｋ２と連通して第２空気室Ｋ２の空気を給排する第２連通孔Ｎ２の少なくとも何れか一方をこの中間部材３に設けておくとよい。
【００４９】
図１には、中間部材３の側壁から第１空気室Ｋ１に連通する第１連通孔Ｎ１を設けた例を示す。第１連通孔Ｎ１は、中間部材３の側壁を介して、外気と第１空気室Ｋ１とを連通している。例えば、単一のダイヤフラムを用いて自動車の車輪の空気ばねが構成される場合、空気注入のための連通孔は車体側の第２部材２に設けられることが多い。これは、車輪側にあっては車輪や操行部材が存在するためそもそも空気注入ユニット（図外）を設けることが困難なためである。本実施形態でも、図１に示すように、第２空気室Ｋ２に空気を給排する第２連通孔Ｎ２は、車体側の第２部材２に設けてある。
【００５０】
ただし、車体側に空気注入ユニットを設けてある場合でも、その他の装備品を配置する都合上、十分な空間を確保することが困難な場合がある。本構成では、第２空気室Ｋ２を車体側に構成する必要があるため、車体側の空間といっても第１空気室Ｋ１に対する空気注入ユニットを設ける空間を確保し難い場合がある。よって、図１に示す如く、中間部材３の側面に第１連通孔Ｎ１を開口させることで、空気ばねに空気を供給する機構の構造等を簡略化している。
【００５１】
このように、中間部材３に連通孔を設けることで、車体側および車輪側の配置空間の制限を回避することができ、配置の自由度が高まる。また、単一のダイヤフラムに係る空気ばねが取り付けられていた構造を変更して、複数のダイヤフラムを有する空気ばねを装着する場合に、増えた空気室の連通孔を中間部材３に設けることで、第１部材１あるいは第２部材２の構造を変更する必要がない。よって、当該空気ばねへの変更作業が極めて容易となる。
【００５２】
尚、図１の例に限られず、第１空気室Ｋ１の空気を給排する第１連通孔Ｎ１および第２空気室Ｋ２の空気を給排する第２連通孔Ｎ２の双方を中間部材３に設けても良い。図示は省略するが、中間部材３の側壁にあって、例えば径方向に対向する位置に第１連通孔Ｎ１と第２連通孔Ｎ２とを振り分けて設けたり、側壁の何れかの個所に隣接して設けるなど
配置態様は任意である。本構成であれば、空気ばねを配置した後でも空気注入ユニットの取り付けが容易となる。
【００５３】
また、別の構成として、図３に示すごとく、第１空気室Ｋ１に空気を供給する第１連通孔Ｎ１を仕切部３１に設け、第２空気室Ｋ２の内部を通って第１空気室Ｋ１に空気を導いてもよい。この場合、第２部材２の天井部２１において、第２連通孔Ｎ２と併せて補助連通孔Ｎ３を形成しておき、第１空気室Ｋ１への空気の給排は、補助連通孔Ｎ３と第１連通孔Ｎ１とに亘って接続した管部材Ｐを介して行う。ただし、管部材Ｐは、第２ダイヤフラムＤ２の伸縮変形に対処できるよう、第２空気室Ｋ２の内部で長さに余裕を持たせておく。
【００５４】
本構成とすることで、第２部材２に補助連通孔Ｎ３を設ける等の手間が生じるものの、第１空気室Ｋ１に空気を供給する部材を空気ばねの内部に装備することができる。よって、空気ばねのサイズが大きくなることがなく、狭い空間であっても装着の容易な空気ばねを得ることができる。
【００５５】
〔第２実施形態〕
本実施形態の空気ばねは、図４に示すように、中間部材３に設けた第５端部Ｅ５の第５開口Ｈ５と第６端部Ｅ６の第６開口Ｈ６とが、互いに角度を有して交わる軸芯Ｘ１，Ｘ２を中心に形成されていてもよい。つまり、第５開口Ｈ５に係る法線方向と、第６開口Ｈ６に係る法線方向とが平行ではなく交わっている例である。
【００５６】
空気ばねを配置する箇所の部材形状や、周囲の空間の制限などによっては、ダイヤフラムが取り付く第１部材１に係る軸芯Ｘ１と第２部材２に係る軸芯Ｘ２とが平行でない場合がある。そのような場合、直線形状の単一のダイヤフラムを装着すると、ダイヤフラムの何れかの個所には必然的に強い曲がり変形が付加される。この結果、局部的に疲労が進みダイヤフラムの耐久性が低下する。
【００５７】
しかし、本構成の如く、中間部材３の両端に設けた第５開口Ｈ５と第６開口Ｈ６との間に角度を設けることで、夫々のダイヤフラムの直線状態が維持され易くなる。よって、各ダイヤフラムの耐久性が向上する。また、空気ばねの配置空間に、直線形状のダイヤフラムを装着しようとすれば干渉する他物が存在するような場合に、空気ばねを適切に配置することができる。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図５には、互いに平行で異なる軸芯Ｘ１，Ｘ２を中心に第５開口Ｈ５と第６開口Ｈ６とが形成されている空気ばねを示している。
【００５９】
このような形状であれば、第２実施形態と同様に、第１部材１および第２部材２の取付態様や空気ばねの配置空間が制限されるような場合でも、空気ばねを適切に配置することができる。
【００６０】
ただし、中間部材３の第５開口Ｈ５と第６開口Ｈ６との軸芯間距離が過大となれば、第１ダイヤフラムＤ１と第２ダイヤフラムＤ２の伸縮時に中間部材３に回転モーメントが生じる。その結果、第１ダイヤフラムＤ１と中間部材３との接続部あるいは第２ダイヤフラムＤ２と中間部材３との接続部が外れる等の懸念が生じる。よって、第１ダイヤフラムＤ１および第２ダイヤフラムＤ２の有効受圧径φＥや可動ストロークさらには剛性などに応じて双方のダイヤフラムが健全な状態で伸縮できるように軸芯間距離を設定するとよい。
【００６１】
尚、上記第２実施形態および第３実施形態の例に加え、中間部材３の第５開口Ｈ５に係る軸芯Ｘ１と第６開口Ｈ６に係る軸芯Ｘ２とは、交わらず且つ平行でもない所謂ねじれの関係であってもよい。
【００６２】
さらに、中間部材３を複数用いて一つの空気ばねを形成する場合にも、夫々の中間部材３における軸芯Ｘ１と軸芯Ｘ２とがどのような関係を有するかは任意である。当該空気ばねが、車両などのサスペンションとして利用された場合に、耐久性を備えつつ繰返し動作できるものであれば何れの構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る空気ばねは、筒状本体の一端を他端の側に折り込んだ状態のダイヤフラムを、互いに相対移動する第１部材と第２部材とに接続して構成されるものに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１      第１部材
２      第２部材
３      中間部材
３１    仕切部
Ｄ１    第１ダイヤフラム
Ｄ１１  第１筒状本体
Ｄ２    第２ダイヤフラム
Ｄ２１  第２筒状本体
Ｅ１    第１端部
Ｅ２    第２端部
Ｅ３    第３端部
Ｅ４    第４端部
Ｅ５    第５端部
Ｅ６    第６端部
Ｈ１    第１開口
Ｈ２    第２開口
Ｈ３    第３開口
Ｈ４    第４開口
Ｋ１    第１空気室
Ｋ２    第２空気室
Ｎ１    第１連通孔
Ｎ２    第２連通孔
Ｘ      軸芯
φＥ    有効受圧径
【図１】
2018119601.tif 000003
【図２】
2018119601.tif 000004
【図３】
2018119601.tif 000005
【図４】
2018119601.tif 000006
【図５】
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