(57)【要約】【課題】ピストンを樹脂で形成することで、ピストンの耐久性を向上させることができるとともに、軽量化を図ることができる構造でありながら、空気室を大きくすることができて、車両の乗り心地をよりよくすることができる空気ばねを提供する。【解決手段】筒状ゴム膜１の軸芯方向の一端部１Ａをアッパープレート２に、他端部１Ｂを樹脂から成るピストン３にそれぞれ連結し、ピストン３を、筒状ゴム膜１に対する連結筒部６と、下側の筒状ゴム膜部分が裏返って被さる本体筒部７と、本体筒部７内に位置し、内部の空間が筒状ゴム膜１内の空間Ｓ１と連通する有底筒部８とから構成し、有底筒部８内の空間Ｓ２と、有底筒部８の周りの本体筒部７内の空間Ｓ３とを連通させる連通部１７を有底筒部８に形成し、筒状ゴム膜１とは反対側の本体筒部７の開口部１９を気密に閉塞する蓋部材２０を設けてある。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部をアッパープレートに、他端部を樹脂から成るピストンにそれぞれ連結し、
前記ピストンを、前記筒状ゴム膜に対する連結筒部と、下側の筒状ゴム膜部分が裏返って被さる本体筒部と、前記本体筒部内に位置し、内部の空間が前記筒状ゴム膜内の空間と連通する有底筒部とから構成し、
前記有底筒部内の空間と、前記有底筒部の周りの前記本体筒部内の空間とを連通させる連通部を前記有底筒部に形成し、前記筒状ゴム膜とは反対側の本体筒部の開口部を気密に閉塞する蓋部材を設けてある空気ばね。
【請求項２】
前記蓋部材を前記本体筒部の下端面と前記有底筒部の下端面とに重合させるよう構成してある請求項１記載の空気ばね。
【請求項３】
前記有底筒部の底部に雌ねじ部を形成するとともに、前記蓋部材にボルト挿通孔を形成し、前記蓋部材と、前記ピストンに連結される連結体とを連結ボルトで前記有底筒部に共締め可能に構成してある請求項２記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気ばねに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気ばねは、筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部をアッパープレートに、他端部を筒状のピストンにそれぞれ連結して構成され、主にバスやトラックの車体フレームと、車輪側の板ばね等との間に設けられている。そして、防振効果に加え、積載重量が変わっても車高を一定に保つことができる等、種々の特有の作用・効果を奏している。
【０００３】
従来、空気ばねのピストンは金属で形成されていたが、この構成ではピストンが錆付いて劣化したり重量化したりするという問題があった。そこで、これらの問題を解消するために、近年、ピストンを樹脂で形成した空気ばねが製作されるようになってきている。その一例として、特許文献１に開示されている技術がある。
【０００４】
この技術では、ピストンを、筒状ゴム膜に対する連結筒部と、下側の筒状ゴム膜部分が裏返って被さる本体筒部と、本体筒部内に位置し、内部の空間が筒状ゴム膜内の空間と連通する有底筒部とから構成してある（特許文献１の図２，図３参照）。
【０００５】
有底筒部の内部の空間を筒状ゴム膜内の空間と連通させて空気室にしたのは、このようにすることで、空気室が有底筒部内の空間の分だけ大きくなって空気ばねのばね定数が小さくなり、車両の乗り心地をよくすることができるからである。また、本体筒部と有底筒部の間が空間になっており、それらの下端側で開口しているが、これは、ピストンの成形工程で前記空間に中型が位置し、後で型抜きされるからである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３２５４３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構成によれば、ピストンを樹脂で形成したことで、ピストンの錆付きを防止できて耐久性を向上させることができるとともに、軽量化を図ることができるものの、空気室は、有底筒部内の空間の分増えただけであり、そのために、ばね定数を十分小さくすることができてはいなかった。
【０００８】
空気室をさらに大きくする手段として、例えば、ピストンの本体筒部を、上端部（筒状ゴム膜側の端部）が開口し、下端部（筒状ゴム膜とは反対側の端部）が閉塞した筒状体で構成して、有底筒部を省いた構造にすることも考えられるが、本体筒部の底部には、ピストンに連結される連結体用の連結部が形成され、底部に連結体から押圧力が繰り返し加わることから、上記の構造では底部の剛性が弱くなって耐久性が低下する不具合がある。
【０００９】
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、ピストンを樹脂で形成することで、ピストンの耐久性を向上させることができるとともに、軽量化を図ることができる構造でありながら、空気室を大きくすることができて、車両の乗り心地をよりよくすることができる空気ばねを提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の構成は、筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部をアッパープレートに、他端部を樹脂から成るピストンにそれぞれ連結し、
前記ピストンを、前記筒状ゴム膜に対する連結筒部と、下側の筒状ゴム膜部分が裏返って被さる本体筒部と、前記本体筒部内に位置し、内部の空間が前記筒状ゴム膜内の空間と連通する有底筒部とから構成し、
前記有底筒部内の空間と、前記有底筒部の周りの前記本体筒部内の空間とを連通させる連通部を前記有底筒部に形成し、前記筒状ゴム膜とは反対側の本体筒部の開口部を気密に閉塞する蓋部材を設けてある点にある。
【００１１】
上記の構成により、アッパープレートを車体フレームに、ピストンを車輪側の例えば板ばねに連結し、空気室に空気を充填して振動を吸収させる。下側の筒状ゴム膜部分は、一般に、ピストンの本体筒部に裏返って被さなった状態になる。
【００１２】
上記の構成によれば、有底筒部内の空間と、有底筒部の周りの本体筒部内の空間とを連通させる連通部を有底筒部に形成し、本体筒部の開口部を気密に閉塞する蓋部材を設けたことで、空気室は、筒状ゴム膜内の空間と、有底筒部内の空間と、有底筒部の周りの本体筒部内の空間との互いに連通する三つの空間から成り、有底筒部の周りの本体筒部内の空間の分だけ、従来よりも空気室を大きくすることができる。その結果、空気ばねのばね定数をより小さく設定できて、車両の乗り心地をよくすることができる。
【００１３】
また、ピストンの本体筒部を、筒状ゴム膜とは反対側が開口した状態に成形するから、成形工程での型抜きを支障なく行うことができる。つまり、樹脂でピストンを成形するのに不都合は生じない。
【００１４】
有底筒部は本体筒部内に位置しており、ピストンの補強体としても機能するから、内部が空間だけの単なる筒状のピストンよりもピストンを強い構造体に構成することができる。
【００１５】
本発明において、前記蓋部材を前記本体筒部の下端面と前記有底筒部の下端面とに重合させるよう構成してあると、本体筒部と有底筒部と蓋部材とが強固に一体化して、ピストンをより強い構造体に構成することができる。
【００１６】
本発明において、前記有底筒部の底部に雌ねじ部を形成するとともに、前記蓋部材にボルト挿通孔を形成し、前記蓋部材と、前記ピストンに連結される連結体とを連結ボルトで前記有底筒部に共締め可能に構成してあると、連結ボルト等の連結部材の数を少なくすることができるだけでなく、蓋部材と、ピストンに連結される連結体と、有底筒部とを強固に一体化でき、蓋部材のがたつき等を防止することができて、ピストンをより確実に作動させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２，図３に、バスやトラック等の車体フレームと車輪側の板ばねとの間に設けられる空気ばねを示してある。
【００１８】
この空気ばねは、円筒状のダイヤフラム１（筒状ゴム膜に相当）の軸芯方向の一端部１Ａを円板状のアッパープレート２にかしめ固定し、他端部１Ｂを樹脂から成る円筒状のピストン３に密嵌して構成されている。
【００１９】
アッパープレート２はダイヤフラム１内への空気給排口４を備え、周縁部を貫通した上向きの取付けボルト５を備えている。
【００２０】
ピストン３は、ダイヤフラム１に対する丈の低い連結筒部６と、下側のダイヤフラム部分９が裏返って被さる本体筒部７と、本体筒部７内に位置し、内部の空間がダイヤフラム１内の第１空間Ｓ１と連通するやや下窄まりの有底筒部８とから成る。
【００２１】
連結筒部６は、ダイヤフラム１の前記他端部１Ｂの抜けを防止するための張出し凸部１０を上端部に備えている。本体筒部７は連結筒部６よりも大径で、上壁１１を介して連結筒部６の周壁と一体に連なっている。この本体筒部７の下端部に、径方向外方側に膨出する膨出部１２を形成し、これによりバス等の旋回性能を向上させてある。すなわち、後述の空気室内に空気を充填した車体への取付け状態で、車体が旋回すると、車体の前後左右に並ぶ複数の上記構成の空気ばねのうち、旋回外側の空気ばねに加わる荷重が増大してダイヤフラム１が圧縮され、その下端部が下降する。この下降でダイヤフラム１の下端部が膨出部１２に乗上げると、空気ばねのばね定数が高くなって旋回性能を上げることができる。
【００２２】
前記有底筒部８は、連結筒部６の下端に同芯状に連なり、その下端面８Ａが本体筒部７の下端面７Ａと軸芯方向（上下方向）で同一位置に位置している。また、有底筒部８の底部に円柱状の上向きの凸部１４を突設するとともに、有底筒部８の下端面の外方側から凸部１４に雌ねじ部１５を形成し、有底筒部８の内周部に複数の縦姿勢のリブ１６を周方向に等間隔に分散配設してある。各リブ１６は凸部１４よりも上方に位置する。
【００２３】
有底筒部８と本体筒部７との間に、複数の縦壁１３を周方向に等間隔に分散配設してある。各縦壁１３は、前記周方向で各リブ１６とそれぞれ同一位置に位置し、有底筒部８の外周面と本体筒部７の内周面と上壁１１の下面とに連なっている。全ての縦壁１３のうち複数の縦壁１３は、その下端縁２６を上側に凹む円弧状に形成してある。
【００２４】
また、有底筒部８内の第２空間Ｓ２と、有底筒部８の周りの本体筒部７内の第３空間Ｓ３とを連通させる複数の連通孔１７（連通部に相当）を有底筒部８の周壁に形成し、ダイヤフラム１とは反対側の本体筒部７の開口部１９を気密に閉塞する円板状の蓋部材２０を設けてある。本体筒部７内の第３空間Ｓ３は、上記のように複数の縦壁１３で周方向に仕切られているが、各空間部分は、前記連通孔１７や、縦壁１３の円弧状の下端縁２６と蓋部材２０との間の開口２５を介して第２空間Ｓ２に連通している。つまり、上記構成の空気ばねの空気室は、互いに連通した第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３とから成っている。
【００２５】
蓋部材２０は樹脂から成り、本体筒部７の下端面７Ａと有底筒部８の下端面８Ａに重合している。前記蓋部材２０の中央部に、前記雌ねじ部１５に対するボルト挿通孔２１を形成し、蓋部材２０と、ピストン３に連結される連結体（図示せず）とを、前記雌ねじ部１５に螺合する連結ボルト（図示せず）で有底筒部８に共締め可能に構成してある。
【００２６】
また、蓋部材２０の外周縁側に上向きの環状凸部２２を突設し、この環状凸部２２を内嵌させる環状溝部２３を本体筒部７の下端部に形成してある。前記環状凸部２２と環状溝部２２の間、及び、有底筒部８の下端面８Ａと蓋部材２０の間にはＯリング２４が介在し、このＯリング２４が空気室内の空気の洩れを防止している。
【００２７】
［別実施形態］
前記ピストン３は、例えば、ガラス繊維を含む６−６ナイロンで形成することができるが、これ以外の樹脂で形成してあってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンを樹脂で構成することで、ピストンの耐久性を向上させることができるとともに、軽量化を図ることができる構造でありながら、空気室を大きくすることができてばね定数を小さくすることができ、車両の乗り心地をよりよくすることができる空気ばねを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気ばねの平面図
【図２】図１のＡ−Ｏ−Ａ断面図
【図３】空気ばねの底面図
【符号の説明】
１        筒状ゴム膜
１Ａ      筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部
１Ｂ      筒状ゴム膜の軸芯方向の他端部
２        アッパープレート
３        ピストン
６        連結筒部
７        本体筒部
７Ａ      本体筒部の下端面
８        有底筒部
８Ａ      有底筒部の下端面
９        下側の筒状ゴム膜部分
Ｓ１      筒状ゴム膜内の空間
Ｓ２      有底筒部内の空間
Ｓ３      本体筒部内の空間
１７        連通部
１９        開口部
２０        蓋部材
【図１】
2004316785.tif 000003
【図２】
2004316785.tif 000004
【図３】
2004316785.tif 000005