(57)【要約】【課題】軽量化できる空気ばね、及び、この空気ばねにおけるピストンの連結部のプレス加工に用いるプレス金型を提供する。【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に連結するとともに、他端部１Ｂをピストン３の筒状の連結部６に密嵌し、筒状ゴム膜１内に入り込む連結部６の一端部６Ａを、プレス加工により径方向外方側に屈折させて、連結部６からの筒状ゴム膜１の抜けを阻止可能に構成してある。連結部６の一端部６Ａの屈折は、ピストン３の筒状の連結部６に内嵌するとともに、連結部６の軸芯方向で連結部６の他端部を押圧する第１金型と、連結部６の軸芯方向で連結部６の一端部を押圧する第２金型と、連結部６に外嵌する第３金型とから成るプレス金型を用いてプレス加工することができる。【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連結するとともに、他端部をピストンの筒状の連結部に密嵌し、前記筒状ゴム膜内に入り込む連結部の一端部を、プレス加工により径方向外方側に屈折させて、前記連結部からの筒状ゴム膜の抜けを阻止可能に構成してある空気ばね。
【請求項２】
請求項１記載の空気ばねにおけるピストンの連結部のプレス加工に用いるプレス金型であって、
前記ピストンの筒状の連結部に内嵌するとともに、前記連結部の軸芯方向で前記連結部の他端部を押圧する第１金型と、前記連結部の軸芯方向で前記連結部の一端部を押圧する第２金型と、前記連結部に外嵌する第３金型とから成り、
前記第１金型が前記連結部に内嵌し、第３金型が前記連結部に外嵌した状態で、前記連結部に対する第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とから前記連結部の一端部が前記連結部の軸芯方向で突出するように、前記第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とを形成してあるプレス金型。
【請求項３】
前記第１金型の嵌合部からの前記連結部の一端部の突出長さが、前記第３金型の嵌合部からの前記連結部の一端部の突出長さよりも短くなるように、前記第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とを形成してある請求項２記載のプレス金型。
【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、他端部をピストンの筒状の連結部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】
筒状ゴム膜の他端部とピストンの連結部の連結手段としては、締め付けリングで締め付け固定する締結手段や（特許文献１参照）、かしめ固定手段、あるいは前記他端部を連結部に密嵌するセルフシール手段（特許文献２参照）などがある。
【０００４】
これらのうちセルフシール手段は、組付け性がよく、しかも部品点数を減らすことができる利点があるが、連結部からの筒状ゴム膜の抜けが考えられることから、この手段を採用した空気ばねでは、筒状ゴム膜内に入り込むピストンの連結部の一端部を径方向外方側に膨出させて、連結部からの筒状ゴム膜の抜けを阻止するようにしてある。
【０００５】
この抜けを阻止するのに、従来、図４，図５に示すように、ピストン３の連結部６をやや厚肉の筒体に形成するとともに、連結部６の軸芯方向の中間部を切削加工し、その縮径部に筒状ゴム膜１の他端部１Ｂを密嵌させるよう構成してあった。
【０００６】
図４，図５において、１Ａは筒状ゴム膜の一端部、２はアッパープレート、４は空気給排孔、５は車体フレームに対する連結手段、７はピストンの本体筒部、９は下側の筒状ゴム膜部分、Ｓ１は筒状ゴム膜１内の空間（空気室）、１１は連結部６と本体筒部７を連結する上壁である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１４２９８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９９８０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般にピストンは、連結部と、下側の筒状ゴム膜部分が裏返って被さる本体筒部とを、同一の肉厚で一体に連設して構成してあり、上記従来の構成のように、連結部を厚肉にすると、本体筒部も厚肉になってピストンの重量が重くなり、空気ばねが重量化するという問題があった。
【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、軽量化できる空気ばね、及び、この空気ばねにおけるピストンの連結部のプレス加工に用いるプレス金型を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本第１発明の特徴構成は、筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部をアッパープレートに連結するとともに、他端部をピストンの筒状の連結部に密嵌し、前記筒状ゴム膜内に入り込む連結部の一端部を、プレス加工により径方向外方側に屈折させて、前記連結部からの筒状ゴム膜の抜けを阻止可能に構成してある点にある。
【００１１】
この構成によれば、筒状ゴム膜内に入り込むピストンの筒状の連結部の一端部を、プレス加工により径方向外方側に屈折させて、連結部からの筒状ゴム膜の抜けを阻止可能に構成してあるから、従来の技術のように連結部を切削代の分だけ厚肉にしておく必要がなくなり、連結部を薄肉にすることができる。そして、連結部と同一の肉厚で連結部に一体に連設される本体筒部も薄肉になって、ピストンを軽量化することができる。
【００１２】
本第２発明の特徴構成は、請求項１記載の空気ばねにおけるピストンの連結部のプレス加工に用いるプレス金型であって、
前記ピストンの筒状の連結部に内嵌するとともに、前記連結部の軸芯方向で前記連結部の他端部を押圧する第１金型と、前記連結部の軸芯方向で前記連結部の一端部を押圧する第２金型と、前記連結部に外嵌する第３金型とから成り、
前記第１金型が前記連結部に内嵌し、第３金型が前記連結部に外嵌した状態で、前記連結部に対する第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とから前記連結部の一端部が前記連結部の軸芯方向で突出するように、前記第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とを形成してある点にある。
【００１３】
この構成により、第１金型の嵌合部をピストンの連結部に内嵌させ、第３金型の嵌合部を前記連結部に外嵌させる。この状態で、連結部に対する第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とから連結部の一端部が連結部の軸芯方向で突出する。そして、連結部の一端部に第２金型を当接させ、第１金型と第２金型とを互いに近づく方向に移動させる。これにより、第１金型が連結部の他端部を、第２金型が連結部の一端部を押圧して、連結部の一端部を径方向外方側に屈折させる。
【００１４】
本第２発明において、前記第１金型の嵌合部からの前記連結部の一端部の突出長さが、前記第３金型の嵌合部からの前記連結部の一端部の突出長さよりも短くなるように、前記第１金型の嵌合部と第３金型の嵌合部とを形成してあると、第１金型が連結部の他端部を、第２金型が連結部の一端部を押圧したときに、連結部の一端部が径方向外方側に屈折しやすくなる。
【００１５】
【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に、バスやトラック等の車体フレームと車輪側の板ばね（共に図示せず）との間に設けられる空気ばねを示してある。
【００１６】
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を円筒状のピストン３の連結筒部６（筒状の連結部に相当）に密嵌して構成されている。
【００１７】
アッパープレート２はダイヤフラム１内への空気給排孔４と、車体フレームに対する連結手段５とを備えている。空気給排孔４は、空気給排管１２をアッパープレート２に貫通させ、気密に溶接固着して構成されている。アッパープレート２を貫通している部材は空気給排管１２だけである。
【００１８】
ピストン３は、ダイヤフラム１に対する丈の低い前述の連結筒部６と、下側のダイヤフラム部分９が裏返って被さる直胴状の本体筒部７と、本体筒部７内の下端側に位置し、内部の空間Ｓ２がダイヤフラム１内の第１空間Ｓ１と連通する有底筒部８とから成る。連結筒部６は、径方向の幅が小幅の第１上壁４０を全周にわたって一体に備えている。
【００１９】
図２に示すように、ダイヤフラム１内に入り込む連結筒部６の一端部６Ａを、プレス加工により径方向外方側に屈折させて張出し凸部３０を形成し、この張出し凸部３０で連結筒部６からのダイヤフラム１の他端部１Ｂの抜けを阻止可能に構成してある。張出し凸部３０は連結筒部６の全周にわたって形成されている。張出し凸部３０の成形の方法等については、後で詳しく説明する。
【００２０】
本体筒部７は連結筒部６よりも大径で、第２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。
【００２１】
前記有底筒部８は、本体筒部７の下端側の内周面に同芯状に連なり、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の底部中央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を形成してある。
【００２２】
前記連結手段５について説明すると、車体フレームの下面にアッパープレート２の上面２１を下方から当付けるよう構成するとともに、左右方向（上下方向と交差する方向）から車体フレームの側壁に当付ける立上がり壁２３をアッパープレート２に溶接固着し、立上がり壁２３に、車体フレームに対する複数の第１ボルト挿通孔２４を設けてある。
【００２３】
立上がり壁２３は平面視「コ」の字状に形成され、車体フレーム側からの押圧力に強い構造体になっている。２７はアッパープレート２の上面２１との間の溶接部である。また、車体フレームの側壁に立上がり壁２３を当付けたときに、車体フレームがアッパープレート２のほぼ中心部と交差する姿勢になるように、前記立上がり壁２３の位置を設定してある。車体フレームには前記複数の第１ボルト挿通孔２４に対応させて複数の第２ボルト挿通孔（図示せず）を形成してある。
【００２４】
次にピストン３の連結筒部６の張出し凸部３０の成形方法について説明する。この方法では、図３（イ），図３（ロ）に示すように、プレス金型を用いて前記張出し凸部３０をプレス成形する。図３（イ）は、中心線Ｏを挟んで紙面の右側がピストン３をプレス金型にセットした状態を、紙面の左側がプレス金型で張出し部凸部３０をプレス成形した状態を示している。
【００２５】
プレス金型は、上下逆姿勢にしたピストン３の連結筒部６と本体筒部７に内嵌する段付き円柱状の第１金型３２と、連結筒部６の軸芯方向で連結筒部６の一端部６Ａを押圧する第２金型３３と、連結筒部６に外嵌する第３金型３４とから成る。
【００２６】
第１金型３２は段部３７でピストン３の第２上壁１１の内面を押圧し、これにより、連結筒部６の他端部６Ｂを押圧する。
【００２７】
第２金型３３は、ピストン３の第１上壁４０（詳しくは後述の壁部４５）を下側から受止める円柱状のピストン受け３８を基台３９に上向きに突設して構成してある。この第２金型３３はプレス機のテーブルに固定される固定型である。
【００２８】
第３金型３４は上下に２分割されている。そして、下側の金型部分４２を第２金型３３のピストン受け３８の周りに位置させ、上側の金型部分４１を下側の金型部分４２に対してスライド移動自在で、かつ、連結筒部６に押圧力を加える際に連結筒部６に外嵌するよう構成してある。上側の金型部分４１はリング状であり、周方向に複数に分割されている。
【００２９】
第１金型３２が連結筒部６に内嵌し、第３金型３４が連結筒部６に外嵌したセット状態（プレス加工前の状態）で、連結筒部６に対する第１金型３２の第１嵌合部３２Ａと、前記上側の金型部分４１の第３嵌合部４１Ａ（第３金型の嵌合部に相当）とから連結筒部６の一端部６Ａが連結筒部６の軸芯方向で突出するように、前記第１嵌合部３２Ａと第３嵌合部４１Ａとを形成してある。突出した状態の連結筒部６の一端部６Ａ及び後述の壁部４５を図３（ロ）に示してある。図３（ロ）は前記セット状態（プレス加工する前の状態）を示す図である。
【００３０】
さらに詳述すると、図３（ロ）に示すように、第１嵌合部３２Ａからの連結筒部６の一端部６Ａの突出長さＬ１が、第３嵌合部４１Ａからの連結筒部６の一端部６Ａの突出長さＬ２よりも短くなるように、第１嵌合部３２Ａと第３嵌合部４１Ａとを形成してある。４６は連結筒部６の屈折する一端部６Ａを受入れる凹部である。
【００３１】
上記のプレス金型を取付けたプレス機によってピストン３の張出し凸部３０を次のようにプレス成形する。
【００３２】
（１）ピストン３の連結筒部６の上端部に、この上端部を閉塞する壁部４５を、上に少し膨らんだ円弧状に設けておく。連結筒部６の前記第１上壁４０は、張出し凸部３０のプレス成形の後に、壁部４５を円形に打ち抜いて加工される（張出し凸部３０のプレス成形の際に打ち抜くこともできる）。第２金型３３の上方側で第１金型３２をピストン３の本体筒部７に内嵌させる。また、第３金型３４を第２金型３３のピストン受け３８の横外方側に配置し、上型の第３金型部分４１をピストン３の第２上壁１１の下方に位置させる。第３金型３４は昇降自在になっている。
【００３３】
（２）第１金型３２を下降させ、第１嵌合部３２Ａを連結筒部６に内嵌させる。そして、第１段部３７でピストン６の第２上壁１１の内面を押圧する。この押圧に伴ってピストン３の第２上壁１１を介して第３金型３４を下方に押し、下側の第３金型部分４２を第２金型３３の基台３９に押し付ける。また、上側の第３金型部分４１を下側の第３金型部分４２に対してスライド移動させて、上側の第３金型部分４１で連結筒部６の周壁を押圧する。つまり、第３嵌合部４１Ａを連結筒部６に外嵌させる。
【００３４】
（３）前記セット状態で、第１嵌合部３２Ａと第３嵌合部４１Ａとから連結筒部６の一端部６Ａが連結筒部６の軸芯方向で突出しているから、第１〜第３金型３２，３３，３４による連結筒部６の押圧で、連結筒部６一端部６Ａが径方向外方側に屈折し、ピストン３の張出し凸部３０が連結筒部６の全周にわたって成形される。そして、連結筒部６の壁部４５は連結筒部６の軸芯に対して直角な姿勢になる。プレス成形前の連結筒部６の壁部４５を上に少し膨らんだ円弧状に形成してあるから、連結筒部６一端部６Ａが径方向外方側に屈折しやすくなる。
【００３５】
［別実施形態］
上記の実施形態では、前記ピストン３の連結筒部６に、径方向の幅が小幅の第１上壁４０を全周にわたって設けてあったが、本発明は、第１上壁４０を設けてないピストン３にも適用することができる。
【００３６】
前記第１金型３２を固定し、第２金型３３を可動させて前記張出し凸部３０をプレス成形することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、軽量化できる空気ばね、及び、この空気ばねにおけるピストンの連結部のプレス加工に用いるプレス金型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】空気ばねの縦断面図
【図３】プレス金型を示す縦断面図
【図４】従来の空気ばねの平面図
【図５】従来の空気ばねの縦断面図
【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        ピストンの筒状の連結部
６Ａ      連結部の一端部
６Ｂ      連結部の他端部
３２        第１金型
３２Ａ      連結部に対する第１金型の嵌合部
３３        第２金型
３４        第３金型
４１Ａ      連結部に対する第３金型の嵌合部
Ｌ１        第１金型の嵌合部からの連結部の一端部の突出長さ
Ｌ２        第３金型の嵌合部からの連結部の一端部の突出長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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