(57)【要約】【課題】車両の乗り心地の悪化を招来することなく旋回性能を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をピストン３にそれぞれ連結し、ピストン３に上窄まりの外周面７Ｂを形成し、ピストン３側の筒状ゴム膜部分９が上窄まりの外周面７Ｂに裏返って被さるとともに、ピストン３の上昇に伴ってさらに裏返りながら被さっていき、ピストン３の下降に伴って上窄まりの外周面７Ｂから立上がって離れていくよう構成してある。【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、他端部をピストンにそれぞれ連結し、前記ピストンに上窄まりの外周面を形成し、前記ピストン側の筒状ゴム膜部分が前記上窄まりの外周面に裏返って被さるとともに、前記ピストンの上昇に伴ってさらに裏返りながら被さっていき、前記ピストンの下降に伴って前記上窄まりの外周面から立上がって離れていくよう構成してある空気ばね。
【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】
空気ばねの一種であるダイヤフラム型の空気ばねは、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気密に連結して構成され、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、車体の前後左右に並ぶ状態に複数個設けられている。
【０００３】
そして、ピストン側の筒状ゴム膜部分をピストンの外周面に裏返しにして被せ、振動の入力で前記筒状ゴム膜部分がピストンの上昇に伴ってさらに裏返りながら被さっていき、下降に伴って前記外周面から立上がって離れていくよう構成してある。
【０００４】
また、車両の車体が旋回すると、旋回外側の空気ばねに加わる荷重が増大し、筒状ゴム膜がピストンの外周面に深く被さった圧縮状態（ピストンが上昇した状態）になり、旋回を終えるに伴って筒状ゴム膜が圧縮状態から、筒状ゴム膜の下端部及びピストンが通常の位置にある標準状態に復帰する。
【０００５】
従来、ダイヤフラム型の空気ばねのピストンは、外径が一定の直胴状に形成してあった［特許文献１参照］。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−９７２７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この種の空気ばねのばね定数は、筒状ゴム膜内の空気室の有効面積の変化率ｄＡ／ｄＸ（Ａは有効面積、Ｘはピストンの変位量）等で決定され、ピストンを直胴状に形成した上記の構成では、筒状ゴム膜が前記圧縮状態になってもｄＡ／ｄＸがゼロで、ばね定数は前記標準状態（筒状ゴム膜の下端部及びピストンが通常の位置にある状態）のときと同じ値であった。
【０００８】
前記標準状態のときの空気ばねのばね定数が大きいと、車両の乗り心地が悪くなることから前記ばね定数は大きくはなっていない。そのために、従来の構成では、車体が旋回して筒状ゴム膜が圧縮状態になってもばね定数が大きくはなく、車体の旋回時の空気ばねの復元力が弱くて、旋回性能をよくすることができなかった。
【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、車両の乗り心地の悪化を招来することなく旋回性能を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】
請求項１による発明の構成は、筒状ゴム膜の軸芯方向の一端部をアッパープレートに、他端部をピストンにそれぞれ連結し、前記ピストンに上窄まりの外周面を形成し、前記ピストン側の筒状ゴム膜部分が前記上窄まりの外周面に裏返って被さるとともに、前記ピストンの上昇に伴ってさらに裏返りながら被さっていき、前記ピストンの下降に伴って前記上窄まりの外周面から立上がって離れていくよう構成してある点にある。
【００１１】
この構成によれば、ピストンの上窄まりの外周面に裏返って被さった筒状ゴム膜部分が、ピストンの上昇に伴ってさらに裏返りながら被さっていき、ピストンの下降に伴って上窄まりの外周面から立上がって離れていくから、ピストンの昇降に伴って、筒状ゴム膜内の空気室の有効面積の変化率ｄＡ／ｄＸ（Ａは有効面積、Ｘはピストンの変位量）の値が変わり、空気ばねのばね定数が変わる。
【００１２】
図４は、上記構成の空気ばねの特性（実線）と、ピストンが直胴状に形成された従来の構造の空気ばねの特性（破線）とを示している。縦軸Ａは有効面積、横軸Ｘはたわみ（ピストンの変位量）である。横軸の０の点はピストンの基準位置であり、この０点よりも右側が筒状ゴム膜が圧縮される側、左側が伸張される側である。
【００１３】
例えば車両が旋回し、旋回外側の空気ばねのピストンが上昇して筒状ゴム膜が圧縮されると、図４に示すように、従来の技術では有効面積Ａは変わらないが、本発明にかかる上記の構成では、有効面積Ａが増加し、ｄＡ／ｄＸが大きくなって、空気ばねのばね定数が大きくなる。従って、車両の走行中に筒状ゴム膜が圧縮されてピストンが上昇するほどｄＡ／ｄＸが大きくなり、空気ばねのばね定数が大きくなる。これにより、車体の旋回時の空気ばねの復元力を強くすることができて、旋回性能をよくすることができる。
【００１４】
また、上記の構成によれば、旋回前の状態、すなわち、筒状ゴム膜の下端部及びピストンが通常の位置にある標準状態のばね定数が高くならないから、車両の乗り心地の悪化を回避することができる。
【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，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。
【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に密嵌して構成してある。
【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上向き姿勢の取付けボルト５とを備えている。１２は空気給排孔４を形成する空気給排管である。
【００１８】
ピストン３は、開口した上端部６にダイヤフラム１の他端部１Ｂを連結させる内側の有底筒部８と、この有底筒部８を間隔をあけて囲み、下側の筒状ゴム膜部分９が裏返って被さる本体筒部７とから構成してある。本体筒部７と有底筒部８はいずれも断面が円形で、本体筒部７は上壁１１を介して有底筒部８の周壁と一体に連なっている。
【００１９】
前記本体筒部７に上窄まりの外周面７Ｂを形成し、本体筒部７の下端部２０を径方向外方側に膨出させてある。上窄まりの外周面７Ｂと下端部２０の外周面２７Ａとは滑らかに連なっている。上窄まりの外周面７Ｂは本体筒部７の上端部１９まで形成してある。
【００２０】
前記有底筒部８の下端面８Ａは本体筒部７の下端面７Ａと上下方向で同一位置に位置している。そして、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８Ａ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。
【００２１】
有底筒部８と本体筒部７との間に、複数の縦壁１７を周方向に等間隔に分散配設してある。各縦壁１７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。
【００２２】
空気室は互いに連通するダイヤフラム１内の空間Ｓ１と有底筒部８の内部の空間Ｓ２とから成る。
【００２３】
上記の構造により、車体が旋回等すると、ピストン３の本体筒部７の上窄まりの外周面７Ｂに裏返って被さった筒状ゴム膜部分９が、上窄まりの外周面７Ｂにさらに裏返りながら被さっていき、深く被さった圧縮状態になる。そして旋回を終えるに伴って、上窄まりの外周面７Ｂから立上がって離れていく。ピストン３の上昇とは、アッパープレート１とピストン３とが近づく方向に両者が相対移動することであり、アッパープレート１が下降する場合も意味している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の乗り心地の悪化を招来することなく旋回性能を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】空気ばねの縦断面図
【図３】空気ばねの底面図
【図４】空気ばねの特性を示す図
【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
７Ｂ      上窄まりの外周面
９        筒状ゴム膜部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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