(57)【要約】【課題】車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部をアッパープレートの上面に干渉させない構造でありながら、軽量化を図ることができる空気ばねを提供する。【解決手段】ダイヤフラム１とアッパープレート２とピストン３とアルミニウム合金製のフレーム載置用プレート１２を備え、フレーム載置用プレート１２は、第１載置部１６と第２載置部１７と連結部１８とから成り、第２載置部１７の中間部１９がくの字形状に形成されて、中間部１９の突出部５０が車体側のフレームＦよりも幅方向外方側Ｈに位置するよう構成され、ボルト挿通孔２３が突出部５０に形成され、車体側のフレームＦとフレーム補強部材２４とを連結する連結部材２５の下端部２５Ｔを空間部Ｊに受入れるように構成されている。【選択図】図３
2007085434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端に固定される円板状のアッパープレートと、前記ダイヤフラムの下端に固定されるピストンと、前記アッパープレートに立設された取付けブラケットとを備え、前記取付けブラケットに、平面視長方形状の車体側のフレームの幅方向の一側面に連結する縦壁状の連結壁が設けられている空気ばねであって、
前記アッパープレートの上面と前記車体側のフレームの底面との間に介在するアルミニウム合金製のフレーム載置用プレートを備え、前記フレーム載置用プレートは、前記幅方向一方側の第１フレーム部分を載置する第１載置部と、前記幅方向他方側の第２フレーム部分を載置する第２載置部と、前記第１載置部と第２載置部を連結する連結部とから成り、前記車体側のフレームの長手方向に沿う方向における前記第１載置部の両端面と前記第２載置部の両端面とが前記アッパープレートの外周部側に位置し、前記連結部は、前記長手方向に沿う方向で間隔を空けて位置する一対の連結部分から成り、前記長手方向に沿う方向における前記第２載置部の中間部が、前記アッパープレートの外周部側に向かって突出する平面視くの字形状に形成されて、前記中間部の突出部が前記車体側のフレームよりも前記幅方向外方側に位置するよう構成され、前記突出部を前記アッパープレートに連結するための取付けボルトを挿通させるボルト挿通孔が前記突出部に形成され、前記車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部を、前記第１載置部と第２載置部と一対の連結部分とで囲まれる空間部に受入れるように構成され、前記第１載置部と一方の前記連結部分と他方の連結部分とのいずれかに、前記アッパープレートに対する周り止め用のピンを挿入させるピン穴が形成されている空気ばね。
【請求項２】
前記第１載置部と第２載置部と連結部とは同一の肉厚に設定されて、前記第１載置部と第２載置部と連結部との上面が上下方向で同一位置に位置するとともに、前記第１載置部と第２載置部と連結部との下面が上下方向で同一位置に位置し、前記第１載置部と第２載置部と連結部の少なくとも一つの下面に、前記空間部内に溜まった水を排出するための水抜き用の溝が形成されている請求項１記載の空気ばね。
【請求項３】
前記アッパープレートの周縁部で前記ダイヤフラムの上端を上方から包み込むように前記アッパープレートの周縁部を前記ダイヤフラムの上端にかしめ固定してある請求項１又は２記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端に固定される円板状のアッパープレートと、前記ダイヤフラムの下端に固定されるピストンと、前記アッパープレートに立設された取付けブラケットとを備え、前記取付けブラケットに、平面視長方形状の車体側のフレームの幅方向の一側面に連結する縦壁状の連結壁が設けられている空気ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空気ばねは、鉄道車両、バス、トラックにおける車体側のフレームと車軸側との間に介在している。そして、ダイヤフラム内への空気の出し入れ機能を設けることで、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・効果を奏する。
【０００３】
図５，図６に示すように、一般に車体側のフレームは縦断面コの字形状、平面視長方形状に形成されており、このフレームＦにはフレーム補強部材２４がビス２５（連結部材の一例）で上下方向に連結されることがある。すなわちフレーム補強部材２４を、車体側のフレームＦと直交する方向に沿う上側フレーム補強部材５１と、車体側のフレームＦに沿う下側フレーム補強部材５２とから構成し、車体側のフレームＦの下側の壁部３８と下側フレーム補強部材５２とを重合してビス２５で連結するとともに、アッパープレート２の外方側で、車体側のフレームＦの下側の壁部３８を上側フレーム補強部材５１の一端部と下側フレーム補強部材５２で挟み込み、三者を複数のビス２５で一体に連結している。上側フレーム補強部材５１の他端部は、別の空気ばね（図示せず）に支持された別の車体側のフレーム（図示せず）に図５，図６に示す手段と同様の手段で連結されている。
【０００４】
この構造ではビス２５の頭部２５Ｔが下側フレーム補強部材５２の底面から下方に突出することから、ビス２５の頭部２５Ｔをアッパープレート２の上面に干渉させないようにする必要がある。その構造として、従来、図５，図６に示すように、アッパープレート２を、互いに重合する鉄製の上側プレート４０と下側プレート４１から構成し、取付けボルト３０で上側プレート４０と下側プレート４１を連結し、上側プレート４０の上面に溶接固着した鉄製の複数のフレーム載置用ブロック４２に車体側のフレームＦ及び下側フレーム補強部材５２を載置させていた。これにより、ビス２５の頭部２５Ｔを隣合うフレーム載置用ブロック４２間の空間部Ｊに受け入れて上記の干渉を回避できる。符号１はダイヤフラム、３はピストン、４はダイヤフラム１内への空気給排孔、５は取付けブラケット、Ａは空気ばねである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構造によれば、上側プレートと下側プレートが鉄から成り、その上、鉄製の複数のフレーム載置用ブロックを上側プレートに溶接固着してあったために、空気ばねが重量化していた。
【０００６】
本発明の目的は、車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部をアッパープレートの上面に干渉させない構造でありながら、軽量化を図ることができる空気ばねを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端に固定される円板状のアッパープレートと、前記ダイヤフラムの下端に固定されるピストンと、前記アッパープレートに立設された取付けブラケットとを備え、前記取付けブラケットに、平面視長方形状の車体側のフレームの幅方向の一側面に連結する縦壁状の連結壁が設けられている空気ばねであって、
前記アッパープレートの上面と前記車体側のフレームの底面との間に介在するアルミニウム合金製のフレーム載置用プレートを備え、前記フレーム載置用プレートは、前記幅方向一方側の第１フレーム部分を載置する第１載置部と、前記幅方向他方側の第２フレーム部分を載置する第２載置部と、前記第１載置部と第２載置部を連結する連結部とから成り、前記車体側のフレームの長手方向に沿う方向における前記第１載置部の両端面と前記第２載置部の両端面とが前記アッパープレートの外周部側に位置し、前記連結部は、前記長手方向に沿う方向で間隔を空けて位置する一対の連結部分から成り、前記長手方向に沿う方向における前記第２載置部の中間部が、前記アッパープレートの外周部側に向かって突出する平面視くの字形状に形成されて、前記中間部の突出部が前記車体側のフレームよりも前記幅方向外方側に位置するよう構成され、前記突出部を前記アッパープレートに連結するための取付けボルトを挿通させるボルト挿通孔が前記突出部に形成され、前記車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部を、前記第１載置部と第２載置部と一対の連結部分とで囲まれる空間部に受入れるように構成され、前記第１載置部と一方の前記連結部分と他方の連結部分とのいずれかに、前記アッパープレートに対する周り止め用のピンを挿入させるピン穴が形成されている点にある。
【０００８】
この構成により、フレーム載置用プレートがアッパープレートに載置し、前記ボルト挿通孔に挿通された取付けボルトでフレーム載置用プレートがアッパープレートに取付けられる。また、車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部を、前記第１載置部と第２載置部と一対の連結部分とで囲まれる空間部に受入れる。第１載置部と一方の前記連結部分と他方の連結部分とのいずれかにはピン穴が形成されており、このピン穴に挿入させたピンがアッパープレートに対するフレーム載置用プレートの回転を阻止する。
【０００９】
上記の構成によれば、フレーム載置用プレートがアルミニウム合金製であるから、フレーム載置用プレートを軽量化できる。そして、長手方向に沿う方向における前記第１載置部の両端面と前記第２載置部の両端面とが前記アッパープレートの外周部側に位置していることで、第１載置部と第２載置部の長さを充分長くすることができて、車体側のフレームをフレーム載置用プレートで安定支持できる。
【００１０】
第２載置部の中間部が、アッパープレートの外周部側に向かって突出する平面視くの字形状に形成されて、前記中間部の突出部が車体側のフレームよりも前記幅方向外方側に位置するよう構成され、突出部をアッパープレートに連結するための取付けボルトを挿通させるボルト挿通孔が突出部に形成されているから、ボルト挿通孔に挿通させた取付けボルトの上端部が車体側のフレームに干渉するのを回避できる。そして、ボルト挿通孔の軸芯周りに作用する力をくの字形の前記中間部全体に分散させやすくなって、前記力に対して前記中間部を強い構造体に構成することができる。
【００１１】
前記第１載置部と第２載置部と連結部とは同一の肉厚に設定されて、前記第１載置部と第２載置部と連結部との上面が上下方向で同一位置に位置するとともに、前記第１載置部と第２載置部と連結部との下面が上下方向で同一位置に位置し、前記第１載置部と第２載置部と連結部の少なくとも一つの下面に、前記空間部内に溜まった水を排出するための水抜き用の溝が形成されていると、連結部にも車体側のフレームを載置でき、水で車体側のフレームが腐食する不具合を回避できる。
【００１２】
前記アッパープレートの周縁部で前記ダイヤフラムの上端を上方から包み込むように前記アッパープレートの周縁部を前記ダイヤフラムの上端にかしめ固定してあると、アッパープレートを、従来の構造のように上側プレートと下側プレートの二つの部材から構成しなくても済み、より軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、
車体側のフレームとフレーム補強部材とを上下方向に連結する連結部材の下端部をアッパープレートの上面に干渉させない構造でありながら、軽量化を図ることができる空気ばねを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４に、鉄道車両、バス、トラック等の平面視長方形状の車体側のフレームＦと車軸側との間に設けられる空気ばねＡを示してある。この空気ばねＡは、気体室である第１空間Ｓ１の壁部を構成する縦形円筒状のダイヤフラム１と、ダイヤフラム１の上端１Ａに固定される円板状のアッパープレート２と、ダイヤフラム１の下端１Ｂに密嵌固定されるピストン３と、アッパープレート２に立設された取付けブラケット５とを備え、取付けブラケット５に、車体側のフレームＦの幅方向Ｗの一側面２１に連結する縦壁状の連結壁１０が設けられている。
【００１５】
図３，図４に示すように、車体側のフレームＦは断面コの字形の長尺の部材であり、この車体側のフレームＦにフレーム補強部材２４がビス２５（連結部材の一例）で上下方向Ｂに連結されている。すなわちフレーム補強部材２４を、車体側のフレームＦと直交する方向に沿う上側フレーム補強部材５１と、車体側のフレームＦに沿う下側フレーム補強部材５２とから構成し、車体側のフレームＦの下側の壁部３８と下側フレーム補強部材５２とを重合して複数のビス２５で連結するとともに、アッパープレート２の外周部側で、車体側のフレームＦの下側の壁部３８を上側フレーム補強部材５１の一端部と下側フレーム補強部材５２で挟み込み、三者に複数のビス２５を貫通させてこれらを一体に連結している。上側フレーム補強部材５１の他端部は、別の空気ばね（図示せず）に支持された別の車体側のフレーム（図示せず）に連結されている。
【００１６】
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を備え、アッパープレート２の周縁部２Ｃでダイヤフラム１の上端１Ａを上方Ｕから包み込むように前記周縁部２Ｃをダイヤフラム１の上端１Ａにかしめ固定してある。符号Ｏはダイヤフラム１の軸芯であり、アッパープレート２の軸芯であり、ピストン３の軸芯である。
【００１７】
ピストン３は、ダイヤフラム１の下端１Ｂが固定される内側の有底の筒部６と、下側のダイヤフラム部分９（下端部９）が裏返って被さる外側の筒部７と、外側の筒部７の上端側の周壁と内側の筒部６の上端側の周壁とを連結する上壁１１とから成る。上記のように、ダイヤフラム１に対してピストン３を上向きに押し込んだようにダイヤフラム１の下端部９が内側に折り返されている。内側の筒部６の内部の第２空間Ｓ２はダイヤフラム１内の第１空間Ｓ１と連通している。
【００１８】
内側の筒部６と外側の筒部７とは同心状に位置し、内側の筒部６の底部中央に円柱状の上向きの凸部１４を突設して凸部１４に下方から雌ねじ部１５を形成してある。
【００１９】
取付ブラケット５は１枚の金属板をプレス加工して形成され、連結壁１０の幅方向の両端部から車体側のフレームＦが位置する側とは反対側に延出する一対の支持壁１３を備えている。連結壁１０の下端部と一対の支持壁１３の下端部とはアッパープレート２の上面２ａに溶接固着されている。
【００２０】
図３，図４にも示すように、アッパープレート２の上面２ａと車体側のフレームＦの底面２２との間に介在するアルミニウム合金製のフレーム載置用プレート１２が備えられている。このフレーム載置用プレート１２は、前記幅方向一方側の第１フレーム部分Ｆ１を載置する平面視長方形状の第１載置部１６と、前記幅方向他方側の第２フレーム部分Ｆ２を載置する第２載置部１７と、第１載置部１６と第２載置部１７を連結する連結部１８とから成る。
【００２１】
図１，図２に示すように、車体側のフレームＦの長手方向Ｄに沿う方向Ｅにおける第１載置部１６の両端面１６Ｔと第２載置部１７の両端面１７Ｔとはアッパープレート２の外周部２Ｇ側に位置している。前記連結部１８は、前記長手方向Ｄに沿う方向Ｅで間隔を空けて位置する一対の連結部分５５，５６から成る。そして、前記長手方向Ｄに沿う方向Ｅにおける第２載置部１７の中間部１９が、アッパープレートの外周部２Ｇ側に向かって突出する平面視くの字形状に形成されて、前記中間部１９の突出部５０（屈曲部）が車体側のフレームＦよりも前記幅方向外方側Ｈに位置するよう構成され、前記突出部５０をアッパープレート２に連結するための第１取付けボルト３０を挿通させるボルト挿通孔２３が突出部５０に形成されている。
【００２２】
第１載置部１６に、アッパープレート２に対する周り止め用のピンＰを挿入させるピン穴２６が形成されている。第１載置部１６と第２載置部１７と連結部１８とは同一の肉厚に設定されて、第１載置部１６と第２載置部１７と連結部１８との上面１６Ｊ，１７Ｊ，１８Ｊが上下方向Ｂで同一位置に位置するとともに、第１載置部１６と第２載置部１７と連結部１８との下面１６Ｋ，１７Ｋ，１８Ｋが上下方向で同一位置に位置している。そして、第２載置部１８の下面１８Ｋに、第１載置部１６と第２載置部１７と一対の連結部分５５，５６とで囲まれる空間部Ｊ内に溜まった水を排出するための断面円弧状の水抜き用の溝２７が形成されている。
【００２３】
上記の構造により、フレーム載置用プレート１２がアッパープレート２に載置し、フレーム載置用プレート１２のボルト挿通孔２３に挿通された第１取付けボルト３０・ナット２８・座金２９でフレーム載置用プレート１２がアッパープレート２に取付けられる。また、前記ピン穴２６に挿入させたピンＰでアッパープレート２に対するフレーム載置用プレート１２の縦軸芯周りの回転が阻止される。
【００２４】
そして車体側のフレームＦが、車体の前後方向に沿う姿勢でフレーム載置用プレート１２に載置されるとともに、車体側のフレームＦの幅方向の一側面２１が取付けブラケット５の連結壁１０に一対の第２取付けボルト３９でボルト固定される。前記ビス２５の頭部２５Ｔ（連結部材の下端部に相当）は下側フレーム補強部材５２の底面から下方に突出しており、ビス２５の頭部２５Ｔ（連結部材の下端部に相当）が前記空間部Ｊに受け入れられる。このように前記ビス２５の頭部２５Ｔを前記空間部Ｊに受入れるように構成してある。
【００２５】
［別実施形態］
前記ピン穴２６が一方の連結部分５５又は他方の連結部分８に形成されていてもよい。前記水抜き用の溝２７は、第１載置部１６の下面１６Ｋと連結部１８の下面１８Ｋと第２載置部１７の下面１７Ｋとの少なくとも一つに形成してあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】空気ばねの平面図
【図２】空気ばねの縦断面図
【図３】空気ばねの取付構造を示す平面図
【図４】空気ばねの取付け構造を示す縦断面図
【図５】従来の空気ばねの取付構造を示す平面図
【図６】従来の空気ばねの取付け構造を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２７】
１        ダイヤフラム（壁部）
１Ａ      ダイヤフラムの上端
１Ｂ      ダイヤフラムの下端
２        アッパープレート
２ａ      アッパープレートの上面
２Ｃ      アッパープレートの周縁部
２Ｇ，２Ｇ  アッパープレートの外周部
３        ピストン
４        空気給排孔
５        取付ブラケット
６        内側の筒部
７        外側の筒部
９        ダイヤフラムの下端部（下側のダイヤフラム部分）
１０        連結壁
１１        上壁
１２        フレーム載置用プレート
１３，１３  支持壁
１４        凸部
１５        雌ねじ部
１６        第１載置部
１６Ｊ      第１載置部の上面
１６Ｋ      第１載置部の下面
１６Ｔ，１６Ｔ    第１載置部の端面（両端面）
１７        第２載置部
１７Ｊ      第２載置部の上面
１７Ｋ      第２載置部の下面
１７Ｔ，１７Ｔ    第２載置部の端面（両端面）
１８，１８  連結部
１８Ｊ      連結部の上面
１８Ｋ      連結部の下面
１９        第２載置部の中間部
２１        車体側のフレームの幅方向の一側面
２２        車体側のフレームの底面
２３        ボルト挿通孔
２４        フレーム補強部材
２５        ビス（連結部材）
２５Ｔ      ビスの頭部（連結部材の下端部）
２６        ピン穴
２７        水抜き用の溝
２８        ナット
２９        座金
３０        第１取付けボルト（取付けボルト）
３８        車体側のフレームの下側の壁部
３９        第２取付けボルト
４０        上側プレート
４１        下側プレート
４２        フレーム載置用ブロック
５０        突出部
５１        上側フレーム補強部材（フレーム補強部材）
５２        下側フレーム補強部材（フレーム補強部材）
５５        連結部分（一方の連結部分）
５６        連結部分（他方の連結部分）
Ａ          空気ばね
Ｂ          上下方向
Ｄ          車体側のフレーム長手方向
Ｅ          車体側のフレームの長手方向に沿う方向
Ｆ          車体側のフレーム
Ｆ１        車体側のフレームの幅方向一方側の第１フレーム部分
Ｆ２        車体側のフレームの幅方向他方側の第２フレーム部分
Ｈ          幅方向外方側
Ｊ          空間部
Ｏ          ダイヤフラムの軸心
Ｐ          ピン
Ｓ１        第１空間（気体室）
Ｓ２        第２空間（気体室）
Ｕ          上方
Ｗ          車体側のフレームの幅方向
【図１】
2007085434.tif 000003
【図２】
2007085434.tif 000004
【図３】
2007085434.tif 000005
【図４】
2007085434.tif 000006
【図５】
2007085434.tif 000007
【図６】
2007085434.tif 000008