(57)【要約】【課題】重量の増大を抑えつつ、耐久性を向上させることができる空気ばねを提供する。【解決手段】振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される第１取付け部材２、及び他方に連結される第２取付け部材３と、一端部４ａが第１取付け部材２に取付けられるとともに、他端部４ｂが第２取付け部材３に取付けられる筒状のダイヤフラム４と、を備え、これらの第１取付け部材２と第２取付け部材３とダイヤフラム４との間に空気室５が画成された空気ばね１であって、第１取付け部材２は、平板部２３と、平板部２３から空気室５内に向かって突出し、ダイヤフラム４の一端部４ａ内に嵌合された筒状の突出部２４と、を有し、平板部２３は、突出部２４よりも径方向の外側に位置する厚肉部２３ａと、突出部２４よりも径方向の内側に位置する薄肉部と２３ｂ、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される第１取付け部材、及び他方に連結される第２取付け部材と、
一端部が前記第１取付け部材に取付けられるとともに、他端部が前記第２取付け部材に取付けられる筒状のダイヤフラムと、を備え、
これらの前記第１取付け部材と前記第２取付け部材と前記ダイヤフラムとの間に空気室が画成された空気ばねであって、
前記第１取付け部材は、平板部と、前記平板部から前記空気室内に向かって突出し、前記ダイヤフラムの一端部内に嵌合された筒状の突出部と、を有し、
前記平板部は、前記突出部よりも径方向の外側に位置する厚肉部と、前記突出部よりも径方向の内側に位置する薄肉部と、を有することを特徴とする空気ばね。
【請求項２】
前記平板部及び前記突出部は、１枚の金属板により形成され、前記平板部の厚肉部は、径方向の外端部に位置する折曲部と、径方向の外端部同士が前記折曲部を介して接続されていて、互いに重ね合わされた２つの平坦部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気ばねに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される第１取付け部材、及び他方に連結される第２取付け部材と、一端部が第１取付け部材に取付けられるとともに、他端部が第２取付け部材に取付けられる筒状のダイヤフラムと、を備え、これらの第１取付け部材と第２取付け部材とダイヤフラムとの間に空気室が画成された空気ばねが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１５６１９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の空気ばねにおいては、重量の増大を抑えつつ、耐久性を向上させることに改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、重量の増大を抑えつつ、耐久性を向上させることができる空気ばねを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る空気ばねは、振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される第１取付け部材、及び他方に連結される第２取付け部材と、一端部が前記第１取付け部材に取付けられるとともに、他端部が前記第２取付け部材に取付けられる筒状のダイヤフラムと、を備え、これらの前記第１取付け部材と前記第２取付け部材と前記ダイヤフラムとの間に空気室が画成された空気ばねであって、前記第１取付け部材は、平板部と、前記平板部から前記空気室内に向かって突出し、前記ダイヤフラムの一端部内に嵌合された筒状の突出部と、を有し、前記平板部は、前記突出部よりも径方向の外側に位置する厚肉部と、前記突出部よりも径方向の内側に位置する薄肉部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、第１取付け部材の平板部のうち、ダイヤフラムの一端部内に嵌合する突出部よりも径方向の外側に位置する部分に、厚肉部が位置している。このため、この空気ばねに軸方向の圧縮力が加えられ、ダイヤフラムの一端部側の外周面が厚肉部に突き当てられたときに、ダイヤフラムから平板部に伝わる力により平板部が変形するのを抑えることが可能になり、耐久性を向上することができる。しかも平板部の全体を厚くするのではなく、ダイヤフラムの一端部側の外周面が当接する部分に限って厚くするので、重量の増大が抑えられる。
【０００８】
ここで、前記平板部及び前記突出部は、１枚の金属板により形成され、前記平板部の厚肉部は、径方向の外端部に位置する折曲部と、径方向の外端部同士が前記折曲部を介して接続されていて、互いに重ね合わされた２つの平坦部と、を備えていてもよい。
この場合、第１取付け部材における平板部及び突出部が、１枚の金属板により形成されているため、平板部と突出部との接続部分を通した空気室内の空気の漏洩が発生するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、重量の増大を抑えつつ、耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る一実施形態として示した空気ばねの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る空気ばねの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
この空気ばね１は、振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される第１取付け部材２、及び他方に連結される第２取付け部材３と、一端部４ａが第１取付け部材２に取付けられるとともに、他端部４ｂが第２取付け部材３に取付けられる筒状のダイヤフラム４と、を備え、これらの第１取付け部材２と第２取付け部材３とダイヤフラム４との間に空気室５が画成されている。
【００１２】
以下、ダイヤフラム４の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向のうち、第１取付け部材２側を上側といい、第２取付け部材３側を下側という。また、軸方向から見た平面視において、中心軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
ここで、空気ばね１は、例えば振動受け部としての車体等と、車体に揺動自在に支持された振動発生部としてのサスペンションアーム等と、の間に配設される。また例えば、第１取付け部材２が振動受け部に取付けられ、第２取付け部材３が振動発生部に取付けられる。
【００１３】
第１取付け部材２は、平板部２３と、平板部２３から空気室５内に向かって突出し、ダイヤフラム４の一端部４ａ内に嵌合された筒状の突出部２４と、を有している。
平板部２３は、軸方向から見た平面視において、円形状をなす金属板であり、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。平板部２３の上面における径方向の中央部には、平板部２３の下方に位置する空気室５への空気の供給の際に、配管継手が接続される筒状の導入部材２２が配設されている。導入部材２２の内周面に雌ねじ部が形成されている。導入部材２２は、平板部２３の上面に例えば溶接等されて接続されている。なお、この導入部材２２に代えて、外周面に雄ねじ部が形成された導入部材を採用してもよい。
また、平板部２３の上面には、不図示の振動受け部に取付けられる連結板２１が配設されている。連結板２１は、平板部２３の上面に例えば溶接等されて連結されている。連結板２１には、振動受け部に取付けられる際に、例えばボルト等の連結部材が挿入される貫通孔が複数形成されている。
【００１４】
突出部２４は、平板部２３の下面から下方に向けて突出する筒状体である。また、突出部２４は、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。突出部２４は、ダイヤフラム４の一端部４ａ内に気密に嵌合されている。ダイヤフラム４の一端部４ａの内部には、全周にわたって連続して延びる不図示のビードが埋設されている。
【００１５】
第２取付け部材３は、有底筒状に形成され、不図示の振動発生部が連結される底部３ａと、底部３ａの外周縁部から上方に向けて延びる外筒部３ｂと、外筒部３ｂの上端部から径方向の内側に向けて延びる環状の段部３ｃと、段部３ｃの内周縁部から上方に向けて突出する開口筒部３ｄと、を備えている。底部３ａ、外筒部３ｂ、段部３ｃ及び開口筒部３ｄはそれぞれ中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
【００１６】
底部３ａは、環状の外周部３ｅと、外周縁が外周部３ｅの内周縁に連結され、かつ外周部３ｅよりも下方に位置する円板部３ｆと、を備えている。外周部３ｅ及び円板部３ｆはそれぞれ、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。円板部３ｆには、上方に向けて突出する隆起部３ｇが形成されている。隆起部３ｇは有頂筒状に形成され、その内周面に雌ねじ部が形成されている。図示の例では、底部３ａに前記雌ねじ部が一つ形成されているが、複数形成されていてもよい。隆起部３ｇの下端開口は、底部３ａの下面に開口している。隆起部３ｇは、円板部３ｆにおける径方向の中央部に配置されている。
なお、底部３ａから上方に向けて突出する隆起部３ｇに代えて、底部３ａから下方に向けて突出する突出部を形成し、その外周面に雄ねじ部を形成してもよい。前記突出部は、底部３ａに複数形成してもよい。
【００１７】
外筒部３ｂは、上方に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて厚みが増しており、その上方に位置する外周面には、ダイヤフラム４の外周面が当接している。
外筒部３ｂの上端開口縁は、上方に向けて突の曲面状に形成されている。段部３ｃの上面は、下方に向けて窪む凹曲面状に形成され、外筒部３ｂの上端開口縁及び段部３ｃの上面は、段差なく滑らかに連なっている。
開口筒部３ｄは、上方に向けて開口しており、これにより、第２取付け部材３及びダイヤフラム４それぞれの内部空間が互いに連通し、空気室５が画成されている。
第２取付け部材３の開口筒部３ｄは、ダイヤフラム４の他端部４ｂ内に気密に嵌合されている。ダイヤフラム４の他端部４ｂ内には、全周にわたって連続して延びる不図示のビードが埋設されている。
【００１８】
ダイヤフラム４は、ゴム膜により構成されている。ダイヤフラム４は、開口筒部３ｄの外周面、段部３ｃの上面、外筒部３ｂの上端開口縁、及び外筒部３ｂの外周面に一体に当接している。ダイヤフラム４は、最も下方に位置する部分から、径方向の外側に屈曲されて上方に向けて折り返されている。
なお、ダイヤフラム４の形状としては、前述のように折り返すのに代えて、軸方向にほぼ真直ぐに延在させて、開口筒部３ｄの外周面、及び段部３ｃの上面と、突出部２４と、を直結してもよい。
【００１９】
そして、本実施形態では、平板部２３は、突出部２４よりも径方向の外側に位置する厚肉部２３ａと、突出部２４よりも径方向の内側に位置する薄肉部２３ｂと、を有している。
厚肉部２３ａは、軸方向から見た平面視において、中心軸線Ｏと同軸に配置された円環状となっている。厚肉部２３ａの下面には、ダイヤフラム４の一端部４ａの外周面が当接している。このため、ダイヤフラム４が軸方向の圧縮力により弾性変形したときに、一端部４ａの外周面が厚肉部２３ａの下面に突き当てられることで、厚肉部２３ａがダイヤフラム４から外力を受ける構成となっている。
薄肉部２３ｂは、軸方向から見た平面視において、中心軸線Ｏと同軸に配置された円形状となっている。薄肉部２３ｂの上面には、連結板２１及び導入部材２２が配設されている。薄肉部２３ｂの厚みは、厚肉部２３ａの厚みの半分となっている。
【００２０】
平板部２３及び突出部２４は、１枚の金属板により形成され、平板部２３の厚肉部２３ａは、径方向の外端部に位置する折曲部２３ｃと、径方向の外端部同士が折曲部２３ｃを介して接続され、互いに重ね合わされた２つの平坦部２３ｄと、を備えている。
折曲部２３ｃは径方向の外側に向けて突の曲面状に形成され、２つの平坦部２３ｄは軸方向に互いに重ね合わされている。突出部２４の上端部と、２つの平坦部２３ｄのうち、下方に位置する平坦部２３ｄの内周縁と、は、凹曲面部２４ａを介して連結されている。
前記金属板は、全域にわたって一様な厚みとなっており、２つの平坦部２３ｄ同士の厚みは互いに同等となっている。
【００２１】
第１取付け部材２は、まず、円板状の金属板に対してプレス加工を施し、外周部分を軸方向と平行になるように折り曲げて、一端が閉塞板部により閉塞された偏平な円筒状体を形成する。次に、円筒状体の周壁部のうち、他端側に位置する部分を軸方向に平行に保ったまま、一端側に位置する部分を径方向の内側に向けて折り曲げて閉塞板部の外周部上に重ね合わせる。
これにより、厚肉部２３ａ及び薄肉部２３ｂを備える平板部２３と、突出部２４と、が、１枚の金属板により形成される。
【００２２】
次に、本実施形態による空気ばね１の作用について説明する。
第１取付け部材２の連結板２１を振動受け部に取付け、第２取付け部材３の底部３ａを振動発生部に取付けるとともに、導入部材２２に配管継手を接続し、空気室５内が所定の圧力になるまで空気を流入し密封する。
この状態において、第１取付け部材２及び第２取付け部材３が相対的に変位すると、ダイヤフラム４が変形することで、ダイヤフラム４の一端部４ａから平板部２３の厚肉部２３ａに伝達される荷重も変動する。
【００２３】
この際、ダイヤフラム４は、最も下方に位置して折り返されている部分の位置を軸方向に変化させることにより、その外周面と第２取付け部材３の外周面とが互いに当接している軸方向の範囲を変化させながら変形する。
ここで、第１取付け部材２及び第２取付け部材３が、軸方向に相対的に変位した場合には、ダイヤフラム４の前記折り返されている部分の軸方向の位置は、全周にわたって同じ位置となる。また、第１取付け部材２及び第２取付け部材３が、径方向に相対的に変位した場合には、ダイヤフラム４の前記折り返されている部分の軸方向の位置は、第２取付け部材３が第１取付け部材２に対して、径方向の外側に最も離間した部分において最上部に位置し、径方向の内側に最も離間した部分において最下部に位置する。
このように、振動の入力に伴い、第１取付け部材２及び第２取付け部材３が、相対的に変位したときに、ダイヤフラム４が弾性変形するとともに、内部の空気が圧縮されることにより、入力振動が吸収される。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態による空気ばね１によれば、第１取付け部材２の平板部２３のうち、ダイヤフラム４の一端部４ａ内に嵌合する突出部２４よりも径方向の外側に位置する部分に、厚肉部２３ａが位置している。このため、この空気ばね１に軸方向の圧縮力が加えられ、ダイヤフラム４の一端部４ａ側の外周面が厚肉部２３ａに突き当てられたときに、ダイヤフラム４から平板部２３に伝わる力により平板部２３が変形するのを抑えることが可能になり、耐久性を向上することができる。しかも平板部２３の全体を厚くするのではなく、ダイヤフラム４の一端部４ａ側の外周面が当接する部分に限って厚くするので、重量の増大が抑えられる。
【００２５】
また、平板部２３及び突出部２４が、１枚の金属板により形成され、平板部２３の厚肉部２３ａが、径方向の外端部に位置する折曲部２３ｃと、径方向の外端部同士が折曲部２３ｃを介して接続されていて、互いに重ね合わされた２つの平坦部２３ｄと、を備えている。このため、平板部２３と突出部２４との接続部分を通した空気室５内の空気の漏洩が発生するのを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００２７】
例えば、上記実施形態においては、平板部２３及び突出部２４を、１枚の金属板からプレス成型により形成する構成を示したが、このような態様に限られず、鋳物により一体に形成したり、溶接により別体である平板部及び突出部を互いに接続したりするような構成であってもよい。
また、上記実施形態においては、薄肉部２３ｂの厚みが厚肉部２３ａの厚みの半分となっている構成を示したが、このような態様に限られず、薄肉部２３ｂ及び厚肉部２３ａの厚みについては、任意に変更可能である。
【００２８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適時可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  空気ばね
２  第１取付け部材
３  第２取付け部材
４  ダイヤフラム
４ａ  一端部
４ｂ  他端部
５  空気室
２３  平板部
２３ａ  厚肉部
２３ｂ  薄肉部
２３ｃ  折曲部
２３ｄ  平坦部
２４  突出部
【図１】
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