(57)【要約】【課題】ダストカバーにおける蛇腹部が繰り返し伸縮しても第１の連結筒部が外筒部材の上端部に対して位置ずれすることを効果的に防止する。【解決手段】空気ばね１０では、外筒４６におけるかしめ連結部４８の下端部に設けられた下側拘束部５６が、ダストカバー６２における上側連結筒部６４の下端面に当接する。これにより、上側結束バンド７４によりかしめ連結部４８に締め付け固定されたダストカバー６２の上側連結筒部６４がピストン部材２４側（下方）へ移動することが阻止されるので、ダストカバー６２における蛇腹部６８が引張り方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部６８の復元力が上側連結筒部６４に繰り返し作用しても、上側連結筒部６４がかしめ連結部４８に対して下方へ位置ずれすることを効果的に防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に連結される筒状のチャンバ部材と、
所定の作動方向に沿って移動可能に支持された可動体に連結される筒状のピストン部材と、
略円筒状に形成され、軸方向に沿った中間部で内外反転状態とされる共に、一端部及び他端部がそれぞれ前記チャンバ部材及び前記ピストン部材の外周側に気密状態となるように固定され、内周側にチャンバ室が形成されるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの外周側に配置されると共に、一端部が前記ダイヤフラムの一端部を介して前記チャンバ部材の外周側に固定された外筒部材と、
前記ダイヤフラムの外周側に配置され、軸方向に沿った一端部に前記外筒部材の一端部の外周側に嵌挿する第１の連結筒部が設けられると共に、他端側に前記軸方向に沿って伸縮可能とされた蛇腹部が設けられた筒状のダストカバーと、
前記第１の連結筒部に外周側から巻き付けられて、該第１の連結筒部を前記外筒部材の一端部に締付け固定する第１のバンド部材と、
前記外筒部材の他端部に外周側へ突出するように設けられ、前記第１の連結筒部の軸方向他端部に当接する第１の拘束部と、
を有することを特徴とする空気ばね。
【請求項２】
前記外筒部材の一端部に、外周側へ突出すると共に、前記第１の連結筒部の軸方向一端部に当接する第２の拘束部を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気ばね。
【請求項３】
支持体と前記ピストン部材との間に配置され、該ピストン部材を支持体に連結するブラケット部材と、
前記ダストカバーの軸方向他端部に設けられ、前記ブラケット部材の外周側に嵌挿される第２の連結筒部と、
前記第２の連結筒部に外周側から巻き付けられ、該第２の連結筒部を前記ブラケット部材に締付け固定する第２のバンド部材と、
前記ブラケット部材の外周面に外周側へ突出するように設けられ、前記第２の連結筒部の軸方向他端部に当接する第３の拘束部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の空気ばね。
【請求項４】
前記ダイヤフラムの一端部に外周側からかしめられて、該ダイヤフラムの一端部を前記チャンバ部材の外周側に締付け固定する固定リングと、
前記外筒部材の一端部における内周面に形成され、前記固定リングの外周側の一部が嵌合する嵌合凹部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧を利用して入力荷重に対して弾性的な反力を発生させ、この反力により入力荷重を支持する空気ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション等に用いられる空気ばねとしては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された空気ばねは、ショックアブソーバに適用されるもので、軸方向中間部が内外反転状態とされ、上端部及び下端部がそれぞれ円筒状の上側フレーム（チャンバ部材）及び下側フレームの外周側に固定されたダイヤフラムと、チャンバ部材の外周側に固定された中間カバー（外筒部材）と、上端部がダイヤフラム及び外筒部材を介してチャンバ部材の外周側に嵌挿固定されると共に、下端部がピストン部材の下側に配置された円筒状の保持部材（ブラケット部材）の外周側に固定される蛇腹状カバー（ダストカバー）を備えている。ここで、外筒部材は、チャンバ部材とダストカバーとの間に介在して、チャンバ部材がダストカバーに擦れて損耗することを防止している。
【０００３】
上記のような空気ばねでは、例えば、ダイヤフラムにおける上端部及び下端部がそれぞれチャンバ部材及びピストン部材に固定された後、ダストカバーの上端部及び下端部にそれぞれ固定バンド（第１及び第２の固定バンド）が巻き付けられ、これら第１及び第２の固定バンドによりダストカバーの上端部及び下端部がチャンバ部材及びブラケット部材の外周側に締め付け固定される。
【特許文献１】特開２００４−３４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような空気ばねでは、ダストカバーの蛇腹部が繰り返し引張り方向へ変形（ストローク）すると、固定バンドにより外筒部材の上端部外周側に固定されたダストカバーの上端部が軸方向に沿って位置ずれし、最悪の場合には、ダストカバーの上端部又は下端部がチャンバ部材又はブラケット部材に対して脱落するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、ダストカバーにおける蛇腹部が繰り返し伸縮しても第１の連結筒部が外筒部材の上端部に対して位置ずれすることを効果的に防止できる空気ばねを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る空気ばねは、支持体に連結される筒状のチャンバ部材と、所定の作動方向に沿って移動可能に支持された可動体に連結される筒状のピストン部材と、略円筒状に形成され、軸方向に沿った中間部で内外反転状態とされる共に、一端部及び他端部がそれぞれ前記チャンバ部材及び前記ピストン部材の外周側に気密状態となるように固定され、内周側にチャンバ室が形成されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの外周側に配置されると共に、一端部が前記ダイヤフラムの一端部を介して前記チャンバ部材の外周側に固定された外筒部材と、前記ダイヤフラムの外周側に配置され、軸方向に沿った一端部に前記外筒部材の一端部の外周側に嵌挿する第１の連結筒部が設けられると共に、他端側に前記軸方向に沿って伸縮可能とされた蛇腹部が設けられた筒状のダストカバーと、前記第１の連結筒部に外周側から巻き付けられて、該第１の連結筒部を前記外筒部材の一端部に締付け固定する第１のバンド部材と、前記外筒部材の他端部に外周側へ突出するように設けられ、前記第１の連結筒部の軸方向他端部に当接する第１の拘束部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１に係る空気ばねでは、外筒部材の他端部に外周側へ突出するように設けられた第１の拘束部が、ダストカバーにおける第１の連結筒部の軸方向他端部に当接することにより、第１のバンド部材により外筒部材の一端部に締め付け固定されたダストカバーの第１の連結筒部がピストン部材側へ移動することが阻止されるので、ダストカバーにおける蛇腹部が引張り方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部の復元力が第１の連結筒部に繰り返し作用しても、第１の連結筒部が外筒部材の上端部に対して位置ずれすることを効果的に防止できる。
【０００８】
また請求項２に係る空気ばねは、請求項１記載の空気ばねにおいて、前記外筒部材の一端部に、外周側へ突出すると共に、前記第１の連結筒部の軸方向一端部に当接する第２の拘束部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の請求項３に係る空気ばねは、請求項１又は２記載の空気ばねにおいて、支持体と前記ピストン部材との間に配置され、該ピストン部材を支持体に連結するブラケット部材と、前記ダストカバーの軸方向他端部に設けられ、前記ブラケット部材の外周側に嵌挿される第２の連結筒部と、前記第２の連結筒部に外周側から巻き付けられ、該第２の連結筒部を前記ブラケット部材に締付け固定する第２のバンド部材と、前記ブラケット部材の外周面に外周側へ突出するように設けられ、前記第２の連結筒部の軸方向他端部に当接する第３の拘束部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項４に係る空気ばねは、請求項１乃至３の何れか１項記載の空気ばねにおいて、前記ダイヤフラムの一端部に外周側からかしめられて、該ダイヤフラムの一端部を前記チャンバ部材の外周側に締付け固定する固定リングと、前記外筒部材の一端部における内周面に形成され、前記固定リングの外周側の一部が嵌合する嵌合凹部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明に係る空気ばねによれば、ダストカバーにおける蛇腹部が繰り返し伸縮しても第１の連結筒部が外筒部材の上端部に対して位置ずれすることを効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る空気ばねについて図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施形態の構成）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る空気ばねが適用されたサスペンションが模式的に示されている。図１に示されるように、サスペンション１２は、全体としてドラム状に形成された空気ばね１０及びビーム状に形成されたサスペンションアーム１４を備えている。サスペンションアーム１４には、その長手方向に沿った基端部及び先端部にそれぞれ円筒状のブッシュホルダ１６，１８が配置されている。
【００１４】
サスペンションアーム１４は、基端側のブッシュホルダ１６がゴムブッシュ（図示省略）を介して車体１５側に揺動可能に連結され、先端側のブッシュホルダ１８には、ゴムブッシュ等を介してホイールハブ（図示省略）が回転可能に連結される。これにより、サスペンションアーム１４は、基端側のブッシュホルダ１６を中心として車体１５により上下方向に沿って揺動可能に支持される。
【００１５】
図１に示されるように、空気ばね１０には、その下端部に底の浅い略有底円筒状に形成されたブラケット金具２０が設けられると共に、このブラケット金具２０の底面上に略有底円筒状に形成されたピストン部材２４が配置されている。ここで、ブラケット金具２０は、その下面側がサスペンションアーム１４の上面側へ密着した状態とされ、サスペンションアーム１４へ固定されており、ピストン部材２４は、その下端部が溶接等によりブラケット金具２０の底面上へ固定されている。
【００１６】
ブラケット金具２０には、上端部に外周側へ屈曲された段差部２１が全周に亘って形成されており、ブラケット金具２０は、段差部２１を介して上側の内外径が下側の内外径よりも大きくなっている。またブラケット金具２０には、外周面おける段差部２１の下側に断面矩形状の拘束部材２２が周方向に沿って固定されている。
【００１７】
空気ばね１０には、ピストン部材２４の上側に円筒状に形成されたチャンバ部材２５が配置されており、このチャンバ部材２５は、その頂面側が円形の頂板部により閉止されている。ピストン部材２４には、上端部に下端側に対して内外径が縮径された円筒状の被連結部２８が一体的に形成されている。空気ばね１０には、ピストン部材２４の被連結部２８とチャンバ部材２５とにそれぞれ連結固定される薄肉円筒状のダイヤフラム３２が設けられている。
【００１８】
ダイヤフラム３２は、その内部にコード補強層（図示省略）が埋設されたゴム膜により形成されており、上下方向に沿った中間部には内周面と外周面とがＵ字状に反転された弛み部３４が設けられている。またダイヤフラム３２には、上端部に被連結部２８の外周側へ嵌挿される上側連結部３６が円筒状に設けられると共に、下端部に被連結部２８の外周側へ嵌挿される下側連結部３８が円筒状に設けられている。
【００１９】
空気ばね１０には、下側連結部３８の外周側に巻き付けられる下側かしめリング４０が設けられると共に、上側連結部３６の外周側に巻き付けられる上側かしめリング４２が設けられている。下側かしめリング４０は、内周側へかしめられて縮径することにより、下側連結部３８を内周側へ締め付けて被連結部２８の外周面に全周に亘って圧接させ、下側連結部３８を被連結部２８に気密状態となるように連結固定している。また上側かしめリング４２も、内周側へかしめられて縮径することにより、上側連結部３６を内周側へ締め付けて被連結部２８の外周面に全周に亘って圧接させ、上側連結部３６を被連結部２８に気密状態となるように連結固定している。これにより、ダイヤフラム３２の内周側には、下端部及び上端部がそれぞれピストン部材２４及びチャンバ部材２５により閉塞された略円柱状のチャンバ室４４が形成される。
【００２０】
図１に示されるように、空気ばね１０には、ダイヤフラム３２の外周側に円筒状に形成された樹脂製の外筒４６が設けられている。外筒４６には、図２に示されるように、その上端部に上側かしめリング４２及び上側連結部３６を介して、チャンバ部材２５の外周側に固定される円筒状の連結部４８が設けられると共に、この連結部４８の下側に連結部４８よりも大径の円筒状に形成された本体筒部５０が一体的に形成されている。ここで、外筒４６は、チャンバ部材２５と後述するダストカバー６２との間に介在して、サスペンションアーム１４が上下にストロークする際に、チャンバ部材２５がダストカバー６２に擦れて損耗することを防止している。
なお、外筒４６については金属により成形しても良く、また圧縮空気の供給時にチャンバ部材２５が外周側へ膨張する構造である場合には、チャンバ部材２５の外周側への膨張を制限するために用いても良い。
【００２１】
連結部４８には、その内周面に嵌合凹部５２が全周に亘って形成されている。嵌合凹部５２は、その断面形状が軸方向に沿って細長い矩形状に形成されており、軸方向に沿った幅が上側かしめリング４２の幅よりも僅かに広くなっている。空気ばね１０では、連結部４８が上側連結部３６の外周側に嵌挿されると共に、上側かしめリング４２の外周側の一部が嵌合凹部５２内に嵌合される。
【００２２】
図２に示されるように、連結部４８には、その上端部に外周側へ延出するフランジ状の上側拘束部５４が一体的に形成されると共に、下端部にも外周側へ延出するフランジ状の下側拘束部５６が一体的に形成されている。また空気ばね１０では、外筒４６における本体筒部５０の内径が圧縮空気により膨張したダイヤフラム３２の外径に応じて設定されている。
【００２３】
図１に示されるように、チャンバ部材２５は、車体１５側におけるサスペンションアーム１４との対向部位に固定されている。これにより、空気ばね１０は、サスペンションアーム１４と車体１５との間に介装される。チャンバ部材２５の頂板部２６には圧力配管６０の一端部が接続されており、この圧力配管６０は、その他端部が車体１５側に搭載されたエアポンプ、アキュームレータ等の圧縮空気の供給源（図示省略）に接続され、圧縮空気の供給源をチャンバ室４４内へ連通している。圧力空気の供給源は、圧力配管６０を通して車両の走行状況や積載荷重に応じた空気圧を有する圧縮空気をチャンバ室４４内へ供給する。
【００２４】
空気ばね１０には、ダイヤフラム３２の外周側に略円筒状に形成された樹脂製のダストカバー６２が設けられている。ダストカバー６２には、上端部に円筒状の上側連結筒部６４が形成されると共に、この上側連結筒部６４の下端部から斜め下方へ延出する肩部６６が一体的に形成されている。肩部６６は、その内外径が上端側から下端側へ向って序々に拡大するテーパ状に形成されている。ダストカバー６２には、肩部６６の下端部から下方へ延出する円筒状の蛇腹部６８が一体的に設けられている。蛇腹部６８は、サスペンションアーム１４の揺動方向に沿って伸縮（ストローク）可能とされ、その内径が外筒４６の外径よりも大きくなっている。ダストカバー６２には、蛇腹部６８の下側に蛇腹部６８の最小径と最大径との中間の内外径と有する円筒状の下側連結筒部７０が一体的に形成されている。
【００２５】
ここで、ダストカバー６２は、例えば、比較的柔軟性に富んだ樹脂材料であるポリオレフィンエラストマーを素材として、ブローモールディング成形（ブロー成形）されている。なお、ダストカバー６２の成形素材は、ポリオレフィンエラストマー以外であっても柔軟性に富み、かつブロー成形可能なものならば他の樹脂材料、ゴム組成物等も使用可能である。
【００２６】
図２に示されるように、上側連結筒部６４には、外周面における軸方向中間部に係合凹部７２が全周に亘って形成されている。係合凹部７２は、その断面形状が軸方向に沿って細長い矩形状に形成されており、軸方向に沿った幅が後述する上側結束バンド７４の幅よりも広くなっている。空気ばね１０は、上側連結筒部６４の外周側に巻き付けられる上側結束バンド７４を備えている。上側結束バンド７４は係合凹部６０内へ挿入された状態とされつつ、上側連結筒部６４を内周側へ締め付けて連結部４８の外周面に全周に亘って圧接させている。これにより、上側連結筒部６４は、連結部４８及び上側かしめリング４２を介してチャンバ部材２５の外周側に締付け固定される。
【００２７】
このとき、連結部４８は、上側拘束部５４を上側連結筒部６４の上端面へ当接させると共に、下側拘束部５６を上側連結筒部６４の下端面へ当接させる。これにより、上側連結筒部６４の上方（車体１５側）へ移動（位置ずれ）が上側拘束部５４により阻止されると共に、上側連結筒部６４の下方（サスペンションアーム１４側）へ移動（位置ずれ）が下側拘束部５６により阻止される。
【００２８】
図１に示されるように、ダストカバー６２の下側連結筒部７６は、ブラケット金具２０の外周面における拘束部材２２の上側へ嵌挿されている。下側連結筒部７０は、上側連結筒部６４と同様に、その外周側に下側結束バンド７６が巻き付けられ、この下側結束バンド７６により内周側へ締め付けられることにより、ブラケット金具２０の外周面上に締付け固定される。
【００２９】
このとき、下側結束バンド７６は、軸方向に沿ってブラケット金具２０の外周側であって段差部２１と拘束部材２２との間に配置される。また下側連結筒部７０は、下側結束バンド７６の上端面に沿った部分を段差部２１の下端側へ当接させると共に、下側結束バンド７６の下端面に沿った部分を拘束部材２２の上端部へ当接させる。
【００３０】
空気ばね１０は、サスペンションアーム１４が揺動方向に沿って所定の中立位置（図１参照）よりも上側にあるときには、サスペンションアーム１４と車体１５との間で蛇腹部６８を圧縮変形した状態とし、またサスペンションアーム１４が揺動方向に沿って中立位置よりも下側にあるときには、サスペンションアーム１４と車体１５との間で蛇腹部６８を引張り変形した状態とする。ダストカバー６２では、サスペンションアーム１４が中立位置から上方へ揺動して蛇腹部５８が圧縮変形した状態になると、蛇腹部６８の復元力が軸方向に沿った押圧力として連結筒部７４、７６に作用し、またサスペンションアーム１４が中立位置から下方へ揺動して蛇腹部６８が引張り変形した状態になると、蛇腹部６８の復元力が軸方向に沿った引張力として連結筒部７４、７６に作用する。
【００３１】
（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された本実施形態に係る空気ばね１０の動作及び作用について説明する。
【００３２】
本実施形態に係る空気ばね１０は、車体１５とサスペンションアーム１４との間に介装されることにより、サスペンションアーム１４に対してチャンバ室４４内の空気圧に対応するばね反力を作用させ、このばね反力により路面側からサスペンションアーム１４に入力する荷重を支持する。このとき、ダストカバー６２は、サスペンションアーム１４の揺動時に、このサスペンションアーム１４の揺動に応じて蛇腹部５８を伸縮させる。
【００３３】
空気ばね１０では、外筒４６における連結部４８の下端部に設けられた下側拘束部５６が、ダストカバー６２における上側連結筒部６４の下端面に当接することにより、上側結束バンド７４により連結部４８に締め付け固定されたダストカバー６２の上側連結筒部６４がピストン部材２４側（下方）へ移動することが阻止されるので、ダストカバー６２における蛇腹部６８が引張り方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部６８の復元力が上側連結筒部６４に繰り返し作用しても、上側連結筒部６４が連結部４８に対して下方へ位置ずれすることを効果的に防止できる。
【００３４】
また空気ばね１０では、外筒４６における連結部４８の上端部に設けられた上側拘束部５４が上側連結筒部６４の上端面に当接することにより、上側結束バンド７４により連結部４８に締め付け固定された上側連結筒部６４が車体１５側（上方）へ移動することが阻止されるので、ダストカバー６２における蛇腹部６８が圧縮方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部６８の復元力が上側連結筒部６４に繰り返し作用しても、上側連結筒部６４が連結部４８に対して上方へ位置ずれすることを効果的に防止できる。
【００３５】
空気ばね１０では、外筒４６における連結部４８の内周面に形成された嵌合凹部５２内に、ダイヤフラム３２における上側連結部３６に巻き付けられた上側かしめリング４２の外周側の一部が嵌合することにより、ダイヤフラム３２の上側連結部３６の外周側にかしめ固定された外筒４６の連結部４８が軸方向に沿って移動することが阻止されるので、ダストカバー６２における蛇腹部６８が圧縮方向又は引張り方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部６８の復元力が上側連結筒部６４を介して連結部４８に繰り返し作用しても、連結部４８がダイヤフラム３２の上側連結部３６に対して上方又は下方へ位置ずれすることを効果的に防止できる。
【００３６】
また空気ばね１０では、ブラケット金具２０に段差部２１及び拘束部材２２が設けられ、ダストカバー６２の下側連結筒部７０が下側結束バンド７６の上端面に沿った部分を段差部２１の下端側へ当接させると共に、下側結束バンド７６の下端面に沿った部分を拘束部材２２の上端部へ当接させることにより、下側結束バンド７６によりブラケット金具２０の外周側に締め付け固定されたダストカバー６２の下側連結筒部７０が軸方向に沿って移動することが阻止されるので、ダストカバー６２における蛇腹部６８が圧縮方向又は引張り方向へ繰り返し伸縮（ストローク）し、蛇腹部６８の復元力が下側連結筒部７０に繰り返し作用しても、下側連結筒部７０がブラケット金具２０に対して上方又は下方へ位置ずれすることを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る空気ばねが適用されたサスペンションの構成を示す側面断面図であり、サスペンションアームが中立位置にある状態を示している。
【図２】図１に示される空気ばねにおけるチャンバ部材の外周側に配置される上端側の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 空気ばね
１４ サスペンションアーム（可動体）
１５ 車体（支持体）
２０ ブラケット金具
２２ 拘束部材（第３の拘束部）
２４ ピストン部材
２５ チャンバ部材
３２ ダイヤフラム
４０ 上側かしめリング（固定リング）
４４ チャンバ室
４６ 外筒（外筒部材）
４８ 連結部（外筒部材）
５２ 嵌合凹部
５４ 上側拘束部（第２の拘束部）
５６ 下側拘束部（第１の拘束部）
６２ ダストカバー
６４ 上側連結筒部（第１の連結筒部）
７０ 下側連結筒部（第２の連結筒部）
７４ 上側結束バンド（第１の固定バンド）
７６ 下側結束バンド（第２の固定バンド）
【図１】
2009063014.tif 000003
【図２】
2009063014.tif 000004