CN103133587B

CN103133587B - 空气弹簧

Info

Publication number: CN103133587B
Application number: CN201310038860.XA
Authority: CN
Inventors: 泽隆之
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: CN103133587A; JP2013217463A; JP5884613B2

Abstract

本发明提供一种空气弹簧，其能够维持放气时的良好的缓冲性，并抑制车体的下沉量及止动部件的耐久性降低。空气弹簧（1）具有：外筒（11）、下面板（12）、隔膜（13）、外部止动部件（14）、橡胶支撑板（15）、内置止动部件（16）、限制金属件（17）。在限制金属件（17）上形成有弯曲部（17a），其以向第2相对面（12a）侧接近的方式而凸出。在第2相对面（12a）上形成有密封部（22b），其在放气时，在与主载荷方向垂直的方向上与弯曲部（17a）相对。弯曲部（17a）及密封部（22b）形成为，在放气时，弯曲面（17b）和密封部内壁面（12c）在主载荷方向上彼此沿循。

Description

空气弹簧

技术领域

本发明涉及一种空气弹簧，更确切地说，涉及一种能够一边维持放气时的良好的缓冲性，一边抑制车体的下沉量及止动部件的耐久性降低的空气弹簧。

背景技术

在铁道车辆等中，为了减轻在车辆行驶时车体所承受的冲击或振动，在车辆主体和转向架之间配置有空气弹簧。作为空气弹簧，参照图19及图20，众所周知一种无承梁空气弹簧100，其主要具有：外筒110；配置在外筒下方的下面板120；以连接外筒110和下面板120的方式配置的橡胶制的隔膜130；配置在下面板120下方的层叠橡胶140；以及位于层叠橡胶140下方的层叠橡胶下板150。另外，为了确保放气时的上下方向上的良好的缓冲性，或能够应对水平方向上的位移，提出一种除了层叠橡胶140之外还具有可弹性变形的内置止动部件的空气弹簧（例如，参照专利文献1及2）。

专利文献1：日本特开2009－156330号公报

专利文献2：日本特开2003－254378号公报

在专利文献1及2的空气弹簧中存在下述问题，即，由于是通过内置止动部件的剪切变形而缓和放气时的水平方向的位移，因此在该位移量较大的情况下，会降低内置止动部件的耐久性。另外，作为内置止动部件，为了确保良好的缓冲性而使用弹簧常数较小的材料。因此，虽然能够确保放气时的上下方向的良好缓冲性，但也存在车体下沉量变大的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够抑制放气时的车体下沉量及止动部件的耐久性降低的空气弹簧。

本发明的空气弹簧具有：第1支撑部件；第2支撑部件，其在从第1支撑部件观察时，在主载荷方向上与第1支撑部件隔开间隔地配置；可弹性变形的隔膜，其通过将第1支撑部件和第2支撑部件连接而形成封闭空间；可弹性变形的第1止动部件，其在从第2支撑部件观察时，配置在与第1支撑部件侧相反的那一侧；第3支撑部件，其在从第1止动部件观察时，配置在与第2支撑部件侧相反的那一侧；可弹性变形的第2止动部件，其配置在第2止动部件支撑面上，该第2止动部件支撑面为第1相对面、第2相对面或第3相对面中的某一个面，其中，第1相对面是第1支撑部件的与第2支撑部件相对的面，第2相对面是第2支撑部件的与第1支撑部件相对的面，第3相对面是第3支撑部件的与第1支撑部件相对的面；以及第4支撑部件，其在从第2止动部件观察时，配置在与第2止动部件支撑面侧相反的那一侧。在第4支撑部件上形成有第1位移限制部，该第1位移限制部以向第2止动部件支撑面侧接近的方式突出。在第1相对面或第2相对面上形成有第2位移限制部，该第2位移限制部在沿主载荷方向的方向上突出，在放气时，在与主载荷方向垂直的方向上，与第1位移限制部相对。第1位移限制部及第2位移限制部形成为，在放气时，第1位移限制部的与第2位移限制部相对的面和第2位移限制部的与第1位移限制部相对的面，在主载荷方向上彼此沿循。

在本发明的空气弹簧中，在第4支撑部件上形成有第1位移限制部，该第1位移限制部以向第2止动部件支撑面侧接近的方式突出。因此，与没有形成第1位移限制部的空气弹簧相比，第4支撑部件和第2止动部件支撑面间的距离进一步减小。由此，在放气时，在配置在第2止动部件支撑面上的第2止动部件受到压缩的情况下，第4支撑部件和配置在第2止动部件支撑面侧的结构部件容易抵接。其结果，放气时的第2止动部件的压缩量减小。另外，在本发明的空气弹簧中，在第1相对面或第2相对面上形成有第2位移限制部，在放气时，该第2位移限制部在与主载荷方向垂直的方向上与第1位移限制部相对。因此，在放气时，对第4支撑部件向与主载荷方向垂直的方向的位移进行限制。由此，配置有第4支撑部件的第2止动部件在与主载荷方向垂直的方向上的位移受到限制，其结果，能够抑制第2止动部件的耐久性降低。如上所述，根据本发明的空气弹簧，可以提供一种能够抑制放气时的车体的下沉量及止动部件的耐久性降低的空气弹簧。

在上述空气弹簧中，第1位移限制部及第2位移限制部也可以形成为，在放气时，使第1位移限制部的与第2位移限制部相对的面和第2位移限制部的与第1位移限制部相对的面彼此接触。由此，能够更有效地限制第2止动部件在与主载荷方向垂直的方向上的位移。其结果，能够更有效地限制止动部件的耐久性降低。

在上述空气弹簧中，第2止动部件也可以配置在第2相对面上。另外，第2位移限制部也可以形成在第2相对面上的比第4支撑部件更靠外侧处。由此，能够使上述空气弹簧的构造更简单。

在上述空气弹簧中，也可以在第1相对面及第4支撑部件的与第1支撑部件相对的面上，配置有光滑部件。由此，能够通过在第1支撑部件和第4支撑部件之间产生的滑动，而有效地缓和从与主载荷方向垂直的方向施加的冲击或振动。

在上述空气弹簧中，也可以在第1位移限制部的与第2位移限制部相对的面及第2位移限制部的与第1位移限制部相对的面中的至少一个面上，配置有光滑部件。由此，第1位移限制部和第2位移限制部之间的摩擦阻力减小。其结果，能够使放气时的第4支撑部件的位移顺滑，从而更容易对第2止动部件进行压缩。

在上述空气弹簧中，第2止动部件也可以是在主载荷方向上受到压缩的状态。由此，放气时的第2止动部件的压缩量进一步减小，其结果，能够更有效地抑制车体的下沉量。

在上述空气弹簧中，第1止动部件也可以具有将硬质层和弹性层在主载荷方向上交替层叠的构造。如上所述，作为可弹性变形的构造，第1止动部件能够采用多种构造。

在上述空气弹簧中，第2止动部件也可以具有形成有中空部的圆筒形状。由此，能够维持空气弹簧的缓冲性，并使空气弹簧进一步轻量化。

在上述空气弹簧中，第1位移限制部及第2位移限制部也可以形成为，在放气时，在与主载荷方向垂直的方向上彼此隔开间隔。由此，能够限制第2止动部件在与主载荷方向垂直的方向上的位移，并且更加容易地缓和从该方向施加的外力。即，能够通过第2止动部件的位移缓和从该方向施加的微小外力，其结果，能够改善车辆的乘坐舒适性。

在上述空气弹簧中，也可以在将第1位移限制部和第2位移限制部之间的上述间隔设为d，将第2止动部件的弹簧常数设为K，将第1光滑部件的滑动面的静摩擦系数设为μ_s，将配置在第1相对面或第2相对面上的第2光滑部件与第1光滑部件的接触面上的垂直阻力设为F_z的情况下，满足Kd≥μ_sF_z的关系，其中，第1光滑部件配置在第4支撑部件的与配置在第2止动部件上的那一侧相反一侧的面上。由此，在从与主载荷方向垂直的方向施加外力的情况下，能够在第1位移限制部和第2位移限制部抵接之前，使第1支撑部件和第4支撑部件、或第2支撑部件和第4支撑部件之间产生滑动。其结果，能够进一步改善车辆的乘坐舒适性。

在上述空气弹簧中，滑动面的静摩擦系数μ_s也可以小于或等于0.4。由此，能够抑制第1位移限制部和第2位移限制部的抵接，并且更加容易使第1支撑部件和第4支撑部件、或第2支撑部件和第4支撑部件之间产生滑动。

在上述空气弹簧中，也可以在将第1位移限制部和第2位移限制部之间的上述间隔设为d，将第2止动部件的弹簧常数设为K，将第1光滑部件的滑动面的静摩擦系数设为μ_s，将配置在第1相对面或第2相对面上的第2光滑部件与第1光滑部件的接触面上的垂直阻力设为F_z的情况下，满足Kd＜μ_sF_z的关系，在此，第1光滑部件配置在第4支撑部件的与配置在第2止动部件上的那一侧相反一侧的面上。并且，也可以在第1位移限制部的与第2位移限制部相对的面及第2位移限制部的与第1位移限制部相对的面中的至少一个面上，配置有弹性部件。

由此，在满足Kd＜μ_sF_z的关系的情况下，在从与主载荷方向垂直的方向施加载荷而使第1位移限制部和第2位移限制部将要碰撞时，也能够利用弹性部件缓和由该碰撞引起的冲击。其结果，能够进一步改善车辆的乘坐舒适性。

发明的效果

根据上述说明可知，根据本发明的空气弹簧，可以提供一种能够维持放气时的良好的缓冲性并减小车体的下沉量，并且抑制止动部件的耐久性降低的空气弹簧。

附图说明

图1是表示空气弹簧的构造的概略剖视图。

图2是用于说明空气弹簧的动作的概略剖视图。

图3是用于说明空气弹簧的动作的概略剖视图。

图4是用于说明空气弹簧的动作的概略剖视图。

图5是表示外部止动部件的构造的概略剖视图。

图6是局部地表示外部止动部件的构造的概略剖视图。

图7是放大表示空气弹簧的构造的概略剖视图。

图8是表示实施方式2的空气弹簧的构造的概略剖视图。

图9是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图10是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图11是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图12是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图13是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图14是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图15是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图16是用于说明实施方式2的空气弹簧的动作的概略剖视图。

图17是表示空气弹簧的构造的概略剖视图。

图18是表示空气弹簧的构造的概略剖视图。

图19是表示现有空气弹簧的构造的概略剖视图。

图20是表示现有空气弹簧的构造的概略剖视图。

标号的说明

1、2、3、4空气弹簧

11、21、31、41外筒

11a车体侧联结器

11b、15b O型环

11c、21c、31c第1相对面

11d、17d光滑部件

21d第2光滑部件

27d第1光滑部件

12、22、32、42下面板

12a、22a第2相对面

12b、22b、31e密封部

12c、22c密封部内壁面

13、23隔膜

14外部止动部件

14a硬质层

14b弹性层

14c止动部件支撑部件

15、45橡胶下板

15a转向架侧联结器

15c支撑面

16、26、36、46内置止动部件

17、27、37限制金属件

17a、27a、37a弯曲部

17b、27b弯曲面

17c、27c面

45c第3相对面

具体实施方式

下面，基于附图，说明本发明的实施方式。此外，在下面的附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照标号，并省略其重复说明。

（实施方式1）

首先，对作为本发明的一个实施方式的实施方式1进行说明。首先，对本实施方式的空气弹簧的构造进行说明。参照图1，本实施方式的空气弹簧1主要具有：作为第1支撑部件的外筒11；作为第2支撑部件的下面板12；隔膜13；作为第1止动部件的外部止动部件14；作为第3支撑部件的橡胶下板15；作为第2止动部件的内置止动部件16；以及作为第4支撑部件的限制金属件17。

在外筒11的包含轴线（中心轴）P的区域，形成有沿轴线P而向与下面板12侧相反的那一侧凸出的车体侧联结器11a。在车体侧联结器11a的外周部安装有O型环11b。外筒11经由车体侧联结器11a与车体侧（未图示）连接。

下面板12以与外筒11共有轴线P的方式配置，在从外筒11观察时，该下面板12在主载荷方向上与外筒11隔开间隔。在下面板12的与外筒11相对的面即第2相对面12a上比限制金属件17更靠外侧处，形成有作为第2位移限制部的密封部12b，该密封部12b朝向沿主载荷方向的方向凸出。

隔膜13通过将外筒11和下面板12连接而形成封闭空间。具体来说，隔膜13的两端分别由外筒11及下面板12支撑。由此，隔膜13、外筒11及下面板12形成封闭空间S。另外，隔膜13例如由橡胶等形成，从而可弹性变形。

外部止动部件14在从下面板12观察时，配置在与外筒11侧相反的那一侧。外部止动部件14具有多个由金属等形成的硬质层14a及由橡胶等形成的弹性层14b，具有将硬质层14a和弹性层14b在主载荷方向上交替层叠的构造。外部止动部件14通过具有多个弹性层14b而能够弹性变形。另外，在外部止动部件14的包含轴线P的区域形成有中空部。

橡胶下板15以与外筒11及下面板12共有轴线P的方式，在从外部止动部件14观察时，配置在与下面板12相反的那一侧。在橡胶下板15的轴线P的附近，形成有转向架侧联结器15a，其沿轴线P向与外部止动部件14侧相反的那一侧凸出。即，在橡胶下板15上安装有作为小径部的转向架侧联结器15a，该转向架侧联结器15a以轴线P为中心轴而凸出。在转向架侧联结器15a的外周部安装有O型环15b。橡胶下板15经由转向架侧联结器15a与转向架（未图示）侧连接。并且，空气弹簧1在橡胶下板15的支撑面15c上，相对于转向架（未图示）对车体（未图示）进行支撑。

内置止动部件16配置在下面板12的与外筒11相对的第2相对面12a上。内置止动部件16例如具有以轴线P为中心的圆筒形状，在包含轴线P的区域形成有中空部。内置止动部件16例如由块状的橡胶等形成，从而能够弹性变形。内置止动部件16的弹簧常数没有特别地限定，与外部止动部件14的弹簧常数相比，可以较大，也可以较小。

限制金属件17在从内置止动部件16观察时，配置在与第2相对面12a相反的那一侧。在限制金属件17的包含端部的区域，形成有作为第1位移限制部的弯曲部17a，该弯曲部17a以向第2相对面12a侧接近的方式凸出。弯曲部17a形成为，在放气时，在与主载荷方向垂直的方向上与形成在下面板12上的密封部12b相对。

弯曲部17a及密封部12b形成为，在放气时，弯曲面17b和密封部内壁面12c在主载荷方向上彼此沿循，其中，弯曲面17b是弯曲部17a的与密封部12b相对的面，密封部内壁面12c是密封部12b的与弯曲部17a相对的面。更具体地说，弯曲部17a及密封部12b形成为，在放气时，弯曲面17b和密封部内壁面12c彼此平行。另外，在本实施方式的空气弹簧1中，弯曲部17a及密封部12b形成为，在放气时，弯曲面17b和密封部内壁面12c彼此接触。

接下来，对本实施方式的空气弹簧1的作用进行说明。参照图2，在形成于隔膜13的内侧的封闭空间S内，在保持规定压力的充气状态下，在车辆行驶时从转向架（未图示）侧施加的冲击或振动，通过隔膜13的弹性变形而得到缓和。另一方面，参照图3，在封闭空间S内的压力降低的状态下，例如在爆裂状态即放气状态下，外筒11向下面板12侧下降，外筒11和限制金属件17成为抵接的状态。并且，伴随外筒11进一步下降，如图4所示，与限制金属件17接触而配置的内置止动部件16在主载荷方向上受到压缩。并且，由于限制金属件17的弯曲部17a与下面板12抵接，因此外筒11的下降停止。另外，在该放气时，在从与主载荷方向垂直的方向施加振动或冲击，使得限制金属件17要在该方向上位移的情况下，由于弯曲面17b和密封部内壁面12c抵接，因此该位移被限制。

如上所述，在本实施方式的空气弹簧1中，在下面板12的第2相对面12a上配置有与外部止动部件14不同的可弹性变形的内置止动部件16。因此，在放气时的外筒11向下面板12侧下降时，该内置止动部件16受到压缩，其结果，能够确保放气时的上下方向的良好的缓冲性。另外，在空气弹簧1中，在限制金属件17的包含端部的区域形成有弯曲部17a，该弯曲部17a以向第2相对面12a接近的方式凸出。因此，与没有形成弯曲部17a的空气弹簧相比较，限制金属件17和第2相对面12a之间的距离进一步减小。由此，在放气时，在配置于第2相对面12a上的内置止动部件16受到压缩的情况下，限制金属件17和第2相对面12a更加容易抵接。其结果，能够减小放气时的内置止动部件16的压缩量，从而抑制车体的下沉量。另外，在空气弹簧1中，在与限制金属件17相比更靠外侧的第2相对面12a上形成有密封部12b，该密封部12b在放气时，在与主载荷方向垂直的方向上与弯曲部17a相对。因此，在限制金属件17要在与主载荷方向垂直的方向上位移的情况下，能够通过弯曲部17a和密封部12b抵接而对该位移进行限制。由此，能够限制内置止动部件16在该方向上的位移，其结果，能够抑制内置止动部件16的耐久性降低。如上所述，本实施方式的空气弹簧1是一种能够维持放气时的良好的缓冲性，并抑制车体的下沉量及止动部件的耐久性降低的空气弹簧。

另外，在空气弹簧1中，弯曲部17a及密封部12b形成为，使得弯曲面17b和密封部内壁面12c彼此接触。由此，能够更有效地限制内置止动部件16在与主载荷方向垂直的方向上的位移。更具体地说，能够限制内置止动部件16在该方向上的变形。其结果，能够更有效地限制内置止动部件16的耐久性降低。

如上所述，在使弯曲面17b和密封部内壁面12c接触的情况下，能够有效地限制内置止动部件16向与主载荷方向垂直的方向的位移，但在外筒11和限制金属件17之间的滑动性较差（摩擦阻力较大）的情况下，有时会无法充分缓和从该方向施加的冲击或振动，车辆的脱轨系数增大。在此情况下，如图1所示，也可以在外筒11的与下面板12相对的第1相对面11c、及限制金属件17的与外筒11相对的面17c上，分别配置有由低摩擦材料形成的光滑部件11d、17d。由此，通过在外筒11和限制金属件17之间产生的滑动，能够有效地缓和从与主载荷方向垂直的方向施加的冲击或振动。

另外，在空气弹簧1中，也可以在弯曲面17b及密封部内壁面12c中的至少一个面上，配置有由低摩擦材料形成的光滑部件（未图示）。由此，在放气时内置止动部件16受到压缩、并且限制金属件17向下面板12侧下降时，限制金属件17的弯曲部17a和密封部12b之间的摩擦阻力变小。其结果，放气时的限制金属件17的下降动作变得顺滑，能够更容易地对内置止动部件16进行压缩。

另外，在空气弹簧1中，密封部12b形成在与限制金属件17相比更靠外侧的第2相对面12a上，这一做法是简便的，但并不限定于此。即，密封部12b可以形成为，在与主载荷方向垂直的方向上与限制金属件17的弯曲部17a相对，此外，在从限制金属件17的上方俯视观察时，该密封部12b露出。例如，密封部12b也可以形成在下面板12的中心部，即，形成在与限制金属件17相比更靠内侧的第2相对面12a上。

另外，在空气弹簧1中，外部止动部件14也可以具有将多个硬质层14a及弹性层14b在主载荷方向上交替层叠的构造，但并不限定于此。即，外部止动部件14只要可弹性变形即可，如图5所示，例如也可以具有下述构造，即，在止动部件支撑部件14c的外周部配置有由块状的橡胶构成的弹性层14b，其中，该止动部件支撑部件14c在包含轴线P的区域具有中空部，该弹性层14b具有以轴线P为中心的圆锥面。另外，如图6所示，也可以具有下述构造，即，在止动部件支撑部件14c的外周部，将多个硬质层14a及弹性层14b按照形成以轴线P为中心的圆锥面的方式交替层叠。另外，外部止动部件14也可以不具有如上所述的层叠构造，而是块状的橡胶。

另外，在空气弹簧1中，内置止动部件16也可以是块状的橡胶，但并不限定于此。即，内置止动部件16只要可弹性变形即可，与外部止动部件14同样地，也可以具有使多个硬质层和弹性层在主载荷方向上交替层叠的构造。另外，也可以具有下述构造，即，在止动部件支撑部件的外周部，将多个硬质层及弹性层按照形成以轴线P为中心的圆锥面的方式交替层叠，其中，止动部件支撑部件在包含轴线P的区域形成有中空部。

另外，如图7所示，在空气弹簧1中，限制金属件17可以以维持使内置止动部件16预先在主载荷方向上受到压缩的状态的方式配置。由此，能够进一步减小放气时的内置止动部件16的压缩量，其结果，能够更有效地抑制车体的下沉量。

（实施方式2）

接下来，对作为本发明的另一实施方式的实施方式2进行说明。首先，对本实施方式的空气弹簧2的构造进行说明。本实施方式的空气弹簧2具有基本上与实施方式1的空气弹簧1相同的结构，且实现同样的效果。然而，在本实施方式的空气弹簧2中，限制金属件和密封部的位置关系与实施方式1的空气弹簧1不同。

参照图8，在空气弹簧2中，限制金属件27的弯曲部27a和密封部22b形成为，在与主载荷方向垂直的方向上彼此隔开间隔d。另外，在空气弹簧2中，在将内置止动部件26的弹簧常数设为K，将第1光滑部件27d的滑动面的静摩擦系数设为μ_s，将配置在第1相对面21c上的第2光滑部件21d与第1光滑部件27d的接触面上的垂直阻力设为F_z的情况下，可以满足Kd≥μ_sF_z的关系，也可以满足Kd＜μ_sF_z的关系，在此，第1光滑部件配置在限制金属件27的与配置在内置止动部件26上的那一侧相反一侧的面27c上。此外，垂直阻力F_z是根据车辆整体的设计而适当选择的。

接下来，对本实施方式的空气弹簧2的作用进行说明。首先，对满足Kd≥μ_sF_z的关系的情况下的空气弹簧2的作用进行说明。参照图9，首先，成为隔膜23内的压力降低的放气状态，配置在外筒21上的第2光滑部件21d和配置在限制金属件27上的第1光滑部件27d抵接。接下来，参照图10，在车辆行驶时，从与主载荷方向垂直的方向施加载荷（包含冲击或振动），内置止动部件26在该方向上位移。在此，内置止动部件26以间隔d进行了位移时的内置止动部件26的弹力Kd，大于或等于施加在外筒21上的最大静摩擦力μ_sF_z。因此，在内置止动部件26以间隔d位移之前，即，在限制金属件27的弯曲部27a与密封部22b抵接之前，作为内置止动部件26的弹力Kd的反作用力而施加在外筒21上的力，大于或等于最大静摩擦力μ_sF_z，其结果，在外筒21和限制金属件27之间发生滑动。并且，参照图11及图12，外筒21一边承受动摩擦力μ_dF_z一边在限制金属件27上滑动（μ_d：第1光滑部件27d的滑动面的动摩擦系数）。如上所述，在空气弹簧2满足Kd≥μ_sF_z的关系的情况下，即使从与主载荷方向垂直的方向对空气弹簧2施加载荷，由于限制金属件27与密封部22b不抵接，因此，能够抑制由限制金属件27和密封部22b的碰撞而引起的冲击。

接下来，对满足Kd＜μ_sF_z的关系的情况下的空气弹簧2的作用进行说明。首先，参照图13，与上述情况同样地，成为隔膜23内的压力降低的放气状态，成为第2光滑部件21d和第1光滑部件27d抵接的状态。接下来，参照图14，通过从与主载荷方向垂直的方向对空气弹簧2施加载荷，从而内置止动部件26在该方向上位移。在此，内置止动部件26以间隔d进行了位移时的内置止动部件26的弹力Kd，小于施加在外筒21上的最大静摩擦力μ_sF_z。因此，在内置止动部件26以间隔d位移之前，即，限制金属件27的弯曲部27a与密封部22b抵接之前，作为内置止动部件26的弹力Kd的反作用力而施加在外筒21上的力，小于最大静摩擦力μ_sF_z。其结果，如图15所示，在外筒21和限制金属件27之间发生滑动之前，限制金属件27的弯曲部27a与密封部22b抵接。并且，如图16所示，通过进一步施加来自与主载荷方向垂直的方向的载荷，能够一边限制内置止动部件26向该方向的位移，一边使外筒21在限制金属件27上滑动。

如上所述，在本实施方式的空气弹簧2中，限制金属件27的弯曲部27a及密封部22b形成为，在与主载荷方向垂直的方向上彼此隔开间隔。由此，能够一边限制内置止动部件26在该方向上的位移，一边容易地缓和从该方向施加的载荷。即，能够通过内置止动部件26的位移缓和从该方向施加的微小载荷，其结果，能够改善车辆的乘坐舒适性。例如，在车辆直线行驶等的情况下，在该方向上施加的载荷很小的情况下，通过内置止动部件26位移而缓和该载荷。并且，在车辆进行弯道行驶等在该方向施加过大载荷的情况下，内置止动部件26的位移被限制为一定量，通过在外筒21和限制金属件27之间产生的滑动缓和该载荷。

另外，在空气弹簧2满足Kd≥μ_sF_z的关系的情况下，限制金属件27与密封部22b不抵接，在外筒21和限制金属件27之间发生滑动，从而使载荷得到缓和。由此，在从与主载荷方向垂直的方向施加载荷的情况下，能够在弯曲部27a和密封部12b抵接之前，使外筒11和限制金属件17之间发生滑动。其结果，能够进一步改善车辆的乘坐舒适性。

另外，在空气弹簧2中，优选静摩擦系数μ_s小于或等于0.4，且进一步优选小于或等于0.2。由此，空气弹簧2更容易满足Kd≥μ_sF_z的关系。其结果，能够更加容易地一边抑制限制金属件27和密封部22b的抵接，一边使外筒21和限制金属件27之间发生滑动。

另外，在空气弹簧2中，优选弯曲部27a和密封部22b之间的间隔d小于或等于内置止动部件26的高度的1/2。由此，能够使弯曲部27a和密封部22b之间的间隔d，即内置止动部件26在与主载荷方向垂直的方向上能够位移的距离，处于可抑制内置止动部件26的耐久性降低的范围内。

另外，在空气弹簧2中，也可以在弯曲面27b及密封部内壁面22c中的至少一个面上，配置例如橡胶等弹性部件。由此，在空气弹簧2满足Kd＜μ_sF_z的关系的情况下，在从与主载荷方向垂直的方向施加载荷而使弯曲部27a与密封部22b碰撞时，能够利用该弹性部件缓和该碰撞引起的冲击。

另外，在空气弹簧2中，在弯曲部27a与下面板22的第2相对面22a之间的摩擦阻力，与第1光滑部件27d与第2光滑部件21d之间的摩擦阻力相比足够大的情况下，能够通过该摩擦阻力限制内置止动部件26在与主载荷方向垂直的方向上的位移。

另外，在上述实施方式1及2的空气弹簧1、2中，仅对内置止动部件16、26配置在下面板12、22的与外筒11、21相对的面即第2相对面12a、22a上的情况进行了说明，但本发明的空气弹簧并不限定于此。即，参照图17，本发明的空气弹簧也可以是下述空气弹簧3，即，内置止动部件36配置在外筒31的与下面板32相对的面即第1相对面31c上，且在与限制金属件37相比更靠外侧的第1相对面31c上，形成有在沿主载荷方向的方向上凸出的密封部31e。如图17所示，在空气弹簧3中，在放气时，密封部31e在与主载荷方向垂直的方向上与弯曲部37a相对。另外，参照图18，本发明的空气弹簧也可以是在橡胶下面板45的与外筒41相对的面即第3相对面45c上配置有内置止动部件46的空气弹簧4。如图18所示，在主载荷方向上，内置止动部件46配置为位于下面板42的上侧。由此，与空气弹簧1、2、3的内置止动部件16、26、36同样地，空气弹簧4的内置止动部件46能够用于提高放气时的上下方向的缓冲性。如上所述，在内置止动部件的配置这一点上，空气弹簧3、4的构造与所述实施方式1及2的空气弹簧1、2不同，但基本上具有与空气弹簧1、2相同的构造，并实现与空气弹簧1、2相同的效果。

应认为本次公开的实施方式全部是例示，并不是限制性记载。本发明的范围并不限定于上述的说明，而是由权利要求书示出的，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。

工业实用性

本发明的空气弹簧对于要求维持放气时的良好的缓冲性，并抑制车体的下沉量及止动部件的耐久性降低的空气弹簧特别有效。

Claims

1.一种空气弹簧，其具有：

第1支撑部件；

第2支撑部件，其在从所述第1支撑部件观察时，在主载荷方向上与所述第1支撑部件隔开间隔地配置；

可弹性变形的隔膜，其通过将所述第1支撑部件和所述第2支撑部件连接而形成封闭空间；

可弹性变形的第1止动部件，其在从所述第2支撑部件观察时，配置在与所述第1支撑部件侧相反的那一侧；

第3支撑部件，其在从所述第1止动部件观察时，配置在与所述第2支撑部件侧相反的那一侧；

可弹性变形的第2止动部件，其配置在第2止动部件支撑面上，该第2止动部件支撑面为第1相对面、第2相对面或第3相对面中的某一个面，其中，第1相对面是所述第1支撑部件的与所述第2支撑部件相对的面，第2相对面是所述第2支撑部件的与所述第1支撑部件相对的面，第3相对面是所述第3支撑部件的与所述第1支撑部件相对的面；以及

第4支撑部件，其在从所述第2止动部件观察时，配置在与所述第2止动部件支撑面侧相反的那一侧，

在所述第4支撑部件上形成有第1位移限制部，该第1位移限制部以向所述第2止动部件支撑面侧接近的方式突出，

在所述第1相对面或所述第2相对面上形成有第2位移限制部，该第2位移限制部在沿所述主载荷方向的方向上突出，在放气时，在与所述主载荷方向垂直的方向上，与所述第1位移限制部相对，

所述第1位移限制部及所述第2位移限制部形成为，在放气时，所述第1位移限制部的与所述第2位移限制部相对的面和所述第2位移限制部的与所述第1位移限制部相对的面，在所述主载荷方向上彼此沿循，

所述第2止动部件配置在所述第2相对面上，

所述第2位移限制部形成在所述第2相对面上的比所述第4支撑部件更靠外侧处。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

所述第1位移限制部及所述第2位移限制部形成为，在放气时，所述第1位移限制部的与所述第2位移限制部相对的面和所述第2位移限制部的与所述第1位移限制部相对的面彼此接触。

3.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

在所述第1相对面及所述第4支撑部件的与所述第1支撑部件相对的面上，配置有光滑部件。

4.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

在所述第1位移限制部的与所述第2位移限制部相对的面及所述第2位移限制部的与所述第1位移限制部相对的面中的至少一个面上，配置有光滑部件。

5.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

所述第2止动部件成为在所述主载荷方向上被压缩的状态。

6.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

所述第1止动部件具有将硬质层和弹性层在所述主载荷方向上交替层叠的构造。

7.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

所述第2止动部件具有形成有中空部的圆筒形状。

8.根据权利要求1所述的空气弹簧，其中，

所述第1位移限制部及所述第2位移限制部形成为，在放气时，在与所述主载荷方向垂直的方向上彼此隔开间隔。

9.根据权利要求8所述的空气弹簧，其中，

在将所述第1位移限制部和所述第2位移限制部之间的所述间隔设为d，将所述第2止动部件的弹簧常数设为K，将第1光滑部件的滑动面的静摩擦系数设为μ_s，将配置在所述第1相对面或所述第2相对面上的第2光滑部件与所述第1光滑部件的接触面上的垂直阻力设为F_z的情况下，满足Kd≥μ_sF_z的关系，在此，第1光滑部件配置在所述第4支撑部件的与配置在所述第2止动部件上的那一侧相反一侧的面上。

10.根据权利要求9所述的空气弹簧，其中，

所述滑动面的静摩擦系数μs小于或等于0.4。

11.根据权利要求8所述的空气弹簧，其中，

在将所述第1位移限制部和所述第2位移限制部之间的所述间隔设为d，将所述第2止动部件的弹簧常数设为K，将第1光滑部件的滑动面的静摩擦系数设为μ_s，将配置在所述第1相对面或所述第2相对面上的第2光滑部件与所述第1光滑部件的接触面上的垂直阻力设为F_z的情况下，满足Kd＜μ_sF_z的关系，在此，第1光滑部件配置在所述第4支撑部件的与配置在所述第2止动部件上的那一侧相反一侧的面上，

在所述第1位移限制部的与所述第2位移限制部相对的面及所述第2位移限制部的与所述第1位移限制部相对的面中的至少一个面上，配置有弹性部件。