JP2017155858A - Air spring - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、空気ばねに関するものである。 The present invention relates to an air spring.
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。 Conventionally, for example, as shown in Patent Document 1 below, a first attachment member connected to one of a vibration generating portion and a vibration receiving portion, a second attachment member connected to the other, and one end portion Is attached to the first attachment member, and a cylindrical diaphragm is attached to the second attachment member at the other end, and an air chamber is provided between the first attachment member, the second attachment member, and the diaphragm. A defined air spring is known.
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。 However, the conventional air spring has room for improvement in improving durability while suppressing an increase in weight.
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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an air spring capable of improving durability while suppressing an increase in weight.
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。 In order to solve the above-described problem, an air spring according to the present invention includes a first mounting member connected to one of a vibration generating unit and a vibration receiving unit, and a second mounting member connected to the other. A cylindrical diaphragm with one end attached to the first attachment member and the other end attached to the second attachment member, the first attachment member, the second attachment member, and the An air spring in which an air chamber is defined between the diaphragm and the diaphragm, wherein the first mounting member projects from the flat plate portion toward the air chamber and is fitted into one end portion of the diaphragm. A cylindrical projecting portion, and the flat plate portion is a thick portion positioned radially outside the projecting portion, and a thin portion positioned radially inside the projecting portion, It is characterized by having.
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。 According to this invention, a thick part is located in the part located in the radial direction outer side from the protrusion part fitted in the one end part of a diaphragm among the flat plate parts of a 1st attachment member. For this reason, when a compressive force in the axial direction is applied to the air spring and the outer peripheral surface on one end side of the diaphragm is abutted against the thick wall portion, the flat plate portion is deformed by the force transmitted from the diaphragm to the flat plate portion. Can be suppressed, and durability can be improved. In addition, the entire flat plate portion is not thickened, but is thickened only in a portion where the outer peripheral surface on the one end portion side of the diaphragm comes into contact, so that an increase in weight can be suppressed.
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。
Here, the flat plate portion and the protruding portion are formed of a single metal plate, and the thick portion of the flat plate portion includes a bent portion positioned at a radially outer end portion and a radially outer end portion. They may be connected to each other via the bent portion, and may include two flat portions overlapped with each other.
In this case, since the flat plate portion and the projecting portion of the first mounting member are formed of a single metal plate, leakage of air in the air chamber through the connecting portion between the flat plate portion and the projecting portion is generated. Can be prevented.
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。 According to this invention, durability can be ensured while suppressing an increase in weight.
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。
Hereinafter, an embodiment of an air spring according to the present invention will be described with reference to FIG.
The air spring 1 includes a first attachment member 2 connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion, a second attachment member 3 connected to the other, and one
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。
Hereinafter, the direction along the central axis O of the diaphragm 4 is referred to as an axial direction, and in the axial direction, the first mounting member 2 side is referred to as an upper side, and the second mounting member 3 side is referred to as a lower side. In a plan view viewed from the axial direction, a direction orthogonal to the central axis O is referred to as a radial direction, and a direction around the central axis O is referred to as a circumferential direction.
Here, the air spring 1 is disposed, for example, between a vehicle body or the like as a vibration receiving portion and a suspension arm or the like as a vibration generating portion that is swingably supported by the vehicle body. For example, the 1st attachment member 2 is attached to a vibration receiving part, and the 2nd attachment member 3 is attached to a vibration generation part.
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。
The first mounting member 2 includes a
The
Further, on the upper surface of the
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。
The protruding
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。
The second mounting member 3 is formed in a bottomed cylindrical shape, a
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。
The
Instead of the raised
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。
The outer
The upper end opening edge of the
The
The
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。
The diaphragm 4 is configured by a rubber film. The diaphragm 4 is integrally in contact with the outer peripheral surface of the opening
The shape of the diaphragm 4 is, instead of being folded back as described above, extending substantially straight in the axial direction, and the outer peripheral surface of the opening
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。
And in this embodiment, the
The
The
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。
The
The
The metal plate has a uniform thickness over the entire area, and the thicknesses of the two
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。
The first mounting member 2 is a flat cylindrical shape in which a disk-shaped metal plate is first pressed, its outer peripheral portion is bent so as to be parallel to the axial direction, and one end is closed by a closing plate portion. Form the body. Next, of the peripheral wall portion of the cylindrical body, the portion located on the other end side is kept parallel to the axial direction, and the portion located on the one end side is bent toward the inner side in the radial direction, and the outer periphery of the closing plate portion Superimpose on the club.
Thereby, the
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。
Next, the operation of the air spring 1 according to the present embodiment will be described.
The connecting
In this state, when the first mounting member 2 and the second mounting member 3 are relatively displaced, the diaphragm 4 is deformed, so that the load transmitted from the one
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。
At this time, the diaphragm 4 changes its axial position in the axial direction in which the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the second mounting member 3 are in contact with each other by changing the position of the portion that is folded back at the lowest position. Deforms while changing the range.
Here, when the first mounting member 2 and the second mounting member 3 are relatively displaced in the axial direction, the axial position of the folded portion of the diaphragm 4 is the same position over the entire circumference. Become. When the first mounting member 2 and the second mounting member 3 are relatively displaced in the radial direction, the position of the folded portion of the diaphragm 4 in the axial direction is determined by the second mounting member 3. 1 The mounting member 2 is positioned at the uppermost portion in the portion farthest outward in the radial direction, and is positioned in the lowermost portion in the portion furthest away in the radial direction.
As described above, when the first mounting member 2 and the second mounting member 3 are relatively displaced in accordance with the input of vibration, the diaphragm 4 is elastically deformed and the internal air is compressed. Vibration is absorbed.
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。
As described above, according to the air spring 1 according to the present embodiment, the
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。
Further, the
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。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
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。
For example, in the above embodiment, the configuration in which the
Moreover, in the said embodiment, although the thickness of the
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。 In addition, it is possible to replace the constituent elements in the above-described embodiments with known constituent elements in a timely manner without departing from the spirit of the present invention.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air spring 2 1st attachment member 3 2nd attachment member 4
Claims (2)
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。 A first mounting member coupled to one of the vibration generating unit and the vibration receiving unit, and a second mounting member coupled to the other;
A cylindrical diaphragm with one end attached to the first attachment member and the other end attached to the second attachment member;
An air spring in which an air chamber is defined between the first mounting member, the second mounting member, and the diaphragm,
The first mounting member includes a flat plate portion, and a cylindrical protruding portion that protrudes from the flat plate portion toward the air chamber and is fitted into one end portion of the diaphragm.
The flat plate portion includes a thick portion positioned on the outer side in the radial direction than the protruding portion, and a thin portion positioned on the inner side in the radial direction than the protruding portion.
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