JP4121114B2 - Air spring - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行安定性を高めつつ耐久性を維持できる空気バネに関し、例えば、鉄道車両の台車、特にボルスタレスタイプ台車に使用されるボルスタレス空気バネに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、空気バネの一種として、下側の取付部材の上部に積層ゴムを介してゴム等で筒状に形成されたダイヤフラムを配置すると共に、この上に上側の取付部材が取り付けられ、振動発生部或いは振動受け部にこれら取付部材の何れか一方がそれぞれ連結されるような構造を有し、鉄道車両の台車に用いられているボルスタレス空気バネが、知られている。
そして、このボルスタレス空気バネでは、振動の入力により軸方向に沿った相対変位が一対の取付部材間に生じるようになっている。
【0003】
例えば、この種のボルスタレス空気バネの一例として、図8に示されるようなものが知られており、この図に基づき従来技術を説明する。
この図に示すように、このボルスタレス空気バネ110は、上面板114と中間材118とをゴム材などで形成されたダイヤフラム116で連結し、このダイヤフラム116がパンクしてダイヤフラム116の内圧が0となった時における車両の非常走行用としての積層ゴム120が、中間材118と下面板112との間に配置される構造となっている。
【0004】
つまり、従来のこのボルスタレス空気バネ110には、ダイヤフラム116と直列的に配置される形で積層ゴム120が設けられているが、この積層ゴム120の上下方向ばね定数は、重い鉄道車両の車体を支える関係から、8000N/mm〜14000N/mm、通常約10000N/mm程度とされ、硬いバネとなっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のボルスタレス空気バネ110では、ダイヤフラム116の内圧が0の時におけるばね定数が非常に高くなる関係から、内圧0時にはクッション性が乏しく、振動が路面側から車体に直接伝わる欠点があった。
これに対して、ゴム硬度の低いゴム材を採用することなどで、この積層ゴム120のばね定数を下げてバネを柔らかくすることは可能であるが、この場合には、荷重変動による車両の例えば前後左右方向の撓み量の変化が大きくなるので、ダイヤフラム116内に空気が封入された状態では、かえって走行安定性を阻害する要因になる可能性があった。
【0006】
さらに、ゴム硬度の低いゴム材を採用して積層ゴム120を柔らかくした場合、積層ゴム120を形成するゴム材の劣化が早まって空気バネの耐久性が低下する虞もあった。
本発明は上記事実を考慮し、車両の走行安定性を高めつつ耐久性を維持し得る空気バネを提供することが目的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の空気バネは、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第1の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第2の取付部材と、
一対の取付部材間に配置される中間材と、
中間材と第2の取付部材との間に配設されてこれら一対の取付部材の相対変位に伴って弾性変形する筒状のダイヤフラムと、
上記第1の取付部材と中間材との間に配設され且つ、複数のゴム材を積み重ねた構造とされる積層ゴムと、
上記一対の取付部材間に配設され且つ、積層ゴムの上下方向ばね定数より上下方向ばね定数が低い弾性ストッパ材と、を有し、
弾性ストッパ材が、一対の支持部材とこれら一対の支持部材に接着されるストッパゴムとで形成された空気バネであって、
一対の支持部材の一方が、内周側に貫通孔を有すると共に中間材より第2の取付部材側に少なくとも一部が突出した構造の第1支持部材とされ、一対の支持部材の他方が積層ゴム内において第1支持部材の外周側に配置される第2支持部材とされ、これら一対の支持部材間に、リング状に形成されたストッパゴムが配置されることを特徴とする。
【0008】
請求項1に係る空気バネの作用を以下に説明する。
振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第1の取付部材と、振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第2の取付部材との間に、中間材が配置され、また、この中間材と第2の取付部材との間に筒状のダイヤフラムが配設されて、一対の取付部材の相対変位に伴ってこのダイヤフラムが弾性変形する。
【0009】
従って、振動発生部が振動を発生させた場合、第1の取付部材或いは第2の取付部材の何れか一方を介して振動がダイヤフラムに伝達され、これら第1の取付部材と第2の取付部材の間の相対的な移動に伴うダイヤフラムの変形により振動が吸収されて、第1の取付部材或いは第2の取付部材の他方に連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。
【0010】
さらに、これら第1の取付部材と中間材との間には、複数のゴム材を積み重ねて積層した構造とされる積層ゴムが、配設され、一対の取付部材間には、積層ゴムのばね定数よりばね定数が低い弾性ストッパ材が、配設されている。
この為、積層ゴムだけでなく弾性ストッパ材を有することにより、ダイヤフラムがパンクした時であっても、弾性ストッパ材により荷重を支持できるので、積層ゴムの硬さが従来例の積層ゴムと同様の硬さのままでも、空気バネ全体として高いクッション性が得られる。
以上より、ゴム硬度の低いゴム材を積層ゴムに採用しなくとも良くなるので、空気バネが設置された車両の走行安定性を高めることができ、また、積層ゴムの劣化が早まらないので、空気バネの耐久性を維持することが可能となる。
【0011】
他方、本請求項では、弾性ストッパ材が、一対の支持部材とこれら一対の支持部材に接着されるストッパゴムとで形成され、一対の支持部材の一方が、内周側に貫通孔を有すると共に中間材より第2の取付部材側に少なくとも一部が突出した構造の第1支持部材とされ、一対の支持部材の他方が積層ゴム内において第1支持部材の外周側に配置される第2支持部材とされている。そして、これら一対の支持部材間に、リング状に形成されたストッパゴムが配置されている。
つまり、本請求項では、内周側に貫通孔を有した構造の第1支持部材を用いたので、弾性ストッパ材を中空構造にできる。この為、空気バネのダイヤフラム内の空間と空気バネの下に位置する補助タンクとの間を容易に連通可能となった。
【0012】
請求項2に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項1と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、第1支持部材が内筒とされると共に、第2支持部材が内筒の外周側に配置される外筒とされ、内筒の外周面と外筒の内周面とが、相互に同軸状になるようにストッパゴムが形成されるという構成になっている。
つまり、本請求項では、例えば車両の前後左右のいずれの方向にも均等にクッション性を有することになる。
【0013】
請求項3に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項1及び請求項2と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、弾性ストッパ材が中間材に取付けられるという構成になっている。
【0014】
つまり、本請求項では、中間材に取付けられる弾性ストッパ材の存在により、ダイヤフラムがパンクして内圧が0となっても、車両の荷重を積層ゴムだけでなくこの弾性ストッパ材により支持できるので、請求項1の作用を確実に達成できるようになる。
【0015】
請求項4に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項3と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、 第2の取付部材が中間材に連結されたという構成になっている。
つまり、本請求項では、一対の支持部材の内の第2の取付部材が中間材に連結されているので、これによっても請求項1の作用をより確実に達成できるようになる。
【0016】
請求項5に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項1から請求項4と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、弾性ストッパ材を形成する第1支持部材にテフロン材を設置したという構成になっている。
つまり、本請求項では、第1支持部材にテフロン(登録商標)材を設置したことで、ダイヤフラムがパンクして内圧が0となり、弾性ストッパ材が第2の取付部材側に当接した際に、このテフロン材で第2の取付部材側と当接するようにできる。この結果、このように当接した状態であれば、車両の前後左右方向に変位入力が加わった場合に、このテフロン材により滑って、弾性ストッパ材側と第2の取付部材側とが相対的変位可能となる。よって、弾性ストッパ材が水平方向に力を直接受けることを防止できる。
【0017】
請求項6に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項1から請求項5と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、第1支持部材が内筒だけでなくフランジ材により構成され、このフランジ材にテフロン材が設置されると共に内筒が圧入される形に、第1支持部材が形成されるという構成になっている。
つまり、本請求項では、請求項5と同様に作用するだけでなく、テフロン材が設置されるフランジ材に、内筒が圧入される構造としたことで、テフロン材をより容易に支持部材に設置できるようになった。
【0018】
請求項7に係る空気バネの作用を以下に説明する。
本請求項は請求項1から請求項6と同様の構成を有して同様な作用を奏する。但し本請求項では、一対の取付部材の内の何れかにポート金具が固定され、このポート金具の内周側或いは内筒の内周側に、細径に形成された絞り部及び雌ネジが設けられたという構成になっている。
つまり、本請求項では、ポート金具の内周側或いは内筒の内周側に、絞り部及び雌ネジを有することで、この空気バネの運搬が容易となると共に、気体の流通に伴って減衰を生じさせることが可能になった。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態に係る空気バネを図1から図4に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る空気バネであるボルスタレス空気バネ10は、図示しない例えばサポート金具側へ連結される円板状に形成された第1の取付部材である下面板12を備えている。また、この図示しないサポート金具が車両の車輪等と連結されることになる。
【0020】
この下面板12の中央には、気体を吸排気する為の円筒状の第1ポート金具14が溶接等により固定されており、この第1ポート金具14の外周に、封止の為のOリング16が取り付けられている。また、下面板12の上部には、円筒状に形成され且つ上下方向ばね定数が8000N/mm〜14000N/mm、通常約10000N/mm程度とされた積層ゴム18が、下面板12の上面と加硫接着されて配置されている。
【0021】
そして、この積層ゴム18は、それぞれリング状に金属で形成された複数のリング板20と、それぞれリング状にゴム材で形成された複数の弾性体22とを、交互に積み重ねて積層した構造とされている。
この積層ゴム18の上部には、リング状に金属で形成された連結用リング24が、積層ゴム18の上面と加硫接着されて配置されており、この連結用リング24の上面には、リング状に形成された中間材26が、ボルト28によりねじ止められて固定されている。尚、この中間材26の上面には、図1及び図3に示すテフロン製の第1摺動板30が配置されている。
【0022】
一方、この中間材26の直上の位置には、図1及び図2に示すように、車両の図示しない車体側に連結されて車体の荷重を支持する第2の取付部材である上面板32が位置している。この上面板32の中央には、気体を吸排気する為の円筒状の第2ポート金具34が嵌合等により固定されており、この第2ポート金具34の外周に、封止の為のOリング36が取り付けられている。
【0023】
以上より、上記の第1ポート金具14及び第2ポート金具34に配管が繋がれて、このボルスタレス空気バネ10の外部の空間とボルスタレス空気バネ10内の空間Sとが、これらポート金具14、34により連通可能とされており、空気等の気体がこれらポート金具14、34により吸排できるようになっている。
そして、少なくともボルスタレス空気バネ10内の空間Sと、ボルスタレス空気バネ10の上又は下側に配置されて圧縮空気を溜める為の図示しない補助タンクとの間が、第1ポート金具14を介して繋がっている。
【0024】
他方、この上面板32の下部側中央部には、円盤状に形成された連結金具38が取り付けられており、ステンレス鋼製の第2摺動板40がこの連結金具38の下面側に配置されている。また、上面板32の下部側外周部には、ポリエチレン製の摺動シート44がゴム製の弾性材42を介して固定されている。
【0025】
これら上面板32と中間材26との間には、円筒状にゴム材で形成された弾性膜であるダイヤフラム46が配設されており、このベローズの役割をするダイヤフラム46の両端部には、それぞれ膨らんだ形状の補強部46A、46Bがリング状に設けられている。
さらに、この内の下側の補強部46Aが中間材26及び連結用リング24側に固定されて、このダイヤフラム46の下端側が封止されており、上側の補強部46Bが、摺動シート44と連結金具38との間の上面板32の部分に固定されて、このダイヤフラム46の上端側が封止されている。つまり、ダイヤフラム46内の空間となるボルスタレス空気バネ10内の空間Sが上面板32及び中間材26等により封止されている。
【0026】
一方、図1に示すように、この中間材26の内周側には、積層ゴム18の上下方向ばね定数より上下方向ばね定数が低い弾性ストッパ材50が取り付けられている。この弾性ストッパ材50は、一対の支持部材である内筒52及び外筒54と、これら内筒52及び外筒54にそれぞれ接着されるリング状のストッパゴム56とで、形成されており、この弾性ストッパ材50の外筒54の上端部が、中間材26にねじ止められて連結されている。従って、内筒52が第1支持部材とされ、外筒54が第2支持部材とされる。
【0027】
以上より、内周側に貫通孔58を有した構造の内筒52の外周側に、筒状の外筒54が配置され、これら内筒52と外筒54との間に、内筒52の外周面と外筒54の内周面とが相互に同軸状になるように、リング状に形成されたストッパゴム56が配置される構造となっている。尚、この弾性ストッパ材50のばね定数を実質的に決定するストッパゴム56のばね定数は、500N/mm〜2000N/mm、好ましくは900N/mmとされている。
【0028】
但し、図1及び図3に示すように、この内筒52の上端部には、弾性ストッパ材50の第1支持部材の一部を構成し且つ外周側に円盤状に広がるフランジ材52Aが、中間材26よりも上面板32側に突出した位置で固定されており、このフランジ材52Aの上面にテフロン製の第3摺動板60が配置されている。従って、本実施の形態では、弾性ストッパ材50を形成する第1支持部材にテフロン材が設置されていることになる。
【0029】
尚、本実施の形態では、テフロン製の第3摺動板60が設置されたフランジ材52Aに内筒52が圧入されて、これらが相互に固定されることで、テフロン材をより容易に第1支持部材に設置できるようになった。そして、内筒52とストッパゴム56との間及び、外筒54とストッパゴム56との間の2箇所の接着部A1、A2間を繋ぐ直線Lが、積層ゴム18の積み重ね方向Yと交差する方向に延びている。
【0030】
次に、本実施の形態に係るボルスタレス空気バネ10の作用を説明する。
振動発生部となる車輪側に連結される下面板12と、振動受け部である車体側に連結される上面板32との間に、中間材26が配置されており、下面板12と中間材26との間に積層ゴム18が配設されると共に、中間材26と上面板32との間に円筒状のダイヤフラム46が配設されている。また、下面板12及び上面板32にそれぞれ取り付けられたポート金具14、34によって、ダイヤフラム46内の空間となる空間Sに空気が吸排されつつ、これら下面板12と上面板32との間の相対変位に伴って、このダイヤフラム46が弾性変形することになる。
【0031】
従って、車輪側で振動が発生した場合、下面板12及び積層ゴム18を介して振動がダイヤフラム46に伝達され、上面板32と下面板12の間の相対的な移動に伴うダイヤフラム46の変形により振動が吸収されて、上面板32に連結された車体に振動が伝達され難くなる。
【0032】
さらに、これら下面板12と上面板32との間には、複数のゴム材を積み重ねて積層した構造とされる積層ゴム18だけでなく、この積層ゴム18の上下方向ばね定数より上下方向ばね定数が低い弾性ストッパ材50が、配設されている。そして、この弾性ストッパ材50は、内筒52及び外筒54と、リング状に形成されてこれら内筒52及び外筒54に接着されるストッパゴム56とで、形成されており、内筒52の外周面と外筒54の内周面とが相互に同軸状になるように、このストッパゴム56の内外周面が同軸状に形成されている。
【0033】
従って、積層ゴム18だけでなく弾性ストッパ材50を有することにより、図4に示すように、ダイヤフラム46がパンクして上面板32が下降した時であっても、下面板12が上下方向ばね定数の低い弾性ストッパ材50のフランジ材52Aにまず当接し、この弾性ストッパ材50が車体の荷重を支持するので、積層ゴム18の硬さが従来例の積層ゴム18と同様の硬さのままでも、ボルスタレス空気バネ10全体として高いクッション性が得られる。
【0034】
以上より、ゴム硬度の低いゴム材を積層ゴム18に採用しなくとも良くなるので、ボルスタレス空気バネ10が設置された車両の走行安定性を高めることができ、また、積層ゴム18の劣化が早まらないので、ボルスタレス空気バネ10の耐久性を維持することが可能となる。
【0035】
一方、本実施の形態では、内外筒52、54とストッパゴム56との間の2箇所の接着部A1、A2間を繋ぐ直線Lが、積層ゴム18に車体の荷重が加わる方向である積層ゴム18の積み重ね方向Yに対して交差する方向に延びているので、弾性ストッパ材50がいわゆる剪断タイプのストッパとなる。つまり、剪断タイプのストッパであれば弾性ストッパ材50が小型化できるので、弾性ストッパ材50を有してしても、ボルスタレス空気バネ10の小型化が図れることになる。
【0036】
また、本実施の形態では、内筒52の外周側に外筒54が配置され、これら内筒52と外筒54との間に、内筒52の外周面と外筒54の内周面とが相互に同軸状になるように、リング状に形成されたストッパゴム56が配置されているだけでなく、内周側に貫通孔58を有した構造の内筒52を用いている。尚、この貫通孔58の直径は、25mmから30mm程度の大きさとされる。
【0037】
従って、リング状に形成されたストッパゴム56を用いたことで、車両の前後左右のいずれの方向にも均等にクッション性を有することになる。また、弾性ストッパ材50を中空構造にできるので、ボルスタレス空気バネ10のダイヤフラム46内の空間Sとボルスタレス空気バネ10の下に位置する補助タンクとの間を第1ポート金具14を介して繋ぐ際に、弾性ストッパ材50内を気体が容易に連通可能となる。
【0038】
他方、本実施の形態では、内筒52のフランジ材52Aが中間材26よりも上面板32側に突出して配置される形で、外筒54が中間材26に連結されつつ、弾性ストッパ材50が中間材26に取り付けられている。
この為、中間材26に取付けられる弾性ストッパ材50の存在により、ダイヤフラム46がパンクして内圧が0となっても、積層ゴム18よりも先に弾性ストッパ材50に上面板32が接触するので、車両の荷重を確実にまずこの弾性ストッパ材50によって支持できるようになる。
【0039】
尚この際、連結金具38に取り付けられたステンレス鋼製の第2摺動板40が、フランジ材52Aに取り付けられるテフロン製の第3摺動板60に当接するので、車両の前後左右方向に過大な変位入力が加わった場合でも、これらが滑って相対的変位可能となる。また、方向Yに沿って大きな力が加わった場合には、中間材26上のテフロン製の第1摺動板30にも、第2摺動板40が当接して、積層ゴム18でこの力を支持するようになる。よって、弾性ストッパ材50が水平方向に力を直接受けることを防止できる。
【0040】
次に、本実施の形態に係る変形例1及び変形例2を説明する。
図5に示す変形例1では、弾性ストッパ材50を形成する内筒52の貫通孔58の内周側に、貫通孔58内を通過する気体による減衰付与の為に固定的に形成された絞り部62及び、ボルスタレス空気バネ10の運搬時の吊り下げ用として用いられる雌ネジ64を有する構造となっている。
【0041】
従って、この内筒52の貫通孔58の内周側に、径を細くした絞り部62を設置したことで、気体の流通に伴うオリフィス効果によって良好な減衰効果を付与することが可能となった。さらに、雌ネジ64をこの絞り部62に隣り合わせて設けることで、ボルスタレス空気バネ10の吊り下げ用としてこの内筒52を用いることもできるようになった。
【0042】
一方、図6に示す変形例2では、下面板12の中央に溶接等によって固定されたボス状の第1ポート金具14の内周側に、上記と同様の絞り部62及び上記と同様の雌ネジ64を有する構造となっている。
つまり、積層ゴム18の下部に配置された第1ポート金具14に、ボルスタレス空気バネ10の運搬時に吊り具をねじ止める為の雌ネジ64だけでなく、絞り部62を形成することにより、上記変形例1と同様の効果が生じるようになった。
【0043】
次に、本発明の第2の実施の形態に係る空気バネを図7に示し、この図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図7に示すように本実施の形態でも、中間材26の内周側に、積層ゴム18の上下方向ばね定数より上下方向ばね定数が低い弾性ストッパ材70の上端側が取り付けられている。
【0044】
但し、この弾性ストッパ材70は、第1の実施の形態と異なった形状とされ、一対の支持部材である上端板72及び下端板74と、これら上端板72及び下端板74にそれぞれ接着される円筒形のストッパゴム76とで、形成されている。そして、この弾性ストッパ材70の上端板72が、フランジ材78にねじ止められて連結されていると共に、下端板74が下面板12上に固定されている。
【0045】
つまり、弾性ストッパ材70の存在により、本実施の形態も第1の実施の形態と同様に、車両の走行安定性を高めつつボルスタレス空気バネ10の耐久性を維持することが可能となる。さらに、これらストッパゴム76、フランジ材78、上端板72及び下端板74は、それぞれ内部に貫通孔を有した構造となっているので、第1の実施の形態と同様に、この弾性ストッパ材70内を通気可能ともなっている。
【0046】
尚、上記実施の形態において、振動発生部側に下面板12を連結し、振動受け部側に上面板32を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良い。また、上記実施の形態の説明において、振動を減衰して低減するようにしたが、振動の中でも突発的に存在する大きな振幅である衝撃を本発明は緩衝することもできる。
他方、上記実施の形態において、車両等の車体に入力される外部振動の防振を目的としたが、本発明は、例えば車両以外の他の建設機械、農業機械、建物、構造物等の防振にも用いられることはいうまでもなく、また、ボルスタレス空気バネ以外の空気バネにも適用可能である。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気バネは上記構成としたので、車両の走行安定性を高めつつ耐久性を維持できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るボルスタレス空気バネの断面図であって、図2の1−1矢視線断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るボルスタレス空気バネの平面図である。
【図3】図1の3−3矢視線断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るボルスタレス空気バネの図1と同様の断面図であって、ダイヤフラムがパンクした状態を示す図である。
【図5】第1の実施の形態の変形例1に係るボルスタレス空気バネの図1と同様の断面図である。
【図6】第1の実施の形態の変形例2に係るボルスタレス空気バネの図1と同様の断面図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係るボルスタレス空気バネの図1と同様の断面図である。
【図8】従来技術のボルスタレス空気バネの断面図である。
【符号の説明】
10 ボルスタレス空気バネ
12 下面板(第1の取付部材)
18 積層ゴム
26 中間材
32 上面板(第2の取付部材)
46 ダイヤフラム
50 弾性ストッパ材
52 内筒
54 外筒
56 ストッパゴム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air spring that can maintain durability while enhancing the running stability of a vehicle, and is suitable for, for example, a bolsterless air spring used in a bogie of a railway vehicle, particularly a bolsterless type bogie.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a kind of air spring, a diaphragm formed in a cylindrical shape with rubber or the like is placed on the upper part of the lower mounting member, and the upper mounting member is mounted on this to generate vibration There is known a bolsterless air spring that has a structure in which any one of these mounting members is connected to a part or a vibration receiving part and is used in a bogie of a railway vehicle.
And in this bolsterless air spring, the relative displacement along an axial direction arises between a pair of attachment members by the input of a vibration.
[0003]
For example, as an example of this type of bolsterless air spring, one shown in FIG. 8 is known, and the prior art will be described based on this figure.
As shown in this figure, the
[0004]
That is, the conventional
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional
On the other hand, it is possible to soften the spring by lowering the spring constant of the laminated
[0006]
Furthermore, when the laminated
In view of the above facts, an object of the present invention is to provide an air spring that can maintain the durability while improving the running stability of the vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The air spring according to
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An intermediate member disposed between a pair of mounting members;
A cylindrical diaphragm disposed between the intermediate member and the second mounting member and elastically deforming in accordance with the relative displacement of the pair of mounting members;
A laminated rubber disposed between the first mounting member and the intermediate material and having a structure in which a plurality of rubber materials are stacked;
An elastic stopper material disposed between the pair of mounting members and having a lower vertical spring constant than the vertical spring constant of the laminated rubber;
The elastic stopper material is an air spring formed of a pair of support members and a stopper rubber bonded to the pair of support members,
One of the pair of support members, at least a part of which is a first support member having a structure projecting the second mounting member side from the intermediate material as well as have a through-hole on the inner peripheral side, and the other of the pair of support members The laminated rubber is a second support member disposed on the outer peripheral side of the first support member, and a stopper rubber formed in a ring shape is disposed between the pair of support members.
[0008]
The operation of the air spring according to
An intermediate member is disposed between the first mounting member connected to one of the vibration generating unit and the vibration receiving unit and the second mounting member connected to the other of the vibration generating unit and the vibration receiving unit, and A cylindrical diaphragm is disposed between the intermediate member and the second mounting member, and the diaphragm is elastically deformed with the relative displacement of the pair of mounting members.
[0009]
Therefore, when the vibration generating unit generates vibration, the vibration is transmitted to the diaphragm through either the first mounting member or the second mounting member, and the first mounting member and the second mounting member are transmitted. The vibration is absorbed by the deformation of the diaphragm accompanying the relative movement between the first mounting member and the vibration receiving portion connected to the other of the first mounting member or the second mounting member.
[0010]
Further, a laminated rubber having a structure in which a plurality of rubber materials are stacked and laminated is disposed between the first attachment member and the intermediate member, and a laminated rubber spring is disposed between the pair of attachment members. An elastic stopper material having a spring constant lower than the constant is provided.
For this reason, by having not only the laminated rubber but also the elastic stopper material, even when the diaphragm is punctured, the load can be supported by the elastic stopper material. Therefore, the hardness of the laminated rubber is the same as the laminated rubber of the conventional example. Even if it remains hard, a high cushioning property can be obtained as a whole air spring.
As described above, since it is not necessary to use a rubber material having a low rubber hardness for the laminated rubber, it is possible to improve the running stability of the vehicle in which the air spring is installed, and the deterioration of the laminated rubber is not accelerated. The durability of the spring can be maintained.
[0011]
On the other hand, in this aspect, the elastic stopper member is formed with a stopper rubber to be adhered to the pair of support members and the pair of support members, one of the pair of support members, which have a through-hole on the inner peripheral side And a second support member having a structure in which at least part of the intermediate member protrudes toward the second mounting member side, and the other of the pair of support members is disposed on the outer peripheral side of the first support member in the laminated rubber. It is a support member. A stopper rubber formed in a ring shape is disposed between the pair of support members.
That is, in this claim, since the first support member having a through hole on the inner peripheral side is used, the elastic stopper material can be made into a hollow structure. For this reason, it became possible to easily communicate between the space in the diaphragm of the air spring and the auxiliary tank located under the air spring.
[0012]
The operation of the air spring according to claim 2 will be described below.
This claim has the same configuration as that of
That is, in this claim, for example, the cushioning property is evenly provided in any of the front, rear, left and right directions of the vehicle.
[0013]
The operation of the air spring according to claim 3 will be described below.
The present invention has the same configuration as that of the first and second aspects and exhibits the same action. However, in the claims has a configuration that the elastic stopper member is attached to the middle-material.
[0014]
In other words, in this claim, due to the presence of the elastic stopper material attached to the intermediate material, even if the diaphragm is punctured and the internal pressure becomes 0, the load of the vehicle can be supported not only by the laminated rubber but also by this elastic stopper material. The operation of
[0015]
The operation of the air spring according to claim 4 will be described below.
This claim has the same configuration as that of claim 3 and has the same function. However, in the present claims, it has a structure that the second mounting member being connected to the intermediate member.
In other words, in this aspect, the second attachment member of the pair of support members because it is connected to the intermediate member, also can be more reliably achieve the effect according to
[0016]
The operation of the air spring according to claim 5 will be described below.
The present invention has the same configuration as that of the first to fourth aspects and exhibits the same action. However, in this claim, the first support member forming the elastic stopper material is provided with a Teflon material.
That is, in this claim, when the Teflon (registered trademark) material is installed on the first support member , the diaphragm is punctured and the internal pressure becomes 0, and the elastic stopper material comes into contact with the second mounting member side. The Teflon material can be brought into contact with the second mounting member side. As a result, in this state of contact, when displacement input is applied in the front-rear and left-right directions of the vehicle, the elastic stopper material side and the second mounting member side are relatively moved by sliding with the Teflon material. Displaceable. Therefore, it is possible to prevent the elastic stopper material from receiving a force directly in the horizontal direction.
[0017]
The operation of the air spring according to claim 6 will be described below.
The present invention has the same configuration as that of the first to fifth aspects and exhibits the same action. However, in this claim, the first support member is formed not only by the inner cylinder but also by a flange material, and a Teflon material is installed on the flange material and the inner cylinder is press-fitted. It is the composition.
That is, in this claim, not only the same effect as in claim 5 but also a structure in which the inner cylinder is press-fitted into the flange material on which the Teflon material is installed, the Teflon material can be used as a support member more easily. It became possible to install.
[0018]
The operation of the air spring according to claim 7 will be described below.
The present invention has the same configuration as that of the first to sixth aspects and exhibits the same action. However, in this claim, the port fitting is fixed to one of the pair of mounting members, and the narrowed portion and the female screw are formed on the inner peripheral side of the port fitting or the inner peripheral side of the inner cylinder. It is configured to be provided.
In other words, according to the present invention, the air spring can be easily transported and attenuated as the gas flows by having the throttle part and the female screw on the inner peripheral side of the port metal fitting or the inner peripheral side of the inner cylinder. It became possible to give rise to.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An air spring according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 4, and this embodiment will be described based on these drawings.
As shown in FIG. 1, a
[0020]
A cylindrical first port fitting 14 for sucking and exhausting gas is fixed to the center of the
[0021]
The
On the upper part of the
[0022]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, an
[0023]
As described above, piping is connected to the first port fitting 14 and the second port fitting 34, and the space outside the
At least the space S in the
[0024]
On the other hand, a connection fitting 38 formed in a disc shape is attached to the lower side center portion of the
[0025]
Between the
Further, the lower reinforcing
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 1, an
[0027]
As described above, the cylindrical
[0028]
However, as shown in FIGS. 1 and 3, a
[0029]
In the present embodiment, the
[0030]
Next, the operation of the
An
[0031]
Therefore, when vibration occurs on the wheel side, the vibration is transmitted to the
[0032]
Further, between the
[0033]
Therefore, by having not only the
[0034]
As described above, since it is not necessary to use a rubber material having a low rubber hardness for the
[0035]
On the other hand, in the present embodiment, the laminated rubber in which the straight line L connecting the two adhesion portions A1 and A2 between the inner and
[0036]
In the present embodiment, the
[0037]
Therefore, by using the
[0038]
On the other hand, in the present embodiment, the
For this reason, even if the
[0039]
At this time, the second sliding
[0040]
Next,
In the first modification shown in FIG. 5, a diaphragm that is fixedly formed on the inner peripheral side of the through
[0041]
Therefore, by installing the narrowed
[0042]
On the other hand, in the modified example 2 shown in FIG. 6, a
In other words, the first port fitting 14 disposed below the
[0043]
Next, an air spring according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. 7, and the present embodiment will be described based on this drawing. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 7, also in the present embodiment, the upper end side of the
[0044]
However, the
[0045]
That is, due to the presence of the
[0046]
In the above-described embodiment, the
On the other hand, in the above embodiment, the purpose is to prevent external vibration input to the vehicle body such as a vehicle. However, the present invention is intended to prevent other construction machines, agricultural machines, buildings, structures, etc. other than vehicles. Needless to say, it can also be used for vibration, and can also be applied to air springs other than bolsterless air springs.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, since the air spring of the present invention has the above-described configuration, it has an excellent effect that durability can be maintained while improving running stability of the vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a bolsterless air spring according to a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line 1-1 in FIG.
FIG. 2 is a plan view of a bolsterless air spring according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of the bolsterless air spring according to the first embodiment of the present invention, showing a state in which the diaphragm is punctured.
5 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a bolsterless air spring according to
6 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a bolsterless air spring according to Modification 2 of the first embodiment. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a bolsterless air spring according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a prior art bolsterless air spring.
[Explanation of symbols]
10
18
46
Claims (7)
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第2の取付部材と、
一対の取付部材間に配置される中間材と、
中間材と第2の取付部材との間に配設されてこれら一対の取付部材の相対変位に伴って弾性変形する筒状のダイヤフラムと、
上記第1の取付部材と中間材との間に配設され且つ、複数のゴム材を積み重ねた構造とされる積層ゴムと、
上記一対の取付部材間に配設され且つ、積層ゴムの上下方向ばね定数より上下方向ばね定数が低い弾性ストッパ材と、を有し、
弾性ストッパ材が、一対の支持部材とこれら一対の支持部材に接着されるストッパゴムとで形成された空気バネであって、
一対の支持部材の一方が、内周側に貫通孔を有すると共に中間材より第2の取付部材側に少なくとも一部が突出した構造の第1支持部材とされ、一対の支持部材の他方が積層ゴム内において第1支持部材の外周側に配置される第2支持部材とされ、これら一対の支持部材間に、リング状に形成されたストッパゴムが配置されることを特徴とする空気バネ。A first attachment member coupled to one of the vibration generator and the vibration receiver;
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An intermediate member disposed between a pair of mounting members;
A cylindrical diaphragm disposed between the intermediate member and the second mounting member and elastically deforming in accordance with the relative displacement of the pair of mounting members;
A laminated rubber disposed between the first mounting member and the intermediate material and having a structure in which a plurality of rubber materials are stacked;
An elastic stopper material disposed between the pair of mounting members and having a lower vertical spring constant than the vertical spring constant of the laminated rubber;
The elastic stopper material is an air spring formed of a pair of support members and a stopper rubber bonded to the pair of support members,
One of the pair of support members, at least a part of which is a first support member having a structure projecting the second mounting member side from the intermediate material as well as have a through-hole on the inner peripheral side, and the other of the pair of support members An air spring comprising a laminated rubber and a second support member disposed on the outer peripheral side of the first support member, wherein a stopper rubber formed in a ring shape is disposed between the pair of support members.
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