JP4640964B2 - 空気ばね - Google Patents
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Description
本発明は、
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端に固定されて車体に取付けられるアッパープレートと、上端部が前記ダイヤフラムの下端に取付けられるとともに、下端側の取付け部が車軸に取付けられるピストンとを備え、前記ピストンとアッパープレートとの相対変位を制限するストッパが、前記ピストンの上端部から前記気体室に突出した状態に設けられている空気ばねに関する。
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端に固定されて車体に取付けられるアッパープレートと、上端部が前記ダイヤフラムの下端に取付けられるとともに、下端側の取付け部が車軸に取付けられるピストンとを備え、前記ピストンとアッパープレートとの相対変位を制限するストッパが、前記ピストンの上端部から前記気体室に突出した状態に設けられている空気ばねに関する。
この種の空気ばねは、バスやトラックにおける車体と車軸との間に介在している。そして、ダイヤフラム内への空気の出し入れ機能を設けることで、防振効果に加え、積載重量が変わっても車高を一定に保つことができる等、種々の特有の作用・効果を奏する。
従来、上記の空気ばねでは、図７，図８に示すように、アッパープレート２の軸芯Ｏ１と、ピストン３の軸芯Ｏ２と、ストッパ８の上下方向に沿う軸芯（縦軸芯）Ｏ３と、車体の幅方向Ｄにおけるピストン３の取付け部７の中心Ｐとが同一位置に位置し、アッパープレート２が車体に、ピストン３の取付け部７が車軸に取付けられた組付け状態でも各軸芯Ｏ１〜Ｏ３，Ｐの位置関係に変わりがなかった。符号５は上側取付けボルト、２０は下側取付けボルトである。
上記の空気ばねを備えた車両の車体がロールすると、図７において符号Ｔで示す方向にピストン３の上端部が位置変更して、ストッパ８が車体の幅方向内方側Ｄ１のダイヤフラム部分３０に向かう。上記従来の構造によれば前記組付け状態で、アッパープレート２の軸芯Ｏ１と、ピストン３の軸芯Ｏ２と、ストッパ８の上下方向に沿う軸芯（縦軸芯）Ｏ３と、ピストン３の取付け部７の中心Ｐとが同一位置に位置していたために、車体の幅方向内方側Ｄ１のストッパ部分８Ａと、車体の幅方向内方側Ｄ１のダイヤフラム部分３０との距離が短くて、車体のロール時に前記ストッパ部分８Ａがダイヤフラム部分３０に衝突することがあった。
本発明の目的は、車体のロール時にストッパが車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に衝突するのを回避できて、ダイヤフラムの耐久性を向上させることができる空気ばねを提供する点にある。
本発明の特徴は、
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端にこの上端と同芯状に固定されて車体に取付けられるアッパープレートと、上端部が前記ダイヤフラムの下端にこの下端と同芯状に取付けられるとともに、下端側の取付け部が車軸に取付けられるピストンとを備え、前記ピストンとアッパープレートとの相対変位を制限するストッパが、前記ピストンの上端部から前記気体室に突出した状態に設けられている空気ばねであって、
前記アッパープレートが前記車体に、前記ピストンの取付け部が前記車軸に取付けられた組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するように、前記取付け部が前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置し、
組付け前の状態では前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して同芯状に位置している点にある。（請求項１）
気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端にこの上端と同芯状に固定されて車体に取付けられるアッパープレートと、上端部が前記ダイヤフラムの下端にこの下端と同芯状に取付けられるとともに、下端側の取付け部が車軸に取付けられるピストンとを備え、前記ピストンとアッパープレートとの相対変位を制限するストッパが、前記ピストンの上端部から前記気体室に突出した状態に設けられている空気ばねであって、
前記アッパープレートが前記車体に、前記ピストンの取付け部が前記車軸に取付けられた組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するように、前記取付け部が前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置し、
組付け前の状態では前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して同芯状に位置している点にある。（請求項１）
上記の構成によれば、アッパープレートが車体に、ピストンの取付け部が車軸に取付けられた組付け状態で、ピストンの軸芯がアッパープレートの軸芯に対して車体の幅方向外方側に偏って位置するから、車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に対してストッパを車体の幅方向外方側に遠ざけることができる。これにより、車体のロールに伴って、ストッパが車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に向かっても、車体の幅方向内方側のストッパ部分が前記ダイヤフラム部分に衝突しにくくなる。（請求項１）
本発明において、
前記取付け部は、前記車体の幅方向に間隔を空けて位置する一対のボルト挿通孔を備えた取付け板から成り、前記車体の幅方向で前記一対のボルト挿通孔の間の中心を、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置させることで、前記組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するよう構成されていると、取付け部の簡単な改造で上記の作用を奏することができるようになる。（請求項２）
前記取付け部は、前記車体の幅方向に間隔を空けて位置する一対のボルト挿通孔を備えた取付け板から成り、前記車体の幅方向で前記一対のボルト挿通孔の間の中心を、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置させることで、前記組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するよう構成されていると、取付け部の簡単な改造で上記の作用を奏することができるようになる。（請求項２）
本発明において、
前記一対のボルト挿通孔に一対の下向きの取付けボルトが各別に挿通されて前記取付けボルトの頭部が前記取付け板に固着されていると、取付けボルトと取付け板が一体化するから、車軸に対する取付け板の取付け作業を簡単化できる。（請求項３）
前記一対のボルト挿通孔に一対の下向きの取付けボルトが各別に挿通されて前記取付けボルトの頭部が前記取付け板に固着されていると、取付けボルトと取付け板が一体化するから、車軸に対する取付け板の取付け作業を簡単化できる。（請求項３）
本発明において、
前記ストッパの上下方向に沿う軸芯が、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置していると、車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に対してストッパを車体の幅方向外方側に、より遠ざけることができる。これにより、車体のロールに伴って、ストッパが車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に向かっても、車体の幅方向内方側のストッパ部分が前記ダイヤフラム部分に、より衝突しにくくなる。（請求項４）
前記ストッパの上下方向に沿う軸芯が、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置していると、車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に対してストッパを車体の幅方向外方側に、より遠ざけることができる。これにより、車体のロールに伴って、ストッパが車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に向かっても、車体の幅方向内方側のストッパ部分が前記ダイヤフラム部分に、より衝突しにくくなる。（請求項４）
本発明においては、低床式の車両のサスペンションとして用いられる空気ばねに構成することができる。この構成の作用・効果を図面に基づいて説明する。図６に示すように、低床式ではない通常の車両の場合、車体Ｆの通路部の床面部２３ａと車軸Ｓの間に空気ばねＡが配置され、車体のロール中心Ｂ１と空気ばねＡとがほぼ同じ高さに位置している。ところが低床式の車両では、図５に示すように、車体の通路部２３の位置が低いことから、通路床面部２３ａと車軸Ｓとの間には空気ばねＡを配置するだけのスペースを確保できず、通路床面部２３ａの側方のタイヤハウス２４内において車軸Ｓにブラケット２２を設け、空気ばねＡはブラケット２２に載置された状態でタイヤハウス２４の床面部２４ａを弾性支持するよう構成される。これにより、ロール中心Ｂ２と空気ばねＡとの間にかなりの高低差が生じ、車体Ｆがロールしたときは、空気ばねＡは横方向に、通常の車両の場合よりも大きく変形することになる。このように空気ばねＡが横方向に大きく変形すると、車体のロール時に、車体の幅方向内方側のストッパ部分が、車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に衝突しやすいという問題がある。このような低床式の車両のサスペンションとして本発明の空気ばねを用いると、上記の低床式の車両で生じていた問題を解消することができる。（請求項５）
本発明によれば、車体のロール時にストッパが車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分に衝突するのを回避できて、ダイヤフラムの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ができた。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図５に、低床式バス（低床式の車両の一例）の車体Ｆと車軸Ｓの間に介在する空気ばねＡを示してある。符号２３は通路部、２３ａは通路床面部、２４はタイヤハウス、２４ａはタイヤハウスの床面部、Ｂ２はロール中心である。
図１，図２，図３に示すように前記空気ばねＡは、気体室Ｈの壁部を構成する縦形円筒状のダイヤフラム１と、ダイヤフラム１の上端１Ａにこの上端１Ａと同芯状にかしめ固定されて車体Ｆに取付けられる円板状のアッパープレート２と、上端部６がダイヤフラム１の下端１Ｂにこの下端１Ｂと同芯状に取付けられるとともに、下端３Ｂ側の取付け部７が車軸Ｓに取付けられるピストン３とを備えている。また、ピストン３とアッパープレート２との相対変位を制限する（ダイヤフラム１の変形を制限する）ゴム製のストッパ８が、ピストン３の上端部６から気体室Ｈに突出した状態に設けられている。前記アッパープレート２は、詳しくは図５に示すように、車体Ｆへの取付け用ブラケット２１を介して車体Ｆに取付けられ、ピストン３は、車軸Ｓへの取付け用ブラケット２２を介して車軸Ｓに取付けられる。
アッパープレート２は、ダイヤフラム１内への空気給排孔４と、車体Ｆへの取付け用ブラケット２１に対する上側取付ボルト５とを備えている。
ピストン３は、上窄まりのテーパー筒状のピストン本体１０と、このピストン本体１０の上端側の開口部１１に底部が嵌合した円形皿状のロアシート１２とを備え、ロアシート１２の上端側のフランジ部１３とピストン本体１０の開口部１１とでダイヤフラム１の下端１Ｂを挟持固定している。ピストン本体１０の上端部には、下側のダイヤフラム部分１４（下端部１４）が裏返って被さっている。すなわち、ダイヤフラム１に対してピストン３を上向きに押し込んだようにダイヤフラム１の下端部１４が内側に折り返されている。ロアシート１２と、ピストン本体１０の開口部１１と、ピストン本体１０の上端部とはピストン３の上端部６を構成する。
ピストン本体１０とロアシート１２とは同芯で、ロアシート１２の下面に、ピストン本体１０内に位置する下側ブラケット１５の上面が固着され、ロアシート１２の上面に上側ブラケット１６の下面が固着されている。ロアシート１２の上面から立ち上がった上側ブラケット１６の上端部に、上下一対の第１取付け板１７が互いに重合した状態で固着されている。図３に示すように下側の第１取付け板１７は長円形である。
図４に示すように、アッパープレート２が車体Ｆに、ピストン３の取付け部７が車軸Ｓに取付けられた組付け状態で、ピストン３の軸芯Ｏ２がアッパープレート２の軸芯Ｏ１に対して車体Ｆの幅方向外方側Ｄ２に偏って位置するように、取付け部７がピストン３の軸芯Ｏ２に対して車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１に偏って位置している。前記取付け部７は、下側ブラケット１５の下面に固着された長方形状の第２取付け板１９（取付け板に相当）から成る。この第２取付け板１９は、車体Ｆの幅方向Ｄに間隔を空けて位置する一対のボルト挿通孔３３を備えている。そして、車体Ｆの幅方向Ｄで一対のボルト挿通孔３３の間の中心Ｐを、ピストン３の軸芯Ｏ２に対して車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１に長さＬ１（偏位量）だけ偏って位置させることで、前記組付け状態で、ピストン３の軸芯Ｏ２がアッパープレート２の軸芯Ｏ１に対して車体Ｆの幅方向外方側Ｄ２に偏って位置するよう構成されている。一対のボルト挿通孔３３には一対の下向きの下側取付けボルト２０が各別に挿通されて、下側取付けボルト２０の頭部２０Ａが第２取付け板１９に固着されている。一対の下側取付けボルト２０は車軸Ｓへの取付け用ブラケット２２側の雌ねじ部に螺合連結する。
図１，図３に示すように前記ストッパ８は、車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１側が除去された上窄まりの円錐台状に形成されており、ストッパ８の上下方向に沿う軸芯Ｏ３が、ピストン３の軸芯Ｏ２に対して車体Ｆの幅方向外方側Ｄ２に長さＬ２（偏位量）だけ偏って位置している。そして、ストッパ８の下面に加硫接着された薄板３１が上下一対の第１取付け板１７に重合してボルト固定されている。
上記の構成によれば、車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１のダイヤフラム部分３０に対してストッパ８を車体Ｆの幅方向外方側Ｄ２に遠ざけることができる。これにより、車体Ｆのロールに伴って、ストッパ８が車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１のダイヤフラム部３０に向かっても、車体Ｆの幅方向内方側Ｄ１のストッパ部分８Ａが前記ダイヤフラム部分３０に衝突しにくくなる。
［別実施形態］
本発明の空気ばねを低床式以外の車両のサスペンションとしても用いてもよい。
本発明の空気ばねを低床式以外の車両のサスペンションとしても用いてもよい。
１ ダイヤフラム（壁部）
１Ａ 上端（ダイヤフラムの上端）
１Ｂ 下端（ダイヤフラムの下端）
２ アッパープレート
３ ピストン
３Ｂ 下端（ピストンの下端）
４ 空気給排孔
５ 上側取付ボルト
６ 上端部（ピストンの上端部）
７ 取付け部
８ ストッパ
８Ａ 車体の幅方向内方側のストッパ部分
１０ ピストン本体
１１ 開口部
１２ ロアシート
１３ フランジ部（ロアシートのフランジ部）
１４ 下側のダイヤフラム部分
１５ 下側ブラケット
１６ 上側ブラケット
１７ 第１取付け板
１９ 第２取付け板（取付け板）
２０，２０ 下側取付けボルト（取付けボルト）
２０Ａ，２０Ａ 下側取付けボルトの頭部
２１ 車体への取付け用ブラケット
２２ 車軸への取付け用ブラケット
２３ 通路部
２３ａ 通路床面部
２４ タイヤハウス
２４ａ タイヤハウスの床面部
３０ 車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分
３１ 薄板
３３，３３ ボルト挿通孔
Ｂ１ ロール中心（低床式以外の車両のロール中心）
Ｂ２ ロール中心（低床式車両のロール中心）
Ｄ 車体の幅方向
Ｄ１ 車体の幅方向内方側
Ｄ２ 車体の幅方向外方側
Ｆ 車体
Ｈ 気体室
Ｌ１ 長さ（偏位量）
Ｌ２ 長さ（偏位量）
Ｏ１ アッパープレートの軸芯
Ｏ２ ピストンの軸芯
Ｏ３ ストッパの上下方向に沿う軸芯
Ｐ 一対のボルト挿通孔の間の中心（第２取付け部の中心）
Ｓ 車軸
Ｔ ピストンの上端部の変位方向
１Ａ 上端（ダイヤフラムの上端）
１Ｂ 下端（ダイヤフラムの下端）
２ アッパープレート
３ ピストン
３Ｂ 下端（ピストンの下端）
４ 空気給排孔
５ 上側取付ボルト
６ 上端部（ピストンの上端部）
７ 取付け部
８ ストッパ
８Ａ 車体の幅方向内方側のストッパ部分
１０ ピストン本体
１１ 開口部
１２ ロアシート
１３ フランジ部（ロアシートのフランジ部）
１４ 下側のダイヤフラム部分
１５ 下側ブラケット
１６ 上側ブラケット
１７ 第１取付け板
１９ 第２取付け板（取付け板）
２０，２０ 下側取付けボルト（取付けボルト）
２０Ａ，２０Ａ 下側取付けボルトの頭部
２１ 車体への取付け用ブラケット
２２ 車軸への取付け用ブラケット
２３ 通路部
２３ａ 通路床面部
２４ タイヤハウス
２４ａ タイヤハウスの床面部
３０ 車体の幅方向内方側のダイヤフラム部分
３１ 薄板
３３，３３ ボルト挿通孔
Ｂ１ ロール中心（低床式以外の車両のロール中心）
Ｂ２ ロール中心（低床式車両のロール中心）
Ｄ 車体の幅方向
Ｄ１ 車体の幅方向内方側
Ｄ２ 車体の幅方向外方側
Ｆ 車体
Ｈ 気体室
Ｌ１ 長さ（偏位量）
Ｌ２ 長さ（偏位量）
Ｏ１ アッパープレートの軸芯
Ｏ２ ピストンの軸芯
Ｏ３ ストッパの上下方向に沿う軸芯
Ｐ 一対のボルト挿通孔の間の中心（第２取付け部の中心）
Ｓ 車軸
Ｔ ピストンの上端部の変位方向
Claims (5)
- 気体室の壁部を構成する円筒状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの上端にこの上端と同芯状に固定されて車体に取付けられるアッパープレートと、上端部が前記ダイヤフラムの下端にこの下端と同芯状に取付けられるとともに、下端側の取付け部が車軸に取付けられるピストンとを備え、前記ピストンとアッパープレートとの相対変位を制限するストッパが、前記ピストンの上端部から前記気体室に突出した状態に設けられている空気ばねであって、
前記アッパープレートが前記車体に、前記ピストンの取付け部が前記車軸に取付けられた組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するように、前記取付け部が前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置し、
組付け前の状態では前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して同芯状に位置している空気ばね。 - 前記取付け部は、前記車体の幅方向に間隔を空けて位置する一対のボルト挿通孔を備えた取付け板から成り、前記車体の幅方向で前記一対のボルト挿通孔の間の中心を、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向内方側に偏って位置させることで、前記組付け状態で、前記ピストンの軸芯が前記アッパープレートの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置するよう構成されている請求項１記載の空気ばね。
- 前記一対のボルト挿通孔に一対の下向きの取付けボルトが各別に挿通されて前記取付けボルトの頭部が前記取付け板に固着されている請求項２記載の空気ばね。
- 前記ストッパの上下方向に沿う軸芯が、前記ピストンの軸芯に対して前記車体の幅方向外方側に偏って位置している請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気ばね。
- 低床式の車両のサスペンションとして用いられる請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気ばね。
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| JPH02182512A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Atsugi Unisia Corp | エアサスペンション |
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- 2005-08-05 JP JP2005227391A patent/JP4640964B2/ja not_active Expired - Fee Related
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