JP4912267B2 - Air spring - Google Patents
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Description
本発明は、トラック自動車や鉄道車両等に用いられる空気ばねに係り、詳しくは、筒状ゴム膜と、これの軸心方向の一端部に気密接合される大径板状部材と、筒状ゴム膜の軸心方向の他端部に気密接合されるピストンとを有し、筒状ゴム膜の弾性変形に伴ってその他端部側が折り返されて成る裏返し筒部分を転動案内可能な周面がピストンに形成されている空気ばねに関するものである。 The present invention relates to an air spring used for truck automobiles, railway vehicles, and the like. More specifically, the present invention relates to a cylindrical rubber film, a large-diameter plate-like member hermetically joined to one end portion in the axial direction thereof, and a cylindrical rubber. A peripheral surface capable of rolling and guiding an inverted cylinder portion formed by folding the other end side with elastic deformation of the cylindrical rubber film. The present invention relates to an air spring formed on a piston.
この種の空気ばねとしては、特許文献1や特許文献2において開示されたものが知られている。即ち、空気ばねAは、図6に示すように、気体室である第1内部空間S1の壁部を構成する縦形円筒状のダイヤフラム(筒状ゴム膜の一例)1と、その縦向きの軸心Pを有するダイヤフラム1の上端に形成される大径ビード部(一端部の一例)1Aにかしめ固定される円板状のアッパープレート(大径板状部材の一例)2と、ダイヤフラム1の下端に形成される小径ビード部(他端部の一例)1Bに密嵌されるピストン3とを備えて構成されている。アッパープレート2は、これを車体フレームF(図4参照)に取付固定するための取付ボルト5と、ダイヤフラム1内への空気給排孔4とを備えている。空気給排孔4は、アッパープレート2に貫通溶接して気密に固着される金属製パイプ12等で構成されている。
As this type of air spring, those disclosed in
ピストン3は、ダイヤフラム1の下側端部が外嵌装着される小径の嵌合筒部8、及びダイヤフラム1の下側が内側に折り返された部分である裏返し筒部分1Cが被さる直胴状の主筒部7を有するピストン本体6と、主筒部7の下端部を閉塞する底板部9とから成っており、ダイヤフラム1と共通の軸心Pを有している。主筒部7と、これより小径で上方に配される嵌合筒部8とはプレス成形によって一体的に構成されており、そのピストン本体6と環状段差面10で繋がっている。このように、ダイヤフラム1がピストン3に被さるように押し込まれており、主筒部7の外周面7Aがその裏返し筒部分1Cを転動案内可能に構成されている。尚、嵌合筒部8の上面には大円孔11が形成されており、この大円孔11を介してピストン3の内部である第2内部空間S2と前述の第1空間S1とが連通されている。
The
底板部9は、主筒部7の下端側に気密に内嵌されて連なり、その下端面9Aは主筒部7の下端7tと同じ高さレベルに位置している(下端面8Aが下端7tより下方に位置しても良い)。また、底板部9の下端面9Aを貫いて一体的に固定される取付ボルト13が装備されている。
前記空気ばねAにおいては、ダイヤフラム1とピストン3との良好な嵌合状態を維持させるための工夫が為されている。それは、図6において部分的に拡大図示されるように、ピストン3における嵌合筒部8の上端部に、ダイヤフラム1の小径ビード部1Bが嵌合筒部8から上方に移動して容易に抜け出ないようにすべく、外径方向に膨らんだ膨出リング部8Aを一体形成するという構成である。
The air spring A is devised to maintain a good fitting state between the
オーバーハング形状の膨出リング部8Aは、嵌合筒部8を形成する一般的なプレス成形(深絞り成形等)では作成できないため、回転プレス設備等の別工程を追加することで形成されている。しかしながら、その別工程の成形加工は特殊であって加工コストが高く付いていた。また、膨出リング部8Aの作成は何処でもできるという加工ではないため、施工業者が限られるというやり難さもあった。
The overhanging bulging
本発明の目的は、嵌合筒部先端部の膨出リング部の構造や作成方法を見直すとともに工夫することにより、筒状ゴム膜の外れ止め機能は維持しながらコストダウンが可能となるピストンを実現して、より合理化された空気ばねを提供する点にある。 The purpose of the present invention is to revise the structure and production method of the bulging ring part at the front end of the fitting cylinder part and to devise a piston that can reduce the cost while maintaining the function of preventing the cylindrical rubber film from coming off. Realized and provides a more streamlined air spring.
請求項1に係る発明は、筒状ゴム膜1と、これの軸心P方向の一端部1Aに気密接合される大径板状部材2と、前記筒状ゴム膜1の軸心P方向の他端部1Bに気密接合されるピストン3とを有し、前記筒状ゴム膜1の弾性変形に伴って前記他端部1B側が折り返されて成る裏返し筒部分1Cを転動案内可能な周面7Aが前記ピストン3に形成されている空気ばねにおいて、
前記ピストン3に、前記他端部1Bが気密接合される嵌合筒部8が一体に形成されるとともに、前記嵌合筒部8の先端部8Sに、径外方向に突出する部分13を有する抜け止め部材Rが一体的に装着され、前記先端部8Sには径内側に向く環状上壁部8aが形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
The
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の空気ばねにおいて、前記抜け止め部材Rが、合成樹脂材で成るリング状のものに形成されて前記先端部8Sに接着されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the air spring according to the first aspect, the retaining member R is formed in a ring shape made of a synthetic resin material and is bonded to the
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の空気ばねにおいて、前記嵌合筒部8の先端部8Sが環状に形成されており、軽合金製でリング状の前記抜け止め部材Rに形成される内周部14を前記環状上壁部8aの内周部11に内嵌圧入する、或いは接着剤を伴って内嵌圧入することにより、前記抜け止め部材Rが前記嵌合筒部8に一体化されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the air spring of the first aspect, the
請求項1の発明によれば、別途抜け止め部材が必要にはなるが、加工コストが高価で製作時間も余計に掛る回転プレス工程等の特殊な加工を省略することができるので、トータルとしてのピストンのコストや製造効率を改善することが可能となる。その結果、嵌合筒部先端部の膨出リング部の構造や作成方法を見直すとともに工夫することにより、筒状ゴム膜の外れ止め機能は維持しながらコストダウンが可能となるピストンを実現して、より合理化された空気ばねを提供することができる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、抜け止め部材を合成樹脂製として接着によって嵌合筒部に一体化されるので、加工し易く軽量になるととも生産性にも優れる空気ばねが実現できる。 According to the second aspect of the present invention, since the retaining member is made of synthetic resin and integrated with the fitting cylinder portion by bonding, an air spring that is easy to process and light in weight and excellent in productivity can be realized.
請求項3の発明のように、抜け止め部材を軽合金製とすれば、比較的軽量としながら強度十分なピストンを有する空気ばねを提供することができる。
If the retaining member is made of a light alloy as in the invention of
以下に、本発明による空気ばねの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は実施例1による空気ばねの断面図、図2はピストンの拡大図、図3は鉢巻リングの装着構造を示す要部断面図、図4は空気ばねの使用例を示す正面図、図5は実施例2による鉢巻リングを示す断面図、図6は従来の空気ばねを示す断面図である。
Embodiments of an air spring according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of an air spring according to the first embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of a piston, FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a mounting structure of a headband ring, and FIG. 4 is a front view showing an example of use of the air spring. 5 is a cross-sectional view showing a headband ring according to
〔実施例1〕
図4に、トラック(鉄道車両、バス等でも良い)の車体フレームFと車軸側との間に設けられる空気ばねAを示してある。即ち、車体21の通路部22を支える車体フレームFの取付板23と、アクスル24との上下間に空気ばねA(実施例1)を配する構成である。尚、25はタイヤ、26はタイヤハウス、Cは車体の左右センターである。
[Example 1]
FIG. 4 shows an air spring A provided between a body frame F and an axle side of a truck (which may be a railway vehicle, a bus, etc.). That is, the air spring A (Embodiment 1) is arranged between the
実施例1による空気ばねAは、図1に示すように、ピストン3における嵌合筒部8の構成、及びピストン3の下部の形状が異なる以外は、図6を用いて説明した従来の空気ばねと同じであり、該当部分には同一の符号を付すことにより、それらの説明が為されたものとする。
As shown in FIG. 1, the air spring A according to the first embodiment is a conventional air spring described with reference to FIG. 6 except that the configuration of the
さて、図6のものとの主な違いは、嵌合筒部8の上端部に膨出リング部8Aを形成する構成に代えて、図1〜図3に示すように、一般的なプレス成形による形状の嵌合筒部8の上端部(先端部)8Sに、合成樹脂材で成る鉢巻リング(抜け止め部材の一例)Rが嵌め込んで接着されている点である。嵌合筒部8は、プレス成形による抜き勾配により、僅かに先窄まり(上窄まり)となるテーパー筒形状に形成されている。
Now, the main difference from that of FIG. 6 is that, instead of the configuration in which the
鉢巻リング(ピストンキャップとも言う)Rは、嵌合筒部8の外周面における上端部に密接状態で被さる膨出外周部(「径外方向に突出する部分」の一例)13と、大円孔(内周部の一例)11に内嵌する内周部14と、内周部14の下端部から径外方向に伸びて形成されるフランジ部15と、膨出外周部13の上端部と内周部14の上端部とを嵌合筒部8の環状上壁部8aの上面に沿う状態で接続して一体化するリング上壁部16と、を有する環状のものに構成されている。
A headband ring (also referred to as a piston cap) R includes a bulging outer peripheral portion (an example of a “protruding portion in the radially outward direction”) 13 that covers the upper end portion of the outer peripheral surface of the
フランジ部15の径外方への突出量(突出幅)dは、主にフランジ部15をの変形によって大円孔11を上から下に無理通しできる程度の比較的少ない値に設定されている。鉢巻リングRの嵌合筒部8への装着に当っては、両者の間に接着材を塗布した状態で嵌合することによって強固に一体化されており、小径ビード部1Bの良好な抜け止め機能を発揮することが可能となっている。接着材は鉢巻リングRと嵌合筒部8との接合面の全てに塗布するのが望ましいが、膨出外周部13の内側面とリング上壁部16の下面とにだけ塗布する手段でも良い。尚、第1内部空間S1と第2内部空間S2とは、鉢巻リングRの円孔17を介して連通されている。
The protrusion amount (protrusion width) d of the
また、実施例1による空気ばねAと図6の空気ばねとの他の違いは、ピストン3の底板部9であり、その下端面9Aが主筒部7の下端7tよりも下方に位置させてあることである。これは実際の取付構造に合せた形状としたことによる違いである。また、ピストン本体6の縦横比が違っていることもある。
Further, another difference between the air spring A according to the first embodiment and the air spring of FIG. 6 is the
〔実施例2〕
ピストン3の上部構造は、図5に示すように、アルミ合金(軽合金の一例)製の鉢巻リングRを嵌合筒部8の上端部8Sに一体的に装着する構造でも良い。実施例2の鉢巻リングRは、嵌合筒部8の外周面における上端部に密接状態で被さる膨出外周部(「径外方向に突出する部分」の一例)13と、大円孔11に内嵌する内周部14と、膨出外周部13の上端部と内周部14の上端部とを嵌合筒部8の環状上壁部8aの上面に沿う状態で接続して一体化するリング上壁部16と、を有する環状のものに構成されている。大円孔11を挿通させる都合上、樹脂製の場合では有するフランジ部15は省略されている。
[Example 2]
As shown in FIG. 5, the upper structure of the
嵌合筒部8の先端部8Sへの鉢巻リングRの装着に当っては、内周部14を大円孔11に圧入することで装着するか、接着するだけの手段か、或いは圧入と接着との双方を行う手段から適宜に選択して設定すると良い。
When mounting the headband ring R to the
〔別実施例〕
鉢巻リングRは、硬質ゴム、ステンレス材、鋼板、セラミック等種々のものが可能である。その形状は、軸心方向視で略歯車状となるように、膨出外周部13が周方向で間欠的に形成された抜け止め部材Rや、膨出外周部13とリング上壁部16とのみから成る抜け止め部材Rでも良い。
[Another Example]
The headband ring R can be made of various materials such as hard rubber, stainless steel, steel plate, and ceramic. The shape of the retaining member R is such that the bulging outer
以上のように、別部材で成る鉢巻リングRを後付け装着することで嵌合筒部8の上端部8Sに、従来の膨出リング部8Aに代わる構成としてあるので、別途鉢巻リングRが必要にはなるが、加工コストが高価で製作時間も余計に掛る回転プレス工程が省略できるので、トータルとしてのピストンのコストや製造効率を改善することが可能となり、より合理化された空気ばねを提供することに成功している。鉢巻リングRを合成樹脂製として接着によって嵌合筒部8に一体化すれば、加工し易く軽量になるととも生産性にも優れる空気ばねAが実現できる。また、鉢巻リングRを軽合金製とすれば、比較的軽量としながら強度十分なピストンを有する空気ばねを提供することができる。
As described above, the headband ring R made of a separate member is retrofitted to replace the conventional bulging
1 筒状ゴム膜
1A 一端部
1B 他端部
1C 裏返し筒部分
2 大径板状部材
3 ピストン
7A 周面
8 嵌合筒部
8S 先端部
8a 環状上壁部
11 先端部の内周部
13 径外方向に突出する部分
A 空気ばね
P 軸心
R 抜け止め部材
DESCRIPTION OF
8a Annular
Claims (3)
前記ピストンに、前記他端部が気密接合される嵌合筒部が一体に形成されるとともに、前記嵌合筒部の先端部に、径外方向に突出する部分を有する抜け止め部材が一体的に装着され、前記先端部には径内側に向く環状上壁部が形成されている空気ばね。 A cylindrical rubber film, a large-diameter plate-like member that is airtightly joined to one end portion in the axial direction of the cylindrical rubber film, and a piston that is airtightly joined to the other end portion in the axial direction of the cylindrical rubber film, An air spring formed on the piston with a circumferential surface capable of rolling and guiding an inverted tube portion formed by folding the other end side with elastic deformation of the cylindrical rubber film,
The piston, the other end portion is formed in the fitting tube portions integrally is hermetically joined Rutotomoni, the distal end of the fitting tube, retaining member integrally has a portion projecting radially outward direction And an air spring having an annular upper wall portion formed on the distal end portion and directed radially inward .
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