JP7192478B2 - ベローズ型空気ばね - Google Patents
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Description
本発明は、ベローズ型空気ばねに関する。
ベローズ型空気ばねは、空気の弾性を利用して振動を吸収するばねであって、鉄道車両や自動車、各種産業機器、建築物等に用いられている。
ベローズ型空気ばねは、ゴム膜などの可撓性材料から形成された中空筒状をなす空気ばね本体と、その空気ばね本体の両端開口部に取り付けられた下面板および上面板と、空気ばね本体のくびれ部に取り付けられた締め付けリングとを備えている。
ベローズ型空気ばねは、ゴム膜などの可撓性材料から形成された中空筒状をなす空気ばね本体と、その空気ばね本体の両端開口部に取り付けられた下面板および上面板と、空気ばね本体のくびれ部に取り付けられた締め付けリングとを備えている。
ゴム膜は、内面ゴム層と、外面ゴム層と、それらゴム層の間に配置される複数の補強層とが積層されて構成されている。
ベローズ型空気ばねは、例えば、下面板を、床などの下部構造体に取り付け、上面板を、産業機器などの上部構造体に取り付け、下面板の中央部に設けられた給気口から空気ばね本体の内部に空気を供給し、内圧を調整して高さを合わせることで上部構造体の振動を吸収するばねとして利用されている（特許文献１）。
ベローズ型空気ばねは、例えば、下面板を、床などの下部構造体に取り付け、上面板を、産業機器などの上部構造体に取り付け、下面板の中央部に設けられた給気口から空気ばね本体の内部に空気を供給し、内圧を調整して高さを合わせることで上部構造体の振動を吸収するばねとして利用されている（特許文献１）。
ところで振動を吸収する際、空気ばね本体は伸縮するが、長期使用により伸縮が繰り返されると、ゴム層間の接着力が低下し、それらゴム層を透過する空気により、空気ばね本体の表面が膨出し、空気ばね本体の表面に膨出部分が生じることがある。
このような空気ばね本体の表面に生じる膨出部分の大きさがベローズ型空気ばねの交換時期の目安となっているが、空気ばね本体の平滑な表面の膨出部分を視認しにくく、膨出部分を見付けにくい。
また、ベローズ型空気ばねの交換時期の目安として、空気ばね本体の表面の膨出部分を実測することで大きさの測定を行うが、空気ばねの設置場所は機械下部などの狭い部分が多く、膨出部分の大きさを直接測定することが困難な場合も生じる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、空気ばね本体の表面に生じた膨出部分を容易に視認できるとともに、膨出部分の膨出状態を識別して損傷度合い判別を容易に行なえ、交換基準を明確にする上で有利なベローズ型空気ばねを提供することを目的とする。
このような空気ばね本体の表面に生じる膨出部分の大きさがベローズ型空気ばねの交換時期の目安となっているが、空気ばね本体の平滑な表面の膨出部分を視認しにくく、膨出部分を見付けにくい。
また、ベローズ型空気ばねの交換時期の目安として、空気ばね本体の表面の膨出部分を実測することで大きさの測定を行うが、空気ばねの設置場所は機械下部などの狭い部分が多く、膨出部分の大きさを直接測定することが困難な場合も生じる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、空気ばね本体の表面に生じた膨出部分を容易に視認できるとともに、膨出部分の膨出状態を識別して損傷度合い判別を容易に行なえ、交換基準を明確にする上で有利なベローズ型空気ばねを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ゴム膜から形成された中空筒状をなす空気ばね本体と、前記空気ばね本体の両端開口部にそれぞれ取り付けられた面板とを有するベローズ型空気ばねであって、前記空気ばね本体の表面に膨出部分が生じた場合に前記膨出部分の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様が、前記空気ばね本体の軸心方向の少なくとも一部において前記空気ばね本体の表面の全周にわたって設けられ、前記模様は、前記空気ばね本体の表面の色に対して視認性の高い色で設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記模様は、前記空気ばね本体の表面の全域に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記空気ばね本体は、その軸心方向に沿って並べられた少なくとも２つの大径部と、それら大径部の間に締め付けリングが取り付けられたくびれ部とを含んで構成され、前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、前記模様は、前記端部領域の表面の全周、および前記くびれ部の表面の全周に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記空気ばね本体は、大径部を含んで構成され、前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、前記模様は、前記中央領域の表面の全周に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記模様は、前記空気ばね本体の表面の全域に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記空気ばね本体は、その軸心方向に沿って並べられた少なくとも２つの大径部と、それら大径部の間に締め付けリングが取り付けられたくびれ部とを含んで構成され、前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、前記模様は、前記端部領域の表面の全周、および前記くびれ部の表面の全周に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記空気ばね本体は、大径部を含んで構成され、前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、前記模様は、前記中央領域の表面の全周に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、空気ばね本体の軸心方向の少なくとも一部において空気ばね本体の表面の全周にわたって模様が設けられているため、空気ばね本体の表面に生じた膨出部分を容易に視認できるとともに、膨出部分の膨出状態を識別して損傷度合いの判別を容易に行なえ、ベローズ型空気ばねの交換基準を明確にする上で有利となる。
また、模様を空気ばね本体の表面の全域に設けると、空気ばね本体の表面のいずれの箇所に膨出部分が生じても膨出部分を見つけ易い。
また、模様を膨出部分が生じ易い箇所のみに設けると、模様を設ける際のコストを削減する上で有利となる。
また、模様を大径部の中央領域の表面の全周のみに設けると、空気ばね本体の表面の膨出が模様の位置まで達した場合を交換時期の目安とすることで、ベローズ型空気ばねの交換基準を明確にする上で有利となる。
また、模様を、空気ばね本体の表面の色に対して視認性の高い色で設けると、膨出部分を見付け易く、また、膨出部分の膨出状態を識別して損傷度合いの判別を容易に行なえ、ベローズ型空気ばねの交換基準を明確にする上で有利となる。
また、模様を空気ばね本体の表面の全域に設けると、空気ばね本体の表面のいずれの箇所に膨出部分が生じても膨出部分を見つけ易い。
また、模様を膨出部分が生じ易い箇所のみに設けると、模様を設ける際のコストを削減する上で有利となる。
また、模様を大径部の中央領域の表面の全周のみに設けると、空気ばね本体の表面の膨出が模様の位置まで達した場合を交換時期の目安とすることで、ベローズ型空気ばねの交換基準を明確にする上で有利となる。
また、模様を、空気ばね本体の表面の色に対して視認性の高い色で設けると、膨出部分を見付け易く、また、膨出部分の膨出状態を識別して損傷度合いの判別を容易に行なえ、ベローズ型空気ばねの交換基準を明確にする上で有利となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
ベローズ型空気ばね１０は、圧縮空気の弾力性を利用して軸心方向に振動を吸収するばね装置であって、鉄道車両や自動車、プレス機械などの各種産業機器、建築物の免震装置等に用いられている。
図１に示すように、ベローズ型空気ばね１０は、ゴム膜から形成された中空筒状をなす蛇腹状の空気ばね本体１２と、金属製の面板である下面板１４および上面板１６と、２つの締め付けリング１８とを含んで構成されている。
空気ばね本体１２を構成するゴム膜は、内層ゴムと、複数の補強層と、外層ゴムとを貼り合わせて接着した積層ゴムで形成されている。
ベローズ型空気ばね１０は、圧縮空気の弾力性を利用して軸心方向に振動を吸収するばね装置であって、鉄道車両や自動車、プレス機械などの各種産業機器、建築物の免震装置等に用いられている。
図１に示すように、ベローズ型空気ばね１０は、ゴム膜から形成された中空筒状をなす蛇腹状の空気ばね本体１２と、金属製の面板である下面板１４および上面板１６と、２つの締め付けリング１８とを含んで構成されている。
空気ばね本体１２を構成するゴム膜は、内層ゴムと、複数の補強層と、外層ゴムとを貼り合わせて接着した積層ゴムで形成されている。
本実施の形態のベローズ型空気ばね１０は、軸心方向を鉛直方向に向けて使用される。
空気ばね本体１２は、下端に設けられた環板状の下取り付け板部２０と、上端に設けられた環板状の上取り付け板部２２と、それら下取り付け板部２０と上取り付け板部２２の間に空気ばね本体１２の軸心方向に沿って並べられた３つの大径部２４と、それら大径部２４の間に設けられた２つのくびれ部２６とを含んで構成されている。
また、下取り付け板部２０の中心は、下開口部２８Ａとして形成され、上取り付け板部２２の中心は上開口部２８Ｂとして形成されている。
空気ばね本体１２は、下端に設けられた環板状の下取り付け板部２０と、上端に設けられた環板状の上取り付け板部２２と、それら下取り付け板部２０と上取り付け板部２２の間に空気ばね本体１２の軸心方向に沿って並べられた３つの大径部２４と、それら大径部２４の間に設けられた２つのくびれ部２６とを含んで構成されている。
また、下取り付け板部２０の中心は、下開口部２８Ａとして形成され、上取り付け板部２２の中心は上開口部２８Ｂとして形成されている。
各大径部２４は、大径部２４の軸心方向の中央に位置し最も外径が大きい箇所を含む中央領域２４Ａと、中央領域２４Ａから軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域２４Ｂとを有している。
最も下位に位置する大径部２４の下側の端部領域２４Ｂの端部は、下取り付け板部２０に接続され、最も上位に位置する大径部２４の上側の端部領域２４Ｂの端部は、上取り付け板部２２に接続されている。
空気ばね本体１２は、下開口部２８Ａと上開口部２８Ｂを形成する下取り付け板部２０と上取り付け板部２２の内周端２００２，２２０２の厚みが、他の箇所に比べて厚く形成されている。
最も下位に位置する大径部２４の下側の端部領域２４Ｂの端部は、下取り付け板部２０に接続され、最も上位に位置する大径部２４の上側の端部領域２４Ｂの端部は、上取り付け板部２２に接続されている。
空気ばね本体１２は、下開口部２８Ａと上開口部２８Ｂを形成する下取り付け板部２０と上取り付け板部２２の内周端２００２，２２０２の厚みが、他の箇所に比べて厚く形成されている。
下面板１４と上面板１６は同一の輪郭で、円板部３０と、円板部３０の内周部に設けられた環状の突出部３２とを含んで構成され、下面板１４の円板部３０に、空気ばね本体１２内部へ空気やガスを供給するための給気口（不図示）が形成されている。
下面板１４は、突出部３２が下取り付け板部２０の下開口部２８Ａに挿入され、突出部３２の内周面が下取り付け板部２０の内周端２００２の外周面に合され、突出部３２の径方向外側の下面板１４の上面が下取り付け板部２０の上面に合されて空気ばね本体１２に取り付けられている。
同様に上面板１６は、突出部３２が上取り付け板部２２の上開口部２８Ｂに挿入され、突出部３２の内周面が上取り付け板部２２の内周端２２０２の外周面に合され、突出部３２の径方向外側の上面板１６の下面が上取り付け板部２２の上面に合されて空気ばね本体１２に取り付けられている。
下面板１４は、突出部３２が下取り付け板部２０の下開口部２８Ａに挿入され、突出部３２の内周面が下取り付け板部２０の内周端２００２の外周面に合され、突出部３２の径方向外側の下面板１４の上面が下取り付け板部２０の上面に合されて空気ばね本体１２に取り付けられている。
同様に上面板１６は、突出部３２が上取り付け板部２２の上開口部２８Ｂに挿入され、突出部３２の内周面が上取り付け板部２２の内周端２２０２の外周面に合され、突出部３２の径方向外側の上面板１６の下面が上取り付け板部２２の上面に合されて空気ばね本体１２に取り付けられている。
くびれ部２６は、くびれ部２６の軸心方向の中央に位置し最も外径が小さい箇所を含む中央領域２６Ａと、中央領域２６Ａから軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に大きくなる一対の端部領域２６Ｂとを有している。
一対の端部領域２６Ｂは、上下方向において隣り合う大径部２４の端部領域２４Ｂに接続されている。
一対の端部領域２６Ｂは、上下方向において隣り合う大径部２４の端部領域２４Ｂに接続されている。
締め付けリング１８は、各くびれ部２６の中央領域２６Ａに設けられている。
締め付けリング１８は、金属製で、ベローズ型空気ばね１０に供給された空気の内圧による膨れを抑制して形状を保持するものであり、空気ばね本体１２のくびれ部２６の中央領域２６Ａに巻き付けられ、ベローズ型空気ばね１０の加硫成形時に中央領域２６Ａに一体的に取着される。
締め付けリング１８は、金属製で、ベローズ型空気ばね１０に供給された空気の内圧による膨れを抑制して形状を保持するものであり、空気ばね本体１２のくびれ部２６の中央領域２６Ａに巻き付けられ、ベローズ型空気ばね１０の加硫成形時に中央領域２６Ａに一体的に取着される。
ベローズ型空気ばね１０は、下面部１４を下部構造体Ｄに取り付け、上面部１６を上部構造体Ｕに取り付けた後に、下面板１４の給気口から空気を供給し、内圧を調整し上部構造体Ｕの高さを合わせることで上部構造体Ｕの振動を吸収するばねとして使用される。
ベローズ型空気ばね１０は、内部の空気の弾性により空気ばね本体１４が伸縮することでばねとして機能するが、この伸縮の際に空気ばね本体１２が繰り返し屈曲することで、内層ゴムと補強層との間、各補強層の間、補強層と外層ゴムとの間の接着力が低下していく。
この接着力の低下により、空気ばね本体１２の内部から透過してきた空気により空気ばね本体１２の表面が局所的に膨出してしまうことがある。
ベローズ型空気ばね１０は、内部の空気の弾性により空気ばね本体１４が伸縮することでばねとして機能するが、この伸縮の際に空気ばね本体１２が繰り返し屈曲することで、内層ゴムと補強層との間、各補強層の間、補強層と外層ゴムとの間の接着力が低下していく。
この接着力の低下により、空気ばね本体１２の内部から透過してきた空気により空気ばね本体１２の表面が局所的に膨出してしまうことがある。
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、空気ばね本体１２の表面が局所的に膨出した場合に、その膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、空気ばね本体１２の軸心方向の少なくとも一部において空気ばね本体１２の表面の全周にわたって設けられている。
本実施の形態では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、水平方向に延在する横線が等間隔で並べられることで構成され、模様４０は空気ばね本体１２の表面の全域に設けられている。
本実施の形態では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、水平方向に延在する横線が等間隔で並べられることで構成され、模様４０は空気ばね本体１２の表面の全域に設けられている。
なお、くびれ部２６の中央領域２６Ａには締め付けリング１８が取り付けられ、中央領域２６Ａは締め付けリング１８で覆われるので、くびれ部２６の中央領域２６Ａには模様４０を設ける必要がなく、この場合にも模様４０は空気ばね本体１２の表面の全域に設けられていることになる。
これにより、図２に示すように、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合に、膨出部分５０において横線が歪んだり、横線間の隙間が広がることで、空気ばね本体１２の表面の膨出を容易に視認することができる。
さらに、横線の歪みの状態や横線間の隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、ベローズ型空気ばね１０の交換時期を簡単に明確に判断できる。
これにより、図２に示すように、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合に、膨出部分５０において横線が歪んだり、横線間の隙間が広がることで、空気ばね本体１２の表面の膨出を容易に視認することができる。
さらに、横線の歪みの状態や横線間の隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、ベローズ型空気ばね１０の交換時期を簡単に明確に判断できる。
図３にはこのような模様４０の例を列挙している。
図３（Ａ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、上下の向きを交互に替えた三角形を並べることで構成され、模様４０は空気ばね本体１２の表面の全域に連続的に設ける。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において三角形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、三角形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｂ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、ドットを縦横に規則正しく並べることで構成されている。
この模様４０によれば、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０においてドットが均等に並んでいない、すなわちドット間の隙間が不規則となることで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、ドットの隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
図３（Ａ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、上下の向きを交互に替えた三角形を並べることで構成され、模様４０は空気ばね本体１２の表面の全域に連続的に設ける。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において三角形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、三角形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｂ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、ドットを縦横に規則正しく並べることで構成されている。
この模様４０によれば、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０においてドットが均等に並んでいない、すなわちドット間の隙間が不規則となることで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、ドットの隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｃ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、斜線が等間隔で並べられることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において斜線が歪んだり、斜線間の隙間が広がることで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、斜線の歪みの状態や斜線間の隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｄ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、長方形を馬目地のように並べることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において長方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、長方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において斜線が歪んだり、斜線間の隙間が広がることで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、斜線の歪みの状態や斜線間の隙間の大きさにより、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｄ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、長方形を馬目地のように並べることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において長方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、長方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｅ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、正方形が縦横に並べられることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において正方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、正方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｆ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、斜めに傾けた正方形が縦横に並べられることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において正方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、正方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において正方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、正方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
また、図３（Ｆ）では、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０が、斜めに傾けた正方形が縦横に並べられることで構成されている。
これにより、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合、膨出部分５０において正方形が変形することで、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を容易に視認することができる。
さらに、正方形の変形の状態により、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを判別することができ、空気ばね本体１２の交換時期を簡単に明確に判断できる。
このように、幾何学的で規則的な模様４０を空気ばね本体１２の表面の全域に周方向に連続的に設けることで、空気ばね本体１２の任意の箇所が膨出した場合に、膨出部分５０において模様４０が変形して模様の規則性が変化するため、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付けやすい。
そして、膨出部分５０の膨出状態と損傷度合いとを予め対応付けて定めておくことにより、模様４０の変形状態から識別した膨出状態に対する損傷度合いを判別することができる。
さらに、どのくらいの損傷度合いが交換時期であるかを予め定めておくことで、交換するべきか否かを容易に判断できるため、交換基準を明確化できる。
すなわち、目視による空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０の進行状況の確認が可能となるため、ベローズ型空気ばね１０の点検の簡易化、明確化を図ることができる。
また、ベローズ型空気ばね１０が故障する前に空気ばね本体１２を交換できるため、ベローズ型空気ばね１０の故障による上部構造体Ｕをなす機械のダウンタイムを削減する上で有利となる。
そして、膨出部分５０の膨出状態と損傷度合いとを予め対応付けて定めておくことにより、模様４０の変形状態から識別した膨出状態に対する損傷度合いを判別することができる。
さらに、どのくらいの損傷度合いが交換時期であるかを予め定めておくことで、交換するべきか否かを容易に判断できるため、交換基準を明確化できる。
すなわち、目視による空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０の進行状況の確認が可能となるため、ベローズ型空気ばね１０の点検の簡易化、明確化を図ることができる。
また、ベローズ型空気ばね１０が故障する前に空気ばね本体１２を交換できるため、ベローズ型空気ばね１０の故障による上部構造体Ｕをなす機械のダウンタイムを削減する上で有利となる。
次に、模様４０を空気ばね本体１２の表面に設ける方法としては、例えば、空気ばね本体１２の製造工程において、レーザー光により模様４０を焼き付ける方法が挙げられる。
また、モールドにベント溝として模様４０を削り、空気ばね本体１２を加硫することで空気ばね本体１２の表面に模様４０を転写させる方法を用いてもよい。
また、銀インクの塗布具である所謂銀ペンやその他の塗料により、空気ばね本体１２の表面に模様４０を印字する方法を用いてもよい。
また、模様４０を有する薄膜のシートを空気ばね本体１２の表面に接着させる方法を用いてもよい。
塗料による印字や、シートの接着により空気ばね本体１２の表面に模様４０を設ける場合、その幾何学的で規則的な模様４０は、空気ばね本体１２の表面の色に対して視認性の高い色で設けると、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付け易く、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを簡単に明確に判別する上で有利となる。
例えば、空気ばね本体１２の表面が黒色である場合、黒色に対して視認性の高い白色、黄色、橙色などで模様４０を設けると、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付け易く、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを簡単に明確に判別する上で有利となる。
また、モールドにベント溝として模様４０を削り、空気ばね本体１２を加硫することで空気ばね本体１２の表面に模様４０を転写させる方法を用いてもよい。
また、銀インクの塗布具である所謂銀ペンやその他の塗料により、空気ばね本体１２の表面に模様４０を印字する方法を用いてもよい。
また、模様４０を有する薄膜のシートを空気ばね本体１２の表面に接着させる方法を用いてもよい。
塗料による印字や、シートの接着により空気ばね本体１２の表面に模様４０を設ける場合、その幾何学的で規則的な模様４０は、空気ばね本体１２の表面の色に対して視認性の高い色で設けると、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付け易く、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを簡単に明確に判別する上で有利となる。
例えば、空気ばね本体１２の表面が黒色である場合、黒色に対して視認性の高い白色、黄色、橙色などで模様４０を設けると、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付け易く、膨出部分５０の膨出状態を識別して損傷度合いを簡単に明確に判別する上で有利となる。
次に、ベローズ型空気ばね１０の変形例１について図４を参照して説明する。
空気ばね本体１２において、空気ばね本体１４の伸縮時、下面板１４および上面板１６の取り付け位置の近傍である大径部２４の端部領域２４Ｂや、締め付けリング１８の取り付け位置の近傍である大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂが大きく屈曲するため膨出しやすくなっている。
そこで変形例１では、それら大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂに模様４０を設けたものであり、大径部２４の中央領域２４Ａには模様４０を設けていない。
変形例１によれば、表面の膨出が生じやすい空気ばね本体１２の箇所のみの表面の全周に模様４０が設けられているので、表面に膨出部分５０が生じた場合、膨出部分５０において模様４０の規則性が変化するため、空気ばね本体１２に生じた膨出分５０を見付けやく、また、膨出部分５０の膨出状態に対する損傷度合いを判別でき、交換基準を明確化でき、ベローズ型空気ばね１０の点検の簡易化、明確化を図る上で有利となる。
また、膨出部分５０が生じやすい空気ばね本体１２の箇所の表面に模様４０が設けられ、表面の膨出が生じにくい大径部２４の中央領域２４Ａには模様４０が設けられていないので、模様４０を設ける際のコストを削減する上で有利となる。
空気ばね本体１２において、空気ばね本体１４の伸縮時、下面板１４および上面板１６の取り付け位置の近傍である大径部２４の端部領域２４Ｂや、締め付けリング１８の取り付け位置の近傍である大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂが大きく屈曲するため膨出しやすくなっている。
そこで変形例１では、それら大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂに模様４０を設けたものであり、大径部２４の中央領域２４Ａには模様４０を設けていない。
変形例１によれば、表面の膨出が生じやすい空気ばね本体１２の箇所のみの表面の全周に模様４０が設けられているので、表面に膨出部分５０が生じた場合、膨出部分５０において模様４０の規則性が変化するため、空気ばね本体１２に生じた膨出分５０を見付けやく、また、膨出部分５０の膨出状態に対する損傷度合いを判別でき、交換基準を明確化でき、ベローズ型空気ばね１０の点検の簡易化、明確化を図る上で有利となる。
また、膨出部分５０が生じやすい空気ばね本体１２の箇所の表面に模様４０が設けられ、表面の膨出が生じにくい大径部２４の中央領域２４Ａには模様４０が設けられていないので、模様４０を設ける際のコストを削減する上で有利となる。
次に、ベローズ型空気ばね１０の変形例２について図５を参照して説明する。
変形例２では、変形例１とは逆に、模様４０が大径部２４の中央領域２４Ａの表面の全周に設けられ、大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂには模様４０が設けられていない。
変形例２では、大径部２４の端部領域２４Ｂやくびれ部２６の端部領域２６Ｂの表面に膨出部分５０が生じ、この膨出部分５０が大径部２４の中央領域２４Ａに達した場合、膨出部分５０において模様４０の規則性が変化するため、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を視認することができる。
そして、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０が模様４０の位置まで達した場合を交換時期の目安とすることで、空気ばね本体１２の交換基準を明確にする上で有利となる。
変形例２では、変形例１とは逆に、模様４０が大径部２４の中央領域２４Ａの表面の全周に設けられ、大径部２４の端部領域２４Ｂとくびれ部２６の端部領域２６Ｂには模様４０が設けられていない。
変形例２では、大径部２４の端部領域２４Ｂやくびれ部２６の端部領域２６Ｂの表面に膨出部分５０が生じ、この膨出部分５０が大径部２４の中央領域２４Ａに達した場合、膨出部分５０において模様４０の規則性が変化するため、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を視認することができる。
そして、空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０が模様４０の位置まで達した場合を交換時期の目安とすることで、空気ばね本体１２の交換基準を明確にする上で有利となる。
なお、本発明において、膨出部分５０の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様４０とは、言い換えると、膨出部分５０において模様４０が変形して模様４０の規則性が変化し空気ばね本体１２の表面の膨出部分５０を見付けやすい模様４０とは、具体的には、例えば、図１、図２の場合、水平方向に延在する横線の間隔が１０ｃｍや２０ｃｍのような大きい寸法では、膨出部分５０において模様４０が変形しにくく模様４０の規則性の変化を見付けにくい。また、横線の間隔が１ｍｍや２ｍｍのような小さい寸法でも模様４０の規則性の変化を見付けにくい。
したがって、このような事情から水平方向に延在する横線の間隔は、５ｍｍ≦２０ｍｍであることが好ましく、さらに、５ｍｍ≦１０ｍｍであることがより好ましい。この間隔は図３（Ｂ）のドットや図３（Ｃ）の斜線の場合も同様である。
また、図３（Ｅ）の模様４０のように、線により区画された複数の正方形の領域で模様４０が構成される場合には、図１、図２の模様４０と同様な理由から、正方形の互いに対向する辺の間隔が５ｍｍ≦２０ｍｍであることが好ましく、さらに、５ｍｍ≦１０ｍｍであることがより好ましく、正方形の領域の面積は、２５ｍｍ２≦４００ｍｍ２であることが好ましく、さらに、２５ｍｍ２≦１００ｍｍ２であることがより好ましい。
同様な理由から図３（Ａ）、（Ｄ）、（Ｆ）の模様４０の場合も、線で区画された領域の面積が２５ｍｍ２≦４００ｍｍ２であることが好ましく、さらに、２５ｍｍ２≦１００ｍｍ２であることがより好ましい。
したがって、このような事情から水平方向に延在する横線の間隔は、５ｍｍ≦２０ｍｍであることが好ましく、さらに、５ｍｍ≦１０ｍｍであることがより好ましい。この間隔は図３（Ｂ）のドットや図３（Ｃ）の斜線の場合も同様である。
また、図３（Ｅ）の模様４０のように、線により区画された複数の正方形の領域で模様４０が構成される場合には、図１、図２の模様４０と同様な理由から、正方形の互いに対向する辺の間隔が５ｍｍ≦２０ｍｍであることが好ましく、さらに、５ｍｍ≦１０ｍｍであることがより好ましく、正方形の領域の面積は、２５ｍｍ２≦４００ｍｍ２であることが好ましく、さらに、２５ｍｍ２≦１００ｍｍ２であることがより好ましい。
同様な理由から図３（Ａ）、（Ｄ）、（Ｆ）の模様４０の場合も、線で区画された領域の面積が２５ｍｍ２≦４００ｍｍ２であることが好ましく、さらに、２５ｍｍ２≦１００ｍｍ２であることがより好ましい。
本実施の形態のベローズ型空気ばね１０は、空気ばね本体１２に３つの大径部２４が設けられ、２つのくびれ部２６にそれぞれ締め付けリング１８を取り付けた例を示したが、大径部２４を１つ、または４つ以上設ける構成としてもよく、大径部２４が１つの場合には締め付けリング１８は省略される。
また、本実施の形態のベローズ型空気ばね１０の空気ばね本体１２に設けられる幾何学的で規則的な模様４０として、図１、図３に例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、空気ばね本体に設ける幾何学的で規則的な模様４０は、規則性を有しており膨出部５０の膨出状態が識別可能な模様４０であれば他の模様であってもよい。
また、本実施の形態では、模様４０を設ける方法の例を上述のように説明したが、公知の他の方法によって規則的な模様４０を設けるなど任意である。
また、本実施の形態のベローズ型空気ばね１０の空気ばね本体１２に設けられる幾何学的で規則的な模様４０として、図１、図３に例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、空気ばね本体に設ける幾何学的で規則的な模様４０は、規則性を有しており膨出部５０の膨出状態が識別可能な模様４０であれば他の模様であってもよい。
また、本実施の形態では、模様４０を設ける方法の例を上述のように説明したが、公知の他の方法によって規則的な模様４０を設けるなど任意である。
１０ ベローズ型空気ばね
１２ 空気ばね本体
１４ 下面板
１６ 上面板
１８ 締め付けリング
２０ 下取り付け板部
２２ 上取り付け板部
２４ 大径部
２４Ａ 中央領域
２４Ｂ 端部領域
２６ くびれ部
２６Ａ 中央領域
２６Ｂ 端部領域
２８Ａ 下開口部
２８Ｂ 上開口部
４０ 模様
５０ 膨出部分
１２ 空気ばね本体
１４ 下面板
１６ 上面板
１８ 締め付けリング
２０ 下取り付け板部
２２ 上取り付け板部
２４ 大径部
２４Ａ 中央領域
２４Ｂ 端部領域
２６ くびれ部
２６Ａ 中央領域
２６Ｂ 端部領域
２８Ａ 下開口部
２８Ｂ 上開口部
４０ 模様
５０ 膨出部分
Claims (4)
- ゴム膜から形成された中空筒状をなす空気ばね本体と、前記空気ばね本体の両端開口部にそれぞれ取り付けられた面板とを有するベローズ型空気ばねであって、
前記空気ばね本体の表面に膨出部分が生じた場合に前記膨出部分の膨出状態を識別可能とする幾何学的で規則的な模様が、前記空気ばね本体の軸心方向の少なくとも一部において前記空気ばね本体の表面の全周にわたって設けられ、
前記模様は、前記空気ばね本体の表面の色に対して視認性の高い色で設けられている、
ことを特徴とするベローズ型空気ばね。 - 前記模様は、前記空気ばね本体の表面の全域に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のベローズ型空気ばね。 - 前記空気ばね本体は、その軸心方向に沿って並べられた少なくとも２つの大径部と、それら大径部の間に締め付けリングが取り付けられたくびれ部とを含んで構成され、
前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、
前記模様は、前記端部領域の表面の全周、および前記くびれ部の表面の全周に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のベローズ型空気ばね。 - 前記空気ばね本体は、大径部を含んで構成され、
前記大径部は、前記大径部の軸心方向の中央に位置し外径が最も大きい箇所を含む中央領域と、前記中央領域から前記軸心方向に沿って離れるにつれて外径が次第に小さくなる一対の端部領域とを有し、
前記模様は、前記中央領域の表面の全周に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のベローズ型空気ばね。
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| US20150000589A1 (en) | 2012-02-29 | 2015-01-01 | Firestone Industrial Products Company, Llc | Replacement indicator, elastomeric articles and methods |
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| DE3318060A1 (de) * | 1983-05-18 | 1984-11-22 | Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover | Rollbalg fuer fahrzeug-fuftfederungen |
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| US5201499A (en) * | 1991-08-28 | 1993-04-13 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Fabric reinforced stiffener for air springs |
-
2018
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