JPH0989029A - 上下動ストッパを具える空気ばね - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気ばねの作用高さのいかんにかかわらず、
圧縮ストローク量を十分適正なものとする。 【解決手段】 上下の面板１，２と、これらのそれぞれ
の面板１，２に上下の端部分をそれぞれ気密に連結した
筒状可撓膜体３とを具え、上下のそれぞれの面板１，２
の対向面に、相互に当接するそれぞれのストッパ部材
７，８を設けるとともに、各ストッパ部材７，８に、平
坦面７ａ，８ａと、そこから一定の高さで突出する隆起
面７ｂ，８ｂとを形成し、いずれか一方のストッパ部材
を、他方のストッパ部材に対して水平面内で回動可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車、鉄道車
両などに適用されて、空気ばねの作用高さの高低のいか
んにかかわらず、上下方向の変形量、いいかえれば圧縮
変形量をほぼ一定とすることができる、上下動ストッパ
を具える空気ばねに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、鉄道車両等にあっては、空気ば
ねは、防振装置としてだけではなく、車高調整装置とし
てもまた使用されており、たとえば鉄道車両についてみ
れば、地上走行時には、パンタグラフを用いた給電を行
う必要から車高を高くする一方、地下鉄路線内を走行す
る時には、路線に並設された電線から給電を行うべく、
車高を下げることが考えられており、また、鉄道車輪の
摩耗に対し、それの摩耗前の車高を確保すべく、車高を
高めることも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の空気
ばねは通常、それ自身の上下方向の変形量を特定するた
めの特別のストッパを具備しておらず、多くは、上下の
両面板の当接によって、それらの接近方向の相対変位、
すなわち、空気ばねの圧縮変形を拘束することとしてい
るため、両面板の当接位置を、空気ばねの作用高さの低
い状態を基準として設定した場合には、空気ばねを、そ
れの作用高さが高い状態で使用するに際して、上下方向
の振動振幅が大きくなりすぎて、車両への乗心地が悪く
なる他、車両の安定性が悪くなるという問題があり、逆
に、作用高さの高い状態を基準として設定した場合に
は、作用高さが低い状態で使用するに際しての、上下面
板がしばしば衝接することに起因する衝撃が多く、これ
もまた乗心地を悪化させるという問題があった。

【０００４】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発明の目的は、空気ばねの作用高さ
に応じて、それの圧縮限界レベル、いいかえれば、空気
ばねの圧縮ストローク量を適宜に調整することのできる
上下動ストッパを具える空気ばねを提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の、上下動スト
ッパを具える空気ばねは、上下のそれぞれの面板と、こ
れらの面板に、上下の端部分をそれぞれ気密に連結した
筒状可撓膜体とを具えるものにおいて、上下のそれぞれ
の面板の対向面に、相互に当接するそれぞれのストッパ
部材を設けるとともに、各ストッパ部材に、平坦面と、
そこから一定の高さで突出する隆起面とを形成し、いず
れか一方のストッパ部材を、他方のストッパ部材に対し
て、たとえば水平面内で回動可能ならしめて、一方の平
坦面と他方の隆起面および、一方の隆起面と他方の隆起
面との選択的な相互の対向姿勢を所要に応じて現実でき
るようにしたものであり、これによれば、空気ばねの作
用高さが低いときには、一方の平坦面と他方の隆起面と
を対向させることで、空気ばねの圧縮限界レベルを低下
させてそれの圧縮ストローク量を有効に増加させること
ができ、また、空気ばねの作用高さが高いときには、双
方の隆起面を対向させて圧縮限界レベルを高めることに
より、それの圧縮ストローク量を有効に減少させること
ができる。

【０００６】なおここで、回動運動を行わせる必要のな
いストッパ部材は、いずれかの面板に固定もしくは固着
し、または、面板と一体に構成することもできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、この発明の一の実施形
態を示す縦断面図あり、図中１は上面板を、２は下面板
をそれぞれ示し、そして３は、上下の端部分をそれらの
面板１，２にそれぞれ気密に連結した可撓膜体を示す。

【０００８】また４は、下面板２に取付けた中空の積層
ゴムを示し、この積層ゴム４は、剛性のエンドプレート
４ａに取付けた通路５を介して図示しない補助タンクに
連結される。さらに６は、加圧空気供給手段への連結部
を示す。

【０００９】そして、この例の空気ばねでは、上下の面
板１，２の相互の対向面に、互いに向き合って位置して
相互に当接する上ストッパ部材７および下ストッパ部材
８をそれぞれ設ける。これらの上下のストッパ部材７，
８はともに、それぞれの面板１，２に近接して位置する
平坦面７ａ，８ａと、それらの各平坦面７ａ，８ａから
一定の高さで突出する隆起面７ｂ，８ｂとを有する。図
に示すところでは、かかるストッパ部材７，８のうち、
下ストッパ部材８を下面板２に強固に螺着する一方、上
ストッパ部材７を、上面板１に、図示の姿勢では水平面
内で回動可能に取付ける。

【００１０】上ストッパ部材７のこの取付けは、上面板
１に設けた、加圧空気供給手段への連結部６の内周面
で、上ストッパ部材７に設けた軸部７ｃの回動を案内す
るとともに、その連結部６に設けた内周面括れ部６ａで
ストッパ部材７を抜け止め支持し、さらに、上面板１に
貫通させた少なくとも一本のネジ部材９をストッパ部材
７に螺合させて、それの自由な回動を阻止することによ
って行う。

【００１１】なお、ここにおける上ストッパ部材７は、
加圧空気供給手段から供給された加圧空気の、両面板
１，２と筒状可撓膜体３とで囲繞される空気室１０への
供給を許容する中央貫通孔７ｄを有しており、また、下
ストッパ部材８は、空気室内の加圧空気の、図示しない
補助タンクへの流通を許容する中央貫通孔８ｃを有す
る。

【００１２】ところで、上下のそれぞれのストッパ部材
７，８の、平坦面７ａ，８ａおよび隆起面７ｂ，８ｂの
それぞれの形成領域は、各部材７，８のほぼ半分づつと
なし得ることはもちろんであるが、たとえば図２
（ａ），（ｂ）のそれぞれに底面図および平面図で示す
ように、ともに円形輪郭形状をなすそれらのそれぞれの
直径方向に対向する位置に、４５度の角度範囲をもっ
て、平坦面７ａ，８ａおよび隆起面７ｂ，８ｂのそれぞ
れを周方向に交互に形成することもでき、このことによ
れば、図１に示すように、両ストッパ部材７，８の隆起
面７ｂ，８ｂを相互に対向させて位置させた場合には、
空気ばねの圧縮限位置にて、それらの両隆起面７ｂ，８
ｂが、直径方向に対向する二個所で同時に当接すること
になって、空気ばねの圧縮限姿勢を周方向の各位置にて
十分安定なものとし、また、図３に示すように、いずれ
か一方の平坦面７ａ，８ａと他方の隆起面７ｂ，８ｂと
を対向させて位置させた場合には、両ストッパ部材７，
８は、空気ばねの圧縮限位置で、それらの全面にわたっ
て同時に当接して、これもまた圧縮限姿勢を十分安定な
らしめる。

【００１３】ここで、空気ばねのこのような圧縮変形に
際しての、それぞれのストッパ部材７，８の上述したよ
うな作用は、その空気ばねが、水平方向の変形を伴うこ
となく圧縮変形された場合には、常に確実にもたらされ
ることになる。しかるに、その空気ばねが、水平方向の
変形を受けた状態で、それの圧縮限位置まで圧縮変形さ
れた場合には、それぞれの隆起面７ｂ，８ｂが相互に対
向して当接するときはともかくとして、いずれか一方の
平坦面７ａ，８ａと、他方の隆起面７ｂ，８ｂとが対向
する姿勢の下では、空気ばねの水平変形に起因して、一
方の隆起面が他の隆起面に当接してそれの圧縮限位置を
特定するおそれが生じるのも、かかる事態に対しては、
空気ばねの各方向への許容水平変位量との関連におい
て、それぞれの隆起面７ｂ，８ｂを、相互の不測の干渉
が生じない程度に逃して形成することで対処することが
できる。

【００１４】以上のように構成してなる空気ばねでは、
それの作用高さを、空気室内圧の増加によって、図１に
示すような所要高さＨまで高める場合には、上ストッパ
部材７を図示の位置に回動させて、それぞれの隆起面７
ｂ，８ｂを相互に対向させることで、それらの両者間
に、車両の乗心地等に適正な所要の圧縮ストローク量Ｓ
ｔを確保することができる。

【００１５】この一方で、図３に示すように、空気ばね
の作用高さＨ₀ を低くして使用に供する必要がある場合
には、空気室10の内圧を低下させるとともに、上ストッ
パ部材７を図示位置まで回動させて、一方の平坦面７
ａ，８ａと、他方の隆起面７ｂ，８ｂとを対向させるこ
とにより、平坦面と隆起面との間に、これもまた車両へ
の乗心地等に適正な所要のストローク量Ｓｔを確保する
ことができる。

【００１６】なお、図に示すところでは、これらのいず
れの場合にも、上ストッパ部材７を、ねじ部材９によっ
て上面板１に固定して、そのストッパ部材７の不測の回
動を確実に防止する。

【００１７】従って、この空気ばねによれば、それを適
用した車両の車高の高低のいかんにかかわらず、圧縮方
向のストローク量、いいかえれば、上下方向の振動振幅
を常に適正に確保して車両への乗心地大きく改善するこ
とができる。

【００１８】ところで、図示例の構造によれば、その空
気ばねをたとえば鉄道車両に適用するに当たり、空気ば
ね上に車体を取付けるに先立って、高い車高が要求され
る地上走行車両については、上ストッパ部材７を図１に
示す姿勢に予めセットし、また、低い車高が要求される
地下走行車両については、そのストッパ部材７を、図３
に示す姿勢に予めセットすることが必要となり、その姿
勢の変更は、車体を空気ばね上から取り外すことなしに
は行い得ない。

【００１９】しかるに、上ストッパ部材７を図示しない
歯車機構、サーボモータ等の駆動手段その他を介して、
所要に応じて適宜に回動可能ならしめた場合には、一の
車両が、地上と地下との双方を走行するものであるとき
に、ストッパ部材７の姿勢を、容易かつ迅速に所期した
通りに変更することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、空気ばねの作用高さのいかんに
かかわらず、少なくとも一方のストッパ部材の姿勢の変
更に基づいて、適正なる圧縮ストローク量を十分に確保
することができるので、それを、車高を選択される鉄道
車両等に適用して車両への乗心地を大きく改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施形態を示す縦断面図であ
る。

【図２】ストッパ部材への、平坦面および隆起面の形成
例を示す図である。

【図３】上ストッパ部材の姿勢の変更状態を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 上面板 ２ 下面板 ３ 筒上可撓膜体 ６ 連結部 ７ 上ストッパ部材 ７ａ，８ａ 平坦面 ７ｂ，８ｂ 隆起面 ７ｃ 軸部 ７ｄ，８ｃ 中央貫通孔 ８ 下ストッパ部材 ９ ねじ部材 １０ 空気室 Ｈ，Ｈｏ 作用高さ Ｓｔ 圧縮ストローク量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下の面板と、これらのそれぞれの面板
   に上下の端部分をそれぞれ気密に連結した筒状可撓膜体
   とを具え、 上下のそれぞれの面板の対向面に、相互に当接するそれ
   ぞれのストッパ部材を設けるとともに、各ストッパ部材
   に、平坦面と、そこから一定の高さで突出する隆起面と
   を形成し、いずれか一方のストッパ部材を、他方のスト
   ッパ部材に対して回動可能としてなる上下動ストッパを
   具える空気ばね。