KR101983956B1 - 공기 스프링 장치 - Google Patents

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KR101983956B1
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사토시 다나카
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가부시키가이샤 브리지스톤
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Abstract

공기 스프링 장치(1)는 상부재(2) 및 하부재(3)와, 이들의 양 부재(2, 3)에 양단 개구부(4a, 4b)가 각각 별도로 연결되고, 내부에 대기압 이상의 가압 기체가 봉입되는 통형 막부재(4)를 구비하고 있다. 상부재(2) 및 하부재(3)에 각각, 통형 막부재(4) 내가 배기된 상태로 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는 맞닿음부(11, 18)가 각각 별도로 구비되어 있다. 상부재(2) 및 하부재(3) 중 적어도 한쪽은 복수의 맞닿음부(18)와, 표면에 맞닿음부(18)가 고착된 복수의 보유 지지부(19)와, 보유 지지부(19)의 이면(19b)측을 지지하는 기초부(20)를 구비하고 있다. 복수의 보유 지지부(19)는 기초부(20)에 각각 별도로 착탈 가능하게 배치되어 있다.

Description

공기 스프링 장치
본 발명은, 예를 들어 철도 차량 등의 차체와 대차 사이에 배치되는 공기 스프링 장치에 관한 것이다.
본원은 2015년 8월 25일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-165410호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터, 상부재 및 하부재와, 이들의 양 부재에 양단 개구부가 각각 별도로 연결되고, 내부에 대기압 이상의 가압 기체가 봉입되는 통형 막부재를 구비하고, 상부재 및 하부재에 각각, 통형 막부재 내가 배기된 상태에서 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는 맞닿음부가 각각 별도로 구비된 공기 스프링 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 공기 스프링 장치로서, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 개시된 바와 같은, 하부재에 원반형 보유 지지부가 구비되고, 이 보유 지지부의 상면에 전역에 걸쳐 맞닿음부가 고착된 구성이 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2012-177407호 공보
그러나, 상기 종래의 공기 스프링 장치에서는 맞닿음부가, 원반형 보유 지지부의 상면에 전역에 걸쳐 고착되어 있다. 그로 인해, 맞닿음부 중 일부가 손상된 경우라도, 보유 지지부 및 맞닿음부의 전체를 교환할 필요가 있고, 메인터넌스 비용이 증대된다는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 메인터넌스 비용을 저감시킬 수 있는 공기 스프링 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.
본 발명에 관한 공기 스프링 장치는, 상부재 및 하부재와, 이들의 양 부재에 양단 개구부가 각각 별도로 연결되고, 내부에 대기압 이상의 가압 기체가 봉입되는 통형 막부재를 구비하고 있다. 상기 상부재 및 상기 하부재에 각각, 상기 통형 막부재 내가 배기된 상태로 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는 맞닿음부가 각각 별도로 구비되어 있다. 상기 상부재 및 상기 하부재 중 적어도 한쪽은, 복수의 상기 맞닿음부와, 표면에 상기 맞닿음부가 고착된 복수의 보유 지지부와, 상기 보유 지지부의 이면측을 지지하는 기초부를 구비하고 있다. 복수의 상기 보유 지지부는 상기 기초부에 각각 별도로 착탈 가능하게 배치되어 있다.
본 발명에 관한 공기 스프링 장치에 의하면, 메인터넌스 비용을 대폭으로 삭감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 공기 스프링 장치의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 공기 스프링 장치를 구성하는 하부재의 상면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 공기 스프링 장치에 있어서, 보유 지지부에 맞닿음부가 배치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선 화살표 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 공기 스프링 장치에 있어서, 보유 지지부를 나타내는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 공기 스프링 장치를 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 공기 스프링 장치(1)는, 예를 들어 철도 차량 등의 도시되지 않은 차체와 대차 사이에 배치된다. 공기 스프링 장치(1)는 상부재(2) 및 하부재(3)와, 이들의 양 부재(2, 3)에 양단 개구부(4a, 4b)가 각각 별도로 연결되고, 내부에 대기압 이상의 가압 기체가 봉입되는 통형 막부재(4)와, 하부재(3)에 연결된 통형의 보조 탄성체(6)를 구비하고 있다.
상부재(2) 및 하부재(3)에 각각, 통형 막부재(4) 내가 배기된 상태로 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는 맞닿음부(11, 18)가 각각 별도로 구비되어 있다.
통형 막부재(4) 및 보조 탄성체(6)의 각 중심 축선은 공통축 상에 위치하고 있다.
이하에서는 이 공통축을 축선 O라고 하고, 축선 O방향을 따라 상부재(2)측을 상측이라고 하고, 하부재(3)측을 하측이라고 한다. 축선 O방향으로부터 평면으로 볼 때, 축선 O에 직교하는 방향을 직경 방향이라고 하고, 축선 O주위로 주회하는 방향을 둘레 방향이라고 한다.
보조 탄성체(6)는 적층 고무에 의해 구성되어 있다. 상기 적층 고무는 하부재(3)의 하방에 배치된 하판(7)과, 하판(7)과 하부재(3) 사이에 축선 O방향으로 교대로 배치된 환상의 고무판(9) 및 환상의 금속판(10)을 구비한다. 보조 탄성체(6)는 통형 막부재(4)보다도 축선 O방향 및 직경 방향의 각 스프링 상수가 높게 되어 있다.
하판(7)은 축선 O방향에서 볼 때 원형상으로 형성되어 있다. 하판(7), 고무판(9) 및 금속판(10)은 축선 O와 동축으로 배치된다. 하판(7) 및 금속판(10)과, 고무판(9)은 서로 가황 접착되어 있다. 하판(7) 및 금속판(10)의 각 외경은 서로 동등하게 되어 있다. 복수의 고무판(9) 중, 가장 상방에 위치하는 고무판(9)이, 하부재(3)에 가황 접착되어 있다.
하판(7)에는 하방을 향해 돌출되고, 또한 축선 O와 동축으로 배치된 연통 통부(7a)가 형성되어 있다. 연통 통부(7a)의 내측은 축선 O방향의 전체 길이에 걸쳐 연통하고 있다. 연통 통부(7a)의 상부의 내주면에 암나사부가 형성되어 있다. 이 암나사부에는 공기 스프링 장치(1)를 매달아 올릴 때에 아이 볼트가 나사 장착된다. 연통 통부(7a)의 내측은 보조 탄성체(6)의 내측과 연통하고 있다. 연통 통부(7a)에는, 예를 들어 통형 막부재(4) 내에 공기 등의 기체를 급배하는 도시하지 않은 기체 공급 수단이나 보조 탱크 등이 기밀하게 접속된다.
상부재(2)는 외경이 통형 막부재(4)의 외경보다도 큰 원반형 본체판부(17)와, 본체판부(17)의 하면에 있어서의 외주부에 배치된 미끄럼 이동 시트(2a)를 구비하고 있다. 본체판부(17)는 축선 O와 동축으로 배치되어 있다. 본체판부(17)에 있어서의 직경 방향의 중앙부에는 축선 O방향을 따른 통형 막부재(4)의 내측, 즉 하방을 향해 연장 돌출된 맞닿음부(이하, 연장 돌출부라고 함)(11)가 형성되어 있다. 연장 돌출부(11)는 평평한 원기둥상으로 형성되고, 축선 O와 동축으로 배치되어 있다. 본체판부(17)는, 예를 들어 알루미늄 합금 등의 금속 재료로 형성되어 있다. 미끄럼 이동 시트(2a)는, 예를 들어 폴리에틸렌 등의 수지 재료로 형성되어 있다.
연장 돌출부(11)에, 통형 막부재(4)의 상단 개구부(4a)가 기밀하게 외부 끼움되어 있다. 통형 막부재(4)의 외면 중 상방을 향하는 표면에, 미끄럼 이동 시트(2a)가 미끄럼 이동 가능하게 맞닿아 있다. 본체판부(17)에 있어서의 직경 방향의 중앙부에, 상방을 향해 돌출되고, 또한 축선 O방향으로 관통하고, 통형 막부재(4)의 내부와 외부를 연통하는 관통 통부(17a)가 형성되어 있다. 관통 통부(17a)의 상단부에는, 예를 들어 전술한 기체 공급 수단이나 보조 탱크 등이 기밀하게 접속된다.
상부재(2)의 연장 돌출부(11)는 하부재(3)의 맞닿음부(18)와 축선 O방향으로 대향하고 있다. 연장 돌출부(11)의 외경은 축선 O를 중심으로 맞닿음부(18)의 외주연을 통과하는 원의 직경과 동등하거나, 상기 직경보다 약간 크게 되어 있다.
하부재(3)는 복수의 맞닿음부(18)와, 표면(19c)에 맞닿음부(18)가 고착된 복수의 보유 지지부(19)와, 보유 지지부(19)를, 맞닿음부(18)가 고착된 표면(19c)의 반대측의 이면(19b)측으로부터 지지하는 기초부(20)를 구비하고 있다. 도시의 예에서는, 보유 지지부(19)에, 보유 지지부(19)를 축선 O방향으로 가로지르는 관통 구멍(19a)이 형성되어 있다. 기초부(20)에 있어서, 보유 지지부(19)의 관통 구멍(19a)과 대향하는 위치에 장착 구멍(20a)이 형성되어 있다. 그리고, 관통 구멍(19a) 및 장착 구멍(20a)에 일체로 연결축(22)이 삽입됨으로써, 보유 지지부(19)가 기초부(20)에 고정되어 있다.
맞닿음부(18)는 테플론(등록 상표)보다 내마모성이 우수한, 예를 들어 분자량이 약 200만인 초고분자 폴리에틸렌 등으로 형성되어 있다. 보유 지지부(19)는 금속보다 가벼운, 예를 들어 PA66을 유리 섬유로 강화한 수지 재료 등으로 형성되어 있다. 기초부(20)는, 예를 들어 구상 흑연 주철 등으로 형성된다. 맞닿음부(18)를 형성하는 수지 재료의 분자량은 보유 지지부(19)를 형성하는 수지 재료의 분자량보다 많게 되어 있다. 맞닿음부(18)는 보유 지지부(19)를 형성하는 수지 재료보다 마찰 계수가 낮은 수지 재료로 형성되어 있다.
기초부(20)는 환상의 저벽부(21)를 갖는 바닥이 있는 통형으로 형성되어 있다. 저벽부(21)의 하면에, 보조 탄성체(6)의 고무판(9)이 가황 접착되어 있다. 기초부(20)는 축선 O와 동축으로 배치되어 있다. 기초부(20)의 하단부에는 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 연장되고, 또한 직경 방향의 외측을 향해 돌출되는 플랜지부(20b)가 형성되어 있다. 기초부(20)에, 통형 막부재(4)의 하단 개구부(4b)가 기밀하게 외부 끼움되어 있다. 플랜지부(20b)의 외주연부에, 상방을 향해 돌출되고, 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 돌조부가 형성되어 있다. 플랜지부(20b)에는 환상의 고무 시트(16)가 배치되어 있다. 고무 시트(16)가, 플랜지부(20b)에 있어서의 상면 및 외주면을 덮고 있다. 고무 시트(16)에는 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 연장되는 보강 금속 부재(16a)가 매설되어 있다. 보강 금속 부재(16a)에는 플랜지부(20b)의 돌조부가 끼워 맞춰지는 오목 홈이 형성되어 있다. 통형 막부재(4)의 하단 개구부(4b)측의 단부는 고무 시트(16) 위에 배치되어 있다.
통형 막부재(4)는 가요성을 갖고 있고, 예를 들어 탄성 재료, 바람직하게는 고무 재료 등으로 형성되어 있다. 통형 막부재(4) 내에는, 예를 들어 공기 등의 기체가 충전되어 있다. 통형 막부재(4) 중, 양단 개구부(4a, 4b) 사이에 위치하는 중간 부분(4c)이 직경 방향의 외측을 향해 팽창 돌출되어 있다. 중간 부분(4c)은 하부재(3)의 플랜지부(20b)보다도 직경 방향의 외측으로 팽창 돌출되어 있다. 중간 부분(4c)은 고무 시트(16)를 통해, 플랜지부(20b)에 상방 및 직경 방향의 외측으로부터 맞닿아 있다.
상부재(2)의 연장 돌출부(11) 및 하부재(3)의 맞닿음부(18)는, 도 1에 나타낸 바와 같은, 통형 막부재(4) 내에 기체가 충전된 충전 상태로 축선 O방향으로 이격되고 서로 대향한다. 상기 충전 상태에서, 통형 막부재(4) 내에는 충전 공간 S가 형성된다. 충전 공간 S는 상부재(2)의 연장 돌출부(11)와 하부재(3)의 맞닿음부(18) 사이에 위치하는 중앙 공간 S1과, 통형 막부재(4) 내에 위치하고 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연장되고, 중앙 공간 S1에 직경 방향의 외측으로부터 접속된 외주 공간 S2를 구비한다. 또한, 상부재(2)의 연장 돌출부(11) 및 하부재(3)의 맞닿음부(18)는 통형 막부재(4) 내가 배기된 배기 상태로 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는다.
그리고 본 실시 형태에서는, 복수의 보유 지지부(19)는 기초부(20)에 각각 별도로 착탈 가능하게 배치되어 있다. 도시의 예에서는 기초부(20)에 형성된 상기 장착 구멍(20a)이 암나사가 되고, 연결축(22)이 장착 구멍(20a)에 착탈 가능하게 나사 장착된 수나사로 되어 있다.
기초부(20)에는 저벽부(21)로부터 상방을 향해 돌출되는 지지 돌기부(23)가 복수 형성되어 있다. 지지 돌기부(23)는 축선 O방향을 따라 하부재(3)가 상부재(2)에 대향하는 측인 상측을 향해, 하부재(3)가 돌출됨으로써 형성되어 있다. 지지 돌기부(23)는 직사각형 판상으로 형성되어 있다. 지지 돌기부(23)는 직경 방향으로 연장되어 있다. 지지 돌기부(23)의 표리면은 둘레 방향을 향하고 있다. 지지 돌기부(23)의 표리면이 둘레 방향을 향하게 된 상태로, 지지 돌기부(23)는 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 지지 돌기부(23)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 기초부(20)에, 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 복수 형성되어 있다.
지지 돌기부(23)의 측면 중, 직경 방향의 외측을 향하는 외측면은 기초부(20)의 주위벽부(24)에 접속되고, 하방을 향하는 하측면은 기초부(20)의 저벽부(21)에 접속되어 있다. 상기 측면 중, 직경 방향의 내측을 향하는 내측면은 기초부(20)의 저벽부(21)의 내주연과 단차 없이 연결되고, 상방을 향하는 상측면(25)에 있어서의 직경 방향의 외측 단부가, 기초부(20)의 주위벽부(24)의 상단 개구 테두리에 단차 없이 연결되어 있다. 지지 돌기부(23)의 상측면(25) 중, 직경 방향의 외측 단부보다 직경 방향의 내측에 위치하는 내측 부분은 직경 방향의 외측 단부에 대하여 하방으로 오목하게 되어 있고, 이 내측 부분에, 상기 장착 구멍(20a)이 형성되어 있다. 지지 돌기부(23)의 상측면(25)에 있어서의 직경 방향의 외측 단부와 상기 내측 부분 사이의 경계 부분에는 직경 방향의 내측을 향하는 단차부(25a)가 형성되어 있다.
보유 지지부(19)는 표리면을 축선 O방향으로 향하게 하고, 또한 둘레 방향으로 만곡된 직사각형 판상으로 형성되어 있다. 보유 지지부(19)는 기초부(20)에 둘레 방향을 따라 복수 배치되어 있다. 보유 지지부(19)는 기초부(20)에 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 보유 지지부(19)의 측면 중, 직경 방향의 외측을 향하는 외측면은 기초부(20)의 상측면(25)에 있어서의 단차부(25a)에 맞닿고, 직경 방향의 내측을 향하는 내측면은 축선 O방향으로부터 평면으로 볼 때, 지지 돌기부(23)의 상기 내측면 및 기초부(20)의 저벽부(21)의 내주연과 대략 일치하고 있다. 상기 평면으로 볼 때, 보유 지지부(19)는 직경 방향의 외측을 향해 돌출되도록 만곡되어 있다.
하나의 보유 지지부(19)는 복수의 지지 돌기부(23)에 걸쳐 배치되어 있다. 도시의 예에서는, 하나의 보유 지지부(19)는 2개의 지지 돌기부(23)에 걸쳐 배치되고, 이들 2개의 지지 돌기부(23)끼리의 사이의 둘레 방향의 중앙부와, 보유 지지부(19)의 둘레 방향의 중앙부가 일치하고 있다.
보유 지지부(19)에는 상기 관통 구멍(19a)이 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 보유 지지부(19)에 2개의 관통 구멍(19a)이 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(19a)은 보유 지지부(19)에 있어서의 둘레 방향의 중앙부에 대하여 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 각각 별도로 배치되어 있다. 관통 구멍(19a)은 보유 지지부(19)에 있어서의 직경 방향의 중앙부에 배치되어 있다.
보유 지지부(19)에는 통형 금속 부재(26)가 매설되어 있다. 통형 금속 부재(26)는 관통 구멍(19a)과 동축으로 배치되어 있다.
통형 금속 부재(26)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 보유 지지부(19)의 이면(19b)에 있어서의 관통 구멍(19a)의 개구 주연부 위로 노출되어 기초부(20)에 맞닿는 환형 금속 부재(26a)와, 환형 금속 부재(26a)의 내주연으로부터 상방을 향해 연장되는 접속 통부(26b)와, 환상의 바닥부를 갖는 바닥이 있는 통형의 상통부(26c)를 구비하고 있다. 접속 통부(26b)의 상단과, 상통부(26c)의 바닥부의 내주연이 접속되어 있다.
접속 통부(26b) 및 상통부(26c)는 관통 구멍(19a)의 내주면 위에 노출되어 있다. 상통부(26c)의 바닥부 위에 연결축(22)의 헤드부가 적재된다. 연결축(22)의 헤드부는 보유 지지부(19)의 표면(19c)보다 하방에 위치하고 있다. 연결축(22)이 수지 재료로 형성된 보유 지지부(19)에 맞닿지 않고, 통형 금속 부재(26)에 맞닿으므로, 장착 구멍(20a)에 대한 연결축(22)의 체결력의 유지가 도모되어 있다.
맞닿음부(18)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 하나의 보유 지지부(19)에 복수 배치되어 있다. 맞닿음부(18)는 보유 지지부(19)의 표면(19c)에 있어서의 관통 구멍(19a)의 개구 주연부에 배치되어 있다. 맞닿음부(18)는 상기 개구 주연부를 전역에 걸쳐 둘러싸고 있다. 맞닿음부(18)는 보유 지지부(19)에 있어서의 직경 방향의 전역에 걸쳐 배치되어 있다. 또한, 맞닿음부(18)는 보유 지지부(19)에 있어서의 둘레 방향의 전역에 걸쳐 배치해도 된다.
도시의 예에서는, 맞닿음부(18)는 축선 O방향으로부터 평면으로 볼 때, 긴 변이 직경 방향으로 연장되고, 또한 짧은 변이 둘레 방향으로 연장되는 직사각 형상을 이루는 판상으로 형성되어 있다. 맞닿음부(18)에 있어서의 직사각 형상을 구성하는 4개의 각부분은 R형상으로 형성되어 있다. 맞닿음부(18)는 보유 지지부(19)보다 박육으로 형성되어 있다. 맞닿음부(18)의 둘레 방향의 크기는 기초부(20)의 지지 돌기부(23)의 둘레 방향의 크기보다 크게 되어 있다. 맞닿음부(18)의 둘레 방향의 크기는 둘레 방향으로 서로 인접하는 지지 돌기부(23)끼리의 사이의 간격보다 작게 되어 있다.
보유 지지부(19)의 표면(19c)에 있어서의 관통 구멍(19a)의 개구 주연부에는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 복수의 비관통의 걸림 결합 오목부(19d)가 형성되어 있다. 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)를 축선 O방향으로 비관통이다. 걸림 결합 오목부(19d) 내에, 맞닿음부(18)로부터 하방을 향해 돌출되는 피걸림 결합 돌기부(18b)가 채워져 있다.
도시의 예에서는, 복수의 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)에 있어서의 외주연부 및 내주연부에, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 걸림 결합 오목부(19d)의 평면에서 본 형상은 직사각 형상으로 되어 있다.
보유 지지부(19)의 외주연부에 형성된 복수의 걸림 결합 오목부(19d) 중, 둘레 방향의 중앙부에 위치하는 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)의 외주면에 개구되고, 다른 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)의 외주면에 대하여 폐색되어 있다. 보유 지지부(19)의 내주연부에 형성된 복수의 걸림 결합 오목부(19d) 중, 둘레 방향의 중앙부에 위치하는 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)의 내주면에 개구되고, 다른 걸림 결합 오목부(19d)는 보유 지지부(19)의 내주면에 대하여 폐색되어 있다. 보유 지지부(19)의 외주면 및 내주면에 있어서의 걸림 결합 오목부(19d)의 각 개구부(19f) 내에도 피걸림 결합 돌기부(18b)가 일체로 채워져 있다.
맞닿음부(18)는, 예를 들어 보유 지지부(19)를 인서트품으로 하여, 보유 지지부(19)의 외주면 혹은 내주면에 있어서의 걸림 결합 오목부(19d)의 개구부(19f)로부터 용융 수지를 사출함으로써 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 공기 스프링 장치(1)에 의하면, 맞닿음부(18)가 고착된 복수의 보유 지지부(19)가, 기초부(20)에 각각 별도로 착탈 가능하게 배치되어 있다. 따라서, 복수의 맞닿음부(18) 중 일부가 파손되었을 때에, 복수의 보유 지지부(19) 중, 이 파손된 맞닿음부(18)가 배치된 보유 지지부(19)만을 기초부(20)로부터 제거하고 교환하면 충분하다. 따라서, 파손되지 않은 맞닿음부(18)는 계속해서 사용하는 것이 가능해지고, 메인터넌스 비용을 대폭으로 삭감할 수 있다.
복수의 보유 지지부(19)가 기초부(20)에 축선 O주위에 배치되어 있다. 따라서, 통형 막부재(4) 내의 배기 시에 차량의 하중을 각 보유 지지부(19)에 대하여 치우침이 적게 분산하여 지지시키는 것이 가능해지고, 이 공기 스프링 장치(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
맞닿음부(18)가 하나의 보유 지지부(19)에 복수 배치되어 있다. 따라서, 맞닿음부(18)가 하나의 보유 지지부(19)의 표면(19c)의 전역에 걸쳐 하나 배치되어 있는 경우에 비해, 통형 막부재(4) 내의 배기 시에 각 맞닿음부(18)에 미치게 되는 면압을 높이는 것이 가능해지고, 우수한 미끄럼 이동 특성을 발휘시킬 수 있다.
기초부(20)에, 보유 지지부(19)가 배치되는 지지 돌기부(23)가 형성되어 있고, 기초부(20)에 대하여 보유 지지부(19)의 이면(19b)이 전역에 걸쳐 맞닿아 있지 않다. 따라서, 기초부(20) 및 보유 지지부(19)에 있어서의 서로 맞닿는 각부분의 평면도를 고정밀도로 마무리하지 않아도, 보유 지지부(19)를 기초부(20)에 흔들림 없이 견고하게 설치할 수 있다.
기초부(20)에 지지 돌기부(23)가 형성되어 있는 점에서, 기초부(20)의 중량을 억제하면서, 기초부(20)에 충분한 강성을 구비시킬 수 있다.
맞닿음부(18)가, 보유 지지부(19)에 있어서의 직경 방향의 전역에 걸쳐 배치되어 있다. 따라서, 통형 막부재(4) 내의 배기 시에 축선 O방향으로 서로 대향하는 맞닿음부(18)끼리가 서로 미끄럼 접촉했을 때에, 맞닿음부(18)가 보유 지지부(19)로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다.
보유 지지부(19)를 기초부(20)에 고정하는 연결축(22)이, 보유 지지부(19)의 관통 구멍(19a)에 삽입된다. 따라서, 보유 지지부(19)에 있어서의 관통 구멍(19a)의 개구 주연부는 통형 막부재(4) 내의 배기 시에 보유 지지부(19)에 차량의 하중이 가해져도, 면 외의 굽힘 변형이 발생하기 어려운 부분이 된다. 그리고 이 부분에 맞닿음부(18)가 배치되어 있으므로, 통형 막부재(4) 내의 배기 시에, 맞닿음부(18)가 갈라지는 것을 억제할 수 있다.
보유 지지부(19)가 수지 재료에 의해 형성되어 있으므로, 제조 비용 및 중량을 억제하면서, 다양한 형상의 보유 지지부(19)를 용이하게 형성할 수 있다.
보유 지지부(19)의 이면(19b)에 있어서의 관통 구멍(19a)의 개구 주연부에, 기초부(20)에 맞닿는 환형 금속 부재(26a)가 배치되어 있다. 따라서, 보유 지지부(19)가 수지 재료로 형성되어 있음에도, 보유 지지부(19)를 기초부(20)에 견고하게 고정할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는 맞닿음부(18), 보유 지지부(19) 및 기초부(20)를 하부재(3)가 구비하는 구성을 나타냈지만, 이들 맞닿음부(18), 보유 지지부(19) 및 기초부(20)를 상부재(2)에 구비시켜도 된다.
상기 실시 형태에서는, 보조 탄성체(6)는 적층 고무에 의해 구성되어 있는 것으로 했다. 그러나 본 발명에서는 기체가 충전 공간 S에 충전된 통형 막부재(4)에 비해 축선 O방향 및 직경 방향의 각 스프링 상수가 높은 다른 구성으로 적절히 변경할 수 있다.
보조 탄성체(6)는 배치하지 않아도 된다.
기초부(20)로서, 보조 탄성체(6)가 연결되는 부재와, 보유 지지부(19)를 지지하는 부재가 별체로 된 구성을 채용해도 된다.
보유 지지부(19)에 통형 금속 부재(26)를 매설했지만, 통형 금속 부재(26)를 배치하지 않아도 된다.
통형 금속 부재(26)로서, 환형 금속 부재(26a)만을 구비하는 구성을 채용해도 된다.
복수의 보유 지지부(19)를 기초부(20)에 배치하는 방향은 둘레 방향으로 한정되지 않고, 예를 들어 직경 방향 등 적절히 변경해도 된다.
하나의 보유 지지부(19)의 표면(19c)에 있어서의 전역에 걸쳐 하나의 맞닿음부(18)를 배치해도 된다.
기초부(20)에 지지 돌기부(23)를 형성하지 않고, 기초부(20)에 대하여 보유 지지부(19)의 이면(19b)을 전역에 걸쳐 맞닿게 해도 된다. 하나의 보유 지지부(19)를 하나의 지지 돌기부(23)에만 배치해도 된다.
보유 지지부(19)의 표면(19c)에 있어서, 맞닿음부(18)를 배치하는 위치는 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 관통 구멍(19a)의 개구 주연부로부터 이격된 위치에 맞닿음부(18)를 배치해도 되고, 외주연 및 내주연으로부터 직경 방향으로 이격된 위치에 맞닿음부(18)를 배치해도 된다.
공기 스프링 장치(1)를 구성하는 전술한 각 부재를 형성하는 재질은 상기 실시 형태에 한정되지 않고 적절히 변경해도 된다.
그 밖에, 본 발명의 취지에 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하고, 또한 상기한 변형예를 적절히 조합해도 된다.
본 발명에 관한 공기 스프링 장치에 의하면, 메인터넌스 비용을 저감시킬 수 있다.
1 : 공기 스프링 장치
2 : 상부재
3 : 하부재
4 : 통형 막부재
4a, 4b : 개구부
11 : 연장 돌출부(맞닿음부)
18 : 맞닿음부
19 : 보유 지지부
19a : 관통 구멍
19b : 보유 지지부의 이면
19c : 보유 지지부의 표면
20 : 기초부
20a : 장착 구멍
22 : 연결축
23 : 지지 돌기부
26a : 환형 금속 부재

Claims (7)

  1. 상부재 및 하부재와,
    이들의 양 부재에 양단 개구부가 각각 별도로 연결되고, 내부에 대기압 이상의 가압 기체가 봉입되는 통형 막부재를 구비하고,
    상기 상부재 및 상기 하부재에 각각, 상기 통형 막부재 내가 배기된 상태로 서로 미끄럼 이동 가능하게 맞닿는 맞닿음부가 각각 별도로 구비된 공기 스프링 장치이며,
    상기 상부재 및 상기 하부재 중 적어도 한쪽은,
    복수의 상기 맞닿음부와,
    표면에 상기 맞닿음부가 고착된 복수의 보유 지지부와,
    상기 보유 지지부의 이면측을 지지하는 기초부를 구비하고,
    복수의 상기 보유 지지부는 상기 기초부에 각각 별도로 착탈 가능하게 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보유 지지부는 상기 기초부에 상기 통형 막부재의 중심 축선 주위에 복수 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 맞닿음부는 하나의 상기 보유 지지부에 복수 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기초부에는 상기 상부재 및 상기 하부재가, 상기 통형 막부재의 중심 축선 방향에 서로 대향하는 측을 향해 돌출됨으로써 형성되는 지지 돌기부가 복수 형성되고,
    상기 보유 지지부는 복수의 상기 지지 돌기부에 걸쳐 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 맞닿음부는 상기 보유 지지부에 있어서의, 상기 통형 막부재의 중심 축선 방향에서 볼 때 상기 중심 축선에 직교하는 직경 방향의 전역에 걸쳐 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보유 지지부에는 상기 보유 지지부를 상기 통형 막부재의 중심 축선 방향으로 가로지르는 관통 구멍이 형성되고,
    상기 기초부에 있어서 상기 관통 구멍과 대향하는 위치에 장착 구멍이 형성되고,
    상기 관통 구멍 및 상기 장착 구멍에 일체로 연결축이 삽입됨으로써, 상기 보유 지지부가 상기 기초부에 고정되고,
    상기 맞닿음부는 상기 보유 지지부의 표면에 있어서의 상기 관통 구멍의 개구 주연부에 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보유 지지부에는 상기 보유 지지부를 상기 통형 막부재의 중심 축선 방향으로 가로지르는 관통 구멍이 형성되고,
    상기 기초부에 있어서 상기 관통 구멍과 대향하는 위치에 장착 구멍이 형성되고,
    상기 관통 구멍 및 상기 장착 구멍에 일체로 연결축이 삽입됨으로써, 상기 보유 지지부가 상기 기초부에 고정되고,
    상기 보유 지지부는 수지 재료에 의해 형성되고,
    상기 보유 지지부의 이면에 있어서의 상기 관통 구멍의 개구 주연부에, 상기 기초부에 맞닿는 환형 금속 부재가 배치되어 있는 공기 스프링 장치.
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