空気ばね装置
【課題】当接部が支持台部から離反するのを抑えること。
【解決手段】上部材２、下部材３、およびこれらの両部材に両開口端部４ａ、４ｂが各別に連結されて封止された筒状膜部材４を有するダイヤフラム５を備え、上部材２および下部材３にはそれぞれ、ダイヤフラム５内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部１１、１８が各別に備えられ、上部材２および下部材３の少なくとも一方３は、当接部１１が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部１１を軸線Ｏ方向に沿ったダイヤフラム５の外側から支持する支持台部１２と、該当接部１１に設けられ、支持台部１２に設けられた被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合することで、支持台部１２に対する該当接部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部２２Ａ、２２Ｂと、を備えている空気ばね装置１を提供する。
【解決手段】上部材２、下部材３、およびこれらの両部材に両開口端部４ａ、４ｂが各別に連結されて封止された筒状膜部材４を有するダイヤフラム５を備え、上部材２および下部材３にはそれぞれ、ダイヤフラム５内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部１１、１８が各別に備えられ、上部材２および下部材３の少なくとも一方３は、当接部１１が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部１１を軸線Ｏ方向に沿ったダイヤフラム５の外側から支持する支持台部１２と、該当接部１１に設けられ、支持台部１２に設けられた被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合することで、支持台部１２に対する該当接部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部２２Ａ、２２Ｂと、を備えている空気ばね装置１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両等の車体と台車との間に配設される空気ばね装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の空気ばね装置として、例えば下記特許文献１に記載された構成が知られている。該空気ばね装置は、上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備えている。また上部材の下面には、摺動面が形成されるとともに、下部材には、ダイヤフラム内が排気された排気状態で上部材の摺動面が当接する滑り板と、該滑り板を下方から支持する支持台部と、が備えられている。滑り板は、摺動面との間の摩擦係数を低減させるために樹脂材料で形成されるとともに、支持台部の上面に接着により固定されている。
該空気ばね装置では、前記排気状態であっても、摺動面と滑り板とが互いに当接した状態で摺動することで、上部材と下部材とを径方向に沿って相対的に移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の空気ばね装置では、摺動面と滑り板とが互いに当接した状態で摺動したときに、滑り板が支持台部から離反して剥がれ易いという問題がある。
なお、滑り板の支持台部からの剥がれを抑えるために、滑り板と支持台部とを同一の樹脂材料で一体に形成することも考えられるが、この場合、支持台部を金属材料で形成する場合に比べて、強度が弱くなったり、クリープが生じ易くなったり等、下部材の耐久性に影響が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる空気ばね装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る空気ばね装置は、上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備え、前記上部材および前記下部材にはそれぞれ、前記ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられた空気ばね装置であって、前記上部材および前記下部材の少なくとも一方は、前記当接部が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、該当接部に設けられ、前記支持台部に設けられた被係合部に係合することで、前記支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、支持台部により支持された当接部に前記係合部が設けられているので、該係合部が被係合部に係合することにより、支持台部に対する当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制することが可能になり、両当接部が互いに当接した状態で摺動したときに、支持台部により支持された樹脂材料からなる当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる。
【０００８】
またこのように、当接部に係合部を設けることにより、当接部が支持台部から離反するのを抑えつつ、当接部と支持台部とを別体で形成することができるので、例えば支持台部を金属材料で形成すること等により、下部材の耐久性を確保し易くすることができる。
【０００９】
また、上部材および下部材の少なくとも一方の当接部を樹脂材料で形成しているので、該当接部を形成する樹脂材料として、例えば支持台部を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料を採用すること等により、両当接部の間の摩擦係数を効果的に低減させることができる。
【００１０】
また、前記係合部は、該係合部が設けられた前記当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられていてもよい。
【００１１】
この場合、係合部が、該係合部が設けられた当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられているので、これらの係合部と当接部との連結体を、例えば射出成形などにより一体成形することが可能になり、容易に形成することができる。
【００１２】
またこのように、連結体を射出成形により一体成形することができるので、連結体を成形するときに、例えば、金型内に支持台部を配置した状態で、該金型内に樹脂材料を射出して連結体を成形するインサート成形を採用すること等により、連結体を形成しながら、係合部を被係合部に係合させることが可能になり、当該空気ばね装置の製造作業の簡便化を図ることができる。
【００１３】
なお、前述のようにインサート成形により連結体を成形した場合、連結体を支持台部に密着させることが可能になり、当接部が支持台部から離反するのを効果的に抑えることができる。
【００１４】
また、前記被係合部は、前記支持台部の外周面に溝状に形成され、前記係合部は、前記当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されて前記支持台部に外嵌する筒状部と、該筒状部の内周面に突設されて前記被係合部内に配置された突起部と、を備えていてもよい。
【００１５】
この場合、係合部の筒状部が、支持台部に外嵌しているので、当接部と支持台部との径方向に沿った相対的な移動を、筒状部の内周面と支持台部の外周面とが当接することにより規制することができる。
また係合部の突起部が、被係合部内に配置されているので、当接部と支持台部との軸線方向に沿った相対的な移動を、突起部と被係合部の内面とが当接することにより規制することができる。
【００１６】
ここで筒状部が、当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されているので、前述のように、突起部と被係合部の内面との当接により当接部と支持台部との軸線方向に沿った相対的な移動が規制されることで、当接部において外周縁を含む外周側部分が、軸線方向に沿ったダイヤフラムの内側に向けて反り返るのを抑制することができる。
なお、両当接部が互いに当接した状態で摺動を繰り返すことで、樹脂材料で形成された当接部の前記外周側部分が反り返り易くなるため、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る空気ばね装置によれば、当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気ばね装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す空気ばね装置を構成する板状台部の上面図である。
【図３】図１に示す空気ばね装置において、ダイヤフラム内が排気された排気状態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る空気ばね装置を説明する。
図１に示すように、空気ばね装置１は、上面板（上部材）２、下面板（下部材）３、およびこれらの面板２、３に両開口端部４ａ、４ｂが連結されて封止されるとともに両開口端部４ａ、４ｂの間に位置する中間部分４ｃが径方向の外側に向けて膨出された筒状膜部材４を備えるダイヤフラム５と、該ダイヤフラム５の下面板３に連結された補助弾性体６と、を備えている。該空気ばね装置１は、例えば鉄道車両等の図示されない車体と台車との間に配設される。
【００２０】
ここで補助弾性体６は筒状に形成されており、上面板２、下面板３、筒状膜部材４および補助弾性体６の各中心軸線は、共通軸上に位置している。
以下では、この共通軸を軸線Ｏといい、軸線Ｏ方向に沿って上面板２側を上側といい、下面板３側を下側といい、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【００２１】
補助弾性体６は、例えば空気などの気体が内部に充填されたダイヤフラム５よりも軸線Ｏ方向および径方向の各ばね定数が高くなっており、本実施形態では、環状の下基板７および上基板８と、これら両基板７、８の間に軸線Ｏ方向に交互に配置された環状のゴム板９および金属板１０と、を備える積層ゴムにより構成されている。下基板７、上基板８、ゴム板９および金属板１０は、軸線Ｏと同軸に配置されるとともに、下基板７、上基板８および金属板１０と、ゴム板９と、は互いに加硫接着されている。
【００２２】
また本実施形態では、補助弾性体６を構成する各部材の外径のうち、上基板８の外径が最大になっており、上基板８の外周縁部は径方向の外側に突出している。
また、補助弾性体６を構成する各部材の内径のうち、下基板７の内径が最小になっており、下基板７の内周縁部は径方向の内側に突出している。
【００２３】
そして下基板７内には、内部が軸線Ｏ方向の両側に向けて開口して補助弾性体６内に連通する連通筒部７ａが嵌合されている。該連通筒部７ａにおいて下基板７から下方に突出する部分には、例えば、ダイヤフラム５内に空気などの気体を給排する図示しない気体供給手段や補助タンクなどが気密に接続される。
【００２４】
ダイヤフラム５の下面板３は、樹脂材料で形成された樹脂板部（当接部）１１と、該樹脂板部１１を下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）から支持する支持台部１２と、を備えている。これらの樹脂板部１１および支持台部１２は、軸線Ｏと同軸に配設されている。
支持台部１２は、例えば金属材料などで形成されており、本実施形態では、互いに軸線Ｏと同軸とされた大径部分１２ａと小径部分１２ｂとが、軸線Ｏ方向に沿って下側（外側）からこの順に連設されてなる。支持台部１２の大径部分１２ａの外径は、補助弾性体６の上基板８の外径よりも小さくなっている。
【００２５】
また支持台部１２は、補助弾性体６の上基板８に固定ボルト１３により固定され、これにより、下面板３と補助弾性体６とが気密に連結されて、下面板３と補助弾性体６との間を通した補助弾性体６内と外部との連通が遮断されている。
【００２６】
なお支持台部１２には、固定ボルト１３が挿通されるボルト孔１４が複数形成されており、これらのボルト孔１４は、軸線Ｏ方向に沿って支持台部１２を貫通するとともに、図２に示すように、周方向に間隔をあけて複数配設されている。複数のボルト孔１４は、軸線Ｏ方向に沿って上方から見た上面視において、軸線Ｏを中心とする同一円上に周方向に同等の間隔をあけて配設されている。
【００２７】
また図１に示すように、支持台部１２には、補助弾性体６内とダイヤフラム５内とを連通する給排孔１５が、軸線Ｏ方向に沿って貫設されている。該給排孔１５は、軸線Ｏと同軸に配置されており、補助弾性体６内を通して連通筒部７ａ内に連通している。
なお図示の例では、給排孔１５内には雌ねじ部１５ａが形成されており、この雌ねじ部１５ａには、下面板３を上方に吊り上げる図示しない吊上げ装置に備えられた吊りボルトが螺着可能となっている。
【００２８】
ここで、補助弾性体６の上基板８において支持台部１２よりも径方向の外側に位置する外周縁部は、環状のゴム座１６により上方および径方向の外側から被覆されている。ゴム座１６の内周縁は、下面板３の支持台部１２と補助弾性体６の上基板８との間に挟持されている。
【００２９】
樹脂板部１１の下面は、支持台部１２の上面に面接触している。また樹脂板部１１の外径は、支持台部１２の大径部分１２ａの外径と同等であるとともに、樹脂板部１１は、支持台部１２よりも軸線Ｏ方向に薄くなっている。また樹脂板部１１において、支持台部１２のボルト孔１４に対応する位置には、該ボルト孔１４と同軸で、かつ前記上面視において同形同大の挿通孔１１ａが形成されている。さらに樹脂板部１１において、支持台部１２の給排孔１５に対応する位置には、該給排孔１５よりも大径で給排孔１５とダイヤフラム５内とを連通する連通孔１１ｂが形成されている。
【００３０】
なお樹脂板部１１を形成する樹脂材料は、支持台部１２を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料が好ましい。該樹脂材料としては例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられ、好ましくは、ポリエチレンやポリアセタール等が挙げられる。
【００３１】
上面板２は、外径が筒状膜部材４の外径よりも大きい本体板部１７と、該本体板部１７における径方向の中央部から下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの内側）に向けて張り出された張出し部（当接部）１８と、を備えており、これらの本体板部１７および張出し部１８は、軸線Ｏと同軸に配設されている。
【００３２】
張出し部１８は、有底筒状に形成されるとともに軸線Ｏ方向に下面板３の樹脂板部１１と対向しており、張出し部１８の外径は、樹脂板部１１の外径と同等になっている。
また、本体板部１７において張出し部１８よりも径方向の外側に位置する外周側部分は、環状のゴム膜１９により下方から被覆されている。張出し部１８とゴム膜１９との間には、径方向の隙間があいている。
【００３３】
さらに上面板２には、本体板部１７および張出し部１８を軸線Ｏ方向に貫通し、ダイヤフラム５内と外部とを連通する貫通筒部２０が設けられている。貫通筒部２０の下端面は、張出し部１８の下面と面一とされるとともに、貫通筒部２０の上端部は、本体板部１７より上方に突出している。該貫通筒部２０の上端部には、例えば、前述した気体供給手段や補助タンクなどが気密に接続される。
【００３４】
筒状膜部材４は、可撓性を具備しており、例えば弾性体材料、好ましくはゴム材料などで形成され、筒状膜部材４の両開口端部４ａ、４ｂのうち、上側の上開口端部４ａは、上面板２の張出し部１８に気密に外嵌されるとともに、張出し部１８とゴム膜１９との間の隙間に配置されている。また両開口端部４ａ、４ｂのうち、下側の下開口端部４ｂは、下面板３の支持台部１２に気密に外嵌されるとともに、ゴム座１６上に配置されている。
【００３５】
また筒状膜部材４の中間部分４ｃは、補助弾性体６の上基板８よりも径方向の外側に膨出しており、該中間部分４ｃは、下面板３側に設けられた前記ゴム座１６を介して、補助弾性体６の上基板８に上方および径方向の外側から当接するとともに、上面板２側に設けられた前記ゴム膜１９を介して、上面板２の本体板部１７に下方から当接している。
【００３６】
ここで上面板２の張出し部１８、および下面板３の樹脂板部１１は、ダイヤフラム５内に気体が充填された充填状態で軸線Ｏ方向に離間して互いに対向するとともに、図３に示すように、ダイヤフラム５内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する。
本実施形態では、図１に示すように、前記充填状態で、ダイヤフラム５内には、上面板２の張出し部１８と下面板３の樹脂板部１１との間に位置する中央空間Ｓ１と、筒状膜部材４内に位置して周方向の全周にわたって延在し、中央空間Ｓ１に径方向の外側から接続された外周空間Ｓ２と、を備えるダイヤフラム空間Ｓが形成される。
【００３７】
この充填状態では、上面板２側の貫通筒部２０内、および下面板３側の給排孔１５はそれぞれ、上面板２の張出し部１８と下面板３の樹脂板部１１との間の中央空間Ｓ１を通して、筒状膜部材４内の外周空間Ｓ２に連通している。該充填状態では、例えば、貫通筒部２０内、または給排孔１５を通してダイヤフラム５内に気体を給排し、ダイヤフラム５内の圧力を調整する。
【００３８】
また、前記充填状態のダイヤフラム５内から、貫通筒部２０内、または給排孔１５を通して気体が排出されると、中央空間Ｓ１および外周空間Ｓ２がそれぞれ漸次、縮小し、上面板２の張出し部１８と、下面板３の樹脂板部１１と、が、軸線Ｏ方向に漸次、接近するとともに、筒状膜部材４が漸次、収縮変形する。そして図３に示すように、前記排気状態になると、張出し部１８と樹脂板部１１とが互いに当接して中央空間Ｓ１が消滅する。
ここで前記排気状態では、上面板２の張出し部１８と、下面板３の樹脂板部１１と、が互いに当接した状態で摺動することで、上面板２と下面板３とが、径方向に沿って相対的に移動可能となっている。
【００３９】
そして本実施形態では、樹脂板部１１には、支持台部１２に設けられた被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合することで、支持台部１２に対する樹脂板部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部２２Ａ、２２Ｂが設けられている。
【００４０】
図示の例では、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂとして、樹脂板部１１の外周縁から下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）に向けて延設されて支持台部１２に外嵌する筒状部２３を有する第１係合部２２Ａ、および該第１係合部２２Ａが係合する第１被係合部２１Ａと、樹脂板部１１の外周縁よりも内側に位置する部分から下方に向けて延設された柱状部２４を有する第２係合部２２Ｂ、および該第２係合部２２Ｂが係合する第２被係合部２１Ｂと、の２種類が備えられている。
【００４１】
第１被係合部２１Ａは、支持台部１２の外周面に溝状に形成され、本実施形態では、支持台部１２の小径部分１２ｂに、周方向の全周にわたって延在している。軸線Ｏに沿った縦断面視における第１被係合部２１Ａの形状は、軸線Ｏ方向および径方向に延在する各辺部を有する矩形状とされている。
【００４２】
第１係合部２２Ａの筒状部２３は、支持台部１２の小径部分１２ｂに外嵌しており、該筒状部２３の外周面と、支持台部１２の大径部分１２ａの外周面と、は、面一になっている。また筒状部２３は、支持台部１２の小径部分１２ｂと筒状膜部材４の下開口端部４ｂとの間に挟持されている。
筒状部２３の内周面には、第１被係合部２１Ａ内に配置された突起部２５が、径方向の内側に向けて突設されている。突起部２５は、周方向の全周にわたって延在する環状に形成され、突起部２５と第１被係合部２１Ａとは同形同大となっている。
【００４３】
以上のような第１係合部２２Ａおよび第１被係合部２１Ａによれば、第１係合部２２Ａの筒状部２３が、支持台部１２に外嵌しているので、樹脂板部１１と支持台部１２との径方向に沿った相対的な移動を、筒状部２３の内周面と支持台部１２の外周面とが当接することにより規制することができる。
また第１係合部２２Ａの突起部２５が、第１被係合部２１Ａ内に配置されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動を、突起部２５と第１被係合部２１Ａの内面とが当接することにより規制することができる。
【００４４】
第２被係合部２１Ｂは、支持台部１２を軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔２６と、該貫通孔２６の内周面に形成された係合凹部２７と、を備えている。
図２に示すように、貫通孔２６は、支持台部１２においてボルト孔１４よりも径方向の内側に、周方向に間隔をあけて複数配設されている。複数の貫通孔２６は、前記上面視において、軸線Ｏを中心とする同一円上に周方向に同等の間隔をあけて配設されている。
また係合凹部２７は、貫通孔２６の内周面に全周にわたって溝状に形成されており、図１に示すように、支持台部１２の下面に開口している。前記縦断面視における係合凹部２７の形状は、軸線Ｏ方向および径方向に延在する各辺部を有する矩形状とされている。
【００４５】
第２係合部２２Ｂの柱状部２４は、周方向に間隔をあけて複数配置されており、各貫通孔２６内に挿通されている。貫通孔２６と、該貫通孔２６に挿通される柱状部２４と、は同形同大となっている。
各柱状部２４には、第２被係合部２１Ｂの係合凹部２７内に配置された係合凸部２８が各別に設けられている。係合凸部２８は、柱状部２４の外周面に全周にわたって延在する環状に形成され、係合凸部２８と係合凹部２７とは同形同大となっている。
【００４６】
以上のような第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂによれば、第２係合部２２Ｂの柱状部２４が、第２被係合部２１Ｂの貫通孔２６内に挿通されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との径方向に沿った相対的な移動を、柱状部２４と貫通孔２６の内周面とが当接することにより規制することができる。
【００４７】
また第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂが、それぞれ複数設けられているので、複数の柱状部２４と貫通孔２６の内周面とが各別に当接することにより、樹脂板部１１と支持台部１２との周方向に沿った相対的な移動を規制することができる。
さらに第２係合部２２Ｂの係合凸部２８が、第２被係合部２１Ｂの係合凹部２７内に配置されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動を、係合凸部２８と係合凹部２７の内面とが当接することにより規制することができる。
【００４８】
ここで、第１係合部２２Ａおよび第２係合部２２Ｂはいずれも、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられている。これらの両係合部２２Ａ、２２Ｂと樹脂板部１１との連結体２９は、射出成形で一体成形されており、本実施形態では、図示しない金型内に支持台部１２を配置した状態で、該金型内に樹脂材料を射出して連結体２９を成形するインサート成形により一体成形されている。
そして、このようにインサート成形により連結体２９を成形することにより、連結体２９において支持台部１２に当接する部分は、ほぼ全面にわたって支持台部１２に密着している。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る空気ばね装置１によれば、樹脂板部１１に前記係合部２２Ａ、２２Ｂが設けられているので、該係合部２２Ａ、２２Ｂが被係合部２１Ａ、２１Ｂにそれぞれ係合することにより、支持台部１２に対する樹脂板部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制することが可能になり、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８が互いに当接した状態で摺動したときに、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを抑えることができる。
【００５０】
またこのように、樹脂板部１１に係合部２２Ａ、２２Ｂを設けることにより、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを抑えつつ、樹脂板部１１と支持台部１２とを別体で形成することができるので、例えば本実施形態のように、支持台部１２を金属材料で形成すること等により、下面板３の耐久性を確保し易くすることができる。
【００５１】
また、樹脂板部１１を形成する樹脂材料として、例えば支持台部１２を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料を採用すること等により、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８との間の摩擦係数を効果的に低減させることができる。
【００５２】
また、係合部２２Ａ、２２Ｂが、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられているので、これらの係合部２２Ａ、２２Ｂと樹脂板部１１との前記連結体２９を、本実施形態のように射出成形などにより一体成形することが可能になり、容易に形成することができる。
【００５３】
またこのように、連結体２９を射出成形により一体成形することができるので、連結体２９を成形するときに、本実施形態のようにインサート成形を採用すること等により、連結体２９を形成しながら、係合部２２Ａ、２２Ｂを被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合させることが可能になり、当該空気ばね装置１の製造作業の簡便化を図ることができる。
また、本実施形態のようにインサート成形により連結体２９を成形した場合、連結体２９を支持台部１２に密着させることが可能になり、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを効果的に抑えることができる。
【００５４】
また第１係合部２２Ａの筒状部２３が、樹脂板部１１の外周縁から下方に向けて延設されているので、前述のように、第１係合部２２Ａの突起部２５と、第１被係合部２１Ａの内面と、の当接により、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動が規制されることで、樹脂板部１１において外周縁を含む外周側部分が、上方に向けて反り返るのを抑制することができる。
なお、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８が互いに当接した状態で摺動を繰り返すことで、樹脂板部１１の前記外周側部分が反り返り易くなるため、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。
【００５５】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５６】
例えば、前記実施形態では、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂとして、第１係合部２２Ａおよび第１被係合部２１Ａと、第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂと、の２種類が備えられているものとしたが、これに限られるものではなく、いずれか１種類が備えられていればよい。
【００５７】
また、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂは、前記実施形態に示した構成に限られるものではなく、樹脂板部に設けられ、支持台部に設けられた被係合部に係合することで、支持台部に対する樹脂板部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部であれば、適宜変更することができる。
【００５８】
また前記実施形態では、インサート成形により連結体２９を成形するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、連結体２９と支持台部１２とを別個に形成した後、これらを互いに組み付けてもよい。
また前記実施形態では、係合部２２Ａ、２２Ｂが、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられているものとしたが、これに限られない。例えば、連結体２９を２色成形により成形することにより、樹脂板部１１と係合部２２Ａ、２２Ｂとが、互いに異なる樹脂材料で形成されてもよい。
【００５９】
また前記実施形態では、樹脂板部１１は、下面板３側に設けられているものとしたが、上面板２側に設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。例えば、上面板２側に設けられている場合には、上面板の張出し部（支持台部）により、樹脂板部を上方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）から支持するとともに、該張出し部に、係合部が係合する被係合部が設けられた構成としてもよい。
さらに上部材として採用した上面板２、および下部材として採用した下面板３は、前記実施形態に示したものに限られるものではない。
つまり、上部材および下部材それぞれに、ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられ、上部材および下部材の少なくとも一方は、当接部が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、該当接部に設けられ、支持台部に設けられた被係合部に係合することで、支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備える構成であればよい。
【００６０】
また前記実施形態では、補助弾性体６は、積層ゴムにより構成されているものとしたが、気体が内部に充填されたダイヤフラム５よりも軸線Ｏ方向および径方向の各ばね定数が高い他の構成に適宜変更することができる。例えば、下基板と、上基板と、およびこれらの両基板の間に配設されて両基板に加硫接着された筒状の弾性部材と、を備える構成を採用してもよい。
さらに、補助弾性体６はなくてもよい。この場合、下面板３に、補助弾性体６の上基板８に相当する構成が備えられていてもよい。
【００６１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 空気ばね装置
２ 上面板
３ 下面板
４ 筒状膜部材
４ａ、４ｂ 開口端部
５ ダイヤフラム
１１ 樹脂板部（当接部）
１２ 支持台部
１８ 張出し部（当接部）
２１Ａ、２１Ｂ 被係合部
２２Ａ、２２Ｂ 係合部
２３ 筒状部
２５ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両等の車体と台車との間に配設される空気ばね装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の空気ばね装置として、例えば下記特許文献１に記載された構成が知られている。該空気ばね装置は、上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備えている。また上部材の下面には、摺動面が形成されるとともに、下部材には、ダイヤフラム内が排気された排気状態で上部材の摺動面が当接する滑り板と、該滑り板を下方から支持する支持台部と、が備えられている。滑り板は、摺動面との間の摩擦係数を低減させるために樹脂材料で形成されるとともに、支持台部の上面に接着により固定されている。
該空気ばね装置では、前記排気状態であっても、摺動面と滑り板とが互いに当接した状態で摺動することで、上部材と下部材とを径方向に沿って相対的に移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の空気ばね装置では、摺動面と滑り板とが互いに当接した状態で摺動したときに、滑り板が支持台部から離反して剥がれ易いという問題がある。
なお、滑り板の支持台部からの剥がれを抑えるために、滑り板と支持台部とを同一の樹脂材料で一体に形成することも考えられるが、この場合、支持台部を金属材料で形成する場合に比べて、強度が弱くなったり、クリープが生じ易くなったり等、下部材の耐久性に影響が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる空気ばね装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る空気ばね装置は、上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備え、前記上部材および前記下部材にはそれぞれ、前記ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられた空気ばね装置であって、前記上部材および前記下部材の少なくとも一方は、前記当接部が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、該当接部に設けられ、前記支持台部に設けられた被係合部に係合することで、前記支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、支持台部により支持された当接部に前記係合部が設けられているので、該係合部が被係合部に係合することにより、支持台部に対する当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制することが可能になり、両当接部が互いに当接した状態で摺動したときに、支持台部により支持された樹脂材料からなる当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる。
【０００８】
またこのように、当接部に係合部を設けることにより、当接部が支持台部から離反するのを抑えつつ、当接部と支持台部とを別体で形成することができるので、例えば支持台部を金属材料で形成すること等により、下部材の耐久性を確保し易くすることができる。
【０００９】
また、上部材および下部材の少なくとも一方の当接部を樹脂材料で形成しているので、該当接部を形成する樹脂材料として、例えば支持台部を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料を採用すること等により、両当接部の間の摩擦係数を効果的に低減させることができる。
【００１０】
また、前記係合部は、該係合部が設けられた前記当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられていてもよい。
【００１１】
この場合、係合部が、該係合部が設けられた当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられているので、これらの係合部と当接部との連結体を、例えば射出成形などにより一体成形することが可能になり、容易に形成することができる。
【００１２】
またこのように、連結体を射出成形により一体成形することができるので、連結体を成形するときに、例えば、金型内に支持台部を配置した状態で、該金型内に樹脂材料を射出して連結体を成形するインサート成形を採用すること等により、連結体を形成しながら、係合部を被係合部に係合させることが可能になり、当該空気ばね装置の製造作業の簡便化を図ることができる。
【００１３】
なお、前述のようにインサート成形により連結体を成形した場合、連結体を支持台部に密着させることが可能になり、当接部が支持台部から離反するのを効果的に抑えることができる。
【００１４】
また、前記被係合部は、前記支持台部の外周面に溝状に形成され、前記係合部は、前記当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されて前記支持台部に外嵌する筒状部と、該筒状部の内周面に突設されて前記被係合部内に配置された突起部と、を備えていてもよい。
【００１５】
この場合、係合部の筒状部が、支持台部に外嵌しているので、当接部と支持台部との径方向に沿った相対的な移動を、筒状部の内周面と支持台部の外周面とが当接することにより規制することができる。
また係合部の突起部が、被係合部内に配置されているので、当接部と支持台部との軸線方向に沿った相対的な移動を、突起部と被係合部の内面とが当接することにより規制することができる。
【００１６】
ここで筒状部が、当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されているので、前述のように、突起部と被係合部の内面との当接により当接部と支持台部との軸線方向に沿った相対的な移動が規制されることで、当接部において外周縁を含む外周側部分が、軸線方向に沿ったダイヤフラムの内側に向けて反り返るのを抑制することができる。
なお、両当接部が互いに当接した状態で摺動を繰り返すことで、樹脂材料で形成された当接部の前記外周側部分が反り返り易くなるため、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る空気ばね装置によれば、当接部が支持台部から離反するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気ばね装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す空気ばね装置を構成する板状台部の上面図である。
【図３】図１に示す空気ばね装置において、ダイヤフラム内が排気された排気状態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る空気ばね装置を説明する。
図１に示すように、空気ばね装置１は、上面板（上部材）２、下面板（下部材）３、およびこれらの面板２、３に両開口端部４ａ、４ｂが連結されて封止されるとともに両開口端部４ａ、４ｂの間に位置する中間部分４ｃが径方向の外側に向けて膨出された筒状膜部材４を備えるダイヤフラム５と、該ダイヤフラム５の下面板３に連結された補助弾性体６と、を備えている。該空気ばね装置１は、例えば鉄道車両等の図示されない車体と台車との間に配設される。
【００２０】
ここで補助弾性体６は筒状に形成されており、上面板２、下面板３、筒状膜部材４および補助弾性体６の各中心軸線は、共通軸上に位置している。
以下では、この共通軸を軸線Ｏといい、軸線Ｏ方向に沿って上面板２側を上側といい、下面板３側を下側といい、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【００２１】
補助弾性体６は、例えば空気などの気体が内部に充填されたダイヤフラム５よりも軸線Ｏ方向および径方向の各ばね定数が高くなっており、本実施形態では、環状の下基板７および上基板８と、これら両基板７、８の間に軸線Ｏ方向に交互に配置された環状のゴム板９および金属板１０と、を備える積層ゴムにより構成されている。下基板７、上基板８、ゴム板９および金属板１０は、軸線Ｏと同軸に配置されるとともに、下基板７、上基板８および金属板１０と、ゴム板９と、は互いに加硫接着されている。
【００２２】
また本実施形態では、補助弾性体６を構成する各部材の外径のうち、上基板８の外径が最大になっており、上基板８の外周縁部は径方向の外側に突出している。
また、補助弾性体６を構成する各部材の内径のうち、下基板７の内径が最小になっており、下基板７の内周縁部は径方向の内側に突出している。
【００２３】
そして下基板７内には、内部が軸線Ｏ方向の両側に向けて開口して補助弾性体６内に連通する連通筒部７ａが嵌合されている。該連通筒部７ａにおいて下基板７から下方に突出する部分には、例えば、ダイヤフラム５内に空気などの気体を給排する図示しない気体供給手段や補助タンクなどが気密に接続される。
【００２４】
ダイヤフラム５の下面板３は、樹脂材料で形成された樹脂板部（当接部）１１と、該樹脂板部１１を下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）から支持する支持台部１２と、を備えている。これらの樹脂板部１１および支持台部１２は、軸線Ｏと同軸に配設されている。
支持台部１２は、例えば金属材料などで形成されており、本実施形態では、互いに軸線Ｏと同軸とされた大径部分１２ａと小径部分１２ｂとが、軸線Ｏ方向に沿って下側（外側）からこの順に連設されてなる。支持台部１２の大径部分１２ａの外径は、補助弾性体６の上基板８の外径よりも小さくなっている。
【００２５】
また支持台部１２は、補助弾性体６の上基板８に固定ボルト１３により固定され、これにより、下面板３と補助弾性体６とが気密に連結されて、下面板３と補助弾性体６との間を通した補助弾性体６内と外部との連通が遮断されている。
【００２６】
なお支持台部１２には、固定ボルト１３が挿通されるボルト孔１４が複数形成されており、これらのボルト孔１４は、軸線Ｏ方向に沿って支持台部１２を貫通するとともに、図２に示すように、周方向に間隔をあけて複数配設されている。複数のボルト孔１４は、軸線Ｏ方向に沿って上方から見た上面視において、軸線Ｏを中心とする同一円上に周方向に同等の間隔をあけて配設されている。
【００２７】
また図１に示すように、支持台部１２には、補助弾性体６内とダイヤフラム５内とを連通する給排孔１５が、軸線Ｏ方向に沿って貫設されている。該給排孔１５は、軸線Ｏと同軸に配置されており、補助弾性体６内を通して連通筒部７ａ内に連通している。
なお図示の例では、給排孔１５内には雌ねじ部１５ａが形成されており、この雌ねじ部１５ａには、下面板３を上方に吊り上げる図示しない吊上げ装置に備えられた吊りボルトが螺着可能となっている。
【００２８】
ここで、補助弾性体６の上基板８において支持台部１２よりも径方向の外側に位置する外周縁部は、環状のゴム座１６により上方および径方向の外側から被覆されている。ゴム座１６の内周縁は、下面板３の支持台部１２と補助弾性体６の上基板８との間に挟持されている。
【００２９】
樹脂板部１１の下面は、支持台部１２の上面に面接触している。また樹脂板部１１の外径は、支持台部１２の大径部分１２ａの外径と同等であるとともに、樹脂板部１１は、支持台部１２よりも軸線Ｏ方向に薄くなっている。また樹脂板部１１において、支持台部１２のボルト孔１４に対応する位置には、該ボルト孔１４と同軸で、かつ前記上面視において同形同大の挿通孔１１ａが形成されている。さらに樹脂板部１１において、支持台部１２の給排孔１５に対応する位置には、該給排孔１５よりも大径で給排孔１５とダイヤフラム５内とを連通する連通孔１１ｂが形成されている。
【００３０】
なお樹脂板部１１を形成する樹脂材料は、支持台部１２を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料が好ましい。該樹脂材料としては例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられ、好ましくは、ポリエチレンやポリアセタール等が挙げられる。
【００３１】
上面板２は、外径が筒状膜部材４の外径よりも大きい本体板部１７と、該本体板部１７における径方向の中央部から下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの内側）に向けて張り出された張出し部（当接部）１８と、を備えており、これらの本体板部１７および張出し部１８は、軸線Ｏと同軸に配設されている。
【００３２】
張出し部１８は、有底筒状に形成されるとともに軸線Ｏ方向に下面板３の樹脂板部１１と対向しており、張出し部１８の外径は、樹脂板部１１の外径と同等になっている。
また、本体板部１７において張出し部１８よりも径方向の外側に位置する外周側部分は、環状のゴム膜１９により下方から被覆されている。張出し部１８とゴム膜１９との間には、径方向の隙間があいている。
【００３３】
さらに上面板２には、本体板部１７および張出し部１８を軸線Ｏ方向に貫通し、ダイヤフラム５内と外部とを連通する貫通筒部２０が設けられている。貫通筒部２０の下端面は、張出し部１８の下面と面一とされるとともに、貫通筒部２０の上端部は、本体板部１７より上方に突出している。該貫通筒部２０の上端部には、例えば、前述した気体供給手段や補助タンクなどが気密に接続される。
【００３４】
筒状膜部材４は、可撓性を具備しており、例えば弾性体材料、好ましくはゴム材料などで形成され、筒状膜部材４の両開口端部４ａ、４ｂのうち、上側の上開口端部４ａは、上面板２の張出し部１８に気密に外嵌されるとともに、張出し部１８とゴム膜１９との間の隙間に配置されている。また両開口端部４ａ、４ｂのうち、下側の下開口端部４ｂは、下面板３の支持台部１２に気密に外嵌されるとともに、ゴム座１６上に配置されている。
【００３５】
また筒状膜部材４の中間部分４ｃは、補助弾性体６の上基板８よりも径方向の外側に膨出しており、該中間部分４ｃは、下面板３側に設けられた前記ゴム座１６を介して、補助弾性体６の上基板８に上方および径方向の外側から当接するとともに、上面板２側に設けられた前記ゴム膜１９を介して、上面板２の本体板部１７に下方から当接している。
【００３６】
ここで上面板２の張出し部１８、および下面板３の樹脂板部１１は、ダイヤフラム５内に気体が充填された充填状態で軸線Ｏ方向に離間して互いに対向するとともに、図３に示すように、ダイヤフラム５内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する。
本実施形態では、図１に示すように、前記充填状態で、ダイヤフラム５内には、上面板２の張出し部１８と下面板３の樹脂板部１１との間に位置する中央空間Ｓ１と、筒状膜部材４内に位置して周方向の全周にわたって延在し、中央空間Ｓ１に径方向の外側から接続された外周空間Ｓ２と、を備えるダイヤフラム空間Ｓが形成される。
【００３７】
この充填状態では、上面板２側の貫通筒部２０内、および下面板３側の給排孔１５はそれぞれ、上面板２の張出し部１８と下面板３の樹脂板部１１との間の中央空間Ｓ１を通して、筒状膜部材４内の外周空間Ｓ２に連通している。該充填状態では、例えば、貫通筒部２０内、または給排孔１５を通してダイヤフラム５内に気体を給排し、ダイヤフラム５内の圧力を調整する。
【００３８】
また、前記充填状態のダイヤフラム５内から、貫通筒部２０内、または給排孔１５を通して気体が排出されると、中央空間Ｓ１および外周空間Ｓ２がそれぞれ漸次、縮小し、上面板２の張出し部１８と、下面板３の樹脂板部１１と、が、軸線Ｏ方向に漸次、接近するとともに、筒状膜部材４が漸次、収縮変形する。そして図３に示すように、前記排気状態になると、張出し部１８と樹脂板部１１とが互いに当接して中央空間Ｓ１が消滅する。
ここで前記排気状態では、上面板２の張出し部１８と、下面板３の樹脂板部１１と、が互いに当接した状態で摺動することで、上面板２と下面板３とが、径方向に沿って相対的に移動可能となっている。
【００３９】
そして本実施形態では、樹脂板部１１には、支持台部１２に設けられた被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合することで、支持台部１２に対する樹脂板部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部２２Ａ、２２Ｂが設けられている。
【００４０】
図示の例では、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂとして、樹脂板部１１の外周縁から下方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）に向けて延設されて支持台部１２に外嵌する筒状部２３を有する第１係合部２２Ａ、および該第１係合部２２Ａが係合する第１被係合部２１Ａと、樹脂板部１１の外周縁よりも内側に位置する部分から下方に向けて延設された柱状部２４を有する第２係合部２２Ｂ、および該第２係合部２２Ｂが係合する第２被係合部２１Ｂと、の２種類が備えられている。
【００４１】
第１被係合部２１Ａは、支持台部１２の外周面に溝状に形成され、本実施形態では、支持台部１２の小径部分１２ｂに、周方向の全周にわたって延在している。軸線Ｏに沿った縦断面視における第１被係合部２１Ａの形状は、軸線Ｏ方向および径方向に延在する各辺部を有する矩形状とされている。
【００４２】
第１係合部２２Ａの筒状部２３は、支持台部１２の小径部分１２ｂに外嵌しており、該筒状部２３の外周面と、支持台部１２の大径部分１２ａの外周面と、は、面一になっている。また筒状部２３は、支持台部１２の小径部分１２ｂと筒状膜部材４の下開口端部４ｂとの間に挟持されている。
筒状部２３の内周面には、第１被係合部２１Ａ内に配置された突起部２５が、径方向の内側に向けて突設されている。突起部２５は、周方向の全周にわたって延在する環状に形成され、突起部２５と第１被係合部２１Ａとは同形同大となっている。
【００４３】
以上のような第１係合部２２Ａおよび第１被係合部２１Ａによれば、第１係合部２２Ａの筒状部２３が、支持台部１２に外嵌しているので、樹脂板部１１と支持台部１２との径方向に沿った相対的な移動を、筒状部２３の内周面と支持台部１２の外周面とが当接することにより規制することができる。
また第１係合部２２Ａの突起部２５が、第１被係合部２１Ａ内に配置されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動を、突起部２５と第１被係合部２１Ａの内面とが当接することにより規制することができる。
【００４４】
第２被係合部２１Ｂは、支持台部１２を軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔２６と、該貫通孔２６の内周面に形成された係合凹部２７と、を備えている。
図２に示すように、貫通孔２６は、支持台部１２においてボルト孔１４よりも径方向の内側に、周方向に間隔をあけて複数配設されている。複数の貫通孔２６は、前記上面視において、軸線Ｏを中心とする同一円上に周方向に同等の間隔をあけて配設されている。
また係合凹部２７は、貫通孔２６の内周面に全周にわたって溝状に形成されており、図１に示すように、支持台部１２の下面に開口している。前記縦断面視における係合凹部２７の形状は、軸線Ｏ方向および径方向に延在する各辺部を有する矩形状とされている。
【００４５】
第２係合部２２Ｂの柱状部２４は、周方向に間隔をあけて複数配置されており、各貫通孔２６内に挿通されている。貫通孔２６と、該貫通孔２６に挿通される柱状部２４と、は同形同大となっている。
各柱状部２４には、第２被係合部２１Ｂの係合凹部２７内に配置された係合凸部２８が各別に設けられている。係合凸部２８は、柱状部２４の外周面に全周にわたって延在する環状に形成され、係合凸部２８と係合凹部２７とは同形同大となっている。
【００４６】
以上のような第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂによれば、第２係合部２２Ｂの柱状部２４が、第２被係合部２１Ｂの貫通孔２６内に挿通されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との径方向に沿った相対的な移動を、柱状部２４と貫通孔２６の内周面とが当接することにより規制することができる。
【００４７】
また第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂが、それぞれ複数設けられているので、複数の柱状部２４と貫通孔２６の内周面とが各別に当接することにより、樹脂板部１１と支持台部１２との周方向に沿った相対的な移動を規制することができる。
さらに第２係合部２２Ｂの係合凸部２８が、第２被係合部２１Ｂの係合凹部２７内に配置されているので、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動を、係合凸部２８と係合凹部２７の内面とが当接することにより規制することができる。
【００４８】
ここで、第１係合部２２Ａおよび第２係合部２２Ｂはいずれも、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられている。これらの両係合部２２Ａ、２２Ｂと樹脂板部１１との連結体２９は、射出成形で一体成形されており、本実施形態では、図示しない金型内に支持台部１２を配置した状態で、該金型内に樹脂材料を射出して連結体２９を成形するインサート成形により一体成形されている。
そして、このようにインサート成形により連結体２９を成形することにより、連結体２９において支持台部１２に当接する部分は、ほぼ全面にわたって支持台部１２に密着している。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る空気ばね装置１によれば、樹脂板部１１に前記係合部２２Ａ、２２Ｂが設けられているので、該係合部２２Ａ、２２Ｂが被係合部２１Ａ、２１Ｂにそれぞれ係合することにより、支持台部１２に対する樹脂板部１１の軸線Ｏ方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制することが可能になり、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８が互いに当接した状態で摺動したときに、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを抑えることができる。
【００５０】
またこのように、樹脂板部１１に係合部２２Ａ、２２Ｂを設けることにより、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを抑えつつ、樹脂板部１１と支持台部１２とを別体で形成することができるので、例えば本実施形態のように、支持台部１２を金属材料で形成すること等により、下面板３の耐久性を確保し易くすることができる。
【００５１】
また、樹脂板部１１を形成する樹脂材料として、例えば支持台部１２を形成する材料よりも摩擦係数が低い材料を採用すること等により、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８との間の摩擦係数を効果的に低減させることができる。
【００５２】
また、係合部２２Ａ、２２Ｂが、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられているので、これらの係合部２２Ａ、２２Ｂと樹脂板部１１との前記連結体２９を、本実施形態のように射出成形などにより一体成形することが可能になり、容易に形成することができる。
【００５３】
またこのように、連結体２９を射出成形により一体成形することができるので、連結体２９を成形するときに、本実施形態のようにインサート成形を採用すること等により、連結体２９を形成しながら、係合部２２Ａ、２２Ｂを被係合部２１Ａ、２１Ｂに係合させることが可能になり、当該空気ばね装置１の製造作業の簡便化を図ることができる。
また、本実施形態のようにインサート成形により連結体２９を成形した場合、連結体２９を支持台部１２に密着させることが可能になり、樹脂板部１１が支持台部１２から離反するのを効果的に抑えることができる。
【００５４】
また第１係合部２２Ａの筒状部２３が、樹脂板部１１の外周縁から下方に向けて延設されているので、前述のように、第１係合部２２Ａの突起部２５と、第１被係合部２１Ａの内面と、の当接により、樹脂板部１１と支持台部１２との軸線Ｏ方向に沿った相対的な移動が規制されることで、樹脂板部１１において外周縁を含む外周側部分が、上方に向けて反り返るのを抑制することができる。
なお、樹脂板部１１と上面板２の張出し部１８が互いに当接した状態で摺動を繰り返すことで、樹脂板部１１の前記外周側部分が反り返り易くなるため、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。
【００５５】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５６】
例えば、前記実施形態では、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂとして、第１係合部２２Ａおよび第１被係合部２１Ａと、第２係合部２２Ｂおよび第２被係合部２１Ｂと、の２種類が備えられているものとしたが、これに限られるものではなく、いずれか１種類が備えられていればよい。
【００５７】
また、係合部２２Ａ、２２Ｂおよび被係合部２１Ａ、２１Ｂは、前記実施形態に示した構成に限られるものではなく、樹脂板部に設けられ、支持台部に設けられた被係合部に係合することで、支持台部に対する樹脂板部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部であれば、適宜変更することができる。
【００５８】
また前記実施形態では、インサート成形により連結体２９を成形するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、連結体２９と支持台部１２とを別個に形成した後、これらを互いに組み付けてもよい。
また前記実施形態では、係合部２２Ａ、２２Ｂが、樹脂板部１１と同一の樹脂材料で該樹脂板部１１に一体に設けられているものとしたが、これに限られない。例えば、連結体２９を２色成形により成形することにより、樹脂板部１１と係合部２２Ａ、２２Ｂとが、互いに異なる樹脂材料で形成されてもよい。
【００５９】
また前記実施形態では、樹脂板部１１は、下面板３側に設けられているものとしたが、上面板２側に設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。例えば、上面板２側に設けられている場合には、上面板の張出し部（支持台部）により、樹脂板部を上方（軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側）から支持するとともに、該張出し部に、係合部が係合する被係合部が設けられた構成としてもよい。
さらに上部材として採用した上面板２、および下部材として採用した下面板３は、前記実施形態に示したものに限られるものではない。
つまり、上部材および下部材それぞれに、ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられ、上部材および下部材の少なくとも一方は、当接部が樹脂材料で形成されるとともに、該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、該当接部に設けられ、支持台部に設けられた被係合部に係合することで、支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備える構成であればよい。
【００６０】
また前記実施形態では、補助弾性体６は、積層ゴムにより構成されているものとしたが、気体が内部に充填されたダイヤフラム５よりも軸線Ｏ方向および径方向の各ばね定数が高い他の構成に適宜変更することができる。例えば、下基板と、上基板と、およびこれらの両基板の間に配設されて両基板に加硫接着された筒状の弾性部材と、を備える構成を採用してもよい。
さらに、補助弾性体６はなくてもよい。この場合、下面板３に、補助弾性体６の上基板８に相当する構成が備えられていてもよい。
【００６１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 空気ばね装置
２ 上面板
３ 下面板
４ 筒状膜部材
４ａ、４ｂ 開口端部
５ ダイヤフラム
１１ 樹脂板部（当接部）
１２ 支持台部
１８ 張出し部（当接部）
２１Ａ、２１Ｂ 被係合部
２２Ａ、２２Ｂ 係合部
２３ 筒状部
２５ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備え、
前記上部材および前記下部材にはそれぞれ、前記ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられた空気ばね装置であって、
前記上部材および前記下部材の少なくとも一方は、
前記当接部が樹脂材料で形成されるとともに、
該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、
該当接部に設けられ、前記支持台部に設けられた被係合部に係合することで、前記支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備えていることを特徴とする空気ばね装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気ばね装置であって、
前記係合部は、該係合部が設けられた前記当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられていることを特徴とする空気ばね装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気ばね装置であって、
前記被係合部は、前記支持台部の外周面に溝状に形成され、
前記係合部は、前記当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されて前記支持台部に外嵌する筒状部と、該筒状部の内周面に突設されて前記被係合部内に配置された突起部と、を備えていることを特徴とする空気ばね装置。
【請求項１】
上部材、下部材、およびこれらの両部材に両開口端部が各別に連結されて封止された筒状膜部材を有するダイヤフラムを備え、
前記上部材および前記下部材にはそれぞれ、前記ダイヤフラム内が排気された排気状態で互いに摺動可能に当接する当接部が各別に備えられた空気ばね装置であって、
前記上部材および前記下部材の少なくとも一方は、
前記当接部が樹脂材料で形成されるとともに、
該当接部を軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側から支持する支持台部と、
該当接部に設けられ、前記支持台部に設けられた被係合部に係合することで、前記支持台部に対する該当接部の軸線方向および径方向に沿った相対的な各移動を規制する係合部と、を備えていることを特徴とする空気ばね装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気ばね装置であって、
前記係合部は、該係合部が設けられた前記当接部と同一の樹脂材料で該当接部に一体に設けられていることを特徴とする空気ばね装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気ばね装置であって、
前記被係合部は、前記支持台部の外周面に溝状に形成され、
前記係合部は、前記当接部の外周縁から軸線方向に沿ったダイヤフラムの外側に向けて延設されて前記支持台部に外嵌する筒状部と、該筒状部の内周面に突設されて前記被係合部内に配置された突起部と、を備えていることを特徴とする空気ばね装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１７７４０７（Ｐ２０１２−１７７４０７Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４００３１（Ｐ２０１１−４００３１）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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