專利名稱：空氣懸架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及一種作為貨車及客車的懸架裝置使用的空氣懸 架，詳細而言，涉及一種具有彈性材料制的筒狀膜、氣密接合于其軸 心方向一端部的大徑板狀部件以及氣密接合于筒狀膜的軸心方向的另 一端部的活塞，且在活塞上形成有可滾動引導另一端部側伴隨筒狀膜 的彈性變形而折回形成的翻折筒部分的周面的空氣懸架。
背景技術：
作為這種空氣懸架，己知有特開平10-325434號公報中公開的結 構，如該圖3等所示，包括，大徑板狀部件(標號20)、位于其下方 的活塞(標號40)以及橫跨這兩者架設的橡膠制筒狀膜(標號10)。 而且，筒狀橡膠膜的上端巻邊部(標號16)與大徑板狀部件，以及筒 狀橡膠膜的下端巻邊部(標號30)與活塞分別氣密地嵌合連接。例如， 在使用空氣懸架作為貨車的懸架裝置時，以在車身構架上安裝大徑板 部件、在支撐車輪的懸架臂上安裝活塞的狀態(tài)下進行配置。
如上所述的空氣懸架，為利用波義爾法則的懸架，在搭載人或負 荷時被壓縮，反作用力上升，如果卸下上述人或負荷則恢復為初始反 作用力。因而，在正常時可設定相當柔和的彈簧系數(shù)，同時在裝載時， 不論被壓縮多少，氣體也不會丟失反而獲得更強的反作用力，因此， 可以作為兼有良好的乘車舒適度和不易下垂高強度的優(yōu)良懸架裝置使 用。另外，還具有可以衰減螺旋彈簧等金屬彈簧未吸收完的細微振動， 而且可以通過改變空氣的量任意設定彈簧系數(shù)與車高的優(yōu)點，其主要 用于客車及貨車中。
在用作貨車、客車等的懸架裝置的空氣懸架中，不僅存在單一伸縮方向的力，常常還有扭力與扭轉力起作用。即，如專利文獻2(參照
圖3、 5、 6等)與專利文獻3 (參照圖1 (b)等)，存在邊扭轉邊受
到壓縮負荷等無法避免在擺動移動中發(fā)生壓縮與拉伸的動作。
并且，雖然省略了圖示，但在前后具有兩軸的左右具備輪胎的后 輪軸的大型貨車等中，為了防止空車時觸地負荷的減少，因此，往往 在提升非驅動軸(固定軸)一部分的"空氣提升軸"用的氣囊中，兼 用空氣懸架。該情況下，作為提升非驅動軸的裝置，利用一種向空氣
懸架中充滿空氣而使筒狀橡膠膜達到極力擴張狀態(tài)的裝置(參照圖6)。
如上所述，筒狀膜不但承受伸縮力的作用，而且大多作用有扭力、 扭轉力、擺動等多種復合力的作用，因此，特別是在動作變化較大的 活塞一側，要求該活塞和下端巻邊部以氣密狀進行強固嵌合。對此， 研究出，不采用僅僅將活塞和筒狀膜的下端巻邊部密封嵌合，而采用 為了難以拆卸而強制插入安裝的結構，即，如專利文獻1的圖4所示， 通過采用設置凸緣(標號46)，推壓下端巻邊部的上側內周端的結構， 也可以一定程度上對抗拉伸方向的力。專利文獻2中圖1等所示的結 構也是這樣的。
但是，由于近年來的大型化、高速化引起的懸架行程及負荷的增 大，扭力、扭轉力或兼用氣囊引起的筒狀膜受到的活塞的拉伸力也有 進一步增大的傾向時，既要考慮上述巻邊部的組裝容易度，又要考慮 防脫限制裝置脫落的可能性，因此，針對筒狀膜和活塞的嵌合連接結 構，還存在改進的余地。
日本專利文獻l:特開平10-325434號公報 日本專利文獻2:特開2006-118560號公報 日本專利文獻3:特開2006-300236號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，在于提供一種進一步改進的空氣懸架，該空氣懸 架即使在原有壓縮力的基礎上再被施加較強的拉伸力，仍保持筒狀膜 和活塞的嵌合連接不會脫落，而且也不會損害活塞側的巻邊部和活塞 的組裝容易度。
本發(fā)明的第一方面提供一種空氣懸架，該空氣懸架具有，由彈性 材料制成的筒狀膜3;氣密接合于其軸心P方向一端部的大徑板狀部件 1;以及氣密接合于所述筒狀膜3的軸心P方向另一端部的活塞2，且 在所述活塞2上形成有可滾動引導所述另一端部側伴隨所述筒狀膜3 的彈性變形而折回形成的翻折筒部分3D的周面2B，其特征在于
可裝卸地設置推壓部件4B，該推壓部件4B通過與將所述筒狀膜 的活塞側巻邊部3C落入配置的所述活塞2的邊緣部10的協(xié)動，在相 對于筒狀膜伸縮移動方向的寬度方向的全部或者大致全部上，可推壓 夾持所述筒狀膜3的活塞側巻邊部3C。
本發(fā)明的第二方面在第一方面的基礎上，提供一種空氣懸架，其 特征在于所述推壓部件4B上的面對所述活塞側巻邊部的端部23被 倒圓。
本發(fā)明的第三方面在第一或第二方面的基礎上，提供一種空氣懸
架，其特征在于用于限制所述大徑板狀部件1和所述活塞2發(fā)生規(guī)
定以上的相對接近移動的彈性材料制擋塊主體4A與支承其的硬質板 4B構成的擋塊4，通過螺接部件16裝載固定于所述活塞2上，并通過 所述硬質板4B構成所述推壓部件。
本發(fā)明第四方面在第一 第三方面之中任一方面的基礎上，提供 一種空氣懸架，其特征在于所述推壓部件4B上的推壓所述活塞側巻 邊部3C的外周部18，相對于安裝于所述活塞2的支承主體17，形成 為向筒狀膜伸縮移動方向錯位的凹凸形狀。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，構成為通過推壓部件和邊緣部在活塞側 巻邊部的全寬或大致全寬的范圍內進行推壓夾持，因此，與僅推壓內 周端的現(xiàn)有結構相比，能夠將活塞側巻邊部更強固地卡止保持于邊緣 部。因此，即使向大徑板狀部件和活塞彼此離開的方向強力地拉伸筒 狀部，也能夠避免活塞側巻邊部從邊緣部的脫落(拔出)。而且，用 于此的推壓部件可裝卸地加以設置，因此，可以通過拆下推壓部件從 而容易地進行活塞側巻邊部向邊緣部的裝卸。其結果是，即使在原有 壓縮力的基礎上再作用有較強的拉伸力，也能夠保持筒狀膜和活塞的 嵌合連接不會脫落，并且也不會損害活塞側的巻邊部和活塞的組裝容 易度，提供進一步改進的空氣懸架。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，如上所述，在筒狀膜被強力地拉伸時， 即使被推壓部件的端面強力地壓迫，但其面對活塞側巻邊部的端部被 倒圓，因此，可以將筒狀膜和推壓部件保持在面接觸狀態(tài)，與目前(與 變尖的沖壓面的接觸狀態(tài)等)相比，每單位面積的負荷明顯增大，從 而還具有可以避免從該接觸部位產(chǎn)生龜裂不良情況的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，詳細如實施方式所示，用于防止空氣懸 架被過度壓縮或損傷，從而將支承通過螺栓等螺接部件固定于活塞的 擋塊，即，彈性材制的擋塊主體的硬質板兼用構成推壓部件。由此， 通過作為原本裝備的擋塊的結構因素的硬質板也可構成推壓部件，因 此，能夠實現(xiàn)零件兼用化帶來的輕量化與成本降低，并從而能夠提供 一種比第一及第二方面的發(fā)明實現(xiàn)的上述效果更加合理的空氣懸架。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，推壓活塞側巻邊部的外周部并不僅僅是 平板，也可以施加凹凸，因其形狀性的表面針對強度與剛性加以改進， 因此，例如，通過使用在平板狀態(tài)下強度不足的鋼板沖壓成形成硬質 板，從而可實現(xiàn)具有足夠強度的推壓部件。因此，可獲得容易以廉價 購入的鋼板，從而可以提供能夠提高生產(chǎn)性以及進一步降低成本的空
6氣懸架。


圖1為表示實施例1的空氣懸架的剖視圖2為圖1空氣懸架中的擋塊單件的俯視圖3為空氣懸架被壓縮的狀態(tài)的剖視圖4為膜片的活塞側嵌合部的主要部分放大圖5為圖4中加入各部尺寸例的放大圖6為現(xiàn)有的空氣懸架中拉伸力起作用時的剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明空氣懸架的實施方式。圖1為表示實 施例1的空氣懸架的剖視圖，圖2為擋塊單件的俯視圖，圖3為空氣 懸架被壓縮的狀態(tài)的剖視圖，圖4、 5為小徑巻邊部的嵌合部的放大剖 視圖，圖6為現(xiàn)有的空氣懸架被拉伸時小徑巻邊部正在離開的狀態(tài)的 剖視圖。
(實施例1)
實施例1的空氣懸架A，作為貨車及客車的懸架裝置使用，如圖1、 圖2所示，包括，固定于車體框架等的上部板(大徑板狀部件的一例) 1;固定于車輪側的部件上的活塞2;橫跨這兩者l、 2架設的橡膠(彈
性材料的一例)制的膜片(筒狀膜的一例)3;以及裝載并固定于活塞
2的上壁2A的擋塊4。
膜片3，為用于構成其內部空間(由上部板l、膜片3以及活塞2 圍成的空間)即空氣懸架部S的側壁部3A而具有縱軸心P的縱形圓筒 狀橡膠，其具有，以密封嵌合狀態(tài)卡合固定于上部板1的上側大徑巻 邊部3B;以密封嵌合狀態(tài)卡合固定于活塞2的上部的下側小徑巻邊部 3C;以及滾動引導在活塞2的外周壁2B的折回部(翻折筒部分的一例) 3D。對強度有要求的大小各巻邊部3B、 3C，其壁厚均被設定成加厚，而且其內部大多埋設裝備有鋼線等加強部件。
上部板1用于從上方覆蓋在包含大徑巻邊部3B的膜片3的上部 上，通過上下一體化地重疊上側板1A與下側板1B而構成，其中上側 板1A具有截面呈向下階梯差狀的導向外周部lg，下側板1B的外周部 具有嵌合了大徑巻邊部3B的側周壁la與下周壁lb。而且，用于對空 氣懸架部S進排空氣(大氣)的進排管道5，在上部板1的比較靠近外 周的位置，以上下貫通的氣密狀態(tài)焊接固定，其下端開口形成進排口 6。 另外，7是用于安裝未圖示的車體框架托架等的固定螺栓。
活塞2由折回筒狀的橡膠膜構成，該折回筒狀的橡膠膜包括下 部具有末端擴展部2b的外周壁2B;上壁2A;底壁2C;以及橫跨上壁 2A與底壁2C架設的加強部件2D。上壁2A包括與外周壁2B的上
端部連續(xù)的外側上壁部8;內側上壁部9;以及形成于這些內外的上壁
部9、 8之間并使小徑巻邊部3C落入并嵌合的圓周狀邊緣部10，并且 還具有向下層疊于內側上壁部9的加強板11。外周壁2B，起可滾動引 導下端部側伴隨膜片3的彈性變形而折回形成的翻折筒部分即折回部 3D的周面(圓周面)的作用。
在活塞2的上壁2A，形成有貫穿內側上壁部9以及加強板11的 中心孔12。使用與形成外周壁2B以及上壁2A的板材不同的板材形成 底壁2C，該底壁2C具有多個向下突出的安裝螺栓13。圓筒狀加強部 件2D設置固定于加強板11的下表面與底壁2C的上表面之間，在其上 端部，形成有連通內外的切口 14。
如圖l、圖2所示，擋塊4由橡膠(彈性材料的一例)制的擋塊主 體4A與用于對其進行加強支承的鋼板等制成的基板(硬質板的一例) 4B層疊一體化(通過硫化粘結等實現(xiàn))而構成，在軸心P的方向觀察， 形成與進排口 6產(chǎn)生干涉、且具有將要橫穿上部板1的，詳細而言即 為下側板1B整體的大面積的大徑狀結構。該擋塊4，使用配置于以縱
8軸心P為中心每隔均等角度(120度)形成在支承主體4A上的三處孔 部15的合計三個螺栓16，從而將其螺接在活塞上壁2A上。
基板4B由板金部件形成，該板金部件具有，重疊于上壁2A的中 央圓板部的支撐主體17;以及按照從其外周部進入邊緣部IO的方式向 下彎曲形成的推壓周部18 (外周部的一例)。在通過螺栓16 (螺接部 件的一例)把擋塊4裝載固定于活塞2的狀態(tài)下，通過邊緣部10與推 壓周部18的協(xié)作，強固地夾持小徑巻邊部3C直至其向軸心P方向壓 縮，從而將其卡止在活塞2上。而且，在擋塊4上形成有貫穿支承主 體4A以及基板4B的中心孔19。由此，空氣懸架部S經(jīng)由中心孔19、 12與加強部件2D的內部空間連通，而且經(jīng)由切口 14也與活塞2的內 部空間連通。
另外，設置擋塊4的原因如下，S卩，往往作為自空氣懸架部S放 出空氣從而明確降低車高時的彈性懸架支承裝置使用，除此以外，也 可以作為在作用有超大負荷而被強力壓縮時，或者因膜片損傷等引起 的空氣泄漏時的上部板1的過度下沉以及由此引起的與活塞2碰撞造 成損傷的防止裝置使用。而且，還具有即使在該防止裝置的狀態(tài)下也 可通過擋板4以實現(xiàn)彈性懸架的優(yōu)點。
如圖1、圖2所示，還裝備有回避裝置K，該回避裝置K即使在 使上部板1與活塞2相對接近移動至與通過這二者1、 2夾持擋塊4的 狀態(tài)，也可以實現(xiàn)從進排口 6的空氣進排。即，回避裝置K通過設置 用于去除支承主體4A上的軸心P方向看與進排管道5產(chǎn)生千涉的部分 而形成的切口 (避讓部之一例)20而構成。作為一例，切口20為與進 排管道5同心的圓狀，且作為具有足夠深度d的立體圓弧狀切口，形 成位于連接三個孔部中的一個孔部15的孔中心15a與軸心P的線段。
即，如圖3所示，即使將空氣從空氣懸架部S完全放掉(或者排 光)，上部板1下降至擋塊4被壓縮的狀態(tài)(收縮狀態(tài))，但由于切口 20的存在，起使彈性變形后的支承主體4A不會影響進排管道5部 分的作用，從而可維持進排口 6與空氣懸架部S的連通狀態(tài)。因此， 即使在擋塊4被強力地上下壓縮的收縮狀態(tài)，也可以實現(xiàn)從進排管道5 進排空氣，從而能夠毫無問題地進行基于下一運行所需的對空氣懸架 部S供給空氣實現(xiàn)的上部板1的再次浮起操作。
而且，如圖2的延伸圖所示，即使在將擋塊4進一步大徑化直至 從軸心P方向觀察完全干涉進排口 6、且在支承主體4的外周部上形成 的切口 21 (即回避裝置K)最小時，如圖3的延伸圖所示，雖然是小 的連通面積，但也可以避免彈性變形后的支承主體4A堵塞進排口，從 而可以由進排管道5向空氣懸架部S進排空氣。
其次，詳細說明小徑巻邊部3C對活塞2的卡合結構。如圖l、圖 4所示，設置有推壓部件4B，該推壓部件4B通過與使小徑巻邊部3C 落入配置的邊緣部IO的協(xié)動，在相對于縱軸心P方向(筒狀膜伸縮移 動方向之一例)的寬度方向的全部或者大致全部(即，全部寬度或者 大致全部寬度)上，可推壓作為夾持膜片3的活塞側巻邊部的小徑巻 邊部3C。如上所述，推壓部件4B兼用構成擋塊4的基板，首先，通 過將小徑巻邊部3C落入并嵌合于邊緣部10，然后將擋塊4螺栓固定于 活塞2，由此，由推壓周部18和邊緣部10的邊緣底10a夾持小徑巻邊 部3C以使其稍微上下壓縮，從而小徑巻邊部3C在嵌合卡止連接狀態(tài) 下得以組裝。
艮P，如圖4所示，基板4B中的推壓活塞側巻邊部3C的推壓周部 18，相對于在活塞2上安裝的支承主體(擋塊主體的一例)4A，通過 以在縱軸心P方向(筒狀膜伸縮移動方向的一例)上向下錯位地沖壓 成形，形成彎曲的凹凸形狀。在此基礎上，推壓周部18的外終端形成 向上彎曲的縱壁凸緣22，且在推壓周部18和縱壁凸緣22之間，設置 有彎曲R部("面對活塞側巻邊部的端部"的一例)23。即，基板4B 中的面對活塞側巻邊部3C的端部被倒圓，實現(xiàn)提高推壓周部18的強
10度以及剛性。
例如，圖6所示，在擋塊4的基板4B設定為具有稍微掛住(在徑 方向稍微重疊)小徑巻邊部3C的內周部側端的程度的推壓周部18的 現(xiàn)有空氣懸架A中，在用于作為提升車輪的氣囊而使用進排管道5向 空氣懸架部S充滿空氣的狀態(tài)下，推壓周部18因很強的拉伸力在膜片 3下端的最大伸出側(圖6的右側)上向上方折曲，小徑巻邊部3C變 成眼看自邊緣部10拔出(有時候為拔出)的狀態(tài)。而且，沖壓斷開狀 態(tài)的基板2B外周端的端面存在尖細的傾向，因此，往往因為小徑巻邊 部3C上的拉伸，存在自強力抵接外周端的部分產(chǎn)生龜裂的可能性。
與其相對，如圖l、 4所示的本發(fā)明中，利用通過沖壓折彎提高了 推壓周部18的強度剛性的擋塊4的基板4B，將小徑巻邊部3C的徑向 寬度大致全寬地自上推壓構成空氣懸架，在該空氣懸架A中，雖然省 略了示圖，但即使將膜片3向上部板1和活塞2彼此離開的方向強力 地拉伸，也可以用推壓周部18和邊緣部10強固地卡合小徑巻邊部3C， 完全的避免自邊緣部IO拔出。而且，即使此時強力地壓迫基板4B，但 與推壓周部18和縱壁凸緣22之間的彎曲R部23的面接觸狀態(tài)得以保 持，從而也避免了產(chǎn)生龜裂等損傷的可能性。在此基礎上，如果操作 螺栓16將擋塊4從活塞2卸下，則小徑巻邊部3C的上側推壓會消失， 從而能夠容易進行小徑巻邊部3C對邊緣部10的裝卸。
另外，如圖4的虛線所示，即使是具有將擋塊主體4A的傾斜外周 面24的位置不覆蓋推壓周部18整體、而從其根部立起形成的小型化 的擋塊整體4A的擋塊4，上述優(yōu)點也同樣可以得到。其原因在于，防 止小徑巻邊部3C從邊緣部10脫出的效果通過基板4B所具備的強度來 實現(xiàn)。另外，作為參考，圖5中記載了小徑巻邊部3C附近的構成尺寸 的例子。
(其它實施例)推壓部件4B也可以是由一體化地具有推壓周部18的鑄件(鑄鐵、
鍛鐵、鑄鋁合金等)構成的基板，或者是用于提高強度與剛性加厚厚 度且將外周端倒圓的一片板狀結構，總而言之，只要是在相對于筒狀 膜伸縮移動方向的寬度方向上的全寬或者大致全寬的范圍內，可推壓
夾持活塞側巻邊部3C即可。另外，所謂"筒狀膜伸縮移動方向"，指 不僅包含軸心P方向，而且還包含上部板1的軸心方向以及活塞2的 軸心方向(膜片3的伸縮移動方向)。
權利要求
1. 一種空氣懸架，具有彈性材料制成的筒狀膜；氣密接合于其軸心方向一端部的大徑板狀部件；以及氣密接合于所述筒狀膜的軸心方向的另一端部的活塞，在所述活塞上形成有可滾動引導所述另一端部側伴隨所述筒狀膜的彈性變形而折回所形成的翻折筒部分的周面，其特征在于設置有推壓部件，該推壓部件可裝卸于所述活塞上，并且該推壓部件通過被落入配置的所述筒狀膜的活塞側卷邊部與所述活塞的邊緣部的協(xié)動，在相對于筒狀膜伸縮移動方向的寬度方向的全部或者大致全部上，可推壓夾持所述筒狀膜的活塞側卷邊部。
2. 如權利要求1所述的空氣懸架，其特征在于所述推壓部件上的面 對所述活塞側巻邊部的端部被倒圓。
3. 如權利要求1或者2所述的空氣懸架，其特征在于通過螺接部件， 將由彈性材料制擋塊主體與支承其的由硬質板所構成的擋塊固定于所述活 塞上，該擋塊主體用于限制所述大徑板狀部件和所述活塞發(fā)生規(guī)定以上的相 對接近移動，并且，由所述硬質板構成所述推壓部件。
4. 如權利要求1 3中任一項所述的空氣懸架，其特征在于相 對于安裝于所述活塞的支承主體，所述推壓部件上的推壓所述活塞側 巻邊部的外周部被形成為向筒狀膜伸縮移動方向錯位的凹凸形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種進一步改進的空氣懸架，該空氣懸架即使在壓縮力的基礎上再被施加較強的拉伸力，仍保持筒狀膜和活塞的嵌合連接不會脫落，也不會損害活塞側的卷邊部和活塞的組裝容易度。該空氣懸架具有橡膠制筒狀膜(3)、氣密接合于其上端部的上部板(1)、氣密接合于下端部的活塞(2)，且在活塞(2)上形成有可滾動引導下端部側伴隨筒狀膜(3)的彈性變形而折回形成的翻折筒部分(3D)的周面(2B)，其中，可裝卸地設置推壓部件(4B)，該推壓部件通過被落入配置的卷邊部(3C)與活塞(2)的邊緣部(10)的協(xié)動，在相對于筒狀膜伸縮移動方向的寬度方向的全部或者大致全部上，可推壓夾持筒狀膜(3)的活塞側卷邊部(3C)。
文檔編號F16F9/05GK101469755SQ20081014291
公開日2009年7月1日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者前村博之, 垣內洋一 申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社