JP2006342940A - 空気ばね - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る空気ばね1は、底面2aを有し、上方に開放する円筒状の外筒2内に、外筒2より小径の作動体3が挿入され、外筒2と作動体3とがダイアフラム4によって連結された構成とされている。作動体3は、上端面3aおよび下端面3bを有する円筒状容器であり、その内部は補助タンク6とされ、下端面3bにはオリフィス7が形成されている。ダイアフラム4は、円筒状のゴム膜であって、上縁部および下縁部に形成されたビード部4b、4cを介して、作動体3の下端面3bと外筒2の底面2aにそれぞれ固着されている。ダイアフラム4を形成するゴム膜中には、ナイロン繊維からなる補強繊維が、ダイアフラム4の経線方向に対して対称に補強繊維角度を有して二方向に配されている。
【選択図】 図1
Description
建築物の上下方向免震を実現するには、大きなストロークを有する軟らかいバネで2秒程度以上の固有周期を実現する必要があり、このローリングシール型空気ばねが適していると考えられる。特許文献1では、ローリングシール型空気ばねと積層ゴムとを直列に連結することにより、構造物の3次元免震装置を実現している。
ダイアフラム4がロールするとき、ロール部4a付近のゴム膜は、ダイアフラムの緯線方向に伸縮しなければならない。所要ストロークが十分短い場合は、図2(b)のような円錐台型のダイアフラム4’とすることにより、緯線方向の伸縮を小さく抑えることができるが、所要ストロークが長い場合は、ダイアフラム4の何処がロール部4aとなっても特性が変化しない、図2(a)のような長い平行部を有する円筒型ダイアフラムが適している。
そこで、膜厚に対するロール部径Rの比を変化させて作動性を確認した結果より、ロール部径Rを膜厚の4〜8倍とした。
そこで、初期隙間Cは、ロール部径Rの1/2以下とする。
ψ0≦28{2α/(α−1)−α・t・p/(N・n・Ty)}
ここに、
α=R/t(4≦α≦8)、R:ロール部径(mm)、t:ダイアフラムの膜厚(mm)、p:ダイアフラムの終局時最大内圧(MPa)、N:補強繊維の層数(ただし、Nは偶数)、n:ダイアフラム単位幅当たりの補強繊維の本数(本/mm)、Ty:補強繊維の強度(N/本)
本発明では、補強繊維を鋼繊維またはアラミド繊維とすることにより、空気ばねを、より高強度化することができる。
図1に示すように、本発明に係る空気ばね1は、底面2aを有し、上方に開放する円筒状の外筒2内に、外筒2より小径の作動体3が挿入され、外筒2と作動体3とがダイアフラム4によって連結された構成とされている。
作動体3の下端面3bにはオリフィス7が形成されており、ダイアフラム4内の空気と補助タンク6内の空気とはオリフィス7を介して連通している。空気がオリフィス7を通過する際に、空気の流れに流通抵抗が発生し、減衰機能を備えた空気ばねとなる。
(イ)ロール部径R
(ロ)初期隙間C
(ハ)補強繊維角度ψ0
(ニ)補強繊維5の本数または補強繊維層数
(ホ)補強繊維5の材質
また、補強繊維角度ψ0が小さい程、経線方向の膜力nφが大きく、空気ばねとして負担できる荷重が大きいことがわかる。
補強繊維角度ψ0が大きく初期隙間Cも大きい場合は、ダイアフラム4が最早、外筒2に接しなくなり、実際のロール部径Rが小さくなるので、最大内圧が上昇する。図7(b)において、曲線が重なって右肩上がりとなっている部分がこれに相当する。但し、この場合はダイアフラム4が外筒2に押し付けられず摩擦力が殆ど作用しないため、ダイアフラム4を外筒2の底面2aに取り付けるビード部4cの強度が高くないと、その部分で破壊が生じる場合がある。
なお、補強層数を多くすると、ゴム膜が厚くなって補強繊維に均等に力が負担され難くなる場合があるので、その場合はアラミド繊維等の高強度材料を用いるのがよい。
(イ)ロール部径Rは出来るだけ小さいほうがよい。
(ロ)初期隙間Cは小さいほうがよい。但し、初期隙間Cが多少大きくても、補強繊維角度ψ0を小さくすることで補うことができる。初期隙間Cが過大だとダイアフラム4が外筒2に接しなくなり、実際のロール部径Rが小さくなって耐力が上がるが、外筒2側のビード部4cで破壊し易くなる。
(ハ)補強繊維角度ψ0が小さい程、高圧化できる。但し、作動体3が外筒2に対して水平にずれたり傾いたりする場合を考慮し、余り小さい角度としないほうがよい。
(ニ)配置のピッチを狭める、補強繊維層数を増やす等の方法により、単位幅当たり本数を増やす。
(ホ)鋼線やアラミド繊維等の高強度の補強繊維を使用する。
ロール部径Rをダイアフラム4の膜厚の4〜8倍とし、初期隙間Cをロール部径Rの1/2以下とする。
ψ0≦28{2α/(α−1)−α・t・p/(N・n・Ty)} …(1)
ここに、
α=R/t(4≦α≦8)、R:ロール部径(mm)、t:ダイアフラムの膜厚(mm)、p:ダイアフラムの終局時最大内圧(MPa)、N:補強繊維の層数(ただし、Nは偶数)、n:ダイアフラム単位幅当たりの補強繊維の本数(本/mm)、Ty:補強繊維の強度(N/本)
p={2/(α−1)−ψ0/(28α)}N・n・Ty/t …(2)
また、本実施形態による空気ばね1によれば、小型で構造がシンプルであるため、空気ばねの製造コストを低く抑えることが可能となる。
2 外筒
3 作動体
4、4’ ダイアフラム
4a ロール部
4b、4c ビード部
5 補強繊維
6 補助タンク
7 オリフィス
Claims (4)
- 底面を有し、上方に開放する外筒内に挿入された、円筒状のゴム膜からなるダイアフラムの下端部が前記外筒の底面に固着され、前記ダイアフラムの上端部は、内部が補助タンクとされ、下端面にオリフィスが形成された作動体の当該下端面に固着され、
前記作動体が前記ダイアフラムに支持されて前記外筒内を上下方向に可動する空気ばねであって、
前記ダイアフラムを形成するゴム膜中に配される補強繊維が、当該ダイアフラムの経線方向に対して所定の角度(以下、補強繊維角度と称す)を有して二方向に配されていることを特徴とする空気ばね。 - 前記外筒と前記作動体との間の水平方向の間隙(以下、ロール部径と称す)を前記ダイアフラムの膜厚の4〜8倍とし、前記外筒と前記ダイアフラムとの間の初期隙間をロール部径の1/2以下とすることを特徴とする請求項1に記載の空気ばね。
- 前記補強繊維角度ψ0(度)は5〜50度とされ、且つ次式を満足することを特徴とする請求項2に記載の空気ばね。
ψ0≦28{2α/(α−1)−α・t・p/(N・n・Ty)}
ここに、
α=R/t(4≦α≦8)、R:ロール部径(mm)、t:ダイアフラムの膜厚(mm)、p:ダイアフラムの終局時最大内圧(MPa)、N:補強繊維の層数(ただし、Nは偶数)、n:ダイアフラム単位幅当たりの補強繊維の本数(本/mm)、Ty:補強繊維の強度(N/本) - 前記補強繊維は鋼繊維またはアラミド繊維からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の空気ばね。
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---|---|---|---|---|
KR101226285B1 (ko) | 2012-12-06 | 2013-01-28 | 이재성 | 연질의 밀폐막으로 된 가변형 피스톤을 갖는 탄성구조체 |
DE102007004035B4 (de) * | 2007-01-22 | 2019-05-09 | Vibracoustic Gmbh | Schlauchförmiger Rollbalg und Luftfeder |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5610841A (en) * | 1979-07-02 | 1981-02-03 | Hitachi Cable Ltd | Flexible sleeve for fluid pressure apparatus |
JPS59132933U (ja) * | 1983-02-26 | 1984-09-06 | 株式会社ブリヂストン | 空気ばねのダイアフラム |
JPS6415543A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Bridgestone Corp | Air spring |
JPH04211738A (ja) * | 1990-03-24 | 1992-08-03 | Continental Ag | ダイヤフラムを補強したダイヤフラム形空気ばね |
JPH08159198A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | H S S T Kaihatsu Kk | 傾斜エンドリングを有する空気バネ |
JP2002227901A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Ohbayashi Corp | 免振装置 |
JP2005016633A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Japan Atom Power Co Ltd:The | 3次元免震装置 |
-
2005
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5610841A (en) * | 1979-07-02 | 1981-02-03 | Hitachi Cable Ltd | Flexible sleeve for fluid pressure apparatus |
JPS59132933U (ja) * | 1983-02-26 | 1984-09-06 | 株式会社ブリヂストン | 空気ばねのダイアフラム |
JPS6415543A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Bridgestone Corp | Air spring |
JPH04211738A (ja) * | 1990-03-24 | 1992-08-03 | Continental Ag | ダイヤフラムを補強したダイヤフラム形空気ばね |
JPH08159198A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | H S S T Kaihatsu Kk | 傾斜エンドリングを有する空気バネ |
JP2002227901A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Ohbayashi Corp | 免振装置 |
JP2005016633A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Japan Atom Power Co Ltd:The | 3次元免震装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007004035B4 (de) * | 2007-01-22 | 2019-05-09 | Vibracoustic Gmbh | Schlauchförmiger Rollbalg und Luftfeder |
KR101226285B1 (ko) | 2012-12-06 | 2013-01-28 | 이재성 | 연질의 밀폐막으로 된 가변형 피스톤을 갖는 탄성구조체 |
WO2014088277A1 (ko) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Lee Jae-Sung | 연질의 밀폐막으로 된 가변형 피스톤을 갖는 탄성구조체 |
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