空気バネ

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空気バネ（くうきバネ）とは圧縮空気の弾力性を利用したバネ装置を指す。エアサスペンション（air suspension,エアサス）とも言う。

[編集] 特徴

非線形特性である。

ばねレートは可変。

共振し難い。

気体の性質としてボイルの法則がある。「一定温度下で気体の圧力と体積は反比例の関係にある」というもので、気体を2分の1の体積まで圧縮すると圧力は2倍になる、すなわち反発力も2倍になる。
その性質を利用したのが空気ばねで、人や荷物を積んだ時は圧縮されるので反発力が上がり、それらをおろすと元の反発力に戻る。そのため平常時はそうとうに軟らかいばねレートを設定でき、積載時はどれだけ圧縮しても気体は無くならずより強い反発力を得られることから、乗り心地は悪化しても容易にボトミングする事も無い。
また、金属の弾力性を利用する金属ばねでは吸収しきれない、微細な振動をも減衰できる。
空気の量を変えることで任意にばねレート（減衰力）や車高を設定できるが、空気源や弁装置、車高のセンシングが必要で、システムとしては複雑になる。

[編集] 用途

[編集] 自動車

空気バネの空気を抜いて車高を下げた状態

主にバスやトラックに採用され、乗り心地を重視する観光バスや高速バスでは標準装備となっている。路線バスやトラックでは構造がシンプルで廉価な板バネ（リーフサス)が主流だったが、路線バスではバリアフリー化の進展で乗降性改善のために車高調整機能を持つ空気バネが必要で、ノンステップバスに代表される低床車を中心に採用車種が増えている。
トラックでは走行中の荷物の損傷を抑え、車高調整機構を荷役時に用いたりすることから、バンボディの中型・大型車が主体である。後軸が2軸の場合は前後の車軸で空気圧を変えて適切な軸重（1軸当たりの負担重量）を与え、大きなグリップ力を得る機能を備えることもできる。
また、車種は多くないものの、一部の高級乗用車やSUVにも用いられている。力の伝達と位置決めのためのリンク（アーム）類と組み合わせて使用される。似たようなものにシトロエンの「ハイドロニューマチック」があり、こちらは油圧と窒素ガスを使用している。

また、足回りだけでなく、跳ね上げ式のバックドアの開閉を補助し、開いたドアを支えるなど、車体部品にも空気バネは使われる。高級車では車内のグローブボックスなど収納スペースの蓋にまで空気バネを使用したものもある。

なおトラックを中心に2バッグ式と4バッグ式という呼び方を用いることがあるが、これは1つの車軸に対して空気バネのダイヤフラム（＝バッグ）をいくつ用いているかを表す。

[編集] 鉄道車両

客車、貨車、気動車、電車の別なく路面電車やモノレールから新幹線に至るまで広く採用されている。初期の試作的なものをのぞいてほとんどが台車の枕バネ部に使用され、ベローズ式やダイヤフラム式などの構造がある。車高調節はもとより、ダイヤフラム式のばねでは、横剛性の高さを生かし、台車の蛇行動防止にも一役買っている。この構造の元は風船。
ベローズ式は主に上下方向のショックを吸収し、提灯をつぶしたような形をしていることから提灯バネともよばれる。ベローズ式に対して、ダイヤフラム式はゴムマリをつぶしたような形をしており、上下左右いずれの方向のショックも吸収する。