CN105270427A - 限位块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种可以缩短限位块的成型时间且产品特性稳定的限位块及其制造方法。一种限位块(1)，其在铁道车辆中介入安装在空气弹簧(21)和台车之间，其特征在于，所述限位块包括：橡胶弹性体制的外装体(5)；及橡胶弹性体制的内装体(6)，所述橡胶弹性体制的内装体(6)以与外装体(5)接触的方式设置于外装体(5)的内侧。作为制造该限位块(1)的方法，在分别对内装体(6)及外装体(5)进行硫化成型后，将内装体(6)组装在外装体(5)内。

Description

限位块及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶弹性体制的块状的限位块(stopper)，尤其涉及一种在限位块是用于铁道车辆的大型限位块的情况下，可以容易成型的限位块及其制造方法。

背景技术

在现有技术中，如专利文献1所示，作为铁道车辆用限位块，已知由硫化橡胶而成的限位块。如图6所示，这种结构的限位块31由一个块状硫化橡胶构成，并在欧洲的铁道被多数采用，预计今后也将被大量使用。为了使由块状橡胶而成的限位块31成型，采用了将填充有未硫化橡胶的模具夹入在上下热板之间并进行加热成型的方法，但随着限位块31的厚度增加，在限位块表面和内部会产生热传导的差异，从而对于成型后的限位块31而言，不同的部分会发生物性的偏差。尤其，在离热板最远的限位块31的高度方向的中间部分，该差异尤为显著。

如果考虑到限位块的弹簧特性及耐久性，则优选限位块的局部的物性偏差少一些。对于这种课题，在现有技术中，采用了在容许范围内将硫化条件设定为尽可能低温且长时间而使限位块成型的方法。另外，如所述的专利文献1所示，还已知使用夹套(jacket)式模具来控制限位块成型时的热传导的方法。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本国特开2012-86762号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在低温下进行长时间硫化的方法中，限位块的生产率会降低。另外，就专利文献1所述的使用夹套式模具的方法而言，不仅模具结构会变复杂，而且通过由夹套式模具进行温度调节，会使消除限位块在厚度方向的热传导的差异变得困难，且限位块的厚度越厚，则产品特性(弹簧特性)越不稳定，也无法预测成型(硫化)时间会大幅度缩短。

因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种可以缩短限位块的成型时间且产品特性稳定的限位块及其制造方法。

解决课题的方法

为解决上述问题，在本发明中，就介入安装在铁道车辆的空气弹簧和台车之间的限位块而言，其特征在于，包括：橡胶弹性体制的外装体；及橡胶弹性体制的内装体，其以与外装体接触的方式设置于外装体的内侧。

根据上述结构，由于将由橡胶弹性体而成的限位块并非以一个整块的方式形成，而是以可分离为橡胶弹性体制的内装体和橡胶弹性体制的外装体的方式构成，其中所述橡胶弹性体制的外装体与内装体的外周接触并覆盖内装体的外周整体，即，将限位块作为各自不同的橡胶弹性体构件(内装体及外装体)来形成，因此，与将限位块整体作为一个整块进行模具成型的情况相比，产品的壁厚较薄，从而能够使局部之间的热传导的差异变小。因此，能够使弹簧特性等产品特性稳定。

进一步地，与限位块整体的厚度相比，内装体及外装体各个构件的厚度较薄，因此，当使用模具独立地对内装体及外装体进行成型时，由于热传导良好，因此能够使用非夹套式的普通的模具进行成型。另外，如果使内装体及外装体同时成型，则可以缩短限位块整体的成型时间。

就铁道车辆用的限位块而言，由于在中心轴方向上被压缩而使用，因此，即使将限位块设置成可分离为内装体及外装体的方式，在内装体和外装体之间没有间隙的状态下，只要固定外装体，就可以表现出与将内装体和外装体一体地作为一个橡胶弹性体整块而形成的限位块相同的举动，从而可以得到近似于由一个橡胶弹性体而成的限位块的弹簧特性。

此外，在将内装体以其与外装体相接触的方式设置的方面上，只需要至少将内装体的外表面形状和外装体的内表面形状形成为大致相同的形状即可。在此，大致相同的形状是指，即使细微的部分存在少许的形状差异，在将内装体嵌合安装于外装体的状态下，在内装体和外装体之间也不会产生对弹簧特性造成影响的间隙的形状。

就上述铁道车辆用限位块而言，顶部侧固定于空气弹簧，底部侧固定于台车。因此，就限位块而言，在限位块顶部及限位块底部分别固定有用于在空气弹簧固定的上板、及用于在台车固定的下板。在本发明中，可以使上板及下板不固定在内装体，而是固定在外装体。

根据上述结构，在将内装体嵌合安装于外装体的内部的状态下，仅通过将固定于外装体的上板及下板分别固定在空气弹簧及台车，就可以将限位块安装于铁道车辆。即，能够顺利且容易地进行从限位块的组装到安装的操作。

另外，限位块的内装体的外表面形状也可以形成为略大于外装体的内表面形状。即，通常在限位块底部形成有凹部，通过该凹部确保缓冲性。由于该凹部形成在内装体，因此，即使将具有凹部的内装体的外表面形状形成为略大于外装体的内表面形状，也能够使内装体变形并压入至外装体的内部。据此，内装体的外表面受到外装体的内表面的按压并与其紧贴，因此能够得到接近于由一个块状橡胶弹性体而成的限位块的弹簧特性。

具体来讲，内装体的外表面形状形成为与外装体的内表面形状大致相似的形状。在此，大致的含义如以上所述。并且，在使二者的中心轴对齐的状态下，内装体的外表面形状优选以比外装体的内表面形状大0.5mm-2.0mm的方式(以到达外侧位置的方式)形成，更优选以大0.5mm-1.0mm的方式形成。

内装体能够以其外周长度从底部朝向顶部逐渐变小的方式形成。据此，在内装体和外装体之间不会封入空气(内装体和外装体之间不会产生间隙)，从而可以使内装体的外表面与外装体的内表面接触。

本发明中的内装体可以作为一个构件，也可以采用可分割成多个部件(parts)的结构。

在本发明中，作为由橡胶弹性体而成的限位块的制造方法，能够采用如下方法：即，包括橡胶弹性体制的外装体及内装体，其中所述内装体包括设置于外装体的内侧的一个或两个以上橡胶弹性体制的部件，在分别对内装体的各部件及外装体进行硫化成型后，将内装体组装在外装体内进行制造。

根据上述制造方法，如上所述，由于分别独立地对内装体及外装体进行模具成型，因此，能够使热传导变得良好，并且能够使用非夹套式的通常模具来进行成型。另外，可以使弹簧特性等的产品特性稳定。进一步地，如果使内装体与外装体同时成型，则可以缩短作为限位块整体的成型时间。如上所述，根据本发明的制造方法，可以高效地生产限位块。

发明的效果

在本发明中，由于将限位块由橡胶弹性体制的外装体及橡胶弹性体制的内装体构成，其中所述橡胶弹性体制的内装体以与外装体接触的方式设置于外装体的内侧，因此，通过独立地对外装体及内装体进行成型，能够使限位块整体的产品特性稳定，另外，如果使内装体及外装体同时成型，则可以缩短作为限位块整体的成型时间。

附图说明

图1是示出本发明的铁道车辆用限位块的纵剖视图。

图2是示出上述限位块的分解剖视图。

图3是示出将图1的限位块用作构成构件的铁道车辆用悬架装置的剖视图。

图4是示出内装体的第二实施方案的主视图。

图5是示出内装体的第三实施方案的剖视图。

图6是示出现有限位块的结构的剖视图。

附图标记说明

1限位块

2限位块凹部

3上板

4下板

5外装体

6内装体

7外装体凹部

8排气槽

21空气弹簧

22支撑圆板

23上面板

24下面板

25隔膜

D限位块最大直径

H限位块高度

CA中心轴

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方案进行说明。图1是示出本发明的铁道车辆用限位块的纵剖视图，图2是示出本发明的铁道车辆用限位块的分解剖视图。

如图1所示，本发明的限位块1具有，将橡胶弹性体形成为壁厚的碗状或圆筒(barrel)状并将其颠倒而倒扣的形状。在限位块1形成有底部开口的凹部2。在限位块1的限位块顶部固定有以圆盘状形成的上板3，在限位块底部固定有以环状形成的下板4。限位块1的底面以环状形成，环状的半径方向内侧由橡胶弹性体构成，环状的半径方向外侧由下板4构成。

本发明的限位块1包括橡胶弹性体制的外装体5及橡胶弹性体制的内装体6，其中所述内装体6以与外装体5接触的方式设置。外装体5及内装体6由相同材质的橡胶弹性体形成。作为形成外装体5及内装体6的方法，可以采用现有技术的公知方法。例如，如日本国特开2012-86762记载那样，将未硫化橡胶填充在模具内，在合模后夹入于上下热板之间并进行加热加压，由此能够对橡胶弹性体进行硫化成型。

此外，在本发明中，外装体5及内装体6分别通过不同的模具独立成型。此时，由于产品厚度变薄，因此，能够不使用夹套式模具，而是使用通常的模具作为所使用的模具。

限位块1的底面的橡胶弹性体部分以形成为内装体6的底面的方式进行设置。即，上板3及下板4固定于外装体5，在内装体6未安装有固定件。在本实施方案中，当用模具成型外装体5时，上板3及下板4与外装体5硫化粘接成一体。此外，上板3及下板4可以在成型外装体5粘接于外装体5，也可以通过成型外装体5时与外装体5一体成型的安装件来进行固定。

内装体6形成为有盖圆筒状。在该情况下，内装体6的外表面形状呈圆柱形状。在外装体5的底部形成有凹部7，所述凹部7与在下板4的中央形成的开口直径相同。该凹部7的内表面形状对应于内装体6的形状，形成为可嵌合于内装体6的圆柱形状。作为内装体6的形状，除有盖圆筒状之外，也可以采用有盖多角筒状。

如图2所示，限位块1通过将内装体6从下板4的开口嵌合安装在外装体5的凹部7内来进行组装。此时，设定二者的形状，使内装体6与外装体5之间不会产生间隙。在本实施方案中，内装体6的外表面形状以略大于外装体5的内表面形状的方式形成。

根据上述结构，由于内装体6的外表面受到外装体5内表面的按压并与其紧贴，因此，能够得到更接近于由一个块状橡胶弹性体而成的限位块的弹簧特性。另外，也可以在内装体6的外表面形成凹凸，并在外装体5的内表面形成与内装体6外表面的凹凸相对应的凹凸。由此，二者的接触面积将会增大，从而能够得到更接近于由一个块状橡胶弹性体而成的限位块的弹簧特性。

作为形成在内装体6外表面的具体凹凸形状，例如，可以在内装体6的外表面周围形成环状凸部也可，形成环状凹部也可。进一步地，通过连续设置环状凸部和环状凹部，也可以使内装体6外表面的剖面形状成为波状。在该情况下，外装体5的内表面形状均形成为与内装体6的外表面形状相对应的形状。

如图3所示，通过这种方式得到的限位块1用作铁道车辆用悬架装置的构成构件。如图所示，铁道车辆用悬架装置具备空气弹簧21、及介入安装在空气弹簧21和未图示的台车之间的限位块1。限位块1经由支撑圆板22固定于台车。更具体来讲，将固定于限位块1的下板4固定在支撑圆板22。

空气弹簧21包括：上面板23，其安装于车辆的车体(未图示)；下面板24，其在所述上面板23的下方并配置于车轮侧；及橡胶制的隔膜(diaphragm)25，其以横跨上面板23及下面板24的方式配备。下面板24安装在固定于限位块1的圆盘状的上板3。

为组装上述结构的铁道车辆用悬架装置，首先，将固定于限位块1的下板4固定在安装于台车的支撑圆盘22。此时，外装体5固定于下板4，而内装体6未固定于下板4。

但是，通过螺钉等适当的固定件来将固定于外装体5的下板4牢固地固定在支撑圆盘22，从而内装体6整体将保持被外装体5覆盖的状态。由此，内装体6的自由运动将受到限制，外装体5及内装体6将会作为一个整体的块状限位块发挥功能。接着，将空气弹簧21的下面板24安装在固定于台车的状态下的限位块1，从而组装成铁道车辆用悬架装置。

如以上详述，就本发明中的限位块1而言，由于外装体5及内装体6分别通过不同的模具进行成型，因此，外装体5及内装体6二者在模具内的热传导均变好，从而能够使作为限位块整体的产品特性稳定，另外，通过使内装体及外装体同时成型，可以缩短作为限位块整体的成型时间。

列举具体例子对成型时间的缩短效果进行说明。在图1中，当成型最大直径D为375mm、限位块高度H为195mm、最大壁厚为150mm的限位块时，在将限位块作为一个整块进行成型的情况下，需要135℃×6小时。另一方面，若将该尺寸的限位块作为外装体及内装体的两个分割结构而分别进行独立成型，则尽管各自的成型条件为135℃×4小时而使成型时间缩短，但能够得到了与上述块状的限位块同等的弹簧特性。

如上所述，在本实施方案中，内装体6的外表面形状以略大于外装体5的内表面形状的方式形成。在该情况下，当将内装体6插入至外装体5的凹部7时，由于在内装体6和外装体5之间会封入空气，因此可能会妨碍内装体6嵌合安装于外装体的凹部7。

在这种情况下，如图4所示，在内装体6的外表面中至少圆筒部分可以形成上下方向的排气槽8。排气槽8至少需要形成一条，优选形成多条。在图4中，在圆周方向上以相等间隔形成有上下方向的三条排气槽8。

另外，在本实施方案中，内装体6的外表面形状呈圆柱形状，为将内装体6嵌合安装于外装体5内部，需要使内装体6与外装体5接触的同时将其压入至外装体5，而二者间的摩擦力的作用使操作变得费事。特别是，若将内装体6的外表面形状形成为略大于外装体5的内表面形状，则摩擦力将进一步变大，从而操作将变得更加费事。

在这种情况下，可以使内装体6以其外周长度从底部朝向顶部逐渐变小的方式形成。即，内装体6可以形成为与中心轴CA垂直相交的剖面的周长从底部朝向顶部逐渐变小的形状，换言之，可以形成为顶端从底部朝向顶部越来越细的形状。作为具体的一例，如图5所示，能够使内装体6的外表面形状由圆柱形状成为圆锥梯形形状。

在该情况下，作为外装体5的凹部的形状，以与图5所示的内装体6的外表面形状相对应的方式形成。据此，可以顺利且容易地将内装体6嵌合安装至外装体5的凹部7的最里侧。特别是，在内装体6的外表面及外装体5的内表面设置凹凸形状的情况下，可以使外装体5与内装体的接触面积增大，并且将内装体6顺利地嵌合安装在外装体5。

此外，本发明并不限定于上述实施方案，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更来实施。例如，在上述实施方案中，内装体作为一个部件形成，但并不限定于此，也可以采用可分割成多个部件的结构。例如，在内装体形成为有盖圆筒状的情况下，能够将盖体部分在水平方向切割成两个。在内装体由多个部件构成的情况下，只要将内装体的各部件及外装体分别通过不同的模具硫化成型即可。另外，内装体及外装体由相同材质的橡胶弹性体形成，也可以使用不同材质的橡胶弹性体。

Claims (10)

1.一种限位块，其是介入安装于铁道车辆的空气弹簧和台车之间的限位块，其特征在于，所述限位块包括：

橡胶弹性体制的外装体；

及橡胶弹性体制的内装体，其以与外装体接触的方式设置于外装体的内侧。

2.根据权利要求1所述的限位块，其特征在于：

在所述限位块的限位块顶部及限位块底部，分别固定有上板及下板，所述上板及下板不固定在所述内装体，而是固定在所述外装体。

3.根据权利要求1所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外表面形状以略大于所述外装体的内表面形状的方式形成。

4.根据权利要求2所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外表面形状以略大于所述外装体的内表面形状的方式形成。

5.根据权利要求1所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外周长度从底部朝向顶部逐渐变小。

6.根据权利要求2所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外周长度从底部朝向顶部逐渐变小。

7.根据权利要求3所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外周长度从底部朝向顶部逐渐变小。

8.根据权利要求4所述的限位块，其特征在于：

所述内装体的外周长度从底部朝向顶部逐渐变小。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的限位块，其特征在于：

所述内装体是可分割成多个部件的结构。

10.一种限位块的制造方法，其特征在于：

所述限位块包括橡胶弹性体制的外装体及内装体，其中所述内装体包括以与外装体接触的方式设置于外装体的内侧的、一个或两个以上的橡胶弹性体制的部件，

在分别对所述内装体的各部件及外装体进行硫化成型后，将内装体组装在所述外装体内。