CN105593562B - 空气弹簧以及铁道车辆 - Google Patents

Abstract

空气弹簧具备：上面板（21）；与上面板相向配置的下面板（22）；将上面板（21）的周缘部与下面板（22）的周缘部气密地连接而在内部形成空气室的弹性膜（23）；与下面板（22）连接的空气室（24）；和形成有排气通路（95）的排气通路形成体（9）。而且，排气通路（95）在上面板（21）与下面板（22）的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时，在空气室外部开口；并且在隔开距离超过规定的允许范围的上限时，通过连通在空气室内部开口的排气通路入口（951）和在大气中开放的排气通路出口（952）排出空气，从而调节弹簧高度。

Description

空气弹簧以及铁道车辆

技术领域

本发明涉及空气弹簧以及具备空气弹簧的铁道车辆。更具体地涉及用于防止因向空气弹簧的过度供气而弹簧高度异常上升的技术。

背景技术

铁道车辆的车身通过包括枕簧的车身支持装置支持于转向架。枕簧是设置于转向架的转向架构架和车身之间的弹簧，具有缓冲从转向架传递至车身的冲击，且改善乘坐感的作用。作为枕簧，通常使用空气弹簧。空气弹簧可以借由向形成于内部的空气室进行的压缩空气的供排气在上下方向上伸缩。在铁道车辆中，利用该空气弹簧的伸缩，执行使车体高度保持在一定范围的自动高度调节控制、和在曲线通过时为了减小作用于乘客的超限离心力而使车身倾斜的车身倾斜控制等。

在空气弹簧中，为了防止弹簧高度超出规定的允许范围变得过大，而具备异常上升阻止件。作为空气弹簧的异常上升阻止件，已知有使设置于转向架侧的第一限制构件与设置于车身侧的第二限制构件抵接从而机械地限制对转向架的车身的上升位移的所谓机械止动件。又，除了机械止动件以外，还提出如下所述的空气弹簧的异常上升阻止件。

例如，在专利文献1所述的铁道车辆中，在空气弹簧的弹簧高度超出允许范围时打开的紧急排气阀设置于空气弹簧。该紧急排气阀的开闭部在空气弹簧的弹簧高度在允许范围内时，通过自由伸缩的连杆与车身连接。而且，当弹簧高度超过允许上限时，车身的上升移动通过连杆传递至紧急排气阀的开闭部，从而打开紧急排气阀。

又，例如在专利文献2所述的铁道车辆中，排气用旁通通路设置于空气弹簧，在排气用旁通通路上设置有在空气弹簧的弹簧高度超出允许范围时打开的机械阀。该空气弹簧在空气室内具备机械阀的操作杆。而且，操作杆由空气弹簧处于过度供气状态时的隔膜（diaphragm）操作，从而机械阀被打开。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开平7-267084号公报；

专利文献2：日本特开平11-78877号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在空气弹簧的异常上升阻止件为机械止动件时，分别设置于转向架和车身的限制构件为了具备能够承受来自于空气弹簧的力的刚性而由钢铁制成，并且是包围空气弹簧的周围的大型（作为一个示例，一个边为100mm以上）部件。以往，期待车辆的轻量化，如果能够消减异常上升阻止件的重量，则能够有利于车辆的轻量化。又，空气弹簧的周边的空间利用于贯穿转向架和车身的配管和配线等，但是如果在空气弹簧的周围具有机械止动件，则必须避开它进行配管以及配线，配管以及配线的自由度受损。

又，在空气弹簧的异常上升阻止件为记载于专利文献1的紧急排气阀的情况下，空气弹簧的紧急排气阀的开闭部和车身通过连杆连接，因此在维修车辆时需要进行车身或开闭部与连杆的卸装以及调节作业。

又，在空气弹簧的异常上升阻止件为专利文献2记载的机械阀的情况下，在因车身的侧滚（rolling）或左右摇动而隔膜被扭转时，隔膜与操作杆的接触状态会变动。因此，在机械阀打开时的空气弹簧的弹簧高度有差异。

本发明是鉴于上述情况而形成，其目的是提供在具备异常上升阻止件的空气弹簧或具备该空气弹簧的铁道车辆中，能够实现维修的简单化和轻量化。

解决问题的手段：

根据本发明的空气弹簧具备：上面板；与所述上面板相向配置的下面板；将所述上面板的周缘部与所述下面板的周缘部气密地连接而在内部形成空气室的弹性膜；与所述下面板连接的弹性支持构件；和形成有排气通路的排气通路形成构件。上述排气通路具有：在所述上面板与所述下面板的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时，在所述空气室外部开口，并且在所述隔开距离超过所述规定的允许范围的上限时，在所述空气室内部开口的排气通路入口；和在大气中开放的排气通路出口。

又，根据本发明的铁道车辆具备：具有底架的车身；具有转向架构架的转向架；和设置于所述转向架构架和所述底架之间的所述空气弹簧。

在上述结构的空气弹簧中，上面板与下面板的上下方向上的隔开距离是空气弹簧的高度中的变动要素。因此，基于上面板与下面板的上下方向上的隔开距离调节空气弹簧的高度。在根据本发明的空气弹簧中，在上面板与下面板的上下方向上的隔开距离超过规定的允许范围的上限值时（即，空气弹簧的高度超过弹簧高度允许范围的上限值时），排气通路入口处于在空气室内部开口的状态，排气通路与空气室连接。在排气通路与空气室连接时，空气室内的空气通过排气通路排出至外部。通过这样的空气室的强制性排气，在上面板与下面板的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时（即，空气弹簧的弹簧高度位于规定的弹簧高度允许范围内时），排气通路入口处于在空气室外部开口的状态，从而解除排气通路与空气室之间的连接而结束空气室的排气。如此一来，能够防止空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围而异常上升。

又，在根据本发明的空气弹簧中，发挥空气弹簧的异常上升阻止件功能的排气通路形成构件，不像现有的机械止动件那样空气弹簧的力对它作用。因此，能够使排气通路形成构件与现有的机械止动件相比轻量化且小型化。因此，具备该空气弹簧的本发明的铁道车辆与具备现有的机械止动件和现有的空气弹簧的铁道车辆相比，能够实现轻量化。

又，根据本发明的空气弹簧基于上面板与下面板的上下方向的隔开距离调节空气弹簧的高度。因此，发挥空气弹簧的异常上升阻止件功能的排气通路形成构件不与车身通过连杆等连接。因此，根据本发明的空气弹簧与具备通过连杆连接于车身的异常上升止动件的现有空气弹簧相比，能够使对车辆的组装或维修等简单化。此外，根据本发明的空气弹簧与具备包括排气阀的异常上升阻止件的空气弹簧相比，由于不具备排气阀和其开闭执行器或传感器等，因此结构简单，能够实现轻量化且小型化。

发明效果：

根据本发明，在空气弹簧的上面板与下面板的上下方向上的隔开距离超出允许范围时，排气通路与空气室连接，从而通过排气通路从空气室排出空气。借助于此，能够防止空气弹簧的弹簧高度的异常上升。该空气弹簧与具备通过连杆连接于车身的异常上升阻止件的现有空气弹簧相比，能够使维修简单化。又，具备该空气弹簧的铁道车辆与具备现有的机械止动件和现有的空气弹簧的铁道车辆相比，能够实现轻量化。

附图说明

图1是示出设置于转向架和车身之间的根据本发明第一实施形态的空气弹簧的主视图；

图2是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图；

图3是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图；

图4是根据第一实施形态的异常上升阻止机构的放大图；

图5是示出根据第二实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图；

图6是示出根据第二实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图；

图7是根据第二实施形态的异常上升阻止机构的放大图。

具体实施方式

（第一实施形态）

以下，参照附图说明本发明的第一实施形态。图1是示出设置于转向架和车身之间的根据本发明第一实施形态的空气弹簧的主视图，图2是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图，图3是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图，图4是根据第一实施形态的异常上升阻止机构的放大图。

如图1所示，根据本发明的第一实施形态的铁道车辆由转向架1、包括空气弹簧3的车身支持结构、和通过该车身支持结构支持于转向架1的车身2构成。转向架1具备作为转向架1的基础的转向架构架11。车身2具备作为车辆结构体的基础的底架12。空气弹簧3在转向架构架11和底架12之间均衡地分开配置于车辆的左右以及前后。通过该空气弹簧3，车身2在车宽方向上可倾动地支持于转向架1。

通过空气供给配管72从设置于车身2的风缸（reservoir ）71向各空气弹簧3供给压缩空气。在风缸71内贮藏由空气压缩器70生成的压缩空气。在空气供给配管72上，每个空气弹簧3分别设置有自动高度调节阀6。自动高度调节阀6设置有供给阀和排出阀（均未图示）。通过使供给阀打开，从而向空气弹簧3供给压缩空气，空气弹簧3的高度伸长。通过打开排出阀，从空气弹簧3向大气中排出空气，空气弹簧3的高度缩小。

自动高度调节阀6的壳体安装于底架12。自动高度调节阀6的阀操作机构60由从自动高度调节阀6突出的工作轴62、操作连杆63、连接连杆64、水平连杆66等构成。操作连杆63的基端与工作轴62连接，操作连杆63的梢端与连接连杆64的上端连接。连接连杆64的下端与转向架构架11可摇动地连接。自动高度调节阀6的壳体与连接连杆64通过水平连杆66连接。

在上述结构的自动高度调节阀6与其阀操作机构60中，在操作连杆63位于水平位置时，不进行向空气弹簧3的供排气。而且，在底架12的高度发生变动而操作连杆63的梢端从水平位置向下方旋转时，自动高度调节阀6切换为向空气弹簧3供给压缩空气的状态。又，在底架12的高度发生变动而操作连杆63的梢端从水平位置向上方旋转时，自动高度调节阀6切换为排出空气弹簧3内的空气的状态。像这样，在自动高度调节阀6中，为了将车身2的车体高度保持一定，而调节向空气弹簧3的气体的供排气。

接着，详细说明空气弹簧3的结构。如图2所示，空气弹簧3由上面板21、与上面板21相向地配置的下面板22、将上面板21的周端部与下面板22的周端部气密地连接并在内部形成空气室24的弹性膜23、以及与下面板22连接的弹性支持体25（弹性支持构件）等构成。弹性支持体25由交替地层叠的圆形或圆环形的橡胶和金属板构成。

在空气弹簧3的上面板21，在中央部形成有向上方突出的圆锥形状的凸台28。在凸台28的中央部设置有在上下方向上贯穿凸台28的供排气口26。在底架12的与空气弹簧3上下方向上相向的位置上设置有空气弹簧支座15。空气弹簧支座15上形成有与空气弹簧3的凸台28相配合地对应的圆锥形状的嵌入部15a。与空气供给配管72连接的空气供给口15b在嵌入部15a开口。

在连接转向架构架11与底架12时，首先，在转向架构架11上载置空气弹簧3，接着在空气弹簧3上载置底架12。在空气弹簧3上载置底架12时，空气弹簧3的凸台28由底架12的嵌入部15a引导并嵌入。使凸台28与嵌入部15a嵌合，从而空气弹簧3的供排气口26与空气弹簧支座15的空气供给口15b连接。借助于此，空气弹簧3的空气室24与空气供给配管72连接，从而能够从风缸71向空气室24供给压缩空气。

在上述结构的空气弹簧3中，在发生空气压缩器70的故障、车身2的侧滚、自动高度调节阀6或其阀操作机构60的故障等时，空气弹簧3处于过度供气状态，存在空气弹簧3的高度异常上升的担忧。因此，为了将空气弹簧3的高度保持在规定的允许范围（以下称为“弹簧高度允许范围”）内，空气弹簧3具备异常上升阻止机构8。另外，弹簧高度允许范围预先对每个空气弹簧3或者每个铁道车辆分别进行设定。

在这里，详细说明异常上升阻止机构8。如图4所示，异常上升阻止机构8由形成有排气通路95的排气通路形成体9（排气通路形成构件）、支持排气通路形成体9的筒状体82（筒状构件）、和对排气通路形成体9施力的弹簧81（施力构件）构成。

筒状体82设置于空气弹簧3的上面板21，并且在上下方向上贯通上面板21。筒状体82随着上面板21而与下面板22相对地在上下方向上移动。筒状体82的上端在空气室24外部（大气）开口，筒状体82的下端在空气室24内部开口。筒状体82的内周面上形成有作为环状槽的密封构件保持部82a。

排气通路形成体9在上下方向上贯通并设置于上面板21。排气通路形成体9整体形成为圆柱形，并且排气通路入口951在周面上开口，排气通路出口952在一侧的端面上开口。排气通路形成体9由在上下方向上延伸的圆柱形的主构件91、设置于主构件91的下端的基端构件92、和设置于主构件91的上端的梢端构件93构成。筒状体82外嵌于排气通路形成体9的主构件91，随着上面板21的移动，筒状体82在排气通路形成体9的周面上在上下方向上滑动。筒状体82的内周面与排气通路形成体9的外周面之间，由配置于筒状体82的密封构件保持部82a的O形圈等密封构件83密封。通过该密封构件83，使空气室24内部和空气室24外部（大气）相隔离。

基端构件92形成为比主构件91大直径的圆盘形状。基端构件92的上表面与主构件91的下表面接合。基端构件92的下表面形成为平滑的球面状，并且与空气弹簧3的下面板22抵接。也可以对基端构件92的下表面实施用于减轻与下面板22之间的摩擦的表面处理。

在空气弹簧3发生扭转或横向偏移时，上面板21相对于下面板22旋转或者在横方向上移动，而在水平方向上发生位移。像这样在上面板21与下面板22在水平方向上发生相对位移时，球面状的基端构件92的下表面在下面板22的上表面上滑动或者滚动，从而确保筒状体82的轴方向与排气通路形成体9的轴方向的平行。而且，在除轴方向外的方向上负荷不作用于排气通路形成体9，因此在筒状体82在排气通路形成体9的周面上滑动时不发生咬合，使异常上升阻止机构8的动作变得稳定，又，防止排气通路形成体9的损伤。

作为基端构件92的上表面且比主构件91靠近外周侧的部分具有作为弹簧座92a的功能。在该弹簧座92a和上面板21之间配置有弹簧81。弹簧81在空气弹簧3的高度位于弹簧高度允许范围内时处于压缩的状态，并且在空气弹簧3的高度为弹簧高度允许范围的上限或者其以上时变成自由长度。该弹簧81，以基端构件92的下表面与下面板22抵接的形式朝向下面板22对排气通路形成体9施力。

梢端构件93具有作为一体的、形成为直径比主构件91的外径以及筒状体82的内径大的圆盘形的头部93a和从头部93a的下表面突出形成的螺纹部93b。在螺纹部93b的外周形成有外螺纹。直径与该梢端构件93的螺纹部93b对应的螺纹孔91a形成于主构件91的上端面。而且，梢端构件93的螺纹部93b旋入于柱构件的螺纹孔91a内，从而使梢端构件 93与主构件91结合。

梢端构件93的头部93a形成从空气弹簧3的上面板21向上方突出的排气通路形成体9的梢端。像这样，以不干扰从空气弹簧3向上方突出的排气通路形成体9的形式在底架12的与排气通路形成体9对应的位置上设置有开口部16。梢端构件93的头部93a可以与上面板21的上表面抵接，且具有用于防止排气通路形成体9从筒状体82拔落的止动件的功能。

形成于排气通路形成体9的排气通路95由在排气通路形成体9的上部在半径方向上贯通排气通路形成体9的第一通路95a、和在排气通路形成体9的轴方向上延伸的第二通路95b形成为T字状。

第一通路95a的一端在排气通路形成体9的主构件91的周面上开口，从而形成排气通路入口951。第一通路95a的另一端在形成于主构件91的螺纹孔91a处开口。第二通路95b由形成于主构件91的螺纹孔91a与上下方向上贯通梢端构件93的孔93c配合而形成。第二通路95b的上端在梢端构件93的上表面、即排气通路形成体9的上端面上开口，从而形成排气通路出口952。

排气通路形成体9中的排气通路入口951的位置以如下形式决定：上面板21和下面板22在上下方向上的隔开距离D（以下简称为“隔开距离D”）为规定的允许范围内时，排气通路入口951在空气室24外部（大气中）开口，隔开距离D超过规定的允许范围的上限值时，排气通路入口951在空气室24内部开口。在空气弹簧3中，隔开距离D是空气弹簧3高度中的变动要素。因此，在根据本实施形态的异常上升阻止机构8中，基于隔开距离D调节空气弹簧3的高度。隔开距离D的允许范围基于空气弹簧3的弹簧高度允许范围进行设定，并且弹簧高度允许范围与隔开距离D的允许范围之间具有对应关系。另外，如图2所示，在本实施形态中，将上面板21的上表面与下面板22的上表面的上下方向上距离作为隔开距离D。然而，对隔开距离D，可以适当地进行设定。

根据本实施形态的排气通路形成体9中，排气通路入口951的位置以如下形式决定：在隔开距离D位于允许范围内时，使排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近上方的位置，且在隔开距离D超过允许范围的上限时，使排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近下方的位置。

在这里，说明上述结构的异常上升阻止机构8的动作。空气弹簧3的高度随着施加于空气弹簧3的负荷的变动而变化，又，随着用于使车体高度保持一定的自动高度调节阀6的动作而变化。排气通路形成体9的基端构件92通过弹簧81的施力保持与下面板22抵接的状态，因此在隔开距离D随着空气弹簧3的高度变化而变化时，固定于上面板21的筒状体82在排气通路形成体9的周面上在上下方向上滑动。

如图2所示，在隔开距离D位于允许范围内时（即，空气弹簧3的高度位于弹簧高度允许范围内时），排气通路形成体9的排气通路入口951位于空气室24外部。在本实施形态中，排气通路形成体9的排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近上方的位置。在排气通路入口951位于空气室24外部时，排气通路95与空气室24处于非连接状态，从而空气室24的空气无法通过排气通路95进行排气。

而且，如图3所示，在空气弹簧3处于过度供气状态而隔开距离D超过允许范围的上限时（即，空气弹簧3的高度超过弹簧高度允许范围的上限时），排气通路形成体9的排气通路入口951位于空气室24内部。在本实施形态中，排气通路形成体9的排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近下方的位置。在排气通路入口951位于空气室24内部时，排气通路95与空气室24连接，空气室24的空气通过排气通路95排出至外部。如此一来，当空气室24内的过剩空气排出至外部而隔开距离D恢复至允许范围内时，排气通路入口951再次位于空气室24外部，排气通路95与空气弹簧3处于非连接。

根据以上说明的异常上升阻止机构8，在与是否发生空气弹簧3的扭转或横向偏移等无关地隔开距离D超过允许范围的上限时（即，空气弹簧3的高度超过弹簧高度允许范围的上限时），从空气弹簧3自动地排出空气。而且，在从空气弹簧3排出过剩的空气从而隔开距离D恢复至允许范围内时（即，空气弹簧3的高度位于弹簧高度允许范围内时），从空气弹簧3的排气自动停止。如此一来，通过异常上升阻止机构8的机械动作，能够防止空气弹簧3的高度超出弹簧高度允许范围而异常上升。

根据本实施形态的异常上升阻止机构8机械地进行工作，因此不需要检测空气弹簧3的高度的传感器、对空气弹簧3和大气之间进行开闭的电磁阀以及使其工作的电气系统等。像这样，异常上升阻止机构8与依靠电进行工作的现有的异常上升阻止机构相比，能够简化结构，简化向车辆的组装作业，且能够削减制造成本。

又，根据本实施形态的异常上升阻止机构8的排气通路形成体9，不像现有的机械止动件那样空气弹簧3的力对它作用。因此，能够使排气通路形成体9与现有的机械止动件相比轻量化且小型化。因此，具备根据本实施形态的空气弹簧3的铁道车辆与具备现有的机械止动件和现有的空气弹簧的铁道车辆相比，能够削减轻量化和制造成本。此外，异常上升阻止机构8的大部分位于空气弹簧3内部，不干扰空气弹簧3周围的空间，因此能够将空气弹簧3周围的空间作为用于配线或配管等的空间进行利用，能够使配线或配管等的布置或敷设作业变得容易。

此外，在根据本实施形态的异常上升阻止机构8中，根据隔开距离D的变动，决定排气通路入口951在空气室24的内部和外部中的哪一处开口。因此，排气通路形成体9不与车身2通过连杆等连接。因此，根据本实施形态的空气弹簧3与具备通过连杆与车身连接的异常上升阻止件的现有的空气弹簧相比，可以使对车辆的组装或维修等简单化。此外，根据本实施形态的空气弹簧3与具备包括排气阀的异常上升阻止件的空气弹簧相比，由于不具备排气阀和其开闭执行器或传感器等，因此结构简单，能够实现轻量化和小型化。

（第二实施形态）

接着，说明第二实施形态。图5是示出根据第二实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图，图6是根据第二实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图，图7是根据第二实施形态的异常上升阻止机构的放大图。如图5以及图7所示，根据本发明第二实施形态的铁道车辆与根据上述第一实施形态的铁道车辆相比，所不同的是设置于空气弹簧3的异常上升阻止机构8的结构，其余结构相同。因此，仅对异常上升阻止机构8进行详细说明，对于与上述第一实施形态相同或类似的构件，附图中标以相同符号并省略说明。

根据本实施形态的异常上升阻止机构8由如下结构构成：形成有连接空气弹簧3的空气室24内部与空气室24外部（大气）的排气通路95的排气通路形成体9；支持排气通路形成体9的筒状体82；和对排气通路形成体9施力的弹簧81。

筒状体82设置于空气弹簧3的下面板22的周缘部且不与弹性支持体25在上下方向上重叠的位置上，并且在上下方向上贯通下面板22。筒状体82的上端在空气室24内开口，筒状体82的下端在大气中开口。在筒状体82的内周面形成有作为环状槽的密封构件保持部82a。

排气通路形成体9由在上下方向上延伸的圆柱状的主构件91、设置于主构件91的上端的基端构件92、和设置于主构件91的下端的梢端构件93构成。排气通路形成体9在上下方向上贯通空气弹簧3下面板22，并且筒状体82在上下方向可滑动地外嵌于主构件91。筒状体82的内周面与排气通路形成体9的外周面之间由配置于筒状体82的密封构件保持部82a的O形圈等密封构件83密封。通过该密封构件83密封筒状体82的内周面与排气通路形成体9的外周面之间，从而使空气室24侧的空间和大气侧的空间相隔离。

基端构件92形成为直径比主构件91大的圆盘形状。基端构件92的下表面与主构件91的上表面接合。基端构件92的上表面形成为平滑的球面状，并且与空气弹簧3的上面板21抵接。也可以对基端构件92的上表面实施用于减轻与上面板21之间的摩擦的表面处理。

作为基端构件92的下表面且比主构件91靠近外周侧的部分具有作为弹簧座92a的功能。在该弹簧座92a和下面板22之间配置有弹簧81。弹簧81在空气弹簧3的弹簧高度位于弹簧高度允许范围内时处于压缩的状态，空气弹簧3的高度为弹簧高度允许范围的上限或者其以上时变成自由长度。该弹簧81以基端构件92的上表面与上面板21抵接的形式对排气通路形成体9施力。

梢端构件93具有作为一体的、形成为直径比主构件91的外径以及筒状体82的内径大的圆盘形的头部93a和从头部93a的上表面突出形成的螺纹部93b。在螺纹部93b的外周形成有外螺纹。直径与梢端构件93的螺纹部93b对应的螺纹孔91a形成于主构件91的下端面。而且，梢端构件93的螺纹部93b旋入于主构件91的螺纹孔91a内，从而使梢端构件 93和主构件91结合。

梢端构件93的头部93a从空气弹簧3的下面板22向下方突出而形成排气通路形成体9的梢端。梢端构件93的头部93a可以与下面板22的下表面抵接，且具备用于防止排气通路形成体9从筒状体82拔落的止动件的功能。

形成于排气通路形成体9的排气通路95由在半径方向上贯通排气通路形成体9的第一通路95a、和在排气通路形成体9的轴方向上延伸的第二通路95b形成为T字状。第一通路95a的一端在排气通路形成体9的主构件91的周面上开口，从而形成排气通路入口951。第一通路95a的另一端在形成于主构件91的螺纹孔91a处开口。第二通路95b由形成于主构件91的螺纹孔91a和上下方向上贯通梢端构件93的孔93c配合而形成。第二通路95b的下端在梢端构件93的下表面、即排气通路形成体9的下端面上开口，从而形成排气通路出口952。

排气通路形成体9中的排气通路入口951的位置以如下形式决定：上面板21和下面板22在上下方向上的隔开距离D（以下简称为“隔开距离D”）位于规定的允许范围内时，在空气室24外部（大气中）开口，隔开距离D超过规定的允许范围的上限值时，在空气室24内部开口。在根据本实施形态中，隔开距离D的允许范围基于空气弹簧3的弹簧高度允许范围进行设定，并且弹簧高度允许范围与隔开距离D的允许范围相对应。另外，如图5所示，在本实施形态中，将上面板21的下表面与下面板22的下表面的上下方向上距离作为隔开距离D。然而，对隔开距离D，可以适当地进行设定。

在根据本实施形态的排气通路形成体9中，排气通路入口951的位置以如下形式决定：在隔开距离D位于允许范围内时，使排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近下方的位置，并且在隔开距离D超过允许范围的上限时，使排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近上方的位置。

接着，说明上述结构的异常上升阻止机构8的动作。排气通路形成体9的基端构件92通过弹簧81的施力保持与上面板21抵接的状态，因此在隔开距离D随着空气弹簧3的高度变化而变化时，固定于下面板22的筒状体82在排气通路形成体9的周面上在上下方向上滑动。如图5所示，在隔开距离D位于允许范围内时，排气通路形成体9的排气通路入口951位于空气室23外部。即，排气通路形成体9的排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近下方的位置。在排气通路入口951位于空气室23外部时，排气通路95与空气室24处于非连接状态，空气室24的空气无法通过排气通路95进行排气。

而且，如图6所示，在空气弹簧3处于过度供气状态而隔开距离D超过允许范围的上限时，排气通路形成体9的排气通路入口951位于空气室24内部。即，排气通路形成体9的排气通路入口951位于比筒状体82的密封构件保持部82a靠近上方的位置。在排气通路入口951位于空气室24内部时，排气通路95与空气室24连接，将空气室24的空气通过排气通路95向外部排气。如此一来，在空气室24内的过剩空气排出至外部而隔开距离D恢复至允许范围内时，排气通路入口951再次位于空气室24外部，并且排气通路95与空气弹簧3处于非连接。

以上说明了本发明的优选实施形态（第一实施形态以及第二实施形态），但是对于上述结构，可以进行如下变更。

例如，在第一实施形态以及第二实施形态中，异常上升阻止机构8具备一个由排气通路形成体9、筒状体82以及弹簧81构成的单元，但是也可以具备多个该单元。

又，例如在第一实施形态以及第二实施形态中，为了减轻曲线路段的车身倾斜或者相对于乘客的增减等所导致的负荷变动使车高保持一定，铁道车辆具备自动高度调节阀6，但是也可以在不具备自动高度调节阀6的铁道车辆中配备异常上升阻止机构8。

又，例如在第一实施形态以及第二实施形态中，转向架1是无摇枕转向架，但是也可以是转向架1为具备摇枕的转向架。在该情况下，空气弹簧配置在车身和摇枕之间。

符号说明：

1 转向架；

2 车身；

3 空气弹簧；

11 转向架构架；

12 底架；

21 上面板；

22 下面板；

23 弹性膜；

24 空气室；

25 弹性支持体（弹性支持构件）；

9 排气通路形成体（排气通路形成构件）；

91 主构件；

92 基端构件；

93 梢端构件；

95 排气通路；

951 排气通路入口；

952 排气通路出口；

81 弹簧（施力构件）；

82 筒状体（筒状构件）；

83 密封构件。

Claims (11)

1.一种空气弹簧，具备：

上面板；

与所述上面板相向配置的下面板；

将所述上面板的周缘部与所述下面板的周缘部气密地连接而在内部形成空气室的弹性膜；

与所述下面板连接的弹性支持构件；和

形成有排气通路的排气通路形成构件；

所述排气通路具有：

在所述上面板与所述下面板的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时，在所述空气室外部开口，并且在所述隔开距离超过所述规定的允许范围的上限时，在所述空气室内部开口的排气通路入口；和

在大气中开放的排气通路出口。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，

所述排气通路形成构件形成为在周面设置有所述排气通路入口且在端面设置有所述排气通路出口的圆柱状。

3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，

还具备筒状构件，所述筒状构件具有在所述空气室内部开口的端部和在所述空气室外部开口的端部，且外嵌于所述排气通路形成构件，并且随着所述隔开距离的变动而在所述排气通路形成构件的周面上在上下方向上滑动。

4.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，

还具备对所述筒状构件与所述排气通路形成构件之间进行密封的密封构件；

通过所述密封构件，使所述空气室内部和所述空气室外部相隔离。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的空气弹簧，其特征在于，

所述排气通路形成构件具有比所述上面板向上方突出的梢端部和在所述空气室内与所述下面板抵接的基端部，并且在上下方向上贯通并设置于所述上面板。

6.根据权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于，

所述排气通路形成构件的与所述下面板抵接的基端部具有球面形状。

7.根据权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于，

还具备以所述排气通路形成构件的基端部与所述下面板抵接的形式朝向所述下面板对所述排气通路形成构件进行施力的施力构件。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的空气弹簧，其特征在于，

所述排气通路形成构件具有比所述下面板向下方突出的梢端部和在所述空气室内与所述上面板抵接的基端部，并且在上下方向上贯通并设置于所述下面板。

9.根据权利要求8所述的空气弹簧，其特征在于，

所述排气通路形成构件的与所述上面板抵接的基端部具有球面形状。

10.根据权利要求8所述的空气弹簧，其特征在于，

还具备以所述排气通路形成构件的基端部与所述上面板抵接的形式朝向所述上面板对所述排气通路形成构件进行施力的施力构件。

11.一种铁道车辆，具备：

具有底架的车身；

具有转向架构架的转向架；和

设置于所述转向架构架和所述底架之间的权利要求1至10中任意一项所述的空气弹簧。