CN108278312A - 空气弹簧 - Google Patents

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Abstract

技术问题：提供一种能够防止由于与引导面的接触面压而导致隔膜损伤的空气弹簧。解决手段：在锥形挡块(3)设置环状的胎圈座(6)。用胎圈座(6)承受隔膜(4)的下侧胎圈部(5)。在胎圈座(6)的径向外侧设置引导面(7)。用引导面(7)向径向外侧且斜下方引导隔膜(4)的中央侧。在引导面(7)的内缘部(16)与外缘部(17)之间设置缓和部(18)。将内缘部(16)及外缘部(17)设置为圆弧状。将缓和部(18)设置为直线状。

Description

空气弹簧
技术领域
本发明涉及一种配备在例如铁路车辆、汽车、各种工业机械等上的空气弹簧。
背景技术
一般而言，配备在铁路车辆等上的空气弹簧设置为在上侧部件与下侧部件之间装有由筒状的橡胶膜构成的隔膜的结构(例如专利文献1)。
图3所示的专利文献1的空气弹簧设置为利用设置在下侧部件101上的胎圈座102来承受隔膜103的下侧胎圈部104，进而向内侧且朝上按压隔膜103的下端侧的结构。在胎圈座102的外侧，设置有橡胶制的引导面105，向外侧且斜下方引导隔膜103的中央侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2002-187548号公报(段落编号0014、图1)
发明内容
(一)要解决的技术问题
然而，在专利文献1的空气弹簧中，作用在上侧部件上的朝下的力的一部分经由内部的空气压作为张力传递至隔膜。进一步地，隔膜的张力经由隔膜与引导面的接触面压传递至下侧部件，该接触面压随着上侧部件的反复位移而反复变动。
关于引导面与隔膜的接触面压，引导面的曲率越大则面压越大，在厚度方向上强烈压缩隔膜中的下侧胎圈部附近的狭小范围，会使埋设在隔膜中的加强帘线层局部性地弯曲。该加强帘线层的局部性的弯曲随着上侧部件的反复位移而变动，尤其可能会使加强帘线层中的牢固地卡止于下侧胎圈部的胎圈芯的部位损伤。
本发明的目的在于，提供一种能够防止由于与引导面的接触面压而导致隔膜损伤的空气弹簧。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明的空气弹簧在上侧部件与下侧部件之间装有筒状的隔膜，向内侧且朝上按压该隔膜的下端侧，该隔膜在筒状的橡胶膜中埋设有加强帘线层，并且将该加强帘线层卡止于埋设在下侧胎圈部中的环状的胎圈芯。进一步地，在下侧部件设置有环状的胎圈座，该胎圈座承受隔膜的下侧胎圈部，并且在该胎圈座的径向外侧设置有引导面，该引导面向径向外侧且斜下方引导隔膜的母线的中央侧，该引导面设置为在内缘部与外缘部之间设置有缓和部的结构，在下侧部件的纵截面中，使内缘部及外缘部呈向隔膜的内方凸起的圆弧状，缓和部的曲率设定得比内缘部及外缘部更小。
根据上述结构，在引导面的内缘部与外缘部之间设置有曲率较小的缓和部，使该缓和部处的与隔膜的接触面压减小，因此能够将对隔膜施加较大接触面压的内缘部与外缘部分离。由此，能够防止隔膜中的下侧胎圈部附近的狭小范围在厚度方向上被强烈压缩，从而抑制加强帘线层的局部性的弯曲，能够防止由于上侧部件的反复位移而使加强帘线层中的卡止于胎圈芯的部位损伤。
另外，引导面也可以由硬质的材料形成。由此，能够提供本发明的优选实施方式。也就是说，在引导面是橡胶等具有弹性的材料的情况下，通过引导面与隔膜的接触面压，不仅隔膜发生变形，引导面也会发生变形，因此，即使不设置缓和部，也能够缓和由于接触面压而导致的隔膜的压缩变形，在一定程度上抑制加强帘线层的局部性的弯曲。与此相对，在引导面由硬质的材料形成的情况下，虽然无法获得由于引导面的变形而产生的缓和效果，但通过在引导面设置缓和部，能够防止加强帘线层的损伤。
另外，在下侧部件的纵截面中的缓和部的形状也可以设定为直线状。根据该结构，能够使因隔膜的纵方向的张力所引起的缓和部的接触面压为零，并能够将缓和部与隔膜的接触面压抑制在最小限度，极力减小加强帘线层的局部性的弯曲。
另外，在下侧部件的纵截面中的缓和部的长度也可以设定得比内缘部及外缘部的总计长度更长。根据该结构，能够充分地将内缘部与外缘部分离，并能够防止下侧胎圈部附近的狭小范围在厚度方向上被强烈压缩。
(三)有益效果
如上所述，根据本发明，在下侧部件的胎圈座的径向外侧，设置有向径向外侧且斜下方引导隔膜的引导面，在该引导面的内缘部与外缘部之间设置有曲率较小的缓和部。由此，能够将对隔膜施加较大接触面压的内缘部与外缘部分离，防止下侧胎圈部附近的狭小范围在厚度方向上被强烈压缩，并能够抑制加强帘线层的局部性的弯曲，防止上侧部件的反复位移所导致的隔膜的损伤。
附图说明
图1是本发明的空气弹簧的纵截面图。
图2是空气弹簧的主要部分截面图。
图3是现有的空气弹簧的截面图。
附图标记说明
1-空气弹簧；2-上面板(上侧部件)；3-锥形挡块(下侧部件)；4-隔膜；5-下侧胎圈部；6-胎圈座；7-引导面；8-凸起部；9-安装环；10-上侧胎圈部；11-外筒；12-中心件；13-筒状弹性层；14-中间筒；15-抵接部件；16-内缘部；17-外缘部；18-缓和部；19-加强帘线层；20-胎圈芯。
具体实施方式
接着，使用附图对本发明的空气弹簧的实施方式进行说明。
如图1及图2所示，空气弹簧1配备在例如铁路车辆上，其设置为如下结构，即，在安装于例如车身侧的上侧部件即上面板2、与安装于例如转向架侧的下侧部件即锥形挡块3之间装有筒状的隔膜4，并向内侧且朝上按压该隔膜4的下端侧。进一步地，在锥形挡块3设置有环状的胎圈座6，该胎圈座6承受隔膜4的下侧胎圈部5，并且在胎圈座6的径向外侧设置有引导面7，该引导面7向径向外侧且下方引导隔膜4的母线的中央侧。
上面板2设置成例如钢制的圆板状，与其中央的圆孔嵌合的筒状的凸起部8卡合在例如车身侧，并且作为用于向隔膜4的内部供给空气的供气口。在上面板2的周缘部，螺栓紧固有安装环9，其对隔膜4的上侧胎圈部10进行密封并安装。
锥形挡块3设置为如下结构，即，分别有多个筒状弹性层13及中间筒14介于将隔膜4的下端固定的外筒11、与安装在转向架侧的中心件12之间。外筒11设置为例如钢制的筒状，在其上端安装有限制上面板2位移的抵接部件15。
胎圈座6以从外筒11的外周面向径向外侧呈环状扩展的方式形成，通过承受外嵌于外筒11的上端部的下侧胎圈部5，来使隔膜4的下端固定在锥形挡块3。
引导面7从胎圈座6向径向外侧且斜下方延伸设置，从胎圈座6沿着斜下方引导隔膜4。该引导面7在纵截面中，内缘部16及外缘部17设置为向径向外侧，即向隔膜4的内方凸出的圆弧状，在内缘部16与外缘部17之间，设置有在纵截面中呈直线状的缓和部18。缓和部18在纵截面中的长度设定得比内缘部16及外缘部17的总计长度更长。
隔膜4设置为将加强帘线层19埋设于筒状的橡胶膜中并将加强帘线层19卡止于埋设在下侧胎圈部5中的环状的胎圈芯20的结构，上侧胎圈部10及下侧胎圈部5被上面板2及外筒11所保持并密封。
该隔膜4在内侧封入有空气，通过内侧的空气压，弹性地直接支承由上面板2从例如车身侧承受的负荷。进一步地，通过朝上按压隔膜4的下端，经由空气压从上面板2作为张力传递至隔膜4的力，被传递至作为下侧部件的锥形挡块3。
关于作用在隔膜4上的张力，其一部分经由埋设有胎圈芯20的下侧胎圈部5被传递至胎圈座6，并且在隔膜4被引导面7从胎圈座6向斜下方引导时，经由引导面7的圆弧形状所引起的接触面压而被传递至引导面7。
根据上述结构，由于在圆弧状所引起的与隔膜4的接触面压变大的内缘部16与外缘部17之间设置有缓和部18，因此能够将接触面压较大的范围分离，并能够防止隔膜4中的下侧胎圈部5附近的狭小范围被强烈压缩。由此，能够抑制加强帘线层19在刚性较高的胎圈芯20附近弯曲，并能够防止上面板2的反复位移所导致的隔膜4的损伤。
此外，本发明不限于上述的实施方式，在本发明的范围内，能够加以适当的变更。例如，纵截面中的缓和部18的长度优选比内缘部16及外缘部17的总计长度更长，但即使采用其以下的长度，也能够获得一定程度的效果。另外，缓和部18在纵截面中不限于呈直线状，而通过使其曲率比内缘部16及外缘部17更小，能够获得所希望的效果。另外，引导面7也可以不使用硬质的材料，而使用橡胶等材料。

Claims (4)

1.一种空气弹簧，在上侧部件与下侧部件之间装有筒状的隔膜，该隔膜的下端侧被向内侧且朝上按压，其特征在于，
所述隔膜在筒状的橡胶膜中埋设有加强帘线层，并且将该加强帘线层卡止于埋设在下侧胎圈部中的环状的胎圈芯，
在所述下侧部件设置有环状的胎圈座，该胎圈座承受隔膜的下侧胎圈部，并且在该胎圈座的径向外侧设置有引导面，该引导面向径向外侧且斜下方引导所述隔膜的母线的中央侧，
所述引导面在内缘部与外缘部之间设置有缓和部，在下侧部件的纵截面中，所述内缘部及外缘部呈向隔膜的内方凸起的圆弧状，所述缓和部的曲率设定得比内缘部及外缘部更小。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述引导面由硬质的材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的空气弹簧，其特征在于，所述缓和部在所述纵截面中的形状设定为直线状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气弹簧，其特征在于，所述缓和部在所述纵截面中的长度设定得比内缘部及外缘部的总计长度更长。
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