JP2003226239A - 鉄道車両用防振ゴムブッシュとその製造・組付方法 - Google Patents
鉄道車両用防振ゴムブッシュとその製造・組付方法Info
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Abstract
手部材の嵌合孔に圧入して組付ける際に同時にアウタ部
材及びゴム弾性体を縮径させてゴム弾性体に予圧縮を与
える形態の鉄道車両用防振ゴムブッシュにおいて、圧入
作業性を良好なものとする。 【解決手段】金属製のインナ部材12及びアウタ部材1
4とゴム弾性体16とを有し、且つアウタ部材14が周
方向に3分割されて、その分割構造に基づいてアウタ部
材14及びゴム弾性体16が縮径させられることでゴム
弾性体16に予圧縮が加えられるとともに相手部材の嵌
合孔内に予圧縮状態に嵌合固定される形態の鉄道車両用
防振ゴムブッシュ10において、アウタ部材14の外周
面に金属筒18を外嵌し、金属筒18を絞り加工するこ
とでアウタ部材14及びゴム弾性体16を縮径させてゴ
ム弾性体16を予圧縮する。
Description
ームとの連結部,連節台車の連結部その他に用いられる
鉄道車両用の防振ゴムブッシュとその製造・組付方法に
関する。
連結部,連節台車における連結部その他の連結部に種々
の防振ゴムブッシュが用いられている。図9はその軸ハ
リと台車との連結部に用いられている防振ゴムブッシュ
の一例を、それら軸ハリ及び台車等とともに示したもの
である。
輪,204は車軸であり、この車軸204を支持する軸
箱部205から軸ハリ206が前後方向に延び出してい
る。軸ハリ206の端部には筒状のハウジング部208
が設けられており、このハウジング部208に防振ゴム
ブッシュ210が嵌合固定され組み付けられている。
のインナ部材212と、その外側に配されたゴム弾性体
216と、ゴム弾性体216の外周面に固着された金属
製の剛性のアウタ部材214とから成るもので、そのア
ウタ部材214において、軸ハリ206のハウジング部
208の嵌合孔209内に嵌合固定され、またインナ部
材212において台車200に固定されている。ここで
インナ部材212,ゴム弾性体216及びアウタ部材2
14は一体に加硫接着されている。
ブッシュ210の弾性作用に基づいてインナ部材212
周りの軸ハリ206の回動運動が許容されるとともに、
軸ハリ206と台車200の連結部位で振動及び衝撃が
良好に吸収される。
好な耐久性を付与するために、通常これに予圧縮を与え
ることが行われている。この場合防振ゴムブッシュ21
0が図9(C)に示すような形状、即ちアウタ部材21
4が均等な肉厚の円筒形状で外周面,内周面ともに軸方
向にストレートな形状をなしていれば、かかる防振ゴム
ブッシュ210に対して一定の絞り代をもって絞り加工
を施すことで、容易に所要の予圧縮を与えることができ
る。
けるアウタ部材214の形状や材質によっては、このよ
うな絞り加工を施すこと、即ち絞り加工によってゴム弾
性体216に所定の予圧縮を付与することが困難な場合
がある。
いて、軸方向のばね定数と軸直角方向のばね定数との比
率をより小さくすることが求められる場合があり、そし
てこれを実現するため、図10(A)に示しているよう
に、インナ部材212に外周面が軸直角方向外方に円弧
形状に膨出した膨出部218を設ける一方、ゴム弾性体
216全体を同様の膨出形状となし、そしてこれに対応
して、アウタ部材214に内周面が軸直角方向外方に凹
陥した円弧形状の凹陥部222を形成することが行われ
ている。
軸方向に突出する形態で固定部221が一体に形成され
ており、その固定部221において防振ゴムブッシュ2
10が鉄道車両の対応する部位に固定される。
のアウタ部材214が薄肉部224と厚肉部226とを
有することとなって、これを良好に絞り加工することが
できなくなってしまう。従ってこの場合にはアウタ部材
214に対する絞り加工によって、ゴム弾性体216に
予圧縮を与えることができなくなる。
10においては、図10(B)に示しているようにアウ
タ部材214を周方向に複数分割(ここでは3分割)し
て、各分割体214Aの間に周方向の隙間を形成し、図
11(I)に示しているように防振ゴムブッシュ210
をアウタ部材214においてハウジング部208の嵌合
孔209内に圧入する際、同時にアウタ部材214の上
記分割構造及び隙間に基づいてこれを縮径させ、圧入完
了時においてゴム弾性体216に所要の予圧縮を与える
ようにしている。
9に圧入嵌合し組み付けた状態において、アウタ部材2
14及びゴム弾性体216を縮径させ、その時点でゴム
弾性体216に予圧縮が与えられるようにしている。
にアウタ部材214が複数分割されて成る防振ゴムブッ
シュ210を嵌合孔209内に圧入する際、嵌合孔20
9の内径の方が、アウタ部材214の外径よりも小さい
ために、図11(II)に示しているように圧入側の先端
部分については比較的容易に嵌合孔209内に挿入でき
るものの、このとき反対側の端部が縮径方向とは反対方
向に広がってしまい、このため防振ゴムブッシュ210
を嵌合孔209内に良好に圧入することが難しく、圧入
作業に困難を伴うといった問題が生じていた。
防振ゴムブッシュを例として説明したが、この問題は鉄
道車両における他の連結部等において、アウタ部材が周
方向に複数分割された防振ゴムブッシュを相手部材の嵌
合孔内に圧入し、このとき同時にアウタ部材を縮径させ
てゴム弾性体に予圧縮を与える場合に共通して生ずる問
題である。
を有しない樹脂製等のものを用いた場合にも同様に生じ
る問題である。鉄道車両に用いられる防振ゴムブッシュ
にあっては電気的な絶縁性が求められ、この場合ゴム弾
性体自体を絶縁性としておくことで、防振ゴムブッシュ
自体の電気的絶縁を確保することができる。
保するためにゴム弾性体におけるゴム材料の選択の自由
度が制約されてしまう。これに対してアウタ部材を電気
的絶縁性を有する樹脂で構成した場合、ゴム弾性体を必
ずしも十分な絶縁性を有するものとしなくても良いた
め、ゴム材料の設計の自由度が高くなり、防振ゴムブッ
シュにおける所望の防振特性の実現がより容易となる。
場合、アウタ部材が塑性変形能を有しないため、即ち絞
り加工が施すことができなくなるため、ゴム弾性体に予
圧縮を与えるためにはアウタ部材を上記と同様に周方向
に複数分割して、その分割構造に基づいてこれを縮径さ
せ、ゴム弾性体に予圧縮を与えることが必要となる。そ
してこの場合においても上記と同様の問題が生ずるので
ある。
ゴムブッシュとその製造・組付方法はこのような課題を
解決するために案出されたものである。而して請求項1
は防振ゴムブッシュに関するもので、(イ)剛性のインナ
部材と、(ロ)剛性のアウタ部材と、(ハ)該インナ部材とア
ウタ部材との間に配置され、それらインナ部材及びアウ
タ部材を連結するゴム弾性体とを有し、且つ該アウタ部
材が周方向に複数に分割され、該分割構造に基づいて該
アウタ部材及びゴム弾性体が縮径させられることで該ゴ
ム弾性体に予圧縮が加えられるとともに、該予圧縮状態
で相手部材の嵌合孔内に嵌合固定される形態の鉄道車両
用防振ゴムブッシュにおいて、前記アウタ部材の外周面
に、周方向に連続した環状をなし縮径方向に絞り加工可
能で外周面において前記嵌合孔内に圧入可能な金属筒を
外嵌し、絞り加工後において該金属筒により前記アウタ
部材及びゴム弾性体を縮径状態に保持し、該ゴム弾性体
に予圧縮が加えてあることを特徴とする。
で、請求項1において、前記金属筒が前記アウタ部材に
対し実質的に軸方向全長に亘って外嵌してあることを特
徴とする。
で、請求項1,2の何れかにおいて、前記インナ部材及
びゴム弾性体は、外周面が軸直角方向外方に膨出した形
状をなしているとともに、前記アウタ部材は、内周面が
その膨出部分に対応した部分において膨出形状に対応し
た凹陥形状をなしているとともに、外周面が軸方向にス
トレート形状をなしていることを特徴とする。
で、請求項1〜3の何れかにおいて、前記アウタ部材が
周方向に3分割されていることを特徴とする。
方法に関するもので、(イ)剛性のインナ部材と、(ロ)周方
向に複数に分割され且つ各分割体が互いに周方向に所定
の隙間を隔てて配置されたアウタ部材と、(ハ)該インナ
部材とアウタ部材との間に配置され、それらインナ部材
とアウタ部材とを連結するゴム弾性体とを一体に加硫接
着した後、その一体加硫品における該アウタ部材の外周
面に、該アウタ部材の外径と同等以上の内径を有する金
属筒を外嵌し、しかる後該金属筒に絞り加工を施して該
金属筒を縮径変形させ、以て前記アウタ部材及びゴム弾
性体を縮径して予圧縮状態とし、その状態で該金属筒に
おいて防振ゴムブッシュを相手部材の嵌合孔内に圧入嵌
合して組み付けることを特徴とする。
に複数分割したアウタ部材の外周面に、相手部材の嵌合
孔内に圧入可能で且つ縮径方向に絞り加工可能な金属筒
を外嵌して鉄道車両用の防振ゴムブッシュを構成し、そ
してその金属筒によりアウタ部材及びゴム弾性体を縮径
状態に保持してゴム弾性体を予圧縮状態に保つもので、
この防振ゴムブッシュにあっては、周方向に複数分割さ
れたアウタ部材が金属筒により縮径状態に保持されてい
るため、防振ゴムブッシュを相手部材の嵌合孔内に圧入
して組付ける際、アウタ部材が広がり変形して圧入作業
が困難になるといった問題を解決することができる。
防振ゴムブッシュに金属筒を付加した形態で防振ゴムブ
ッシュを構成したもので、このようにすることにより、
組付け前に予め金属筒によってアウタ部材を縮径させ、
ゴム弾性体に予圧縮を与えておくことができる。そして
その縮径状態及び予圧縮状態にアウタ部材及びゴム弾性
体を拘束保持した状態で、相手部材の嵌合孔内に圧入で
きるため、圧入作業性が良好となるとともに、防振ゴム
ブッシュのゴム弾性体に対し耐久性付与のための予圧縮
を容易且つ支障なく付与することができる。
材に対し実質的に軸方向全長に亘って外嵌するものとな
しておくことができる(請求項2)。このようにするこ
とで、ゴム弾性体に対し軸方向全長に亘って良好に軸直
角方向の予圧縮を与えることができ、更にまた相手部材
の嵌合孔への圧入作業もより容易となる。
即ちインナ部材及びゴム弾性体の外周面が軸直角方向外
方に膨出し、またアウタ部材の内周面が軸直角方向に凹
陥形状をなした形態の防振ゴムブッシュに適用して好適
である(請求項3)。これらの場合において、ゴム弾性
体及びアウタ部材は周方向に3分割しておくことができ
る(請求項4)。
方法に関するもので、剛性のインナ部材と、周方向に複
数に分割されたアウタ部材と、ゴム弾性体とを一体に加
硫接着した後、アウタ部材の外周面にアウタ部材の外径
と同等以上の内径を有する金属筒を外嵌し、その後金属
筒を絞り加工してゴム弾性体に予圧縮を与えた状態で、
金属筒において防振ゴムブッシュを相手部材の嵌合孔内
に圧入嵌合し組付けるもので、この方法によれば、防振
ゴムブッシュの製造及び相手部材の嵌合孔内への圧入嵌
合による組付けを容易に行うことができる。
説明する。図1及び図2において、10は軸ハリと台車
との連結部等に用いられる鉄道車両用の防振ゴムブッシ
ュで、図4にも示しているように金属製の剛性のインナ
部材12と、筒状をなす金属製の剛性のアウタ部材14
と、それらの間に位置してインナ部材12及びアウタ部
材14を軸直角方向に連結するゴム弾性体16と、アウ
タ部材14に外嵌された金属筒18とを有している。
向外方に円弧形状に膨出した膨出部20を有しており、
またこのインナ部材12には軸方向に突出する一対の固
定部22が一体に形成されている。インナ部材12は、
これら固定部22において鉄道車両の対応する部位に固
定される。
する貫通孔24が設けられており、更に各固定部22に
おいてこれを軸直角方向に貫通する貫通孔26がそれぞ
れ設けられている。一方、上記ゴム弾性体16は軸方向
に均等な肉厚を有しており且つその全体がインナ部材1
2における膨出部20に対応した形状、即ち軸直角方向
外方に円弧形状に膨出する形状をなしている。
ンナ部材12における膨出部20及びゴム弾性体16に
対応した凹陥形状をなしている。即ちこのアウタ部材1
4には、内周面が軸直角方向外方に凸をなす円弧形状の
凹陥部28が形成されている。その結果として、アウタ
部材14は軸方向中間部が薄肉部30をなし、また軸方
向の両端部が厚肉部32をなしている。尚その外周面は
軸方向にストレートな形状をなしている。ここでゴム弾
性体16はインナ部材12及びアウタ部材14に対し一
体に加硫接着されている。
タ部材14とともに縮径状態に保持され、そしてその縮
径に基づいてゴム弾性体16に所定の予圧縮が付与され
ている。防振ゴムブッシュ10は、ゴム弾性体16にそ
のような予圧縮を与えた状態で、図2及び図4に示して
いるように鉄道車両における相手部材34の嵌合孔36
内に嵌合固定され組み付けられる。
し、これによりゴム弾性体16及びアウタ部材14を縮
径させて、ゴム弾性体16に予圧縮を与えた状態を示し
ている。図3及び図5(A)は、そのような予圧縮をゴ
ム弾性体16に加える前の状態、即ち金属筒18を絞り
加工する前の状態で、またアウタ部材14及びゴム弾性
体16を縮径させる前の状態で表したものである。
加工前の外径D2が絞り加工後の外径D1に対して大径
をなしており、またアウタ部材14は、図1及び図5
(A)に示しているように周方向に3つの分割体14A
に均等に3分割されており、そして各分割体14Aと1
4Aとの間において周方向に所定の隙間Sを形成する状
態で、それら分割体14Aのそれぞれがゴム弾性体16
の外周面に加硫接着により固着されている。
間Sに対応する部位において切欠部38が所定の切欠深
さで形成されている。尚金属筒18は、縮径前のアウタ
部材14の外径に対し同等以上の内径を有している。
材12における膨出部20及びアウタ部材14における
凹陥部28によって、それらインナ部材12及びアウタ
部材14の外周面及び内周面が軸方向に均等である従来
の防振ゴムブッシュに対し、軸方向のばね定数と軸直角
方向のばね定数との比率をより小さくすることができ
る。
及び図5(A)の中間品10Aの金属筒18を絞り加工
することによって製造することができる。具体的には、
先ずゴム弾性体16をインナ部材12,アウタ部材14
とともに一体に加硫接着し、そしてその一体加硫品に対
して、図6(I)に示しているように金属筒18を3分
割形態のアウタ部材14の外周面に外嵌し、そして図6
(II)に示しているように金属筒18を縮径方向に絞り
加工する。
うにアウタ部材14が縮径して、アウタ部材14の各分
割体14Aと14Aとが周方向に当接して隙間Sが消失
し、また併せてゴム弾性体16が縮径変形して切欠部3
8も消失する。ここにおいてゴム弾性体16に対し所定
の予圧縮が加えられた状態となる。尚このときの金属筒
18の外径はD1となる。
り加工後の金属筒18によってそのような縮径状態に保
持拘束される。即ちゴム弾性体16が所定の予圧縮状態
に保持拘束される。このようにして得られた防振ゴムブ
ッシュ10は、続いて図6(III)に示しているように
相手部材34の嵌合孔36に圧入固定され、組み付けら
れる。
に3分割した上、そのアウタ部材14の外周面に金属筒
18を外嵌し、そして金属筒18を絞り加工することに
より、ゴム弾性体16をアウタ部材14とともに縮径さ
せて、これに予圧縮を与えるようになしたもので、この
防振ゴムブッシュ10にあっては、周方向に3分割され
たアウタ部材14が金属筒18により縮径状態に保持さ
れているため、これを相手部材34の嵌合孔36内に圧
入嵌合して組付ける際、その圧入作業を容易に行うこと
ができる。
めの予圧縮を容易に加えることができる。また金属筒1
8はアウタ部材14及びゴム弾性体16の軸方向全長に
亘って外嵌しているため、金属筒18の縮径方向への絞
り加工によりゴム弾性体16に対し軸方向全長に亘って
良好に予圧縮を与えることができるとともに、圧入に際
しても防振ゴムブッシュ10を容易に相手部材34の嵌
合孔36内に圧入し組み付けることができる。
出部20の外周面形状,アウタ部材14における凹陥部
28の内周面形状及びゴム弾性体16を、それぞれ軸直
角方向外方に凸をなす円弧形状となした例であるが、こ
れら膨出部20,凹陥部28及びゴム弾性体16はその
他様々な形状の膨出形状となすことができる。図7はそ
の一例を示したもので、ここでは膨出部20,凹陥部2
8及びゴム弾性体16の形状を、軸直角方向外方に山形
状をなすように構成した例である。
ウタ部材14及びゴム弾性体16と同じ軸方向長を有す
るものとなして、かかる金属筒18をアウタ部材14に
対し軸方向全長に亘り外嵌しているが、図8に示してい
るようにアウタ部材14よりも軸方向長の短い単数若し
くは複数の金属筒18をアウタ部材14に外嵌し、そし
てその金属筒18を絞り加工することで全体を縮径さ
せ、更にまたその金属筒18において相手部材34の嵌
合孔36内に圧入固定するようになすことも可能であ
る。
ているが、これを樹脂製として周方向に3分割し、上記
と同様にして防振ゴムブッシュ10を製造し、また相手
部材34の嵌合孔36内に圧入固定して組み付けるよう
になすことも可能である。尚かかる樹脂材料としてはア
ウタ部材14に必要な強度,特性等を考慮して適宜選択
することができ、例えばPA66(ポリアミド66)や
PA6(ポリアミド6)等を好適に採用することができ
る。この樹脂材料には例えばガラス繊維等の補強繊維を
混入させておくこともできる。
分割しているが、場合によってこれを周方向に2分割若
しくは4分割以上に分割することも可能であるなど、本
発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加
えた形態で構成可能である。
径前において各部材に分解して示す斜視図である。
付ける前の状態で示す斜視図である。
で示す縦断面図である。
で示す縦断面図である。
後の状態で比較して示す横断面図である。
部材への組付方法を示す説明図である。
る。
台車との連結部に用いられるものを周辺部とともに示す
図である。
防振ゴムブッシュの例を示す図である。
付方法とその不具合の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 (イ)剛性のインナ部材と、(ロ)剛性のアウ
タ部材と、(ハ)該インナ部材とアウタ部材との間に配置
され、それらインナ部材及びアウタ部材を連結するゴム
弾性体とを有し、且つ該アウタ部材が周方向に複数に分
割され、該分割構造に基づいて該アウタ部材及びゴム弾
性体が縮径させられることで該ゴム弾性体に予圧縮が加
えられるとともに、該予圧縮状態で相手部材の嵌合孔内
に嵌合固定される形態の鉄道車両用防振ゴムブッシュに
おいて、 前記アウタ部材の外周面に、周方向に連続した環状をな
し縮径方向に絞り加工可能で外周面において前記嵌合孔
内に圧入可能な金属筒を外嵌し、絞り加工後において該
金属筒により前記アウタ部材及びゴム弾性体を縮径状態
に保持し、該ゴム弾性体に予圧縮が加えてあることを特
徴とする鉄道車両用防振ゴムブッシュ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記金属筒が前記ア
ウタ部材に対し実質的に軸方向全長に亘って外嵌してあ
ることを特徴とする鉄道車両用防振ゴムブッシュ。 - 【請求項3】 請求項1,2の何れかにおいて、前記イ
ンナ部材及びゴム弾性体は、外周面が軸直角方向外方に
膨出した形状をなしているとともに、前記アウタ部材
は、内周面がその膨出部分に対応した部分において膨出
形状に対応した凹陥形状をなしているとともに、外周面
が軸方向にストレート形状をなしていることを特徴とす
る鉄道車両用防振ゴムブッシュ。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記ア
ウタ部材が周方向に3分割されていることを特徴とする
鉄道車両用防振ゴムブッシュ。 - 【請求項5】 (イ)剛性のインナ部材と、(ロ)周方向に複
数に分割され且つ各分割体が互いに周方向に所定の隙間
を隔てて配置されたアウタ部材と、(ハ)該インナ部材と
アウタ部材との間に配置され、それらインナ部材とアウ
タ部材とを連結するゴム弾性体とを一体に加硫接着した
後、その一体加硫品における該アウタ部材の外周面に、
該アウタ部材の外径と同等以上の内径を有する金属筒を
外嵌し、しかる後該金属筒に絞り加工を施して該金属筒
を縮径変形させ、以て前記アウタ部材及びゴム弾性体を
縮径して予圧縮状態とし、その状態で該金属筒において
防振ゴムブッシュを相手部材の嵌合孔内に圧入嵌合して
組み付けることを特徴とする鉄道車両用防振ゴムブッシ
ュの製造・組付方法。
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