JP2008275009A - 軸ばね装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主軸1とこれと互いに同一の軸心Pを有する外筒2との間に、中間硬質筒7と弾性層8とを軸心Pと同心状態で径内外方向で交互に積層して成る弾性部3が介装されて成る軸ばね装置において、弾性部3は中間硬質筒7を複数備えるとともに、軸心P方向の荷重が増すに従って外筒2に固定される外筒側部材9と複数の中間硬質筒7とが径外側の中間硬質筒7から順次当接する変位差当接機構Bが装備される。
【選択図】図2
Description
前記弾性部3は前記中間硬質筒7を複数備えるとともに、前記軸心P方向の荷重が増すに従って、前記外筒2に固定される外筒側部材9と前記複数の中間硬質筒7とが径外側の前記中間硬質筒7から順次当接する、又は前記主軸1に固定される主軸側部材1Fと前記複数の中間硬質筒7とが径内側の前記中間硬質筒7から順次当接する、変位差当接機構Bが装備されていることを特徴とするものである。
鉄道車両用の軸ばね装置Aは、図1に示すように、主軸1と、外筒2と、これら主軸1と外筒2との間に介装される弾性部3とから成り、鉄道車両における車軸4の中心の前後両側のそれぞれの位置において、その軸心Pを上下垂直姿勢にした状態で台車枠(車体側部材の一例)5と軸箱(車軸側部材の一例)6との間に介装して用いられている。軸ばね装置Aは、通常は、主軸1が外筒2の下方に位置する正立姿勢(特許文献1等を参照)で用いられるが、本実施例1においては、主軸1が外筒2の上方に位置して、外筒2が軸箱6に支持され、かつ、主軸1が台車枠5に支持される上下反転姿勢(倒立姿勢)に構成されている。
実施例2の軸ばね装置Aは、実施例1の軸ばね装置Aと変位差当接機構Bが異なるものである。即ち、図5に示すように、実施例2による変位差当接機構Bは、外筒2に固定される外筒側部材である円板9における各中間硬質筒7,7に対応する箇所の中間硬質筒側への突出高さを、各中間硬質筒7,7における径最外側に対応するものから径内側に行くに従って順次高くすることで構成されている。つまり、円板9における外径側の中間硬質筒7に対応する第1周部9Aの厚みを、これと外径側の中間硬質筒7との上下間隔がd1となるように上方に増すとともに、円板9における内径側の中間硬質筒7に対応する第2周部9Bの厚みを、これと内径側の中間硬質筒7との上下間隔がd2となるように上方に増してある。
実施例3の軸ばね装置Aは、実施例1の軸ばね装置Aと変位差当接機構Bが異なるものである。即ち、図6に示すように、実施例3による変位差当接機構Bは、主軸1に固定される主軸側部材1Fと複数の中間硬質筒7,7とが径内側の中間硬質筒7から順次当接する構成とされている。具体的には、主軸1に一体形成されるフランジ部1Fを、外径側の中間硬質筒7に対応する位置まで大径化するとともに、内外径側の中間硬質筒7,7の上端部を垂直に上方に延長させ、外径側中間筒7の上方延長部7Cとフランジ部1Fとの上下間隔をd1とし、かつ、内径側中間筒7の上方延長部7Dとフランジ部1Fとの上下間隔をd2に設定することで構成されている。
軸ばね装置Aは、図7,8に示す構造のものでも良い。即ち、図2に示す実施例1による軸ばね装置を基本として、弾性層8,8,8における軸心Pに対する特定の径方向に、弾性層8を部分的に欠如させた肉ぬすみ部10が、車両進行方向で前後両側に設定される鉄道車両用の軸ばね装置Aとしても良い。図7,8において、矢印イ方向が車両進行方向(前後方向)であり、矢印ロ方向が左右方向である。
軸ばね装置Aは、図9に示す構造のものでも良い。即ち、外径側中間硬質筒7の延長部7A及び内径側中間硬質筒7の延長部7Bの夫々(何れか一方でも可)に、それら延長部7A,7Bを包み込むような断面が上向きコ字状の低摺動摩擦材を11を装着し、外筒2の最台車側となる下端部に、上面(中間硬質筒側の面)9aが磨き処理されたステンレス鋼板等の低摺動摩擦板製の円板9(図9における中心線Pの右側)を設ける構造である。その他は実施例1の軸ばね装置に準ずる。これにより、中間硬質筒7と円板9とが当接している状態でもそれら両者7,9は横方向(水平方向Z)に滑って動き易いことから、軸ばね装置としての前後や左右等の横方向の変位に対して中間硬質筒7と円板9との相対横移動が妨げられない、又は妨げ難く、当接していない中間硬質筒7の弾性層8に無理な歪が作用せず、耐久性が向上する効果がある。また、当接の有無によって横方向の剛性が極端に変化してしまうことを回避できる利点もある。
本明細書においては、「主軸に固定される主軸側部材」とは、フランジ部1F等のように主軸1自体、及び主軸1にボルト等の固定手段を用いて固定される別部材(即ち主軸側部材)との総称であり、「外筒に固定される外筒側部材」とは、円板9等の外筒2に固定される外筒側部材及び外筒2自体との総称であると定義する。また、各実施例の軸ばね装置Aにおいて、外筒側部材9又は主軸側部材1Fと中間硬質筒7との直接衝突(メタルタッチ)を避けるために、いずれか一方にゴム、合成樹脂等の緩衝材を介装させる構成としても良い。その場合には、図4における非線形グラフの屈曲点を、滑らかな曲線で繋がる状態とすることができる。
1F 主軸側部材
2 外筒
3 弾性部
7 中間硬質筒
8 弾性層
9 外筒側部材
10 肉ぬすみ部
A 軸ばね装置
P 軸心
Claims (7)
- 主軸とこれと互いに同一又はほぼ同一の軸心を有する外筒との間に、中間硬質筒と弾性層とを前記軸心と同心又はほぼ同心状態で径内外方向で交互に積層して成る弾性部が介装されて成る軸ばね装置であって、
前記弾性部は前記中間硬質筒を複数備えるとともに、前記軸心方向の荷重が増すに従って、前記外筒に固定される外筒側部材と前記複数の中間硬質筒とが径外側の前記中間硬質筒から順次当接する、又は前記主軸に固定される固定側部材と前記複数の中間硬質筒とが径内側の前記中間硬質筒から順次当接する、変位差当接機構が装備されている軸ばね装置。 - 前記変位差当接機構は、前記軸心方向の荷重が増すに従って前記外筒側部材と前記複数の中間硬質筒とが径外側の前記中間硬質筒から順次当接する構成とされている請求項1に記載の軸ばね装置。
- 前記変位差当接機構は、前記外筒側部材における各中間硬質筒に対応する箇所の中間硬質筒側への突出高さを、前記各中間硬質筒における径最外側に対応するものから径内側に行くに従って順次高くすることで構成されている請求項2に記載の軸ばね装置。
- 前記変位差当接機構は、前記各中間硬質筒における外筒側部材側への突出高さを、前記各中間硬質筒における径最外側のものから径内側に行くに従って順次低くすることで構成されている請求項2に記載の軸ばね装置。
- 前記主軸が前記外筒の上方に位置して、前記外筒が車軸側部材に支持され、かつ、前記主軸が車体側部材に支持される上下反転姿勢に構成されている請求項2〜4の何れか一項に記載の軸ばね装置。
- 前記弾性層における前記軸心に対する特定の径方向に、前記弾性層を部分的に欠如させた肉ぬすみ部が形成されている請求項1〜5の何れか一項に記載の軸ばね装置。
- 前記特定の径方向が車両進行方向に設定される鉄道車両用のものである請求項6に記載の軸ばね装置。
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