JP2010151181A - 空気ばね装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両等に適用され、高周波車体上下振動を低減して上下乗心地を向上できる空気ばね装置を提供する。
【解決手段】空気ばね装置６のストッパゴム７の下方又は上方には、弾性部材１５が荷重の伝達経路に沿って直列に配置されている。弾性部材１５は、ストッパゴム７の損失係数よりも高い損失係数を有する第１弾性体１８と、第１の弾性体１８よりも高い剛性を有する第２弾性体１９とが荷重の伝達経路に沿って並列に配置されている。第１弾性体１８の高さは、第２弾性体１９よりも高さが高い構成となっている。第１弾性体１８を上下振動が伝達する過程にて、高周波上下振動を十分に減衰させることができるため、上下乗心地を向上できる。第１弾性体１８と第２弾性体１９とは上下荷重を分散して負担し、また、第１弾性体１８のひずみ率を第２弾性体１９よりも小さくできるため、第１弾性体１８の耐久性を確保できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両等の軌条車両に用いられる空気ばね装置に関する。

一般的に、鉄道車両では、車体の振動を抑制させるために空気ばね装置が使用されることが多い。図１に示すように、車体１と台車２の間にある空気ばね装置６は上下振動を抑制させて車体１への上下振動を防振する役割を担っている。

従来、鉄道車両用の空気ばね装置としては、図１２に示すように、上面板１２と下面板１３との間にダイヤフラム１１を配置して構成されている。上面板１２及び下面板１３とダイヤフラム１１の端部分は連結されている。

下面板１３の下方には、金属ピン８の上に積層ゴム１０と金属板９とを交互に積層した構造となっているストッパゴム７が配置されている。このストッパゴム７は、車体１の上下荷重を支える役割を担っている。上面板１２は、図示しない加圧空気供給手段に接続可能であり、ストッパゴム７の金属ピン８はこれも図示しない補助タンク空気室に接続可能な構成となっている。

空気ばね装置の使用状態では、ダイヤフラム１１の中が空気で充填され、上下及び左右方向のばね特性を実現している。ストッパゴム７の金属ピン８には絞り通路１４が設けられている。空気ばね装置使用状態にて、ダイヤフラム１１の中に充填された空気が、この絞り通路１４を通過する際の流動抵抗によって空気ばね装置の上下方向の振動減衰特性を発揮させることができる。

一般的に、鉄道車両の上下振動の防振に関して、空気ばね装置の上下方向のばね特性、及び空気ばね装置の絞り通路１４による上下方向の振動減衰特性により振動伝達特性をチューニングできる。しかしながら、上記の空気ばねの絞り径による上下振動の減衰効果に関して、高周波帯域の振動の減衰効果は十分ではないという課題がある。これに対してストッパゴム部に減衰特性を持たせる空気ばね装置がある（特許文献１参照）。

特許文献１に示される空気ばね装置は、空気ばね装置に伝達される上下振動を、その振動が空気ばね装置下部からストッパゴムを伝達する過程において効果的に減衰させることを図っている。ストッパゴムに、その周方向に所定の間隔をおいて、複数の窪み部を設け、これらの各窪み部の上端開口をダイヤフラムで液封に閉止し、その窪み部の内部を上下二個の室に分割して、これらの両室を絞り流路によって相互に連通させた構成である。かかる構成によりストッパゴムが上下変形した場合に、液体が両室の間を移動する際の流動抵抗で減衰効果を得る仕組みとなっている。

上記の構成の空気ばね装置では、車体荷重を支えるストッパゴムの変形量が小さいと、液体が両室間を移動できず十分な減衰が得られない可能性がある。この問題点に対して、ストッパゴムの上下方向の剛性を下げた場合、ストッパゴムの変位量が大きくなり耐久性が確保できなくなる可能性がある。また、下面板に取り付けられているストッパゴムを液封構造としているため、メンテナンスを行う際には空気ばね装置を分解して、上記の液封構造となっているストッパゴムを切り離す作業が必要となり手間がかかる。
特開平５−１９６０８２号公報

本発明の目的は、空気ばね装置において、耐久性を確保でき且つ高周波上下振動を低減して、上下乗心地を向上できる空気ばね装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、車体の上下方向の荷重を支持するストッパゴムを有する鉄道車両の空気ばね装置において、前記ストッパゴムの下方又は上方に、前記ストッパゴムの損失係数よりも高い損失係数を有する弾性部材を前記荷重の伝達経路に沿って直列に配置した構成となっている。

また、この空気ばね装置において、該弾性部材は、ストッパゴムの損失係数よりも高い損失係数を有する第１弾性体、前記第１弾性体よりも高い剛性を有する第２弾性体を並列に配置した構成とすることができる。また、この空気ばね装置において、前記第１弾性体の高さが前記第２弾性体の高さよりも高い構成とすることができる。更にまた、前記第１弾性体と第２弾性体とを同心円状に配置する、或いは前記第１弾性体と前記第２弾性体とを、横断面形状が扇状、円状又は角状とし、且つ周状に配置することができる。

また、この空気ばね装置において、前記ストッパゴムは、複数の金属板の間にそれぞれゴムを配置した積層ゴムであり、円錐形状であり、或いは単独の弾性体であるとすることができる。

上記の構成により、本発明による空気ばね装置では、高周波上下振動がストッパゴムの損失係数よりも高い損失係数を有する第１弾性体を伝達する過程で高周波上下振動を十分に減衰させることができるため、上下乗心地を向上できる。
また、本発明の空気ばね装置では、空気ばね装置荷重を第１弾性体１８、第２弾性体１９で分散して受け持つことができるため、第１弾性体１８にかかる負担を抑制でき、第１弾性体１８の耐久性を確保することができる。

以下に、図面を参照して、本発明による空気ばね装置の実施例を説明する。

本発明による空気ばね装置の第１実施例を図１、図２に基づいて説明する。図１において、鉄道車両用の台車２は、輪軸５を回転可能な状態で保持している軸箱体４、空気ばね６を介して車体１を弾性支持する台車枠３によって構成される。即ち、軸箱体４と台車枠３の間は軸箱支持装置により支持され、車体１と台車枠３の間は空気ばね装置６により弾性支持されている。

鉄道車両の上下振動は主に軌道不整により輪軸５が上下に加振され、輪軸５の上下振動が軸箱支持装置を介して台車枠３に伝達され、さらに空気ばね装置６を介して車体１へ伝達される。このため、鉄道車両の上下方向の防振は、主に軸箱支持装置のばね定数、及び空気ばね装置６のばね定数、減衰係数をチューニングすることで行われる。

以下、図２を参照して本発明による空気ばね装置を説明する。図２において、空気ばね装置６は、主として、上面板１２、下面板１３、上面板１２と下面板１３の間に配置したダイヤフラム１１、下面板１３の下部に固定されているストッパゴム７、及び弾性部材１５によって構成されている。上面板１２は図示しない加圧空気供給手段に接続可能である。また、ストッパゴム７の金属ピン８は、図示しない補助タンク空気室に接続可能となっている。内部に空気が充填されるダイヤフラム１１は、上面板１２と下面板１３との間に連結されている。

ストッパゴム７は、最下部の金属ピン８の上に円筒状の積層体１０と円環状の金属板９が交互に積層されて構成されている。金属ピン８は、内部が図示しない補助タンク空気室との間で空気が流れる流路となるように中空となっており、中空部分の一部に絞り通路１４が設けられている。空気ばね装置６は空気封入状態で使用されるが、空気が絞り通路１４を通過する際に発生する流動抵抗により、空気ばね装置６はその作用として上下方向の減衰力を発生させることができる。

弾性部材１５は、ストッパゴム７を構成する金属ピン８の下部に直列に配置されて構成されている。ここで、弾性部材１５とストッパゴム７が直列に配置される構成とは、弾性部材１５とストッパゴム７とが一つの上下振動伝達経路で繋がっていることをいう。即ち、上下振動が台車２から車体１へ又は車体１から台車２へと空気ばね装置６を通過する過程において、この上下振動が必ず弾性部材１５とストッパゴム７とを通過する。

以下、図２、図３を参照して弾性部材１５の構成を説明する。図３は図２に示す弾性部材１５を面Ａ−Ａで切断した横断面図であり、図３の面Ｂ−Ｂで切断した空気ばね装置の縦断面図が図２に示されている。弾性部材１５は、上側の金属部材１６、下側の金属部材１７、第１弾性体１８、及び第２弾性体１９によって構成されている。第１弾性体１８と第２弾性体１９とは、上側の金属部材１６と下側の金属部材１７の間に並列に配置されている。ここで、第１弾性体１８と第２弾性体１９とが並列に配置される構成とは、弾性部材１５において、上下振動伝達経路が、第１弾性体１８と第２弾性体１９の２つの経路に枝分かれしていることをいう。つまり、上下振動が台車２から車体１へ又は車体１から台車２へと空気ばね装置６を通過する過程において、この上下振動が弾性部材１５を通過するときに、第１弾性体１８と第２弾性体１９とにそれぞれに分散して通過する構成となっている。

図２に示すように、第１弾性体１８は、金属部材１６のフランジ側面の周状部分２０と、金属部材１７のフランジ側面の周状部分２１との間に接着されている。第２弾性体１９は、金属部材１６の外周部の下面部２２と、金属部材１７の外周部の上面部２３との間に接着されている。図３に示すように、第１弾性体１８と第２弾性体１９とは、中心に対して、第１弾性体１８が第２弾性体１９の内側に位置する同心円状に配置されている。

金属部材１６は、中央部に穴のあいた金属円板において円周内側部にて鉛直方向にフランジが突出した形状となっている。また、金属部材１７は、円周中央部に穴のあいた金属円板において円周外周部にて鉛直方向にフランジが突出した形状となっている。

空気ばね装置６において、第１弾性体１８の損失係数は、ストッパゴム７を構成する積層ゴム１０の損失係数よりも高いように構成する。ここで、損失係数とは、制振材料の減衰特性の評価指標である。例えばゴム材料の場合、ゴムに正弦的荷重を与えたときには材料の変形も正弦的に変化するが、荷重と変形との間で位相がδずれる。これはゴムが粘弾性体であり、粘性特性を有することによって荷重を与えた時に変形の応答が遅れるためである。また粘性が大きいほどこの位相のずれδが大きくなる。一般的に、この位相差δの正接をとったｔａｎδが損失係数と呼ばれる。つまり、損失係数が大きい材料ほど、粘性が大きいことを意味するため、材料が変形したときのエネルギー消散量が大きくなる。

制振材料として用いられる高分子材料やゴムなどの損失係数は、一般的に、加振周波数に依存して変化する性質がある。このため、振動を低減したい周波数で損失係数が大きい材料を使用することで、その周波数の振動のエネルギー消散量を大きくできる。例えばゴムなどの弾性体の場合、損失係数のチューニングは、材料を構成するゴムの種類、配合を変えることでチューニングできる。

また、第２弾性体１９の剛性は、第１弾性体１８の剛性よりも高いように構成される。ここで、剛性とは、材料に荷重がかかった時の変形のしにくさをあらわし、材料にかかる荷重を変形量で除した値である。言い換えれば、剛性に変形量を乗ずることで材料が負担できる荷重が求まる。つまり、剛性の大きさが異なる材料が同じ量だけ変形した場合、剛性の高い材料ほど大きな荷重を負担できることを意味する。例えばゴムなどの弾性体の場合、剛性のチューニングは、材料を構成するゴムの種類、配合を変えることでチューニングできる。

空気ばね装置６においては、第１弾性体１８の高さＬ寸法は、第２弾性体１９のＭ寸法よりも高いように構成する。

以上のように構成された第１実施例において、空気ばね装置６の作用・効果を以下に説明する。図４に、空気ばね装置６を用いた場合の車体上下振動加速度応答を示す。図４において、実線は従来の空気ばね装置を用いた場合の車体上下振動加速度応答を、点線は第１実施例による空気ばね装置６を用いた場合の車体上下振動加速度応答を示す。

上下振動が車体１から台車２へ又は台車２から車体１へと通過する際に、振動伝達経路として空気ばね装置６を通過する。空気ばね装置６においては、ストッパゴム７よりも高い損失係数を有する第１弾性体１８が配置されているため、上下振動が、振動伝達経路である弾性部材１５を構成する第１弾性体１８を必ず通過する。第１弾性体１８の損失係数がストッパゴム７の損失係数よりも図４中のＦ（Ｈｚ）以上の帯域で高いものを用いた場合、従来の空気ばねを使用した場合の上下振動応答と比べて、上下振動が第１弾性体１８を通過する際の第１弾性体１８によるエネルギー消散効果によって、Ｆ（Ｈｚ）以上の帯域の応答を低減させることができる。その結果、本発明の空気ばね装置６では上下乗心地を向上することができる。

更に、空気ばね装置６では、弾性部材１５において第１弾性体１８と第２弾性体１９とが並列に配置されているため、空気ばね装置６にかかる上下荷重を第１弾性体１８と第２弾性体１９とで分散して負担することができる。また、第２弾性体１９の剛性は、第１弾性体１８の剛性よりも高いため、空気ばねにかかる上下荷重を主に第２弾性体１９にて負担することができる。このため、第１弾性体１８にかかる上下荷重の負担を小さくできる。その結果、第１弾性体１８の耐久性を確保できる。

更に、耐久性向上策について、ひずみ率の観点で以下に説明する。第１弾性体１８と第２弾性体１９とは上側の金属部材１６と下側の金属部材１７との間に並列に配置されているので、例えば金属部材１６が金属部材１７に対して上下方向に相対的に変位した場合、第１弾性体１８と第２弾性体１９とは金属部材１６と金属部材１７とにより水平方向の高さが拘束された状態で変形するため、第１弾性体１８の上下方向の変形量と第２弾性体１９の上下方向の変形量は常に同じになる。

ひずみ率とは、弾性体に外力が加わったときに生じる材料の変形に関する評価指標である。ひずみ率が小さい範囲では、その弾性体に生じる応力を小さくでき、耐久性を向上できる。弾性体のひずみ率の定義は、弾性体の変形量を弾性体の高さで除した値である。第１弾性体１８と第２弾性体１９とで同じ上下変形量が発生した場合、第１弾性体１８の方が第２弾性体１９に比べて弾性体の高さが相対的に高い（上記の高さ寸法の関係：Ｌ＞Ｍ）ため、第１弾性体１８のひずみ率を第２弾性体１９のひずみ率よりも小さくできる。このため、第２弾性体１９と比べて、第１弾性体１８をひずみ率の小さい領域で使用することができる。その結果、第１弾性体１８の耐久性を向上させることができる。

前述のように、上下振動伝達特性のチューニングは、第１弾性体１８を構成要素に持つ弾性部材１５を新たにストッパゴム７の下部に配置することで行っている。一方、空気ばね装置６全体としての水平方向の振動伝達特性は、弾性部材１５、ストッパゴム７及びダイヤフラム１１それぞれの水平方向の剛性をそれぞれ直列につないだときの剛性により定まる。

空気ばね装置６では、上下振動特性のチューニングの機能については弾性部材１５によって、また水平方向の振動伝達特性のチューニングについてはストッパゴム７及びダイヤフラム１１の水平方向の剛性を調整するというように、上下方向及び左右方向の振動伝達特性のチューニング機能をそれぞれにわけて担わせることにより、空気ばね装置６全体として適正な上下・左右振動特性を実現することができる。

第１実施例では、ストッパゴム７として積層ゴム１０と金属板９を交互に積層した形状のものを用いているが、図５に示すような円錐形状のストッパゴム６０、又は図６に示すような単独の弾性体で構成されるストッパゴム７０を有する空気ばねを用いて、第１実施例と同様にストッパゴムの下方に弾性部材を直列に配置にしても、第１実施例で示した構成と同等の効果を得ることができる。円錐形状のストッパゴム６０は、下面板１３に取り付けられる円錐体の内面と金属ピン６１の円錐外面との間に円錐筒状の金属板６２と積層ゴム６３とを交互に積層させて構成されている。また、単独の弾性体を備えるストッパゴム７０は、金属ピン７１の円板状のフランジ部と下面板１３に取り付けられる金属板７２との間に配置される環状体として構成されている。

また、第１実施例では、弾性部材の平面図において、第１弾性体１８及び第２弾性体１９を図３のように配置したが、例えば、第１弾性体１８を円周外側部、第２弾性体１９を円周内側部に配置するというように、内外逆に配置してもよい。
また、第１実施例では、図３に示すように、第２弾性体１９を中心に対して同心円状に配置したが、断面が円状の第２弾性体１９を周方向に複数配置するような構成でもよい。例えば図７に示すように、第２弾性体１９を周方向に１２個配置してもよい。図７は第１実施例の変形例を示す図であり、面Ｃ−Ｃは図３における面Ｂ−Ｂに相当し、面Ｃ−Ｃで空気ばね装置を切断したときの縦断面図は図２に示す図と同様になる。
また、第１実施例では、図２に示す弾性部材１５に関して、金属部材１６を鉛直下側に置き、また金属部材１７を鉛直上側に置くというように逆に配置して、その間に第１弾性体１８、第２弾性体１９を配置してもよい。
更に、第１実施例では、ストッパゴム７の下部に弾性部材１５を配置したが、弾性部材１５をストッパゴムの上方に配置してもよい。

次に、図８〜図１１を参照して本発明による空気ばね装置の第２実施例について説明する。第２実施例では、ストッパゴム７の下部に配置する弾性部材に関して、別形状の弾性部材３０を用いているので、以下、この弾性部材３０について説明する。

図８は、本発明による空気ばね装置の第２実施例の断面図である。第２実施例である空気ばね装置６’の弾性部材３０は、上側の金属部材３１、金属部材３１に対向配置された下側の金属部材３２、並びに金属部材３１と金属部材３２との間に配置されている第１弾性体３３及び第２弾性体３４によって構成されている。弾性部材３０は、ストッパゴム７の下部にストッパゴム７に対して直列に配置されている。ここで、直列に配置される構成とは、第１実施例で説明した通りに、弾性部材３０とストッパゴム７とが一つの上下振動伝達経路で繋がっていることをいう。即ち、上下振動が空気ばね装置６’を通過する過程では、上下振動は必ず弾性部材３０とストッパゴム７を通過することになる。

以下、弾性部材３０の構成を図８及び図９を用いて説明する。図９は図８に示す第２実施例の弾性部材３０を面Ｄ−Ｄで切断した横断面図であり、図８は図９の面Ｅ−Ｅで空気ばね装置を切断した縦断面図である。第１弾性体３３と第２弾性体３４とが、金属部材３１と金属部材３２との間に並列に配置された構成となっている。ここで、並列に配置される構成とは、第１実施例で説明したのと同様、弾性部材３０において上下振動伝達経路が第１弾性体３３と第２弾性体３４との２つの経路に枝分かれしていることをいう。即ち、上下振動は、空気ばね装置６’の弾性部材３０を通過する過程では、第１弾性体３３と第２弾性体３４とにそれぞれ分散して通過する構成となっている。

図８の断面図に示すように、第１弾性体３３は、金属部材３１の面３５と金属部材３２の面３６の間にて接着されている。第２弾性体３４は、金属部材３１の面３７と金属部材３２の面３８との間にて接着されている。

図９である平面図に示すように、第１弾性体３３及び第２弾性体３４は、いずれも平面形状が扇状の形状をしており、金属部材３１の中心部の穴に対して対向した配置となっている。第１弾性体３３の高さＮ寸法が、第２弾性体３４のＯ寸法よりも高い構成となっている。金属部材３１は、中央部に穴のあいた金属円板において円周の２箇所で、鉛直方向に扇状に一定高さ分だけ段差のついた構成としている。一方、金属部材３２は、金属円板である。

第２実施例においても、第１弾性体３３の損失係数が、ストッパゴム７を構成する積層ゴム１０の損失係数よりも高い構成となっている。損失係数の定義は、第１実施例にて示した通りである。また、第２弾性体３４の剛性が、第１弾性体３３の剛性よりも高い構成となっている。剛性の定義についても第１実施例１にて示した通りである。

第２実施例においても、第１実施例と同様に、上下振動が台車２から車体１へ又は車体１から台車２へ通過する上下振動伝達経路にストッパゴム７よりも高い損失係数を有する第１弾性体３３を配置させる構成となっている。第１弾性体３３の損失係数が、ストッパゴム７の損失係数よりも、Ｆ（Ｈｚ）（図４参照）以上の帯域で高いものを用いた場合、台車２から車体１へ又は車体１から台車２へ通過する上下振動が第１弾性体３３を通過する際に、第１弾性体３３によるエネルギー消散効果でＦ（Ｈｚ）以上の帯域の応答を低減させることができる。その結果、第２実施例においても従来の空気ばねに対して、図４に示すように車体上下振動応答の低減効果が得られる。

第２実施例においても、第１実施例と同様に、弾性部材３０において、第１弾性体３３及び第２弾性体３４が並列に配置されており、且つ第２弾性体３４の剛性が第１弾性体３３の剛性よりも高い関係となっているため、空気ばね装置にかかる上下荷重を主に第２弾性体３４にて負担することができる。その結果、第１弾性体３３の耐久性を確保することができる。

第２実施例においても、第１実施例と同様に、第１弾性体３３の高さＮ寸法が第２弾性体３４のＯ寸法よりも高くなっているため、第１弾性体３３と第１弾性体３４で同じ量の上下変形が生じたときに、第１弾性体３３のひずみ率を第２弾性体３４よりも小さくできる。その結果、第１弾性体３３の耐久性を向上することができる。

第２実施例においても、第１実施例と同様に、上下振動特性のチューニングは、第１弾性体３３を構成要素にもつ弾性部材３０を新たにストッパゴム７の下部に配置することで行っている。第１実施例と同様に、上下振動特性のチューニングの機能は弾性部材３０に担わせ、また水平方向の振動伝達特性のチューニングは、ストッパゴム７及びダイヤフラム１１の水平方向の剛性を調整するというように、上下方向及び左右方向の振動伝達特性のチューニング機能をそれぞれにわけて担わせることにより、空気ばね装置６’全体として適正な上下・左右振動特性を実現することができる。
第２実施例では、ストッパゴム７として積層ゴム１０と金属板９とを交互に積層した形状のものを用いているが、図５に示した円錐形状のストッパゴム６０、又は図７に示した単独の弾性体で構成されるストッパゴム７０を用いて、ストッパゴム６０又は７０の下方に弾性部材３０を直列に配置しても、ストッパゴム７を用いた空気ばね装置と同等の効果を得ることができる。

弾性部材３０において、図９に示すように平面における第１弾性体３３及び第２弾性体３４の配置に関して、第１弾性体３３と第２弾性体３４とをそれぞれ２個、合計４個を周方向に交互に配置しているが、第１弾性体３３と第２弾性体３４の個数を変更してもよい。例えば、第１弾性体３３と第２弾性体３４とをそれぞれ４個、合計８個を周方向に交互に配置しても同様の効果が得られる。

第１弾性体３３、第２弾性体３４の形状及び配置が異なる別形状の弾性部材を図１０にて説明する。図１０に示す面Ｆ−Ｆで空気ばね装置を切断した縦断面図は図８と同様である（図１０に示す第１弾性体４０及び第２弾性体４１がそれぞれ第１弾性体３３と第２弾性体３４に相当する）。図１０に示すように、第１弾性体４０、第２弾性体４１を配置しても本実施例と同様の効果を得られる。第２弾性体４１，４１は、金属ピン８を挟む弦と当該弦で区切られる円弧とで囲まれる断面形状を有しており、第１弾性体４０，４０はそれぞれ、第２弾性体４１，４１と金属ピン８で囲まれる領域を埋める断面形状を有している。図１０のＦ−Ｆ断面は、図８と同様の特徴である。

第１弾性体４０，４０、第２弾性体４１，４１のいずれも、金属部材３１の中心部の穴に対して対向した配置となっている。第１弾性体４０の高さは、第２弾性体４１の高さよりも高い構成となっている。第１弾性体４０は四角形状に対して一部円弧をもたせた形状、第２弾性体４１は半円形状となっている。上側の金属部材３１は、円周中央部に穴のあいた金属円板であり、第１弾性体４１，４１を配置できるように鉛直方向に第１弾性体４１，４１の形状に対応して一定高さ分だけ段差のついた構成としている。

他にも平面図が異なる別形状の弾性部材を図１１にて説明する。図１１に示すように、複数の円状の第１弾性体５０、第２弾性体５１が、周状に配置した構成となっていてもよい。図１１では、第１弾性体５０、第２弾性体５１が３個ずつ合計６個配置されている。第１弾性体５０の高さは、第２弾性体５１の高さよりも高い構成となっている。ここでは、６個配置した構成としたが、合計８個となるような構成でもよい。また第１弾性体５０、第２弾性体５１は角状のものでもよい。

本発明による空気ばね装置が適用される一般的な鉄道車両の側面図である。 本発明による空気ばね装置が鉄道車両用として適用される第１実施例を示す縦断面図であり、図３の面Ｂ−Ｂ又は図５の面Ｃ−Ｃで切断した縦断面図である。 図２に示す空気ばね装置を面Ａ−Ａで切断した横断面図である。 本発明の効果の振動減衰の一例を示すグラフである。 本発明による空気ばね装置において、円錐形状のストッパゴムを有する鉄道車両用として適用される空気ばねを用いた場合の縦断面図である。 本発明による空気ばね装置において、単独の弾性体のストッパゴムを有する鉄道車両用として適用される空気ばねを用いた場合の縦断面図である。 図２に示す空気ばね装置の変形例を示す横断面図である。 本発明による空気ばね装置が鉄道車両用として適用される第２実施例を示す縦断面図であり、図９の面Ｅ−Ｅ又は図１０の面Ｆ−Ｆで切断した縦断面図である。 図８に示す空気ばね装置のＤ−Ｄで示す横断面図である。 図８に示す空気ばね装置の変形例を示す横断面図である。 図８に示す空気ばね装置の別の変形例を示す横断面図である。 鉄道車両用として適用される空気ばね装置の従来例を示す断面図である。

符号の説明

１：車体 ２：台車
３：台車枠 ４：軸箱体
５：輪軸 ６，６’：空気ばね装置
７：ストッパゴム ８：金属ピン
９：金属板 １０：積層ゴム
１１：ダイヤフラム １２：上面板
１３：下面板 １４：絞り通路
１５：弾性部材 １６：金属部材
１７：金属部材 １８：第１弾性体
１９：第２弾性体 ２２：弾性部材
２３：金属部材 ２４：金属部材
２５：第１弾性体 ２６：第２弾性体
３０：弾性部材
３１：金属部材 ３２：金属部材
３３：第１弾性体 ３４：第２弾性体
４０：第１弾性体 ４１：第２弾性体
５０：第１弾性体 ５１：第２弾性体
６０：ストッパゴム ６１：金属ピン
６２：金属板 ６３：積層ゴム
６４：金属部材
７０：ストッパゴム ７１：金属ピン
７２：金属板 ７３：弾性体

Claims (8)

1. 車体の上下方向の荷重を支持するストッパゴムを有する鉄道車両の空気ばね装置において、
   前記ストッパゴムの下方又は上方に、前記ストッパゴムの損失係数よりも高い損失係数を有する弾性部材を前記荷重の伝達経路に沿って直列に配置したこと
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
2. 請求項１記載の空気ばね装置において、
   前記弾性部材は、前記高い損失係数を有する第１弾性体、及び前記第１弾性体よりも高い剛性を有する第２弾性体を前記荷重の伝達経路に沿って並列に配置した構成であること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
3. 請求項２記載の空気ばね装置において、
   前記第１弾性体の高さは前記第２弾性体の高さよりも高いこと
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
4. 請求項２又は３記載の空気ばね装置において、
   前記第１弾性体と前記第２弾性体とは同心円状に配置されていること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
5. 請求項２又は３記載の空気ばね装置において、
   前記第１弾性体と前記第２弾性体とは、横断面形状が扇状、円状又は角状であり、且つ周状に配置されていること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の空気ばね装置において、
   前記ストッパゴムは、複数の金属板の間にそれぞれゴムを配置した積層ゴムであること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項記載の空気ばね装置において、
   前記ストッパゴムは、円錐形状であること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。
8. 請求項１〜５のいずれか１項記載の空気ばね装置において、
   前記ストッパゴムは、単独の弾性体であること
   を特徴とする鉄道車両用の空気ばね装置。

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