JP2011144871A

JP2011144871A - 空気バネ

Info

Publication number: JP2011144871A
Application number: JP2010005739A
Authority: JP
Inventors: Takao Watanabe; 隆夫渡邊; Atomu Yamaguchi; 亜土武山口; Kazuo Kamekawa; 一雄亀川; Katsuyuki Iwasaki; 克行岩崎; Motosane Hiraishi; 元実平石
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-28

Abstract

【課題】空気バネが漏気時においても安全に走行可能な空気バネを提供する。
【解決手段】下面板１０には、上下方向に円筒状に形成された積層ゴム１１が固定されており、積層ゴム１１は、円筒状ゴム１１ａ及びリング状形状をした中間板１１ｂから構成されている。中間体１２と下面板１０の間には積層ゴム１１の変形を許容するため、隙間１７が設けられている。中間体１２と上面板１４に固定されているダイヤフラム１３と、積層ゴム１１の内部は気体で満たされる。空気遮断膜２０は積層ゴム１１の内部全周に配置されている。空気遮断膜２０は、ゴム製又は合成樹脂製のどちらでもよい。本構造が車両に適用された場合、走行中に円筒状ゴム１１ａ及び中間板１１ｂが破損したときでも、空気遮断膜２０によって空気漏れが発生しないことから、車両は安全に走行することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に鉄道車両に用いられる空気バネに関する。

現在、主に使用されている鉄道車両用の空気バネは、一般的には、下面板に加硫接着されたストッパゴムと、ストッパゴム上面に固定された中間体と、中間体と上面板の間に固定された補強材及びゴム膜で構成されたダイヤフラムと、から構成されている。ストッパゴムは、円筒状ゴムとリング形状をした金属製の中間板を上下方向に交互に積み重ねて接着した、積層ゴムが主流となっている。

上面板は車体と接しており空気バネ吸気座から空気が供給される。また下面板は台車枠に取り付けられており、空気バネ吸気座から吸気された空気が下面板の貫通穴を通り、台車枠内部に設けられた補助空気室に通じる構造となっているのが一般的である。このような一般的な空気バネの例が特許文献１に開示されている。

特開２００７−１２７２６４号公報

上記の空気バネの構造によれば、軌道のカーブにおいて台車が旋回するときには、車体と台車の間に相対変位が生じるため、高さ方向に直列的に配置されるダイヤフラム及び積層ゴムがそれぞれ変形する。特に急曲線を通過する場合には、このような相対変位が大きくなることから、積層ゴムに過大な負荷が生じることがある。

この過大な負荷が生じる頻度が多くなると、積層ゴムや中間板が破損するに至り、最悪の場合、走行中に空気が漏れて空気バネがパンクする可能性がある。特に、車両の高速走行時においては、空気バネが破損すると安全性に影響が出るが、現状の構造では漏れを防ぐ手段がない、という問題がある。

そこで、鉄道車両用の空気バネにおいて、積層ゴムや中間板が破損するようなことがあっても、空気漏れが遮断される構造を得る点で解決すべき課題がある。
この発明の目的は、走行中に積層ゴムや中間板が破損しても空気の漏れを遮断して空気バネのパンクを回避し、安全性を保つことができる鉄道車両用の空気バネを提供することである。

この発明による空気バネは、円筒状に形成された積層ゴムによる支持部材を有する空気バネであって、前記積層ゴムの内周にわたり、空気の漏れを遮断する空気遮断膜を設けたことを特徴としている。

この空気バネによれば、円筒状に形成された積層ゴムの筒状の内側に空気遮断膜が設けられているので、たとえ走行中に積層ゴムや中間板が破損しても、空気バネ内の空気は空気遮断膜内に留まり、破損した積層ゴムを通じて漏れ出ることがなく、空気バネの空気漏れが防止される。

また、この空気バネは、上面板と、下面板と、前記上面板と前記下面板との間に配設された中間体と、前記中間体と前記上面板との間を接続するダイヤフラムと、を備えており、前記下面板と前記中間体との間に前記積層ゴムを固定し、前記空気遮断膜を前記積層ゴムの内側で前記下面板と前記中間体とに対して密封状態に取り付ける構造とすることができる。空気バネについて、上面板、下面板、中間体及びダイヤフラムを備える基本的な構造を備えるものとし、そうした基本的な構造に対して、積層ゴムの配置を下面板と中間体との間に固定して設けるものとすることができる。

更に、この空気バネにおいて、前記下面板を、前記中間体に向かって伸び内部に貫通孔が形成されている筒体を備えるものとし、前記筒体を前記中間体に対して隙間を介して嵌入させており、前記空気遮断膜を、前記筒体の外側を取り囲んで配置された筒状の膜として、前記空気遮断膜の内部を、前記隙間を通じて前記ダイヤフラムの内部と連通させることができる。

また、この空気バネは、前記上面板を車体に接して配置し、前記下面板を台車枠に取り付けて、鉄道車両用として用いることができる。

本発明による空気バネは、上記のように構成されているので、走行中に積層ゴムや中間板が破損した場合でも、空気バネ内の空気は空気遮断膜内に留まり、当該積層ゴムや中間板の破損箇所を通じての空気漏れを防止できる。したがって、空気バネ破損時においても車両は安全に高速走行することが可能である。

本発明による空気バネの一実施例を示す断面図である。

本発明による空気バネの実施例を、図１を参照して説明する。図１に示す空気バネ構造は、特に鉄道車両用の空気バネの構造を示しており、下面板１０には、その中央に台車枠に取り付けるため上下方向に延びる筒体１５が一体的に設けられており、その内部には上下方向に延びる貫通孔１６が形成されている。下面板１０には、筒体１５の周囲において、上下方向に円筒状に形成された積層ゴム１１が固定されている。積層ゴム１１は、円筒状ゴム１１ａ及びリング状形状をした中間板１１ｂから構成されており、本発明における支持部材を構成している。

中間体１２は、積層ゴム１１の上端に取り付けられている。また、中間体１２と下面板１０との間、即ち、中間体１２と下面板１０から上方に延びる筒体１５との間には、積層ゴム１１の変形を許容するため、隙間１７が設けられている。ダイヤフラム１３は、上下の周端縁がそれぞれ中間体１２と上面板１４とに固定されており、上面板１４に設けられた吸気座から供給された気体を内部空間１３ａに蓄えることで、バネ作用を発生させることができるものである。中間体１２は、空気バネがパンクした場合に、上面板１４と当接してそれ以上の変位を防止するストッパを兼ねている。

下面板１０と中間体１２との間には、筒体１５の外側で且つ積層ゴム１１の内側に形成される環状スペース１８において、空気遮断膜２０が設けられている。空気遮断膜２０は積層ゴム１１の内周に沿った筒状の膜であって、上端縁が中間体１２の下面に、そしてまた、下端縁が下面板１０に嵌まり込むなどして密封状に取り付けられている。空気遮断膜２０はゴム製もしくは合成樹脂製のどちらでも適用が可能である。

本構造により、下面板１０と筒体１５、空気遮断膜２０、中間体１２、該内部に隙間１７を通じて連通しているダイヤフラム１３、及び上面板１４で囲まれる内部は気体で満たされる。走行中に円筒状ゴム１１ａ及び中間板１１ｂが破損した場合においても、空気遮断膜２０の存在によって、破損した円筒状ゴム１１ａ及び中間板１１ｂ側を通じての空気漏れが発生しないことから、安全に走行することが可能となる。

１０…下面板１１…積層ゴム
１１ａ…円筒状ゴム１１ｂ…中間板
１２…中間体
１３…ダイヤフラム１３ａ…内部空間
１４…上面板１５…筒体
１６…貫通孔１７…隙間
１８…環状スペース２０…空気遮断膜

Claims

円筒状に形成された積層ゴムによる支持部材を有する空気バネにおいて、
積層ゴム内周にわたり空気の漏れを遮断する空気遮断膜を設けたこと、
を特徴とする空気バネ。
上面板と、下面板と、前記上面板と前記下面板との間に配設された中間体と、前記中間体と前記上面板との間を接続するダイヤフラムと、を備えており、
前記下面板と前記中間体との間に前記積層ゴムが固定されているとともに、前記空気遮断膜は前記積層ゴムの内側で前記下面板と前記中間体とに対して密封状態に取り付けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の空気バネ。
前記下面板は、前記中間体に向かって伸び内部に貫通孔が形成されている筒体を備えており、
前記筒体は前記中間体に対して隙間を介して嵌入されており、
前記空気遮断膜は、前記筒体の外側を取り囲んで配置された筒状の膜であり、前記空気遮断膜の内部は前記隙間を通じて前記ダイヤフラムの内部と連通していること、
を特徴とする請求項２に記載の空気バネ。
前記空気バネは、前記上面板を車体に接して配置し、前記下面板を台車枠に取り付けて、鉄道車両に適用されていること、
を特徴とする請求項２又は３に記載の空気バネ。