JP2013217463A - Air spring - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air spring capable of suppressing degradation in durability of a stopper and sinking amount of a vehicle body while maintaining good cushioning property at the time of deflation.SOLUTION: An air spring 1 includes an outer cylinder 11, a lower face plate 12, a diaphragm 13, an external stopper 14, a rubber support plate 15, a built-in stopper 16, and a limiting metal fitting 17. At the limiting metal fitting 17, a bent part 17a is formed to protrude in such a manner as approaches a second opposing surface 12a side. On the second opposing surface 12a, seal part 22b is formed which opposes the bent part 17a in a direction perpendicular to a main load direction at the time of deflation. The bent part 17a and the seal part 22b are formed in such a manner as a bent surface 17b and a seal inner wall surface 12c follow each other in the main load direction at the time of deflation.

Description

本発明は、空気ばねに関するものであり、より特定的には、デフレート時における良好なクッション性を維持しつつ、車体の沈下量およびストッパの耐久性低下を抑制することが可能な空気ばねに関するものである。   The present invention relates to an air spring, and more particularly to an air spring capable of suppressing a decrease in the amount of vehicle body sinking and a durability of a stopper while maintaining good cushioning during deflation. It is.

鉄道車両などにおいては、車両走行時に車体に負荷される衝撃や振動を軽減するため、車両本体と台車との間に空気ばねが配置される。図19および図20を参照して、空気ばねとしては、外筒110と、その下方に配置される下面板120と、外筒110と下面板120とを接続するように配置されるゴム製のダイヤフラム130と、下面板120の下方に位置する積層ゴム140と、積層ゴム140の下方に位置する積層ゴム下板150とを主に備えたボルスタレス空気ばね100がよく知られている。また、デフレート時の上下方向における良好なクッション性の確保や水平方向における変位への対応を可能とするため、積層ゴム140とは別に、弾性変形可能な内蔵ストッパをさらに備えた空気ばねが提案されている(たとえば、特許文献1および2参照)。   In a railway vehicle or the like, an air spring is disposed between the vehicle main body and the carriage in order to reduce the impact and vibration applied to the vehicle body when the vehicle is traveling. Referring to FIGS. 19 and 20, as the air spring, an outer cylinder 110, a lower surface plate 120 disposed below the outer tube 110, and a rubber-made material disposed so as to connect the outer cylinder 110 and the lower surface plate 120. A bolsterless air spring 100 mainly including a diaphragm 130, a laminated rubber 140 positioned below the lower surface plate 120, and a laminated rubber lower plate 150 positioned below the laminated rubber 140 is well known. In addition to the laminated rubber 140, an air spring further provided with a built-in stopper that can be elastically deformed has been proposed in order to ensure good cushioning in the vertical direction during deflation and to cope with displacement in the horizontal direction. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).

特開2009−156330号公報JP 2009-156330 A 特開2003−254378号公報JP 2003-254378 A

特許文献1および2の空気ばねでは、デフレート時における水平方向の変位を内蔵ストッパの剪断変形により緩和するため、その変位量が大きい場合には内蔵ストッパの耐久性が低下するという問題がある。また、内蔵ストッパとしては、良好なクッション性を確保するために比較的バネ定数が小さいものが用いられる。そのため、デフレート時の上下方向における良好なクッション性が確保される一方で、車体の沈下量が大きくなるという問題がある。   In the air springs of Patent Documents 1 and 2, since the horizontal displacement during deflation is relieved by the shearing deformation of the built-in stopper, there is a problem that the durability of the built-in stopper is lowered when the displacement is large. Further, as the built-in stopper, one having a relatively small spring constant is used in order to ensure good cushioning properties. Therefore, there is a problem that the amount of settlement of the vehicle body becomes large while good cushioning properties in the vertical direction during deflation are ensured.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、デフレート時における車体の沈下量およびストッパの耐久性低下を抑制することが可能な空気ばねを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an air spring capable of suppressing the amount of settlement of the vehicle body and the durability of the stopper during deflation.

本発明の空気ばねは、第1支持部材と、第1支持部材から見て主荷重方向に間隔をおいて配置される第2支持部材と、第1支持部材と第2支持部材とを接続することにより閉鎖空間を形成し、弾性変形可能なダイアフラムと、第2支持部材から見て第1支持部材側とは反対側に配置され、弾性変形可能な第1ストッパと、第1ストッパから見て第2支持部材側とは反対側に配置される第3支持部材と、第1支持部材の第2支持部材に対向する面である第1対向面、第2支持部材の第1支持部材に対向する面である第2対向面、または第3支持部材の第1支持部材に対向する面である第3対向面のいずれかの面である第2ストッパ支持面上に配置され、弾性変形可能な第2ストッパと、第2ストッパから見て第2ストッパ支持面側とは反対側に配置される第4支持部材とを備えている。第4支持部材には、第2ストッパ支持面側に接近するように突出した第1変位制限部が形成されている。第1対向面または第2対向面上には、主荷重方向に沿った方向に突出し、デフレート時に主荷重方向に垂直な方向において第1変位制限部に対向する第2変位制限部が形成されている。第1変位制限部および第2変位制限部は、デフレート時に第1変位制限部の第2変位制限部に対向する面と第2変位制限部の第1変位制限部に対向する面とが、主荷重方向において互いに沿うように形成されている。   The air spring of the present invention connects a first support member, a second support member arranged at an interval in the main load direction when viewed from the first support member, and the first support member and the second support member. The closed space is formed by this, and the elastically deformable diaphragm and the first support member side as viewed from the second support member are arranged on the opposite side, and the elastically deformable first stopper and the first stopper are viewed. A third support member disposed on the side opposite to the second support member side, a first facing surface that is a surface facing the second support member of the first support member, and a first support member of the second support member Arranged on the second stopper support surface, which is one of the second opposing surface that is the surface to be contacted or the third opposing surface that is the surface that is the surface of the third support member that is opposed to the first support member, and is elastically deformable. On the opposite side of the second stopper and the second stopper support surface when viewed from the second stopper And a fourth support member which is location. The fourth support member is formed with a first displacement limiting portion protruding so as to approach the second stopper support surface side. A second displacement limiting portion is formed on the first facing surface or the second facing surface so as to protrude in a direction along the main load direction and to face the first displacement limiting portion in a direction perpendicular to the main load direction during deflation. Yes. The first displacement restricting portion and the second displacement restricting portion are mainly composed of a surface facing the second displacement restricting portion of the first displacement restricting portion and a surface facing the first displacement restricting portion of the second displacement restricting portion at the time of deflation. They are formed along each other in the load direction.

本発明の空気ばねにおいて、第4支持部材には、第2ストッパ支持面側に接近するように突出した第1変位制限部が形成されている。そのため、第1変位制限部が形成されない空気ばねに比べて、第4支持部材と第2ストッパ支持面との間の距離がより小さくなる。これにより、デフレート時に第2ストッパ支持面上に配置される第2ストッパが圧縮される場合に、第4支持部材と第2ストッパ支持面側に配置される構成部材とが当接し易くなる。その結果、デフレート時における第2ストッパの圧縮量が低減される。また、本発明の空気ばねでは、第1対向面または第2対向面上に、デフレート時に主荷重方向に垂直な方向において第1変位制限部に対向する第2変位制限部が形成されている。そのため、デフレート時において、第4支持部材の主荷重方向に垂直な方向への変位が制限される。これにより、第4支持部材が配置される第2ストッパの主荷重方向に垂直な方向における変位が制限され、その結果第2ストッパの耐久性の低下を抑制することができる。このように、本発明の空気ばねによれば、デフレート時における車体の沈下量およびストッパの耐久性低下を抑制することが可能な空気ばねを提供することができる。   In the air spring of the present invention, the fourth support member is formed with a first displacement limiting portion protruding so as to approach the second stopper support surface side. Therefore, the distance between the fourth support member and the second stopper support surface is smaller than that of the air spring in which the first displacement limiting portion is not formed. Thereby, when the 2nd stopper arrange | positioned on a 2nd stopper support surface is compressed at the time of deflation, it becomes easy to contact | abut the 4th support member and the structural member arrange | positioned at the 2nd stopper support surface side. As a result, the amount of compression of the second stopper during deflation is reduced. Further, in the air spring of the present invention, the second displacement limiting portion facing the first displacement limiting portion in the direction perpendicular to the main load direction at the time of deflation is formed on the first facing surface or the second facing surface. Therefore, during deflation, the displacement of the fourth support member in the direction perpendicular to the main load direction is limited. Thereby, the displacement in the direction perpendicular to the main load direction of the second stopper in which the fourth support member is disposed is limited, and as a result, it is possible to suppress a decrease in durability of the second stopper. Thus, according to the air spring of the present invention, it is possible to provide an air spring that can suppress the amount of settlement of the vehicle body and the durability of the stopper during deflation.

上記空気ばねにおいて、第1変位制限部および第2変位制限部は、デフレート時に第1変位制限部の第2変位制限部に対向する面と第2変位制限部の第1変位制限部に対向する面とが互いに接触するように形成されていてもよい。これにより、第2ストッパの主荷重方向に垂直な方向における変位をより効果的に制限することができる。その結果、ストッパの耐久性の低下をより効果的に制限することができる。   In the air spring, the first displacement limiting unit and the second displacement limiting unit are opposed to the surface of the first displacement limiting unit that faces the second displacement limiting unit and the first displacement limiting unit of the second displacement limiting unit during deflation. You may form so that a surface may mutually contact. Thereby, the displacement in the direction perpendicular to the main load direction of the second stopper can be more effectively limited. As a result, it is possible to more effectively limit the reduction in the durability of the stopper.

上記空気ばねにおいて、第1変位制限部および第2変位制限部は、デフレート時に主荷重方向に垂直な方向に互いに間隔をおいて形成されていてもよい。これにより、第2ストッパの主荷重方向に垂直な方向における変位を制限しつつ、さらに当該方向から加えられる外力を容易に緩和することができる。すなわち、当該方向から加えられる微小な外力を第2ストッパの変位により緩和することが可能となり、その結果車両の乗り心地を改善することができる。   In the air spring, the first displacement restricting portion and the second displacement restricting portion may be formed spaced apart from each other in a direction perpendicular to the main load direction during deflation. Thereby, while restricting the displacement of the second stopper in the direction perpendicular to the main load direction, the external force applied from the direction can be easily reduced. That is, a minute external force applied from the direction can be reduced by the displacement of the second stopper, and as a result, the riding comfort of the vehicle can be improved.

上記空気ばねでは、第1変位制限部と第2変位制限部との間の上記間隔をd、第2ストッパのバネ定数をK、第4支持部材の第2ストッパに配置される側とは反対側の面である滑り面の静止摩擦係数をμ、滑り面と第1支持面または第2支持面との接触面における垂直効力をFとした場合、Kd≧μの関係が満たされてもよい。これにより、主荷重方向に垂直な方向から外力が加えられる場合に、第1変位制限部と第2変位制限部とが当接する前に、第1支持部材と第4支持部材または第2支持部材と第4支持部材との間に滑りを生じさせることができる。その結果、車両の乗り心地をさらに改善することができる。 In the air spring, the distance between the first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion is d, the spring constant of the second stopper is K, and the side opposite to the side of the fourth support member disposed on the second stopper. If static friction coefficient mu s of the sliding surface is a surface on the side, a vertical efficacy in the contact surface between the sliding surface and the first supporting surface or the second supporting surface has a F z, the relationship Kd ≧ μ s F z May be satisfied. Thus, when an external force is applied from a direction perpendicular to the main load direction, the first support member and the fourth support member or the second support member are brought into contact before the first displacement limiter and the second displacement limiter come into contact with each other. And a fourth support member can be slid. As a result, the riding comfort of the vehicle can be further improved.

上記空気ばねにおいて、滑り面の静止摩擦係数であるμは、0.4以下であってもよい。これにより、第1変位制限部と第2変位制限部との当接を抑制しつつ、第1支持部材と第4支持部材または第2支持部材と第4支持部材との間に滑りを生じさせることがより容易になる。 In the air spring, μs which is a static friction coefficient of the sliding surface may be 0.4 or less. Thereby, slip is generated between the first support member and the fourth support member or the second support member and the fourth support member while suppressing the contact between the first displacement limiter and the second displacement limiter. It becomes easier.

以上の説明から明らかなように、本発明の空気ばねによれば、デフレート時における良好なクッション性を維持しつつ車体の沈下量を低減し、かつストッパの耐久性低下を抑制することが可能な空気ばねを提供することができる。   As is apparent from the above description, according to the air spring of the present invention, it is possible to reduce the amount of car body sinking while maintaining good cushioning during deflation, and to suppress the durability of the stopper. An air spring can be provided.

空気ばねの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an air spring. 空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating operation | movement of an air spring. 空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating operation | movement of an air spring. 空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating operation | movement of an air spring. 外部ストッパの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an external stopper. 外部ストッパの構造を部分的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows partially the structure of an external stopper. 空気ばねの構造を拡大して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which expands and shows the structure of an air spring. 実施の形態2の空気ばねの構造を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a structure of an air spring according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 実施の形態2の空気ばねの動作を説明するための概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air spring of the second embodiment. 空気ばねの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an air spring. 空気ばねの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an air spring. 従来の空気ばねの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the conventional air spring. 従来の空気ばねの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the conventional air spring.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
はじめに、本発明の一実施の形態である実施の形態1について説明する。まず、本実施の形態の空気ばねの構造について説明する。図1を参照して、本実施の形態の空気ばね1は、第1支持部材としての外筒11と、第2支持部材としての下面板12と、ダイアフラム13と、第1ストッパとしての外部ストッパ14と、第3支持部材としてのゴム下板15と、第2ストッパとしての内蔵ストッパ16と、第4支持部材としての制限金具17とを主に備えている。
(Embodiment 1)
First, Embodiment 1 which is one embodiment of the present invention will be described. First, the structure of the air spring of this embodiment will be described. Referring to FIG. 1, an air spring 1 according to the present embodiment includes an outer cylinder 11 as a first support member, a bottom plate 12 as a second support member, a diaphragm 13, and an external stopper as a first stopper. 14, a rubber lower plate 15 as a third support member, a built-in stopper 16 as a second stopper, and a restricting bracket 17 as a fourth support member.

外筒11の軸線(中心軸)Pを含む領域には、軸線Pに沿って下面板12側とは反対側に突出する車体側スピゴット11aが形成されている。車体側スピゴット11aの外周部には、Oリング11bが取り付けられている。外筒11は、車体側スピゴット11aを介して車体側(図示しない)に接続される。   In a region including the axis (center axis) P of the outer cylinder 11, a vehicle body side spigot 11 a that protrudes along the axis P to the side opposite to the lower surface plate 12 side is formed. An O-ring 11b is attached to the outer periphery of the vehicle body side spigot 11a. The outer cylinder 11 is connected to the vehicle body side (not shown) via the vehicle body side spigot 11a.

下面板12は、外筒11と共に軸線Pを共有するように、外筒11から見て主荷重方向に間隔をおいて配置されている。下面板12の外筒11に対向する面である第2対向面12a上の制限金具17より外側には、主荷重方向に沿った方向に突出する第2変位制限部としてのシール部12bが形成されている。   The lower surface plate 12 is arranged at an interval in the main load direction as viewed from the outer cylinder 11 so as to share the axis P with the outer cylinder 11. A seal portion 12b as a second displacement limiting portion that protrudes in the direction along the main load direction is formed on the outer side of the limit metal fitting 17 on the second facing surface 12a that is a surface facing the outer cylinder 11 of the lower surface plate 12. Has been.

ダイアフラム13は、外筒11と下面板12とを接続することにより閉鎖空間を形成する。具体的には、ダイアフラム13の両端は、外筒11および下面板12によりそれぞれ支持される。これにより、ダイアフラム13、外筒11および下面板12は、閉鎖空間Sを形成する。また、ダイアフラム13は、たとえばゴムなどからなり、弾性変形可能となっている。   The diaphragm 13 forms a closed space by connecting the outer cylinder 11 and the lower surface plate 12. Specifically, both ends of the diaphragm 13 are supported by the outer cylinder 11 and the lower surface plate 12, respectively. Thereby, the diaphragm 13, the outer cylinder 11, and the lower surface plate 12 form a closed space S. The diaphragm 13 is made of, for example, rubber and can be elastically deformed.

外部ストッパ14は、下面板12から見て外筒11側とは反対側に配置されている。外部ストッパ14は、金属などからなる硬質層14aおよびゴムなどからなる弾性層14bを複数有し、硬質層14aと弾性層14bとが主荷重方向において交互に積層された構造を有している。外部ストッパ14は、複数の弾性層14bを有することにより、弾性変形が可能となっている。また、外部ストッパ14の軸線Pを含む領域には中空部が形成されている。   The external stopper 14 is disposed on the side opposite to the outer cylinder 11 side when viewed from the lower surface plate 12. The external stopper 14 has a plurality of hard layers 14a made of metal and a plurality of elastic layers 14b made of rubber, and has a structure in which the hard layers 14a and the elastic layers 14b are alternately stacked in the main load direction. The external stopper 14 can be elastically deformed by having a plurality of elastic layers 14b. A hollow portion is formed in a region including the axis P of the external stopper 14.

ゴム下板15は、外筒11および下面板12と共に軸線Pを共有するように、外部ストッパ14から見て下面板12とは反対側に配置されている。ゴム下板15の軸線Pの付近には、軸線Pに沿って外部ストッパ14側とは反対側に突出する台車側スピゴット15aが形成されている。すなわち、ゴム下板15には、軸線Pを中心軸として突出する小径部としての台車側スピゴット15aが取り付けられている。台車側スピゴット15aの外周部には、Oリング15bが取り付けられている。ゴム下板15は、台車側スピゴット15aを介して、台車(図示しない)側に接続される。そして、空気ばね1は、ゴム下板15の支持面15cにおいて、車体(図示しない)を台車(図示しない)に対して支持する。   The rubber lower plate 15 is disposed on the side opposite to the lower surface plate 12 when viewed from the external stopper 14 so as to share the axis P together with the outer cylinder 11 and the lower surface plate 12. In the vicinity of the axis P of the rubber lower plate 15, a cart side spigot 15 a is formed along the axis P so as to protrude on the opposite side to the external stopper 14 side. In other words, a truck-side spigot 15 a is attached to the rubber lower plate 15 as a small-diameter portion that protrudes with the axis P as the central axis. An O-ring 15b is attached to the outer periphery of the truck-side spigot 15a. The rubber lower plate 15 is connected to a cart (not shown) through a cart side spigot 15a. The air spring 1 supports the vehicle body (not shown) with respect to the carriage (not shown) on the support surface 15c of the rubber lower plate 15.

内蔵ストッパ16は、下面板12の外筒11に対向する第2対向面12a上に配置されている。内蔵ストッパ16は、たとえば軸線Pを中心とした円筒形状を有し、軸線Pを含む領域に中空部を有している。内蔵ストッパ16は、たとえば塊状のゴムなどからなり、弾性変形が可能となっている。内蔵ストッパ16のバネ定数は特に限定されるものではなく、外部ストッパ14のバネ定数より大きくてもよく、また小さくてもよい。   The built-in stopper 16 is disposed on the second facing surface 12 a that faces the outer cylinder 11 of the lower surface plate 12. The built-in stopper 16 has a cylindrical shape centered on the axis P, for example, and has a hollow portion in a region including the axis P. The built-in stopper 16 is made of, for example, a massive rubber and can be elastically deformed. The spring constant of the built-in stopper 16 is not particularly limited, and may be larger or smaller than the spring constant of the external stopper 14.

制限金具17は、内蔵ストッパ16から見て第2対向面12aとは反対側に配置されている。制限金具17の端部を含む領域には、第2対向面12a側に接近するように突出した第1変位制限部としての屈曲部17aが形成されている。屈曲部17aは、デフレート時に下面板12に形成されたシール部12bに対して、主荷重方向に垂直な方向において対向するように形成されている。   The restriction metal 17 is disposed on the side opposite to the second facing surface 12a when viewed from the built-in stopper 16. A bent portion 17a as a first displacement limiting portion protruding so as to approach the second facing surface 12a side is formed in a region including the end portion of the limiting metal member 17. The bent portion 17a is formed to face the seal portion 12b formed on the lower surface plate 12 during deflation in a direction perpendicular to the main load direction.

屈曲部17aおよびシール部12bは、デフレート時に屈曲部17aのシール部12bに対向する面である屈曲面17bとシール部12bの屈曲部17aに対向する面であるシール内壁面12cとが、主荷重方向において互いに沿うように形成されている。より具体的には、屈曲部17aおよびシール部12bは、デフレート時に屈曲面17bとシール内壁面12cとが互いに平行になるように形成されている。また、本実施の形態の空気ばね1では、デフレート時において屈曲部17aとシール部12bとは、屈曲面17bとシール内壁面12cとが互いに接触するように形成されている。   The bent portion 17a and the seal portion 12b are composed of a bent surface 17b that is a surface facing the seal portion 12b of the bent portion 17a and a seal inner wall surface 12c that is a surface facing the bent portion 17a of the seal portion 12b during deflation. They are formed along each other in the direction. More specifically, the bent portion 17a and the seal portion 12b are formed such that the bent surface 17b and the seal inner wall surface 12c are parallel to each other during deflation. In the air spring 1 of the present embodiment, the bent portion 17a and the seal portion 12b are formed such that the bent surface 17b and the seal inner wall surface 12c are in contact with each other during deflation.

次に、本実施の形態の空気ばね1の作用について説明する。図2を参照して、ダイアフラム13の内側に形成される閉鎖空間S内において所定の圧力が保持されたインフレート状態では、車両走行時に台車(図示しない)側より加えられる衝撃や振動は、ダイアフラム13の弾性変形により緩和される。一方、図3を参照して、閉鎖空間S内の圧力が低下した状態、たとえばパンク状態であるデフレート状態においては、外筒11が下面板12側へ下降し、外筒11と制限金具17とが当接した状態となる。そして、外筒11がさらに下降することに伴い、図4に示すように制限金具17に接触して配置される内蔵ストッパ16が主荷重方向に圧縮される。そして、制限金具17の屈曲部17aが下面板12に当接することにより、外筒11の下降が止まる。また、当該デフレート時において、主荷重方向に垂直な方向から振動や衝撃が加えられ、制限金具17が当該方向に変位しようとする場合、屈曲面17bとシール内壁面12cとが当接するためその変位は制限される。   Next, the operation of the air spring 1 of the present embodiment will be described. Referring to FIG. 2, in an inflated state in which a predetermined pressure is maintained in a closed space S formed inside diaphragm 13, the impact and vibration applied from the carriage (not shown) side when the vehicle travels are 13 is relaxed by elastic deformation. On the other hand, referring to FIG. 3, in a state where the pressure in the closed space S is lowered, for example, in a deflated state that is a puncture state, the outer cylinder 11 is lowered to the lower surface plate 12 side. Will be in contact. As the outer cylinder 11 is further lowered, the built-in stopper 16 disposed in contact with the restricting metal member 17 is compressed in the main load direction as shown in FIG. Then, when the bent portion 17a of the restricting bracket 17 contacts the lower surface plate 12, the lowering of the outer cylinder 11 stops. Further, at the time of the deflation, when a vibration or impact is applied from a direction perpendicular to the main load direction and the restricting bracket 17 is to be displaced in the direction, the bent surface 17b and the inner wall surface 12c of the seal come into contact with each other. Is limited.

以上のように、本実施の形態の空気ばね1では、外部ストッパ14とは別に弾性変形可能な内蔵ストッパ16が、下面板12の第2対向面12a上に配置されている。そのため、デフレート時に外筒11が下面板12側へ下降する際に当該内蔵ストッパ16が圧縮され、その結果デフレート時の上下方向における良好なクッション性が確保される。また、空気ばね1では、制限金具17の端部を含む領域に第2対向面12a側に接近するように突出した屈曲部17aが形成されている。そのため、屈曲部17aが形成されない空気ばねに比べて、制限金具17と第2対向面12aとの間の距離がより小さくなる。これにより、デフレート時に第2対向面12a上に配置される内蔵ストッパ16が圧縮される場合に、制限金具17と第2対向面12aとがより当接し易くなる。その結果、デフレート時における内蔵ストッパ16の圧縮量が低減され、車体の沈下量が抑制される。また、空気ばね1では、制限金具17より外側の第2対向面12a上に、デフレート時に主荷重方向に垂直な方向において屈曲部17aに対向するシール部12bが形成されている。そのため、制限金具17が主荷重方向に垂直な方向に変位しようとする場合、屈曲部17aとシール部12bとが当接することによりその変位が制限される。これにより、内蔵ストッパ16の当該方向における変位が制限され、その結果内蔵ストッパ16の耐久性の低下を抑制することができる。このように、本実施の形態の空気ばね1は、デフレート時における良好なクッション性を維持しつつ、車体の沈下量およびストッパの耐久性低下を抑制することが可能な空気ばねとなっている。   As described above, in the air spring 1 of the present embodiment, the built-in stopper 16 that is elastically deformable separately from the external stopper 14 is disposed on the second facing surface 12 a of the lower surface plate 12. Therefore, the internal stopper 16 is compressed when the outer cylinder 11 descends to the lower surface plate 12 side during deflation, and as a result, good cushioning properties in the vertical direction during deflation are ensured. Further, in the air spring 1, a bent portion 17 a that protrudes so as to approach the second facing surface 12 a side is formed in a region including the end portion of the restricting metal fitting 17. Therefore, the distance between the limit metal fitting 17 and the second facing surface 12a is smaller than that of an air spring in which the bent portion 17a is not formed. Thereby, when the built-in stopper 16 disposed on the second facing surface 12a is compressed during deflation, the restricting metal member 17 and the second facing surface 12a are more likely to come into contact with each other. As a result, the compression amount of the built-in stopper 16 at the time of deflation is reduced, and the amount of settlement of the vehicle body is suppressed. In the air spring 1, a seal portion 12 b is formed on the second facing surface 12 a outside the restricting metal member 17 so as to face the bent portion 17 a in the direction perpendicular to the main load direction during deflation. For this reason, when the restricting bracket 17 is to be displaced in a direction perpendicular to the main load direction, the displacement is limited by the contact between the bent portion 17a and the seal portion 12b. Thereby, the displacement in the said direction of the internal stopper 16 is restrict | limited, As a result, the fall of durability of the internal stopper 16 can be suppressed. As described above, the air spring 1 according to the present embodiment is an air spring capable of suppressing the amount of settlement of the vehicle body and a decrease in the durability of the stopper while maintaining good cushioning during deflation.

また、空気ばね1では、屈曲部17aおよびシール部12bは、屈曲面17bと、シール内壁面12cとが互いに接触するように形成されている。これにより、内蔵ストッパ16の主荷重方向に垂直な方向における変位をより効果的に制限することができる。より具体的には、内蔵ストッパ16の当該方向における変形を制限することができる。その結果、内蔵ストッパ16の耐久性の低下をより効果的に制限することができる。   In the air spring 1, the bent portion 17a and the seal portion 12b are formed such that the bent surface 17b and the seal inner wall surface 12c are in contact with each other. Thereby, the displacement of the built-in stopper 16 in the direction perpendicular to the main load direction can be more effectively limited. More specifically, the deformation of the built-in stopper 16 in this direction can be restricted. As a result, the deterioration of the durability of the built-in stopper 16 can be more effectively limited.

このように、屈曲面17bとシール内壁面12cとを接触させた場合には、内蔵ストッパ16の主荷重方向に垂直な方向への変位を効果的に制限することができる一方、外筒11と制限金具17との間の摺動性が悪い(摩擦抵抗が大きい)場合には当該方向から加えられる衝撃や振動が十分に緩和されず、車両の脱線係数が大きくなる場合がある。この場合、図1に示すように外筒11の下面板12に対向する第1対向面11c、および制限金具17の外筒11に対向する面17c上に、低摩擦材からなる滑り部材11d,17dをそれぞれ配置してもよい。これにより、主荷重方向に垂直な方向から加えられる衝撃や振動を、外筒11と制限金具17との間に生じる滑りによって効果的に緩和することができる。   Thus, when the bent surface 17b and the seal inner wall surface 12c are brought into contact with each other, the displacement of the built-in stopper 16 in the direction perpendicular to the main load direction can be effectively limited, while the outer cylinder 11 and If the slidability with respect to the restricting bracket 17 is poor (the frictional resistance is large), the impact and vibration applied from the direction are not sufficiently mitigated, and the derailment coefficient of the vehicle may increase. In this case, as shown in FIG. 1, a sliding member 11d made of a low friction material is provided on the first facing surface 11c facing the lower surface plate 12 of the outer cylinder 11 and the surface 17c facing the outer cylinder 11 of the restricting bracket 17. 17d may be arranged respectively. Thereby, the impact and vibration applied from the direction perpendicular to the main load direction can be effectively mitigated by the slip generated between the outer cylinder 11 and the restricting bracket 17.

また、空気ばね1において、屈曲面17bおよびシール内壁面12cの少なくともいずれか一の上には、低摩擦材からなる滑り部材(図示しない)が配置されていてもよい。これにより、デフレート時に内蔵ストッパ16が圧縮されるとともに制限金具17が下面板12側に下降する際に、制限金具17の屈曲部17aとシール部12bとの間の摩擦抵抗が小さくなる。その結果、デフレート時における制限金具17の下降動作が滑らかになり、内蔵ストッパ16をより容易に圧縮することができる。   In the air spring 1, a sliding member (not shown) made of a low friction material may be disposed on at least one of the bent surface 17b and the seal inner wall surface 12c. As a result, when the built-in stopper 16 is compressed during deflation and the restricting bracket 17 is lowered toward the lower surface plate 12, the frictional resistance between the bent portion 17a of the restricting bracket 17 and the seal portion 12b is reduced. As a result, the lowering operation of the limit fitting 17 during deflation becomes smooth, and the built-in stopper 16 can be compressed more easily.

また、空気ばね1において、シール部12bは、制限金具17より外側の第2対向面12a上に形成することが簡便であるが、これに限られるものではない。すなわち、シール部12bは、主荷重方向に垂直な方向において制限金具17の屈曲部17aに対向し、また制限金具17の上方から平面的に見て露出するように形成されていればよい。たとえば、シール部12bは下面板12の中心部であって制限金具17より内側の第2対向面12a上に形成されてもよい。   Moreover, in the air spring 1, although it is easy to form the seal part 12b on the 2nd opposing surface 12a outside a limit metal fitting 17, it is not restricted to this. That is, the seal portion 12b only needs to be formed so as to face the bent portion 17a of the limit fitting 17 in a direction perpendicular to the main load direction and to be exposed when viewed in plan from above the limit fitting 17. For example, the seal portion 12 b may be formed on the second opposing surface 12 a that is the center portion of the lower surface plate 12 and that is on the inner side of the restriction bracket 17.

また、空気ばね1において、外部ストッパ14は、複数の硬質層14aおよび弾性層14bが主荷重方向において交互に積層された構造を有していてもよいが、これに限られるものではない。すなわち、外部ストッパ14は弾性変形が可能であればよく、図5に示すように、たとえば軸線Pを含む領域に中空部を有するストッパ支持部材14cの外周部に軸線Pを中心とした円錐面を有する塊状のゴムからなる弾性層14bが配置された構造を有していてもよい。また、図6に示すように、ストッパ支持部材14cの外周部に複数の硬質層14aおよび弾性層14bが軸線Pを中心とした円錐面を形成するように交互に積層された構造を有していてもよい。また、外部ストッパ14は、上述のような積層構造を有さず、塊状のゴムであってもよい。   In the air spring 1, the external stopper 14 may have a structure in which a plurality of hard layers 14 a and elastic layers 14 b are alternately stacked in the main load direction, but is not limited thereto. That is, the external stopper 14 is only required to be elastically deformable. As shown in FIG. 5, for example, a conical surface centered on the axis P is formed on the outer periphery of the stopper support member 14c having a hollow portion in the region including the axis P. You may have the structure where the elastic layer 14b which consists of the block-shaped rubber | gum which has is arrange | positioned. Further, as shown in FIG. 6, the stopper support member 14c has a structure in which a plurality of hard layers 14a and elastic layers 14b are alternately stacked so as to form a conical surface with the axis P as the center. May be. Further, the external stopper 14 does not have the laminated structure as described above, and may be a massive rubber.

また、空気ばね1において、内蔵ストッパ16は塊状のゴムであってもよいが、これに限られるものではない。すなわち、内蔵ストッパ16は弾性変形が可能であればよく、外部ストッパ14と同様に、複数の硬質層および弾性層が主荷重方向において交互に積層された構造を有していてもよい。また、軸線Pを含む領域に中空部を有するストッパ支持部材の外周部に複数の硬質層および弾性層が軸線Pを中心とした円錐面を形成するように交互に積層された構造を有していてもよい。   Further, in the air spring 1, the built-in stopper 16 may be a lump rubber, but is not limited thereto. That is, the built-in stopper 16 is only required to be elastically deformable, and may have a structure in which a plurality of hard layers and elastic layers are alternately stacked in the main load direction, similarly to the external stopper 14. In addition, it has a structure in which a plurality of hard layers and elastic layers are alternately stacked on the outer peripheral portion of the stopper support member having a hollow portion in the region including the axis P so as to form a conical surface with the axis P as the center. May be.

また、空気ばね1では、図7に示すように制限金具17は、内蔵ストッパ16が予圧縮された状態が維持されるように配置されていてもよい。これにより、デフレート時における内蔵ストッパ16の圧縮量がより低減され、その結果車体の沈下量をより効果的に抑制することができる。   Moreover, in the air spring 1, as shown in FIG. 7, the restricting metal fitting 17 may be arranged so that the built-in stopper 16 is maintained in a pre-compressed state. Thereby, the compression amount of the built-in stopper 16 at the time of deflation is further reduced, and as a result, the sinking amount of the vehicle body can be more effectively suppressed.

(実施の形態2)
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態2について説明する。まず、本実施の形態の空気ばね2の構造について説明する。本実施の形態の空気ばね2は、基本的には実施の形態1の空気ばね1と同様の構成を備え、かつ同様の効果を奏する。しかし、本実施の形態の空気ばね2は、制限金具とシール部との位置関係において、実施の形態1の空気ばね1とは異なっている。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 which is another embodiment of the present invention will be described. First, the structure of the air spring 2 of the present embodiment will be described. The air spring 2 of the present embodiment basically has the same configuration as that of the air spring 1 of the first embodiment and has the same effects. However, the air spring 2 according to the present embodiment is different from the air spring 1 according to the first embodiment in the positional relationship between the restriction fitting and the seal portion.

図8を参照して、空気ばね2では、制限金具27の屈曲部27aとシール部22bとは、主荷重方向に垂直な方向において互いに間隔dをおいて形成されている。また、空気ばね2では、内蔵ストッパ26のバネ定数をK、制限金具27の内蔵ストッパ26に配置される側とは反対側の面27c上に配置された滑り部材27dにおける滑り面の静止摩擦係数をμ、滑り部材27dと第1対向面21c上に配置された滑り部材21dとの接触面における垂直抗力をFとした場合、Kd≧μの関係が満たされてもよいし、またKd<μの関係が満たされてもよい。なお、垂直抗力Fは、車両全体の設計により適宜選択される。 Referring to FIG. 8, in the air spring 2, the bent portion 27 a and the seal portion 22 b of the limit metal fitting 27 are formed at a distance d from each other in a direction perpendicular to the main load direction. Further, in the air spring 2, the spring constant of the built-in stopper 26 is K, and the static friction coefficient of the sliding surface of the sliding member 27d disposed on the surface 27c opposite to the side of the limiting bracket 27 disposed on the built-in stopper 26 is provided. the mu s, if the normal force at the contact surface between the sliding member 27d and the sliding member 21d disposed on first opposing face 21c and the F z, the relationship Kd ≧ μ s F z is may be filled In addition, the relationship of Kd <μ s F z may be satisfied. The normal force Fz is appropriately selected depending on the design of the entire vehicle.

次に、本実施の空気ばね2の作用について説明する。まず、Kd≧μの関係を満たされる場合の空気ばね2の作用について説明する。図9を参照して、まず、ダイアフラム23内の圧力が低下したデフレート状態となり、外筒21に配置された滑り部材21dと制限金具27に配置された滑り部材27dとが当接した状態となる。次に、図10を参照して、車両走行において主荷重方向に垂直な方向から荷重(衝撃や振動を含む)が加えられ、内蔵ストッパ26が当該方向に変位する。ここで、内蔵ストッパ26が間隔dだけ変位したときの内蔵ストッパ26の弾性力Kdは、外筒21に加わる最大静止摩擦力μ以上である。そのため、内蔵ストッパ26が間隔dだけ変位する前、すなわち制限金具27の屈曲部27aがシール部22bに当接する前に、内蔵ストッパ26の弾性力Kdの反力として外筒21に加わる力が最大静止摩擦力μ以上となり、その結果外筒21と制限金具27との間に滑りが生じる。そして、図11および図12を参照して、外筒21は動摩擦力μを受けつつ制限金具27上を滑る(μ:滑り部材27dの滑り面における動摩擦係数)。このように、空気ばね2がKd≧μの関係を満たす場合には、空気ばね2に対して主荷重方向に垂直な方向から荷重が加えられても制限金具27とシール部22bとが当接しないため、制限金具27とシール部22bとの衝突による衝撃の発生が抑制される。 Next, the operation of the air spring 2 of the present embodiment will be described. First, the operation of the air spring 2 when the relationship of Kd ≧ μ s F z is satisfied will be described. Referring to FIG. 9, first, the deflated state in which the pressure in the diaphragm 23 is reduced is reached, and the sliding member 21 d arranged in the outer cylinder 21 and the sliding member 27 d arranged in the restricting metal fitting 27 come into contact with each other. . Next, referring to FIG. 10, a load (including impact and vibration) is applied from the direction perpendicular to the main load direction during vehicle travel, and the built-in stopper 26 is displaced in that direction. Here, the elastic force Kd of the built-in stopper 26 when the built-in stopper 26 is displaced by the distance d is equal to or greater than the maximum static friction force μ s F z applied to the outer cylinder 21. Therefore, the force applied to the outer cylinder 21 as the reaction force of the elastic force Kd of the built-in stopper 26 is maximum before the built-in stopper 26 is displaced by the distance d, that is, before the bent portion 27a of the limit metal fitting 27 contacts the seal portion 22b. The static friction force μ s F z or more, and as a result, slip occurs between the outer cylinder 21 and the limit fitting 27. 11 and 12, the outer cylinder 21 slides on the limit fitting 27 while receiving the dynamic friction force μ d F zd : dynamic friction coefficient on the sliding surface of the sliding member 27d). Thus, when the air spring 2 satisfies the relationship of Kd ≧ μ s F z , even if a load is applied to the air spring 2 from a direction perpendicular to the main load direction, Therefore, the occurrence of an impact due to the collision between the limit metal fitting 27 and the seal portion 22b is suppressed.

次に、Kd<μの関係が満たされる場合の空気ばね2の作用について説明する。図13を参照して、まず、上述の場合と同様にダイアフラム23内の圧力が低下したデフレート状態となり、滑り部材21dと滑り部材27dとが当接した状態となる。次に、図14を参照して、空気ばね2に対して主荷重方向に垂直な方向から荷重が加えられることにより、内蔵ストッパ26が当該方向に変位する。ここで、内蔵ストッパ26が間隔dだけ変位したときの内蔵ストッパ26の弾性力Kdは、外筒21に加わる最大静止摩擦力μより小さい。そのため、内蔵ストッパ26が間隔dだけ変位する前、すなわち制限金具27の屈曲部27aがシール部22bに当接する前において、内蔵ストッパ26の弾性力Kdの反力として外筒21に加わる力が最大静止摩擦力μより小さくなる。その結果、図15に示すように、外筒21と制限金具27との間の滑りが生じる前に制限金具27の屈曲部27aがシール部22bに当接する。そして、図16に示すように、主荷重方向に垂直な方向からの荷重がさらに加えられることにより、内蔵ストッパ26の当該方向への変位が制限されつつ、外筒21が制限金具27上を滑る。 Next, the action of the air spring 2 when the relationship of Kd <μ s F z is satisfied will be described. Referring to FIG. 13, first, as in the case described above, the deflated state in which the pressure in the diaphragm 23 is reduced is established, and the sliding member 21d and the sliding member 27d are in contact with each other. Next, referring to FIG. 14, when a load is applied to the air spring 2 from a direction perpendicular to the main load direction, the built-in stopper 26 is displaced in that direction. Here, the elastic force Kd of the built-in stopper 26 when the built-in stopper 26 is displaced by the distance d is smaller than the maximum static friction force μ s F z applied to the outer cylinder 21. Therefore, the force applied to the outer cylinder 21 as the reaction force of the elastic force Kd of the built-in stopper 26 is maximum before the built-in stopper 26 is displaced by the distance d, that is, before the bent portion 27a of the limit metal fitting 27 contacts the seal portion 22b. It becomes smaller than the static friction force μ s F z . As a result, as shown in FIG. 15, before the slip between the outer cylinder 21 and the limit fitting 27 occurs, the bent portion 27a of the limit fitting 27 comes into contact with the seal portion 22b. Then, as shown in FIG. 16, by further applying a load from a direction perpendicular to the main load direction, the outer cylinder 21 slides on the limit metal fitting 27 while the displacement of the built-in stopper 26 in the direction is limited. .

以上のように、本実施の形態の空気ばね2では、制限金具27の屈曲部27aおよびシール部22bは、主荷重方向に垂直な方向に互いに間隔をおいて形成されている。これにより、内蔵ストッパ26の当該方向における変位を制限しつつ、当該方向から加えられる荷重を容易に緩和することができる。すなわち、当該方向から加えられる微小な荷重を内蔵ストッパ26の変位により緩和することが可能となり、その結果車両の乗り心地を改善することができる。たとえば、車両が直線走行する場合など、当該方向に加わる荷重が微小である場合には、内蔵ストッパ26が変位することにより当該荷重が緩和される。そして、車両がカーブ走行する場合など、当該方向に過大な荷重が加わる場合には、内蔵ストッパ26の変位は一定量に制限され、外筒21と制限金具27との間に生じる滑りにより当該荷重が緩和される。   As described above, in the air spring 2 according to the present embodiment, the bent portion 27a and the seal portion 22b of the limit metal fitting 27 are formed at intervals from each other in the direction perpendicular to the main load direction. Thereby, the load applied from the direction can be easily reduced while restricting the displacement of the built-in stopper 26 in the direction. That is, a minute load applied from the direction can be relaxed by the displacement of the built-in stopper 26, and as a result, the riding comfort of the vehicle can be improved. For example, when the load applied in the direction is very small, such as when the vehicle travels in a straight line, the built-in stopper 26 is displaced to reduce the load. When an excessive load is applied in the direction such as when the vehicle is traveling on a curve, the displacement of the built-in stopper 26 is limited to a certain amount, and the load is caused by the slip generated between the outer cylinder 21 and the limit metal fitting 27. Is alleviated.

また、空気ばね2がKd≧μの関係を満たす場合には、制限金具27とシール部22bとが当接することなく外筒21と制限金具27との間の滑りが生じ、これにより荷重が緩和される。これにより、主荷重方向に垂直な方向から荷重が加えられる場合に、屈曲部27aとシール部12bとが当接する前に外筒11と制限金具17との間に滑りを生じさせることができる。その結果、車両の乗り心地をさらに改善することができる。 Further, when the air spring 2 satisfies the relationship of Kd ≧ μ s F z , slipping between the outer cylinder 21 and the limit fitting 27 occurs without the limit fitting 27 and the seal portion 22b coming into contact with each other, and thereby The load is relaxed. Thereby, when a load is applied from a direction perpendicular to the main load direction, it is possible to cause a slip between the outer cylinder 11 and the limit fitting 17 before the bent portion 27a and the seal portion 12b come into contact with each other. As a result, the riding comfort of the vehicle can be further improved.

また、空気ばね2において、静止摩擦係数μは、0.4以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましい。これにより、空気ばね2がKd≧μの関係を満たすことがより容易になる。その結果、制限金具27とシール部22bとの当接を抑制しつつ、外筒21と制限金具27との間に滑りを生じさせることがより容易になる。 In the air spring 2, the static friction coefficient μ s is preferably 0.4 or less, and more preferably 0.2 or less. Thereby, it becomes easier for the air spring 2 to satisfy the relationship of Kd ≧ μ s F z . As a result, it becomes easier to cause the slip between the outer cylinder 21 and the limit fitting 27 while suppressing the contact between the limit fitting 27 and the seal portion 22b.

また、空気ばね2において、屈曲部27aとシール部22bとの間の間隔dは、内蔵ストッパ26の高さの1/2以下であることが好ましい。このように、屈曲部27aとシール部22bとの間の間隔d、すなわち内蔵ストッパ26が主荷重方向に垂直な方向において変位可能な距離は、内蔵ストッパ26の耐久性の低下を抑制することが可能な範囲内とすることができる。   In the air spring 2, the distance d between the bent portion 27 a and the seal portion 22 b is preferably ½ or less of the height of the built-in stopper 26. As described above, the distance d between the bent portion 27a and the seal portion 22b, that is, the distance that the built-in stopper 26 can be displaced in the direction perpendicular to the main load direction, suppresses a decrease in durability of the built-in stopper 26. It can be within a possible range.

また、空気ばね2において、屈曲面27bおよびシール内壁面22cの少なくともいずれか一の上には、たとえばゴムなどの弾性部材が配置されていてもよい。これにより、空気ばね2がKd<μの関係を満たす場合において、主荷重方向に垂直な方向から荷重が加えられて屈曲部27aとシール部22bとが衝突する際、その衝突による衝撃を当該弾性部材により緩和することができる。 In the air spring 2, an elastic member such as rubber may be disposed on at least one of the bent surface 27b and the seal inner wall surface 22c. Thus, when the air spring 2 satisfies the relationship Kd <μ s F z , when a load is applied from a direction perpendicular to the main load direction and the bent portion 27a and the seal portion 22b collide, the impact due to the collision is caused. Can be relaxed by the elastic member.

また、空気ばね2においては、屈曲部27aと下面板22の第2対向面22aとの間の摩擦抵抗が滑り部材21d,27dの間の摩擦抵抗よりも十分に大きい場合には、当該摩擦抵抗により内蔵ストッパ26の主荷重方向に垂直な方向における変位を制限することも可能である。   Further, in the air spring 2, when the frictional resistance between the bent portion 27a and the second opposing surface 22a of the lower surface plate 22 is sufficiently larger than the frictional resistance between the sliding members 21d and 27d, the frictional resistance is concerned. Thus, the displacement of the built-in stopper 26 in the direction perpendicular to the main load direction can be limited.

また、上記実施の形態1および2の空気ばね1,2では、内蔵ストッパ16,26が、下面板12,22の外筒11,21に対向する面である第2対向面12a,22a上に配置される場合についてのみ説明したが、本発明の空気ばねはこれに限られるものではない。すなわち、図17を参照して、本発明の空気ばねは、内蔵ストッパ36が外筒31の下面板32に対向する面である第1対向面31c上に配置され、かつ制限金具37より外側の第1対向面31c上に主荷重方向に沿った方向に突出するシール部31eが形成された空気ばね3であってもよい。図17に示すように、空気ばね3においてシール部31eは、デフレート時に主荷重方向に垂直な方向において屈曲部37aに対向する。また、図18を参照して、本発明の空気ばねは、ゴム下面板45の外筒41に対向する面である第3対向面45c上に内蔵ストッパ46が配置された空気ばね4であってもよい。図18に示すように、内蔵ストッパ46は、主荷重方向において下面板42によりも上側に位置するように配置されている。これにより、空気ばね1,2,3の内蔵ストッパ16,26,36と同様に、空気ばね4の内蔵ストッパ46は、デフレート時の上下方向におけるクッション性の良化のために機能することができる。このように空気ばね3,4は、上記実施の形態1および2の空気ばね1,2とは内蔵ストッパの配置という点においてその構造が異なるものの、空気ばね1,2と同様の効果を奏する。   In the air springs 1 and 2 according to the first and second embodiments, the built-in stoppers 16 and 26 are provided on the second facing surfaces 12a and 22a, which are the surfaces facing the outer cylinders 11 and 21 of the bottom plates 12 and 22, respectively. Although only the case where it arrange | positions was demonstrated, the air spring of this invention is not restricted to this. That is, referring to FIG. 17, in the air spring of the present invention, the built-in stopper 36 is disposed on the first facing surface 31 c that is the surface facing the lower surface plate 32 of the outer cylinder 31, and is outside the restricting bracket 37. The air spring 3 in which the seal portion 31e protruding in the direction along the main load direction is formed on the first facing surface 31c may be used. As shown in FIG. 17, in the air spring 3, the seal portion 31e faces the bent portion 37a in the direction perpendicular to the main load direction during deflation. Referring to FIG. 18, the air spring of the present invention is an air spring 4 in which a built-in stopper 46 is disposed on a third facing surface 45 c that is a surface facing the outer cylinder 41 of the rubber lower surface plate 45. Also good. As shown in FIG. 18, the built-in stopper 46 is disposed so as to be positioned above the lower surface plate 42 in the main load direction. Thereby, the built-in stopper 46 of the air spring 4 can function for improving the cushioning property in the vertical direction during deflation, as is the case with the built-in stoppers 16, 26, and 36 of the air springs 1, 2, and 3. . As described above, the air springs 3 and 4 have the same effects as the air springs 1 and 2, although the structure of the air springs 3 and 4 is different from the air springs 1 and 2 of the first and second embodiments in the arrangement of the built-in stopper.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の空気ばねは、デフレート時における良好なクッション性を維持しつつ、車体の沈下量およびストッパの耐久性低下を抑制することが要求される空気ばねにおいて、特に有利に適用され得る。   The air spring of the present invention can be particularly advantageously applied to an air spring that is required to suppress the amount of settlement of the vehicle body and a decrease in the durability of the stopper while maintaining good cushioning during deflation.

1,2,3,4 空気ばね、11,21,31,41 外筒、11a 車体側スピゴット、11b,15b Oリング、11c,21c,31c 第1対向面、11d,17d,21d,27d 滑り部材、12,22,32,42 下面板、12a,22a 第2対向面、12b,22b,31e シール部、12c,22c シール内壁面、13,23 ダイアフラム、14 外部ストッパ、14a 硬質層、14b 弾性層、14c ストッパ支持部材、15,45 ゴム下板、15a 台車側スピゴット、15c 支持面、16,26,36,46 内蔵ストッパ、17,27,37 制限金具、17a,27a,37a 屈曲部、17b,27b 屈曲面、17c,27c 面、45c 第3対向面。   1, 2, 3, 4 Air spring, 11, 21, 31, 41 Outer cylinder, 11a Car body side spigot, 11b, 15b O-ring, 11c, 21c, 31c First facing surface, 11d, 17d, 21d, 27d Sliding member , 12, 22, 32, 42 Lower surface plate, 12a, 22a Second facing surface, 12b, 22b, 31e Seal portion, 12c, 22c Seal inner wall surface, 13, 23 Diaphragm, 14 External stopper, 14a Hard layer, 14b Elastic layer , 14c Stopper support member, 15, 45 Rubber lower plate, 15a Bogie side spigot, 15c Support surface, 16, 26, 36, 46 Built-in stopper, 17, 27, 37 Restriction bracket, 17a, 27a, 37a Bending portion, 17b, 27b Bending surface, 17c, 27c surface, 45c Third opposing surface.

上記空気ばねでは、第1変位制限部と第2変位制限部との間の上記間隔をd、第2ストッパのバネ定数をK、第4支持部材の第2ストッパに配置される側とは反対側の面上に配置された滑り部材における滑り面の静止摩擦係数をμ上記滑り部材と、第1対向面または第2対向面上に配置された滑り部材との接触面における垂直抗力をFとした場合、Kd≧μの関係が満たされてもよい。これにより、主荷重方向に垂直な方向から外力が加えられる場合に、第1変位制限部と第2変位制限部とが当接する前に、第1支持部材と第4支持部材または第2支持部材と第4支持部材との間に滑りを生じさせることができる。その結果、車両の乗り心地をさらに改善することができる。 In the air spring, the distance between the first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion is d, the spring constant of the second stopper is K, and the side opposite to the side of the fourth support member disposed on the second stopper. static friction coefficient mu s of the slip plane that put the sliding member disposed on the side surface, vertical in the contact surface between the sliding member, the sliding member disposed on the first opposing face and the second opposing face When the drag force is F z , the relationship of Kd ≧ μ s F z may be satisfied. Thus, when an external force is applied from a direction perpendicular to the main load direction, the first support member and the fourth support member or the second support member are brought into contact before the first displacement limiter and the second displacement limiter come into contact with each other. And a fourth support member can be slid. As a result, the riding comfort of the vehicle can be further improved.

Claims (5)

第1支持部材と、
前記第1支持部材から見て主荷重方向に間隔をおいて配置される第2支持部材と、
前記第1支持部材と前記第2支持部材とを接続することにより閉鎖空間を形成し、弾性変形可能なダイアフラムと、
前記第2支持部材から見て前記第1支持部材側とは反対側に配置され、弾性変形可能な第1ストッパと、
前記第1ストッパから見て前記第2支持部材側とは反対側に配置される第3支持部材と、
前記第1支持部材の前記第2支持部材に対向する面である第1対向面、前記第2支持部材の前記第1支持部材に対向する面である第2対向面、または前記第3支持部材の前記第1支持部材に対向する面である第3対向面のいずれかの面である第2ストッパ支持面上に配置され、弾性変形可能な第2ストッパと、
前記第2ストッパから見て前記第2ストッパ支持面側とは反対側に配置される第4支持部材とを備え、
前記第4支持部材には、前記第2ストッパ支持面側に接近するように突出した第1変位制限部が形成されており、
前記第1対向面または前記第2対向面上には、前記主荷重方向に沿った方向に突出し、デフレート時に前記主荷重方向に垂直な方向において前記第1変位制限部に対向する第2変位制限部が形成されており、
前記第1変位制限部および前記第2変位制限部は、デフレート時に前記第1変位制限部の前記第2変位制限部に対向する面と前記第2変位制限部の前記第1変位制限部に対向する面とが、前記主荷重方向において互いに沿うように形成されている、空気ばね。
A first support member;
A second support member disposed at an interval in the main load direction as viewed from the first support member;
A diaphragm that is elastically deformable by forming a closed space by connecting the first support member and the second support member;
A first stopper disposed on the opposite side of the first support member as viewed from the second support member and elastically deformable;
A third support member disposed on the side opposite to the second support member side as viewed from the first stopper;
A first facing surface that is a surface facing the second supporting member of the first supporting member, a second facing surface that is a surface facing the first supporting member of the second supporting member, or the third supporting member. A second stopper that is arranged on a second stopper support surface that is one of the third opposing surfaces that are the surfaces facing the first support member, and is elastically deformable,
A fourth support member disposed on the side opposite to the second stopper support surface side when viewed from the second stopper;
The fourth support member is formed with a first displacement limiting portion protruding so as to approach the second stopper support surface side,
A second displacement limit projecting in a direction along the main load direction on the first facing surface or the second facing surface and facing the first displacement limiting portion in a direction perpendicular to the main load direction during deflation. Part is formed,
The first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion are opposed to the surface of the first displacement limiting portion that faces the second displacement limiting portion and the first displacement limiting portion of the second displacement limiting portion during deflation. The air springs are formed so as to be along each other in the main load direction.
前記第1変位制限部および前記第2変位制限部は、デフレート時に前記第1変位制限部の前記第2変位制限部に対向する面と前記第2変位制限部の前記第1変位制限部に対向する面とが互いに接触するように形成されている、請求項1に記載の空気ばね。   The first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion are opposed to the surface of the first displacement limiting portion that faces the second displacement limiting portion and the first displacement limiting portion of the second displacement limiting portion during deflation. The air spring according to claim 1, wherein the air springs are formed so as to contact each other. 前記第1変位制限部および第2変位制限部は、デフレート時に前記主荷重方向に垂直な方向に互いに間隔をおいて形成されている、請求項1に記載の空気ばね。   2. The air spring according to claim 1, wherein the first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion are formed to be spaced from each other in a direction perpendicular to the main load direction during deflation. 前記第1変位制限部と前記第2変位制限部との間の前記間隔をd、前記第2ストッパのバネ定数をK、前記第4支持部材の前記第2ストッパに配置される側とは反対側の面である滑り面の静止摩擦係数をμ、前記滑り面と前記第1支持面または前記第2支持面との接触面における垂直効力をFとした場合、Kd≧μの関係が満たされる、請求項3に記載の空気ばね。 The distance between the first displacement limiting portion and the second displacement limiting portion is d, the spring constant of the second stopper is K, and the side opposite to the side of the fourth support member disposed on the second stopper. Assuming that the coefficient of static friction of the sliding surface, which is the side surface, is μ s , and the vertical effect at the contact surface between the sliding surface and the first support surface or the second support surface is F z , Kd ≧ μ s F z The air spring according to claim 3, wherein the relationship is satisfied. 前記滑り面の静止摩擦係数μは、0.4以下である、請求項4に記載の空気ばね。 The air spring according to claim 4, wherein a static friction coefficient μ s of the sliding surface is 0.4 or less.
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