JP2014194255A - Elastic body bush and axle box supporting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、簡単な構成によって良好な減衰効果を得られる弾性体ブッシュ及びこのような弾性体ブッシュを有する鉄道車両の軸箱支持装置に関する。 The present invention relates to an elastic bushing that can obtain a good damping effect with a simple configuration, and an axle box support device for a railway vehicle having such an elastic bushing.
鉄道車両に設けられる台車においては、輪軸の両端を回転可能に支持する軸箱を、台車枠に対して相対変位可能に支持する軸箱支持装置が設けられる。
軸箱支持装置は、曲線通過時に輪軸が台車枠に対してヨー方向に回動可能とするため、軸箱をゴム等の弾性体を有するブッシュによって、台車枠に対して前後方向に相対変位可能に支持している。
In a carriage provided in a railway vehicle, an axle box support device is provided that supports an axle box that rotatably supports both ends of a wheel shaft so as to be relatively displaceable with respect to the carriage frame.
The axle box support device enables the wheel axle to rotate in the yaw direction with respect to the carriage frame when passing a curve, so that the axle box can be displaced relative to the carriage frame in the front-rear direction by a bush having an elastic body such as rubber. I support it.
このような弾性体ブッシュを有する軸箱支持装置に関する従来技術として、例えば特許文献1には、軸箱と一体に形成された軸ばりの台車枠側の端部に、円筒状のゴム弾性体を有する防振ゴムブッシュを配置したものが記載されている。
この技術において、防振ゴムブッシュは、ゴム弾性体の弾性変形によって軸ばり及び軸箱が台車枠に対して前後方向に相対変位することを許容するようになっている。
As a prior art related to a shaft box supporting device having such an elastic body bush, for example, in Patent Document 1, a cylindrical rubber elastic body is provided at an end of a shaft frame formed integrally with a shaft box on the side of a carriage frame. The thing which has the vibration-proof rubber bush which has is described.
In this technique, the anti-vibration rubber bush allows the shaft beam and the axle box to be relatively displaced in the front-rear direction with respect to the carriage frame by elastic deformation of the rubber elastic body.
上述したような軸箱支持装置において、ブッシュに用いられる弾性体の硬度を低くした場合、曲線通過性能は向上するが、高速走行時における蛇行動の発生が問題となる。
一方、弾性体の硬度を高くした場合、軸箱と台車枠との相対変位を抑制することによって蛇行動は抑制できるが、曲線通過性能が低下してしまう。
ここで、台車枠に対する軸箱の前後動の速度に応じた減衰力を発生する減衰要素を付加できれば、上述した問題は解決することができるが、軸箱支持装置内における限られたスペースにブッシュとは別個に油圧式ダンパ等の減衰要素を設けることは困難である。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、簡単な構成によって良好な減衰効果を得られる弾性体ブッシュ及びこのような弾性体ブッシュを有する鉄道車両の軸箱支持装置を提供することである。
In the axle box supporting device as described above, when the hardness of the elastic body used for the bush is lowered, the curve passing performance is improved, but the occurrence of snake behavior during high speed running becomes a problem.
On the other hand, when the hardness of the elastic body is increased, the snake behavior can be suppressed by suppressing the relative displacement between the axle box and the carriage frame, but the curve passing performance is deteriorated.
Here, if a damping element that generates a damping force corresponding to the speed of the longitudinal movement of the axle box relative to the carriage frame can be added, the above problem can be solved, but the bushing is limited to a limited space in the axle box support device. Apart from this, it is difficult to provide a damping element such as a hydraulic damper.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an elastic bushing that can obtain a good damping effect with a simple configuration, and a railway car axle box support device having such an elastic bushing.
上述した課題を解決するため、本発明の弾性体ブッシュは、弾性を有する材料によって筒状に形成された弾性体と、前記弾性体よりも硬質な材料によって軸状に形成され前記弾性体の内径側に挿入された軸部材とを有し、前記軸部材に取り付けられる第1の部材、及び、前記弾性体の外周面に取り付けられる第2の部材の相対変位を許容する弾性体ブッシュであって、前記弾性体は、前記軸部材を挟んで配置され流体が封入される第1の空間部及び第2の空間部を有し、前記軸部材の内部に形成された貫通穴を有し前記第1の空間部と前記第2の空間部とを連通させる連通流路を有すること
を特徴とする。
なお、封入する流体として、一例として液状シリコーンゴムやシリコーンオイル等のせん断抵抗の大きい粘性流体を用いることができる。
これによれば、弾性体の外周面と軸部材とが偏芯する方向の相対変位によって、第1の空間部と第2の空間部との間で、連通流路を介した流体の移動が生じ、この際連通流路内の流動抵抗によって、相対変位の速度増加に応じて増大する減衰力を発生させることができる。
これによって、弾性体ブッシュの内部構造のみを利用した簡単な構成によって、良好な減衰機能を付与することが可能となる。
特に、軸部材の内部に連通流路を一体に形成することが可能となり、部品点数の増加や構造の複雑化を防止できる。
In order to solve the above-described problems, an elastic body bush according to the present invention includes an elastic body formed into a cylindrical shape with a material having elasticity, and an inner diameter of the elastic body formed into a shaft shape with a material harder than the elastic body. And an elastic body bushing that allows relative displacement of a first member attached to the shaft member and a second member attached to the outer peripheral surface of the elastic body. The elastic body has a first space portion and a second space portion that are arranged with the shaft member interposed therebetween and in which a fluid is sealed, and has a through hole formed in the shaft member. It has a communicating channel which makes 1 space and the 2nd space communicate.
As an example of the fluid to be sealed, a viscous fluid having a large shear resistance such as liquid silicone rubber or silicone oil can be used.
According to this, due to the relative displacement in the direction in which the outer peripheral surface of the elastic body and the shaft member are decentered, the movement of the fluid via the communication channel between the first space portion and the second space portion is prevented. In this case, a damping force that increases as the speed of relative displacement increases can be generated by the flow resistance in the communication flow path.
Accordingly, it is possible to provide a good damping function with a simple configuration using only the internal structure of the elastic body bush.
In particular, the communication channel can be integrally formed inside the shaft member, and an increase in the number of parts and a complicated structure can be prevented.
本発明において、前記軸部材は、複数の前記連通流路を有し、一部の前記連通流路に前記流体を注入する注入流路を接続するとともに、他部の前記連通流路に前記流体の注入時にエア抜きを行うエア抜き流路を接続した構成とすることができる。
これによれば、弾性体ブッシュの製造時に、エア抜き流路が上方となる姿勢に保持して注入流路から流体を注入することによって、内部のエア抜きを良好かつ簡単に行なうことが可能となる。
In the present invention, the shaft member includes a plurality of the communication channels, connects an injection channel for injecting the fluid to some of the communication channels, and connects the fluid to the other communication channel. It can be set as the structure which connected the air vent flow path which vents air at the time of injection | pouring.
According to this, when manufacturing the elastic body bush, it is possible to easily and easily release the air inside by holding the air vent channel in an upward position and injecting the fluid from the injection channel. Become.
本発明において、前記筒状に形成された弾性体は、前記第1の空間部と前記第2の空間部との少なくとも一方の径方向外側に、平面部が形成されている構成とすることができる。
これによれば、第1、第2の空間部の一方又は両方の径方向外側の弾性体の肉厚を薄くすることによって、弾性体による減衰力への影響を小さくすることができる。特に、一方にのみ平面部を形成した場合、所定方向のストローク時(例えば鉄道車両の加速時又は減速時)のみの防振特性を変化させることができる。
In the present invention, the cylindrically formed elastic body has a configuration in which a plane portion is formed on at least one radial outer side of the first space portion and the second space portion. it can.
According to this, the influence on the damping force by the elastic body can be reduced by reducing the thickness of the elastic body on the radially outer side of one or both of the first and second space portions. In particular, when the flat portion is formed only on one side, it is possible to change the anti-vibration characteristic only at the time of a stroke in a predetermined direction (for example, when the railway vehicle is accelerated or decelerated).
本発明において、前記第1の空間部及び前記第2の空間部は、前記弾性体の内周面を凹ませて形成される構成とすることができる。
これによれば、予め内周面に凹部が形成された弾性体の半製品に軸部材を挿入して加硫接着することによって、簡単な製法によって本発明の弾性体ブッシュを得ることができる。
In the present invention, the first space portion and the second space portion may be formed by recessing an inner peripheral surface of the elastic body.
According to this, the elastic body bushing of the present invention can be obtained by a simple manufacturing method by inserting the shaft member into the semi-finished product of the elastic body in which the concave portion is formed in the inner peripheral surface in advance and vulcanizing and bonding.
本発明において、前記第1の空間部及び前記第2の空間部は、前記弾性体の外周面から内周面まで貫通した穴部として形成され、前記弾性体の外周面には前記第1の空間部及び前記第2の空間部を閉塞する蓋状部材が設けられる構成とすることができる。
これによれば、第1、第2の空間部が形成された弾性体を軸部材に固定した後に、第1、第2の空間部に流体を注入し、その後蓋状部材を取り付けることによって、簡単な製法によって本発明の弾性体ブッシュを得ることができる。
In the present invention, the first space portion and the second space portion are formed as holes penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the elastic body, and the first outer space is formed on the outer peripheral surface of the elastic body. It can be set as the structure by which the cover-like member which obstruct | occludes a space part and a said 2nd space part is provided.
According to this, after fixing the elastic body in which the first and second space portions are formed to the shaft member, by injecting fluid into the first and second space portions and then attaching the lid-like member, The elastic body bush of the present invention can be obtained by a simple manufacturing method.
本発明において、前記第1の空間部と前記第2の空間部の少なくとも一方の内部に突端部が前記軸部材に対向するよう突出する突出部を備え、前記突出部の突端部は、前記軸部材と当接して前記軸部材と前記蓋状部材との所定以上の相対変位を規制するストッパとして機能する構成とすることができる。
これによれば、軸部材が弾性体の外周面に対して相対変位可能なストロークを簡単な構成によって規制することができる。
In the present invention, at least one of the first space portion and the second space portion includes a protruding portion that protrudes so that the protruding end portion faces the shaft member, and the protruding end portion of the protruding portion includes the shaft. It can be set as the structure which functions as a stopper which contact | abuts a member and controls the relative displacement more than the predetermined of the said shaft member and the said lid-shaped member.
According to this, the stroke which can displace the shaft member relative to the outer peripheral surface of the elastic body can be restricted with a simple configuration.
本発明において、前記突出部は、前記軸部材に形成された前記貫通穴の少なくとも一つの開口端と当接して該貫通穴を封止する構成とすることができる。
これによれば、貫通穴の少なくとも一つ(一部又は全部)を封止することによって、流体の流動を絞り、より強い減衰性を付与することができる。
In this invention, the said protrusion part can be set as the structure which contact | abuts at least 1 opening end of the said through-hole formed in the said shaft member, and seals this through-hole.
According to this, by sealing at least one (a part or all) of the through hole, it is possible to restrict the flow of the fluid and to impart a stronger damping property.
本発明において、前記第1の空間部と前記第2の空間部との少なくとも一方の内部に突出し、前記軸部材と前記弾性体の外面との相対変位に応じて前記流体を撹拌する撹拌部材を備える構成とすることができる。
これによれば、軸部材と弾性体外周面との相対変位時に、撹拌部材が流体を撹拌することによって、減衰性を付加することができる。
In the present invention, a stirring member that protrudes into at least one of the first space portion and the second space portion and stirs the fluid according to a relative displacement between the shaft member and the outer surface of the elastic body. It can be set as the structure provided.
According to this, when the shaft member and the elastic body outer peripheral surface are relatively displaced, the stirring member stirs the fluid, thereby adding damping.
本発明の軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持する軸箱を台車枠に対して相対変位可能に支持する軸箱支持装置であって、前記軸箱と前記台車枠とを連結する連結部材の一部に、上述した本発明の弾性体ブッシュを、前記第1の空間部及び前記第2の空間部が車両前後方向に離間して配置された状態で設けたことを特徴とする。
これによれば、曲線通過時のように軸箱が台車枠に対して比較的低速で変位する場合には、軸箱の変位を妨げずに輪軸の操舵を可能として曲線通過性能を向上することができる。
一方、高速走行中の蛇行動発生時のように軸箱が台車枠に対して比較的高速で変位する場合には、強力な減衰力を発生させて軸箱の台車枠に対する振動を抑制し、蛇行動を低減、防止することが可能となる。
The axle box support device of the present invention is an axle box support device that supports an axle box that rotatably supports a wheel shaft so as to be relatively displaceable with respect to the carriage frame, and is a connection that connects the axle box and the carriage frame. The elastic bush according to the present invention described above is provided in a part of the member in a state where the first space portion and the second space portion are spaced apart from each other in the vehicle front-rear direction.
According to this, when the axle box is displaced at a relatively low speed with respect to the carriage frame as in the case of passing through the curve, the wheel axle can be steered without hindering the displacement of the axle box, thereby improving the curve passing performance. Can do.
On the other hand, when the axle box is displaced at a relatively high speed with respect to the carriage frame, such as when a snake action occurs during high speed running, a strong damping force is generated to suppress vibration of the axle box against the carriage frame, Snake behavior can be reduced or prevented.
以上のように、本発明によれば、簡単な構成によって良好な減衰効果を得られる弾性体ブッシュ及びこのような弾性体ブッシュを有する鉄道車両の軸箱支持装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an elastic body bushing that can obtain a good damping effect with a simple configuration, and a rail car axle box support device having such an elastic body bushing.
以下、本発明を適用した弾性体ブッシュ、軸箱支持装置の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態である弾性体ブッシュ、軸箱支持装置を有する鉄道車両用台車の模式的側面視図である。
鉄道車両用台車(以下、単に「台車」と称する。)100は、車体10の下部に、車体10に対してボギー角付与可能に取り付けられた2軸のボギー台車である。
台車100は、台車枠110、輪軸120、軸箱130、軸箱支持装置140、牽引装置150等を備えている。
また、軸箱支持装置140、牽引装置150には、それぞれ弾性体ブッシュ200が設けられている。
Hereinafter, embodiments of an elastic body bush and a shaft box support device to which the present invention is applied will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic side view of a railway vehicle carriage having an elastic bushing and a shaft box support device according to a first embodiment of the present invention.
A railcar bogie (hereinafter simply referred to as a “bogie”) 100 is a two-axis bogie that is attached to the lower portion of the
The
The axle
台車枠110は、例えば鋼などによって形成された台車100の主要構造部材であって、側はり111、横はり112、ブラケット113等を有して構成されている。
側はり111は、車両前後方向に沿って延びたはり状の部材であって、例えば矩形の閉断面形状を有する。
側はり111は、車幅方向に離間して平行に一対が設けられている。
側はり111の前後方向中央部における上部には、図示しない枕ばねが取り付けられる。
枕ばねは、車体10と台車枠110との間に設けられ車体10の重量を受けるばねである。台車100が一例としてボルスタレス台車である場合には、枕ばねとして空気ばねが用いられる。
The
The
A pair of
A pillow spring (not shown) is attached to the upper part of the
The pillow spring is a spring that is provided between the
横はり112は、左右の側はり111の中央部を相互に連結するはり状の部材である。
横はり112は、例えば、前後方向に離間して配置され、車幅方向に沿って伸びた一対の丸パイプを有して構成されている。
前後の横はり112の間には、牽引装置150の中心ピン151が挿入される間隔が設けられている。
The
The
A space is provided between the front and rear
ブラケット113は、軸箱支持装置140の軸はり141が接続される部分である。
ブラケット113は、側はり111から下方に突き出して形成されている。
ブラケット113は、軸はり141を一対の面部によって車幅方向に挟むように構成されている。
The
The
The
輪軸120は、軌道上を走行する左右一対の車輪を、車軸の両端部に組み込んで構成されている。
The
軸箱130は、輪軸120の車軸の両端部に形成されたジャーナル部を回転可能に支持するものである。
軸箱130は、輪軸120のジャーナル部を支持する軸受及びその潤滑装置等を有して構成されている。
The
The
軸箱支持装置140は、軸箱130を台車枠110に対して所定の範囲内で相対変位可能に支持するものである。
第1実施形態においては、軸箱支持装置140は、軸箱130と一体に形成された軸はり141を有する軸はり式のものとなっている。
軸箱支持装置140は、軸はり141、軸ばね142等を有して構成されている。
The axle
In the first embodiment, the axle
The axle
軸はり141は、軸箱130のケーシングと一体に形成されたはり状の部材であって、車両の前後方向にほぼ沿って台車枠110の前後方向中央部側へ突き出して形成されている。
軸はり141は、弾性体ブッシュ200とともに、本発明の軸箱支持装置における連結部材を構成するものである。
軸はり141の軸箱130側とは反対側の端部は、弾性体ブッシュ200を介して台車枠110のブラケット113に取り付けられている。
軸ばね142は、軸はり141における軸箱130の上部と、その直上の台車枠110の側はり111の下部との間にわたして設けられたコイルばね等の1次ばねである。
The
The
The end of the
The
軸箱支持装置140は、弾性体ブッシュ200を中心として軸はり141が回動することによって、軸箱130の台車枠110に対する上下方向の相対変位を許容する。
また、軸箱支持装置140は、弾性体ブッシュ200の軸方向の弾性変形によって、軸箱130の台車枠110に対する左右方向の相対変位を許容するとともに、弾性体ブッシュ200の径方向の弾性変形によって、軸箱130の台車枠110に対する前後方向の相対変位を左右独立して許容するようになっており、これによって、輪軸120が台車枠110に対してヨー方向に回動(ステア)可能となっている。
The axle
The axle
以下、弾性体ブッシュ200について、詳細に説明する。
図2は、図1のII部の模式的拡大図であって、図2(a)は弾性体ブッシュの中心軸を含む水平面で切って見た断面図であり、図2(b)は図2(a)のb−b部矢視断面図である。
弾性体ブッシュ200は、弾性体210、軸部材220を有して構成されている。
弾性体210は、ゴム等の弾性を有する材料によってほぼ円筒状に形成されている。
弾性体210の外周面部は、軸箱支持装置140の軸はり141の端部に形成された円環状部141aによって拘束されている。この円環状部141aは、弾性体ブッシュ200の着脱が可能なよう、実際には周上において2分割可能となっている。(図2においては分割箇所は図示しない)
弾性体210の外周面部における軸方向の端部には、円環状部141aの端面と当接するように、外径側につば状に張り出して形成されたフランジ部210aが形成されている。
Hereinafter, the
2 is a schematic enlarged view of a portion II in FIG. 1. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along a horizontal plane including the central axis of the elastic bush, and FIG. It is a bb section arrow sectional view of 2 (a).
The
The
The outer peripheral surface portion of the
A
軸部材220は、例えば鋼などの弾性体210よりも硬質の材料によってほぼ円柱状に形成され、弾性体210の内径側に挿入された状態で、弾性体210に固定されている。
軸部材220の両端部には、弾性体210の端面と当接するように、外径側につば状に張り出して形成されたフランジ部220aが形成されている。
また、軸部材220の両端部には、端面から突出したブラケット220bが形成されている。
このブラケット220bは、台車枠110のブラケット113にボルト等の締結手段によって締結される。
The
At both end portions of the
Further,
The
また、弾性体210の内部には、第1室211、第2室212が形成され、軸部材220にはこれらを連通させる第1連通流路221、第2連通流路222が形成されている。
弾性体210の第1室211、第2室212は、弾性体210の内周面を外径側に凹ませて形成されている。
第1室211、第2室212は、弾性体210の軸方向におけるほぼ中央部に配置されるとともに、軸部材220を直径方向に挟んで対向して配置されている。
Further, a
The
The
第1連通流路221、第2連通流路222は、第1室211と第2室212とを相互に連通させる貫通孔である。
第1連通流路221、第2連通流路222は、軸部材220を直径方向に貫通して形成されるとともに、その両端は、弾性体210の第1室211、第2室212にそれぞれ開放されている。
第1連通流路221は、軸部材220の軸方向における位置が、第1室211、第2室212の中央部付近に配置されている。
第2連通流路222は、第1連通流路221に対して、軸部材220の一方の端部側へ寄せて配置されている。
The
The
The
The
また、第1連通流路221、第2連通流路222には、流体注入流路223、エア抜き流路224がそれぞれ接続されている。
流体注入流路223は、軸部材220の一方の端面から、第1連通流路221の中間部まで、軸部材220の中心軸にほぼ沿って形成された貫通孔である。
エア抜き流路224は、軸部材220の他方の端面から、第2連通流路222の中間部まで、軸部材220の中心軸にほぼ沿って形成された貫通孔である。
In addition, a
The
The
弾性体ブッシュ200の製造時には、先ず第1連通流路221、第2連通流路222、流体注入流路223、エア抜き流路224等が形成された軸部材220の周囲に、第1室211、第2室212等が予め形成され、軸部材220を挟むように2分割された弾性体210の半製品を装着し、加硫接着によって半製品どうしを接合するとともに、弾性体210の内周面と軸部材220の外周面とを接合する。
その後、エア抜き流路224側の端面が上方となる姿勢に弾性体ブッシュ200を保持し、流体注入流路223から例えば液状シリコーンゴム等の粘性を有する流体を注入する。
液状シリコーンゴムは、弾性体210の第1室211、第2室212、及び、軸部材220の第1連通流路221、第2連通流路222の実質的に全部に充填される。
このとき、内部の空気はエア抜き流路224から外部へ排出される。
その後、流体注入流路223、エア抜き流路224には、プラグPが挿入され、溶接等によって固定される。
When the
Thereafter, the
The liquid silicone rubber is filled in substantially all of the
At this time, the internal air is exhausted from the
Thereafter, the plug P is inserted into the
次に、弾性体ブッシュ200における減衰力の発生メカニズムについて説明する。
図3は、第1実施形態の弾性体ブッシュにおける減衰力発生メカニズムを示す模式図であって、図3(a)は中立状態の断面形状を示し、図3(b)は図3(a)のb−b部矢視図を示し、図3(c)は中立状態から弾性体の外周面が径方向へ変位した状態の断面形状を示している。
図3においては、理解を容易にするため、第2連通流路222、流体注入流路223、エア抜き流路224、フランジ部210a、220a等は図示を省略している。
Next, the generation mechanism of the damping force in the
FIG. 3 is a schematic diagram showing a damping force generation mechanism in the elastic body bushing of the first embodiment. FIG. 3 (a) shows a sectional shape in a neutral state, and FIG. 3 (b) shows FIG. 3 (a). FIG. 3C shows a cross-sectional shape in a state where the outer peripheral surface of the elastic body is displaced in the radial direction from the neutral state.
In FIG. 3, the
図3(a)に示すように、外力が負荷されず弾性体210の外周面と内周面とが実質的に同心となる中立状態から、弾性体210の外周面が軸部材220に対して第1室211の方向へ相対変位した場合、第1室211は弾性体210の弾性変形によって引き伸ばされて容積が増加するのに対し、第2室212は潰されて容積が減少する。
このとき、第2室212内の液状シリコーンゴムの一部は、第1連通流路221を通って第1室211へ移動する。
液状シリコーンゴムが第1連通流路221を通過する際、第1連通流路221がオリフィスとして機能し、液状シリコーンゴムの流速に応じた流動抵抗が発生する。
本実施形態の弾性体ブッシュ200は、この流動抵抗を減衰力として利用するものである。
As shown in FIG. 3A, the outer peripheral surface of the
At this time, part of the liquid silicone rubber in the
When the liquid silicone rubber passes through the
The
弾性体ブッシュ200は、第1室211と第2室212とが、車両の前後方向にほぼ沿って離間するように軸箱支持装置140に組み込まれる。
その結果、軸箱130が台車枠110に対して前後方向に相対変位した場合、上述したような第1室211と第2室212との間の液状シリコーンゴムの移動が生じ、相対変位の速さに応じた減衰力が発生するようになっている。
The
As a result, when the
牽引装置150は、車体10と台車枠110との間で前後方向力を伝達するものである。
第1実施形態においては、牽引装置150は、1本リンク型のものとなっており、リンクの両端に軸箱支持装置と実質的に同じ構造の弾性体ブッシュが用いられている。
ここで、車体前後振動を防止、抑制するために減衰を付加する必要がある場合には、弾性体ブッシュとして、以下説明するように本発明の弾性体ブッシュ200を使用する。
牽引装置150は、中心ピン151、ブラケット152、リンク153等を有し、リンク153の両端部は、弾性体ブッシュ200を介して中心ピン151、ブラケット152にそれぞれ連結されている。
中心ピン151は、車体10の下面から下方に突出して配置された部材であって、下端部は2本の横はり112の間に挿入されている。
ブラケット152は、一方の横はり112から下方に突き出して形成され、下端部の高さは、中心ピン151の下端部とほぼ同じに設定されている。
リンク153は、中心ピン151の下端部、及び、ブラケット152の下端部に対して、軸箱支持装置140と実質的に同様の弾性体ブッシュ200を介して揺動可能に接続された連結部材である。
例えば、弾性体ブッシュ200は、弾性体210の外周面がリンク153に拘束されるとともに、軸部材220が中心ピン151又はブラケット152に固定される。
牽引装置150に本発明の弾性体ブッシュ200を適用する場合においては、弾性体ブッシュ200は、第1室211及び第2室212が軸部材220を車両前後方向に挟むように配置され、台車枠110に対する車体10の前後方向相対変位の速さに応じて減衰力を発生させることができる。
The
In the first embodiment, the
Here, when it is necessary to add damping in order to prevent and suppress vehicle body longitudinal vibration, the
The
The
The
The
For example, in the
When the
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)弾性体210の外周面と軸部材220とが偏芯する方向の相対変位によって、弾性体210の第1室211と第2室212との間で、第1、第2連通流路221,222を介した液状シリコーンゴム等の粘性流体の移動が生じ、この際第1、第2連通流路221,222内で発生する流動抵抗によって、相対変位の速度増加に応じて増大する減衰力を発生させることができる。
(2)第1、第2連通流路221,222を軸部材220に形成された貫通孔とすることによって、軸部材220の内部に各連通流路221,222を一体に形成することが可能となり、部品点数の増加や構造の複雑化を防止できる。
(3)第1、第2連通流路221,222にそれぞれ流体注入流路223、エア抜き流路224を設けたことによって、弾性体ブッシュ200の製造時に、エア抜き流路224が上方となる姿勢に保持して流体注入流路223から液状シリコーンゴム等の粘性流体を注入することによって、内部のエア抜きを良好かつ簡単に行なうことが可能となる。
(4)弾性体210の第1室211、第2室212は、弾性体210の内周面を凹ませて形成される構成としたことによって、予め内周面に凹部が形成された弾性体210の半製品に軸部材220を挿入して加硫接着することによって、簡単な製法によって弾性体ブッシュ200を得ることができる。
(5)軸箱支持装置140が、軸箱130の台車枠110に対する前後方向の相対変位に応じて減衰力を発生する弾性体ブッシュ200を有することによって、曲線通過時のように軸箱130が台車枠110に対して比較的低速で変位する場合には、軸箱130の変位を妨げずに輪軸の操舵を可能として曲線通過性能を向上することができる。
一方、高速走行中の蛇行動発生時のように軸箱130が台車枠110に対して比較的高速で変位する場合には、強力な減衰力を発生させて軸箱130の台車枠110に対する振動を抑制し、蛇行動を低減、防止することが可能となる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The first and second communication flow paths between the
(2) By using the first and second
(3) By providing the
(4) The
(5) The axle
On the other hand, when the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
なお、以下説明する各実施形態において、従前の実施形態と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図4は、第2実施形態の弾性体ブッシュの模式図であって、図4(a)は中心軸と直交しかつ液体流路を含む平面で切って見た断面図を示し、図4(b)は図4(a)のb−b部矢視図である。
Second Embodiment
Next, the elastic body bush which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
Note that, in each embodiment described below, portions that are substantially the same as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
FIG. 4 is a schematic view of the elastic body bushing of the second embodiment, and FIG. 4 (a) shows a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the central axis and including the liquid flow path. (b) is a bb part arrow line view of Fig.4 (a).
第2実施形態の弾性体ブッシュ200には、弾性体210の第1室211、第2室212を、弾性体210の内周面から外周面にかけて形成された貫通穴として形成している。
弾性体210の外周面部には、この貫通穴の両端部に隣接して配置された平面金属部材213が設けられている。
平面金属部材213は、弾性体210の外周面部を円筒面から弦状に部分的に凹ませて形成された平面部に、加硫接着等によって固定されている。
平面金属部材213は、弾性体210の実質的に全長にわたって形成され、矩形の平板状に形成されている。
平面金属部材213の中央部における弾性体210内部の貫通穴に相当する領域には、矩形の開口が形成されている。
この開口には、例えば鋼製の蓋部材214が設けられる。
蓋部材214は、開口より大きい矩形の平板状に形成され、その四隅を平面金属部材213に皿ねじ214a等の締結部材によって締結して固定される。
このとき、蓋部材214の周縁部と平面金属部材213との間には、シールが施される。
In the
On the outer peripheral surface portion of the
The
The
A rectangular opening is formed in a region corresponding to the through hole in the
For example, a
The
At this time, a seal is applied between the peripheral edge portion of the
第2実施形態においては、蓋部材214を未装着の状態で弾性体210の内部に液状シリコーンゴムを充填し、空気抜き後に蓋部材214を取り付けて閉塞する。
なお、弾性体210と軸部材220との間、及び、弾性体210と平面金属部材213との間は、それぞれ加硫接着されている。
図5は、第2実施形態において軸はりに弾性体ブッシュ200を組み込んだ状態を示す図である。
図5に示すように、第2実施形態においては、軸はり141の円環状部141aには、平面金属部材213及び蓋部材241と当接するように形成された弦平面部141bが形成され、これによって弾性体ブッシュ200の回転方向の位置決めが行われている。
In the second embodiment, the
The
FIG. 5 is a view showing a state in which the
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, an
以上説明した第2実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、第1室211、第2室212が形成された弾性体210を、軸部材220、平面金属部材213に加硫接着して固定した後に、第1室211、第2室212に液状シリコーンゴム等を注入し、空気抜きの後に平面金属部材213に蓋部材214をシールを介して皿ねじ214a等で固定して取り付けることによって、簡単な製法によって弾性体ブッシュ200を得ることができる。
According to the second embodiment described above, in addition to the effect substantially similar to the effect of the first embodiment described above, the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態である軸箱支持装置について説明する。
図6は、第3実施形態の軸箱支持装置を有する鉄道車両用台車の模式的側面視図である。
第3実施形態の軸箱支持装置140は、第1実施形態の軸はり141に代えて、上下一対の板ばね143、144によって台車枠110のブラケット113と軸箱130とを連結する片板ばね式軸箱支持装置である。
軸箱130には、弾性体ブッシュ200の中心軸方向が上下方向にほぼ沿うように弾性体210の外周面部を保持するブラケット145が設けられている。
弾性体ブッシュ200の軸部材220の上端部、下端部は、それぞれ板ばね143、144の軸箱130側の端部に固定されている。
以上説明した第3実施形態においても、上述した第1実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
<Third Embodiment>
Next, the axle box support apparatus which is 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 6 is a schematic side view of a railway vehicle carriage having the axle box support device of the third embodiment.
The axle
The
The upper end portion and the lower end portion of the
Also in the third embodiment described above, substantially the same effect as the effect of the first embodiment described above can be obtained.
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態である軸箱支持装置について説明する。
図7は、第4実施形態の軸箱支持装置を有する鉄道車両用台車の模式的側面視図である。
第4実施形態の軸箱支持装置140は、第1実施形態の軸はり141に代えて、両端部に弾性体ブッシュ200を有するリンク146によって台車枠110のブラケット113と軸箱130とを連結したモノリンク式の軸箱支持装置である。
以上説明した第4実施形態においても、上述した第1実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
<Fourth embodiment>
Next, the axle box support apparatus which is 4th Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 7 is a schematic side view of a railway vehicle carriage having the axle box support device of the fourth embodiment.
The axle
Also in the fourth embodiment described above, substantially the same effect as the effect of the first embodiment described above can be obtained.
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図8は、第5実施形態の弾性体ブッシュ周辺部の断面図であって、第1実施形態における図2(b)に相当する断面を示すものである。
第5実施形態の弾性体ブッシュ200は、弾性体210の外周面における第1室211、第2室212に隣接する外周面に、軸部材220の各貫通流路と実質的に直交(車両方向と略直交)する平面部215が形成されている。
一方、軸はり141の円環状部141aの内周面には、平面部215と当接する平面部141cが形成されている。
上述した第5実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、弾性体210の第1室211、第2室212の近傍の外周面の肉厚を薄くすることによって、弾性体210の外周面部が防振性に与える影響を小さくすることができる。
なお、このような平面部215,141cは、弾性体210の第1室211側、第2室側212の両側に設けてもよいが、いずれか一方にのみ設ける構成としてもよい。
この場合、一方向へのストローク時のみ上述した効果を得ることができる。
<Fifth Embodiment>
Next, an elastic body bushing according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the peripheral portion of the elastic bush according to the fifth embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. 2B in the first embodiment.
The
On the other hand, on the inner peripheral surface of the
According to the fifth embodiment described above, in addition to the effects substantially similar to the effects of the first embodiment described above, the thickness of the outer peripheral surface of the
Such
In this case, the above-described effect can be obtained only during a stroke in one direction.
<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図9は、第6実施形態の弾性体ブッシュ周辺部の断面図であって、第1実施形態における図2(b)に相当する断面を示すものである。
第6実施形態においては、弾性体ブッシュ200は第5実施形態と同様の平面部215を有する。
一方、軸はり141の円環状部141aの内周面は第1実施形態と同様に真円状に形成されている。
第6実施形態においては、弾性体ブッシュ200の平面部215と円環状部141aの内周面との隙間を埋めるため、別部品からなるスペーサ147が挿入されている。
スペーサ147は、例えば、金属や硬質の樹脂系材料等によって形成することができる。
以上説明した第6実施形態においても、上述した第5実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
<Sixth Embodiment>
Next, an elastic body bushing according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the peripheral portion of the elastic body bush according to the sixth embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. 2B in the first embodiment.
In the sixth embodiment, the
On the other hand, the inner peripheral surface of the
In the sixth embodiment, a
The
Also in the sixth embodiment described above, substantially the same effect as the effect of the fifth embodiment described above can be obtained.
<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図10は、第7実施形態の弾性体ブッシュ周辺部の断面図であって、第2実施形態における図5に相当する断面を示すものである。
第7実施形態の弾性体ブッシュ200は、平面金属部材213の端部から延長されて一体に形成され、弾性体210の外周面に沿って形成された曲面金属部材216を有する。
平面金属部材213及び曲面金属部材216は、周上2箇所に設けられた隙間Gを除いて、弾性体ブッシュ200の外周面の実質的に全面を被覆するようになっている。
第7実施形態においては、軸はり141の円環状部141aを直径方向に沿って二分割するとともに、半円状の各部材で弾性体ブッシュ200を挟み込み、予圧縮をかけた状態で図示しないボルト等によって締結するようにしている。
以上説明した第7実施形態においても、上述した各実施形態と実質的に同様の効果を得ることができる。
<Seventh embodiment>
Next, an elastic body bushing according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a peripheral portion of the elastic body bush according to the seventh embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. 5 in the second embodiment.
The
The
In the seventh embodiment, the
Also in the seventh embodiment described above, substantially the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.
<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図11は、第8実施形態の弾性体ブッシュの第1室周辺を示す断面図である。
第8実施形態の弾性体ブッシュ200は、蓋部材214から平面金属部材213の開口を介して弾性体210の第1室211の内部に挿入された突出部217を有する。
突出部217は、蓋部材214から弾性体210の径方向にほぼ沿って突出した例えば軸状の部材である。
なお、このような突出部は、第2室212側にも設けることができる(以下説明する第9、第10実施形態において同じ)。
突出部217は、例えば、金属、樹脂、硬質ゴム等によって形成することができる。
第8実施形態においては、突出部217が軸部材220と対向する突端部は、軸部材220の外周面と実質的に同様の曲率を有する凹曲面となっている。
突出部217は、軸部材220が弾性体210の外周面に対して、第1室211側が圧縮される方向に所定の最大ストロークまで相対変位した場合に、軸部材220の外周面と当接してストロークを規制するストッパとして機能する。
以上説明した第8実施形態によれば、上述した各実施形態と実質的に同様の効果に加えて、弾性体210の外周面と軸部材220とのストロークを簡単な構成によって規制することができる。
<Eighth Embodiment>
Next, an elastic body bushing according to an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the vicinity of the first chamber of the elastic bushing according to the eighth embodiment.
The
The protruding
Such a protruding portion can also be provided on the
The protruding
In the eighth embodiment, the protruding end portion where the protruding
The
According to the eighth embodiment described above, the stroke between the outer peripheral surface of the
<第9実施形態>
次に、本発明の第9実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図12は、第9実施形態の弾性体ブッシュの第1室周辺を示す断面図である。
第9実施形態の弾性体ブッシュ200は、突出部217を硬質ゴム等の弾性を有する材料で形成するとともに、突端部を第1連通流路221、第2連通流路222の開口端の少なくとも一方に対向して配置された凸曲面として形成したものである。
第9実施形態においては、突出部217は、第8実施形態と同様のストッパとしての機能に加えて、第1連通流路221、第2連通流路222の少なくとも一方を封止することによって、所定以上のストロークにおいて、減衰力を向上することが可能となる。
<Ninth Embodiment>
Next, an elastic body bushing according to a ninth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the vicinity of the first chamber of the elastic bushing according to the ninth embodiment.
In the
In the ninth embodiment, the projecting
<第10実施形態>
次に、本発明の第10実施形態である弾性体ブッシュについて説明する。
図13は、第10実施形態の弾性体ブッシュの第1室周辺を示す断面図である。
第10実施形態の弾性体ブッシュ200は、例えば金属等によって形成された突出部217の先端部に、突出部217から外径側につば状に張り出した円盤型の撹拌板218を取付けている。
第10実施形態においては、弾性体210の外周面に対する軸部材220の相対変位時に、撹拌板218が液状シリコーンゴムを撹拌することによって、減衰性を付与することができる。
なお、このような撹拌板の形状や枚数は、これに限定されず適宜変更することが可能である。
<Tenth Embodiment>
Next, an elastic body bushing according to a tenth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13: is sectional drawing which shows the 1st chamber periphery of the elastic body bush of 10th Embodiment.
In the
In the tenth embodiment, when the
In addition, the shape and number of such stirring plates are not limited to this, and can be changed as appropriate.
(他の実施形態)
なお、本発明は上述した各実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
例えば、弾性体ブッシュを構成する各部材の形状、構造、材質、製法等は、上述した各実施形態に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
また、本発明の弾性体ブッシュは、軸箱支持装置に限らず、牽引装置等の弾性体ブッシュを使用している箇所にも適用可能である。このような弾性体ブッシュが適用される軸箱支持装置、牽引装置の構成も、上述した各実施形態には限定されず、適宜変更することが可能である。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited only to each embodiment mentioned above, A various application and deformation | transformation can be considered.
For example, the shape, structure, material, manufacturing method, and the like of each member constituting the elastic body bush are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
Moreover, the elastic body bush of this invention is applicable not only to a shaft box support apparatus but the location which uses elastic body bushes, such as a traction apparatus. The configurations of the axle box support device and the traction device to which such an elastic body bush is applied are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed.
10 車体
100 台車 110 台車枠
111 側はり 112 横はり
113 ブラケット 120 輪軸
130 軸箱
140 軸箱支持装置 141 軸はり
141a 円環状部 141a 弦平面部
141c 平面部 142 軸ばね
143 板ばね 144 板ばね
145 ブラケット 146 リンク
147 スペーサ
150 牽引装置 151 中心ピン
152 ブラケット 153 リンク
200 弾性体ブッシュ 210 弾性体
210a フランジ部 211 第1室
212 第2室 213 平面金属部材
214 蓋部材 214a 皿ねじ
215 平面部 216 曲面金属部材
217 突出部 218 撹拌板
220 軸部材 220a フランジ部
220b ブラケット
221 第1連通流路 222 第2連通流路
223 流体注入流路 224 エア抜き流路
P プラグ
10
P plug
Claims (9)
前記弾性体よりも硬質な材料によって軸状に形成され前記弾性体の内径側に挿入された軸部材とを有し、
前記軸部材に取り付けられる第1の部材、及び、前記弾性体の外周面に取り付けられる第2の部材の相対変位を許容する弾性体ブッシュであって、
前記弾性体は、前記軸部材を挟んで配置され流体が封入される第1の空間部及び第2の空間部を有し、
前記軸部材の内部に形成された貫通穴を有し前記第1の空間部と前記第2の空間部とを連通させる連通流路を有すること
を特徴とする弾性体ブッシュ。 An elastic body formed into a cylindrical shape by an elastic material;
A shaft member formed in a shaft shape by a material harder than the elastic body and inserted on the inner diameter side of the elastic body,
An elastic body bushing that allows relative displacement of a first member attached to the shaft member and a second member attached to the outer peripheral surface of the elastic body,
The elastic body has a first space portion and a second space portion that are arranged with the shaft member interposed therebetween and in which a fluid is sealed.
An elastic bush, comprising a through-hole formed in the shaft member and having a communication channel for communicating the first space and the second space.
一部の前記連通流路に前記流体を注入する注入流路を接続するとともに、
他部の前記連通流路に前記流体の注入時にエア抜きを行うエア抜き流路を接続したこと
を特徴とする請求項1に記載の弾性体ブッシュ。 The shaft member has a plurality of the communication channels,
Connecting an injection flow path for injecting the fluid to some of the communication flow paths;
The elastic bush according to claim 1, wherein an air vent channel that vents air when the fluid is injected is connected to the communication channel of the other part.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の弾性体ブッシュ。 The flat portion is formed on the outer side in the radial direction of at least one of the first space portion and the second space portion of the elastic body formed in the cylindrical shape. The elastic body bush according to claim 2.
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の弾性体ブッシュ。 The said 1st space part and the said 2nd space part are formed so that the inner peripheral surface of the said elastic body may be dented. The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Elastic bush.
前記弾性体の外周面には前記第1の空間部及び前記第2の空間部を閉塞する蓋状部材が設けられること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の弾性体ブッシュ。 The first space portion and the second space portion are formed as holes penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the elastic body,
The lid member which closes the 1st space part and the 2nd space part is provided in the perimeter surface of the elastic body. Elastic body bush.
前記突出部の突端部は、前記軸部材と当接して前記軸部材と前記蓋状部材との所定以上の相対変位を規制するストッパとして機能すること
を特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の弾性体ブッシュ。 A projecting portion projecting so that the projecting end portion faces the shaft member inside at least one of the first space portion and the second space portion;
The projecting end portion of the projecting portion functions as a stopper that abuts on the shaft member and regulates a relative displacement of the shaft member and the lid-shaped member at a predetermined level or more. The elastic body bush according to any one of the above.
を特徴とする請求項6に記載の弾性体ブッシュ。 The elastic bush according to claim 6, wherein the protruding portion contacts at least one opening end of the through hole formed in the shaft member to seal the through hole.
を特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の弾性体ブッシュ。 A stirring member that protrudes into at least one of the first space portion and the second space portion and that stirs the fluid according to a relative displacement between the shaft member and an outer surface of the elastic body is provided. The elastic body bush according to any one of claims 1 to 7.
前記軸箱と前記台車枠とを連結する連結部材の一部に、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の弾性体ブッシュを、前記第1の空間部及び前記第2の空間部が車両前後方向に離間して配置された状態で設けたこと
を特徴とする軸箱支持装置。 An axle box support device that supports an axle box that rotatably supports a wheel shaft so as to be capable of relative displacement with respect to a carriage frame,
The elastic body bush according to any one of claims 1 to 8, wherein the elastic body bush is connected to a part of a connecting member that connects the axle box and the bogie frame to the first space portion and the second space portion. An axle box support device, wherein the space portion is provided in a state of being spaced apart in the vehicle front-rear direction.
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