JP2016173121A - 軸ばね - Google Patents

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Abstract

【課題】筒状弾性層の防振性能や耐久性などの性能を低下させることなく、ゴム製の筒状弾性層を火花や火気から保護することのできる軸ばねの提供。
【解決手段】外筒２を設ける。外筒２から伝達される荷重を受ける中心材３を設ける。外筒２と中心材３との間に介在する円錐台形状の筒状弾性層４ａ、４ｂを設ける。外筒２及び中心材３に筒状の防火カバー６を止着する。防火カバー６で筒状弾性層４ａ、４ｂの下面を覆う。軸ばね１のそれ自体の性能に何の影響をも及ぼすことがない。筒状弾性層４ａ、４ｂが、火花、火気等から保護される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば鉄道車両の台車フレーム側と車軸側との間に介装される軸ばねに関するものである。
一般に、鉄道車両などに装備される軸ばねは、台車フレーム側に取り付けられる外筒と、車軸側に取り付けられて外筒から伝達される荷重を受ける中心材と、外筒及び中心材間に介在するゴム製で円錐台形状の筒状弾性層と、を備えた構造とされる。このような軸ばねは、ゴム製の筒状弾性層の下面側が外部に露出し、その分、筒状弾性層が損傷しやすく、軸ばね全体としてダメージを受けやすい。
特許文献１は、このような外部にゴム製の筒状弾性層が露出する軸ばねについて、弾性体の下端側を覆う保護カバーを装備し、融雪用の蒸気や融雪剤、塩水や潮風から保護する技術を開示している。
特開２００７−２７８３９８号公報（段落番号００２６、００２８）
ところが、特許文献１の軸ばねは、その弾性体を蒸気や融雪剤、塩水、潮風などから保護することができるものの、弾性体を火花や火気から保護することはできない。
これに対し、筒状弾性層を構成するゴム自体の防火性能を高めることが考えられるが、この場合、ゴムの防火性能の向上と引き換えに、筒状弾性層の防振性能や耐久性などの他の性能を低下させるおそれがある。
本発明は、筒状弾性層の防振性能や耐久性などの性能を低下させることなく、ゴム製の筒状弾性層を火花や火気から保護することのできる軸ばねの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る軸ばねは、外筒と、この外筒から伝達される荷重を受ける中心材と、外筒及び中心材間に介在する円錐台形状の筒状弾性層と、を備えたものであり、その外筒及び中心材に、筒状弾性層の下面を覆う筒状の防火カバーを止着したものである。
上記構成によれば、外筒及び中心材に筒状の防火カバーを止着して、この防火カバーで筒状弾性層の下面を覆うので、軸ばね自体の性能に何の影響をも及ぼすことなく、筒状弾性層を、火花、火気等から保護することができる。
また、防火カバーの内外を連通させる連通路を設け、この連通路の流路長を防火カバーの厚さよりも長く設定するようにしてもよい。
この構成によると、防火カバーの内外を連通させる連通路を設けるので、例えば鉄道車両の走行によって軸ばねが変位する際、連通路から空気を出入りさせて、防火カバーの内側の気圧が変動するのを防止することができ、例えば、防炎カバーがその内側の負圧で潰されて破損するのを防止することができる。
しかも、連通路として、単に、火気の侵入を阻止できる程度の大きさの小孔を防火カバーに形成するだけでなく、連通路の流路長を長くするので、連通路の内径を比較的に大きく設定しつつ、火気が連通路を通って防火カバーの内側にまで侵入するのを防止することができる。さらに、連通路の流路長が長い分、連通路に屈曲部を適宜形成することができ、連通路の内径を比較的に大きく設定しつつ、火気の侵入をより確実に阻止することができる。これにより、筒状弾性層を火花や火気から保護しつつ、防火カバーの内外の空気の出入りを容易にして、防火カバーの内側の気圧の変動を防止することができる。
また、連通路としては、火気の侵入を阻止可能な程度の小径の筒状金具など、専用の部品を防火カバーに取り付けたものであってもよいが、連通路を中心材に形成するようにしてもよい。
この構成によると、連通路を中心材に形成するので、連通路としての専用の部品を省略することができる。しかも、中心材は、車軸側に取り付けられる部材であり、この中心軸に連通路を形成することにより、軸ばねが変位する際の連通路の変位を小さくすることができ、連通路の変位に伴う慣性力によって、連通路及びその近傍が損傷するのを防止することができる。
以上のとおり、本発明によると、軸ばねの外筒及び中心材に筒状の防火カバーを止着している。これにより、軸ばね自体の性能に何の影響をも及ぼすことなく、防火カバーで軸ばねの筒状弾性層の下面を覆って、筒状弾性層を、火花、火気等から保護することができる。
本発明の軸ばねの断面図 別の形態の軸ばねの断面図
以下、本発明に係る軸ばねを実施するための形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、軸ばね１は、例えば、鉄道車両に装備されるものであり、台車フレーム側に取り付けられる外筒２と、車軸側に取り付けられて外筒２から伝達される荷重を受ける中心材３と、外筒２と中心材３との間に介在する円錐台形状の二層の筒状弾性層４ａ、４ｂと、筒状弾性層４ａ、４ｂの間に介在する円錐台形状の中間筒５と、を備えた構造とされて、その外筒２及び中心材３に、筒状弾性層４ａ、４ｂの下面を覆う筒状の防火カバー６が止着され、中心材３に、防火カバー６の内外を連通させる連通路７が形成されている。
外筒２は、内周面を下側が大径の円錐台面に設定された例えば鋼製の筒状とされ、その上端部が台車フレーム側に嵌合されて取り付けられる。この外筒２の下端部の外周面には、防火カバー６を係合する係合溝が周方向に連続して形成されている。
中心材３は、例えば鋼製で、外筒２の内周面と同じ傾斜角の外周面を有する円錐台形状とされ、外筒２よりも下方に配置されている。中心材３の下端部には、径方向外向きに突出する座板８が形成され、その中央部から下向きに突出する芯軸９が車軸側に嵌合されて取り付けられる。
筒状弾性層４ａ、４ｂは、それぞれが防振性能を有する円錐台形状の筒状ゴムとされ、外周面及び内周面の傾斜角を外筒２の内周面及び中心材３の外周面と同じ角度に設定されて、それぞれ外筒２及び中心材３に加硫接着されている。
中間筒５は、円錐台形状の例えば鋼製筒とされて、その傾斜角が外筒２の内周面及び中心材３の外周面と同じ角度に設定され、筒状弾性層４ａ、４ｂに加硫接着されている。
防火カバー６は、例えば、耐火性能を有する周知のゴムシートを筒状に構成してなり、その上端部１０が外筒２の下端部の外周面の係合溝に係合して止着され、下端部が鋼製バンド１１によって中心材３の下端に止着される。この防火カバー６は、上部が略鉛直で下部が略水平の湾曲面に構成され、筒状弾性層４ａ、４ｂの下側を覆って、ゴム部が外部に露出するのを阻止する。なお、防火カバー６の下部に蛇腹部を形成して、軸ばね１の変位に追随しやすいようにしてもよい。
連通路７は、中心材３に形成された横孔１２と、横孔１２の奥から芯軸９の下面に達する縦孔１３と、で構成され、適宜複数個所に形成されて、防火カバー６の内外を連通させる。
上記構成によれば、防火カバー６が筒状弾性層４ａ、４ｂを覆って、ゴム部が外部に露出するのを阻止するので、軸ばね１の防火性能を高めることができる。しかも、連通路７を形成して防火カバー６の内外を連通させるので、これらから空気を出入りさせることにより、軸ばね１の変位に伴って防火カバー６の内側の気圧が変化するのを阻止することができ、内側の負圧によって防火カバー６が破損するのを防止することができる。
さらに、連通路７を横孔１２と縦孔１３とで構成するので、その流路長を防火カバー６の厚さよりも長く設定すると共に、横孔１２と縦孔１３との境界において屈曲させることができる。これにより、連通路７の流路面積を大きく設定して空気の出入りを容易にしつつ、外部から防火カバー６の内側への火気の侵入を阻止して、軸ばね１の防火性能を高めることができる。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図２に示すように、中心材３に形成する連通路７に代えて、防火カバー６の下端付近に、別体の筒状金具からなる連通路１４を設けてもよい。連通路１４は、火気の侵入を防止するのに十分な長さで、Ｌ字型に屈曲している。この場合、連通路１４を専用の筒状金具で構成するので、防炎カバー６を除く部位は、従来の軸ばねと同じ構造にすることができる。また、防火カバー６の下端付近に連通路１４を設けるので、軸ばね１の変位に伴う連通路１４の変位を小さくすることができ、その慣性力による防火カバー６の損傷を防止することができる。
また、連通路７、１４を設けることなく、防火カバー６にその内外を連通させる連通孔を形成しただけでもよく、さらに、防火カバー６がその内側の気圧の変化によって損傷しない程度に、軸ばね１の通常の変位を抑えることを前提として、連通路７、１４及び連通孔を省略することもできる。
１ 軸ばね
２ 外筒
３ 中心材
４ａ、４ｂ 筒状弾性層
５ 中間筒
６ 防火カバー
７ 連通路
８ 座板
９ 芯軸
１０ 上端部
１１ 鋼製バンド
１２ 横孔
１３ 縦孔
１４ 連通路

Claims (3)

  1. 外筒と、該外筒から伝達される荷重を受ける中心材と、前記外筒及び中心材間に介在する円錐台形状の筒状弾性層と、を備えた軸ばねであって、前記外筒及び中心材に、筒状弾性層の下面を覆う筒状の防火カバーが止着されたことを特徴とする軸ばね。
  2. 前記防火カバーの内外を連通させる連通路が設けられ、該連通路は、その流路長を防火カバーの厚さよりも長く設定されたことを特徴とする請求項１に記載の軸ばね。
  3. 前記連通路は、中心材に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の軸ばね。
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