JP2019108919A - Air spring - Google Patents
Air spring Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019108919A JP2019108919A JP2017241595A JP2017241595A JP2019108919A JP 2019108919 A JP2019108919 A JP 2019108919A JP 2017241595 A JP2017241595 A JP 2017241595A JP 2017241595 A JP2017241595 A JP 2017241595A JP 2019108919 A JP2019108919 A JP 2019108919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bead
- bead portion
- diaphragm
- air spring
- stopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、上側部材と下側部材との間に筒状のダイヤフラムを介装した構造で、例えば鉄道車両や自動車、各種産業機械などに装備される空気ばねに関するものである。 The present invention relates to an air spring having a cylindrical diaphragm interposed between an upper member and a lower member and installed in, for example, a railway vehicle, an automobile, or various industrial machines.
一般に、鉄道車両などに装備される空気ばねは、上側部材と下側部材との間に筒状のゴム膜からなるダイヤフラムを介装した構造とされ、ダイヤフラムの上下端が上側部材及び下側部材によって密封されている(例えば特許文献1)。 Generally, an air spring mounted on a railway vehicle or the like has a structure in which a diaphragm made of a cylindrical rubber film is interposed between an upper member and a lower member, and the upper and lower ends of the diaphragm are the upper member and the lower member. (See, for example, Patent Document 1).
特許文献1の空気ばねは、その下側部材の被嵌合部101に、ダイヤフラム102のビード部(嵌合部)103が嵌合結合されている。この空気ばねは、被嵌合部101にビード部103を嵌合結合した後、空気を封入することにより、最終的な所定の嵌合力で結合させるようになっている(図3参照)。
In the air spring of
ところが、図3に示す特許文献1の空気ばねは、適度の空気圧を負荷することにより、ビード部と被嵌合部との結合力を高める構造であるが、空気圧を過度に高めた場合には、その空気圧によってダイヤフラムが径方向に膨らむことにより、ビード部が拡径して被嵌合部との間に隙間が形成され、この隙間から空気漏れを生じるおそれがある。
However, although the air spring of
また、図4に示すように、上側部材104と下側部材105とが左右に相対的に水平変位すると、筒状のダイヤフラム106にせん断力が作用し、このせん断力に伴って、前後部分のゴム膜に引張応力(σ1)及び圧縮応力(σ2)が斜め方向に作用する。特に、図4における右側部分では、引張応力(σ1)が大きく、水平変位が過度に大きい場合、上側のビード部107の全体を傾けるようにして、ビード部107の右端部分に斜め下方へのずれ(S1)を生じさせる。このずれ(S1)が、上側部材104とビード部107との間に隙間を生じさせ、この隙間から空気漏れを生じるおそれがある。
Further, as shown in FIG. 4, when the
また、上側部材104及び下側部材105の水平変位は、ダイヤフラム106の高さ(h1、h2)を左右で異ならせる。さらに、ダイヤフラム106が変形しても、その内部全体に等しい空気圧が作用することにより、ダイヤフラム106のゴム膜に作用する単位幅当たりの母線方向の引張力は、高さ(h1、h2)にほぼ比例することになる。これにより、水平変位が過度に大きい場合、ビード部107の全体が、図4における右方に引っ張られて、ビード部107の右端部分に右方へのずれ(S2)を生じさせる。このずれ(S2)が、上側部材104とビード部107との間に隙間を生じさせ、この隙間から空気漏れを生じるおそれがある。
Further, the horizontal displacement of the
さらに、上記のようなビード部の各方向への変位は、ダイヤフラムの諸寸法や空気圧の大きさ、水平変位の大きさによって、それぞれの変位量が変化し、その各方向への変位が組み合わされて、ビード部が様々な方向に大きく変位しようとする。これにより、過度の空気圧が作用したり、過度に水平変位したりする場合には、ダイヤフラムのビード部と上側部材又は下側部材との間に隙間が形成され、この隙間からの空気漏れを生じるおそれがある。 Furthermore, the displacement in each direction of the bead portion as described above depends on the dimensions of the diaphragm, the size of the air pressure, and the size of the horizontal displacement, and the respective displacement amounts change, and the displacement in each direction is combined. Therefore, the bead portion tends to be largely displaced in various directions. Thereby, when excessive air pressure acts or excessive horizontal displacement, a gap is formed between the bead portion of the diaphragm and the upper member or the lower member, and air leaks from the gap. There is a fear.
本発明は、耐圧性及び水平許容変位性能を向上させることのできる空気ばねの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an air spring capable of improving pressure resistance and horizontal allowable displacement performance.
上記目的を達成するために、本発明に係る空気ばねは、上側部材と下側部材との間に筒状のダイヤフラムを介装したものであり、ダイヤフラムの端部に内面側に突出するビード部を設け、ダイヤフラムの外面のシール部を上側部材又は下側部材に圧接すると共に、ビード部を上側部材又は下側部材の中央に突設した連結部に嵌合したものである。さらに、ビード部を上側部材又は下側部材との間に上下に挟むビード押さえを設け、このビード押さえに、ビード部を径方向外側から係止する係止突起を形成したものである。 In order to achieve the above object, an air spring according to the present invention has a cylindrical diaphragm interposed between an upper member and a lower member, and a bead portion which protrudes to the inner surface at the end of the diaphragm And press-fit the seal portion of the outer surface of the diaphragm to the upper member or the lower member, and the bead portion is fitted to a connecting portion projecting from the center of the upper member or the lower member. Further, a bead presser for holding the bead portion between the upper side member and the lower side member vertically is provided, and a locking projection for locking the bead portion from the radial direction outer side is formed on the bead presser.
上記構成によれば、ビード押さえと上側部材又は下側部材とでビード部を上下に挟むので、ビード部の上下方向への変形を規制することができる。さらに、ビード押さえに形成した係止突起でビード部を径方向外側から係止するので、この係止突起と上側部材又は下側部材の連結部とでビード部を径方向に挟んで、ビード部の径方向への変形を規制することができる。 According to the above configuration, since the bead portion is vertically sandwiched by the bead pressing and the upper member or the lower member, it is possible to restrict the deformation of the bead portion in the vertical direction. Furthermore, since the bead portion is locked from the radial direction outer side by the locking protrusion formed on the bead presser, the bead portion is radially interposed between the locking protrusion and the connecting portion of the upper member or the lower member. It is possible to restrict the radial deformation of
これにより、ビード部の全方向への変形を規制することができ、空気ばねの空気圧を高めたり、大きく水平変位させたりしても、それによるビード部のいずれの方向への変形も阻止することができ、空気ばねの耐圧性及び水平許容変位性能を向上させることができる。 Thereby, it is possible to regulate the deformation of the bead part in all directions, and even if the air pressure of the air spring is increased or the horizontal displacement is largely made, the deformation of the bead part in any direction is thereby prevented. The pressure resistance and the horizontal allowable displacement performance of the air spring can be improved.
また、連結部は、その外周面を先細のテーパー状に形成するようにしてもよい。 Further, the outer peripheral surface of the connecting portion may be formed in a tapered shape.
この構成によると、連結部を先細にするので、空気圧によってビード部を押し込むことにより、連結部に強く圧接してシールすることができ、連結部とビード部との連結をいわゆるセルフシールタイプとすることができる。 According to this configuration, since the connection portion is tapered, the bead portion can be strongly pressed against the connection portion and sealed by pressing the bead portion by air pressure, and the connection between the connection portion and the bead portion is a so-called self seal type. be able to.
この場合、ビード部を押し込んで上側部材又は下側部材に当接させた後は、ビード部をさらに押し込んで連結部により強く圧接することができず、空気圧を過度に高めることにより、ビード部が拡径してシール性が低下するおそれがある。これに対し、本発明の構成を採用することにより、ビード部の拡径を阻止してシール性の低下を防止することができ、セルフシールタイプを採用しつつ、空気ばねの耐圧性及び水平許容変位性能を向上させることができる。 In this case, after the bead portion is pressed into contact with the upper member or the lower member, the bead portion can not be further pressed into contact with the connecting portion, and the bead portion can be made by excessively increasing the air pressure. There is a possibility that the sealability may deteriorate due to the diameter expansion. On the other hand, by adopting the configuration of the present invention, it is possible to prevent the diameter expansion of the bead portion and prevent the decrease in sealability, and while adopting the self-seal type, the pressure resistance and the horizontal tolerance of the air spring. Displacement performance can be improved.
また、上側部材及び下側部材に、上側部材の下向きの変位を制限するストッパー受け及びストッパーをそれぞれ形成し、このストッパー受け又はストッパーの外周部にビード押さえを形成するようにしてもよい。 Further, a stopper receiver and a stopper may be formed on the upper member and the lower member, respectively, for limiting the downward displacement of the upper member, and a bead presser may be formed on the outer periphery of the stopper receiver or the stopper.
この構成によると、ストッパー受け又はストッパーの外周部にビード押さえを形成するので、ビード押さえとしての専用の部品を省略することができ、その分、部品点数を少なくすることができる。 According to this configuration, since the bead presser is formed on the outer peripheral portion of the stopper receiver or the stopper, a dedicated part as the bead presser can be omitted, and the number of parts can be reduced accordingly.
以上のとおり、本発明によると、ビード押さえを設けて、これと上側部材又は下側部材とでビード部を上下に挟み、さらに、ビード押さえに係止突起を形成してビード部を径方向外側から係止するようにしている。これにより、過度の空気圧や大きな水平変位によって、ビード部がいずれかの方向に変形するのを阻止することができ、空気ばねの耐圧性及び水平許容変位性能を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the bead presser is provided, and the bead portion is vertically sandwiched by this and the upper member or the lower member, and further, the locking projection is formed on the bead presser to radially outside the bead portion. It is locked from the As a result, it is possible to prevent the bead portion from being deformed in any direction due to excessive air pressure or large horizontal displacement, and the pressure resistance and the allowable horizontal displacement performance of the air spring can be improved.
以下、本発明に係る空気ばねの実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of an air spring according to the present invention will be described using the drawings.
図1に示すように、空気ばね1は、例えば鉄道車両に装備されるものであり、例えば車体側に取り付けられる上側部材としての上面板2と、例えば台車側に取り付けられる下側部材としての積層ゴム3及びストッパー4との間に、筒状のダイヤフラム5を介装した構造とされ、そのダイヤフラム5の上端部に内面側に突出する上側ビード部6が設けられ、ダイヤフラム5の外面のシール部を上面板2に圧接されると共に、上側ビード部6が上面板2の中央から下向きに突設された連結部7に嵌合され、さらに、上側ビード部6を上面板2との間に上下に挟むビード押さえ8が設けられ、ビード押さえ8の外周縁に、上側ビード部6を径方向外側から係止する係止突起9が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
上面板2は、例えば鋼製で周縁部を下向きに折曲した円板状とされ、その中央の円穴に嵌合された筒状のボス部10が、例えば車体側に係合すると共に、ダイヤフラム5の内部に空気を供給するための給気口とされる。
The
上面板2の中央部の下面側に、ボス部10を取り囲むようにして、連結部7が下向きに突設され、この連結部7に、ダイヤフラム5の上側ビード部6が嵌合されている。連結部7は、大径で先細の筒状とされて、その外周面をテーパー状に形成され、ダイヤフラム5の内部の空気圧によって上側ビード部6を押し込んで連結部7との間をシールするセルフシールを構成している。
On the lower surface side of the central portion of the
連結部7の下側には、この連結部7とボス部10との間を覆うように円板状のストッパー受け11が取り付けられ、このストッパー受け11がストッパー4と接触して上面板2の下向きの変位を規制するようになっている。
A disc-
ストッパー受け11は、その外周部がビード押さえ8とされ、このビード押さえ8と上面板2との間にダイヤフラム5の上側ビード部6を上下に挟むようになっている。このストッパー受け11は、例えば、全体として円板状に構成される複数の扇形の分割体からなり、各分割体を上面板2にボルト締結しつつ、ダイヤフラム5の内側で円板状に構成される。
The outer peripheral portion of the
ビード押さえ8の外周縁には、断面略半円状で上向きに膨らむ環状の係止突起9が形成され、上側ビード部6を径方向外側から係止して、連結部7との間にダイヤフラム5の上側ビード部6を径方向に挟むようになっている。
An
積層ゴム3は、複数のドーナツ形のゴム及び鋼板を交互に積層した構造とされ、その上側にストッパー4がボルト締結されている。
The laminated
ストッパー4は、例えばアルミニウム製の厚板とされ、その外周部の下部が径方向外向きに突出してビードシート12を構成している。ビードシート12に接触するまで押し込むように、ダイヤフラム5の下側ビード部13がストッパー4に嵌合され、このストッパー4のテーパー状の側周面に下側ビード部13が密着してセルフシールするようになっている。
The
ダイヤフラム5は、筒状のゴム膜に補強コードなどを埋設して補強した構造とされ、中央側よりも増厚された上側ビード部6及び下側ビード部13を連結部7及びストッパー4に保持されて密封されている。このダイヤフラム5は、内側に空気を封入されて、下端を上向きに押し込まれ、内側の空気圧によって、例えば車体側から上面板2が受ける荷重を弾性的に支持するようになっている。
The
上記構成によれば、上側ビード部6を、上面板2とビード押さえ8とで上下に挟み、連結部7と係止突起9とで径方向に挟むようにしているので、上側ビード部6の全方向の変位を規制することができ、上側ビード部6が変位して隙間が形成されることによる空気漏れを防止することができる。
According to the above configuration, the
つまり、図2に示すように、空気ばね1が水平変位したとき、ダイヤフラム5に作用するせん断力によって、上側ビード部6がd1方向に変位しようとし、ダイヤフラム5の変形によって左右部分における空気圧の総和に不均衡が生じることによって、上側ビード部6がd2方向に変位しようとする。また、空気圧が通常以上に高まったときにも、上側ビード部6がその拡径によってd2方向に変位しようとする。
That is, as shown in FIG. 2, when the
さらに、d1方向への変位とd2方向への変位が組み合わされて、上側ビード部6がd3方向に変位しようとし、そのd3方向がダイヤフラム5の諸寸法や空気圧の大きさによって、d1方向からd2方向の間で変化する。
Furthermore, the displacement in the d1 direction and the displacement in the d2 direction are combined, and the
これに対し、ビード押さえ8及び係止突起9を設けて、上側ビード部6の全方向の変位を規制するので、上側ビード部6が変位しようとするd3方向がどの向きであっても、上側ビード部6の変位を規制して、隙間が形成されることによる空気漏れを防止することができる。
On the other hand, since the bead presser 8 and the
ここで、係止突起9の高さ(L)は、各種条件に応じて適宜設定すればよいが、実用的には、連結部7の高さ(L0)の1/3以上にするのがよい(L>L0/3)。
Here, the height (L) of the
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、上面板2の側にビード押さえ8及び係止突起9を設ける代わりに、積層ゴム3及びストッパー4などの下側部材にビード押さえ8及び係止突起9を設けてもよく、上下両側にビード押さえ8及び係止突起9を設けてもよい。また、連結部7は、その外周面をテーパー状に形成するだけでなく、直状に形成してもよい。また、ストッパー受け11の外周部をビード押さえ8とするだけでなく、専用のビード押さえ8及び係止突起9を設けてもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A change can be suitably added within the scope of the present invention. For example, instead of providing the
1 空気ばね
2 上面板(上側部材)
3 積層ゴム(下側部材)
4 ストッパー(下側部材)
5 ダイヤフラム
6 上側ビード部
7 連結部
8 ビード押さえ
9 係止突起
10 ボス部
11 ストッパー受け
12 ビードシート
13 下側ビード部
1
3 Laminated rubber (lower side member)
4 Stopper (lower member)
Claims (3)
前記ダイヤフラムは、その端部に内面側に突出するビード部が設けられ、外面のシール部を前記上側部材又は前記下側部材に圧接されると共に、前記ビード部が上側部材又は下側部材の中央に突設された連結部に嵌合され、
前記ビード部を前記上側部材又は下側部材との間に上下に挟むビード押さえが設けられ、該ビード押さえに、前記ビード部を径方向外側から係止する係止突起が形成されたことを特徴とする空気ばね。 An air spring comprising a cylindrical diaphragm interposed between an upper member and a lower member, the air spring comprising:
The diaphragm is provided at its end with a bead that protrudes to the inner surface, and the seal on the outer surface is pressed against the upper member or the lower member, and the bead is at the center of the upper or lower member. Fitted in the connection part protrusively
A bead presser is provided which sandwiches the bead portion between the upper member and the lower member, and a locking projection for locking the bead portion from the radial direction outer side is formed on the bead presser. And an air spring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017241595A JP6962805B2 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Air spring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017241595A JP6962805B2 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Air spring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019108919A true JP2019108919A (en) | 2019-07-04 |
JP6962805B2 JP6962805B2 (en) | 2021-11-05 |
Family
ID=67179385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017241595A Active JP6962805B2 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Air spring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6962805B2 (en) |
-
2017
- 2017-12-18 JP JP2017241595A patent/JP6962805B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6962805B2 (en) | 2021-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10612660B2 (en) | Gasket | |
CN105736626A (en) | Air spring | |
JP6165833B2 (en) | accumulator | |
EP2860406B1 (en) | Accumulator | |
JP5297603B2 (en) | Air spring for rolling stock | |
JP2012067790A (en) | Gasket | |
CN107654648B (en) | Seal for liquid compound spring and liquid compound spring | |
JP2012112206A (en) | Seal member for connecting bars | |
JP6340292B2 (en) | Seal structure and building | |
US7810522B1 (en) | Accumulator | |
JP2019108919A (en) | Air spring | |
US20150260290A1 (en) | Sealing device | |
US11313469B2 (en) | Sealing structure | |
JP2018105465A (en) | Air spring and rubber seat for air spring | |
CN111727332B (en) | Sealing gasket | |
JP2011144871A (en) | Air spring | |
JP6231761B2 (en) | Liquid-filled vibration isolator | |
JP2019215052A (en) | Vibration isolator | |
US10597050B2 (en) | Air spring and bogie | |
JP2015038305A (en) | Seal member for coupling reinforcement | |
JP5648787B2 (en) | Air spring | |
JP5922378B2 (en) | Air spring | |
CN107882990B (en) | Seal for liquid compound spring and liquid compound spring | |
JP3852521B2 (en) | gasket | |
JP2007270872A (en) | Accumulator and diaphragm for accumulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210624 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6962805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |