JP5202852B2 - 防振浮き床構造 - Google Patents

Description

本発明は、防振浮き床構造にかかり、特に、高速走行を行う鉄道車両等の高速移動体に好適な防振浮き床構造に関する。

鉄道車両における従来の床構造は、車体に構成された梁に床パネルを直止め、もしくはゴム板を挟み締結し、その上にシートもしくは絨毯と座席等を配置した構造が一般的であった。
ところで、近年の技術進歩により、高速移動体の高速化や軽量化が進み、車体に発生するビビリ振動（例えば、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚ）が顕在化して乗心地が悪化し問題となっている。また、低周波騒音の増大も顕在化してきている。

従来技術では、台車から発生する振動に対しては、空気ばねや防振ゴムを介することにより車体への伝達が阻止されているが、床パネルは車体に構成された梁に直接締結していたため、車体自体に発生する振動（例えば、機器の振動や空力的な振動、車体一次曲げ振動）は、床パネルを介して直接乗客に伝達されていた。
従来の床構造で、梁と床パネルとの間にゴム板、もしくは防振ゴムを挟むものもあるが、これらは防音効果（例えば、１ｋＨｚ程度の可聴帯域の振動伝達低減）を目的としたもので、乗心地問題を解決するものではなかった（例えば、特許文献１，２）。
特開２０００―２０５３３４号公報 特開２０００―５２９８１号公報

上記ビビリ振動を抑制するためには、防振装置の固有振動数をビビリ振動の振動数よりも低く設定する必要がある（例えば、１０Ｈｚ未満）。
従来型の防振ゴムで考えると、上記固有振動数は低い周波数であり、下記のような問題を発生する虞がある。
（１） 静荷重によるたわみ、ヘタリが大きくなる。
（２） 十分な水平方向（前後、左右）剛性が得られない。
（３） 十分な減衰性が得られない（振動が静まらない、共振域での振動が大きくなる）。

本発明は上記事実を考慮し、上記問題を解決しつつ、ビビリ振動を低減しつつ共振領域での振動増大を抑制し乗心地を改善することのできる車体の防振浮き床構造を提供することが目的である。

請求項１に記載の発明は、車体に設けられた梁の上に配置される床板と、前記梁と前記床板との間に配置される防振装置とを備える防振浮き床構造であって、前記防振装置は、前記床板及び前記梁の何れか一方に連結され、軸線が鉛直方向とされた軸部材と、前記床板及び前記梁の何れか他方に連結され、前記軸部材を内部に収容する穴を備える収容部材と、一方が前記床板側、他方が前記梁側に連結されて前記床板の荷重を支持する金属スプリングと、前記軸部材の外径部と前記収容部材の穴の内周面との間に配置されて径方向の相対変位を制限すると共に、前記軸部材と収容部材とが軸方向に相対変位した際に前記軸部材の外径部及び前記収容部材の穴の内周面の一方に固定され、他方に摺動して減衰力を生じさせる環状の摺動部材と、を有し、前記収容部材の穴の開口を前記軸部材及び前記摺動部材で閉塞することで前記収容部材の内部に主流体室を構成し、前記主流体室を、前記摺動部材と前記軸部材の外径部との間の間隙、及び前記摺動部材と前記収容部材の穴の内周面との間の間隙の少なくとも一方を介して外部と連通させ、前記軸部材と前記収容部材との相対変位によって前記主流体室の容積変化が生じた際に、前記間隙を介して前記主流体室と前記外部との間で流体を行き来させて減衰力を発生させる、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
車体に発生するビビリ振動による乗心地の悪化は、発明者による調査の結果、梁から床板に伝達される振動を弾性体で防振すると共に、床板の振動をダンパーで制振させることで大幅に改善できることが判明した。

そこで、請求項１に記載の防振浮き床構造においては、梁から床板に伝達される振動は、防振装置に設けられた金属スプリングで防振することができる。また、床板に振動が発生した場合には、軸部材と収容部材とが軸方向に相対変位するので、前記軸部材の外径部及び前記収容部材の内周面の一方に固定された摺動部材が、他方に摺動して減衰力を発生するので、前記振動の制振が直ちに行われる。この防振装置では、摺動部材が軸部材の外径部及び収容部材の穴の内周面の少なくとも一方に摺動するので、以下のメリットがある。
（１）金属スプリングで荷重を受けるため、経時変化（ヘタリ）がほとんどなく、また、大ストロークに対応できる。
（２）軸部材の外径部と収容部材の穴の内周面との間に摺動部材が配置されているので、軸部材と収容部材との径方向、即ち、水平方向の相対変位が制限され、水平方向の必要な剛性が確保できる。そして、他の手段を用いることなく防振装置のみで十分な水平方向の剛性が得られる。
（３）摺動部材の嵌め合い寸法を適正に設定することで、防振装置の支持バネ（振動系で言うところのバネ）特性への影響を抑制しつつ、適度な減衰性を得ることができる。

このように、請求項１に記載の防振浮き床構造によれば、水平方向の必要な剛性を確保しつつ、梁からの振動を防振すると共に、上下方向の振動減衰力を高めることができ、乗心地を大幅に改善することが出来る。また、静的なバネ特性を下げずに固有振動数近傍の振動増幅を抑制することができる。

なお、床板両側に防振装置を配置することで床板全体の安定支持を図ることが出来る。また、床板中央部が振動の腹部分となるため、床板中央部に座席を設置する場合、そこにも防振装置を配置することが好ましい。これは、体感上、足元からの振動が乗心地に与える影響が大きく、その足元（床板中央側の位置）の振動低減が効果的であるからである。

請求項１に記載の防振浮き床構造では、床板が振動により上下動して軸部材と収容部材とが軸方向に相対変位すると主流体室に容積変化が生じ、摺動部材と軸部材の外径部との間の間隙、及び摺動部材と収容部材の穴の内周面との間の間隙の少なくとも一方を介して流体が主流体室と外部との間を行き来して減衰力を発生する。

請求項１に記載の防振浮き床構造では、摺動部材が軸部材の外径部または収容部材の穴の内周面に摺動することで発生する減衰力と、流体が主流体室と外部との間を行き来することで発生する減衰力との２つの減衰力で、制振効果が高まる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防振浮き床構造において、前記流体は空気である、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
請求項２に記載の防振浮き床構造では、摺動部材と軸部材の外径部との間に形成される間隙、及び摺動部材と収容部材の穴の内周面との間に形成される間隙の少なくとも一方を介して空気が主流体室と外部との間を行き来して減衰力を発生する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の防振浮き床構造において、前記主流体室を前記軸部材の径方向内側の内側流体室と、前記内側流体室の径方向外側に配置され前記間隙を介して大気と連通する外側流体室とに２分割する弾性材料からなる隔壁部材と、前記主流体室とは独立した副流体室と、前記内側流体室と前記副流体室との間に封入される液体と、前記副流体室を拡縮可能とするように前記副流体室の隔壁の一部を構成するダイヤフラムと、前記内側流体室と前記副流体室とを連通し、前記収容部材と前記軸部材との相対変位によって前記内側流体室の容積変化が生じた際に、前記内側流体室と前記副流体室との間で前記液体を行き来させて減衰力を発生させるオリフィスと、を有することを特徴としている。

次に、請求項３に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
請求項３に記載の防振浮き床構造では、床板が振動により上下動して軸部材と収容部材とが軸方向に相対変位した時に、外側流体室及び内側流体室の両方で容積変化が生じる。
外側流体室で容積変化が生じると、摺動部材と軸部材の外径部との間に形成される間隙、及び摺動部材と収容部材の穴の内周面との間に形成される間隙の少なくとも一方を介して流体が外側流体室と外側流体室の外部との間を行き来して減衰力を発生する。

また、内側流体室で容積変化が生じると、液体がオリフィスを介して内側流体室と副流体室との間を行き来して減衰力を発生する。なお、液体は非圧縮性流体であるので、液体がオリフィスを介して内側流体室と副流体室との間を行き来する際、ダイヤフラムが変形して副流体室の容積変化を許容する。
このように、請求項３の防振浮き床構造では、液体による減衰力が更に加わるので、制振作用を更に高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の防振浮き床構造において、前記梁の上には、複数の前記床板が配置され、各床板同士は互いに離間している、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
床板同士を互いに離間させることで、床板の振動が他の床板へ影響することを排除できる。例えば、座席を搭載した床板と、座席の無い通路用の床板とを分離することで、通路を歩行する際の振動が、座席の乗員に伝達しないように出来る。さらに、車両の中でも振動の発生しやすい部位、し難い部位、重量のあるものが搭載される場所等、条件が種々異なる場合があるので、それらの条件に応じて床を複数の床板で構成することで、最適な防振浮き床構造を実現することが出来る。

なお、床下からの音が車室内に進入し難いように、床板間の隙間は、小さい方が好ましい。但し、隙間が小さすぎると床板同士の相対変位によって後述の床板間シール部材の摺動抵抗が大きくなり、当該シール部材を通じて隣接する床板から振動の影響を受けやすくなると共に、上下の柔らかい支持バネ特性を損ねる可能性があるため、床板脱着作業性を考慮して車体状況に合った隙間量を設定する必要がある。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の防振浮き床構造において、前記防振装置は、２つの前記梁を連結するように配置されるブラケットを介して前記梁に支持されている、若しくは梁上に直付けされている、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
先ず、２つの梁を連結するようにブラケットを配置し、このブラケットに防振装置を取り付ける構成とすると、車体の所望の位置に防振装置を配置でき、床板のサイズ、配置位置の自由度が増し、防振効果を最大限に発揮することができる。また、２つの梁をブラケットで連結することで、梁剛性を向上することも出来る。

従来車両では、梁に床板を直接固定若しくは剛性の高いゴム板等を挟んで固定しているため、床板剛性も梁剛性に寄与していたが、浮き床構造とするとそれが見込めなくなり、梁剛性低下に伴い振動増幅が懸念されるが、ブラケットを取り付けることでそれを緩和する効果が得られる。さらに、ブラケットの防振装置取付位置を梁の上面より下げることで、梁の上に防振装置を取り付ける場合に比較して床面高さを低くでき、客室スペース（高さ）を大きくすることができる。
これに対し、梁の上に防振装置を取り付け、その防振装置の上に床板を取り付ける構成とすると、ブラケットを用いない分軽量化できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の防振浮き床構造において、前記床板の端部には、隣接する他の前記床板または車体の側壁との間の隙間を塞ぐ弾性体からなるシール部材が設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載の防振浮き床構造の作用を説明する。
車体の床部分を、複数の床板で構成する場合、床板の振動を他の隣接する床板に伝達しないようにするため床板と床板との間に隙間を設ける。このような隙間を設けた場合、床下に配置したモータ等の駆動装置からの騒音が隙間を介して車室内に進入する。

したがって、床板と床板とを離した場合、必要な遮音性能を有した弾性体からなるシール部材で隙間を塞ぐことにより、床板の振動を他の隣接する床板に伝達するのを防止しつつ、床下から車室内へ侵入する騒音を遮断できる。また、床下に、隙間を介して塵、物品等が落下することも防止できる。
また、シール部材は、弾性体から構成され、かつ取付初期状態で適切なつぶし代を与えられているので、床板同士が多少相対変位しても追従可能である。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の防振浮き床構造において、前記収容部材の内周面に設けられ径方向内側へ突出する弾性体と、前記軸部材の穴内部側に配置される端部に径方向外側に延びるように形成され、外径寸法が前記弾性体の内径寸法よりも大きく設定された外フランジと、を有する。

以上説明したように本発明の防振浮き床構造によれば、耐ヘタリ性、水平方向の十分な剛性、及び十分な減衰性を得ることができ、乗心地を大幅に改善することができる、という優れた効果を有する。また、防振浮き床構造による防振・制振効果によって車内騒音の低減をも図ることが可能となる。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の防振浮き床構造の一実施形態を詳細に説明する。この実施形態は、本発明の防振浮き床構造を鉄道の車両に適用した例である。

図１、及び図２に示すように、車両の車体１０の床１２の上には、中央の通路１４を挟んで車両左右両側に２人掛けの座席１６が車両前後方向（矢印Ａ方向）に複数設けられている。
図２に示すように、車体１０の内側下部には、車体幅方向に延びる梁１８が車両前後方向（図２の紙面裏表方向）に間隔をあけて複数設けられている。

図２、及び図３に示すように、床１２は、中央の通路部分に設けられる通路用床板２２と、通路用床板２２の車両幅方向両側に設けられて、座席１６が取り付けられる座席用床板２４等で構成されており、各床板は、複数の防振装置２６を介して梁１８の上に取り付けられている。

本実施形態では、床板同士、例えば、図４に示すように、通路用床板２２の端部と座席用床板２４の端部とが１０ｍｍ程度離されており（図示はしないが、通路用床板２２と通路用床板２２との間、及び座席用床板２４と座席用床板２４との間も同様。）、何れか一方の端部には、例えば、図４乃至図６に示すような断面形状を有するシール部材５４が取り付けられている。

シール部材５４は、何れもエラストマー等の弾性体から形成されており、床板間の隙間を塞ぐように設けられている。なお、図４乃至図６においては、シール部材５４は図面左側部分が図面左側の床板端部に接着等されており、図面右側先端が図面右側の床板端部に適切なつぶし代を付与された状態で接触しているが、シール部材５４の向きを図４乃至図６とは反対向きとしてシール部材５４を図面右側の床板端部に接着等し、図面左側の床板端部に適切なつぶし代を付与して接触させても良く、シール部材５４の接着相手が変わっても高いシール性能が維持される。

また、床板間の隙間を塞ぐための構成は上述したものに限らず、例えば、図７に示すように、床板同士を連結するような帯状のシール部材５４を床板裏面側に配置し、シール部材５４に弛みを持たせて床板裏面に接着、ねじ止め等で取り付けても良い。さらに、床板端部と車体側壁との間の隙間を塞ぐ場合、図示はしないが床板間の隙間を塞ぐ場合と同様に、何れか一方にシール部材５４を接着等すれば良い。
シール部材５４の断面形状の具体例としては、例えば、図４に示すような３山、図５に示すような一山、また、図６に示すような櫛歯状を挙げることができるが、他の形状であっても良い。

図８に示すように、本実施形態の防振装置２６は、軸方向を鉛直方向に向けた金属製の外筒３０と、外筒３０の内側に同軸的に配置される金属製の軸部材３２を備え、これが上取付板４８を介し、通路用床板２２ないし座席用床板２４に連結される。
軸部材３２は、上部に底板３２Ａが一体的に設けられてカップ状を呈している。

外筒３０は、径方向内側へ延びる内フランジ３０Ａが上端に一体的に形成され、径方向外側へ延びる外フランジ３０Ｂが下端に一体的に形成されている。
外フランジ３０Ｂの下面には、下取付板３４が密着して固着されている。
なお、下取付板３４は、梁１８の上面に搭載されてボルト３６、及びナット３７で梁１８に固定されている。

外筒３０の内周面には、環状の弾性体（本実施形態ではゴム）からなる摺動部材保持部材３８が固着されている。これらが、下取付板３４を介し収容部材となる。前記収容部材は梁１８に連結されている。
摺動部材保持部材３８の内周面には環状の溝４０が形成されており、この溝４０に環状の摺動部材４２が嵌めこまれている。摺動部材４２は、軸部材３２と外筒３０とが軸方向に相対変位したときに、軸部材３２の外周面に摺動するようになっている。なお、摺動部材４２の内径は、軸部材３２と摺動部材４２との間に空気の出入りを許容する隙間を生じるように、軸部材３２の外径よりも若干大きく形成されている。また、このはめ合いにより減衰力の調整が可能である。

本実施形態の摺動部材４２の材料はフッ素樹脂であるが、ＰＥＥＫ樹脂、ポリアセタール樹脂等の他の合成樹脂であっても良く、耐摩耗性に優れていれば上記合成樹脂以外の材料を用いても良い。

この防振装置２６では、軸部材３２、外筒３０、下取付板３４、摺動部材保持部材３８、摺動部材４２で囲まれた内部空間が主流体室４４となっており、主流体室４４の空気は、軸部材３２と摺動部材４２との間の隙間を介して大気と出入り可能となっている。

また、軸部材３２の内部には金属スプリング４６が軸部材３２と同軸的に配置されている。金属スプリング４６の上端が軸部材３２の底板３２Ａに、下端が下取付板３４に当接している。
軸部材３２の上側には上取付板４８が配置されており、上取付板４８は軸部材３２の底板３２Ａに皿ボルト５０、及びナット５２によって取り付けられている。

なお、通路用床板２２、及び座席用床板２４は、上取付板４８の上に搭載され、ボルト７８、及びナット８０で上取付板４８に固定されている。
金属スプリング４６は、床板荷重を支持しつつ、梁１８から床側への振動伝達を阻止するようにバネ定数が設定されている。
また、軸部材３２が上下方向に動くように、軸部材３２の下端は下取付板３４から離間している。

（作用）
次に、本実施形態の防振浮き床構造の作用を説明する。
例えば、車両が高速で走行することで、車体自体に振動が生じ、この振動が梁１８にも伝達される。この振動は、梁１８から座席用床板２４または通路用床板２２へ伝達しようとするが、梁１８と座席用床板２４または通路用床板２２との間に防振装置２６が介在しており、防振装置２６の金属スプリング４６が床板側への振動伝達を阻止するように作用するので、座席用床板２４または通路用床板２２は振動し難くなる。

軸部材３２と外筒３０との間には、摺動部材４２、及び摺動部材保持部材３８が介在しているので、外筒３０に対して軸部材３２の位置が同軸的に保持され、また、軸部材３２と外筒３０の径方向の剛性、即ち、水平方向の剛性が高く保たれている。
即ち、この防振装置２６では、上記振動伝達を阻止しつつ、必要な水平方向の剛性を確保するために、水平方向の剛性が上下方向の剛性に比較して相対的に高く設定されている。

なお、座席用床板２４または通路用床板２２が振動した場合には、軸部材３２と外筒３０とが軸方向に相対変位するので、摺動部材４２が軸部材３２の外周面に摺動して減衰力を発生し、空気ばねによる支持や、防振ゴムによる支持に比較して、振動の制振を効果的に行うことができる。

また、本実施形態では、座席用床板２４または通路用床板２２の荷重を金属スプリング４６で支持しているので、静荷重が作用している従来の防振ゴムで問題となるヘタリ（経時変化）が生じない。

したがって、本実施形態の防振浮き床構造によれば、水平方向の必要な剛性を確保しつつ、梁１８からの座席用床板２４または通路用床板２２へ伝達する振動を防振すると共に、上下方向の振動減衰力を高めることができ、乗心地を大幅に改善することが出来る。また、防振浮き床構造による防振・制振効果によって床下からの車内騒音も低減される。

本構造の防振装置により、従来のゴムによる支持構造と比較して、さらに下記のようなメリットがある。
（１）金属スプリング４６で制振するため、経時変化（ヘタリ）がほとんどなく、また、大ストロークに対応できる。
（２）軸部材３２の外径部と外筒３０の内周面との間に、摺動部材保持部材３８で保持さされた摺動部材４２が配置されているので、軸部材３２と外筒３０との径方向、即ち、水平方向の相対変位が制限され、防振装置２６のみで十分な水平方向の必要な剛性が確保できる。
（３）摺動部材４２の嵌め合い寸法を適正に設定することで、防振装置２６の支持バネ（振動系で言うところのバネ）特性への影響を抑制しつつ、適度な減衰性を得ることができる。

また、防振装置２６は、軸部材３２の内部に金属スプリング４６を配置しており、振動系でいうところのバネとダンパーの両方の機能をひとつの装置に備えているので、バネとダンパーをそれぞれ別の装置として配置する場合に比較して設置スペースをとらず、軽量化を図ることができ、取り付けも簡単になり、さらにはコストを低減することも可能となる。

ここで、乗員が不快と感ずるようなビビリ振動は、座席用床板２４の全体振動及び座席用床板２４自体の曲げ振動が重畳したものであり、振動の腹となる座席用床板２４の幅方向中央部で最も大きくなる（なお、床板を安定して支持するために床板端部を支持するので、振動の節は幅方向両端側になる。）。このため、座席用床板２４の幅方向中央部分にも減衰力を発生する防振装置２６を連結することで、上記ビビリ振動を効果的に減衰させることができ、乗心地を改善することができる。

座席用床板２４、及び通路用床板２２は、荷重負荷条件等が異なるため、各々の動きは一致しない場合が通常であるが、本実施形態では、床板同士を離しているので、一方の床板の振動が他方の隣接する床板へ影響する虞がない。

また、本実施形態では、床板端部にシール部材５４を介在させているので、床板同士が多少相対変位しても隙間が生じることはなく、床下からの音が客室内に進入することを防止でき、また、塵や物品が床下に落下するのを防止できる。

なお、防振装置２６の金属スプリング４６のバネ定数、減衰力等は、各々の床板の条件に応じて最適に設定しておくのは勿論のことである。
また、本発明の防振浮き床構造は鉄道車両に限らず、バス、航空機等の高速移動体にも適用可能である。

［第２の実施形態］
次に、図９にしたがって、本発明の防振浮き床構造の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図９に示すように、本実施形態の防振装置２６では、軸部材３２の下端に、径方向外側に延びる外フランジ３２Ｂが一体的に形成されている。

また、下取付板３４の中央には、ゴム等の弾性体からなる円盤状の第１の弾性体シート６０、金属板６２、ゴム等の弾性体からなる環状の第２の弾性体シート６４が順に積層されており、金属板６２の上面に金属スプリング４６が当接している。

ここで、梁１８からの振動は、下取付板３４→第１の弾性体シート６０→金属板６２→金属スプリング４６→軸部材３２→上取付板４８→通路用床板２２（または座席用床板２４）の順に伝達されるが、途中に介在している第１の弾性体シート６０の内部減衰により金属スプリング４６のみの場合よりも更に振動の遮断効果が高まっている。
さらに、第１の実施形態では、下方に想定外の荷重が作用した場合等に、軸部材３２の下端が下取付板３４に当接して異音（金属同士がぶつかる音）を発生する虞があるが、本実施形態では、金属の外フランジ３２Ｂが弾性体からなる第２の弾性体シート６４に当接し、しかも弾性体からなる第１の弾性体シート６０、及び第２の弾性体シート６４が衝撃を吸収するので、異音の発生を抑えることができる。なお、上方に想定外の荷重が作用した場合も、外フランジ３２Ｂと摺動部材保持部材３８で変位制限するだけでなく緩衝が可能である。

［第３の実施形態］
次に、図１０にしたがって、本発明の防振浮き床構造の第３の実施形態を説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図１０に示すように、本実施形態の防振装置２６では、下取付板３４の中央が上側へ凸となるようにプレス成形されており、凸部分６６の中央に形成された浅い凹部６６Ａに金属スプリング４６の下端が支持されている。

外筒３０の内部には、軸部材３２の外フランジ３２Ｂの下面と下取付板３４とを連結するようにゴム等の弾性体からなる蛇腹状の隔壁部材６８が配置されている。
隔壁部材６８は、主流体室４４を径方向に２分割し、２分割した内側を内側流体室４４Ａ、外側を外側流体室４４Ｂとしている。

下取付板３４の下側には、ゴム等の弾性体からなる円盤状のダイヤフラム７０が配置されている。このダイヤフラム７０は、下取付板３４とダイヤフラム７０の中央部分との間に副流体室７２を構成するように、外周周辺のみが下取付板３４に接着されている。
下取付板３４の凹部６６Ａの中央にはオリフィス（小孔）７４が形成されている。

内側流体室４４Ａと副流体室７２にはオイル、エチレングリコール等の液体７６が封入されており、この液体７６はオリフィス７４を介して内側流体室４４Ａと副流体室７２との間を行き来できるようになっている。

なお、外側流体室４４Ｂの内部は空気であり、第１、２の実施形態と同様に、空気が摺動部材４２と軸部材３２の外周面との間の隙間を介して外側流体室４４Ｂと大気との間を行き来できる。

本実施形態では、軸部材３２と外筒３０とが軸方向に相対変位すると、内側流体室４４Ａで容積変化が生じ、液体７６がオリフィス７４を介して内側流体室４４Ａと副流体室７２との間を行き来して減衰力を発生する。ここで、液体７６がオリフィス７４を介して内側流体室４４Ａと副流体室７２との間を行き来する際、ダイヤフラム７０が変形して副流体室７２の容積変化を許容する。
なお、梁１８には、ダイヤフラム７０が当接しないように逃げ穴８２が形成されている。

このように、本実施形態の防振装置２６には、液体７６による減衰力が更に加わるので、第１，２の実施形態の防振装置２６よりも制振作用を更に高めることができる。
なお、オリフィス７４の径、液体７６の粘度、ダイヤフラム７０の液圧に対する硬さ等を調整することで、防振装置２６の制振効果を調整可能である。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、軸部材３２を床板側に取り付け、外筒３０を梁側に取り付けていたが、防振装置２６を上下逆向きに取り付けても良い。

上記実施形態では、摺動部材４２を軸部材３２の外周面に摺動させていたが、摺動部材保持部材３８、及び摺動部材４２を軸部材側に取り付け、摺動部材４２を外筒３０の内周面に摺動させても良い。

上記実施形態では、軸部材３２の内側に金属プリング４６を配置したが、外筒３０の外側に金属スプリング４６を配置しても良い。

また、上記実施形態では、防振装置２６を梁１８の上に取り付けたが、図１１、及び図１２に示すように、梁１８と梁１８に掛け渡されたブラケット２０に取り付けても良い。ブラケット２０は、車両前後方向に向けて長尺状に延び、梁１８の上面や下面に搭載されてねじ８４など締結部材で固定される一対の上部分２０Ａと、上部分２０Ａの互いに対向する一辺から下方に向けて一体的に延びる縦部分２０Ｂと、一方の縦部分２０Ｂの下端と他方の縦部分２０Ｂの下端とを一体的に連結する防振装置取付部分２０Ｃとを備えている。したがって、防振装置取付部分２０Ｃは、梁１８の上面よりも下方に位置することになり、防振装置２６を梁１８の上に取り付ける場合よりも床面を低くでき、客室をその分高くすることができる。
また、上記実施形態では、主流体室４４の空気を軸部材３２と摺動部材４２との間の隙間を介して大気と出入りさせることで減衰力を発生させているが、例えば、軸部材３２、外筒３０、下取付板３４及び梁１８等に孔（オリフィス）を形成し、この孔を介して主流体室４４の空気を大気と出入りさせて減衰力を発生させても良い。

車両の内部を示す平面図である。 車両の幅方向断面図である。 床板の配置を示す床の平面図である。 シール部材の断面図である。 他の実施形態に係るシール部材の断面図である。 更に他の実施形態に係るシール部材の断面図である。 更に他の実施形態に係るシール部材の断面図である。 防振装置の断面図である。 第２の実施形態に係る防振装置の断面図である。 第３の実施形態に係る防振装置の断面図である。 床板を外した車両下部を示す斜視図である。 防振浮き床の断面図である。

符号の説明

１０ 車体
１２ 床
１８ 梁
２０ ブラケット
２２ 通路用床板
２４ 座席用床板
２６ 防振装置
３０ 外筒
３２ 軸部材
３８ 摺動部材保持部材
４２ 摺動部材
４４ 主流体室
４４Ａ 内側流体室
４４Ｂ 外側流体室
４６ 金属スプリング
５４ シール部材
６８ 隔壁部材
７０ ダイヤフラム
７２ 副流体室
７４ オリフィス
７６ 液体

Claims (7)

1. 車体に設けられた梁の上に配置される床板と、前記梁と前記床板との間に配置される防振装置とを備える防振浮き床構造であって、
   前記防振装置は、前記床板及び前記梁の何れか一方に連結され、軸線が鉛直方向とされた軸部材と、前記床板及び前記梁の何れか他方に連結され、前記軸部材を内部に収容する穴を備える収容部材と、一方が前記床板側、他方が前記梁側に連結されて前記床板の荷重を支持する金属スプリングと、前記軸部材の外径部と前記収容部材の穴の内周面との間に配置されて径方向の相対変位を制限すると共に、前記軸部材と収容部材とが軸方向に相対変位した際に前記軸部材の外径部及び前記収容部材の穴の内周面の一方に固定され、他方に摺動して減衰力を生じさせる環状の摺動部材と、を有し、
   前記収容部材の穴の開口を前記軸部材及び前記摺動部材で閉塞することで前記収容部材の内部に主流体室を構成し、
   前記主流体室を、前記摺動部材と前記軸部材の外径部との間の間隙、及び前記摺動部材と前記収容部材の穴の内周面との間の間隙の少なくとも一方を介して外部と連通させ、前記軸部材と前記収容部材との相対変位によって前記主流体室の容積変化が生じた際に、前記間隙を介して前記主流体室と前記外部との間で流体を行き来させて減衰力を発生させる、ことを特徴とする防振浮き床構造。
2. 前記流体は空気である、ことを特徴とする請求項１に記載の防振浮き床構造。
3. 前記主流体室を前記軸部材の径方向内側の内側流体室と、前記内側流体室の径方向外側に配置され前記間隙を介して大気と連通する外側流体室とに２分割する弾性材料からなる隔壁部材と、
   前記主流体室とは独立した副流体室と、
   前記内側流体室と前記副流体室との間に封入される液体と、
   前記副流体室を拡縮可能とするように前記副流体室の隔壁の一部を構成するダイヤフラムと、
   前記内側流体室と前記副流体室とを連通し、前記収容部材と前記軸部材との相対変位によって前記内側流体室の容積変化が生じた際に、前記内側流体室と前記副流体室との間で前記液体を行き来させて減衰力を発生させるオリフィスと、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振浮き床構造。
4. 前記梁の上には、複数の前記床板が配置され、各床板同士は互いに離間している、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の防振浮き床構造。
5. 前記防振装置は、２つの前記梁を連結するように配置されるブラケットを介して前記梁に支持されている、若しくは梁上に直付けされている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の防振浮き床構造。
6. 前記床板の端部には、隣接する他の前記床板または車体の側壁との間の隙間を塞ぐ弾性体からなるシール部材が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の防振浮き床構造。
7. 前記収容部材の内周面に設けられ径方向内側へ突出する弾性体と、
   前記軸部材の穴内部側に配置される端部に径方向外側に延びるように形成され、外径寸法が前記弾性体の内径寸法よりも大きく設定された外フランジと、
   を有する請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の防振浮き床構造。

Images