JP6384542B2 - Air spring - Google Patents

Air spring Download PDF

Info

Publication number
JP6384542B2
JP6384542B2 JP2016503942A JP2016503942A JP6384542B2 JP 6384542 B2 JP6384542 B2 JP 6384542B2 JP 2016503942 A JP2016503942 A JP 2016503942A JP 2016503942 A JP2016503942 A JP 2016503942A JP 6384542 B2 JP6384542 B2 JP 6384542B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
diaphragm
air spring
room
support member
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016503942A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2015125365A1 (en
Inventor
吉田 淳
淳 吉田
浩一 原口
浩一 原口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of JPWO2015125365A1 publication Critical patent/JPWO2015125365A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6384542B2 publication Critical patent/JP6384542B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04Bolster supports or mountings
    • B61F5/10Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/0472Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by comprising a damping device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/0052Physically guiding or influencing

Description

本発明は、空気ばねに関し、特に、鉄道車両において車体の変動を十分に減衰することができる空気ばねに関する。   The present invention relates to an air spring, and more particularly to an air spring that can sufficiently attenuate fluctuations in a vehicle body in a railway vehicle.

鉄道車両においては、車両の走行時に車体に負荷される衝撃や振動を軽減・減衰するため、車両本体と台車との間に空気ばねが配置される。空気ばねは、車両本体側に接続される上面板と、その下方に配置される下面板と、上面板と下面板とを接続するように配置されるゴム製のダイアフラムなどを主に備え、ダイアフラムの弾性変形によって走行時における衝撃や振動を軽減することができる。   In a railway vehicle, an air spring is disposed between the vehicle main body and the carriage in order to reduce / attenuate impact and vibration applied to the vehicle body when the vehicle is traveling. The air spring mainly includes an upper surface plate connected to the vehicle body side, a lower surface plate disposed below the upper surface plate, and a rubber diaphragm disposed so as to connect the upper surface plate and the lower surface plate. Due to the elastic deformation, it is possible to reduce impact and vibration during traveling.

従来の空気ばねは空気絞りを介して補助タンクと連通されている。空気ばねおよび補助タンクの内部に封入されている気体が空気絞りを通じて両者の間を移動するときの抵抗によって、空気ばねは走行時における衝撃や振動を減衰し、抑制することができる。   A conventional air spring communicates with an auxiliary tank via an air restrictor. The air spring can attenuate and suppress the impact and vibration during traveling by the resistance when the gas enclosed in the air spring and the auxiliary tank moves between the two through the air throttle.

特開2011−162156号公報には、台車と車体との間に配置する空気ばねとその空気ばねの制御装置を組み合わせた車両の空気ばね装置が記載されている。空気ばねにはその内室と外部の補助空気室との間の空気通路に駆動源を含む可変の空気絞りが設けられており、制御装置は車両の走行地点と走行速度に応じて当該可変の空気絞りを制御することができる。この空気ばねにおいて、空気絞りを介して連通されたダイアフラム内の空間と積層ゴムの内部空間は、給気管を通じて補助空気室の内部空間に繋がっており、空気絞りを通じた空気の流通抵抗により車体の揺れ等に対する減衰作用を生じさせることができることが記載されている。また、減衰作用を高めるためにダンパーが付設された空気ばねが知られている。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-162156 describes an air spring device for a vehicle in which an air spring disposed between a carriage and a vehicle body and a control device for the air spring are combined. The air spring is provided with a variable air throttle including a drive source in an air passage between the inner chamber and the external auxiliary air chamber, and the control device can change the variable air throttle according to the travel point and travel speed of the vehicle. The air throttle can be controlled. In this air spring, the space in the diaphragm communicated via the air restrictor and the internal space of the laminated rubber are connected to the internal space of the auxiliary air chamber through the air supply pipe. It is described that a damping action against shaking or the like can be generated. In addition, an air spring provided with a damper to enhance the damping action is known.

特開2011−162156号公報JP 2011-162156 A

しかしながら、空気絞りを用いて減衰作用を生じさせる従来の空気ばねよりも、大きな減衰作用を生じさせ得る空気ばねが求められている。また、ダンパー等が付設されている従来の空気ばねは、ダンパー等を内部に付設する必要があり、全体構造が複雑でかつ大型化するという問題があった。   However, there is a need for an air spring that can produce a greater damping action than conventional air springs that produce a damping action using an air restrictor. Further, the conventional air spring provided with a damper or the like has a problem that the damper or the like needs to be attached inside, and the entire structure is complicated and large.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来の空気ばねと比べて、構造が簡易でありながら減衰作用が大きい空気ばねを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A main object of the present invention is to provide an air spring that has a simple structure but a large damping action as compared with a conventional air spring.

本発明に係る空気ばねは、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、ダイアフラムの変形に応じて変形可能に設けられている部屋とを備え、部屋の内部には流体が配置されている。   An air spring according to the present invention connects a first support member, a second support member disposed at an interval in the main load direction as viewed from the first support member, and the first support member and the second support member. Thus, a closed space is formed, and includes a diaphragm that can be elastically deformed and a room that can be deformed according to the deformation of the diaphragm, and a fluid is disposed inside the room.

本発明によれば、従来の空気ばねと比べて、構造が簡易でありながら減衰作用が大きい空気ばねを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, compared with the conventional air spring, an air spring with a large damping | damping effect | action can be provided, although a structure is simple.

実施の形態1に係る空気ばねの断面図である。2 is a cross-sectional view of the air spring according to Embodiment 1. FIG. 図1に示す空気ばねの上面図である。It is a top view of the air spring shown in FIG. 実施の形態1に係る空気ばねの動作を説明するための断面図である。6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the air spring according to Embodiment 1. FIG. 図3に示す空気ばねの上面図である。FIG. 4 is a top view of the air spring shown in FIG. 3. 実施の形態1に係る空気ばねの変形例である。It is a modification of the air spring which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る空気ばねの断面図である。6 is a cross-sectional view of an air spring according to Embodiment 2. FIG. 図6に示す空気ばねの上面図である。It is a top view of the air spring shown in FIG. 実施の形態2に係る空気ばねの動作を説明するための断面図である。6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the air spring according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る空気ばねの変形例の上面図である。6 is a top view of a modification of the air spring according to Embodiment 2. FIG.

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.

[本願発明の実施形態の説明]
はじめに、本発明の実施の形態の概要を列挙する。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the outline of the embodiment of the present invention will be enumerated.

(1)本実施の形態に係る空気ばね1,2は、第1支持部材(10)と、第1支持部材(10)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(20)と、第1支持部材(10)と第2支持部材(20)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50と、ダイアフラム50の変形に応じて変形可能に設けられている部屋(3,4)とを備え、部屋(3,4)の内部には流体5が配置されている。   (1) The air springs 1 and 2 according to the present embodiment include a first support member (10) and a second support member arranged at intervals in the main load direction as viewed from the first support member (10). (20), the first support member (10), and the second support member (20) are connected to form a closed space, which can be deformed in accordance with the elastic deformation of the diaphragm 50 and the deformation of the diaphragm 50. The room (3, 4) is provided, and the fluid 5 is arranged inside the room (3, 4).

ここで、ダイアフラム50の変形とは、任意の方向において第1支持部材(10)と第2支持部材(20)との相対的な位置関係が変化する際にこれに伴って生じるものであり、たとえば上記主荷重方向に沿った方向や、主荷重方向に垂直な方向等において生じるものが挙げられる。   Here, the deformation of the diaphragm 50 is caused when the relative positional relationship between the first support member (10) and the second support member (20) changes in an arbitrary direction. For example, those occurring in the direction along the main load direction, the direction perpendicular to the main load direction, and the like can be mentioned.

このようにすれば、ダイアフラム50の変形に応じて部屋が変形する際に、部屋の内部に入れられている流体5は部屋の内部を移動する。この際、流体5は部屋の壁部に押圧されて抵抗力を与えるため、当該抵抗力により部屋の変形を抑制する力が働く。その結果部屋3,4を変形させていたダイアフラム50においてもその変形は抑制されることになり、空気ばね1、2の減衰作用を高めることができる。また、空気ばね1,2は、内部に流体5が配置されている部屋3,4を備えていればよいため、構造が簡易である。 In this way, when the room is deformed in accordance with the deformation of the diaphragm 50, the fluid 5 contained in the room moves inside the room. At this time, since the fluid 5 is pressed against the wall portion of the room to give a resistance force, the resistance force acts to suppress the deformation of the room. As a result , the deformation of the diaphragm 50 that has deformed the room ( 3,4 ) is suppressed, and the damping action of the air springs 1 and 2 can be enhanced. Moreover, since the air springs 1 and 2 should just be provided with the room ( 3,4 ) in which the fluid 5 is arrange | positioned inside, the structure is simple.

さらにこのとき、ダイアフラム50と部屋との相対的な位置関係を適宜選択すれば、ダイアフラム50の変形の方向に依らず減衰作用を生じさせることや、ダイアフラム50の特定の方向における変形に対して、特に減衰作用を高めることができる。   Furthermore, at this time, if the relative positional relationship between the diaphragm 50 and the room is appropriately selected, a damping action can be caused regardless of the direction of deformation of the diaphragm 50, or the deformation of the diaphragm 50 in a specific direction can be reduced. In particular, the damping effect can be enhanced.

(2)本実施の形態に係る空気ばねにおいて、第1支持部材(10)は車体を搭載可能に設けられており、部屋(3,4)は第1支持部材(10)と隣接するように設けられているのが好ましい。   (2) In the air spring according to the present embodiment, the first support member (10) is provided so that the vehicle body can be mounted, and the room (3,4) is adjacent to the first support member (10). Preferably it is provided.

この場合、台車は第2支持部材(20)と接続されることになる。台車に対して車体が相対的に移動すると、第1支持部材(10)は車体に従って台車(言い換えると第2支持部材(20))に対して相対的に移動する。この結果、ダイアフラム50は第1支持部材(10)の移動によって変形する。そのため、上記のように第1支持部材(10)と隣接するように部屋を構成すれば、部屋が第2支持部材(20)と隣接するように構成されている場合と比べて、台車に対する車体の相対的な移動に伴うダイアフラム50の変形量をそのまま部屋の壁部への押圧の強さに直接的に変換させることができる。そのため、台車に対する車体の相対的な移動をより効果的に抑制することができる。   In this case, the carriage is connected to the second support member (20). When the vehicle body moves relative to the carriage, the first support member (10) moves relative to the carriage (in other words, the second support member (20)) according to the vehicle body. As a result, the diaphragm 50 is deformed by the movement of the first support member (10). Therefore, if the room is configured to be adjacent to the first support member (10) as described above, the vehicle body with respect to the carriage is compared to the case where the room is configured to be adjacent to the second support member (20). The amount of deformation of the diaphragm 50 associated with the relative movement can be directly converted into the strength of pressing against the wall of the room. Therefore, the relative movement of the vehicle body with respect to the carriage can be more effectively suppressed.

(3)本実施の形態に係る空気ばねにおいて、部屋は、ダイアフラム50の変形に応じて変化可能な第1の部屋3と、第1の部屋3と連通した第2の部屋4とを含み、第1の部屋3と第2の部屋4とは、流体5が第1の部屋3と第2の部屋4との間を相互に移動可能に接続されているのが好ましい。   (3) In the air spring according to the present embodiment, the room includes a first room 3 that can change according to the deformation of the diaphragm 50, and a second room 4 that communicates with the first room 3. The first chamber 3 and the second chamber 4 are preferably connected so that the fluid 5 can move between the first chamber 3 and the second chamber 4.

このようにすれば、ダイアフラム50に生じた変形に応じて少なくとも第1の部屋3が変形する際、たとえば第1の部屋3の体積が減少すると、第1の部屋3内の流体5の一部は第1の部屋3の壁部によって押圧され第2の部屋4に押し出される。このとき、流体5の移動は抵抗を伴うため、当該抵抗はダイアフラム50の変形に対する減衰力として作用する。その後、第1の部屋3の変形が解消され、第1の部屋3の体積が回復(増大)すると第2の部屋4に押し込まれた流体5は第1の部屋3に再び流入する。逆に、ダイアフラム50の変形に応じて第1の部屋3内の体積が増大すると、第1の部屋3内の圧力が弱まって第2の部屋4内の流体5が第1の部屋3内に流入する。このとき、流体5の移動は抵抗を伴うため、当該抵抗はダイアフラム50の変形に対する減衰力として作用する。その後、第1の部屋3の変形が解消され、第1の部屋3の体積が減少すると第1の部屋3に流入した流体5は第2の部屋4に押し出される。この結果、第1の部屋3および第2の部屋4によって空気ばねの減衰作用を高めることができる。   In this way, when at least the first chamber 3 is deformed according to the deformation generated in the diaphragm 50, for example, when the volume of the first chamber 3 is reduced, a part of the fluid 5 in the first chamber 3. Is pushed by the wall of the first chamber 3 and pushed out into the second chamber 4. At this time, since the movement of the fluid 5 involves a resistance, the resistance acts as a damping force against the deformation of the diaphragm 50. Thereafter, when the deformation of the first chamber 3 is eliminated and the volume of the first chamber 3 is recovered (increased), the fluid 5 pushed into the second chamber 4 flows into the first chamber 3 again. Conversely, when the volume in the first chamber 3 increases according to the deformation of the diaphragm 50, the pressure in the first chamber 3 weakens and the fluid 5 in the second chamber 4 enters the first chamber 3. Inflow. At this time, since the movement of the fluid 5 involves a resistance, the resistance acts as a damping force against the deformation of the diaphragm 50. Thereafter, when the deformation of the first chamber 3 is eliminated and the volume of the first chamber 3 is reduced, the fluid 5 that has flowed into the first chamber 3 is pushed out into the second chamber 4. As a result, the damping action of the air spring can be enhanced by the first chamber 3 and the second chamber 4.

さらに、ダイアフラム50の変形が解消された後、少なくとも第1の部屋3の変形が遅延無く解消されるため、第1の部屋3および第2の部屋4の間の流体5の出入りを通じて、第1の部屋3および第2の部屋4の内部に配置されている流体5の状態をダイアフラム50が変形する前の状態に遅延無く戻ることができる。   Furthermore, after the deformation of the diaphragm 50 is eliminated, at least the deformation of the first chamber 3 is eliminated without delay, so that the first chamber 3 and the second chamber 4 can pass through the first and second fluids 5 to and from the first chamber 3. The state of the fluid 5 arranged inside the room 3 and the second room 4 can be returned to the state before the diaphragm 50 is deformed without delay.

(4)本実施の形態に係る空気ばねにおいて、第1の部屋3と第2の部屋4とは、主荷重方向から見たときに、ダイアフラム50の中心から見て異なる方向に配置されており、第1の部屋3と第2の部屋4とを繋ぐ流通路6をさらに備えていてもよい。   (4) In the air spring according to the present embodiment, the first chamber 3 and the second chamber 4 are arranged in different directions when viewed from the center of the diaphragm 50 when viewed from the main load direction. The flow path 6 that connects the first room 3 and the second room 4 may be further provided.

このようにすれば、ダイアフラム50の変形に伴って第1の部屋3および第2の部屋4はいずれも変形し、さらにこれに伴い第1の部屋3および第2の部屋4内を流体5が移動することができる。これにより、流体5の移動に伴い第1の部屋3および第2の部屋4には上記変形を抑制するように抵抗力が付与され、当該抵抗力はダイアフラム50の変形の減衰力として作用する。   In this way, both the first chamber 3 and the second chamber 4 are deformed with the deformation of the diaphragm 50, and further, the fluid 5 flows in the first chamber 3 and the second chamber 4 along with this. Can move. Accordingly, a resistance force is applied to the first chamber 3 and the second chamber 4 so as to suppress the deformation as the fluid 5 moves, and the resistance force acts as a damping force for the deformation of the diaphragm 50.

さらに、第1の部屋3と第2の部屋4との間を移動する流体5は、第1の部屋3と第2の部屋4とを繋ぐ流通路6中を移動するときに、当該流通路6を十分細くしておくことで、強い抵抗を受けることになる。その結果、ダイアフラム50の変形に対してより強い減衰作用を発揮することができる。   Furthermore, when the fluid 5 moving between the first room 3 and the second room 4 moves in the flow path 6 connecting the first room 3 and the second room 4, the flow path 5 If 6 is made sufficiently thin, it will receive strong resistance. As a result, a stronger damping action can be exerted against the deformation of the diaphragm 50.

(5)本実施の形態に係る空気ばねにおいて、第1の部屋3と第2の部屋4とは、主荷重方向から見たときに重なるように配置されており、第1の部屋3は第1支持部材(10)に対してダイアフラム50側に設けられているとともに、第2の部屋4は第1支持部材(10)を挟んで第1の部屋3と対向するように設けられており、第1支持部材(10)には第1の部屋3と第2の部屋4とを繋ぐ流通孔7が設けられていてもよい。   (5) In the air spring according to the present embodiment, the first chamber 3 and the second chamber 4 are arranged so as to overlap when viewed from the main load direction. 1 is provided on the diaphragm 50 side with respect to the support member (10), and the second chamber 4 is provided so as to face the first chamber 3 with the first support member (10) interposed therebetween. The first support member (10) may be provided with a flow hole 7 that connects the first chamber 3 and the second chamber 4.

このようにしても、ダイアフラム50の変形に伴って少なくとも第1の部屋3が変形し、さらにこれに伴い第1の部屋3および第2の部屋4内を流体5が移動することができる。これにより、流体5の移動に伴い少なくとも第1の部屋3には上記変形を抑制するように抵抗力が付与され、当該抵抗力はダイアフラム50の変形の減衰力として作用する。   Even in this case, at least the first chamber 3 is deformed along with the deformation of the diaphragm 50, and the fluid 5 can move in the first chamber 3 and the second chamber 4 along with this. As a result, a resistance force is applied to at least the first chamber 3 with the movement of the fluid 5 so as to suppress the deformation, and the resistance force acts as a damping force for the deformation of the diaphragm 50.

さらに、第1の部屋3と第2の部屋4との間を移動する流体5は、第1の部屋3と第2の部屋4とを繋ぐ流通孔7によって移動が制限されることにより強い抵抗を受けることになる。その結果、ダイアフラム50の変形に対してより強い減衰作用を発揮することができる。   Furthermore, the fluid 5 that moves between the first chamber 3 and the second chamber 4 has a strong resistance due to the movement being restricted by the flow hole 7 that connects the first chamber 3 and the second chamber 4. Will receive. As a result, a stronger damping action can be exerted against the deformation of the diaphragm 50.

(6)本実施の形態に係る空気ばねは、主荷重方向から見たときに、ダイアフラム50の全周に渡って部屋が設けられていてもよい。   (6) The air spring according to the present embodiment may be provided with a room over the entire circumference of the diaphragm 50 when viewed from the main load direction.

このようにすれば、空気ばねにおいて所定の方向に限られることなくダイアフラム50が任意の方向に変形したときにも、部屋によって当該方向への変形を制限するように減衰作用を発揮させることができる。   In this way, even when the diaphragm 50 is deformed in an arbitrary direction without being limited to a predetermined direction in the air spring, a damping action can be exerted so as to limit the deformation in the direction depending on the room. .

(7)本実施の形態に係る空気ばねは、主荷重方向から見たときに、ダイアフラム50の中心からみて異なる方向にそれぞれ部屋が配置されていてもよい。   (7) When the air spring according to the present embodiment is viewed from the main load direction, the rooms may be arranged in different directions as viewed from the center of the diaphragm 50.

このようにすれば、空気ばねにおいて特定の方向において減衰作用を発揮させることができる。たとえば、特定の方向にのみダイアフラム50の変形が生じるような場合において有効である。   If it does in this way, a damping action can be exhibited in a specific direction in an air spring. For example, this is effective in the case where the diaphragm 50 is deformed only in a specific direction.

[本願発明の実施形態の詳細]
(実施の形態1)
次に、実施の形態1に係る空気ばねについて説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
(Embodiment 1)
Next, the air spring according to Embodiment 1 will be described.

まず、図1を参照して、実施の形態1に係る空気ばね1について説明する。実施の形態1に係る空気ばね1は、第1支持部材としての上面板10と、第2支持部材としての下面板20と、ゴム下板30と、積層ゴム40と、ダイアフラム50とを主に備えている。上面板10、下面板20、およびダイアフラム50は、閉鎖空間Sを形成している。   First, an air spring 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. The air spring 1 according to Embodiment 1 mainly includes an upper surface plate 10 as a first support member, a lower surface plate 20 as a second support member, a rubber lower plate 30, a laminated rubber 40, and a diaphragm 50. I have. The upper surface plate 10, the lower surface plate 20, and the diaphragm 50 form a closed space S.

上面板10は、支持板11と、摺動部材12とを主に有している。支持板11の形状は、上面11aの上方から見て軸線(中心軸)Pを中心とした、たとえば円形状である。支持板11は、軸線Pを含む中央部において下面板20と対向するように設けられており、外周部においてダイアフラム50の少なくとも一部を覆うように設けられている。具体的には、支持板11の外周部は、支持板11から見て主荷重方向の下向きにダイアフラム50の外形に沿って屈曲した部分である屈曲部15を有している。これにより、ダイアフラム50が変形する際にも、ダイアフラム50が支持板11と接触して損傷することを防止することができる。   The upper surface plate 10 mainly includes a support plate 11 and a sliding member 12. The shape of the support plate 11 is, for example, a circular shape centered on the axis (center axis) P as viewed from above the upper surface 11a. The support plate 11 is provided so as to face the lower surface plate 20 in the central portion including the axis P, and is provided so as to cover at least a part of the diaphragm 50 in the outer peripheral portion. Specifically, the outer peripheral portion of the support plate 11 has a bent portion 15 that is a portion bent along the outer shape of the diaphragm 50 downward in the main load direction when viewed from the support plate 11. Thereby, even when the diaphragm 50 deform | transforms, it can prevent that the diaphragm 50 contacts the support plate 11 and is damaged.

摺動部材12の下面板20に対向する主面12aは、摩擦係数が低減された面となっている。摺動部材12は、後述する下面板20の上面20a上に設けられている摺動部材21と対向する位置に設けられている。摺動部材12を構成する材料は、たとえばSUS(ステンレス鋼)である。上面板10の軸線Pを含む領域には、軸線Pに沿って下面板20側とは反対側に突出する車体側スピゴット13が取り付けられている。車体側スピゴット13の外周部には、Oリング14が取り付けられている。上面板10は、車体側スピゴット13を介して車体側(図示しない)に接続される。   The main surface 12a facing the lower surface plate 20 of the sliding member 12 is a surface with a reduced coefficient of friction. The sliding member 12 is provided at a position facing a sliding member 21 provided on an upper surface 20a of a lower surface plate 20 described later. The material constituting the sliding member 12 is, for example, SUS (stainless steel). A vehicle body-side spigot 13 that protrudes along the axis P to the opposite side of the lower surface plate 20 side is attached to a region including the axis P of the upper surface plate 10. An O-ring 14 is attached to the outer periphery of the vehicle body side spigot 13. The upper surface plate 10 is connected to the vehicle body side (not shown) via the vehicle body side spigot 13.

支持板11の上面11aの上方から見た形状は円形状に限定されるものではなく、たとえば矩形状、花びら状あるいは外周部の一部が径方向D(図1参照)に突出した形状を有していてもよい。   The shape viewed from above the upper surface 11a of the support plate 11 is not limited to a circular shape, and has, for example, a rectangular shape, a petal shape, or a shape in which a part of the outer periphery protrudes in the radial direction D (see FIG. 1). You may do it.

下面板20は、上面板10と共に軸線Pを共有するように、上面板10から見て主荷重方向の下側に間隔をおいて配置されている。下面板20の上面板10に対向する上面20aには、たとえばフッ素樹脂(PTFE含有樹脂)からなる摺動部材21が配置されている。   The lower surface plate 20 is disposed at a distance below the main load direction as viewed from the upper surface plate 10 so as to share the axis P with the upper surface plate 10. On the upper surface 20a of the lower surface plate 20 facing the upper surface plate 10, a sliding member 21 made of, for example, a fluororesin (PTFE-containing resin) is disposed.

ダイアフラム50は、上面板10と下面板20とを接続することにより閉鎖空間を形成する。つまり、ダイアフラム50は、主荷重方向において上面板10より下側であって、下面板20より上側に設けられている。ダイアフラム50は、たとえばゴムからなり、弾性変形が可能となっている。ダイアフラム50は、内周側に開口部が形成され、軸線Pを中心とする円環状の筒形状を有している。ダイアフラム50は、一方の開口部を規定する上面板接触部51において上面板10に接続されている。ダイアフラム50は、他方の開口部を規定する下面板接触部52において下面板20に接続されている。これにより、上面板10、下面板20およびダイアフラム50は、空間S1を形成している。   The diaphragm 50 forms a closed space by connecting the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20. That is, the diaphragm 50 is provided below the upper surface plate 10 and above the lower surface plate 20 in the main load direction. The diaphragm 50 is made of rubber, for example, and can be elastically deformed. The diaphragm 50 has an opening formed on the inner peripheral side, and has an annular cylindrical shape with the axis P as the center. Diaphragm 50 is connected to upper surface plate 10 at upper surface plate contact portion 51 that defines one opening. Diaphragm 50 is connected to lower surface plate 20 at lower surface plate contact portion 52 that defines the other opening. Thereby, the upper surface board 10, the lower surface board 20, and the diaphragm 50 form the space S1.

積層ゴム40は、下面板20から見て上面板10とは反対側に配置されている。積層ゴム40は、金属などからなる硬質層41およびゴムなどからなる弾性層42を複数有し、たとえば硬質層41と弾性層42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。積層ゴム40は、複数の弾性層42を有することにより、弾性変形可能となっている。   The laminated rubber 40 is disposed on the side opposite to the upper surface plate 10 when viewed from the lower surface plate 20. The laminated rubber 40 has a plurality of hard layers 41 made of metal or the like and elastic layers 42 made of rubber or the like. For example, the laminated rubber 40 has a structure in which the hard layers 41 and the elastic layers 42 are alternately laminated in the main load direction. . The laminated rubber 40 is elastically deformable by having a plurality of elastic layers 42.

ゴム下板30は、上面板10および下面板20と共に軸線Pを共有するように、積層ゴム40の下方に配置されている。つまり、ゴム下板30は、積層ゴム40を介して下面板20に接続されている。ゴム下板30の軸線Pの付近には、軸線Pに沿って積層ゴム40とは反対側に突出する台車側スピゴット31が形成されている。すなわち、ゴム下板30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31が取り付けられている。ゴム下板30は、台車側スピゴット31を介して、台車(図示しない)側に接続される。これにより、下面板20、ゴム下板30および積層ゴム40は空間S2を形成している。上述した空間S1と空間S2とは、下面板20に設けられている下面板貫通部22で接続されており、空気ばねの内部に1つの閉鎖空間Sを形成している。また、空気ばね1には、閉鎖空間Sに加圧空気を供給可能に設けられている給気部材(図示しない)が設けられている。   The rubber lower plate 30 is disposed below the laminated rubber 40 so as to share the axis P with the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20. That is, the rubber lower plate 30 is connected to the lower surface plate 20 via the laminated rubber 40. In the vicinity of the axis P of the rubber lower plate 30, a cart-side spigot 31 that protrudes along the axis P to the opposite side of the laminated rubber 40 is formed. That is, a truck-side spigot 31 is attached to the rubber lower plate 30 as a small diameter portion that protrudes with the axis P as the central axis. The rubber lower plate 30 is connected to a cart (not shown) through a cart side spigot 31. Thereby, the lower surface plate 20, the rubber lower plate 30, and the laminated rubber 40 form a space S2. The space S1 and the space S2 described above are connected by the lower surface plate penetrating portion 22 provided in the lower surface plate 20, and form one closed space S inside the air spring. Further, the air spring 1 is provided with an air supply member (not shown) provided so as to be able to supply pressurized air to the closed space S.

図1および図2を参照して、支持板11の屈曲部15とダイアフラム50との間に挟まれている領域には、第1の部屋3および第2の部屋4が設けられている。第1の部屋3と第2の部屋4とは、空気ばねの軸線Pを挟んで対向するように配置されている。第1の部屋3および第2の部屋4は、支持板11の屈曲部15の外周円孤に沿って所定の長さだけ伸びるように配置されている。   Referring to FIGS. 1 and 2, a first chamber 3 and a second chamber 4 are provided in a region sandwiched between the bent portion 15 of the support plate 11 and the diaphragm 50. The first chamber 3 and the second chamber 4 are arranged so as to face each other across the axis P of the air spring. The first chamber 3 and the second chamber 4 are arranged so as to extend by a predetermined length along the outer circumference of the bent portion 15 of the support plate 11.

第1の部屋3および第2の部屋4を規定する壁部53は、弾性変形可能な材料で構成されていればよく、たとえばゴムである。壁部53は、支持板11の屈曲部15において、支持板11に対して主荷重方向の下側に接続されているとともに、そこから間隔を空けて支持板11の外周端部に接続されている。支持板11の屈曲部15と壁部53との接続方法は、任意の方法を選択することができ、たとえばねじ止めにより両者を固定してもよいし、接着により両者を接合してもよい。壁部53は、ダイアフラム50の上面板10側と接続されており、ダイアフラム50の変形に伴って変形可能に設けられている。   The wall 53 that defines the first chamber 3 and the second chamber 4 only needs to be made of an elastically deformable material, such as rubber. The wall portion 53 is connected to the lower side in the main load direction with respect to the support plate 11 at the bent portion 15 of the support plate 11 and is connected to the outer peripheral end portion of the support plate 11 with a space therebetween. Yes. As a method for connecting the bent portion 15 of the support plate 11 and the wall portion 53, any method can be selected. For example, both may be fixed by screwing, or both may be joined by adhesion. The wall portion 53 is connected to the upper surface plate 10 side of the diaphragm 50, and is provided so as to be deformable with the deformation of the diaphragm 50.

このように、屈曲部15とダイアフラム50との間に挟まれている領域に、支持板11と壁部53とに囲まれてなる第1の部屋3および第2の部屋4が形成されている。第1の部屋3および第2の部屋4は、それぞれ支持板11の径方向Dにおける幅が屈曲部15の外周円孤に沿った長さ(周方向Rの長さ)よりも短く設けられている。第1の部屋3および第2の部屋4は、たとえば互いに同等の寸法で設けられている。   As described above, the first chamber 3 and the second chamber 4 surrounded by the support plate 11 and the wall portion 53 are formed in the region sandwiched between the bent portion 15 and the diaphragm 50. . The first chamber 3 and the second chamber 4 are each provided such that the width in the radial direction D of the support plate 11 is shorter than the length along the outer circumference of the bent portion 15 (length in the circumferential direction R). Yes. The first room 3 and the second room 4 are provided, for example, with the same dimensions.

第1の部屋3と第2の部屋4とは、流通管8によって接続されている。具体的には、流通路6は、第1の部屋3および第2の部屋4を規定する支持板11の屈曲部15において主荷重方向の上下に貫通した流通孔7と、支持板11上において、第1の部屋3に設けられている流通孔7と第2の部屋4に設けられている流通孔7とを連通するように設けられている流通管8とで構成されている。   The first room 3 and the second room 4 are connected by a distribution pipe 8. Specifically, the flow path 6 includes a flow hole 7 penetrating vertically in the main load direction in the bent portion 15 of the support plate 11 that defines the first chamber 3 and the second chamber 4, and the support plate 11. The flow hole 7 provided in the first chamber 3 and the flow hole 8 provided so as to communicate with the flow hole 7 provided in the second chamber 4 are configured.

流通孔7の径方向Dにおける幅は、第1の部屋3および第2の部屋4の径方向Dにおける幅よりも狭く設けられている。つまり、流通孔7は、後述する流体5に対して抵抗を付与する絞りとして作用する。流通孔7は、周方向Rにおいて第1の部屋3および第2の部屋4に沿って設けられている。流通孔7は、周方向Rにおいて任意の孔径を有しているように設けられており、たとえば第1の部屋3および第2の部屋4の周方向Rにおける中央部に設けられている。流通孔7は、たとえば第1の部屋3および第2の部屋4の周方向の長さと同等の長さを有する1つの孔として設けられていてもよい。   The width of the flow hole 7 in the radial direction D is provided to be narrower than the width of the first chamber 3 and the second chamber 4 in the radial direction D. That is, the flow hole 7 functions as a throttle that provides resistance to the fluid 5 described later. The circulation hole 7 is provided along the first room 3 and the second room 4 in the circumferential direction R. The circulation hole 7 is provided so as to have an arbitrary hole diameter in the circumferential direction R. For example, the circulation hole 7 is provided in a central portion in the circumferential direction R of the first chamber 3 and the second chamber 4. The flow hole 7 may be provided as one hole having a length equivalent to the length in the circumferential direction of the first chamber 3 and the second chamber 4, for example.

流通管8は、任意の材料で構成されていればよく、たとえば合金鋼等で構成され、第1の部屋3と第2の部屋4とを連通するように設けられている。   The flow pipe 8 only needs to be made of an arbitrary material, and is made of, for example, alloy steel, and is provided so as to communicate the first chamber 3 and the second chamber 4.

流通孔7はたとえば周方向Rに沿って間隔を空けて複数形成されていてもよい。この場合、流通管8は各流通孔7のそれぞれと連通されていればよい。また、流通孔7はたとえば径方向Dに沿って間隔を空けて複数形成されていてもよい。この場合、流通管8は、各流通孔7とそれぞれ連通するように、軸線Pを中心とした同心円状に複数形成されていてもよい。   A plurality of circulation holes 7 may be formed at intervals along the circumferential direction R, for example. In this case, the flow pipe 8 only needs to communicate with each of the flow holes 7. A plurality of flow holes 7 may be formed at intervals along the radial direction D, for example. In this case, the plurality of flow pipes 8 may be formed concentrically around the axis P so as to communicate with each flow hole 7.

第1の部屋3、第2の部屋4および流通管8はそれらの内部に閉じられた空間を形成しており、これに流体5が充填され、封入されている。流体5は、当該空間を移動可能である限りにおいて、任意の気体、液体等により構成されることができる。好ましくは、流体5は粘性を有する液体である。また、好ましくは、流体5は支持板11や壁部53を構成する材料を腐食させない液体である。また、好ましくは、流体5は空気ばね1の使用される温度域において蒸発や凍結しない液体である。流体5は、たとえばグリコール等の不凍剤と水とを含む液体でもよいし、フロロシリコン等のシリコンオイルであってもよい。   The first chamber 3, the second chamber 4, and the flow pipe 8 form a closed space inside thereof, and the fluid 5 is filled and sealed therein. The fluid 5 can be composed of any gas, liquid, or the like as long as it can move in the space. Preferably, the fluid 5 is a viscous liquid. Preferably, the fluid 5 is a liquid that does not corrode the materials constituting the support plate 11 and the wall portion 53. Preferably, the fluid 5 is a liquid that does not evaporate or freeze in the temperature range in which the air spring 1 is used. The fluid 5 may be a liquid containing an antifreeze such as glycol and water, or may be silicon oil such as fluorosilicone.

次に、図1〜図4を参照して、実施の形態1に係る空気ばね1の動作について説明する。空気ばね1は、車両と台車との相対的な位置の変動を抑制することができる。車両と台車との相対的な位置の変動は、空気ばね1内において、車両を搭載する上面板10と台車上に固定される下面板20との相対的な位置変動を引き起こす。   Next, the operation of the air spring 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. The air spring 1 can suppress a change in relative position between the vehicle and the carriage. The relative position variation between the vehicle and the carriage causes a relative position variation between the upper surface plate 10 on which the vehicle is mounted and the lower surface plate 20 fixed on the carriage in the air spring 1.

図3および図4を参照して、たとえば上面板10と下面板20とが主荷重方向に垂直な方向であって第1の部屋3から第2の部屋4に向かう方向において、相対的に距離Xだけ移動した場合、上面板10と下面板20との相対的な位置の変動に伴い第1の部屋3の壁部53がダイアフラム50に押しあてられて第1の部屋3の容積が小さくなる。この結果、第1の部屋3の内部に充填されている流体5は流通孔7を通って流通管8に押し出される。このとき、流通孔7の径方向Dにおける幅は第1の部屋3の径方向Dにおける幅よりも狭いため、流体5は矢印Aの向きに流通する際に大きな抵抗を受ける。つまり、第1の部屋3の変形は流体5からの抵抗力を受けて減衰される。なお、第2の部屋4は、支持板11の屈曲部15とダイアフラム50との間隔が拡がってその容積が大きくなる。そのため、第1の部屋3から流通管8に押し出された流体5は、矢印C1,C2(図2参照)の方向に流通管8を伝って移動し、第2の部屋4に流入する(矢印B)。   Referring to FIG. 3 and FIG. 4, for example, the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 are relatively distanced in the direction perpendicular to the main load direction and from the first chamber 3 toward the second chamber 4. When only X is moved, the wall portion 53 of the first chamber 3 is pressed against the diaphragm 50 as the relative position of the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 changes, and the volume of the first chamber 3 is reduced. . As a result, the fluid 5 filled in the first chamber 3 is pushed out to the flow pipe 8 through the flow hole 7. At this time, since the width in the radial direction D of the flow hole 7 is narrower than the width in the radial direction D of the first chamber 3, the fluid 5 receives a large resistance when flowing in the direction of the arrow A. That is, the deformation of the first chamber 3 is attenuated by receiving a resistance force from the fluid 5. In the second chamber 4, the space between the bent portion 15 of the support plate 11 and the diaphragm 50 increases, and the volume increases. Therefore, the fluid 5 pushed out from the first chamber 3 to the flow pipe 8 moves along the flow pipe 8 in the directions of arrows C1 and C2 (see FIG. 2) and flows into the second chamber 4 (arrows). B).

その後、上面板10が下面板20に対して第2の部屋4から第1の部屋3に向かう方向に相対的に移動するときには、第2の部屋4の壁部53がダイアフラム50に押し当てられて第2の部屋4の容積が小さくなる。これにより、第2の部屋4の内部に充填されている流体5は流通孔7を通って流通管8に押し出される。上述のように、流通孔7の径方向Dにおける幅は第2の部屋4の径方向Dにおける幅よりも狭いため、流体5は流通孔7を流れる際に絞り効果による大きな抵抗を受ける。つまり、第2の部屋4の変形は流体5からの抵抗力を受けて減衰される。なお、第1の部屋3は、支持板11の屈曲部15とダイアフラム50との間隔が拡がってその容積が大きくなる。そのため、第2の部屋4から流通管8に押し出された流体5は、流通管8を伝って第1の部屋3に流入する。   Thereafter, when the upper surface plate 10 moves relative to the lower surface plate 20 in the direction from the second chamber 4 toward the first chamber 3, the wall portion 53 of the second chamber 4 is pressed against the diaphragm 50. Thus, the volume of the second room 4 is reduced. As a result, the fluid 5 filled in the second chamber 4 is pushed out to the flow pipe 8 through the flow hole 7. As described above, since the width in the radial direction D of the flow hole 7 is narrower than the width in the radial direction D of the second chamber 4, the fluid 5 receives a large resistance due to the throttling effect when flowing through the flow hole 7. That is, the deformation of the second chamber 4 is attenuated by receiving a resistance force from the fluid 5. In addition, the space | interval of the bending part 15 of the support plate 11 and the diaphragm 50 expands, and the 1st chamber 3 becomes large in volume. Therefore, the fluid 5 pushed out from the second chamber 4 to the flow pipe 8 flows through the flow pipe 8 into the first chamber 3.

このように、上面板10および下面板20の相対的な位置の変動に伴って、第1の部屋3または第2の部屋4には、両者の間での流体5の出入りに起因して壁部53の変形に対する抵抗力が生じる。この抵抗力は、支持板11およびダイアフラム50に伝えられて、ダイアフラム50の変形に対する減衰力として作用する。この結果、実施の形態1に係る空気ばね1は、径方向Dにおける上面板10と下面板20との相対的な位置の変動に対して高い減衰作用を奏することができる。   Thus, as the relative positions of the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 change, the first chamber 3 or the second chamber 4 has walls due to the flow of the fluid 5 between them. Resistance to deformation of the portion 53 is generated. This resistance force is transmitted to the support plate 11 and the diaphragm 50, and acts as a damping force against the deformation of the diaphragm 50. As a result, the air spring 1 according to the first embodiment can exhibit a high damping action with respect to the relative position variation between the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 in the radial direction D.

つまり、実施の形態1に係る空気ばねの作用効果としては、以下のような点が挙げられる。   That is, the following points are mentioned as an effect of the air spring according to the first embodiment.

空気ばね1は、ダイアフラム50の変形に応じて変形可能に設けられており、軸線Pを挟んで対向するように配置されている第1の部屋3および第2の部屋4、並びに第1の部屋3と第2の部屋4とを連通している流通路6を備え、これらの内部には流体5が封入されている。第1の部屋3と第2の部屋4とは軸線Pを挟んで対向するように配置されている。このとき、軸線Pを通って第1の部屋3と第2の部屋4とを結ぶ径方向Dに沿って上面板10と下面板20との相対的な位置の変動が生じると、ダイアフラム50の変形に伴って第1の部屋3および第2の部屋4が変形する。このとき、第1の部屋3と第2の部屋4との間で流通路6を介した流体5の出し入れが行われることにより、第1の部屋3および第2の部屋4にダイアフラム50の変形を抑制する減衰力を生じさせることができる。   The air spring 1 is provided so as to be deformable in accordance with the deformation of the diaphragm 50, and is arranged so as to face each other with the axis P interposed therebetween, and the first chamber 3 and the first chamber. 3 and the second chamber 4 are provided, and a fluid passage 5 is enclosed in these. The first room 3 and the second room 4 are arranged so as to face each other with the axis P therebetween. At this time, if the relative position of the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 changes along the radial direction D connecting the first chamber 3 and the second chamber 4 through the axis P, the diaphragm 50 With the deformation, the first room 3 and the second room 4 are deformed. At this time, the fluid 5 is taken in and out between the first chamber 3 and the second chamber 4 via the flow path 6, so that the diaphragm 50 is deformed into the first chamber 3 and the second chamber 4. The damping force which suppresses can be produced.

また、上述のように、流通孔7の径方向Dにおける幅は、第1の部屋3および第2の部屋4の径方向Dにおける幅よりも狭く設けられているため、流体5は流通孔7を流れる際に絞り効果による大きな抵抗を受ける。このため、第1の部屋3および第2の部屋4において生じる上記減衰力を強めることができる。   As described above, since the width in the radial direction D of the flow hole 7 is provided narrower than the width in the radial direction D of the first chamber 3 and the second chamber 4, the fluid 5 flows through the flow hole 7. When flowing through, it receives a large resistance due to the squeezing effect. For this reason, the said damping force produced in the 1st room 3 and the 2nd room 4 can be strengthened.

また、上述のように、流体5は粘性を有しているため、流体5が流通孔7を流れる際に受ける抵抗をより強めることができる。この結果、上記減衰力をさらに強めることができる。   Moreover, since the fluid 5 has viscosity as described above, the resistance received when the fluid 5 flows through the flow hole 7 can be further increased. As a result, the damping force can be further increased.

なお、図5を参照して、第1の部屋3と第2の部屋4とは、互いに複数設けられていてもよい。たとえば、軸線Pを挟んで対向する一対の第1の部屋3および第2の部屋4が2組設けられていてもよい。2組の第1の部屋3および第2の部屋4は、たとえば互いに平面視において直交するように設けられている。このようにすれば、空気ばね1により上面板10と下面板20との相対的な位置の変動を抑制することができる方向をより広く設けることができる。   Referring to FIG. 5, a plurality of first rooms 3 and second rooms 4 may be provided. For example, two pairs of the first chamber 3 and the second chamber 4 that are opposed to each other with the axis P interposed therebetween may be provided. The two sets of the first room 3 and the second room 4 are provided so as to be orthogonal to each other in plan view, for example. In this way, it is possible to provide a wider direction in which the air spring 1 can suppress the relative position variation between the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20.

また、本実施の形態において、流通管8は支持板11上に形成されているが、これに限られるものではない。流通管8は、たとえば支持板11とダイアフラム50との間に設置されている壁部53の内部に設けられていてもよい。また、流通管8は、たとえば壁部53を介して屈曲部15の端部15eに対向する位置に設けられていてもよい。流通管8は、ダイアフラム50や壁部53の変形を妨げない限りにおいて、任意の領域に形成されていてもよい。   Moreover, in this Embodiment, although the flow pipe 8 is formed on the support plate 11, it is not restricted to this. The flow pipe 8 may be provided inside a wall portion 53 that is installed between the support plate 11 and the diaphragm 50, for example. Further, the flow pipe 8 may be provided at a position facing the end 15e of the bent portion 15 through the wall portion 53, for example. The flow pipe 8 may be formed in any region as long as the deformation of the diaphragm 50 and the wall portion 53 is not hindered.

(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る空気ばね2について説明する。実施の形態2に係る空気ばね2は、基本的には実施の形態1に係る空気ばね1と同様の構成を備えるが、第1の部屋3と第2の部屋4とが主荷重方向に連なるように配置されている点で異なる。具体的には、第1の部屋3と第2の部屋4とは、支持板11の屈曲部15を挟んで対向するように配置されている。なお、屈曲部15を挟んで対向配置されている一対の第1の部屋3および第2の部屋4は、図7に示すように軸線Pを挟んで互いに対向するように複数設けられている。
(Embodiment 2)
Next, the air spring 2 according to Embodiment 2 will be described. The air spring 2 according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the air spring 1 according to the first embodiment, but the first chamber 3 and the second chamber 4 are continuous in the main load direction. Are different in that they are arranged. Specifically, the first chamber 3 and the second chamber 4 are disposed so as to face each other with the bent portion 15 of the support plate 11 interposed therebetween. A plurality of pairs of the first chamber 3 and the second chamber 4 that are arranged to face each other with the bent portion 15 interposed therebetween are provided so as to face each other with the axis P interposed therebetween as shown in FIG.

第1の部屋3は、支持板11の屈曲部15とダイアフラム50との間の領域に屈曲部15の主荷重方向下側の面と壁部53とによって規定される空間として設けられている。第2の部屋4は、支持板11の屈曲部15を挟んで第1の部屋3と対向する領域に屈曲部15の主荷重方向上側の面と壁部53とによって規定される空間として設けられている。つまり、壁部53は、屈曲部15の主荷重方向上側と下側とを覆うように設けられている。壁部53は、屈曲部15の主荷重方向の下側において支持板11とダイアフラム50とに挟まれる領域(支持板11の主荷重方向下側であってダイアフラム50の主荷重方向上側に位置する領域)から屈曲部15の端部15eまで伸びるように設けられている。壁部53は、屈曲部15の主荷重方向の上側において端部15eから軸線P側に所定の距離だけ伸びるように設けられている。   The first chamber 3 is provided as a space defined by the lower surface of the bent portion 15 in the main load direction and the wall portion 53 in a region between the bent portion 15 of the support plate 11 and the diaphragm 50. The second chamber 4 is provided as a space defined by the upper surface of the bent portion 15 in the main load direction and the wall portion 53 in a region facing the first chamber 3 with the bent portion 15 of the support plate 11 interposed therebetween. ing. That is, the wall portion 53 is provided so as to cover the upper side and the lower side of the bent portion 15 in the main load direction. The wall portion 53 is located between the support plate 11 and the diaphragm 50 on the lower side of the bent portion 15 in the main load direction (the lower side of the support plate 11 in the main load direction and the upper side of the diaphragm 50 in the main load direction). Region) to the end 15e of the bent portion 15. The wall portion 53 is provided so as to extend a predetermined distance from the end portion 15e to the axis P side on the upper side of the bent portion 15 in the main load direction.

支持板11の屈曲部15において第1の部屋3と第2の部屋4とが対向する領域には、第1の部屋3と第2の部屋4とを連通する流通路6としての流通孔7が設けられている。   In a region where the first chamber 3 and the second chamber 4 face each other in the bent portion 15 of the support plate 11, a flow hole 7 as a flow passage 6 that communicates the first chamber 3 and the second chamber 4. Is provided.

次に、実施の形態2に係る空気ばね2の動作について説明する。図6〜図8を参照して、たとえば上面板10と下面板20とが近接するように主荷重方向において相対的に距離Yだけ移動した場合、上面板10と下面板20との相対的な位置の変動に伴い第1の部屋3の壁部53がダイアフラム50に押しあてられて第1の部屋3の容積が小さくなる。この結果、第1の部屋3の内部に充填されている流体5は流通路6(流通孔7)を通って第2の部屋4に押し出される。このとき、流通孔7の径方向Dにおける幅は第1の部屋3の径方向Dにおける幅よりも狭いため、流体5は矢印Eに沿って流通する際に大きな抵抗を受ける。つまり、第1の部屋3の変形は流体5からの抵抗力を受けて減衰される。   Next, the operation of the air spring 2 according to Embodiment 2 will be described. With reference to FIGS. 6 to 8, for example, when the upper surface plate 10 and the lower surface plate 20 are moved by a distance Y in the main load direction so as to be close to each other, As the position changes, the wall portion 53 of the first chamber 3 is pressed against the diaphragm 50 and the volume of the first chamber 3 is reduced. As a result, the fluid 5 filled in the first chamber 3 is pushed out to the second chamber 4 through the flow passage 6 (flow hole 7). At this time, since the width in the radial direction D of the flow hole 7 is narrower than the width in the radial direction D of the first chamber 3, the fluid 5 receives a large resistance when flowing along the arrow E. That is, the deformation of the first chamber 3 is attenuated by receiving a resistance force from the fluid 5.

また、第2の部屋4は変形可能に設けられているため、壁部53により第1の部屋3から押し出された流体5は、流通孔7を通って第2の部屋4に流入する。このとき、第2の部屋4は上述のように弾性変形可能な材料で設けられているため、第2の部屋4を構成する壁部53は流体5の流入を受けて変形するが、これに伴い壁部53内に応力が生じる。そのため、第1の部屋3から第2の部屋4への流体5の移動は、流通孔7の絞り効果による抵抗に加えて第2の部屋4の壁部53からも抵抗を受けて抑制される。   Further, since the second chamber 4 is provided so as to be deformable, the fluid 5 pushed out from the first chamber 3 by the wall portion 53 flows into the second chamber 4 through the circulation hole 7. At this time, since the second chamber 4 is made of an elastically deformable material as described above, the wall portion 53 constituting the second chamber 4 is deformed by receiving the inflow of the fluid 5. Along with this, stress is generated in the wall portion 53. Therefore, the movement of the fluid 5 from the first chamber 3 to the second chamber 4 is suppressed by receiving resistance from the wall portion 53 of the second chamber 4 in addition to resistance due to the throttling effect of the flow hole 7. .

また、図9を参照して、実施の形態2に係る空気ばね2において、第1の部屋3および第2の部屋4は、上面板10の全周に渡って形成されていてもよい。この場合、流通孔7は、所定の間隔を空けて上面板10の全周に渡って複数設けられていてもよいし、上面板10の全周に渡って一体として設けられていてもよい。このようにすれば、上面板10と下面板20との相対的な位置の変動が生じる方向に限定されず、任意の方向にその変動が生じた場合にも第1の部屋3および第2の部屋4にダイアフラム50の変形を抑制する減衰力を生じさせることができる。   Referring to FIG. 9, in air spring 2 according to Embodiment 2, first chamber 3 and second chamber 4 may be formed over the entire circumference of upper surface plate 10. In this case, a plurality of circulation holes 7 may be provided over the entire circumference of the upper surface plate 10 with a predetermined interval, or may be provided integrally over the entire periphery of the upper surface plate 10. If it does in this way, it will not be limited to the direction where the relative position fluctuation | variation of the upper surface board 10 and the lower surface board 20 produces, but also when the fluctuation | variation arises in arbitrary directions, the 1st chamber 3 and 2nd A damping force that suppresses deformation of the diaphragm 50 can be generated in the room 4.

実施の形態1および実施の形態に係る空気ばね1,2において、部屋は第1の部屋3と第2の部屋4とにより構成されているが、これに限られるものではない。本実施の形態における部屋は、ダイアフラム50の変形に応じて変形可能に設けられており、かつ内部に流体5が配置されている限りにおいて任意の構成を備えていればよい。当該部屋は、たとえば3以上の部屋を含んでいて、それらの部屋の間を流体5が相互に移動可能として接続されていてもよい。   In the air springs 1 and 2 according to Embodiment 1 and Embodiment, the room is constituted by the first room 3 and the second room 4, but is not limited to this. The room in the present embodiment is provided so as to be deformable in accordance with the deformation of the diaphragm 50, and may have any configuration as long as the fluid 5 is disposed inside. The room may include, for example, three or more rooms, and fluids 5 may be connected to each other so as to be movable between the rooms.

実施の形態1および実施の形態2に係る空気ばね1,2において、第1の部屋3および第2の部屋4は第1の支持部材としての上面板10と隣接するように設けられているが、第1の部屋3および第2の部屋4は第2支持部材としての下面板20と隣接するように設けられていてもよい。この場合、第1の部屋3および第2の部屋4は、下面板20と隣接する領域であってダイアフラム50の変形に応じて変形可能な領域、たとえば下面板接触部52に隣接する領域に設けられていればよい。このようにしても従来の空気ばねと比べて、構造が簡易でありながら減衰作用が大きい空気ばねとすることができる。   In the air springs 1 and 2 according to Embodiment 1 and Embodiment 2, the first chamber 3 and the second chamber 4 are provided so as to be adjacent to the upper surface plate 10 as the first support member. The first chamber 3 and the second chamber 4 may be provided so as to be adjacent to the lower surface plate 20 as the second support member. In this case, the first chamber 3 and the second chamber 4 are provided in a region adjacent to the lower surface plate 20 and deformable according to the deformation of the diaphragm 50, for example, a region adjacent to the lower surface plate contact portion 52. It only has to be done. Even if it does in this way, compared with the conventional air spring, it can be set as an air spring with a large damping | damping effect | action though it is simple in structure.

以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、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を含むことが意図される。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment can be variously modified. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,2 空気ばね、3 第1の部屋、4 第2の部屋、5 流体、6 流通路、7 流通孔、8 流通管、10 上面板、11 支持板、11a,20a 上面、12,21 摺動部材、12a 主面、13 車体側スピゴット、14 Oリング、15 屈曲部、15e 端部、20 下面板、22 下面板貫通部、30 ゴム下板、31 台車側スピゴット、40 積層ゴム、41 硬質層、42 弾性層、50 ダイアフラム、51 上面板接触部、52 下面板接触部、53 壁部。   1, 2 Air spring, 3 First chamber, 4 Second chamber, 5 Fluid, 6 Flow passage, 7 Flow hole, 8 Flow pipe, 10 Top plate, 11 Support plate, 11a, 20a Top surface, 12, 21 Slide Moving member, 12a main surface, 13 body side spigot, 14 O-ring, 15 bent portion, 15e end, 20 lower surface plate, 22 lower surface plate through portion, 30 rubber lower plate, 31 bogie side spigot, 40 laminated rubber, 41 rigid Layer, 42 Elastic layer, 50 Diaphragm, 51 Upper surface plate contact portion, 52 Lower surface plate contact portion, 53 Wall portion.

Claims (7)

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、
前記ダイアフラムの変形に応じて、前記ダイアフラムに押しあてられることにより変形可能に設けられている部屋とを備え、
前記部屋は、前記第1支持部材の外周に沿って延在しており、
前記部屋の内部には流体が配置されている、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;
According to the deformation of the diaphragm, comprising a room provided to be deformable by being pressed against the diaphragm,
The chamber extends along an outer periphery of the first support member;
An air spring in which a fluid is disposed inside the room.
前記第1支持部材は車体を搭載可能に設けられており、
前記部屋は、前記第1支持部材と隣接するように設けられている、請求項1に記載の空気ばね。
The first support member is provided so that a vehicle body can be mounted;
The air spring according to claim 1, wherein the chamber is provided so as to be adjacent to the first support member.
前記部屋は、前記ダイアフラムの変形に応じて変化可能な第1の部屋と、前記第1の部屋と連通した第2の部屋とを含み、
前記第1の部屋は、前記第1支持部材の前記外周に沿って延在しており、
前記第2の部屋は、前記第1支持部材の前記外周に沿って延在しており、
前記第1の部屋と前記第2の部屋とは、前記流体が前記第1の部屋と前記第2の部屋との間を相互に移動可能に接続されている、請求項1または請求項2に記載の空気ばね。
The room includes a first room that can change according to deformation of the diaphragm, and a second room that communicates with the first room,
The first chamber extends along the outer periphery of the first support member;
The second chamber extends along the outer periphery of the first support member;
The first chamber and the second chamber are connected to each other so that the fluid can move between the first chamber and the second chamber. The air spring described.
前記第1の部屋と前記第2の部屋とは、前記主荷重方向から見たときに、前記ダイアフラムの中心から見て異なる方向に配置されており、
前記第1の部屋と前記第2の部屋とを繋ぐ流通路をさらに備える、請求項3に記載の空気ばね。
The first chamber and the second chamber are arranged in different directions when viewed from the center of the diaphragm when viewed from the main load direction,
The air spring according to claim 3, further comprising a flow passage connecting the first chamber and the second chamber.
前記第1の部屋と前記第2の部屋とは、前記主荷重方向から見たときに重なるように配置されており、
前記第1の部屋は前記第1支持部材に対して前記ダイアフラム側に設けられているとともに、前記第2の部屋は前記第1支持部材を挟んで前記第1の部屋と対向するように設けられており、
前記第1支持部材には前記第1の部屋と前記第2の部屋とを繋ぐ流通孔が設けられている、請求項3に記載の空気ばね。
The first room and the second room are arranged so as to overlap when viewed from the main load direction,
The first chamber is provided on the diaphragm side with respect to the first support member, and the second chamber is provided to face the first chamber with the first support member interposed therebetween. And
The air spring according to claim 3, wherein the first support member is provided with a flow hole connecting the first chamber and the second chamber.
前記主荷重方向から見たときに、前記ダイアフラムの全周に渡って前記部屋が設けられている、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の空気ばね。   The air spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the chamber is provided over the entire circumference of the diaphragm when viewed from the main load direction. 前記主荷重方向から見たときに、前記ダイアフラムの中心から見て異なる方向にそれぞれ前記部屋が配置されている、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の空気ばね。   The air spring according to any one of claims 1 to 5, wherein when viewed from the main load direction, the chambers are arranged in different directions as viewed from the center of the diaphragm.
JP2016503942A 2014-02-24 2014-11-19 Air spring Expired - Fee Related JP6384542B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014032912 2014-02-24
JP2014032912 2014-02-24
PCT/JP2014/080593 WO2015125365A1 (en) 2014-02-24 2014-11-19 Air spring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015125365A1 JPWO2015125365A1 (en) 2017-03-30
JP6384542B2 true JP6384542B2 (en) 2018-09-05

Family

ID=53877894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016503942A Expired - Fee Related JP6384542B2 (en) 2014-02-24 2014-11-19 Air spring

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6384542B2 (en)
WO (1) WO2015125365A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3245419A1 (en) 2015-01-12 2017-11-22 Firestone Industrial Products Company, LLC Lateral support elements, gas spring assemblies, suspension systems and methods

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62167943A (en) * 1986-01-21 1987-07-24 Bridgestone Corp Pneumatic spring
JP2652777B2 (en) * 1995-04-28 1997-09-10 東海ゴム工業株式会社 Air spring of rolling pillow device for railway vehicles
US6561500B2 (en) * 2001-03-07 2003-05-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Hydro-damped air spring

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015125365A1 (en) 2017-03-30
WO2015125365A1 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535958B2 (en) Liquid-filled vibration isolator
JP2006292106A (en) Vibration control device
WO2018062150A1 (en) Shock absorber
JP6240523B2 (en) Fluid filled vibration isolator
JP6663920B2 (en) Shock absorber
JP6265562B2 (en) Vibration isolator
JP4939997B2 (en) Vibration isolator
JP6706714B2 (en) Shock absorber
JP2019206971A (en) Buffer
JP6384542B2 (en) Air spring
JP5555047B2 (en) Liquid seal vibration isolator
JP6251175B2 (en) Liquid filled mount
JP2019116902A (en) Valve and buffer
JP2018150951A (en) Pressure shock absorber
JP6431437B2 (en) Vibration isolator
JP2009299751A (en) Shock absorber
JP2020016288A (en) Shock absorber
JP5280923B2 (en) Vibration isolator
JP2020002976A (en) Shock absorber
JP2010025149A (en) Liquid filled vibration damper
JP2014092176A (en) Pressure buffering device
KR100931498B1 (en) Hydrollic engine mount
JP2008232340A (en) Liquid filled type vibration absorbing device
JP2008051214A (en) Vibration isolation device
JP5166334B2 (en) Shock absorber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180622

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: 20180710

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180723

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6384542

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees