JPH0427659A - 車両用空気ばね - Google Patents
車両用空気ばねInfo
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- JPH0427659A JPH0427659A JP13317490A JP13317490A JPH0427659A JP H0427659 A JPH0427659 A JP H0427659A JP 13317490 A JP13317490 A JP 13317490A JP 13317490 A JP13317490 A JP 13317490A JP H0427659 A JPH0427659 A JP H0427659A
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Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、ボルスタ−レス（Ｂｏｌｓｔｅｒｌｅｓｓ
）台車の台車わく上に設定される空気はね（枕ばね）
の柔軟特性を充分に活用すると同時に、曲線走行時の乗
り心地の改善を目的とする車両用空気ばねに関するもの
である。
）台車の台車わく上に設定される空気はね（枕ばね）
の柔軟特性を充分に活用すると同時に、曲線走行時の乗
り心地の改善を目的とする車両用空気ばねに関するもの
である。
［従来の技術］
従来台車の構造方式の使用経過は、ボルスタ−方式すな
わち台車わく上に、揺れ枕（Ｂｏｌｓｔ、ｅｒ ）を使
用して台車の上下、左右の振動を吸収する機能を持たせ
る揺れ枕だけのもの（スイングハンガ方式）、台車わく
上の揺れ枕に空気ばねを併用して車体を支持するダイレ
クトマウント方式や台車わく上の空気ばねにて揺れ枕を
支持し、その揺れ枕にて車体を支持するインダイレクト
マウント方式等が使用されて来たが、近時、車両の軽量
化、メンテナンスフリー及びコストダウン等を図る点か
ら上記のような多くの部品からなる揺れ抗力式を廃止し
、台車わく上に直接枕ばねと１．て空気ばねを使用し車
体を支持する揺れ枕のないボルスタ−レス方式が採用さ
れるに至ったものである。
わち台車わく上に、揺れ枕（Ｂｏｌｓｔ、ｅｒ ）を使
用して台車の上下、左右の振動を吸収する機能を持たせ
る揺れ枕だけのもの（スイングハンガ方式）、台車わく
上の揺れ枕に空気ばねを併用して車体を支持するダイレ
クトマウント方式や台車わく上の空気ばねにて揺れ枕を
支持し、その揺れ枕にて車体を支持するインダイレクト
マウント方式等が使用されて来たが、近時、車両の軽量
化、メンテナンスフリー及びコストダウン等を図る点か
ら上記のような多くの部品からなる揺れ抗力式を廃止し
、台車わく上に直接枕ばねと１．て空気ばねを使用し車
体を支持する揺れ枕のないボルスタ−レス方式が採用さ
れるに至ったものである。
また、空気ばねにはダイヤフラム型、ベローズ型等が使
用されている。特にボルスタ・−Ｉノス方式は、上記の
ような構成のため、空気はねは非常に柔軟なばね定数を
有１−１特に大きく変位する特性を有するものが要求さ
れている。
用されている。特にボルスタ・−Ｉノス方式は、上記の
ような構成のため、空気はねは非常に柔軟なばね定数を
有１−１特に大きく変位する特性を有するものが要求さ
れている。
従来の車両用空気はねのダイヤフラム型には、たとえば
、特願昭５：３−１４８０９７号（特公昭５８−４２１
６号・車両用空気バネ）、特願昭５３−１５５５４５号
（特公昭５８−４２１７号・車両用空気バネ）、実願昭
５８−１５９０６６号（実公昭６３−４６７４５号・空
気ばね）等があり、ベローズ型には、実願昭５７−８９
１５７号（実公平１−２２７７５号・空気ばね）、実願
昭５５−６５３４３号（実公昭６０−２８８２７号・空
気ばね装置）、実願昭６０−８１７００号（実公昭６１
−１９７３３８号中空気ばね）、特願昭５７−４３３３
６号（特公昭６２−６９２９０号・空気ばね）等が開示
されている。
、特願昭５：３−１４８０９７号（特公昭５８−４２１
６号・車両用空気バネ）、特願昭５３−１５５５４５号
（特公昭５８−４２１７号・車両用空気バネ）、実願昭
５８−１５９０６６号（実公昭６３−４６７４５号・空
気ばね）等があり、ベローズ型には、実願昭５７−８９
１５７号（実公平１−２２７７５号・空気ばね）、実願
昭５５−６５３４３号（実公昭６０−２８８２７号・空
気ばね装置）、実願昭６０−８１７００号（実公昭６１
−１９７３３８号中空気ばね）、特願昭５７−４３３３
６号（特公昭６２−６９２９０号・空気ばね）等が開示
されている。
［発明が解決１．ようとする課題］
上記従来の技術の項に言及したとおり、車両の高速化、
軽量化、低コスト化、保守の簡易化等のため車両の台車
構造は、ボルスタ−レス方式の方向に指向（、ている。
軽量化、低コスト化、保守の簡易化等のため車両の台車
構造は、ボルスタ−レス方式の方向に指向（、ている。
車両の直線走行時は車両の左右方向の空気ばね（枕ばね
）のばね定数は柔軟な程良いが、曲線走行時は、車両の
遠心力による振れ等を考慮すると、ある程度硬い方が乗
り心地上好ましいと考えられる。
）のばね定数は柔軟な程良いが、曲線走行時は、車両の
遠心力による振れ等を考慮すると、ある程度硬い方が乗
り心地上好ましいと考えられる。
しかるに、曲線を高速で通過する時、空気ばねの前後方
向の水平特性は柔らかければ柔らかいほど、レールへの
横圧が下がる誘因となるので、極力ばね定数を下げるこ
とが要求される。従って、車両が曲線状のレール上を高
速で通過する時に空気ばねに要求される条件は、左右方
向には、やや硬く、前後方向には柔らかいはね定数を持
つ、いわゆる異方向性空気ばねの出現が要求される。
向の水平特性は柔らかければ柔らかいほど、レールへの
横圧が下がる誘因となるので、極力ばね定数を下げるこ
とが要求される。従って、車両が曲線状のレール上を高
速で通過する時に空気ばねに要求される条件は、左右方
向には、やや硬く、前後方向には柔らかいはね定数を持
つ、いわゆる異方向性空気ばねの出現が要求される。
さらに、直線走行時は、よほど軌道狂いがない範囲では
、左右方向変位は±１０〜±２０ｍｍ以内であるが、曲
線を高速で通過する時の左右方向変位は、遠心力による
外方への振れを考えると、±２０〜±４０ｍｍになるこ
ともある。
、左右方向変位は±１０〜±２０ｍｍ以内であるが、曲
線を高速で通過する時の左右方向変位は、遠心力による
外方への振れを考えると、±２０〜±４０ｍｍになるこ
ともある。
一般に、空気ばねの左右方向の特性は、荷重と撓みの関
係において、はぼ直線形の関係にあるが、もし非線形な
関係を持たすことができれば、直線走行時に柔らかく、
曲線走行時における左右の振れ変位をもう少し小さく押
えることができる。すなわち、乗り心地」二好ましい方
向の特性が得られる。
係において、はぼ直線形の関係にあるが、もし非線形な
関係を持たすことができれば、直線走行時に柔らかく、
曲線走行時における左右の振れ変位をもう少し小さく押
えることができる。すなわち、乗り心地」二好ましい方
向の特性が得られる。
本発明は、この様な好適な乗り心地の得られる車両用空
気ばねの提供を目的とするものである。
気ばねの提供を目的とするものである。
なお、上記従来技術において、空気ばねを取り付ける円
形の上部外筒の端部に、環状の下部外筒を設けたストッ
パーを設置したものがある。さらに、ストッパー内部に
ゴムをライニングしたもの等がある。これらのストッパ
ーは、空気ばねの可撓部の膨張変形の形状をコントロー
ルするものであり、本発明のような、好適な乗り心地の
得られる車両用空気ばねの構想を有するものではない。
形の上部外筒の端部に、環状の下部外筒を設けたストッ
パーを設置したものがある。さらに、ストッパー内部に
ゴムをライニングしたもの等がある。これらのストッパ
ーは、空気ばねの可撓部の膨張変形の形状をコントロー
ルするものであり、本発明のような、好適な乗り心地の
得られる車両用空気ばねの構想を有するものではない。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明は、直線走行時に発
生するような左右変動では、何ものにも拘束されること
のない様に、荷重と撓み特性が直線形の関係を有し、大
変位になるに伴い、荷重と撓み特性が非線形の関係を生
起するように、前後方向の変動を拘束するような抵抗を
与えることなく、前後方向には好適な自由な移動性を与
える大きな滑り性を与え、左右方向のみの変動を抑制す
るような荷重と撓み特性が非線形の関係を生起する構想
の下に、前記目的の達成を図るものである。
生するような左右変動では、何ものにも拘束されること
のない様に、荷重と撓み特性が直線形の関係を有し、大
変位になるに伴い、荷重と撓み特性が非線形の関係を生
起するように、前後方向の変動を拘束するような抵抗を
与えることなく、前後方向には好適な自由な移動性を与
える大きな滑り性を与え、左右方向のみの変動を抑制す
るような荷重と撓み特性が非線形の関係を生起する構想
の下に、前記目的の達成を図るものである。
そもそも、車両が曲線を高速で進行する場合、車体は遠
心力により外方に振られて、カーブを曲がることになり
、車体を支持する空気ばねは、変位吸収の好適な乗り心
地の限度を越えた大きな変位を生起することとなる。
心力により外方に振られて、カーブを曲がることになり
、車体を支持する空気ばねは、変位吸収の好適な乗り心
地の限度を越えた大きな変位を生起することとなる。
因って、本発明においては、要望される左右変動の抑制
度に対応して、空気はねのダイヤフラムの左右方向のみ
の外方に、約２０ｍｍ以内において、適宜な所要間隔を
設けて、曲面状の滑り性の大なる変位支持体を設定して
、異状変位を抑制する様にする。すなわち、異状変位の
場合、空気ばねのダイヤフラムは、変位支持体に接触し
ながら前後方向への変位を受けることになるので、この
接触位置において、変位支持体とダイヤフラムとは接触
すべりを生起する。この時の前後方向の変位を可及的抑
制することのない様に大なる滑り性を付与することが重
要な条件であり、さらに、変位支持体との接触による摩
耗を生起することのない様に抑制することが重要な条件
である。
度に対応して、空気はねのダイヤフラムの左右方向のみ
の外方に、約２０ｍｍ以内において、適宜な所要間隔を
設けて、曲面状の滑り性の大なる変位支持体を設定して
、異状変位を抑制する様にする。すなわち、異状変位の
場合、空気ばねのダイヤフラムは、変位支持体に接触し
ながら前後方向への変位を受けることになるので、この
接触位置において、変位支持体とダイヤフラムとは接触
すべりを生起する。この時の前後方向の変位を可及的抑
制することのない様に大なる滑り性を付与することが重
要な条件であり、さらに、変位支持体との接触による摩
耗を生起することのない様に抑制することが重要な条件
である。
従って、変位支持体は、曲面状の金属板の内面に、非接
着性の表面特性を有する滑り性の樹脂のようなポリテト
ラフルオロエチレン［（Ｃ２Ｆ４）ｎ・テフロン〕やポ
リエチレンテレフタレートフィルム（テトロン）等の大
なる滑り性を有する低摩擦性の被覆層を形成した変位支
持体を構成するものである。
着性の表面特性を有する滑り性の樹脂のようなポリテト
ラフルオロエチレン［（Ｃ２Ｆ４）ｎ・テフロン〕やポ
リエチレンテレフタレートフィルム（テトロン）等の大
なる滑り性を有する低摩擦性の被覆層を形成した変位支
持体を構成するものである。
すなわち、曲面状の金属板の内面に、滑り性と低摩擦性
の被覆層を設定した変位支持体を、ダイヤフラムの左右
の外側にのみ約２０ｍｍ程度以内の適宜な所要間隔を設
けて設定することによって、本発明の空気ばねを構成す
るものである。通常は約５〜１５ｍｍ程度の範囲に設定
する。
の被覆層を設定した変位支持体を、ダイヤフラムの左右
の外側にのみ約２０ｍｍ程度以内の適宜な所要間隔を設
けて設定することによって、本発明の空気ばねを構成す
るものである。通常は約５〜１５ｍｍ程度の範囲に設定
する。
［作用］
上記のように構成された本発明の空気ばねは、直線走行
時には、ダイヤフラムは拘束されることなく第４図の荷
重・撓み特性のような柔らかい直線形の関係を有し、大
変位を生起する曲線走行時には第３図の荷重・撓み特性
のような非線形の関係を生起する作用を有すると共に、
前後方向には可及的変位を抑制しないようなすべり性作
用を有するものである。
時には、ダイヤフラムは拘束されることなく第４図の荷
重・撓み特性のような柔らかい直線形の関係を有し、大
変位を生起する曲線走行時には第３図の荷重・撓み特性
のような非線形の関係を生起する作用を有すると共に、
前後方向には可及的変位を抑制しないようなすべり性作
用を有するものである。
［実施例］
次に、例示の図面に基づいて、本発明の構成を具体的に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一例を示す、車両用空気ばねの概要
の縦断面図、第２図は、本発明の変位支持体の配置概要
を示す平面図、第３図は、直線形特性と非線形特性の複
合特性の一例を示す、本発明の左右方向の特性曲線図で
あり、縦軸は荷重、横軸は撓みを示す。第４図は、荷重
と撓みの関係が直線形特性を示す前後方向の特性直線図
である。
の縦断面図、第２図は、本発明の変位支持体の配置概要
を示す平面図、第３図は、直線形特性と非線形特性の複
合特性の一例を示す、本発明の左右方向の特性曲線図で
あり、縦軸は荷重、横軸は撓みを示す。第４図は、荷重
と撓みの関係が直線形特性を示す前後方向の特性直線図
である。
第１図において、１は車体、２は空気はねの上面板、３
は下面板、４はダイヤフラムが固定される上面板のビー
ド部、５は下面板のビード部、６は中央のストッパ一部
、７はダイヤフラムである。
は下面板、４はダイヤフラムが固定される上面板のビー
ド部、５は下面板のビード部、６は中央のストッパ一部
、７はダイヤフラムである。
このようなダイヤフラム型空気ばね（ＡＳ）に、前の作
用項に言及した作用機能を発揮させるため、５〜１５ｍ
ｍの範囲の所要間隔をあけて、曲面状の金属板８ａの内
面に滑り性と低摩擦性の被覆層８ｂを形成した柔軟な接
触性を有する特殊な構成の変位支持体８を、上面板のビ
ード部４の下部の外周に、ダイヤフラムの左右方向の一
部に設定するものである。その配置は、第２図の変位支
持体の配置概要の平面図に示すとおり、前後方向（Ｆｒ
−Ｒｅ方向）には設定せず、左右方向（Ｌｅ−Ｒｉ力方
向にのみ設定するものである。
用項に言及した作用機能を発揮させるため、５〜１５ｍ
ｍの範囲の所要間隔をあけて、曲面状の金属板８ａの内
面に滑り性と低摩擦性の被覆層８ｂを形成した柔軟な接
触性を有する特殊な構成の変位支持体８を、上面板のビ
ード部４の下部の外周に、ダイヤフラムの左右方向の一
部に設定するものである。その配置は、第２図の変位支
持体の配置概要の平面図に示すとおり、前後方向（Ｆｒ
−Ｒｅ方向）には設定せず、左右方向（Ｌｅ−Ｒｉ力方
向にのみ設定するものである。
このような変位支持体の構成によって、第３図の左右方
向の特性曲線図の一例が示すような直線形特性と非線形
特性を示す荷重・撓み特性の空気ばねが得られるもので
ある。
向の特性曲線図の一例が示すような直線形特性と非線形
特性を示す荷重・撓み特性の空気ばねが得られるもので
ある。
［発明の効果コ
本発明は以上説明したように構成されているので、前記
作用項に言及したような作用機能を有するものであり、
車両の直線走行時並びに曲線走行時において好適な乗り
心地の得られる特徴を発揮するものであり、特に、特殊
な変位支持体の設定によって、繰り返しの激しい変位を
柔軟に支持し、摩耗等の損傷することなく、ダイヤフラ
ムの長期の耐久寿命が得られる耐久効果をも発揮するも
のである。
作用項に言及したような作用機能を有するものであり、
車両の直線走行時並びに曲線走行時において好適な乗り
心地の得られる特徴を発揮するものであり、特に、特殊
な変位支持体の設定によって、繰り返しの激しい変位を
柔軟に支持し、摩耗等の損傷することなく、ダイヤフラ
ムの長期の耐久寿命が得られる耐久効果をも発揮するも
のである。
第１図は、本発明の一例を示す車両用空気ばねの概要縦
断面図、 第２図は、本発明の変位支持体の配置概要平面図、 第３図は、本発明の荷重・撓み特性の一例を示す左右方
向の特性曲線図で、縦軸は荷重、横軸は撓みを示すもの
である。 第４図は、荷重・撓み関係が直線形を示す前後方向の特
性直線図である。 ＡＳ・・・空気ばね ７・・・ダイヤフラム８・・
・変位支持体 ８ａ・・・曲面状の金属板８ｂ・・
・滑り性と低摩擦性の被覆層
断面図、 第２図は、本発明の変位支持体の配置概要平面図、 第３図は、本発明の荷重・撓み特性の一例を示す左右方
向の特性曲線図で、縦軸は荷重、横軸は撓みを示すもの
である。 第４図は、荷重・撓み関係が直線形を示す前後方向の特
性直線図である。 ＡＳ・・・空気ばね ７・・・ダイヤフラム８・・
・変位支持体 ８ａ・・・曲面状の金属板８ｂ・・
・滑り性と低摩擦性の被覆層
Claims (1)
- （１）ボルスターレス台車に使用される空気ばねにおい
て、ダイヤフラムの左右方向のみ、その外側に、５〜１
５ｍｍの間隔範囲内に、曲面状の金属板とすべり性低摩
耗性被覆層からなる変位支持体を設定したことを特徴と
する車両用空気ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02133174A JP3142131B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 車両用空気ばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02133174A JP3142131B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 車両用空気ばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427659A true JPH0427659A (ja) | 1992-01-30 |
| JP3142131B2 JP3142131B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=15098407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02133174A Expired - Lifetime JP3142131B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 車両用空気ばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142131B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009138830A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 鉄道車両用空気ばね |
| JP2012202412A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 空気ばね用下面板及びその製造方法並びに車両用空気ばね |
| WO2014196080A1 (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-11 | 株式会社 日立製作所 | 横圧を低減できる鉄道車両および横圧低減方法 |
| JP2018105454A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 東洋ゴム工業株式会社 | 鉄道車両用空気ばね |
| WO2020053915A1 (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用サスペンション装置及び鉄道車両 |
-
1990
- 1990-05-23 JP JP02133174A patent/JP3142131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009138830A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 鉄道車両用空気ばね |
| JP2012202412A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 空気ばね用下面板及びその製造方法並びに車両用空気ばね |
| WO2014196080A1 (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-11 | 株式会社 日立製作所 | 横圧を低減できる鉄道車両および横圧低減方法 |
| GB2530677A (en) * | 2013-06-07 | 2016-03-30 | Hitachi Ltd | Railroad vehicle capable of reducing lateral force and lateral force reduction method |
| JP6067850B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-01-25 | 株式会社日立製作所 | 横圧を低減できる鉄道車両および横圧低減方法 |
| GB2530677B (en) * | 2013-06-07 | 2020-02-26 | Hitachi Ltd | A railway vehicle and method that reduces lateral force |
| JP2018105454A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 東洋ゴム工業株式会社 | 鉄道車両用空気ばね |
| WO2020053915A1 (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用サスペンション装置及び鉄道車両 |
| JPWO2020053915A1 (ja) * | 2018-09-10 | 2020-12-17 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用サスペンション装置及び鉄道車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3142131B2 (ja) | 2001-03-07 |
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