JPH0429631A - 鉄道車両用空気ばね - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鉄道車両用空気ばねに関するものであり、
とくには、上取付部材の中央部分に設けた窪み部への雨
水その他の浸入、ひいては、その窪み部への錆の発生を
有効に防止するものである。

（従来の技術） 鉄道車両に適用される従来既知の空気ばねとしては、た
とえば、第４図に平面図および拡大縦断面図で示すもの
がある。

図中１．２はそれぞれ、ともに板状をなす上下の取付部
材を示し、ここで、上取付部材１は、第４図（ａ）に示
すように、全体としてほぼ円弧状をなすも、直径方向に
対抗する二個所に弦状部分を有する平面輪郭形状の上面
板３と、この上面板３の下面にねし止めした上ビードシ
ート４とからなる。

ここにおけるこの上取付部材１は、その中央部分に環状
の窪み部５を有しており、その環状窪み部５は、図示例
では、上ビードシート４と、この上ビードシート４の中
央部に取付けられて、車体に嵌まり込む給気用突部６と
、上面板３の、上ビードシート４へのねし止め部より外
周側に位置するステップアップ周壁３ａとによって区画
されている。そしてまた、この窪み部５は、上取付部材
１の上ビードシート４と、上取付部材上に配設される車
体との間隔を維持すべく上ビードシート４に設けたスペ
ーサ７によって径方向の内外に二分割されている。

なお図中８は、周方向の複数個所で上ビードシート４に
取付けた吊上げフックを示す。

また、下取付部材２は、下ビードシート９と、それにね
し止めした、筒状ゴム質弾性体１ｏの上端板１１とから
なり、ここでは、下ビードシート９はその中央部に絞り
通路９ａを有する。

さらに、図中１２はベローズを示し、このベローズ１２
の上端部分は、そこに設けたビード部１２ａを、上面板
３と上ビードシート４との間に挟み込むことにより、ま
たその下端部分は、そこに設けたビード部１２ｂを、下
ビードシート９と上端板１１との間に、上端板上に配設
した中間部材１３を介して挟み込むことにより、上下の
取付部材１．２にそれぞれ気密に連結されている。

また図中１４は、筒状ゴム質弾性体１ｏの下端板を兼ね
る下面板を、１５は、筒状ゴム質弾性体１０を、図示し
ない下部補助空気室に連通させる連通通路をそれぞれ示
す。

ここにおいて、内部に上部補助空気室１６を区画する筒
状ゴム質弾性体１０は、ゴム、プラスチックその他から
なる弾性リング１０ａと、剛性リング１０ｂとの交互の
積層構体よりなり、ベローズ１２がバンクしたときの下
限ストッパーとして機能する他、上下の取付部材１．２
の、と（には水平方向の相対変位に際し、ベローズ１２
とともに、その変位を吸収すべく機能する。

このような構成の下で、上下のそれぞれの板状取付部材
１，２とそれらの取付部材１，２に、上下の端部分をと
もに気密に連結したベローズ１２とを具えてなり、筒状
ゴム質弾性体１０によって支持される空気ばね１７は、
この例では、上面板３の一部をなす弾性体３ｂの、半径
方向の内側下方に向く、截頭円錐状の傾斜面と、ベロー
ズエ２との、摺接板３Ｃを介した接触によって、水平方
向への自由な変形を幾分拘束される。

なおここで、弾性体３ｂの傾斜面に沿わせてそこに取付
けた、これもまた上面板３の一部としての摺接板３ｃは
、摩擦係数の小さい材料からなり、ベローズ１２の摩耗
を抑制すべく機能する。

また、弾性体３ｂは、その外周部分に、上面板３の他の
部分より上方へ高く突出するシール突条３ｄを有してお
り、このシール突条３ｄは、上面板上に配設される車体
による圧潰下で、上面板３と車体との間への雨水その他
の浸入を防止すべく機能する。

かかる空気ばね１７は、その上面板上に、第４図（ｂ）
に仮想線で示すように車体Ｂを配設することによってそ
れを使用に供した場合には、車体側もしくは、空気ばね
の下方に配設される台車の側のいずれか一方から入力さ
れた、上下方向および水平方向のそれぞれの振動を、ベ
ローズ１２の、その振動方向への、所要に応じたばね定
数の下での変形によって有効に吸収して、その振動の台
車側または車体側への伝達を十分に防止することができ
、また、空気ばね内の空気の、絞り通路９ａを通る流動
に基づき、その振動を、これもまた十分に減衰させるこ
とができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような空気ばねにおいて、たとえば、上
面板上の車体が、その上面板３とともに、台車に対して
水平変位した場合には、その変位方向側の部分で、ベロ
ーズ１２と、上面板３との接触部分の外縁位置が、その
上面板３に対し、第５図に実線で例示するように、その
変位方向とは反対方向へ移動することになり、ベローズ
１２による上面板押圧力が低減されることになるため、
弾性体３ｂの外周縁部分に設けたシール突条３ｄの、車
体への押付力が低下することになって、そのシール突条
３ｄと車体との間に隙間が発生することがあり、その隙
間から、上面板３と車体との間へ浸入した雨水その他が
環状窪み部５に溜まってそこに錆を発生させて、空気ば
ねの耐久性を低下させるという問題があった。

そしてこのことは、たとえばボルスタレス台車の採用に
よって、空気ばねの水平変位量が増加することに起因し
て、シール突条３ｄの、車体への押付力がより一層低減
されたときにとくに重大であった。

この発明は、これらの問題を有利に解決するものであり
、上取付部材と車体との間への雨水その他の浸入を十分
に防止することができる鉄道車両用空気ばねを提供する
ものである。

（課題を解決するための手段） この発明の鉄道車両用空気ばねは、とくには、上取付部
材の、車体への接触面に、標準高さにおける有効直径と
対応する位置より内周側に位置する、少なくとも一のシ
ール部材を設けたものであり、より好ましくは、そのシ
ール部材を、最大変形状態のベローズと上取付部材との
接触部分の外縁位置より内周側に配設したものである。

（作　用） この空気ばねでは、それの標準高さにおける有効直径と
対応する玉取付部材位置より内周側で、その上取付部材
にシール部材を一体的に設けるごとにより、上下の取付
部材の水平方向変位によって、上取付部材とベローズと
の接触部分の外縁位置が、その上取付部材に対し、有効
直径対応位置より内周側へ移動してもなお、上取付部材
のシール部材配役位置に、ベローズの押圧力を十分に作
用させることができ、この結果として、シール部材は大
きな車体押付力を継続的に受けて、常に圧潰状態に維持
されるので、上取付部材と車体との間への雨水の浸入が
有効に防止されることになり、その雨水の浸入に起因す
る、空気ばねの耐久性の低下が効果的に防止されること
になる。

ところで、かかる効果は、シール部材を最大変形状態の
ベローズと上取付部材との接触部分の外縁位置より内周
側に配設することによって、ベローズのいかなる変位量
に対しても、シール部材の常なる圧潰を担保した場合に
とくに顕著である。

かくして、この発明によれば、上取付部材の中央部分に
位置する窪み部への雨水その他の浸入を防止して、空気
ばねの耐久性の低下を十分に防止することができる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図であり、図
中従来例で述べた部分と同様の部分はそれと同一の番号
で示す。

すなわち、図中１．２はそれぞれ、ともに板状をなす上
取付部材および下取付部材を、３，４はそれぞれ、上取
付部材１の構成部品としての上面板および上ビードシー
トをそれぞれ示し、５は、上取付部材１の中央部分に形
成された環状の窪み部を示す。

また、下取付部材２は、下ビードシート９と、それにね
し止めした、筒状ゴム質弾性体１０の上端板１１とから
なり、かかる下取付部材２は、それらの下ビードシート
９と上端板１１との間に、下端部を、中間部材１３を介
して気密に連結したベローズ１２および、そのベローズ
１２の上端部を、はぼ同様にして気密に連結した上取付
部材１とともに空気ばね１７を構成する。

ところで、図中３ｂは、上面板３の一部をなし、半径方
向の内側下方に向く傾斜面を有する弾性体を示し、図示
例のこの弾性体３ｂもまた、その外周縁部分に位置して
、上面板３の他の部分より上方へ高く突出するシール突
条３ｄを有する。

なおこのシール突条３ｄは、この発明の必須の構成要素
ではない。

ここでこの例では、上ビードシート４と、この上ビード
シート４の中央部に取付けられて、車体側へ突出する給
気用突部６と、上面板３の、上ビードシート４へのねし
止め部より外周側に位置するステップアップ周壁３ａと
によって形成されて、平面形状が環状をなす窪み部５に
、ステップアップ周壁３ａに接合されて上面板３の平坦
上面より上方へ高く突出する、これも平面形状が環状の
シール部材３１を設ける。このシール部材３１は、ゴム
、ゴム状弾性材料、それらの発泡体などによって構成す
ることができ、その断面形状は、たとえば第２図に拡大
して示すように、窪み部５の底壁から垂直に立上がる内
周壁３１ａと、上面板３の平坦上面より、４〜５ｍｍ程
度高い位置で、半径方向外方へ直角に折曲する頂壁３１
ｂと、その頂壁３１ｂから、半径方向外方へ向けて斜め
下方へ傾斜するテーノ々壁３１ｃと、ステップアップ周
壁３ａに密着して、テーバ壁３１ｃの外周端と、内周壁
３１ａの下端とを結ぶ湾曲壁３１ｃとで囲まれる異形形
状とすることができる。

ここで、このシール部材３１の配設位置は、第１図に示
すところから明らかなように、ベローズ１２の、上取付
部材１への連結位置よりも内周側であることにより、膨
満状態のそのベローズ１２と上面板３との接触部分の外
縁位置が、空気ばね１７の大きな水平変位に起因して、
上面板３の内周側へ、例えば第５図に実線で示すような
限界位置まで移動することがあったとしても、ベローズ
１２と上面板３とは、常にシール部材３１の配設位置よ
りも外周側で接触することになる。

従って、上面板３のシール部材配役位置には、ベローズ
１２の変形量の多少にかかわらず、ベローズ１２による
押圧力が常に十分に作用することになり、これがため、
シール部材３１は、必要な圧潰量を得るに十分な力で車
体に押付けられることになる。

かくして、この例のシール部材３１によれば、ベローズ
１２がその限界位置まで変形した場合であっても、それ
本来の機能を十分に発揮して、窪み部５への雨水その他
の浸入を極めて有効に防止することができる。

なおここで、シール部材３１の配設位置は、必ずしも図
示位置とする必要はなく、ベローズ１２の変形量との関
連の下で、図示位置より外周側で、空気ばね１７の標準
高さにおける有効直径りと対応する上面板位置Ａ、　Ａ
より内周側のいずれかの位置とすることもでき、かかる
場合であっても、ベローズ１２と上面板３との接触部分
の外縁位置が、シール部材配役位置を越えて内周側へ移
動しない限り、シール部材３１は、それ本来の機能を十
分に発揮することができる。

第３図はこの発明の他の実施例を示す要部断面図であり
、第３図（ａ）は、上取付部材１へのベローズ連結位置
と丁度対応する位置で、上面板３の上面に、断面形状が
ほぼ半円形状をなす一のシール部材３２を一体的に取付
けたものであり、この例においてもまた、シール部材３
２は、ベローズ１２がその限界位置まで変形してもなお
、そのベローズ１２による十分な圧潰力を受けるので、
前述した実施例と同様の作用効果をもたらすことができ
る。

また、第３図（ｂ）は、第１図の実施例に示したとほぼ
同様のシール部材３１の他、上取付部材１への、ベロー
ズ１２の連結中心より幾分外周側位置に、断面形状がほ
ぼ半円形をなすシール部材３３を取付けたものであり、
第３図（ｃ）は、上取付部材１への、ベローズ１２の連
結中心の内周側及び外周側のそれぞれに、いずれもほぼ
半円形断面形状のシール部材３４．３５をそれぞれ取付
けたものであって、これらのいずれの実施例によっても
、二重のシール作用の下で、窪み部５への雨水その他の
浸入をより一層効果的に防止することができる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、シール部
材の配設本数を三本以上とすることもでき、シール部材
の断面形状を多角形形状、異形形状などの適宜形状とす
ることもできる。

（発明の効果） 以上に述べたところから明らかなように、この発明によ
れば、とくには、上取付部材へのシール部材の配設位置
を特定することにより、上取付部材と車体との間への雨
水その他の浸入を効果的に防止して、空気ばねの耐久性
を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す縦断面図、第２図は
、第１図の要部拡大断面図、 第３図は、この発明の他の実施例を示す要部断面図、 第４図は、従来例を示す図、 第５図は、ベローズの変形状態を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ともに板状をなす上下のそれぞれの取付部材と、こ
   れらの取付部材に、上下の端部分をそれぞれ気密に連結
   したベローズとを具え、前記上取付部材が、その中央部
   分に窪み部を有する空気ばねであって、 前記上取付部材の、車体への接触面に、標 準高さにおける有効直径と対応する位置より内周側に位
   置する、少なくとも一のシール部材を設けてなる鉄道車
   両用空気ばね。 ２、前記シール部材を、最大変形状態のベローズと上取
   付部材との接触部分の外縁位置より内周側に配設してな
   る請求項１記載の鉄道車両用空気ばね。