JPH11321646A - ボルスターレス台車用枕ばね装置 - Google Patents
ボルスターレス台車用枕ばね装置Info
- Publication number
- JPH11321646A JPH11321646A JP13305798A JP13305798A JPH11321646A JP H11321646 A JPH11321646 A JP H11321646A JP 13305798 A JP13305798 A JP 13305798A JP 13305798 A JP13305798 A JP 13305798A JP H11321646 A JPH11321646 A JP H11321646A
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- Japan
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- deformation
- diaphragm
- displacement
- spring
- rubber elastic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化のためにダイヤフラムの膜長を短くし
た場合であっても、とくに車体の前後方向の変位量を確
保できる、ボルスターレス台車用枕ばね装置を提供す
る。 【解決手段】 上面板および下面板の間にダイヤフラム
を配置して成る空気ばねと、この空気ばねに直列に積層
した５段以上のゴム質弾性体とをそなえ、空気ばねは、
台車装着時の前後方向において、ダイヤフラムの変形前
段で柔らかくかつ同変形後段で固い、非線形ばね特性を
有する。
た場合であっても、とくに車体の前後方向の変位量を確
保できる、ボルスターレス台車用枕ばね装置を提供す
る。 【解決手段】 上面板および下面板の間にダイヤフラム
を配置して成る空気ばねと、この空気ばねに直列に積層
した５段以上のゴム質弾性体とをそなえ、空気ばねは、
台車装着時の前後方向において、ダイヤフラムの変形前
段で柔らかくかつ同変形後段で固い、非線形ばね特性を
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両、とく
にボルスターレス台車に供する枕ばね装置に関する。
にボルスターレス台車に供する枕ばね装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このボルスターレス台車用枕ばね装置に
は、主にベローズ形とダイヤフラム形を混合した形式の
空気ばねが適用される。この種の空気ばねは、水平方向
のばね特性が直線性をもつこと、車体および上揺れまく
らとの着脱が容易なこと、そして軽量であること、等の
利点があり、とりわけ変位量を大きくとれるところか
ら、車体の前後方向に100 〜130 mmの変位量が要求され
る、ボルスターレス台車に適している。
は、主にベローズ形とダイヤフラム形を混合した形式の
空気ばねが適用される。この種の空気ばねは、水平方向
のばね特性が直線性をもつこと、車体および上揺れまく
らとの着脱が容易なこと、そして軽量であること、等の
利点があり、とりわけ変位量を大きくとれるところか
ら、車体の前後方向に100 〜130 mmの変位量が要求され
る、ボルスターレス台車に適している。
【０００３】ところで、近年の鉄道車両の軽量化に対す
る要請を背景として、車体を支持する枕ばね装置につい
ては、その小型化が求められている。ボルスターレス台
車用枕ばね装置において、この小型化を実現するために
は、空気ばねのダイヤフラムの膜長を短くすることが有
効である。
る要請を背景として、車体を支持する枕ばね装置につい
ては、その小型化が求められている。ボルスターレス台
車用枕ばね装置において、この小型化を実現するために
は、空気ばねのダイヤフラムの膜長を短くすることが有
効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイヤ
フラムの膜長を短くすると、当然ダイヤフラムの変位量
も短くなるため、車体の前後方向の要求変位量が100 〜
130 mmのボルスターレス台車では、空気ばねの変位量が
不足することになる。
フラムの膜長を短くすると、当然ダイヤフラムの変位量
も短くなるため、車体の前後方向の要求変位量が100 〜
130 mmのボルスターレス台車では、空気ばねの変位量が
不足することになる。
【０００５】そこで、この発明は、小型化のためにダイ
ヤフラムの膜長を短くした場合であっても、とくに車体
の前後方向の変位量を確保できる、ボルスターレス台車
用枕ばね装置を提供しようとするものである。
ヤフラムの膜長を短くした場合であっても、とくに車体
の前後方向の変位量を確保できる、ボルスターレス台車
用枕ばね装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上面板およ
び下面板の間にダイヤフラムを配置して成る空気ばね
と、この空気ばねに直列に積層した５段以上のゴム質弾
性体とをそなえ、空気ばねは、台車装着時の前後方向に
おいて、ダイヤフラムの変形前段で柔らかくかつ同変形
後段で固い、非線形ばね特性を有することを特徴とする
ボルスターレス台車用枕ばね装置である。
び下面板の間にダイヤフラムを配置して成る空気ばね
と、この空気ばねに直列に積層した５段以上のゴム質弾
性体とをそなえ、空気ばねは、台車装着時の前後方向に
おいて、ダイヤフラムの変形前段で柔らかくかつ同変形
後段で固い、非線形ばね特性を有することを特徴とする
ボルスターレス台車用枕ばね装置である。
【０００７】すなわち、この発明は、空気ばねおよびゴ
ム質弾性体から成る枕ばね装置において、ダイヤフラム
の膜長を短くして空気ばねの変位量が短くなる場合、こ
の変位量の減少分を、空気ばねに直列に積層したゴム質
弾性体の変位量で補うことを基本としている。そこで、
枕ばね装置全体の変位を大きくするため、ゴム質弾性体
の変位量を増加させる意味から、５段以上の積層構造と
する。
ム質弾性体から成る枕ばね装置において、ダイヤフラム
の膜長を短くして空気ばねの変位量が短くなる場合、こ
の変位量の減少分を、空気ばねに直列に積層したゴム質
弾性体の変位量で補うことを基本としている。そこで、
枕ばね装置全体の変位を大きくするため、ゴム質弾性体
の変位量を増加させる意味から、５段以上の積層構造と
する。
【０００８】次いで、枕ばね装置への要求変位量におけ
るゴム質弾性体の分担率を高めることが、必要である。
そのためには、空気ばねの上面板を筒状にして、ダイヤ
フラム形空気ばねの外筒と同様の機能を与えて、空気ば
ねにおけるダイヤフラムの水平変形を上面板で拘束する
ことによって、空気ばね下のゴム質弾性体の変形を早期
に誘導することが、考えられる。しかし、ダイヤフラム
の水平変形を単に拘束することは、枕ばね装置全体のば
ね定数を高くする結果、台車の旋回走行時の剛性を増加
させ、台車の走行性能に悪影響を与えることになるた
め、好ましくない。
るゴム質弾性体の分担率を高めることが、必要である。
そのためには、空気ばねの上面板を筒状にして、ダイヤ
フラム形空気ばねの外筒と同様の機能を与えて、空気ば
ねにおけるダイヤフラムの水平変形を上面板で拘束する
ことによって、空気ばね下のゴム質弾性体の変形を早期
に誘導することが、考えられる。しかし、ダイヤフラム
の水平変形を単に拘束することは、枕ばね装置全体のば
ね定数を高くする結果、台車の旋回走行時の剛性を増加
させ、台車の走行性能に悪影響を与えることになるた
め、好ましくない。
【０００９】そこで、この発明では、台車の旋回走行時
の剛性を増加することなく、ダイヤフラムの水平変形を
拘束してゴム質弾性体の変形を早期に誘導するため、空
気ばねに、ダイヤフラムの変形前段で柔らかくかつ同変
形後段で固い、非線形ばね特性を付与し、枕ばね装置全
体の前後方向ばね定数を高くすることなく、その変位量
の拡大を達成したのである。ここで、枕ばね装置に外力
が加わり、枕ばね装置の変位が空気ばねからゴム質弾性
体に移行するに連れて、台車の旋回剛性も増加するが、
台車に大きな外力が加わるのは、例えば鉄道の引き込み
線走行時などの営業外運転時であることがほとんどであ
り、この場合は低速運行を行うことが可能であるから、
上記の台車旋回剛性の増加による悪影響は低速運行によ
って回避できる。
の剛性を増加することなく、ダイヤフラムの水平変形を
拘束してゴム質弾性体の変形を早期に誘導するため、空
気ばねに、ダイヤフラムの変形前段で柔らかくかつ同変
形後段で固い、非線形ばね特性を付与し、枕ばね装置全
体の前後方向ばね定数を高くすることなく、その変位量
の拡大を達成したのである。ここで、枕ばね装置に外力
が加わり、枕ばね装置の変位が空気ばねからゴム質弾性
体に移行するに連れて、台車の旋回剛性も増加するが、
台車に大きな外力が加わるのは、例えば鉄道の引き込み
線走行時などの営業外運転時であることがほとんどであ
り、この場合は低速運行を行うことが可能であるから、
上記の台車旋回剛性の増加による悪影響は低速運行によ
って回避できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】さて、この発明に従う枕ばね装置
について、図１を参照して詳しく述べる。なお、図１
は、枕ばね装置の断面を、空気ばねの標準高さにおける
有効直径の中心を通る中心線Ｏの左側に台車装着時の前
後方向および同右側に台車装着時の左右方向について、
示したものである。
について、図１を参照して詳しく述べる。なお、図１
は、枕ばね装置の断面を、空気ばねの標準高さにおける
有効直径の中心を通る中心線Ｏの左側に台車装着時の前
後方向および同右側に台車装着時の左右方向について、
示したものである。
【００１１】同図に示す枕ばね装置は、上面板１および
下面板２の間にダイヤフラム３を配置した空気ばね４
と、この空気ばね４に直列に積層した５段以上、図示例
で７段のゴム質弾性体５およびこれらゴム質弾性体５相
互間に配置した４枚以上、図示例で６枚の剛性リング６
と、から成る。
下面板２の間にダイヤフラム３を配置した空気ばね４
と、この空気ばね４に直列に積層した５段以上、図示例
で７段のゴム質弾性体５およびこれらゴム質弾性体５相
互間に配置した４枚以上、図示例で６枚の剛性リング６
と、から成る。
【００１２】上面板１は、台車装着時の左右方向におい
て、ほぼ水平方向に延在し、その下面に、ダイヤフラム
３の水平変形を徐々に拘束するための、上面板１の径方
向外側へ下向きに傾く斜面８を有する、保護ゴム９を有
する。この保護ゴム９によってダイヤフラム３の水平変
形量は比較的少なくなるが、左右方向における要求変位
量は、前後方向と比較して小さいため、該構造によって
得られる変位で十分である。
て、ほぼ水平方向に延在し、その下面に、ダイヤフラム
３の水平変形を徐々に拘束するための、上面板１の径方
向外側へ下向きに傾く斜面８を有する、保護ゴム９を有
する。この保護ゴム９によってダイヤフラム３の水平変
形量は比較的少なくなるが、左右方向における要求変位
量は、前後方向と比較して小さいため、該構造によって
得られる変位で十分である。
【００１３】一方、台車装着時の左右方向において、上
面板１は、ほぼ水平に延びる水平部分10と鉛直下向きに
延びる鉛直部分11とを湾曲部分12の介在下に一体とした
形状であり、その内側面に沿って保護ゴム13を有する。
ここで、保護ゴム13の内側面について、図２に示すよう
に、水平部分10に対応する領域10ａの水平面Ｓに対する
傾斜角度αを10°以下（０°を含む）に、そして鉛直部
分11に対応する領域11ａの水平面Ｓに対する傾斜角度β
を80°以上とすることが、肝要である。なお、湾曲部分
12に対応する部分の曲率はとくに限定する必要はなく、
領域10ａと領域11ａとが破綻なく連続すればよい。
面板１は、ほぼ水平に延びる水平部分10と鉛直下向きに
延びる鉛直部分11とを湾曲部分12の介在下に一体とした
形状であり、その内側面に沿って保護ゴム13を有する。
ここで、保護ゴム13の内側面について、図２に示すよう
に、水平部分10に対応する領域10ａの水平面Ｓに対する
傾斜角度αを10°以下（０°を含む）に、そして鉛直部
分11に対応する領域11ａの水平面Ｓに対する傾斜角度β
を80°以上とすることが、肝要である。なお、湾曲部分
12に対応する部分の曲率はとくに限定する必要はなく、
領域10ａと領域11ａとが破綻なく連続すればよい。
【００１４】すなわち、領域10ａの傾斜角度αを10°以
下とすることによって、台車走行、とりわけ実用領域の
小旋回時の変位に対する剛性を確保できる。なぜなら、
上面板の傾斜角αが小さくなると、空気ばね変位時の空
気反力による復元力が小さくなり、水平方向ばね定数を
低く抑えることが可能になるからである。
下とすることによって、台車走行、とりわけ実用領域の
小旋回時の変位に対する剛性を確保できる。なぜなら、
上面板の傾斜角αが小さくなると、空気ばね変位時の空
気反力による復元力が小さくなり、水平方向ばね定数を
低く抑えることが可能になるからである。
【００１５】また、領域11ａの傾斜角度βを80°以上と
することによって、ダイヤフラム３の変形末期における
拘束を高めて、ゴム質弾性体５の変形へ早期に移行させ
る結果、ゴム質弾性体５の変形が要求変位量に占める比
率が高まり、ダイヤフラムの膜長の短縮によって不足し
た変位量を保証することができる。一方、上限として
は、型によって上面板の製作を行う場合（型から製品を
取り出す場合）、90°が上限となる。
することによって、ダイヤフラム３の変形末期における
拘束を高めて、ゴム質弾性体５の変形へ早期に移行させ
る結果、ゴム質弾性体５の変形が要求変位量に占める比
率が高まり、ダイヤフラムの膜長の短縮によって不足し
た変位量を保証することができる。一方、上限として
は、型によって上面板の製作を行う場合（型から製品を
取り出す場合）、90°が上限となる。
【００１６】なお、上面板１やダイヤフラム３の寸法
は、主に要求変位量に応じて設計すればよい。ちなみ
に、図１に示した枕ばね装置の仕様は、次の通りであ
る。 ・有効直径Ｄ0 ：400 mm ・前後方向直径Ｄ1 ：628 mm ・左右方向直径Ｄ2 ：520 mm ・目標特性（荷重3750kgf ，補助空気室容量25ｌ） 上下方向静的ばね定数＝17 kgf／mm 左右方向静的ばね定数＝８ kgf／mm（０±40mm変位時） 前後方向静的ばね定数＝3.5kgf／mm（０±90mm変位時） ・最大許容変位 上下方向＝±35mm 左右方向＝±50mm 前後方向＝±130 mm
は、主に要求変位量に応じて設計すればよい。ちなみ
に、図１に示した枕ばね装置の仕様は、次の通りであ
る。 ・有効直径Ｄ0 ：400 mm ・前後方向直径Ｄ1 ：628 mm ・左右方向直径Ｄ2 ：520 mm ・目標特性（荷重3750kgf ，補助空気室容量25ｌ） 上下方向静的ばね定数＝17 kgf／mm 左右方向静的ばね定数＝８ kgf／mm（０±40mm変位時） 前後方向静的ばね定数＝3.5kgf／mm（０±90mm変位時） ・最大許容変位 上下方向＝±35mm 左右方向＝±50mm 前後方向＝±130 mm
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、小型化のためにダイ
ヤフラムの膜長を短くした場合に、この膜長の減少によ
って不足する変位量を、急激な剛性の増加を引き起こす
ことなく、新たにゴム質弾性体の変形量で補うことがで
きるため、ボルスターレス台車の軽量化に寄与する、小
型でも要求性能を満足した枕ばね装置を提供し得る。
ヤフラムの膜長を短くした場合に、この膜長の減少によ
って不足する変位量を、急激な剛性の増加を引き起こす
ことなく、新たにゴム質弾性体の変形量で補うことがで
きるため、ボルスターレス台車の軽量化に寄与する、小
型でも要求性能を満足した枕ばね装置を提供し得る。
【図１】この発明の枕ばね装置の構造を示す図である。
【図２】上面板付近の拡大図である。
１ 上面板 ２ 下面板 ３ ダイヤフラム ４ 空気ばね ５ ゴム質弾性体 ６ 剛性リング ７ 連通路 ８ 斜面 ９ 保護ゴム 10 水平部分 10ａ，11ａ 領域 11 鉛直部分 12 湾曲部分 13 保護ゴム
Claims (1)
- 【請求項１】 上面板および下面板の間にダイヤフラム
を配置して成る空気ばねと、この空気ばねに直列に積層
した５段以上のゴム質弾性体とをそなえ、 空気ばねは、台車装着時の前後方向において、ダイヤフ
ラムの変形前段で柔らかくかつ同変形後段で固い、非線
形ばね特性を有することを特徴とするボルスターレス台
車用枕ばね装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305798A JPH11321646A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | ボルスターレス台車用枕ばね装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305798A JPH11321646A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | ボルスターレス台車用枕ばね装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11321646A true JPH11321646A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15095826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13305798A Pending JPH11321646A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | ボルスターレス台車用枕ばね装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11321646A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115959A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Bridgestone Corp | 空気ばねの構造体 |
| JP2009024142A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-05 | Bridgestone Corp | ゴム組成物 |
| JP2012172769A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Bridgestone Corp | 空気ばね装置 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13305798A patent/JPH11321646A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115959A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Bridgestone Corp | 空気ばねの構造体 |
| JP2009024142A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-05 | Bridgestone Corp | ゴム組成物 |
| JP2012172769A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Bridgestone Corp | 空気ばね装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050405 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20060718 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080624 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080825 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20080825 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080924 |