KR20160134744A

KR20160134744A - 공기 스프링

Info

Publication number: KR20160134744A
Application number: KR1020167028408A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 하라구치; 타케히로 니시무라; 야스후미 오쿠무라
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤; 카와사키 주코교 카부시키가이샤
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2016-11-23
Also published as: CN106104064B; CN106104064A; US20170015334A1; US10086850B2; WO2015137460A1; JP6345450B2; JP2015175421A

Abstract

제1 지지 부재(10)와, 제1 지지 부재(10)로부터 보아 주 하중 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 제2 지지 부재(20, 30)와, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)를 접속함으로써 폐쇄 공간을 형성하고, 탄성 변형 가능한 다이어프램(50)과, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위를 검지하여 기계적 출력을 행하는 검지부와, 검지부로부터의 기계적 출력에 따라서, 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출 가능하게 하는 제어 부재(70)를 구비한다. 이에 의해, 다이어프램(50)을 열화시키는 일 없이 차량의 높이의 이상 상승을 억제하는 기구를 구비하는 공기 스프링을 제공할 수 있다.

Description

공기 스프링{AIR SPRING}

본 발명은, 공기 스프링에 관한 것으로, 특히, 철도 차량에 있어서 차체의 이상 상승(abnormal rise)을 억제할 수 있는 공기 스프링에 관한 것이다.

철도 차량에 있어서는, 차량의 주행시에 차체에 부하되는 충격이나 진동을 경감하기 위해, 차량 본체와 대차(carriage)의 사이에 공기 스프링이 배치된다. 공기 스프링은, 차량 본체 측에 접속되는 상(上)면판과, 그 하방에 배치되는 하(下)면판과, 상면판과 하면판을 접속하도록 배치되는 고무제의 다이어프램(diaphragm) 등을 주로 구비하여, 다이어프램의 탄성 변형에 의해 주행시의 상하 방향에 있어서의 충격이나 진동을 경감할 수 있다.

공기 스프링은, 공기 스프링의 내외에 가압 공기를 급배기(supplying/discharging)하기 위한 급배기 밸브(레벨링(leveling) 밸브)를 갖고 있다. 급배기 밸브는 불감대(dead band)를 갖고 있고, 통상(충격이나 진동이 크지 않은 경우)은 닫힌 상태로 제어되고 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 다이어프램의 탄성 변형에 의해, 공기 스프링은 차량에 더해지는 충격이나 진동을 저감하고 있다. 한편, 예를 들면 차량으로의 적재 하중이 증가함으로써 차고(vehicle height)가 저하된 경우나, 차량의 선회 주행시의 원심력의 작용에 의해 선회의 외측 부분의 차고가 저하된 경우 등에 있어서, 상기 급배기 밸브(레벨링 밸브)를 개방하여 공기가 모인 곳 내의 가압 공기를 공기 스프링 내로 공급함으로써, 하면판에 대한 상면판의 높이를 높일 수 있다. 이와 같이, 차량의 높이는, 공기 스프링 내로의 가압 공기의 공급량을 제어함으로써, 소정의 높이로 제어할 수 있다.

철도 차량에서는, 일반적으로, 급배기가 정상적으로 기능하지 않는 경우에 대비하여 페일 세이프 기능(fail safe function)이 설치되어 있다.

예를 들면 차고의 변위를 검지하는 센서(전기적 처리)와, 당해 센서로부터의 검지 신호를 받아 배기하는 배기용 전자 밸브를 이용하여 페일 세이프 기능을 실현시킨 경우에는, 공기 스프링의 구조나 시스템이 복잡하게 되는 등의 문제가 있다.

일본공개특허공보 평11－78877호에는, 상기 문제를 고려하여, 공기 스프링 내로의 가압 공기의 과잉 공급을 방지하는 기구로서, 과급기 상태에 있어서 다이어프램에 아암이 직접 접촉함으로써 공기 스프링 내의 공기를 배기 가능하게 설치되어 있는 차체 지지용 공기 스프링 장치가 기재되어 있다.

일본공개특허공보 평11－78877호

그러나, 일본공개특허공보 평11－78877호에 기재된 차체 지지용 공기 스프링 장치에서는, 차고의 높이의 변위를 검지하기 위한 부재(아암)가 다이어프램에 직접 접촉하도록 설치되어 있기 때문에, 이러한 접촉에 의해 다이어프램이 열화(deterioration)할 가능성이 있어, 메인터넌스(maintenance)가 번잡하게 될 염려가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 본 발명의 주된 목적은, 다이어프램을 열화시키는 일 없이 차량의 높이의 이상 상승을 억제하는 기구를 구비하는 공기 스프링을 제공하는 것에 있다.

제1 지지 부재와, 제1 지지 부재로부터 보아 주(main) 하중 방향으로 간격을 두고 배치된 제2 지지 부재와, 제1 지지 부재와 제2 지지 부재를 접속함으로써 폐쇄 공간을 형성하고, 탄성 변형 가능한 다이어프램과, 제1 지지 부재와 제2 지지 부재의 상대적인 거리의 변위를 검지하여 기계적 출력을 행하는 검지부와, 검지부로부터의 기계적 출력에 따라서, 폐쇄 공간 내의 공기를 폐쇄 공간 외로 방출 가능하게 하는 제어 부재를 구비한다.

본 발명에 의하면, 다이어프램을 열화시키는 일 없이 차량의 높이의 이상 상승을 억제하는 기구를 구비하는 공기 스프링을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링의 단면도이다.
도 2는, 실시의 형태 1에 따른 개폐 부재(72)의 단면도이다.
도 3은, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는, 실시의 형태 2에 따른 공기 스프링의 단면도이다.
도 5는, 실시의 형태 3에 따른 공기 스프링의 단면도이다.
도 6은, 실시의 형태 4에 따른 공기 스프링의 단면도이다.
도 7은, 도 2에 나타내는 개폐 부재(72)의 마개 부재(73)의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 도 2에 나타내는 개폐 부재(72)의 마개 부재(73)의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면에 기초하여 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 교부하고, 그 설명은 반복하지 않는다.

[본원 발명의 실시 형태의 설명]

먼저, 본 발명의 실시의 형태의 개요를 열거한다.

(1) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링은, 제1 지지 부재(상면판(10))와, 제1 지지 부재(10)로부터 보아 주 하중 방향으로 간격을 두고 배치된 제2 지지 부재(하면판(20), 고무 하판(30))와, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)를 접속함으로써 폐쇄 공간(S)을 형성하여, 탄성 변형 가능한 다이어프램(50)과, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위를 검지하여 기계적 출력을 행하는 검지부(와이어(61) 등)와, 검지부로부터의 기계적 출력에 따라서, 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출 가능하게 하는 제어 부재(배기 부재(70))를 구비한다.

이와 같이 하면, 제1 지지 부재(10)가 제2 지지 부재(20, 30)에 대하여 이상으로(소정의 허용 범위를 초과하여) 상승한 경우, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위가 소정의 허용 범위를 초과함으로써 검지부(와이어(61) 등)에 의해 해당 이상을 검지할 수 있다. 이 때 검지부로부터 제어 부재(70)에는 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출하기 위한 기계적 출력이 전해져 폐쇄 공간(S) 내로부터 배기할 수 있기 때문에, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위를 소정의 허용 범위로 되돌릴 수 있다. 이에 의해, 제1 지지 부재(10)가 제2 지지 부재(20, 30)에 대하여 이상으로 상승하는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는 제1 지지 부재(10) 상에 설치되는 차량의 높이의 이상 상승을 억제할 수 있다.

또한, 검지부(와이어(61) 등)는 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위를 검지하기 때문에, 다이어프램(50)과 직접 접촉하는 일 없이, 다이어프램(50)을 열화시킬 우려가 없다. 추가로, 검지부는, 제1 지지 부재(10) 상에 배치되는 차량의 높이 이상을 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 상대적인 거리의 변위로 검지하는 구조이기 때문에, 더욱 직접적으로 차량의 높이 이상을 검지할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링은, 기계적 출력에 따라서 폐쇄 공간(S) 내로부터 배기할 수 있기 때문에, 전기적 처리에 의한 배기 기구를 구비하는 종래의 공기 스프링보다 구조나 시스템이 간단하게 된다.

(2) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 있어서, 검지부는 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 사이로 인회(引回; routed)된 와이어(61)를 포함하고, 상기 기계적 출력은 와이어(61)의 한쪽 단부(端部)의 변위라도 좋다.

즉, 제1 지지 부재(10)가 제2 지지 부재(20, 30)에 대하여 이상(소정의 허용 범위를 초과하여) 상승한 경우, 제1 지지 부재(10)와 제2 지지 부재(20, 30)의 사이로 인회된 와이어(61)는 그 한쪽 단부에 소정의 변위가 발생하도록 형성되어 있다. 이 때의 당해 변위는, 기계적 출력으로서 검지부(와이어(61) 등)로부터 제어 부재(70)로 전달된다. 즉, 해당 와이어(61)의 변위는 기계적 출력으로서 소정의 기계적 구조에 의해 검지부와 접속되어 있는 제어 부재(70)로 전달된다. 제어 부재(70)는, 기계적 출력이 일정 이상의 크기일 때에 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 상기 이상에 의해 와이어(61)의 한쪽 단부에 변위가 발생하면, 당해 와이어(61)의 변위는 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출 가능하게 하는 정도의 기계적 출력으로서 제어 부재(70)로 전달되어 폐쇄 공간(S) 내를 배기할 수 있다. 또한, 제1 지지 부재(10)의 제2 지지 부재(20, 30)에 대한 상승이 허용 범위 내인 경우에는, 와이어(61)의 한쪽 단부에 변위가 발생하지 않도록 설치되어 있어도 좋고, 혹은 당해 변위가 제어 부재(70)의 배기 동작에 필요한 기계적 출력이 발생하지 않는 정도가 되도록 설치되어 있으면 좋다. 또한, 와이어(61)의 한쪽 단부의 변위는, 예를 들면 와이어(61)에 소정의 장력이 더해졌을 때에 발생하도록 설치되어 있다. 이 경우, 상기 기계적 출력은 와이어(61)의 장력에 따라서 행해진다.

또한, 상기와 같은 구성으로 하면, 제1 지지 부재(10)가 제2 지지 부재(20, 30)에 대하여 상기 주 하중 방향 및 주 하중 방향에 수직인 방향(예를 들면 수평 방향)으로 크게 이동하는 경우에도, 와이어(61)의 인회 방법을 조정함으로써, 제1 지지 부재(10)의 이상 상승을 검지하여 이를 기계적 출력으로서 제어 부재(70)에 전달할 수 있다.

(3) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 있어서, 제어 부재(70)는, 폐쇄 공간(S) 내외를 접속하는 관통공(71)과 관통공(71)을 개폐 가능한 개폐 부재(72)를 포함해도 좋다.

이와 같이 하면, 검지부로부터 기계적 출력을 받은 제어 부재(70)는, 개폐 부재(72)에 의해 닫혀 있던 관통공(71)을 엶으로써, 폐쇄 공간(S) 내의 공기를 폐쇄 공간(S) 외로 방출할 수 있다.

(4) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 있어서, 개폐 부재(72)는, 기계적 출력에 의해 관통공(71)에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있는 마개 부재(73)를 갖고 있어도 좋다.

이와 같이 하면, 개폐 부재(72)에 있어서, 마개 부재(73)는 기계적 출력에 의해 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있기 때문에, 관통공(71)의 개폐 동작을 기계적 출력에 따라서 행할 수 있다. 또한, 기계적 출력에 따라서 폐쇄 공간(S) 내를 배기할 수 있기 때문에, 전기적 처리에 의한 배기 기구를 구비하는 종래의 공기 스프링보다 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링은 구조나 시스템이 간단하게 된다.

(5) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 있어서, 마개 부재(73)는 테이퍼 형상(tapered shape)으로 설치되어 있는 제1 테이퍼부(외주면부(outer circumferential surface portion; 73a))를 갖고, 관통공(71)의 내주면은, 개폐 부재(72)가 닫혀 있는 상태에 있어서 마개 부재(73)의 제1 테이퍼부(73a)와 면 접촉하는 제2 테이퍼부(내주면부(inner circumferential surface portion; 71a))를 갖고 있어도 좋다.

이와 같이 하면, 관통공(71)의 구멍축 방향에 있어서, 마개 부재(73)의 근소한 움직임으로 관통공(71)을 개폐할 수 있기 때문에, 개폐 동작을 빠르게 실시할 수 있다. 또한, 개폐 동작시에 있어서, 관통공(71)과 마개 부재(73)를 용이하게 동심(coaxially) 상태로 할 수 있다.

(6) 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 있어서, 제2 지지 부재(20, 30)는 탄성 부재(적층 고무(40))를 포함하고, 제어 부재(70)는, 탄성 부재(40)에 매설되어져(embedded) 있어도 좋다.

제어 부재(70)는 폐쇄 공간(S) 내외를 나누는 경계 영역에 설치될 필요가 있기 때문에, 기존의 공기 스프링과 동일한 구조를 갖는 공기 스프링에 있어서는 제어 부재(70)가 설치 가능한 영역은 한정되어 있다. 즉, 제어 부재(70)를 제2 지지 부재(20, 30)에 포함되는 영역에 설치시킴으로써, 기존의 공기 스프링과 기본적으로는 동일한 구조를 갖는 공기 스프링을 전제로서, 큰 설계 변경을 필요로 하는 일 없이 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링을 구성할 수 있다.

[본 발명의 실시 형태의 상세]

다음으로, 본 발명의 실시의 형태의 상세에 대해서 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링에 대해서 설명한다. 본 실시의 형태의 공기 스프링(1)은, 제1 지지 부재(10)로서의 상면판(10)과, 제2 지지 부재(20, 30)로서의 하면판(20)과, 고무 하판(30)과 적층 고무(40)와 다이어프램(50)을 주로 구비하고 있다. 상면판(10), 하면판(20) 및 다이어프램(50)은, 공간(S1)을 형성하고 있다.

상면판(10)은, 제1 지지체로서의 지지판(11)과, 제2 지지체로서의 슬라이딩 부재(12)를 주로 갖고 있다. 지지판(11)은, 상면(11a)의 상방으로부터 보아 축선(중심축)(P)을 중심으로 한, 예를 들면 원형상을 갖고 있다. 지지판(11)은, 축선(P)을 포함하는 중앙부에 있어서 하면판(20)과 대향하도록 설치되어 있고, 외주부(지름 방향의 외측)에 있어서 다이어프램(50)의 적어도 일부를 덮도록 설치되어 있다.

슬라이딩 부재(12)는, 지지판(11)으로부터 하면판(20) 측으로 향하여 돌출하는 원형 받침대 형상의 돌출부로서 형성되어 있다. 슬라이딩 부재(12)의 하면판(20)에 대향하는 주면(12a)은, 마찰 계수가 저감되어진 면으로 되어 있다. 슬라이딩 부재(12)는, 후술하는 하면판(20)의 주면(20a) 상에 설치되어 있는 슬라이딩 부재(21)와 대향하는 위치에 설치되어 있다. 슬라이딩 부재(12)를 구성하는 재료는, 예를 들면 스테인레스강(SUS)이다.

상면판(10)의 축선(P)을 포함한 영역에는, 축선(P)에 따라서 하면판(20) 측과는 반대 측으로 돌출하는 차체 측 스피곳(vehicle body side spigot; 13)이 부착되어 있다. 차체 측 스피곳(13)의 외주부에는, O링(14)이 부착되어 있다. 상면판(10)은, 차체 측 스피곳(13)을 통하여 차체 측(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

지지판(11)의 상면(11a)의 상방으로부터 본 형상은 원형상에 한정된 것이 아니고, 예를 들면 구형(rectangular) 형상, 꽃잎 형상 혹은 외주부의 일부가 지름 방향으로 돌출한 형상을 갖고 있어도 좋다.

하면판(20)은, 상면판(10)과 함께 축선(P)을 공유하도록, 상면판(10)으로부터 주 하중 방향의 하측으로 간격을 두고 배치되어 있다. 하면판(20)의 상면판(10)에 대향하는 주면(20a)에는, 예를 들면 PTFE(불소계 수지)로 이루어지는 슬라이딩 부재(21)가 배치되어 있다. 하면판(20)에는, 상면판(10)의 원주면(circumferential surface; 11b)과 동일하게, 축선(P)에 따라서 원주면(21a)이 형성되어 있다.

다이어프램(50)은, 상면판(10)과 하면판(20)을 접속함으로써 폐쇄 공간(S)를 형성한다. 다이어프램(50)은, 예를 들면 고무로 이루어져, 탄성 변형이 가능하도록 되어 있다. 다이어프램(50)은, 내주 측에 개구부가 형성되고, 축선(P)을 중심으로 하는 둥근 고리 형상의 통 형상을 갖고 있다. 다이어프램(50)은, 한쪽의 개구부를 규정하는 상면판 접촉부(51)에 있어서 상면판(10)에 접속되어 있다. 다이어프램(50)은, 다른 한쪽의 개구부를 규정하는 하면판 접촉부(52)에 있어서 하면판(20)에 접속되어 있다. 이에 의해, 상면판(10), 하면판(20) 및 다이어프램(50)은, 공간(S1)을 형성하고 있다. 또한, 다이어프램(50)에 있어서, 주 하중 방향의 하향으로 다이어프램(50)의 외형에 따라서 굴곡진 형상을 갖고 있는 지지판(11)의 해당 굴곡부와 인접하는 영역에는, 다이어프램(50)과 지지판(11)의 접촉을 방지하기 위한 완충부(53)가 설치되어 있다.

적층 고무(40)는, 하면판(20)으로부터 보아 상면판(10)과는 반대 측에 배치되어 있다. 적층 고무(40)는, 금속 등으로 이루어지는 경질층(41) 및 고무 등으로 이루어지는 탄성층(42)을 복수 갖고, 예를 들면 경질층(41)과 탄성층(42)이 주 하중 방향에 있어서 교대로 적층된 구조를 갖고 있다. 적층 고무(40)는, 복수의 탄성층(42)을 가짐으로써, 탄성 변형 가능하게 되어 있다.

고무 하판(30)은, 상면판(10) 및 하면판(20)과 함께 축선(P)을 공유하도록, 적층 고무(40)의 하방에 배치되어 있다. 즉, 고무 하판(30)은, 적층 고무(40)를 통하여 하면판(20)에 접속되어 있다. 고무 하판(30)의 축선(P)의 부근에는, 축선(P)에 따라서 적층 고무(40)와는 반대 측으로 돌출하는 대차 측 스피곳(31)이 형성되어 있다. 즉, 고무 하판(30)에는, 축선(P)을 중심 축으로 하여 돌출하는 소경부로서의 대차 측 스피곳(31)이 부착되어 있다. 고무 하판(30)은, 대차 측 스피곳(31)을 통하여, 대차(도시하지 않음) 측에 접속되어 있는다. 하면판(20), 고무 하판(30) 및 적층 고무(40)는 공간(S2)을 형성하고 있다. 상술한 공간(S1)과 공간(S2)은, 하면판(20)에 설치되어 있는 하면판 관통부(64)로 접속되어 있어, 공기 스프링의 내부에 1개의 폐쇄 공간(S)을 형성하고 있다. 또한, 공기 스프링(1)에는, 차체 측 스피곳(13) 혹은 대차 측 스피곳(31)으로부터 가압 공기가 공급된다.

상면판(10)과 고무 하판(30)의 사이에는, 와이어(61)가 인회되어 있다. 이 때, 와이어(61)는, 공간(S1)에 있어서 상면판(10)과 하면판(20)(또는 고무 하판(30))의 사이에 끼워진(sandwiched) 공간만을 통과하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 와이어(61)의 한쪽의 단부는, 차체 측 스피곳(13)의 내주 측에 설치되어 있는 고정 부품(62)에 고정되어 있다. 와이어(61)의 다른 한쪽의 단부는, 고무 하판(30) 상에 배치되고, 또한 적층 고무(40)에 매설되어 있는 제어 부재(70)로서의 배기 부재(70)로 고정 금구(attachment; 63)에 의해 고정되어 있다. 와이어(61)는, 고정 부품(62)으로부터, 하면판(20)에 설치되어 있는 하면판 관통부(64)와, 대차 측 스피곳(31)에 설치되어 있는 와이어 인회 부재(65)를 통하여 고정 금구(63)까지 부설되어 있다. 다른 관점으로 말하면, 와이어(61)는, 공간(S1) 및 공간(S2)을 통하여 다이어프램(50)에 접촉하지 않은 상태가 확보되어, 상면판(10)과 고무 하판(30)의 사이에 시설되어(installed) 있다. 와이어(61)의 길이는, 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리가 어느 값 이하의 범위(통상의 공기 스프링의 기능 범위)에 있는 경우에 있어서, 와이어(61)는 장력이 발생하지 않도록 조정되어 있다.

하면판 관통부(64)는, 상면판(10)이 하면판(20)에 대하여 지름 방향으로 상대적으로 이동하고 있지 않은 상태에 있어서 하면판(20)의 축선(P)을 포함하는 중앙부에 설치되어 있다. 와이어 인회 부재(65)는, 대차 측 스피곳(31)에 있어서 공간(S2)과 접하는 면 상에 설치되어 있다. 고정 부품(62), 하면판 관통부(64) 및 와이어 인회 부재(65)는 모두 축선(P)을 포함하는 중앙부 혹은 그 근방에 배치되어 있고, 고정 부품(62)으로부터 보아 주 하중 방향을 따라서 배치되어 있다.

도 2를 참조하여, 배기 부재(70)에 대해서 설명한다. 이 배기 부재(70)는, 다이어프램(50) 내외를 접속하는 관통공(71)과, 관통공(71)을 개폐 가능하게 설치되어 있는 개폐 부재(72)를 포함하고 있다. 개폐 부재(72)는, 마개 부재(73)와 중심축(74)과 보유지지 부재(holding member; 75)와 스프링 부재(76)를 포함하고 있다.

관통공(71)은, 소정의 공경(hole diameter)을 갖고 있다. 관통공(71)의 내부에는, 예를 들면 마개 부재(73)와 면 접촉 가능하게 설치되어 있는 영역과 스프링 부재(76)를 수용하고, 또한 한쪽 단부를 고정 가능하게 설치되어 있는 영역이 형성되어 있다.

마개 부재(73)는, 기계적 출력에 의해 관통공(71)에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있고, 관통공(71)에 있어서 폐쇄 공간(S)의 내측에 위치하는 단부에 있어서 관통공(71)을 개폐 가능하게 설치되어 있다. 구체적으로는, 마개 부재(73)는, 관통공(71)의 구멍축 방향으로 연장되는 중심축(74)에 고정되어 있고, 구멍축 방향을 따라서 이동 가능하게 설치되어 있다. 마개 부재(73)를 구성하는 재료는, 예를 들면 SUS이다. 마개 부재(73)에 있어서 관통공(71)의 내주면과 면 접촉하는 영역은, 관통공(71)의 구멍축 방향을 따라서 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 관통공(71)의 내주면도 관통공(71)의 구멍축 방향을 따라서 설치되어 있으면 좋다. 마개 부재(73)에 있어서 관통공(71)의 내주면과 접촉하는 영역에는 홈이 형성되고, 해당 홈의 내부에 O링(77)이 설치되어 있다. O링(77)은, 관통공(71)과 끼워맞춰지도록 설치되어 있다.

중심축(74)은, 관통공(71)의 구멍 축을 따라서 관통공(71)의 내부에 배치되어 있다. 중심축(74)의 한쪽 단부는 고정 금구(63)에 고정됨과 함께, 마개 부재(73)에 고정되어 있다. 중심축(74)의 다른 한쪽 단부는 스프링 부재(76)의 보유지지 부재(75)로 고정되어 있다. 중심축(74)을 구성하는 재료는, 예를 들면 SUS이다.

스프링 부재(76)의 보유지지 부재(75)는, 중심축(74)과 임의의 방법으로 고정되어 있으면 좋지만, 예를 들면 고정 너트(78)에 의해 고정되어 있어도 좋다. 보유지지 부재(75)는, 관통공(71)의 공경보다 작은 지름을 갖도록 설치됨과 함께, 후술하는 스프링 부재(76)의 공경보다 큰 지름을 갖도록 설치되어 있다. 보유지지 부재(75)를 구성하는 재료는, 예를 들면 SUS이다. 또한, 보유지지 부재(75)는 꽃잎 형상 등으로 하면, 압축 공기의 배출량을 크게 할 수 있다. 또한, 그 형상에 의해 배출시에 피리소리를 내게 하는 등의 효과를 갖게 하는 것도 가능하다.

스프링 부재(76)는, 관통공(71)의 내부에 배치되어 있다. 스프링 부재(76)는, 원통 형상으로 설치되어 있고, 관통공(71)의 내부에 있어서 중심축(74)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 스프링 부재(76)는, 마개 부재(73) 측에 위치하는 한쪽 단부가 관통공(71)의 내부에 있어서 고정되어 있고, 다른 한쪽 단부가 관통공(71)의 내부에 있어서 보유지지 부재(75)보다 마개 부재(73) 측에 위치하여 보유지지 부재(75)와 접촉하고 있다. 스프링 부재(76)는, 예를 들면 금속 재료가 나선상으로 권회되어 형성되어 있어, 관통공(71)의 구멍 축에 수직인 방향에 있어서 스프링 부재(76)의 외경은 관통공(71)의 공경보다 작게 설치되어 있다. 또한, 스프링 부재(76)의 내경은, 보유지지 부재(75)의 지름보다 작고, 또한 중심축(74)의 지름보다 크게 설치되어 있다. 스프링 부재(76)는, 마개 부재(73)를 충분히 강고하게 고정할 수 있도록 설치됨과 함께, 와이어(61)의 장력을 받아 압축 가능하게 설치되어 있다.

관통공(71)의 내부에는, 중심축(74)과 접속하여 이를 가이드하기 위한 가이드 부재(79)가 설치되어 있다. 가이드 부재(79)는, 관통공(71)의 구멍축을 따른 방향으로의 중심축(74)의 이동을 방해하지 않도록 설치되어 있음과 동시에, 관통공(71)의 구멍축에서 어긋난 방향으로의 중심축(74)의 이동을 방해하도록 설치되어 있다. 가이드 부재(79)는, 한 개소에 설치되어 있어도 좋고, 복수 개소에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 가이드 부재(79)를 보유지지 부재(75)와 동일하게 꽃잎 형상으로 형성함으로써, 압축 공기의 배출량을 크게 할 수 있다. 또한, 그 형상에 의해 배기시에 피리소리를 내게 하는 등의 효과를 갖게 하는 것도 가능하다. 또한, 배기 부재(70)의 배기량은, 폐쇄 공간(S)으로의 급기 부재에 의한 가압 공기의 공급량보다 많아지도록 설치되어 있다.

다음으로, 도 1∼도 3을 참조하여, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)의 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 공기 스프링(1)은, 예를 들면 주행 중에 있어서 차량에 주 하중 방향으로의 흔들림이나 충격이 발생한 경우에는, 다이어프램(50)이 탄성 변형함으로써, 흔들림이나 충격을 경감할 수 있다.

차량의 이상 상승이 발생하여, 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리가 어느 값 이상이 되면, 와이어(61), 고정 부품(62)이 상방으로 인장됨으로써 와이어(61)에는 장력이 발생하게 된다. 추가로, 가압 공기가 과잉으로 공급되어 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리가 허용 범위를 초과하면, 고정 금구(63)를 통하여 와이어(61)에 접속되어 있는 개폐 부재(72)는, 와이어(61)의 장력을 받아 관통공(71)의 구멍축 방향으로 공간(S2)의 내부 측에 인장된다. 이 때, 와이어(61)는, 와이어 인회 부재(65)에 의해 굴곡되어 있기 때문에, 상면판(10)이 상승함으로써 고정 부품(62)과 와이어 인회 부재(65)의 사이에 위치하는 와이어(61)에 발생하는 축선(P)을 따른 방향으로 발생한 장력이, 해당 방향과 교차하는 방향으로 향하고 있는 관통공(71)의 구멍축 방향에 더해진다. 이에 의해, 마개 부재(73)가 구멍축 방향에 있어서 폐쇄 공간(S)의 내부 측으로 이동하여, 배기 부재(70)는 열림 상태가 된다.

배기 부재(70)가 열림 상태가 되면, 폐쇄 공간(S) 내에 있어서 상면판(10)을 밀어 올리고 있던 가압 공기를 관통공(71)으로부터 배기할 수 있다. 이 때, 폐쇄 공간(S) 내에는 상술한 급기 부재에 의해 가압 공기가 계속 공급되고 있지만, 이 급기 부재에 의한 가압 공기의 공급량에 비하여 배기 부재(70)에 의한 배기량은 많다. 이에 의해, 폐쇄 공간(S) 내의 압력을 감소시킬 수 있기 때문에, 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리가 허용 범위 내가 될 때까지 상면판(10)을 하강시킬 수 있다. 상면판(10)과 하면판(20)의 상대적인 거리가 감소하면 와이어(61)에 발생하고 있던 장력이 감소하지만, 이것이 스프링 부재(76)의 반발력보다 작아지면 마개 부재(73)가 관통공(71)의 구멍축 방향에 있어서 폐쇄 공간(S)의 외측으로 이동한다. 이에 의해, 관통공(71)이 마개 부재(73)에 의해 닫혀지고, 배기 부재(70)가 닫힘 상태가 된다. 또한, 배기 부재(70)가 열림 상태가 되면, 마개 부재(73)에 연동하여 보유지지 부재(75)가 구멍축 방향에 있어서 폐쇄 공간(S)의 내부 측으로 이동하여, 스프링 부재(76)를 압축한다.

이상과 같이, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)은, 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리의 변위를, 차체 측 스피곳(13)에 설치되어 있는 고정 부품(62)과 고무 하판(30) 상에 설치되어 있는 배기 부재(70)의 개폐 부재(72)의 사이로 인회되어 있는 와이어(61)의 변위로서 검지할 수 있다. 그 때문에, 더욱 직접적으로 차량의 높이 이상을 검지할 수 있다. 또한, 검지부를 구성하는 와이어(61) 등은, 모두 다이어프램(50)과 기계적으로 접속되어 있지 않기 때문에, 다이어프램(50)을 열화시킬 우려가 없다. 그 때문에, 공기 스프링(1)의 메인터넌스가 번잡화할 염려도 없다.

또한, 차량의 높이 이상이 발생한 경우에는, 배기 부재(70)와 접속되어 있는 와이어(61)의 한쪽 단부에 소정의 변위가 발생하고, 해당 변위가 배기 부재(70)에 대하여 기계적 출력으로서 전달되도록 설치되어 있다. 이에 의해, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)은 기계적 출력에 따라서 폐쇄 공간(S) 내를 배기할 수 있기 때문에, 전기적 처리에 의한 배기 기구를 구비하는 종래의 공기 스프링보다 구조나 시스템이 간단하다.

추가로, 배기 부재(70)는, 고무 하판(30) 상에 있어서 적층 고무(40) 내에 배치되어 있다. 이에 의해, 기존의 공기 스프링과 기본적으로는 동일한 구조를 갖는 공기 스프링(1)에 검지부와 배기 부재(70)를 설치함으로써, 큰 설계 변경을 필요로 하는 일 없이 본 실시의 형태에 따른 공기 스프링(1)을 구성할 수 있다. 또한, 배기 부재(70)를 적층 고무(40) 내에 배치하는 경우에는, 적층 고무(40)의 수명을 고려하여, 적층 고무(40)가 더욱 움직이지 않는 방향(이 방향은 차량의 형식에 따라 상이함)으로 설치하는 것이 바람직하다.

(실시의 형태 2)

다음으로, 도 4를 참조하여, 실시의 형태 2에 따른 공기 스프링(2)에 대해서 설명한다. 공기 스프링(2)은, 기본적으로는 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 구성을 구비하지만, 와이어(61)의 한쪽의 단부가 고정 부품(62)이 아닌 상면판(10) 상에 설치되어 있는 조봉(弔棒, hanging rod; 66)에 링 형상 부재(67)를 통하여 접속되어 있는 점에서 상이하다.

조봉(66)은, 폐쇄 공간(S)의 내부에 있어서(예를 들면 축선(P)을 포함하도록), 주 하중 방향에 수직인 방향에 있어서의 소정의 방향으로(예를 들면 축선(P)으로부터 신장되도록) 형성되고 있다. 조봉(66)은, 지지판(11)으로부터 하면판(20) 측으로 돌출하도록 설치되어 있다.

링 형상 부재(67)에는, 와이어(61)의 한쪽의 단부가 고정되어 있다. 링 형상 부재(67)는 내경이 조봉(66)의 지름보다 큰 링 형상으로 형성되어 있어, 내주측을 조봉(66)이 통과하고 있다. 이에 의해, 링 형상 부재(67)는 조봉(66)이 신장되는 방향을 따라서 이동 가능하게 설치되어 있다. 즉, 와이어(61)는, 링 형상 부재(67)로부터, 하면판(20)에 설치되어 있는 하면판 관통부(64)와, 대차 측 스피곳(31)에 설치되어 있는 와이어 인회 부재(65)를 통과하여 고정 금구(63)까지 부설되어 있다.

이와 같이 하면, 상면판(10)이 하면판(20)에 대하여 상대적으로 상기 주 하중 방향에 수직인 방향으로 이동한 경우로서, 상면판(10)과 하면판(20)의 상대적인 거리가 허용 범위 내에는 있지만 그의 상한 부근인 경우에는, 와이어(61)에 장력이 발생함으로써 링 형상 부재(67)를 축선(P)의 근방으로 이동시킬 수 있다. 즉, 링 형상 부재(67)를 센터링할 수 있다. 이 때문에, 상기와 같이 상면판(10)과 하면판(20)이 주 하중 방향에 수직인 방향으로 상대적으로 이동하는 경우라도, 해당 이동에 있어서의 상대적인 이동 거리가, 차량의 이상 상승을 검지하기 위한 검지부에 있어서의 와이어(61)의 한쪽 단부의 변위로서 포함되는 비율을 낮게 억제할 수 있다. 그 결과, 공기 스프링(2)은, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 효과가 있음과 함께, 주 하중 방향에 수직인 방향에 있어서의 상대적인 이동이 발생한 경우에도 차량의 이상 상승에 대하여 더욱 적확하게 대처할 수 있다.

또한, 도 4를 참조하여, 제한 부재(68)에 대해서 설명한다. 상면판(10) 상에 있어서 하면판(20) 측으로 돌출하도록 설치되어 있고, 또한 축선(P)을 포함하는 중앙부에 개구부를 갖는 제한 부재(68)가 설치되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 하면판(20)보다 상면판(10) 측에 있어서 주 하중 방향에 수직인 방향에 있어서의 와이어(61)의 변동 폭이 제한 부재(68)에 의해 제한된다. 이 때문에, 공기 스프링(2)은, 차량의 이상 상승에 대하여 더욱 적확하게 대처할 수 있다.

(실시의 형태 3)

다음으로, 도 5를 참조하여, 실시의 형태 3에 따른 공기 스프링(3)에 대해서 설명한다. 실시의 형태 3에 따른 공기 스프링(3)은, 기본적으로는 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 구성을 구비하지만, 공간(S2) 내에 와이어(61)를 권취하는 릴(69)을 구비하는 점에서 상이하다.

릴(69)은, 예를 들면 스프링식 릴이다. 릴(69)은, 고정 부품(62)으로부터 늘어나는 와이어(61)를 축선(P) 상으로 인회할 수 있도록 배치되어 있다. 이 때, 통상 상태(차량의 높이가 허용 범위 내에 있는 상태)에 있어서 릴(69)의 스프링은 힘이 축적된(the urging force is accumulated) 상태로 놓여져 있기 때문에, 와이어(61)에는 항상 장력이 더해지고 있다. 즉, 상기 통상 상태에 있어서는, 상면판(10)이 상승해도 릴(69)의 스프링에 힘이 축적됨으로써 와이어(61)에 발생하는 장력은 일정하게 유지된다.

한편, 차량의 높이가 허용 범위를 초과하여 이상 상승을 했을 때에는, 상면판(10)과 하면판(20)의 상대적인 거리가 늘어남으로써 릴(69)의 스프링에 힘이 축적될 수 있는 이상(以上)의 장력이 와이어(61)에 발생한다. 이 때, 해당 장력은 와이어(61)의 다른 한쪽의 단부에 고정되어 있는 배기 부재(70)에 있어서 스프링 부재(76)를 힘이 축적되게 함으로써 완화되어, 이에 의해 배기 부재(70)는 열림 상태로 된다. 공기 스프링(3)의 폐쇄 공간(S) 내에 저장된 가압 공기는 배기 부재(70)의 관통공(71)을 통과하여 외부에 배기되지만, 충분히 배기되면 상면판(10)과 고무 하판(30)의 상대적인 거리는 줄어들어, 와이어(61)에 더해지는 장력이 저하하여 스프링 부재(76)가 힘을 방출(releasing the force)함으로써 배기 부재(70)로 닫힘 상태가 된다.

이 때, 위에서 상술한 바와 같이, 고정 부품(62)과 릴(69)의 사이에 있어서 와이어(61)는 축선(P)을 따라서 신장되어 있기 때문에, 특히 상면판(10)이 축선(P)을 따라서 상승할 경우에, 더욱 정확하고 또한 빠르게 배기 부재(70)에 기계적 출력을 전달하여 이를 개폐시킬 수 있다.

이와 같이, 실시의 형태 3에 따른 공기 스프링(3)은, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 효과가 있음과 함께, 차량의 이상 상승에 대하여 더욱 적확하게 대처할 수 있다.

(실시의 형태 4)

다음으로, 도 6을 참조하여, 실시의 형태 4에 따른 공기 스프링(4)에 대해서 설명한다. 실시의 형태 4에 따른 공기 스프링(4)은, 기본적으로는 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 구성을 구비하지만, 배기 부재(70)를 바꾸어 하면판(20) 상에 배치되어 있는 기계식 개폐 밸브(80)와, 하면판(20)에 있어서 폐쇄 공간(S)의 내외를 접속하는 관통공(81)을 구비하여, 와이어(61)가 공간(S1) 내로만 인회되고 있는 점에서 상이하다.

본 실시의 형태에 있어서, 하면판(20)은, 추가로 적층 고무(40)와 접속되어 있는 하측 부재(22)와 상측 부재(23)로 구성되어 있다. 하측 부재(22)는, 상측 부재(23)와 맞닿는 맞닿음부(22a)와 상축 부재(23)의 사이에 공간을 형성하는 이간부 (spacer portion; 22b)를 갖고 있다. 당해 공간은 공기 스프링(4)의 외부가 된다.

기계식 개폐 밸브(80)는, 하면판(20) 상에 있어서 관통공(81)이 개폐 가능하게 설치되어 있다. 관통공(81)은, 하면판(20) 상에 있어서 폐쇄 공간(S) 내외를 접속 가능하게 설치되어 있다. 도 6을 참조하여, 관통공(81)의 고무 하판(30) 측의 단부는, 하측 부재(22)와 상측 부재(23)의 사이에 있어서 이간부(22b)에 의해 형성되어 있는 공간에 접속되어 있어, 해당 공간을 통하여 공기 스프링(4)의 외부와 접속되어 있다.

상면판(10) 상에는 조봉(66)이 설치되어 있어, 와이어(61)의 한쪽의 단부가 고정되어 있는 링 형상 부재(67)가 해당 조봉(66) 상을 이동 가능하게 형성되어 있다. 하면판(20) 상에는, 와이어(61)를 권취하는 릴(69)이 설치되어 있다. 릴(69)은, 예를 들면 스프링식 릴이다. 와이어(61)의 다른 한쪽의 단부는 기계식 개폐 밸브(80)와 접속되어 있다. 기계식 개폐 밸브(80)는, 와이어(61)의 장력이 일정값 미만인 경우에는 닫힘 상태에 있고, 일정값 이상인 경우에는 열림 상태가 되도록 설치되어 있다.

이 경우, 실시의 형태 3에 따른 공기 스프링(3)과 동일하게, 통상 상태(기계식 개폐 밸브(80)는 닫힘 상태)에 있어서도 와이어(61)에는 장력이 발생하고 있다. 또한 차량의 높이가 허용 범위를 초과하여 이상 상승을 했을 때에는, 상면판(10)과 하면판(20)의 상대적인 거리가 늘어남으로써 릴(69)의 스프링에 힘이 축적될 수 있는 이상의 장력이 와이어(61)에 발생한다. 이 때, 해당 장력을 완화하기 위해서 와이어(61)의 다른 한쪽의 단부가 릴(69) 측으로 이동하고, 이에 의해 기계식 개폐 밸브(80)가 열림 상태로 된다. 이 결과, 폐쇄 공간(S) 내로 공급된 가압 공기는 관통공(81)으로부터 하측 부재(22)와 상측 부재(23)로 형성되어 있는 상기 공간을 통과하여 배기됨으로써, 실시의 형태 1에 따른 공기 스프링(1)과 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 기계식 개폐 밸브(80)를 통하여 배기에 의해 차량이 이상 상승으로부터 복위(returned to its original height)하면, 와이어(61)의 장력이 저하함으로써 기계식 개폐 밸브(80)는 닫힘 상태로 된다.

또한, 릴(69)은 하면판(20) 상에 있어서 임의의 장소에 설치되어 있으면 좋다. 예를 들면, 상면판(10)과 하면판(20)의 상대적인 이동 방향이 한쪽 방향으로 치우침이 있는 경우 등에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 하면판(20) 상에 있어서 축선(P)으로부터 멀어진 위치에 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 상면판(10)과 하면판(20)이 주 하중 방향에 수직인 방향으로 상대적으로 이동하고 있지 않은 상태에 있어서, 링 형상 부재(67)는, 예를 들면 축선(P)으로부터 조봉(66)의 최외주부에 위치하고 있다. 이와 같이 하여도, 상면판(10)이 하면판(20)에 대하여 주 하중 방향에 수직인 방향으로 상대적으로 이동하는 경우, 와이어(61)에 장력이 발생함으로써 링 형상 부재(67)를 릴(69)의 근방으로 이동시킬 수 있다. 이 때문에, 상기와 같이 상면판(10)과 하면판(20)이 주 하중 방향에 수직인 방향으로 상대적으로 이동하는 경우라도, 당해에 있어서의 상대적인 이동거리가, 차량의 이상 상승을 검지하기 위한 검지부에 있어서의 와이어(61)의 한쪽 단부의 변위로서 포함되는 비율을 낮게 억제할 수 있어, 차량의 이상 상승에 대하여 더욱 적확하게 대처할 수 있다.

실시의 형태 1∼실시의 형태 3에 있어서, 배기 부재(70)에 있어서의 관통공(71)과 마개 부재(73)가 면 접촉하는 영역은, 각각 관통공(71)의 구멍축 방향을 따라서 설치되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7을 참조하여, 마개 부재(73)에 있어서 관통공(71)과 접촉하는 외주면부(73a)는, 제1 테이퍼부로서 테이퍼 형상으로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 추가로, 관통공(71)에 있어서 마개 부재(73)와 접촉하는 내주면부(71a)는, 제2 테이퍼부로서 테이퍼 형상으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 관통공(71)의 구멍축 방향에 있어서, 마개 부재(73)의 근소한 움직임으로 관통공(71)을 개폐할 수 있기 때문에, 개폐 동작을 빠르게 실시할 수 있다. 또한, 개폐 동작시에 있어서, 관통공(71)과 마개 부재(73)를 용이하게 동심 상태로 할 수 있다.

또한, 도 8을 참조하여, 마개 부재(73)에 있어서 관통공(71)과 접촉하는 외주면부(73a)는, 테이퍼 형상으로 설치되어 있음과 함께, O링(77)이 설치되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 공기 스프링(1, 2, 3) 내부에 형성되는 폐쇄 공간(S)의 기밀성을 더욱 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명을 행했지만, 상술의 실시의 형태를 여러가지로 변형하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 범위는 상술의 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는, 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이 의도된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 철도 차량용의 공기 스프링에 특히 유리하게 적용된다.

1, 2, 3, 4 : 공기 스프링
10 : 상면판
11 : 지지판
11a : 상면
11b, 21a : 원주면
12, 21 : 슬라이딩 부재
12a, 20a : 주면
13 : 차체 측 스피곳
14 : O링
20 : 하면판
30 : 고무 하판
30a : 지지면
31 : 대차 측 스피곳
40 : 적층 고무
41 : 경질층
42 : 탄성층
50 : 다이어프램
51 : 상면판 접촉부
52 : 하면판 접촉부
53 : 완충부
61 : 와이어
62 : 고정 부품
63 : 고정 금구
64 : 하면판 관통부
65 : 와이어 인회 부재
66 : 조봉(hanging rod)
67 : 링 형상 부재
68 : 제한 부재
69 : 릴
70 : 배기 부재
71, 81 : 관통공
71a : 내주면부
72 : 개폐 부재
73 : 마개 부재
73a : 외주면부
74 : 중심축
75 : 보유지지 부재
76 : 스프링 부재
77 : O링
78 : 고정 너트
79 : 가이드 부재
80 : 기계식 개폐 밸브
P : 축선
S : 폐쇄 공간
S1, S2 : 공간

Claims

제1 지지 부재와,
상기 제1 지지 부재로부터 보아 주 하중 방향으로 간격을 두고 배치된 제2 지지 부재와,
상기 제 1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재를 접속함으로써 폐쇄 공간을 형성하고, 탄성 변형 가능한 다이어프램과,
상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재의 상대적인 거리의 변위를 검지하여 기계적 출력을 행하는 검지부와,
상기 검지부로부터의 상기 기계적 출력에 따라서, 상기 폐쇄 공간 내의 공기를 상기 폐쇄 공간 외로 방출 가능하게 하는 제어 부재를 구비하는, 공기 스프링.
제1항에 있어서,
상기 검지부는, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재의 사이로 인회되는 와이어를 포함하고,
상기 기계적 출력은 상기 와이어의 한쪽 단부의 변위인, 공기 스프링.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어 부재는, 상기 폐쇄 공간의 내외를 접속하는 관통공과, 상기 관통공을 개폐 가능한 개폐 부재를 포함하는, 공기 스프링.
제3항에 있어서,
상기 개폐 부재는, 상기 기계적 출력에 의해 상기 관통공에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있는 마개 부재를 갖는, 공기 스프링.
제4항에 있어서,
상기 마개 부재는 테이퍼 형상으로 설치되어 있는 제1 테이퍼부를 갖고,
상기 관통공의 내주면은, 상기 개폐 부재가 상기 관통공을 닫고 있는 상태에 있어서 상기 마개 부재의 상기 제1 테이퍼부와 면 접촉하는 제2 테이퍼부를 갖는, 공기 스프링.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 지지 부재는 탄성 부재를 포함하고,
상기 제어 부재는, 상기 탄성 부재에 설치되어 있는, 공기 스프링.