(57)【要約】【課題】車両の低周波振動を、すぐれた応答性の下で十分に吸収するとともに減衰させることができ、併せて、空気ばねの流路絞り部が目詰まりを生じるほどの高周波振動に対しては、液体減衰手段の作用下で、振動を減衰させることができる空気ばね装置を提供する。【解決手段】上面板１および下面板２と、これらのそれぞれの面板１，２に、それぞれの端部を気密に連結した筒状可撓膜体３とからなり、内部に、大気圧以上の圧力の加圧気体を封入してなる空気ばね４と、この空気ばね４の下面板側に配設されて、垂直方向の入力によって主には剪断変形される剪断ばね手段６とを具えるものであって、空気ばね４に、垂直方向の入力に対する気体減衰機構を設けるとともに、剪断ばね手段内に、気体減衰から独立して垂直方向を減衰させる液体減衰手段１１を設けてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面板および下面板と、これらのそれぞれの面板に、それぞれの端部を気密に連結した筒状可撓膜体とからなり、内部に、大気圧以上の圧力の加圧気体を封入してなる空気ばねと、この空気ばねの上面板側もしくは下面板側に配設されて、垂直方向の入力によって主には剪断変形される、ゴムを主体とする剪断ばね手段とを具える空気ばね装置であって、
空気ばねに、垂直方向の入力に対する気体減衰機構を設けるとともに、剪断ばね手段内に、気体減衰機構から独立して垂直方向を減衰させる液体減衰手段を設けてなる空気ばね装置。
【請求項２】
気体減衰機構を、上面板もしくは下面板に連結した気体貯留器と、上面板もしくは下面板、または、気体貯留容器に到る中間部に設けた流路絞り部とで構成してなる請求項１に記載の空気ばね装置。
【請求項３】
液体減衰手段を、剪断ばね手段に設けた窪みと、この窪みの開口を、液体の封入下で閉止するダイアフラムとで形成される液室の、仕切部材によって二分割されるそれぞれの分割液室を、液室内もしくは液室外に設けた絞り通路によって相互に連通させることにより構成してなる請求項１もしくは２に記載の空気ばね装置。
【請求項４】
空気ばねと剪断ばね手段とを、垂直方向の入力に対して直列に配置してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気ばね装置。
【請求項５】
垂直方向の入力によって主には圧縮変形される、ゴムを主体とする圧縮ばね手段を設けてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気ばね装置。
【請求項６】
圧縮ばね手段と剪断ばね手段とを、垂直方向の入力に対して直列に配置してなる請求項５に記載の空気ばね装置。
【請求項７】
剪断ばね手段を、円錐台状もしくは角錐台状の錐台形状ゴム部材と、錐台形状剛性板との交互の積層体の、芯材および外筒への接合構造体としてなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気ばね装置。
【請求項８】
圧縮ばね手段を、円環状のゴム板と、円環状の剛性板との交互の積層体の、下端支持プレートおよび上端リングへの接合構造体としてなる請求項５もしくは６に記載の空気ばね装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気ばねと、垂直入力剪断ばね手段とを具える、鉄道用車両に用いて好適な空気ばね装置、とくには、空気ばね内に封入した加圧気体の流動に伴う振動減衰機能の他、液体の流動に伴う振動減衰機能をも発揮できる空気ばね装置に関するものであり、鉄道車両が、振動周波数が高くなる条件の下を走行してなお、垂直方向のばね定数の増加を有効に防止しつつ、十分な振動減衰機能の発揮を担保できる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
上面板および下面板と、これらのそれぞれの面板に、それぞれの端部を気密に連結した筒状可撓膜体とからなり、内部に、大気圧以上の加圧気体、たとえば加圧空気を封入してなる空気ばねと、この空気ばねの上面板側もしくは下面板側に配設されて、垂直方向の入力によって主には剪断変形される、ゴムを主体とする剪断ばね手段、たとえば円錐台状ばね手段とを具える空気ばね装置としては、特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
これは、外筒および内筒と、これら両者に亘って配備されるダイヤフラムと、円錐面又は角錐面状の外周面を有する支持部材と、この支持部材の外周面と前記内筒とに亘って配備される環状の弾性体とを有して成る空気ばねにおいて、弾性部材を有する緩衝体を前記内筒と前記支持部材との間に配備して、前記内筒と前記支持部材との相対接近移動による前記弾性部材の弾性変形が、前記弾性体が所定量弾性変形してから開始される状態に構成したものである。
【０００４】
この空気ばねは、支持部材と内筒との間に弾性部材から成る緩衝体を配置して、内筒と支持部材との相対接近移動による弾性部材の弾性変形が、弾性体が所定量弾性変形してから開始される状態に構成されているから、外筒に作用する荷重が所定以上に大きくなると、弾性体による弾性に加えて緩衝体による弾性が並列的に加算されることになり、ばね定数を無理なく大きくすることができる。これにより、ある程度の荷重までは小さいばね定数による柔らかいばね特性を持つ状態にできるとともに、大荷重が作用する場合には大きいばね定数による硬いばね特性を持つ状態に切換えることが可能になる。
その結果、円錐台又は角錐台状の外周面を持つ支持部材を有する空気ばねにおいて、支持部材の外周面と内筒とに亘って配備される環状の弾性体を、通常の正常動作時における柔らかいばね特性を持つものとしながらも、大荷重時には全体として硬いばね特性が発揮できて腰のあるものとなるよう、非線形特性が備わったものに改善することができた。この場合、弾性体を積層ゴムで構成すれば、支持部材と内筒とが互いに安定的に弾性支持されるようにすることができると、するものである。
【０００５】
ところで、従来の一般的な空気ばねでは、上面板に設けた取付けボス部、下面板貫通孔等を流路絞り部として機能させ、その流路絞り部を、大容積の補助タンク、空気室等に連通させて、空気ばねと補助タンク等との間での加圧空気の流動に際する、流路の急拡大に基く、いわゆる拡散減衰等によって、多くは、鉄道車両等への乗心地性を確保するべく、１〜２Ｈｚ程度の低周波振動に対する気体減衰機能をもたらすこととしているのに対し、特許文献１に記載された空気ばねでは、ダイアフラムに囲まれる空気ばねの内容積が大きいことから、低周波振動を減衰させる目的の下で、空気ばねに補助タンク等を取り付けると、空気ばねのトータル容積が大きくなりすぎて、垂直方向の入力に対するばね定数が小さくなりすぎ、所要の振動吸収機能さえも発揮できなくなるため、振動減衰の実現のためには、外部ダンパーを別途付設することが必要になるという、装置コスト上、ならびに、装置寸法上の問題があった。
【０００６】
この一方で、１〜２Ｈｚ程度の低周波数の、車両の垂直方向の固有振動数付近に気体減衰機能をもつようにチューイングした従来の空気ばねでは、車両がトンネル内へ高速で進入した場合等のように、１０Ｈｚを越える周波数で車両が高周波振動するときは、流路絞り部が目詰まり状態となって空気の流動が不能となるため、垂直方向の入力に対してばね定数が急激に増加して、車両への乗心地等が大きく悪化するという他の問題があった。
【０００７】
このような問題点に関し、特許文献２には、「基本形態を空気ばねとし、これに互いに連通する第１液室と第２液室を組み合わせることにより、任意方向の振動を吸収でき、かつ支持荷重の大小に関係なくばね定数を小さく抑えることができ、オリフィスの直径や長さを振動数に合わせて設定すれば、低周波領域および高周波領域のいずれに対しても支持荷重に比例した減衰力が得られ」る、エンジンの防振支持用として好適な液体封入式空気ばねが記載されており、これがために、「対向する２枚の基板間に基板と直交する軸線に沿って配置されて２枚の基板を連結する気室と液室とからなり、２枚の基板の一方が他方に対して任意方向に弾性的に変位できるように構成されており、気室が空気ばね機能を備え、液室がオリフィスを有する仕切り板によって基板の一方に接する第１液室と気室に接する第２液室とに振動減衰機能を備えている。」構成を採用することとしている。
【０００８】
この特許文献２に記載された空気ばねは、たとえば、「エンジンの搭載で生じる静荷重は、上部基板および液室を満たす液を伝達媒体として気室の気体を加圧し、上記の上部基板は気体圧力および受圧面積で定まる所定の高さに支持される。そして、エンジンの駆動により発生する振動の鉛直方向成分は、液室を満たす液の弾性定数が気室の加圧気体に比べて著しく大きいため、液を介して加圧気体に伝えられ、主として加圧気体の弾性変形で吸収され、上記の液はオリフィスを介して液室間を移動する際の摩擦抵抗により、振動を減衰させる。」とするものであって、振動周波数のいかんにかかわらず、液体を、オリフィスを介して二つの液室間に流動させて振動を減衰させるものであることから、振動の減衰のために、空気ばねに外部ダンパーを付設することは不要になる。
【特許文献１】特開２００６−３２９２８０号公報
【特許文献２】特開平１１−１０１２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかるに、特許文献２に記載された液体封入式空気ばねでは、気室と液室との間を隔膜としてダイヤフラムで仕切ることとしており、そのダイヤフラムには常に液室内圧が作用することになって、気室内圧もまた必然的に高くなる他、気室内圧が上に乗る荷重に左右されることになるため、空気ばねを、十分な振動吸収機能を発揮できるようにコントロールすることができないという問題があった。
しかも、この空気ばねは、気室内の気体の流動に基く、減衰機能を発揮し得ないことから、車両の低周波振動に対し、感度の高いすぐれた気体減衰機能を発揮することもまた不可能であった。
【００１０】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、車両の低周波振動を、すぐれた応答性の下で十分に吸収するとともに減衰させることができ、併せて、空気ばねの流路絞り部が目詰まりを生じるほどの高周波振動に対しては、液体減衰手段の作用下で、振動を減衰させることができる空気ばね装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の空気ばね装置は、上面板および下面板と、これらのそれぞれの面板に、それぞれの端部を気密に連結した筒状可撓膜体とからなり、内部に、大気圧以上の加圧気体を封入してなる空気ばねと、この空気ばねの上面板側もしくは下面板側に配設されて、垂直方向下向きの入力によって主には剪断変形される、ゴムを主体とする剪断ばね手段とを具えるものであって、空気ばねに、垂直方向の入力に対する気体減衰機構を設けるとともに、剪断ばね手段内に、気体減衰機構から独立して垂直方向の入力を減衰させる液体減衰手段を設けてなるものである。
【００１２】
ここで、気体減衰機構は、上面板もしくは下面板に連結した加圧気体の貯留容器と、上面板もしくは下面板、または、気体貯留容器に到る中間部に設けた流路絞り部とで構成することができる。
【００１３】
また、前記液体減衰手段は、剪断ばね手段に設けた窪みと、この窪みの開口を液体の封入下で閉止する、空気ばねから独立させたダイアフラムとで区画形成される液室の、仕切り部材によって分割されるそれぞれの分割液室を、液室内もしくは液室外に設けた絞り通路によって相互に連結させることにより構成することが好ましい。
【００１４】
またここで、空気ばねと剪断ばね手段とは、垂直方向の入力に対して直列に配置することが好ましく、そして、垂直方向下向きの入力によって主には圧縮変形される、ゴムを主体とする圧縮ばね手段をもまた設けることが好ましい。
【００１５】
なお、圧縮ばね手段を設けるときは、その圧縮ばね手段と剪断ばね手段とをまた、垂直方向の入力に対して直列に配置することが好ましい。
【００１６】
ところで、剪断ばね手段は、剪断力だけを発生するものとすることも可能であるが、それを、円錐台状もしくは角錐台状の錐台形状ゴム部材と、ゴム部材の変形抑制に寄与する錐台形状剛性板との交互の積層体の、芯体おおび外筒への接合構造体としたときは、垂直方向下向きの入力に対して、圧縮変形等を伴う剪断変形を行わせることで、ゴム部材の耐久性を確保しつつ、発生ばね力の大きさを、それぞれのテーパ角度等の選択の下で簡易に調整することができる。
【００１７】
さらに、圧縮ばね手段は、円環状のゴム板と、円環状の剛性板との交互の積層体の、下端支持プレートおよび上端リングへの接合構造体とすることが、圧縮方向の所要のばね力の発生を担保するとともに、水平方向の、小さな剪断ばね力の発生を担保する上で好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の空気ばね装置では、たとえば鉄道車両の通常走行時の、垂直方向の振動および、１〜２Ｈｚ程度の低周波固有振動に対しては、主には、空気ばねおよび剪断ばね手段の弾性変形によって、すぐれた応答性の下で、振動を有効に吸収することができ、また、加圧気体が、気体減衰機構の作用下にて、空気ばねと気体貯容器との間で、流路絞り部を経て流動することによる、いわゆる拡散減衰、流路絞り部が加圧気体に及ぼす摩擦抵抗等に基づくエネルギ吸収その他によって、振動を有効に減衰させることができる。
【００１９】
しかも、この空気ばね装置では、車両がトンネル内等へ高速で進入することその他によって、車両が１０Ｈｚを越える周波数で高周波振動されて、空気ばねの流路絞り部が目詰まり状態となり、加圧空気の、上述したような流動が不能となった場合にあっても、空気ばねから独立させて設けた液体減衰装置は、そのチューニングによって、十分な振動減衰機能を発揮できるので、空気ばね装置全体のばね力を極端に増加させることなく、いいかえれば、車両への乗心地を十分に確保しつつ、液体減衰装置内での液体の流動に基く振動減衰機能を効果的に発揮させることができる。
【００２０】
このように、この空気ばね装置では、気体減衰機構と、液体減衰手段とを相互に独立させて設け、それらのそれぞれを、相互の影響なしに別個に機能させることによって、車両の低周波振動を、高い応答性の下で十分に吸収するとともに減衰させることができ、また、気体減衰機構の流路絞り部が目詰まりを生じるほどの高周波振動に対しては、液体減衰手段の作用で、振動を効果的に減衰させることができる。
なお、このような振動減衰機能は、空気ばねがパンク等によってデフレートされた場合にもまた同様に発揮させることができる。
【００２１】
ここで、気体減衰機構を、上面板もしくは下面板に連結した、加圧気体の貯留容器と、上面板もしくは下面板、または、気体貯留容器に到る中間部に設けた流路絞り部とで構成するときは、振動減衰機能を有する従来の空気ばねに大きな変更を加えることなしに、所要の気体減衰機構を構成することができる。
【００２２】
また、液体減衰手段を、剪断ばね手段に設けた窪みと、この窪みの開口を、液体の封入下で閉止するダイヤフラムとで形成される液室の、仕切部材によって二分割されるそれぞれの分割液室を、絞り通路によって相互に連通させて構成する場合は、気体減衰機構から完全に独立した液体減衰手段を極めてコンパクトに構成することができ、このことは、絞り通路を液室内に設けた場合により効果的である。
この一方で、絞り通路を液室外に設ける場合は、絞り通路長さの選択の自由度を高めて、振動減衰に寄与する所要の液柱共振周波数の実現を容易にすることができ、また、十分長い通路を確保して、摩擦抵抗による振動減衰能力を高めることができる。
【００２３】
ここで、空気ばねと剪断ばね手段とを、垂直方向の入力に対して直列に配置したときは、直列ばねの原理によって、ばね定数の小さい方の性能を顕在化させて、車両の垂直方向振動を、柔軟に弾性支持するとともに、減衰させることができる。
【００２４】
またここで、垂直方向下向きの入力によって主には圧縮変形される、ゴムを主体とする圧縮ばね手段を設けたときは、たとえば、空気ばねおよび剪断ばね手段がともに変形限界に達した後に、圧縮ばね手段の硬いばね特性の下で振動を弾性支持することで、車両の走行安定性を確保することができ、このことは、空気ばねがパンク等によってデフレートされて、それ本来の機能を発揮し得なくなった後、剪断ばね手段および圧縮ばね手段の両者によって垂直入力を弾性支持する場合にもほぼ同様である。
【００２５】
なお、このような空気ばね装置に水平方向の力が入力されたときは、主には、空気ばねの水平変形と、圧縮ばね手段の剪断変形とによって、その力を柔軟に弾性支持することができる。
そして、圧縮ばね手段による水平入力のこのような弾性支持は、空気ばねのデフレートの有無にかかわらず、主には、圧縮ばねの剪断ばね特性の顕在化の下で、垂直荷重の大小のいかんにかかわらず、十分柔軟に行われることになる。
【００２６】
従ってこの装置では、剪断ばね手段が、それの変形限界まで変形するほどの大きな垂直方向下向きの入力を受け、それ以後の垂直方向下向きの入力の弾性支持は専ら圧縮ばね手段の作用によって行われることになっても、水平方向の入力に対しては、空気ばねがデフレートされていると否とにかかわらず、圧縮ばね手段の剪断変形をもって柔軟に弾性支持することができる。
【００２７】
そしてまた、剪断ばね手段を、錐台形状ゴム部材と、錐台形状剛性板との交互の積層体の、内筒とすることができる芯体および外筒への接合構造体としたときは、垂直方向下向きの入力に対し、ゴム部材を、剪断方向に加え、圧縮方向にも変形させて、ばね定数の幾分の増加傾向の下で、剪断変形だけを行わせる場合に比して、ゴム部材の絶対変形量を抑制することができるので、ゴム部材の耐久性を高めることができ、この一方で、剪断ばね手段を、水平方向の入力に対しても弾性機能の発揮に寄与させることができる。
【００２８】
また、圧縮ばね手段を、たとえば、水平な下端支持プレート上に接合される、ともに水平な、円環状ゴム板と、円環状剛性板との交互の積層体の、これも水平な上端リングへの接合構造体としたときは、そこへの垂直方向下向きの入力の作用時には、圧縮ばね手段に硬いばね特性を発揮させる一方で、水平方向の入力に対しては、円環状ゴム板の剪断変形下で、柔軟なばね特性を発揮させることができる。
【００２９】
なお、剪断ばね手段および圧縮ばね手段のそれぞれを、空気ばね側から順次に配設して、それらを、垂直方向の入力に対して直列配置としたときは、たとえば、垂直方向下向きの入力の弾性支持を、剪断ばね手段から圧縮ばね手段に肩代わりさせてなお、下端支持プレートと剪断ばね手段との間に隙間を確保することで、簡単な構造の装置をもって、上記の各種機能を十分に発揮させることができ、しかも、剪断ばね手段が、垂直方向下向き入力によって限界位置まで変形されていても、圧縮ばね手段を、水平方向の入力の弾性支持のために、十分円滑に、かつ確実に機能させることができる。
【００３０】
ところで、剪断ばね手段の、内筒とすることができる芯体を、たとえば、圧縮ばね手段の上端リングに取付けたときは、圧縮ばね手段の中空部寸法との関連の下で、その中空部内へ、剪断ばね手段の一部を進入させて配置することが可能となり、これにより、装置の占有空間、ひいては、外形寸法の小型化を図ることができ、鉄道車両の低床化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、この発明の実施の形態を示す縦断面図であり、図中１は、たとえば水平姿勢で車体側に取付けられる上面板を、また２は下面板を、そして３は、それらの両面板１，２にそれぞれの端部を気密に連結した、図ではセルフシール構造の筒状可撓膜体をそれぞれ示し、これらの部材１，２，３は、内部に、空気、不活性ガス等とすることができる所定の圧力の気体を封入することで空気ばね４を構成する。
ここではまた、この空気ばね４の上面板１に、流路絞り部としてのボス５を設け、このボス５を介して空気ばね４を、図示しない、加圧気体の貯留容器に連通させることで、その貯留容器とボス５とで、垂直方向の入力に対する気体減衰機構を構成する。
なお、この気体減衰機構は、鉄道車両等への乗心地の確保を第一義として、１〜２Ｈｚ程度の低周波振動を減衰するべく、ボス５の寸法等をチューニングされている。
【００３２】
そして、このような空気ばね４の下面板２側に、剪断ばね手段６および圧縮ばね手段７のそれぞれを直列に配設して、空気ばね４と、剪断ばね手段６と、圧縮ばね手段７とを順次の直列整列構造とする。
このことによれば、垂直方向の入力に対して、ばね定数の低い方の性能が顕在化する柔らかいばね特定がもたらされる。
なお、剪断ばね手段６と、圧縮ばね手段７とは、図に示すところとは順序を入れ換えて配設することも可能である。
【００３３】
またこの図に示すところでは、垂直方向の下向き入力によって主には剪断変形される、ゴムを主体とする剪断ばね手段６を、図の下方側に向けて寸法が次第に大きくなる円錐台状、角錐台状等の錐台形状をなすゴム部材６ａと、同様の錐台形状剛性板６ｂとの交互の積層体の、図では軽量化のためにほぼ筒状とした、外表面が同様の錐台形状の芯体８ａおよび、外筒８ｂへの接合構造体とする。
【００３４】
そしてまた、垂直方向の下向き入力によって主には圧縮変形される、ゴムを主体とする圧縮ばね手段７を、下面板２の下方側に離隔して位置して、たとえば水平姿勢で台車に取付けられる下端支持プレート９ａに接合される、円環状の水平なゴム板７ａと、円環状の同様の剛性板７ｂとの交互の積層体の、その下端支持プレート９ａおよび上端リング９ｂへの接合構造体としてなり、ゴム板７ａ，剛性板７ｂおよび上端リング９ｂのそれぞれの内径を均一径としてなる。
【００３５】
空気ばね４の下面板２の下方側に、図示のように配設されるそれぞれのばね手段６、７は、ここでは、剪断ばね手段６の外筒８ｂを下面板２の下面側に取付ける一方で、それの芯体８ａの下端部分を、圧縮ばね手段７の上端リング９ｂに掛合させたフランジ部材１０を介して、圧縮ばね手段７の中空部７ｃ内へ入れ込んで、その芯体８ａの下端を、圧縮ばね手段７が圧縮変形されてなお、下端支持プレート９ａに当接しない程度に下端支持プレート９ａから離隔して位置するように相互に組付けることで、空気ばね４に取り付けることができる。
このように剪断ばね手段６の芯材８ａを、圧縮ばね手段７の中空部７ｃ内へ入れ込んで配置することで、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３６】
なおこの図に示すところでは、剪断ばね手段６の、最も内周側に位置するゴム部材６ａの、垂直方向の下向き入力による剪断変形等による変形は、最も内周側に位置する錐台形状剛性板６ｂがフランジ部材１０に当接することによって阻止されることになり、剪断ばね手段６のこれ以上の剪断変形、ひいては、下面板２の、その後に続く下降変位は、後にの述べる液体減衰手段の作用の下にて行われることになる。
【００３７】
なお、図中１ａ、２ａはそれぞれ、上面板１の下面、および下面板２の上面のそれぞれに設けた摺接板を示し、たとえば、それぞれステンレス板および、ポリテトラフロオロエチレン板とすることができるこれらの摺接板１ａ、２ａは、垂直方向の大きな荷重の作用または、空気ばね４のデフレート等に起因して、両面板１、２が当接した場合に、それらの面板１、２の水平面内での摺動変位を十分円滑なものとするべく機能する。
【００３８】
ところでこの発明では、上述したところに加え、剪断ばね手段６に、前述した気体減衰機構からは完全に独立して、垂直方向の入力の減衰をもたらす液体減衰手段１１を設ける。
図示のこの液体減衰手段１１は、剪断ばね手段６の頂部に形成した窪み１２と、この窪み１２の開口を、液体の封入下で閉止するダイヤフラム１３とで形成される液室１４の、剛性仕切部材１５によって二分割されるそれぞれの分割液室１４ａ、１４ｂを、たとえば液室１４内に設けた絞り通路１６によって相互に連通させることによって構成してなり、ここで、ダイアフラム１３の外表面側は大気に開放してなる。
【００３９】
かかる液体減衰手段１１は、空気ばね側の気体減衰機構が、たとえば、流路絞り部としてのボス５の目詰まり現象等によって振動減衰機能を発揮し得なくなり、この結果として、空気ばね４のばね定数の増加が余儀なくされた場合や、空気ばね４がパンク等によってデフレートされた場合等において、剪断ばね手段６の、垂直方向の下方に向く変形に伴って、たとえば、下側の分割液室１４ａの液室内圧が増加すると、その液室１４ａ内の液体が、絞り通路１６を経て上側の分割液室１４ｂに流入することにより、両液室１４ａ、１４ｂの内圧が平衡状態とされ、逆に、その下側分割液室１４ａの液室内圧が低減されると、上側分割液室１４ｂ内の液体が、絞り通路１６を経て下側分割液室１４ａ内に流入して、両液室内圧の平衡化がもたらされる。
そして、これらのいずれの場合にあっても、液体が絞り通路１６内を流動するに当っての液柱共振、摩擦抵抗等によって、振動の効果的な減衰をもたらすことができる。
【００４０】
すなわち、液体減衰手段１１は、ある一定領域の高周波振動に対して有効に機能するようにチューイングされており、その領域の振動より低周波の振動は通常、空気ばね４の流路絞り部による減衰機構によって十分に減衰されることになる。
【００４１】
以上に述べたように、空気ばね４と、剪断ばね手段６と圧縮ばね手段７とを、垂直方向の入力に対して直列配置となるよう構成して、気体減衰機構および、この気体減衰機構から独立させた液体減衰機構１１を設けてなるこの空気ばね装置は、それを、たとえば、鉄道車両用のボルスタレス台車に適用した場合には、各種の寸法の、所要に応じた選択の下で、一般的に要求される、上下および左右方向の、およそ±４０ｍｍ程度までの振動に十分に対処することができ、また、前後方向の１５０ｍｍ程度の大変位も十分に吸収することができる。
この場合、上下、左右方向の振動は、空気ばね４によって、また、前後方向の変位は、空気ばね４と、圧縮ばね手段７によって吸収されることになる。
【００４２】
そしてまた、空気ばね４が、パンク等した後は、上面板１等の、剪断ばね手段６上への着座に基づき、上下方向の振動はその剪断ばね手段６により、そして、左右方向の振動は、圧縮ばね手段７によりそれぞれ吸収されることになり、さらに、前後方向の大変位は、摺接板１ａ、２ａの作用に基く滑り変位によって吸収されることになる。
【００４３】
さらに、垂直方向の低周波振動は、振動乗心地の確保のために、１〜２Ｈｚ程度の低周波振動数にチューイングされた前記気体減衰機構による、ボス５を通る加圧気体の流動によって減衰されることになる。
これにより、装置が、たとえば１０〜２０Ｈｚ程度の高周波振動を受けて、気体減衰機構が所期した減衰機能を発揮し得なくなって、空気ばね４のばね定数が増加する場合等には、剪断ばね手段６の剪断変形に伴う液体減衰手段１１の作用の下で振動が減衰されることになるので、車両等への快適な乗り心地を確保することができる。
【００４４】
なお、液体減衰手段１１のこのような振動減音機能は、空気ばね４がパンク等によってデフレートされた場合にも発揮させることができるので、空気ばね４が作動不能に到ってなお、液体減衰手段１１をもって、防振および減衰有能を有効に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  上面板
１ａ，２ａ  摺接板
２  下面板
３  筒状可撓膜体
４  空気ばね
５  ボス
６  剪断ばね手段
６ａ  ゴム部材
６ｂ  錐台形状剛性板
７  圧縮ばね手段
７ａ  ゴム板
７ｂ  剛性板
８ａ  芯体
８ｂ  外筒
９ａ  下端支持プレート
９ｂ  上端リング
１０  フランジ部材
１１  液体減衰手段
１２  窪み
１３  ダイアフラム
１４  液室
１４ａ，１４ｂ  分割液室
１５  剛性仕切板
１６  絞り通路
【図１】
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