(57)【要約】    【課題】ねじり角が大きくなる場合でも、外筒金具と中間金具との間の滑りを防止し、十分な防振効果を得ることのできるゴムブッシュの提供。    【解決手段】軸心金具２と、外筒金具３と、軸心金具２と外筒金具３との間に介在するゴム状弾性体４とを備える。ゴム状弾性体４の外周面に中間金具５を止着する。中間金具５に外筒金具３をカシメ加工により固定する。中間金具５の表面に、外筒金具３のカシメ部位１１に弾性力を負荷する負荷ゴム６、７を設ける。中間金具５と外筒金具３のカシメ部位１１とを十分な力で押し付け合わせて、外筒金具３と中間金具５との間の滑りを防止する。【選択図】  図３
2019044921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心金具と、該軸心金具の径方向外側に配置された外筒金具と、前記軸心金具と外筒金具との間に介在するゴム状弾性体とを備え、前記ゴム状弾性体の外周面に中間金具が止着されると共に、該中間金具に外筒金具がカシメ加工により固定されたゴムブッシュであって、前記中間金具の表面に、外筒金具のカシメ部位に弾性力を負荷する負荷ゴムが設けられたことを特徴とするゴムブッシュ。
【請求項２】
前記外筒金具の両端部が径方向内向きに折り曲げられてカシメ部位とされ、該カシメ部位と前記中間金具との間に、前記負荷ゴムとしての端部負荷ゴムが介在することを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
【請求項３】
前記中間金具が複数の分割体に分割され、該複数の分割体は、前記ゴム状弾性体の自由状態で互いに軸心方向に間隔をあけて設けられると共に、前記外筒金具のカシメ加工によってゴム状弾性体に予圧縮を与えつつ接近して配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムブッシュ。
【請求項４】
前記複数の分割体の間に、前記負荷ゴムとしての中間部負荷ゴムが介在することを特徴とする請求項３に記載のゴムブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鉄道車両に装備される軸はり式の軸箱支持装置に設けられるゴムブッシュに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道車両には、車軸の軸受を内装した軸箱が設けられ、この軸箱を例えば軸はり式の軸箱支持装置を介して台車枠に取り付けることにより、車軸に台車枠が弾性的に支持されている。
【０００３】
図１０〜図１２に示すように、軸はり式の軸箱支持装置は、車軸１０１を回転自在に保持する軸箱１０２が軸ばね１０３を介して台車枠１０４を上下方向に支持すると共に、軸箱１０２から延設された軸はり１０５を介して台車枠１０４を車両進行方向に支持する構造とされる。軸はり１０５は、その先端部を台車枠１０４のブラケット１０６に連結され、両者の間に、軸はり１０５の揺動を許容しつつ振動及び衝撃を吸収するためのゴムブッシュ１０７が介装されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
ゴムブッシュ１０７は、軸心金具１０８とその外側の外筒金具１０９との間に、外周面に中間金具１１０を止着されたゴム状弾性体１１１が介在する構成とされ、その軸心金具１０８が、台車枠１０４のブラケット１０６に回転不能に固定されると共に、外筒金具１０９が、軸はり１０５の先端部に設けられたハウジング１１２に嵌合固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４００１０号公報（段落番号００２２〜００２７、図３〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、台車枠の上下方向の振動する際、この振動に伴って軸はりが揺動し、軸はりと台車枠との連結部に介装されたゴムブッシュにねじりが作用する。ゴムブッシュのねじりは、通常の範囲であれば問題を生じないが、台車枠の上下方向の変位が通常の範囲を超えて大きくなると、それに伴ってゴムブッシュのねじり角も大きくなり、外筒金具と中間金具との間に滑りを生じて、十分な防振効果が得られなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、ねじり角が大きくなる場合でも、外筒金具と中間金具との間の滑りを防止し、十分な防振効果を得ることのできるゴムブッシュの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るゴムブッシュは、軸心金具と、この軸心金具の径方向外側に配置した外筒金具と、軸心金具と外筒金具との間に介在するゴム状弾性体とを備え、そのゴム状弾性体の外周面に中間金具を止着すると共に、中間金具に外筒金具をカシメ加工により固定したものであり、中間金具の表面に、外筒金具のカシメ部位に弾性力を負荷する負荷ゴムを設けたものである。
【０００９】
上記構成によれば、ゴム状弾性体に止着した中間金具に外筒金具をカシメ加工により固定することを前提として、その中間金具の表面に、外筒金具のカシメ部位に弾性力を負荷する負荷ゴムを設けるので、中間金具と外筒金具とを十分な力で押し付け合わせて、両者間の滑りを防止することができる。
【００１０】
つまり、外筒金具を単にカシメ加工しただけの場合、カシメの力を解放した際に、カシメ部位の変形がわずかに戻ることがあり、このカシメ部位の戻りによって中間金具と外筒金具との接触圧が低下し、両者間の滑りを生じるおそれがある。これに対し、負荷ゴムを中間金具で支えて外筒金具のカシメ部位に弾性力を負荷することにより、中間金具と外筒金具のカシメ部位とを十分な力で押し付け合わせることができ、外筒金具と中間金具との間の滑りを防止することができる。
【００１１】
また、外筒金具の両端部を径方向内向きに折り曲げてカシメ部位とし、このカシメ部位と中間金具との間に、負荷ゴムとしての端部負荷ゴムを介在させるようにしてもよい。
【００１２】
この構成によると、外筒金具の両端部を径方向内向きに折り曲げるので、そのカシメ部位で中間金具を軸心方向に挟み込むようにして固定することができる。さらに、端部負荷ゴムをカシメ部位と中間金具との間に介在させるので、端部負荷ゴムをカシメ加工の際に圧縮することができ、この圧縮された端部負荷ゴムを介して、カシメ部位と中間金具とを十分な力で押し付け合わせることができる。しかも、端部負荷ゴムが外筒金具のカシメ部位に直に接触するので、端部負荷ゴムがカシメ部位及び中間金具の凹凸に合わせて変形して、その接触面積を十分に大きくすると共に、端部負荷ゴムのそれ自体が滑り止めとして機能する。
【００１３】
また、中間金具を複数の分割体に分割し、この複数の分割体をゴム状弾性体の自由状態で互いに軸心方向に間隔をあけて設けると共に、外筒金具のカシメ加工によってゴム状弾性体に予圧縮を与えつつ接近させて配置するようにしてもよい。
【００１４】
この構成によると、外筒金具をカシメ加工して中間金具の複数の分割体を接近させるので、中間金具を止着したゴム状弾性体に予圧縮を与えると共に、その弾性力によって中間金具を外筒金具のカシメ部位に押し付けることができる。
【００１５】
また、複数の分割体の間に、負荷ゴムとしての中間部負荷ゴムを介在させるようにしてもよい。
【００１６】
この構成によると、中間部負荷ゴムを中間金具の複数の分割体の間に介在させるので、外筒金具をカシメ加工して複数の分割体を接近させる際に、中間部負荷ゴムを圧縮することができ、この圧縮された中間部負荷ゴムの弾性力によって中間金具を外筒金具のカシメ部位に押し付けることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のとおり、本発明によると、軸心金具と外筒金具との間に介在するゴム状弾性体の外周面に中間金具を止着し、この中間金具に外筒金具をカシメ加工により固定することを前提として、その中間金具の表面に、外筒金具のカシメ部位に弾性力を負荷する負荷ゴムを設けるようにしている。これにより、中間金具と外筒金具とを十分な力で押し付け合わせることができ、ゴムブッシュのねじり角が大きくなる場合でも、外筒金具と中間金具との間の滑りを防止し、十分な防振効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るゴムブッシュ正面図
【図２】図１のゴムブッシュのＡ−Ａ断面図
【図３】図２のＢ部拡大図
【図４】外筒金具を取り付ける前のゴムブッシュの正面図
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図
【図６】外筒金具をカシメ加工する前のゴムブッシュの断面図
【図７】比較例のゴムブッシュの断面図
【図８】図７のＤ部拡大図
【図９】ねじり角度とトルクとの関係を示す図
【図１０】鉄道車両の軸はり式の軸箱支持装置を示す図
【図１１】軸はりの先端部のハウジングに嵌合固定された従来のゴムブッシュの横断面図
【図１２】従来のゴムブッシュの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るゴムブッシュの実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１〜図３に示すように、ゴムブッシュ１は、例えば、鉄道車両において、その車軸と台車枠との間に介装されて台車枠を弾性的に支持する軸はり式の軸箱支持装置に装備されるものであり、軸心金具２と、軸心金具２の径方向外側に配置された外筒金具３と、軸心金具２と外筒金具３との間に介在するゴム状弾性体４と、二つの分割体５ａ、５ｂから構成されてゴム状弾性体４の外周面に止着された中間金具５と、中間金具５の両端部表面に配置された端部負荷ゴム６と、中間金具５の二つの分割体５ａ、５ｂの間に配置された中間部負荷ゴム７とを備え、外筒金具３の両端部をカシメ加工することにより、中間金具５に外筒金具３が固定されたものである。
【００２１】
軸心金具２は、例えば鋼製で、円柱の中央に断面三角形の膨出部８を形成した形状の金具本体９と、この金具本体９よりも小径で軸心方向両側に突出する略半円状の取付部１０とからなり、その取付部１０が例えば台車枠のブラケットに固定される。
【００２２】
外筒金具３は、例えば鋼製で、軸心金具２との間にゴム状弾性体４及び中間金具５を介在させるよう、軸心金具２の膨出部８の頂部よりも大径の筒体とされる。この外筒金具３は、両端部を径方向内向きに折り曲げてカシメ部位１１を形成することにより、中間金具５に固定され、例えば、軸箱支持装置の軸はりの先端部に設けられたハウジングに嵌合固定される。
【００２３】
ゴム状弾性体４は、全体として略等厚状とされて、軸心金具２のうちの膨出部８を含む金具本体９の外周面の全面を覆うように止着されている。このゴム状弾性体４の外周面は、軸心方向で両側部分が膨出部８の傾斜部と同程度の角度で傾斜する円錐台状とされると共に、軸心方向で中央部分が等径状とされ、その等径状の中央部分の中央に、外周側が開口された周溝１２が形成されている。
【００２４】
中間金具５は、例えば鋼製で、内端側を薄く、外端側を厚く設定された分割体５ａ、５ｂからなり、内周面がゴム状弾性体４の外周面の形状に対応すると共に、外周面が外筒金具３の内周面と同径の等径状に設定されている。
【００２５】
分割体５ａ、５ｂの外端面には、外筒金具３のカシメ部位１１を位置させる切欠１３が形成され、そのカシメ部位１１と分割体５ａ、５ｂとの間に、カシメ部位１１に弾性力を負荷する負荷ゴムとしてのリング状の端部負荷ゴム６が介在している。分割体５ａ、５ｂの内端側は、ゴム状弾性体４の周溝１２を覆うように突出し、分割体５ａ、５ｂの間に、外筒金具３のカシメ部位１１に弾性力を負荷する負荷ゴムとしてのリング状の中間部負荷ゴム７が介在している。
【００２６】
次に、外筒金具３をカシメ加工して中間金具５に固定する様子を説明する。まず、図４及び図５に示すように、外筒金具３を取り付ける前のゴムブッシュは、そのゴム状弾性体４が自由状態であり、周溝１２がその溝幅方向（軸心方向）に開いて、中間金具５の分割体５ａ、５ｂが互いに軸心方向に間隔をあけて位置している。ここで、端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７は、分割体５ａ、５ｂに止着されているが、外筒金具３をカシメ加工する際に、別体の端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７を介在させるようにしてもよい。
【００２７】
図４及び図５の状態のゴムブッシュに円筒状の外筒金具３を外嵌し（図６参照）、この外筒金具３の両端部を径方向内向きに折り曲げてカシメ加工して、中間金具５の分割体５ａ、５ｂに外筒金具３を固定する（図１〜図３参照）。
【００２８】
外筒金具３のカシメ加工により、端部負荷ゴム６がカシメ部位１１と分割体５ａ、５ｂとで圧縮されて、外筒金具３のカシメ部位１１に弾性力を負荷する。また、外筒金具３のカシメ加工により、ゴム状弾性体４がその周溝１２を狭める方向に変形して予圧縮が与えられると共に、分割体５ａ、５ｂが互いに接近する。この分割体５ａ、５ｂの接近により、中間部負荷ゴム７が圧縮されて、分割体５ａ、５ｂ及び端部負荷ゴム６を介して外筒金具３のカシメ部位１１に弾性力を負荷する。
【００２９】
上記構成によれば、端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７を設けるので、これらを中間金具５で支えて、外筒金具３のカシメ部位１１に弾性力を負荷することができ、中間金具５及び外筒金具３を十分な力で押し付け合わせて、中間金具５と外筒金具３との滑りを防止することができる。
【００３０】
ここで、本発明のゴムブッシュ１と端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７のないゴムブッシュ１４とを比較する。図７及び図８に示すように、ゴムブッシュ１４は、端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７を設けていないという点を除けば、本発明のゴムブッシュ１と同じ構成である。
【００３１】
図９は、軸心金具２に対して外筒金具３を周方向に相対的に回転させて、ゴムブッシュ１、１４にねじりを負荷した際のねじり角度とトルクとの関係を示す図であり、実線がゴムブッシュ１における関係を示し、二点鎖線がゴムブッシュ１４における関係を示す。
【００３２】
図９が示すように、本発明のゴムブッシュ１においては、ねじりを負荷した際、角度が６（ｄｅｇ）に至るまで、そのねじりに対応するトルクが増加して１８００（Ｎ・ｍ）に至り、ねじりの除荷により、角度及びトルクが共に減少して０（ｄｅｇ、Ｎ・ｍ）に至る。これにより、ゴムブッシュ１においては、角度が６（ｄｅｇ）程度でトルクが１８００（Ｎ・ｍ）程度までは、中間金具５と外筒金具３との滑りを生じていないことがわかる。
【００３３】
これに対し、ゴムブッシュ１４においては、ねじりを負荷した際、角度が２（ｄｅｇ）程度に至ると、そのねじりに対応するトルクが６００（Ｎ・ｍ）程度となって、それ以降のトルクの増加が止まり、角度だけが増加する。さらに、角度が６（ｄｅｇ）程度に至った状態で、ねじりを除荷すると、トルクが０（Ｎ・ｍ）に至っても、４（ｄｅｇ）程度の角度が残留している。これにより、ゴムブッシュ１４においては、角度が２（ｄｅｇ）程度でトルクが６００（Ｎ・ｍ）程度に至ると、中間金具５と外筒金具３との間に滑りを生じることがわかる。
【００３４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、端部負荷ゴム６及び中間部負荷ゴム７は、必ずしもその両方を設ける必要はなく、いずれか一方を設ければよい。また、中間金具５は、必ずしも分割体５ａ、５ｂに分割されている必要はなく、単体の中間金具５に端部負荷ゴム６だけを設けたものであってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１      ゴムブッシュ
２      軸心金具
３      外筒金具
４      ゴム状弾性体
５      中間金具
５ａ、５ｂ  分割体
６      端部負荷ゴム
７      中間部負荷ゴム
８      膨出部
９      金具本体
１０    取付部
１１    カシメ部位
１２    周溝
１３    切欠
１４    ゴムブッシュ（比較例）
【図１】
2019044921.tif 000003
【図２】
2019044921.tif 000004
【図３】
2019044921.tif 000005
【図４】
2019044921.tif 000006
【図５】
2019044921.tif 000007
【図６】
2019044921.tif 000008
【図７】
2019044921.tif 000009
【図８】
2019044921.tif 000010
【図９】
2019044921.tif 000011
【図１０】
2019044921.tif 000012
【図１１】
2019044921.tif 000013
【図１２】
2019044921.tif 000014