(57)【要約】      （修正有）【課題】上面板と一体に取付片を形成しつつ、取付片の近傍の補強片を不要にすることのできる空気ばねの提供。【解決手段】鉄道車両の車体側に取り付ける上面板２を設ける。鉄道車両の台車側に取り付ける下側部材３を設ける。上面板２及び下側部材３に止着する筒状のダイヤフラム４を設ける。上面板２の周縁部分を折曲して折曲部５を形成する。車体側に固定する取付片６を上面板２と一体に形成する。取付片６を上面板２の周縁部分で折曲部５と異なる位置に形成する。折曲部５と取付片６との間に切欠部を形成する。取付片６の近くにまで折曲部５を形成する。折曲部５で上面板２をほぼ全周に渡って補強する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車体側に取り付けられる上面板と、鉄道車両の台車側に取り付けられる下側部材と、前記上面板及び下側部材に両端部を止着された筒状のダイヤフラムと、を備えた空気ばねであって、
前記上面板に、その周縁部分を外周縁に沿って折曲してなる折曲部が設けられると共に、当該上面板の外周縁から径方向で内向きに侵入する切欠部が形成されたことを特徴とする空気ばね。
【請求項２】
前記上面板は、少なくとも前記折曲部の下側面がゴム製弾性材で覆われ、該ゴム製弾性に、前記ダイヤフラムの上端部の外周面を押し付けられることを特徴とする請求項１に記載の空気ばね。
【請求項３】
前記上面板の周縁部分のうちの周方向で前記折曲部と異なる位置に、車体側に固定される取付片が設けられ、該取付片が上面板と一体に形成されると共に、前記上面板の周縁部分のうちの前記折曲部と前記取付片との間に前記切欠部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気ばね。
【請求項４】
前記取付片は、上面板と同一平面内に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の空気ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鉄道車両の車体側と台車側との間に介装されて、車体側及び台車側間に伝わる振動を吸収する空気ばねに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道車両には、その車体側と台車側との間に空気ばねが装備され、車体側及び台車側間に伝わる振動を吸収するようになっている。
【０００３】
空気ばねは、車体側に取り付けられる上面板と、台車側に取り付けられる下側部材と、上面板及び下側部材間に設けられる筒状のダイヤフラムとからなり、比較的に薄くて変形しやすい上面板が、その周縁部分を外周縁に沿って折曲されて、空気ばねに作用する力に対して補強されている。
【０００４】
また、空気ばねの上面板には、車体側に固定して上面板を車体側に取り付けるための取付片を溶接加工によって後付けすることがあり、さらに、図６及び図７に示すように、特許文献１は、その図において、上面板１０１と一体に取付片１０２を形成した空気ばねを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５４３７８号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上面板の周縁部分をその全周に渡って外周縁に沿って折曲するには、外周縁を周長方向に圧縮変形させながら折曲加工する必要があり、その折曲加工を難しくすると共に、折曲部に残留歪や残留応力などを生じさせるおそれがある。
【０００７】
また、図４及び図５に示すように、特許文献１の空気ばねは、取付片１０２を上面板１０１と一体に形成するので、取付片１０２の溶接による後付けが不要であるものの、上面板の周縁部分のうちの取付片１０２の近傍を折曲することができない。そのため、上面板の周縁部分のうちの取付片１０２から離れた部位だけに折曲部１０３を形成して補強し、取付片１０２の近傍には、別途、補強片１０４を溶接して補強するようにしている。
【０００８】
本発明は、残留歪や残留応力などを生じさせることなく折曲部を形成することができ、特に、上面板と一体に取付片を形成しつつ、取付片の近傍の補強片を不要にすることのできる空気ばねの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る空気ばねは、鉄道車両の車体側に取り付けられる上面板と、鉄道車両の台車側に取り付けられる下側部材と、上面板及び下側部材に両端部を止着された筒状のダイヤフラムと、を備えたものであり、上面板に、その周縁部分を外周縁に沿って折曲してなる折曲部を設けると共に、この上面板の外周縁から径方向で内向きに侵入する切欠部を形成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、上面板の周縁部分に切欠部を形成するので、上面板の外周縁を周長方向に無理に圧縮変形させることなく、上面板の周縁部分を折曲して折曲部を形成することができる。これにより、上面板をほぼ全周に渡って補強しつつ、周縁部分の折曲加工を容易にすると共に、折曲部に残留歪や残留応力などが生じるのを防止することができる。
【００１１】
また、上面板の少なくとも折曲部の下側面をゴム製弾性材で覆い、このゴム製弾性に、ダイヤフラムの上端部の外周面を押し付けるようにしてもよい。この構成によれば、上面板の下側面を覆うゴム製弾性材の下面を所望の形状に設定して、ゴム製弾性材に押し付けられるダイヤフラムの変形を制御することができ、空気ばねを所望の特性に設定することができる。しかも、上面板の外周縁に折曲部を形成しているので、その下側面のゴム製弾性材を厚くすることなく、その下面を所望の形状に設定することができ、ゴム製弾性材が過度に軟らかくなって空気ばねの特性に影響を与えるのを防止することができる。
【００１２】
さらに、上面板の周縁部分のうちの周方向で折曲部と異なる位置に、車体側に固定する取付片を設け、この取付片を上面板と一体に形成すると共に、上面板の周縁部分のうちの折曲部と取付片との間に切欠部を形成するようにしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、上面板の周縁部分の折曲部と取付片との間に切欠部を形成するので、取付片に近い位置においても、取付片によって阻害されることなく、上面板の周縁部分を折曲して折曲部を形成することができる。これにより、取付片を上面板と一体に形成しつつ、取付片の近くにまで折曲部を形成して、上面板をほぼ全周に渡って補強することができ、取付片の近傍の補強片を不要にすることができる。
【００１４】
また、取付片を上面板と同一平面内に形成するようにしてもよい。この場合、単に同一平面内に取付片を形成した上面板は、取付片をその基端においても折曲部に合わせて折曲することができず、周縁部分の折曲加工を阻害されやいが、本発明の上記構成を採用することにより、取付片によって折曲加工を阻害されることなく、折曲部を形成することができ、特に好適である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によると、上面板の周縁部分に切欠部を形成するので、上面板の外周縁を周長方向に無理に圧縮変形させることなく、上面板の周縁部分を折曲して折曲部を形成することができる。これにより、残留歪や残留応力などを生じさせることなく、容易に折曲部を形成して、上面板をほぼ全周に渡って補強することができる。
【００１６】
さらに、上面板の折曲部と取付片との間に切欠部を形成するので、取付片を上面板と一体に形成しつつ、取付片の近くにまで折曲部を形成して、取付片の近傍の補強片を不要にすることができる。これにより、上面板をほぼ全周に渡って補強しつつ、取付片や補強片の溶接による後付けを不要にすることができ、空気ばねの製造の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る空気ばねの断面図
【図２】（ａ）は上面板の平面図で、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図
【図３】（ａ）は上面板の折曲加工前の平面図で、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図
【図４】本発明の別の形態の空気ばねの断面図
【図５】（ａ）は図４の空気ばねの上面板の平面図で、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図
【図６】従来の空気ばねの断面図
【図７】従来の空気ばねの上面板の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る空気ばねを実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、空気ばね１は、例えば、鉄道車両の車体側と台車側との間に介装されて、車体側及び台車側間に伝わる振動を吸収するためのものであり、鉄道車両の車体側に取り付けられる上面板２と、鉄道車両の台車側に取り付けられる下側部材３と、上面板２及び下側部材３に両端部を止着された筒状のダイヤフラム４と、を備えている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、上面板２は、例えば金属製の略円板状とされ、その周縁部分に、上面板２を補強する折曲部５と、上面板２を車体側に取り付けるための取付片６と、が周方向で異なる位置に設けられている。さらに、上面板２の周縁部分のうちの折曲部５と取付片６との間には、上面板２の外周縁から径方向で内向きに侵入する切欠部７が形成されている。
【００２１】
折曲部５は、平面状の上面板２（図３参照）の周縁部分のうち、取付片６及びその両側の切欠部７を除く部位を、その先端側を斜め下方に向けるよう外周縁に沿わせて折曲してなり（図２参照）、上面板２のほぼ全周を補強する。
【００２２】
取付片６は、先端が折曲部５よりも径方向外側に突出する縦長の略長方形状とされ、上面板２の外周部の二箇所に、上面板２と一体かつ同一平面内に形成されて、先端部のボルト孔８を貫通する取付ボルトによって車体側に固定される。
【００２３】
切欠部７は、取付片６と同程度の幅で径方向内側が円弧形状の略半円状とされ、取付片６の両側に形成されている。この切欠部７は、内端が折曲部５の折曲線９と同一円上に位置する切欠深さに形成され、折曲部５の折曲加工を取付片６に阻害させることなく可能にする。
【００２４】
上面板２の中央には、通気孔１０を有する金属製のボス部１１が設けられ、その周囲かつ下面側には、空気ばね１の空気を排出した際に、下側部材３に当接して車体側を支える金属製の上側当接部１２が設けられている。
【００２５】
上面板２のうちの折曲部５を含む外周部は、その下側面をゴム製弾性材１３で覆われ、このゴム製弾性１３と当接部１２との間にダイヤフラム４の上端が止着される。ゴム製弾性１３は、その下面が折曲部５に沿って傾斜する形状に形成され、このゴム製弾性１３に、ダイヤフラム４の上端部の外周面が押し付けられることにより、ダイヤフラム４の変形が制御されて、空気ばね１が所望の特性に設定される。
【００２６】
下側部材３は、台車側に載置される積層ゴム１４と、積層ゴム１４の上端に加硫接着されたばね座１５と、ばね座１５の外周部の上面側に設けられた下面板１６と、ばね座１５の上面側に設けられた下側当接部１７と、からなり、その下面板１６と下側当接部１７との間にダイヤフラム４の下端が止着される。
【００２７】
積層ゴム１４は、複数のリング状のゴム板１８及び補強板１９を交互に積層した構造とされ、その下端に、図示しない補助空気室に繋がる通気孔２０を有する筒状金具２１が設けられている。
【００２８】
ばね座１５は、例えば金属製の厚板円板状で、積層ゴム１４のゴム板１８及び補強板１９とほぼ同じ大きさの中央穴を有するリング状とされ、その外周部が積層ゴム１４よりも径方向外側に突出する大きさに設定されている。
【００２９】
下面板１６は、金属板をゴム被覆した構造とされ、その金属板が、ばね座１５の外周部に嵌め合わされると共に、ばね座１５と下側当接部１７との間に挟持される。
【００３０】
下側当接部１７は、積層ゴム１４のゴム板１８及び補強板１９とほぼ同じ大きさの金属製の円盤状とされて、ばね座１５のうちの外周部を除く部位の上面側にボルト締結され、空気ばね１の空気を排出した際に、上面板２の上側当接部１２が当接して車体側を支持するようになっている。下側当接部１７には、その中央に絞り部２２が設けられ、ダイヤフラム４と補助空気室との間で、積層ゴム１４の内側空間及び通気孔２０を介して往復する空気を通過させつつ抵抗を付与するようになっている。
【００３１】
ダイヤフラム４は、ゴム製筒体を繊維で補強してなる可撓性の筒状体とされ、その上下端を上面板２及び下側部材３に止着されて、内側に空気室２３を構成し、上面板２を取り付けられた車体側を弾性的に支持する。このダイヤフラム４は、車体側の上下動に伴って、上端部の外周面をゴム製弾性材１３に押し付けられながら、ゴム製弾性材１３の形状に沿って変形し、所定のばね特性を発揮する。
【００３２】
上記構成によれば、上面板２の周縁部分に切欠部７を形成するので、外周縁を周長方向に無理に圧縮変形させることなく、周縁部分を折曲加工することができ、折曲部５に残留歪や残留応力などが生じるのを防止することができる。さらに、取付片６の両側に切欠部７を形成するので、取付片６の近くにまで折曲部５を形成することができ、折曲部５で、上面板２をほぼ全周に渡って補強することができる。
【００３３】
また、上面板２に折曲部５を形成して、外周部を外側が下向きの傾斜状に形成するので、上面板２の外周部を覆うゴム製弾性材１３を厚くすることなく、ダヤフラム４を所望の変形に制御することができ、ゴム製弾性材１３が過度に軟らかくなるのを防止することができる。
【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、本発明の範囲内おいて、適宜変更を加えることができる。例えば、取付片６は、上面板２の外周部に一体に形成したものであればよく、上面板２と同一平面内に形成したものでなくともよい。また、切欠部７は、取付片６と同程度の幅に形成するだけでなく、上面板２の全周を補強できるだけの折曲部５の範囲を確保できる限り、取付片６よりも十分に広い幅に設定するようにしてもよい。
【００３５】
また、図４及び図５に示すように、上面板２の周縁部分に取付片６を設けることなく、上面板２の周縁部分に折曲部５と切欠部７とを形成するようにしてもよく、上記の実施の形態と同様、外周縁を周長方向に無理に圧縮変形させることなく、折曲部５を形成することができる。この場合、上面板２の周縁部分に取付片６を設ける代わりに、別の部位に車体側への取付部を設けてもよく、取付部を設けることなく、ボス部１１を車体側の嵌合部に嵌合させて上面版２に車体側を載置するだけで、車体側に上面板２を取り付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１      空気ばね
２      上面板
３      下側部材
４      ダイヤフラム
５      折曲部
６      取付片
７      切欠部
８      ボルト孔
９      折曲線
１０    通気孔
１１    ボス部
１２    上側当接部
１３    ゴム製弾性体
１４    積層ゴム
１５    ばね座
１６    下面板
１７    下側当接部
１８    ゴム板
１９    補強板
２０    通気孔
２１    筒状金具
２２    絞り部
２３    空気室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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