(57)【要約】【課題】加減速時の揺り戻しや荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にでき、しかも水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性を向上させること。【解決手段】液体封入式減衰装置１は、カップ状の容器１０と、支軸２０と、蓋部材３０と、高粘性の液体４０と、可動減衰板５０と、積層弾性支持部６０とを有し、可動減衰板５０は、支軸２０に取り付けられた円盤部５１と、容器１０の内壁との間で液体４０を流通可能とする流路となる隙間７１を有するように円盤部５１の周縁部に設けられた円筒部５２とを有し、積層弾性支持部６０は、円筒弾性体６２ａ〜６２ｄの左右方向の位置でスグリ部（肉盗み部）６４を有する。【選択図】図１
2015068453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と第２の部材間に取り付けられ、第１の部材又は第２の部材に入力される少なくとも上下方向、前後方向及び左右方向の振動を減衰するための液体封入式減衰装置であって、
天部に開口部を有し、前記第１の部材に取り付けられるカップ状の容器と、
前記容器の径方向中央部に位置するように配置され、前記第２の部材に取り付けられる支軸と、
前記容器との間で密閉室を形成するように前記開口部に固定され、少なくとも前記容器の軸方向に移動可能に前記支軸を保持する蓋部材と、
前記密閉室に封入された高粘性の液体と、
前記支軸に取り付けられた円盤部と、前記容器の内壁との間で前記液体を流通可能とする流路となる隙間を有するように前記円盤部の周縁部に設けられた円筒部とを有する可動減衰板と、
同心円状に配置された径の異なる複数の筒状部材と、前記複数の筒状部材間に装填されることで積層された円筒弾性体とを有し、前記蓋部材と前記可動減衰板との間に固定されるとともに、前記支軸を上下方向に移動可能に保持し、前記積層された円筒弾性体のうち少なくとも１つの層の円筒弾性体の左右方向の位置で、上面と下面とを連通するスグリ部を有する積層弾性支持部と
を具備する液体封入式減衰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体封入式減衰装置であって、
前記円筒部は、前記円盤部の周縁部より上向きに延びている
液体封入式減衰装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体封入式減衰装置であって、
前記積層弾性支持部は、径方向外周側に配置する円筒弾性体の軸方向厚みよりも、径方向内周側に位置する円筒弾性体の軸方向厚みが厚くなっている
液体封入式減衰装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体封入式減衰装置であって、
前記積層弾性支持部は、それぞれの円筒弾性体の上面を結ぶ線が、ほぼ水平、又は、径方向内側に向かって、下方に傾斜している
液体封入式減衰装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の液体封入式減衰装置であって、
前記可動減衰板の円筒部は、前記スグリ部に対応する位置が高く、中立状態で前記スグリ部に挿入されている
液体封入式減衰装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の液体封入式減衰装置であって、
前記積層弾性支持部の径方向内周側に位置する筒状部材の下部から径方向外周側へ張り出す遮蔽板を備え、前記遮蔽板が少なくとも前記スグリ部の一部を遮蔽する
液体封入式減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動体の振動を減衰する液体封入式減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、乗客などを乗せた車体の下に車輪が取り付けられた台車を配置し、この台車にて車体を弾性支持するものがある。この台車は、車体に対して、水平方向に回転可能に取り付けられ、鉄道軌道のカーブ、すなわち軌道曲がりに応じて、それぞれ独立に回転して、運転者による積極的な操舵操作なしに、直線及び軌道曲がりを走行可能としている。
【０００３】
例えば、軸箱支持装置を備えた二軸台車では、左右方向（車両の進行方向に対する左右方向）に貫通する2本の輪軸の両端には、車輪及び軸箱が取り付けられ、この軸箱は、回転自在に輪軸を保持し、さらに軸箱と台車枠との間に上下方向の荷重及び振動を弾性支持する軸箱支持装置が配置されている。この軸箱支持装置内には、コイルスプリングやゴム弾性体などの弾性支持部材が内蔵されている。詳細には、各輪軸端の軸箱につき一つの軸箱支持装置を設けたもの、更に、軸箱と台車枠間に軸ハリ部材を追加して、左右方向揺れを制限したもの、各軸箱の前後方向（車両の進行方向に対する前後方向）にそれぞれ１つの軸箱支持装置を設けたもの、各軸箱の前後方向のうちいずれかに１つの軸箱支持装置を設けたもの、など、多様な種類の二軸台車がある。
【０００４】
軸箱支持装置は、例えば特許文献１に開示されている。開示された鉄道車両用軸箱支持装置は、コイルばねとその内側に配置された積層ゴムとを有し、積層ゴムは同心円状に配置した径の異なる複数の金属製円筒体及び各円筒体相互を連結する形態で各円筒体間に装填したゴム層からなる。このような支持装置では、上下動は、主としてコイルばねで支持し、積層ゴムにより、前後左右に適当な剛性を与える。また、上下振動の減衰は、主として軸ダンパが行う。
【０００５】
ところで、新幹線などの高速鉄道車両では、移動時間の短縮という営業上の要求から、直線はもちろん、カーブ（軌道曲り）においても安定な高速走行、かつ、乗り心地の良好な走行が求められる。
【０００６】
軌道曲りにおける鉄道車両の基本的な走行メカニズムとしては、二軸台車を例にとると以下のとおりである。二軸台車では、軌道曲りに応じて、車体に対して台車が回転することに加え、台車に弾性支持されているそれぞれの輪軸も軌道曲りの曲率に応じて変位する自己操舵性を有している。これにより、軌道曲りにおいて円弧を描くレールと車輪との走行方向のズレを極力抑えて車輪フランジがレールを乗り上げて脱線することを防止し、軌道曲りにおいても高速走行を可能にしている。
【０００７】
ここで、軌道曲りへの車輪の追従性を向上させるために輪軸の前後・左右方向に対する支持弾性体である積層ゴムを柔らかく（支持弾性体のばね定数を低く）すると、加減速時に応答遅れや揺り戻し、荷重抜けが生じて安定性が悪くなる場合がある。
【０００８】
また、主として直線走行するときに、車体に対し、台車や輪軸などが鉛直軸まわりに回転振動（ヨーイング）を起こす現象である、だ行動が知られており、このだ行動は高速走行の障害となる。台車のだ行動については、通常、台車と車体間にヨーダンパを接続することで回転振動を抑制することが知られているが、輪軸のだ行動については、振幅（左右動）を抑えるために、支持弾性体のばね定数を高くする必要がある。しかし、支持弾性体のばね定数を高くすると軌道曲りでの追従性が悪くなり、軌道曲りでの高速走行が困難となる。
【０００９】
また、軌道曲りにおいては、台車は軌道により強制変位を受け、所定の軌道曲りの波長に遭遇すると共振状態に陥る強制だ行動（曲線だ行動）が生じる場合がある。直線走行の場合と同様に、軌道曲りにおいても、台車のだ行動については、ヨーダンパによりだ行動を抑制できる。しかし、軌道曲りにおける輪軸のだ行動については、遠心力による軌道曲り外方への横圧を受けた状態でだ行動を抑制できるばね定数を選んで設定する必要があるが、軌道曲がりの曲率は、軌道により変化し、横圧が一定しないので、すべての強制だ行動を抑制できるばね定数を設定することは困難である。
【００１０】
例えば、特許文献１には、支持弾性体（円筒ゴム）の前後方向については高いばね定数を維持して加減速時の応答遅れや揺り戻し、円筒ゴムの左右方向にスグリ部を設けてばね定数を低くすることで直線走行時の安定性と軌道曲りの追従性を両立する技術が開示されている。
【００１１】
特許文献２には、減衰板の上下動により粘性液を撹拌することで、上下方向振動を減衰する液体封入式減衰装置に、左右方向にスグリ部を設けた円筒ゴムを内蔵させ、上下方向振動を減衰するとともに、前後左右方向変位を円筒ゴムで支持する技術が開示されている。
【００１２】
特許文献３には、その図１１乃至図１４、図１９、図２０に示されるように、鉄道用車両用台車の軸梁式軸箱（１１ａ）又はウイングばね式軸箱（１１ｂ）と台車枠（１）との間に配置され上下荷重を支持する軸ばね（２３）の内部空間に、軸箱間相対左右変位速度の減衰装置である液体封入ゴム（７ｂ）であって、四角断面を有する液室に封入された高粘性流体（７ｂ３）内の輪軸の変位に伴って左右方向に変位するセンター金具（７ｂ２）を備え、輪軸の左右方向変位のみに減衰力、弾性力を与える技術が開示されている（括弧内の符号は当該公報を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−２８０９０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９５２４号公報
【特許文献３】特開平９−２０２２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１では、左右方向のばね定数を低くすると、使用域に、直線及び曲線だ行動の共振を引き込み易く、適当なばね定数の設定が難しい。また、スグリ部により支持弾性体の左右位置のゴムボリュームが少なくなっているため、だ行動による共振が生じた場合、十分な内部減衰が期待できない。よって、直線及び軌道曲りにおいて高速走行を実現することは困難である。
【００１５】
特許文献２では、上下方向の振動については、十分な減衰性を有するが、前後左右方向変位については、ほとんど減衰抵抗が生じないため、十分な減衰性を備えていない。よって、だ行動による共振が生じた場合、十分な減衰が期待できず、直線及び軌道曲りにおいて高速走行を実現することは困難である。
【００１６】
特許文献３では、輪軸の左右動のみを減衰するようになっているため、上下振動に関しては、別途軸ダンパを設置する必要がある。また、左右方向変位における減衰は、板状のセンター金具（７ｂ２）の端面とアウター金具（７ｂ１）の内壁とのクリアランスを通過する高粘性液による流動抵抗により発生させるものである。したがって、クリアランスが大きく変化すると左右方向の減衰性も大きく変化してしまうため、前後方向への変位を抑制する必要がある。また、だ行動の減衰には効果があるが、輪軸の曲り軌道への追従性は考慮されていない。
【００１７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、加減速時の応答遅れや揺り戻し、荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にでき、しかも水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性を向上させることができる液体封入式減衰装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置は、第１の部材と第２の部材間に取り付けられ、第１の部材又は第２の部材に入力される少なくとも上下方向、前後方向及び左右方向の振動を減衰するための液体封入式減衰装置であって、天部に開口部を有し、前記第１の部材に取り付けられるカップ状の容器と、前記容器の径方向中央部に位置するように配置され、前記第２の部材に取り付けられる支軸と、前記容器との間で密閉室を形成するように前記開口部に固定され、少なくとも前記容器の軸方向に移動可能に前記支軸を保持する蓋部材と、前記密閉室に封入された高粘性の液体と、前記支軸に取り付けられた円盤部と、前記容器の内壁との間で前記液体を流通可能とする流路となる隙間を有するように前記円盤部の周縁部に設けられた円筒部とを有する可動減衰板と、同心円状に配置された径の異なる複数の筒状部材と、前記複数の筒状部材間に装填されることで積層された円筒弾性体とを有し、前記蓋部材と前記可動減衰板との間に固定されるとともに、前記支軸を上下方向に移動可能に保持し、前記積層された円筒弾性体のうち少なくとも１つの層の円筒弾性体の左右方向の位置で上面と下面とを連通するスグリ部を有する積層弾性支持部とを具備する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、加減速時の応答遅れや揺り戻し、荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にでき、しかも水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した液体封入式減衰装置における積層弾性支持部の上面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。
【図４】図３に示した液体封入式減衰装置における積層弾性支持部の上面図である。
【図５】図３及び図４に示した可動減衰板の斜視図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。
【図７】図６に示した液体封入式減衰装置における積層弾性支持部の上面図である。
【図８】本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置を鉄道車両用軸箱支持装置に適用した実施形態を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置は、第１の部材と第２の部材間に取り付けられ、第１の部材又は第２の部材に入力される少なくとも上下方向、前後方向及び左右方向の振動を減衰するための液体封入式減衰装置であって、カップ状の容器と、支軸と、蓋部材と、高粘性の液体と、可動減衰板と、積層弾性支持部とを有する。
ここで、カップ状の容器は、天部に開口部を有し、前記第１の部材に取り付けられる。
支軸は、前記容器の径方向中央部に位置するように配置され、前記第２の部材に取り付けられる。
蓋部材は、前記容器との間で液室を形成するように前記開口部に固定され、少なくとも前記容器の軸方向に移動可能に前記支軸を保持する。
高粘性の液体は、前記液室に封入される。
【００２２】
可動減衰板は、前記支軸に取り付けられた円盤部と、前記容器の内壁との間で前記液体を流通可能とする流路となる隙間を有するように前記円盤部の周縁部に設けられた円筒部とを有する。
【００２３】
積層弾性支持部は、同心円状に配置された径の異なる複数の筒状部材と、前記複数の筒状部材間に装填されることで積層される円筒弾性体とを有し、前記蓋部材と前記可動減衰板との間に固定されるとともに、前記支軸を上下方向に移動可能に保持し、前記積層された円筒弾性体のうち少なくとも１つの層の円筒弾性体の左右方向の位置で上面と下面とを連通するスグリ部（肉盗み部）を有する。
【００２４】
この液体封入式減衰装置では、積層弾性支持部が積層された円筒弾性体のうち少なくとも１つの層の円筒弾性体の左右方向の位置で上面と下面とを連通するスグリ部を有することから、前後方向に硬く（ばね定数が高く）、左右方向に柔らかく（ばね定数が低く）なる。従って、加減速時の揺り戻しや荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にできる。
【００２５】
また、この液体封入式減衰装置では、可動減衰板が、容器の内壁との間で液体を流通可能とする流路となる隙間を有するように円盤部の周縁部に設けられた円筒部を有することから、水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性を向上させることができる。特に、この液体封入式減衰装置では、容器の内壁面と円筒部の外周面との間に介在する高粘性の液体の空間を振動に応じて広狭させることで当該液体を流通させ、これにより振動の減衰性を向上させるようにしているので、振動の減衰性は非常に安定している。そして、この液体封入式減衰装置では、スグリ部の形成によりばね定数を低くすることで移動量が大きくなった左右方向移動（振動）について、上述のように高粘性の液体の流動抵抗により左右方向の振動を減衰させることができるので、だ行振動における共振を減衰させることができる。
【００２６】
加えて、この液体封入式減衰装置では、蓋部材と可動減衰板との間に設けられた積層弾性支持部は、より強い減衰性を付与する固定減衰板として機能する。これにより、生じる減衰性をより高めるだけでなく、容器や可動減衰板などの設計の自由度を向上させることができる。
【００２７】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置では、前記円筒部が、前記円盤部の周縁部より上向きに延びていてもよい。
この液体封入式減衰装置では、円筒部が円盤部の周縁部より上向きに延びているので、可動減衰板のストロークを確保しつつ、円筒部の高さをより高く設定でき、つまり容器の内壁と円筒部との間の高さ方向の幅を広くとれる。従って、水平方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。
【００２８】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置では、前記積層弾性支持部は、径方向外周側に配置する円筒弾性体の軸方向厚みよりも、径方向内周側に位置する円筒弾性体の軸方向厚みが厚くなっている。
【００２９】
この液体封入式減衰装置では、前記可動減衰板の円筒部に対向する円筒弾性体の軸方向厚みが薄いので、可動減衰板の円筒部の高さをより高く設定でき、つまり容器の内壁と円筒部との間の高さ方向の幅を広くとれる。従って、水平方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。
【００３０】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置では、前記積層弾性支持部が、それぞれの円筒弾性体の上面を結ぶ線が、ほぼ水平、又は、径方向内側に向かって、下方に傾斜していてもよい。
【００３１】
この液体封入式減衰装置では、上述のとおり、可動減衰板の円筒部の高さをより高く設定でき、つまり容器の内壁と円筒部との間の高さ方向の幅を広くとることができる。従って、水平方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。
【００３２】
また、前記円筒弾性体は、径方向内側に向かって、軸方向に厚みを増し、かつ、積層弾性支持部材の下面が、径方向内側に向かって、下方へ突する形態となるため、可動減衰板に過大な抜き荷重（上方への移動）がかかった場合、径方向内側のスリーブの下端が可動減衰板と当接し、可動減衰板のそれ以上を上昇を緩衝的に制限することができる。
【００３３】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置では、円筒部がスグリ部に対応する位置が高く、中立状態でスグリ部に挿入された状態にあってもい。
この液体封入式減衰装置では、特に、円筒部がスグリ部に対応する位置が高く、中立状態でスグリ部に挿入された状態にあるので、円筒部の左右方向の高さをより高く設定でき、つまり容器の内壁と左右方向の円筒部との間の高さ方向の幅を広くとれる。従って、左右方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。ここで、中立状態とは、台車枠の上部に載置される車体の荷重を支軸に印加させたとき、支軸を所定位置に保持した静的状態を意味する。
【００３４】
本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置では、前記積層弾性支持部の径方向内周側に位置する筒状部材の下部から径方向外周側へ張り出す遮蔽板を備え、前記遮蔽板が少なくとも前記スグリ部の一部を遮蔽してもよい。
【００３５】
この液体封入式減衰装置では、この遮蔽板にて、スグリ部の少なくとも一部を遮蔽することで、可動減衰板の上下動によって、スグリ部を通過する高粘性の液体の流動を阻害することができ、これが可動減衰板の抵抗となるので、より高減衰性を奏することができる。
【００３６】
すなわち、本発明のような液体封入式減衰装置では、支軸（又は容器）に印加された振動により、可動減衰板が高粘性の液体中を動作し、その動作によって生じる流動抵抗によって、振動エネルギーを消散することで振動が減衰される。このとき、可動減衰板の上方に当該可動減衰板の上面に対向する積層弾性支持部が存在する場合、可動減衰板の上面と積層弾性支持部の下面とで挟まれる高粘性の液体は、可動減衰板の上昇により、より強く加圧され、可動減衰板の外周面と容器の内周面との隙間を通るときに生じる流動抵抗により、強い減衰性を生じる。積層弾性支持部にスグリ部を設けた場合、可動減衰板の上昇により、可動減衰板の上面に位置する高粘性の液体は、可動減衰板と容器との隙間に加え、前記スグリ部を通過することが可能となるため、流動抵抗は小さくなり、減衰性も小さくなる。
【００３７】
これに対して、この液体封入式減衰装置では、特に、径方向内側の円筒部材の下部に径方向外周方向に延びる遮蔽板を具備することで、スグリ部の少なくとも一部を遮蔽することができ、スグリ部を抜ける液体の量を減らして、減衰性の低下を抑えることができる。
なお、遮蔽板の大きさを可動減衰板と同等以下にすることで、可動減衰板の前後、左右方向の変移を阻害することはない。
〈液体封入式減衰装置〉
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００３８】
図１は本発明の一実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。図２はこの液体封入式減衰装置の積層弾性支持部の上面図である。図２におけるＡ−Ａ断面に対して矢印の方向で見た積層弾性支持部の断面図が図１である。図１におけるＢ―Ｂ断面に対して矢印の方向に積層弾性支持部の上面を見た図が図２である。
【００３９】
これらの図に示すように、液体封入式減衰装置１は、カップ状の容器１０と、支軸２０と、蓋部材としての可撓性密閉蓋３０と、高粘性の液体４０と、可動減衰板５０と、積層弾性支持部６０とを有する。
【００４０】
カップ状の容器１０は、例えば金属からなる。底部には有底部１１を有し、天部に開口部１２を有し、底部の外周にフランジ部１３を有する。フランジ部１３は、第１の部材としての例えば鉄道車両における軸箱に例えばボルト止めされる。有底部１１の内側底面には、凹部１４が設けれている。凹部１４を設けたことで、支軸２０の下端より後述するカシメ２２が少し突き出るが、この突き出たカシメ２２によって支軸２０のストロークが小さくなることを防止できる。
【００４１】
支軸２０は、容器１０の径方向（水平方向）中央部に位置するように配置される。支軸２０は、例えば金属からなり、容器１０の開口部１２より外部に突き出て、その上端には取付け用ねじ穴２１が設けられ、この取付け用ねじ穴２１に第２の部材としての例えば鉄道車両における台車枠（図示を省略）にボルト止めされる。支軸２０は、その下端には可動減衰板５０が例えばカシメ２２により固定されている。
【００４２】
蓋部材としての可撓性密閉蓋３０は、容器１０の内壁との間で密閉室７０を形成するように開口部１２に固定され、軸方向、さらには水平方向に移動可能に支軸２０を保持する。例えば、可撓性密閉蓋３０は、薄膜部３１と、内周取付け部３２と、外周取付け部３３とにより構成される。薄膜部３１は、一例としてゴム材料をドーナッツ形状に形成したものであり、軸方向及び水平方向に移動可能に支軸２０を保持する程度の薄さとされている。薄膜部３１の内周には、例えば金属製で円筒状の内周取付け部３２が液密となるように加硫接着され、薄膜部３１の外周には、例えば金属製で円筒状の外周取付け部３３が液密となるように加硫接着される。内周取付け部３２は、その内周が支軸２０の外周に嵌入されて固定される。外周取付け部３３は、その外周が容器１０の内周に嵌入されて固定される。これらの点については後述するが、いずれもこの嵌入により、容器１０と可撓性密閉蓋３０とにより形成される密閉室７０は外部との間で液密であり、かつ、気密であることが望ましい。
【００４３】
高粘性の液体４０は、例えば少しの空気４１とともに、この密閉室７０に封入される。密閉室７０には、空気４１を封入せず、液体４０だけとしてもよい。また、密閉室７０内を加圧しても良く、その場合には例えば密閉室７０内に常圧の液体４０を入れた後に加圧した空気４１を入れて封入すればよい。
【００４４】
可動減衰板５０は、例えば金属からなり、支軸２０に取り付けられた円盤部５１と、容器１０の内壁との間で液体４０を流通可能とする流路となる隙間７１を有するように円盤部５１の周縁部に設けられた円筒部５２とを有する。この実施形態では、円筒部５２は、円盤部５１の周縁部より上向きに延びている。これにより、可動減衰板５０のストロークを確保しつつ、円筒部５２の高さをより高く設定できる。つまり、容器１０の内壁と円筒部５２との間の高さ方向の幅を広くとれるので、すなわち隙間７１の面積をより広くできるので、上下及び水平方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。しかし、本発明はこのような円筒部５２の構成に限定されず、例えば円筒部５２が円盤部５１の周縁部より下向きに延びていてもよいし、例えば円筒部５２が円盤部５１の周縁部より上下両方に延びていてもよい。
【００４５】
積層弾性支持部６０は、同心円状に配置された径の異なる複数の金属製の筒状部材６１ａ〜６１ｅと、これらの複数の筒状部材６１ａ〜６１ｅ間に装填されることで積層された例えばゴム材料からなる円筒弾性体６２ａ〜６２ｄとを有する。この実施形態では、筒状部材６１ａ〜６１ｅが５つあり、これらの間の４つの隙間にゴム材料がそれぞれ装填されて円筒弾性体６２ａ〜６２ｄは４つ、つまり４層に積層されているが、これは一形態にすぎない。本発明では、円筒弾性体６２ａ〜６２ｄは４層よりも少なく積層されていてもよいし、４層よりも多く積層されていてもよい。積層弾性支持部６０は、円筒弾性体６２ａ〜６２ｄがゴム材料からなる場合には、筒状部材６１ａ〜６１ｅ及び円筒弾性体６２ａ〜６２ｄを一体的に加硫接着により形成することができる。
【００４６】
積層弾性支持部６０は、可撓性密閉蓋３０と可動減衰板５０との間で容器１０の内周に固定される。例えば、筒状部材６１ａ〜６１ｅのうち最外周側の筒状部材６１ｅの外周が容器１０の内周に嵌入されて固定される。
【００４７】
積層弾性支持部６０は、容器１０の径方向（水平方向）中央部で支軸２０を上下方向に移動可能に保持する。例えば、積層弾性支持部６０では、筒状部材６１ａ〜６１ｅのうち最内周の筒状部材６１ａの内周に樹脂ベアリング６３が取り付けられ、支軸２０の外周のうち樹脂ベアリング６３に対応する表面には、ハードクロムメッキ２３が施され、樹脂ベアリング６３に対して、支軸２０が上下方向に移動可能となっている。
【００４８】
図２に示すように、積層弾性支持部６０は、左右方向の上面と下面とを連通するスグリ部（肉盗み部）６４を有する。スグリ部６４とは、当該部位において円筒弾性体６２ａ〜６２ｄや筒状部材６１ａ〜６１ｅが存在せず、いわば空洞となっている部分である。また、この実施形態のおける「左右方向」とは、この液体封入式減衰装置１が例えば鉄道車両用軸箱支持装置を構成する装置として用いられた場合に、鉄道車両の進行方向前後が「前後方向」であり、その前後方向に対する左右方向をいう。この実施形態では、前後方向については円筒弾性体６２ａ〜６２ｄによって高いばね定数を維持して加減速時の応答遅れや揺り戻し、荷重抜けを防止し、左右方向についてはスグリ部６４によってばね定数を低くすることで軌道曲りへの追従性を両立するものである。従って、スグリ部６４が積層された円筒弾性体６２ａ〜６２ｄのうち少なくとも１つの層の円筒弾性体に存在すれば、本発明の技術的範囲である。また、この実施形態におけるスグリ部６４は、平面的に、積層弾性支持部６０の中心から外周に向けて左右扇状に３０度程度の角度の範囲に設けられている。しかし、例えば、スグリ部６４は、左右扇状に３０度程度の角度よりもさらに小さい角度、或いは大きな角度の範囲も設けても構わない。また、形状も扇状に限らず別の形態であっても構わない。要するに、スグリ部６４は、所望のばね定数が得られるように適宜設計すればよい。
【００４９】
なお、本実施形態では、スグリ部６４において、円筒弾性体とともに筒状部材も切り取っているが、筒状部材は切り取らず、筒状部材については完全な円筒状としてもよい。
【００５０】
この実施形態では、積層弾性支持部６０が、カップ状容器１０内における支軸２０の上下方向のほぼ中央の位置で当該支軸２０を保持している。例えば、支軸２０の容器１０内における実質的な長さをＬとしたとき、積層弾性支持部６０は、そのＬ／２の位置で支軸２０を保持している。このように積層弾性支持部６０が支軸２０の上下方向のほぼ中央の位置で当該支軸２０を保持しているので、可撓性密閉蓋３０が薄膜であっても支軸２０のこじりが生じづらく、しかも支軸２０の上下方向のストロークも確保できる。
【００５１】
この実施形態において、積層弾性支持部６０は、径方向外周側に配置する円筒弾性体に対して、径方向内側に配置される円筒弾性体の軸方向厚みが厚くなるように形成されている。すなわち、円筒弾性体６２ｄよりも円筒弾性体６２ｃの方が厚く、円筒弾性体６２ｃよりも円筒弾性体６２ｂの方が厚く、円筒弾性体６２ｂよりも円筒弾性体ａの方が厚く形成されている。さらに、円筒弾性体６２ａ〜６２ｄの下面と容器１０の底壁からの距離をそれぞれ、ｈ４〜ｈ１としたとき、ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４となっている。ここでは、円筒弾性体を基準に説明したが、筒状部材６１ａ〜６１ｅを基準としても同様である。
【００５２】
この実施形態では、このように積層弾性支持部６０の下面を縦断面視にて、略Ｖ字型若しくはＵ字型となるように形成しているので、可動減衰板５０の円筒部５２の高さｈ５をより高く設定できる。これにより、容器２０の内壁と円筒部５２との間の高さ方向の幅を広くとれるので、上下方向及び水平方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。
【００５３】
また、この実施形態では、積層弾性支持部６０の円筒弾性体６２ａ〜６２ｄの上面の位置について、径方向外周側に配置される円筒弾性体の上面の位置よりも径方向内周側に配置される円筒弾性体の上面の位置が低くなるように形成されている。すなわち、積層弾性支持部６０の上面を縦断面視にて、緩やかな略Ｖ字型若しくはＵ字型となるように形成している。これにより、支軸２０に過大な抜き方向荷重が印加され、可動減衰板５０が軸方向上側に変位したとき、可動減衰板５０が内周側に配置された円筒部材６１ａに当接し、次いで、円筒弾性体６２ａから円筒弾性体６２ｄまで順番に抜き荷重を受荷するので、可動減衰板５０の上方移動を緩衝的に制限することができる。
【００５４】
なお、積層弾性支持部６０の径方向外側に配置される円筒弾性体６２ｄの軸方向厚さは、支軸２０のこじり変位時の耐座屈性を考慮して、例えば、径方向内側に配置される円筒弾性体６２ｄの軸方向厚さの１／２より厚いことが好ましい。
【００５５】
ここで、容器２０の内周は、積層弾性支持部６０が嵌入される位置の径がそれ以下の部分よりも大きく、さらに可撓性密閉蓋３０が嵌入される位置の径がそれよりも大きくなっている。つまり容器２０の内周は開口部１２に向けて径が大きくなるように段付きとされている。この段付き部分に積層弾性支持部６０が嵌入され、さらにその上から可撓性密閉蓋３０が嵌入されている。可撓性密閉蓋３０と外周取付け部３３とは、例えば溶接により接合してもよい。また、支軸２０の内周取付け部３２が嵌入される位置も段付きとなっており、ここに内周取付け部３２が嵌入されることで、可撓性密閉蓋３０が支軸２０に固定される。同様に、これらを溶接により接合してもよい。このように段付き嵌入構造とすることで、組み立て作業が容易になり、また密閉室７０の液密性及び気密性をより高めることが可能となる。
【００５６】
この実施形態に係る液体封入式減衰装置１では、積層弾性支持部６０が上記構成のスグリ部６４を有することから、前後方向に硬く（ばね定数が高く）、左右方向に柔らかく（ばね定数が低く）なる。従って、加減速時の揺り戻しや荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にできる。
【００５７】
また、可動減衰板５０が、容器２０の内壁との間で液体４０を流通可能とする流路となる隙間７１を形成するように円筒部５２を具備することから、上下方向の振動の減衰性を向上するだけでなく、水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性も向上させることができる。つまり、隙間７１は入力される水平方向の振動に応じて広狭し、隙間７１を介して対向する面、すなわち、円筒部５２の外周面とそれに対向する容器２０の内壁面とが振動により近づいたり離れたりすることで、隙間７１に位置する液体４０を強制的に流動させるが、液体４０が有する粘性により、流動抵抗が生じ、この流動抵抗により水平方向振動を減衰させている。この液体封入式減衰装置１では、このようなメカニズムで振動を減衰させているので、仮に左右方向の振動に加えて前後方向の振動が印加されているような状況であってもほぼその影響を受けずに上記の液体４０の流通が発生する。また、この液体封入式減衰装置１では、積層弾性支持部６０がスグリ部６４を有しているため、水平方向変位が大きくなるが、上述した水平方向の振動減衰を生じるので、より強い減衰性を付与する固定減衰板として機能し、これにより基本性能を高めるだけでなく、容器１０や可動減衰板５０などの設計の自由度を向上させることができる。
【００５８】
この実施形態の液体封入式減衰装置１では、上下方向の振動が入力されると、支軸２０を介して可動減衰板５０が上下動するとともに、可撓性密閉蓋３０も上下動して可撓性密閉蓋３０と積層弾性支持部６０との間の密閉室７１の空間が広狭する。これにより、容器４０内の液体４０が流通し、上下方向の振動を減衰させることができる。
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００５９】
図３は本発明の他の実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。図４はこの液体封入式減衰装置の積層弾性支持部の上面図である。図４におけるＡ−Ａ断面に対して矢印の方向で見た積層弾性支持部の断面図が図３である。図３におけるＢ―Ｂ断面に対して矢印の方向に積層弾性支持部の上面を見た図が図４である。
【００６０】
これらの図に示すように、この液体封入式減衰装置２は、最初に示した実施形態に係る液体封入式減衰装置１と同様に、カップ状の容器１０と、支軸２０と、蓋部材としての可撓性密閉蓋３０と、高粘性の液体４０と、可動減衰板５０ａと、積層弾性支持部６０とを有する。この液体封入式減衰装置２は、可動減衰板５０ａの構成が最初に示した実施形態に係る液体封入式減衰装置１と異にする。
【００６１】
この可動減衰板５０ａは、例えば金属からなり、支軸２０に取り付けられた円盤部５１ａと、容器１０の内壁との間で液体４０を流通可能とする流路となる隙間７１を有するように円盤部５１ａの周縁部に設けられた円筒部５２ａとを有する。円筒部５２ａは、円盤部５１ａの周縁部より上向きに延びている。この円筒部５２ａは、図５にも示すように、スグリ部６４に対応する位置が他の部分よりも高く、可動減衰板５０ａの中立状態においてスグリ部６４に挿入された状態となっている。勿論、この円筒部５２ａは、スグリ部６４内において積層弾性支持部６０側には接触しないようになっている。
【００６２】
ここで、中立状態とは、すでに説明したとおり、台車枠の上部に載置される車体の荷重を支軸２０に印加させたとき、支軸２０を所定位置に保持した静的状態を意味する。
【００６３】
この液体封入式減衰装置２では、特に、円筒部５２ａがスグリ部６４に対応する位置が高く、例えば可動減衰板５０ａの中立状態においてスグリ部６４に挿入される状態にまで及んでいるので、容器１０の内壁と左右方向の円筒部５２ａとの間の高さ方向の幅を広くとれる。すなわちこの液体封入式減衰装置２では、特に、左右方向についての隙間７１の面積をより広くできるので、左右方向の振動の減衰性をより高めることが可能となる。
次に、本発明のさらに別の実施形態を説明する。
【００６４】
図６は本発明のさらに別の実施形態に係る液体封入式減衰装置の構成を示す断面図である。図７はこの液体封入式減衰装置の積層弾性支持部の上面図である。図７におけるＡ−Ａ断面に対して矢印の方向で見た積層弾性支持部の断面図が図６である。図６におけるＢ―Ｂ断面に対して矢印の方向に積層弾性支持部の上面を見た図が図７である。
【００６５】
これらの図に示すように、この液体封入式減衰装置３は、最初に示した実施形態に係る液体封入式減衰装置１と同様に、カップ状の容器１０と、支軸２０と、蓋部材としての可撓性密閉蓋３０と、高粘性の液体４０と、可動減衰板５０と、積層弾性支持部６０とを有する。この液体封入式減衰装置３は、さらに遮蔽板８０を有する点で最初に示した実施形態に係る液体封入式減衰装置１と構成を異にする。
【００６６】
遮蔽板８０は、積層弾性支持部６０と可動減衰板５０との間の位置するように積層弾性支持部６０の径方向内側に配置された円筒部材６１ａの下端に固定され、スグリ部６４を可動減衰板５０より遮蔽する、つまりスグリ部６４より可動減衰板５０側を臨んだときに、これらの間に遮蔽板８０が介在することで、可動減衰板５０が陰になるようになっている。これにより、可動減衰板５０が上下動したときに、液体４０がスグリ部６４を介して直接的に流出入することを防止し、結果的に液体４０の流動抵抗を高めようとするものである。つまり、可動減衰板５０の上面と積層弾性支持部６０の下面との間の空間を振動に応じて広狭させることで空間に介在する液体４０を流通させ、上下動の振動を減衰させるのであるが、積層弾性支持部６０にスグリ部６４を有することから、例えば液体４０がスグリ部６４を抜けてしまい、スグリ部６４があることにより減衰性が低下する。これに対して、このような遮蔽板８０を有することで液体４０が直接的にスグリ部６４を抜けることを防止し、スグリ部６４があることによる減衰性の低下を抑えることができる。
【００６７】
遮蔽板８０は、例えば金属からなり、積層弾性支持部６０の下部に嵌入固定するための円筒部８１と、円筒部８１の下部に接続された円盤部８２とから構成される。ここでは、円盤部８２は、スグリ部６４の内周側に近い領域を遮蔽している。遮蔽板８０は、このようにスグリ部６４の領域の全部、或いはある程度遮蔽するものであり、その範囲において様々な変形が考えられ、その範囲も本発明の技術的範囲にあることは当然である。また、遮蔽板８０は、図３及び図４に示した液体封入式減衰装置２にも勿論適用できる。
〈鉄道車両用軸箱支持装置〉
次に、本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置を鉄道車両用軸箱支持装置に適用した実施形態を説明する。
図８はこの鉄道車両用軸箱支持装置の構成を示す側面図である。
【００６８】
鉄道車両では、乗客などを乗せた車体の下を、車輪が取り付けられた台車が支持している。図８に示す台車１００は二軸台車であり、台車枠１０１の下部の前後（車両の進行方向の前と後ろ）・左右（車両の進行方向に対する左と右）に軸箱１０２が配置され、左右の軸箱１０２間にそれぞれ輪軸１０３が配置され、各輪軸１０３には車輪１０４が取り付けられている。
【００６９】
台車枠１０１と各軸箱１０２との間には、例えば前後２か所に鉄道車両用軸箱支持装置１０５が介在されている。この鉄道車両用軸箱支持装置１０５は、コイルばね１０６とその内側に配置された本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置１とを有する。
【００７０】
このような鉄道車両用軸箱支持装置１０５では、上下動は、主としてコイルばね１０６で支持し、液体封入式減衰装置１により、前後左右に適当な剛性を与える。また、上下振動の減衰は、主として軸ダンパ１０７が行うのであるが、すでに説明したように本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置１も上下振動の減衰に寄与する。なお、液体封入式減衰装置１を有することで、軸ダンパ１０７を不要とすることも可能である。また、本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置１は、すでに説明した通り前後方向に硬く（ばね定数が高く）、左右方向に柔らかく（ばね定数が低く）なるので、加減速時の応答遅れや揺り戻しや荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にできる。また、本発明の一形態に係る液体封入式減衰装置１は、水平方向（前後・左右方向）の振動を減衰させることがきる。従って、鉄道車両用軸箱支持装置１０５は、加減速時の応答遅れや揺り戻しや荷重抜けを防止しつつ軌道曲りでの追従性を良好にでき、しかも水平方向（前後・左右方向）の振動の減衰性を向上させることができる。
本発明は、以上の実施形態に限定されることはなく、様々な範囲で変形して実施することが可能であり、その変形の範囲も本発明の技術的範囲に属する。
例えば、可動減衰板に必要に応じて透穴を設けても良く、また可動減衰板を支軸に対してある程度の遊びをもって取り付けるようにしても構わない。
また、積層弾性支持部における円筒弾性体はゴム材料ではなく、ある程度弾性のある材料であれば樹脂エラストマーなど他の材料を用いても勿論構わない。
また、円筒部材は、金属製が好ましいが、用途により、樹脂材やゴム部材で形成することもできる。
【００７１】
さらに、本発明に係る液体封入式減衰装置は、鉄道車両用軸箱支持装置ばかりでなく、防振が必要とされる車両などに適用可能である。例えば、コイルばねなどと併用してキャブや車体の防振を行う油圧ショベルなどの産業用機械や大型トラックなどの大型自動車などに本発明に係る液体封入式減衰装置を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１、２、３  液体封入式減衰装置
１０  容器
２０  支軸
３０  可撓性密閉蓋
４０  高粘性の液体
５０、５０ａ  可動減衰板
５１、５１ａ  円盤部
５２、５２ａ  円筒部
６０  積層弾性支持部
６１ａ〜６１ｅ  筒状部材
６２ａ〜６２ｄ  円筒弾性体
６４  スグリ部（肉盗み部）
７０  密閉室
７１  隙間
８０  遮蔽板
【図１】
2015068453.tif 000003
【図２】
2015068453.tif 000004
【図３】
2015068453.tif 000005
【図４】
2015068453.tif 000006
【図５】
2015068453.tif 000007
【図６】
2015068453.tif 000008
【図７】
2015068453.tif 000009
【図８】
2015068453.tif 000010