(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向と軸直角方向で相対変位せしめられる第一の連結部材と第二の連結部材の間に配設される防振装置であって、
高ばね特性の第一のゴム防振体と低ばね特性の第二のゴム防振体を備えており、
前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の少なくとも一方に対して該第一のゴム防振体の軸直角方向への移動を制限しつつ軸方向の移動を許容することにより、該第二のゴム防振体に及ぼされる軸方向変形量の分配割合を増大させたことを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記第二のゴム防振体が前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の一方に固定的に取り付けられると共に、該第二のゴム防振体が該第一の連結部材と該第二の連結部材の他方に対して軸直角方向への移動を制限しつつ軸方向の移動を許容するように前記第一のゴム防振体を介して取り付けられる請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記第二のゴム防振体における前記第一のゴム防振体を介した前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の他方への取付け部分が、該第一のゴム防振体に対してライナーを介して連結されている請求項２に記載の防振装置。
【請求項４】
前記第一のゴム防振体が第一のインナ軸部材と該第一のインナ軸部材の外側に配置された第一のアウタ筒部材を第一の本体ゴム弾性体によって軸直角方向に弾性連結した構造を有していると共に、
前記第二のゴム防振体が第二のインナ軸部材と該第二のインナ軸部材の外側に配置された第二のアウタ筒部材を第二の本体ゴム弾性体によって軸直角方向に弾性連結した構造を有している請求項１〜３の何れか一項に記載の防振装置。
【請求項５】
前記第二のゴム防振体が複数のゴム弾性体を軸方向に配置してそれら複数のゴム弾性体を軸方向荷重の伝達経路上で直列的につないだ構造を有している請求項１〜４の何れか一項に記載の防振装置。
【請求項６】
前記第一のゴム防振体が前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の少なくとも一方に対して無給油軸受によって取り付けられることにより、該第一のゴム防振体が該第一の連結部材と該第二の連結部材の少なくとも一方に対して軸直角方向への移動を制限されながら軸方向への移動を許容されている請求項１〜５の何れか一項に記載の防振装置。
【請求項７】
前記第一の連結部材と前記第二の連結部材を軸方向に弾性連結するばね部材がそれら第一の連結部材と第二の連結部材の間に介装されており、該ばね部材が前記第一のゴム防振体および前記第二のゴム防振体と並列的に配設されている請求項１〜６の何れか一項に記載の防振装置。
【請求項８】
前記第一の連結部材と前記第二の連結部材が鉄道用台車の台車枠と軸箱の各一方とされている請求項１〜７の何れか一項に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用車両の台車における台車枠と軸箱などといった振動伝達系の構成部材を相互に防振連結する防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動伝達系を構成する第一の連結部材と第二の連結部材を防振連結する防振装置が知られており、例えば、鉄道用車両の台車において台車枠と軸箱を防振連結する軸箱支持装置などに用いられている。この防振装置は、例えば、実開平６−２３８６４号公報（特許文献１）に示されているように、軸方向と軸直角方向に相対変位可能とされた第一の連結部材としての台車枠と第二の連結部材としての軸箱とを、相互に防振連結するゴム防振体（軸ゴム）を有している。
【０００３】
ところで、防振装置は、適用対象や要求性能などに応じて、種々のばね特性が求められるが、特に、軸ゴムにおいて圧縮ばね成分が支配的となる軸直角方向で高ばね特性が求められると共に、軸ゴムにおいて剪断ばね成分が支配的となる軸方向で低ばね特性が求められる場合がある。たとえば、特許文献１のような鉄道用車両の台車を構成する防振装置では、良好な乗り心地と優れた走行安定性の両立などを目的として、軸方向の低ばね特性と軸直角方向の高ばね特性が求められ得る。
【０００４】
しかしながら、防振装置を配設するスペースの制限などによって軸ゴムの大きさや形状が制限される中では、軸ゴムの軸方向と軸直角方向のばねを調節可能な範囲には限度があり、特に、軸直角方向の高ばね特性と軸方向の低ばね特性とを両立して実現することが難しかった。詳細には、軸ゴムの軸方向のばね定数を小さくするために、軸ゴムをヤング率の小さな形成材料で形成したり、軸ゴムの軸方向寸法を小さくしたりすると、軸ゴムの軸直角方向のばね定数も小さくなってしまうことから、軸直角方向で要求される高ばね特性を実現し難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−２３８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、軸直角方向の高ばね特性と軸方向の低ばね特性とを、コンパクトな構造で両立して実現可能とされた、新規な構造の防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【０００８】
すなわち、本発明の第一の態様は、軸方向と軸直角方向で相対変位せしめられる第一の連結部材と第二の連結部材の間に配設される防振装置であって、高ばね特性の第一のゴム防振体と低ばね特性の第二のゴム防振体を備えており、前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の少なくとも一方に対して該第一のゴム防振体の軸直角方向への移動を制限しつつ軸方向の移動を許容することにより、該第二のゴム防振体の軸方向変形量の分配割合を増大させたことを、特徴とするものである。
【０００９】
このような第一の態様に従う構造とされた防振装置によれば、第一の連結部材と第二の連結部材の軸方向の相対変位に対して、低ばね特性を得ることができる。すなわち、軸方向荷重の入力時に、高ばね特性の第一のゴム防振体が第一の連結部材と第二の連結部材の少なくとも一方に対して軸方向へ移動することにより、低ばね特性の第二のゴム防振体に対する軸方向変形量の分配割合が大きくされて、軸方向の入力に対して第二のゴム防振体による低ばね特性が有効に発揮される。
【００１０】
また、本態様の防振装置によれば、第一の連結部材と第二の連結部材の軸直角方向の相対変位に対しては、高ばね特性を得ることができる。すなわち、第一のゴム防振体が第一の連結部材と第二の連結部材に対して軸直角方向への移動を制限されており、軸直角方向の荷重が第一のゴム防振体に支配的に及ぼされることから、軸直角方向の入力に対して第一のゴム防振体の高ばね特性が発揮される。
【００１１】
以上のように、本態様の防振装置では、軸方向での低ばね特性と、軸直角方向での高ばね特性とを、それぞれ実現することができる。しかも、軸直角方向の高ばね特性が主として第一のゴム防振体によって実現されると共に、軸方向の低ばね特性が主として第二のゴム防振体によって実現されることから、第一のゴム防振体のばね特性と第二のゴム防振体のばね特性をそれぞれ調節することにより、防振装置の軸直角方向のばね特性と軸方向のばね特性をそれぞれ調節することができる。特に、軸方向と軸直角方向のばね比を大きく設定し易く、例えば、軸方向の優れた緩衝性と、軸直角方向における第一の連結部材と第二の連結部材の変位量の制限とを両立するなど、各方向で求められる防振特性を有利に実現することが可能となる。
【００１２】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された防振装置において、前記第二のゴム防振体が前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の一方に固定的に取り付けられると共に、該第二のゴム防振体が該第一の連結部材と該第二の連結部材の他方に対して軸直角方向への移動を制限しつつ軸方向の移動を許容するように前記第一のゴム防振体を介して取り付けられるものである。
【００１３】
第二の態様によれば、第二のゴム防振体に軸直角方向の荷重が入力されないことから、防振装置の軸直角方向のばね特性が、第二のゴム防振体のばねの影響を受けない。それ故、第一のゴム防振体の軸直角方向のばねを調節することで、防振装置の軸直角方向のばね特性を簡単且つ高精度にチューニングできる。また、低ばね特性の第二のゴム防振体に大きな軸直角方向荷重が入力されることがなく、耐久性の向上も図られ得る。
【００１４】
本発明の第三の態様は、第二の態様に記載された防振装置において、前記第二のゴム防振体における前記第一のゴム防振体を介した前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の他方への取付け部分が、該第一のゴム防振体に対してライナーを介して連結されているものである。
【００１５】
第三の態様によれば、例えば第一のゴム防振体と第二のゴム防振体の相対的な位置が異なる複数種類の防振装置において、ライナーのサイズや形状等を適宜に選択することにより、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体の連結が簡単に実現され得る。
【００１６】
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか一つの態様に記載された防振装置において、前記第一のゴム防振体が第一のインナ軸部材と該第一のインナ軸部材の外側に配置された第一のアウタ筒部材を第一の本体ゴム弾性体によって軸直角方向に弾性連結した構造を有していると共に、前記第二のゴム防振体が第二のインナ軸部材と該第二のインナ軸部材の外側に配置された第二のアウタ筒部材を第二の本体ゴム弾性体によって軸直角方向に弾性連結した構造を有しているものである。
【００１７】
第四の態様によれば、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体がそれぞれ筒形ブッシュ構造とされていることにより、軸直角方向では第一のゴム防振体を構成する第一の本体ゴム弾性体の圧縮ばねによって高ばね特性を有利に得ることができる一方、軸方向では第二のゴム防振体を構成する第二の本体ゴム弾性体の剪断ばねによって低ばね特性を有利に得ることができる。
【００１８】
本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振装置において、前記第二のゴム防振体が複数のゴム弾性体を軸方向に配置してそれら複数のゴム弾性体を軸方向荷重の伝達経路上で直列的につないだ構造を有しているものである。
【００１９】
第五の態様によれば、第二のゴム防振体に及ぼされる軸方向荷重が、複数のゴム弾性体に作用せしめられることから、それらのゴム弾性体の合算弾性変形量が大きくされ、第二のゴム防振体がより低ばね特性とされて、防振装置の低ばね特性がより有利に実現される。
【００２０】
また、軸方向の入力荷重に対する第二のゴム防振体の弾性変形量が複数のゴム弾性体に分配されることから、各ゴム弾性体の過大な変形による損傷などが回避され易くなって、耐久性の向上が図られる。
【００２１】
本発明の第六の態様は、第一〜第五の何れか一つの態様に記載された防振装置において、前記第一のゴム防振体が前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の少なくとも一方に対して無給油軸受によって取り付けられることにより、該第一のゴム防振体が該第一の連結部材と該第二の連結部材の少なくとも一方に対して軸直角方向への移動を制限されながら軸方向への移動を許容されているものである。
【００２２】
第六の態様によれば、第一の連結部材と第二の連結部材の少なくとも一方に対する第一のゴム防振体の軸方向への移動が、グリースなどによる潤滑を要することなく、小さな抵抗で安定して許容される。
【００２３】
本発明の第七の態様は、第一〜第六の何れか一つの態様に記載された防振装置において、前記第一の連結部材と前記第二の連結部材を軸方向に弾性連結するばね部材がそれら第一の連結部材と第二の連結部材の間に介装されており、該ばね部材が前記第一のゴム防振体および前記第二のゴム防振体と並列的に配設されているものである。
【００２４】
第七の態様によれば、軸方向での荷重入力に対してコイルばねによる緩衝作用が発揮されることから、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体の軸方向でのばねが小さく設定されていても、緩衝作用を有効に得ることができる。
【００２５】
特に、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体の軸方向でのばねを小さくすれば、軸方向で比較的に高ばね特性のコイルばねを選択できることから、本発明に係る第一のゴム防振体と第二のゴム防振体を採用することにより、軸方向長さの短いコイルばねを選択することができる。従って、コイルばねを備えた防振装置の軸方向での小型化が図られて、例えば防振装置が鉄道用車両の台車に適用される場合には、鉄道用車両の低床化による走行性能の向上なども実現される。
【００２６】
また、コイルばねの内周側のスペースに第一のゴム防振体と第二のゴム防振体を配設すれば、コイルばねと第一のゴム防振体および第二のゴム防振体とを並列的に配しつつ、省スペース化による防振装置の小型化も図られる。
【００２７】
本発明の第八の態様は、第一〜第七の何れか一つの態様に記載された防振装置において、前記第一の連結部材と前記第二の連結部材が鉄道用台車の台車枠と軸箱の各一方とされているものである。
【００２８】
第八の態様によれば、本発明に係る防振装置を鉄道用車両の台車に置ける軸箱支持装置に適用することで、例えば、上下方向の低ばね特性による良好な乗り心地と、水平方向の高ばね特性による優れた走行安定性とを、両立して実現することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高ばね特性の第一のゴム防振体と低ばね特性の第二のゴム防振体が配されており、第一の連結部材と第二の連結部材の少なくとも一方に対して、第一のゴム防振体が軸直角方向への移動を制限されつつ軸方向の移動を許容されている。これにより、軸方向荷重の入力時に、第二のゴム防振体における変形量の分配割合が増大せしめられて、第二のゴム防振体による低ばね特性が主体的に発揮される。しかも、軸直角方向の荷重入力に対しては、第一のゴム防振体の高ばね特性が発揮されることから、軸方向と軸直角方向のばね特性を大きな自由度で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一の実施形態としての防振装置を備えた軸箱支持装置の正面図。
【図２】図１に示す軸箱支持装置の平面図。
【図３】図１に示す軸箱支持装置を構成する防振装置の縦断面図。
【図４】図３に示す防振装置における軸方向荷重の入力状態を説明する図であって、（ａ）が軸方向荷重が入力されていない初期状態を、（ｂ）が小さな軸方向荷重が入力された状態を、（ｃ）が大きな軸方向荷重が入力された状態を、それぞれ示す。
【図５】本発明の第二の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【図６】本発明の第三の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【図７】本発明の第四の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【図８】本発明の第五の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【図９】本発明の第六の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【図１０】本発明の第七の実施形態としての防振装置の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
図１，２には、本発明の第一の実施形態としての防振装置１０を備える軸箱支持装置１２が示されている。軸箱支持装置１２は、軸方向と軸直角方向で相対変位せしめられる第一の連結部材としての台車枠１４と第二の連結部材としての軸箱１６が、防振装置１０によって防振連結された構造を有している。なお、以下の説明において、特に説明がない限り、上下方向とは軸方向である図１中の上下方向を、前後方向とは鉄道用車両の前後となる軸直角方向であって図１中の左右方向を、左右方向とは鉄道用車両の左右となる軸直角方向であって図２中の上下方向を、それぞれ言う。
【００３３】
より詳細には、台車枠１４は、図示しないモータや後述する輪軸３６など台車に作用する各荷重を負担するフレームであって、たとえば鋳鋼や鋼板溶接材などで形成されている。また、台車枠１４の端部には、防振装置１０が取り付けられる筒状部１８が設けられている。この筒状部１８は、略円筒形状とされて収容空所２０を備えていると共に、上端開口部には内フランジ状の規定部２２が一体形成されている。
【００３４】
また、台車枠１４の中間下部には、リンク２４が取り付けられている。リンク２４は、略水平方向で直線的に延びており、長手ロッド状のリンク本体２６の端部にゴムブッシュ２８ａとゴムブッシュ２８ｂが取り付けられた構造とされている。そして、リンク２４の一方の端部がゴムブッシュ２８ａを介して台車枠１４の中間下部に取り付けられていると共に、リンク２４の他方の端部がゴムブッシュ２８ｂを介して軸箱１６に取り付けられている。
【００３５】
軸箱１６は、中空箱状の軸箱体３０に図示しない軸受を収容配置した構造とされており、車軸３２が軸受に挿通されて回転可能に支持されている。また、車軸３２の一端部には車輪３４が固設されており、車軸３２と車輪３４で構成される輪軸３６が軸箱１６によって回転可能に支持されている。
【００３６】
台車枠１４と軸箱１６は、リンク２４によって防振連結されていると共に、防振装置１０によっても防振連結されている。防振装置１０は、防振装置本体３８とばね部材としてのコイルばね４０を備えており、防振装置本体３８は、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４が軸方向に配置された構造を有している。
【００３７】
第一のゴム防振体４２は、第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８が、第一の本体ゴム弾性体５０によって相互に弾性連結された構造を有している。第一のインナ軸部材４６は、鉄やアルミニウム合金などの金属で形成された高剛性の部材とされており、小径の略円筒形状を有している。第一のアウタ筒部材４８は、第一のインナ軸部材４６と同様の材料で形成された高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状を有している。
【００３８】
そして、第一のインナ軸部材４６が第一のアウタ筒部材４８に略同一中心軸上で挿通されて、それら第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８が、第一の本体ゴム弾性体５０によって軸直角方向に弾性連結されている。第一の本体ゴム弾性体５０は、略円筒形状とされており、軸方向の両端面が相互に上下対称形状とされて、上下に略同じばね特性とされている。この第一の本体ゴム弾性体５０は、内周面が第一のインナ軸部材４６の外周面に加硫接着されていると共に、外周面が第一のアウタ筒部材４８の内周面に加硫接着されている。本実施形態の第一の本体ゴム弾性体５０は、第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８を備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００３９】
さらに、第一のアウタ筒部材４８は、第一のアウタブラケット５２に圧入固定されている。第一のアウタブラケット５２は、第一のインナ軸部材４６と同様の材料で形成された高剛性の部材であって、大径の略円筒形状を有していると共に、上端部にはフランジ状の上ばね受座５３が一体形成されている。そして、第一の本体ゴム弾性体５０の外周面に加硫接着された第一のアウタ筒部材４８が、第一のアウタブラケット５２に圧入固定されている。
【００４０】
一方、第二のゴム防振体４４は、上側ゴム防振体５４ａと下側ゴム防振体５４ｂとを備えている。上側ゴム防振体５４ａは、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって相互に弾性連結された構造を有している。第二のインナ軸部材５６ａは、第一のインナ軸部材４６と同様の材料で形成された高剛性の部材であって、小径の略円筒形状を有している。第二のアウタ筒部材５８ａは、第二のインナ軸部材５６ａと同様の材料で形成された高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状を有している。
【００４１】
そして、第二のインナ軸部材５６ａが第二のアウタ筒部材５８ａに略同一中心軸上で挿通されて、それら第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって径方向に弾性連結されている。第二の本体ゴム弾性体６０ａは、略円筒形状とされており、軸方向上面が全周に亘って上方へ向かって開口する凹形断面を有していると共に、軸方向下面が略軸直角方向へ広がる円環平面上とされている。この第二の本体ゴム弾性体６０ａは、内周面が第二のインナ軸部材５６ａの外周面に加硫接着されていると共に、外周面が第二のアウタ筒部材５８ａの内周面に加硫接着されている。本実施形態の第二の本体ゴム弾性体６０ａは、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａを備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００４２】
さらに、第二のアウタ筒部材５８ａは、第二のアウタブラケット６２ａに圧入固定されている。第二のアウタブラケット６２ａは、第一のアウタブラケット５２と同様の材料で形成された高剛性の部材であって、大径の略円筒形状を有している。そして、第二の本体ゴム弾性体６０ａの外周面に加硫接着された第二のアウタ筒部材５８ａが、第二のアウタブラケット６２ａに圧入固定されている。
【００４３】
なお、本実施形態において上側ゴム防振体５４ａと下側ゴム防振体５４ｂは、略上下対称形状とされていることから、下側ゴム防振体５４ｂについては図中に上側ゴム防振体５４ａと同じ符号を付すことにより、説明を省略する。また、上側ゴム防振体５４ａの構成部材と下側ゴム防振体５４ｂの構成部材を区別し易くするために、上側ゴム防振体５４ａの構成部材の符号に枝番ａを、下側ゴム防振体５４ｂの構成部材の符号に枝番ｂを付す。なお、上側ゴム防振体５４ａと下側ゴム防振体５４ｂは、互いに異なる形状や大きさで形成されていても良く、それによって互いに異なるばね特性を与えられて、要求される防振性能をより高度に実現することなども可能となり得る。
【００４４】
また、上側ゴム防振体５４ａの第二のアウタブラケット６２ａと、下側ゴム防振体５４ｂの第二のアウタブラケット６２ｂが、軸方向で固定的に連結されることにより、それら上側ゴム防振体５４ａと下側ゴム防振体５４ｂを備える第二のゴム防振体４４が構成されている。この第二のゴム防振体４４において、上側ゴム防振体５４ａの第二の本体ゴム弾性体６０ａの外周端部と、下側ゴム防振体５４ｂの第二の本体ゴム弾性体６０ｂの外周端部は、第二のアウタブラケット６２ａ，６２ｂによって相互に連結されている。一方、第二のゴム防振体４４において、上側ゴム防振体５４ａの第二の本体ゴム弾性体６０ａと、下側ゴム防振体５４ｂの第二の本体ゴム弾性体６０ｂは、軸方向で相互に離れて配置されている。
【００４５】
これらにより、上側ゴム防振体５４ａの第二の本体ゴム弾性体６０ａと、下側ゴム防振体５４ｂの第二の本体ゴム弾性体６０ｂは、後述する軸方向荷重の伝達経路方向で直列的につながって配設されている。従って、第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂは、軸方向の荷重入力に対して直列接続された合成ばねとして作用するようにされており、それら第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂの弾性変形量の総計（合算弾性変形量）が大きくされて、より低いばね特性が発揮されるようになっている。
【００４６】
そして、軸方向に配置された第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４によって、防振装置本体３８が構成されている。すなわち、第一のゴム防振体４２の下方に第二のゴム防振体４４が所定の距離を隔てて配置されていると共に、第一のゴム防振体４２の第一のインナ軸部材４６と、第二のゴム防振体４４における上側ゴム防振体５４ａの第二のインナ軸部材５６ａとが、略円筒形状を有するライナーとしての上ライナー６４によって軸方向で相互に連結されている。なお、第二のゴム防振体４４における下側ゴム防振体５４ｂの第二のインナ軸部材５６ｂの下方には、略円筒形状の下ライナー６６が軸方向で直列に配されている。
【００４７】
また、第一のゴム防振体４２が高ばね特性とされていると共に、第二のゴム防振体４４が低ばね特性とされている。すなわち、本実施形態では、第一のゴム防振体４２の第一の本体ゴム弾性体５０と、第二のゴム防振体４４の第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂが、軸直角方向で略同じ長さとされていると共に、第一の本体ゴム弾性体５０の軸方向寸法が、第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂよりも大きくされている。これらにより、第一のゴム防振体４２が第二のゴム防振体４４よりも高ばね特性とされている。なお、同一形状の第一の本体ゴム弾性体５０と第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂであっても、たとえば形成材料を相互に異ならせることにより、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４のばね特性を異ならせることができる。さらに、第一の本体ゴム弾性体５０と第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂの材質と形状が同一であっても、第二のゴム防振体４４が第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂのような複数のゴム弾性体を直列接続した構造とされていれば、それら複数のゴム弾性体の直列合成ばねで設定される第二のゴム防振体４４のばね特性は、第一の本体ゴム弾性体５０のばねで設定される第一のゴム防振体４２のばね特性よりも低ばね特性となる。
【００４８】
かくの如き構造とされた防振装置本体３８は、台車枠１４と軸箱１６の間に介装されている。すなわち、軸方向に並んだ第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４が台車枠１４の筒状部１８の収容空所２０に収容されていると共に、軸箱１６から上方へ突出するインナ取付軸部６８が、筒状部１８に下方から差し入れられて、第一のゴム防振体４２の第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａ，５６ｂに挿通されている。
【００４９】
また、第一のゴム防振体４２の第一のインナ軸部材４６と上側ゴム防振体５４ａの第二のインナ軸部材５６ａは、インナ取付軸部６８に対して、軸直角方向への相対変位が阻止されているとともに軸方向への相対変位が許容されている。本実施形態では、第一のインナ軸部材４６および第二のインナ軸部材５６ａがインナ取付軸部６８に外挿されると共に、第一のインナ軸部材４６および第二のインナ軸部材５６ａとインナ取付軸部６８の重ね合わせ面が潤滑油やグリースによって潤滑されるなどして、第一のインナ軸部材４６および第二のインナ軸部材５６ａが、インナ取付軸部６８に対して小さな摩擦抵抗で軸方向に摺動可能とされている。また、上ライナー６４は、第一のインナ軸部材４６および第二のインナ軸部材５６ａと同様に、インナ取付軸部６８に対して軸方向へ摺動可能に取り付けられており、第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａと上ライナー６４が、インナ取付軸部６８に対して軸方向で一体的に移動可能とされている。なお、第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａは、インナ取付軸部６８に対する軸直角方向への相対変位が完全に阻止された態様に限定されるものではなく、ある程度の相対変位が許容されるとともに相対変位量が制限されていても良い。
【００５０】
更にまた、インナ取付軸部６８の上部には、略円環板形状の抜止めプレート７０が外挿されており、インナ取付軸部６８の上端部に螺着されるナット７２によって、抜止めプレート７０が軸方向に位置決めされた状態でインナ取付軸部６８に取り付けられている。かかる抜止めプレート７０への当接によって第一のインナ軸部材４６の上端位置が規定されており、第一のインナ軸部材４６のインナ取付軸部６８からの抜けが防止されている。
【００５１】
さらに、下側ゴム防振体５４ｂの第二のインナ軸部材５６ｂと軸箱１６との軸方向間には、略円筒形状の下ライナー６６が介装されており、第二のインナ軸部材５６ｂが軸箱１６に対して下ライナー６６を介して当接することにより、第二のインナ軸部材５６ｂの軸箱１６に対する下端位置が規定されて、第二のインナ軸部材５６ｂが軸箱１６に対して固定的に取り付けられている。なお、第二のインナ軸部材５６ｂと下ライナー６６は、上記の如く軸箱１６に対して軸方向で位置決めされることから、インナ取付軸部６８に対して固定的に取り付けられても良い。
【００５２】
また、防振装置本体３８の外周には、コイルばね４０が配設されている。コイルばね４０は、第二のゴム防振体４４よりも外周側を延びており、軸方向上端が第一のアウタ筒部材４８の上ばね受座５３によって支持されていると共に、軸方向下端が軸箱１６の上面に固設された下ばね受座７４によって支持されている。そして、コイルばね４０の弾性力が上ばね受座５３と下ばね受座７４を軸方向で相互に離隔させる方向で及ぼされて、第一のアウタブラケット５２が台車枠１４の規定部２２に弾性的に押し当てられるように軸方向で付勢されている。これにより、コイルばね４０が台車枠１４と軸箱１６の間に介装されて、それら台車枠１４と軸箱１６がコイルばね４０によって軸方向に弾性連結されていると共に、第一のゴム防振体４２の第一のアウタ筒部材４８が第一のアウタブラケット５２を介して台車枠１４に取り付けられており、第一のゴム防振体４２が台車枠１４と軸箱１６の間に介装されている。なお、第一のアウタブラケット５２と規定部２２は、コイルばね４０の弾性によって非固着で重ね合わされており、台車枠１４と軸箱１６が相互に離れるように軸方向へ相対変位する場合などには、第一のアウタブラケット５２と規定部２２が上下に離隔し得る。もっとも、第一のアウタブラケット５２と規定部２２は、ボルト締結や溶接などにより固定されていても良い。
【００５３】
さらに、コイルばね４０は、第一のゴム防振体４２および第二のゴム防振体４４に対して並列的に配設されており、並列接続されたコイルばね４０のばねと第一のゴム防振体４２および第二のゴム防振体４４のばねとの合成ばねが、防振装置１０の軸方向ばねとされている。
【００５４】
さらに、第二のゴム防振体４４の第二のアウタブラケット６２ａ，６２ｂは、台車枠１４側には取り付けられず、第二のゴム防振体４４は第二のインナ軸部材５６ａ，５６ｂによって軸箱１６側へ取り付けられる。これにより、第二のゴム防振体４４は、それ自体では台車枠１４と軸箱１６の間に跨ることなく配設されており、第一のゴム防振体４２を介して台車枠１４に取り付けられる。なお、第二のアウタブラケット６２ａ，６２ｂは、台車枠１４に対して離れて配されていると共に、軸箱１６に対しては第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂを介して弾性的に連結されており、それら台車枠１４と軸箱１６の何れに対しても相対変位可能とされている。
【００５５】
このような構造とされた防振装置本体３８とコイルばね４０からなる防振装置１０を備えた軸箱支持装置１２では、台車枠１４と軸箱１６の間に軸方向および軸直角方向の荷重が入力されると、それら軸方向および軸直角方向の荷重がリンク２４と防振装置１０に分配される。
【００５６】
具体的には、台車枠１４と軸箱１６の間に軸直角方向の振動荷重が入力されると、リンク２４のゴムブッシュ２８ａ，２８ｂによる防振効果が発揮されると共に、防振装置本体３８による防振効果が発揮される。すなわち、防振装置本体３８に軸直角方向の振動荷重が入力されると、第一のゴム防振体４２において、第一の本体ゴム弾性体５０が第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８の間で軸直角方向に圧縮変形せしめられて、第一の本体ゴム弾性体５０の減衰作用などに基づく防振効果が発揮される。
【００５７】
さらに、本実施形態において、第二のゴム防振体４４の第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂには、台車枠１４と軸箱１６の間に作用する軸直角方向荷重は実質的に入力されず、第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂは軸直角方向の荷重入力時に弾性変形しない。すなわち、インナ取付軸部６８に対して外挿装着された第二のインナ軸部材５６ａ，５６ｂが、インナ取付軸部６８とともに軸直角方向へ移動すると、台車枠１４側に拘束されない第二のアウタ筒部材５８ａ，５８ｂもインナ取付軸部６８とともに同方向へ移動する。その結果、それら第二のインナ軸部材５６ａ，５６ｂと第二のアウタ筒部材５８ａ，５８ｂとの間に軸直角方向の荷重は実質的に入力されず、第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂの弾性変形は生じない。
【００５８】
更にまた、コイルばね４０は軸直角方向の入力に対してばね機能が小さいことから、本実施形態の防振装置１０では、軸直角方向の振動入力に対して第一の本体ゴム弾性体５０の防振作用が支配的に発揮される。従って、軸直角方向の入力に対する防振装置１０のばね特性のチューニングが容易になると共に、第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂの耐久性の向上も図られ得る。
【００５９】
なお、鉄道用車両の前後方向（図１中、左右方向）で軸直角方向の振動荷重が入力される場合と、鉄道用車両の左右方向（図２中、上下方向）で軸直角方向の振動荷重が入力される場合の両方において、リンク２４のゴムブッシュ２８ａ，２８ｂによる防振効果と、防振装置１０の第一の本体ゴム弾性体５０による防振効果が発揮される。しかしながら、リンク２４のゴムブッシュ２８ａ，２８ｂに対する入力方向が異なることから、車両前後方向の振動入力時と車両左右方向の振動入力時では防振特性が異なる。本実施形態では、防振装置本体３８が略円筒形状とされていることから、前後入力に対する防振装置本体３８の防振効果と、左右入力に対する防振装置本体３８の防振効果は、略同じとされている。
【００６０】
また、台車枠１４と軸箱１６の間に軸方向（上下方向）の振動荷重が入力されると、リンク２４のゴムブッシュ２８ａ，２８ｂに捻り方向の力が作用して、ゴムブッシュ２８ａ，２８ｂによる防振効果が発揮される。さらに、防振装置１０に対して軸方向の振動荷重が作用することにより、防振装置本体３８の軸方向ばねとコイルばね４０の軸方向ばねとによる緩衝作用が発揮されると共に、防振装置本体３８のエネルギー減衰作用によって入力振動が吸収される。
【００６１】
すなわち、防振装置１０に軸方向振動が入力されて、台車枠１４と軸箱１６が上下に接近せしめられると、コイルばね４０が台車枠１４と軸箱１６の間で軸方向に圧縮されて、コイルばね４０による緩衝作用が発揮される。
【００６２】
一方、防振装置本体３８は、軸方向の振動入力に対して、低ばね特性が発揮されるようになっている。すなわち、防振装置本体３８では、図４に示すように、軸方向の振動入力に対して、高ばね特性の第一のゴム防振体４２における軸方向変形量の分配割合が小さくされると共に、低ばね特性の第二のゴム防振体４４における軸方向変形量の分配割合が大きくされるようになっている。
【００６３】
より具体的には、図４（ａ）に示す初期状態の防振装置本体３８に対して、台車枠１４と軸箱１６が接近する軸方向の荷重が入力されると、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４のばね特性に応じて、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４が変形する。ここにおいて、低ばね特性の第二のゴム防振体４４における軸方向変形量の分配割合が大きくされることにより、防振装置本体３８のばね特性が柔らかくなっている。なお、軌条の上下凹凸等によって軸箱１６が台車枠１４に対して上下に移動する場合もあるが、図４では、分かり易さのために、軸箱１６の上下位置が固定された状態で、台車枠１４が下方へ変位するものとして図示されており、以下では図４に沿って説明する。
【００６４】
すなわち、台車枠１４と軸箱１６の間に入力された軸方向の荷重は、台車枠１４と軸箱１６に跨って配設される第一のゴム防振体４２に及ぼされる。第一のゴム防振体４２は、第一のインナ軸部材４６がインナ取付軸部６８に対して軸方向へ摺動可能に取り付けられており、第一のインナ軸部材４６とインナ取付軸部６８の間に作用する摩擦抵抗力は十分に小さい。また、第一のインナ軸部材４６は、上ライナー６４を介して第二のゴム防振体４４の第二のインナ軸部材５６ａに連結されていることから、軸方向荷重の入力に対して第一のインナ軸部材４６に作用する反力は、主として第二のゴム防振体４４の弾性力となる。
【００６５】
図４（ｂ）に示す軸方向荷重の入力が小さい状態では、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４のばね特性に応じて変形量が分配される。
【００６６】
第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂは、荷重伝達経路上で相互に直列的に接続されており、それら第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂに変形量が分配される。本実施形態では、第二のゴム防振体４４における第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂが略上下対称形状とされており、上下方向のばね定数が略同じとされていることから、第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂに変形量が略均等に分配される。換言すれば、本実施形態において、第二の本体ゴム弾性体６０ａと第二の本体ゴム弾性体６０ｂは、軸方向荷重の入力に対する変形量が略同じとされている。
【００６７】
また、図４（ｃ）に示すように、軸方向荷重が大きい状態であっても、第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４のばね特性に応じて変形量が分配される。
【００６８】
以上のように、防振装置本体３８は、第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａが軸方向へ一体的に移動可能とされていることにより、第一の本体ゴム弾性体５０への軸方向変形量の分配割合が小さくなっていると共に、第二の本体ゴム弾性体６０ａへの軸方向変形量の分配割合が大きくなっている。これにより、防振装置本体３８の軸方向ばね特性において、第一のゴム防振体４２の高ばね特性が支配的となることなく、第二のゴム防振体４４による低ばね特性が有効に発揮されて、良好な乗り心地などが実現される。
【００６９】
なお、本実施形態の防振装置１０では、軸方向入力に対する第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４のばねが、第一の本体ゴム弾性体５０と第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂの剪断ばねとなる。それ故、それら第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体４４は、軸方向において何れも比較的に柔らかいばね特性とされており、軸方向荷重は主としてコイルばね４０が弾性的に受けるようになっている。さらに、第一のゴム防振体４２および第二のゴム防振体４４が、振動減衰作用が殆どない金属製のコイルばね４０と並列的に配設されていることにより、それら第一のゴム防振体４２および第二のゴム防振体４４の減衰作用によって、防振装置１０に入力された振動エネルギーが低減されるようになっている。
【００７０】
図５には、本発明の第二の実施形態としての防振装置８０が示されている。防振装置８０は、防振装置本体８２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体８２が第一のゴム防振体８４と第二のゴム防振体８６を備えている。以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。また、輪軸３６やリンク２４などの図示しない部分については、第一の実施形態と同様の構造が採用され得る。
【００７１】
より詳細には、第一のゴム防振体８４は、第一のインナ軸部材８８と第一のアウタ筒部材４８が、第一の本体ゴム弾性体５０によって弾性連結された構造を有している。第一のインナ軸部材８８は、薄肉の略円筒形状で第一の本体ゴム弾性体５０の内周面に加硫接着された第一のインナスリーブ９０が、無給油軸受としての第一の無給油軸受９２に外嵌固定された構造を有している。
【００７２】
第一の無給油軸受９２は、下端にフランジ状のスペーサ部９４を備えた略円筒形状を有しており、潤滑油やグリースによる潤滑を要することなく表面の摩擦抵抗が小さく抑えられている。このような第一の無給油軸受９２としては、含浸された油が作動時に自動的に染み出すなどして流体潤滑ないしは境界潤滑される含油軸受や、表面の摩擦係数が小さい材料（例えば、黒鉛、二硫化モリブデン、金属石鹸、高分子材料など）によって形成されることで固体潤滑されるドライベアリングなど、各種公知構造のものが採用され得る。
【００７３】
第二のゴム防振体８６は、上側ゴム防振体９６ａと下側ゴム防振体９６ｂを備えている。上側ゴム防振体９６ａは、第二のインナ軸部材９８ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって相互に弾性連結された構造を有している。上側ゴム防振体９６ａの第二のインナ軸部材９８ａは、略円筒形状で第二の本体ゴム弾性体６０ａの内周面に加硫接着された第二のインナスリーブ１００ａが第二の無給油軸受１０２に外嵌固定された構造を有している。第二の無給油軸受１０２は、上端にフランジ状のスペーサ部１０４を備えた略円筒形状を有しており、第一の無給油軸受９２と同様に、潤滑油やグリースによる潤滑を要することなく表面の摩擦抵抗が小さく抑えられる各種公知構造のものが採用され得る。
【００７４】
なお、本実施形態において、下側ゴム防振体９６ｂの第二のインナ軸部材９８ｂは、第二のインナスリーブ１００ｂだけで構成されて、第二の無給油軸受１０２が設けられていない。
【００７５】
そして、かくの如き構造とされた防振装置本体８２は、第一のゴム防振体８４の第一のインナ軸部材８８がインナ取付軸部６８に外挿されて取り付けられると共に、第二のゴム防振体８６の第二のインナ軸部材９８ａと第二のインナ軸部材９８ｂが、インナ取付軸部６８に外挿されて取り付けられる。
【００７６】
ここにおいて、第一のインナ軸部材８８と第二のインナ軸部材９８ａは、第一，第二の無給油軸受９２，１０２がインナ取付軸部６８に外挿装着されることにより、インナ取付軸部６８に対する軸直角方向への移動を阻止されながら、軸方向への移動を許容されている。換言すれば、第一のインナ軸部材８８と第二のインナ軸部材９８ａは、第一，第二の無給油軸受９２，１０２によって、インナ取付軸部６８に対して小さな摩擦抵抗で軸方向へ摺動可能に取り付けられている。本実施形態では、第一の無給油軸受９２の下端のスペーサ部９４と第二の無給油軸受１０２の上端のスペーサ部１０４が、第一のインナスリーブ９０と第二のインナスリーブ１００ａとの軸方向間に配置されており、ライナーとしても機能している。
【００７７】
また、第二のインナ軸部材９８ｂには、大径とされたインナ取付軸部６８の基端部が圧入固定されており、第二のインナ軸部材９８ｂがインナ取付軸部６８に対して固定的に取り付けられている。
【００７８】
このような本実施形態に係る防振装置８０においても、第一の実施形態と同様の効果が有効に発揮され得る。しかも、第一のインナ軸部材８８と第二のインナ軸部材９８ａが、インナ取付軸部６８に対して無給油軸受９２，１０２によって摺動可能に取り付けられることから、保守管理が容易になると共に、潤滑油による汚れなども回避できる。
【００７９】
図６には、本発明の第三の実施形態としての防振装置１１０が示されている。防振装置１１０は、防振装置本体１１２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体１１２が第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体１１４を備えている。
【００８０】
より詳細には、前記第一の実施形態の第二のゴム防振体４４が上側ゴム防振体５４ａと下側ゴム防振体５４ｂで構成されて、２つのゴム弾性体を有しているのに対して、本実施形態の第二のゴム防振体１１４は、上側ゴム防振体５４ａに対応する１つのゴム弾性体によって構成されている。すなわち、第二のゴム防振体１１４は、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって相互に弾性連結された構造を有している。
【００８１】
そして、第二のゴム防振体１１４は、第二のインナ軸部材５６ａがインナ取付軸部６８に対して外挿状態で軸方向へ摺動可能に取り付けられており、上ライナー６４を介して第一のインナ軸部材４６と軸方向に連結されている。これにより、第二のインナ軸部材５６ａが軸箱１６側に取り付けられている。
【００８２】
また、第二のアウタ筒部材５８ａは、第二のアウタブラケット６２ａに圧入されている。この第二のアウタブラケット６２ａは、軸箱１６に固設された下ばね受座７４に溶接や接着などの手段で固定されており、それによって第二のアウタ筒部材５８ａが軸箱１６側に取り付けられている。なお、第二のアウタブラケット６２ａと下ばね受座７４を非固定として、軸方向の引張入力時に相互に離れ得るようにしても良い。
【００８３】
このような本実施形態に従う構造とされた防振装置１１０においても、第一の実施形態と同様な効果が発揮され得る。しかも、本実施形態の構造では、第二のゴム防振体１１４の構造が簡略なものとされており、製造が容易であると共に、コストの低減も図られる。加えて、第二のゴム防振体１１４において複数のゴム弾性体を軸方向に配するスペースが必要とされないことで、防振装置本体１１２の軸方向寸法を小さくすることもできる。
【００８４】
図７には、本発明の第四の実施形態としての防振装置１２０が示されている。防振装置１２０は、防振装置本体１２２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体１２２が第一のゴム防振体４２と第二のゴム防振体１２４を備えている。
【００８５】
より詳細には、第二のゴム防振体１２４は、第二のインナ軸部材５６ｂと第二のアウタ筒部材５８ｂが、第二の本体ゴム弾性体６０ｂによって弾性連結された構造を有している。なお、第二のゴム防振体１２４は、第一の実施形態における下側ゴム防振体５４ｂと実質的に同一の構造であることから、詳細な説明は省略する。
【００８６】
また、第二のアウタ筒部材５８ｂには、第二のアウタブラケット１２６が取り付けられている。第二のアウタブラケット１２６は、略円筒形状を有する取付部１２８と、取付部１２８の上端部に一体形成された内フランジ状の連結部１２９とを備えている。そして、第二のアウタブラケット１２６の取付部１２８の下端部には、第二のアウタ筒部材５８ｂが圧入固定されており、もって第二のアウタブラケット１２６が第二のアウタ筒部材５８ｂに取り付けられている。なお、第二のアウタブラケット１２６の連結部１２９は、第二のインナ軸部材５６ｂと第二のアウタ筒部材５８ｂと第二の本体ゴム弾性体６０ｂに対して、上方へ離れて配置されている。
【００８７】
そして、第二のゴム防振体１２４は、第二のインナ軸部材５６ｂがインナ取付軸部６８に外挿状態で固定されていると共に、第二のアウタブラケット１２６の連結部１２９がインナ取付軸部６８に外挿状態で軸方向へ摺動可能に取り付けられている。さらに、第二のアウタブラケット１２６の連結部１２９は、内周端部が上ライナー６４によって第一のインナ軸部材４６と上下に連結されており、第一のインナ軸部材４６と一体的に軸方向へ移動可能とされている。なお、第二のインナ軸部材５６ｂは、下方に配される下ライナー６６によって、軸箱１６に対して軸方向で位置決めされている。
【００８８】
このような本実施形態に係る防振装置１２０においても、前記実施形態と同様の効果が発揮され得る。このように、第一のゴム防振体４２において軸箱１６に軸方向移動可能に取り付けられる部材には、必ずしも第二のゴム防振体１２４の第二のインナ軸部材５６ｂが連結されるものではなく、第二のアウタ筒部材５８ｂが連結されるようにしても良い。要するに、第一のゴム防振体４２において台車枠１４または軸箱１６に軸方向移動可能に取り付けられる側の部材には、第二のゴム防振体１２４において台車枠１４または軸箱１６に対して軸方向移動可能に取り付けられる側の部材が連結される。
【００８９】
また、前記各実施形態では、第一のゴム防振体の第一のインナ軸部材が軸箱に対して軸方向へ変位可能に取り付けられた構造が例示されているが、例えば、第一のアウタ筒部材が、軸箱に取り付けられて、軸箱に対して軸方向へ変位可能とされた、以下の如き構造も採用され得る。
【００９０】
すなわち、図８には、本発明の第五の実施形態としての防振装置１３０が示されている。防振装置１３０は、防振装置本体１３２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体１３２が第一のゴム防振体１３４と第二のゴム防振体１３６を備えている。
【００９１】
第一のゴム防振体１３４は、第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８が、第一の本体ゴム弾性体５０によって弾性連結された構造を有している。本実施形態では、第一のインナ軸部材４６が小径の略円筒形状とされていると共に、第一のアウタ筒部材４８が大径の略円筒形状とされており、第一のインナ軸部材４６が第一のアウタ筒部材４８に挿通されて、それら第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８が、径方向間に配された略円筒形状の第一の本体ゴム弾性体５０によって相互に弾性連結されている。また、第一のアウタ筒部材４８には、略円筒形状の第一のアウタスリーブ１４４が外嵌装着されている。
【００９２】
さらに、第一のインナ軸部材４６には、インナブラケット１４６が取り付けられている。インナブラケット１４６は、第一のインナ軸部材４６が外嵌固定される略円柱形状の取付軸部１４８と、取付軸部１４８に対して外周に離れた位置で周方向に延びる略円筒形状の上ばね受座１５０とを、一体で備えている。このインナブラケット１４６は、図１のような台車枠１４と一体形成されていても良いし、台車枠１４とは別体で形成されて、ボルト固定や溶接などの手段で台車枠１４に取り付けられるようになっていても良い。
【００９３】
第二のゴム防振体１３６は、上側ゴム防振体１５２ａと下側ゴム防振体１５２ｂを備えており、上側ゴム防振体１５２ａは、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって弾性連結された構造を有している。更に、第二のアウタ筒部材５８ａには、略円筒形状の第二のアウタスリーブ１６０ａが外嵌装着されている。なお、下側ゴム防振体１５２ｂは、上側ゴム防振体１５２ａに対して上下対称形状とされていることから、図中に同じ符号を枝番をｂに変えて付すことで、説明を省略する。
【００９４】
さらに、上側ゴム防振体１５２ａと下側ゴム防振体１５２ｂは、略円柱形状の連結軸部材１６２によって相互に連結されている。すなわち、上側ゴム防振体１５２ａの第二のインナ軸部材５６ａが連結軸部材１６２の上端部に設けられた小径部分に外嵌固定されていると共に、下側ゴム防振体１５２ｂの第二のインナ軸部材５６ｂが連結軸部材１６２の下端部に設けられた小径部分に外嵌固定されている。これにより、上側ゴム防振体１５２ａの第二のインナ軸部材５６ａと、下側ゴム防振体１５２ｂの第二のインナ軸部材５６ｂが、連結軸部材１６２によって固定的に連結されている。
【００９５】
また、第一のゴム防振体１３４の第一のアウタ筒部材４８と、第二のゴム防振体１３６の第二のアウタ筒部材５８ａ，５８ｂは、第一のアウタスリーブ１４４と第二のアウタスリーブ１６０ａ，１６０ｂを介して、何れもアウタブラケット１６４に取り付けられる。アウタブラケット１６４は、高剛性の部材であって、略円筒形状の取付筒部１６６と、取付筒部１６６の下端から外周へ広がるフランジ状の下ばね受座１６８とを、一体で備えている。そして、第一のアウタ筒部材４８に外嵌装着された第一のアウタスリーブ１４４と、第二のアウタ筒部材５８ａ，５８ｂに外嵌装着された第二のアウタスリーブ１６０ａ，１６０ｂが、アウタブラケット１６４の取付筒部１６６に挿入されて取り付けられている。
【００９６】
また、第一のアウタスリーブ１４４と第二のアウタスリーブ１６０ａは、取付筒部１６６に対して軸直角方向への移動を阻止されつつ軸方向への移動を許容されている。さらに、第一のアウタスリーブ１４４と第二のアウタスリーブ１６０ａの軸方向間には、略円筒形状の上ライナー１７０が介装されており、それら第一のアウタスリーブ１４４と第二のアウタスリーブ１６０ａが上ライナー１７０によって軸方向に連結されている。
【００９７】
更にまた、第二のアウタスリーブ１６０ｂの下方には、略円筒形状の下ライナー１７２が配されており、取付筒部１６６の内周面に設けられた段差１７４と下ライナー１７２が軸方向で当接することにより、第二のアウタスリーブ１６０ｂが取付筒部１６６に対して軸方向で位置決めされている。
【００９８】
また、コイルばね４０は、インナブラケット１４６の上ばね受座１５０とアウタブラケット１６４の下ばね受座１６８との間に配設されており、台車枠１４と軸箱１７６の軸方向間に介装されている。このコイルばね４０の弾性によって、インナブラケット１４６が台車枠１４に軸方向で押し当てられると共に、アウタブラケット１６４が軸箱１７６に軸方向で押し当てられて、第一のインナ軸部材４６がインナブラケット１４６を介して台車枠１４に取り付けられると共に、第一のアウタ筒部材４８がアウタブラケット１６４を介して軸箱１７６に取り付けられる。
【００９９】
かくの如き構造とされた防振装置１３０は、インナブラケット１４６が台車枠１４に固定的に取り付けられると共に、アウタブラケット１６４が軸箱１７６に固定的に取り付けられることにより、それら台車枠１４と軸箱１７６の間に介装されて、それら台車枠１４と軸箱１７６が防振装置１３０によって防振連結される。なお、本実施形態の軸箱１７６は、第一の実施形態の軸箱１６に設けられていたインナ取付軸部６８がない構造とされている。
【０１００】
このような本実施形態に係る防振装置１３０において、台車枠１４と軸箱１７６の間に軸直角方向の振動荷重が入力されると、第一のインナ軸部材４６と第一のアウタ筒部材４８の間で第一の本体ゴム弾性体５０が軸直角方向に弾性変形せしめられて、高ばね特性の第一のゴム防振体１３４による防振効果が発揮される。また、低ばね特性の第二のゴム防振体１３６では、第二の本体ゴム弾性体６０ａ，６０ｂに軸直角方向の荷重が入力されないようになっており、第二のゴム防振体１３６の耐久性の向上や、軸直角方向において防振特性のチューニングの容易化などが図られている。
【０１０１】
また、台車枠１４と軸箱１７６の間に軸方向の振動荷重が入力されて、台車枠１４と軸箱１７６が軸方向上下に接近変位せしめられると、台車枠１４に取り付けられたインナブラケット１４６の上ばね受座１５０と、軸箱１７６に取り付けられたアウタブラケット１６４の下ばね受座１６８との軸方向間で、コイルばね４０が軸方向に圧縮される。これにより、コイルばね４０による緩衝作用が発揮されて、良好な乗り心地などが実現される。
【０１０２】
さらに、防振装置本体１３２の軸方向変形量は、第一のゴム防振体１３４の第一のアウタスリーブ１４４と第二のアウタスリーブ１６０ａがアウタブラケット１６４に対して軸方向へ摺動することにより、第二のゴム防振体１３６による分担割合が大きくされる。これにより、軸方向の荷重入力に対しては、第二のゴム防振体１３６の低ばね特性が有効に発揮されて、優れた乗り心地を得ることができる。
【０１０３】
図９には、本発明の第六の実施形態としての防振装置１８０が示されている。防振装置１８０は、防振装置本体１８２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体１８２が、高ばね特性の第一のゴム防振体１３４と、低ばね特性の第二のゴム防振体１８４とを、備えている。
【０１０４】
より詳細には、本実施形態の第二のゴム防振体１８４は、１つのゴム弾性体からなっている。すなわち、第二のゴム防振体１８４は、第五の実施形態における上側ゴム防振体１５２ａと略同じ構造とされており、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって相互に弾性連結された構造を有していると共に、第二のアウタ筒部材５８ａには、第二のアウタスリーブ１６０ａが取り付けられている。
【０１０５】
さらに、第二のゴム防振体１８４は、連結軸部材１８６に取り付けられている。連結軸部材１８６は、略円柱形状であって、下端が軸箱１７６と一体とされていると共に、上端部に設けられた小径部分に対して、第二のゴム防振体１８４の第二のインナ軸部材５６ａが外嵌固定されている。
【０１０６】
このような本実施形態に従う構造とされた防振装置１８０においても、第五の実施形態と同様の効果が発揮され得る。しかも、本実施形態の構造では、第二のゴム防振体１８４の構造の簡略化が図られており、製造が容易であると共に、コストの低減も図られる。加えて、第二のゴム防振体１８４において複数のゴム弾性体を軸方向に配する必要がなく、防振装置本体１８２の軸方向寸法を小さくできる。
【０１０７】
図１０には、本発明の第七の実施形態としての防振装置１９０が示されている。防振装置１９０は、防振装置本体１９２とコイルばね４０を備えており、防振装置本体１９２が高ばね特性の第一のゴム防振体１３４と低ばね特性の第二のゴム防振体１９４を備えている。
【０１０８】
より詳細には、本実施形態の第二のゴム防振体１９４は、第二のインナ軸部材５６ａと第二のアウタ筒部材５８ａが、第二の本体ゴム弾性体６０ａによって相互に弾性連結された構造を有している。
【０１０９】
そして、第一のゴム防振体１３４は、第一のインナ軸部材４６が軸箱１６側であるインナ取付軸部６８に固定的に取り付けられると共に、第一のアウタスリーブ１４４が台車枠１４側であるアウタブラケット２０２に対して内挿状態で軸方向へ摺動可能に取り付けられる。本実施形態のアウタブラケット２０２は、第一の実施形態の第一のアウタブラケット５２と同様に、コイルばね４０によって台車枠１４に弾性的に取り付けられていると共に、第一のアウタブラケット１４４よりも下方へ大きく延び出している。
【０１１０】
また、第二のゴム防振体１９４は、第二のインナ軸部材５６ａがインナ取付軸部６８に固定的に取り付けられると共に、第二のアウタ筒部材５８ａがアウタブラケット２０２の下部に圧入されて固定的に取り付けられる。要するに、本実施形態において、第一のゴム防振体１３４と第二のゴム防振体１９４は、何れも、台車枠１４と軸箱１６に跨ってそれら台車枠１４と軸箱１６を径方向に連結するように配設されている。なお、インナ取付軸部６８に固定的に取り付けられる第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａは、軸方向に配設される上ライナー６４によって軸方向に連結されている。
【０１１１】
このように台車枠１４と軸箱１６の間に介装された防振装置１９０に対して、軸直角方向の荷重が入力されると、第一のゴム防振体１３４と第二のゴム防振体１９４の両方に荷重が入力されて、それら第一のゴム防振体１３４と第二のゴム防振体１９４による緩衝作用と振動減衰作用が発揮される。本実施形態では、第二のゴム防振体１９４が第一のゴム防振体１３４を介することなく台車枠１４と軸箱１６に取り付けられることから、軸直角方向の荷重が第二のゴム防振体１９４にも及ぼされて、第二のゴム防振体１９４による防振効果も発揮される。要するに、本実施形態では、防振装置本体１９２の軸直角方向のばねが、第一のゴム防振体１３４の軸直角方向のばねと、第二のゴム防振体１９４の軸直角方向のばねとの並列合成ばねとされており、軸直角方向の荷重入力に対してより硬いばね特性を設定し易く、走行性能の向上などがより有利に図られ得る。
【０１１２】
また、台車枠１４と軸箱１６が軸方向に接近変位せしめられて、防振装置１９０に軸方向の荷重が入力されると、コイルばね４０が軸方向に圧縮されて、コイルばね４０による緩衝作用が発揮される。
【０１１３】
一方、防振装置１９０では、第一のゴム防振体１３４の第一のアウタブラケット１４４がアウタブラケット２０２に対して軸方向で移動することにより、第一のゴム防振体１３４に対する荷重の入力が低減乃至は回避される。さらに、第二のゴム防振体１９４は、軸箱１６側に固定される第二のインナ軸部材５６ａと、台車枠１４側に固定される第二のアウタ筒部材５８ａとが軸方向へ相対変位することで、第二の本体ゴム弾性体６０ａが剪断変形せしめられて、第二の本体ゴム弾性体６０ａによる緩衝作用と振動減衰作用が発揮される。第二のゴム防振体１９４は、第一のゴム防振体１３４に比して低ばね特性とされていることから、防振装置本体１９２が軸方向の入力に対して低ばね特性とされて、良好な乗り心地などを実現し易い。
【０１１４】
このように、本実施形態の防振装置１９０によれば、軸直角方向の荷重入力に対して更なる高ばね特性が得られると共に、軸方向の荷重入力に対して低ばね特性が得られることから、軸直角方向で要求されるばね特性と、軸方向で要求されるばね特性とを、より高度に実現することができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、本発明に係る防振装置は、コイルばねを必須の構成要件とするものではなく、前記実施形態の防振装置本体のみによっても構成され得る。
【０１１６】
また、第一のゴム防振体および第二のゴム防振体の具体的な構造は、前記実施形態のものに限定されない。例えば、第一の本体ゴム弾性体および第二の本体ゴム弾性体は、周方向へ連続する筒状に限定されず、径方向へ放射状に延びる複数の腕状であっても良いし、例えば第一の本体ゴム弾性体や第二の本体ゴム弾性体において、ばね特性を調節するためのすぐり部や中間拘束板などを必要に応じて設けることも可能である。また、例えば、第一のゴム防振体および第二のゴム防振体において、インナ軸部材とアウタ筒部材の少なくとも一方がない構造も採用され得る。この場合には、第一の本体ゴム弾性体と第二の本体ゴム弾性体が、台車枠と軸箱の少なくとも一方に対して、摺動可能に直接取り付けられ得る。更に、第一のゴム防振体において、第一の本体ゴム弾性体と第一のインナ軸部材や第一のアウタ筒部材は、かしめや嵌合などによって非接着で連結されていても良い。なお、第二のゴム防振体においても同様であり、第二のインナ軸部材や第二のアウタ筒部材は、第二の本体ゴム弾性体に非接着で取り付けられ得る。
【０１１７】
また、第二のゴム防振体は、軸方向荷重の伝達経路上で相互に直列的に繋がって配置される３つ以上のゴム弾性体が設けられた構造であっても良く、それによれば、複数のゴム弾性体全体での入力に対する変形量が大きくなることによる一層の低ばね化などの特性の調節が可能となる。なお、複数のゴム弾性体を軸方向荷重の伝達経路上で直列的につないだ第二のゴム防振体では、モデル的にそれら複数のゴム弾性体の軸方向ばねが直列的に接続されて、第一のゴム防振体を介してまたは介することなく第一の連結部材と第二の連結部材との軸方向間に介装された構造とされる。第二のゴム防振体を構成する複数のゴム弾性体についてこのような直列的な配置態様を採用することで、軸方向荷重がそれら複数のゴム弾性体に等しく及ぼされることによって発生する変形量が全体として大きくなり、例えばばね定数ｋａのゴム弾性体のｎ個を直列的に配置することで全体としてｋｎ（ｋｎ＝ｋａ／ｎ）のばね定数を実現することが可能になる。尤も、第二のゴム防振体を構成する複数のゴム弾性体は軸方向荷重に対して直列接続されていれば良く、機械的な配置態様が限定されることなく例えば同心的に内外周に複数のゴム弾性体を位置せしめる配置態様なども採用可能である。
【０１１８】
また、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体に加えて、第一のゴム防振体よりも低ばね特性かつ第二のゴム防振体よりも高ばね特性のゴム防振体を設けることもできる。要するに、本発明に係る防振装置は、高ばね特性の第一のゴム防振体と低ばね特性の第二のゴム防振体だけで構成される必要はなく、それら第一のゴム防振体と第二のゴム防振体に加えて中間のばね特性を有する１つ乃至は複数のゴム防振体を、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体と直列的または並列的に備えていても良い。
【０１１９】
また、第一のゴム防振体は、第一のインナ軸部材が軸箱に対して軸方向へ移動可能に取り付けられると共に、第一のアウタ筒部材が台車枠に対して軸方向へ移動可能に取り付けられていても良い。要するに、第一のゴム防振体は、第一の連結部材である台車枠と第二の連結部材である軸箱の両方に対して、軸直角方向の移動を阻止されつつ、軸方向の移動を許容されるようにしても良い。
【０１２０】
第一の実施形態において、第一のインナ軸部材４６と第二のインナ軸部材５６ａは、上ライナー６４を介することなく、軸方向で直接的に当接して連結されていても良い。同様に、第二のインナ軸部材５６ｂは、軸箱１６の上面に対して下ライナー６６を介することなく直接に当接していても良い。要するに、第一のゴム防振体と第二のゴム防振体を軸方向で相対的に位置決めする手段、或いは第一のゴム防振体又は第二のゴム防振体を第一の連結部材又は第二の連結部材に対して軸方向で位置決めする手段は、ライナーを用いた構造に限定されない。
【０１２１】
また、前記各実施形態では、第一の連結部材と第二の連結部材が鉄道用台車の台車枠と軸箱の各一方とされている例を示したが、本発明は、鉄道車両における車体と台車枠の間、車体と揺れ枕の間、揺れ枕と台車枠の間など、他の連結部材間を防振連結する防振装置にも適用することができる。
【０１２２】
また、本発明の適用範囲は、鉄道用車両に用いられる防振装置に限定されず、産業用車両、建設機械、工作機械などに用いられる防振装置も含む。さらに、本発明に係る防振装置が鉄道用車両の台車に用いられる場合には、前記実施形態に示したモノリンク式軸箱支持装置に限定されることなく、例えば軸ハリ式軸箱支持装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０，８０，１１０，１２０，１３０，１８０，１９０：防振装置、１４：台車枠（第一の連結部材）、１６：軸箱（第二の連結部材）、３８，８２，１１２，１２２，１３２，１８２，１９２：防振装置本体、４０：コイルばね（ばね部材）、４２，８４，１３４：第一のゴム防振体、４４，８６，１１４，１２４，１３６，１８４，１９４：第二のゴム防振体、４６，８８：第一のインナ軸部材、４８：第一のアウタ筒部材、５０：第一の本体ゴム弾性体、５４ａ，９６ａ，１５２ａ：上側ゴム防振体、５４ｂ，９６ｂ，１５２ｂ：下側ゴム防振体、５６，９８：第二のインナ軸部材、５８：第二のアウタ筒部材、６０：第二の本体ゴム弾性体、６４，１７０：上ライナー（ライナー）、９０：第一の無給油軸受（無給油軸受）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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