(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の取付け支持体（３）に固定された第１のばね部材（５、５’、５"）を有し、この取付け支持体（３）に振動減衰式に圧縮空気発生器（２）を取り付ける装置であって、圧縮空気発生器（２）に配置された第２のばね部材（１５、１５’、１５"）を備え、該第２のばね部材（１５、１５’、１５"）は前記第１のばね部材（５、５’、５"）と直列に連結されている、取付け支持体（３）に振動減衰式に圧縮空気発生器（２）を取り付ける装置において、
前記双方のばね部材（５、５’、５"、１５、１５’、１５"）のうち一方のばね部材のほぼ垂直方向のばね剛性の大きさは、最大でほぼ水平方向でのばね剛性の半分であり、
前記第１のばね部材（５、５’、５"）は、水平方向にきつく形成されたゴム部材またはゴム合成部材であり、
前記第２のばね部材（１５、１５’、１５"）は、水平方向に緩く形成された撚り線ばねであることを特徴とする装置。
【請求項２】
他方のばね部材（５、５’、５"、１５、１５’、１５"）の水平方向でのばね剛性の大きさは、最大で垂直方向でのばね剛性と同一であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のばね部材（５、５’、５"）と前記第２のばね部材（１５、１５’、１５"）とは連結部材（１４、１４’、１４"）によって互いに連結されていることを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記連結部材（１４、１４’、１４"）は、横棒またはフレームであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記連結部材（１４、１４’、１４"）は、アダプタ板であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記連結部材（１４、１４’、１４"）は、振動減衰部材として構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のばね部材（５、５’、５"）は、取付け支持体（３）に垂下または直立して固定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記第２のばね部材（１５、１５’、１５"）は、連結部材（１４、１４’、１４"）に垂下または直立して固定されることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、取付け支持体に取付けられた第１のばね部材を有し、自立構造の鉄道車両の取付け支持体に振動減衰式に圧縮空気発生器を取り付ける装置に関する。
【０００２】
圧縮空気発生器は、圧縮空気ブレーキ、および鉄道車両のその他の空気圧作動装置の動作に必要な圧縮空気を発生する。そのために特に、構造に応じて重力および慣性モーメントの他に、接線力からのモーメントを発生する一段式または多段式のピストン空気圧縮機を備えている。上記の力またはモーメントを水平および垂直方向で遮断することは、従来は、ばね部材、特にゴムばねからなる同類の弾性支持装置を配置することによって行われてきた。しかし、自立構造を有する薄い金属板またはアルミニウム製の鉄道車両の新式の軽量構造を背景にして、鉄道車両の振動を遮断するという要求は、上記の支持装置では必ずしも常に満たされるものではない。軽量構造の車体の場合、構造的に起因して車体の側部に共振が発生すると、従来の支持装置では遮断の程度は不充分であった。
【０００３】
そこで、本発明は、圧縮空気発生器の横または縦方向の構造を大幅に拡大することなく、遮断作用の改良を達成することができる、鉄道車両の取付け支持体に振動減衰式に圧縮空気発生器を取り付ける装置を提供することを目的とする。
【０００４】
上記の課題は請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００５】
本発明は、上記の目的を解決するためには３つの条件を満たさなければならないという知識に基づいている。第１に、圧縮空気発生器が支持される第２のばね部材を備えなければならない。第２に、第２のばね部材または第１のばね部材は、ほぼ垂直方向におけるばね剛性が、最大でも、ほぼ水平方向におけるばね剛性の半分でなければならない。最後に、第１のばね部材と第２のばね部材とは直列に連結される。この装置によって、公知の技術水準よりも大幅に超えた振動遮断もしくは振動減衰を達成できるだけではなく、圧縮空気装置の動作時の縦と横の構造を大幅に拡大することが回避される。第１のばね部材がゴム部材またはゴム合成部材であり、第２のばね部材が撚り線ばねである場合、鉄道車両の車体の床部での加速度を従来技術から公知の数値よりも３０％まで低減できることが測定結果から明らかになっている。
【０００６】
第１のばね部材と第２のばね部材は、連結部材によって互いに連結可能であることが好ましい。それによって、本発明による装置の簡単な構造が保証される。特に、連結部材は振動減衰部材として作用する横棒またはアダプタ板として構成されることが好ましい。連結部材もしくは横棒またはアダプタ板の変形によって、本発明による装置を装備した自立構造に対する補足的な振動減衰効果が達成される。
【０００７】
本発明のその他の特徴および利点は図面を参照した以下の説明から明らかにされる。
【０００８】
図１には、概略的に示した取付け支持体３に、これも概略的に示した圧縮空気発生器２を振動減衰式に取り付ける装置１が示されている。圧縮空気発生器２は図示した例では多段式ピストン空気圧縮機である。ただし、必ずしもこれに限られるものではなく、一段式ピストン空気圧縮機、プロペラ式空気圧縮機、またはその類似物でもよい。
【０００９】
取付け支持体３は、基本的に、車体４の概略的に示した部分に固定され、Ｕ形状を有している。取付け支持体３は、車体４とは反対側に第１のばね部材５を挿入する開口部を備えている。第１のばね部材５は、基本的に、長さ方向の軸Ｘを有する垂直構造の中空の円錐台として構成されている。第１のばね部材５は、圧縮空気発生器２の側の端部に突起部６を備えている。第１のばね部材５は取付けスリーブ７を囲むように配置され、取付けスリーブ７の取付け支持体３の側の端部に第１の接触フランジ８が形成され、圧縮空気発生器２の側の端部には取付けスリーブ７とは別個に配置された第２の接触フランジ９を備えている。図１に示されるように、第１の接触フランジ８には第１のばね部材５の上端が当接している。第２の接触フランジ９には無負荷状態（コンプレッサの重量が加わらない状態）で第１のばね部材５の突起部６が当接している。取付け支持体３の開口部における第１ばね部材５の取付けは、突起部６の領域で第１のばね部材５と取付け支持体３とに当接するスペーサリング１０を介して行われる。
【００１０】
図１に示すように、第１のばね部材５はその全長にわたって取付けスリーブ７に当接しているのではなく、第１のばね部材５の内表面と取付け支持体７の外表面との間には空隙１１が設けられている。この空隙１１内で第１のばね部材５は弾力的に変形可能である。
【００１１】
第１のばね部材５の初期応力は、第１の接触フランジ８と第２の接触フランジ９との間隔がナット１３によって定められることで、ねじ１２と、これに取付けられたナット１３によって発生する。もちろん、第１の接触フランジ８と第２の接触フランジ９との間隔、ひいては第１のばね部材５に加わる初期応力を位置の変化によって可変的に調整することができる。
【００１２】
第１のばね部材５には、第２の接触フランジ９に当接する連結部材１４が同様にしてねじ１２とナット１３とによって取付けられている。連結部材１４は、第１のばね部材５をねじ１６でねじ止めされている第２のばね部材１５に連結する役割を果たす。図１から明らかであるように、第１のばね部材５はゴムばねとして実施され、一方、第２のばね部材１５は円筒状の形状の撚り線ばねとして形成されている。しかし、別の種類のばねを備えることも可能である。
【００１３】
第２のばね部材１５の長さ方向の軸Ｙは、図示した実施例ではほぼ水平方向を向いている。従って、第１のばね部材５の軸Ｘと第２のばね部材１５の軸Ｙは互いに直交している。この構造により、第１のばね部材５は水平方向にきつく形成され、一方、第２のばね部材５は水平方向に緩く形成されている。第２のばね部材１５のばね剛性は、垂直方向で水平方向よりも少なくとも係数２だけ小さいように選択される。それによって、測定では驚くべきことに、車体の床部４での振動は、公知の技術水準よりも振幅が３０％まで縮減される。これは第１のばね部材５と第２のばね部材１５用に選択された材料とサイズによって規定されるだけではなく、振動減衰部材としての役割を果たす連結部材１４の物質によっても同様に規定される。連結部材１４の機能に基づいて、すなわち第２のばね部材１５を第１のばね部材５に直接連結することによって、連結部材１４をアダプタ板と見なすことが可能になる。圧縮空気発生器２を第２のばね部材１５に固定するには簡単なねじ１７で充分である。
【００１４】
図１に示すように、連結部材１４だけではなく圧縮空気発生器２も第２のばね部材１５を含めて第１のばね部材５に垂下されている。従って、この構造は垂下−垂下形と呼ぶこともできる。
【００１５】
図２には直立−垂下形の構造が示されており、これは代替実施例として形成されている連結部材１４’が第１の連結部材５の上に直立し、一方、第２のばね部材１５と、これに取付けられた圧縮空気発生器２は垂下されている。
【００１６】
図２に示されている第１のばね部材５’は基本的には図１に示した第１のばね部材５と同様の構造である。この場合も、第１のばね部材５’の取付け支持体３への保持がスペーサリング１０’を介して行われる。このスペーサリングは、取付け支持体３に当接するフランジセグメント１８を備えている。スペーサリング１０’はねじ１９および付属のナットによって取付け支持体３に固定される。
【００１７】
図２に示した実施例の場合も、第１のばね部材５’は中空の取付けスリーブ７’を囲んでいる。取付けスリーブ７’の外表面と第１のばね部材５’の内表面との間にも同様に、第１のばね部材５’用の振動空間として利用される空隙１１’が形成されている。空隙１１’は図１を参照して前述したように、接触フランジ８によって境界が形成されている。
【００１８】
図２において、取付けスリーブ７’の上端には、第２の接触フランジ９’が当接している。これは、一方では、第１のばね部材５’の上端の接触面として役立ち、他方では、ねじ１２とナット１３とによって第２の接触フランジ９’と取付けスリーブ７’とに固定されている連結部材１４’を支承する役割を果たしている。この図に示した実施例では、連結部材１４’は中空の方形プロフィルとして形成され、ここにねじ１６によって第２のばね部材１５’が取付けられている。この場合も、第２のばね部材１５’はらせん形に形成された撚り線として形成されており、一方、第１のばね部材５’はゴムばねである。圧縮空気発生器２はねじ１７によって第２のばね部材１５’に垂下して固定されている。ばね剛性に関して、第１のばね部材５’と第２のばね部材１５’は、図１の第１のばね部材５もしくは図１の第２のばね部材１５と同様の寸法である。この場合も、連結部材１４’は、横棒の形式で形成されている振動減衰部材としての役割を果たす。
【００１９】
図３には、本発明による装置の直立−直立構造の実施例が示されている。この場合は、第１のばね部材５’とそれに連結されている部品は、図２に示された第１のばね部材５’とそれに連結されている部品と対応している。第２の接触フランジ９’に当接している連結部材１４”には、図３の右の部分に孔が形成され、この孔に第２のばね部材１５”を固定する役割を果たすねじ１６がねじ込まれている。第２のばね部材１５”は圧縮空気発生器２を支持し、ねじ１７によって圧縮空気発生器と連結されている。
【００２０】
最後に図４には、垂下−直立構造と呼ぶことができる、本発明による装置を示している。この場合、第２の連結部材１４”は既に図１で説明した第１のばね部材５に垂下される。圧縮空気発生器２は、図３で既に説明した第２のばね部材１５”によって連結部材１４”上に取付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の第１の実施例である。
【図２】  本発明による装置の第２の実施例である。
【図３】  本発明による装置の第３の実施例である。
【図４】  本発明による装置の第４の実施例である。
【符号の説明】
１、１’  振動減衰式取付け装置
２  圧縮空気発生器
３  取付け支持体
４  車体
５、５’、５”  第１ばね部材
６  突起部
７、７’  取付けスリーブ
８  第１接触フランジ
９、９’  第２接触フランジ
１０、１０’  スペーサリング
１１、１１’  空隙
１２  ねじ
１３  ナット
１４、１４’、１４”  連結部材
１５、１５’、１５”  第２ばね部材
１６  ねじ
１７  ねじ
１８  フランジセグメント
１９  ねじ
Ｘ  第１ばね部材の長さ方向の軸
Ｙ  第２ばね部材の長さ方向の軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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