JPH0492137A - 車両の防振用バネ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鉄道車両、自動車その他の車両の車体と車
軸との間に介在させて振動を緩和するための防振用バネ
に関するものである。

（従来の技術） 車両の車体と車軸との間に介在させる防振用バネとして
、ゴム板の剪断弾性を利用したものが知られている。例
えば、水平面内で山形に屈曲する山形金具とゴムとを交
互に積層し、得られた２個のブロックを、その屈曲部の
内側が対向するように外側の鉄板を介して車体に固定し
、内側の対向する２枚の鉄板間に軸受を固定するように
したもの、または直径の異なる数個の鉄製中空コーンを
同心状に配置し、これらのコーン間にそれぞれゴム層を
介在させ、外側のコーンを車体に、内側のコーンを軸受
にそれぞれ固定するようにしたもの等が実用に供されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 上記の防振用バネは、上下方向の振動に対してはゴム層
の剪断弾性が働いてクツション作用が柔らかくなり、ま
た前後左右には鉄板間のゴムが圧縮されてクツション作
用が硬くなるという特長を備えているが、両端の鉄板間
に複数枚の鉄板およびゴム層が介在するため、防振バネ
全体が重くなり、振動する部分の慣性が大きくなって減
衰に長時間を要し、また鉄板とゴムとの接着が困難であ
り、例えば加硫接着をするためには、鉄板の錆落とし、
プラスト処理、ブライマー塗装、接着材塗装等の前処理
を必要とし、工数が大きいという問題があった。

この発明は、上記のゴム層中に繊維コードの層を多層に
介在させることにより、中間位置の鉄板を不要にし、ま
たは使用枚数を減少し、これにより防振用バネを軽量化
し、鉄板とゴムとの接着面を少なくし、かつ高減衰化を
可能にするものである。

（課題を解決するための手段） この発明に係る第１の車両の防振用バネは、水平断面を
山形に形成した２個以上の鉄製の山形金具が頂部を同じ
側に向けて配され、その間にゴム状弾性体が介在、固着
されており、上記のゴム状弾性体に繊維コードの層が上
記の山形金具の表面と平行に、かつ多層に配されている
ことを特徴とする。

また、第２の防振用ハネは、水平断面を円形に形成した
２個以上の鉄製のコーン形金具か同心状に配され、その
間にゴム状弾性体が介在、固着されており、上記のゴム
状弾性体に繊維コートの層が上記のコーン形金具と同心
状に、かつ多層に配されていることを特徴とする。

この発明のゴム状弾性体に使用するゴムは、天然ゴム、
スチレンブタジェンゴム、ブタジェンゴム、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロブレン
ゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンデイエンゴム
、イソプレンゴム、可塑化塩ビゴム、ノーソレックス、
エチレン酢ヒゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレン
ゴム等のゴムであり、これらのゴムの加硫後の硬度は、
ＪＩＳ−Δ硬度の４０〜８０度が好ましい。

上記のゴム中に配置される繊維コートは、ナイロン、ポ
リエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化
ビニル、レーヨン、綿等の有機繊維、スチール、アルミ
ニウム、銅等の金属繊維、およびカラス、カーボン等の
無機繊維の１本または複数本の撚合わせからなる繊維コ
ートであるが、特に有機繊維コートが好ましい。そして
、上記繊維コードの太さ（直径）はＯ１〜５．０ｍｍ、
特に０．２〜３、Ｏｍｍが好ましい。

上記の繊維コードは、織物のたて糸に使用してすだれ織
物に製織され、またたて糸およびょこ糸に使用して目の
粗いメツシュに製織される。この場合、繊維コードの配
列ピッチは、５ｍｍ以下、特に３肥以下が好ましい。そ
して、これらの織物に上記のゴムかトッピングされ、得
られたトッピングコートが所望の形状に裁断され、山型
金具またはコーン型金具上に積層される。また、この裁
断されたトッピングコードをゴムンートと交互に重ねて
所望の厚みに形成することができる。なお、特に第２の
発明においては、上記の繊維コートにゴム被覆して得ら
れたひも状のゴム被覆コートをコーン形金具の表面に密
なピッチのコイル状に、かつ多層に巻付けることができ
る。

上記の繊維コートがゴム状弾性体中に占める体積は、ゴ
ム状弾性体の体積の５〜５０％、特に１０〜４０％が好
ましい。

（作用） 第１発明の防振バネを２個、両者の山形の屈曲部の内側
が対向するように並列して外側の山形金具を車体に、ま
た内側の対向する２個の山形金具の間に軸受をそれぞれ
固定すると、レールの継ぎ目や地面の凹凸に伴う車・軸
の縦振動が２個の山形金具間のゴム状弾性体に剪断力と
して伝わる。この場合、ゴム状弾性体の繊維コード層が
上下方向の層を形成して横に配列され、この繊維コート
の層間にゴム層が存在しているので、上記の剪断力に対
応するゴム状弾性体の剛性が繊維コートを有しない従来
のゴム状弾性体と同程度以上に小さくなって縦振動に対
する減衰率を上昇させる一方、車両の発進、停止やカー
ブ走行に伴う水平方向の圧縮力に対する抵抗、すなわち
硬度がゴム単体に比べて向上し、複数枚の鉄板を介在し
たものと同程度になって中間位置の山形金具の使用量を
減らすことが可能になり、その分だけゴム状弾性体が軽
く、その慣性力が小さくなることにより、上記の縦振動
が一層速やかに減衰する。そして、中間の山形金具を比
較的多く使用した場合は、水平方向の硬度が上昇し、ま
た上面荷重によるクリープ、いわゆるへたりが減少する
。

また、第２発明の防振用バネは、直立するコーン形金具
の間に筒状の繊維コード層およびゴム層が多層の同心状
に配置されるので、第１発明におけると同様に縦振動を
迅速に減衰させ、また水平方向の硬度が向上する。そし
て、中間のコーン形金具を少なくすると、軽量化され、
かつ縦振動の減衰率が大きくなり、中間のコーン形金具
を多くすると水平方向の硬度が上昇し、クリープが減少
する。

（実施例） ポリエステルフィラメント糸１８００デニールを２本引
き揃え、加熱して直径０．６５ｍｍの繊維コードとし、
この繊維コートを２部本／インチの密度で配列してすだ
れ織物を製織し、このすだれ織物に天然ゴム１００部、
充填材および補強材の合計１００部、オイル１７部、安
定剤および促進剤の合計１２．６部、加硫剤３部からな
る素練りのゴムをトッピングして厚さ１ｍｍのトッピン
グコ−１・を得た。一方、厚さ６．３ｍｍ、幅６７５市
、長さ１３５０＋ｎｍの鉄板を長さ方向の中間で屈曲し
て第１図の山形金具１．４（頂部］、ａ、　４．ａの角
度１２０度）を作り、この２個の山形金具１．４を、そ
の頂部１ａ、４ａを同じ側に向けて並べ、その間に上記
のトッピングコートの裁断片を７９枚積層し、加硫によ
りこれらを一体化して山形金具１．４とゴム状弾性体５
とからなる実施例１の防振バネを製作した。なお、６は
上記繊維コートの層を示す。

また、上記山形金具１．４の間にこれらと同一形状の中
間の山形金具２枚と、上記の素練りゴムのみからなる厚
さ２２ｍｍのゴム板３枚とを、山形金具およびゴム板が
１枚ずつ交互に並ぶように積層し、加硫して比較例１の
防振バネを製作した。

上記の実施例Ｉおよび比較例Ｉの防振ゴムについて、性
能を比較したところ、重量は、実施例１の８１ｋｇに対
して比較例１が１２６ｋｇで、実施例１は比較例１の６
４％であった。また、振動数２１１２における減衰定数
は、実施例１の１４％に対して比較例１は３．５％であ
り、実施例１は比較例】の４倍の高減衰を示した。

第２図に示すように、内外２重のコーン形金具１１．１
４の間に上記実施例１のトツピングコ−１・からなるゴ
ム状弾性体１５を成形した。すなわち、内側のコーン形
金具１４　（巻付は部上端の外径ｄ、か６４ｍ１１１、
下端の外径ｄ２が１００ｍｍ）に上記実施例１のトッピ
ングコートを多層に巻付け、上端の外径り、が２３０ｍ
ｍ、下端の外径Ｄ２が２５６＋＋ｎｎのゴム状弾性体１
５を成形し、その外面に外側のコーン形金具１１を嵌合
し、加硫して実施例２の防振用バネを得た。なお、外側
のコーン形金具１１には車体に対する取付は縁部１１ａ
が、また内側のコーン形金具１４には軸受に対する円筒
状の取付は基部１４ａがそれぞれ設けられている。

一方、上記のコーン形金具１１．１４間に中間のコーン
形金具（厚み３．２ｍ＋ｎ、高さ１２０ｍｍ）　２個と
、前記の素練りゴムのみからなる厚さ３０ｍｍのゴム筒
３個とを１個ずつ交互に積層し、加硫して比較例２の防
振ハネを製作した。

上記の実施例２および比較例２の防振用ハネについて、
性能を比較したところ、重量は、実施例２の３９ｋｇに
対して比較例１が６５ｋｇで、実施例２は比較例２の６
０％であった。また、振動数２１１２における減衰定数
は、実施例２の１５．６％に対して比較例２は４．４％
で、実施例２は比較例２の３．５倍の高減衰を示した。

第３図は、実施例１　（第１図）の山形金具１．４間に
２個の山形金具２．３を、その頂部２ａ、３ａを山形金
具１．４と同じ側に向けて配置し、これらの山形金具１
．２．３．４間にそれぞれ実施例１のゴム状弾性体５を
介在させたものであり、この場合は、実施例１に比べて
重量が増大する反面、水平方向の圧縮抵抗が上昇し、ク
リープが減少する。

第４図は、実施例２（第２図）のコーン形金具１１．１
４間に２個のコーン形金具Ｉ２．１３を配置し、これら
のコーン形金具１１．１２．１３．１４間にそれぞれ実
施例２のゴム状弾性体１５を介在させたものであり、こ
の場合は、実施例２に比べて重量が増大する反面、水平
方向の圧縮抵抗が上昇し、クリープが減少する。

（発明の効果） 請求項１に記載の第１発明は、１列に並ぶ２個以」二の
山形金具間に繊維コードの層が多層に含まれたゴム状弾
性体を、また請求項２に記載の第２発明は、同心状に並
ぶ２個以上のコーン形金具間に繊維コードの層が多層に
含まれたゴム状弾性体をそれぞれ介在させたものである
から、上記の金具間にゴムを積層した従来の防振バネと
同様に車両に取付けることができ、その際に中間の山形
金具またはコーン形金具の個数を減少しても水平方向の
圧縮剛性を従来のものと同程度に維持することができ、
そのため慣性力が低減されて縦振動の減衰率が従来の２
〜５倍に増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例１の斜視図、第２図は実施例
２の縦断面図、第３図は実施例３の斜視図、第４図は実
施例４の縦断面図である。 Ｊ、２．３．４：山形金具、５、Ｉ５　　ゴム状弾性体
、６．１６・繊維コートの層、ＩＩ、１２．１３．１４
　　コーン形金具。 特許出願人　　東洋ゴム工業株式会社 代理人　弁理士　　　吉　１）了　司 第１図 第３図 １１２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕水平断面を山形に形成した２個以上の鉄製の山形
   金具が頂部を同じ側に向けて配され、その間にゴム状弾
   性体が介在、固着されており、上記のゴム状弾性体に繊
   維コードの層が上記の取付け金具の表面と平行に、かつ
   多層に配されていることを特徴とする車両の防振用バネ
   。 〔２〕水平断面を円形に形成した２個以上の鉄製のコー
   ン形金具が同心状に配され、その間にゴム状弾性体が介
   在、固着されており、上記のゴム状弾性体に繊維コード
   の層が上記のコーン形金具の表面と同心状に、かつ多層
   に配されていることを特徴とする車両の防振用バネ。