JPH09317806A - 筒型防振ゴム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒型防振ゴム全体として軸線に直角方
向の圧縮剛性を大きくし、しかも軸線回りの捩じり剛性
を小さくして捩じり歪みを大きくする。 【解決手段】 同心状に重ねられた径の異なる複数個
のゴム円筒１２、１６と、各ゴム円筒１２、１６の内面
および外面にそれぞれ加硫接着により固定された金属製
の内筒１３、１７および外筒１４、１８とからなり、外
側に位置するゴム円筒１６の内筒１７に対し内側に位置
するゴム円筒１２の外筒１４が圧入により固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、筒型防振ゴムに
関するものであり、鉄道車両の台車と車体との間に介在
させる牽引用のアンカーロッド等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の台車と車体との間に介在させ
て台車の牽引力を車体に伝えるための連結装置として、
アンカーロッドが知られている。このアンカーロッド
は、鉄製ロッドの両端に円筒部を平行に設け、この両端
の円筒部の各内側に、ゴム円筒の内面および外面にそれ
ぞれ金属製の内筒および外筒を接着してなる筒型防振ゴ
ムの外筒を嵌合により固着したものであり、両端の筒型
防振ゴムの内筒にそれぞれ連結軸を嵌合により固着し、
アンカーロッドを前後方向に向けて一方の軸を台車に、
他方の軸を車体にそれぞれ接続して使用され、台車の前
後方向の牽引力がゴム円筒を厚み方向に圧縮して車体に
伝えられ、車体の上下振動がゴム円筒の内層を外層に対
し回転させ、ゴム円筒の周方向剪断力が振動を緩衝す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
ンカーロッドの筒型防振ゴムでは、その軸線に直角方向
の圧縮変位を小さくして大きな荷重（牽引力）に耐えら
れるようにするためには、ゴム円筒の厚みを小さくする
必要があり、これに対して軸線回りの剪断剛性を低下さ
せて周方向歪み（捩じり歪み）を増大させ、大きな緩衝
作用を得るためには、上記ゴム円筒の厚みを大きくする
必要があり、その両立が困難であった。

【０００４】この発明は、筒型防振ゴム全体として軸線
に直角方向の圧縮剛性が大きくて大荷重に耐えられ、し
かも軸線回りの捩じり剛性が小さくて捩じり歪みを大き
くすることができる筒型防振ゴムを提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の筒型防振ゴム
は、同心状に重ねられた径の異なる複数個のゴム円筒
と、各ゴム円筒の内面および外面にそれぞれ加硫接着に
より固定された金属製の内筒および外筒とからなり、外
側に位置するゴム円筒の内筒に対し内側に位置するゴム
円筒の外筒が圧入により固定されていることを特徴とす
る。

【０００６】すなわち、この発明の筒型防振ゴムは、従
来の筒型防振ゴムの径の異なるものを複数個同心状に重
ねた構造のものであり、換言すれば、従来のゴム円筒が
同心状の複数層に分割され、その分割面に金属円筒が介
在し、ゴム層と接着された形となる。一般に、ゴム円筒
の内面に対し外面を周方向に回転させる捩じりが加わっ
た場合、捩じり歪みはゴム円筒の厚みにほぼ比例して増
大するので、各ゴム円筒の厚みを従来の単層のものに比
べて薄くしても、本発明のように多重構造とすることに
より、上記の捩じり歪みを大きくし、剛性を小さくでき
る。

【０００７】一方、ゴム円筒が厚み方向に圧縮力を受け
ると、厚みにほぼ比例して軸線方向に膨張しようとする
が、ゴム円筒が内筒または外筒と接着している場合は、
この接着部のゴムが内筒または外筒に対して滑りを拘束
されるため、ゴム円筒が薄い複数層に分割されている場
合には、これら複数のゴム層の剛性が直列に作用してゴ
ム円筒全体としての圧縮剛性が増大し、圧縮歪みは減少
する。そして、個々のゴム層の厚みが薄くても、軸回り
には剛性が並列に作用するため、ゴム円筒全体としての
捩じり歪みは大きくなる。

【０００８】上記の筒型防振ゴムは、最外側の外筒をア
ンカーロッドの両端の筒状部に、また最内側の内筒に支
軸をそれぞれ圧入し、一方の支軸を台車に、他方の支軸
を車体にそれぞれ接続して使用されるが、圧入部の外筒
および内筒が圧入に伴って絞られるため、これらの外筒
や内筒に接するゴム円筒の接着部における剥離強度が増
大し、耐久性が向上する。

【０００９】上記のとおり、この発明では、従来の筒型
防振ゴムの径の異なるものを複数個同心状に重ねた形態
となるが、重ねる個数は２個または３個が好ましく、４
個以上では外径が過大になって好ましくない。そして、
この発明では、外側に位置するゴム円筒の内筒とその内
側に位置するゴム円筒の外筒とは、圧入により互いに接
続されて一体化されるため、上記のようにゴム円筒の剥
離強度が増大するが、外側に位置するゴム円筒の内筒お
よび内側に位置するゴム円筒の外筒のいずれか一方を省
略し、後記する比較例２（図５参照）のように内外２個
のゴム円筒間に１個の中間筒を介在させ、加硫接着で全
体を一体化した場合は、中間筒の絞り効果が得られな
い。

【００１０】また、この発明の筒型防振ゴムにおいて、
その最も内側に位置するゴム円筒の内筒は、該内筒より
も長い支軸で置換し、上記の内筒と同様にゴム円筒の内
面に加硫接着により固定することができ、支軸の取付け
工数が減少する。そして、この支軸は、中央部を太鼓形
に太く形成することが好ましく、この場合はゴム円筒と
の接触面積が広くなり、またこじり方向（ゴム円筒の軸
線に対して支軸を傾斜させる方向）に変形し易くなり、
耐久性が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施形態１ 図１において、１０は筒型防振ゴムであり、内側の第１
防振ゴム１１と外側の第２防振ゴム１５とからなり、内
側の第１防振ゴム１１は、図２に示すように、比較的小
径の第１ゴム円筒１２の内面および外面にそれぞれ鉄製
の第１内筒１３および第１外筒１４を嵌合し、加硫接着
で一体化して作られる。また、外側の第２防振ゴム１５
は、比較的大径の第２ゴム円筒１６の内面および外面に
それぞれ鉄製の第２内筒１７および第２外筒１８を嵌合
し、加硫接着で一体化して作られる。そして、第１防振
ゴム１１および第２防振ゴム１５を個別に加硫接着した
後、第２防振ゴム１５の内筒（第２内筒）１７に第１防
振ゴム１１の外筒（第１外筒）１４を圧入して第２内筒
１７および第１外筒１４にそれぞれ絞り加工を施すこと
により、内外二重構造の筒型防振ゴム１０が製造され
る。

【００１２】上記の筒型防振ゴム１０は、同じものが２
個用意され、それぞれの第１内筒１３に、図１に示すよ
うに支軸１９が圧入により回転不能に取付けられる。そ
して、２個の筒型防振ゴム１０が、その第２外筒１８
を、図３に示すように、アンカーロッド２０の両端の円
筒部２１に圧入にすることによって回転不能に取付けら
れ、左側の支軸１９が車両の台車（図示されていない）
に、右側の支軸１９が車体（図示されていない）にそれ
ぞれ回転不能に接続される。

【００１３】図３の装置では、左側の台車用支軸１９の
牽引力が左右の筒型防振ゴム１０のそれぞれにおける第
１ゴム円筒１２、第２ゴム円筒１６の合計４層のゴム層
と鉄製の第１内筒１３、第１外筒１４、第２内筒１７、
第２外筒１８およびアンカーロッド２０等の金属部分を
介して右側の車体用支軸１９に伝えられ、第１ゴム円筒
１２および第２ゴム円筒１６に大きな圧縮力が厚み方向
に加わるが、ゴム円筒１２、１６の内外面が内筒１３、
１７、外筒１４、１８に接着されており、接着部分の面
積がゴム円筒１個の場合に比べてほぼ２倍になっている
ため、圧縮歪みが大幅に減少し、大きな牽引力が伝えら
れる。

【００１４】また、左側の台車用支軸１９および右側の
車体用支軸１９間に上下振動が加わった場合は、左右の
筒型防振ゴム１０の第１内筒１３に対し第２外筒１８を
周方向に回転させる捩じりが作用し、この捩じりが第
１、第２のゴム円筒１２、１６の捩じり剛性によって緩
衝されるため、前記のとおり個々の剛性が並列に作用し
て歪みが増大し、柔らかなクッションが得られる。

【００１５】実施形態２ 図１に示す実施形態１において、第１内筒１３を省略
し、代わりに外径が第１内筒１３と等しい支軸１９を第
１外筒１４と共に第１ゴム円筒１２に加硫接着により固
定して第１防振ゴム１１とし、上記の第１外筒１４を第
２防振ゴム１５の内筒（第２内筒）１７に圧入して２段
構造の筒型防振ゴムとする。

【００１６】実施形態３ 実施形態２の支軸１９の中央部を太鼓形に太く形成する
以外は実施形態２と同様にして２段構造の筒型防振ゴム
とする。図４は、その断面図を示し、支軸１９Ａの中央
部は太鼓形に太く形成されている。

【００１７】

【実施例】図１の実施形態１に示す２段構造の筒型防振
ゴム（実施例）、ゴム円筒が単層の筒型防振ゴム（比較
例１）および図５に示す２段構造の筒型防振ゴム（比較
例２）を下記の表１に示す寸法で試作した。図５の比較
例２は、第１ゴム円筒１２と第２ゴム円筒１６との間に
１個の中間円筒２２を介在させ、第１内筒１３、第１ゴ
ム円筒１２、中間円筒２２、第２ゴム円筒１６および第
２外筒１８の全体を１回の加硫接着によって一体化した
ものである。

【００１８】 表 １ 実施例 比較例１ 比較例２ 第１内筒 内径（mm） 48 54 48 厚み（mm） 3 3 3 幅 （mm） 60 60 60 第１ゴム円筒 厚み（mm） 11 20 11 幅 （mm） 60 60 60 第１外筒 厚み（mm） 2 − 3 幅 （mm） 60 − 60 第２内筒 厚み（mm） 2 − − 幅 （mm） 60 − 60 第２ゴム円筒 厚み（mm） 11 − 11 幅 （mm） 60 − 60 第２外筒 厚み（mm） 3 3 3 外径（mm） 112 106 110 幅 （mm） 60 60 60 ゴムの合計厚み（mm） 22 20 22

【００１９】上記の実施例、比較例１および比較例２の
筒型防振ゴムについて、ゴム円筒の厚み方向および周方
向の剛性（弾性率）、歪みおよび耐久性を比較し、その
結果を表２に比較例１を１００とする指数で示した。た
だし、測定は以下のように行った。 厚み方向の圧縮剛性および歪み 支軸１９を両端で支持し、外筒１８に荷重を加えて外筒
１８の変位を測定し、荷重と変位から歪みを算出する。
また、上記の変位をゴム層の全厚みで割って圧縮歪みを
算出する。 周方向の捩じり剛性および歪み 外筒１８を全周で固定し、支軸１９にトルクを加えて支
軸の角変位を測定し、トルクと角変位から捩じり剛性を
算出する。また、上記の角変位をゴム層の全厚みで割っ
て捩じり歪みを算出する。 耐久性 上記の歪みを繰返し加えて破損するまでの回数を計数し
た。

【００２０】 表 ２ 実施例 比較例１ 比較例２ 厚み方向（圧縮） 剛性 200 100 200 歪み 50 100 70 耐久性 800 100 300 周方向（捩じり） 剛性 90 100 90 歪み 90 100 100 耐久性 150 100 100

【００２１】

【発明の効果】請求項１に記載した筒型防振ゴムは、同
心状に重ねられた径の異なる複数個のゴム円筒と、各ゴ
ム円筒の内面および外面にそれぞれ加硫接着により固定
された金属製の内筒および外筒とからなり、外側に位置
するゴム円筒の内筒に対し内側に位置するゴム円筒の外
筒が圧入により固定されたものであるから、鉄道車両の
車台と車体とを接続する牽引用アンカーロッドの両端に
取付けて使用することができ、その際にゴム円筒の厚み
方向の歪みを小さく抑えて大きな牽引力を伝えることが
でき、しかも上下振動に対してはゴム円筒の周方向の剛
性を小さくし、歪みを大きくすることができ、かつ耐久
性に優れている。

【００２２】請求項２に記載された発明は、上記の筒型
防振ゴムにおいて、その最も内側に位置するゴム円筒の
内筒を該内筒よりも長い支軸で置換し、上記の内筒に加
硫接着したものであるから、上記のアンカーロッド等に
取付けて使用する際に支軸を取付ける手間が不要にな
る。また、請求項３に記載された発明は、上記支軸の中
央部を太鼓形に太く形成したものであるから、ゴム円筒
に対する接着強度が上昇し、耐久性が更に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の縦断面図である。

【図２】図１の組立て方を示す縦断面図である。

【図３】牽引用アンカーロッドを示す横断面図である。

【図４】他の実施例を示す縦断面図である。

【図５】比較例を示す経断面図である。

【符号の説明】

１０：筒型防振ゴム １１：第１防振ゴム １２、１６：ゴム円筒 １３、１７：内筒 １４、１８：外筒 １５：第２防振ゴム １９：１９Ａ：支軸 ２０：アンカーロッド ２１：円筒部 ２２：中間円筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 達名 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心状に重ねられた径の異なる複数個の
   ゴム円筒と、各ゴム円筒の内面および外面にそれぞれ加
   硫接着により固定された金属製の内筒および外筒とから
   なり、外側に位置するゴム円筒の内筒に対し内側に位置
   するゴム円筒の外筒が圧入により固定されていることを
   特徴とする筒型防振ゴム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された筒型防振ゴムにお
   いて、その最も内側に位置するゴム円筒の内筒が該内筒
   よりも長い支軸で置換され、上記の内筒に加硫接着され
   た筒型防振ゴム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された筒型防振ゴムにお
   いて、支軸の中央部が太鼓形に太く形成された筒型防振
   ゴム。