JPS6333568B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6333568B2 JPS6333568B2 JP4185180A JP4185180A JPS6333568B2 JP S6333568 B2 JPS6333568 B2 JP S6333568B2 JP 4185180 A JP4185180 A JP 4185180A JP 4185180 A JP4185180 A JP 4185180A JP S6333568 B2 JPS6333568 B2 JP S6333568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber membrane
- air spring
- diameter
- rigid ring
- mounting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
- F16F9/0445—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by intermediate rings or other not embedded reinforcing elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は上下方向のみならず、水平方向への
変位に対しても十分なばね特性を有する空気ばね
に関するものである。
変位に対しても十分なばね特性を有する空気ばね
に関するものである。
従来は、たとえば第１図に示すように、上下の
取付支持体としての面板１，２に、筒状ゴム膜３
を気密に取り付け、このゴム膜３の中間部外周に
剛性環体４を嵌め合せたいわゆる複数山空気ばね
において、ゴム膜３の面板１，２への取付位置
を、標準高さにおける有効受圧面の取付支持体へ
の投影位置よりも内側、すなわち、取付直径D1
を有効受圧面の直径D0よりも小さく設定するこ
とが一般的であつた。
取付支持体としての面板１，２に、筒状ゴム膜３
を気密に取り付け、このゴム膜３の中間部外周に
剛性環体４を嵌め合せたいわゆる複数山空気ばね
において、ゴム膜３の面板１，２への取付位置
を、標準高さにおける有効受圧面の取付支持体へ
の投影位置よりも内側、すなわち、取付直径D1
を有効受圧面の直径D0よりも小さく設定するこ
とが一般的であつた。
この空気ばねは、上下方向の変位に対しては、
内部空気の圧縮による反力および変位に伴う有効
受圧面積の増加による反力によつて十分な復元力
を有するので、何ら問題を生じないが、水平方向
の変位に対しては復元力が小さく、その変位が大
きくなると弾性的に不安定になつて座屈を起す問
題があつた。
内部空気の圧縮による反力および変位に伴う有効
受圧面積の増加による反力によつて十分な復元力
を有するので、何ら問題を生じないが、水平方向
の変位に対しては復元力が小さく、その変位が大
きくなると弾性的に不安定になつて座屈を起す問
題があつた。
この問題は、たとえばボルスタレス台車にこの
空気ばねを使用し、水平方向に、第２図に示すよ
うに変位δを生じさせた場合には、空気力に基
き、面板１とゴム膜３との連結点Ａ，Ｂに作用す
るゴム膜３の引張力FaはFa(A)＞Fa(B)となり、ま
た面板２についても同様にFa(C)＞Fa(D)となるた
め、空気力が空気ばねの座屈する方向へ矢印P0
の力をもたらし、空気力による復元力を生じさせ
ないことに起因するものである。従つて、この空
気ばねに水平方向の復元力を生じさせるために
は、ゴム膜の剛性＞2P0なる関係を有することが
必要になり、このためゴム膜に埋設した補強コー
ドが疲労、劣化してくるとばね特性の低下が生
じ、空気ばね全体として座屈を生ずることとな
る。
空気ばねを使用し、水平方向に、第２図に示すよ
うに変位δを生じさせた場合には、空気力に基
き、面板１とゴム膜３との連結点Ａ，Ｂに作用す
るゴム膜３の引張力FaはFa(A)＞Fa(B)となり、ま
た面板２についても同様にFa(C)＞Fa(D)となるた
め、空気力が空気ばねの座屈する方向へ矢印P0
の力をもたらし、空気力による復元力を生じさせ
ないことに起因するものである。従つて、この空
気ばねに水平方向の復元力を生じさせるために
は、ゴム膜の剛性＞2P0なる関係を有することが
必要になり、このためゴム膜に埋設した補強コー
ドが疲労、劣化してくるとばね特性の低下が生
じ、空気ばね全体として座屈を生ずることとな
る。
この発明は、従来技術のこのような問題を有利
に解決するものであり、とくに取付支持体へのゴ
ム膜の取付位置を選択することによつて、水平方
向変位に対して空気力に基く復元力を常に保持し
得る空気ばねを提供するものである。
に解決するものであり、とくに取付支持体へのゴ
ム膜の取付位置を選択することによつて、水平方
向変位に対して空気力に基く復元力を常に保持し
得る空気ばねを提供するものである。
以下にこの発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第３図は、上下および水平方向変位が零である
標準高さ状態におけるこの発明の実施例を示す縦
断面図であり、図中１１，１２は上下の取付支持
体としての上面板および下面板、１３はこれらの
上下面板に気密に取り付けた筒状ゴム膜を示す。
標準高さ状態におけるこの発明の実施例を示す縦
断面図であり、図中１１，１２は上下の取付支持
体としての上面板および下面板、１３はこれらの
上下面板に気密に取り付けた筒状ゴム膜を示す。
この例の取付支持体としての上下面板１１，１
２はともに平坦形状をなしているが、それらを他
の適宜の形状とすることもでき、たとえばボルス
タレス台車に対しては上側を平面板とし、下側を
筒型とすることが好ましい。
２はともに平坦形状をなしているが、それらを他
の適宜の形状とすることもでき、たとえばボルス
タレス台車に対しては上側を平面板とし、下側を
筒型とすることが好ましい。
また筒状ゴム膜１３は一般に、ゴム質の内部全
体に繊維質の耐張補強体を埋設するとともに、端
部に、環状をなす金属製のビート１４を埋設し、
これらを相互に加硫接着してなり、このゴム膜１
３は、たとえばそれらのビート１４を挾持具１５
を介して上下面板１１，１２に挾み付け、その後
挾持具１５と面板１１，１２をボルト締めするこ
とにより各面板１１，１２に気密に取り付けられ
る。なお、ゴム膜１３は面板１１，１２の周縁部
をかしめることにより取り付けることも可能であ
る。
体に繊維質の耐張補強体を埋設するとともに、端
部に、環状をなす金属製のビート１４を埋設し、
これらを相互に加硫接着してなり、このゴム膜１
３は、たとえばそれらのビート１４を挾持具１５
を介して上下面板１１，１２に挾み付け、その後
挾持具１５と面板１１，１２をボルト締めするこ
とにより各面板１１，１２に気密に取り付けられ
る。なお、ゴム膜１３は面板１１，１２の周縁部
をかしめることにより取り付けることも可能であ
る。
図中１６はゴム膜１３の中間部でその外周に嵌
め合せた剛性環体を示し、全体として鍔形をなす
この剛性環体１６は、ゴム膜１３に上山型１７と
下山型１８とを形成する。図示例では剛性環体１
６を一個だけ嵌め合せているが、これを複数個に
してもよいことはもちろんである。
め合せた剛性環体を示し、全体として鍔形をなす
この剛性環体１６は、ゴム膜１３に上山型１７と
下山型１８とを形成する。図示例では剛性環体１
６を一個だけ嵌め合せているが、これを複数個に
してもよいことはもちろんである。
剛性環体１６は、ゴム膜１３の変形時にそこか
ら脱落することがないよう、ゴム膜１３のの有効
直径D0より、たとえば40mm程度小さい内径D2を
有する一方、空気ばねの水平変位時に、ゴム膜１
３に復元反力を及ぼすべく、有効直径D0より大
きい外径を有する。ここで有効直径D0とは、ゴ
ム膜１３の上下方向荷重を支持する有効受圧面積
に対する直径を示し、図示例ではゴム膜１３の取
付直径D1から山型の曲率半径r0の２倍を減じたも
のである。
ら脱落することがないよう、ゴム膜１３のの有効
直径D0より、たとえば40mm程度小さい内径D2を
有する一方、空気ばねの水平変位時に、ゴム膜１
３に復元反力を及ぼすべく、有効直径D0より大
きい外径を有する。ここで有効直径D0とは、ゴ
ム膜１３の上下方向荷重を支持する有効受圧面積
に対する直径を示し、図示例ではゴム膜１３の取
付直径D1から山型の曲率半径r0の２倍を減じたも
のである。
剛性環体４６は、縦断面が直線状の筒状ゴム膜
１３に、曲率半径r0，r0′の上下山型１７，１８を
形成するよう機能し、内圧によるよる張力を受け
持つ役割を果すので、ゴム膜１３の内圧に対する
耐圧力が著しく上昇し、その耐久性が向上する。
また剛性環体１６の幅の広い鍔部表面１９は、剛
性環体１６の外径との関連の下で、上下山型１
７，１８の相互接触を阻止するよう機能するの
で、山型相互の摩擦を阻止してゴム膜１３の損傷
を有効に防止することができる。
１３に、曲率半径r0，r0′の上下山型１７，１８を
形成するよう機能し、内圧によるよる張力を受け
持つ役割を果すので、ゴム膜１３の内圧に対する
耐圧力が著しく上昇し、その耐久性が向上する。
また剛性環体１６の幅の広い鍔部表面１９は、剛
性環体１６の外径との関連の下で、上下山型１
７，１８の相互接触を阻止するよう機能するの
で、山型相互の摩擦を阻止してゴム膜１３の損傷
を有効に防止することができる。
かかる構成の空気ばねにおいて、図示例ではと
くに、ゴム膜１３の上下面板１１，１２への取付
位置を、取付直径D1が有効受圧面の面板１１，
１２への投影位置よりも外側に位置するよう設定
しているため、空気ばねがδだけ水変位した場合
には、第４図から明らかなように、上面板１１の
ゴム膜１３の取付部Ａ，Ｂに働く水平方向の力は
全て復元方向（矢印ｐ方向）へ作用することにな
る。
くに、ゴム膜１３の上下面板１１，１２への取付
位置を、取付直径D1が有効受圧面の面板１１，
１２への投影位置よりも外側に位置するよう設定
しているため、空気ばねがδだけ水変位した場合
には、第４図から明らかなように、上面板１１の
ゴム膜１３の取付部Ａ，Ｂに働く水平方向の力は
全て復元方向（矢印ｐ方向）へ作用することにな
る。
すなわち、第２図における従来例との比較から
も解かるように、ゴム膜１３の取付位置Ａ，Ｂを
変更することにより、剛性環体１６の傾きが逆向
きとなり、かつ、ゴム膜１３のの膨らみもこれに
伴つて逆になるため、第４図において、取付位置
Ａ側では、ゴム膜１３の上山型１７がゴム膜自体
のもつ耐張力によつて、上面板１１に矢印ｐ方向
の力をおよぼし、また、取付位置Ｂ側では、上山
型１７の膨らみが大きくなることに基づき、内部
空気圧が上面板１１に、これもまた矢印ｐ方向へ
の力をおよぼすことになり、この結果として、空
気ばねは、大きな復元力を有することになる。し
かもここでは、剛性環体１６の内径D2を有効直
径D0より小さくする一方、その外径を有効直径
D0より大きくして、剛性環体１６とゴム膜１３
との接触面積を十分大ならしめることにより、そ
の傾斜方向との関連の下で、剛性環体１３が上山
型１７におよぼす反力ｒの水平方向分力をも空気
ばねの復元のために有効に利用することができ
る。
も解かるように、ゴム膜１３の取付位置Ａ，Ｂを
変更することにより、剛性環体１６の傾きが逆向
きとなり、かつ、ゴム膜１３のの膨らみもこれに
伴つて逆になるため、第４図において、取付位置
Ａ側では、ゴム膜１３の上山型１７がゴム膜自体
のもつ耐張力によつて、上面板１１に矢印ｐ方向
の力をおよぼし、また、取付位置Ｂ側では、上山
型１７の膨らみが大きくなることに基づき、内部
空気圧が上面板１１に、これもまた矢印ｐ方向へ
の力をおよぼすことになり、この結果として、空
気ばねは、大きな復元力を有することになる。し
かもここでは、剛性環体１６の内径D2を有効直
径D0より小さくする一方、その外径を有効直径
D0より大きくして、剛性環体１６とゴム膜１３
との接触面積を十分大ならしめることにより、そ
の傾斜方向との関連の下で、剛性環体１３が上山
型１７におよぼす反力ｒの水平方向分力をも空気
ばねの復元のために有効に利用することができ
る。
このことを単純化していえば、図示のように、
ゴム膜１３の取付位置Ａ，Ｂ好ましくはＣ，Ｄを
も共に前述したように特定することによつて上面
板１１のゴム膜取付部Ａ，Ｂに作用する力は共に
復元方向に働き、このことは下面板１２について
も同様であつて水平方向の変位に対して有利な復
元力をもたらすものである。
ゴム膜１３の取付位置Ａ，Ｂ好ましくはＣ，Ｄを
も共に前述したように特定することによつて上面
板１１のゴム膜取付部Ａ，Ｂに作用する力は共に
復元方向に働き、このことは下面板１２について
も同様であつて水平方向の変位に対して有利な復
元力をもたらすものである。
したがつて従来の空気ばねと異なり、水平方向
の復元力がゴム膜の剛性（耐張力）と空気力との
両方から生じ、加えて剛性環体１６もまたその復
元力の増加に寄与することになるため、長時間の
使用によつてもゴム膜自体の劣化は少なく座屈の
おそれは全くなくなる。
の復元力がゴム膜の剛性（耐張力）と空気力との
両方から生じ、加えて剛性環体１６もまたその復
元力の増加に寄与することになるため、長時間の
使用によつてもゴム膜自体の劣化は少なく座屈の
おそれは全くなくなる。
第５図はこの発明の他の実施例を示す断面図で
あつて、イは上面板１１への取付位置Ａ，Ｂのみ
にこの発明は適用したものであり、ロは剛性環体
１６を二つ使用した例である。またハはボルスタ
レス台車に使用して好適な例であつて、車体に固
定される上面板１１と台車に固定された内筒２０
とにこの発明を用いた例である。この例では上面
板１１とゴム膜１３との取付位置Ａ，Ｂにこの発
明が適用されている。
あつて、イは上面板１１への取付位置Ａ，Ｂのみ
にこの発明は適用したものであり、ロは剛性環体
１６を二つ使用した例である。またハはボルスタ
レス台車に使用して好適な例であつて、車体に固
定される上面板１１と台車に固定された内筒２０
とにこの発明を用いた例である。この例では上面
板１１とゴム膜１３との取付位置Ａ，Ｂにこの発
明が適用されている。
以上述べたこの発明によれば、ゴム膜の取付位
置を有効受圧面との特定関係を維持したままで
種々に変化させることによつて、空気力による水
平方向の復元力を適宜変化させることができ、使
用条件の違いにより好ましい水平方向復元力を有
する空気ばねが得られる他、空気ばねの座屈が確
実に防止され、その耐久性も高まるという顕著な
る作用効果がもたらされる。
置を有効受圧面との特定関係を維持したままで
種々に変化させることによつて、空気力による水
平方向の復元力を適宜変化させることができ、使
用条件の違いにより好ましい水平方向復元力を有
する空気ばねが得られる他、空気ばねの座屈が確
実に防止され、その耐久性も高まるという顕著な
る作用効果がもたらされる。
加えてここでは、剛性環体の内径を有効直径よ
り小さくするとともに、その外径を有効直径より
大きくすることにより空気ばねの上下山型の相互
接触を阻止して、その接触に起因するゴム膜の摩
損を十分に防止することができる他、空気ばねの
水平変位状態での、剛性環体とゴム膜との接触面
積を十分大ならしめて、その剛性環体の傾斜姿勢
との関連の下で、剛性環体が上下の山型に及ぼす
反力の、水平方向分力を、空気ばねの復元のため
に有効に利用することができる。
り小さくするとともに、その外径を有効直径より
大きくすることにより空気ばねの上下山型の相互
接触を阻止して、その接触に起因するゴム膜の摩
損を十分に防止することができる他、空気ばねの
水平変位状態での、剛性環体とゴム膜との接触面
積を十分大ならしめて、その剛性環体の傾斜姿勢
との関連の下で、剛性環体が上下の山型に及ぼす
反力の、水平方向分力を、空気ばねの復元のため
に有効に利用することができる。
第１図は従来の空気ばねを示す縦断面図、第２
図は第１図の空気ばねをδだけ水平方向に変位さ
せたときの縦断面図、第３図はこの発明の空気ば
ねを示す縦断面図、第４図はこの発明の空気ばね
をδだけ水平方向に変位させたときの縦断面図、
第５図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図で
ある。 １１，１２……面板、１３……筒状ゴム膜、１
４……ビード、１５……挾持具、１６……剛性環
体、１７，１８……山型、１９……鍔部表面、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……取付位置、D0……有効直径、
D1……取付直径、D2……内径、δ……変位。
図は第１図の空気ばねをδだけ水平方向に変位さ
せたときの縦断面図、第３図はこの発明の空気ば
ねを示す縦断面図、第４図はこの発明の空気ばね
をδだけ水平方向に変位させたときの縦断面図、
第５図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図で
ある。 １１，１２……面板、１３……筒状ゴム膜、１
４……ビード、１５……挾持具、１６……剛性環
体、１７，１８……山型、１９……鍔部表面、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……取付位置、D0……有効直径、
D1……取付直径、D2……内径、δ……変位。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上下の取付支持体と、これらの取付支持体に
気密に取り付けた筒状ゴム膜と、筒状ゴム膜の外
周に嵌め合せた少なくとも一本の剛性環体とを具
える空気ばねにおいて、 前記筒状ゴム膜の、少なくともいずれか一方の
取付支持体への取付位置を、標準高さにおける有
効受圧面の、取付支持体への投影位置よりも外側
に設定し、前記剛性環体の内径を有効受圧面の直
径より小さくするとともに、その剛性環体の外径
を、有効受圧面の直径より大きくしたことを特徴
とする空気ばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185180A JPS56138534A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Air spring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185180A JPS56138534A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Air spring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56138534A JPS56138534A (en) | 1981-10-29 |
| JPS6333568B2 true JPS6333568B2 (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=12619751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4185180A Granted JPS56138534A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Air spring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56138534A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104747643A (zh) * | 2014-07-21 | 2015-07-01 | 周鸿钧 | 一种工业设备用橡胶空气弹簧 |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP4185180A patent/JPS56138534A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56138534A (en) | 1981-10-29 |
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