本發(fā)明涉及將軸梁的一端與鐵路用車輛的臺(tái)車框架彈性連結(jié)的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置。
背景技術(shù):
以往,在鐵路用車輛中一般采用如下構(gòu)造:使軸梁從對(duì)車軸進(jìn)行支承的軸箱部沿車輛前后方向伸出,并利用筒形彈性連結(jié)裝置將該軸梁的端部與臺(tái)車框架彈性連結(jié)。還如在日本特開(kāi)2014-20487號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)等中公開(kāi)的那樣,該軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置具有如下構(gòu)造:在內(nèi)軸部件的外周側(cè)分別配設(shè)有沿周向延伸的一組外分割體,利用主體橡膠彈性體將上述內(nèi)軸部件和一組外分割體相互彈性連結(jié)。而且,將內(nèi)軸部件的軸向兩端部安裝于臺(tái)車框架,并且將外分割體安裝于在軸梁的一端設(shè)置的筒狀的殼體部,由此借助軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置而將軸梁彈性支承于臺(tái)車框架。
但是,在軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置中,有時(shí)為了在預(yù)想輸入有較大載荷的特定的徑向上對(duì)內(nèi)軸部件和一組外分割體的相對(duì)移位量進(jìn)行限制而設(shè)置止動(dòng)件。即,在軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置中,由于在相當(dāng)于車輛前后方向的徑向上輸入有減速時(shí)的較大載荷,因此,在專利文獻(xiàn)1中,設(shè)置有從內(nèi)軸部件朝向任一方的外分割體而在該徑向上突出的止動(dòng)件。而且,內(nèi)軸部件和一方的外分割體借助止動(dòng)件而相互抵接,由此使得內(nèi)軸部件和外分割體的相對(duì)移位量在特定的徑向上受到限制,從而能實(shí)現(xiàn)主體橡膠彈性體的耐久性的提高、作為目的的鐵路用車輛的制動(dòng)性能等。
然而,若如專利文獻(xiàn)1那樣在內(nèi)軸部件與一方的外分割體的徑向?qū)χ妹嬷g配置有止動(dòng)件、且在止動(dòng)件與一方的外分割體之間連續(xù)地設(shè)置有主體橡膠彈性體,則存在如下不良情況:不僅在輸入有較大載荷時(shí),對(duì)于行駛過(guò)程中等輸入的臺(tái)車與車軸之間的通常的振動(dòng),在止動(dòng)件所配置的徑向上,主體橡膠彈性體也在止動(dòng)件與外分割體之間的狹小的對(duì)置空間內(nèi)被壓縮而使彈性特性變硬,從而會(huì)對(duì)臺(tái)車的懸架性能造成影響。進(jìn)一步,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,由于利用主體橡膠彈性體將止動(dòng)件與外分割體之間連結(jié),因此,若在筒形彈性連結(jié)裝置的內(nèi)軸部件與外分割體之間輸入有周向的載荷,則因主體橡膠彈性體被止動(dòng)件壓縮而發(fā)揮的較硬的彈性還有可能會(huì)對(duì)臺(tái)車的懸架特性造成影響。
另外,在日本特許第3747783號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中,提出有如下構(gòu)造:在止動(dòng)件與殼體部之間設(shè)置有間隙,以使得由內(nèi)軸部件支承的止動(dòng)件僅在輸入有較大載荷時(shí)與殼體部抵接。在該專利文獻(xiàn)2中,一組外分割體上下對(duì)置地配置,止動(dòng)件配置于上述上下的外分割體的周向端部之間,從而,不會(huì)由主體橡膠彈性體在徑向上將止動(dòng)件的突出前端和外分割體連結(jié),而是在止動(dòng)件的突出前端側(cè)形成規(guī)定的間隙。
但是,在止動(dòng)件與殼體部的徑向之間形成有間隙的如上所述的構(gòu)造中,在配置有止動(dòng)件的徑向上主體橡膠彈性體的橡膠量減小,因此,與其他徑向相比,在該徑向上彈性常量容易變小,在行駛時(shí)等通常的振動(dòng)輸入狀態(tài)下特性的調(diào)諧自由度有可能變小。
另外,由于外分割體上下對(duì)置地配置,因此,在安裝于如專利文獻(xiàn)2的圖13所示那樣的、在車輛前后方向上分割的構(gòu)造的殼體部的情況下,有可能因殼體部的分割端緣的啃咬等而使外分割體的外周面受到損傷,在未采用專利文獻(xiàn)2所示那樣的特別的構(gòu)造的情況下,需要慎重地進(jìn)行向軸梁的裝配操作。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2014-20487號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特許第3747783號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
本發(fā)明是以上述情形為背景而完成的,其解決的問(wèn)題在于提供一種新型構(gòu)造的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置,即使在特定的徑向上設(shè)置有止動(dòng)件的情況下,也能夠以較大的自由度設(shè)定各徑向上的彈性比而獲得優(yōu)異的彈性連結(jié)性能。
用于解決問(wèn)題的方法
以下,對(duì)為了解決這樣的問(wèn)題而完成的本發(fā)明的方式進(jìn)行記載。此外,可以盡可能地以任意的組合方式而采用在以下記載的各方式中所采用的結(jié)構(gòu)要素。
即,本發(fā)明的第一方式是一種軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置,在內(nèi)軸部件的外周配置有在與軸成直角的方向上對(duì)置的一組外分割體,利用主體橡膠彈性體將上述內(nèi)軸部件和一組外分割體相互彈性連結(jié),將該內(nèi)軸部件安裝于鐵路用車輛的臺(tái)車框架,并且,將該一組外分割體安裝于在軸梁的一端所設(shè)置的筒狀的殼體部,由此將該臺(tái)車框架和該軸梁彈性連結(jié),上述軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的特征在于,在上述主體橡膠彈性體形成有在外周面開(kāi)口的兜狀部,通過(guò)在上述一組外分割體的任一方貫通形成的窗部而使得該兜狀部朝外部敞開(kāi),并且,在該兜狀部配置有由上述內(nèi)軸部件支承的止動(dòng)件,該止動(dòng)件通過(guò)該窗部而相對(duì)于上述殼體部以在與軸成直角的方向上分離的方式對(duì)置配置,通過(guò)該止動(dòng)件和該殼體部的抵接而構(gòu)成對(duì)該內(nèi)軸部件和該一組外分割體的相對(duì)移位量進(jìn)行限制的移位限制機(jī)構(gòu),另一方面,在該一組外分割體的另一方形成有開(kāi)口部,使得該主體橡膠彈性體在該兜狀部的相反側(cè)通過(guò)該開(kāi)口部而朝外部露出。
根據(jù)形成為依照這樣的第一方式的構(gòu)造的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置,設(shè)想由片式制動(dòng)器等產(chǎn)生的較大載荷的輸入,僅在一個(gè)徑向上設(shè)置有止動(dòng)件,在任一方的外分割體形成有使得止動(dòng)件露出的窗部,并且,在另一方的外分割體形成有開(kāi)口部。由此,能防止彈性僅在配置有止動(dòng)件的徑向的單側(cè)減小,從而使得在內(nèi)軸部件與各外分割體之間配置的主體橡膠彈性體的彈性在徑向兩側(cè)彼此接近。故此,在止動(dòng)件不與殼體部抵接的鐵路用車輛的通常的行駛狀態(tài)下等,止動(dòng)件的突出方向與該突出方向的相反側(cè)之間的彈性比的調(diào)諧變得容易,針對(duì)向成為外分割體的對(duì)置方向的徑向兩側(cè)輸入的振動(dòng)而能夠獲得優(yōu)異的特性。
另外,一組外分割體在止動(dòng)件的突出方向上相互對(duì)置,在輸入有載荷的止動(dòng)件的突出方向及其相反側(cè),主體橡膠彈性體的壓縮彈性起到支配性的作用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性的提高。進(jìn)一步,由于通過(guò)壓縮彈性而能夠獲得較硬的彈性特性,因此,通過(guò)在外分割體形成窗部、開(kāi)口部,能夠以較大的自由度對(duì)彈性特性進(jìn)行調(diào)諧。
進(jìn)一步,在一方的外分割體局部貫通地形成有窗部,因此,在窗部的軸向外側(cè),針對(duì)向止動(dòng)件的突出方向的輸入,能在內(nèi)軸部件與外分割體的徑向之間有效地發(fā)揮主體橡膠彈性體的壓縮彈性。因此,因形成使得止動(dòng)件露出的窗部所導(dǎo)致的彈性的下降難以構(gòu)成問(wèn)題,從而能夠較大地確保彈性的調(diào)諧自由度。
另外,例如若在止動(dòng)件與兜狀部的內(nèi)表面之間設(shè)置間隙,則在內(nèi)軸部件與外分割體之間輸入有周向的載荷時(shí),能避免由止動(dòng)件對(duì)主體橡膠彈性體的壓縮,容易將彈性設(shè)定得較小,因此,能夠以較大的自由度對(duì)臺(tái)車的懸架性能、彈性等特性進(jìn)行調(diào)諧。
本發(fā)明的第二方式在第一方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,上述開(kāi)口部形成于另一方的上述外分割體的周向端部。
根據(jù)第二方式,極其容易形成開(kāi)口部。而且,能夠有效地在外分割體的周向中間部分獲得主體橡膠彈性體的壓縮彈性以及拉伸彈性,并且,容易在周向中間部分設(shè)置殼體部和外分割體的定位構(gòu)造等。
本發(fā)明的第三方式在第二方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,將上述開(kāi)口部的開(kāi)口面積設(shè)為大于上述窗部的開(kāi)口面積。
根據(jù)第三方式,通過(guò)在另一方的外分割體的周向兩端部形成開(kāi)口部,同在周向的中間部分形成有窗部的一方的外分割體與內(nèi)軸部件的徑向之間相比,在另一方的外分割體與內(nèi)軸部件的徑向之間,主體橡膠彈性體的壓縮彈性分量更具支配性。其結(jié)果是,通過(guò)使開(kāi)口部比窗部更大地開(kāi)口,并使另一方的外分割體相對(duì)于主體橡膠彈性體的固接面積小于一方的外分割體相對(duì)于主體橡膠彈性體的固接面積,從而容易在止動(dòng)件相對(duì)于內(nèi)軸部件的配設(shè)方向及其相反側(cè)設(shè)定彼此接近的彈性。
本發(fā)明的第四方式在第一方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,上述開(kāi)口部形成于另一方的上述外分割體的周向中間部分。
根據(jù)第四方式,開(kāi)口部與窗部同樣地形成于外分割體的周向中間部分,從而能夠更簡(jiǎn)單地在止動(dòng)件配設(shè)方向及其相反側(cè)設(shè)定彼此接近的彈性。概言之,這是因?yàn)椋ㄟ^(guò)將窗部和開(kāi)口部的形成位置設(shè)為各外分割體的周向中間部分,使得窗部的形成對(duì)彈性的影響、和開(kāi)口部的形成對(duì)彈性的影響在一組外分割體所對(duì)置的徑向上的兩側(cè)彼此接近。
本發(fā)明的第五方式在第四方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,以與上述窗部相同的開(kāi)口形狀以及開(kāi)口面積而形成上述開(kāi)口部,并且,該開(kāi)口部配置于相對(duì)于該窗部在與軸成直角的方向上對(duì)置的位置。
根據(jù)第五方式,在與軸成直角的方向上以彼此相反的方式而配置開(kāi)口部和窗部,從而使得窗部的形成對(duì)止動(dòng)件配設(shè)方向上的彈性的影響、和開(kāi)口部的形成對(duì)止動(dòng)件配設(shè)側(cè)的相反側(cè)的彈性的影響更加接近,能夠更簡(jiǎn)單地對(duì)上述止動(dòng)件配設(shè)側(cè)的彈性及其相反側(cè)的彈性進(jìn)行調(diào)諧。而且,若不僅使得開(kāi)口部和窗部的配置相同而且還使得開(kāi)口部和窗部的開(kāi)口形狀以及開(kāi)口面積也相同,則能夠簡(jiǎn)單地將止動(dòng)件配設(shè)方向及其相反側(cè)的彈性設(shè)定為大致相同。
本發(fā)明的第六方式在第四方式或第五方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,在上述主體橡膠彈性體形成有在外周面開(kāi)口的減薄凹部,該減薄凹部通過(guò)上述開(kāi)口部而朝外部敞開(kāi)。
根據(jù)第六方式,在主體橡膠彈性體形成通過(guò)開(kāi)口部而朝外部敞開(kāi)的減薄凹部,從而形成為主體橡膠彈性體的減薄凹部的形成側(cè)和兜狀部的形成側(cè)彼此對(duì)應(yīng)的構(gòu)造,容易在止動(dòng)件配設(shè)方向及其相反側(cè)將主體橡膠彈性體的彈性設(shè)定為彼此更加接近。
本發(fā)明的第七方式在第一方式~第六方式中任一方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,上述殼體部由前后一組半筒部件構(gòu)成,該殼體部的該前后一組半筒部件相對(duì)于上述一組外分割體分別從對(duì)置方向的外側(cè)以重疊的方式安裝。
根據(jù)第七方式,殼體部形成為將在周向上分割的一組半筒部件組合而成的分割構(gòu)造,從而能夠容易地將一組外分割體安裝于殼體部,軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置向軸梁的裝配操作變得容易。另外,當(dāng)將軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置安裝于殼體部時(shí),使一組半筒部件從一組外分割體的對(duì)置方向外側(cè)重疊,從而容易防止半筒部件的周向端緣與外分割體的外周面接觸,能避免由啃咬而造成損傷。
本發(fā)明的第八方式在第一方式~第七方式中任一方式所記載的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的基礎(chǔ)上,設(shè)置有定位單元,該定位單元在周向上將上述一組外分割體的至少一方和上述殼體部相互定位。
根據(jù)第八方式,能夠以規(guī)定的朝向?qū)⑤S梁用筒形彈性連結(jié)裝置定位安裝于殼體部。特別是相對(duì)于需要由止動(dòng)件施加移位限制作用的較大載荷的輸入方向,能夠簡(jiǎn)單且高精度地設(shè)定止動(dòng)件的配設(shè)方向,從而能夠?qū)崿F(xiàn)作為目的的彈性連結(jié)性能以及基于移位限制的較高的耐久性等。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在任一方的外分割體形成有窗部,并且,在另一方的外分割體形成有開(kāi)口部,因此,配置于內(nèi)軸部件與各外分割體之間的主體橡膠彈性體的彈性彼此接近,在止動(dòng)件從內(nèi)軸部件突出的方向及其相反側(cè)之間的相對(duì)的彈性的調(diào)諧變得容易。進(jìn)一步,一組外分割體在止動(dòng)件突出方向上相互對(duì)置,針對(duì)止動(dòng)件突出方向的壓縮力以及拉伸力的輸入,主體橡膠彈性體的壓縮彈性以及拉伸彈性起到支配性的作用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性的提高,并且,通過(guò)在外分割體形成窗部、開(kāi)口部,能夠以較大的自由度對(duì)彈性進(jìn)行調(diào)諧。更進(jìn)一步,窗部貫通形成于一方的外分割體的局部,因此,能夠有效地在窗部的軸向外側(cè)獲得主體橡膠彈性體的壓縮彈性和拉伸彈性,從而因窗部的形成所導(dǎo)致的彈性的下降難以構(gòu)成問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1是表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的軸梁用橡膠襯套的立體圖。
圖2是圖1所示的軸梁用橡膠襯套的俯視圖。
圖3是圖1所示的軸梁用橡膠襯套的右視圖。
圖4是圖2的iv-iv剖視圖。
圖5是圖4的v-v剖視圖。
圖6是圖4的vi-vi剖視圖。
圖7是從其他角度表示圖1的軸梁用橡膠襯套的立體圖。
圖8是以向鐵路用車輛的裝配狀態(tài)而表示圖1的軸梁用橡膠襯套的右視圖。
圖9是表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的軸梁用橡膠襯套的俯視圖。
圖10是圖9的x-x剖視圖。
圖11是圖10的xi-xi剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在圖1~圖3中,作為形成為依照本發(fā)明的構(gòu)造的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的第一實(shí)施方式,示出了用于鐵路用車輛的軸梁用橡膠襯套10。如圖4~圖6所示,軸梁用橡膠襯套10具有如下構(gòu)造:利用主體橡膠彈性體16將內(nèi)軸部件12、和在該內(nèi)軸部件12的外周以相互對(duì)置的方式配置的前后的外分割體14a、14b相互彈性連結(jié)。在以下說(shuō)明中,只要未特別說(shuō)明,則分別地將在向鐵路用車輛的裝配狀態(tài)下大致成為鉛直的上下方向的圖3中的上下方向稱為上下方向、將在向鐵路用車輛的裝配狀態(tài)下大致成為車輛前后方向的圖3中的左右方向稱為前后方向、且將在向鐵路用車輛的裝配狀態(tài)下大致成為車輛左右方向的圖2中的左右方向稱為左右方向。
更詳細(xì)而言,內(nèi)軸部件12是由鐵、鋁合金等形成的高剛性的部件,如圖4~圖6所示,該內(nèi)軸部件12具有如下構(gòu)造:在具有實(shí)心的圓形桿狀的中軸主體18的兩端部一體形成有凸緣狀的內(nèi)凸緣部20和安裝部22,其中,上述內(nèi)凸緣部20向外周擴(kuò)展,上述安裝部22比內(nèi)凸緣部20進(jìn)一步朝軸向外側(cè)突出。此外,如圖1~圖3所示,本實(shí)施方式中的安裝部22具有近似多棱柱形狀,并在與軸成直角的方向上貫通形成有上下延伸的螺栓孔24。另外,內(nèi)凸緣部20的軸向外表面在大致與軸成直角的方向上擴(kuò)展,并且,軸向內(nèi)表面的內(nèi)周部分形成為錐面,內(nèi)周部分朝向外周逐漸減薄,并且,外周部分以大致恒定的厚度而擴(kuò)展。此外,對(duì)于內(nèi)軸部件12的形狀,不應(yīng)根據(jù)實(shí)施方式中的具體記載而進(jìn)行限定性的解釋,構(gòu)成內(nèi)軸部件12的各部分(本實(shí)施方式中的中軸主體18、內(nèi)凸緣部20、安裝部22、螺栓孔24)的具體形狀等也未被特別限定。
進(jìn)一步,在內(nèi)軸部件12的中軸主體18安裝有止動(dòng)件26。如圖4、圖6所示,止動(dòng)件26形成為內(nèi)周面以及外周面由在周向上彎曲的彎曲面構(gòu)成的塊狀,且設(shè)為由金屬、硬質(zhì)的合成樹(shù)脂等形成的高剛性的部件。而且,止動(dòng)件26與內(nèi)軸部件12的中軸主體18的外周面重疊,并借助焊接、粘接、螺栓連接等方法而固定于軸向的中央部分。此外,止動(dòng)件26并非一定要預(yù)先固定于內(nèi)軸部件12,例如,可以在主體橡膠彈性體16的硫化成形時(shí)與內(nèi)軸部件12分開(kāi)地設(shè)置于模具中,并利用主體橡膠彈性體16而定位保持于內(nèi)軸部件12。
外分割體14a、14b均具有以不足半周的長(zhǎng)度沿周向延伸的彎曲板形狀,并在軸向兩端一體形成有朝外周側(cè)折彎的外凸緣部28。此外,外凸緣部28朝向外周而朝軸向外側(cè)傾斜,并與內(nèi)凸緣部20的內(nèi)周部分傾斜地對(duì)置。
另外,在一方的外分割體14a形成有窗部30,該窗部30以近似四方截面而將外分割體14a的周向及軸向的中央部分貫通。窗部30以未到達(dá)外凸緣部28的軸向尺寸而形成,在窗部30與各外凸緣部28的基端的軸向之間分別設(shè)置有沿周向延伸的固接部32。
另外,如圖7所示,在另一方的外分割體14b形成有定位孔34,該定位孔34以小徑的圓形截面而將外分割體14b的中央部分貫通。本實(shí)施方式中的定位孔34以充分小于窗部30的開(kāi)口面積的開(kāi)口面積而形成,但定位孔34的截面形狀、大小并未被特別限定。
進(jìn)一步,在另一方的外分割體14b,在周向的兩端部形成有開(kāi)口部36。本實(shí)施方式中的開(kāi)口部36遍及包含外凸緣部28的外分割體14b的整個(gè)軸向范圍地形成,因在周向兩端部形成有開(kāi)口部36而使得外分割體14b的周向長(zhǎng)度比外分割體14a的周向長(zhǎng)度短。另外,在本實(shí)施方式中,將開(kāi)口部36、36的開(kāi)口面積的合計(jì)設(shè)為大于窗部30的開(kāi)口面積。但是,開(kāi)口部36、36的開(kāi)口面積可以根據(jù)所要求的前后方向上的彈性特性等而適當(dāng)?shù)刈兏?,有時(shí)也將上述開(kāi)口部36、36的開(kāi)口面積的合計(jì)設(shè)為窗部30的開(kāi)口面積以下。
而且,外分割體14a、14b相對(duì)于內(nèi)軸部件12的中軸主體18在外周側(cè)分離地配置,利用主體橡膠彈性體16將上述內(nèi)軸部件12和外分割體14a、14b相互彈性連結(jié)。此外,外分割體14a和外分割體14b隔著中軸主體18而在徑向上對(duì)置地配置,上述外分割體14a和外分割體14b的周向端部在周向上彼此分離。
主體橡膠彈性體16整體具有厚壁的近似圓筒形狀,并在軸向兩端部一體形成有朝外周突出的橡膠凸緣部38。而且,主體橡膠彈性體16的形成為圓筒形狀的軸向中央部分的內(nèi)周面與內(nèi)軸部件12的中軸主體18的外周面硫化粘接,并且,外周面與外分割體14a、14b的對(duì)置內(nèi)表面硫化粘接。另外,主體橡膠彈性體16的橡膠凸緣部38,配置于內(nèi)軸部件12的內(nèi)凸緣部20與外分割體14a、14b的外凸緣部28、28的對(duì)置面之間,并與上述內(nèi)凸緣部20以及外凸緣部28、28硫化粘接。此外,本實(shí)施方式中的主體橡膠彈性體16形成為具備內(nèi)軸部件12以及外分割體14a、14b的一體硫化成形品。
另外,如圖4、圖6所示,在主體橡膠彈性體16形成有兜狀部40。兜狀部40形成為在主體橡膠彈性體16的外周面開(kāi)口的凹部狀,并形成于主體橡膠彈性體16的軸向中央部分。而且,在兜狀部40的開(kāi)口周圍,主體橡膠彈性體16的外周面固接于外分割體14a,并且,外分割體14a的窗部30相對(duì)于兜狀部40的開(kāi)口而定位,兜狀部40通過(guò)窗部30而朝外周敞開(kāi)。此外,兜狀部40在主體橡膠彈性體16的外周面在周向及軸向上局部地形成,并且,窗部30在外分割體14a的周向及軸向上局部地形成,因此,主體橡膠彈性體16還與外分割體14a的固接部32硫化粘接,利用主體橡膠彈性體16在徑向上連續(xù)地將內(nèi)軸部件12和固接部32彈性連結(jié)。
進(jìn)一步,由內(nèi)軸部件12支承的止動(dòng)件26在兜狀部40突出,并以至少前端部分相對(duì)于兜狀部40的壁內(nèi)面在軸向及周向上分離的方式配置于兜狀部40的中央部分。在本實(shí)施方式中,止動(dòng)件26的朝外周突出的前端部分從主體橡膠彈性體16露出,但是,例如,止動(dòng)件26的突出前端面可以由與主體橡膠彈性體16一體形成的緩沖橡膠、相對(duì)于主體橡膠彈性體16分體的緩沖橡膠、分體的緩沖發(fā)泡體等覆蓋。
另外,在主體橡膠彈性體16形成有定位凹部42。定位凹部42是小徑的圓形凹部,其在兜狀部40的徑向上的相反側(cè)、且在主體橡膠彈性體16的外周面開(kāi)口。而且,定位凹部42相對(duì)于外分割體14b的定位孔34而定位,該定位凹部42通過(guò)定位孔34而朝外周開(kāi)口,并且,主體橡膠彈性體16的外周面在定位凹部42的開(kāi)口周圍與外分割體14b硫化粘接。
另外,如圖4、圖7所示,在設(shè)置有兜狀部40的那側(cè)的徑向上的相反側(cè)的半周,主體橡膠彈性體16在外分割體14b的周向外側(cè)通過(guò)開(kāi)口部36、36而朝徑向外側(cè)露出。在本實(shí)施方式中,外分割體14a也以不足半周的周向長(zhǎng)度而形成,在設(shè)置有兜狀部40的那側(cè)的半周,主體橡膠彈性體16也在外分割體14a的周向外側(cè)朝向外周露出??傊?,主體橡膠彈性體16在外分割體14a與外分割體14b的周向兩端部之間朝外部露出。
進(jìn)一步,在外分割體14a與外分割體14b的周向之間露出的主體橡膠彈性體16的外周面開(kāi)口有圖2所示那樣的環(huán)狀槽44。環(huán)狀槽44構(gòu)成為包括:沿外分割體14a的周向端部以及外分割體14b的周向端部在軸向上延伸的凹槽;以及沿主體橡膠彈性體16的橡膠凸緣部38的基端在周向上延伸的凹槽,該環(huán)狀槽44在主體橡膠彈性體16的上述露出部分處以近似矩形環(huán)狀而連續(xù)地延伸。進(jìn)一步,如圖4、圖5所示,將主體橡膠彈性體16的由環(huán)狀槽44包圍的區(qū)域設(shè)為朝外周突出的緩沖突部46。
如圖8所示,形成為這樣的構(gòu)造的軸梁用橡膠襯套10安裝于鐵路用車輛的臺(tái)車48。臺(tái)車48具備如下構(gòu)造:具備臺(tái)車框架50以及車輪52,利用軸彈簧58將對(duì)車輪52的車軸54進(jìn)行支承的軸箱部56與臺(tái)車框架50彈性連結(jié),并且,軸梁60從軸箱部56朝車輛后方延伸。而且,利用軸梁用橡膠襯套10將在軸梁60的延伸端部設(shè)置的殼體部62與臺(tái)車框架50連結(jié)。
更詳細(xì)而言,將在車輛前后方向上對(duì)置的近似半圓筒狀的半筒部件64a、64b彼此固定而構(gòu)成近似圓筒形狀的殼體部62。而且,將軸梁用橡膠襯套10的上述外分割體14a、14b夾入于半筒部件64a、64b的對(duì)置方向之間,由此以插入狀態(tài)將軸梁用橡膠襯套10嵌合安裝于殼體部62。
進(jìn)一步,將軸梁用橡膠襯套10的朝向設(shè)定為外分割體14a、14b的對(duì)置方向成為車輛前后方向,半筒部件64a、64b從外分割體14a、14b的對(duì)置方向外側(cè)重疊。在本實(shí)施方式中,在半筒部件64a的對(duì)置內(nèi)表面形成有未圖示的定位凸部,將該定位凸部插通于外分割體14b的定位孔34,由此構(gòu)成相對(duì)于殼體部62而對(duì)軸梁用橡膠襯套10進(jìn)行定位的定位單元。這樣,殼體部62形成為由前后一組半筒部件64a、64b構(gòu)成的分割構(gòu)造,從而通過(guò)簡(jiǎn)單的操作將外分割體14a、14b安裝于殼體部62。
在此基礎(chǔ)上,分別以不足半周的周向長(zhǎng)度而形成的外分割體14a、14b前后對(duì)置地配置,相對(duì)于上述外分割體14a、14b從對(duì)置方向外側(cè)以重疊的方式對(duì)前后一組半筒部件64a、64b進(jìn)行安裝。故此,還能避免半筒部件64a、64b的周向端部的角部與外分割體14a、14b的外周面接觸而因啃咬而使外分割體14a、14b受到損傷。
另外,軸梁用橡膠襯套10的內(nèi)軸部件12的設(shè)置于軸向兩端的安裝部22,利用插通于螺栓孔24的未圖示的安裝螺栓而安裝于臺(tái)車框架50。
這樣,將軸梁用橡膠襯套10的內(nèi)軸部件12安裝于臺(tái)車框架50,并且將外分割體14a、14b安裝于車輪52側(cè)的軸梁60,由此借助軸彈簧58和軸梁用橡膠襯套10而將車輪52相對(duì)于臺(tái)車框架50相互彈性連結(jié)。而且,當(dāng)車輪52隨著軸彈簧58的變形而上下移位時(shí),通過(guò)主體橡膠彈性體16的彈性變形而允許以內(nèi)軸部件12為中心的軸梁60的擺動(dòng),從而將振動(dòng)及沖擊吸收。
另外,雖然在軸梁用橡膠襯套10還輸入有車輛前后方向上的壓縮及拉伸載荷,但一組外分割體14a、14b在車輛前后方向上彼此對(duì)置,針對(duì)車輛前后方向上的輸入,主體橡膠彈性體16的壓縮彈性以及拉伸彈性起到支配性的作用。其結(jié)果是,能夠?qū)崿F(xiàn)主體橡膠彈性體16的耐久性的提高,并且能夠獲得基于壓縮彈性以及拉伸彈性的相對(duì)較硬的彈性特性,因此,通過(guò)在外分割體14a、14b形成窗部30、開(kāi)口部36,能夠以較大的自由度對(duì)彈性特性進(jìn)行調(diào)諧。此外,當(dāng)鐵路用車輛行駛時(shí),保持為止動(dòng)件26朝殼體部62的內(nèi)周分離的狀態(tài),從而能夠基于主體橡膠彈性體16的彈性變形而獲得線性彈性特性。
另外,在臺(tái)車框架50設(shè)置有制動(dòng)裝置66,利用液壓等從前后的任一側(cè)將制動(dòng)蹄68按壓于車輪52的外周面,由此對(duì)車輪52的旋轉(zhuǎn)實(shí)施制動(dòng)。這樣,在本實(shí)施方式的臺(tái)車48中,將制動(dòng)裝置66設(shè)為片式制動(dòng)器。
而且,例如,若從車輛前方將制動(dòng)蹄68按壓于車輪52,則朝向后方的力作用于軸梁60,因此,使得軸梁60向后方移位,并使內(nèi)軸部件12在外分割體14a、14b的對(duì)置方向上相對(duì)移位。此處,在軸梁用橡膠襯套10中,這樣的內(nèi)軸部件12和外分割體14a、14b的相對(duì)移位量因止動(dòng)件26和殼體部62(半筒部件64b)的抵接而受到限制。
即,止動(dòng)件26配置為從內(nèi)軸部件12朝向半筒部件64b突出,并通過(guò)窗部30而與半筒部件64b前后對(duì)置。而且,若在車輛的制動(dòng)時(shí)半筒部件64b相對(duì)于內(nèi)軸部件12大幅地進(jìn)行相對(duì)移位,則內(nèi)軸部件12和半筒部件64b經(jīng)由止動(dòng)件26而抵接,由此對(duì)內(nèi)軸部件12和殼體部62乃至外分割體14a、14b的前后徑向上的相對(duì)移位量進(jìn)行限制。通過(guò)設(shè)置這樣的移位限制機(jī)構(gòu)而對(duì)主體橡膠彈性體16的彈性變形量進(jìn)行限制,由此避免因主體橡膠彈性體16的過(guò)大的變形而造成的損傷。
在本實(shí)施方式中,利用定位單元將軸梁用橡膠襯套10相對(duì)地定位于殼體部62,因此,高精度地將止動(dòng)件26的突出方向設(shè)定為車輛前后方向。由此,能夠穩(wěn)定獲得由止動(dòng)件26帶來(lái)的移位限制作用,從而能實(shí)現(xiàn)作為目的的特性和耐久性。
另外,為了構(gòu)成如上所述的移位限制機(jī)構(gòu),在主體橡膠彈性體16形成有對(duì)止動(dòng)件26進(jìn)行容納的兜狀部40,在主體橡膠彈性體16中,將內(nèi)軸部件12和外分割體14a連結(jié)的部分的橡膠量減小。此處,在外分割體14b的周向兩端部形成有開(kāi)口部36,在主體橡膠彈性體16中,將內(nèi)軸部件12和外分割體14b連結(jié)的部分的橡膠量減小。通過(guò)形成這樣的開(kāi)口部36而對(duì)由內(nèi)軸部件12和外分割體14b的徑向之間的橡膠所發(fā)揮的彈性進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠在車輛前后的兩側(cè)獲得作為目的的彈性特性。
特別是,雖然由內(nèi)軸部件12和外分割體14a的徑向之間的橡膠所發(fā)揮的彈性因窗部30以及兜狀部40的形成而容易變小,但通過(guò)設(shè)置開(kāi)口部36、36而使得由內(nèi)軸部件12和外分割體14b的徑向之間的橡膠所發(fā)揮的彈性下降,由此容易在車輛的前后側(cè)設(shè)定彼此接近的彈性特性。其結(jié)果是,在車輛的制動(dòng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)由止動(dòng)件26對(duì)移位的限制,并能夠在通常的行駛狀態(tài)下以較大的自由度對(duì)軸梁用橡膠襯套10的車輛前后方向上的彈性特性進(jìn)行調(diào)節(jié),從而能夠獲得優(yōu)異的彈性連結(jié)性能。
而且,配置有止動(dòng)件26的兜狀部40、以及與兜狀部40的開(kāi)口對(duì)應(yīng)的窗部30在軸向及周向上的局部開(kāi)口,兜狀部40的周圍與外分割體14a的窗部30的周圍硫化粘接。由此,不僅是在周向上偏離窗部30以及兜狀部40的部分,在軸向上偏離窗部30以及兜狀部40的部分,也配置為主體橡膠彈性體16將內(nèi)軸部件12和外分割體14a的徑向之間連結(jié)。故此,在上述內(nèi)軸部件12和外分割體14a之間能比較大地發(fā)揮主體橡膠彈性體16的彈性,更容易對(duì)主體橡膠彈性體16的前后方向的彈性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外,由于開(kāi)口部36形成于外分割體14b的周向端部,因此,能夠更簡(jiǎn)單地形成開(kāi)口部36。特別是在本實(shí)施方式中,遍及包括外凸緣部28、28的外分割體14b的軸向全長(zhǎng)范圍地形成有開(kāi)口部36,因此,通過(guò)縮短外分割體14b整體的周向長(zhǎng)度,能夠極其容易地形成開(kāi)口部36。
進(jìn)一步,在本實(shí)施方式中,將開(kāi)口部36、36的開(kāi)口面積的合計(jì)設(shè)為大于窗部30的開(kāi)口面積,由此將前后方向的彈性設(shè)定為更加接近。概言之,這是因?yàn)?,在本?shí)施方式中,窗部30在大致上下方向中央朝大致車輛前后方向開(kāi)口而形成,另一方面,開(kāi)口部36、36形成于外分割體14b的周向端部、且相對(duì)于車輛的前后方向設(shè)置于上下偏離的位置。
另外,當(dāng)因車輪52的上下運(yùn)動(dòng)等而對(duì)軸梁用橡膠襯套10輸入周向的扭轉(zhuǎn)載荷時(shí),止動(dòng)件26的突出前端面以及周向端面從主體橡膠彈性體16露出,從而難以產(chǎn)生由止動(dòng)件26對(duì)主體橡膠彈性體16的壓縮。故此,能夠防止周向的彈性因壓縮分量而變得過(guò)硬,從而能夠有利于獲得臺(tái)車48的懸架特性的調(diào)諧自由度等。
圖9~圖11中示出了作為本發(fā)明所涉及的軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置的第二實(shí)施方式的軸梁用橡膠襯套70。軸梁用橡膠襯套70具有如下構(gòu)造:利用主體橡膠彈性體74將內(nèi)軸部件12和外分割體72a、72b相互彈性連結(jié)。此外,在以下說(shuō)明中,關(guān)于實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施方式相同的部件以及部位,在圖中標(biāo)注相同的符號(hào)并將其說(shuō)明省略。
本實(shí)施方式中的外分割體72a與第一實(shí)施方式的外分割體14a大致相同,進(jìn)一步,外分割體72a和外分割體72b形成為彼此大致相同的形狀。即,外分割體72a和外分割體72b的周向長(zhǎng)度彼此大致相同,并且,在外分割體72b,具有與外分割體72a的窗部30大致相同的開(kāi)口面積和開(kāi)口形狀的開(kāi)口部76形成于軸向及周向的中央部分。由此,在外分割體72a和外分割體72b與主體橡膠彈性體74的外周面硫化粘接、且在徑向上相互對(duì)置地配置的狀態(tài)下,窗部30和開(kāi)口部76在徑向上配置于前后相反側(cè),并設(shè)置于在前后徑向上相互對(duì)置的部分。
另外,在主體橡膠彈性體74形成有減薄凹部78。該減薄凹部78是以與兜狀部40大致相同的開(kāi)口面積以及開(kāi)口形狀而在主體橡膠彈性體74的外周面開(kāi)口的凹部,并形成于在徑向上相對(duì)于兜狀部40對(duì)置的相反側(cè)。而且,通過(guò)將外分割體72b固接于主體橡膠彈性體74的外周面,使得減薄凹部78通過(guò)外分割體72b的開(kāi)口部76而朝外周敞開(kāi)。由此,主體橡膠彈性體74在前后兩側(cè)具備大致相同的凹部,以大致相同的形態(tài)固接于外分割體72a、72b,且其前后方向的彈性彼此大致相等。
這樣,在軸梁用橡膠襯套70中,在外分割體72a的周向中間部分形成有窗部30,并且在外分割體72b的周向中間部分形成有開(kāi)口部76。故此,窗部30的形狀、大小對(duì)前后彈性特性的影響、和開(kāi)口部76的形狀、大小對(duì)前后彈性特性的影響接近,前后兩側(cè)的彈性特性的調(diào)節(jié)變得簡(jiǎn)單。特別是通過(guò)將窗部30和開(kāi)口部76配置于在徑向上對(duì)置的位置,使得窗部30和開(kāi)口部76的形狀、大小對(duì)彈性特性所造成的影響彼此更加接近,從而前后彈性的調(diào)節(jié)變得更加容易。
進(jìn)一步,以大致相同的形狀和大小而形成窗部30和開(kāi)口部76,并將外分割體72a和外分割體72b形成為彼此大致相同的形狀,從而更容易以彼此接近的特性而設(shè)定前后兩側(cè)的彈性。因此,針對(duì)前后方向上輸入的振動(dòng)能夠獲得優(yōu)異的特性。
而且,在主體橡膠彈性體74形成有在外周面開(kāi)口的兜狀部40,兜狀部40通過(guò)窗部30而朝外部敞開(kāi),并且,形成有與兜狀部40對(duì)應(yīng)的減薄凹部78,減薄凹部78通過(guò)開(kāi)口部76而朝外部敞開(kāi)。由此,以更高的精度使得主體橡膠彈性體74的彈性在前后方向上彼此大致相同,因此,當(dāng)在前后設(shè)定相等的彈性特性時(shí),能夠簡(jiǎn)單且高水平地實(shí)現(xiàn)作為目的的彈性特性。
此外,通過(guò)使窗部30和開(kāi)口部76的形狀、大小互不相同、或者使兜狀部40和減薄凹部78的形狀、大小互不相同,還能夠適當(dāng)?shù)貙⑶昂蠓较虻膹椥哉{(diào)諧為互不相同的特性。
以上雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)敘述,但本發(fā)明并不限定于該具體的記載。例如,不應(yīng)根據(jù)實(shí)施方式的具體記載而對(duì)形成于外分割體14b的開(kāi)口部的構(gòu)造進(jìn)行限定性的解釋。即,可以在軸向、周向的中間部分形成多個(gè)開(kāi)口部,也可以僅在周向上的任一端部形成開(kāi)口部。另外,開(kāi)口部還可以形成于外分割體14b的周向端部以及周向中間部分的雙方。
另外,止動(dòng)件26并非一定要直接固定于內(nèi)軸部件12,可以借助主體橡膠彈性體16而將其與內(nèi)軸部件12彈性連結(jié)。進(jìn)一步,止動(dòng)件26可以與內(nèi)軸部件12一體地形成。
另外,定位孔并非必不可少,可以如第二實(shí)施方式那樣將其省略,還可以采用孔以外的定位構(gòu)造。進(jìn)一步,定位孔的形成位置也并未被特別限定,例如,在第二實(shí)施方式中,還可以在偏離開(kāi)口部76、窗部30的部分形成定位孔。
另外,軸梁用橡膠襯套10向殼體部62的安裝方向?yàn)槭纠?,例如,在?duì)制動(dòng)蹄68的按壓方向是相對(duì)于上述實(shí)施方式而前后顛倒的方向的情況下,止動(dòng)件26的突出方向也需要設(shè)定為相反方向,使軸梁用橡膠襯套10向殼體部62的安裝方向變?yōu)橄喾捶较颉?/p>
符號(hào)說(shuō)明
10、70:軸梁用橡膠襯套(軸梁用筒形彈性連結(jié)裝置)、12:內(nèi)軸部件、14、72:外分割體、16、74:主體橡膠彈性體、26:止動(dòng)件、30:窗部、34:定位孔(定位單元)、36、76:開(kāi)口部、40:兜狀部、50:臺(tái)車框架、60:軸梁、62:殼體部、64:半筒部件、78:減薄凹部。