本發(fā)明涉及空氣彈簧裝置及空氣彈簧裝置的制造方法。

背景技術(shù)：

日本特開2012-72825號(hào)公報(bào)公開了通過筒狀撓性膜體使上面板與下面板彼此氣密地聯(lián)接的空氣彈簧裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

根據(jù)上述傳統(tǒng)例的空氣彈簧裝置安裝在例如鐵路車輛的車輛與轉(zhuǎn)向架之間，空氣彈簧裝置的上面板與車輛下部(undercarriage)的安裝面接觸。在該情況下，車輛下部的安裝面被構(gòu)造成平面狀，因此與該安裝面接觸的上面板的平面度被形成為與該安裝面對應(yīng)的高。通過改變上面板的形狀，能夠在特定的范圍內(nèi)調(diào)整空氣彈簧的彈簧特性，但因?yàn)閭鹘y(tǒng)的上面板具有與車輛下部的安裝面對應(yīng)的平板構(gòu)造，所以形狀自由度低。

考慮到上述事實(shí)，本發(fā)明的目的是在確?？諝鈴椈裳b置的上面板的平面度的同時(shí)，提高上面板的形狀的自由度，從而控制彈簧特性。

用于解決問題的方案

根據(jù)第一方面的空氣彈簧裝置包括：通過筒狀撓性膜體使上面板與下面板彼此氣密地聯(lián)接而成的空氣彈簧；和突起部，所述突起部從所述上面板的上表面隆起且均具有位于同一平面上的頂部。

在該空氣彈簧裝置中，布置于上面板的突起部均具有位于同一平面上的頂部，因此能夠確保上面板的平面度。此外，突起部的頂部用作相對于安裝 面的接觸部位，因此上面板的除了突起部以外的部分的形狀的自由度變高。為此，能夠改變上面板的形狀以控制空氣彈簧的彈簧特性。

第二方面是根據(jù)第一方面的空氣彈簧裝置，其中，所述突起部為肋。

在該空氣彈簧裝置中，突起部為肋，因此能夠在抑制上面板的質(zhì)量的增加的同時(shí)改善上面板的強(qiáng)度。

第三方面是根據(jù)第二方面的空氣彈簧裝置，其中，所述肋以放射狀的方式形成。

在該空氣彈簧裝置中，肋以放射狀的方式形成，因此能夠改善上面板相對于彎曲變形的強(qiáng)度。

第四方面是根據(jù)第三方面的空氣彈簧裝置，其中，所述上面板具有直狀部和斜狀部，所述直狀部為平板狀，所述斜狀部從所述直狀部的周緣部朝向所述下面板側(cè)傾斜地延伸，并且所述肋形成在從所述直狀部到所述斜狀部的范圍。

在該空氣彈簧裝置中，肋形成在從直狀部至斜狀部的范圍，因此能夠在利用肋確保上面板的平面度的同時(shí)，改變斜狀部的形狀以控制空氣彈簧的彈簧特性。

第五方面是根據(jù)第一方面至第四方面中任一方面的空氣彈簧裝置，其中，所述突起部包括圓環(huán)狀肋。

在該空氣彈簧裝置中，能夠通過圓環(huán)狀肋改善上面板的強(qiáng)度。

第六方面是根據(jù)第五方面的空氣彈簧裝置，其中，用作所述筒狀撓性膜體的固定部的圓環(huán)狀的凹部形成在所述上面板的所述圓環(huán)狀肋的下表面?zhèn)取?/p>

在該空氣彈簧裝置中，用作筒狀撓性膜體的固定部的圓環(huán)狀的凹部形成在從上面板的上表面隆起的圓環(huán)狀肋的下表面?zhèn)?，因此不必為了形成凹部而使上面板變厚。為此，能夠抑制上面板的厚度的增加?/p>

根據(jù)第七方面的空氣彈簧裝置的制造方法包括如下步驟：在上面板的上 表面形成從該上表面隆起的凸部的步驟；對所述凸部進(jìn)行切削加工以形成均具有位于同一平面上的頂部的突起部的步驟；和利用筒狀撓性膜體使所述上面板與下面板彼此氣密地聯(lián)接以構(gòu)成空氣彈簧的步驟。

在該空氣彈簧裝置的制造方法中，僅對突起部進(jìn)行切削并確保其頂部均位于同一平面上，而不是對上面板的整個(gè)上表面進(jìn)行切削以使該上表面成為平坦面，因此能抑制材料成本和加工成本。此外，不對除了突起部以外的部分進(jìn)行切削，因此能夠使制品的質(zhì)量穩(wěn)定。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧裝置及空氣彈簧裝置的制造方法，獲得了如下有益效果：能夠在確保上面板的平面度的同時(shí)，提高上面板的形狀的自由度并且能夠控制彈簧特性。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的平面圖。

圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的從圖1中的箭頭2-2觀察的放大截面圖。

圖3是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的與圖2對應(yīng)的截面圖。

圖4是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的平面圖。

圖5是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的上面板和筒狀撓性膜體的半截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，將基于附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

<空氣彈簧裝置>

[第一實(shí)施方式]

在圖1和圖2中，根據(jù)本實(shí)施方式的空氣彈簧裝置10具有空氣彈簧12和用作突起部的示例的肋14，空氣彈簧裝置10通過安裝在圖中未示出的鐵路車輛的車體與轉(zhuǎn)向架(bogie)之間而被使用。

作為通過筒狀撓性膜體22使上面板16與下面板18彼此氣密地聯(lián)接的結(jié)果而形成空氣彈簧12，氣體被密封在內(nèi)部21或被適當(dāng)?shù)毓┙o至內(nèi)部21。上面板16被形成為例如大致圓盤狀，并且上面板16具有：平板狀的直狀部24，其與上面板16的中心O(圖1)同心；和斜狀部26，其從直狀部24的周緣部朝向下面板18側(cè)傾斜地延伸。斜狀部26的下表面相對于水平方向(肋14的頂部14A的平面方向)的角度為例如θ1。θ1為例如30°。筒狀撓性膜體22在從直狀部24至斜狀部26的范圍被接觸。

向下突出的厚壁部28和向上突出的連接部30形成于直狀部24的中央部。貫穿厚壁部28且與空氣彈簧12的內(nèi)部連通的貫通孔32形成于連接部30。連接部30的外周面被形成為例如錐形形狀，O形環(huán)34安裝于該外周面。連接部30與圖中未示出的管體等連接。

肋14從上面板16的上表面隆起且均具有位于同一平面上的頂部14A。如圖1所示，有十二個(gè)例如繞著上面板16的中心O放射狀地均勻形成的肋14。肋14的上面板16的徑向上的外側(cè)端定位在例如直狀部24。為了使頂部14A位于同一平面，必須有至少三個(gè)肋14，優(yōu)選有八個(gè)以上。肋14的頂部14A例如通過切削加工而被構(gòu)造成位于同一平面上的平面狀。

下面板18被形成為大致圓盤狀。如圖2所示，筒狀的層疊彈性體36布置在下面板18的下方。層疊彈性體36通過使彈性構(gòu)件38和層疊板40交替地層疊而形成，彈性構(gòu)件38均被形成為環(huán)狀且由例如橡膠制成，層疊板40具有與彈性構(gòu)件38相同的內(nèi)徑和外徑，并且層疊板40均被同樣地形成為環(huán)狀且由金屬制成。管狀的連接部42安裝于層疊板40的中央部。連接部42與位于層疊彈性體36內(nèi)側(cè)的氣室44連通。O形環(huán)46安裝于連接部42的外周，連接部42能夠與 另一管體(圖中未示出)連接。

緩沖板48被使用例如螺栓50而安裝于下面板18的上表面?；瑒?dòng)構(gòu)件52布置于緩沖板48的頂面。當(dāng)上面板16的厚壁部28與緩沖板48接觸并沿水平方向滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)構(gòu)件52能夠減小摩擦阻力。貫通孔54形成于緩沖板48。由于該貫通孔54，空氣彈簧12的內(nèi)側(cè)與層疊彈性體36的氣室44彼此連通。

用于保護(hù)筒狀撓性膜體22的環(huán)狀構(gòu)件56被安裝于下面板18的外周。通過將與筒狀撓性膜體22接觸的彈性體粘接到與下面板18嵌合在一起的金屬框架而形成環(huán)狀構(gòu)件56。

(作用)

本實(shí)施方式被如上所述地構(gòu)造，以下將說明其作用。在圖1中，根據(jù)本實(shí)施方式的空氣彈簧裝置10的層疊彈性體36固定于鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架(圖中未示出)。平面狀的安裝面布置于鐵路車輛的車體的底面(圖中未示出)。上面板16的肋14的頂部14A與該安裝面接觸，使得上面板16與該安裝面均勻地接觸。

在該空氣彈簧裝置10中，布置于上面板16的肋14均具有位于同一平面上的頂部14A，因此能夠確保上面板16的平面度。此外，肋14的頂部14A用作相對于安裝面的接觸部位，因此使上面板16的除了肋14以外的部分的形狀的自由度變高。此外，通過將肋14布置于上面板16，能夠在抑制上面板16的質(zhì)量的增加的同時(shí)改善上面板16的強(qiáng)度。特別地。肋14被配置成繞著上面板16的中心O的放射狀，因此能夠改善上面板16相對于彎曲變形的強(qiáng)度。

以這種方式，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在確保上面板16的平面度的同時(shí)，改變上面板16的形狀以控制空氣彈簧12的彈簧特性。

[第二實(shí)施方式]

在圖3中，在根據(jù)本實(shí)施方式的空氣彈簧裝置20中，將上面板16中的斜狀部26的下表面相對于水平方向(肋14的頂部14A的平面方向)的角度θ2設(shè) 定為比第一實(shí)施方式中的角度θ1大，并且為例如45°。隨之產(chǎn)生的是，上面板16的外徑D2比第一實(shí)施方式中的外徑D1(圖2)小。

為了確保上面板16的肋14的長度(肋14的頂部14A的面積)與第一實(shí)施方式中的相同，肋14形成在從上面板16的直狀部24至斜狀部26的范圍。肋14的外側(cè)端的位置的以上面板16的中心O為基準(zhǔn)的直徑D與第一實(shí)施方式中的相等。

在本實(shí)施方式中，肋14形成在從直狀部24至斜狀部26的范圍，因此能夠在確保上面板16的平面度、即頂部14A的面積的同時(shí)，改變斜狀部26的形狀以控制空氣彈簧12的彈簧特性。具體地，通過如上所述地改變上面板16的斜狀部26的形狀，能夠使空氣彈簧12的彈簧特性主要在水平方向上變硬。以這種方式，假如確保了上面板16的由肋14產(chǎn)生的平面度，則能夠適當(dāng)?shù)馗淖兩厦姘?6的除了肋14以外的部分的形狀。

其它部分與第一實(shí)施方式中的相同，因此在圖中用相同的附圖標(biāo)記指代相同的部分，并省略其說明。

[第三實(shí)施方式]

在圖4和圖5中，根據(jù)本實(shí)施方式的空氣彈簧裝置70具有：圓環(huán)狀肋72，其用作位于上面板16上的突起部；和圓環(huán)狀的凹部74，其用作筒狀撓性膜體22的固定部并形成在圓環(huán)狀肋72的下表面?zhèn)?。位于筒狀撓性膜體22的上側(cè)的胎圈部76固定于圓環(huán)狀的凹部74。圓環(huán)狀的胎圈芯(圖中未示出)埋設(shè)于胎圈部76。

如圖4所示，除了圓環(huán)狀肋72和在圓環(huán)狀肋72的徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)放射狀延伸的肋14以外，上面板16還形成有僅在該圓環(huán)狀肋72的徑向外側(cè)放射狀延伸的肋15。肋14和15沿上面板16的周向交替地形成。肋15的頂部15A與肋14的頂部14A位于同一平面上。由在上面板16的周向上彼此相鄰的肋14和圓環(huán)狀肋72包圍的區(qū)域是用于減輕重量的凹部78。

如圖5所示，直狀部24朝向上面板16的徑向外側(cè)向下平緩地傾斜。向上凸出的彎曲部27形成在直狀部24的徑向外側(cè)。緣部29形成在彎曲部27的徑向外側(cè)。緣部29的上表面?zhèn)缺黄教沟匦纬?。緣?9的下表面?zhèn)仁窍蛳峦钩龅膱A弧表面以允許筒狀撓性膜體22平滑地變形。應(yīng)注意，還可以替代彎曲部27而形成斜狀部26(圖2)。

肋14被被形成為直至上面板16的外緣。兩個(gè)O形環(huán)34安裝于被布置在上面板16的中央部的連接部30的外周面。下面板18和層疊彈性體36與第一實(shí)施方向相同地安裝在筒狀撓性膜體22的下側(cè)(圖中未示出)

在該空氣彈簧裝置70中，上面板16的強(qiáng)度能夠通過從上面板16的上表面隆起的圓環(huán)狀肋72來改善。此外，用作筒狀撓性膜體22的固定部的圓環(huán)狀的凹部74形成在圓環(huán)狀肋72的下表面?zhèn)?，因此不必為了形成凹?4而使上面板16的厚度整體變厚。為此，能夠抑制上面板16的厚度的增加。

此外，通過組合放射狀配置的肋14和圓環(huán)狀肋72，能夠提高上面板16相對于彎曲變形的強(qiáng)度和剛性。特別地，因?yàn)槔?4被形成為直至上面板16的外緣，所以上面板16相對于彎曲變形的強(qiáng)度和剛性變高。

其它部分與第一實(shí)施方式中的相同，因此在圖中用相同的附圖標(biāo)記指代相同的部分，并省略其說明。

<空氣彈簧裝置的制造方法>

在圖2中，空氣彈簧裝置的制造方法具有如下步驟：在上面板16的上表面形成從該上表面隆起的凸部60的步驟；對凸部60進(jìn)行切削加工以形成均具有位于同一平面上的頂部14A的肋14(突起部)的步驟；和利用筒狀撓性膜體22使上面板16與下面板18彼此氣密地聯(lián)接以構(gòu)成空氣彈簧12的步驟。

在該空氣彈簧裝置的制造方法中，僅對凸部60進(jìn)行切削以形成肋14并確保肋14的頂部14A均位于同一平面上，而不是對上面板16的整個(gè)上表面進(jìn)行切削以使該上表面成為平坦表面，因此能抑制材料成本和加工成本。此外， 不對除了肋14以外的部分進(jìn)行切削，因此能夠使制品的質(zhì)量穩(wěn)定。此外，能夠在一個(gè)步驟中完成從肋14至連接部30的切削。

[其它實(shí)施方式]

已將肋14作為位于上面板16的上表面的突起部的示例，但突起部不限于此，還可以是連續(xù)地或斷續(xù)地布置的各種類型的突起或點(diǎn)狀分布的突起部。肋14(突起部)不限于與上面板16為一體，還可以是分離的。

肋14被形成為放射狀，但肋14的配置不限于此，肋14還可以被配置為格子狀、同心圓狀、折線狀或曲線狀。肋14的頂部14A不限于位于單一的平面上，而是還可以位于多個(gè)平面上。具體地，頂部14A還可以被形成為臺(tái)階狀。

除了空氣彈簧12和肋14(突起部)以外的部分、諸如緩沖板48、層疊彈性體36和環(huán)狀構(gòu)件56等不限于圖中所示的構(gòu)造，而是能夠適當(dāng)?shù)馗淖儭?/p>

以上已說明了本發(fā)明的實(shí)施方式的示例，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于如上所述的實(shí)施方式，而除了如上所述的實(shí)施方以外，能夠在不背離本發(fā)明的主旨的情況下以各種方式變型和實(shí)施。

通過引用將2014年1月28日提交的日本專利申請2014-13598號(hào)的公開的全部內(nèi)容并入本說明書。

通過引用并入本說明書的在本說明書中的所提及的所有文獻(xiàn)、專利申請和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與具體且分別指出通過引用而并入的單個(gè)文獻(xiàn)、專利申請或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)程度相同。