帶有防火罩的空氣彈簧的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供能夠保持耐久性以及機械特性并且能夠提高阻燃性的空氣彈簧。本發(fā)明包括：空氣彈簧，其具有上側構件(1)、在上側構件(1)的下方配置的下側構件(2)、以及跨越上側構件(1)和下側構件(2)配備的隔膜；和，筒狀防火罩(14)，其相對于空氣彈簧以至少氣密地包圍隔膜(3)的方式安裝，防火罩(14)具有阻燃性，防火罩(14)內制成填充有惰性氣體的結構。
【專利說明】
帶有防火罩的空氣彈簧
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及適用于車輛用、特別鐵道車輛的阻燃性優(yōu)異的空氣彈簧。
【背景技術】
[0002]近年來，在歐洲，各個領域的防火要求逐漸變得嚴格，針對鐵道車輛也制定出了新的標準EN45545-2。因為空氣彈簧使用有機材料作為隔膜和擋塊一)等的橡膠狀彈性體，所以這些構件也要求符合上述標準。上述標準中，對含有鹵素的氣體的發(fā)生量有嚴格的限制。在不含鹵素的情況下，作為滿足上述標準的樹脂，知曉的有例如使用如專利文獻I所示的硅酮系材料。
[0003][現有技術文獻]
[0004][專利文獻]
[0005][專利文獻I]特表2009-502425號公報

【發(fā)明內容】

[0006][發(fā)明需要解決的課題]
[0007]但是，對于像隔膜或擋塊這樣的在經受負荷的嚴酷環(huán)境下使用的橡膠狀彈性體，其現狀是，無法得到保持現有產品的耐久性以及機械特性、并且還滿足上述標準的物品。
[0008]如此，本發(fā)明的目的是供給能夠保持現有產品的耐久性以及機械特性、并且能夠提高阻燃性的空氣彈簧。
[0009][解決課題的方法]
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的一個方案的特征在于，包括:空氣彈簧，其具有上側構件、在所述上側構件的下方配置的下側構件、以及跨越所述上側構件和所述下側構件配備的隔膜;和，筒狀防火罩，其相對于所述空氣彈簧以至少氣密地包圍所述隔膜的方式安裝，所述防火罩具有阻燃性，所述防火罩內填充有惰性氣體。
[0011]根據上述結構，由于用具有阻燃性的防火罩至少包圍隔膜，所以能夠提高空氣彈簧作為整體的阻燃性。另外，因為隔膜可以使用現有的材料，所以能夠保持耐久性以及機械特性。
[0012]進一步地，在上述方案中，因為防火罩內填充有惰性氣體，所以即使在防火罩的一部分因火焰而破損的情況下，也能夠通過防火罩內部填充的惰性氣體，延遲隔膜的著火。惰性氣體可以填充在隔膜和防火罩之間的空間。
[0013]下側構件具備層疊橡膠結構的擋塊，防火罩可以是以除了隔膜之外還至少氣密地包圍擋塊的方式安裝的結構。由此，通過防火罩不但包圍隔膜，還包圍由橡膠狀彈性體構成的擋塊，能夠進一步提空氣彈簧整體的阻燃性。
[0014]另外，也可以利用緊固帶將防火罩的上端部以及下端部固定在空氣彈簧上。由此，可以進一步提高氣密性，能夠在長期范圍內使防火罩內填充有惰性氣體。
[0015]另外，也可以采用設有向防火罩內供給惰性氣體的氣體供給裝置和控制從氣體供給裝置的惰性氣體的供給的控制部的結構。隨著時間的經過，防火罩內的惰性氣體會漸漸被空氣置換，所以，通過控制部每經過給定時間向防火罩內供給惰性氣體，能夠時常將防火罩內的惰性氣體濃度保持在一定水平以上。
[0016]進一步地，設置將防火罩內的氣體排氣的排氣路，排氣路通過控制部進行開關控制，控制部可以配置成在向防火罩內供給惰性氣體時開放排氣路，在停止惰性氣體的供給時關閉排氣路。從而，能夠將侵入到防火罩內的空氣迅速排出而再置換為惰性氣體。
[0017]此外，設置檢測防火罩內異常的異常檢測傳感器，控制部在異常檢測傳感器檢測到異常時，也可控制氣體供給裝置向防火罩內供給惰性氣體。具體而言，通過在防火罩因火而一部分破損時，由氣體供給裝置連續(xù)地供給惰性氣體，能夠滅火或者遲延空氣彈簧的燃
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[0018][發(fā)明的效果]
[0019]本發(fā)明中，通過以氣密地包圍空氣彈簧的隔膜的方式安裝具有阻燃性的防火罩，并在防火罩內填充惰性氣體，能夠保持耐久性以及機械特性，并且能夠提高空氣彈簧作為整體的阻燃性。
【附圖說明】
[0020][圖1]本發(fā)明的第I實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧的縱剖面圖。
[0021][圖2]圖1的防火罩下端部分的局部放大圖。
[0022][圖3]圖1的防火罩上端部分的局部放大圖。
[0023][圖4]示出緊固帶的其他例子的圖。
[0024][圖5]示出第2實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧的局部的放大剖面圖。
[0025][圖6]示出第3實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧的縱剖面概略圖。
【具體實施方式】
[0026][第I實施方案]
[0027]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。圖1是示出本發(fā)明的第I實施方案的鐵道車輛用的帶有防火罩的空氣彈簧的縱剖面圖。如圖所示，本實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧是在錐形擋塊型空氣彈簧上安裝防火罩的結構。
[0028]空氣彈簧包括圓盤狀的上側構件1、在上側構件I的下方配置的下側構件2、以及跨越上側構件I和下側構件2配備的隔膜3。上側構件I的上面中央處形成有嵌入到車輛側的凸起部4;在上側構件I的底面外邊緣部，將固定隔膜3的上端部的安裝環(huán)5用螺釘固定。
[0029]下側構件2具備:在空氣彈簧的中心軸線CA上配置的中心件6、與中心件6同心配置的外筒7、在中心件6和外筒7之間安插的擋塊部8、在中心件6的底面上固定的圓盤狀底板9、和從底板向下凸出的芯軸11。芯軸11嵌入臺車側而固定。
[0030]隔膜3形成為筒狀，上端部以及下端部上形成有圓緣部(t''一K部)。隔膜3的上端部夾持在安裝環(huán)5和上側構件I的底面之間而固定。另外，隔膜3的下端部嵌入外筒7上形成的圓緣接收部7a上而固定。外筒7的上側配置有截錐形狀的對接構件10。對接構件具有當隔膜3的內部的空氣漏出時(放氣時)使上側構件I就座于對接構件10，從而確保車輛的安全行駛的功能。對接構件的上面固定有滑動片。
[0031]擋塊8是彈性層12和中間筒13相互層疊的層疊橡膠結構，與中心件6以及外筒7—并一體化加硫成形。具體而言，中心件6形成截錐形，在其外周的全周上以環(huán)狀設有彈性層12，形成剖面呈八字狀。彈性層12的外周側配置有外形為截錐形狀的由金屬等硬質材料構成的中間筒13。由此，通過獲得彈性層12和中間筒13交互配置的層疊橡膠結構而形成錐形擋塊。
[0032]在上述結構的空氣彈簧上安裝的防火罩14是由達到EN45545-2的具有阻燃性的橡膠狀彈性體構成。另外，防火罩自身不經受外部的負荷，只需具有可追隨空氣彈簧的變位水平的可撓性即可，因此橡膠狀彈性體組合物可使用的材料的選擇范圍大于構成隔膜或擋塊的橡膠狀彈性體的材料，可以適宜地進行調整。
[0033]具體而言，橡膠狀彈性體組合物中可配合氫氧化鋁等無機填料。另外，可以一并使用磷酸化合物或者胺化合物等的阻燃劑。此外，作為聚合物，除了天然橡膠或合成橡膠，還可以使用如專利文獻I所示的硅酮系材料。此外，可以使用采用阻燃性基材(織布、非織布)，并在其上含浸或涂布橡膠狀彈性體組合物而成的材料。
[0034]防火罩14形成為具有上下開口的圓筒狀，防火罩的下側形成有越往下走直徑變得越小的漏斗狀的漸變部14b。漸變部14b的半徑方向的一部分形成為波紋管狀，可追隨空氣彈簧的變位。設計成這種形狀，能夠將防火罩14 一體化成形。
[0035]如圖2以及圖3所示，防火罩14的下端部14c通過緊固帶15固定在底板9的外周面上，上端部14a通過緊固帶15固定在安裝環(huán)5的外周面上。如圖2所示，防火罩的下端部14c的內周面形成有環(huán)狀凸部16，底板9的外周面形成有能夠嵌合環(huán)狀凸部16的環(huán)狀槽部17。
[0036]進一步地，如圖3所示，防火罩的上端部14a以比位于上端部14a的下側的部分直徑稍小的方式形成，安裝環(huán)5的外周面以上側比下側直徑更小的方式形成小直徑部18。
[0037]作為緊固帶15，只要能夠在防火罩14的上端部以及下端部的全周范圍均勻地緊固，則可沒有特別限制而使用。例如，可以使用夕二 t''y —(注冊商標)夾。夕二 t''y—夾由一端上固定有筒狀殼體的金屬制或合成樹脂制的帶構成。
[0038]在殼體的內部，表面上形成有螺紋的螺桿以旋轉自由的方式配置。螺桿以旋轉軸的方向與帶的長度方向一致的方式設計。另一方面，在帶的另一端，形成有能夠與螺桿的螺紋嚙合的多個槽部。如此，可將帶的另一端導入殼體內而使槽部與螺桿嚙合，并且可通過螺桿旋轉而聯入緊固帶。
[0039]作為緊固帶15的其他例子，例如，如圖4所示，也可將金屬制或合成樹脂制的帶狀材料彎曲成圓形，將兩端部向半徑方向的外方折曲以形成互相相對的折曲部19、19，在雙方的折曲部19上形成通孔，利用螺栓或精細螺母等聯結構件21聯入。
[0040]當空氣彈簧上安裝有防火罩14時，首先，將防火罩14的下端部14c或者上端部14a安裝到給定位置，利用緊固帶15緊固而固定。接著，將防火罩14的另一端部安裝到給定位置。此時，移動另一端部的一部分將惰性氣體的供給噴嘴插入到防火罩14內，從噴嘴供給惰性氣體。在防火罩14內填充惰性氣體后，取出噴嘴，將移動的防火罩恢復到原狀，利用緊固帶15緊固而固定。
[0041]由此，隔膜3以及擋塊8通過防火罩14而氣密地包圍，能夠長時間保持防火罩14內填充有惰性氣體的狀態(tài)。另外，惰性氣體可以使用氮氣、氦氣等。
[0042][第2實施方案]
[0043]圖5是示出本發(fā)明的第2實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧的一部分的放大剖面圖。本實施方案的特征在于，防火罩的上端部的固定位置發(fā)生了變化，而其他結構和第I實施方案相同。
[0044]具體而言，在本實施方案中，如圖所示，防火罩14的上端部設有法蘭部22。安裝有上側構件I的車輛T的底面設有螺紋孔23，在法蘭部22上，在對應于螺紋孔23的位置上設有多個未圖示的通孔。固定防火罩14的上端部時，使法蘭部22接觸車輛T的底面，從下面用環(huán)狀壓板24按壓法蘭部22。由此，能夠將防火罩14的上端部在全周范圍內均勻地壓接在車輛T的底面上，從而維持防火罩上端部的氣密性。
[0045]壓板24上與法蘭部22相同地形成有未圖示的通孔，通過螺栓20將法蘭部22與壓板24—起固定在車輛T的底面上。根據上述結構，為了不讓隔膜3和防火罩14接觸，可以將防火罩14的直徑設定為充分大于隔膜3的直徑。另外，也可以將防火罩14的下端部固定在安裝芯軸11的臺車的表面上，也可以變更防火罩14的上端部以及下端部的固定位置。
[0046][第3實施方案]
[0047]圖6是示出本發(fā)明的第3實施方案的帶有防火罩的空氣彈簧的鐵道車輛用的帶有防火罩的空氣彈簧的剖面概略圖。本實施方案的特征在于，設有向防火罩內供給惰性氣體的氣體供給裝置、將防火罩內的氣體排氣的排氣路、檢測防火罩內異常的異常檢測傳感器、和控制從氣體供給裝置的惰性氣體的供給以及排氣路的開關的控制部，其他結構與第I實施方案相同。
[0048]如圖所示，本實施方案中設有氣體供給裝置25、排氣路26、控制從氣體供給裝置25的惰性氣體的供給以及排氣路26的開關的控制部27?？刂撇?7收納在車輛T內。氣體供給裝置25使用了惰性氣體儲罐，控制部由微型計算機構成。此外，異常檢測傳感器28使用溫度傳感器。
[0049]第I實施方案中，在空氣彈簧上安裝防火罩14之前，將防火罩14內的空氣置換成惰性氣體，但在本實施方案中，在空氣彈簧上安裝防火罩14之后，從氣體供給裝置25供給氣體。此時，控制部27開放排氣路26。由此，能夠將防火罩14內的空氣迅速置換成惰性氣體。
[0050]在防火罩14中，氣體供給裝置25的接續(xù)位置和排氣路26的形成位置優(yōu)選夾著中心軸線CA而配置在對稱的位置上。通過如此配置，能夠將防火罩14內的空氣有效地置換成惰性氣體。
[0051]防火罩14內的惰性氣體隨著時間的經過而漸漸置換成空氣。所以，在本實施方案中，控制部27設計成每經過給定時間向防火罩內供給惰性氣體。由此，能夠時常將防火罩14內的惰性氣體濃度保持在一定水平以上。另外，控制部27在每經過給定時間供給惰性氣體時還開放排氣路26。由此，能夠有效地再填充惰性氣體。
[0052]對于供給惰性氣體的方法，除了上述的方法之外，還可以連續(xù)地供給微量的氣體。此時，可以使排氣路26保持關閉狀態(tài)。當防火罩14內達到一定壓力以上，則由防火罩14的上端部或下端部的間隙排氣。也可以設有將防火罩14內的惰性氣體排氣的排氣閥之類的壓力調整裝置。由此，能夠防止防火罩14內的壓力過剩。
[0053]在本實施方案中，隔膜3和防火罩14之間的空間配置有作為異常檢測傳感器28的溫度傳感器，控制部27在判斷異常檢測傳感器28檢測出的溫度異常高時，會判斷為由于發(fā)生火災而防火罩14破損，從而高溫氣體流入到防火罩內，所以會供給惰性氣體。另外，在這種情況下，不開放排氣路26而使其保持關閉的狀態(tài)。
[0054]由此，從因火而破損的防火罩14的部分沿著火焰的方向供給惰性氣體，能夠滅火或者遲延空氣彈簧的燃燒。在本實施方案中，作為異常檢測傳感器28使用了溫度傳感器，但是除了溫度傳感器之外，也可以使用壓力傳感器、檢測惰性氣體或空氣等的濃度的氣體濃度檢測器中的一種或組合使用兩種以上。
[0055]以上，對本發(fā)明的實施方案進行了說明，但是本發(fā)明的范圍并不限定于此，可以在不脫離本發(fā)明的范圍內進行各種改變而實施。例如，在第I?第3實施方案中，對使用錐形擋塊的空氣彈簧進行了說明，但不限于此，還可以是在水平方向(上下方向)層疊了橡膠狀彈性體和金屬板的層疊橡膠擋塊或使用了其他結構的橡膠狀彈性體的擋塊。此外，也可以是不使用擋塊的空氣彈簧。
[0056]另外，在第3實施方案中，設置有排氣路以及異常檢測傳感器，但是也可以不設置其中一個或兩者。不設置異常檢測傳感器時，可每經過給定時間或者將每一定量的惰性氣體供給到防火罩內。
[0057]此外，不設置排氣路時，從氣體供給裝置每次供給少量的惰性氣體即可。當供給惰性氣體而使防火罩內加壓時，氣體會從防火罩的上端部或者下端部漸漸地排氣。另外，通過在防火罩設置壓力調整裝置，能夠在防火罩內因惰性氣體而壓力過剩時，使惰性氣體向外部排氣。
[0058]附圖標記說明
[0059]I 上側構件
[0060]2 下側構件[0061 ] 3 隔膜
[0062]4 凸起部
[0063]5 安裝環(huán)
[0064]6 中心件
[0065]7 外筒
[0066]8 擋塊
[0067]9 底板
[0068]10 對接構件
[0069]11 芯軸
[0070]12 彈性層
[0071]13 中間筒
[0072]14 防火罩
[0073]14a上端部
[0074]14b漸變部
[0075]14c 下端部
[0076]15 緊固帶
[0077]16 環(huán)狀凸部
[0078]17 環(huán)狀槽部
[0079]18 小直徑部
[0080]19折曲部
[0081 ]20螺栓
[0082]21聯結構件
[0083]22法蘭部
[0084]23螺紋孔
[0085]24壓板
[0086]25氣體供給裝置
[0087]26排氣路
[0088]27控制部
[0089]28異常檢測傳感器
[0090]CA中心軸線[0091 ]T車輛
【主權項】
1.帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，包括:空氣彈簧，其具有上側構件、在所述上側構件的下方配置的下側構件、以及跨越所述上側構件和所述下側構件配備的隔膜;和，筒狀防火罩，其相對于所述空氣彈簧以至少氣密地包圍所述隔膜的方式安裝，所述防火罩具有阻燃性，所述防火罩內填充有惰性氣體。2.根據權利要求1所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，所述惰性氣體填充在所述隔膜和所述防火罩之間的空間。3.根據權利要求1或2所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，所述下側構件具備層疊橡膠結構的擋塊部，所述防火罩以除了所述隔膜之外還至少氣密地包圍所述擋塊部的方式安裝。4.根據權利要求1?3中任一項所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，所述防火罩的上端部以及下端部利用緊固帶固定在所述空氣彈簧上。5.根據權利要求1?4中任一項所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，設有向所述防火罩內供給惰性氣體的氣體供給裝置、以及控制從所述氣體供給裝置的惰性氣體的供給的控制部。6.根據權利要求1?5中任一項所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，所述控制部每經過給定時間向所述防火罩內供給惰性氣體。7.根據權利要求6所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，設有將所述防火罩內的氣體排氣的排氣路，所述排氣路通過所述控制部進行開關控制，所述控制部在向所述防火罩內供給惰性氣體時開放所述排氣路，在停止惰性氣體的供給時關閉所述排氣路。8.根據權利要求5?7中任一項所述的帶有防火罩的空氣彈簧，其特征在于，設有檢測所述防火罩內異常的異常檢測傳感器，所述控制部在所述異常檢測傳感器檢測到異常時，從所述氣體供給裝置向所述防火罩內供給惰性氣體。
【文檔編號】A62C2/06GK105987117SQ201610149745
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】本多永二郎, 藤本賢二
【申請人】東洋橡膠工業(yè)株式會社