本發(fā)明涉及例如用于軌道車(chē)輛的空氣彈簧裝置。

背景技術(shù)：

日本特開(kāi)2013-130248號(hào)公報(bào)描述了一種空氣彈簧裝置，其具有如下結(jié)構(gòu)：上面板和下面板通過(guò)管狀撓性膜體以氣密的方式連接在一起。由聚縮醛樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板設(shè)置到上面板和下面板彼此相對(duì)的相對(duì)面中的至少一個(gè)相對(duì)面，并且滑動(dòng)板能夠在上面板和下面板彼此面對(duì)面接觸地放置時(shí)水平滑動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，即使在空氣未被供給到空氣彈簧狀態(tài)(刺破狀態(tài))下，允許上面板相對(duì)于下面板在水平方向上移位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

當(dāng)空氣彈簧處于刺破狀態(tài)時(shí)，出現(xiàn)上面板和下面板相互接觸的狀態(tài)。在該狀態(tài)下車(chē)輛能否行駛相對(duì)長(zhǎng)的距離，取決于這種情況發(fā)生的場(chǎng)所，可以想到上面板和下面板的接觸面可能相對(duì)于水平方向傾斜。因?yàn)榛瑒?dòng)板是平坦的，如果傾斜角度超過(guò)了摩擦角，存在如下?lián)模荷厦姘蹇赡茉竭^(guò)下面板滑動(dòng)很遠(yuǎn)，并且可能削弱使用下面板支撐上面板的功能。

本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的目的是確保支撐上面板的功能，同時(shí)確保當(dāng)空氣彈簧裝置傾斜時(shí)上面板和下面板之間的滑動(dòng)性能。

用于解決問(wèn)題的方案

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的空氣彈簧裝置，其包括：上面板；下面板，其被配置為與所述上面板相對(duì)；和撓性膜體，其彈性連接所述上面板和所述下面板并且在所述上面板和所述下面板之間形成加壓空間。所述上面板和所述下面板分別包括彼此相對(duì)的平面部，所述上面板和所述下面板中的一方的平面部形成有大于所述上面板和所述下面板中的另一方的平面部的面積，并且所述一方設(shè)置有限位部，所述限位部形成為以所述一方的平面部的外側(cè)端緣作為起始端隨著遠(yuǎn)離所述一方的平面部的中央側(cè)而逐漸接近所述另一方。

在該空氣彈簧裝置中，在上面板和下面板之間的加壓空間沒(méi)有加壓的刺破狀態(tài)下，產(chǎn)生上面板的平面部和下面板的平面部彼此接觸的狀態(tài)。因?yàn)橐粋€(gè)平面部具有大于另一個(gè)面板的平面部的面積，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，平面部能夠相對(duì)平穩(wěn)的彼此滑過(guò)。此外，即使上面板和下面板之間的接觸面(平面部)相對(duì)于水平方向傾斜，通過(guò)設(shè)置于一個(gè)面板上的限位部限制另一個(gè)面板滑過(guò)所述一個(gè)面板的滑動(dòng)范圍。這使得能夠在確保當(dāng)空氣彈簧裝置傾斜時(shí)上面板和下面板之間的滑動(dòng)性能的同時(shí)確保支撐上面板的性能。

第二方面是根據(jù)第一方面的空氣彈簧裝置，其中所述限位部包括相對(duì)于所述一方的平面部?jī)A斜的第一傾斜面部。

在該空氣彈簧裝置中，限位部包括相對(duì)于一個(gè)平面部?jī)A斜的第一傾斜面部，使得限位部的形狀簡(jiǎn)單并且限位部容易成形。這使得能夠以低成本實(shí)現(xiàn)一個(gè)面板。

第三方面是根據(jù)第二方面的空氣彈簧裝置，其中所述另一方包括第二傾斜面部，所述第二傾斜面部形成為以所述另一方的平面部的外側(cè)端緣作為起始端隨著遠(yuǎn)離所述另一方的平面部的中央側(cè)而逐漸遠(yuǎn)離所述一方。

在該空氣彈簧裝置中，另一個(gè)面板包括第二傾斜面部，由此能夠抑制一個(gè)面板和另一個(gè)面板之間的干涉，并且能夠加寬另一個(gè)面板相對(duì)于所述一個(gè)面板的滑動(dòng)范圍。

第四方面是根據(jù)第三方面的空氣彈簧裝置，其中所述第一傾斜面部相對(duì)于所述一方的平面部的傾斜角度與所述第二傾斜面部相對(duì)于所述另一方的平面部的傾斜角度相同。

在該空氣彈簧裝置中，第一傾斜面部的傾斜角度與第二傾斜面部的傾斜角度相同，使得當(dāng)一個(gè)平面部和另一個(gè)平面部彼此接觸時(shí)，第一傾斜面部和第二傾斜面部彼此平行定位。因此，當(dāng)另一個(gè)面板滑過(guò)一個(gè)面板并且第二傾斜面部接觸第一傾斜面部時(shí)，另一個(gè)面板和一個(gè)面板之間的接觸面積增大，由此抑制接觸面壓力的升高。這使得能夠通過(guò)例如將第一傾斜面部和第二傾斜面部變薄來(lái)實(shí)現(xiàn)成本的降低。

第五方面是第一方面至第四方面中的任一方面的空氣彈簧裝置，其中所述一方的平面部和作為所述限制部的至少一部分并且與所述一方的平面部連續(xù)的部分由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板形成。

在該空氣彈簧裝置中，一個(gè)平面部和作為限制部的至少一部分并且與所述一個(gè)平面部連續(xù)的部分由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板形成，由此使得另一個(gè)面板能夠從所述一個(gè)平面部到限位部有效地滑動(dòng)。

第六方面是根據(jù)第三方面或第四方面的空氣彈簧裝置，其中所述另一方的平面部和作為所述第二傾斜面部的至少一部分并且與所述另一方的平面部連續(xù)的部分由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板形成。

在該空氣彈簧裝置的另一個(gè)面板中，另一個(gè)平面部和作為第二傾斜面部的至少一部分并且與另一個(gè)平面部連續(xù)的部分由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板形成，由此使得從另一個(gè)平面部跨過(guò)到第二傾斜面部的另一個(gè)面板有效地滑過(guò)所述一個(gè)面板。再者，另一個(gè)平面部具有小于所述一個(gè)平面部的面積，使得滑動(dòng)板的面積也較小，這在成本方面是有利的。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置獲得如下有益效果：在確保當(dāng)空氣彈簧裝置傾斜時(shí)上面板和下面板之間的滑動(dòng)性能的同時(shí)，確保支撐上面板的性能。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的截面圖。

圖2是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的放大截面圖。

圖3是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置中上面板的平面部和下面板的平面部彼此接觸狀態(tài)的放大截面圖。

圖4是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置的截面圖。

具體實(shí)施方式

基于附圖，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

[第一示例性實(shí)施方式]

在圖1中，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置10包括上面板12、下面板14和撓性膜體16，并且例如該空氣彈簧裝置10被安裝和使用在軌道車(chē)體和轉(zhuǎn)向架(bogie)(圖中未示出)之間。撓性膜體16將上面板12和下面板14彈性地連接在一起。在上面板12和下面板14之間形成加壓空間18。

例如，上面板12形成為大致圓盤(pán)狀，并且包括與上面板12的中心同心的直線部22和從直線部22的周緣部向下面板14側(cè)傾斜地延伸的傾斜部24。直線部22的上表面例如形成為平坦的。撓性膜體16的一端16A以從厚部28的外周面跨越直線部22和傾斜部24的方式接觸上面板12的下表面?zhèn)取?/p>

在直線部22的中央部形成有向下突出的厚部28和向上突出的連接部30。在連接部30中形成有貫通厚部28并且與加壓空間18連通的通孔32。O型環(huán)34安裝到連接部30的外周面。連接部30連接到圖中未示出的管體等。在軌道車(chē)輛的軌道車(chē)體的底面設(shè)置有平面狀的安裝面(圖中未示出)。上面板12的直線部22的上表面抵接該安裝面。

在圖2中，下面板14和上面板12相對(duì)配置。下面板14形成為例如大致圓盤(pán)狀，并且是形成有向下鼓出的中央部的金屬構(gòu)件。由此，在下面板14的中央部的上面板12側(cè)形成有凹部26?？v壁部46例如以環(huán)形形狀從下面板14的比凹部26靠徑向外側(cè)的上表面突出。保護(hù)構(gòu)件48通過(guò)例如粘附安裝到下面板14的外周以保護(hù)撓性膜體16。保護(hù)構(gòu)件48例如是彈性體。撓性膜體16的另一端16B接觸下面板14的上表面?zhèn)?，從縱壁部46的外周面跨越保護(hù)構(gòu)件48。

彈性體36設(shè)置在下面板14的下方，并且支撐板38設(shè)置在彈性體36的下方。換言之，下面板14和支撐板38通過(guò)彈性體36上下連接在一起。支撐板38例如固定到軌道車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架(圖中未示出)。

上面板12和下面板14包括彼此相對(duì)的平面部42、44。平面部42、44均例如形成為圓形。在上面板12和下面板14中，一個(gè)面板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“下面板14”)的平面部44形成有大于另一個(gè)面板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“上面板12”)的平面部42的面積。具體地說(shuō)，在下面板14的縱壁部46的內(nèi)側(cè)安裝有跨過(guò)凹部26的圓盤(pán)狀的止動(dòng)件56。平面部44形成于止動(dòng)件56的中央部的上表面。凹部26形成在下面板14的中央部?？邕^(guò)凹部26地配置包括相對(duì)大的平面部44的止動(dòng)件56，因此能夠有效地利用凹部26上方的空間，這在有效利用空間方面是有利的。

在平面部42、44上存在凹部或者孔的情況下，平面部42、44的面積包括凹部或孔的開(kāi)口面積。即平面部44的面積大于平面部42的面積的事實(shí)意味著平面部44包括如下的范圍：在該范圍內(nèi)平面部42能夠相對(duì)于平面部44滑動(dòng)。

在平面部44的中央部形成有通孔54，如圖所示，在通孔54打開(kāi)的情況下，由止動(dòng)件56和凹部26包圍的空間也被包括在加壓空間18中。注意，在通孔54中形成有陰螺紋，并且通過(guò)將形成有陽(yáng)螺紋的插頭構(gòu)件(圖中未示出)緊固到陰螺紋中，可以堵塞通孔54。當(dāng)通孔54被堵塞時(shí)，由止動(dòng)件56和凹部26包圍的空間不再被加壓，因此加壓空間18變小。即，利用通孔54能夠?qū)⒓訅嚎臻g18的容積設(shè)置為兩種構(gòu)造。

下面板14設(shè)置有限位部50，該限位部50以一個(gè)平面部44(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“平面部44”)的外側(cè)端緣作為起始端以隨著遠(yuǎn)離平面部44中央側(cè)而逐漸靠近上面板12的方式形成。限位部50包括相對(duì)于平面部44傾斜的第一傾斜面部51。

平面部42和第一傾斜面部51優(yōu)選彼此平滑地連續(xù)。由此，在平面部44和第一傾斜面部51之間形成圓弧部58。在止動(dòng)件56的徑向截面中，圓弧部58是作為平面部44和第一傾斜面部51兩者的邊界的圓弧。第一傾斜面部51延伸到止動(dòng)件56的外緣附近。第一傾斜面部51繞著止動(dòng)件56的周向連續(xù)地形成，并且第一傾斜面部51具有直徑朝向上方逐漸增大的錐面。

上面板12包括第二傾斜面部52，該第二傾斜面部52以另一個(gè)平面部42(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“平面部42”)的外側(cè)端緣作為起始端以隨著遠(yuǎn)離平面部42的中央側(cè)而逐漸遠(yuǎn)離下面板14的方式形成。平面部42和作為第二傾斜面部52的至少一部分且與平面部42連續(xù)的部分52A由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板72形成。

具體地說(shuō)，例如由金屬制成的抵接構(gòu)件60安裝到上面板12的厚部28的下表面?zhèn)?。在仰視圖中，抵接構(gòu)件60形成為圓形，并且在抵接構(gòu)件60的中央形成與通孔32連通的通孔62。抵接構(gòu)件60的外徑小于止動(dòng)件56的外徑。平面部42和第二傾斜面部52設(shè)置在抵接構(gòu)件60的下表面?zhèn)取；瑒?dòng)板72粘附到圓盤(pán)狀的基板64，并且利用螺釘66緊固固定到抵接構(gòu)件60的基部65。第二傾斜面部52繞著基部65的周向連續(xù)地形成。第二傾斜面部52的直接形成于基部65的部分52B具有直徑朝向上方增大的錐面。

期望平面部44和第二傾斜面部52平滑地連接在一起。例如，第二傾斜面部52的由滑動(dòng)板72形成的部分52A由此形成為圓弧狀的截面。部分52A的曲率與下面板14的圓弧部58的曲率相同。注意，第二傾斜面部52的由滑動(dòng)板72形成的部分52A在徑向截面圖中可以由圓弧和直線的組合形成，或者由多個(gè)圓弧的組合形成。

期望第一傾斜面部51相對(duì)于平面部44的傾斜角度θ1等于第二傾斜面部52相對(duì)于平面部42的傾斜角度θ2。在傾斜角度θ1、θ2彼此不同的情況下，期望θ1＞θ2。這使得當(dāng)上面板12相對(duì)于下面板14滑動(dòng)幅度大時(shí)，第二傾斜面部52的由滑動(dòng)板72形成的部分52A接觸限位部50，并且使得上面板12更容易地朝向下面板14的中心側(cè)回歸。

作為構(gòu)成滑動(dòng)板72的樹(shù)脂，可以適當(dāng)?shù)貑为?dú)使用或者組合使用以下樹(shù)脂。

·Prime Polymer有限公司：HI-ZEX(注冊(cè)商標(biāo))2100J(分子量為100000的聚乙烯樹(shù)脂)

·Ticona公司：GUR(注冊(cè)商標(biāo))UHMW-PE 5113(分子量為2000000的聚乙烯樹(shù)脂)

·Ticona公司：Hostalloy(注冊(cè)商標(biāo))731(分子量為230000)

·Nippon Pillar Packing有限公司：PILAFLON(注冊(cè)商標(biāo))G4(聚四氟乙烯樹(shù)脂)

·Polyplastics公司：DURACON(注冊(cè)商標(biāo))POM

注意，與抵接構(gòu)件60對(duì)應(yīng)的部分可以與上面板12一體地形成?？蛇x地，抵接構(gòu)件60的與基部65對(duì)應(yīng)的部分可以與上面板12一體地形成，并且滑動(dòng)板72可以安裝到該部分。

(效果)

下面說(shuō)明如上所述地構(gòu)成的本示例性實(shí)施方式的效果。例如，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置10在軌道車(chē)輛的車(chē)體和轉(zhuǎn)向架(圖中未示出)之間安裝和使用。軌道車(chē)體能夠被支撐在轉(zhuǎn)向架上，而通過(guò)對(duì)上面板12和下面板14之間的加壓空間18加壓能夠在軌道車(chē)體和轉(zhuǎn)向架之間吸收震動(dòng)。

圖3示出了在上面板12和下面板14之間的加壓空間18沒(méi)有被加壓時(shí)的被刺穿狀態(tài)下，由于及軌道車(chē)體的重量等，上面板12已經(jīng)下降并且上面板12的平面部42和下面板14的平面部44彼此接觸的狀態(tài)。當(dāng)上述情況發(fā)生時(shí)，由于下面板14的平面部44具有大于上面板12的平面部42的面積，平面部42和平面部44能夠相對(duì)穩(wěn)定地彼此滑過(guò)。將平面部42、44均形成為圓形能夠允許平面部42、44在沿水平方向的所有方向上均等地滑動(dòng)。此外，即使當(dāng)上面板12和下面板14之間的接觸面(平面部42、44)相對(duì)于水平方向傾斜時(shí)，上面板12相對(duì)于下面板14的滑動(dòng)范圍由設(shè)置于下面板14的限位部50限制。

在本示例性實(shí)施方式中，限制部50包括相對(duì)于平面部44傾斜的第一傾斜面部51，使得限制部50的形狀簡(jiǎn)單并且限制部50容易成形。這使得能夠以低成本實(shí)現(xiàn)下面板14。在本示例性實(shí)施方式中，上面板12包括第二傾斜面部52，由此能夠抑制上面板12和下面板14之間的干涉，并且能夠加寬上面板12滑過(guò)下面板14的滑動(dòng)范圍。

在本示例性實(shí)施方式的上面板12中，平面部42和作為第二傾斜面部52的至少一部分并且與平面部42連續(xù)的部分52A由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板72形成，由此，使上面板12能夠有效地從平面部42到第二傾斜面部52滑過(guò)下面板14。再者，平面部42具有比平面部44小的面積，并且包括平面部42的抵接構(gòu)件60的外徑小于包括平面部44的止動(dòng)件56的外徑，使得滑動(dòng)板72的面積也較小，這在成本方面是有利的。

第一傾斜面部51的傾斜角度θ1與第二傾斜面部52的傾斜角度θ2相同，使得當(dāng)平面部44和平面部42彼此接觸時(shí)，第一傾斜面部51和第二傾斜面部52彼此平行定位。因此，如圖3中的雙點(diǎn)劃線所示，當(dāng)上面板12滑過(guò)下面板14并且第二傾斜面部52接觸第一傾斜面部51時(shí)，它們之間的接觸面積增大，由此抑制接觸面壓力的升高。這使得能夠通過(guò)將第一傾斜面部51和第二傾斜面部52變薄等來(lái)實(shí)現(xiàn)成本的降低。

因此，本示例性實(shí)施方式能夠在確保當(dāng)空氣彈簧裝置10傾斜時(shí)上表面12和下表面14之間的滑動(dòng)的性能的同時(shí)確保支撐上面板12的功能。

[第二示例性實(shí)方式]

在根據(jù)圖4中的示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置20中，下面板14的平面部44和作為限位部50的至少一部分并且與平面部44連續(xù)的部分(圓弧部58)由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板74形成。在本圖示的示例中，平面部44和限位部50全部由滑動(dòng)板74形成。上面板12的平面部42和第二傾斜面部52由金屬構(gòu)成?；瑒?dòng)板74粘附到基板68，并利用螺釘76將滑動(dòng)板74緊固固定到止動(dòng)件56。使用與用與第一示例性實(shí)施方式的滑動(dòng)板72同樣的樹(shù)脂作為構(gòu)造滑動(dòng)板74所用的樹(shù)脂。

其它部分與第一示例性實(shí)施方式中的其它部分相同，因此相同的部分在附圖中附以相同的附圖標(biāo)記，并且省略其說(shuō)明。

(效果)

下面說(shuō)明如上所述構(gòu)造的本示例性實(shí)施方式的效果。在圖4中，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的空氣彈簧裝置20的下面板14中，平面部44和作為限位部50的至少一部分并且與平面部44連續(xù)的部分(圓弧部58)由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板74形成。這使得上面板12能夠從平面部44到限位部50有效地滑動(dòng)。

[其它示例性實(shí)施方式]

以上給出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的示例；然而，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式不限于上述實(shí)施方式，并且顯然在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)各種變形。

例如，雖然下面板14是一個(gè)面板，并且上面板12是另一個(gè)面板，但是面板的上下配置可以顛倒。在第一示例性實(shí)施方式中，滑動(dòng)板72配置在第二傾斜面部52的一部分上；然而，滑動(dòng)板72可以配置在整個(gè)第二傾斜面部52上。

雖然限制部50被構(gòu)造成包括第一傾斜面部51，但是在下面板14的徑向截面圖中，可以通過(guò)將多個(gè)圓弧布置成呈例如波狀地彼此連續(xù)而構(gòu)造限制部50(圖中未示出)。同樣地，雖然上面板12被構(gòu)造成包括第二傾斜面部52，但是在上面板12的徑向截面圖中，也可以替代地將多個(gè)圓弧布置成彼此連續(xù)(圖中未示出)。也可以是如下構(gòu)造：僅將平面部42設(shè)置為上面板12的與下面板14接觸的位置。

下面板14的限位部50和上面板12的第二傾斜面部52不一定需要形成為圓弧形狀，而可以具有方向性，只要滑動(dòng)范圍在特定方向上受限制即可。

只要能夠確保上面板12和下面板14的滑動(dòng)性能，可以應(yīng)用不使用由樹(shù)脂制成的滑動(dòng)板72、74的構(gòu)造。

2014年9月5日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-181428號(hào)的公開(kāi)內(nèi)容的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本說(shuō)明書(shū)中。

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