铁道车辆用橡胶衬套

摘要

本发明提供一种铁道车辆用橡胶衬套。该铁道车辆用橡胶衬套能够利用所需最小限度的变更来应对多个振动特性，能够谋求部件的共用化和设计自由度的提高。铁道车辆用橡胶衬套(1)包含轴心构件(2)、与轴心构件(2)同轴地配置在轴心构件(2)的外侧的外筒构件(3)以及弹性地连结轴心构件(2)和外筒构件(3)的橡胶弹性体(4)，橡胶弹性体(4)在以轴心构件(2)为中心的点对称位置具有封入有流体的液室(9、9)，轴心构件(2)包括具有使液室(9、9)相互连通的节流通路(14)的独立的流路构件(12)，能够通过更换节流通路(14)的样式不同的流路构件(12)来变更振动特性。

权利要求

1.一种铁道车辆用橡胶衬套，其包含：轴心构件(2)；外筒构件(3)，其与所述轴心构件(2)同轴地配置在所述轴心构件(2)的外侧；以及橡胶弹性体(4)，其弹性地连结所述轴心构件(2)和所述外筒构件(3)，所述橡胶弹性体至少在以所述轴心构件为中心的点对称位置具有封入有流体的液室(9、9)，该铁道车辆用橡胶衬套(1)特征在于，所述轴心构件(2)包括具有使所述液室(9、9)相互连通的流路的独立的流路构件(12)，所述流路构件(12)是轴体，该轴体嵌入到形成于所述轴心构件(2)且使所述液室(9、9)相互连通的贯通孔，且在所述轴体的外周凹设有所述流路。

2.一种铁道车辆用橡胶衬套，其包含：轴心构件(2)；外筒构件(3)，其与所述轴心构件(2)同轴地配置在所述轴心构件(2)的外侧；以及橡胶弹性体(4)，其弹性地连结所述轴心构件(2)和所述外筒构件(3)，所述橡胶弹性体至少在以所述轴心构件为中心的点对称位置具有封入有流体的液室(9、9)，该铁道车辆用橡胶衬套(1)特征在于，所述轴心构件(2)包括具有使所述液室(9、9)相互连通的流路的独立的流路构件(12)，所述流路构件(12)是以与所述轴心构件(2)的轴心正交且包含所述液室(9、9)的平面为界地分割所述轴心构件而得到的分割构件，在该分割构件的分割面形成有所述流路。

3.一种铁道车辆用橡胶衬套，其包含：轴心构件(2)；外筒构件(3)，其与所述轴心构件(2)同轴地配置在所述轴心构件(2)的外侧；以及橡胶弹性体(4)，其弹性地连结所述轴心构件(2)和所述外筒构件(3)，所述橡胶弹性体至少在以所述轴心构件为中心的点对称位置具有封入有流体的液室(9、9)，该铁道车辆用橡胶衬套(1)特征在于，所述轴心构件(2)包括具有使所述液室(9、9)相互连通的流路的独立的流路构件(12)，所述轴心构件(2)在其外周具备连结所述橡胶弹性体的内筒，所述流路构件(12)是嵌合于所述内筒内且在外周面形成有所述流路的芯构件。

4.一种铁道车辆用橡胶衬套，其包含：轴心构件(2)；外筒构件(3)，其与所述轴心构件(2)同轴地配置在所述轴心构件(2)的外侧；以及橡胶弹性体(4)，其弹性地连结所述轴心构件(2)和所述外筒构件(3)，所述橡胶弹性体至少在以所述轴心构件为中心的点对称位置具有封入有流体的液室(9、9)，该铁道车辆用橡胶衬套(1)特征在于，所述轴心构件(2)包括具有使所述液室(9、9)相互连通的流路的独立的流路构件(12)，所述流路构件(12)是管，该管在所述液室(9、9)之间插入到形成于所述轴心构件(2)的贯通孔，所述管的端部分别连结于所述液室。

说明书

铁道车辆用橡胶衬套

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在铁道车辆中为了隔振而夹设在例如转向架构架和支承轮轴的轴箱之间的铁道车辆用橡胶衬套。

背景技术

[0002] 铁道车辆用橡胶衬套例如像专利文献1所公开的那样公知有这样的构造：在安装在转向架侧的抗偏器和车身侧的臂中的任一者上的外筒和安装在转向架侧的抗偏器和车身侧的臂中的另一者上的轴棒之间夹设橡胶，并且形成封入有液体的两个以上液室，利用限制通路使液室之间连通。采用该构造，在振动施加于一个液室时，该液室的压力变化通过限制通路作用于另一个液室，利用限制通路中的通过阻力和液体共振来吸收振动。此外，在专利文献2中公开了这样的发明：在转向架构架侧和支承轮轴的轴箱侧中的任一者上设置内筒，在转向架构架侧和支承轮轴的轴箱侧中的另一者上设置外筒，在内筒和外筒之间配设弹性体，利用节流通路使在弹性体内划分出的多个液室连通，并且在节流通路上设置电磁阀等弹簧常数变更部件，谋求减小弹簧常数和防止节流通路堵塞。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开平6－135329号公报

[0006] 专利文献2：日本专利第3397340号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 就铁道车辆用橡胶衬套而言，根据行驶区间(例如高速区间和低速区间)等的使用条件的不同，所要求的振动特性(动态弹簧常数)有所不同。但是，专利文献1的橡胶衬套的振动特性固定是1个，因此，为了应对多个振动特性，需要另外准备限制通路的截面积、长度不同的轴棒，导致成本上升。专利文献2的橡胶衬套能够利用作为弹簧常数变更部件的电磁阀的打开/关闭使弹簧常数在高低这两个等级中变化，但因采用电磁阀而仍然会导致成本上升。此外，由于依赖于电磁阀，因此，限于两个等级的设定，振动特性的设计自由度会降低。

[0009] 因此，本发明的目的在于提供一种能够利用所需最小限度的变更来应对多个振动特性、能够期待部件的共用化和设计自由度的提高的铁道车辆用橡胶衬套。

[0010] 用于解决问题的方案

[0011] 为了达到上述目的，技术方案1是一种铁道车辆用橡胶衬套，其包含：轴心构件；外筒构件，其与轴心构件同轴地配置在轴心构件的外侧；以及橡胶弹性体，其弹性地连结轴心构件和外筒构件，橡胶弹性体至少在以轴心构件为中心的点对称位置具有封入有流体的液室，该铁道车辆用橡胶衬套特征在于，

[0012] 轴心构件包括具有使液室相互连通的流路的独立的流路构件。

[0013] 根据技术方案1的铁道车辆用橡胶衬套，技术方案2的特征在于，流路构件是轴体，该轴体嵌入到形成于轴心构件且使液室相互连通的贯通孔，且在轴体的外周凹设有流路。

[0014] 根据技术方案1的铁道车辆用橡胶衬套，技术方案3的特征在于，流路构件是以与轴心构件的轴心正交且包含液室的平面为界地分割轴心构件而得到的分割构件，在作为所述流路构件的分割构件的分割面形成有流路。

[0015] 根据技术方案1的铁道车辆用橡胶衬套，技术方案4的特征在于，轴心构件在其外周具备连结橡胶弹性体的内筒，流路构件是嵌合于内筒内且在外周面形成有流路的芯构件。

[0016] 根据技术方案1的铁道车辆用橡胶衬套，技术方案5的特征在于，流路构件是管，该管在液室之间插入到形成于轴心构件的贯通孔，管的端部分别连结于液室。

[0017] 发明的效果

[0018] 采用技术方案1，通过在轴心构件设置具有使液室相互连通的流路的独立的流路构件，能够通过更换流路的样式不同的流路构件来变更振动特性。因而，能够利用所需最小限度的流路构件的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0019] 采用技术方案2，除了技术方案1的效果之外，通过将流路构件设为嵌入到贯通孔的轴体，能够容易地更换流路构件。

[0020] 采用技术方案3，除了技术方案1的效果之外，通过将流路构件设为分割构件，成为在组装分割构件的同时形成流路的合理的结构。

[0021] 采用技术方案4，除了技术方案1的效果之外，通过将流路构件设为在外周面形成有流路的芯构件，成为在组装芯构件的同时形成流路的合理的结构。

[0022] 采用技术方案5，除了技术方案1的效果之外，通过将流路构件设为管，能够容易地更换。

附图说明

[0023] 图1(A)是实施方式1的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是横截面。

[0024] 图1(B)是实施方式1的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是纵截面。

[0025] 图2(A)是实施方式2的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是横截面。

[0026] 图2(B)是实施方式2的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是纵截面。

[0027] 图3(A)是实施方式3的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是横截面。

[0028] 图3(B)是实施方式3的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是纵截面。

[0029] 图4(A)是实施方式4的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是横截面。

[0030] 图4(B)是实施方式4的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是纵截面。

[0031] 图5(A)是实施方式5的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是横截面。

[0032] 图5(B)是实施方式5的铁道车辆用橡胶衬套的说明图，表示的是纵截面。

[0033] 附图标记说明

[0034] 1、1A～1D、铁道车辆用橡胶衬套；2、轴心构件；3、外筒构件；4、橡胶弹性体；5、内筒；5A、内侧部；5B、外侧部；6、芯构件；6A、6B、分割构件；9、液室；10、连通孔；11、贯通孔；12、流路构件；13、突条；14、15、19、23、节流通路；18、凹槽；21、管。

具体实施方式

[0035] 以下，根据附图说明本发明的实施方式。

[0036] [实施方式1]

[0037] 图1(A)、图1(B)是表示铁道车辆用橡胶衬套(以下简称作“橡胶衬套”。)的一个例子的说明图，该橡胶衬套1包含轴心构件2、在轴心构件2的外侧同轴配置的外筒构件3以及弹性地连结轴心构件2和外筒构件3的橡胶弹性体4而成，轴心构件2例如连结于铁道车辆的转向架构架，外筒构件3连结于支承轮轴的轴箱。在这种情况下，图1(A)的下侧为前方。

[0038] 轴心构件2是将圆柱状的芯构件6嵌合于内筒5的内侧并一体化而成的，在芯构件6中穿设有用于将轴心构件2安装于转向架构架侧的板簧的一对安装孔7、7。外筒构件3是在轴向上比轴心构件2短的筒。

[0039] 橡胶弹性体4粘接于轴心构件2的内筒5的外周面和外筒构件3的内周面。附图标记8、8是左右设置的空心部。此外，在橡胶弹性体4的内部的、以轴心构件2的轴心为中心的点对称位置(在此是前后位置)形成有封入作为流体的防冻液(例如乙二醇)的横截面圆形的液室9、9。

[0040] 而且，在轴心构件2的内筒5中与各液室9的位置相对应地形成有以相同直径开口的连通孔10、10，并且以在芯构件6的前后方向的直径上比连通孔10小的直径形成有与连通孔10、10同轴地连通的贯通孔11。在该贯通孔11内插入收容有流路构件12，该流路构件12为将外径与贯通孔11的内径大致一致的突条13形成为螺旋状而成的轴体，从而形成使连通孔10、10相互连通的成为螺旋状的流路的节流通路14。因而，封入在液室9、9中的防冻液能够通过节流通路14和其两端的连通孔10、10互相移动。

[0041] 在像以上那样构成的橡胶衬套1中，像前述那样轴心构件2连结于转向架构架，外筒构件3连结于轴箱来使用，利用橡胶弹性体4使在转向架构架和轴箱中产生的振动衰减。特别是，在橡胶弹性体4中，由于能够根据由节流通路14决定的共振频率改变动态弹簧常数，因此，只要设定作为根据铁道车辆的行驶区间等的使用条件的不同所要求的不同的频率特性的边界的共振频率，就能够在不同的使用条件下均发挥利用期望的动态弹簧常数实现的隔振效果。

[0042] 而且，在根据行驶区间的差异等所要求的频率有所不同的情况下，更换为通过与该频率相配合地变更节流通路14的截面积、间距、导程等从而使得振动特性不同的流路构件12即可。在这种情况下，除了流路构件12之外的芯构件6、内筒5、外筒构件3、橡胶弹性体4能够原封不动地共用。

[0043] 这样，采用上述实施方式1的橡胶衬套1，通过在轴心构件2设置具有使液室9、9相互连通的节流通路14的独立的流路构件12，能够通过更换节流通路14的样式不同的流路构件12来变更振动特性。因而，能够利用所需最小限度的流路构件12的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0044] 特别是，由于在此将流路构件12设为嵌入到形成于轴心构件2且使液室9、9相互连通的贯通孔11，并在外周凹设有节流通路14的轴体，因此，能够容易地更换流路构件12。

[0045] 此外，由于节流通路14以轴体的轴线为中心地形成为螺旋状，因此，能够利用截面积、间距等的变更容易地设定振动特性。

[0046] 另外，在上述实施方式1中，在贯通孔11的全长范围内插入收容有流路构件12，但也可以插入收容比贯通孔11短的流路构件。此外，也可以在流路构件12中局部地改变节流通路14的截面积、间距等。

[0047] 接着，说明本发明的另一个实施方式。其中，对与实施方式1相同的结构部标注相同的附图标记，省略重复的说明。

[0048] [实施方式2]

[0049] 在图2(A)、图2(B)所示的橡胶衬套1A中，轴心构件2的芯构件6以与芯构件6的轴心正交且包含液室9、9的平面为界地被分割成上下两个分割构件6A、6B，在两个分割构件6A、6B的相互的抵接面(分割面)分别形成有前后方向为直线部分且在与液室9的接近位置折回的蜿蜒曲折状的半分割流路15A、15B。因而，在使分割构件6A、6B嵌合于内筒5内的状态下，利用半分割流路15A、15B相互间的对接，形成将连通孔10、10之间连接的蜿蜒曲折状的节流通路15。附图标记16、16是密封用的O型密封圈。

[0050] 因而，在该橡胶衬套1A中，也是由于能够根据由节流通路15决定的共振频率改变动态弹簧常数，因此，只要设定作为根据铁道车辆的行驶区间等的使用条件的不同所要求的不同的频率特性的边界的共振频率，就能够在不同的使用条件下均发挥利用期望的动态弹簧常数实现的隔振效果。

[0051] 而且，在根据行驶区间的差异等所要求的频率所有不同的情况下，更换为通过与该频率相配合地变更节流通路15的截面积、蜿蜒曲折状通路的宽度等从而形成有振动特性不同的半分割流路15A、15B的分割构件6A、6B即可。在这种情况下，除了芯构件6之外的内筒5、外筒构件3、橡胶弹性体4能够原封不动地共用。

[0052] 这样，在上述实施方式2的橡胶衬套1A中，也是通过在轴心构件2设置具有使液室9、9相互连通的节流通路15的独立的芯构件6(分割构件6A、6B)，能够通过更换节流通路15的样式不同的芯构件6来变更振动特性。因而，能够利用所需最小限度的芯构件6的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0053] 特别是，在此通过将芯构件6设为以与芯构件6的轴心正交且包含液室9、9的平面为界地在芯构件6的轴向上分割成两部分的一对分割构件6A、6B，在两个分割构件6A、6B的互相的分割面之间形成节流通路15，从而成为在组装分割构件6A、6B的同时形成节流通路15的合理的结构。

[0054] 另外，在上述实施方式2中，在分割构件各自的分割面形成半分割流路从而形成节流通路，但也可以仅在任一个分割面形成蜿蜒曲折状的节流通路，由另一个分割面的平坦的抵接面封闭。在这种情况下，只更换形成有节流通路的分割构件足矣。

[0055] 此外，节流通路的蜿蜒曲折状也可以将左右方向形成为直线部分，并不限定于蜿蜒曲折状，也可以设为其他的样式。

[0056] [实施方式3]

[0057] 在图3(A)、图3(B)所示的橡胶衬套1B中，轴心构件2的内筒5在半径方向上被分割成内侧部5A和外侧部5B这两部分，仅在外侧部5B形成有连通孔10、10，在内侧部5A中，与各连通孔10连通的小孔17A、17B以一者位于连通孔10的靠上侧的位置、另一者位于连通孔10的靠下侧的位置的方式在上下方向上互相错位地形成。

[0058] 而且，螺旋状的凹槽18以使其一端与上侧的小孔17A连通、使其另一端与下侧的小孔17B连通的状态形成在作为流路构件的芯构件6的外周面，从而在内侧部5A的内周面和芯构件6的外周面之间形成有将连通孔10、10之间连接的螺旋状的节流通路19。

[0059] 因而，在该橡胶衬套1B中，也是由于能够根据由节流通路19决定的共振频率来改变动态弹簧常数，因此，只要设定作为根据铁道车辆的行驶区间等的使用条件的不同所要求的不同的频率特性的边界的共振频率，就能够在不同的使用条件下均发挥利用期望的动态弹簧常数实现的隔振效果。

[0060] 而且，在根据行驶区间的差异等所要求的频率有所不同的情况下，更换为通过与该频率相配合地变更节流通路19的截面积、间距等从而使得振动特性不同的芯构件6即可。在这种情况下，除了芯构件6之外的内筒5、外筒构件3、橡胶弹性体4能够原封不动地共用。
其中，也可以根据需要更换小孔17A、17B的大小、轴向的间隔不同的内侧部5A。

[0061] 这样，在上述实施方式3的橡胶衬套1B中，也是通过在轴心构件2设置具有使液室9、9相互连通的节流通路19的独立的芯构件6，能够通过更换节流通路19的样式不同的芯构件6来变更振动特性。因而，能够利用所需最小限度的芯构件6的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0062] 特别是，由于在此将流路构件设为嵌合于内筒5内且在外周面形成有节流通路19的芯构件6，因此，成为在组装芯构件6的同时形成节流通路19的合理的结构。此外，由于将节流通路19以芯构件6的轴线为中心地形成为螺旋状，因此，能够容易地设定振动特性。

[0063] 另外，在该实施方式3中，也可以在芯构件6的外周局部地改变节流通路19的截面积、间距等。此外，并不限定于螺旋状的节流通路，也可以采用蜿蜒曲折状等其他的样式。

[0064] [实施方式4]

[0065] 在图4(A)、图4(B)所示的橡胶衬套1C中，轴心构件2的内筒5与实施方式3同样在半径方向上被分割成内侧部5A和外侧部5B这两部分，仅在外侧部5B形成有连通孔10、10，在内侧部5A形成有与各连通孔10的中心连通的小孔20、20。

[0066] 而且，在芯构件6的前后方向的直径上以比小孔20大的直径形成有与小孔20、20同轴地连通的贯通孔11，在该贯通孔11内插入有作为流路构件的螺旋状的管21，将两端连接于小孔20、20。

[0067] 因而，在该橡胶衬套1C中，也是由于能够根据由管21的螺旋状的流路决定的共振频率改变动态弹簧常数，因此，只要设定作为根据铁道车辆的行驶区间等的使用条件的不同所要求的不同的频率特性的边界的共振频率，就能够在不同的使用条件下均发挥利用期望的动态弹簧常数实现的隔振效果。

[0068] 而且，在根据行驶区间的差异等所要求的频率不同的情况下，更换为通过与该频率相配合地变更截面积、匝数等从而使得振动特性不同的管21即可。在这种情况下，除了管21之外的芯构件6、外筒构件3、橡胶弹性体4能够原封不动地共用。其中，也可以根据需要更换小孔20、20的大小不同的内侧部5A。

[0069] 这样，在上述实施方式4的橡胶衬套1C中，也是通过在轴心构件2设置具有使液室9、9相互连通的流路的独立的管21，能够通过更换流路的样式不同的管21来变更振动特性。
因而，能够利用所需最小限度的管21的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0070] 特别是，由于在此将流路构件设为在液室9、9之间插入到形成于轴心构件2的贯通孔11，且两端分别连结于液室9、9的管21，因此，能够容易地更换。此外，通过将管21设为螺旋状，能够容易地设定振动特性。

[0071] 另外，管并不限定于外径相等的螺旋状，也可以局部地设为不同直径。此外，除了螺旋状之外，也可以采用蜿蜒曲折状等其他的样式。

[0072] [实施方式5]

[0073] 在图5(A)、图5(B)所示的橡胶衬套1D中，轴心构件2的芯构件6与实施方式2同样在轴向上被分割成上下两个分割构件6A、6B，但这里的下侧的分割构件6B与内筒5一体地形成，内筒5成为封闭下部的有底筒状。

[0074] 而且，在上侧的分割构件6A的下表面形成有蜿蜒曲折状的凹槽22。因而，在使作为流路构件的分割构件6A嵌合于内筒5内的状态下，通过使凹槽22的下表面被分割构件6B的上表面封闭，从而形成将连通孔10、10之间连接的蜿蜒曲折状的节流通路23。O型密封圈16仅设置在分割构件6A侧。

[0075] 因而，在该橡胶衬套1D中，也是由于能够根据由节流通路23决定的共振频率改变动态弹簧常数，因此，只要设定作为根据铁道车辆的行驶区间等的使用条件的不同所要求的不同的频率特性的边界的共振频率，就能够在不同的使用条件下均发挥利用期望的动态弹簧常数实现的隔振效果。

[0076] 而且，在根据行驶区间的差异等所要求的频率有所不同的情况下，更换为通过与该频率相配合地变更节流通路23的截面积、蜿蜒曲折状通路的宽度等从而使得振动特性不同的分割构件6A即可。在这种情况下，包含分割构件6B的内筒5、外筒构件3、橡胶弹性体4能够原封不动地共用。

[0077] 这样，在上述实施方式5的橡胶衬套1D中，也是通过在轴心构件2包括具有使液室9、9相互连通的节流通路23的独立的流路构件(分割构件6A)，能够通过更换节流通路23的样式不同的分割构件6A来变更振动特性。因而，能够利用所需最小限度的分割构件6A的变更来应对多个振动特性，能够期待部件的共用化和设计自由度的提高。

[0078] 另外，在此同样地，节流通路的蜿蜒曲折状也可以将左右方向形成为直线部分，并不限定于蜿蜒曲折状，也可以设为其他的样式。此外，也可以与上述实施方式相反，将上侧的分割构件与内筒一体地形成，将下侧的分割构件设为在上表面形成有节流通路的独立的流路构件。并且，分割构件不必以上下相同的厚度形成，例如也可以减小下侧的分割构件的厚度，在作为流路构件的上侧的分割构件的下表面和周面形成节流通路。

[0079] 此外，对于各实施方式是共通的，液室并不限定于前后两个，也可以是3个以上。在这种情况下，针对流路构件的流路的结构适当地进行设计变更从而使流路构件的流路与各液室连通。在实施方式1的情况下，考虑使贯通孔分支于每个液室，在各分支孔中插入收容轴体的流路构件。在实施方式4的情况下，也可以与液室的数量相配合地将管分支为三股以上。

[0080] 此外，除了流路构件之外的橡胶衬套的实施方式也能够适当地变更，例如也可以设置使液室和节流通路的相位配合的定位部(例如在内筒的内周面设置突起等卡定部，在芯构件的外周面设置凹槽等被卡定部)等。