JP2000142398A - 鉄道車両用軸はり装置の防振ゴム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経年劣化の非常に少ない中心軸のリサイクル
を可能にして産業廃棄物の発生量及びランニングコスト
の低減を図り、しかも、使用環境などに対応して防振特
性を容易に、かつ、広範囲に設定変更できるようにす
る。 【解決手段】 軸方向の両端に鍔状部１ｂ，１ｂを有す
る中心軸１の心棒部１ａと、この中心軸１の外周に配置
され、かつ、周方向で二つに分割されたゴム弾性体２
Ａ，２Ｂ及びその外周を覆う分割外筒３Ａ，３Ｂとを独
立部品として、相互に分離組付自在に構成するととも
に、中心軸１の心棒部１ａと各分割ゴム弾性体２Ａ，２
Ｂとの組付け状態で両者を位置決めし、かつ、周方向に
一体化する係合部として、一方側にピン５ａ，６ｂを、
他方側にピン穴５ｂ，６ａを設けた構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両用軸はり装
置の防振ゴムに関し、詳しくは、鉄道車両の車軸を支持
する軸箱部から車両進行方向に延びる軸はりの一端部に
設けられた筒状ハウジング部に嵌合固定し、その中心軸
を台車フレームに回転不能に固定することにより、軸は
りの中心軸周りの回転運動を許容するとともに、軸はり
と台車フレームとの連結部位の振動及び衝撃を吸収させ
るべく用いられる鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴ
ムは、図７及び図８に示すように、断面中実の心棒部２
０ａの軸方向両端に鍔状部２０ｂ，２０ｂを有する中心
軸２０と、この中心軸２０の外周に配置され、かつ、軸
方向の両端には該中心軸２０の両端鍔状部２０ｂ，２０
ｂに対応する鍔状部分２１ａ，２１ａを有する筒状のゴ
ム弾性体２１と、このゴム弾性体２１の外周面の全域を
覆う肉薄金属板製の外筒２２とを備えており、従来で
は、これら各部品２０，２１，２２を加硫時に同時に接
着一体化して構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の鉄
道車両用軸はり装置の防振ゴムにおいては、上記各部品
２０，２１，２２のうち、中心軸２０の占める割合が圧
倒的に大きい。因みに、重量換算値で中心軸２０が８０
〜９０％を占めている。一方、経年使用に伴う防振性能
の低下原因の大半はゴム弾性体の弾性劣化であり、性能
復帰のための交換時においても中心軸は未だ継続して使
用可能な状態にある。それにもかかわらず、従来のよう
に、各部品２０，２１，２２が加硫一体化されたもので
ある場合は、交換に際して、中心軸２０も含めた防振ゴ
ム全体を新しいものと交換し、使用済みの防振ゴムは一
体に廃棄処分する必要があり、したがって、産業廃棄物
の発生量が増えるだけでなく、鉄道車両用軸はり装置の
防振ゴムとしてのランニングコストが高くつくという問
題があった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、経年劣化の非常に少ない中心軸のリサイクルを可能
にして産業廃棄物の発生量及びランニングコストの低減
を図ることができ、しかも、使用環境などに対応して防
振特性を容易に、かつ、広範囲に設定変更することがで
きる鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムを提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムは、
軸方向の両端に鍔状部を有する中心軸と、この中心軸の
外周に配置され、かつ、軸方向の両端に上記中心軸の鍔
状部に対応する鍔状部分を有する筒状のゴム弾性体と、
このゴム弾性体の外周面の全域を覆う外筒とを備えてな
る鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムにおいて、上記中心
軸の少なくとも両端鍔状部を除く心棒部と上記ゴム弾性
体とを互いに分離組付自在に構成するとともに、それら
中心軸の心棒部とゴム弾性体との組付け状態で両者を位
置決めし、かつ、周方向に一体化する係合部を設けてい
ることを特徴とするものである。

【０００６】上記のような構成を有する本発明は、中心
軸の少なくとも心棒部とゴム弾性体とが独立部品であ
り、使用時において両者を組付けるとともに、係合部を
介して位置決めし、かつ、一体化することで、防振ゴム
として所定どおりの機能を発揮させるように構成された
ものである。したがって、本発明によれば、経年使用に
よりゴム弾性体が劣化したり、局部的に破損したりして
交換が必要になった場合、防振ゴムの全体を廃棄処分す
ることなく、中心軸の少なくとも心棒部とゴム弾性体と
を分離し、ゴム弾性体のみを新しいものに取換え、心棒
部はそのままリサイクル使用することが可能となる。こ
れによって、産業廃棄物の発生量及び防振ゴムのランニ
ングコストの低減が図れる。

【０００７】また、中心軸の心棒部に対して独立部品と
なるゴム弾性体として、硬度や材料等の選択によりゴム
特性の異なる多種のものを準備し、そのゴム特性の異な
る多種のゴム弾性体の任意の一つを選択して中心軸の心
棒部に組付け一体化して用いることにより、心棒部は共
通にしたままで、広範囲のばね特性、つまり、防振特性
を持つ複数種類の防振ゴムを容易、安価に得ることが可
能である。

【０００８】特に、上記構成の鉄道車両用軸はり装置の
防振ゴムにおいて、ゴム弾性体を請求項２に記載のよう
に、周方向で複数に分割してそれらを中心軸の心棒部に
対して分離組付自在に構成することにより、各分割ゴム
弾性体として特性の異なるものの組み合わせ使用が可能
となり、例えば車両にブレーキがかけられた際に特定の
分割ゴム弾性体に強く力が作用する場合や近くに熱源が
あって、局所が熱影響を受けやすい場合などの種々の使
用環境に対応してゴム弾性体全体を適切に設計し耐久性
の向上を図ることができる。

【０００９】また、上記構成の鉄道車両用軸はり装置の
防振ゴムにおいて、請求項３に記載のように、ゴム弾性
体の内周面に、その軸方向両端の鍔状部分を含めてゴム
弾性体全体を所定形状に保持する剛性板を一体に接着す
る構成を採用することで、ゴム弾性体の保形性を高める
とともに、中心軸に組付けて使用するときの機能の安定
性の向上を図ることができ、また、係合部の係合強度も
大きくして両者の位置決め及び周方向一体化の性能も高
めることができる。

【００１０】さらに、上記構成の鉄道車両用軸はり装置
の防振ゴムにおいて、請求項４に記載のように、中心軸
をその軸方向両端の鍔状部と心棒部とに分離し、その分
離された両端鍔状部を上記ゴム弾性体全体を所定形状に
保持する剛性板の両端に一体に連設する構成を採用して
もよい。さらにまた、中心軸とゴム弾性体とを位置決め
し、かつ、周方向に一体化する係合部としては、請求項
５に記載のように、ピンとピン穴とから構成することが
構造的に最も簡単で、製作しやすいが、これ以外に、中
心軸の心棒部を角形に形成したり、円形に形成してその
周部の一部を平坦に切除したりしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態
による鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムの縦断側面図、
図２は図１のＡ−Ａ線での縦断正面図であり、基本的な
構成は図７及び図８に示した従来のものと同様に、断面
中実の心棒部１ａの軸方向両端に鍔状部１ｂ，１ｂを一
体形成してなる中心軸１と、この中心軸１の外周に配置
され、かつ、該中心軸１の心棒部１ａを包み込む筒状部
２ａの軸方向両端に上記中心軸１の両端鍔状部１ｂ，１
ｂに対応するように一体に連設された鍔状部分２ｂ，２
ｂを有するゴム弾性体２と、このゴム弾性体２の両端鍔
状部分２ｂ，２ｂを含む外周面の全域を覆う肉薄金属板
製の外筒３とを備えている。

【００１２】上記のような基本構成を備えた鉄道車両用
軸はり装置の防振ゴムＣにおいて、上記中心軸１とゴム
弾性体２とは独立部品にして相互に分離組付自在に構成
されているとともに、ゴム弾性体２及び外筒３も周方向
で二つに分割されている。これら二つの分割ゴム弾性体
２Ａ，２Ｂ及び分割外筒３Ａ，３Ｂは、それぞれ周方向
角度θが１８０°以下、具体的には１２０〜１３０°程
度の半割筒形状に一体形成されているとともに、各分割
ゴム弾性体２Ａ，２Ｂの内周面にはそれらの軸方向両端
の鍔状部分２ｂ，２ｂを含めて分割ゴム弾性体２Ａ，２
Ｂを所定形状に保持する鋼板等の剛性板４Ａ，４Ｂが一
体に接着された全く同一形状のものに形成されており、
これら分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂ、分割外筒３Ａ，３Ｂ
及び剛性板４Ａ，４Ｂの一体物を図示の矢印で示すよう
に、中心軸１の心棒部１ａに対して径方向に移動させる
ことにより、中心軸１とゴム弾性体２を相互に分離組付
自在に構成している。

【００１３】また、上記中心軸１における心棒部１ａと
ゴム弾性体２の各分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂとの組付け
状態で両者を軸方向に位置決めし、かつ、周方向に一体
化する係合部として、上記心棒部１ａの軸方向中間部の
外周面でその直径方向に対向する箇所の一方にピン５ａ
が突出され、他方にピン穴５ｂが形成されているととも
に、一方の分割ゴム弾性体２Ａの軸方向中間部の内周面
に上記ピン５ａが係合するピン穴６ａが形成され、他方
の分割ゴム弾性体２Ｂの軸方向中間部の内周面となる剛
性板４Ｂに上記ピン穴５ｂに係合するピン６ｂが突出さ
れている。

【００１４】上記構成の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴ
ムＣにおいては、図３に示すように、中心軸１の心棒部
１ａに、分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂ、分割外筒３Ａ，３
Ｂ及び剛性板４Ａ，４Ｂからなる二つの一体物をそれぞ
れ径方向内側に近接移動させて、一方の分割ゴム弾性体
２Ａ側のピン穴６ａを心棒部１ａのピン５ａに係合させ
るとともに、他方の分割ゴム弾性体２Ｂ側のピン６ｂを
心棒部１ａのピン穴５ｂに係合させることにより、中心
軸１とゴム弾性体２（分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂ）側と
が位置決めされ、かつ、両者が周方向に一体化された所
定形態の防振ゴムＣに組付けることが可能である。

【００１５】このようにして組付けられた防振ゴムＣ
は、図４に示すように、鉄道車両の車軸７を支持する軸
箱部８から車両進行方向に延びる軸はり９の一端部に設
けられた筒状ハウジング部１０に嵌合固定され、その中
心軸１の両端部を台車フレーム１１に回転不能に固定す
ることにより、軸はり１１の中心軸１周りの回転運動を
許容するとともに、軸はり９と台車フレーム１１との連
結部位の振動及び衝撃を吸収させるべく用いられる。

【００１６】そして、上記した状態での経年使用により
ゴム弾性体２が劣化したり、局部的に破損したりして交
換が必要になった場合には、上記とは逆に、二つの一体
物を図１及び図２に示すように、径方向外側に離間移動
させて中心軸１とゴム弾性体２（分割ゴム弾性体２Ａ，
２Ｂ）とを分離させることにより、ゴム弾性体２のみを
新しいものに取換え、中心軸１はそのままリサイクル使
用して元の防振ゴムＣに再生し上記と同様な振動及び衝
撃吸収機能を発揮させるべく用いることが可能である。

【００１７】また、上記分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂの周
方向角度θを適宜に変更したり、それの材料硬度を変更
したりすることにより、これら分割ゴム弾性体２Ａ，２
Ｂのばね定数を調整して防振ゴムＣ全体の防振特性を広
範囲に設定変更して用いることが可能である。さらに、
車両にブレーキがかけられた際に特定の分割ゴム弾性体
に強く作用する場合や近くに熱源があって、局所が熱影
響を受けやすい場合などの種々の使用環境に対応して、
二つの分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂのばね定数を材料や硬
度の選択によって互いに異なるものに設定することによ
り、ゴム弾性体２全体を適切に設計して耐久性の向上を
図ることも可能である。

【００１８】図５及び図６は本発明の第２の実施形態に
よる鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムの縦断側面図及び
図５のＢ−Ｂ線での縦断正面図である。この第２の実施
形態では、中心軸１を、その軸方向両端の鍔状部１ｂ，
１ｂを心棒部１ａに対して分離させ、その分離させた鍔
状部１ｂ，１ｂを分割ゴム弾性体２Ａ，２Ｂそれぞれを
所定形状に保持する鋼板等の剛性板４Ａ，４Ｂの両端に
一体に連設して、これら鍔状部１ｂ，１ｂを各分割ゴム
弾性体２Ａ，２Ｂの保形板の一部と中心軸１の鍔状部と
に兼用させるように構成したものである。その他の構成
は、第１の実施形態と同様であるため、同一箇所に同一
の符号を付してそれらの詳しい説明を省略している。

【００１９】上記構成の第２の実施形態による防振ゴム
Ｃにおいても、経年使用によりゴム弾性体２が劣化した
り、局部的に破損したりして交換が必要になった場合、
中心軸１の心棒部１ａはそのままリサイクル使用して元
の防振ゴムＣに再生し既述したと同様な振動及び衝撃吸
収機能を発揮させるべく用いることが可能である。

【００２０】なお、上記各実施形態においては、ゴム弾
性体２を周方向で二つに分割したものについて説明した
が、三つ以上に分割してもよい。また、中心軸１におけ
る心棒部１ａとゴム弾性体２の各分割ゴム弾性体２Ａ，
２Ｂとの組付け状態で両者を軸方向に位置決めし、か
つ、周方向に一体化する係合部として、上記実施形態で
は、構造的に最も簡単で、製作しやすいピンとピン穴の
組み合わせを用いたが、これ以外に、中心軸１の心棒部
１ａを角形に形成したり、円形に形成してその周部の一
部を平坦に切除したりする構成を採用してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、要するに本発明
は、中心軸の少なくとも心棒部とゴム弾性体とを独立部
品とし使用時には両者を組付け一体化し、かつ、経年使
用によりゴム弾性体が劣化したり、局部的に破損したり
して交換が必要になった場合には両者を分離できるよう
に構成しているので、交換時に防振ゴム全体を廃棄処分
する必要がなく、ゴム弾性体のみを新しいものに取換
え、防振ゴムの大部分を占める心棒部はそのままリサイ
クル使用して所定性能の防振ゴムを復元させることがで
きる。したがって、産業廃棄物の発生量を低減できると
ともに、防振ゴムのランニングコストも著しく低減する
ことができる。

【００２２】その上、中心軸の心棒部に対して独立部品
となるゴム弾性体として、硬度や材料等の選択によりゴ
ム特性の異なる多種のものを準備し、そのゴム特性の異
なる多種のゴム弾性体の任意の一つを選択して中心軸の
心棒部に組付け一体化して用いることにより、心棒部は
共通仕様にしたままで、広範囲のばね特性、つまり、防
振特性を持つ複数種類の防振ゴムを容易、安価に得るこ
とができるという効果を奏する。

【００２３】特に、ゴム弾性体を周方向で複数に分割し
てそれらを中心軸の心棒部に対して分離組付自在に構成
することにより、各分割ゴム弾性体として特性の異なる
ものの組み合わせ使用が可能となり、車両にブレーキが
かけせれた際に特定の分割ゴム弾性体に強く力が作用す
る場合や近くに熱源があって、局所が熱影響を受けやす
い場合などの種々の使用環境に対応してゴム弾性体全体
を適切に設計して耐久性の向上を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による鉄道車両用軸は
り装置の防振ゴムの縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線での縦断正面図である。

【図３】同上防振ゴムの組付け状態を示す縦断側面図で
ある。

【図４】同上防振ゴムの使用態様を説明する一部破断正
面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態による鉄道車両用軸は
り装置の防振ゴムの縦断側面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線での縦断正面図である。

【図７】従来の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムの縦断
側面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線での縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 中心軸 １ａ 心棒部 １ｂ 鍔状部 ２ ゴム弾性体 ２Ａ，２Ｂ 分割ゴム弾性体 ２ａ 鍔状部分 ３ 外筒 ３Ａ，３Ｂ 分割外筒 ４Ａ，４Ｂ 剛性板 ５ａ，６ｂ ピン（係合部の一例） ５ｂ，６ａ ピン穴（係合部の一例）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の両端に鍔状部を有する中心軸
   と、 この中心軸の外周に配置され、かつ、軸方向の両端に上
   記中心軸の鍔状部に対応する鍔状部分を有する筒状のゴ
   ム弾性体と、 このゴム弾性体の外周面の全域を覆う外筒とを備えてな
   る鉄道車両用軸はり装置の防振ゴムにおいて、 上記中心軸の少なくとも両端鍔状部を除く心棒部と上記
   ゴム弾性体とを互いに分離組付自在に構成するととも
   に、 それら中心軸の心棒部とゴム弾性体との組付け状態で両
   者を位置決めし、かつ、周方向に一体化する係合部を設
   けていることを特徴とする鉄道車両用軸はり装置の防振
   ゴム。
2. 【請求項２】 上記ゴム弾性体は周方向で複数に分割さ
   れており、それら複数の分割ゴム弾性体のそれぞれを、
   両端鍔状部及び心棒部が一体形成されている中心軸の心
   棒部に対して径方向に分離組付自在に構成している請求
   項１に記載の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴム。
3. 【請求項３】 上記ゴム弾性体の内周面には、その軸方
   向両端の鍔状部分を含めてゴム弾性体全体を所定形状に
   保持する剛性板が一体に接着されている請求項１または
   ２に記載の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴム。
4. 【請求項４】 上記中心軸は、その軸方向両端の鍔状部
   と心棒部とに分離されており、その分離された両端鍔状
   部が上記ゴム弾性体全体を所定形状に保持する剛性板の
   両端に一体に連設されている請求項１ないし３のいずれ
   かに記載の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴム。
5. 【請求項５】 上記係合部が、上記中心軸の心棒部とゴ
   ム弾性体の内外対応箇所の一方から突出されたピンと他
   方に形成されたピン穴とからなる請求項１ないし４に記
   載の鉄道車両用軸はり装置の防振ゴム。