TWI513923B - Air spring and air spring stop - Google Patents

Description

空氣彈簧及空氣彈簧用停止器

本發明係有關於具備有將上下方向的移位量予以制限用之停止器，例如鐵道車輛用之空氣彈簧。

一般而言，在鐵道車輛等裝備有介於車輪側與車體側之間用於抑制振動的空氣彈簧(參照圖7)。於空氣彈簧設置有用以制限上下方向之移位量的上下之停止器101、102，例如，將車體之滾動所造成的振幅加以抑制，以防止車體接觸到周邊設備。此外，空氣彈簧係能夠將其高度藉由空氣之供氣排氣而進行調整，例如可以作為車輪受到摩耗之際，用來將降低的車體高度恢復原樣的車體高度調整裝置使用。

然而，在調整車體高度之際，若只將空氣彈簧的高度提高，則空氣彈簧的上下停止器101、102的間隔變寬，車體滾動所造成的振幅變大，而有車體接觸到周邊設備之虞。

針對於此點，例如專利文獻1揭示有：藉由可調整上下停止器的間隔，而可以調整空氣彈簧高度，同時防止上下停止器的間隔擴大的空氣彈簧(參照圖8)。

專利文獻1之空氣彈簧，係設為：在其上面板及下面板分別設置有上停止器構件103及下停止器構件104，並且將上停止器構件103形成可以轉動，在兩停止器構件103、104設置有平坦面105、106與隆起面107、108的構造。此空氣彈簧係使上停止器構件103轉動，選擇使隆起面107、108相互對向，或使平坦面105、106與隆起面107、108對向，藉此無論車輛的高低，皆能夠將上下停止器構件103、104之間隔設定在即定範圍。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平9-89029號公報(段落號碼0009、0014、0015、0017、圖1)。

然而，專利文獻1中的空氣彈簧，係使設在上面板的上停止器構件轉動而調整停止器之間隔，在調整停止器的間隔之際，必需從車體拆下台車，將車體從空氣彈簧上取出。

此外，專利文獻1中的空氣彈簧，其構造係選擇使上下停止器構件的隆起面相互抵接，或者使平坦面與隆起面抵接，在伴隨著空氣彈簧的水平方向移位時，隆起面彼此或者是平坦面與隆起面可能會有未依照預定抵接之虞。在此情況下，停止器不能正常發揮之功能，並且有上下之隆起面僅以其端部的狹窄面積進行抵接，而對停止器構件造成損傷之虞。

本發明之目的係在於：提供能夠容易且確實地調整停止器之間隔，且能夠防止停止器的損傷之空氣彈簧。

為達成上述目的，與本發明相關之空氣彈簧係於伸縮囊的上下端部分別固定上構件及下構件，於此上構件及下構件，形成有相互抵接而用以限制上構件之位移量的停止器面，且於下構件具備：可上下移動而調整此下構件之停止器面的高度之可動體；可上下移動地保持此可動體的保持體，可動體，係設為可對保持體繞著中心軸做相對性轉動，於可動體及保持體中至少其中一方，將對另一方可滑動的斜面相對於水平面往可動體之圓周方向呈傾斜地形成。

若採用上述構造，於可動體及/或保持體形成(對於水平面往周方向傾斜)斜面，所以僅使可動體對於保持體進行轉動而令可動體及/或者保持體之斜面對另一方產生滑動，便能夠使可動體進行上下移動。而且，將可動體及保持體設在下構件，所以不用從空氣彈簧上將車體取下，就能使可動體上下移動而調整下構件的停止器面高度，且能容易且確實地調整停止器的間隔。

另外，雖然停止器面形狀並未特別做限定，但較佳為採用上構件及下構件中，至少其中一方的停止器面形成平面狀之構造。

若採用此構造，則不用將兩停止器面形成凹凸狀，而將至少其中一方的停止器面形成為平面狀形成，所以即使在空氣彈簧產生某種程度之水平方向移位，也能使停止器正常發揮機能，且能容易且確實地進行停止器間隔的調整。換言之，平面狀之停止器面不會有其部位整個與另一方的停止器之間隔發生變化，所以空氣彈簧朝上下方向移位之際，即使伴隨某種程度之水平方向移位，仍舊能夠依照設定之上下移位量使兩停止器面抵接。

並且，將至少一方的停止器面形成平面狀，不會如同將兩停止器面形成凹凸狀之場合般，上下之停止器面僅以其凸部之端部的狹窄面積抵接之情形，所以能夠使兩停止器面以較寬廣面積確實地予以抵接，防止停止器面產生損傷。

此外，也可以採用將斜面形成複數個，於各斜面間設置將可動體在高度方向進行定位的水平面之構造。

若採用此構造，能將可動體及保持體的其中一方水平面放上另一方水平面而將可動體予以定位，且將作用於可動體與保持體之間的上下方向之力以水平面有效率地承受，能防止因斜面之作用而使可動體對保持體產生轉動之力。另外亦可不設水平面僅形成一個斜面，例如，限制可動體對保持體之轉動而阻止可動體之上下移動，藉此將停止器面定位於所期望之高度。

另外，也可採用設置使可動體及保持體其中一方進行轉動的柄，設置將此柄對另一方固定的固定部之構造。

若採用此構造，設有使可動體及保持體之其中一方轉動的柄，所以能夠使可動體容易對保持體相對性轉動，並且，藉由固定部使柄對另一方固定，所以能夠阻止可動體對保持體之轉動而確實地進行定位。

此外，本發明係，提供一種空氣彈簧用停止器，其係設於空氣彈簧之下構件，抵接於空氣彈簧之上構件用以制限上構件的位移量，其特徵為，係具備：可上下移動而調整前述下構件之停止器面的高度之可動體；可上下移動地保持該可動體的保持體，其前述可動體，係設為可對保持體繞著中心軸做相對性轉動，於前述可動體及保持體中的至少其中一方，對另一方可滑動的斜面係相對於水平面往可動體之圓周方向呈傾斜地形成。

此構造之空氣彈簧用停止器係主要部分之構造與上述之空氣彈簧相同，因此，可以發揮與上述之空氣彈簧同樣的效果。

如上述所言，依據本發明，於空氣彈簧之下構件設可動體及保持體，於其至少一方形成斜面，所以能夠使可動體對於保持體進行轉動而使其上下移動，不需從空氣彈簧上折下車體，可以容易地調整停止器面的高度。

藉此，例如，鐵道車輛的車輪發生摩耗之際，能夠一邊對空氣彈簧進行供氣排氣調整車體高度，一邊調整上下停止器面的間隔而抑制車體滾動所造成的振幅。而且，將上構件及下構件當中至少一方之停止器面形成平面狀，藉此即使在空氣彈簧產生水平移位的場合，也能夠確實地調整上下停止器面的間隔，並且防止停止器之損傷。

[實施發明之最佳形態]

以下針對用以實施本發明相關之空氣彈簧的形態，使用圖式進行說明。

如圖1所示，空氣彈簧1係用於，例如介於鐵道車輛之車體側與車輪側之間用以抑制振動，並且在車輪產生摩耗之際，將空氣供氣排氣而調整至正規的車體高度，其構造為於由筒狀之橡膠膜所形成的伸縮囊2上端部，固定有安裝於車體側之上構件3，於伸縮囊2之下端部固定有安裝於車輪側的下構件4，於該上構件3及下構件4，形成有相互抵接用以限制上構件3之上下方向的移位量的停止器面5、6。並且，於該下構件4具備有：可上下移動而調整此下構件4之停止器面6的高度之可動體7、可上下移動地保持此可動體7的保持體8。

上構件3，其構造為例如在鋼製圓形之上面板9，設置從其下面環狀地突出的橡膠座10，並且在上面板9之中央部，設置朝上側突出用以連結至加壓空氣供給部(未圖示)的連結部11。橡膠座10係以例如將環狀金屬片以橡膠覆蓋，將此橡膠座10內嵌於伸縮囊2的上端部，藉此在伸縮囊2之上端部固定住上構件3，並且將橡膠座10與伸縮囊2之間密封，能夠透過連結部11對伸縮囊2進行空氣的供氣排氣。

上面板9的下面之中，比橡膠座10更內側且在連結部11周圍，設置有橡膠製的上停止器12，此上停止器12下面成為停止器面5。停止器面5係為形成有與徑方向平行的複數條溝的凹凸狀，此溝係對洩完空氣而兩停止器面5、6接觸之空氣彈簧1饋入空氣之際，空氣從連結部11往伸縮囊2的通道。

於上面板9之周緣部，形成有向下突出的筒部13，此筒部13，係限制將下端部以向上且往內側押入的方式折返並被供氣的伸縮囊2之膨脹。筒部13之內面被橡膠14所覆蓋，上構件3係往水平方向移位之際用以減輕伸縮囊2摩耗。

下構件4之構造係抵接於上停止器12而用以限制上構件3之移位量的下停止器16安裝在彈簧座17，且將此彈簧座17固定於積層橡膠15上面側。

如圖1～圖5所示，下停止器16，係由固定於彈簧座17的保持體8、將保持體8予以保持的可動體7、使可動體7繞著中心軸18轉動的柄19所構成。

彈簧座17，係形成例如鋼製之圓板狀，使形成於下面的圓形的止偏部20卡合於積層橡膠15的中央孔21，並且以螺栓23插通螺栓孔22而螺栓固定於積層橡膠15。於此彈簧座17，形成有從中心往上側突出將柄19之突起部24予以支持的支持軸25，並且將用以使柄19的臂26位置於此的缺口部27形成為例如中心角為60°左右的扇形。

柄19係於臂26之基端部設有卡合於可動體7的突起部24，操作前端部使可動體7繞著中心軸18轉動移動，並且將設在前端部的固定部的銷孔28固定於保持體8，而阻止可動體7的轉動。

可動體7係例如以鋁等之金屬或合成樹脂所形成的圓盤狀，在中央部，形成有嵌合於柄19之突起部20的嵌合孔29，此可動體7的上面係設成平面狀之停止器面6。在可動體7之下面側，於該複數處形成有從可動體7之下面30往下側突出的水平面31。以可動體7之下面30與各水平面31相連的方式，相對於水平面地在可動體7之周方向交互形成有呈傾斜之複數個斜面32與中間水平面33。

保持體8係設為例如由鋁等之金屬或合成樹脂所形成之圓盤狀，於其中央部，形成有彈簧座17之支持軸25及供柄19之突起部24貫通的貫通孔34，於上面側，形成有將可動體7上下移動自如且在中心軸18周圍轉動自如地保持的筒部35。

此保持體8，係和彈簧座17之間，中介著外嵌於支持軸25之柄19的突起部24，並且藉著插通於螺栓孔36而螺合在螺絲孔46的螺栓37，而被螺栓固定在彈簧座17。於比保持體8之筒部35更外周側設有橡膠座38，而且保持體8也可發揮將伸縮囊2之下端部予以固定密封的胎圈座之功能。

於保持體8之上面側且筒部35之內側，於該複數處形成有從保持體8之上面39往上側突出的水平面40，以將保持體8之上面39與各水平面40連接的方式，交互地形成相對於水平面往可動體7之周方向傾斜的複數斜面41與中間水平面42。

於保持體8之筒部35插入可動體7，將可動體7之下面30、水平面31、斜面32及中間水平面33，和保持體8之水平面40、上面39、斜面41及中間水平面42進行噛合。可動體7之斜面32與保持體8之斜面41，係可相互滑動，對柄19進行操作而使可動體7繞著中心軸18轉動，藉此使可動體7往上下方向移動。

於保持體8之水平面40、上面39及中間水平面42，放上可動體7之下面30、水平面31及中間水平面33的複數狀態下，可動體7於高度方向被定位。

於保持體8下面，形成有複數個(供插通於柄19之銷孔28的銷43插入用的)銷插入孔44，可動體7被定位於高度方向之狀態下，將柄19固定於保持體8。插通於銷孔28的銷43，藉由開口銷45阻止其從銷孔28脫落。

接著，說明下停止器之動作。如圖6所示，從彈簧座17之下側，操作從該缺口部27露出的柄19，使柄19之突起部24繞著彈簧座17之支持軸25轉動。藉此，與突起部24以嵌合孔29卡合的可動體7繞著中心軸18周圍轉動，且可動體7之斜面32與保持體8與斜面41係相互滑動，可動體7一邊轉動一邊於上下方向移動，改變下側之停止器面6的高度。

可動體7係在其下面30被載置在保持體8的上面39的狀態(a-1、b-1)，和下面30被載置在保持體8的水平面40的狀態(a-4、b-4)間移動，在其間，下面30被載置在保持體8之中間水平面42的狀態(a-2、b-2)、(a-3、b-3)下被暫時定位。

在將可動體7定位於高度方向，下側之停止器面6調整至所需高度的狀態，使柄19之銷孔28的位置對應於保持體8下面之銷插入孔44的位置。將銷43插入銷孔28及銷插入孔44，藉由開口銷45阻止銷43脫落。限制可動體7之上下移動，而完成下側之停止器面6的高度調整。

藉由上述構造，從彈簧座17下側對柄19進行操作。由於可以調整停止器面6高度，故不需從空氣彈簧1上取下車體，而能容易地調整停止器間隔。

另外，由於下側之停止器面6形成為平面狀，故即使空氣彈簧1於水平方向發生移位，而造成上構件3與下構件4之中心位置偏移，兩停止器面5、6之間隔不會發生變化，能夠按照設定維持住停止器間隔。並且，下側之停止器面6呈平面狀，停止器面5、6不以突出部的狹窄面積進行抵接，而能夠防止停止器面5、6之損傷。

此外，本發明並非受上述之實施形態所限定，於本發明之範圍內可以施加適宜變更。例如，空氣彈簧1不侷限於使用在鐵道車輛也可為使用於其他用途者。另外，保持體8與彈簧座17，也可不需另外分開形成，而將此等構件一體形成。

可動體7，若能夠對保持體8繞著中心軸18進行相對性轉動即可，也可讓保持體8轉動來代替可動體7。此外，斜面32、41在可動體7及保持體8其中至少一方形成即可，也可以只形成在斜面32、41其中一方。

停止器面5、6只要將至少一方形成平面狀即可，也可以只將上側之停止器面5形成平面狀用來代替在下側之停止器面6形成平面狀，也可以將兩停止器面5、6做為平面狀。

也可以只形成單一的斜面，且將可動體7以無段階的方式進行定位，來代替複數形成斜面32、41，且設置供可動體7定位於高度方向的中間水平面33、42的作法。在此情況下作用於上下方向之力的一部分藉由斜面轉換為作用於周方向之力，將柄19例如固定於保持體8而阻止可動體7轉動，藉此能夠阻止可動體7上下方向之移動。

1．．．空氣彈簧

2．．．伸縮囊

3．．．上構件

4．．．下構件

5．．．停止器面

6．．．停止器面

7．．．可動體

8．．．保持體

9．．．上面板

10．．．橡膠座

11．．．連結部

12．．．上停止器

13．．．筒部

14．．．橡膠

15．．．積層橡膠

16．．．下停止器

17．．．彈簧座

18．．．中心軸

19．．．柄

20．．．止偏部

21．．．中央孔

22．．．螺栓孔

23．．．螺栓

24．．．突起部

25．．．支持軸

26．．．臂部

27．．．缺口部

28．．．銷孔

29．．．嵌合孔

30．．．下面

31．．．水平面

32．．．斜面

33．．．中間水平面

34．．．貫通孔

35．．．筒部

36．．．螺栓孔

37．．．螺栓

38．．．橡膠座

39．．．上面

40．．．水平面

41．．．斜面

42．．．中間水平面

43．．．銷

44．．．銷插入孔

45．．．開口銷

46．．．螺絲孔

圖1係與本發明相關之空氣彈簧的剖面圖。

圖2係從上側觀看下停止器的立體圖。

圖3係從下側觀看下停止器的立體圖。

圖4係從上側觀看下停止器的分解立體圖。

圖5係從下側觀看下停止器的分解立體圖。

圖6係停止器的運作圖，(a-1)～(a-4)係從上側觀看之圖，(b-1)～(b-4)係從下側觀看之圖。

圖7係以往之空氣彈簧的剖面圖。

圖8係以往具備可高度調節的停止器之空氣彈簧的剖面圖。

6．．．停止器面

7．．．可動體

8．．．保持體

16．．．下停止器

17．．．彈簧座

18．．．中心軸

19．．．柄

20．．．止偏部

22．．．螺栓孔

24．．．突起部

25．．．支持軸

26．．．臂部

27．．．缺口部

28．．．銷孔

29．．．嵌合孔

30．．．下面

31．．．水平面

34．．．貫通孔

35．．．筒部

36．．．螺栓孔

39．．．上面

40．．．水平面

41．．．斜面

42．．．中間水平面

46．．．螺絲孔

Claims (5)

1. 一種空氣彈簧，其係於伸縮囊的上下端部分別固定上構件及下構件而成，於前述上構件及下構件，形成有相互抵接而用以限制上構件之位移量的停止器面，其特徵為：前述下構件，係具備：可上下移動而調整該下構件之停止器面的高度之可動體；可上下移動地保持該可動體的保持體，其前述可動體，係設為可對保持體繞著中心軸做相對性轉動，於前述可動體及保持體中至少其中一方，對另一方可滑動的斜面係相對於水平面往可動體之圓周方向呈傾斜地形成。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之空氣彈簧，其中，前述上構件及下構件中，至少其中一者之停止器面形成為平面狀。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之空氣彈簧，其中，複數形成有前述斜面，於各斜面間設有將前述可動體定位於高度方向的水平面。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載的空氣彈簧，其中，設有使前述可動體及保持體的其中一方轉動的柄，設有將該柄固定於另一方的固定部。
5. 一種空氣彈簧用停止器，其係設於空氣彈簧之下構件，抵接於空氣彈簧之上構件用以制限上構件的位移量，其特徵為，係具備：可上下移動而調整前述下構件之停止器面的高度之可動體；可上下移動地保持該可動體的保持體，其前述可動體，係設為可對保持體繞著中心軸做相對性轉動，於前述可動體及保持體中至少其中一方，對另一方可滑動的斜面係相對於水平面往可動體之圓周方向呈傾斜地形成。