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1、(10)申请公布号 CN 103133592 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103133592 A *CN103133592A* (21)申请号 201310038742.9 (22)申请日 2013.01.31 2012-115429 2012.05.21 JP F16F 13/00(2006.01) B61F 5/10(2006.01) (71)申请人 住友电气工业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 泽隆之 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 何立波 张天舒 (54) 发明名称 移动体用防震机构及移动体用空气弹簧、 使。
2、 用该移动体用防震机构或空气弹簧的移动体车辆 (57) 摘要 本发明得到一种能够通过更简单的构造， 兼 顾乘坐舒适度和车辆行驶的稳定性的移动体用防 震机构及空气弹簧。该移动体的防震机构的构造 如下， 即， 车辆的防震机构具有移动体车辆的车 体、 转向架、 及设置在该车辆与该转向架之间的空 气弹簧， 空气弹簧具有隔膜、 和设置在该隔膜和所 述转向架之间的止动橡胶， 在移动体的防震机构 中设置有抑制面部件， 该抑制面部件在与止动橡 胶的侧面分离、 且通过止动橡胶的变形而与止动 橡胶的侧面的至少一部分接触的位置上， 具有与 侧面接触的抑制面。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 。
3、3 页 说明书 8 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103133592 A CN 103133592 A *CN103133592A* 1/3 页 2 1. 一种移动体的防震机构， 其设置在移动体车辆的车体和转向架之间、 且具有空气弹 簧， 其中， 该移动体车辆具有所述转向架和载置在该转向架上的所述车体， 所述移动体的防震机构的特征在于， 所述空气弹簧具有隔膜、 和设置在该隔膜与所述转向架之间的止动橡胶， 在所述移动体的防震机构中设置有抑制面部件， 该抑制面部件在与所述止动橡胶的 侧面。
4、分离、 且通过所述止动橡胶的变形而与所述止动橡胶的侧面的至少一部分接触的位置 上， 具有与该侧面接触的抑制面。 2. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述空气弹簧具有被上面板和下面板夹持的隔膜、 和被所述下面板和夹持板夹持的止 动橡胶， 所述抑制面部件固定在所述夹持板上， 或构成为所述夹持板的一部分。 3. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述抑制面部件固定在所述转向架上， 或构成为所述转向架的一部分。 4. 根据权利要求 2 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向。
5、 设为左右方向的情况下， 该移动体的防震机构构成为， 通过所述抑制面部件与所述下面板 接触， 使得所述车体和所述转向架的左右方向的相对位移停止在一定状态下。 5. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 该移动体的防震机构构成为， 通过与所述车体和所述转向架的左 右方向的相对位移相对应的所述止动橡胶的左右方向的变形， 从而使所述止动橡胶的侧面 与所述抑制面接触。 6. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 构成为， 通过在所述隔膜放气时， 由于施加在所述止。
6、动橡胶上的上下方向的负载所引 起的所述止动橡胶的变形， 从而使所述止动橡胶的侧面与所述抑制面接触。 7. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 构成为， 所述止动橡胶的侧面和所述抑制面之间的接触面积， 对应于所述止动橡胶的 变形程度而变化。 8. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述止动橡胶的侧面为圆锥或纺锤形状， 上表面和下表面为平面形状， 所述抑制面为大致垂直的壁面。 9. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述止动橡胶的侧面为大致垂直的形状， 上下表面为平面形状， 所述抑制面为如下形 状的壁面， 即， 形成圆锥或纺锤形。
7、状的一部分侧面。 10. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述止动橡胶是由将层叠板和层叠橡胶多层层叠的构造而形成的层叠止动橡胶， 所述 抑制面设置为， 对应于各个所述层叠橡胶以台阶状扩展。 11. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 所述抑制面上形成有树脂涂层。 权 利 要 求 书 CN 103133592 A 2 2/3 页 3 12. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 所述抑制面设置在所述左右方向上， 而没有设置在所述。
8、前后方向 上。 13. 根据权利要求 1 所述的移动体的防震机构， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 所述抑制面构成为下述形状， 即， 与所述左右方向相比， 所述抑制 面与所述止动橡胶的侧面的分离距离在所述前后方向上更大。 14. 一种移动体用空气弹簧， 其使用于移动体车辆的车体和转向架之间， 具有隔膜和止 动橡胶， 其中， 该隔膜被上面板和下面板夹持， 该止动橡胶被所述下面板和夹持板夹持， 该移动体用空气弹簧的特征在于， 具有抑制面部件， 其固定在所述夹持板上， 或构成为所述夹持板的一部分， 所述抑制面部件在与。
9、所述止动橡胶的侧面分离、 且通过所述止动橡胶的变形而与所述 止动橡胶的侧面的至少一部分接触的位置上， 具有与该侧面接触的抑制面。 15. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 该移动体用空气弹簧构成为， 通过所述下面板与所述抑制面部件 接触， 使得所述车体和所述转向架的左右方向的相对位移停止在一定状态下。 16. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下，。
10、 该移动体用空气弹簧构成为， 通过由于与所述车体和所述转向架 的左右方向的相对位移相对应的所述止动橡胶的左右方向的变形， 从而使所述止动橡胶的 侧面与所述抑制面接触。 17. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 构成为， 通过在所述隔膜放气时， 由于施加在所述止动橡胶上的上下方向的负载所引 起的所述止动橡胶的变形， 从而使所述止动橡胶的侧面与所述抑制面接触。 18. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 构成为， 所述止动橡胶的侧面与所述抑制面之间的接触面积， 对应于所述止动橡胶的 变形程度而变化。 19. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹。
11、簧， 其特征在于， 所述止动橡胶的侧面为圆锥或纺锤形状， 上表面和下表面为平面形状， 所述抑制面为大致垂直的壁面。 20. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 所述止动橡胶的侧面为大致垂直的形状， 上下表面为平面形状， 所述抑制面为如下形 状的壁面， 即， 形成圆锥或纺锤形状的一部分侧面。 21. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 所述止动橡胶是由将层叠板和层叠橡胶多层层叠的构造而形成的层叠止动橡胶， 所述 抑制面设置为， 对应于各个所述层叠橡胶而以台阶状扩展。 22. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 权 利 要 求。
12、 书 CN 103133592 A 3 3/3 页 4 所述抑制面上形成有树脂涂层。 23. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 所述抑制面设置在所述左右方向上， 而没有设置在所述前后方向 上。 24. 根据权利要求 14 所述的移动体用空气弹簧， 其特征在于， 在将所述移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面内正交的方向 设为左右方向的情况下， 所述抑制面构成为下述形状， 即， 与所述左右方向相比， 所述抑制 面与所述止动橡胶的侧面的分离距离在所述前后。
13、方向上更大。 25.一种移动体车辆， 其具有权利要求1至13中任一项所述的移动体的防震机构， 或者 具有权利要求 14 至 24 中任一项所述的移动体用空气弹簧。 权 利 要 求 书 CN 103133592 A 4 1/8 页 5 移动体用防震机构及移动体用空气弹簧、 使用该移动体用 防震机构或空气弹簧的移动体车辆 技术领域 0001 本发明涉及一种在铁路车辆等移动体中使用的空气弹簧、 以及使用空气弹簧的移 动体的防震机构。 背景技术 0002 空气弹簧具有提高移动体行驶时的乘坐舒适度， 并且， 不依赖于乘车人数， 始终将 车体和站台之间的台阶保持恒定等特长， 作为铁路车辆的车体和转向架间的。
14、防震机构部件 而广泛被使用。 空气弹簧在通过使用借助空气膨胀的隔膜而提高通常行驶时的乘坐舒适度 这方面有优势。另一方面， 存在如下缺点 ： 在放气时， 空气释放后， 隔膜无法发挥作用 ； 水平 方向弹簧常数接近线性， 阻止转向架和车体的水平方向相对移动的能力弱等。 因此， 出于改 善放气时的乘坐舒适度或防止铁路车辆的脱轨的目的， 采用在隔膜的内部或外部具有止动 橡胶的构造。 0003 在专利文献 1 中， 关于设置在隔膜内的止动橡胶， 公开有如下构造， 通过设置低弹 簧常数的第 1 止动橡胶、 以及限制第 1 止动橡胶的轴向挠曲的高弹簧常数的第 2 止动橡胶， 从而发挥非线性的弹簧特性， 减小。
15、对乘坐舒适度的影响， 限制车辆的下沉量， 从而能够实现 安全的行驶。 0004 在专利文献 2 中， 作为水平方向位移的抑制对策， 公开有如下构造， 其利用止动凸 缘和止动部件、 或隔膜侧面的壳体限制空气弹簧的水平方向的移动。上述构造是试图通过 使水平方向弹簧常数成为非线性， 从而为了应对于车辆的高速化， 而抑制通过弯道点时的 左右方向相对移动量， 抑制车体的大幅度的横摆、 乘坐舒适度的恶化。 0005 专利文献 1 ： 日本特开 2006 105244 号公报 0006 专利文献 2 ： 日本特许第 3400551 号公报 0007 专利文献 1 的构造是能够保持放气时的乘坐舒适度， 且限制。
16、车体的下沉量， 从而 安全行驶的构造， 但没有改善水平方向的弹簧常数。专利文献 2 能够限制车辆左右方向的 位移， 使弹簧常数具有非线性特性， 但存在下述课题， 即， 在将壳体设在隔膜的外侧的方法 中， 空气弹簧大型化， 另外， 在放气时不起作用。另外， 在使用止动凸缘的构造中， 在止动部 件动作时的碰撞对乘坐舒适度产生影响方面存在改善的余地。另外， 这些构造都有可能使 空气弹簧的构造变得复杂， 导致成本增加。 发明内容 0008 因此， 本发明的目的在于得到一种能够利用更简单的构造， 兼顾乘坐舒适度和车 辆行驶稳定性的移动体防震机构及空气弹簧。 0009 为了实现上述目的， 本发明的移动体的。
17、防震机构是设置在移动体车辆的车体和转 向架之间、 且具有空气弹簧的车辆防震机构， 其中， 该移动体车辆具有转向架和载置在该转 向架上的车体， 所述空气弹簧具有隔膜、 和设置在该隔膜和所述转向架之间的止动橡胶， 在 说 明 书 CN 103133592 A 5 2/8 页 6 该移动体的防震机构中设置有抑制面部件， 该抑制面部件在与所述止动橡胶的侧面分离、 且通过所述止动橡胶的变形而与所述止动橡胶的侧面的至少一部分接触的位置处， 具有与 该侧面接触的抑制面。 0010 利用上述构造， 在通常行驶时即在空气弹簧的水平位移较小的范围内， 由于止动 橡胶的侧面和抑制面分离地设置， 因此， 止动橡胶在水。
18、平方向处于自由状态， 能够将防震机 构的水平方向弹簧常数保持得较小 （即柔软） ， 并且， 在必要的状态下， 能够使水平方向弹簧 常数变大 （硬） 而起作用。 0011 可以构成为， 在将移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在水平面 内正交的方向设为左右方向的情况下， 通过与车体和转向架的左右方向的相对位移相对应 的止动橡胶的左右方向的变形， 从而止动橡胶的侧面与抑制面接触。在由于弯道行驶时的 离心力， 车体向左右方向摇摆的状态下， 如果止动橡胶向左右变形， 则通过止 动橡胶的侧 面与抑制面接触， 借助进一步的变形而使该变形受到抑制， 从而弹簧常数变大 （即变硬） ， 位 移逐渐被。
19、抑制。 0012 另外， 可以构成为， 在隔膜放气时， 通过施加在止动橡胶上的上下方向的负载所引 起的止动橡胶的变形， 而使止动橡胶的侧面与抑制面接触。在隔膜放气时 （所谓爆裂时） ， 在 向止动橡胶施加较大的上下方向的负载的情况下， 止动橡胶由于上下方向的压缩而向水平 方向膨胀变形， 但在此情况下， 膨胀的止动橡胶的侧面受到抑制面抑制， 其结果， 能够平缓 地阻止上下方向的位移。 0013 作为如上所述的空气弹簧， 只要具有被上面板和下面板夹持的隔膜、 和被下面板 和夹持板夹持的止动橡胶， 抑制面部件固定在夹持板上， 或构成为夹持板的一部分即可。 0014 在现有的空气弹簧构造的基础上， 通。
20、过在夹持板的一部分上安装抑制面部件， 或 者使抑制面部件作为夹持板的一部分构造而一体地构成， 从而能够以低成本， 实现具有抑 制面的构造。特别地， 如果在制造夹持板时也将抑制面部件一体成型， 则成本优势明显。 0015 另一方面， 抑制面部件也可以固定在转向架上， 或者构成为转向架的一部分。 作为 空气弹簧， 能够直接使用现有构造， 成本优势明显。 另外， 通过在转向架侧构成抑制面， 从而 抑制面部件的设计自由度提高。 0016 优选构成为， 止动橡胶的侧面和抑制面之间的接触面积， 对应于止动橡胶的变形 程度而变化。其原因在于， 能够逐渐地增大弹簧常数， 能够抑制剧烈的车体的位移变化， 改 善。
21、乘坐舒适度。 0017 作为上述结构的例子， 优选止动橡胶的侧面为圆锥或纺锤形状， 上表面和下表面 为平面形状， 抑制面为大致垂直的壁面。或者， 也可以是止动橡胶的侧面为大致垂直的形 状， 上下表面为平面形状， 抑制面为如下形状的壁面， 即， 形成圆锥或纺锤形状的一部分侧 面。 0018 另外， 抑制面上可以形成有树脂涂层。 通常， 空气弹簧的部件内表面是通过冲压模 或锻造模、 铸模直接制造出的面， 大多粗糙且凹凸明显。在本发明中， 由于通过与止动橡胶 的接触而发挥功能， 因此， 在粗糙的表面的情况下， 产生由于橡胶的损伤引起的产品寿命或 功能 方面的不良影响。 因此， 优选针对抑制面的与止动。
22、橡胶接触的部分， 降低表面粗糙度， 更优选形成有树脂涂层。该树脂能够使用尼龙、 聚乙烯等通用的树脂， 并没有特别地限定， 但为了实现低摩擦系数而特别优选氟类树脂等。 说 明 书 CN 103133592 A 6 3/8 页 7 0019 可以在上述结构中， 在将移动体车辆的行进方向设为前后方向， 将与前后方向在 水平面内正交的方向设为左右方向的情况下， 将抑制面设置在左右方向上， 而不设置在前 后方向上。 或者， 可以构成下述形状， 即， 与左右方向相比， 抑制面与止动橡胶的侧面之间的 分离距离在前后方向上更大。在作为车辆的行进方向的前后方向上， 大多要求空气弹簧尽 量柔软， 因此， 优选在前。
23、后方向上不抑制止动橡胶的变形。 0020 另外， 本发明包含作为如上所述的移动体防震机构的空气弹簧单体、 以及使用有 上述移动体防震机构的移动体车辆。 0021 发明的效果 0022 根据本发明， 能够得到一种可以利用更简单的构造， 兼顾乘坐舒适度和车辆行驶 稳定性的移动体用空气弹簧。 附图说明 0023 图 1 是表示作为本发明的一个例子的移动体防震机构， 即， 空气弹簧的剖面示意 图。 0024 图 2 是表示图 1 的空气弹簧放气后的状态的剖面示意图。 0025 图 3 是表示作为本发明的一个例子的移动体防震机构， 即， 空气弹簧的剖面示意 图。 0026 图 4 是说明图 3 的空气弹。
24、簧向车辆左右方向位移后的情况的剖面示意图。 0027 图 5 是说明图 3 的空气弹簧向车辆左右方向位移得比图 4 更大的情况的剖面示意 图。 0028 图 6 是表示作为本发明的其他例子的移动体防震机构， 即， 空气弹簧的剖面示意 图。 0029 图 7 是说明图 6 的空气弹簧向车辆左右方向位移后的情况的剖面示意图。 0030 图 8 是说明图 6 的空气弹簧向车辆左右方向位移得比图 7 更大的情况的剖面示意 图。 0031 图 9 是说明在图 1 的空气弹簧中， 内部的止动橡胶的上下 （压缩） 位移量 X 和压缩 负载 P 的关系的图。 0032 图 10 是说明在图 3 的空气弹簧中，。
25、 内部的止动橡胶的左右方向位移量 X 和负载 P 的关系的图。 0033 图 11 是表示作为本发明的其他例子的移动体防震机构的剖面示意图。 0034 图 12 是表示图 11 中使用的抑制面部件的构造例的图。 0035 图 13 是说明本发明所使用的抑制面部件的配置构造的俯视示意图。 0036 标号的说明 0037 1 上面板 0038 2 下面板 0039 3、 30 抑制面部件 0040 3a、 30a 抑制面 0041 4 隔膜 0042 5 止动橡胶 说 明 书 CN 103133592 A 7 4/8 页 8 0043 50 层叠止动橡胶 0044 50a 层叠板 0045 50b。
26、 层叠橡胶 0046 6 夹持板 0047 20 转向架上部面 具体实施方式 0048 参照附图， 说明本发明所涉及的空气弹簧的结构。 此外， 在不同的附图中标注相同 标号的要素， 表示相同或相对应的要素。本发明 并不限定于这些内容， 而是通过权利要求 书示出的， 包含与权利要求书相同的内容以及在范围内的全部变更。 0049 图 1 是表示作为本发明的一个例子的空气弹簧的剖面示意图。图 1 表示沿通过空 气弹簧的中心轴的垂直面， 将该空气弹簧剖开的剖面， 没有示出俯视图、 仰视图， 但整体是 以中心轴为中心旋转而得的圆形形状。使用图 1 对本发明的基本结构要素和其作用进行说 明。空气弹簧的基本。
27、构造是由隔膜 4 构成的， 该隔膜 4 通过上面板 1 和下面板 2 分别将上 下表面密封且夹持。上面板 1 和下面板 2 的构造不是单纯的板， 而具有各种复杂的构造， 但 在本发明中并不注重其采用的是何种构造， 因此在以图 1 为首的各附图中， 作为其一个例 子而示意地示出具有代表性的构造。隔膜 4 通过向由上面板 1 和下面板 2 夹持的空间内压 缩填充空气而膨胀。将上面板 1 安装在车辆的车体侧， 隔膜 4 支撑车体侧的重量， 使空气起 到弹簧的作用。 0050 图 1 的空气弹簧在下面板 2 和夹持板 6 之间、 隔膜 4 的外部的位置处具有止动橡 胶 5。由于止动橡胶设在隔膜外部， 。
28、因此， 也称为外部止动部件。在图 1 中， 止动橡胶 5 是以 其上表面与下面板 2 抵接， 其底面与夹持板 6 抵接的方式设置的橡胶块。夹持板 6 固定在 转向架侧。在该状态下， 止动橡胶 5 作为与隔膜 4 串联的弹簧而支撑车体重量。 0051 图 2 是表示图 1 的空气弹簧的空气释放后的状态 （将该状态称作放气状态） 的图。 如果成为放气状态， 则隔膜 4 无法发挥作为空气弹簧的功能。上面板 1 由于受到来自其上 部的负载即车体侧的负载而向下方下降， 与下面板 2 接触。在此， 由于止动橡胶 5 的存在， 因此仅止动橡胶 5 支撑负载。止动橡胶 5 由于受到来自上部的负载， 以在上下方。
29、向上被压 扁， 向左右方向膨胀的方式变形。 0052 此外， 图1所示的空气弹簧的尺寸是， 例如， 上面板的外直径为350至1000mm， 止动 橡胶的下表面的直径为 100 至 500mm， 上表面的直径为 50 至 450mm， 高度为 15 至 250mm， 止 动橡胶 5 的弹簧常数为 3 至 15kN/mm 左右， 但这些等是对应于所适用的铁路车辆的规格而 确定的， 并不限定于例示的数值。 0053 对本发明所涉及的抑制面部件和其功能进行说明。 在图1及图2中， 以与止动橡胶 5 的侧面相对的方式设置抑制面部件 3。抑制面部件 3 的与止动橡胶的侧面相对的面作为 抑制面 3a 起作用。
30、。在此， 所谓侧面， 是指分别连接在止动橡胶的与上面板侧相对的上表面 以及与下面板侧相对的下表面上， 且由于受到上下方向的负载而膨胀变形这一侧的面。另 外， 抑制面部件 3 分离地配置为， 在隔膜的正常使用时抑制面 3a 与止动橡胶 5 的侧面成为 分离状态 （图1） 。 一旦隔膜4成为放气状态， 则止动橡胶5的侧面由于负载的增加而更大幅 度地变形， 与抑制面 3a 接触， 通过抑制面部件 3 抑制其变形 （图 2） 。通过该抑制， 止动橡胶 说 明 书 CN 103133592 A 8 5/8 页 9 5 难以变形， 即， 成为作为橡胶来说较硬的状态。 0054 图 9 的曲线图示出上述情况。
31、。图 9 的横轴表示止动橡胶 5 的上下方向的压缩位移 量 X， 纵轴表示向该止动橡胶 5 上施加的压缩负载 P。将隔膜成为放气状态， 上面板 1 与下 面板 2 接触， 开始向止动橡胶 5 施加上下负载的位置表示为原点 X=0。通过来自上面板 1 的 垂直负载 （即车体侧的重量） ， 使止动橡胶 5 不断地被压缩， 并且， 以侧面向横向膨胀的方式 变形。因此， 相对于负载 P， 压缩位移量 X 如线 B 所示进行变化。但是， 如果止动橡胶 5 的侧 面成为与抑制面部件 3 的抑制面 3a 接触的状态 （P=Pc、 X=Xc） ， 则由于侧面的变形受到抑制 面的抑制， 因此， 橡胶的弹簧常数变。
32、大， 并非如线 B 的延长线 （点线） 那样， 而如线 A 所示， 相 对于压缩负载的位移量减小。其具有以下效果， 即， 在放气发生时的初期， 柔软的橡胶支撑 车体， 另一方面， 进行抑制而使得车体难以发生大于或等于一定程度的位移。 如果车体向转 向架侧过度地位移 （下沉） ， 则除了存在设置在车体和转向架之间的其他设备类部件的破损 或动作不良等不良影响之外， 还会产生完全无法发挥作为弹簧的功能等问题。 根据本发明， 能够抑制上述问题， 并且确保放气时的乘坐舒适度。 0055 如上所述， 在图中示出了抑制面部件 3 作为夹持板 6 的一部分而一体地构成的例 子， 但也可以将作为其他部件的抑制面。
33、部件 3 利用焊接或螺栓等固定在夹持板 6 上， 另外， 也可以一体成型。从制造成本或强度方面考虑， 大多优选一体成型的情况。另外， 除了将抑 制面 部件 3 设置在夹持板 6 上之外， 也可以为朝向下方而设在下面板 2 上的结构。无论是 哪种情况， 只要构成为止动橡胶的侧面和抑制面在隔膜的放气状态下， 配置在相对的位置 处， 能够通过与抑制面的抵接抑制止动橡胶的变形的结构即可。 0056 从防止破损这方面考虑， 优选抑制面3a的与止动橡胶5接触的接触部分由低摩擦 的滑动材料覆盖。即， 优选利用与止动橡胶接触的状态下的切线方向的摩擦系数比抑制面 部件本身的表面小的材料覆盖。 可以在表面具有低摩。
34、擦的板材， 但为了更加方便， 由橡胶之 外的树脂在抑制面上形成涂层即可。 树脂材料可以是聚乙烯、 聚氯乙烯或尼龙等， 并不特别 地限定， 但从低摩擦这方面考虑， 优选聚四氟乙烯等氟类树脂。 0057 接下来， 参照图 3 至图 5， 在将车辆的行进方向作为前后方向的情况下， 对转向架 和车体在左右方向上发生相对位移的情况下的本发明的空气弹簧的功能进行说明。图 3 至 图 5 是在空气弹簧搭载在车辆上的状态下， 利用与车辆的行进方向垂直的剖面以通过中心 轴的方式剖开的剖面示意图。 0058 将车辆在左右方向上中立的状态， 即， 在通常的直线行驶时的稳定状态作为图 3 的状态。是向上面板 1 和夹。
35、持板 6 之间施加车体侧的负载， 通过隔膜 4 和止动橡胶 5 支撑 该负载的状态。止动橡胶 5 没有与抑制面 3a 接触。在图 4 中示出由于弯道行驶时的离心 力等， 车体相对于转向架向左右位移的状态。在图 4 中， 上面板 1 相对于下面板 2 和夹持板 6 向右方位移。隔膜 4 和止动橡胶 5 分担该位移而进行阻止， 隔膜 4 变形且止动橡胶 5 也变 形。通过该变形， 止动橡胶 5 的侧面 （图 4 中的右侧面） 在变形初始时自由地变形， 但从大于 或等于一定程度的变形开始， 与抑制面部件3的抑制面3a接触 （图4） 。 如果继续变形， 则如 图 5 所示， 在止动橡胶 5 的一部分由。
36、于抑制面部件 3 而停止变形的状态下， 成为仅自由的部 分变形的状态。如果变形被抑制面部件 3 抑制， 则止动橡胶 5 整体的弹簧常数增大， 即成为 较硬的橡胶。 0059 在图 5 中还示出抑制面部件 3 在左侧与下面板 2 接触， 不继续 向右侧位移的极限 说 明 书 CN 103133592 A 9 6/8 页 10 状态。 如上所述， 通过使止动部件的左右方向的位移停止在一定状态下， 从而有助于稳定行 驶， 并且抑制止动部件本身的耐久性下降。 作为现有的已知构造， 具有机械地阻止下面板的 移动的止动部件凸缘等， 但这些构造与图 5 中通过与抑制面部件 3 抵接而制止下面板 2 的 位移。
37、相比， 在阻止水平方向的位移方面具有相同的功能。 根据本发明的抑制面构造， 作为达 到机械地阻止之前的前阶段， 由于止动橡胶的弹簧常数逐渐增大， 因此， 能够缓和该阻止对 乘客的冲击， 能够进一步有助于改善乘坐舒适度和稳定行驶。 0060 图 10 是说明从图 3 至图 5 所示的空气弹簧的特性的曲线图。图 10 的横轴是上面 板 1 和夹持板 6， 即， 车体和转向架的水平方向的相对位移量 X， 纵轴是向止动橡胶 5 施加的 水平方向的负载P。 将车辆在水平方向中立的图3的状态表示为原点X=0。 在X开始增加的 阶段， 水平方向的弹簧常数由隔膜 4 和止动橡胶 5 的合成而决定。位移继续变大。
38、， 止动橡胶 5 的侧面与抑制面 3a 接触的状态的位移为 Xc。通过抑制面抑制位移， 从而止动橡胶 5 的弹 簧常数增大， 曲线的斜率变大。由于与抑制面 3a 接触的影响逐渐变大， 因此， 弹簧常数逐渐 增大， 在曲线图中， 描绘成向下凸出的曲线。然后， 下面板 2 发挥阻止作用的位置为 Xs。接 下来止动橡胶 5 不起作用， 仅根据隔膜 4 的弹簧常数而变化。如上所述， 通过产生阶段性的 负载变化， 从而抑制冲击性的变化， 能够有助于实现良好的乘坐舒适度。另一方面， 作为与 没有抑制面部件 3 的情况相比较而示出线 B。该线 B 在位移 Xc及 Xs处没有发生变化， 而示 出单调的变化。 。
39、在此， 在还具有其他机构的止动部件构造的情况下， 利用止动部件的作用能 够产生急剧的弹簧常数的变化。 0061 图 6 至图 8 是作为本发明的另一个构成例， 将止动橡胶替换成由层叠橡胶构成的 层叠止动橡胶 50 的例子。层叠止动橡胶 50 是将层叠板 50a 和层叠橡胶 50b 多层层叠的构 造， 其中， 该层叠板 50a 是在中心设孔的圆盘形状的金属板， 该层叠橡胶 50b 是具有与层叠 板 50a 相同厚度的圆盘形状。上述的层叠止动橡胶在空气弹簧的领域中已被广泛使用， 详 细构造使用公知的技术。 0062 车辆在左右方向上中立的状态， 即， 在通常的直线行驶时的稳定状态为图 6 的状 态。
40、。是向上面板 1 和夹持板 6 之间施加车体侧的负载， 该负载通过隔膜 4 和止动橡胶 5 分 担而支撑的状态。层叠止动橡胶 50 没有与抑制面 3a 接触。在图 7 中示出由于弯道行驶时 的离心力等， 车体相对于转向架向左右位移的状态。在图 7 中， 上面板 1 相对于下面板 2 和 夹持板 6 向右方位移。隔膜 4 和层叠止动橡胶 50 分担该位移而进行阻止， 隔膜 4 变形且层 叠止动橡胶 50 也变形。通过该变形， 层叠止动橡胶 50 的侧面 （图 7 中的右侧面） 在变形初 始时自由地变形， 但从大于或等于一定程度的变形开始， 与抑制面部件 3 的抑制面 3a 接触 （图 7） 。如。
41、果变形进一步继续， 则如图 8 所示， 在层叠止动橡胶 50 的一部分因抑制面部件 3 而停止变形的状态下， 成为仅自由的部分变形的状态。如果利用抑制面部件 3 抑制变形， 则 层叠止动橡胶 50 整体的弹簧常数增大， 即成为较硬的橡胶。在图 8 中， 与图 5 的情况相同， 示出抑制面部件 3 在左侧与下面板 2 接触， 不继续向右侧位移的极限状态。 0063 在使用层叠止动橡胶的情况下， 层叠的各个层叠橡胶 50b 作为串联的弹性体起作 用。因此， 为了逐渐地发挥抑制面部件 3 带来的抑制效果， 可以将抑制面部件 3 的抑制面设 置得稍微倾斜， 或设置为， 对应于各个层叠橡胶以台阶状扩展。。
42、 0064 图 11 是说明本发明的另一个构成例的图。与图 1 所示的空气弹簧的不同点在于， 空气弹簧自身没有抑制面部件。图 11 的移动体的防震机构的特征在于， 使设置在转向架上 说 明 书 CN 103133592 A 10 7/8 页 11 的抑制面部件、 和具有外部止动部件的空气弹簧协同动作， 发挥防震机构的作用。 0065 图 11 是沿通过空气弹簧的中心轴的垂直面， 将该空气弹簧剖开的剖面， 示意地表 示与车辆行进方向垂直的剖面， 没有示出俯视图、 仰视图， 但空气弹簧是以中心轴为中心旋 转而得的圆形形状。空气弹簧具有隔膜 4 和止动橡胶 5， 其中， 该隔膜 4 利用上面板 1 。
43、和下 面板 2 分别将上下表面密封且夹持， 该止动橡胶 5 设置在下面板 2 和夹持板 6 之间， 且处于 隔膜 4 的外部的位置处。在图 11 中示出， 止动橡胶 5 是以其上表面与下面板 2 抵接， 其底 面与夹持板 6 抵接的方式设 置， 侧面为大致纺锤的一部分侧面形状的橡胶块的情况。夹持 板 6 安装在转向架上部面 20 上。在转向架的上部面 20 上固定有抑制面部件 30， 该抑制面 部件 30 在空气弹簧的止动橡胶 5 的周围， 具有与止动橡胶 5 的侧面相距一定距离的抑制面 30a。抑制面部件 30 也可以作为其他部件而固定在转向架上， 也可以形成为与转向架一体 成型。 0066。
44、 图 12 是说明图 11 的结构中的抑制面部件 30 的斜视示意图。抑制面部件 30 以抑 制面 30a 与止动橡胶的侧面相对的方式设置在转向架上部面 20 上。抑制面部件 30 的除了 抑制面 30a 以外的部分的形状或安装构造是任意的， 只要能够安装得具有足够的强度而起 作用即可。在图 12 中示出了一对抑制面 30a 以彼此相对的方式大致垂直地固定在转向架 上部面的例子。 0067 在图 11 的结构中， 抑制面部件的功能与如上所述的空气弹簧自身具有抑制面部 件的情况完全相同。如图 11 所示而构成的优点是， 空气弹簧自身无需设置特别的构造， 可 以实现整体的成本降低、 设计自由度提高。
45、等。 0068 在图 13（a） 至 （e） 中示出抑制面部件的构成例。图 13 是仅提取抑制面部件， 俯视 观察任意的剖面的图， 是表示抑制面的配置的示意图。标记有所搭载的车辆的前后方向和 左右方向。空气弹簧的弹簧常数优选在车辆行进方向上柔软， 抑制面的功能主要是要求抑 制弯道行驶时的左右方向的位移。因此， 优选构成为， 抑制面设置在左右方向上， 而不设置 在前后方向上。图 13 的 （a） 、（b） 、（c） 中示出上述例子。另外， 也可以形成为下述形状， 即， 抑制面部件在前后方向上连续， 与止动橡胶的侧面的分离距离， 与左右方向相比， 在前后方 向上更大。图 13 的 （d） 、（e）。
46、 示出上述构成例。特别地， 将抑制面部件设在转向架侧的结构 中， 具有上述的抑制面部件的形状的设计自由度高， 易于取得期望的作用的优点。 0069 在上述的结构中， 举出的是作为止动橡胶 5 的形状， 在图 1、 图 11 中侧面为纺锤的 一部分形状， 上表面和下表面为平面形状， 抑制面部件3、 30的抑制面3a、 30a为大致垂直的 壁面的例子， 但除此之外也可以是下述的结构。 0070 首先， 作为基本方式， 止动橡胶的侧面和抑制面这两者可以是垂直的面。 在此情况 下， 止动橡胶成为大致圆柱形状。 由于上下方向的负载， 止动橡胶的侧面例如以上下方向的 中央部粗， 上下端部细的方式不均匀地变。
47、形， 因此， 针对上下负载， 从膨胀得较粗的部分开 始依次与抑制面抵接。对于左右负载引起的位移， 以远离夹持板这一侧首先与抑制面接触 的方式起作用。上述形状的不同之处表现为， 与图 9 的曲线图中的线 A 的斜率和曲线形状 不同。因此， 能够进行各种设计， 以使得通过止动橡胶的侧面和抑制面的配置形状 （间隔和 斜率） ， 成为期望的弹簧常数。为了实现更平缓的弹簧常数的变化， 优选构成为， 侧面和抑制 面的分离间隔在上下方向上增加或减小。止动橡胶的侧面可以是如图 1 所示的纺锤形状或 圆锥形状， 抑制面部件3的抑制面3a可以是大致垂直的壁面， 另外， 止动橡胶的侧面可以是 说 明 书 CN 10。
48、3133592 A 11 8/8 页 12 大致垂直的形状， 抑制面可以是如下形状的壁面， 即， 形成圆锥或纺锤形状的一部分侧面， 也可以是上述的组合。 0071 工业实用性 0072 根据本发明的移动体的防震机构及空气弹簧， 能够通过简单的构造， 兼顾乘坐舒 适度和车辆行驶的稳定性， 能够适用于如铁路车辆等这样转向架与车体之间通过弹簧支撑 的构造的移动体， 特别适用于由于高速行驶而对应于直线行驶时的横向位移、 和因弯道行 驶时的离心力引起的横向位移， 要求稳定性和乘坐舒适度的移动体车辆中。 说 明 书 CN 103133592 A 12 1/6 页 13 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 13 2/6 页 14 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 14 3/6 页 15 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 15 4/6 页 16 图 8 图 9图 10 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 16 5/6 页 17 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 17 6/6 页 18 图 13 说 明 书 附 图 CN 103133592 A 18 。