圆筒层叠橡胶、以及铁道车辆的轴箱支承装置的制作方法

本发明涉及在铁道车辆的轴箱支承装置设置的圆筒层叠橡胶、以及使用了该圆筒层叠橡胶的铁道车辆的轴箱支承装置。

背景技术：

1、铁道车辆的轴箱支承装置设置为用于将台车框弹性支承于轮轴。该轴箱支承装置配置有支承轮轴的轴箱体、在其上方的台车框之间主要接受上下方向的负载的螺旋弹簧、以及主要接受水平方向的负载的圆筒层叠橡胶。

2、例如像专利文献1以及2所公开的那样，圆筒层叠橡胶成为在金属制的内筒、以及与内筒同轴配置的外筒之间夹设有将橡胶与金属板向半径方向交替层叠而成的一对层叠部的构造。在周向上，在层叠部之间形成有一对间隙部，在间隙部内设置有固定于内筒与外筒任一方而向另一侧沿径向延伸的橡胶或者销等止动件(限制构件)。止动件在轴箱体相对于台车框而产生较大相对位移时，通过与另一侧抵接而防止圆筒层叠橡胶的大位移。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2008-247229号公报

6、专利文献2：日本特开2012-77799号公报

技术实现思路

1、在上述以往的圆筒层叠橡胶中，仅在内筒侧或者外筒侧的一方设置有限制构件，因此限制构件在径向上变长。因此，存在限制构件变形(压曲)、或者在与另一侧的抵接位置产生偏移的隐患。

2、因此，本发明的目的在于，提供不会产生防止大位移的限制构件的变形、抵接位置的偏移的圆筒层叠橡胶、以及铁道车辆的轴箱支承装置。

3、为了达到上述目的，本发明的第一构成是一种圆筒层叠橡胶，其包括内筒、在所述内筒的外侧同轴配置的外筒、设置于所述内筒与所述外筒之间并且将弹性构件与支承构件向所述外筒的径向交替层叠而成的层叠部、以及在所述内筒与所述外筒之间在所述径向上形成的空隙部，其特征在于，

4、所述圆筒层叠橡胶具备：

5、内侧限制构件，其在所述空隙部内固定于所述内筒，朝向所述外筒而沿所述径向延伸；以及

6、外侧限制构件，其在所述空隙部内固定于所述外筒，朝向所述内筒而沿所述径向延伸，

7、所述内侧限制构件以及所述外侧限制构件在所述径向上隔着空隙而对置，相互的对置面彼此能够随着所述层叠部的变形而抵接。

8、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，各所述对置面的面积相互不同。

9、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件的所述对置面的面积比所述外侧限制构件的所述对置面的面积大。

10、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件的所述对置面在所述外筒的轴向上比所述外侧限制构件的所述对置面长。

11、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，在所述层叠部变形而各所述对置面相互抵接时，各所述对置面位于从所述内筒到所述外筒的所述径向的距离的1/3～2/3的位置。

12、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，各所述对置面是相互平行的平面。

13、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件以及所述外侧限制构件由芯材、以及覆盖所述芯材的至少所述对置面侧而形成所述对置面的覆盖弹性构件构成。

14、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述芯材由比所述覆盖弹性构件硬的材料形成。

15、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件的所述芯材中的内筒对置面成为与所述内筒同心圆形状的弯曲面，

16、所述外侧限制构件的所述芯材中的外筒对置面成为与所述外筒同心圆形状的鼓出面。

17、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件的所述覆盖弹性构件在所述内筒的外周面与所述层叠部的所述弹性构件连接，

18、所述外侧限制构件的所述覆盖弹性构件在所述外筒的内周面与所述层叠部的所述弹性构件连接。

19、本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，所述内侧限制构件的所述覆盖弹性构件也夹设于所述内筒与所述芯材之间，所述外侧限制构件的所述覆盖弹性构件也夹设于所述外筒与所述芯材之间，

20、各所述对置面的各所述覆盖弹性构件的厚度为所述内筒与所述芯材之间的所述覆盖弹性构件的厚度、以及所述外筒与所述芯材之间的所述覆盖弹性构件的厚度以下，

21、相互抵接的状态下的各所述对置面的各所述覆盖弹性构件、以及所述内筒与所述芯材之间及所述外筒与所述芯材之间的各所述覆盖弹性构件设置为所述径向的压缩形变大致相同。

22、该“大致相同”是包括橡胶变形相同的情况而允许一些误差的主旨。

23、在本发明的其他方式的特征在于，在上述构成中，在所述内筒的轴向上，所述层叠部中的所述弹性构件的与所述内筒外周面抵接的抵接部分的长度、以及所述内侧限制构件的长度为所述内筒的长度以下，且所述内侧限制构件的长度为所述层叠部中的所述弹性构件的与所述内筒外周面抵接的抵接部分的长度以下，

24、在所述外筒的轴向上，所述层叠部中的所述弹性构件的与所述外筒内周面抵接的抵接部分的长度、以及所述外侧限制构件的长度为所述外筒的长度以下，且所述外侧限制构件的长度为所述层叠部中的所述弹性构件的与所述外筒内周面抵接的抵接部分的长度以下。

25、为了达到上述目的，本发明的第二构成的特征在于，在支承轮轴的轴箱体与其上方的台车框之间配置有螺旋弹簧、以及第一构成的任一所述的圆筒层叠橡胶。

26、根据本发明，抑制大位移的限制构件被内侧限制构件与外侧限制构件分割为两部分，因此分别在径向上变短。因此，对内侧限制构件与外侧限制构件的变形(压曲)、两个限制构件彼此的抵接位置的偏移的产生进行抑制。另外，两个限制构件的设计的自由度(构造、强度、材料)也变高。

27、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，各对置面的面积相互不同，因此能够允许抵接位置的偏移，在变形时也能够维持一定的抵接面积。

28、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，内侧限制构件的对置面的面积比外侧限制构件的对置面的面积大，因此能够通过面积大的对置面而吸收对置面彼此的相对偏移。

29、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，内侧限制构件的对置面在外筒的轴向上比外侧限制构件的对置面长，因此能够有效地覆盖轴向上的相对偏移。

30、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，在层叠部变形而各对置面相互抵接时，各对置面位于从内筒到外筒的径向的距离的1/3～2/3的位置，因此如果在径向上以相同的长度形成两个限制构件，则为同等的强度。另外，即使两个限制构件的径向的长度不同，也容易分别调整形状、材质而形成为同等的强度。

31、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，各对置面是相互平行的平面，因此两个限制构件的相对位置即使变化也容易进行面接触。

32、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，内侧限制构件以及外侧限制构件由芯材与覆盖弹性构件构成，因此在两个限制构件的抵接初期得到冲击缓冲效果，即使在相互的抵接角度产生偏移也能够通过覆盖弹性构件而吸收。另外，经由覆盖弹性构件而将两个限制构件、内筒以及外筒硫化粘接。

33、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，芯材由比覆盖弹性构件硬的材料形成，因此能够维持两个限制构件的强度。

34、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，内侧限制构件的芯材中的内筒对置面成为弯曲面，外侧限制构件的芯材中的外筒对置面成为鼓出面，因此容易将两个限制构件固定于内筒以及外筒。另外，对置面彼此抵接时的冲击向内筒以及外筒均衡传递，因此抑制由应力集中导致的两个限制构件的破损。

35、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，内侧限制构件以及外侧限制构件的各覆盖弹性构件分别与层叠部的弹性构件连接，因此两个限制构件容易成形。另外，也有助于覆盖弹性构件的剥离防止。

36、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，各对置面的各覆盖弹性构件的厚度为内筒与芯材之间的覆盖弹性构件的厚度、以及外筒与芯材之间的覆盖弹性构件的厚度以下，相互抵接的状态下的各对置面的各覆盖弹性构件、以及内筒与芯材之间、外筒与芯材之间的各覆盖弹性构件的径向的压缩形变设置为大致相同，因此能够对由向两个限制构件抵接时的低刚性部的应力集中导致的变形、破损进行抑制。

37、根据本发明的其他方式，除了上述效果以外，层叠部的最内部的弹性构件以及内侧限制构件与内筒的长度相同、或者长度比内筒短，且最外部的弹性构件以及外侧限制构件与外筒的长度相同、或者长度比外筒短，因此抑制弹性构件与两个限制构件的破损。另外，两个限制构件为弹性构件的长度以下，由此两个限制构件不会妨碍层叠部的轴向的变形。