[發明專利]空氣彈簧裝置

無效

• 申請號: 200980112957.2
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN102007318A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 外山章彥
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: F16F9/04
• 分類號: F16F9/04;B61F5/08;B61F5/10;F16F15/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種空氣彈簧，其可適用于鐵路車輛用的無枕梁轉向架(bolsterless?bogie)。特別地，本發明提供了如下的空氣彈簧裝置：其能夠使整個裝置的上下方向的彈簧常數(spring?constant)在寬的位移范圍上維持足夠小，以便實現鐵路車輛的改進的乘坐舒適性：另一方面，即使在空氣彈簧由于穿孔等而處于泄氣狀態下也能保持空氣彈簧的柔性彈簧特性，以便實現車輛的安全行駛；并且即使在被施加大的垂直載荷而發生較大變形的情況下，也能確保實現對垂直方向力和水平方向力的有效彈性支撐。

背景技術

這種類型的空氣彈簧裝置也常被稱為“歐式”空氣彈簧裝置，并且例如在專利文獻1中公開。從該文獻了解的空氣彈簧裝置包括：外筒；內筒；以跨接在內筒和外筒之間的方式布置的膜(diaphragm)；具有圓錐面或角錐面形式的外周面的支撐構件，跨接支撐構件的外周面和內筒之間布置有環狀彈性體；以及減振構件，該減振構件具有布置在內筒和支撐構件之間的彈性構件，使得在彈性體已經彈性地變形預定量之后，開始彈性構件的由于內筒和支承構件之間的相對靠近的移動而引起的彈性變形。

在這種示例中，彈性構件形式的減振構件被配置在內筒和支撐構件之間，并且被構造成使得在彈性體已經彈性地變形預定量之后，開始彈性構件的由于內筒和支承構件之間的相對靠近的移動而引起的彈性變形。由此，說明了當作用于外筒的載荷超過預定水平時，歸因于減振構件的彈性被增加到彈性體的彈性，使得易于增大彈簧常數。還說明了所公開的構造提供了其中空氣彈簧在較輕載荷的情況下由于彈簧常數較小而具有柔性彈簧特性的狀態以及空氣彈簧在較重載荷的情況下由于彈簧常數較大而具有剛性彈簧特性的另一狀態。結果實現了改進的空氣彈簧，該空氣彈簧包括具有圓錐臺或角錐臺形狀的外周面的支撐構件，其中以跨接在支撐構件的外周面和內筒之間的形式配置的環狀彈性體提供了非線性特性，該非線性特性允許彈性體在通常的正常操作中具有較柔的彈簧特性并且在被施加較重的載荷時具有較硬的彈簧特性。順便提及，還說明了當彈性體由層疊橡膠制成時，支撐構件和內筒以穩定的方式彼此彈性地支撐。

專利文獻1：日本特開2006-329280號公報

發明內容

發明要解決的問題

上述現有技術的特征在于兩種圓錐形元件的即均具有圓錐形狀的彈性構件和緩沖構件(cushion?member)的串聯布置，該兩種圓錐形元件被配置于在內筒和外筒之間延伸跨接的膜的下側。由此，當彈性構件和緩沖構件兩者都變形到它們的極限位置時，使支撐構件和內筒通過緩沖構件的非彈性構件而金屬接觸(metal?contact)，使得隨后不能對垂直載荷彈性支撐。此外，關于水平載荷的輸入，盡管在金屬接觸之后，內筒和外筒可以相對滑動運動，但是隨后不能對水平載荷彈性支撐。

本發明的任務是解決現有技術的上述問題。由此，本發明的主要目的是提供一種改進的空氣彈簧裝置，其即使在空氣彈簧裝置處于由穿孔等引起的泄氣狀態下而不能實現期望的彈簧功能時，也能充分地呈現出空氣彈簧裝置在上下方向上的柔性彈簧特性，以在保持可接受的乘坐舒適性的同時允許安全行駛。本發明的另一目的是提供一種改進的空氣彈簧裝置，其即使在發生大的變形使得柔性彈簧特性達到極限值而被施加大垂直載荷時也能夠工作，以通過硬的彈簧常數彈性地支撐垂直載荷。本發明的又一個目的是提供一種改進的空氣彈簧裝置，無論垂直載荷的大小如何，該空氣彈簧裝置都能實現對水平載荷的柔性且彈性的支撐。

用于解決問題的方案

根據本發明，提供一種空氣彈簧裝置，其包括如下被配置成彼此串聯連接的部件：空氣彈簧，其具有被填充有氣體的內部，該內部由上面板、下面板和筒狀撓性膜體限定，其中筒狀撓性膜體具有分別氣密連接到上面板和下面板的端部；剪切彈簧部件，其包括內筒、外筒以及在內筒和外筒的相對的周面之間交替地層疊配置的環狀橡膠構件和環狀剛性板，剪切彈簧部件能響應于垂直載荷而剪切變形；以及壓縮彈簧部件，其包括上端環、下端支撐板以及在上端環和下端支撐板之間交替地層疊配置的橡膠構件和剛性板，壓縮彈簧部件能響應于垂直載荷而壓縮變形；其中，空氣彈簧裝置還包括抵接部，該抵接部用于限制剪切彈簧部件的內筒和外筒之間在垂直方向上的相對位移量，使得相對位移被限制時，在內筒和下端支撐板之間留有間隙。

優選地，剪切彈簧部件包括層疊結構(laminated?structure)，在層疊結構中，錐臺狀的橡膠構件和錐臺狀的剛性板彼此交替地層疊，所述層疊結構被接合到內筒和外筒。