JP2007519868A - レール車両用のばね要素 - Google Patents

Abstract

【課題】
垂直力と水平力の導入ではゴムの従動が減少され、容易な水平滑りが可能とされるばね要素を提供することである。
【解決手段】
ばね要素（２）は、実質的に二つの互いに間隔可変に配置された剛性端部材（６，８）に固定されている弾性ばね本体（４）から成る。このばね本体（４）はゴム或いはゴム状合成樹脂から成り、回転対称ばね横断面を有する。縦断面が双凸面構成を示す。空洞（１０）に基づいて 全体的にＵ字状横断面を生じる。垂直力と水平力の導入にはゴムの従動が減少され、容易な水平滑りが可能とされる。ばね本体（４）の表面（１２）上には互いに間隔（Ａ）にリブ（１４；１４ａ，．．．）が配置されていて、これらリブは同様に互いに間隔（Ａ）に配置されたリブ（１６；１６ａ，．．．）或いはリブ（１６，．．．）のグループと交差されている。ばね本体（４）の表面（１２）上にはリブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）（或いは１４，．．；１６，．．）間の中間空間に交差角度に応じて多角形区画（１８ａ，．．．）が形成される。リブの代わりに或いは追加的にばね本体（４）及び少なくとも一方の端部材（６及び８又はいずれか一方）の表面又はそのいずれか一方は滑動性表面被覆を備えている。リブがおよそ２ｍｍ太さで且つおよそ１０ｍｍ互いに間隔を置いている。特に追加ばねとして使用するために、レール車両において空気ばねとの組合せられている。

Description

この発明は、請求項１の上位概念により、単独で或いは追加ばねとして空気ばねとの組合せでレール車両に使用され得るばね要素、特に所謂「層ばね」に関する。

ドイツ特許第３５０９９２３号明細書（特許文献１）から、車両懸架装置或いはばね体用のばね要素が知られている。このばね要素の本質的特徴事項は後に続く詳細な説明の導入する文章に表現されている。公知のばね要素のゴム体の外形は滑らかである。絶え間なく変更する垂直力によってゴム体の載置面が縮小増大される。追加的に案内された水平力によってゴム体が基礎上を転がる。両者、垂直力と水平力はゴムと基礎の間の相対運動を生じ、それによりゴムの摩擦と摩耗を生じる。
ドイツ特許第３５０９９２３号明細書

前記先行技術から予め知られたばね要素は、垂直力と水平力の導入ではゴムの従動が減少され、容易な水平滑りが可能とされる形式に再現されるべきである。

この発明の課題は、主特許請求項の特徴とする特徴事項によって解決される。

主特許請求項の特徴とする特徴事項を備えるこの発明のばね要素は、予め知られたばねと比べて、ばね表面にあるリブによって小さい四角形（菱形、長方形、正方形）が形成されるという利点を有する。ばね本体が載置面に押圧されるならば、この四角形に空気が収集する。それによりばね本体は多数の空気クッション上を滑動する。それで、ゴムリブと載置面の間に摩擦が存在する。

リブになったばね表面の代わりに又は追加的に、ばね体の全表面は、或いはリブ表面及び互いに間隔可変に配置された剛性端部材の表面又はそのいずれか一方を含めて滑動性（滑り易い）表面を備えて、それにより削り取る作用が負荷されたばね本体の変形では（同様に）広範囲に回避されない。

ばね本体上に配置されたリブの構造的構成では、リブがおよそ２ｍｍ高さで且つおよそ１０ｍｍ互いに間隔を置いているならば、特に好ましいものとして証明された。

ばね本体の摩擦値をさらに減少するために、特にリブの表面は、滑動性材料から成る。このリブは特に所謂「閉鎖リブ」として形成されており、この場合には、閉鎖リブの材料はばね本体の材料とは相違し得る。この場合には、リブはそれらがばね要素の使用時間に耐えるように形成されて寸法とされている。

種々の措置により、ばね要素の長い使用時間が保証されている。ばねの特性曲線が載置面上の異なる摩擦によっては影響されない。

次に、この発明によるばね要素の一実施例は添付図に基づいて詳細に説明される。

図に示されたばね要素２は、すべての支持ばねとして並びに追加ばねとして空気ばねとの組合せでレール車両の構成を支持するように使用できる所謂「層ばね」である。

ばね要素２は実質的に弾性ばね本体４から成り、そのばね本体は二つの互いに間隔可変に配置された剛性端部材６，８の間に固定されている。ばね本体４は回転対称的横断面を有する。縦断面（図２と図４）はおよそ双凸面線で示す。空洞１０に基づいて全体的にＵ字状縦断面が生じる。ばね本体４は比較可能な弾性特性のゴム或いはエラストマー材料から製造されている。剛性端部材６，８から上端部材６が円板状に形成され、下端部材８がリング状に形成される。即ち、下端部材８は中心に開口８ａを有し、それによりばね本体４にある空洞１０は周辺と接続されている。

今まで記載された構成は、先行技術から知られており、この発明の対称ではない。この発明はこの種のばね本体４の表面構成と関係している。

特に図１と３の側面図から明らかであるように、ばね本体４の表面１２上には、地球の経度と緯度により、垂直リブ１４ａと水平に延びるリブ１６ａが配置されている。これらリブ１４ａ，．．，１６ａ．．はおよそ２ｍｍ太さとおよそ１０ｍｍの間隔Ａで互いに表面１２上に取り付けられ、それによりそれら小さいリブ間に閉鎖された四角形１８ａが形成される。

ばね本体４が載置面として用いられる端部材６，８上に押圧されるならば、四角形１８ａの内部にばね本体４と載置面６及び８又はそのいずれか一方の間に閉鎖された空気が溜まる。ばね２への力作用に基づいてばね本体４とそれぞれの載置面６又は８の間の相対的寸法が互いに変更されるならば、この場合には、力作用が垂直に並びに水平に発生され得て、それにより運動が適切な方向に生じ、次にゴムから成るばね本体４が載置面６又は８上に摩擦しなく、むしろばね本体４はその代わりに多くの小さい空気クッション上に滑動する。それにより、ゴムリブ１４ａ，．．，１６ａ．．とそれぞれの載置面６又は８の間に単に摩擦が生じる。

前から観察して、無負荷状態のばね要素を示す。 同様に無負荷状態の同じばね要素を垂直縦断面で示す。 前から観察して、負荷状態の同じばね要素を示す。 同様に負荷状態の同じばね要素を垂直縦断面で示す。

符号の説明

２．．．．ばね要素
４．．．．ばね本体
６，８．．．端部材，載置面
６．．．．上（円錐状）端部材
８．．．．下（リング状）端部材
８ａ．．．開口
１０．．．空洞
１２．．．ばね本体の表面
１４；１４ａ，．．．ばね本体上の（垂直）リブ
１６；１６ａ，．．．ばね本体上の（水平）リブ
Ａ．．．．二つのリブ間の互いの間隔
１８ａ．．．リブ１４，１６により包囲された四角形，区画。

Claims (8)

1. ゴム或いはゴム状合成樹脂から成り、二つの互いに間隔可変に配置された剛性端部材（６，８）に固定されている弾性ばね本体（４）を備えて、この際にばね横断面が回転対称であり、縦断面が双凸面構成を有するばね要素（２）において、ばね本体（４）の表面（１２）上には互いに間隔（Ａ）にリブ（１４；１４ａ，．．．）が配置されていて、これらリブは同様に互いに間隔（Ａ）に配置されたリブ（１６；１６ａ，．．．）或いはリブ（１６，．．．）のグループと交差されており、ばね本体（４）の表面（１２）上にはリブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）（或いは１４，．．；１６，．．）間の中間空間に交差角度に応じて多角形区画（１８ａ，．．．）が形成されることを特徴とするばね要素。
2. ばね本体（４）の表面及び少なくとも一方の端部材（６及び８又はいずれか一方）の表面又はそのいずれか一方は滑動性表面被覆を備えていることを特徴とする請求項１の上位概念によるばね要素。
3. 互いに平行に表面（１２）上に配置されたリブ（１４；１４ａ，．．）のグループは同様に互いに平行に配置されたリブ（１６；１６ａ，．．．）の別のグループと直交に交差されていて、表面（１２）のリブ（１４；１４ａ，．．．），（１６；１６ａ，．．．）間に残っている断面はそれぞれに閉鎖された長方形或いは正方形（１８ａ，．．．）であることを特徴とする請求項１或いは２に記載のばね要素。
4. リブ（１４；１４ａ，．．．）或いは（１６；１６ａ，．．．）の間隔（Ａ）が互いにおよそ１０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のばね要素。
5. リブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）はそれぞれにおよそ２ｍｍの太さであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のばね要素。
6. リブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）は閉鎖リブとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のばね要素。
7. リブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）はばね本体（４）の材料と相違している材料から成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のばね要素。
8. リブ（１４；１４ａ，．．；１６；１６ａ，．．．）は滑動性表面を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のばね要素。

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