[发明专利]空气弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及空气弹簧，更具体地，涉及能够防止空气从隔膜泄漏的空气弹簧。

背景技术

在有轨车辆中，在车体与台车之间设置空气弹簧，以减少移动过程中施加在车体上的冲击和振动。空气弹簧通常包括：顶板，其与车体相连；底板，其设置在台车上；以及橡胶隔膜，其设置成将顶板和底板彼此连接起来。隔膜能够通过弹性变形来减少车辆移动过程中的冲击和振动。作为例如顶板和底板等部件的构成材料，从确保部件的耐磨性和强度的角度来看，一般采用例如铝或铁等金属（例如，参见日本专利公报No.2009-138905（PTD1））。

<引用文献列表>

专利文献

PTD1：日本专利公报No.2009-138905

发明内容

<技术问题>

在采用例如铝或铁等金属作为顶板和底板的构成材料的情况下，该构成材料的弹性模量与构成隔膜的橡胶的弹性模量之间的差异极大（铝：大约70GPa，铁：大约200GPa，橡胶：大约0.1GPa）。因此，例如，在隔膜变形极大的情况下，由于弹性模量的差异，顶板与隔膜之间的接触部或者底板与隔膜之间的接触部中容易形成间隙，并因此产生空气从隔膜泄漏的问题。

鉴于上述问题而做出了本发明，本发明的目的是提供一种能够防止空气从隔膜泄漏的空气弹簧。

<技术方案>

根据本发明的空气弹簧包括：第一支撑部件；第二支撑部件，其设置成在主承载方向上与所述第一支撑部件隔开；以及隔膜，其由可弹性变形的橡胶制成并且将所述第一支撑部件和所述第二支撑部件连接起来，以在所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间形成封闭的空间。在所述第一支撑部件和所述第二支撑部件中的至少一个部件中，构成与所述隔膜相连的连接部的材料的弹性模量大于构成所述隔膜的所述橡胶的弹性模量并且小于铝的弹性模量。

根据本发明的空气弹簧，在所述第一支撑部件和/或第二支撑部件中，构成与所述隔膜相连的所述连接部的材料具有上述弹性模量。因此，与连接部由铁或铝构成的情况相比，构成连接部的材料与构成隔膜的橡胶之间的弹性模量的差异更小。因此，能够防止由于弹性模量的差异而在所述第一支撑部件与所述隔膜之间的连接部和/或在所述第二支撑部件与所述隔膜之间的连接部中形成间隙。因此，根据本发明的空气弹簧，能够防止空气从隔膜泄漏。

在所述空气弹簧中，在所述至少一个部件中，可接受的是，构成所述连接部的材料的弹性模量不小于1GPa且不大于40GPa。

因此，能够更有效地防止在所述第一支撑部件与所述隔膜之间的连接部和/或在所述第二支撑部件与所述隔膜之间的连接部中形成间隙，因而能够更有效地防止空气从隔膜泄漏。

在所述空气弹簧中，可接受的是，所述连接部由FRP制成。因此，能使空气弹簧更轻。

在所述空气弹簧中，可接受的是，构成所述连接部的FRP通过压制成型法形成。因此，能够进一步提高第一支撑部件和/或第二支撑部件（其中包括所述连接部）的可加工性。

在所述空气弹簧中，可接受的是，所述至少一个部件包括轻量化部和所述连接部，所述轻量化部的每单位体积质量小于所述连接部的每单位体积质量。因此，能使空气弹簧更轻。

在所述空气弹簧中，可接受的是，所述轻量化部由蜂窝状结构制成。此外，可接受的是，所述轻量化部由泡沫材料制成。另外，可接受的是，所述轻量化部由除FRP之外的工程塑料制成。因此，容易使空气弹簧更轻。

在所述空气弹簧中，可接受的是，所述连接部由除CFRP之外的FRP制成，并且所述轻量化部由CFRP制成。因此，能使空气弹簧更轻。

在所述空气弹簧中，可接受的是，所述至少一个部件包括增强部和所述连接部，所述增强部由弹性模量比所述连接部的弹性模量大的材料制成。因此，能够进一步提高空气弹簧的强度，同时防止空气从隔膜泄漏。

在所述空气弹簧中，在所述第一支撑部件的面向所述第二支撑部件的表面和所述第二支撑部件的面向所述第一支撑部件的表面之中的至少一个表面上，可以设置有由金属制成的部件。因此，当空气弹簧塌缩时或快速移动的过程中，在第一支撑部件和第二支撑部件彼此接触的情况下，能够进一步提高第一支撑部件和/或第二支撑部件的耐磨性。此外，能够提高第一支撑部件和/或第二支撑部件的强度。“塌缩”的意思是：空气从空气弹簧的隔膜中排出，同时空气弹簧处于爆裂状态。