空气弹簧以及铁道车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气弹簧以及具备空气弹簧的铁道车辆。更具体地涉及用于防止因向空气弹簧的过度供气而弹簧高度异常上升的技术。
【背景技术】
[0002]铁道车辆的车身通过包括枕簧的车身支持装置支持于转向架。枕簧是设置于转向架的转向架构架和车身之间的弹簧，具有缓冲从转向架传递至车身的冲击，且改善乘坐感的作用。作为枕簧，通常使用空气弹簧。空气弹簧可以借由向形成于内部的空气室进行的压缩空气的供排气在上下方向上伸缩。在铁道车辆中，利用该空气弹簧的伸缩，执行使车体高度保持在一定范围的自动高度调节控制、和在曲线通过时为了减小作用于乘客的超限离心力而使车身倾斜的车身倾斜控制等。
[0003]在空气弹簧中，为了防止弹簧高度超出规定的允许范围变得过大，而具备异常上升阻止件。作为空气弹簧的异常上升阻止件，已知有使设置于转向架侧的第一限制构件与设置于车身侧的第二限制构件抵接从而机械地限制对转向架的车身的上升位移的所谓机械止动件。又，除了机械止动件以外，还提出如下所述的空气弹簧的异常上升阻止件。
[0004]例如，在专利文献I所述的铁道车辆中，在空气弹簧的弹簧高度超出允许范围时打开的紧急排气阀设置于空气弹簧。该紧急排气阀的开闭部在空气弹簧的弹簧高度在允许范围内时，通过自由伸缩的连杆与车身连接。而且，当弹簧高度超过允许上限时，车身的上升移动通过连杆传递至紧急排气阀的开闭部，从而打开紧急排气阀。
[0005]又，例如在专利文献2所述的铁道车辆中，排气用旁通通路设置于空气弹簧，在排气用旁通通路上设置有在空气弹簧的弹簧高度超出允许范围时打开的机械阀。该空气弹簧在空气室内具备机械阀的操作杆。而且，操作杆由空气弹簧处于过度供气状态时的隔膜(d i aphragm )操作，从而机械阀被打开。
[0006]现有技术文献:
专利文献:
专利文献I:日本特开平7-267084号公报；
专利文献2:日本特开平11-78877号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题:
在空气弹簧的异常上升阻止件为机械止动件时，分别设置于转向架和车身的限制构件为了具备能够承受来自于空气弹簧的力的刚性而由钢铁制成，并且是包围空气弹簧的周围的大型(作为一个示例，一个边为10mm以上)部件。以往，期待车辆的轻量化，如果能够消减异常上升阻止件的重量，则能够有利于车辆的轻量化。又，空气弹簧的周边的空间利用于贯穿转向架和车身的配管和配线等，但是如果在空气弹簧的周围具有机械止动件，则必须避开它进行配管以及配线，配管以及配线的自由度受损。
[0008]又，在空气弹簧的异常上升阻止件为记载于专利文献I的紧急排气阀的情况下，空气弹簧的紧急排气阀的开闭部和车身通过连杆连接，因此在维修车辆时需要进行车身或开闭部与连杆的卸装以及调节作业。
[0009]又，在空气弹簧的异常上升阻止件为专利文献2记载的机械阀的情况下，在因车身的侧滚(rolling)或左右摇动而隔膜被扭转时，隔膜与操作杆的接触状态会变动。因此，在机械阀打开时的空气弹簧的弹簧高度有差异。
[0010]本发明是鉴于上述情况而形成，其目的是提供在具备异常上升阻止件的空气弹簧或具备该空气弹簧的铁道车辆中，能够实现维修的简单化和轻量化。
[0011]解决问题的手段:
根据本发明的空气弹簧具备:上面板;与所述上面板相向配置的下面板;将所述上面板的周缘部与所述下面板的周缘部气密地连接而在内部形成空气室的弹性膜;与所述下面板连接的弹性支持构件;和形成有排气通路的排气通路形成构件。上述排气通路具有:在所述上面板与所述下面板的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时，在所述空气室外部开口，并且在所述隔开距离超过所述规定的允许范围的上限时，在所述空气室内部开口的排气通路入口；和在大气中开放的排气通路出口。
[0012]又，根据本发明的铁道车辆具备:具有底架的车身;具有转向架构架的转向架;和设置于所述转向架构架和所述底架之间的所述空气弹簧。
[0013]在上述结构的空气弹簧中，上面板与下面板的上下方向上的隔开距离是空气弹簧的高度中的变动要素。因此，基于上面板与下面板的上下方向上的隔开距离调节空气弹簧的高度。在根据本发明的空气弹簧中，在上面板与下面板的上下方向上的隔开距离超过规定的允许范围的上限值时(即，空气弹簧的高度超过弹簧高度允许范围的上限值时)，排气通路入口处于在空气室内部开口的状态，排气通路与空气室连接。在排气通路与空气室连接时，空气室内的空气通过排气通路排出至外部。通过这样的空气室的强制性排气，在上面板与下面板的上下方向上的隔开距离位于规定的允许范围内时(即，空气弹簧的弹簧高度位于规定的弹簧高度允许范围内时)，排气通路入口处于在空气室外部开口的状态，从而解除排气通路与空气室之间的连接而结束空气室的排气。如此一来，能够防止空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围而异常上升。
[0014]又，在根据本发明的空气弹簧中，发挥空气弹簧的异常上升阻止件功能的排气通路形成构件，不像现有的机械止动件那样空气弹簧的力对它作用。因此，能够使排气通路形成构件与现有的机械止动件相比轻量化且小型化。因此，具备该空气弹簧的本发明的铁道车辆与具备现有的机械止动件和现有的空气弹簧的铁道车辆相比，能够实现轻量化。
[0015]又，根据本发明的空气弹簧基于上面板与下面板的上下方向的隔开距离调节空气弹簧的高度。因此，发挥空气弹簧的异常上升阻止件功能的排气通路形成构件不与车身通过连杆等连接。因此，根据本发明的空气弹簧与具备通过连杆连接于车身的异常上升止动件的现有空气弹簧相比，能够使对车辆的组装或维修等简单化。此外，根据本发明的空气弹簧与具备包括排气阀的异常上升阻止件的空气弹簧相比，由于不具备排气阀和其开闭执行器或传感器等，因此结构简单，能够实现轻量化且小型化。
[0016]发明效果:
根据本发明，在空气弹簧的上面板与下面板的上下方向上的隔开距离超出允许范围时，排气通路与空气室连接，从而通过排气通路从空气室排出空气。借助于此，能够防止空气弹簧的弹簧高度的异常上升。该空气弹簧与具备通过连杆连接于车身的异常上升阻止件的现有空气弹簧相比，能够使维修简单化。又，具备该空气弹簧的铁道车辆与具备现有的机械止动件和现有的空气弹簧的铁道车辆相比，能够实现轻量化。
【附图说明】
[0017]图1是示出设置于转向架和车身之间的根据本发明第一实施形态的空气弹簧的主视图；
图2是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图；
图3是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图；
图4是根据第一实施形态的异常上升阻止机构的放大图；
图5是示出根据第二实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图；
图6是示出根据第二实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图；
图7是根据第二实施形态的异常上升阻止机构的放大图。
【具体实施方式】
[0018](第一实施形态)
以下，参照【附图说明】本发明的第一实施形态。图1是示出设置于转向架和车身之间的根据本发明第一实施形态的空气弹簧的主视图，图2是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度在弹簧高度允许范围内时的空气弹簧的剖视图，图3是示出根据第一实施形态的空气弹簧的高度超出弹簧高度允许范围的上下限时的空气弹簧的剖视图，图4是根据第一实施形态的异常上升阻止机构的放大图。
[0019]如图1所示，根据本发明的第一实施形态的铁道车辆由转向架1、包括空气弹簧3的车身支持结构、和通过该车身支持结构支持于转向架I的车身2构成。转向架I具备作为转向架I的基础的转向架构架11。车身2具备作为车辆结构体的基础的底架12。空气弹簧3在转向架构架11和底