(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023078952
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】軸ばね用保護カバー及び鉄道車両用軸ばね
(51)【国際特許分類】
F16F 1/41 20060101AFI20230531BHJP
F16J 3/04 20060101ALI20230531BHJP
F16J 15/52 20060101ALI20230531BHJP
F16F 15/04 20060101ALI20230531BHJP
【ＦＩ】
F16F1/41
F16J3/04 Z
F16J15/52 Z
F16F15/04 P
F16F15/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021192295
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】000219602
【氏名又は名称】住友理工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】大坪 繁宏
(72)【発明者】
【氏名】小川 智
【テーマコード（参考）】
3J043
3J045
3J048
3J059
【Ｆターム（参考）】
3J043AA03
3J043CB13
3J043DA06
3J043FA04
3J043FB12
3J045AA01
3J045BA02
3J045BA03
3J045CB16
3J045EA10
3J048AA01
3J048BA08
3J048EA15
3J059AB13
3J059AB15
3J059BA43
3J059DA43
3J059GA02
(57)【要約】
【課題】鉄道車両用軸ばねをコンパクトに覆うことができ、風圧による変形や破損、脱落等も生じにくくなる軸ばね用保護カバーを提供する。
【解決手段】鉄道車両用軸ばね２０に装着され、当該装着状態で弾性部２３の下側外面を覆う保護カバー１は、弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部４を含み、装着状態で、内筒２１にはゴム層２７Ａを介して間接的に当接し、外筒２２には直接当接し、弾性部２３には、内筒２１及び外筒２２との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接している。
【選択図】図２
【解決手段】鉄道車両用軸ばね２０に装着され、当該装着状態で弾性部２３の下側外面を覆う保護カバー１は、弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部４を含み、装着状態で、内筒２１にはゴム層２７Ａを介して間接的に当接し、外筒２２には直接当接し、弾性部２３には、内筒２１及び外筒２２との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接している。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下方向に延びる芯材と、前記芯材と同軸で配置される外筒と、弾性体と金具とを径方向へ交互に積層して形成され、前記芯材と前記外筒との間に接着される環状の弾性部と、を含んでなる鉄道車両用軸ばねに装着され、当該装着状態で前記弾性部の下側外面を覆う軸ばね用保護カバーであって、
弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部を含み、
前記装着状態で、前記芯材には直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記外筒には直接当接し、前記弾性部には、前記芯材及び前記外筒との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接することを特徴とする軸ばね用保護カバー。
弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部を含み、
前記装着状態で、前記芯材には直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記外筒には直接当接し、前記弾性部には、前記芯材及び前記外筒との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接することを特徴とする軸ばね用保護カバー。
【請求項2】
前記蛇腹部は、径方向に、前記弾性部の外周面に当接して前記蛇腹部を弾性支持する支持部と、前記支持部に支持されて前記弾性部の外周面に近接する可動部とを交互に有していることを特徴とする請求項１に記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項3】
前記支持部は、円筒状で、前記弾性部における前記金具の端部の位置に当接していることを特徴とする請求項２に記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項4】
前記弾性部の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、各前記可動部の一部は、前記凹凸形状のうちの複数の凸部同士を繋いで規定される所定の外形領域の内側に位置していることを特徴とする請求項２又は３に記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項5】
前記弾性部には、前記外形領域よりも内側に凹む凹部が形成されており、前記可動部の前記一部は、前記凹部内に入り込んでいることを特徴とする請求項４に記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項6】
前記装着状態で、軸方向の両端の一端側は、前記芯材の外周面に直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記両端の他端側は、前記外筒の外周面に直接当接していることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項7】
前記芯材への当接部分には、端部から軸方向にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の軸ばね用保護カバー。
【請求項8】
芯材と、前記芯材と同軸で配置される外筒と、弾性体と金具とを径方向へ交互に積層して形成され、前記芯材と前記外筒との間に接着される環状の弾性部と、を含んでなる鉄道車両用軸ばねであって、
請求項１乃至７の何れかに記載の軸ばね用保護カバーが装着されて、前記弾性部の下側外面が前記軸ばね用保護カバーに覆われていることを特徴とする鉄道車両用軸ばね。
請求項１乃至７の何れかに記載の軸ばね用保護カバーが装着されて、前記弾性部の下側外面が前記軸ばね用保護カバーに覆われていることを特徴とする鉄道車両用軸ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、鉄道車両用軸ばねを保護するために用いられる軸ばね用保護カバーと、当該軸ばね用保護カバーを設けた鉄道車両用軸ばねとに関する。
【背景技術】
【0002】
鉄道車両の台車において、車軸を支持する軸箱に設けたアームと、車両を支持する台車フレームとの間には、鉄道車両用軸ばねが設置されている。鉄道車両用軸ばねは、アーム側に設けた芯材と、台車フレーム側に設けた外筒との間に、複数の弾性層と複数の金具とを径方向へ交互に積層してなる環状の弾性部を介在させて、全体を円錐状に形成したものとなっている。
このような鉄道車両用軸ばねには、外筒の下方に露出する弾性部の防火、防風、防雪、防水、防塵等を目的として、軸ばね用保護カバーが装着されている。この軸ばね用保護カバーとして、例えば特許文献１には、可撓性材料で形成され、上側が大径となり、下側が小径となる段付き筒状の保護カバーが開示されている。この保護カバーは、上端開口が外輪（外筒）の外周に、下端開口が軸（芯材）の外周にそれぞれ締付バンド等を用いて固定される。また、他の例として、鉄道車両用軸ばねへの後付けを容易とするために、筒状の一部を軸方向に分断したＣ字形状の保護カバーや、半円弧状に分割した２つのカバー部を互いに連結してなる保護カバーも開示されている。
一方、特許文献２にも、上下開口を備えた円筒状に形成され、上側を大径、下側を小径とした漏斗状（段付き筒状）の防火カバーが開示されている。
このような鉄道車両用軸ばねには、外筒の下方に露出する弾性部の防火、防風、防雪、防水、防塵等を目的として、軸ばね用保護カバーが装着されている。この軸ばね用保護カバーとして、例えば特許文献１には、可撓性材料で形成され、上側が大径となり、下側が小径となる段付き筒状の保護カバーが開示されている。この保護カバーは、上端開口が外輪（外筒）の外周に、下端開口が軸（芯材）の外周にそれぞれ締付バンド等を用いて固定される。また、他の例として、鉄道車両用軸ばねへの後付けを容易とするために、筒状の一部を軸方向に分断したＣ字形状の保護カバーや、半円弧状に分割した２つのカバー部を互いに連結してなる保護カバーも開示されている。
一方、特許文献２にも、上下開口を備えた円筒状に形成され、上側を大径、下側を小径とした漏斗状（段付き筒状）の防火カバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－２７８３９８号公報
【特許文献2】特開２０１６－１７３１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１，２のような段付き筒状の保護カバーは、弾性部と干渉しないように大径となる上側の内部空間を大きく形成しているため、鉄道車両用軸ばねに対してサイズが大きくなる。よって、走行時の風圧で変形しやすくなり、鉄道車両用軸ばねとの結合部分が外れたり、変形時の屈曲が一箇所に集中して破損等が生じたりするおそれがあった。これは、特許文献１に開示されるＣ字形状や分割構造の保護カバーにおいても同様で、特にこのタイプでは、走行時の風圧で継ぎ目部分に応力が集中すると鉄道車両用軸ばねから外れるおそれが大きくなっていた。
【0005】
そこで、本開示は、鉄道車両用軸ばねをコンパクトに覆うことができ、風圧による変形や破損、脱落等も生じにくくなる軸ばね用保護カバー及び鉄道車両用軸ばねを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本開示の第１の構成は、上下方向に延びる芯材と、前記芯材と同軸で配置される外筒と、弾性体と金具とを径方向へ交互に積層して形成され、前記芯材と前記外筒との間に接着される環状の弾性部と、を含んでなる鉄道車両用軸ばねに装着され、当該装着状態で前記弾性部の下側外面を覆う軸ばね用保護カバーであって、
弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部を含み、
前記装着状態で、前記芯材には直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記外筒には直接当接し、前記弾性部には、前記芯材及び前記外筒との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接することを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記蛇腹部は、径方向に、前記弾性部の外周面に当接して前記蛇腹部を弾性支持する支持部と、前記支持部に支持されて前記弾性部の外周面に近接する可動部とを交互に有していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記支持部は、円筒状で、前記弾性部における前記金具の端部の位置に当接していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記弾性部の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、各前記可動部の一部は、前記凹凸形状のうちの複数の凸部同士を繋いで規定される所定の外形領域の内側に位置していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記弾性部には、前記外形領域よりも内側に凹む凹部が形成されており、前記可動部の前記一部は、前記凹部内に入り込んでいることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記装着状態で、軸方向の両端の一端側は、前記芯材の外周面に直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記両端の他端側は、前記外筒の外周面に直接当接していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記芯材への当接部分には、端部から軸方向にスリットが形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第２の構成は、芯材と、前記芯材と同軸で配置される外筒と、弾性体と金具とを径方向へ交互に積層して形成され、前記芯材と前記外筒との間に接着される環状の弾性部と、を含んでなる鉄道車両用軸ばねであって、
第１の構成の何れかに記載の軸ばね用保護カバーが装着されて、前記弾性部の下側外面が前記軸ばね用保護カバーに覆われていることを特徴とする。
弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部を含み、
前記装着状態で、前記芯材には直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記外筒には直接当接し、前記弾性部には、前記芯材及び前記外筒との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接することを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記蛇腹部は、径方向に、前記弾性部の外周面に当接して前記蛇腹部を弾性支持する支持部と、前記支持部に支持されて前記弾性部の外周面に近接する可動部とを交互に有していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記支持部は、円筒状で、前記弾性部における前記金具の端部の位置に当接していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記弾性部の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、各前記可動部の一部は、前記凹凸形状のうちの複数の凸部同士を繋いで規定される所定の外形領域の内側に位置していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記弾性部には、前記外形領域よりも内側に凹む凹部が形成されており、前記可動部の前記一部は、前記凹部内に入り込んでいることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記装着状態で、軸方向の両端の一端側は、前記芯材の外周面に直接又は前記弾性体を介して間接的に当接し、前記両端の他端側は、前記外筒の外周面に直接当接していることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記芯材への当接部分には、端部から軸方向にスリットが形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第２の構成は、芯材と、前記芯材と同軸で配置される外筒と、弾性体と金具とを径方向へ交互に積層して形成され、前記芯材と前記外筒との間に接着される環状の弾性部と、を含んでなる鉄道車両用軸ばねであって、
第１の構成の何れかに記載の軸ばね用保護カバーが装着されて、前記弾性部の下側外面が前記軸ばね用保護カバーに覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、軸ばね用保護カバーを鉄道車両用軸ばねの形状に沿って密着した状態で装着でき、省スペースとなる。よって、走行時の空気抵抗が小さくなる。特に、軸ばね用保護カバーは、一体筒状に形成されて継ぎ目等を有しないため、風圧にも強くなる。従って、鉄道車両用軸ばねをコンパクトに覆うことができ、風圧による変形や破損、脱落等が生じにくくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、蛇腹部は、径方向に、蛇腹部を弾性支持する支持部と弾性部の外周面に近接する可動部とを交互に有しているので、芯材及び外筒との当接位置の部位で軸ばね用保護カバーを鉄道車両用軸ばねへ弾性的に固定でき、支持点が多くなって安定した装着が可能となる。また、弾性部に沿った形状が好適に維持されるため、風圧に強くなってばたつきにくくなる上、弾性部の変形にも追従しやすくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、支持部は円筒状で、弾性部における金具の端部の位置に当接しているので、鉄道車両用軸ばねが軸方向に変形しても、可動部の変形を許容しつつ、支持部は位置ずれすることなく当接状態を維持できる。このため脱落のおそれが一層低くなる。また、蛇腹部の屈曲が複数の可動部に分散されるため、軸ばね用保護カバーが破損しにくくなって耐久性も向上する。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、弾性部の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、各可動部の一部は、凹凸形状のうちの複数の凸部同士を繋いで規定される所定の外形領域の内側に位置しているので、より弾性部に沿った形状となり、風圧に強くなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、弾性部には、外形領域よりも内側に凹む凹部が形成されており、可動部の一部は、凹部内に入り込んでいるので、可動部の長さを径方向に確保しにくい場所でも凹部内でたるませることで可撓性を確保できる。また、凹部内に入り込むことで風圧による破損がより生じにくくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、装着状態で、軸方向の両端の一端側は、芯材の外周面に直接又は間接的に当接し、両端の他端側は、外筒の外周面に直接当接しているので、軸ばね用保護カバーの内外を隔離でき、弾性部を気密状態で保護可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、芯材への当接部分には、端部から軸方向にスリットが形成されているので、芯材にフランジ部等の凸形状があっても、軸ばね用保護カバーを鉄道車両用軸ばねへ装着する際に支障なく下方から被せることができる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、蛇腹部は、径方向に、蛇腹部を弾性支持する支持部と弾性部の外周面に近接する可動部とを交互に有しているので、芯材及び外筒との当接位置の部位で軸ばね用保護カバーを鉄道車両用軸ばねへ弾性的に固定でき、支持点が多くなって安定した装着が可能となる。また、弾性部に沿った形状が好適に維持されるため、風圧に強くなってばたつきにくくなる上、弾性部の変形にも追従しやすくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、支持部は円筒状で、弾性部における金具の端部の位置に当接しているので、鉄道車両用軸ばねが軸方向に変形しても、可動部の変形を許容しつつ、支持部は位置ずれすることなく当接状態を維持できる。このため脱落のおそれが一層低くなる。また、蛇腹部の屈曲が複数の可動部に分散されるため、軸ばね用保護カバーが破損しにくくなって耐久性も向上する。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、弾性部の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、各可動部の一部は、凹凸形状のうちの複数の凸部同士を繋いで規定される所定の外形領域の内側に位置しているので、より弾性部に沿った形状となり、風圧に強くなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、弾性部には、外形領域よりも内側に凹む凹部が形成されており、可動部の一部は、凹部内に入り込んでいるので、可動部の長さを径方向に確保しにくい場所でも凹部内でたるませることで可撓性を確保できる。また、凹部内に入り込むことで風圧による破損がより生じにくくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、装着状態で、軸方向の両端の一端側は、芯材の外周面に直接又は間接的に当接し、両端の他端側は、外筒の外周面に直接当接しているので、軸ばね用保護カバーの内外を隔離でき、弾性部を気密状態で保護可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、芯材への当接部分には、端部から軸方向にスリットが形成されているので、芯材にフランジ部等の凸形状があっても、軸ばね用保護カバーを鉄道車両用軸ばねへ装着する際に支障なく下方から被せることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】軸ばね用保護カバーを装着した鉄道車両用軸ばねの正面図である。
【図2】鉄道車両用軸ばねの中央縦断面図である。
【図3】軸ばね用保護カバーの下方からの斜視図である。
【図4】軸ばね用保護カバーの正面図である。
【図5】軸ばね用保護カバーの中央縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、軸ばね用保護カバー（以下「保護カバー」という。）１を装着した鉄道車両用軸ばね（以下「軸ばね」という。）２０の正面図、図２は、軸ばね２０の中央縦断面図である。保護カバー１は、本開示の第１の構成の軸ばね用保護カバーの一例であり、軸ばね２０は、本開示の第２の構成の鉄道車両用軸ばねの一例である。
まず、軸ばね２０は、内筒２１と、外筒２２と、弾性部２３とを有している。内筒２１は、軸ばね２０の中心に位置して上下方向に延びる。内筒２１の外面において、上下方向の中間部よりやや下側には、フランジ部２４が形成されている。フランジ部２４の上側は、上方へ向かうに従って小径となる内テーパ部２５となっている。
外筒２２は、内筒２１よりも大径で、内筒２１と同軸で配置されている。外筒２２は、上端から下方へ向かうに従って大径となる外テーパ部２６を備えている。外筒２２は、内筒２１よりも上方に配置されて、外テーパ部２６の下部を径方向視で内筒２１の内テーパ部２５の上部とオーバーラップさせている。
図１は、軸ばね用保護カバー（以下「保護カバー」という。）１を装着した鉄道車両用軸ばね（以下「軸ばね」という。）２０の正面図、図２は、軸ばね２０の中央縦断面図である。保護カバー１は、本開示の第１の構成の軸ばね用保護カバーの一例であり、軸ばね２０は、本開示の第２の構成の鉄道車両用軸ばねの一例である。
まず、軸ばね２０は、内筒２１と、外筒２２と、弾性部２３とを有している。内筒２１は、軸ばね２０の中心に位置して上下方向に延びる。内筒２１の外面において、上下方向の中間部よりやや下側には、フランジ部２４が形成されている。フランジ部２４の上側は、上方へ向かうに従って小径となる内テーパ部２５となっている。
外筒２２は、内筒２１よりも大径で、内筒２１と同軸で配置されている。外筒２２は、上端から下方へ向かうに従って大径となる外テーパ部２６を備えている。外筒２２は、内筒２１よりも上方に配置されて、外テーパ部２６の下部を径方向視で内筒２１の内テーパ部２５の上部とオーバーラップさせている。
【0010】
弾性部２３は、内筒２１と外筒２２との間で環状に形成されている。弾性部２３は、中心側から、３つの筒状のゴム層２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、２つの筒状の中間金具２８Ａ，２８Ｂとを同軸で交互に積層した状態で加硫接着してなる。ゴム層２７Ａ～２７Ｃ及び中間金具２８Ａ，２８Ｂは、弾性部２３の中心側へ向かうに従って徐々に下方へずれるように積層されて、弾性部２３の全体は円錐状となっている。最内のゴム層２７Ａが内筒２１の内テーパ部２５の外周面に加硫接着され、最外のゴム層２７Ｃが外筒２２の外テーパ部２６の内周面に加硫接着されている。
ゴム層２７Ａ～２７Ｃは、中間金具２８Ａ，２８Ｂの上下の端面もそれぞれ覆って径方向で互いに繋がっている。ゴム層２７Ａ～２７Ｃの各上端面は、下方へリング状に凹む上側凹部２９となっている。ゴム層２７Ａ～２７Ｃの各下端面は、上方へリング状に凹む下側凹部３０となっている。よって、弾性部２３の下面は、径方向に下側凹部３０を挟んで、ゴム層２７Ａ、中間金具２８Ａの下端を覆うゴム層２７Ａ，２７Ｂの接続部分、中間金具２８Ｂの下端を覆うゴム層２７Ｂ，２７Ｃの接続部分、ゴム層２７Ｃが、それぞれ下方へ突出するリング状の凸部３１となる凹凸形状となっている。
ゴム層２７Ａ～２７Ｃは、中間金具２８Ａ，２８Ｂの上下の端面もそれぞれ覆って径方向で互いに繋がっている。ゴム層２７Ａ～２７Ｃの各上端面は、下方へリング状に凹む上側凹部２９となっている。ゴム層２７Ａ～２７Ｃの各下端面は、上方へリング状に凹む下側凹部３０となっている。よって、弾性部２３の下面は、径方向に下側凹部３０を挟んで、ゴム層２７Ａ、中間金具２８Ａの下端を覆うゴム層２７Ａ，２７Ｂの接続部分、中間金具２８Ｂの下端を覆うゴム層２７Ｂ，２７Ｃの接続部分、ゴム層２７Ｃが、それぞれ下方へ突出するリング状の凸部３１となる凹凸形状となっている。
【0011】
そして、保護カバー１は、薄膜状のゴムによって一体筒状に成形されている。このゴムには、保護の目的に応じた各種材料が採用される。例えば防火を目的とする場合には、例えばＥＮ４５５４５－２の欧州難燃規格などを満足する材料が好適に採用される。また、大きな変形が発生するものでないため、例えば難燃処方を施したクロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）やエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等を採用して難燃性を達成することもできる。但し、保護カバー１の表面に難燃性のコーティング層を設けて要求される難燃性を達成することも可能である。
保護カバー１は、図３及び図４にも示すように、上装着部２と、下装着部３と、蛇腹部４とを有している。上装着部２は、外筒２２の外テーパ部２６の下端外周面を覆う大径のリング状となっている。下装着部３は、内筒２２の内テーパ部２５の下端外周面をゴム層２７Ａ越しに覆う小径のリング状となっている。保護カバー１の径方向の一箇所には、下装着部３の下端から蛇腹部４の下部にかけて上向きにスリット５が形成されている。
保護カバー１は、図３及び図４にも示すように、上装着部２と、下装着部３と、蛇腹部４とを有している。上装着部２は、外筒２２の外テーパ部２６の下端外周面を覆う大径のリング状となっている。下装着部３は、内筒２２の内テーパ部２５の下端外周面をゴム層２７Ａ越しに覆う小径のリング状となっている。保護カバー１の径方向の一箇所には、下装着部３の下端から蛇腹部４の下部にかけて上向きにスリット５が形成されている。
【0012】
蛇腹部４は、上装着部２と繋がる上端から中央側へ向かうに従って下方へ突出する円錐形状となって、下端が下装着部３と繋がっている。
蛇腹部４は、図５にも示すように、中心側から、２つのリング状の山部６Ａ，６Ｂと、３つのリング状の谷部７Ａ，７Ｂ，７Ｃとを径方向へ交互に形成して軸方向に伸縮可能となっている。ここでは山部６Ａ，６Ｂが、弾性部２３の中間金具２８Ａ，２８Ｂの下側に位置し、谷部７Ａ～７Ｃが、弾性部２３のゴム層２７Ａ～２７Ｃの下側に位置するようになっている。谷部７Ｃは、蛇腹部４の内側で上方へ突出して、径方向視で上装着部２とオーバーラップしている。
蛇腹部４は、図５にも示すように、中心側から、２つのリング状の山部６Ａ，６Ｂと、３つのリング状の谷部７Ａ，７Ｂ，７Ｃとを径方向へ交互に形成して軸方向に伸縮可能となっている。ここでは山部６Ａ，６Ｂが、弾性部２３の中間金具２８Ａ，２８Ｂの下側に位置し、谷部７Ａ～７Ｃが、弾性部２３のゴム層２７Ａ～２７Ｃの下側に位置するようになっている。谷部７Ｃは、蛇腹部４の内側で上方へ突出して、径方向視で上装着部２とオーバーラップしている。
【0013】
この保護カバー１は、軸ばね２０に下方から穿かせるようにして被せて、上装着部２を外筒２２の外テーパ部２６の下端外周面に外装させる。そして、下装着部３は、内筒２１の内テーパ部２５の根元でゴム層２７Ａの下端外周面に外装させる。このとき、保護カバー１の下部にはスリット５が形成されているので、下装着部３に内筒２１を通過させる際、スリット５部分で拡開する。よって、下装着部３はフランジ部２４を容易に乗り越えることができる。
次に、中間金具２８Ａ，２８Ｂの下方に位置する蛇腹部４の山部６Ａ，６Ｂの上側部分を、図６に示すように、中間金具２８Ａ，２８Ｂの下端のゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外面にそれぞれ当接させる。すると、当該上側部分は、それぞれゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外面に当接して蛇腹部４を弾性支持する円筒状の支持部８Ａ，８Ｂとなる。支持部８Ａ，８Ｂは、全周に亘って均等にテンションが加わった状態でゴム層２７Ｂ，２７Ｃ越しに中間金具２８Ａ，２８Ｂの端部を把持している。
次に、中間金具２８Ａ，２８Ｂの下方に位置する蛇腹部４の山部６Ａ，６Ｂの上側部分を、図６に示すように、中間金具２８Ａ，２８Ｂの下端のゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外面にそれぞれ当接させる。すると、当該上側部分は、それぞれゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外面に当接して蛇腹部４を弾性支持する円筒状の支持部８Ａ，８Ｂとなる。支持部８Ａ，８Ｂは、全周に亘って均等にテンションが加わった状態でゴム層２７Ｂ，２７Ｃ越しに中間金具２８Ａ，２８Ｂの端部を把持している。
【0014】
一方、ゴム層２７Ａの下方に位置する谷部７Ａの上側部分は、下装着部３と山部６Ａとの間でゴム層２７Ａに近接し、弾性変形可能な可動部９Ａとなる。同様に、ゴム層２７Ｂの下方に位置する谷部７Ｂの上側部分は、山部６Ａ，６Ｂの間でゴム層２７Ｂに近接し、弾性変形可能な可動部９Ｂとなる。そして、ゴム層２７Ｃの下方に位置する谷部７Ｃの上側部分は、山部６Ｂと上装着部２との間でゴム層２７Ｃに近接し、弾性変形可能な可動部９Ｃとなる。
この可動部９Ａ～９Ｃの一部は、弾性部２３の下面の各凸部３１の最外径部同士を繋いで規定される所定の外形領域（図６の二点鎖線で示される領域）Ａの内側に何れも位置している。
このうち最外の可動部９Ｃは、外形領域Ａ内でさらに最外のゴム層２７Ｃの下側凹部３０内へ部分的に入り込んで下側凹部３０の内面に近接し、径方向視で外筒２２とオーバーラップしている。
この状態で、上装着部２を締付バンド３５で外筒２２の外テーパ部２６の外周面に固定する。同様に下装着部３を締付バンド３６で内筒２１の内テーパ部２５の根元に固定する。すると、保護カバー１は、フランジ部２４の上側で弾性部２３を下方から気密状態で覆う格好で軸ばね２０に装着される。
この可動部９Ａ～９Ｃの一部は、弾性部２３の下面の各凸部３１の最外径部同士を繋いで規定される所定の外形領域（図６の二点鎖線で示される領域）Ａの内側に何れも位置している。
このうち最外の可動部９Ｃは、外形領域Ａ内でさらに最外のゴム層２７Ｃの下側凹部３０内へ部分的に入り込んで下側凹部３０の内面に近接し、径方向視で外筒２２とオーバーラップしている。
この状態で、上装着部２を締付バンド３５で外筒２２の外テーパ部２６の外周面に固定する。同様に下装着部３を締付バンド３６で内筒２１の内テーパ部２５の根元に固定する。すると、保護カバー１は、フランジ部２４の上側で弾性部２３を下方から気密状態で覆う格好で軸ばね２０に装着される。
【0015】
こうして保護カバー１が装着された軸ばね２０は、鉄道車両の台車において、車軸を支持する軸箱に設けたアームと、車両を支持する台車フレームとの間に配置され、内筒２１がアームに固定され、外筒２２が台車フレームに固定される。よって、軸ばね２０では、鉄道車両の走行時に発生する振動によって内筒２１と外筒２２とが三次元的に相対移動すると、弾性部２３が追従して弾性変形して防振作用を発揮する。
このとき保護カバー１も内筒２１と外筒２２との相対移動に追従して弾性変形する。特に蛇腹部４では、支持部８Ａ，８Ｂがゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外周面に当接して保護カバー１を弾性支持すると共に、可動部９Ａ～９Ｃがゴム層２７Ａ～２７Ｃの下面に近接しているので、保護カバー１は弾性部２３に沿った形状を維持しつつ追従して弾性変形し、風圧によってばたついたりすることがなくなる。
このとき保護カバー１も内筒２１と外筒２２との相対移動に追従して弾性変形する。特に蛇腹部４では、支持部８Ａ，８Ｂがゴム層２７Ｂ，２７Ｃの外周面に当接して保護カバー１を弾性支持すると共に、可動部９Ａ～９Ｃがゴム層２７Ａ～２７Ｃの下面に近接しているので、保護カバー１は弾性部２３に沿った形状を維持しつつ追従して弾性変形し、風圧によってばたついたりすることがなくなる。
【0016】
このように、上記形態の軸ばね２０に装着され、当該装着状態で弾性部２３の下側外面を覆う保護カバー１は、弾性を有する薄膜材料で一体筒状に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な蛇腹部４を含み、装着状態で、内筒２１にはゴム層２７Ａを介して間接的に当接し、外筒２２には直接当接し、弾性部２３には、内筒２１及び外筒２２との当接位置と径方向に離れた位置で直接当接している。
この構成によれば、軸ばね２０の形状に沿って密着した状態で装着でき、省スペースとなる。よって、走行時の空気抵抗が小さくなる。特に、保護カバー１は、一体筒状に形成されて継ぎ目等を有しないため、風圧にも強くなる。従って、軸ばね２０をコンパクトに覆うことができ、風圧による変形や破損、脱落等が生じにくくなる。
この構成によれば、軸ばね２０の形状に沿って密着した状態で装着でき、省スペースとなる。よって、走行時の空気抵抗が小さくなる。特に、保護カバー１は、一体筒状に形成されて継ぎ目等を有しないため、風圧にも強くなる。従って、軸ばね２０をコンパクトに覆うことができ、風圧による変形や破損、脱落等が生じにくくなる。
【0017】
特に、蛇腹部４は、径方向に、弾性部２３の外周面に当接して蛇腹部４を弾性支持する支持部８Ａ，８Ｂと、支持部８Ａ，８Ｂに支持されて弾性部２３の外周面に近接する可動部９Ａ～９Ｃとを交互に有している。
よって、上下装着部２，３以外の部位で保護カバー１を軸ばね２０へ弾性的に固定でき、支持点が多くなって安定した装着が可能となる。また、弾性部２３に沿った形状が好適に維持されるため、風圧に強くなってばたつきにくくなる上、弾性部２３の変形にも追従しやすくなる。
また、支持部８Ａ，８Ｂは、円筒状で、弾性部２３における中間金具２８Ａ，２８Ｂの端部の位置に当接している。
よって、軸ばね２０が軸方向に変形しても、可動部９Ａ～９Ｃの変形を許容しつつ、支持部８Ａ，８Ｂは位置ずれすることなく当接状態を維持できる。このため脱落のおそれが一層低くなる。また、蛇腹部４の屈曲が複数の可動部９Ａ～９Ｃに分散されるため、保護カバー１が破損しにくくなって耐久性も向上する。
よって、上下装着部２，３以外の部位で保護カバー１を軸ばね２０へ弾性的に固定でき、支持点が多くなって安定した装着が可能となる。また、弾性部２３に沿った形状が好適に維持されるため、風圧に強くなってばたつきにくくなる上、弾性部２３の変形にも追従しやすくなる。
また、支持部８Ａ，８Ｂは、円筒状で、弾性部２３における中間金具２８Ａ，２８Ｂの端部の位置に当接している。
よって、軸ばね２０が軸方向に変形しても、可動部９Ａ～９Ｃの変形を許容しつつ、支持部８Ａ，８Ｂは位置ずれすることなく当接状態を維持できる。このため脱落のおそれが一層低くなる。また、蛇腹部４の屈曲が複数の可動部９Ａ～９Ｃに分散されるため、保護カバー１が破損しにくくなって耐久性も向上する。
【0018】
弾性部２３の下面には、径方向に凹凸形状が形成されて、可動部９Ａ～９Ｃの一部は、凹凸形状のうちの複数の凸部３１同士を繋いで規定される所定の外形領域Ａの内側に位置している。
よって、より弾性部２３に沿った形状となり、風圧に強くなる。
ゴム層２７Ｃには、外形領域Ａよりも内側に凹む下側凹部３０（凹部の一例）が形成されており、可動部９Ｃの一部は、下側凹部３０内に入り込んでいる。
よって、可動部９Ｃの長さを径方向に確保しにくい場所でも下側凹部３０内でたるませることで可撓性を確保できる。また、下側凹部３０内に入り込むことで風圧による破損がより生じにくくなる。
よって、より弾性部２３に沿った形状となり、風圧に強くなる。
ゴム層２７Ｃには、外形領域Ａよりも内側に凹む下側凹部３０（凹部の一例）が形成されており、可動部９Ｃの一部は、下側凹部３０内に入り込んでいる。
よって、可動部９Ｃの長さを径方向に確保しにくい場所でも下側凹部３０内でたるませることで可撓性を確保できる。また、下側凹部３０内に入り込むことで風圧による破損がより生じにくくなる。
【0019】
装着状態で、軸方向の両端のうちの下装着部３（一端側の一例）は、内筒２１の外周面にゴム層２７Ａを介して間接的に当接し、上装着部２（他端側の一例）は、外筒２２の外周面に直接当接している。
よって、保護カバー１の内外を隔離でき、弾性部２３を気密状態で保護可能となる。
内筒２１への当接部分には、端部から軸方向にスリット５が形成されている。
よって、内筒２１にフランジ部２４があっても、保護カバー１を軸ばね２０へ装着する際に支障なく下方から被せることができる。
よって、保護カバー１の内外を隔離でき、弾性部２３を気密状態で保護可能となる。
内筒２１への当接部分には、端部から軸方向にスリット５が形成されている。
よって、内筒２１にフランジ部２４があっても、保護カバー１を軸ばね２０へ装着する際に支障なく下方から被せることができる。
【0020】
そして、上記形態の軸ばね２０は、上下方向に延びる内筒２１（芯材の一例）と、内筒２１と同軸で配置される外筒２２と、ゴム層２７Ａ～２７Ｃ（弾性体の一例）と中間金具２８Ａ，２８Ｂ（金具の一例）とを径方向へ交互に積層して形成され、内筒２１と外筒２２との間に接着される環状の弾性部２３と、を含んでなり、弾性部２３の下側外面を覆う保護カバー１が装着されている。
この構成によれば、保護カバー１が軸ばね２０の形状に沿って密着した状態で装着され、省スペースとなる。よって、走行時の空気抵抗が小さくなる。特に、保護カバー１は、一体筒状に形成されて継ぎ目等を有しないため、風圧にも強くなる。従って、軸ばね２０が保護カバー１によってコンパクトに覆われ、風圧による変形や破損、脱落等が生じにくくなる。
この構成によれば、保護カバー１が軸ばね２０の形状に沿って密着した状態で装着され、省スペースとなる。よって、走行時の空気抵抗が小さくなる。特に、保護カバー１は、一体筒状に形成されて継ぎ目等を有しないため、風圧にも強くなる。従って、軸ばね２０が保護カバー１によってコンパクトに覆われ、風圧による変形や破損、脱落等が生じにくくなる。
【0021】
以下、本開示の変更例について説明する。
保護カバーにおいて、山部及び谷部の数及び形状は、上記形態に限定しない。軸ばねの弾性部の積層構造に合わせて山部及び谷部の数は適宜増減できる。山部及び谷部の断面形状も、上記形態よりも断面半径を大きくすることができる。よって、山部及び谷部の形状に応じて支持部及び可動部の数及び形状も変更される。
上記形態では、複数の可動部の全てが弾性部の外形領域の内側へ部分的に位置しているが、複数の可動部のうちの一部のみが当該外形領域の内側に位置していてもよい。逆に複数の可動部の全てが当該外形領域の外側に位置していてもよい。
上記形態では、最外の可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいるが、これ以外の箇所の可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいてもよい。複数又は全ての可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいてもよい。逆に全ての可動部が当該下側凹部に入り込んでいなくてもよい。
保護カバーにおいて、山部及び谷部の数及び形状は、上記形態に限定しない。軸ばねの弾性部の積層構造に合わせて山部及び谷部の数は適宜増減できる。山部及び谷部の断面形状も、上記形態よりも断面半径を大きくすることができる。よって、山部及び谷部の形状に応じて支持部及び可動部の数及び形状も変更される。
上記形態では、複数の可動部の全てが弾性部の外形領域の内側へ部分的に位置しているが、複数の可動部のうちの一部のみが当該外形領域の内側に位置していてもよい。逆に複数の可動部の全てが当該外形領域の外側に位置していてもよい。
上記形態では、最外の可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいるが、これ以外の箇所の可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいてもよい。複数又は全ての可動部がゴム層の下側凹部内に入り込んでいてもよい。逆に全ての可動部が当該下側凹部に入り込んでいなくてもよい。
【0022】
支持部は、中間金具の端部の位置でなく、端部より上側に当接していてもよい。
上記形態では、下装着部はゴム層を介して間接的に内筒に当接しているが、ゴム層の形態によっては下装着部が直接内筒に当接してもよい。
上装着部は、外筒の外周面でなく内周面に当接した状態で固定されてもよい。
上装着部及び下装着部はリング状に限らない。固定手段も締付バンド以外が採用できる。
スリットは、複数あってもよいし、省略してもよい。
上記形態では、保護カバーが軸ばねへの装着状態で弾性部を気密状態で保護可能となっているが、装着状態で気密状態とならなくてもよい。
上記形態では、下装着部はゴム層を介して間接的に内筒に当接しているが、ゴム層の形態によっては下装着部が直接内筒に当接してもよい。
上装着部は、外筒の外周面でなく内周面に当接した状態で固定されてもよい。
上装着部及び下装着部はリング状に限らない。固定手段も締付バンド以外が採用できる。
スリットは、複数あってもよいし、省略してもよい。
上記形態では、保護カバーが軸ばねへの装着状態で弾性部を気密状態で保護可能となっているが、装着状態で気密状態とならなくてもよい。
【0023】
軸ばねにおいて、芯材は上記形態の内筒に限らない。例えば芯材は、筒状でない軸体（中実及び中空を含む）であってもよい。芯材の外面は、上記形態の内筒のようなテーパ状でなくてもよい。
外筒は、テーパ状でなくてもよい。
弾性部のゴム層と中間金具との数も適宜増減できる。但し、金具は、上記形態の中間金具のような筒状でなくてもよい。金具は、上記形態のように弾性部の中心へ行くほど下方に位置するものでなくてもよい。
弾性体は、上記形態のゴム層のように中間金具の上下で径方向に繋がってなくてもよい。ゴム層に上側凹部及び下側凹部がなくてもよい。
弾性部のゴム層は、上記形態のように中心へ行くほど徐々に下方へずれないように積層してもよい。
外筒は、芯材よりも上方に位置しなくてもよい。
軸ばねは、芯材と弾性部と外筒とが円錐状に配置されるものに限らない。例えば、これらが円柱状に配置されるものであってもよい。
弾性部の下面の凹凸形状は、弾性体と金具との数や配置に応じて適宜変更できる。よって、凸部は、上記形態のようなリング状でなくてもよい。外形領域も、複数の凸部同士を繋いで可動部の一部が内側に入り込める空間を形成する領域であれば、上記形態のように各凸部の最外径部同士を繋いで形成するものに限らない。
外筒は、テーパ状でなくてもよい。
弾性部のゴム層と中間金具との数も適宜増減できる。但し、金具は、上記形態の中間金具のような筒状でなくてもよい。金具は、上記形態のように弾性部の中心へ行くほど下方に位置するものでなくてもよい。
弾性体は、上記形態のゴム層のように中間金具の上下で径方向に繋がってなくてもよい。ゴム層に上側凹部及び下側凹部がなくてもよい。
弾性部のゴム層は、上記形態のように中心へ行くほど徐々に下方へずれないように積層してもよい。
外筒は、芯材よりも上方に位置しなくてもよい。
軸ばねは、芯材と弾性部と外筒とが円錐状に配置されるものに限らない。例えば、これらが円柱状に配置されるものであってもよい。
弾性部の下面の凹凸形状は、弾性体と金具との数や配置に応じて適宜変更できる。よって、凸部は、上記形態のようなリング状でなくてもよい。外形領域も、複数の凸部同士を繋いで可動部の一部が内側に入り込める空間を形成する領域であれば、上記形態のように各凸部の最外径部同士を繋いで形成するものに限らない。
【符号の説明】
【0024】
１・・軸ばね用保護カバー、２・・上装着部、３・・下装着部、４・・蛇腹部、５・・スリット、６Ａ，６Ｂ・・山部、７Ａ～７Ｃ・・谷部、８Ａ，８Ｂ・・支持部、９Ａ～９Ｃ・・可動部、２０・・鉄道車両用軸ばね、２１・・内筒、２２・・外筒、２３・・弾性部、２４・・フランジ部、２５・・内テーパ部、２６・・外テーパ部、２７Ａ～２７Ｃ・・ゴム層、２８Ａ，２８Ｂ・・中間金具、２９・・上側凹部、３０・・下側凹部、３１・・凸部、３５，３６・・締付バンド、Ａ・・外形領域。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】