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限位塊及其制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510232521.4

申請日:

2015.05.08

公開號:

CN105270427A

公開日:

2016.01.27

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):B61F 5/50變更事項:申請人變更前:東洋橡膠工業株式會社變更后:東洋橡膠工業株式會社變更事項:地址變更前:日本大阪府大阪市變更后:日本兵庫縣|||實質審查的生效IPC(主分類):B61F 5/50申請日:20150508|||公開
IPC分類號: B61F5/50; B29C45/02 主分類號: B61F5/50
申請人: 東洋橡膠工業株式會社
發明人: 本多永二郎
地址: 日本大阪府大阪市
優先權: 2014-125875 2014.06.19 JP
專利代理機構: 北京北翔知識產權代理有限公司11285 代理人: 楊勇; 鐘守期
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510232521.4

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.10.23|||2017.11.17|||2016.02.24|||2016.01.27

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的目的在于,提供一種可以縮短限位塊的成型時間且產品特性穩定的限位塊及其制造方法。一種限位塊(1),其在鐵道車輛中介入安裝在空氣彈簧(21)和臺車之間,其特征在于,所述限位塊包括:橡膠彈性體制的外裝體(5);及橡膠彈性體制的內裝體(6),所述橡膠彈性體制的內裝體(6)以與外裝體(5)接觸的方式設置于外裝體(5)的內側。作為制造該限位塊(1)的方法,在分別對內裝體(6)及外裝體(5)進行硫化成型后,將內裝體(6)組裝在外裝體(5)內。

權利要求書

1.一種限位塊,其是介入安裝于鐵道車輛的空氣彈簧和臺車之間
的限位塊,其特征在于,所述限位塊包括:
橡膠彈性體制的外裝體;
及橡膠彈性體制的內裝體,其以與外裝體接觸的方式設置于外裝
體的內側。
2.根據權利要求1所述的限位塊,其特征在于:
在所述限位塊的限位塊頂部及限位塊底部,分別固定有上板及下
板,所述上板及下板不固定在所述內裝體,而是固定在所述外裝體。
3.根據權利要求1所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外表面形狀以略大于所述外裝體的內表面形狀的方
式形成。
4.根據權利要求2所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外表面形狀以略大于所述外裝體的內表面形狀的方
式形成。
5.根據權利要求1所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外周長度從底部朝向頂部逐漸變小。
6.根據權利要求2所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外周長度從底部朝向頂部逐漸變小。
7.根據權利要求3所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外周長度從底部朝向頂部逐漸變小。
8.根據權利要求4所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體的外周長度從底部朝向頂部逐漸變小。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的限位塊,其特征在于:
所述內裝體是可分割成多個部件的結構。
10.一種限位塊的制造方法,其特征在于:
所述限位塊包括橡膠彈性體制的外裝體及內裝體,其中所述內裝
體包括以與外裝體接觸的方式設置于外裝體的內側的、一個或兩個以
上的橡膠彈性體制的部件,
在分別對所述內裝體的各部件及外裝體進行硫化成型后,將內裝
體組裝在所述外裝體內。

說明書

限位塊及其制造方法

技術領域

本發明涉及一種橡膠彈性體制的塊狀的限位塊(stopper),尤其
涉及一種在限位塊是用于鐵道車輛的大型限位塊的情況下,可以容易
成型的限位塊及其制造方法。

背景技術

在現有技術中,如專利文獻1所示,作為鐵道車輛用限位塊,已知
由硫化橡膠而成的限位塊。如圖6所示,這種結構的限位塊31由一個塊
狀硫化橡膠構成,并在歐洲的鐵道被多數采用,預計今后也將被大量
使用。為了使由塊狀橡膠而成的限位塊31成型,采用了將填充有未硫
化橡膠的模具夾入在上下熱板之間并進行加熱成型的方法,但隨著限
位塊31的厚度增加,在限位塊表面和內部會產生熱傳導的差異,從而
對于成型后的限位塊31而言,不同的部分會發生物性的偏差。尤其,
在離熱板最遠的限位塊31的高度方向的中間部分,該差異尤為顯著。

如果考慮到限位塊的彈簧特性及耐久性,則優選限位塊的局部的
物性偏差少一些。對于這種課題,在現有技術中,采用了在容許范圍
內將硫化條件設定為盡可能低溫且長時間而使限位塊成型的方法。另
外,如所述的專利文獻1所示,還已知使用夾套(jacket)式模具來控
制限位塊成型時的熱傳導的方法。

現有技術文獻:

專利文獻

專利文獻1:日本國特開2012-86762號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是,在低溫下進行長時間硫化的方法中,限位塊的生產率會降
低。另外,就專利文獻1所述的使用夾套式模具的方法而言,不僅模具
結構會變復雜,而且通過由夾套式模具進行溫度調節,會使消除限位
塊在厚度方向的熱傳導的差異變得困難,且限位塊的厚度越厚,則產
品特性(彈簧特性)越不穩定,也無法預測成型(硫化)時間會大幅
度縮短。

因此,本發明是鑒于上述問題而提出的,其目的在于,提供一種
可以縮短限位塊的成型時間且產品特性穩定的限位塊及其制造方法。

解決課題的方法

為解決上述問題,在本發明中,就介入安裝在鐵道車輛的空氣彈
簧和臺車之間的限位塊而言,其特征在于,包括:橡膠彈性體制的外
裝體;及橡膠彈性體制的內裝體,其以與外裝體接觸的方式設置于外
裝體的內側。

根據上述結構,由于將由橡膠彈性體而成的限位塊并非以一個整
塊的方式形成,而是以可分離為橡膠彈性體制的內裝體和橡膠彈性體
制的外裝體的方式構成,其中所述橡膠彈性體制的外裝體與內裝體的
外周接觸并覆蓋內裝體的外周整體,即,將限位塊作為各自不同的橡
膠彈性體構件(內裝體及外裝體)來形成,因此,與將限位塊整體作
為一個整塊進行模具成型的情況相比,產品的壁厚較薄,從而能夠使
局部之間的熱傳導的差異變小。因此,能夠使彈簧特性等產品特性穩
定。

進一步地,與限位塊整體的厚度相比,內裝體及外裝體各個構件
的厚度較薄,因此,當使用模具獨立地對內裝體及外裝體進行成型時,
由于熱傳導良好,因此能夠使用非夾套式的普通的模具進行成型。另
外,如果使內裝體及外裝體同時成型,則可以縮短限位塊整體的成型
時間。

就鐵道車輛用的限位塊而言,由于在中心軸方向上被壓縮而使用,
因此,即使將限位塊設置成可分離為內裝體及外裝體的方式,在內裝
體和外裝體之間沒有間隙的狀態下,只要固定外裝體,就可以表現出
與將內裝體和外裝體一體地作為一個橡膠彈性體整塊而形成的限位塊
相同的舉動,從而可以得到近似于由一個橡膠彈性體而成的限位塊的
彈簧特性。

此外,在將內裝體以其與外裝體相接觸的方式設置的方面上,只
需要至少將內裝體的外表面形狀和外裝體的內表面形狀形成為大致相
同的形狀即可。在此,大致相同的形狀是指,即使細微的部分存在少
許的形狀差異,在將內裝體嵌合安裝于外裝體的狀態下,在內裝體和
外裝體之間也不會產生對彈簧特性造成影響的間隙的形狀。

就上述鐵道車輛用限位塊而言,頂部側固定于空氣彈簧,底部側
固定于臺車。因此,就限位塊而言,在限位塊頂部及限位塊底部分別
固定有用于在空氣彈簧固定的上板、及用于在臺車固定的下板。在本
發明中,可以使上板及下板不固定在內裝體,而是固定在外裝體。

根據上述結構,在將內裝體嵌合安裝于外裝體的內部的狀態下,
僅通過將固定于外裝體的上板及下板分別固定在空氣彈簧及臺車,就
可以將限位塊安裝于鐵道車輛。即,能夠順利且容易地進行從限位塊
的組裝到安裝的操作。

另外,限位塊的內裝體的外表面形狀也可以形成為略大于外裝體
的內表面形狀。即,通常在限位塊底部形成有凹部,通過該凹部確保
緩沖性。由于該凹部形成在內裝體,因此,即使將具有凹部的內裝體
的外表面形狀形成為略大于外裝體的內表面形狀,也能夠使內裝體變
形并壓入至外裝體的內部。據此,內裝體的外表面受到外裝體的內表
面的按壓并與其緊貼,因此能夠得到接近于由一個塊狀橡膠彈性體而
成的限位塊的彈簧特性。

具體來講,內裝體的外表面形狀形成為與外裝體的內表面形狀大
致相似的形狀。在此,大致的含義如以上所述。并且,在使二者的中
心軸對齊的狀態下,內裝體的外表面形狀優選以比外裝體的內表面形
狀大0.5mm-2.0mm的方式(以到達外側位置的方式)形成,更優選以
大0.5mm-1.0mm的方式形成。

內裝體能夠以其外周長度從底部朝向頂部逐漸變小的方式形成。
據此,在內裝體和外裝體之間不會封入空氣(內裝體和外裝體之間不
會產生間隙),從而可以使內裝體的外表面與外裝體的內表面接觸。

本發明中的內裝體可以作為一個構件,也可以采用可分割成多個
部件(parts)的結構。

在本發明中,作為由橡膠彈性體而成的限位塊的制造方法,能夠
采用如下方法:即,包括橡膠彈性體制的外裝體及內裝體,其中所述
內裝體包括設置于外裝體的內側的一個或兩個以上橡膠彈性體制的部
件,在分別對內裝體的各部件及外裝體進行硫化成型后,將內裝體組
裝在外裝體內進行制造。

根據上述制造方法,如上所述,由于分別獨立地對內裝體及外裝
體進行模具成型,因此,能夠使熱傳導變得良好,并且能夠使用非夾
套式的通常模具來進行成型。另外,可以使彈簧特性等的產品特性穩
定。進一步地,如果使內裝體與外裝體同時成型,則可以縮短作為限
位塊整體的成型時間。如上所述,根據本發明的制造方法,可以高效
地生產限位塊。

發明的效果

在本發明中,由于將限位塊由橡膠彈性體制的外裝體及橡膠彈性
體制的內裝體構成,其中所述橡膠彈性體制的內裝體以與外裝體接觸
的方式設置于外裝體的內側,因此,通過獨立地對外裝體及內裝體進
行成型,能夠使限位塊整體的產品特性穩定,另外,如果使內裝體及
外裝體同時成型,則可以縮短作為限位塊整體的成型時間。

附圖說明

圖1是示出本發明的鐵道車輛用限位塊的縱剖視圖。

圖2是示出上述限位塊的分解剖視圖。

圖3是示出將圖1的限位塊用作構成構件的鐵道車輛用懸架裝置的
剖視圖。

圖4是示出內裝體的第二實施方案的主視圖。

圖5是示出內裝體的第三實施方案的剖視圖。

圖6是示出現有限位塊的結構的剖視圖。

附圖標記說明

1限位塊

2限位塊凹部

3上板

4下板

5外裝體

6內裝體

7外裝體凹部

8排氣槽

21空氣彈簧

22支撐圓板

23上面板

24下面板

25隔膜

D限位塊最大直徑

H限位塊高度

CA中心軸

具體實施方式

以下,基于附圖對本發明的實施方案進行說明。圖1是示出本發明
的鐵道車輛用限位塊的縱剖視圖,圖2是示出本發明的鐵道車輛用限位
塊的分解剖視圖。

如圖1所示,本發明的限位塊1具有,將橡膠彈性體形成為壁厚的
碗狀或圓筒(barrel)狀并將其顛倒而倒扣的形狀。在限位塊1形成有
底部開口的凹部2。在限位塊1的限位塊頂部固定有以圓盤狀形成的上
板3,在限位塊底部固定有以環狀形成的下板4。限位塊1的底面以環狀
形成,環狀的半徑方向內側由橡膠彈性體構成,環狀的半徑方向外側
由下板4構成。

本發明的限位塊1包括橡膠彈性體制的外裝體5及橡膠彈性體制的
內裝體6,其中所述內裝體6以與外裝體5接觸的方式設置。外裝體5及
內裝體6由相同材質的橡膠彈性體形成。作為形成外裝體5及內裝體6的
方法,可以采用現有技術的公知方法。例如,如日本國特開2012-86762
記載那樣,將未硫化橡膠填充在模具內,在合模后夾入于上下熱板之
間并進行加熱加壓,由此能夠對橡膠彈性體進行硫化成型。

此外,在本發明中,外裝體5及內裝體6分別通過不同的模具獨立
成型。此時,由于產品厚度變薄,因此,能夠不使用夾套式模具,而
是使用通常的模具作為所使用的模具。

限位塊1的底面的橡膠彈性體部分以形成為內裝體6的底面的方式
進行設置。即,上板3及下板4固定于外裝體5,在內裝體6未安裝有固
定件。在本實施方案中,當用模具成型外裝體5時,上板3及下板4與外
裝體5硫化粘接成一體。此外,上板3及下板4可以在成型外裝體5粘接
于外裝體5,也可以通過成型外裝體5時與外裝體5一體成型的安裝件來
進行固定。

內裝體6形成為有蓋圓筒狀。在該情況下,內裝體6的外表面形狀
呈圓柱形狀。在外裝體5的底部形成有凹部7,所述凹部7與在下板4的
中央形成的開口直徑相同。該凹部7的內表面形狀對應于內裝體6的形
狀,形成為可嵌合于內裝體6的圓柱形狀。作為內裝體6的形狀,除有
蓋圓筒狀之外,也可以采用有蓋多角筒狀。

如圖2所示,限位塊1通過將內裝體6從下板4的開口嵌合安裝在外
裝體5的凹部7內來進行組裝。此時,設定二者的形狀,使內裝體6與外
裝體5之間不會產生間隙。在本實施方案中,內裝體6的外表面形狀以
略大于外裝體5的內表面形狀的方式形成。

根據上述結構,由于內裝體6的外表面受到外裝體5內表面的按壓
并與其緊貼,因此,能夠得到更接近于由一個塊狀橡膠彈性體而成的
限位塊的彈簧特性。另外,也可以在內裝體6的外表面形成凹凸,并在
外裝體5的內表面形成與內裝體6外表面的凹凸相對應的凹凸。由此,
二者的接觸面積將會增大,從而能夠得到更接近于由一個塊狀橡膠彈
性體而成的限位塊的彈簧特性。

作為形成在內裝體6外表面的具體凹凸形狀,例如,可以在內裝體
6的外表面周圍形成環狀凸部也可,形成環狀凹部也可。進一步地,通
過連續設置環狀凸部和環狀凹部,也可以使內裝體6外表面的剖面形狀
成為波狀。在該情況下,外裝體5的內表面形狀均形成為與內裝體6的
外表面形狀相對應的形狀。

如圖3所示,通過這種方式得到的限位塊1用作鐵道車輛用懸架裝
置的構成構件。如圖所示,鐵道車輛用懸架裝置具備空氣彈簧21、及
介入安裝在空氣彈簧21和未圖示的臺車之間的限位塊1。限位塊1經由
支撐圓板22固定于臺車。更具體來講,將固定于限位塊1的下板4固定
在支撐圓板22。

空氣彈簧21包括:上面板23,其安裝于車輛的車體(未圖示);
下面板24,其在所述上面板23的下方并配置于車輪側;及橡膠制的隔
膜(diaphragm)25,其以橫跨上面板23及下面板24的方式配備。下面
板24安裝在固定于限位塊1的圓盤狀的上板3。

為組裝上述結構的鐵道車輛用懸架裝置,首先,將固定于限位塊1
的下板4固定在安裝于臺車的支撐圓盤22。此時,外裝體5固定于下板4,
而內裝體6未固定于下板4。

但是,通過螺釘等適當的固定件來將固定于外裝體5的下板4牢固
地固定在支撐圓盤22,從而內裝體6整體將保持被外裝體5覆蓋的狀態。
由此,內裝體6的自由運動將受到限制,外裝體5及內裝體6將會作為一
個整體的塊狀限位塊發揮功能。接著,將空氣彈簧21的下面板24安裝
在固定于臺車的狀態下的限位塊1,從而組裝成鐵道車輛用懸架裝置。

如以上詳述,就本發明中的限位塊1而言,由于外裝體5及內裝體6
分別通過不同的模具進行成型,因此,外裝體5及內裝體6二者在模具
內的熱傳導均變好,從而能夠使作為限位塊整體的產品特性穩定,另
外,通過使內裝體及外裝體同時成型,可以縮短作為限位塊整體的成
型時間。

列舉具體例子對成型時間的縮短效果進行說明。在圖1中,當成型
最大直徑D為375mm、限位塊高度H為195mm、最大壁厚為150mm的
限位塊時,在將限位塊作為一個整塊進行成型的情況下,需要135℃×6
小時。另一方面,若將該尺寸的限位塊作為外裝體及內裝體的兩個分
割結構而分別進行獨立成型,則盡管各自的成型條件為135℃×4小時而
使成型時間縮短,但能夠得到了與上述塊狀的限位塊同等的彈簧特性。

如上所述,在本實施方案中,內裝體6的外表面形狀以略大于外裝
體5的內表面形狀的方式形成。在該情況下,當將內裝體6插入至外裝
體5的凹部7時,由于在內裝體6和外裝體5之間會封入空氣,因此可能
會妨礙內裝體6嵌合安裝于外裝體的凹部7。

在這種情況下,如圖4所示,在內裝體6的外表面中至少圓筒部分
可以形成上下方向的排氣槽8。排氣槽8至少需要形成一條,優選形成
多條。在圖4中,在圓周方向上以相等間隔形成有上下方向的三條排氣
槽8。

另外,在本實施方案中,內裝體6的外表面形狀呈圓柱形狀,為將
內裝體6嵌合安裝于外裝體5內部,需要使內裝體6與外裝體5接觸的同
時將其壓入至外裝體5,而二者間的摩擦力的作用使操作變得費事。特
別是,若將內裝體6的外表面形狀形成為略大于外裝體5的內表面形狀,
則摩擦力將進一步變大,從而操作將變得更加費事。

在這種情況下,可以使內裝體6以其外周長度從底部朝向頂部逐漸
變小的方式形成。即,內裝體6可以形成為與中心軸CA垂直相交的剖
面的周長從底部朝向頂部逐漸變小的形狀,換言之,可以形成為頂端
從底部朝向頂部越來越細的形狀。作為具體的一例,如圖5所示,能夠
使內裝體6的外表面形狀由圓柱形狀成為圓錐梯形形狀。

在該情況下,作為外裝體5的凹部的形狀,以與圖5所示的內裝體6
的外表面形狀相對應的方式形成。據此,可以順利且容易地將內裝體6
嵌合安裝至外裝體5的凹部7的最里側。特別是,在內裝體6的外表面及
外裝體5的內表面設置凹凸形狀的情況下,可以使外裝體5與內裝體的
接觸面積增大,并且將內裝體6順利地嵌合安裝在外裝體5。

此外,本發明并不限定于上述實施方案,在不脫離本發明的主旨
的范圍內可以進行各種變更來實施。例如,在上述實施方案中,內裝
體作為一個部件形成,但并不限定于此,也可以采用可分割成多個部
件的結構。例如,在內裝體形成為有蓋圓筒狀的情況下,能夠將蓋體
部分在水平方向切割成兩個。在內裝體由多個部件構成的情況下,只
要將內裝體的各部件及外裝體分別通過不同的模具硫化成型即可。另
外,內裝體及外裝體由相同材質的橡膠彈性體形成,也可以使用不同
材質的橡膠彈性體。

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