JP2001219848A - Rolling stock - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両用台車に関
する。鉄道車両とは軌道を走行する車両である。The present invention relates to a bogie for a railway vehicle. A railway vehicle is a vehicle that runs on a track.
【０００２】[0002]
【従来の技術】実公昭５８−１４０６号に記載のよう
に、鉄道車両の台車枠と車体とは牽引リンク（以下、リ
ンクという。）で連結されている。リンクの両端、すな
わち前後方向にはゴムブッシュが配置されている。ゴム
ブッシュは、その時々に発生する大きな前後方向（リン
ク方向）の圧縮荷重に対して十分耐えるように設計され
ている。また、ゴムブッシュは走行安定性のために用い
られている。また、台車と車体とはヨーダンパーで接続
されている。2. Description of the Related Art As described in Japanese Utility Model Publication No. 58-1406, a bogie frame of a railway vehicle and a vehicle body are connected by a towing link (hereinafter referred to as a link). Rubber bushes are arranged at both ends of the link, that is, in the front-rear direction. The rubber bush is designed to sufficiently withstand a large front-rear direction (link direction) compressive load generated at each time. The rubber bush is used for running stability. The bogie and the vehicle body are connected by a yaw damper.
【０００３】また、粒状体を用いた遮音パネルとして、
特開平１０−２６６３８８号公報がある。これはアルミ
ハニカムパネルを用いた車体の床において、パネルの内
部に粒径３０μｍ〜１０００μｍの粉体を収納させ、車
体の床の上下方向の制振を図るものである。Further, as a sound insulation panel using a granular material,
There is JP-A-10-266388. In the vehicle body floor using an aluminum honeycomb panel, powder having a particle size of 30 μm to 1000 μm is housed inside the panel to achieve vertical vibration control of the vehicle body floor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】台車側で発生する前後
方向（車両の走行方向）の振動が、２つのゴムブッシュ
やリンク、また、ヨーダンパー等の連結部を介して車体
側へ伝達される。このため、車内の騒音が高くなってい
る。特に、駆動系のアンバランスに起因する回転周波数
成分の８０〜３００Ｈｚ帯域の固体伝播振動が台車枠へ
伝わり、床を振動させて車内騒音を増大させるという問
題がある。SUMMARY OF THE INVENTION Vibration in the front-rear direction (vehicle running direction) generated on the bogie side is transmitted to the vehicle body side via two rubber bushes, a link, and a connecting portion such as a yaw damper. . For this reason, the noise inside the vehicle is high. In particular, there is a problem in that the solid-borne vibration in the 80 to 300 Hz band of the rotational frequency component due to the imbalance of the drive system is transmitted to the bogie frame, causing the floor to vibrate and increasing the in-vehicle noise.
【０００５】駆動系のアンバランスにより発生する回転
振動は、電動機軸の回転振動成分ｆ1の１倍から３倍ま
での大きさ１０ｍ／ｓ2以下の成分が比較的顕著であ
る。これらの回転振動成分ｆ1〜３ｆ1は、リンクを介し
て車体へ固体伝播振動として伝わり、車体床面の上下振
動となり、車内騒音として現れる。特に、車両走行中に
おける加速時には前後方向、左右方向及び上下方向に２
倍の２ｆ1成分が生じ、特に前後方向の振動が車内騒音
への増大に寄与している。また、減速及び惰行時には、
１倍のｆ1成分，３倍の３ｆ1成分の前後振動の増加が顕
著に生じる。例えば、ｆ1は８０Ｈｚとすると、２ｆ1は
１６０Ｈｚ，３ｆ1は２４０Ｈｚである。このため、約
１００Ｈｚ以上の振動を低減することが求められる。[0005] The rotational vibration generated by the imbalance of the drive system is relatively remarkable as a component having a magnitude of 10 m / s 2 or less from 1 to 3 times the rotational vibration component f 1 of the motor shaft. These rotational vibration components f 1 ~3f 1 is transmitted as a structure-borne vibration to the vehicle body via a link becomes a vertical vibration of the vehicle body floor surface, it appears as vehicle interior noise. In particular, when accelerating while the vehicle is running, two
Fold 2f 1 caused component is, in particular longitudinal vibration contributes to an increase of the vehicle interior noise. Also, during deceleration and coasting,
1x f 1 component, results in significant increase of longitudinal vibrations of 3 times the 3f 1 component. For example, when f 1 is a 80 Hz, 2f 1 is 160 Hz, 3f 1 is 240 Hz. Therefore, it is required to reduce the vibration of about 100 Hz or more.
【０００６】本発明の目的は、簡単な構成で車内騒音を
低減することにある。[0006] An object of the present invention is to reduce in-vehicle noise with a simple configuration.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、車体と車体
との連結部材、または車体と台車枠との連結部材の内部
に容器があり、該容器内に粒状体が封入してあり、該容
器と前記連結部内にゴムシートを介在させていること、
によって達成できる。連結部材とは、牽引リンク，ヨー
ダンパー，左右動ダンパー，車体間前後ダンパー，ボル
スターアンカー等である。The above object is achieved by providing a container inside a connecting member between a vehicle body and a vehicle body or a connecting member between a vehicle body and a bogie frame, and enclosing a granular material in the container. That a rubber sheet is interposed between the container and the connection portion,
Can be achieved by: The connecting members include a traction link, a yaw damper, a left-right motion damper, a front-rear damper between the vehicle bodies, a bolster anchor, and the like.
【０００８】これによれば、連結部材に発生した振動エ
ネルギーは、前記物体の衝突により、前記物体の運動エ
ネルギーに変換され、該連結部材における振動が低減さ
れる。このため、車体への振動の伝播を抑制でき、車内
騒音を低減できる。According to this, the vibration energy generated in the connecting member is converted into the kinetic energy of the object by the collision of the object, and the vibration in the connecting member is reduced. For this reason, propagation of vibration to the vehicle body can be suppressed, and vehicle interior noise can be reduced.
【０００９】車内騒音は車体の床面の振動によって発生
する。その振動源は車体の駆動系の回転アンバランスで
ある。前記連結部材は振動発生源と車体の床面との間に
あり、主として前後方向に振動している。このため、連
結部材の内部の物体は前後方向に移動する。このため、
物体の移動において重力に逆らう１０ｍ／Ｓ2の振動が
必要がないので、物体は小さな加振力に対しても活発に
移動する。したがって、車体床面の振動源を抑制でき、
車内騒音を低減できるものである。[0009] In-vehicle noise is generated by vibration of the floor of the vehicle body. The vibration source is the rotational imbalance of the drive system of the vehicle body. The connecting member is located between the vibration source and the floor of the vehicle body and vibrates mainly in the front-back direction. Therefore, the object inside the connecting member moves in the front-back direction. For this reason,
Since the object does not need to vibrate at a speed of 10 m / S 2 against gravity, the object moves actively even with a small excitation force. Therefore, vibration sources on the floor of the vehicle body can be suppressed,
The noise in the vehicle can be reduced.
【００１０】この連結部材は比較的軽量であるので、簡
単な装置で振動を抑制できるものである。Since the connecting member is relatively light, vibration can be suppressed with a simple device.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明による鉄道車両用の台車の
一実施例を図１から図４によって説明する。台車の台車
枠１１は、車輪１２を有する２つの車軸１３で支持さ
れ、車軸１３を駆動する電動機１４及び歯車からなる減
速機を支持している。台車枠１１は空気ばね１５を介し
て車体２０を支持している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a bogie for a railway vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. The bogie frame 11 of the bogie is supported by two axles 13 having wheels 12 and supports a motor 14 for driving the axle 13 and a speed reducer composed of gears. The bogie frame 11 supports the vehicle body 20 via an air spring 15.
【００１２】車体の下面から下方に突出させた連結部材
（一般に中心ピンと呼ばれる。）２５と台車枠１１とは
牽引リンク（以下、リンクという。）３０で連結してい
る。リンク３０は前後力を伝達するもので、走行方向の
水平方向に沿っている。A connecting member (generally called a center pin) 25 protruding downward from the lower surface of the vehicle body is connected to a bogie frame 11 by a towing link (hereinafter referred to as a link) 30. The link 30 transmits a longitudinal force, and extends along the horizontal direction in the traveling direction.
【００１３】台車枠１１の左右の端部はヨーダンパー２
８、２８を介して車体２０に連結している。ヨーダンパ
ー２８の両端部は、リンク３０と同様にゴムブッシュを
介して、台車枠１１，車体２０に連結している。ヨーダ
ンパー２８は、走行中の蛇行動を防止するためのもので
ある。また、車体の左右方向の振動を防止するの左右動
ダンパー（図示せず。）を車体と台車との間に設置して
いる。The left and right ends of the bogie frame 11 are the yaw dampers 2
It is connected to the vehicle body 20 via 8, 28. Both ends of the yaw damper 28 are connected to the bogie frame 11 and the vehicle body 20 via rubber bushes in the same manner as the link 30. The yaw damper 28 is for preventing snake behavior during running. Further, a left-right movement damper (not shown) for preventing the left-right vibration of the vehicle body is provided between the vehicle body and the bogie.
【００１４】リンク３０の両端はゴムブッシュ３５，ピ
ン３６等を介して台車１１，連結部材２５に連結してい
る。連結部材２５の下端部の断面は逆Ｕ字状である。傾
斜部は車体の走行方向に沿っている。リンク３０は車体
の走行方向の水平方向に配置され、前記Ｕ字状の部分を
貫通している。リンク３０の中央部は筒３１である。筒
部３１は継手３７に溶接している。Both ends of the link 30 are connected to the carriage 11 and the connecting member 25 via rubber bushes 35, pins 36 and the like. The cross section of the lower end of the connecting member 25 is an inverted U-shape. The slope is along the running direction of the vehicle body. The link 30 is arranged in the horizontal direction of the running direction of the vehicle body, and penetrates the U-shaped portion. The center of the link 30 is a tube 31. The tube part 31 is welded to the joint 37.
【００１５】電動機１４、その減速機および軸継ぎ手の
駆動系を振動源とした振動は、主としてリンク３０を介
して車体に伝達されるので、以下、リンク３０に振動対
策を施した例を説明する。Since vibrations originating from the electric motor 14, its speed reducer and the drive system of the shaft coupling are transmitted mainly to the vehicle body via the link 30, an example in which the link 30 is provided with a vibration countermeasure will be described below. .
【００１６】リンク３０の円筒状の筒部３１の内部には
粒状体４１を封入した円筒状の容器４０を配置してい
る。容器４０の円筒部の外面と筒部３１との間にはゴム
シート５０を介在させている。ゴムシート５０は板状の
ゴムを多層に巻いたものがよい。容器４０に粒状体４１
を入れ、蓋をした構成している。容器４０の軸方向の端
部と継手３７との間には隙間４９がある。A cylindrical container 40 enclosing a granular material 41 is disposed inside the cylindrical tube portion 31 of the link 30. A rubber sheet 50 is interposed between the outer surface of the cylindrical portion of the container 40 and the cylindrical portion 31. The rubber sheet 50 is preferably obtained by winding a plate-like rubber in multiple layers. Granules 41 in container 40
Is put, and the lid is configured. There is a gap 49 between the axial end of the container 40 and the joint 37.
【００１７】粒状体４１は鉄系または鉛系の材料を用い
た球状体である。粒径は０.１mm〜１０mm程度である。
粒状体４１の充填密度は、小さいと減衰効果が少なく、
多すぎると粒状体の動きが悪くなり、制振効果が少なく
なる。充填密度は７０〜９５％程度が良い。The granular material 41 is a spherical body using an iron-based or lead-based material. The particle size is about 0.1 mm to 10 mm.
If the packing density of the granular material 41 is small, the damping effect is small,
If the amount is too large, the movement of the granular material deteriorates, and the vibration damping effect decreases. The packing density is preferably about 70 to 95%.
【００１８】充填密度について説明する。例えば、粒径
１mmの粒状体４１を実際に使用したいとき、この粒径１
mmの粒状体４１を対象の容器に満杯に詰め、このときの
重量を測定する。この状態が充填密度１００％である。
充填密度７０％とは、充填密度１００％の場合と同一の
粒状体４１を重量比で７０％入れた状態である。The packing density will be described. For example, when it is desired to actually use the granular material 41 having a particle size of 1 mm,
The granular material 41 of mm is packed in a target container fully, and the weight at this time is measured. This state is a packing density of 100%.
The packing density of 70% is a state in which the same granular material 41 as in the case of the packing density of 100% is put in at a weight ratio of 70%.
【００１９】なお、粒状体４１の防錆，腐食防止または
摩耗防止のために、吸湿材（例えば、ベンガラ等）を封
入しても良い。In order to prevent rust, corrosion or abrasion of the granular material 41, a hygroscopic material (eg, bengara) may be sealed.
【００２０】粒状体４１の重量比が大きくなるにしたが
って制振効果が増大するので、粒状体４１は比重の大き
い材料、例えば、鉛系がよい。鉛系は比較的安価であ
る。比重が大きければ、粒状体４１を収納する容器の大
きさを小さくできる。また、粒状体４１の径は小さくす
ると高価になるので、一般に約１mm程度がよい。粒状体
４１の径を小さくすると、充填密度が大きくなり、容器
を小さくできる。Since the vibration damping effect increases as the weight ratio of the granular material 41 increases, the granular material 41 is preferably made of a material having a large specific gravity, for example, a lead-based material. Lead is relatively inexpensive. If the specific gravity is large, the size of the container that stores the granular material 41 can be reduced. Further, if the diameter of the granular material 41 is reduced, it becomes expensive, so that about 1 mm is generally preferable. When the diameter of the granular material 41 is reduced, the packing density is increased, and the container can be reduced.
【００２１】かかる構成によれば、駆動系の振動によっ
てリンク３０が振動すると、粒状体４１も振動し、粒状
体４１同士の衝突、板４３，４４（リンク３０と一体で
あるので、リンク３０に相当する。）と粒状体４１との
衝突により、粒状体４１の摩擦抵抗が増加する。このた
め、容器４０での振動が低減され、リンク３０の振動を
吸収できる。また、粒状体４１の比重が大きくなるに比
例して、前記衝突の際のリンク３０の振動エネルギー
は、粒状体４１の運動エネルギーに効率よく変換され
る。これにより振動エネルギが小さくなり、リンク３０
の振動を低減できる。特に、駆動系の振動により、容器
４０内部の粒状体の前後方向の運動は、重力に逆らう必
要がない（１０mm／Ｓ2以上の振動が必要ない。）た
め、小さい加振力によっても活発化される。このため、
リンク３０から車体側へ固体伝播される前後方向の振動
が低減される。したがって、車体床面の上下方向の振動
が低減され、床面から放射される車内騒音を低減でき
る。According to this configuration, when the link 30 vibrates due to the vibration of the drive system, the granular body 41 also vibrates, and the granular bodies 41 collide with each other, and the plates 43 and 44 (because they are integrated with the link 30, ) And the granular material 41, the frictional resistance of the granular material 41 increases. Therefore, the vibration in the container 40 is reduced, and the vibration of the link 30 can be absorbed. In addition, as the specific gravity of the granular material 41 increases, the vibration energy of the link 30 at the time of the collision is efficiently converted into the kinetic energy of the granular material 41. As a result, the vibration energy is reduced, and the link 30
Vibration can be reduced. In particular, because of the vibration of the drive system, the longitudinal movement of the granular material inside the container 40 does not need to be against gravity (vibration of 10 mm / S 2 or more is not necessary), and therefore is activated even by a small excitation force. Is done. For this reason,
Vibration in the front-rear direction, which is propagated from the link 30 to the vehicle body, is reduced. Therefore, the vertical vibration of the vehicle body floor is reduced, and the vehicle interior noise radiated from the floor can be reduced.
【００２２】すなわち、加速時の比較的顕著な２ｆ1振
動成分に対して、リンク３０を介して固体伝播する前後
振動によって、粒状体４１が微小範囲内で衝突を繰り返
す。このため、リンク３０に発生した振動エネルギー
は、粒状体４１の運動エネルギーに変換される。また、
粒状体４１同士の摩擦抵抗により振動が低減される。こ
れにより、リンク３０での振動が低減されることにな
る。[0022] That is, a relatively significant 2f 1 vibration components during acceleration, the longitudinal vibrations that borne via the link 30, the granules 41 repeatedly collide with the fine range. Therefore, the vibration energy generated in the link 30 is converted into the kinetic energy of the granular material 41. Also,
Vibration is reduced by frictional resistance between the granular bodies 41. Thereby, the vibration at the link 30 is reduced.
【００２３】車体床面に粉粒体を設置した場合に比べ
て、車体床面へ振動が拡散される前の伝達経路であるリ
ンク３０の前後方向の振動を低減させる方が効果が大き
い。リンク３０の前後方向の振動に対しては、小さな加
振力に対しても粒状体４１が活発に運動するため（重力
に逆らう１０ｍ／ｓ2以上の振動が必要ない）である。
したがって、リンク３０での前後振動を抑えることによ
り、車体床面の上下振動の増大を抑制でき、車内騒音を
低減できるものである。また、リンク３０は比較的軽量
であるので、軽量な装置で振動を抑制できるものであ
る。It is more effective to reduce the longitudinal vibration of the link 30, which is a transmission path before the vibration is diffused to the vehicle body floor, as compared with the case where the powdery or granular material is installed on the vehicle body floor. The vibration of the link 30 in the front-rear direction is such that the granular material 41 actively moves even with a small excitation force (no vibration of 10 m / s 2 or more against gravity is required).
Therefore, by suppressing the longitudinal vibration at the link 30, the increase in the vertical vibration of the vehicle body floor can be suppressed, and the noise in the vehicle can be reduced. Further, since the link 30 is relatively lightweight, vibration can be suppressed by a lightweight device.
【００２４】また、加減速及び惰行時においては、リン
ク３０部での前後方向の振動が一層増大するため、その
制振効果がさらに顕著になる。この場合の粒状体４１の
運動は、大きな加振力に対しても、さらに、粒状体４１
が活発に運動させられ、制振効果が増大することにな
る。Further, during acceleration / deceleration and coasting, the vibration in the front-rear direction at the link 30 further increases, so that the vibration damping effect becomes more remarkable. In this case, the motion of the granular material 41 is further increased even with a large excitation force.
Is actively exercised, and the damping effect is increased.
【００２５】次に、ゴムシート５０の効果を説明する。
容器４０はゴムシート５０を介してリンク３０に固定さ
れているので、容器５０は動吸振器的に作用し、リンク
３０の制振効果を増大させる。ゴムシートは多層の方が
よい。Next, the effect of the rubber sheet 50 will be described.
Since the container 40 is fixed to the link 30 via the rubber sheet 50, the container 50 acts as a dynamic vibration absorber and increases the vibration damping effect of the link 30. The rubber sheet is preferably multi-layered.
【００２６】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。The technical scope of the present invention is not limited to the language described in each claim or the language described in the section for solving the problem, and is easily replaced by those skilled in the art. It extends to a range.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、車体と車体とを連結す
る連結部材、台車と車体を連結する連結部材に物体を移
動可能に設ける簡単な構成で、駆動系から生じる振動の
伝達を抑制でき、車内騒音を低減することができるもの
である。According to the present invention, the transmission of vibration generated from the drive system is suppressed by a simple structure in which an object is movably provided on a connecting member for connecting the vehicle body to the vehicle body and a connecting member for connecting the bogie to the vehicle body. The vehicle interior noise can be reduced.
【図１】本発明の一実施例の牽引リンク部の側面図であ
る。FIG. 1 is a side view of a traction link according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG.
【図３】本発明の一実施例の台車と車体との連結部の側
面図である。FIG. 3 is a side view of a connecting portion between the bogie and the vehicle body according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例を備えた台車の平面図であ
る。FIG. 4 is a plan view of a carriage provided with one embodiment of the present invention.
１１…台車枠、２５…連結部材、２８…ヨーダンパー、
３０…牽引リンク、３１…筒部、４０…容器、４１…粒
状体。11: bogie frame, 25: connecting member, 28: yaw damper,
Reference numeral 30 denotes a traction link, 31 denotes a cylindrical portion, 40 denotes a container, and 41 denotes a granular material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平石 元実 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 中村 実 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 中道 光雄 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Ｆターム(参考） 3J048 AA06 AD07 BF02 BF09 EA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Motomi Hiraishi 794, Higashi-Toyoi, Kazamatsu, Kudamatsu-shi, Yamaguchi Prefecture Inside the Kasado Plant of Hitachi, Ltd. Hitachi, Ltd. Kasado Works (72) Inventor Mitsuo Nakamichi 794, Higashi-Toyoi, Kazamatsu-shi, Yamaguchi Prefecture F-term in Kasado Works, Hitachi, Ltd. 3J048 AA06 AD07 BF02 BF09 EA17
Claims (1)
車枠との連結部材の内部に容器があり、該容器内に粒状
体が封入してあり、該容器と前記連結部内にゴムシート
を介在させていること、を特徴とする鉄道車両。A container is provided inside a connecting member between a vehicle body and a vehicle body or a connecting member between a vehicle body and a bogie frame, and a granular material is sealed in the container, and a rubber sheet is provided in the container and the connecting portion. A railway vehicle, characterized in that:
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