JP2004001614A - 台車の軸ばねダンパ - Google Patents
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Abstract
【課題】鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させ、乗り心地の向上を図る。
【解決手段】軸ばねダンパ14は、金属製の下側座部15の下面に、防振ゴム部16を固定している。また、下側座部15と防振ゴム部16との夫々に液室19、20を形成し、各液室19、20間を、オリフィス21を有する液体通路22で連通させたものである。防振ゴム部16が荷重を受けて圧縮される際に、防振ゴム部16に設けた液室20に封入された液体を、液体通路22を介して下側座部15に設けた液室19へと送り出すことで、振動の減衰を図る。液体通路20の断面積、長さ、オリフィス21の断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】軸ばねダンパ14は、金属製の下側座部15の下面に、防振ゴム部16を固定している。また、下側座部15と防振ゴム部16との夫々に液室19、20を形成し、各液室19、20間を、オリフィス21を有する液体通路22で連通させたものである。防振ゴム部16が荷重を受けて圧縮される際に、防振ゴム部16に設けた液室20に封入された液体を、液体通路22を介して下側座部15に設けた液室19へと送り出すことで、振動の減衰を図る。液体通路20の断面積、長さ、オリフィス21の断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させるための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、鉄道車両の乗り心地を向上させるために、走行時に発生する台車枠の上下、ピッチング等の振動を減衰させる技術が考案されている。図3には、従来の鉄道車両の台車の一部を模式的に示している。図3に示す台車は、軸はり式と呼ばれる軸箱支持装置をもつ台車であり、台車枠1に軸支された軸はり2によって、軸箱3を支持し、台車枠1と軸箱3との間に軸ばね4を配置したものである。
【0003】
図4には、軸ばね4の拡大断面図を示している。軸ばね4は、図示のコイルバネ5の上下端部を、金属製の上側座部6と下側座部7とで挟持する構造を有する。そして、下側座部7の下面に防振ゴム部8を固定し、軸ばねダンパ9を構成している。また、下側座部7の中心部には、コイルバネ5の伸縮方向へと延びる柱状部10を設け、柱状部10の上端部にネジ穴11を形成している。一方、上側座部6の中心部には貫通穴12を形成し、通常は貫通穴12をキャップ13で塞いでいる。このネジ穴11および貫通穴12は、台車整備の際に、オネジをネジ穴11に捩じ込むことにより、コイルバネ5を意図的に縮めるために用いられるものである。なお、コイルバネ5に代えて円錐積層ゴムを用いた例もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、下側座部7の下面に固定した防振ゴム部8は、車両運転中に発生する車軸または台車の振動、動揺を減衰するための所定のばね定数を持つように、寸法、硬度等が決定されている。しかしながら、様々な周波数の振動の中から、特定周波数の振動、例えば台車枠の上下、ピッチング等の振動に係る15Hz前後の振動のみを効果的に低減する場合に、防振ゴム部8のチューニングに多くの時間を割いても、特定周波数のみ効果的に低減することは困難であった。
なお、かかる課題は、図3に例示した軸ばり式台車に限らず、軸ばね4を持つ他の形式の台車にも共通するものである。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させることを可能とし、乗り心地の向上を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項1に係る台車の軸ばねダンパは、軸ばねの一端を受け止める剛体座部に弾性部を一体に固定した台車の軸ばねダンパにおいて、前記剛体座部と前記弾性部との夫々に液室を形成し、各液室間を、オリフィスを有する液体通路で連通させたことを特徴とするものである。
本発明によれば、前記弾性部に設けた液室に液体を封入し、前記弾性部が荷重を受けて圧縮される際に、前記液室内の液体を前記液体通路を介して前記剛体座部に設けた液室へと送り出すことで、振動の減衰を図るものである。しかも、前記液体通路の断面積、長さ、前記オリフィスの断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【0007】
また、本発明の請求項2に係る台車の軸ばねダンパは、請求項1記載の台車の軸ばねダンパにおいて、前記剛体座部に、軸ばねの伸縮方向へと延び、前記液室と前記液体通路と台車整備用のネジ穴とを備える柱状部を設けたものである。
本発明によれば、前記剛体座部に柱状部を設けて、当該柱状部に前記液室と前記液体通路と台車整備用のネジ穴とを設けることで、前記液室と前記液体通路との設置場所を確保しつつ、台車整備の際の作業性も確保することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、同一符号を付して、説明を省略する。
【0009】
図1には、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を示している。軸ばねダンパ14は、図4の軸ばねダンパ9に置換えて用いることが可能なものであり、金属製の下側座部15の下面に、防振ゴム部16を固定したものである。また、下側座部15は、コイルバネ5の伸縮方向へと延びる柱状部17を備え、柱状部17の先端にはネジ穴18を設けている。
【0010】
さらに、下側座部15と防振ゴム部16との夫々に液室19、20を形成し、各液室19、20間を、オリフィス21を有する液体通路22で連通させている。液室19、20および液体通路22には液体を封入するが、液室19、20および液体通路22の全てに液体を満たして用いる場合には、液室19に液体のリザーバタンク(図示省略)を設けることとする。また、液室20および液体通路22には液体を満たし、液室19は完全に液体で満たさず空気層を設ける場合には、当該空気層の空気を外部に対し出し入れするための気抜き穴(図示省略)を、液室20に設けることとする。
【0011】
なお、下側座部15は、コイルバネ5の一端を受止め得るだけの剛性を有する剛体座部であれば、金属製に限定されることなく他の材料を用いることとしても良い。また、防振ゴム部16についても、所定の弾性を発揮するものであれば、ゴム以外の材料からなる弾性部として構成することが可能である。さらに、コイルバネ5についても、円錐積層ゴム等、他の弾性部材に置換えて用いることが可能である。
【0012】
上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。まず、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、防振ゴム部16が荷重を受けて圧縮される際に、防振ゴム部16に設けた液室20に封入された液体を、液体通路22を介して下側座部15に設けた液室19へと送り出すことで、振動の減衰を図ることができる。しかも、液体通路20の断面積、長さ、オリフィス21の断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【0013】
図2には、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を用いた場合と、従来の軸ばねダンパ9を用いた場合の、軸ばねの動ばね定数を比較している。図2からも明らかなように、従来の軸ばねダンパ9を用いた場合の動ばね定数S9が、振動周波数の増加に比例しているのに対し、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を用いた場合の軸ばねの動ばね定数S14は、特定周波数Fにおける値を減少させることが可能である。従って、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させることが可能であり、例えば台車枠の上下、ピッチング等の振動に係る15Hz前後の振動のみを効果的に低減することにより、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【0014】
また、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、下側座部15に柱状部17を設けて、柱状部17に液室19と、液体通路22と、台車整備用のネジ穴18とを設けることで、液室19と液体通路22との設置場所を確保しつつ、ネジ穴18にオネジを捩じ込むことで、コイルバネ5を意図的に縮めることが可能であり、台車整備の際の作業性も確保することができる。柱状部17は、コイルバネ5に干渉しないものであれば、液室19および液体通路22を設置するための自由なレイアウトを取ることが可能であり、よって、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させるための液室19および液体通路22を形成することが可能である。
【0015】
なお、液室19、20の形状や数は、図示の例に限定されるものではなく、たとえば、環状に多重の液室を設けることも、また、円周方向に分離した複数の液室を設けることも可能である。さらに、液体通路22の設置場所、通路形状、オリフィス21の形状、設置場所等も、特定周波数の振動を効果的に減衰させ得るものであれば、自由に設定することができる。さらに、図4に示す上側座部6に防振ゴムを固定して、当該防振ゴムと上側座部6の双方に液室を形成し、当該液室間をオリフィスを有する液体通路で連通することによっても、同様の作用効果を得ることができる。
また、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、防振ゴムを供えない既存の台車の、軸ばね座と交換して用いることで、既存の鉄道車両の乗り心地を向上させることも可能である。
【0016】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を効果的に減衰させ、鉄道車両の台車枠の上下、ピッチング等を改善し、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ。
【図2】本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパを用いた場合と、従来の軸ばねダンパを用いた場合の、軸ばねの動ばね定数を比較したグラフである。
【図3】従来の鉄道車両の台車の一部を示す模式図である。
【図4】図3に示す台車の軸ばねの拡大断面図である。
【符号の説明】
1 台車枠
4 軸ばね
5 コイルバネ
6 上側座部
14 軸ばねダンパ
15 下側座部
16 防振ゴム部
17 柱状部
18 ネジ穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させるための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、鉄道車両の乗り心地を向上させるために、走行時に発生する台車枠の上下、ピッチング等の振動を減衰させる技術が考案されている。図3には、従来の鉄道車両の台車の一部を模式的に示している。図3に示す台車は、軸はり式と呼ばれる軸箱支持装置をもつ台車であり、台車枠1に軸支された軸はり2によって、軸箱3を支持し、台車枠1と軸箱3との間に軸ばね4を配置したものである。
【0003】
図4には、軸ばね4の拡大断面図を示している。軸ばね4は、図示のコイルバネ5の上下端部を、金属製の上側座部6と下側座部7とで挟持する構造を有する。そして、下側座部7の下面に防振ゴム部8を固定し、軸ばねダンパ9を構成している。また、下側座部7の中心部には、コイルバネ5の伸縮方向へと延びる柱状部10を設け、柱状部10の上端部にネジ穴11を形成している。一方、上側座部6の中心部には貫通穴12を形成し、通常は貫通穴12をキャップ13で塞いでいる。このネジ穴11および貫通穴12は、台車整備の際に、オネジをネジ穴11に捩じ込むことにより、コイルバネ5を意図的に縮めるために用いられるものである。なお、コイルバネ5に代えて円錐積層ゴムを用いた例もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、下側座部7の下面に固定した防振ゴム部8は、車両運転中に発生する車軸または台車の振動、動揺を減衰するための所定のばね定数を持つように、寸法、硬度等が決定されている。しかしながら、様々な周波数の振動の中から、特定周波数の振動、例えば台車枠の上下、ピッチング等の振動に係る15Hz前後の振動のみを効果的に低減する場合に、防振ゴム部8のチューニングに多くの時間を割いても、特定周波数のみ効果的に低減することは困難であった。
なお、かかる課題は、図3に例示した軸ばり式台車に限らず、軸ばね4を持つ他の形式の台車にも共通するものである。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させることを可能とし、乗り心地の向上を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項1に係る台車の軸ばねダンパは、軸ばねの一端を受け止める剛体座部に弾性部を一体に固定した台車の軸ばねダンパにおいて、前記剛体座部と前記弾性部との夫々に液室を形成し、各液室間を、オリフィスを有する液体通路で連通させたことを特徴とするものである。
本発明によれば、前記弾性部に設けた液室に液体を封入し、前記弾性部が荷重を受けて圧縮される際に、前記液室内の液体を前記液体通路を介して前記剛体座部に設けた液室へと送り出すことで、振動の減衰を図るものである。しかも、前記液体通路の断面積、長さ、前記オリフィスの断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【0007】
また、本発明の請求項2に係る台車の軸ばねダンパは、請求項1記載の台車の軸ばねダンパにおいて、前記剛体座部に、軸ばねの伸縮方向へと延び、前記液室と前記液体通路と台車整備用のネジ穴とを備える柱状部を設けたものである。
本発明によれば、前記剛体座部に柱状部を設けて、当該柱状部に前記液室と前記液体通路と台車整備用のネジ穴とを設けることで、前記液室と前記液体通路との設置場所を確保しつつ、台車整備の際の作業性も確保することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、同一符号を付して、説明を省略する。
【0009】
図1には、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を示している。軸ばねダンパ14は、図4の軸ばねダンパ9に置換えて用いることが可能なものであり、金属製の下側座部15の下面に、防振ゴム部16を固定したものである。また、下側座部15は、コイルバネ5の伸縮方向へと延びる柱状部17を備え、柱状部17の先端にはネジ穴18を設けている。
【0010】
さらに、下側座部15と防振ゴム部16との夫々に液室19、20を形成し、各液室19、20間を、オリフィス21を有する液体通路22で連通させている。液室19、20および液体通路22には液体を封入するが、液室19、20および液体通路22の全てに液体を満たして用いる場合には、液室19に液体のリザーバタンク(図示省略)を設けることとする。また、液室20および液体通路22には液体を満たし、液室19は完全に液体で満たさず空気層を設ける場合には、当該空気層の空気を外部に対し出し入れするための気抜き穴(図示省略)を、液室20に設けることとする。
【0011】
なお、下側座部15は、コイルバネ5の一端を受止め得るだけの剛性を有する剛体座部であれば、金属製に限定されることなく他の材料を用いることとしても良い。また、防振ゴム部16についても、所定の弾性を発揮するものであれば、ゴム以外の材料からなる弾性部として構成することが可能である。さらに、コイルバネ5についても、円錐積層ゴム等、他の弾性部材に置換えて用いることが可能である。
【0012】
上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。まず、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、防振ゴム部16が荷重を受けて圧縮される際に、防振ゴム部16に設けた液室20に封入された液体を、液体通路22を介して下側座部15に設けた液室19へと送り出すことで、振動の減衰を図ることができる。しかも、液体通路20の断面積、長さ、オリフィス21の断面積等の設定を変更することで、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【0013】
図2には、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を用いた場合と、従来の軸ばねダンパ9を用いた場合の、軸ばねの動ばね定数を比較している。図2からも明らかなように、従来の軸ばねダンパ9を用いた場合の動ばね定数S9が、振動周波数の増加に比例しているのに対し、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14を用いた場合の軸ばねの動ばね定数S14は、特定周波数Fにおける値を減少させることが可能である。従って、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を、効果的に減衰させることが可能であり、例えば台車枠の上下、ピッチング等の振動に係る15Hz前後の振動のみを効果的に低減することにより、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【0014】
また、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、下側座部15に柱状部17を設けて、柱状部17に液室19と、液体通路22と、台車整備用のネジ穴18とを設けることで、液室19と液体通路22との設置場所を確保しつつ、ネジ穴18にオネジを捩じ込むことで、コイルバネ5を意図的に縮めることが可能であり、台車整備の際の作業性も確保することができる。柱状部17は、コイルバネ5に干渉しないものであれば、液室19および液体通路22を設置するための自由なレイアウトを取ることが可能であり、よって、特定周波数において液体共振を発生させ、特定周波数の振動を効果的に減衰させるための液室19および液体通路22を形成することが可能である。
【0015】
なお、液室19、20の形状や数は、図示の例に限定されるものではなく、たとえば、環状に多重の液室を設けることも、また、円周方向に分離した複数の液室を設けることも可能である。さらに、液体通路22の設置場所、通路形状、オリフィス21の形状、設置場所等も、特定周波数の振動を効果的に減衰させ得るものであれば、自由に設定することができる。さらに、図4に示す上側座部6に防振ゴムを固定して、当該防振ゴムと上側座部6の双方に液室を形成し、当該液室間をオリフィスを有する液体通路で連通することによっても、同様の作用効果を得ることができる。
また、本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ14は、防振ゴムを供えない既存の台車の、軸ばね座と交換して用いることで、既存の鉄道車両の乗り心地を向上させることも可能である。
【0016】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、鉄道車両の運転中に発生する台車の特定周波数の振動、動揺を効果的に減衰させ、鉄道車両の台車枠の上下、ピッチング等を改善し、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパ。
【図2】本発明の実施の形態に係る軸ばねダンパを用いた場合と、従来の軸ばねダンパを用いた場合の、軸ばねの動ばね定数を比較したグラフである。
【図3】従来の鉄道車両の台車の一部を示す模式図である。
【図4】図3に示す台車の軸ばねの拡大断面図である。
【符号の説明】
1 台車枠
4 軸ばね
5 コイルバネ
6 上側座部
14 軸ばねダンパ
15 下側座部
16 防振ゴム部
17 柱状部
18 ネジ穴
Claims (2)
- 軸ばねの一端を受け止める剛体座部に弾性部を一体に固定した台車の軸ばねダンパにおいて、前記剛体座部と前記弾性部との夫々に液室を形成し、各液室間を、オリフィスを有する液体通路で連通させたことを特徴とする台車の軸ばねダンパ。
- 前記剛体座部に、軸ばねの伸縮方向へと延び、前記液室と前記液体通路と台車整備用のネジ穴とを備える柱状部を設けたことを特徴とする請求項1記載の台車の軸ばねダンパ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002159381A JP2004001614A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 台車の軸ばねダンパ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002159381A JP2004001614A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 台車の軸ばねダンパ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004001614A true JP2004001614A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30429176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002159381A Pending JP2004001614A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 台車の軸ばねダンパ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004001614A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007223398A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 軸箱支持用弾性体及び軸箱支持構造 |
WO2014024315A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 株式会社 日立製作所 | 鉄道車両用台車 |
JP2016138625A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 東洋ゴム工業株式会社 | 防振装置 |
DE102016104497A1 (de) | 2015-03-17 | 2016-09-22 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Achsfeder mit feuerfester Hülle |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002159381A patent/JP2004001614A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB2524138A (en) * | 2012-08-10 | 2015-09-16 | Hitachi Ltd | Bogie for railway vehicle |
JPWO2014024315A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2016-07-21 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用台車 |
GB2524138B (en) * | 2012-08-10 | 2019-12-04 | Hitachi Ltd | Bogie for railway vehicle |
JP2016138625A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 東洋ゴム工業株式会社 | 防振装置 |
DE102016104497A1 (de) | 2015-03-17 | 2016-09-22 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Achsfeder mit feuerfester Hülle |
DE102016104497B4 (de) | 2015-03-17 | 2023-12-07 | Nitta Chemical Industrial Products Co., Ltd. | Achsfeder mit feuerfester Hülle |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060419 |