JP2011213148A - 鉄道車両及び鉄道車両用台車 - Google Patents
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Abstract
【課題】ねじり棒、アーム、連結棒で構成されるアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車において、車両の上下振動とロール変位を同時に低減でき、また、在姿状態で輪重アンバランスとねじり棒に作用するモーメントの調整を独立に行うことができる鉄道車両用台車を提供することにある。
【解決手段】輪軸1を回転可能に保持した軸箱体2から弾性体4を介して台車枠3を弾性支持している鉄道車両用の台車において、台車枠3と軸箱体2の間にねじり棒9、アーム10、連結棒11から構成されるアンチローリング機構8を結合したことを特徴とする鉄道車両用台車。
【選択図】図1
【解決手段】輪軸1を回転可能に保持した軸箱体2から弾性体4を介して台車枠3を弾性支持している鉄道車両用の台車において、台車枠3と軸箱体2の間にねじり棒9、アーム10、連結棒11から構成されるアンチローリング機構8を結合したことを特徴とする鉄道車両用台車。
【選択図】図1
Description
本発明は、鉄道車両及び鉄道車両用台車に関し、例えばアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車に関する。
一般的に鉄道車両の台車では、図12に示すように輪軸1を回転自由に保持した軸箱体2と台車3の台車枠31の間を上下方向に軸ばね4により弾性支持している。また、輪軸1、軸箱体2、ばね4などを含む台車装置5と車体6の間には、空気ばね7が配置されており、該空気ばねをもって車体6を前後・左右・上下方向に弾性支持している。
上記の台車装置5において、軸箱体2と台車枠31の間に介在された軸ばね4は、上下方向の弾力をもって上下荷重を支えて、かつ、乗心地を確保するために適切なばね定数で台車枠などを弾性支持する。
ここで、軸ばね4のばね定数を柔らかくし、上下方向の弾力を強めた場合、軸箱体2から台車枠31への上下振動の絶縁性が向上するため、軌道加振による軸箱体2の上下振動が台車枠31に伝わりにくくなり、それに伴い車体の上下振動も小さくなり、上下乗心地が向上する。
一方で、軸ばね4のばね定数を柔らかくした場合、台車枠31と軸箱体2間のロール方向の剛性は低下する。このロール方向の剛性低下に伴い、曲線通過時等の車両に左右方向の外力が作用した場合、レール基準面に対する台車枠31のロール変位が大きくなる。
一方で、軸ばね4のばね定数を柔らかくした場合、台車枠31と軸箱体2間のロール方向の剛性は低下する。このロール方向の剛性低下に伴い、曲線通過時等の車両に左右方向の外力が作用した場合、レール基準面に対する台車枠31のロール変位が大きくなる。
車体6のレール基準面に対するロール変位は、台車枠31のレール基準面に対するロール変位、車体6の台車枠31に対するロール変位の合計で現される。このため台車枠31と軸箱体2間のロール方向の剛性が低下した場合、レール基準面に対する車体6のロール変位が増加する。車体6のロール変位の増大により、曲線通過時の車体左右定常加速度が大きくなり曲線での乗心地が悪化する。また、車体6のロール変位の増大により、車両とインフラ構造物との隙間が狭くなり最悪車両とインフラ構造物との干渉が生じる問題がある。
以上より、従来では、軸箱体2と台車枠31の間の上下方向の軸ばね4のばね定数の適正化により、車体6の上下振動と車体6のロール変位を同時に低減することは困難であるという課題があった。
また、従来技術として、軸梁方式の台車にて軸梁の端間をねじり棒で結合し、該ねじり棒を、ゴムブッシュを介して台車枠の側梁に支持することでアンチローリング機構を持たせた鉄道車両用台車が提案されている(特許文献1参照)。
従来技術は、軸梁方式の軸箱支持装置において、左右軸箱にそれぞれ一端を装着し、レールに平行して台車枠の側梁中央側へ延びた軸梁の端間をねじり棒で結合し、該ねじり棒を、ゴムブッシュを介して台車枠の側梁に支持し、アンチローリング機構を付与させた構成となっている。
かかる構成によれば、台車枠がロール変位する場合には左右の軸梁が逆向きに回動し、ねじり棒が復元モーメントを発生するためロール変位を低減することが可能であり、また台車枠が上下変位する場合には左右の軸梁が同方向に回動し、ねじり棒は復元モーメントを発生しないため軸ばねを柔らかくできることで上下振動を低減することが可能である。
かかる構成によれば、台車枠がロール変位する場合には左右の軸梁が逆向きに回動し、ねじり棒が復元モーメントを発生するためロール変位を低減することが可能であり、また台車枠が上下変位する場合には左右の軸梁が同方向に回動し、ねじり棒は復元モーメントを発生しないため軸ばねを柔らかくできることで上下振動を低減することが可能である。
しかしながら、上記構成の鉄道車両用台車では、台車枠と軸箱体間にロール方向の変位が生じた場合、軸ばねとねじり棒で相対的にロール方向のばね定数が低い方がおもに変形し、その時の反モーメントが生じることで復元モーメントが得られる。
従って、上下振動低減を目的に軸ばねのばね定数を柔らかくし場合、軸ばねによるロール方向のばね定数が、ねじり棒によるロール方向のばね定数に対して相対的に小さくなる。このため、軸ばねが主に変形してしまい、ねじり棒が十分にねじられず、つまり反モーメントが得られないため、車体ロール変位を抑制できない可能性がある。この課題を解消するため、軸ばねのばね定数を硬くすると、今度は軸箱体から台車枠への上下振動の絶縁性が悪化して車体上下振動が低減できなくなる可能性がある。以上の事から、従来に示される鉄道車両用台車では、車体の上下振動とロール変位を同時に低減できないという新たな課題が残っている。
従って、上下振動低減を目的に軸ばねのばね定数を柔らかくし場合、軸ばねによるロール方向のばね定数が、ねじり棒によるロール方向のばね定数に対して相対的に小さくなる。このため、軸ばねが主に変形してしまい、ねじり棒が十分にねじられず、つまり反モーメントが得られないため、車体ロール変位を抑制できない可能性がある。この課題を解消するため、軸ばねのばね定数を硬くすると、今度は軸箱体から台車枠への上下振動の絶縁性が悪化して車体上下振動が低減できなくなる可能性がある。以上の事から、従来に示される鉄道車両用台車では、車体の上下振動とロール変位を同時に低減できないという新たな課題が残っている。
また、従来の鉄道車両用台車では、在姿状態で軸ばね調整板を用いて、軸ばね高さ調整をおこなうことで輪重アンバランスを調整することはできる。
しかしながら、輪重アンバランスの調整後には、軸ばね高さが左右の軸ばねで必ずしも同じとは限らない。従って、左右の軸ばね高さに差があった場合、ねじり棒位置を回転中心とした軸梁の台車枠に対する回転角度が左右で異なるのでねじり棒にはモーメントが負荷した状態になってしまう。一方、ねじり棒にモーメントが負荷しないように軸ばね高さを調整した場合、輪重アンバランスが大きくなる可能性がある。
しかしながら、輪重アンバランスの調整後には、軸ばね高さが左右の軸ばねで必ずしも同じとは限らない。従って、左右の軸ばね高さに差があった場合、ねじり棒位置を回転中心とした軸梁の台車枠に対する回転角度が左右で異なるのでねじり棒にはモーメントが負荷した状態になってしまう。一方、ねじり棒にモーメントが負荷しないように軸ばね高さを調整した場合、輪重アンバランスが大きくなる可能性がある。
以上の事から在姿状態にて、従来の鉄道車両用台車では、軸ばね高さ調整により、輪重アンバランス調整、および、アンチローリング機構のねじり棒のモーメント調整を両立することは困難であった。
本発明の目的は、ねじり棒、アーム、連結部材を含み、台車枠と軸箱体を結合するアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車において、車両の上下振動とロール変位をともに低減できる鉄道車両用台車、鉄道車両を提供することにある。
また、本発明の目的は、在姿状態にて、輪重アンバランスとアンチローリング機構のねじり棒のモーメント調整を独立に行うことができる鉄道車両用台車、鉄道車両を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明の鉄道車両用台車および鉄道車両では、輪軸を回転可能に保持した軸箱体から弾性体を介して台車枠を弾性支持している鉄道車両用の台車において、ねじり棒、アーム、連結部材(例えば連結棒)で構成されるアンチローリング機構で台車枠と軸箱体を結合したことを特徴とする。
また、この鉄道車両用台車および鉄道車両において、台車枠と軸箱体間の弾性支持は軸梁方式、ウイング方式の軸箱支持装置としたことを特徴とする。
更に、この鉄道車両用台車および鉄道車両において、連結棒の軸方向の長さは調整できる構成としたことを特徴とする。
本発明によれば、アンチローリング機構をもって車体の上下変位およびロール変位をともに抑制することができる。
本発明は、アンチローリング機構を備えた鉄道車両、特に鉄道車両台車に適用されるものであり、以下、その実施例について説明する。
以下に本発明の第1の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施例の鉄道車両用台車の側面図、図2は、軸箱体周辺の上面図、図3は、軸箱体周辺の側面図、図4及び図5は、アンチローリング機構(anti-rolling device)の構成及びその動作の概念図である。アンチローリング機構とは、車両の速度が高速になると、次第に上下左右に動揺し始める。この現象を「ローリング」といい、脱線や分離などの恐れがでる。この現象を防ぐための装置をいう。
同図において、3は本発明の鉄道車両の台車を示し、該鉄道車両用台車は、台車枠31、軸箱支持装置25、車輪が取り付けられる輪軸1、車体6と台車枠31との間に介在され、台車枠31と車体6との間に配置され、車体を支持する一対の空気ばね7、軸箱支持装置25と台車枠31とに連結されたアンチローリング機構8により主に構成される。軸箱支持装置25は、台車枠31の前後、左右の端部に設けられており、またアンチローリング機構8は、台車枠31の前後の端部にそれぞれ設けられているが、それぞれの構成は同一なので、以下、その一つの構成及び動作について説明し、他方の説明は省略する。
軸箱支持装置25は、弾性部材、例えば軸ばね16を介して台車枠31の端部と連結された軸箱体2と、該軸箱体から台車枠31の中央部側に延び台車枠31の下側の一部に弾性部材、例えば軸梁ゴム17を介して連結された軸梁腕18から構成される。軸箱体2と軸梁腕18は軸梁2を構成している。輪軸1は軸箱体2に対して、回転可能に保持されている。軸箱体2と台車枠31の間は軸箱支持装置25の軸ばね16により弾性支持され、車体6と台車枠31の間は空気ばね7により弾性支持されている。
アンチローリング機構8は車体6の上下方向とロール方向の乗心地を向上させるものである。またアンチローリング機構8は、台車枠31と軸箱体2とを結合する結合装置から構成されている。該結合装置は、台車枠31の端部を構成する受け台13、13に装着されたねじり棒9および該ねじり棒の両端部と前記軸箱体2とを結合する連結装置を含んでいる。連結装置は、ねじり棒9の両端部に取り付けされた一対のアーム10、10(図4参照)、該アームの一端部と軸箱体2の下面に装着された一対の保持部材、例えば剛性のブラケット14、14と、該ブラケットの一端部にそれぞれ取付けされた一対の連結部材、例えば連結棒11、連結棒30によって主に構成され、ねじり棒9とともに台車枠31と軸箱体2とを結合するように配置されている。ブラケット14、14は、アーム10、10、連結棒11、30を介して伝動される、ねじり棒9のねじり動力を受けて、軸箱体2を駆動可能に保持している。連結部材11、30としては、後述する在姿姿勢での輪重アンバランス調整やねじり棒9のモーメント調整を考慮した場合、連結棒とするのが望ましい。連結棒11、連結棒30には、在姿姿勢での輪重アンバランス調整やねじり棒9のモーメント調整のためのねじとナット100が取付けられている。また、アンチローリング機構8は、本実施例では、図示するように軸箱体2(輪軸1)の外側の位置に配置されている。
次に、アンチローリング機構8の主要な構成要素の位置について図2を参照し説明する。
同図において、ねじり棒9は、枕木方向(矢印A)に平行に延びており、台車枠31の両端部に設けられた受け台13、13に対して支持されている。アーム10、10はねじり棒9に固定されており、レール方向(矢印B)に平行に延びている。連結棒11、連結棒30は、その上端部がアーム10、10の一端部にあるジョイント部12、12に結合され、該ジョイント部12、12から台車下方に向かって延びている。連結棒11、連結棒30の下端部は、軸箱体2の下部より台車端部に向かって延びたブラケット14、14に結合されている。
次に、軸箱支持装置25およびアンチローリング機構8の詳細構造について図3を参照して説明する。
同図において、軸箱支持装置25は、軸梁15、軸ばね16、軸梁ゴム17により主に構成される。軸梁15は、軸受けを介して輪軸1を回転自由に保持する軸箱体2と軸梁腕18により構成される。軸箱体2の上部にはコイルばねにより構成される軸ばね16を支持する軸ばね座19が形成されている。ここで、軸ばね16は、円錐ゴム、ロールゴム、シェブロンゴム、積層ゴム等のゴム単位もしくはゴム・コイルばねを組合わせて、上下荷重を支える構成としても良い。
同図において、軸箱支持装置25は、軸梁15、軸ばね16、軸梁ゴム17により主に構成される。軸梁15は、軸受けを介して輪軸1を回転自由に保持する軸箱体2と軸梁腕18により構成される。軸箱体2の上部にはコイルばねにより構成される軸ばね16を支持する軸ばね座19が形成されている。ここで、軸ばね16は、円錐ゴム、ロールゴム、シェブロンゴム、積層ゴム等のゴム単位もしくはゴム・コイルばねを組合わせて、上下荷重を支える構成としても良い。
軸梁15の軸梁腕18の端部は、台車枠31の側梁に固定された軸梁腕受け20に軸梁ゴム17を介して回転可能な状態で支持されている。台車枠31と軸梁15の上下方向は軸ばね16により弾性付与される。
アンチローリング機構8のねじり棒9は、受け台13、13に対して軸方向(図4の矢印参照)にのみ回転可能に支持されている。
アンチローリング機構8のねじり棒9は、受け台13、13に対して軸方向(図4の矢印参照)にのみ回転可能に支持されている。
アーム10、10はねじり棒9に対して圧入などにより固定されている。アーム10、10と連結棒11および連結棒30はジョイント部12、12で結合されている。また、連結棒11および連結棒30はブラケット14、14のジョイント部31、31で結合されている。
ジョイント部12、12は、金属ピン22と金属部材23の間にゴム24が加硫された構成になっている。また、金属部材23はゴム24の変形により金属ピン22に対して回転可能に構成されている。金属ピン22と連結棒11、30はボルトなどで固定されている。
ジョイント部31、31は、金属ピン32と金属部材33との間にゴム34が加硫された構成になっている。また、金属部材34はゴム34の変形により金属ピン32に対して回転可能に構成されている。金属ピン34は、軸箱体2にボルトなどで固定されたブラケット14に対して、ボルトなどで固定されている。上記のジョイント部12、12ジョイント部31、31には球面軸受を用いて回転自由度を確保した状態で結合しても良い。
ジョイント部31、31は、金属ピン32と金属部材33との間にゴム34が加硫された構成になっている。また、金属部材34はゴム34の変形により金属ピン32に対して回転可能に構成されている。金属ピン34は、軸箱体2にボルトなどで固定されたブラケット14に対して、ボルトなどで固定されている。上記のジョイント部12、12ジョイント部31、31には球面軸受を用いて回転自由度を確保した状態で結合しても良い。
連結棒11、30は、上方部、下方部に2つに分かれていて、上方部と下方部には、それぞれねじ加工がされており、このねじ機構により上方部に対して下方部を鉛直方向に長さを変え、連結棒11、30全体の長さを調整できる構成としている。長さが調整できる連結棒11、30を用いる代わりに一体型の連結棒でもブラケット14、14との固定部に調整板を挿入することで長さを調整する構成としても良い。
次に、本発明のアンチローリング機構の動作について図4、図5を参照して説明する。図4、図5はアンチローリング機構の動作を示す概念図である。
同図において、台車枠31が軸箱体2に対してロール変位した場合、図4に示すように軸箱体2に結合された左右のブラケット14、14が逆向きに上下動する。例えば、連結棒11側のブラケット14が上方向に動くと、連結棒30側のブラケット14が下方向に動く。
これらのブラケット14、14の上下動に伴って、連結棒11、連結棒30の各上端部も左右逆向きに上下動する。これにより、受け台13、13に回転自由に保持されたねじり棒9がねじれる。ねじり棒9がねじれることよって、ねじり棒9には復元モーメントが作用する。
同図において、台車枠31が軸箱体2に対してロール変位した場合、図4に示すように軸箱体2に結合された左右のブラケット14、14が逆向きに上下動する。例えば、連結棒11側のブラケット14が上方向に動くと、連結棒30側のブラケット14が下方向に動く。
これらのブラケット14、14の上下動に伴って、連結棒11、連結棒30の各上端部も左右逆向きに上下動する。これにより、受け台13、13に回転自由に保持されたねじり棒9がねじれる。ねじり棒9がねじれることよって、ねじり棒9には復元モーメントが作用する。
一方、台車枠31が軸箱体2に対して上下変位した場合、図5に示すように軸箱体2に結合された左右のブラケット14、14が同じ向きに上下動する。
ブラケット14、14の上下動により、連結棒11、連結棒30の上端部も左右同じ向きに上下動する。これにより、受け台13、13に回転自由に保持されたねじり棒9はねじられことはない。従って、ねじり棒9には復元モーメントは作用しない。よってアンチローリング機構8は、上下方向の振動伝達には影響を及ぼさない。
ブラケット14、14の上下動により、連結棒11、連結棒30の上端部も左右同じ向きに上下動する。これにより、受け台13、13に回転自由に保持されたねじり棒9はねじられことはない。従って、ねじり棒9には復元モーメントは作用しない。よってアンチローリング機構8は、上下方向の振動伝達には影響を及ぼさない。
以上述べたように、本実施例によれば、アンチローリング機構8により台車枠31と軸箱体2間のロール方向の剛性を確保できるため、車両のロール変位を低減できる。またアンチローリング機構8は、車両の上下振動に影響を及ぼさないため軸ばね16のばね定数を低下させることができ、それに伴って車両の上下振動を低減できる。つまり、車両のロール方向と上下振動の両方を同時に低減できる。
次に、本発明の鉄道車両用台車における、在姿状態での輪重アンバランス調整、アンチローリング機構8のねじり棒9のモーメント調整方法を以下に説明する。
輪重アンバランスは、曲線通過時の脱線要因になりうる可能性を有しているため、許容値以内に管理する事は必須である。一方、アンチローリング機構8では、ねじり棒9に中立状態でモーメントが小さくなるように調整する必要がある。
輪重アンバランスは、曲線通過時の脱線要因になりうる可能性を有しているため、許容値以内に管理する事は必須である。一方、アンチローリング機構8では、ねじり棒9に中立状態でモーメントが小さくなるように調整する必要がある。
本発明の鉄道車両用台車では、輪重アンバランスを小さくするため、各軸ばね位置にて軸ばね反力を調整する。反力の調整は、軸ばね座19下部に調整板を挿入して軸ばねの高さを調整する。ここで軸ばね高さとは、軸箱体2を基準とした台車枠31のある基準までの高さのことを言うこととする。
上記輪重アンバランスの調整後には、軸ばね高さが左右の軸ばねで必ずしも同じになっているとは限らない。この状態では、ブラケット14、14の左右高さに差があるため、アンチローリング機構8の連結棒11、連結棒30を同じ長さで結合している場合にはねじり棒にモーメントが負荷してしまう。そこで、連結棒30の軸方向の長さをねじにより調整した後、前述したナット100で固定することでねじり棒9にモーメントが小さい状態にアンチローリング機構8のねじり棒9のモーメントを調整できる。
更に台車枠と軸箱体間の上下方向を弾性支持する軸ばね16とロール方向を弾性支持するアンチローリング機構8が、相互に独立して構成されているため、台車枠と軸箱体間の上下方向を弾性支持する軸ばねの高さ調整とロール方向を弾性支持するアンチローリング機構のねじり棒のモーメントを別々に調整できる。さらにアンチローリング機構8は、台車の側部や下部から調整作業のできる位置に構成されているため、在姿状態で調整を行うことができる。
以上述べた第1の実施例では、アンチローリング機構8を軸箱体2の外側に設置したものであるが、図6に示す如く、アンチローリング機構68を軸箱体15の内側(台車枠の前後方向の中央部寄り)に設置しても良い。図6において、アンチローリング機構68は、一対の受け台73、ねじり棒69、一対のアーム70、連結棒71、連結棒79、回転自由度を有する一対のジョイント部72、一対のジョイント部75、一対のブラケット74などにより主に構成される。
台車枠31には、ねじり棒69を通すことのできる貫通穴が枕木方向に設けてある。受け台73は、台車枠31の貫通穴に通したねじり棒69を回転可能に支持しており、台車枠31の側梁側面に対してボルトなどで固定されている。図6に示す本実施例の場合、受け台73の固定を側梁の外側側面に配置した図であるが、受け台73を側梁内側に配置しても良い。その場合、ねじり棒69は、両側梁の間に配置できるので、台車枠31に貫通穴を設けなくても良い。
図6に示す如く、アンチローリング機構68を軸箱体の内側に設置に配置した場合、台車のレール方向の全長が長くならないため、台車端部周辺の艤装スペースを確保できる。その他の部品は第1の実施例と同一であるので、同一部分には同一番号を付して説明は省略する。
また、アンチローリング装置は、図7に示す如く、軸箱体2の上部と台車枠31の上部との位置に配置しても良い。図7において、アンチローリング機構88は、一対の受け台83、ねじり棒89、一対のアーム80、連結棒81、連結棒86、回転自由度を有する一対のジョイント部92、一対のジョイント部91、一対のブラケット94により主に構成される。
受け台83はねじり棒89を回転可能に支持しており、台車枠31の側梁上面にボルトなどで固定されている。図7の形態ではジョイント部91が軸箱体2の側面にブラケット94を介して軸箱体2に結合されているため、軸箱体2下部にスペースが空いている。このため排障器などの別機器を搭載できる。
次に、本発明の第4の実施形態を図8〜図10に基づいて説明する。図8は本発明の第4実施例の鉄道車両用台車の側面図、図9はその軸箱体周辺の上面図、図10は図9のI−I断面からの軸箱体周辺の拡大図である。
同図において、第4の実施形態では、輪軸1を構成する車輪に対して枕木方向の内側にて軸箱支持装置(含軸箱体2)が配置される構成となっている。
台車は、台車枠31を構成する側梁が、輪軸1の両側の車輪よりも枕木方向の内側に構成されている。また、ねじり棒56は、枕木方向に平行に延びており、受け台63、63に対して回転自由に支持されている。
アーム55、55はねじり棒56に対して圧入などにより固定されている。アーム55、55と連結棒53および連結棒53がジョイント部64、64で結合されている。連結棒53および連結棒53は、輪軸51の両側の車輪よりも枕木方向の内側に位置する軸箱体59下部より台車枠50の端部に向かって延びたブラケット54、54にジョイント部52、52で結合されている。
実施例4の形態では、実施例1とは異なり、ねじり棒56の端部の支持点が車輪の内側に配置されるため、ねじり棒56を枕木方向に通す場合に輪軸1の車輪を避けるように配置しなくて良い利点がある。ねじり棒56を配置する位置は、図10では台車枠31の端部であるが、例えば第1実施例の図6で示したようにレール方向にて軸箱体2よりも軸梁ゴム17のある側へ配置しても良い。ねじり棒56を両側梁の間に配置できるため、実施例1のように台車枠に貫通穴を設けなくても良い。
以上述べたように、第1〜第4実施例の発明では、軸箱支持方式(軸箱体2の上にばね16を置き、台車枠31を乗せたタイプ)を元に説明しているが、本発明は、他の軸箱支持方式の台車にも適用できる。例えばウイング方式に適用した例を図11に示す。ウイング方式では、軸箱体122の車軸を受ける位置の両側にて弾性体を配置することで台車枠130と軸箱体122間を弾性支持している。アンチローリング機構138は、軸箱体122と台車枠130の相対上下変位が発生する位置に配置されている。これにより、台車枠130と軸箱体122にロール変位が生じた場合、左右の軸箱体122が逆向きに上下動することで、ねじり棒129がねじられ、ロール剛性を確保できる。それに伴いコイルばね136の上下剛性を柔らかくすることで上下振動を低減できる。よって、図11の形態にても車両の上下振動とロール変位を同時に低減できる。
コイルばね136とそのコイルばね136の中に同心に円筒積層ゴムを配置するように構成して弾性支持している。円錐ゴム、ロールゴムを用いて弾性支持しても良い。
また、台車枠と軸箱体間を結合する要素として、第1実施例では軸梁により結合した例を示した。他にも台車枠と軸箱体の間を1本のリンクにより弾性支持する1本リンク方式がある。1本リンクの両端部の弾性体により台車枠と軸箱体の間を弾性支持する仕組みになっている。
他にも台車枠と軸箱体の間を板ばねによって支持する板ばね方式がある。上下2枚の板ばねで結合する方式、1枚の板ばねで結合する方式などがある。また、軸箱体から両側へ板ばねを延ばして台車枠と結合する場合、片側のみ延ばして台車枠と結合する場合などがある。上記のいずれに対しても本発明は適用できる。
上記の1本リンク方式、板ばね方式のどちらにおいても、軸箱体と台車枠の相対上下変位が発生する位置にアンチローリング機構を配置することで車両の上下振動とロール変位を同時に低減できる。
上記の1本リンク方式、板ばね方式のどちらにおいても、軸箱体と台車枠の相対上下変位が発生する位置にアンチローリング機構を配置することで車両の上下振動とロール変位を同時に低減できる。
以上述べたように、本発明の第1〜第5の実施例によれば、アンチローリング機構により台車枠と軸箱体間のロール方向の剛性を確保できるため、車両のロール変位を低減できる。これにより曲線通過時の乗心地を向上できる。また、ロール変位に起因した車両並進変位を小さくできるため、車両とインフラ構造物の干渉を回避できる。
また、アンチローリング機構は車両の上下振動に影響を及ぼさないため台車枠と軸箱体間の上下方向の弾性体のばね定数を独立に低下させることができ、それに伴って車両の上下振動を低減でき上下乗心地を向上できる。
更に、台車枠と軸箱体間の上下方向を弾性支持する軸ばねとロール方向を弾性支持するアンチローリング機構が、相互に独立して構成されているため、台車枠と軸箱体間の上下方向を弾性支持する軸ばねの高さ調整とロール方向を弾性支持するアンチローリング機構のねじり棒のモーメントを別々に調整できる。更に、アンチローリング機構は、台車の側部や下部から作業者が工具を挿入し調整作業のできる位置に構成されているため、在姿状態で調整を行うことができる。
また、ここでは記載していない他の軸箱支持方式の台車についても同様な効果が得られる。
また、ここでは記載していない他の軸箱支持方式の台車についても同様な効果が得られる。
1、121:輪軸
2、122:軸箱体
3:台車
31、130:台車枠
4:軸ばね
5:台車装置
6:車体
7:空気ばね
8、68、88、58、138:アンチローリング機構
100:ナット
9、69、89、56、129:ねじり棒
10、70、80、55:アーム
11、30、71、79、81、90、53、131:連結棒
12、31、72、75、91、92、52、64、132:ジョイント部
13、73、83、63、133:受け台
14、74、94、54、134:ブラケット
25:軸箱支持装置
15:軸梁
16:軸ばね
17:軸梁ゴム
18:軸梁腕
19:軸ばね座
20:軸梁腕受け
22、32:金属ピン
23、33:金属部材
24、34:ゴム
136:コイルばね
2、122:軸箱体
3:台車
31、130:台車枠
4:軸ばね
5:台車装置
6:車体
7:空気ばね
8、68、88、58、138:アンチローリング機構
100:ナット
9、69、89、56、129:ねじり棒
10、70、80、55:アーム
11、30、71、79、81、90、53、131:連結棒
12、31、72、75、91、92、52、64、132:ジョイント部
13、73、83、63、133:受け台
14、74、94、54、134:ブラケット
25:軸箱支持装置
15:軸梁
16:軸ばね
17:軸梁ゴム
18:軸梁腕
19:軸ばね座
20:軸梁腕受け
22、32:金属ピン
23、33:金属部材
24、34:ゴム
136:コイルばね
Claims (15)
- 輪軸を回転可能に保持した軸箱体から弾性体を介して台車枠を弾性支持している鉄道車両用の台車において、前記台車枠の受け部に保持されたねじり棒、該ねじり棒の両端部に結合された一対のアーム、前記軸箱体に結合された一対の支持部材、前記一対のアームの一端部と前記一対の支持部材の一端部とに結合された一対の連結部材で構成されるアンチローリング機構で前記台車枠と前記軸箱体を結合したことを特徴とした鉄道車両用台車。
- 請求項1記載の鉄道車両用台車において、
前記軸箱体が、前記輪軸の両車輪よりも枕木方向の外側の位置で、前記台車枠と弾性支持されることを特徴とする鉄道車両用台車。 - 請求項1記載の鉄道車両用台車において、
前記軸箱体が、前記輪軸の両車輪よりも枕木方向の内側の位置で、前記台車枠と弾性支持されることを特徴とする鉄道車両用台車。 - 請求項1記載の鉄道車両用台車において、
前記軸箱体とその上部の前記台車枠との間に弾性体を介して、前記軸箱体と前記台車枠を弾性支持し、前記軸箱体に一体化された軸梁端部と前記台車枠との間に弾性体を介して、前記軸箱体と前記台車枠を弾性支持したたことを特徴とする鉄道車両用台車。 - 請求項1記載の鉄道車両用台車において、
前記軸箱体の両側に弾性体を配置して、前記軸箱体と前記台車枠を弾性支持したことを特徴とする鉄道車両用台車。 - 請求項1記載の鉄道車両用台車において、前記連結棒に長さ変更のためのねじ部、固定用ナットを備えたことを特徴とする鉄道車両用台車。
- 請求項1記載の鉄道車両用台車において、前記連結部材の端部とその固定部との間に調整板を挿入できるように構成したことを特徴とする鉄道車両用台車。
- 車体を支持する台車枠を含む台車と、
前記台車の下部に配置され、前記台車の台車枠に弾力的に取付けられた、輪軸を回転可能に保持する一対の軸箱体を含む軸箱支持装置と、
を備えた鉄道車両において、
前記台車の台車枠と前記軸箱支持装置の一対の軸箱体に結合されたアンチローリング機構を設け、前記アンチローリング機構は、
前記台車枠の受け部に取付けられたねじり棒と、前記ねじり棒の端部に取付けられ一対のアームと、前記軸箱体に取付けられた一対の支持部材と、前記一対のアームの一端部と前記一対の支持部材の一端部に結合された一対の連結部材を含み、
前記台車枠が前記軸箱体に対してロール変位した場合、前記軸箱体に結合された前記一対の連結部材および前記一対の支持部材が逆向きに上下動し、
前記台車枠が前記軸箱体に対して上下変位した場合、前記軸箱体に結合された前記一対の連結部材および前記一対の支持部材が同じ向きに上下動する
ことを特徴とする鉄道車両。 - 請求項8記載の鉄道車両において、
前記アンチローリング機構が、前記軸箱体の外側又は内側に配置されていることを特徴とする鉄道車両。 - 請求項8記載の鉄道車両において、
前記アンチローリング機構が、前記軸箱体の上部と前記台車枠の上部との間に配置されていることを特徴とする鉄道車両。 - 請求項8記載の鉄道車両において、
前記アンチローリング機構が、前記輪軸の車輪の外側又は内側に配置されていることを特徴とする鉄道車両。 - 請求項8〜11の何れかに記載の鉄道車両において、
前記連結部材が、連結棒からなり、該連結棒には、在姿姿勢での輪重アンバランス調整および前記ねじり棒のモーメント調整用ねじ部とナットが取り付けされていることを特徴とする鉄道車両。 - 車体を支持する台車枠を含む台車と、
前記台車の下部に配置され、前記台車の台車枠に弾力的に取付けられた、輪軸を回転可能に保持する軸箱体を含む一対の軸箱支持装置と、
を備えた鉄道車両において、
前記台車の台車枠と前記軸箱支持装置の一対の軸箱体に結合されたアンチローリング機構を設け、前記アンチローリング機構は、前記台車枠の受け部に取付けられたねじり棒と、前記ねじり棒の両端部と一対の軸箱体とを連結する一対の連結装置とからなり、
前記台車枠が前記軸箱体に対してロール変位した場合、前記ねじり棒の動きを、前記連結装置を通して前記一対の軸箱体に伝動し、該一対の軸箱体が逆向きに上下動し、
前記台車枠が前記軸箱体に対して上下変位した場合、前記ねじり棒の動きを前記連結装置を、通して前記一対の軸箱体に伝動し、該一対の軸箱体が同じ向きに上下動する
構成としたことを特徴とする鉄道車両。 - 請求項13記載の鉄道車両において、
前記連結装置が、前記ねじり棒の両端部に取付けられた一対のアームと、前記一対の軸箱体に取付けられた一対の支持部材と、前記一対のアームの一端部と前記一対の支持部材の一端部に結合された一対の連結棒からなることを特徴とする鉄道車両。 - 請求項14に記載の鉄道車両において、
前記連結棒には、在姿姿勢での輪重アンバランス調整および前記ねじり棒のモーメント調整用ねじ部とナットが取り付けされていることを特徴とする鉄道車両。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010080577A JP2011213148A (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 鉄道車両及び鉄道車両用台車 |
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JP2010080577A JP2011213148A (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 鉄道車両及び鉄道車両用台車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011213148A true JP2011213148A (ja) | 2011-10-27 |
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ID=44943362
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JP2010080577A Pending JP2011213148A (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 鉄道車両及び鉄道車両用台車 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011213148A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN113200067A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-03 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种转向架 |
-
2010
- 2010-03-31 JP JP2010080577A patent/JP2011213148A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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