JP2012254683A - Pendulum bogie for railway vehicle and railway vehicle equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体を揺動可能にして曲線軌道を高速で通過することを可能とした鉄道車両用振り子台車及びそれを備えた鉄道車両に関する。 The present invention relates to a pendulum trolley for a railway vehicle that can swing a vehicle body and pass through a curved track at a high speed, and a railway vehicle including the same.
従来の鉄道車両用台車においては、台車枠上に配置された回転自在のコロの上に振り子梁を載せており、曲線部において振り子梁がコロ上を揺動することにより、振り子梁上に配置された空気バネを介して支持される車体を傾斜させて遠心力を減少させることで、曲線を高速で通過することを可能とした振り子式台車がある(特許文献1参照)。 In conventional railcar bogies, the pendulum beam is placed on a rotatable roller placed on the bogie frame, and the pendulum beam swings on the roller at the curved portion, so it is placed on the pendulum beam. There is a pendulum cart that can pass through a curve at a high speed by tilting a vehicle body supported via an air spring and reducing centrifugal force (see Patent Document 1).
従来の振り子式鉄道車両では、車体が傾斜する構造上、振り子梁はコロ上に載せられているのみであり、台車に固定されていない。 In the conventional pendulum type railway vehicle, the pendulum beam is only mounted on the roller because of the structure in which the vehicle body is inclined, and is not fixed to the carriage.
従来の鉄道車両用振り子台車では、上記のように、台車と車体間が振り子機構によって車体幅方向に揺動可能に構成されているので、台車と車体間の前後力(車体長手方向に作用する力)の伝達は、台車枠に取り付けられた前後力を伝達する前後力伝達コロを介して振り子梁に伝えられる。しかしながら、基本的に振り子梁は台車に固定されていないので、従来の構造では、衝突等の予期せぬ過大な前後力が作用した場合、振り子梁が台車から分離してしまう懸念があった。 As described above, the conventional pendulum trolley for a railway vehicle is configured such that the space between the trolley and the vehicle body can be swung in the vehicle body width direction by the pendulum mechanism. The force is transmitted to the pendulum beam via a longitudinal force transmission roller that transmits the longitudinal force attached to the carriage frame. However, since the pendulum beam is basically not fixed to the carriage, the conventional structure has a concern that the pendulum beam may be separated from the carriage when an unexpected excessive longitudinal force such as a collision is applied.
そこで、台車が振り子台車である場合、振り子梁を台車に対して車体幅方向に揺動可能にしつつ、衝突等の過大な前後力に起因して振り子梁が台車から分離する方向に力が作用する場合であっても、振り子梁が台車から分離するのを抑制する点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、障害物との衝突時等のような過大な前後荷重が負荷された場合など、車体と台車とが分離する方向に力が作用する場合であっても、車体と台車とが分離しにくく、安全性を向上させた鉄道車両用振り子台車及びそれを備えた鉄道車両を提供することである。
Therefore, when the cart is a pendulum cart, the pendulum beam can swing in the vehicle body width direction with respect to the cart, and a force acts in a direction in which the pendulum beam separates from the cart due to an excessive longitudinal force such as a collision. Even in this case, there is a problem to be solved in that the pendulum beam is prevented from separating from the carriage.
The object of the present invention is that even if a force acts in the direction in which the vehicle body and the carriage are separated, such as when an excessive longitudinal load is applied, such as when a collision with an obstacle occurs, It is an object of the present invention to provide a pendulum trolley for a railway vehicle that is difficult to separate and has improved safety, and a railway vehicle equipped with the same.
本発明による鉄道車両用振り子台車は、台車を構成する台車枠と、前記台車枠と前記車体との間に備えられるとともに、前記車体をその幅方向に揺動可能に支持する振り子機構とを備える鉄道車両用振り子台車であって、前記振り子機構は、前記台車枠に回転自在に保持されたコロと、前記車体側に保持されており前記コロにころがり接触するコロ受けを備える振り子梁と、前記コロ受けの端部に転がり接触するとともに、前記台車と前記車体との間の前記車体の長手方向の力を伝達する前後力伝達コロと、を有する鉄道車両用振り子台車において、前記コロ受けの端部に対して前記車体の長手方向に隙間を置いて配置されるとともに、前記台車と前記コロ受けとの分離を抑制する受けを備えること、を特徴としている。 A pendulum bogie for a railway vehicle according to the present invention includes a bogie frame constituting the bogie, and a pendulum mechanism that is provided between the bogie frame and the vehicle body and supports the vehicle body so as to be swingable in the width direction thereof. A pendulum cart for a railway vehicle, wherein the pendulum mechanism includes a roller rotatably held on the carriage frame, a pendulum beam including a roller receiver held on the vehicle body side and in contact with the roller. In a pendulum trolley for a railway vehicle, comprising a front and rear force transmission roller that is in rolling contact with an end portion of a roller receiver and transmits a longitudinal force between the carriage and the vehicle body, the end of the roller receiver It is characterized by comprising a receiver that is arranged with a gap in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the part and that suppresses separation between the carriage and the roller receiver.
この鉄道車両用振り子台車によれば、振り子梁に備わるコロ受けの端部に対して車体長手方向に隙間を設けるように、台車枠側に配置されている受けは、コロ受けとの隙間以上の車体長手方向への相対動きを制限するストッパの作用を奏する。したがって、障害物等との衝突などの際に車体長手方向に過大な前後荷重が負荷されたときにも、コロ受けと台車枠との間で生じようとする車体長手方向の相対変位は、受けが奏するストッパの作用で制限され、車体と台車とが分離することはない。 According to this railcar pendulum carriage, the receiver disposed on the side of the carriage frame has a gap larger than the gap with the roller receiver so that a gap is provided in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the end of the roller receiver provided on the pendulum beam. It acts as a stopper that limits relative movement in the longitudinal direction of the vehicle body. Therefore, even when an excessive longitudinal load is applied in the longitudinal direction of the vehicle body in the event of a collision with an obstacle, the relative displacement in the longitudinal direction of the vehicle body that is about to occur between the roller receiver and the carriage frame is Is limited by the action of the stopper, and the vehicle body and the carriage do not separate.
また、この発明は、鉄道車両用振り子台車が適用された鉄道車両、即ち、当該鉄道車両用振り子台車に支持された車体を備えていることを特徴とする鉄道車両に関する。 The present invention also relates to a railway vehicle to which a railway vehicle pendulum carriage is applied, that is, a railway vehicle having a vehicle body supported by the railway vehicle pendulum carriage.
本発明によれば、車体に備えられる振り子梁を台車に対して車体幅方向に揺動可能に保持しつつ、衝突等の過大な前後力に起因して振り子梁(車体)が台車から分離する方向に力が作用する場合であっても、振り子梁が台車から分離することを抑制できる高い安全性を備える鉄道車両用振り子台車及びそれを備えた鉄道車両を提供することができる。 According to the present invention, the pendulum beam (vehicle body) is separated from the cart due to an excessive longitudinal force such as a collision while holding the pendulum beam provided on the vehicle body so as to be swingable in the vehicle body width direction with respect to the cart. Even when a force acts in the direction, it is possible to provide a railway vehicle pendulum trolley having high safety that can prevent the pendulum beam from being separated from the trolley, and a railway vehicle including the same.
本発明による鉄道車両用振り子台車の実施例を、図を参照しつつ説明する。図1は本発明による鉄道車両用振り子台車が適用された振子式鉄道車両の一例を示す側面図であり、図2は図1に示す鉄道車両のA−A断面図(台車中央位置で車体を横断して切断したときの断面図)である。 An embodiment of a railcar pendulum carriage according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an example of a pendulum type railway vehicle to which a pendulum carriage for a railway vehicle according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the railway vehicle shown in FIG. It is sectional drawing when cut across.
図1に示すように、鉄道車両10は、先頭に乗務員室を備える先頭車両である。鉄道車両10は、車体11と、当該車体11の長手方向の両端部近傍の下部に設けられており車体11を支持し且つ軌道1を走行可能な台車(振り子式台車)100,100とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
図2に図1のA−A断面図を示す。鉄道車両10の車体11は、車体の両側面を定めるように立設されており、窓や出入り口が形成された側構体12,12と、車体11の幅方向両端側で側構体12,12の上端部に載置され且つ結合されて屋根構体14と、車体11の幅方向両端側で側構体12,12の下端部にそれぞれ結合されていて車体11の床構造を構成する台枠16とを備えている。側構体12,12、屋根構体14及び台枠16の各構体はそれぞれ車体11の長手方向に延びており、図示はしないが、台枠16の長手方向の端部に立設されて側構体12,12と台枠16とに結合された妻構体(一方は、乗務員室)を備えていて、車体11をボックス構造に構成している。台車100,100は、軌道1と台枠16との間に配設されていて、車体11の荷重を支持しながら軌道1を車輪で走行可能にしている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The
図3は、図2における破線で囲んだ領域Bを拡大した鉄道車両用振り子式台車(振り子動作なし)の断面図である。図4は、図3に示す振り子式台車の振り子動作状態を示す断面図である。図3及び図4においては、台車は車輪を取り除いた状態で示されており、振り子梁とコロ受けとコロとを有する振り子装置を車両長手方向から見た態様で示されている。台車100は、輪軸(図示せず)により支持された台車枠150と、台車枠150上に配置された振り子梁120と、振り子梁120上に配置され且つ車体11を支持する一対の空気バネ110,110とを備えている。空気バネ110,110は、台車100の長手方向中央部において、振り子梁120上の左右(車体11の幅方向500)に配置されており、車体11は、空気バネ110,110を介して台車100に支持されている。振り子機構は、台車枠150と振り子梁120との間に配設されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a railcar pendulum type carriage (without a pendulum operation) in which a region B surrounded by a broken line in FIG. 2 is enlarged. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a pendulum operating state of the pendulum type carriage shown in FIG. 3 and 4, the carriage is shown with the wheels removed, and the pendulum device having the pendulum beam, the roller receiver, and the roller is shown as viewed from the longitudinal direction of the vehicle. The
台車100は、鉄道車両が走行する軌道1(図1、2参照)に沿って車体幅方向500に離置される二本の側梁154,154と、当該両側梁154,154の長手方向中央部に配設されるとともに両側梁154,154を接続する横梁152とからなる台車枠150を備えている。台車100は、また、図3及び図4には示さないが、側梁154の長手方向の両端部に回動可能に支持される輪軸(車軸の両端部に車輪を備えたもの、図2参照)を備えている。台車100は、更に、振り子梁120と横梁152とを連結して車体11の台車100に対する傾斜を制御するシリンダ装置160を備えている。
The
横梁152の各端部と当該端部に対応する側梁154との接続部の上面には、コロ140を回転自在に保持するコロ保持部144が備えられており、コロ保持部144には、円筒形状のコロ140がその軸を軌道1(車体11)の長手方向に沿って配置した態様で回転自在に保持されている。横梁152について車体11の幅方向両端に備わる一対のコロ140,140の上方には、台車枠150をなす横梁152の長手方向に沿う態様で振り子梁120が配設されており、振り子梁120は、その両端部の下面に、コロ140,140がころがり接触する滑らかに形成された曲面を持つように構成されたコロ受け130,130を備えている。振り子梁120は、当該曲面がコロ140,140を回転させながら移動することで車体幅方向に揺動することができる。コロ受け130,130を備える振り子梁120は、下に向けて凸状の形態をなしている。
A
図4は、図3に示す振り子梁120とコロ受け130及びコロ140とを有する振り子機構が振り子動作した時の拡大図である。振り子機構は、車体11をその長手方向に沿う軸周りに回転させて傾斜させるもので、車体11を台車100,100上で回転傾斜させる時の軸を車体11の床面の上方に設定するとともに、車体11の重心をその軸の下方に設定している。こうした回転軸と重心との配置によって、車両10(図1及び図2参照)が曲線軌道を通過する時に生じる遠心力又はシリンダ装置160の作動により、振り子梁120に備えられるコロ受け130,130がコロ140,140と接触し且つ回転させながら移動し、この振り子梁120の振り子動作によって車体11が傾斜する。
FIG. 4 is an enlarged view when the pendulum mechanism having the
図5は、図2及び図3において破線で囲んだ領域Cを拡大して、振り子機構の詳細を示す断面図である。また、図6は図5においてD−Dで示した切断面での断面図であり、図7は図5においてE−Eで示した切断面での断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of the pendulum mechanism by enlarging a region C surrounded by a broken line in FIGS. 2 and 3. 6 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG.
各コロ140は、コロ保持部144により台車枠150の側梁154と横梁152との接続部の上面に取り付けられている。具体的には、コロ保持部144は、車両長手方向510(図6参照)に延びる支持軸147をその長手方向に離間した端部148,148で保持している。コロ140は、支持軸147に対して軸受149,149を介して回転自在に支持されている。車体11は、車体側である振り子梁120に設けられているコロ受け130が回転自在なコロ140を介して支持されている。振り子梁120は、車体11が円滑に傾斜するためにコロ140上に載せられている構造となっている。
Each
上記構造によれば、振り子式鉄道車両が曲線軌道を通過する際に受ける遠心力又はシリンダ装置160によって傾くとき、コロ受け130がコロ140を回転させつつコロ140と接触しながら移動することで振り子動作をする。したがって、振り子式鉄道車両は、コロ140上を振り子梁120が揺動することで、車体11を円滑に傾斜することが可能である。また、前後方向の駆動力及びブレーキ力の伝達は、詳細は後述するが、前後力伝達コロ146にて行われる。
According to the above structure, when the pendulum railway vehicle is tilted by the centrifugal force or the
コロ受け130、コロ140及び前後力伝達コロ146の構造だけの振り子機構であると、障害物との衝突時など車両10に予期せぬ過大な前後力が負荷された場合、後述するような前後力伝達コロ146のみで過大且つ衝撃的な前後力を支持することができず、またコロ受け130については、上下方向に拘束されていないことから、前後力と合わせて上下力(特に、台車100を車体11から引き離す方向の力)が負荷された場合、台車100から車体11が離脱してしまう懸念がある。
When the pendulum mechanism has only the structure of the
そこで、上記問題を解決する手段として、図5から図7に示す本発明による鉄道車両用振り子台車の実施例では、振り子梁120の長手方向の両下面に備えられるコロ受け130,130の長手方向(車体幅方向500)に沿って、コロ受け130の幅方向(車体長手方向510)の端部と噛みあうように、受けとしてのストッパ145,145を配設している。なお、図5では、ストッパ145,145の間に1個の前後力伝達コロ146を備えているが、ストッパ145を3分割し、ストッパ145同士の間に2個の前後力伝達コロを備えても良い。
Therefore, as a means for solving the above problem, in the embodiment of the railcar pendulum carriage according to the present invention shown in FIGS. 5 to 7, the longitudinal direction of the
各コロ保持部144は、軸受149,149を介してコロ140を回転自在に支持する支持軸147を保持するために軸保持部170,170と、当該軸保持部170,170から一体的に且つコロ140から離れる方向(車体長手方向510の方向)に延びる延長部171,171とを備えている。各延長部171には、前後力伝達コロ146がボルトなどで回転自在に固定されている。車両10が発車(加速)したり停車(減速)したりする際に生じる車体長手方向510に沿う前後方向の力が作用する場合には、延長部171に備えられる前後力伝達コロ146がコロ受け端部131に当接して、これらの力を台車100から車体11へと伝達する。車体11が振り子動作する際には、前後力伝達コロ146はコロ受け130の幅方向(車体長手方向510に沿う方向)の端部のコロ受け端部131を回動可能に案内する。
Each
振り子機構の組立て状態では、コロ受け端部131とストッパ145との間には車体長手方向510の方向に隙間173を設けた状態でストッパ145は延長部171に取付けボルト172で固定されている。このため、車両10が振り子動作時にはコロ受け130が車体幅方向へ揺動する動作、即ち、車体の傾斜動作を阻害しない構造となっている。
In the assembled state of the pendulum mechanism, the
ストッパ145は、コロ受け130のコロ受け端部131を上下方向に拘束する構造を備えている。即ち、ストッパ145は、例えばコロ受け130のコロ140と接触する側とは反対側において、コロ受け端部131に係合する係合部174を備えている。係合部174は、コロ受け130がコロ140から離れる方向への動きを拘束する。なお、係合部174は、コロ受け130を上下方向に拘束する機能を備えていれば良く、図示のような形状・構造に限られず、例えばコロ受け130内の溝に係合するなどの構造でもよい。本構造によれば、車両が障害物に衝突するなど、過大な前後力が負荷された場合においても、ストッパ145がコロ受け130との間で前後力を吸収すると同時に、係合部174がコロ受け130を上下方向にも拘束することから、台車100と車体11が分離することない。そのため、従来構造に対して衝突時等の予期せぬ過大な力が車体11と台車100との間に生じた場合であっても、車体11と台車100との分離を抑制することができるため安全性を向上させることができる。
The
1:軌道
10:車両
11:車体
12;側構体
14:屋根構体
16:台枠
100,100:台車
110,110:空気バネ
120:振り子梁
130,130:コロ受け
131,131:コロ受け端部
140,140:コロ
144:コロ保持部
145:ストッパ(受け)
146:前後力伝達コロ
150:台車枠
152:横梁
154,154:側梁
160:シリンダ装置
170,170:軸保持部
171,171:延長部
172:取付けボルト
173:隙間
174:係合部
500:車体幅方向
510:車体長手方向
1: Track 10: Vehicle 11:
146: Longitudinal force transmission roller 150: Bogie frame 152:
Claims (6)
前記台車枠と前記車体との間に備えられるとともに、前記車体をその幅方向に揺動可能に支持する振り子機構とを備える鉄道車両用振り子台車であって、
前記振り子機構は、
前記台車枠に回転自在に保持されたコロと、
前記車体側に保持されており前記コロにころがり接触するコロ受けを備える振り子梁と、
前記コロ受けの端部に転がり接触するとともに、前記台車と前記車体との間の前記車体の長手方向の力を伝達する前後力伝達コロと、
を有する鉄道車両用振り子台車において、
前記コロ受けの端部に対して前記車体の長手方向に隙間を置いて配置されるとともに、前記台車と前記コロ受けとの分離を抑制する受けを備えること、
を特徴とする鉄道車両用振り子台車。 A carriage frame constituting the carriage,
A pendulum trolley for a railway vehicle comprising a pendulum mechanism provided between the bogie frame and the vehicle body and supporting the vehicle body so as to be swingable in a width direction thereof,
The pendulum mechanism is
A roller rotatably held in the carriage frame;
A pendulum beam comprising a roller receiver that is held on the vehicle body side and is in contact with the roller,
A rolling force contact roller for transmitting the longitudinal force of the vehicle body between the carriage and the vehicle body, in rolling contact with the end of the roller receiver,
In a railway pendulum cart having
A gap disposed in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to an end of the roller receiver, and a receiver that suppresses separation between the carriage and the roller receiver;
A pendulum trolley for railway vehicles.
前記振り子機構は、前記台車枠に取り付けられるとともに、前記コロを回転自在に保持するコロ保持部を備えており、
前記受けは、前記コロ保持部に取り付けられていること、
を特徴とする鉄道車両用振り子台車。 The pendulum carriage for a railway vehicle according to claim 1,
The pendulum mechanism includes a roller holding portion that is attached to the carriage frame and holds the roller rotatably.
The receiver is attached to the roller holding portion;
A pendulum trolley for railway vehicles.
前記コロ保持部は、軸受けを介して前記コロを回転自在に支持する支持軸を保持する軸保持部と、当該軸保持部から一体的に前記コロから離れる方向に延びる延長部とを備えており、前記コロ保持部は、前記延長部において前記受けを取り付けていること、
を特徴とする鉄道車両用振り子台車。 The pendulum carriage for a railway vehicle according to claim 2,
The roller holding part includes a shaft holding part that holds a support shaft that rotatably supports the roller via a bearing, and an extension part that integrally extends from the shaft holding part in a direction away from the roller. The roller holding part has the receiver attached to the extension part,
A pendulum trolley for railway vehicles.
前記受けは、前記コロ受けが前記コロから離れる方向への動きを拘束する係合部を備えていること、
を特徴とする鉄道車両用振り子台車。 In the pendulum cart for railway vehicles according to claim 2 or 3,
The receiver includes an engaging portion that restrains movement of the roller receiver in a direction away from the roller;
A pendulum trolley for railway vehicles.
前記台車枠は、車体幅方向に離置される二本の側梁と当該両側梁を接続する横梁とを備えており、
前記コロ保持部は、前記横梁の両端部と当該端部に対応する前記側梁との接続部の上面に取り付けられていること、
を特徴とする鉄道車両用振り子台車。 In the pendulum trolley | bogie for rail vehicles as described in any one of Claims 1-4,
The bogie frame includes two side beams spaced apart in the vehicle body width direction and lateral beams connecting the both side beams,
The roller holding portion is attached to the upper surface of the connecting portion between the both ends of the horizontal beam and the side beam corresponding to the end,
A pendulum trolley for railway vehicles.
を特徴とする鉄道車両。 A railway vehicle comprising the railcar pendulum carriage according to any one of claims 1 to 5 and a vehicle body supported by the railcar pendulum carriage.
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