JP2788047B2 - 鉄道車両用台車 - Google Patents
鉄道車両用台車Info
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- JP2788047B2 JP2788047B2 JP1031712A JP3171289A JP2788047B2 JP 2788047 B2 JP2788047 B2 JP 2788047B2 JP 1031712 A JP1031712 A JP 1031712A JP 3171289 A JP3171289 A JP 3171289A JP 2788047 B2 JP2788047 B2 JP 2788047B2
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- bogie
- axle box
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
- B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
- B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
- B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明な鉄道車両用台車、詳しくは軸箱支持装置に
係り、特に小曲線路を通過し易くかつ直線路高速走行時
の安定性が良好となる鉄道車両用台車に関する。
係り、特に小曲線路を通過し易くかつ直線路高速走行時
の安定性が良好となる鉄道車両用台車に関する。
曲線路の走行速度を向上し、円滑に旋回走行できるよ
うにすると共に、直線路も十分安定に走行できる台車が
強く臨まれているが、曲線通過性と走行安定性は相反す
る性質で両立させることは難しい。第７図は台車のばね
径の模式図を示し、第８図は走行安定性を評価するため
にシミュレーション等を行う場合の第７図に基にした力
学モデルの一例である。第８図より判るように、走行安
定性に対して車軸32の支持剛性に関するものは車軸32の
垂直軸回りの回転剛性Ｋφと左右剛性K1の２つであり、
この両者の定数を最適化することにより走行安定性が確
保できる。なお、31は車輪、33は台車枠、Ｂは車体を示
す。これに着目して走行安定性と曲線通過性を両立させ
るために従来より多くの提案がなされている。その一例
に特開昭58−128958号公報記載の鉄道車両用台車があ
り、その平面図を第９図、また、その軸箱支持装置の詳
細図を第10図に示す。この狙いとするところは、車軸32
の中央に設けた揺動自在な軸受34を有する軸受箱35をリ
ンク36、37、38で構成するリンク機構により台車枠33に
結合することにより、車軸32に作用する前後および左右
力を該リンク機械で台車枠33に伝達することができるこ
とから軸箱支持装置の前後および左右方向の支持剛性が
小さくでき、これにより走行安定性と曲線通過性を共に
確保しようとするものである。なお、第10図中、39は他
の軸受、40は軸箱、41は軸ばね、42は緩衝ゴム、43は軸
ばね座を示す。
うにすると共に、直線路も十分安定に走行できる台車が
強く臨まれているが、曲線通過性と走行安定性は相反す
る性質で両立させることは難しい。第７図は台車のばね
径の模式図を示し、第８図は走行安定性を評価するため
にシミュレーション等を行う場合の第７図に基にした力
学モデルの一例である。第８図より判るように、走行安
定性に対して車軸32の支持剛性に関するものは車軸32の
垂直軸回りの回転剛性Ｋφと左右剛性K1の２つであり、
この両者の定数を最適化することにより走行安定性が確
保できる。なお、31は車輪、33は台車枠、Ｂは車体を示
す。これに着目して走行安定性と曲線通過性を両立させ
るために従来より多くの提案がなされている。その一例
に特開昭58−128958号公報記載の鉄道車両用台車があ
り、その平面図を第９図、また、その軸箱支持装置の詳
細図を第10図に示す。この狙いとするところは、車軸32
の中央に設けた揺動自在な軸受34を有する軸受箱35をリ
ンク36、37、38で構成するリンク機構により台車枠33に
結合することにより、車軸32に作用する前後および左右
力を該リンク機械で台車枠33に伝達することができるこ
とから軸箱支持装置の前後および左右方向の支持剛性が
小さくでき、これにより走行安定性と曲線通過性を共に
確保しようとするものである。なお、第10図中、39は他
の軸受、40は軸箱、41は軸ばね、42は緩衝ゴム、43は軸
ばね座を示す。
また、曲線通過時に車軸の垂直軸回りのモーメントが
増大するのを抑えるための提案の一例として、特開昭59
−106361号公報があり、その構造を第11図、第12図に示
す。両者ともその狙いとするところは、軸ばね44の横剛
性を十分に軟らかくしておいて、第11図は変位比例形の
オイルダンパ45の取付部に介装した防振ゴム46または取
付部の適当なる剛性を軸箱支持装置の前後方向の弾性と
して用いるものであり、第12図は摩擦ダンパ47の摩擦板
48を防振ゴム49で挟んで抵抗装置を構成し、その防振ゴ
ム49の剪断方向の弾性力を軸箱支持装置の前後方向の復
元力として用いるもので、その抵抗装置の設定抵抗力を
超えるとオイルダンパ45或いは摩擦ダンパ47が変位して
車軸の垂直軸回りの変位に対して抵抗力を抑えるもので
ある。なお、50は車輪、51は台車枠、52は軸箱、53は軸
箱52の前後に遊間δを有して設けられた軸箱守りであ
る。
増大するのを抑えるための提案の一例として、特開昭59
−106361号公報があり、その構造を第11図、第12図に示
す。両者ともその狙いとするところは、軸ばね44の横剛
性を十分に軟らかくしておいて、第11図は変位比例形の
オイルダンパ45の取付部に介装した防振ゴム46または取
付部の適当なる剛性を軸箱支持装置の前後方向の弾性と
して用いるものであり、第12図は摩擦ダンパ47の摩擦板
48を防振ゴム49で挟んで抵抗装置を構成し、その防振ゴ
ム49の剪断方向の弾性力を軸箱支持装置の前後方向の復
元力として用いるもので、その抵抗装置の設定抵抗力を
超えるとオイルダンパ45或いは摩擦ダンパ47が変位して
車軸の垂直軸回りの変位に対して抵抗力を抑えるもので
ある。なお、50は車輪、51は台車枠、52は軸箱、53は軸
箱52の前後に遊間δを有して設けられた軸箱守りであ
る。
第８図は走行安定性等を評価するための力学モデルで
第７図のばね系の模式図を展開したものである。第７図
および第８図より走行安定性に主に影響を与えるものは
前述の通り、車軸の垂直軸回りの回転剛性Ｋφと左右剛
性K1であり、Ｋφ値は2b2K2で表させ、K2およびｂ値で
定まる。上記特開昭58−128958号公報の実施例をこの力
学モデルを適用して判断すると、走行安定性に関して第
９図の軸受34やリンク機構36〜38とは無関係に第10図に
示す軸ばね41の横剛性であるK2を適値に設定しないと走
行安定性が確保できないことからK2をそれ程低い値にす
ることはできない。このため、特に小曲線を通過する場
合のように車軸32の垂直軸回りの角変位量を大きく必要
とする場合には車輌32を操舵するための垂直軸回りのモ
ーメントは大きくなり、このモーメントを発生させるた
めの車輪31とレール間のクリープ力は大きなものとな
り、車輪踏面とレール間の滑り率が増大して両者の摩耗
を早める要因となるか、或いは必要な垂直軸回りの角変
位量に操舵できずに車輪31がレールに対してアタック角
を持ち、横圧の増大となったり、車輪およびレールの摩
耗を促進したり、キシミ音の発生の原因となる。なお、
第８図中、Ｋθ（＝2c2K3）は車体Ｂと台車枠33との間
に介在する回転剛性を示す。
第７図のばね系の模式図を展開したものである。第７図
および第８図より走行安定性に主に影響を与えるものは
前述の通り、車軸の垂直軸回りの回転剛性Ｋφと左右剛
性K1であり、Ｋφ値は2b2K2で表させ、K2およびｂ値で
定まる。上記特開昭58−128958号公報の実施例をこの力
学モデルを適用して判断すると、走行安定性に関して第
９図の軸受34やリンク機構36〜38とは無関係に第10図に
示す軸ばね41の横剛性であるK2を適値に設定しないと走
行安定性が確保できないことからK2をそれ程低い値にす
ることはできない。このため、特に小曲線を通過する場
合のように車軸32の垂直軸回りの角変位量を大きく必要
とする場合には車輌32を操舵するための垂直軸回りのモ
ーメントは大きくなり、このモーメントを発生させるた
めの車輪31とレール間のクリープ力は大きなものとな
り、車輪踏面とレール間の滑り率が増大して両者の摩耗
を早める要因となるか、或いは必要な垂直軸回りの角変
位量に操舵できずに車輪31がレールに対してアタック角
を持ち、横圧の増大となったり、車輪およびレールの摩
耗を促進したり、キシミ音の発生の原因となる。なお、
第８図中、Ｋθ（＝2c2K3）は車体Ｂと台車枠33との間
に介在する回転剛性を示す。
一方、特開昭59−106361号公報によれば、車両が走行
中、力行や制動により車輪には進行方向の力が作用する
と共に、片押し式の踏面ブレーキを用いること上記に増
して前後方向の力が付加される。このため第11図および
第12図の軸ばね44による前後支持剛性を低く抑えた場合
には前述の前後方向力が作用すると、軸ばね44ではこの
前後力を負担できず、抵抗装置で負担するため抵抗装置
は変位する結果となる。このため軸箱52と軸箱守53が当
たるところまで車輪50は平行に近い状態で前後方向に変
位するため、所期の前後方向の緩衝機能を失うと共に、
曲線に進入し車軸が垂直軸回りに角変位する場合、一方
の軸箱52側は殆ど移動できないことから車軸の垂直軸回
りの角変位運動に対して悪影響を及ぼすきらいがあっ
た。更に、軸ばね44の横剛性を上記前後方向荷重に対応
できる程度の定数に選定した場合、小曲線通過時にはそ
の剛性により車軸の垂直軸回りのモーメントが増大し
て、特開昭58−128958号公報の問題点とほぼ同じとな
る。また、この抵抗装置は積空による荷重差の大きい車
両では荷重の大きな状態を想定して抵抗力の設定を行う
必要があることから、空車時においては必要以上な車軸
の垂直軸回り抵抗モーメントを発生しながら走行するこ
とになり好ましくない。
中、力行や制動により車輪には進行方向の力が作用する
と共に、片押し式の踏面ブレーキを用いること上記に増
して前後方向の力が付加される。このため第11図および
第12図の軸ばね44による前後支持剛性を低く抑えた場合
には前述の前後方向力が作用すると、軸ばね44ではこの
前後力を負担できず、抵抗装置で負担するため抵抗装置
は変位する結果となる。このため軸箱52と軸箱守53が当
たるところまで車輪50は平行に近い状態で前後方向に変
位するため、所期の前後方向の緩衝機能を失うと共に、
曲線に進入し車軸が垂直軸回りに角変位する場合、一方
の軸箱52側は殆ど移動できないことから車軸の垂直軸回
りの角変位運動に対して悪影響を及ぼすきらいがあっ
た。更に、軸ばね44の横剛性を上記前後方向荷重に対応
できる程度の定数に選定した場合、小曲線通過時にはそ
の剛性により車軸の垂直軸回りのモーメントが増大し
て、特開昭58−128958号公報の問題点とほぼ同じとな
る。また、この抵抗装置は積空による荷重差の大きい車
両では荷重の大きな状態を想定して抵抗力の設定を行う
必要があることから、空車時においては必要以上な車軸
の垂直軸回り抵抗モーメントを発生しながら走行するこ
とになり好ましくない。
この発明は以上のような従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、その要旨とするところは、前後の
車軸の中央部に勘合した軸受手段を設け、該軸受手段の
中心付近が仮想回転中心となるようなハの字型に配置し
たリンクの一端を該軸受手段に対して垂直軸回りに回動
可能に連結し、該リンクの他端を台車枠に連結するとと
もに、軸箱支持装置の軸箱と軸ばね部との間にスリ板を
設け、該スリ板を介して該軸箱と軸ばね部間で左右方向
および主に仮想回転中心回りの回転により生じる前後方
向の摺動が可能なように構成したことを特徴とする鉄道
車両用台車である。
めになされたもので、その要旨とするところは、前後の
車軸の中央部に勘合した軸受手段を設け、該軸受手段の
中心付近が仮想回転中心となるようなハの字型に配置し
たリンクの一端を該軸受手段に対して垂直軸回りに回動
可能に連結し、該リンクの他端を台車枠に連結するとと
もに、軸箱支持装置の軸箱と軸ばね部との間にスリ板を
設け、該スリ板を介して該軸箱と軸ばね部間で左右方向
および主に仮想回転中心回りの回転により生じる前後方
向の摺動が可能なように構成したことを特徴とする鉄道
車両用台車である。
上記本発明の構成において、車軸は車軸の中央部に設
けた軸受手段の中心付近が仮想回転中心となるようなハ
の字型に配置したリンクの一端と結び、リンクの他端を
台車枠に連結していることから車軸に垂直軸回りのモー
メントが発生すると該仮想回転中心を中心の垂直軸回り
に回転することが可能である。
けた軸受手段の中心付近が仮想回転中心となるようなハ
の字型に配置したリンクの一端と結び、リンクの他端を
台車枠に連結していることから車軸に垂直軸回りのモー
メントが発生すると該仮想回転中心を中心の垂直軸回り
に回転することが可能である。
また、軸箱支持装置としては軸箱と軸ばねとの間でス
リ板装置を介して左右方向及び主に仮想回転中心回りに
回転により生じる前後方向の摺動により相対変位を可能
としている。
リ板装置を介して左右方向及び主に仮想回転中心回りに
回転により生じる前後方向の摺動により相対変位を可能
としている。
上記の組み合わせにより車両が曲線を通過しようとす
る時、車輪の踏面勾配の作用等により車軸の垂直軸回り
のモーメントが生じ、その値が設定値以上になると、軸
箱支持装置の軸箱と軸ばね部の間で摺動し、車軸は台車
枠に対し垂直軸回りに相対変位する。また、この時、ス
リ板で生起する抵抗力は、主に摺動抵抗によるもので、
摩擦係数に支配されることから回転角が増加しても軸箱
にかかる荷重が変わらない限りほぼ一定である。更に、
スリ板を軸箱支持装置の軸箱と軸ばね部との間に設けて
抵抗力を発生させるに際して軸箱に作用する上下方向荷
重を利用するようにしたから、抵抗力は軸箱に作用する
荷重にほぼ比例する特性を有する。
る時、車輪の踏面勾配の作用等により車軸の垂直軸回り
のモーメントが生じ、その値が設定値以上になると、軸
箱支持装置の軸箱と軸ばね部の間で摺動し、車軸は台車
枠に対し垂直軸回りに相対変位する。また、この時、ス
リ板で生起する抵抗力は、主に摺動抵抗によるもので、
摩擦係数に支配されることから回転角が増加しても軸箱
にかかる荷重が変わらない限りほぼ一定である。更に、
スリ板を軸箱支持装置の軸箱と軸ばね部との間に設けて
抵抗力を発生させるに際して軸箱に作用する上下方向荷
重を利用するようにしたから、抵抗力は軸箱に作用する
荷重にほぼ比例する特性を有する。
なお、仮想回転中心と車軸中心を一致すれば直線での
安定限界速度および曲線の通過性能を共に向上すること
ができるが、車軸の仮想回転中心は必ずしも車軸の中心
線と厳密に一致する必要はなく、仮想回転中心を台車中
心寄りに設定すると、直線での安定限界速度は低下する
が曲線での通過性能を向上することができる。
安定限界速度および曲線の通過性能を共に向上すること
ができるが、車軸の仮想回転中心は必ずしも車軸の中心
線と厳密に一致する必要はなく、仮想回転中心を台車中
心寄りに設定すると、直線での安定限界速度は低下する
が曲線での通過性能を向上することができる。
一方、仮想回転中心を台車端部寄りに設定すると、曲
線での通過性能を若干抑えることになるが、直線での安
定限界速度を向上することができる。
線での通過性能を若干抑えることになるが、直線での安
定限界速度を向上することができる。
このように仮想回転中心は台車に付帯させる性能特性
に応じて随時選択することができる。
に応じて随時選択することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る鉄道車両用台車の一実施例を示
す平面図、第２図は同側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ
矢視断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５
図は第３図および第４図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６図は
第２図の軸箱支持装置の詳細図である。
す平面図、第２図は同側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ
矢視断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５
図は第３図および第４図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６図は
第２図の軸箱支持装置の詳細図である。
第１図および第６図において、１は車軸２に取り付け
た車輪で、その外側すなわち車軸２の端部は軸受３を介
して軸箱４が設けられている。該軸箱４はスリ板８、板
ばね９、軸ばね受15、軸ばね10、及び軸ばね受16を介し
て側梁６を支持している。なお、両側の側梁６は横梁７
によって結合し、台車枠５を形成している。第２図にお
いて空気ばね受21は台車枠５の一部として形成し、空気
ばね20を介して車体25を支持している。22は台車枠５と
車体25間の推力伝達装置である。
た車輪で、その外側すなわち車軸２の端部は軸受３を介
して軸箱４が設けられている。該軸箱４はスリ板８、板
ばね９、軸ばね受15、軸ばね10、及び軸ばね受16を介し
て側梁６を支持している。なお、両側の側梁６は横梁７
によって結合し、台車枠５を形成している。第２図にお
いて空気ばね受21は台車枠５の一部として形成し、空気
ばね20を介して車体25を支持している。22は台車枠５と
車体25間の推力伝達装置である。
一方、第１図に示すように、前後の車軸２の中央部に
回転自在な軸受11を介て軸受箱12が設けられている。そ
して、該軸受箱12と台車枠横梁７とを連結するリンク1
3、14がハの字型に配置され、両リンクの延長線上が該
車軸２の中央の点（軸線上）Ｏで交わるようにリンク機
構を構成している。このリンク13の構造は、第３図に示
すように、該車軸２に設けられた軸受箱12のほぼ上下端
位置から張り出した上下一対のアーム12aに対し、上下
方向ピン17によって枢着され、他端は横方向ピン19を介
して台車枠横梁７に突設された左右一対のアーム7aに枢
着されている。他方、リンク14の構造は、第４図に示す
ように、リンク13の構造とほぼ同一であるが、リンク14
と軸受箱12を結合しているピン18部の構造が異なってお
り、リンク13は、軸受箱12の車軸の軸を中心とする回転
に対して抑制機能を有するが、リンク14はそのような機
能は持たない。すなわち、リンク14はその一端が軸受箱
12の上半部付近から張り出した上下一対のアーム12bに
上下方向ピン18により枢着され、他端は横方向ピン19を
介して台車枠横梁７に突設された左右一対のアーム7bに
枢着されている。ピン18は遊間を持ったピンまたは球面
軸受である。
回転自在な軸受11を介て軸受箱12が設けられている。そ
して、該軸受箱12と台車枠横梁７とを連結するリンク1
3、14がハの字型に配置され、両リンクの延長線上が該
車軸２の中央の点（軸線上）Ｏで交わるようにリンク機
構を構成している。このリンク13の構造は、第３図に示
すように、該車軸２に設けられた軸受箱12のほぼ上下端
位置から張り出した上下一対のアーム12aに対し、上下
方向ピン17によって枢着され、他端は横方向ピン19を介
して台車枠横梁７に突設された左右一対のアーム7aに枢
着されている。他方、リンク14の構造は、第４図に示す
ように、リンク13の構造とほぼ同一であるが、リンク14
と軸受箱12を結合しているピン18部の構造が異なってお
り、リンク13は、軸受箱12の車軸の軸を中心とする回転
に対して抑制機能を有するが、リンク14はそのような機
能は持たない。すなわち、リンク14はその一端が軸受箱
12の上半部付近から張り出した上下一対のアーム12bに
上下方向ピン18により枢着され、他端は横方向ピン19を
介して台車枠横梁７に突設された左右一対のアーム7bに
枢着されている。ピン18は遊間を持ったピンまたは球面
軸受である。
ピン19部の構造を第５図に示す。緩衝材23は外筒23
a、内筒23c、緩衝部材23bよりなり加硫接着等で一体に
製作される。外筒23aはリンク13または14に圧入され、
内筒23cはピン19によってアーム7aに枢着されている。
この緩衝材23の特性は、ピン19の軸回りの回転について
は主に緩衝材23bがねじりとして作用するため軟らかい
ばね定数を呈し、またピン19の軸の放射（軸直角）方向
には緩衝材23bが圧縮、引張方向に作用するため硬いば
ね定数を呈する。さらに、紙面に直角な軸まわりの回転
方向剛性は主に寸法Ｌ、Ｄ、ｔおよび材料の弾性係数に
よって決まり、Ｌを長くすると回転方向剛性が高くなる
性質を有する。車軸の仮想回転中心と車軸中心が一致し
ていない場合には、車軸の横移動量を抑制するため緩衝
材23の回転剛性は高く設定し、仮想回転中心と車軸中心
が一致する場合には、リンク13及びリンク14の相互作用
のみによって車軸の横移動両が抑制されることから緩衝
材23は部材の単体時の回転方向剛性よりむしろ１つの車
軸当たり２つの緩衝材23を含む系で構成される機構の回
転方向剛性として考えられるため、その要因である軸直
角のばね定数で設定される。
a、内筒23c、緩衝部材23bよりなり加硫接着等で一体に
製作される。外筒23aはリンク13または14に圧入され、
内筒23cはピン19によってアーム7aに枢着されている。
この緩衝材23の特性は、ピン19の軸回りの回転について
は主に緩衝材23bがねじりとして作用するため軟らかい
ばね定数を呈し、またピン19の軸の放射（軸直角）方向
には緩衝材23bが圧縮、引張方向に作用するため硬いば
ね定数を呈する。さらに、紙面に直角な軸まわりの回転
方向剛性は主に寸法Ｌ、Ｄ、ｔおよび材料の弾性係数に
よって決まり、Ｌを長くすると回転方向剛性が高くなる
性質を有する。車軸の仮想回転中心と車軸中心が一致し
ていない場合には、車軸の横移動量を抑制するため緩衝
材23の回転剛性は高く設定し、仮想回転中心と車軸中心
が一致する場合には、リンク13及びリンク14の相互作用
のみによって車軸の横移動両が抑制されることから緩衝
材23は部材の単体時の回転方向剛性よりむしろ１つの車
軸当たり２つの緩衝材23を含む系で構成される機構の回
転方向剛性として考えられるため、その要因である軸直
角のばね定数で設定される。
このように設定した特性を持つ緩衝材23をピン19部に
設けることにより、第１図の車軸２は上下およびローリ
ングの変位を許すと共に、左右方向にも若干の変位を許
すものである。
設けることにより、第１図の車軸２は上下およびローリ
ングの変位を許すと共に、左右方向にも若干の変位を許
すものである。
かくして、上記リンク機構により該車軸２はリンク1
3、14の延長線上の交点付近（点Ｏ）を仮想回転中心と
して垂直軸回りに回転し得る状態で台車枠５と車軸２間
の前後および左右方向の作用力が伝達されるようになっ
ている。
3、14の延長線上の交点付近（点Ｏ）を仮想回転中心と
して垂直軸回りに回転し得る状態で台車枠５と車軸２間
の前後および左右方向の作用力が伝達されるようになっ
ている。
次に、軸箱支持装置の構造を第６図に基づき説明す
る。軸箱４は車軸２の両端に軸受３を介して回転自由に
取り付けられ、軸箱４の上面4aは摺動可能な平面状構造
に形成されている。軸ばね10は板ばね９と側梁６の間に
軸ばね受15、16を介して配装されている。この板ばね９
の他端は側梁６のブラケット6aに固着されている。そし
て、板ばね９の下部には抵抗装置を構成するスリ板８が
挟装され、該軸箱４の上面4aに該スリ板８が摺動可能な
構造で載置されている。
る。軸箱４は車軸２の両端に軸受３を介して回転自由に
取り付けられ、軸箱４の上面4aは摺動可能な平面状構造
に形成されている。軸ばね10は板ばね９と側梁６の間に
軸ばね受15、16を介して配装されている。この板ばね９
の他端は側梁６のブラケット6aに固着されている。そし
て、板ばね９の下部には抵抗装置を構成するスリ板８が
挟装され、該軸箱４の上面4aに該スリ板８が摺動可能な
構造で載置されている。
上記構造により、該車軸２の左右方向および主に仮想
回転中心回りの回転により生じる前後方向の側梁６に対
する動きは、軸ばね10が前後、左右方向にほぼ変位する
ことなく、スリ板８と軸箱４の上面4a間が摺動して起こ
る。板ばね９は軸ばね受15の下部を把持しており、軸ば
ね10の上下変位に対しては板ばね９の弾性で追従するよ
うになっている。
回転中心回りの回転により生じる前後方向の側梁６に対
する動きは、軸ばね10が前後、左右方向にほぼ変位する
ことなく、スリ板８と軸箱４の上面4a間が摺動して起こ
る。板ばね９は軸ばね受15の下部を把持しており、軸ば
ね10の上下変位に対しては板ばね９の弾性で追従するよ
うになっている。
上記のような構成において、車軸２の前後、左右方向
の作用力のほどんどは軸箱支持装置を介さずリンク機構
により台車枠５に伝達され、車軸２は台車枠５に対して
リンク13、14で構成する仮想回転中心で回転するため、
曲線軌道を走行する場合、車輪１の踏面勾配によるセル
フステアリング作用によって車軸２は台車枠５に対して
垂直軸回りの回転角を取り得る。
の作用力のほどんどは軸箱支持装置を介さずリンク機構
により台車枠５に伝達され、車軸２は台車枠５に対して
リンク13、14で構成する仮想回転中心で回転するため、
曲線軌道を走行する場合、車輪１の踏面勾配によるセル
フステアリング作用によって車軸２は台車枠５に対して
垂直軸回りの回転角を取り得る。
また、車軸２の垂直軸回り抵抗力は、抵抗装置を構成
している軸ばね支持装置のスリ板８と軸箱４の上面4aの
間に生起する摺動抵抗が主であるため、直線路において
は軸箱支持装置におけるスリ板８と軸箱４の上面4aの抵
抗力により走行安定性を確保することができると共に、
小曲線通過においては上記セルフステアリング作用によ
ってスリ板８と軸箱４が摺動して充分な車軸の垂直軸回
りの角度を取り得る。従って、レールに対するアタック
角が減少し、車軸１の横圧を減少でき、また、車輪１の
キシミ音を低減することができる。
している軸ばね支持装置のスリ板８と軸箱４の上面4aの
間に生起する摺動抵抗が主であるため、直線路において
は軸箱支持装置におけるスリ板８と軸箱４の上面4aの抵
抗力により走行安定性を確保することができると共に、
小曲線通過においては上記セルフステアリング作用によ
ってスリ板８と軸箱４が摺動して充分な車軸の垂直軸回
りの角度を取り得る。従って、レールに対するアタック
角が減少し、車軸１の横圧を減少でき、また、車輪１の
キシミ音を低減することができる。
また、走行安定性を確保するため荷重の変動に対応し
て抵抗力を加減る必要がなく、抵抗装置の持つ性質によ
って生起する抵抗力がほぼ軸受負担荷重に比例するとい
う特徴がある。この作用によって、抵抗力を空車状態に
おいて必要最小限とすることが可能である。これによ
り、車輪１およびレールの摩耗を減少させることができ
る。
て抵抗力を加減る必要がなく、抵抗装置の持つ性質によ
って生起する抵抗力がほぼ軸受負担荷重に比例するとい
う特徴がある。この作用によって、抵抗力を空車状態に
おいて必要最小限とすることが可能である。これによ
り、車輪１およびレールの摩耗を減少させることができ
る。
以上説明したように、本発明によれば、従来のものに
比べ更に曲線通過性能が向上して小半径の曲線において
も曲線高速走行時の安定性が向上でき、併せて、車輪に
かかる横圧を低減でき、また、車輪とレールとの接触に
伴うキシミ音等の騒音と低減でき、車輪およびレールの
摩耗を低減できる。
比べ更に曲線通過性能が向上して小半径の曲線において
も曲線高速走行時の安定性が向上でき、併せて、車輪に
かかる横圧を低減でき、また、車輪とレールとの接触に
伴うキシミ音等の騒音と低減でき、車輪およびレールの
摩耗を低減できる。
更に、車軸の垂直軸回りの回転の抵抗力は乗客の増加
に伴って増加することから直線路での高速安定性も確保
できるという効果がある。
に伴って増加することから直線路での高速安定性も確保
できるという効果がある。
第１図は本発明に係る鉄道車両用台車の一実施例を示す
平面図、第２図は同側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢
視断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５図
は第３図および第４図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６図は第
２図の軸箱支持装置の詳細図である。 第７図は台車のばね系を示す模式図、第８図は第７図を
基にした力学モデルであり、第９図〜第12図は従来の台
車の要部構造図である。 １……車輪、２……車軸、３……軸受、４……軸箱、５
……台車枠、６……側梁、７……横梁、８……スリ板、
９……板ばね、10……軸ばね、11……軸受、12……軸受
箱、13、14……リンク、15、16……軸ばね受、17、18、
19……ピン。
平面図、第２図は同側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢
視断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５図
は第３図および第４図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６図は第
２図の軸箱支持装置の詳細図である。 第７図は台車のばね系を示す模式図、第８図は第７図を
基にした力学モデルであり、第９図〜第12図は従来の台
車の要部構造図である。 １……車輪、２……車軸、３……軸受、４……軸箱、５
……台車枠、６……側梁、７……横梁、８……スリ板、
９……板ばね、10……軸ばね、11……軸受、12……軸受
箱、13、14……リンク、15、16……軸ばね受、17、18、
19……ピン。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B61F 5/40 B61F 5/46
Claims (4)
- 【請求項１】前後の車軸の中央部に嵌合した軸受手段を
設け、該軸受手段の中心付近が仮想回転中心となるよう
ハの字型に配置したリンクの一端を該軸受手段に対して
垂直軸回りに回動可能に連結し、該リンクの他端を台車
枠に連結するとともに、軸箱支持装置の軸箱と軸ばね部
との間にスリ板を設け、該スリ板を介して該軸箱と軸ば
ね部間で左右方向および主に仮想回転中心回りの回転に
より生じる前後方向の摺動が可能なように構成したこと
を特徴とする鉄道車両用台車。 - 【請求項２】軸受手段の中心を仮想回転中心としたこと
を特徴とする請求項１記載の鉄道車両用台車。 - 【請求項３】仮想回転中心が軸受手段の中心より台車中
心寄りにくるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の鉄道車両用台車。 - 【請求項４】仮想回転中心が軸受手段の中心より台車端
部寄りにくるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の鉄道車両用台車。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031712A JP2788047B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 鉄道車両用台車 |
| DE69008887T DE69008887T2 (de) | 1989-02-10 | 1990-02-09 | Eisenbahnpersonenwagen-Drehgestell. |
| EP90301413A EP0382566B1 (en) | 1989-02-10 | 1990-02-09 | Railway car bogie |
| CA002009759A CA2009759C (en) | 1989-02-10 | 1990-02-09 | Railway car bogie |
| US07/638,677 US5083513A (en) | 1989-02-10 | 1991-01-08 | Railway car bogie with axle bearings centered on bogie axle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031712A JP2788047B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 鉄道車両用台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212263A JPH02212263A (ja) | 1990-08-23 |
| JP2788047B2 true JP2788047B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=12338683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1031712A Expired - Lifetime JP2788047B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 鉄道車両用台車 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5083513A (ja) |
| EP (1) | EP0382566B1 (ja) |
| JP (1) | JP2788047B2 (ja) |
| CA (1) | CA2009759C (ja) |
| DE (1) | DE69008887T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3524511B2 (ja) | 2001-01-31 | 2004-05-10 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用一軸台車 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19533263A1 (de) * | 1995-09-08 | 1997-03-13 | Duewag Ag | Drehgestell für Schienenfahrzeuge |
| US5809899A (en) * | 1996-06-28 | 1998-09-22 | Amsted Industries Incorporated | Draft sill and wheel truck connection |
| US5746136A (en) * | 1996-09-13 | 1998-05-05 | Amsted Industries Incorporated | Dynamically stable, lightweight railcar support system |
| DE19907826C1 (de) * | 1999-02-24 | 2000-06-15 | Daimler Chrysler Ag | Lager, insbesondere für Radträger von Schienenfahrzeugen |
| PT1226058E (pt) * | 1999-11-03 | 2004-08-31 | Andreas Schaefer-Enkeler | Bogie para veiculos ferroviarios |
| GB2430421A (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | Bombardier Transp Gmbh | Rail vehicle bogie |
| KR20090026801A (ko) * | 2006-07-12 | 2009-03-13 | 유니베르시타트 파더본 | 철도 차량 |
| DE102006044162A1 (de) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Voith Turbo Lokomotivtechnik Gmbh & Co. Kg | Befestigung für einen Radsatzlenker eines Schienenfahrzeugs |
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| CN105313913B (zh) * | 2015-11-23 | 2017-07-14 | 长春轨道客车股份有限公司 | 超高速试验动车组转向架 |
| CN105313914B (zh) * | 2015-11-23 | 2017-07-14 | 长春轨道客车股份有限公司 | 超高速动车组转向架弹性构架 |
| CN109455191A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-12 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 变刚度转臂节点及具有该转臂节点的一系定位装置 |
| CN114162166B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-02-27 | 西南交通大学 | 一种采用新型柔性构架和永磁直驱电机的内轴箱转向架 |
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|---|---|---|---|---|
| US496144A (en) * | 1893-04-25 | Henry b | ||
| US383164A (en) * | 1888-05-22 | Ments | ||
| US2936720A (en) * | 1957-09-11 | 1960-05-17 | Francis E Van Alstine | Truck steering mechanism for trains |
| US3067698A (en) * | 1960-12-12 | 1962-12-11 | Consolidation Coal Co | Rail car suspension system |
| CA1151221A (en) * | 1978-01-18 | 1983-08-02 | E. Frederick Gylland, Jr. | Vehicle suspension |
| DE3137542C2 (de) * | 1981-09-22 | 1986-10-02 | MAN Gutehoffnungshütte GmbH, 4200 Oberhausen | Radsatzlagerführung, insbesondere für Schienenfahrzeuge mit Drehgestellen |
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| US4706571A (en) * | 1984-06-21 | 1987-11-17 | Railway Engineering Associates, Inc. | Self-steering trucks |
| JPS6127224A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-06 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 表面光沢に優れた合成樹脂発泡成形品及びその製法 |
| JPS6410458U (ja) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | ||
| DE3807547A1 (de) * | 1988-03-08 | 1989-09-21 | Waggon Union Gmbh | Gleitstueck |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1031712A patent/JP2788047B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-09 CA CA002009759A patent/CA2009759C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-09 DE DE69008887T patent/DE69008887T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-09 EP EP90301413A patent/EP0382566B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-08 US US07/638,677 patent/US5083513A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3524511B2 (ja) | 2001-01-31 | 2004-05-10 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用一軸台車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0382566B1 (en) | 1994-05-18 |
| JPH02212263A (ja) | 1990-08-23 |
| CA2009759A1 (en) | 1990-08-10 |
| CA2009759C (en) | 1994-06-07 |
| DE69008887T2 (de) | 1994-12-15 |
| US5083513A (en) | 1992-01-28 |
| EP0382566A1 (en) | 1990-08-16 |
| DE69008887D1 (de) | 1994-06-23 |
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