JP5414313B2 - Rail car axle box support device - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両用軸箱支持装置、詳しくは軸ハリ式軸箱支持装置に関するもので、輪軸を回転自在に支持する軸箱を台車の先端部に備え、基端側へ延びるガイドアーム(軸ハリともいう)の基端部を台車枠に取り付け、軸ハリ先端部の軸箱を上下方向に移動自在に支持して軸ばねを介在させた軸箱支持装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an axle box support device for a railway vehicle, and more particularly to a shaft-shaft type axle box support device, which includes a shaft box that rotatably supports a wheel shaft at a distal end portion of a carriage and extends to a proximal end side ( The present invention relates to an improvement of a shaft box support device in which the base end portion of the shaft tension is also attached to a carriage frame, the shaft box at the tip end portion of the shaft tension is movably supported in the vertical direction, and the shaft spring is interposed.
この種の軸箱支持装置は、たとえば図4に示すように台車枠52の側梁52aの下方に設けられた受け座53に軸ハリ5の一端部が枕木方向に平行で水平な支軸54により取り付けられ、軸箱4を先端部に一体に備えた軸ハリ5の基端部が前記支軸54の軸回りに回転可能に取り付けられている。軸ハリ5の基端部の、支軸54の軸回りに回転可能に取り付けられる筒状部内周面と支軸54の外周面との間には弾性体(ゴムブッシュ)55を介在させ、この弾性体55により軸箱4を一体に備えた軸ハリ5と台車枠52とが前後、左右および上下の各方向に相互の相対変位を許容するように取り付けられている。
For example, as shown in FIG. 4, this type of axle box support device has a receiving shaft 53 provided below a side beam 52 a of a carriage frame 52, and a
上記の軸箱支持装置に関する先行技術文献に、台車の車軸を回転可能に支持する軸箱を軸ハリの先端部に一体に備え、この軸ハリにより軸ばねを介して台車枠に支持する構造が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この構造では、軸ハリの基端部が上記したとおり支軸の軸回りに回転可能に台車枠に対し取り付けられ、また支軸の周囲には弾性体を介在させている。 The prior art document relating to the above-mentioned axle box support device has a structure in which an axle box that rotatably supports the axle of a carriage is integrally provided at the tip of the axle and supported by the carriage frame via an axle spring. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this structure, the base end portion of the shaft tension is attached to the carriage frame so as to be rotatable about the axis of the support shaft as described above, and an elastic body is interposed around the support shaft.
その他の軸箱支持装置の先行技術文献に、「図11は軸はり式の構造を示すもので、軸箱3と一体となったはり(ガイドアーム)8の先端にゴムブッシュが取り付けられており、それを介して台車枠1に固定されている。軸ばね2の上下変位により軸箱3はゴムブッシュを中心に回転することになるので、軸箱3には傾きが生じる。軸箱支持剛性は主にゴムブッシュの特性で決まる。このように、鉄道車両用台車における輪軸の両端を支持する軸受を納めた軸箱は、前後方向の動きを押さえ、左右方向には押圧を緩和する余裕をもたせ、上下方向には緩衝作用を働かせるように仕組まれた軸箱支持装置により支持されている。」と記載され、従来の一般的な軸ハリ式軸箱支持装置が開示されている(たとえば、特許文献2参照)。
The other prior art document of a shaft box supporting device states that “FIG. 11 shows a shaft beam type structure, and a rubber bush is attached to the tip of a beam (guide arm) 8 integrated with the
また、台車枠と軸箱の間に鉛直方向の軸ばねが設けられ、台車枠から下向きに突出された連結軸は、軸ばねのコイルバネ内を通って軸箱に固着された外筒内に環状の空間部を形成した状態で挿入され、軸箱の外筒内には前記連結軸とわずかな隙間を形成する緩衝ゴムが嵌合され、緩衝ゴムと連結軸との隙間部分に、連結軸の上下方向への相対的な移動を許容するリニアベアリングが装着された装置が提案されている(たとえば、特許文献3参照)。この装置の場合は、軸箱の両側にバネとともにリニアベアリングが必要になるので、側梁が長くなり、台車枠の重量が重くなる。なお、軸箱の片側のみにリニアベアリングが設けられた構造では、リニアベアリングに強い曲げ力が働くので、左右両側にリニアベアリングとバネが設けられていないと機能しない。このように、左右にスライド式案内とバネが必要になるので、台車枠の側梁が長くなって装置全体の重量が重くなる。 In addition, a vertical shaft spring is provided between the bogie frame and the axle box, and the connecting shaft protruding downward from the bogie frame passes through the coil spring of the axle spring and is annular in an outer cylinder fixed to the axle box. A buffer rubber that forms a slight gap with the connecting shaft is fitted in the outer cylinder of the axle box, and a space between the buffer rubber and the connecting shaft is inserted into the gap portion of the connecting shaft. There has been proposed an apparatus equipped with a linear bearing that allows relative movement in the vertical direction (see, for example, Patent Document 3). In the case of this device, linear bearings are required along with springs on both sides of the axle box, so that the side beam becomes longer and the weight of the carriage frame becomes heavier. In the structure in which the linear bearing is provided only on one side of the axle box, a strong bending force acts on the linear bearing, so that it does not function unless the linear bearing and the spring are provided on both the left and right sides. As described above, since slide guides and springs are required on the left and right sides, the side beams of the carriage frame become longer, and the weight of the entire apparatus increases.
さらに、軸箱から前後方向に延びる支持腕はその先端に、軸箱側部の円筒積層ゴムの装着孔を形成し、この装着孔に装着される積層ゴムは半径寸法の異なる複数枚の積層板間にゴム板を積層するとともに、中央部に支持孔を形成している。積層板とゴム板を積層した部分に複数の粘性流体の液室を形成し、それらの液室に粘性流体源を接続して軸箱側部の円筒積層ゴムを切り換えられるようにした装置が提案されている(たとえば、特許文献4参照)。この装置の場合、軸箱側部の前記支持孔内の支軸が摺動せずに、円筒積層ゴムに対しせん断力が作用するため、軸ばねに対してねじり(円弧状の変形)が発生するおそれがあり、適正なバネ定数のバネ特性が得られない。 Further, the support arm extending in the front-rear direction from the axle box forms a mounting hole for the cylindrical laminated rubber on the side of the axle box at the tip, and the laminated rubber attached to the attachment hole is a plurality of laminated plates having different radial dimensions. A rubber plate is laminated between them and a support hole is formed in the center. Proposed a device that can form a plurality of viscous fluid liquid chambers in the laminated plate and rubber plate, and connect the viscous fluid source to these liquid chambers to switch the cylindrical laminated rubber on the side of the axle box. (For example, refer to Patent Document 4). In the case of this device, the support shaft in the support hole on the side of the axle box does not slide, and a shearing force acts on the cylindrical laminated rubber, so that torsion (arc-shaped deformation) occurs on the axle spring. Therefore, the spring characteristics with an appropriate spring constant cannot be obtained.
従来の一般的な軸箱支持装置では、図4に示すように台車枠52側の受け座53に対し、軸ハリ5の基端部が支軸54によりその軸回りで回転可能に支持されている。このため、軸ハリ5が水平な姿勢で昇降するときには軸ばねのバネ定数は正規の値になるが、軸ハリ5の先端側の、台車枠52との間に配置されている軸ばね10に対し、軸ハリ先端部が円弧を描くように作用して軸ばね10を圧縮することがある。そのような場合は、軸ばね10がその中心軸線に沿って鉛直方向には圧縮されず、円弧状に変形するように圧縮されるために、軸ばね10のバネ定数が本来もつばね定数(単純圧縮バネ定数)の1.3倍程度に増強され、硬くなって鉄道車両の乗り心地が悪くなる。しかも、軸ばね10が円弧状に無理な変形をするため、軸ばね10の負担が重くなって、耐久性に乏しく、寿命が短くなる。また、軸ハリ5の先端部の軸ばね10がたわむことにより、台車枠52が上下方向に変位する(昇降する)が、軸ハリ5の先端部に対し支軸54を中心に円弧状に回転させようとする負荷が作用し、支軸54の周囲の、軸ハリ5の基端部内との間に介在している弾性体(ゴムブッシュ)55がこじられるように変形する。つまり、弾性体55は台車枠52と軸箱4を含む軸ハリ5との間で、上下方向、前後方向および左右方向における荷重を弾力的に支持し、上下方向、前後方向および左右方向への相対変位を許容するために使用されているが、弾性体55が、たとえば上下方向と前後方向、あるいは前後方向と左右方向などの複数方向の荷重が組み合わさった複雑な変形をする。この結果、台車枠52と軸箱4あるいは軸箱4を含む軸ハリ5との間における、弾性体55による上下、前後および左右方向における柔軟な支持を期待できない。
In the conventional general axle box support device, as shown in FIG. 4, the base end portion of the
この発明は上記のような従来の不都合な面を解消するためになされたもので、軸ハリ先端部の軸箱と台車枠間に配置される軸ばねの圧縮変形を軸ばねの中心軸線に沿って鉛直方向に行われるようにし、軸ばねによるバネ定数を本来もつ単純圧縮バネ定数に下げることができ、乗り心地を良好にするとともに、軸ばねおよび軸ハリ基端部内に配置されるゴムブッシュに無理な負荷(荷重)が作用せず、耐久性を向上し得る鉄道車両用軸箱支持装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in order to eliminate the above-described disadvantageous aspects of the prior art, and the compressive deformation of the shaft spring disposed between the shaft box at the tip end portion of the shaft tension and the carriage frame is made along the central axis of the shaft spring. It is possible to reduce the spring constant of the shaft spring to the original simple compression spring constant, improving the riding comfort, and to the rubber bush disposed in the shaft spring and the shaft base end portion. It is an object of the present invention to provide a railway car axle box support device that can improve durability without excessive load (load) acting.
上記の課題を解決するために本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持する軸箱を台車枠の側梁に連結する鉄道車両用軸箱支持装置であって、 前記軸箱と前記側梁との間に設けられ、前記台車枠を支持する軸ばねと、前記軸ばねから前記台車枠の長手方向において離間した位置に、軸線が前記軸ばねの軸線と平行になるように前記側梁の下面から下方に突出して設けられるガイドと、前記ガイドの上下方向に沿って取り付けられ、前記ガイドの外周を囲む摺動部材と、前記摺動部材の外周を囲み前記摺動部材に沿って前記上下方向に摺動可能に配置される摺動体と、を有する摺動部と、前記摺動体に対して空間を空けるように前記摺動体の外周を囲む基端部を有し、前記軸箱から前記台車枠の長手方向へ延びる軸ハリと、前記空間に設けられるゴムブッシュと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a rail car axle box support device according to the present invention is a rail car axle box support device for connecting a axle box that rotatably supports a wheel shaft to a side beam of a carriage frame, provided between the axle boxes and the side beams, a shaft spring for supporting the bogie frame, in a position spaced Oite from the shaft spring in the longitudinal direction of the bogie frame, the axis is the axis of the shaft spring A guide provided to protrude downward from the lower surface of the side beam so as to be parallel, a sliding member attached along the vertical direction of the guide, and surrounding the outer periphery of the guide, and surrounding the outer periphery of the sliding member A sliding portion that is slidably arranged in the vertical direction along the sliding member, and a base end portion that surrounds the outer periphery of the sliding body so as to leave a space with respect to the sliding body A shaft tension extending from the axle box in the longitudinal direction of the bogie frame; And a rubber bush provided in the space .
上記の構成を有する鉄道車両用軸箱支持装置によれば、軸ハリ基端部側の前記ゴムブッシュは、従来と同様に鉄道車両の前後(レール方向)および左右(枕木方向)の荷重を分担するが、前記上下方向には荷重の分担がない。たとえば、軸ばねが圧縮されて台車枠が下方へ変位すると、軸ハリ基端部内の摺動体がガイド外周を囲む摺動部材に沿ってスムーズに前記上下方向に摺動し、軸ハリはガイドに沿ってほぼ水平な姿勢のまま台車枠に対し相対的に上方に移動する。こうした相対的な移動が可能なように、前記ガイドには軸ハリの基端部が昇降可能なスペースが設けられている。 According to the rail car axle box support device having the above-described configuration, the rubber bush on the shaft base end portion shares the load of the rail car in the front-rear direction (rail direction) and the left and right (sleeper direction). However, there is no load sharing in the vertical direction. For example, when the shaft spring is compressed and the carriage frame is displaced downward, the sliding body in the shaft base end portion smoothly slides in the vertical direction along the sliding member surrounding the outer periphery of the guide. And move upward relative to the bogie frame while maintaining a substantially horizontal posture. In order to enable such relative movement, the guide is provided with a space in which the base end portion of the shaft tension can be raised and lowered.
また従来と違って、台車枠または車輪に負荷が作用して台車枠と軸ハリとが相対的に変位する際に、軸ハリはガイドに沿って昇降し、軸ばねはその軸線方向に沿って圧縮あるいは伸長する。このため、軸ばねは単純圧縮(単純伸長)され、軸ばねが本来もつバネ定数で負荷に対し抗する。したがって、軸ばねには無理な力が作用せず、バネ定数も設計値通りに発揮される。また、軸ハリ基端部内の前記ゴムブッシュは、台車枠と軸箱(軸ハリ)との間において前後方向および左右方向の荷重を分担し、柔軟に支持する。それ故、ゴムブッシュがこじれるように変形するおそれがない。この結果、ゴムブッシュの無理な変形による影響がなく、また軸ばねが単純圧縮され、バネ定数が実質的に下がって、鉄道車両の乗り心地が向上する。 Also, unlike the conventional case, when the load is applied to the bogie frame or the wheel and the bogie frame and the shaft frame are relatively displaced, the shaft frame moves up and down along the guide, and the shaft spring moves along the axial direction. Compress or decompress. For this reason, the shaft spring is simply compressed (simple extension) and resists the load with the spring constant inherent to the shaft spring. Therefore, an unreasonable force does not act on the shaft spring, and the spring constant is exhibited as designed. Further, the rubber bush in the shaft base end portion shares the load in the front-rear direction and the left-right direction between the carriage frame and the shaft box (shaft shaft) and flexibly supports it. Therefore, there is no fear that the rubber bush will be deformed so as to be twisted. As a result, there is no influence due to excessive deformation of the rubber bush, the shaft spring is simply compressed, the spring constant is substantially lowered, and the riding comfort of the railway vehicle is improved.
請求項2に記載のように、前記鉄道車両用軸箱支持装置において、前記ガイドは前記上下方向に延びる円筒体状または円柱体状であり、前記摺動部材は前記上下方向に延びる円筒状であり、前記摺動体は水平方向断面が円環状の円環状リング体であり、前記ゴムブッシュは水平方向断面が円環状であり、前記基端部は前記円環状リングよりも大径の大径リング体を含み、前記大径リング体は前記円環状リング体と同心状に配置され、前記大径リングの内周と前記円環状リング体の外周との間の円環状の前記空間に、円環状の前記ゴムブッシュが設けられている、としてもよい。
As described in
このようにすれば、軸ハリ基端部内の円環状リング体(摺動体)がガイド外周面の摺動部材に沿ってスムーズに上下方向に摺動し、軸ハリがほぼ水平な姿勢を保って昇降し、軸ばねをその中心軸線に沿って適正に圧縮・伸長させることができる。 In this way, the annular ring body (sliding body) in the shaft tension base end smoothly slides up and down along the sliding member on the outer peripheral surface of the guide, and the shaft tension is maintained in a substantially horizontal posture. The shaft spring can be appropriately compressed and extended along its central axis.
請求項3に記載のように、前記摺動体にリニアガイドを使用することができる。
As described in
このようにすれば、極めて小さな摩擦係数の下に前記軸ハリの基端部をガイドに沿って昇降させられる。 In this way, the base end portion of the shaft tension can be raised and lowered along the guide with a very small coefficient of friction.
請求項4に記載のように、前記鉄道車両用軸箱支持装置において、前記基端部の前記大径リング体は、軸ハリ本体側半円筒状分割部と半円筒状分割部分とを含み、前記台車枠の長手方向に分割可能に構成されている、としてもよい。
As described in
このようにすれば、ガイドに沿って円環状リング体を配置し、円環状リング体と、軸ハリ本体側半円筒状分割部と半円筒状分割部分のそれぞれの間にゴムブッシュを介在させた状態で、軸ハリ本体側半円筒状分割部と半円筒状分割部分とを一体化することで、軸ハリの基端部をガイドに容易に取り付けることができる。 In this way, the annular ring body is disposed along the guide, and the rubber bush is interposed between the annular ring body, the shaft cylindrical main body side semi-cylindrical divided portion, and the semi-cylindrical divided portion. In this state, the base end portion of the shaft tension can be easily attached to the guide by integrating the shaft tension body side semi-cylindrical divided portion and the semi-cylindrical divided portion.
請求項5に記載のように、前記ガイドを前記台車枠の側梁下面に溶接により一体に固定することができる。
As described in
このようにすれば、ガイドを台車枠の側梁の下面に容易に固定することができる。 In this way, the guide can be easily fixed to the lower surface of the side beam of the carriage frame.
請求項6に記載のように、前記ガイドを円筒体状または円柱体状とし、前記台車枠の側梁の上面と下面との間に中空円筒体状の支持筒を嵌着し、この支持筒内の上端より一連に連続するガイドの下部を下方へ突出させ、前記ガイドをフランジを介してボルトまたはボルトとナットにより一体に締め付けて固定することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the guide has a cylindrical shape or a columnar shape, and a hollow cylindrical support cylinder is fitted between an upper surface and a lower surface of a side beam of the carriage frame, and the support cylinder A lower part of a series of continuous guides protrudes downward from the upper end of the inner part, and the guides can be fastened and fixed together by bolts or bolts and nuts via flanges.
このようにすれば、ガイドの着脱が可能で、ガイドの交換やメンテナンスが簡単になる。 In this way, the guide can be attached and detached, and the guide can be easily replaced and maintained.
請求項7に記載のように、前記鉄道車両用軸箱支持装置において、前記軸ばねがコイルスプリングを有し、該コイルスプリングの上下両面に一対のばね受け座を介在させる、としてもよい。 According to a seventh aspect of the present invention, in the rail car axle box support device, the shaft spring may include a coil spring, and a pair of spring seats may be interposed on both upper and lower surfaces of the coil spring.
このようにすれば、コイルスプリングによるばね力の調整が容易であり、コイルスプリングが上下両面のばね受け座で支持されてその中心軸線に沿って確実に鉛直方向で伸縮される。 In this way, adjustment of the spring force by the coil spring is easy, and the coil spring is supported by the upper and lower spring receiving seats and reliably stretched in the vertical direction along its central axis.
請求項8に記載のように、前記ガイドの周囲の前記摺動部材と前記摺動体との摺動部位を覆うカバー部材を装着することが好ましい。 Preferably, a cover member that covers a sliding portion between the sliding member and the sliding body around the guide is preferably mounted.
このようにすれば、軸ハリ基端部内周面の摺動部材とガイドとの摺動部がカバー部材で覆われているので、長期間使用してもガイド周面に塵芥等が付着することが防止され、常に軸ハリ基端部がガイドに沿ってスムーズに摺動する。 In this way, the sliding portion between the sliding member on the inner peripheral surface of the shaft base end portion and the guide is covered with the cover member, so that dust or the like adheres to the peripheral surface of the guide even when used for a long time. Is prevented, and the shaft end portion of the shaft always slides smoothly along the guide.
本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は上記のような構成からなるので、つぎのような優れた効果がある。 Since the rail car axle box support device according to the present invention is configured as described above, the following excellent effects are obtained.
・従来は軸ハリの基端部が台車枠の側梁に対し水平な支軸の回りに回転可能に支持され、先端側の軸箱と台車枠の側梁との間に配置されている軸ばねが円弧を描くように伸
縮されていたが、軸ハリの基端部をガイドに沿って昇降可能に構成したので、軸ばねが圧縮されて台車枠が下方へ変位すると、軸ハリは基端側のガイドに沿ってほぼ水平な姿勢のまま台車枠に対し相対的に上下方向に移動する。したがって、従来とは違って、台車枠または車輪に負荷が作用して台車枠と軸ハリとが相対的に変位する際に、軸ハリはガイドに沿って昇降し、軸ばねをその軸線方向に沿って圧縮あるいは伸長する。これにより、軸ばねは単純圧縮または単純伸長され、軸ばねが本来もつバネ定数で作用する。このため、軸ばねに無理な力が作用せず、バネ定数も設計値通りになる。また、軸ハリ基端部のゴムブッシュは、台車枠と軸箱(軸ハリ)との間において前後方向および左右方向の荷重を分担し、柔軟に支持する.それ故、ゴムブッシュがこじれるような変形を起こすことがない.この結果、ゴムブッシュの影響がなく、バネ定数が実質的に下がって、鉄道車両の乗り心地が向上する。
-Conventionally, the shaft which is supported between the shaft box on the tip side and the side beam of the bogie frame is supported so that the base end of the shaft shaft can rotate around a horizontal support shaft with respect to the side beam of the bogie frame Although the spring was extended and contracted to draw an arc, the base end of the shaft was configured to be able to move up and down along the guide, so when the shaft spring was compressed and the carriage frame was displaced downward, the shaft was It moves in a vertical direction relative to the carriage frame while maintaining a substantially horizontal posture along the side guide. Therefore, unlike the conventional case, when a load is applied to the bogie frame or wheel and the bogie frame and the shaft frame are relatively displaced, the shaft frame moves up and down along the guide, and the shaft spring is moved in the axial direction. Compress or stretch along. As a result, the shaft spring is simply compressed or simply extended, and operates with the spring constant inherent to the shaft spring. For this reason, an excessive force does not act on the shaft spring, and the spring constant is as designed. In addition, the rubber bush at the base end of the shaft divides the load in the front-rear direction and the left-right direction between the carriage frame and the shaft box (shaft shaft) and supports it flexibly. Therefore, the rubber bush will not be deformed. As a result, there is no influence of the rubber bush, the spring constant is substantially lowered, and the riding comfort of the railway vehicle is improved.
・軸ハリの基端側筒状部を二分割してボルトで一体に連結する構造にしたので、ガイドに沿って摺動可能なリング体の周囲に装着するゴムブッシュを上方または下方から圧入する必要がなくなり、たとえば複数層で形成したゴムブッシュを使用できるようになり、前後方向および左右方向の負荷をゴムブッシュで柔軟に、かつ相対変位を許容できるように支持できる。 -Since the cylindrical part on the base end side of the shaft tension is divided into two parts and connected integrally with bolts, a rubber bush fitted around the ring body slidable along the guide is press-fitted from above or below For example, a rubber bush formed of a plurality of layers can be used, and a load in the front-rear direction and the left-right direction can be flexibly supported by the rubber bush and relative displacement can be allowed.
以下、本発明の鉄道車両用軸箱支持装置について実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a rail car axle box support device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、台車枠2の側梁2aの端部付近(A−A線断面図の中心線位置)において、側梁2aの下面2cの中央部(幅方向の中間位置)から円筒体状のガイド3が下向きに突出して設けられている。他の位置の図示は省略するが、台車枠2の側梁2aの下面2cにおける前後左右の位置にガイド3がそれぞれ下向きに突出して設けられ、合計4箇所に本発明の鉄道車両用軸箱支持装置の実施例1に係る軸ハリ式軸箱支持装置1がそれぞれ配置されている。そして、その軸箱支持装置1により、前後一対の輪軸31(図4参照)が前後方向、左右方向および上下方向への相対的な変位を許容しつつ支持されている。各輪軸31は車軸31aとその両端の車輪31bからなり、車輪31bの外方へ一部突出する車軸31aを回転可能に支持する軸箱4から一体的にガイドアームとしての軸ハリ5が基端部に向けて前後方向に延びている。軸箱4には、軸受(図示せず)が内蔵されている。
As shown in FIG. 1, in the vicinity of the end portion of the side beam 2a of the carriage frame 2 (center line position in the AA line sectional view), a cylinder is formed from the center portion (intermediate position in the width direction) of the lower surface 2c of the side beam 2a. A body-
図1(b)に示すように軸ハリ5の基端部は、ガイド3の後述する摺動部材20に沿って昇降可能に支持されるように、上方より見て円筒体状の大径リング体6に形成されている。この基端側の大径リング体6は前後方向に二分割され、半円筒状分割部分としての分割側半円筒リング体6bは、軸ハリ本体側半円筒状分割部としての半円筒リング体6aと突き合わされ、左右の上下2本ずつ計4本のボルト13とナット14により一体に接合される。このため、各半円筒リング体6a・6bの両側にフランジ部6c・6dがそれぞれ外向きに一体に突設され、各フランジ部6c・6dに上下2つのボルト貫通孔(図示せず)が穿設されている。
As shown in FIG. 1B, the base end portion of the
また、ガイド3の外周面には、上下両端を開口した円筒状の摺動部材20が装着されている。この摺動部材20に沿って摺動体としての円環状リング体8が昇降自在に取り付けられる。摺動部材20の材質については特に限定されないが、たとえば砲金(青銅の一種)で形成したり、砲金ベースの固体潤滑剤を埋設して形成したり、耐摩レジンで形成したりできる。さらに、前記円環状リング体8の内周面側にリニアガイド(図示せず)を設けることで、摺動部材20との間の摩擦力をより小さくすることもできる。また、前記円環状リング体8と同心状に大径リング体6が配置され、大小(外内)のリング体8と大径リング体6との間に跨って、一定の厚みを有する弾性体としてのゴムブッシュ(緩衝ゴム)9が設けられている。ゴムブッシュ9は、本例では内周側から外周側にかけて段階的に幅(高さ)を狭くした三層のゴムブッシュ部から形成され、各層のゴムブッシュ部9a〜9cも本例では前後に二分割されている。そして、二分割された大径リング体6をボルト13とナット14で一体に接合する際に、ゴムブッシュ部9a〜9cも突き合わされて、一つのゴムブッシュ9となる。なお、ゴムブッシュ9を構成する積層ゴムの構造や弾性材料や支持する方向によって変えることにより、台車の枕木方向と、レール方向とで、弾性力を自由に決定できるため、たとえば車輪の横圧や前後動に対して最適な弾性力を備えたゴムブッシュとすることが可能である。
Further, a
ガイド3は、図1(a)に示すように中空円筒体で、ガイド3の上端部付近に外向きのフランジ3aを一体に備え、台車枠2の側梁2aの下面2cに取付座3bを介在させて溶接により一体に固定され、下向きに突出している。また、ガイド3の下端には、リング体8のみまたはリング体8にゴムブッシュ9および軸ハリ5の基端側の大径リング体6を取り付けた状態で、円形のフランジ板7がボルト7aでネジ止めにより固定される。これにより、摺動部材20が摩損したときに、ボルト7aをフランジ板7とともに取り外し、簡単に交換することができる。軸ハリ5の基端部は、上下のフランジ3a・7間でガイド3に沿って昇降可能である。
As shown in FIG. 1A, the
一方、軸ハリ5の先端部の軸箱4上には、逆T字形の下端にばね受け座11を備えた
バネ殺し機構12が円環板状の弾性板16を介して取り付けられている。ばね受け座11に対応する上部ばね受け座15が、図1(a)のように台車枠2の側梁2aの上面2bに円環板状の弾性体17を介して配置される。上部ばね受け座15の中心部には、バネ殺し機構12に対応するガイド孔部15aが開口され、このガイド孔部15aは着脱可能な蓋で塞がれている。上下のばね受け座11とばね受け座15間には、本例では内外二重のコイルスプリング18が縮装(圧縮状態で装着)されている。このようにして、軸ばね10が構成されている。
On the other hand, a spring killing mechanism 12 having a spring receiving seat 11 at the lower end of an inverted T-shape is attached via an annular plate-like elastic plate 16 on the
この状態で、車輪31b(図4参照)を回転可能に支持する軸箱4を備えた軸ハリ5と台車枠2とのバランスが図られ、軸ハリ5は図1(a)のようにほぼ水平に保持される。
In this state, the balance between the
以上のようにして構成される本発明の実施例1に係る軸箱支持装置1について、使用の態様を図1に基づいて説明する。
A use mode of the axle
上記の構成により、軸ハリ5は、基端側の円環状リング体8がフランジ3a・7間でガイド3に沿って昇降可能に案内される。このため、たとえば台車枠2が軸ハリ5(車輪31b)に対し相対的に下方へ変位すると、軸ばね10としてのコイルスプリング18が中心軸線に沿って圧縮される。
With the above configuration, the
また、台車枠2と軸ハリ5との間で前後方向あるいは左右方向に相対的に変位すると、ガイド3を介してゴムブッシュ9がその変位に抗する方向に圧縮され、ゴムブッシュ9が前後方向および左右方向の荷重を弾力的に支持する。なお、上下方向の相対的な変位については、ゴムブッシュ9はガイド3に沿って昇降し、圧縮されない。
When the
さらに、軸ばね10(コイルスプリング18)は、中心軸線に沿って圧縮・伸長され、いわゆる単純圧縮(伸長)されるので、コイルスプリング18が本来もつバネ定数のバネとして機能する。このため、適正なばね力が発揮され、鉄道車両としての乗り心地が向上する。また、コイルスプリング18が無理な変形をせず、ゴムブッシュ9についてもこじれたりするなどの無理な変形をしないので、長期にわたり安定した使用が可能となり、耐久性も向上する。
Further, the shaft spring 10 (coil spring 18) is compressed / expanded along the central axis, so-called simple compression (extension), and thus functions as a spring having a spring constant inherent to the
図2は本発明の軸ハリ式軸箱支持装置の第2実施例を示すもので、(a)は側面図で、(b)は図2(a)のA−A線断面図である。 2A and 2B show a second embodiment of the shaft-shaft type axle box support device of the present invention, in which FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
本実施例2の軸箱支持装置1−2では、図2(a)に示すようにガイド3の台車枠2の側梁2aに対する取付方法が、上記実施例1と相違している。すなわち、台車枠2の側梁2aの上下両面2b・2cに一連に貫通孔2d・2eが設けられ、これらの上下の貫通孔2d・2e内に上下両端を開口した中空円筒体状の支持筒21が溶接により固設される。ガイド3には、支持筒21内に挿入可能な長尺の中実円柱体22が使用される。この中実円柱体22の軸方向の中間位置よりやや下方に、外向きのフランジ23が一体に設けられている。ガイド3としての中実円柱体22を、支持筒21の下方から上向きに挿入してフランジ23を支持筒21の下端に当接させる。この状態で、中央部に貫通孔(図示せず)をあけた円形フランジ板24を支持筒21の上端に当接し、中実円柱体22の上端より一体に突出させたボルト28を円形フランジ板24の貫通孔から上方に突出させ、ナット27をボルト28の上方突出部に螺合して締め付けることにより、ガイド3としての中実円柱体22を台車枠2の側梁2aの下面2cに取り付けている。また、中実円柱体22の下部外周面に摺動部材20を下方から挿入し、この状態で、中央部に貫通孔をあけた別の円形フランジ板24を中実円柱体22の下端に当接し、ボルト26を円形フランジ板24の貫通孔から上方に挿入して中実円柱体22内の下部に形成した内部のネジ部に螺合させ、締め付けて固定している。
In the axle box support device 1-2 of the second embodiment, the method of attaching the
本実施例の軸箱支持装置1−2では、ガイド3をボルト28とナット27を用いてネジ止めで固定しているので、ガイド3の交換が容易になるという利点があるが、その他の構成および使用態様は上記実施例1と共通するので、共通する構成部材を同一の符号を用いて図示し、説明を省略する。なお、ガイド3内に一体に設けたボルト28の代わりに頭部付きボルトを使用し、ガイド3内に設けたネジ部に螺合して緊締することで固定することもできる。
In the axle box support device 1-2 of the present embodiment, since the
図3は本発明の軸ハリ式軸箱支持装置の第3実施例を示す側面図で、台車枠の側梁を二点鎖線で表している。 FIG. 3 is a side view showing a third embodiment of the shaft-shaft type axle box support device of the present invention, in which the side beams of the carriage frame are indicated by two-dot chain lines.
本実施例3の軸箱支持装置1−3では、図3(a)に示すように軸ハリ5基端側の円環状リング体(摺動体)8とガイド3の摺動部材20との隙間s(図2(a))に、塵芥や鉄粉等が侵入しないようにカバー部材30で覆っている。このカバー部材30は本実施例では、上下両端を開口した円筒体形の蛇腹式カバーからなる上部カバー30aと下部カバー30bとで構成されている。上部カバー30aの上端開口縁部30cはフランジ3aの外周面上に、また下端開口縁部30dは大径リング体6(図3(b)参照)の上部外周面上にそれぞれ嵌め込まれて取着されている。
In the axle box support device 1-3 of the third embodiment, as shown in FIG. 3A, the clearance between the annular ring body (sliding body) 8 on the proximal side of the
また、下部カバー30bの上端開口縁部30eは、大径リング体6の上端外周部上に、また下端開口縁部30fはフランジ7’の外周面上にそれぞれ嵌め込まれて取着されている。このため、フランジ7’は外周縁部7cを図3(a)に示すように断面凹状に形成し、下端開口縁部3fが外周面上に確実に嵌め込まれるようにしている。なお、各開口縁部30c〜30fは取付状態で周囲を締付リングで締め付けて固定するようにしているが、締め付けるだけでなく接着剤を用いて接着するようにしてもよい。また、カバー部材30の材料については特に限定しないが、たとえば布材に樹脂やゴムなどの弾力性を具備する素材を含浸させたもの、あるいは全体がゴム製のもの、防雪カバーに使用されている布材からなるものを使用することができる。なお、図示は省略するが、ガイド3に沿って円環状リング体8がスムーズに摺動するように、ガイド3の周囲の摺動部材20にはグリースを塗布することが望ましい。
Further, the upper end opening edge 30e of the lower cover 30b is fitted on and attached to the outer periphery of the upper end of the large-
上記に本発明の軸ハリ式軸箱支持装置について複数の実施例を説明したが、つぎのように実施することができる。 Although a plurality of embodiments have been described above with respect to the shaft-shaft type axle box support device of the present invention, it can be carried out as follows.
・上記実施例では、軸箱4から基端方向に延びる軸ハリ(ガイドアーム)5の長さを長く形成している(図1・図2参照)が、軸ハリ5の長さを短くして小型軽量化を図ることができる。
In the above-described embodiment, the length of the shaft tension (guide arm) 5 extending in the proximal direction from the
・ゴムブッシュ9は同一幅のリング体状にしたり、非分割の一体構造にすることができる。
The
本発明は、軸箱を一体に備えた軸ハリ式の鉄道車両用軸箱支持装置として利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a shaft-shaft type rail car axle box support device that is integrally provided with an axle box.
1・1−2・1−3 鉄道車両用軸箱支持装置(軸ハリ式軸箱支持装置)
2 台車枠
2a側梁
3 ガイド
3aフランジ
4 軸箱
5 軸ハリ
6 大径リング体
6b分割側半円筒リング体
6a軸ハリ本体5aの半円筒リング体
6c・6dフランジ部
7・7’円形のフランジ板
7aボルト
8 円環状リング体(摺動体)
9 ゴムブッシュ(緩衝ゴム)
9a〜9c3層のゴムブッシュ部
10 軸ばね
11 ばね受け座
12 バネ殺し機構
13 ボルト
14 ナット
15 上部ばね受け座
15aガイド孔部
16・17 弾性板
18 コイルスプリング(軸ばね)
20 摺動部材
21 支持筒
22 中実円柱体
23 フランジ
24・25 円形フランジ板
26・28 ボルト
27 ナット
30 カバー部材
30a上部カバー
30b下部カバー
30c・30e上端開口縁部
30d・30f下端開口縁部
31 輪軸
31a車軸
31b車輪
1 ・ 1-2 ・ 1-3 Rail car axle box support device (shaft-shaft type axle box support device)
2 bogie frame
9 Rubber bushing (buffer rubber)
20 Sliding
Claims (8)
前記軸箱と前記側梁との間に設けられ、前記台車枠を支持する軸ばねと、
前記軸ばねから前記台車枠の長手方向において離間した位置に、軸線が前記軸ばねの軸線と平行になるように前記側梁の下面から下方に突出して設けられるガイドと、
前記ガイドの上下方向に沿って取り付けられ、前記ガイドの外周を囲む摺動部材と、前記摺動部材の外周を囲み前記摺動部材に沿って前記上下方向に摺動可能に配置される摺動体と、を有する摺動部と、
前記摺動体に対して空間を空けるように前記摺動体の外周を囲む基端部を有し、前記軸箱から前記台車枠の長手方向へ延びる軸ハリと、
前記空間に設けられるゴムブッシュと、
を備える、鉄道車両用軸箱支持装置。 An axle box support device for a railway vehicle that connects an axle box that rotatably supports a wheel shaft to a side beam of a carriage frame,
A shaft spring provided between the axle box and the side beam and supporting the bogie frame;
The Oite a position spaced from said axis spring in the longitudinal direction of the bogie frame, a guide axis is provided to protrude downward from the lower surface of the side beam to be parallel to the axis of the shaft spring,
A sliding member that is attached along the vertical direction of the guide and surrounds the outer periphery of the guide, and a sliding body that surrounds the outer periphery of the sliding member and is slidable in the vertical direction along the sliding member And a sliding portion having
A shaft end having a base end portion surrounding the outer periphery of the sliding body so as to leave a space with respect to the sliding body, and extending in the longitudinal direction of the bogie frame from the axle box;
A rubber bush provided in the space;
A rail car axle box support device comprising:
前記摺動部材は前記上下方向に延びる円筒状であり、
前記摺動体は水平方向断面が円環状の円環状リング体であり、
前記ゴムブッシュは水平方向断面が円環状であり、
前記基端部は前記円環状リングよりも大径の大径リング体を含み、
前記大径リング体は前記円環状リング体と同心状に配置され、前記大径リングの内周と前記円環状リング体の外周との間の円環状の前記空間に、円環状の前記ゴムブッシュが設けられている、請求項1に記載の鉄道車両用軸箱支持装置。 The guide has a cylindrical shape or a columnar shape extending in the vertical direction,
The sliding member has a cylindrical shape extending in the vertical direction,
The sliding body is an annular ring body having an annular cross section in the horizontal direction,
The rubber bush has an annular cross section in the horizontal direction,
The base end portion includes a large-diameter ring body having a larger diameter than the annular ring,
The large-diameter ring body is arranged concentrically with the annular ring body, and the annular rubber bush is formed in the annular space between the inner periphery of the large-diameter ring and the outer periphery of the annular ring body. The axle box supporting device for a railway vehicle according to claim 1, wherein
該コイルスプリングの上下両面に一対のばね受け座を介在させる請求項1〜6のいずれかに記載の鉄道車両用軸箱支持装置。 The shaft spring has a coil spring;
The axle box support device for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein a pair of spring seats are interposed on both upper and lower surfaces of the coil spring.
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