JP6420485B2 - Railcar bogie - Google Patents
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Description
本発明は、インナーフレーム台車枠を構成する横梁の枕木方向の両端部に、2次ばね受台を備える鉄道車両用台車に関する。 The present invention relates to a railcar bogie provided with secondary spring cradles at both ends in a sleeper direction of cross beams constituting an inner frame bogie frame.
鉄道車両用台車は、台車枠、輪軸および軸箱支持装置等から構成される。台車枠は、主に、レール方向に沿って隔置される2本の側梁と、枕木方向に沿って配置されるとともに側梁のレール方向の中央部を接続する横梁とから構成される。輪軸は2枚の車輪を車軸で締結するように構成され、軸箱支持装置は、この輪軸を台車枠に回動可能に支持する軸箱と、軸箱上に載置されるとともに軸箱を弾性支持する1次ばね等により構成される。 The railcar bogie includes a bogie frame, a wheel shaft, a shaft box support device and the like. The bogie frame is mainly composed of two side beams spaced along the rail direction, and a horizontal beam arranged along the sleeper direction and connecting the central portion of the side beams in the rail direction. The wheel axle is configured to fasten two wheels with an axle, and the axle box support device is mounted on the axle box and the axle box that rotatably supports the wheel axle on the carriage frame. It is comprised by the primary spring etc. which elastically support.
その中で台車の質量を低減するために、横梁および輪軸の枕木方向の長さを短くして、2本の側梁を一対の車輪よりも横梁の枕木方向の中央寄りに配置した台車枠がある。この台車枠は、インナーフレーム台車枠と呼ばれる(特許文献1参照)。 In order to reduce the mass of the bogie, a bogie frame in which the length of the horizontal beam and the axle in the sleeper direction is shortened and the two side beams are arranged closer to the center of the cross beam in the horizontal beam than the pair of wheels. is there. This bogie frame is called an inner frame bogie frame (see Patent Document 1).
インナーフレーム台車枠は、レール方向の中央部に載置されて車体を弾性支持する左右一対の2次ばね(空気ばね又はコイルばね)を備える。車体の長手方向の軸周りに車体が揺動するローリング振動を抑制するためには、1次ばね、および、2次ばねの枕木方向の間隔はできるだけ大きくして配設することが望ましい。 The inner frame bogie frame includes a pair of left and right secondary springs (air springs or coil springs) that are placed at the center in the rail direction and elastically support the vehicle body. In order to suppress the rolling vibration in which the vehicle body swings around the longitudinal axis of the vehicle body, it is desirable to dispose the primary spring and the secondary spring in the sleeper direction as large as possible.
しかしながら、軸箱が車輪よりも枕木方向の中央寄りに配置されるインナーフレーム台車枠では、その1次ばねの枕木方向の間隔が小さくなりやすい。上述したローリング振動を抑制するため、2次ばねを枕木方向に大きな間隔で載置するインナーフレーム台車枠は、台車枠をなす側梁の長手方向の中央部から枕木方向の外側(枕木方向の中央部から離れる方向)に側梁を貫通した横梁が突出する片持ち構造の2次ばね受台を備える。 However, in the inner frame bogie frame in which the axle box is arranged closer to the center of the sleeper direction than the wheel, the interval between the primary springs in the sleeper direction tends to be small. In order to suppress the rolling vibration described above, the inner frame bogie frame in which the secondary springs are placed at a large interval in the sleeper direction is from the central portion in the longitudinal direction of the side beam forming the bogie frame to the outside in the sleeper direction (the center in the sleeper direction). A secondary spring cradle having a cantilever structure in which a lateral beam penetrating the side beam protrudes in a direction away from the portion.
インナーフレーム台車枠の2次ばね受台は、片持ち構造であるため2次ばね受台の根元である側梁と横梁との接合部に高い応力が生じる傾向があり、台車の質量を大きくすることなく高い強度を得る点において解決すべき課題がある。 Since the secondary spring cradle of the inner frame bogie frame has a cantilever structure, there is a tendency that high stress is generated at the joint between the side beam and the lateral beam, which are the base of the secondary spring cradle, and the mass of the bogie is increased. There is a problem to be solved in terms of obtaining high strength without any problems.
本発明の目的は、軽量化を促進するとともに2次ばね受台を構成する側梁と横梁との接続部における応力を低減させ得るインナーフレーム式の鉄道車両用台車を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inner frame type railcar bogie that can promote weight reduction and reduce stress at a connection portion between a side beam and a side beam that constitute a secondary spring cradle.
かかる課題を解決するために、本発明においては、レール方向に沿って隔置される2本の側梁と、枕木方向に沿って隔置される2本の横梁と、車体を支持する2次ばねを載置する2次ばね受台とを備える鉄道車両用台車において、2次ばね受台は、横梁の枕木方向の端部と、側梁のレール方向の中央部と、端部の上部と中央部の上部とを接続する上板と、端部の下部と中央部の下部とを接続する下板と、上板および下板の枕木方向の端部を接続する側板とからなる箱体で、下板に剛性のバランスを目的とした軽量孔を有することを特徴とする。 In order to solve such a problem, in the present invention, two side beams spaced along the rail direction, two side beams spaced along the sleeper direction, and a secondary that supports the vehicle body In a railway vehicle carriage including a secondary spring pedestal on which a spring is placed, the secondary spring pedestal includes an end portion of a horizontal beam in a sleeper direction, a central portion of a side beam in a rail direction, and an upper portion of the end portion. A box comprising an upper plate that connects the upper part of the central part, a lower plate that connects the lower part of the end part and the lower part of the central part, and a side plate that connects the end parts of the upper plate and the lower board in the sleeper direction. The lower plate has a lightweight hole for the purpose of balancing the rigidity.
本発明によれば、軽量化を促進するとともに2次ばね受台を構成する側梁と横梁との接続部における応力を低減させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stress in the connection part of the side beam and side beam which comprise a secondary spring stand can be reduced while promoting weight reduction.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。なお以下の説明に供される各方向は、レール(長手)方向100と、枕木(幅)方向110と、高さ方向120であり、単にレール方向100、枕木方向110、高さ方向120と記述する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each direction provided for the following description is a rail (longitudinal)
(1)鉄道車両用台車の構成
図1は、本実施の形態における鉄道車両用台車の平面図である。鉄道車両用台車(以下、台車)1は、台車枠5と、2枚の車輪240を車軸230の枕木方向110の両端部に備える輪軸と、輪軸を回動可能に台車枠5に保持する軸箱支持装置(図示省略)と、車輪240にブレーキ力を生じさせるブレーキ装置56とから構成される。(1) Configuration of Railcar Bogie FIG. 1 is a plan view of the railcar bogie in the present embodiment. A railcar bogie (hereinafter, bogie) 1 includes a
台車枠5は、レール方向に沿って隔置される2本の側梁10と、2本の側梁10のレール方向100の中央部を接続する2本の水平に置かれる横梁20とから構成される。
The
本実施の形態における鉄道車両用台車1は、車輪240が側梁10の枕木方向110の外側(横梁20の枕木方向の中央部から離れる方向)に備えられるインナーフレーム台車である。車体は、鉄道車両用台車1の台車枠5の上面に載置される2次ばね210(通常、空気ばね又はコイルばね)を介して弾性支持される。
The railcar bogie 1 in this embodiment is an inner frame bogie provided with
車体の床面をなす台枠の下面(図示省略)には、先端部が下方に垂下する中心ピン250が備えられており、この中心ピン250の先端部は、台車枠5をなす側梁10と横梁20からなる中央部に挿入される。車体が曲線を通過する際に、鉄道車両用台車1は中心ピン250の鉛直軸周りに水平面を旋回する。
A lower surface (not shown) of the frame that forms the floor surface of the vehicle body is provided with a center pin 250 whose tip portion hangs downward, and the tip portion of the center pin 250 is the
(2)台車枠の構成
図2は、鉄道車両用台車1の台車枠5の平面図である。台車枠5は、レール方向100に沿って隔置された2本の側梁10と、側梁10のレール方向100の中央部を貫通する2本の横梁20と、2本の横梁20の枕木方向110の両端部に備えられるとともに2次ばね210が載置される2次ばね受台Aを有する。(2) Configuration of Bogie Frame FIG. 2 is a plan view of the
図3は、図2の2次ばね受台Aを拡大した平面図であり、図4は、図2の2次ばね受台Aを拡大した下面図である。また図5は、図2の2次ばね受台Aの枕木方向に沿う垂直断面図(図3のB−B断面図)であり、図6は、図2の2次ばね受台Aのレール方向に沿う垂直断面図(図3のC−C断面図)である。 3 is an enlarged plan view of the secondary spring cradle A of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged bottom view of the secondary spring cradle A of FIG. 5 is a vertical cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3) along the sleeper direction of the secondary spring cradle A of FIG. 2, and FIG. 6 is a rail of the secondary spring cradle A of FIG. It is a vertical sectional view (CC sectional view of FIG. 3) along the direction.
2次ばね受台Aは、2本の横梁20の枕木方向110の端部と、側梁10のレール方向100の中央部(2本の横梁20の間)と、横梁20の端部の上部および側梁10の中央部の上部に接続される上板50aと、横梁20の端部の下部および側梁10の中央部の下部に接続される下板50eと、上板50aおよび下板50eの枕木方向110の中央部を高さ方向120に接続する補強板51bと、上板50aおよび下板50eの枕木方向110の端部を高さ方向120に接続する側板51aとからなる箱体により構成される。また2次ばね受台Aを構成する横梁20の両端部にはブレーキ装置56が備えられる。
The secondary spring cradle A includes end portions of the two
下板50eは、図4で示すように軽量孔80を有する。なお、本実施例において補強板51bは、レール方向に沿って側板51aに略平行に備えられるとともに、そのレール方向の両端部は各横梁20の側面と上板50aと下板50eとに溶接されている。ブレーキ装置56は補強板51bを仮想的に延伸した面51bP(図3参照)と交差する範囲内に備えられる。上板50の上面には載置座52が載置されており、2次ばね210は載置座52に備えられる。
The
(3)本実施の形態の効果
鉄道車両の車体の質量は、鉄道車両用台車1に備えられる2次ばね210によって支持され、2次ばね210が受ける下向きの荷重(車体の質量)は台車枠5が備える2次ばね受台Aを押し下げる方向に作用するモーメント荷重となる。このモーメント荷重は、載置座52を介して箱体の2次ばね受台Aを構成する2本の横梁20と、上板50aと、下板50eによって支持される。(3) Effects of this Embodiment The mass of the vehicle body of the railway vehicle is supported by the
このモーメント荷重に伴い、2次ばね受台Aの上面と側梁10の接合部には枕木方向110に引張荷重が生じ、引張荷重は上板50aに負担される。また、このモーメント荷重に伴い、2次ばね受台Aの下面と側梁10の接合部には枕木方向110に圧縮荷重が生じ、圧縮荷重は下板50eに負担される。さらに、2次ばね受台Aの下板50eが軽量孔80を有することにより、2次ばね受台Aが過度に高い剛性を持たないようにし、2次ばね受台Aと側梁10の当接部において剛性が急変することを防ぐ。下板50bの板厚や軽量孔80の個数および形状などによって、2次ばね受台Aの剛性を調整できる。
Along with this moment load, a tensile load is generated in the
このため、2次ばね受台Aが側梁10から枕木方向110の方向に突出した片持ち構造であっても、上板50aと側梁10の当接部(図5のE部)および下板50eと側梁10の当接部(図5のF部)に応力が集中することを防ぎ、高い応力が生じることを抑制することができる。また高い応力の発生を抑制することができるため、補強部材を必要とせず鉄道車両用台車1の軽量化を促進することができる。
For this reason, even if the secondary spring cradle A has a cantilever structure projecting from the
さらに、ブレーキ装置56は、2次ばね受台Aを構成する補強板51bの延長面51bP内に含まれるように横梁20に備えられる。このため、ブレーキ装置56が車輪240を把持してブレーキ装置56に横梁20の枕木方向110に沿う軸周りにモーメント荷重が作用する場合であっても、一方の横梁20と他方の横梁20とは、補強板51bで接続されるとともに、補強板51bの上端縁は第1上板50aに接続され、補強板51bの下端縁は下板50eに接続されるため、ブレーキ装置56に起因する大きなモーメント荷重が作用する場合であっても、高い応力が発生することを抑制できる。
Further, the
さらに、図7で示すように2次ばね受台Aの上板50aは、枕木方向に沿って配置される第1上板50aと第2上板50bに分割された形状としてもよい。この形状であれば、下板50e、第1上板50a、側板51aおよび補強板51bからなる組立体D(図7参照)を横梁20および側梁10に溶接する際に、下板50eと側梁10の当接部を高さ方向120の上側からも溶接(溶接部90b)することができるため、2次ばね受台Aの下面と側梁10の接合部の強度をより高くすることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
さらに、下板50eの軽量孔80から挿入した溶接トーチによって、2次ばね受台Aの内部(図5の溶接部90aおよび図6の溶接部90c)を溶接することができる。このため、より強度の高い箱体の2次ばね受台Aを台車枠5に備えることができるので、補強材を備えることなく軽量化を促進することができる。
Furthermore, the inside of the secondary spring cradle A (the welded
1………台車
5…………台車枠
10……側梁
20………横梁
50a…第1上板
50b…第2上板
50e…下板
51a……側板
51b…補強板
52…載置座
80……開口部
90………溶接ビード
210……2次ばね
230…輪軸
240……車輪
250…中心ピン
100…レール方向
110……枕木方向
120…高さ方向
A…2次ばね受台
D…………組立体DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .....
Claims (4)
枕木方向に沿って隔置される2本の横梁と、
車体を支持する2次ばねを載置する2次ばね受台と
を備える鉄道車両用台車において、
前記2次ばね受台は、
前記横梁の枕木方向の端部と、
前記側梁のレール方向の中央部と、
前記端部の上部と前記中央部の上部とを接続する上板と、
前記端部の下部と前記中央部の下部とを接続する下板と、
前記上板および前記下板の枕木方向の端部を接続する側板と
からなる箱体であり、
前記下板は前記2次ばね受台の剛性を調整する軽量孔を有する
ことを特徴とする鉄道車両用台車。Two side beams spaced along the rail direction;
Two transverse beams spaced along the sleeper direction;
A railcar bogie comprising a secondary spring cradle for mounting a secondary spring supporting a vehicle body;
The secondary spring cradle is
The end of the cross beam in the direction of sleepers;
A central portion of the side beam in the rail direction;
An upper plate connecting the upper part of the end part and the upper part of the central part;
A lower plate connecting the lower portion of the end portion and the lower portion of the central portion;
A side plate connecting end portions in the sleeper direction of the upper plate and the lower plate,
The lower plate has a lightweight hole for adjusting the rigidity of the secondary spring cradle.
前記側板にほぼ平行に備えられるとともに前記上板と前記下板と前記横梁とに接続される補強板を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用台車。The secondary spring cradle is
The carriage for a railway vehicle according to claim 1, further comprising a reinforcing plate that is provided substantially parallel to the side plate and connected to the upper plate, the lower plate, and the cross beam.
枕木方向に沿って配置される第1上板および第2上板からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用台車。The upper plate is
It consists of the 1st upper board and 2nd upper board arrange | positioned along a sleeper direction. The trolley | bogie for rail vehicles of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記ブレーキ装置は、前記補強板の延長面と交差する位置の前記横梁に備えられる
ことを特徴とする請求項2に記載の鉄道車両用台車。A brake device is provided at an end of the cross beam in the direction of sleepers,
The bogie for a railway vehicle according to claim 2, wherein the brake device is provided in the cross beam at a position intersecting with an extended surface of the reinforcing plate.
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