JPH0577730A - 鉄道車両用操舵台車 - Google Patents

鉄道車両用操舵台車

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JPH0577730A
JPH0577730A JP3238493A JP23849391A JPH0577730A JP H0577730 A JPH0577730 A JP H0577730A JP 3238493 A JP3238493 A JP 3238493A JP 23849391 A JP23849391 A JP 23849391A JP H0577730 A JPH0577730 A JP H0577730A
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JP
Japan
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steering
truck
links
bogie
displacement
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JP3238493A
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English (en)
Inventor
Toru Saima
亨 齊間
Yukio Tokuda
幸雄 徳田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄道用車両で車体、台車間の前後方向に緩衝
機能を設けた操舵台車において、車体台車間の移動を台
車の首振り角を検出し、単純な前後動と首振りによる変
位とにリンク機構により分離し、首振り角成分について
のみ操舵機能を作用させることを目的とする。 【構成】 車体台車間の前後移動を検出するリンク機構
を左右に配置し、同一方向、同ー量の変位に動作せず、
異方向に移動した時のみに操舵機能を作用させるリンク
機構を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の車体台車間
に枕梁が設けられていないボルスタレス台車の強制操舵
台車に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両用操舵台車については種々のや
り方があるが、その一つに車体に対する台車の首振り角
を検出して走行曲線半径を推定し、曲線の中心点に車軸
の延長線が合致するように軸箱位置を制御する方法があ
る。
【0003】一般的に、台車と車体との間の前後方向に
ばね機構を設けて台車の振動、特にピッチング時等に車
体が前後に揺すられることに対応しているが、このため
牽引力、制動力が作用している時は、車体に対し台車に
一定量のずれが生じてくる。
【0004】このような現象は、車体、台車間の牽引力
伝達点を可能な限り低くとり、軸重移動防止に努めてい
る機関車等では、台車のピッチングが牽引力の変動を生
じさせる効果があるので、電車などの場合に比してはる
かに大きな台車、車体間の前後方向変位を許容するよう
にしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、牽引力、
制動力の変動により車体と台車間が前後に移動しやすい
機関車用台車等の場合は、車体台車間の単純な前後動
と、操舵を必要とする前後動とが重なつて台車首振り角
が発生する。しかし、前述の従来の操舵台車の機構では
この首振り角を検出しているので操舵機能を発揮するの
は困難で、台車首振り角を単独に分離して操舵機構に作
用させることが必要となる。本発明は、車体、台車間の
前後方向に緩衝機構を設けた操舵台車を強制操舵機構と
して構成することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】車体、台車間の前後方向
変位を検出するリンク機構を台車左右側に配置し、前記
左右のリンク機構が同一方向に同一量移動した時は変位
しない点を有するリンク機構を設け、異なる方向にリン
クが移動した時には操舵機構が作用するように構成す
る。
【0007】
【作用】上記の構成により、車体、台車間の前後方向の
単純変位と、首振り方向の単純変位に分解して検出が可
能となるので、首振り方向の変位のみにより台車操舵が
動作することになる。そして、台車のピッチング等で車
体に前後動が伝わるとき、又は、大きな牽引力が動作し
た時、車体に何らかの衝撃力が作用して最大粘着力を超
える牽引力が発生した場合などは、車体、台車間の緩衝
力を大きくとることができるので、これを吸収してしま
う。
【0008】
【実施例】図1乃至図4に示す一実施例に基いて本発明
の操舵機構を説明する。台車に設ける操舵用リンク機構
について説明する。前後の車輪1A〜1D、その車軸2A、2B
により2組の輪軸を構成し、輪軸に軸箱3A〜3Dを配設し
て車体荷重を受け、電動機で駆動し、制動装置により制
御する。
【0009】軸箱3A〜3B に夫々操舵リンク4A〜4Dを取
付け、操舵リンク4A〜4Dの他端は操舵アーム固定ピン5
A,5B を中心として操舵アーム6A,6B の両側に交互に連
結する。
【0010】前後方向リンク7A、7B の一端は操舵アーム
6A,6Bの下端に連結し、他端を三角リンク8A,8B に連結
する。左右の三角アーム8A,8B は左右方向リンク9 で連
結し、固定ピン10A,10B で回動可能に固定する。操舵ア
ーム6A,6B の先端に操舵指令リンク11A,11B を取付け、
他端を台車回転角検出アーム12A,12B に連結する。
【0011】車体床下面に取付けた車体床下ブラケット
13A,13B と、車体台車変位検出アーム14A,14B 先端との
間に変位検出リンク15A,15B を連結する。車体台車変位
検出アーム14A は変位検出バ16A で反対側の下方検出ア
ーム17B に連結し、同様に車体台車変位検出アーム14B
も変位検出バー16B で反対側の下方検出アーム17A に連
結する。変位検出バー16A,17B は台車台枠に固定した変
位検出バー受18A,18Bで支持する。変位検出バー16A,16B
の連結点より上方に一定距離はなれた車体台車変位検
出アーム14A,14B 上の一点に上部の連結リンク18A,18B
を取付け、前記上部連結リンク19A,19B と同様に一定距
離下方に下方検出アーム17A,17B の下端に下部連結リン
ク20A,20B を取付け、台車回転角検出アーム12A,12B の
上端に前記上部連結リンク19A,19B の先端を連結し、下
部連結リンク20A,20B は台車回転角検出アーム12A,12B
の下端に連結して操舵台車機構を構成する。
【0012】車体21は枕ばね22を介して台車23に載って
おり、台車23には軸ばねつぼ(図示省略)があり、軸ば
ねつぼ内には軸ばね24A,24BV を設け、車体加重は軸箱
3A,3C にかゝつている。車体21下面、台車対角位置に垂
下した車体足25A,25B の下端部に緩衝ゴム装置26A,26B
を取付け、押棒27A,27B を傾斜して前記緩衝ゴム装置26
A,26B に連結する。傾斜した押棒27A,27B の中心線延長
は台車23の中心、レール面に近い所で交差させる。押棒
27A,27B に連結した牽引リンク28A,28Bは台車23内で相
互にZ字形に連結して軸重移動防止リンク機構を構成す
る。上記構成の本発明による作用を説明する。
【0013】台車23に牽引力が作用すると押棒27A,27B
より緩衝ゴム装置26A,26B を介して車体足25A,25B に作
用する。この時点で緩衝ゴム装置26A,26B の緩衝作用で
10mmオーダの前後移動が台車23に発生する。
【0014】軸重移動防止台車においては、牽引装置の
リンク機構が台車と車体が相互に台車中心のレール面の
位置を中心にピッチングする性質が軸重移動防止台車と
しての特徴となつている。上記に対し電車用台車の場合
には、台車ピッチングで前後動変位が生じないように車
体台車間を結ぶボルスターアンカの高さを略ゝ軸箱中心
位置に配し、台車にピッチングが生じた時車体床面と台
車上部での前後変位を少なくしている。しかし、台車車
体間には前後方向の緩衝機構が設けてあるので、移動量
に大小の差があるとしても前後方向変位は発生する。
【0015】車体台車間に前後変位が生じた場合を説明
すると、前記前後変位により変位検出リンク15A,15B が
右側に押されると、変位検出リンク15A,15B は変位検出
バー16A,16B を中心に時計方向に回転し、上部連結リン
ク19A,19B を右側に引くことになる。前記に対し、変位
検出バー16A,16B が同時に時計方向に回動するので、変
位検出バ16A,16B より下方に突出している下方検出アー
ム117A,17B が下部連結アーム20A,20B を左側に押すこ
とになる。上記により台車回転角検出アーム12Aa,12B
は時計方向に回転し、中心部に連結された操舵指令リン
ク11A,11B は左右方向に固定されて作用しない。従って
車体台車間の単純な前後方向移動は操舵リンク機構に影
響を与えない。
【0016】次に、車体センターが上記台車リンク機構
より左側にあり、車輪1A,1B からのRのセンタが手前側
にある線路に進入するため右方向に移動した場合を例と
すると、俯瞰して台車23が次第に時計方向に首を振って
進行すると、変位検出リンク15A は押され、同15B は引
かれる。前記変位により車体台車変位検出アーム14Aは
変位検出バー16A を中心に時計方向に回転し、反対側の
車体台車変位検出アーム14B は変位検出バー16B を中心
に反時計方向に回転し、下部連結リンク19A は右方に移
動し、上部連結リンク20B は左方に移動する。次に上部
連結リンク20Bは左側に移動し、下部連結リンク20A は
右側に移動する。上記移動により台車回転角検出アーム
12A は平行に右側に移動し、同12B は平行に左側に移動
する。前記台車回転角検出アーム12A,12B の移動によ
り、操舵指令リンク11A は右側に移動し、操舵アーム6A
は時計方向に回転し、操舵リンク4A,4C は台車中心方向
に引寄せられ、軸箱3A,3C の間隙は小さくなる。次に操
舵指令リンク11B は左方に移動し操作舵アーム6Bは反時
計方向に回転し操舵リンク4B,4D は台車23外方に向つて
押出されて軸箱3B,3D の間隙は大きくなる。前記動作で
軸箱3A,3C の間隙が縮小し同3B.3D の間隙が増大するこ
とにより台車23の手前側で車軸3A,3B の中心線が交又
し、前記交又点を中心に台車23が旋回運動するようにな
る。従って前記交又点が軌道曲線のR中心点に合致すれ
ば、車輪踏面のテーパにより左右の車輪径が曲線中心か
らの距離に比例する場合に完全に操作舵機能が発揮され
ることになる。車両が曲線路に進入して台車23が首を振
つた時、操舵機能が完全に作動するための条件を図3に
より説明する。 ここで、 R…曲線半径 L…台車心皿
間距離 l…台車軸距離 Θ1 …曲線中心から車体中心と台車中心との間の角度 Θ2 …曲線中心から台車中心と輪軸中心迄の角度 A=Y…台車首振検出量 B…軸箱間隙 C…左右の台車変位検出アーム迄の距離 と
して、
【0017】Rの曲線上にLの車体21が乗り、台車23が
曲線に対し曲線方向に首を振つた状態として、車輪1A〜
1Dが操舵され、車軸2A,2B の中心線延長が曲線Rの中心
点Oで交又すれば台車23は理想的な操舵が行われること
になる。上記のため軸箱3A〜3Dが台車23内の移動量を測
り、車体21と台車23の首振り角により車体台車変位検出
アーム14A,14B で検出される台車首振り量を検討する。
先ず、台車台枠中で軸箱3A〜3Dの要求される変位量は X=Θ2 ×B/2………………………… (1) ここでΘ2 は次の如く示される。 Θ2 =l/2R…………………………… (2) (1),(2)式より軸箱の必要移動量Xは X=(l/2R)×B/2=lB/4R…… (3) 次に台車の首振りにより車体台車変位検出アーム14A,14
B で検出される台車首振量Yは Y=Θ1 ×C/2………………………… (4) ここでΘ1 は次の如く示される Θ1 =L/2R…………………………… (5) (4) (5)式より台車首振検出量Yは Y=(L/2R)×C/2=LC/4R…… (6) ここでYの検出量に対し軸箱の必要移動量Xの比は X/Y=(lB/4R)/(LC/4R)=lB/LC……(7) 次に図4はリンク類のレバーの長さをl1 〜l4 により
示しているが、このレバーの総合レバー比Mは M=(l2 /l1 )×l4 /l3 =l2 4 /l1 3 ……… (8) これが(7) 式と等しければこの台車は理想的な操舵がで
きることになる。 X/Y=M=lB/LC=l2 4 /l1 3 ……………… (9) 故に(9) 式を満足すれば、如何なる曲線半径の上でも、
本発明の操舵台車は理想的な操舵が可能となる。
【0018】以上のように本発明の操舵機構により、台
車23車体21間の移動を前後変位と首振り変位に分離し、
首振り変位に対してのみ台車操舵機能が作用するので、
車両が各種条件下で走行中異常な操舵が行われて車両に
異常振動が発生することを防止することができる。本発
明の他の実施例として図5に示すロッド機構を説明す
る。
【0019】上記操舵リンク機構に発生する検出変位を
用い強制的に軸箱変位を行わせようとすると、車輪3A〜
3Dを強制的に滑らせる必要な場合があり、過大な作用力
が発生する危険性がある。この場合、力だけを伝えて変
位を逃がす機構としてこのロッド機構を使用すると良
い。このロッド機構は、ばね29に初圧縮を与えてロッド
30のばねハウジング31の中に座板32とつば33とにより組
込み構成している。
【0020】座板32とつば33とにより力が伝わるとばね
29の初圧縮力までは前後のロッド30,34 は無変位で動作
するが、初圧縮力に異常な力が作用すると初圧縮力とば
ね僥み力で力が伝わり、引張力、押力が作用してもロッ
ド長さが変位して過大な作用力が伝わるのを防止するこ
とができる。本ロッド機構は、変位検出リンク15A,15B
或いは操舵指令リンク11A,11B に組込むことが可能であ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明の機構により、車体台車間での各
種の移動変位に対し、台車の首振り角成分のみを検出し
て台車操舵が実施されるので、不要な操舵機能が作用せ
ず、台車として安定した走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による台車操舵機構の斜視図である。
【図2】本発明による台車の側面図である。
【図3】操舵台車の操舵作用の説明図である。
【図4】台車の操舵リンク機構の説明図である。
【図5】他の実施例のロッド構造の断面図である。
【符号の説明】
2 車軸 3 軸箱 4 操舵リンク 6 操舵アーム 11A、B 操舵指令リンク 12A、B 台車回転角検出アーム 14A、B 車体台車変位検出アーム 15A、B 変位検出リンク 17A、B 下方検出アーム 19A、B 上部連結リンク 20A、B 下部連結リンク 21 車体 23 台車

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体台車間の首振り変位に応じて軸箱位
    置を変位させて車軸の中心線延長を車両走行曲線の中心
    点に向わせる操舵台車において、 台車車体間の右側と左側の夫々の前後変位を差し引いて
    台車の首振り量のみを検出するアーム機構による操舵装
    置を特徴とする鉄道車両用操舵台車。
JP3238493A 1991-09-19 1991-09-19 鉄道車両用操舵台車 Pending JPH0577730A (ja)

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JP3238493A JPH0577730A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 鉄道車両用操舵台車

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JP3238493A JPH0577730A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 鉄道車両用操舵台車

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JPH0577730A true JPH0577730A (ja) 1993-03-30

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ID=17031072

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JP (1) JPH0577730A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023094A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 鉄道車両用操舵台車

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023094A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 鉄道車両用操舵台車

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