JPS60229860A - 鉄道車両用台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、鉄道車両用台車に係り、特に曲線路を高速で
走行する鉄道車両に好適な鉄道車両用台車に関するもの
である。

〔発明の背景〕

従来の鉄道車両用台車について第１図ないし第４図によ
って説明する。同図において、】は車体、２は空気ばね
、３は台車枠で、前記車体】は空気ばね２を介して台車
枠３上に支持されている。４は該台車枠３に対して輪軸
６を配Ｕするための軸箱支持装置で、前記輪軸６の両端
に取付けられた軸箱体５の台車枠３に対する位置決めを
行なうものである。該軸箱支持袋Ｗ！４は、輪軸６の走
行時における上下振動を緩和するとともに台車枠３に対
する該輪軸６０前後左右動を抑制するものである。この
軸箱支持ＩＪ１４の詳細を第３因および第４図によって
説明する。該軸箱支持袋［４は、軸箱体５の車体前後方
向部にそれぞれナツト７によって取付けられる心金１１
、該心金１１が挿入されているゴム環ＩＯおよび台車枠
３に取付けられ前記心金１１がゴム環］０を介して挿入
され、嵌合する外筒９から構成されている。なお、前記
軸箱体５の中央上部には垂直に抜は止め軸が設けられ、
該抜は止め軸は台車枠３に対応して設けられた穴に上下
動可能に挿入されている。また、該抜は止め軸には水平
方向に長大が設けられ、台車枠３に挿入した債、訪長大
に止め金８を挿入することによって上下動範囲を制限す
る構成となっている。

このような構成において、ＩＩＩ記軸箱支持装Ｍ４では
、前記ゴムｌＲ１０が外筒９と心金】Ｉとの間にはさま
れており、上下動に対して該ゴム環】Ｏが押しつぶされ
ながら転がることによってばね作用を行なう。また、前
後左右動に対しては、ゴム１１１０の変形によりばね作
用を行なう。

ところが、前記のような構成においては、台車枠３に対
する輪軸６の位置決めを正しく直角平行に保つことを目
的としているため、前記外筒９および心金１１の中心線
を垂直に配ｌしていた。したがって、該構成は、軸箱支
持構造としては極めて軽量で、かつ、簡単な構成である
が、曲線走行時における輪軸６の舵取り機能は、車輪の
踏面勾配によって行なわれるセルフステアリングしかな
４不十分であり、高速で曲線を走行する車両においては
、車輪のフランジ摩耗およびレールの摩耗等の不具合が
発生するという欠点があった。

一方、前記の不具合を解決するものとして、曲線走行時
に輪軸の中心を曲線に合せて揺動させて舵取りを行なう
舵取り台車が開発されている。これらの舵取り台車の一
例として、特公昭５５−１１５３８号公報に記載された
ものについて説明する。この舵取り台車においては、台
車枠の便ばりに相当する部分なスウィングアーム式とし
、該スウィングアームの台車両便部における曲線路通過
時の負担荷重の変動に起因する傾斜角度の変化によって
、台車の軸距な伸縮させ舵取り効果を得る構成である。

ところが、このような構成では、軸ばねを重ね板ばねと
する必要があり、乗心地を考慮した設計をする場合に障
害となる恐ｎがある。

また、モータを備えた駆動台車として用いる場合、剛体
台車枠ではなく、モータの支持等の点がむすかしく構成
が複雑になる恐れがある。

また、他の舵取り台車の例として、特公昭４８−２０５
６２号公報、実公昭４８−２４０９７号公報に記載され
た構成について説明する。これらの構成は、支持板ある
いはリンクによって軸箱を台車枠に対して支持し、かつ
、該支持板およびリンクを傾斜させて配冒し、台車枠左
右における曲線路通過時の負担荷重変動によって前記支
持板およびリンクの傾斜角度の変化によって軸距を伸縮
させるものであ、る。このような構成においては。

剛体台車枠であり、モータを設けて駆動台車として用い
てもなんら障害はない。しかし、これらの支持板式軸箱
支持方式あるいはリンク式軸箱支持方式においては、軸
箱と台車枠との間の上下荷重を伝達する軸ばね以外に、
該軸箱を台車枠に対して位置決めするための支持板ある
いはリンクまたはそれらの各部材を台車枠に取付けるた
めの支持部材等が必要であり、部品点数が多くなるとと
もに重量およびコストの増大等の欠点があった。

また、保守点検等も煩雑になるという欠点があった。

さらに、前述の舵取り台車はいずれも支持板の弾性変形
あるいはリンクの揺動によって軸箱体の台車枠との相対
変位に起因する移動軌跡を輪軸の舵取りに適した方向に
傾けた構成となっているが、軸ばねのたわみ量が太き（
なると、支持板およびリンクの揺動半径との関係から、
前記軸箱の実際の移動軌跡が最適な状態から外するとい
う欠点があった。また、この欠点を改善するには、前記
支持鈑あるいはリンクの揺動半径を長くすればよいが、
台車の寸法的な制約あるいは重量の増加等の点から困難
であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、簡単な構成で輪軸の舵取
りを行ない、前述の不具合を防止できる鉄道車両用台車
を提供することにある。

〔発明の概要〕

鉄道単画において、曲線を走行する場合、輪軸の外軌側
と内軟側とではそれぞれ作用する荷重が異なる。そこで
、本発明はこの点に着目し１台車の前後に配しした輪軸
の軸箱支持手段の構成を、台車枠と輪軸の相対的な動作
時における輪軸の移動軌跡を前後の輪軸においてその間
隔が変化するようにしたものであり、台車枠に作用する
荷重の差によって輪軸の舵取りを行なうことを特徴とし
たものである。

ｒ発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第５因ないし第１１図によって
説明する。！８５図は本発明による鉄道車両用台車の一
実施例における軸箱支持手段の部分を示す正面図、第６
図は第５図に示した台車における軸箱支持部の正面図、
第７図は第５図に示した台車の曲線走行時における輪軸
の状態を示す平面図である。同図において、前記従来例
と同一符号は同一部材を示す。１２は前記従来例の外筒
９と形状は同様であるが、中心軸を角度αだけ傾けて台
車枠３に取付けである外筒、１３は軸箱体５の上部に設
けらｎた抜は止め軸を台車枠３に形成された穴に挿入し
た際の該彷は止め軸の上下動を許容するとともに抜けを
防止する止め金である。なお、前記状は止め軸および核
状は止め軸を挿入する穴は、前記外筒１２と同様に角度
αだけ傾１すて設けら１１ている。１４は軸箱体５の台
車前後方同位げにナツト７によって取付けられた心金で
、ゴム１１１１０を介して前記外筒１２に挿入されると
ともに前記外筒１２と同様に角度αだけ傾斜して配置さ
ｎている。

前記心金１４および外筒１２の取付状況を第６図によっ
て説明すると、１６は台車中心軸であり、１７は前記心
金１４および外筒１２の中心軸を示すロールゴム中心線
である。また、１５は前記ロールゴム中心線】６に対応
して描かれた垂直軸である。同図において、ロールゴム
中心線１７は台車前後方向平面内において台車前後方向
外側へ角度αだけそれぞれ傾斜した状態で配置されてい
乙。

このような構成において、車両が曲線路に進入し該車両
に超過遠心力が作用すると、車体が外方にローリングし
て台車の外軌側軸ばねの荷重が増大するとともに内軟側
の荷重が減少する。二のとき、台本の外軌側のゴム環１
０は前記荷重の増大に伴って、０寸法だけたわむ。この
ゴム環ｌＯのたわみによって、台車枠３と軸箱体５との
間隔が０寸法だけ狭くなるとともに、ローリングゴム中
心線１７が角度α傾いているため、軸箱体５は台＊＊後
方向外側へδだけ移動する。一方、台車の内軟側のゴム
環１０は荷重の減少によって軸箱体５と台車枠３との間
隔を拡げる方向に収縮する。これに伴って軸箱体５は、
ロールゴム中心線１７が傾斜しているため、台車前後方
向内側へδだけ移動する。

したがって、車両の曲紳路通過時において、輪軸６は第
７図に示すように外軌側で２δだけ軸１１Ｌが広がって
Ｌ＋２δとなり、内軟側で２δだけ軸距りが狭くなって
Ｌ−２δとなり、そｎぞれの輪軸６がステアリングを行
なう。

このような構成によれば、車両が曲線路を走行する際、
車体に作用する超過遠心力によって車体左右位Ｗの荷重
が変化し、訪荷重変化により各輪軸６がステアリングす
るため、該輪軸６のフランジ摩耗およびレールの摩耗を
防止できる。また、構成も簡単であり、部品点景の増加
１重量の増加を防止でき、かつ、保守作蒙性の向上が図
れる。

さらに、前記構成において台車枠３は、剛体台車枠であ
るため、モータを増付ける際なんら支障はなく、ｊｆｌ
ｌＦ台車として用いることができる。また、台車枠３と
軸箱体５との相対ｆ位による該軸箱体５の移動軌跡が直
線であるため、荷重変動の大小によって８１状聾から外
れる等の不具合が発生することがない。

次に、木登ψによる台車の他の実施例を説明する。第８
図は本発明による他の実施例を示す軸箱支持部の正面図
である。同図において、前記−実施例と回−符号は同一
部材を示すものである。本実施例において、「記−実施
例と異なる点は、軸箱体５のＶ後に配置さｎた一方の外
ｍ１８．ゴム環１９、心金２０のＯ−ルゴム中心紳を垂
直に配置した点である。

二のよ’＋　ｆ（ｌｌ成において、車両の曲線路走行時
における各部の動作状況は前記一実施例とほぼ同一であ
り、輪軸６のステアリングを行なうことができる。

ところで、このような構成によれば、軸箱体５前後でそ
の支持部分の動作方向が異なるため、ゴム環１０および
１９として極々特性の異なるものを用い、それらを組合
せることによって、軸箱支持剛性を多種多様に変化させ
ることができ、より最適な諸元を選定することができる
。

次に、第９図は本発明によるもう一つの他の実施例を示
す軸箱支持部の正面図である。同図において、２１は台
車枠で、軸箱体２６の前後方向にシ謳ブロン受２２およ
び冴を取付けるコ字形部を形成している。２３およびδ
は前記シェブロン受ｎおよび列と軸箱体温との間に、上
部なそｎぞれ該軸箱体ｕ側へ傾斜させ配？されたシェブ
ロンゴムである。

ところで、台車前後方向の台車中央部寄に配−されたシ
ェブロンゴム２３の傾斜角θ１は、台車Ｆ１１１後方向
外側に配Ｓされたシェブロンゴム２５の傾１１θ２より
も太き々なるように配置されている。したがって、台車
枠２１に作用する荷重が変化した場合、シェブロンゴム
２３の傾斜角θ２がシーブロンゴム２５の傾斜角θ１よ
りも大きいため、紗シーブロンｎのの台車前後方向分力
はシーブロンゴム２５のそれよりも大きく、軸箱体２６
を台車前後方向外側へ移動させる。

このような構成において、車両が曲線路を走行する場合
、車体に作用する超過遠心力によって該車体の左右位１
における荷重が変化し、該荷重の変化によって前述のよ
うに、軸箱体託の前後に設けられたシェブロンゴム２３
，２５がそれぞれたわみ。

軸箱体２６を内軟側においては台車前後方向の台車中央
側へ、外軌側においては台車前後方向外側へ移動させる
。すなわち、第８図に示すように、輪軸をステアリング
させた状態となる。

このような構成によれば、従来のシェブロンゴムな用い
た台車において、台車中央寄のシーブロンゴム２３の傾
斜角θ１を台車外側のシスブロンゴムδの傾斜角θ２よ
り大とするという簡単な構成で、車両曲線路走行時に輪
軸のステアリングが行なえる。また、台車枠２１は前記
−実施例と同様な剛体台車枠となっており、駆動台車と
して用いることが十分可能である。

次に、第１０因は本発明のもう一つの実施例を示す軸箱
支持部の正面図である。同図において、ｎは台車枠で、
軸箱体３３の台車前後方向にコ字状の支持案内部を形成
しており、該支持案内部にゴム受２８．３０を取付けて
いる。該ゴム受２８．３０と軸箱体おとの間に角度αだ
け傾斜させてＩＩゴム６゜３１が設けられている。諺は
Ｈ記軸箱体３３の上面と台車枠ｎの支持案内部１辺との
間に設けられ該台車枠ｎと軸箱体３３との上下方向の荷
重伝達を行なう軸ばねである。

このような構成において、車両が曲線路を走行する場合
、車体に作用する超過遠心力によって該車体左右位置に
おける荷重が変化する。二〇に伴って、軸ばね３２がた
わむとともに前記積層ゴム２９および３１もたわむ。し
たがって、台車の内軟側においては、荷重が減少するた
め、釉ばね３２が伸びて積層ゴム四および３工は軸箱体
３３を台車中央便へ移動させる力を発生する。一方、台
車の外軌側においては、荷重が増大するため、軸ばねｎ
は縮んでｓｍゴム囚および３］は軸箱体３３を台車前後
方向外側へ移動させる力を発生する。

このような構成によれば、車両が曲線路を走行する際、
車体に作用する超過遠心力によって該車体左右位−の荷
重が変化し、これによって左右の軸ばね（のたわみ量が
変化する。一方、ＩＩＪＦＪゴム２９　、３１は、前述
のようにそれぞれ角度αだけ傾斜して取付けられており
、前記軸ばね澄のたわみ量の変化すなわち軸箱体３３と
台車枠ｎの上下間隔の変化によって軸箱体おを台車前後
方向に移動させステアリングさせる。これによって、輪
軸のフランジ摩耗およびレールの摩耗を低減できる。

次に第１１図は本発明のもう一つの実施例を示す軸箱支
持部の正面図である。同図において、Ｕは台車枠、３５
は軸箱体謔と前記台車枠３４との間に設けられた軸ばね
、％は台車枠あの軸箱体田前後に対応する０隨に角度α
だけ傾斜させて取付けた心金、罫は該心金あに嵌合して
おり、かつ、外周な軸箱体田と接合した円筒ゴムである
。本構成において、台車枠菖と軸箱体蕊との上下方向荷
重は軸ばねあによって伝達し、該台車枠Ｕと軸箱体田と
ε′相対的な上下動は心金３６と同筒ゴムγによって許
容され、かつ、軸箱体謔は心金３６によって案内される
。

このような構成において、車両が曲線を走行する場合、
車体に作用する超過遠心力によって核車体左右位原の荷
重が変化し、こｎによって軸ばね友がたわむ。このたわ
みによって、台車枠Ｕと軸箱体間との間の間隔が変化す
る。一方、軸箱体３８は台車枠３４に角度αだけ傾斜さ
せて取付けらｎた心金３６によって案内されるため、前
記台車枠３４と軸箱体３８の間隔の変化に伴って、台車
前後方向に移動する。したがって、軸距を変化させ輪軸
のステアリングを行なうことができる。

このような構成によれば、軸箱体３８の台車枠３４との
相対的な上下動に伴うｙ軸箱体３８の案内を行なう心金
あを角度αだけ傾斜させて設置するという簡単な構成で
、曲線路走行時に輪軸をステアリングさせることができ
、輪軸のフランジ摩耗およびレールの摩耗を防止できる
。

（５＠明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、軸箱体すなわち輪
軸と台車枠との相対的な動作時における台車前後の該輪
軸の移動軌跡を台車前後方向平面内において上方に向っ
てその間隔が広がるように構成することにより、簡単な
構造で輪軸のステアリングすなわち舵取りを行なうこと
ができ、車輪のフランジ摩耗あるいはレールの摩耗等の
不具合を防止できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の台車を示す平面図、第２図は第１図の側
面図、第３図は第１図の台車における軸箱支持部の正面
図、第４図は第３図における心金部分の斬面図、第５因
は本発明による台車の一実施例を示す軸箱支持部の正面
図、第６図は第５図に示す台車における軸箱支持構成を
示す側面図、第７図は第５図に示す台車の曲線路走行時
における輪軸の状態を示す平面図、第８図、第９図、第
１０因および第１１図は本発明による台車の他の実施例
を示す軸箱支持部の正面図である。 ３・・・・・台車枠、５・・・・軸箱体、６・・・・・
輪軸、１０・・・・・・ゴム環、１２・・・・外筒、１
３・・・・・止め金、】４・・・心金、１６・・・・・
台車中心軸、１７・・・　ロールゴム中心線。 代理人　弁理士　高　橋　明　夫 才３図 、才４１２１ 才５図 オ６図 ７ １７図 才δ図 才９図 才１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　台車枠と、該台車枠に対して配置される複数の輪軸
   と、該輪軸に設けられる軸箱と、前記台車枠と軸箱との
   相対変位を許容および緩衝するとともに該軸箱の前後位
   置で該軸箱を台車枠に対して支持案内する軸箱支持手段
   とから成る鉄道車両用台車において、台車の前後輪軸の
   各軸箱と台車枠との相対変位による各軸箱移動軌跡が、
   台車前後方向平面内において前記各軸箱移動軌跡間の間
   隔が上方向に向って広がるように各軸箱を支持する軸箱
   支持手段を設けたことを特徴とする鉄道車両用台車。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記軸箱支持手段
   を、軸箱の前後位１に配置されその支持軸綿の少なくと
   も一方を台車前後方向外側へ傾斜させて設けた支持案内
   部材とから構成したことを特徴とする鉄道車両用台車。 ３　特許請求の範囲第２項において、支持案内部材を、
   軸箱の台車前後位置に設置すられた心棒と該心棒が挿入
   されるゴム環と、台車枠に取付けられ前記心棒を前記ゴ
   ム環を介して受ける外筒とから構成したことを特徴とす
   る鉄道車両用台車。 ４　特許請求の範囲第１項において、前゛記軸箱支持手
   段を、軸箱の台車前後方向両側にそれぞれ上部な軸箱側
   へ傾斜させ対向して配置した積層形ゴムとし、台車内側
   部の積層形ゴムの傾斜角を台車外側部の積層形ゴムの傾
   斜角よりも太き（したことを特、徴とする鉄道車両用台
   車。 ５、　特許請求の範囲第１項において、前記軸箱支持手
   段を、前記軸箱と台車枠との間に設けられ該軸箱と台車
   枠との相対変位を緩衝する弾性部材と、前記軸箱の台車
   前後方向両側にそれぞれ配置され軸箱と台車枠との相対
   的な上下変位を許容するとともに前後方を伝達し、かつ
   、前記上下変位の移動方向を台車前後方向外側へ傾斜さ
   せて案内する支持案内具とから構成したことを特徴とす
   る鉄道車両用台車。