JPS6150866A - Meandering preventive device for railway rolling stock - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、乗心地の向上を図るようにした鉄道車両の
蛇行動防止装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a meandering prevention device for a railway vehicle that is designed to improve riding comfort.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に、軌道上を走行する鉄道車両は、第１図及び第２
図に示すように、軌道ｆｉｌ上を走行可能な複数個の車
軸（５）を有する台車のを、軌道ｆｉ＋の長手方向に所
定の間隔をあけて複数個配置し、台車のと車体す匂間に
配置された枕ばねａｏによって車体（）匂を支持してい
る。In general, railway vehicles running on tracks are shown in Figures 1 and 2.
As shown in the figure, a plurality of bogies having a plurality of axles (5) that can run on the track fi+ are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the track fi+, and between the bogies and the car body. The vehicle body is supported by pillow springs ao placed in the vehicle body.

このような鉄道車両は、各車軸（６）で軸ばね＋８１　
Ｋより台枠（６）を弾性的に支持した台車ので車体（１
２１を弾性的に支持しており、直線区間や曲線区間を有
する軌道［＋１を走行し、走行時に発生した振動を軸ば
ね（８）および枕ばね９句で吸収し、車体０乃の振動を
軽減するようにされている。Such a railway vehicle has an axle spring of +81 on each axle (6).
Since the bogie elastically supports the underframe (6) from K, the car body (1
21 is elastically supported, and the vehicle runs on a track with straight sections and curved sections [+1]. It is intended to be reduced.

ところが、鉄道車両は高速で走行するとき、種々の振動
が車体ｔｌ１２）Ｋ現われる。これら振動の原因として
は、 （６）車輪踏面こう配・タイヤフランジの厚さくＢ）軸
受の摩擦抵抗 Ｃ）左右動・軸の緩衝装置の減衰力 （Ｄ）軌道の通シ狂い、高低狂い、軌間の伏即、道床等
が考えられる。However, when a railway vehicle runs at high speed, various vibrations occur in the vehicle body. The causes of these vibrations are: (6) Wheel tread slope/tire flange thickness B) Frictional resistance of bearings C) Lateral movement/damping force of shaft shock absorbers (D) Track misalignment, height misalignment, gauge Possible locations include a roadbed, etc.

ここで、車体に現われる上下、左右方向あるいＦｉ前後
方向軸まわシの振動は、一般に車体慣性とばね定数から
決まる固有振動数をもっており、振動の大きさは振動数
が固有振！ｌｔ！ｌ数を超えると減少する傾向をもつが
、台車が車体に対して回転する台車の蛇行動による振動
は、固有振ｗＪ数を超えても減少しにくい傾向にある。Here, vibrations in the vertical, horizontal, or longitudinal directions of the car body generally have a natural frequency determined by the car body inertia and spring constant, and the magnitude of the vibration is determined by the natural frequency! lt! When the number l is exceeded, the vibration tends to decrease; however, vibrations due to the meandering action of the truck rotating relative to the car body tend to be difficult to decrease even when the number of natural vibrations wJ is exceeded.

このように従来のものけ、高速走行時に発生する台車の
蛇行動による振動で、旅客車にあっては乗心地を損い、
機関車にあっては車載機器に悪影きようを与えるという
欠点があった。In this way, the vibrations caused by the snake motion of the bogie that occur during high-speed driving impair the ride comfort of passenger cars.
For locomotives, this had the disadvantage of giving a negative impression to on-board equipment.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は上記欠点を解消するためになされたもので、
台車の車軸とす１ぼ直角に台車の回転中心から所定の距
離のところに台車とほぼ平行に一対のシリンダ装置を配
置し、このシリンダ装置のピストン軸端とそれぞれ一端
が枢着された一対の第１のレバーの各他端を台車の所定
の位置を中心に可動自在に支持し、各シリンダ装置のそ
れぞれの空気室を他方のシリ：７タ装遣の空気室とを１
続装置で接続して各シリンダ装置内のピストフが同一方
向に動作可能にし、各シリンダ装置のそれぞれの一端を
第２のレバーを介してｒ！！擦板と接続し、台車に配置
された枕ばねと車体との間に摩擦板を配置した構成とす
ることにより、蛇行動の防止が可能な鉄道車両の蛇行動
防止装置を提供する。This invention was made to eliminate the above drawbacks.
A pair of cylinder devices are arranged substantially parallel to the cart at a predetermined distance from the center of rotation of the cart, approximately perpendicular to the axle of the cart, and a pair of cylinder devices each having one end pivotally connected to the piston shaft end of the cylinder device. Each other end of the first lever is supported movably around a predetermined position on the truck, and each air chamber of each cylinder device is connected to the other cylinder device: 7-meter air chamber.
The pistons in each cylinder device can be moved in the same direction by connecting the pistons in each cylinder device, and one end of each cylinder device is connected to the r! ! To provide a snaking motion prevention device for a railway vehicle capable of preventing snaking motion by connecting a friction plate and arranging a friction plate between a pillow spring arranged on a bogie and a car body.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第３図及び第４図にこの発明の一実施例を示す。 An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3 and 4.

図において、ｉｌ＋は軌道、（２）は車幅、（３）は一
対の卓Ｍ（２１と固着された軸、（４）は軸（３）の両
端を回転可能に収納した軸受箱、上記（２１〜（４）で
軌道（１）上を走行可能な車軸（６）が形成される。（
６）は複数個の車軸（６）が収納された台枠、（７）は
軸受′ｆ￥１（４）を上下方向に移！１す可能に支持し
た１咄箱支えで、それぞれ台枠（６）と固着されている
。＋８１　Ｖｉｌ柚受箱（４）と台枠（６）との間に配
置された軸ばねである。この軸ばね（８）によって台枠
（６）は、車軸（５）で弾性的に支持されている。（９
）は台枠（６）の長手方向のほぼ中央部の下情１に設け
られたばね受は座、ｔ＋０１は台枠（６）に設けられた
継手受で、一方の軸箱支え１７１１ｃ近接した所定の位
置に配置されている。上記（６）〜（ｌｏｔで走行可能
な台車（川が形成ぜれる。０匂は台車（１１）の平面上
のほぼ中心部に例えば心皿等を介して相対的回転可能に
載置された車体、（１３ａ）（１３ｂ）は台車（川のは
ね受け（９）と対向して車体＋＋２）に配置された一対
のばね受は座で、ばね受は座（１３ａ）とげね受け（９
）との距離は所定の距離とされ、ばね受は座（１３ｂ）
とはね受け（９）との距離かばね受は座（１３ｍ）よシ
所定の値大きく構成されている。（１勾は後述の連結機
構■を受ける座、上記（１３ａ）（１３ｂ）Ｈはそれぞ
れ車体ｕ匂に設けられている。−１６）は台車ζ川と車
体（ｌ４間に配置された一対の枕げね、ａｔａは各ばね
受は座ｔ９１（１３ａＸ　１３ｂ）と枕ばね（１句（１
６）間に配置された防振部材でろる。（１７ａ）（１７
ｂ）はピストン軸（１７ａ）を有する一対のシリンダ装
置で、それぞれ車軸（６）とほぼ直角に台車（１１）の
回転中心から所定の距離のところに台車（１すとほぼ平
行に配置でれ、車体（１匂で長手方向に移動可能に支持
されている。（１８ａ）（１８ｂ）はシリ−Ｊ’）装置
（１７ａＸＬ７ｂ）のピストン軸（１７０）の軸端に枢
着された一対の第１のレバーで、それぞれの他端は台車
（！すの継手受００１で台ｉｌｌの所定の位置を中心に
可動自在に支持されている。（１９ａ）（１９ｂ）はそ
れぞれ各シリンダ装置（１７ａＸ１７ｂ）を協動可能に
接続した接Ｒ装置。（２０ｍ）（２０ｂ）は各シリンダ
装置（１７ｍ）（１７ｂ）と接続された第２のレバー、
（２１ａ０２１ｂ）はそれぞれ第２のレバー　（２０ａ
）（２０ｂ）と接続された摩擦板で、台車（１１）に配
置された枕ばね四と車体す匂との間に配置されている。In the figure, il+ is the track, (2) is the vehicle width, (3) is a shaft fixed to a pair of desks M (21), (4) is a bearing box that rotatably accommodates both ends of the shaft (3), and the above (21 to (4) form an axle (6) that can run on the track (1). (
6) is an underframe in which multiple axles (6) are housed, and (7) is a bearing 'f\1 (4) that is moved vertically! Each box is fixed to the underframe (6) by a one-piece box support that can be supported in one direction. +81 Vil This is a shaft spring placed between the yuzu receiving box (4) and the underframe (6). The underframe (6) is elastically supported by the axle (5) by this shaft spring (8). (9
) is a spring bearing provided in the lower part 1 of the longitudinal center of the underframe (6), t+01 is a joint bearing provided in the underframe (6), and t+01 is a joint bearing provided in the underframe (6), and a predetermined position near one axle box support 1711c. It is located at the position of A movable trolley (a river is formed) in the above (6) to (lot) is mounted approximately in the center of the plane of the trolley (11) so as to be relatively rotatable via, for example, a core plate. The pair of spring holders placed on the car body (13a) and (13b) are the seats (car body ++2 facing the river splash holder (9));
) is a predetermined distance, and the spring holder is located at the seat (13b).
The distance between the spring holder (9) and the spring holder (9) is larger than the seat (13 m) by a predetermined value. (1st grade is a seat that receives the coupling mechanism ① described later, and the above (13a) and 13b) H are respectively provided on the car body. -16) is a pair of seats placed between the bogie ζ river and the car body Pillow spring, ata, each spring holder is seat t91 (13aX 13b) and pillow spring (1 phrase (1
6) The vibration isolating member placed in between. (17a) (17
b) is a pair of cylinder devices having a piston shaft (17a), each of which is arranged approximately perpendicular to the axle shaft (6) and at a predetermined distance from the center of rotation of the truck (11), and approximately parallel to the truck (11). , the vehicle body (18a) and (18b) are supported so as to be movable in the longitudinal direction. 1 lever, and the other end of each lever is supported movably around a predetermined position on the platform ill by a joint receiver 001 of the platform. (19a) and (19b) are each cylinder device (17aX17b) (20m) (20b) are the second levers connected to each cylinder device (17m) (17b),
(21a021b) are the second levers (20a
) (20b), and is arranged between the pillow spring 4 arranged on the bogie (11) and the vehicle body window.

上記０７）〜（２）で蛇行動防止装置■が形成される。Through steps 07) to (2) above, the snaking behavior prevention device (2) is formed.

なお、蛇行動防止装置■の各シリンタ装！２！（１７ａ
）（１７ｂ）は第５図に示すように、各空気室（Ｃ１）
と（Ｃ２）とを接続装＠（１９ａ）（１９ｂ）で相互に
接続し、それぞれのピストン軸（１７（＋）が協動して
同一方向に動作するようにされている。In addition, each cylinder is equipped with a snake action prevention device■! 2! (17a
) (17b) is for each air chamber (C1) as shown in Figure 5.
and (C2) are connected to each other by connecting devices @(19a) and (19b), and the respective piston shafts (17(+)) cooperate to move in the same direction.

つぎに第６図〜第８図によって動作を説明する。Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 6 to 8.

車両が走行中に、前述した振動原因等によって、台車（
１りが車体０２）に対し第６図に矢印で示す方向に回転
すると、蛇行動防止装置％は、シリンダ装置（１７ａ）
（１７ｂ）及び摩擦板（２１ｍ）（２１ｂＪが車体り４
で支ンンされているので、第１のレバー（１８ａＸ１８
ｂ）をそれぞれ支持した継手受（１０１％）（１０ｂ）
が、台車（１１）の中心（Ｃ）を中心としてそれぞれ矢
印の方向に回転し、回転変位の長手方向成分が各継手受
（１ｏａ）（１０ｂ）からそれぞれ第１のレバー（１８
ａＸ１８ｂ）　Ｋ伝えられ、第１のレバー（１８ａ）（
１８ｂ）はそれぞれ逆方向に動作される。これによって
、各シリンダ装置の一方（１７ｍ）は空気室（Ｃ１）が
、他方（１７ｂ）　Ｆｉ空気室（Ｃ２）がそれぞれ圧縮
され、シリンダ装置（１７ｍ）の空気室（Ｏｘ）とシリ
ンダ装置（１７ｂ）の空気室（Ｃ２）が接続装置（１９
ｍ）によって接続されているので、各シリンタ装［（１
７ａＸ１７ｂ）の空気室（Ｃ１）と（Ｃ２）との間に圧
力差が生じ、このシリンダ内の圧力差は各ピストン軸（
１７ｅ）の動作を阻止するように働く。このように、蛇
行動防止装置のに作用される動作方向は第７図に１本線
の矢印で示し、シリンダ装置（１７ｇ）（１７ｂ）Ｋ発
生する力の方向を第７図に２本線の矢印で示す。While the vehicle is running, the bogie (
1 rotates with respect to the vehicle body 02) in the direction shown by the arrow in FIG.
(17b) and friction plate (21m) (21bJ is the car body 4
The first lever (18a x 18
b) Joint holder (101%) (10b) that supported each
rotate in the directions of the arrows about the center (C) of the truck (11), and the longitudinal component of the rotational displacement is transferred from each joint holder (1oa) (10b) to the first lever (18).
aX18b) K is transmitted and the first lever (18a) (
18b) are each operated in opposite directions. As a result, the air chamber (C1) in one (17m) of each cylinder device and the Fi air chamber (C2) in the other (17b) are respectively compressed, and the air chamber (Ox) of the cylinder device (17m) and the cylinder device (17b) are compressed. ) air chamber (C2) is connected to the connecting device (19
m), so each cylinder unit [(1
A pressure difference occurs between the air chambers (C1) and (C2) of the cylinders (7aX17b), and this pressure difference within the cylinders causes each piston shaft (
17e). In this way, the direction of movement of the anti-snaking device is shown by a single line arrow in FIG. Indicated by

したがって、台車（川の回転角が所定の値、すなわちシ
リンダ装置（１７ｍ）（１７’ｂ）に発生する力が所定
の値となるまでは、蛇行動防止装置１２２１は第８図の
（０）→に）及び（０）→゛（０に向って力が増加する
動作をする。Therefore, until the rotation angle of the cart (river) reaches a predetermined value, i.e., the force generated in the cylinder device (17m) (17'b) reaches a predetermined value, the snaking prevention device 1221 is operated at (0) in FIG. →) and (0)→゛(The force increases toward 0.

台車（川の回転角度が所定の値を超えると、各シリンダ
装置（１７ａ）（ｘ７ｂ）に発生する力が所定の値とな
シ、各摩擦板（２１ａ）（２１ｂ）とシリン’）装＠　
（１７ｍ）（１７ｂ）は力の方向に動作する。この摩擦
板（２１ａ）（２１ｂ）の動作は各シリン’）装置（１
７ｎ）（１７ｂ）に発生している力を減少させる方向と
なり、第２のレバー　（２０ｍ）（２０ｂ）の力は摩擦
板（２１Ｊ（２１ｂ）の所定の摩擦力以上にはならない
ようになっている。したがって、シリンダ装置（１７ｍ
）（１７ｂ）　Ｋ発生するが所定の値以上にならず、第
８図における（ハ）→（Ａ）及び（ト）→Ｑの変化を示
す。When the rotation angle of the trolley exceeds a predetermined value, the force generated in each cylinder device (17a) (x7b) becomes a predetermined value.
(17m) (17b) operates in the direction of the force. The operation of the friction plates (21a) (21b) is as follows:
7n) (17b) is reduced, and the force of the second lever (20m) (20b) does not exceed the predetermined frictional force of the friction plate (21J (21b)). Therefore, the cylinder device (17 m
)(17b) K occurs but does not exceed a predetermined value, showing the changes from (c) to (A) and (g) to Q in FIG.

次に、台車（１１）の回転角が減少し始めると、第１の
レバー（１８ｍ）（１８ｂ）ｔｉシリン’Ｊ装置（’１
７＋５）（１７ｂ）内の圧力差を減少させる方向に動作
し、シリンダ装置（１７ｍ）（１７ｂ）の圧力差減少に
よって、摩擦板（２１ａ）（２１ｂ）は動作後の状態を
保つ。この変化は第８図におけるＧＡ）→（Ｇ）及び（
ｃ）→（ハ）を示す。Next, when the rotation angle of the trolley (11) begins to decrease, the first lever (18m) (18b) ti cylinder 'J device ('1
7+5) (17b), and by reducing the pressure difference between the cylinder devices (17m) (17b), the friction plates (21a) (21b) maintain the state after operation. This change corresponds to GA) → (G) and (
c) → (c) is shown.

さらに台車（川の回転角度が減少すると、シリンダ装置
（１７ａ）（１７ｂ）内の圧力の大きさが逆転しそれぞ
れ逆方向の力が発生し第８図におけるｐ）→（Ｂ）及び
に）→（Ｄ）を示す。Furthermore, when the rotation angle of the trolley (river) decreases, the magnitude of the pressure in the cylinder devices (17a) and (17b) is reversed, and forces in opposite directions are generated, so that p) → (B) and ni) → (D) is shown.

このように、台車（川が回転振動している場合の台車（
回転角と、シリンダ装置（１７ａ）（１７ｂ）に発生す
る力の関１７Ｍは、第８図に示す閉ループを右廻シに動
く。In this way, the trolley (the trolley when the river is rotating and vibrating)
The relationship 17M between the rotation angle and the force generated in the cylinder devices (17a) (17b) moves clockwise in a closed loop shown in FIG.

なお、上記実施例においては、第１のレバーをシリンジ
装置行のヒストン軸と接続し第２のレバーをシリンダに
接続したが、第１のレバーをシリンダと接続し第２のレ
バーをピストン軸に接続しても上記と同様の動作を期待
できる。Note that in the above embodiment, the first lever was connected to the histone shaft of the syringe device row and the second lever was connected to the cylinder, but the first lever was connected to the cylinder and the second lever was connected to the piston shaft. Even if connected, you can expect the same behavior as above.

また、第１のレバーと台車との接続は、球状継手に限ら
ず硬質コム等を介在させた継手を用いることも可に旨で
ある。Further, the connection between the first lever and the truck is not limited to the spherical joint, but it is also possible to use a joint with a hard comb or the like interposed therebetween.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、車両が走行中
に台車が車体に対して回転すると、台車の回転角度が所
定の値とな・るまではシリンダ装置を動作させ、台車の
回転角度が所定の値を超えると枕ばねと車体間に配置し
た摩擦板を動作させる構成とすることによって、車両が
曲線区間を走行するとき、台車が軌道に沿って強制的に
回転させられるときの復元力にＬる横圧の増大を防止し
、軌道や車輪フランジの摩耗、あるいけ脱線の危険性を
防止する。したがって、安定走行可能な車両の限界速度
を高く設定することが可能となシ、乗心地の向上を期待
できる。As explained above, according to the present invention, when the bogie rotates with respect to the car body while the vehicle is running, the cylinder device is operated until the rotation angle of the bogie reaches a predetermined value, and the rotation angle of the bogie is By configuring a friction plate placed between the pillow spring and the car body to operate when the value exceeds a predetermined value, recovery is achieved when the vehicle travels on a curved section and the bogie is forcibly rotated along the track. This prevents the increase in lateral pressure caused by force, wear on the track and wheel flanges, and the risk of derailment. Therefore, it is possible to set a high limit speed for a vehicle that can run stably, and an improvement in ride comfort can be expected.

さらに蛇行動防止装置を台車の両側に配りした構成とし
たので台車中央部の空間を広く確床することができる。Furthermore, since the anti-snaking devices are distributed on both sides of the truck, a large space can be secured in the center of the truck.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は車両の概念図、第２図は従来の台車の側面図、
第３図はこの発明の一実施例の側面図、第４図は蛇行動
防止装置の斜視図、第５図はシリンダ装置の回路図、第
６図は第４図の動作を説明する平面図、第７図は動作図
、第８図は台車の角転角と力の関係を示す曲線図である
。 図において、＋５１　ｆｉ車軸、（川は台車、０２）は
車体、０６）は枕ばね、０ηはシリンタ装置、θ８）は
第１のレバー、０坤は接続装置、１２０１は第２のレバ
ー、シＤは摩擦板である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。Figure 1 is a conceptual diagram of the vehicle, Figure 2 is a side view of a conventional trolley,
FIG. 3 is a side view of an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of a snaking prevention device, FIG. 5 is a circuit diagram of the cylinder device, and FIG. 6 is a plan view explaining the operation of FIG. 4. , FIG. 7 is an operation diagram, and FIG. 8 is a curve diagram showing the relationship between the rotation angle of the truck and the force. In the figure, +51 fi axle, (kawa is the truck, 02) is the car body, 06) is the pillow spring, 0η is the cylinder device, θ8) is the first lever, 0kon is the connection device, 1201 is the second lever, and the cylinder. D is a friction plate. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 台車の車軸とほぼ直角に上記台車の回転中心から所定の
距離のところに上記台車とほぼ平行に配置された一対の
シリンダ装置、このシリンダ装置のピストン軸端にそれ
ぞれ一端が枢着され他端が上記台車の所定の位置を中心
に可動自在に支持された一対の第１のレバー、上記それ
ぞれのシリンダ装置の各空気室を他方のシリンダ装置の
空気室とそれぞれ接続し各シリンダ装置内のピストンが
同一方向に動作するように構成された接続装置、上記各
シリンダ装置の一端と接続された第２のレバーとそれぞ
れ接続され上記台車に配置された枕ばねと車体との間に
所定の摩擦力で支持された摩擦板を備えた鉄道車両の蛇
行動防止装置。A pair of cylinder devices are arranged substantially parallel to the truck at a predetermined distance from the center of rotation of the truck at approximately right angles to the axle of the truck, one end of which is pivoted to the piston shaft end of the cylinder device, and the other end of the cylinder device is A pair of first levers are supported movably around a predetermined position on the truck, each of which connects each air chamber of each of the cylinder devices to the air chamber of the other cylinder device, so that the piston in each cylinder device is connected to the air chamber of the other cylinder device. A connecting device configured to operate in the same direction, a second lever connected to one end of each of the cylinder devices, and a pillow spring disposed on the bogie that is connected to the vehicle body by a predetermined frictional force. Anti-snaking device for railway vehicles with supported friction plates.