CN103635373B - 铁道车辆用转向架 - Google Patents

Abstract

铁道车辆用转向架（1）具备：用于支持车身（11）的横梁（4）；夹着横梁（4）在车辆长度方向的前方及后方沿着车宽方向配置的前后一对的车轴（5）；设置于车轴（5）的车宽方向两侧，旋转自如地支持车轴（5）的轴承（7）；容纳轴承（7）的轴箱（8）；在支持横梁（4）的车宽方向两端部（4a）的状态下在车辆长度方向上延伸，车辆长度方向两端部（30c）支持于轴箱（8）的侧构件（30）；设置于横梁（4）的车宽方向两端部（4a）上，相对于侧构件（30）以在上下方向上未被固定的状态从上方放置在侧构件（30）的车辆长度方向中央部（30a）上的抵接构件（33）；和设置于轴箱（8），支持侧构件（30）的车辆长度方向两端部（30c）的支持构件（31）。

Description

铁道车辆用转向架

技术领域

本发明涉及铁道车辆用的转向架。

背景技术

在铁道车辆的车身的地板下方设置有用于支持车身并在轨道上行驶的转向架，在该转向架上，容纳支持轮轴的轴承的轴箱相对于转向架构架在上下方向上可产生位移地由轴箱支持装置支持。例如，专利文献1中提出了轴箱支持装置，转向架构架具备在横方向上延伸的横梁、和从该横梁的两端部起在前后方向上延伸的左右一对的侧梁，轴箱支持装置具备由介设在轴箱和位于其上方的侧梁之间的螺旋弹簧构成的轴弹簧。

又，在专利文献2中提出了在转向架构架中省略了侧梁的部分的转向架。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第2799078号公报；

专利文献2：日本特开昭55-47950号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在像专利文献1那样的转向架中，由横梁及侧梁构成的转向架构架是将大重量的钢材相互焊接而制成的，因此存在转向架的重量增大且钢材成本和组装成本增加的问题。

相对于此，在专利文献2的转向架中，转向架的横梁和轴箱相互保持一定距离地通过支持机构构件连接，并且板簧的前后方向中央部保持固定在横梁的横方向两端部上，该板簧的前后方向两端部插入于设置在轴箱的下部的弹簧支座内。

然而，在专利文献2的转向架的情况下，在横梁的横方向两端部上设置方形筒状的安装部，在该安装部的空洞部内插通板簧的前后方向中央部，在安装部和板簧之间的间隙配置垫片而定位固定板簧，因此结构变得复杂，组装作业性不好。又，该板簧的前后方向中央部，通过横梁的安装部保持固定全周，并且在横梁和板簧之间传递扭力，但是作为其扭转措施而使各构件具有高强度或者增强转向架时，与此相应地重量也增加。

因此，本发明的目的在于使转向架简洁且轻量的同时改善组装作业性。

解决问题的手段：

根据本发明的铁道车辆用转向架具备：用于支持铁道车辆的车身的横梁；夹着所述横梁在车辆长度方向的前方及后方沿着车宽方向配置的前后一对的车轴；设置于所述车轴的车宽方向两侧，旋转自如地支持所述车轴的轴承；容纳所述轴承的轴箱；在支持所述横梁的车宽方向两端部的状态下在车辆长度方向上延伸，其车辆长度方向两端部支持于所述轴箱的侧构件；设置于所述横梁的车宽方向两端部上，相对于所述侧构件以在上下方向上未被固定的状态从上方放置在所述侧构件的车辆长度方向中央部上的抵接构件；和设置于所述轴箱，支持所述侧构件的车辆长度方向两端部的支持构件。

根据上述结构，设置于横梁的车宽方向两端部的抵接构件形成为相对于侧构件在上下方向上以未被固定的状态从上方放置在侧构件的车辆长度方向中央部的结构，因此侧构件和横梁之间的支持结构变得简洁，并且也大幅度改善转向架的组装作业性。此外，横梁的抵接构件相对于侧构件在上下方向未被固定，因此扭力难以在横梁和侧构件之间传递，不需要作为扭转措施地使各构件具有高强度或者增强转向架，可以促进转向架的轻量化。

发明效果：

由以上说明可知，根据本发明可以使转向架简洁且轻量，并且可以改善组装作业性。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施形态的铁道车辆用转向架的立体图；

图2是图1所示的转向架的俯视图；

图3是图1所示的转向架的侧视图；

图4是示出图2的IV-IV线截面上的横梁的抵接构件和板簧的要部剖视图；

图5是图2的V-V线剖视图；

图6是示出图3所示的转向架的板簧和轴箱的支持构件的要部侧视图；

图7是根据本发明的第二实施形态的转向架的相当于图4的图；

图8是根据本发明的第三实施形态的转向架的相当于图4的图；

图9是根据本发明的第四实施形态的转向架的相当于图6的图；

图10是根据本发明的第五实施形态的转向架的相当于图6的图；

图11是根据本发明的第六实施形态的转向架的相当于图3的图；

图12是根据本发明的第七实施形态的转向架的横梁的从侧方观察的剖视图；

图13是根据本发明的第八实施形态的转向架的侧视图；

图14是图13所示的转向架的板簧的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明根据本发明的实施形态，

（第一实施形态）

图1是示出根据本发明的第一实施形态的铁道车辆用转向架1的立体图。图2是图1所示的板簧转向架1的俯视图。图3是图1所示的板簧转向架1的侧视图。如图1至图3所示，铁道车辆用转向架1具备在车宽方向（以下也称为横方向）上延伸的横梁4以作为通过成为二次悬架的空气弹簧2支持车身11用的转向架构架3，但是不具备从横梁4的横方向两端部起在车辆长度方向（以下也称为前后方向）上延伸的侧梁。在横梁4的前方及后方沿着横方向配置有前后一对的车轴5，在车轴5的横方向两侧上固定有车轮6。在车轴5的横方向两端部上设置有在比车轮6靠近横方向外侧的位置上旋转自如地支持车轴5的轴承7，其轴承7容纳于轴箱8内。在横梁4上安装有电动机9，其电动机9的输出轴与容纳向车轴5传递动力的减速齿轮的齿轮箱10连接。另外，在横梁4上还设置有用于制动车轮6的旋转的制动器装置（未图示）。

横梁4具有在横方向上延伸的由金属形成的一对方管12、和连接这些方管12的由金属形成的连接板13、14，连接板13、14通过焊接和螺栓结合等固定于方管12上。在横梁4的横方向两端部4a上隔着间隔设置有一对筒状的连接板14，在这些上表面上设置有空气弹簧台座15。另外，横梁4的横方向长度大于左侧的轴箱8和右侧的轴箱8之间的距离（即，横梁4比轴箱8向车宽方向外侧突出）。

横梁4的横方向两端部4a通过连接机构16连接于轴箱8。连接机构16具备从轴箱8起一体地沿着前后方向延伸的轴梁17。在轴梁17的端部设置有内周面为圆筒形状且横方向两侧开口的筒状部18。在筒状部18的内部空间内通过橡胶衬套（未图示）插通有心轴20。构成连接机构16的一对支座21、22在前后方向上突出地设置在横梁4的横方向两端部4a上。一对支座21、22的上端部通过连接板23连接，该连接板23通过螺栓24固定于方管12上。在支座21、22上形成有向下方开口的嵌入槽25。在嵌入槽25内，从下方嵌入心轴20的横方向两端部。在该状态下，盖构件26通过螺栓（未图示）从下方固定于支座21、22上以封闭嵌入槽25的下侧开口，通过盖构件26从下方支持心轴20。

在横梁4和轴箱8之间架设有在前后方向上延伸的板簧30（侧构件），板簧30的前后方向中央部30a支持横梁4的横方向两端部4a，板簧30的前后方向两端部30c支持于轴箱8。即，板簧30同时具备一次悬架的功能和现有的侧梁的功能。在轴箱8的上端部安装有支持构件31，通过支持构件31从下方支持板簧30的前后方向两端部30c。板簧30的前后方向中央部30a以藏入于横梁4的下方的方式配置，并且从上方放置有设置于横梁4的横方向两端部4a的抵接构件33（参照图4）。

在板簧30中前后方向中央部30a和前后方向两端部30c之间的延伸部30b在侧视下朝前后方向中央部30a地向下方倾斜，板簧30的前后方向中央部30a位于比板簧30的前后方向两端部30c靠近下方的位置上。即，板簧30在侧视下整体形成为向下方凸出的弓形状。板簧30的延伸部30b的一部分在侧视下配置在与连接机构16重叠的位置上。然而，板簧30与连接机构16隔着间隙配置。具体而言，板簧30的延伸部30b的一部分通过由一对支座21、22夹持的空间27，并通过连接板23的下方而到达横梁4的下方位置。

图4是示出图2的IV-IV线截面上的横梁4的抵接构件33和板簧30的要部剖视图。图5是图2的V-V线剖视图。如图4所示，在横梁4的横方向两端部4a上设置有固定于一对方管12的下表面的由金属（例如普通钢材）形成的固定板32、和固定于该固定板32的下表面的由刚性构件（例如由金属和纤维强化树脂等构成的非弹性构件）构成的抵接构件33，该抵接构件33不支持板簧30的下表面地在开放的状态下从上方放置在板簧30的前后方向中央部30a上而自由接触。换言之，抵接构件33相对于板簧30在上下方向上未被固定的状态下可分离地接触板簧30的上表面。即，抵接构件33并未通过固定件固定于板簧30，而是通过由来自于横梁4的重力产生的下方载荷和相对于此的板簧30的反作用力的接触压力而达到保持与板簧30的上表面的接触的状态。又，如图5所示，在横梁4上，向下方突出的一对引导侧壁39相互隔着距离地设置在抵接构件33的横方向两侧上，在这些引导侧壁39之间隔着间隙配置有板簧30。

如图4所示，板簧30的前后方向两端部30c位于比作为横梁4的抵接构件33的下表面的接触面33a高的位置上。与抵接构件33的板簧30的接触面33a在侧视下呈向下方凸出的大致圆弧形状。在侧视下，抵接构件33的接触面33a的曲率在转向架1未支持车身11的状态下，设定为大于板簧30的与抵接构件33接触的部分的曲率。又，在转向架1支持车身1的状态下，板簧30因来自于车身11的下方载荷而使横梁4向下方下沉地弹性变形，尽管板簧30的与抵接构件33接触的部分的曲率增加，但是在空车时仍可保持抵接构件33的接触面33a的曲率大于板簧30的与抵接构件33接触的部分的曲率的状态（图4的实线）。

而且，在车身11内乘车的人数增加而相对于横梁4的下方载荷逐渐增加时，板簧30的与抵接构件33接触的部分的曲率逐渐增加。即，在相对于横梁4的下方载荷逐渐增加时，板簧30发生弹性变形从而与抵接构件33的接触面积逐渐增加，从板簧30的与抵接构件33的接触位置至板簧30的与支持构件31的接触位置的最短距离由L1缩短为L2（图4的虚线）。于是，随着对车身11的乘车率增加而施加于横梁4的下方载荷增加，板簧30的弹簧常数增加。因此，弹簧常数随着乘车率的变化而变化，不论在乘车率低时还是高时都能够实现乘车感优异的车辆。

板簧30是具备由纤维强化树脂（例如CFRP（carbonfiberreinforcedpolymer；碳纤维增强复合材料）和GFRP（glassfiberreinforcedplastic；玻璃纤维增强塑料）等）形成的下层部35、和由比下层部35薄的金属（例如，普通钢材）形成的上层部36的二层结构。换言之，板簧30是将由纤维强化树脂形成的板簧主体部分（下层部35）的上表面侧用金属（上层部36）一体地覆盖而成的。板簧30的延伸部30b形成为壁厚T从前后方向的端部侧向中央部侧逐渐增大。具体而言，在板簧30的延伸部30b上，下层部35的壁厚从前后方向的端部侧向中央部侧逐渐增大，而上层部36的壁厚保持一定。例如，下层部35的最薄的部分的厚度为上层部36的最薄的部分的厚度的3～10倍，下层部35的最厚的部分的厚度为上层部36的最厚的部分的厚度的5～15倍。在抵接构件33的接触面33a和板簧30的上表面的接触位置上设置有作为带着间隙地在上下方向上嵌合的嵌合部的凹凸嵌合结构。具体而言，在抵接构件33的接触面33a的中央部分形成有向上方凹入的凹部33b，在板簧30的上层部36的上表面形成有与凹部33b带着间隙地嵌合的凸部36a。

图6是示出图3所示的板簧转向架1上的板簧30和轴箱8的支持构件31的要部侧视图。如图6所示，在轴箱8的上端部放置有支持构件31。在支持构件31的中央形成有孔部31a，在该孔部31a内嵌合设置于轴箱8上的凸部8a。支持构件31是橡胶板41、金属板42及橡胶板43在相互粘接的状态下从下方依次层叠而成。即，相对于板簧30的由纤维强化树脂形成的下层部35的支持构件31的接触面43a由橡胶形成。

板簧30的前后方向两端部30c从上方放置在支持构件31上而自由接触。换言之，板簧30的前后方向两端部30c相对于支持构件31以在上下方向上未被固定的状态与支持构件31的上表面接触。即，板簧30的前后方向两端部30c并未通过固定件固定于支持构件31上，而是仅通过来自于板簧30的下方载荷和相对于此的支持构件31的反作用力的接触压力达到保持与支持构件31的上表面的接触的状态。在支持构件31的接触面43a（上表面）和板簧30的下表面之间的接触位置上设置有作为带着间隙地在上下方向上嵌合的嵌合部的凹凸嵌合结构。具体而言，在板簧30的前后方向两端部30c上形成有从下层部35向下方一体地突出的凸部35a，其凸部35a带着间隙与支持构件31的孔部31a嵌合。

根据以上说明的结构，横梁4的抵接构件33从上方放置在板簧30的前后方向中央部30a上，并且相对于板簧30以在上下方向上未被固定的状态与板簧30的上表面自由接触。此外，板簧30的前后方向两端部30c也从上方放置在轴箱8的支持构件31上并相对于支持构件31以在上下方向上未被固定的状态与支持构件31的上表面自由接触。因此，板簧30和横梁4之间的支持结构及板簧30和轴箱8之间的支持结构变得简单，且转向架1的组装作业性也大幅度改善。

此外，横梁4的抵接构件33相对于板簧30在上下方向上未被固定地接触，且轴箱8的支持构件31也相对于板簧30在上下方向上未被固定地接触，因此扭力难以在横梁4和板簧30之间及板簧30和轴箱8之间传递。因此不需要作为扭转措施地使各构件具有高强度或者增强转向架1，可以促进转向架的轻量化。又，扭力难以在横梁4和板簧30及轴箱8之间传递，因此也可以抑制在多个车轮6中的一部分的车轮6上发生轮重减少。

此外，纤维强化树脂与金属不同而难以再利用，但是在与其他部件能够简单地分离的板簧30上使用纤维强化树脂，因此可以良好地保持其他部位的由金属形成的构件的再利用性。又，板簧30通过作为由金属形成的覆盖件的上层部36与抵接构件33接触，且板簧30的由纤维强化树脂形成的下层部35与支持构件31的橡胶板43接触，因此可以保护板簧30的纤维强化树脂。

又，在对横梁4的下方载荷增加而板簧30弹性变形时，在板簧30的上表面侧上产生压缩应力，但是通常纤维强化树脂的压缩强度低于其拉伸强度。在本实施形态中，上层部36由其压缩强度高于下层部35的纤维强化树脂的压缩强度的金属形成。因此，粘合在下层部35的上层部36可以发挥在板簧30弹性变形时增强由纤维强化树脂形成的下层部35的作用。此外，板簧30以其一部分在侧视下与连接机构16的支座21、22重叠的方式配置，因此可以抑制板簧30及连接机构16的上下占有空间。而且，板簧30的前后方向中央部30a位于比板簧30的前后方向两端部30c靠近下方的位置上，因此可以较低地配置横梁4，有利于车辆的低地板化。

又，在抵接构件33和板簧30的接触位置及板簧30和支持构件31的接触位置上设置有带着间隙地在上下方向上嵌合的凹凸嵌合结构，因此组装时的作业性良好，且可以防止在水平方向上的位置偏移。另外，也可以形成为不设置抵接构件33和板簧30之间的凹凸嵌合结构，并且相对于板簧30在水平方向上也未被固定的状态下将抵接构件33放置在板簧30上的结构。

（第二实施形态）

图7是根据本发明的第二实施形态的板簧转向架的相当于图4的图。如图7所示，第二实施形态的板簧转向架在横梁104的抵接构件133的前后方向两端部分上设置有弹性构件52（例如橡胶）。具体而言，抵接构件133具备在固定于方管12的固定板32的下表面上被固定的由刚性构件（例如由金属和纤维强化树脂等构成的非弹性构件）构成的主体部51、和在该主体部51的前后方向两侧上邻接配置的弹性构件52。主体部51及弹性构件52的下表面在侧视下平滑地连续而形成向下方凸出的大致圆弧形状的接触面133a。借助于此，即使因相对于横梁104的下方载荷的增加而使板簧30弹性变形并与抵接构件133的前后方向两端部分接触，由于该部分由弹性构件52构成，因此可以良好地缓冲对板簧30的局部负荷。另外，其他结构与上述第一实施形态相同，因此省略说明。

（第三实施形态）

图8是根据本发明的第三实施形态的板簧转向架的相当于图4的图。如图8所示，第三实施形态的板簧转向架在横梁204的抵接构件233的下表面设置有与板簧30的上表面面接触的弹性构件152（例如橡胶）。具体而言，抵接构件233具备在固定于方管12的固定板32的下表面上被固定的由刚性构件（例如由金属和纤维强化树脂等构成的非弹性构件）构成的主体部51、和覆盖该主体部51的下表面及前后方向两端的弹性构件152。主体部51的下表面在侧视下呈向下方凸出的大致圆弧形状，弹性构件152的下表面形成侧视下向下方凸出的大致圆弧形状的接触面233a。

在转向架不支持车身的状态下，弹性构件152的接触面233a（下表面）的整体与板簧30的上表面接触。而且，在转向架支持车身的状态下，当在车身内乘车的人数增加而相对于横梁204的下方载荷增加时，板簧30的前后方向中央部30a的曲率增加（弯曲量增加），弹性构件152的接触面233a被按压在板簧30的上表面而弹性构件152的主要前后方向两侧部分收缩。相反地，当相对于横梁204的下方载荷减少而板簧30的前后方向中央部30a的曲率减少（弯曲量减少）时，弹性构件152的主要前后方向两侧部分因压缩力的减少而膨胀，以此保持抵接构件233的接触面233a整体与板簧30的上表面面接触的状态。因此，在抵接构件233的接触面233a和板簧30之间不产生间隙，从而防止废弃物等进入该间隙内。

又，当相对于横梁204的下方载荷增加而板簧30的曲率逐渐增加时，弹性构件152的前后方向两侧部分和板簧30之间的接触压力增加，因此可得到与板簧30的延伸部30b的非约束部分的前后方向长度实质上缩短同样的作用，板簧30的弹簧常数增加。因此，弹簧常数随着乘车率的变化而变化，从而不论乘车率低时还是高时都能够实现乘车感优异的车辆。另外，其他结构与上述第一实施形态相同，因此省略说明。

（第四实施形态）

图9是根据本发明的第四实施形态的板簧转向架的相当于图6的图。如图9所示，第四实施形态的板簧转向架在板簧130（侧构件）的前后方向两端部130c上，在由纤维强化树脂形成的下层部35的下表面固定橡胶板61。在轴箱8的上端部上设置的支持构件131是从下方依次层叠橡胶板41及金属板42而成。即，支持构件131的上表面由金属形成，但是板簧130的前后方向两端部130c的下表面由橡胶形成，因此可以良好地保护板簧130的由纤维强化树脂形成的下层部35。另外，其他结构与上述的第一实施形态相同，因此省略说明。

（第五实施形态）

图10是根据本发明的第五实施形态的板簧转向架的相当于图6的图。如图10所示，第五实施形态的板簧转向架，其设置在轴箱8的上端部的支持构件231的上表面在侧视下形成为向上方凸出的大致圆弧状。具体而言，支持构件231是从下方依次层叠橡胶板41、金属板42及橡胶板143而形成，其最上层的橡胶板143的上表面143a在侧视下形成为大致圆弧形状。即，在侧视下，支持构件231的上表面143a的曲率大于板簧30的与支持构件231接触的部分（前后方向两端部30c）的下表面的曲率。借助于此，从板簧30的与抵接构件33（图4）的接触位置至板簧30的与支持构件231的接触位置的最短距离，随着相对于横梁4（图4）的下方载荷增加且板簧30弹性变形而缩短。于是，随着对车身11的乘车率增加而板簧30的弹性常数增加。因此，弹性常数随着乘车率的变化而变化，不论乘车率低时还是高时都可以实现乘车感优异的车辆。另外，其他结构与前述的第一实施形态相同，因此省略说明。

（第六实施形态）

图11是根据本发明的第六实施形态的转向架301的相当于图3的图。如图11所示，第六实施形态的转向架301使用由刚性构件（例如由金属和纤维强化树脂等构成的非弹性构件）构成的在前后方向上延伸的长尺寸构件330（侧构件）取代板簧30。长尺寸构件330例如具有筒形状。长尺寸构件330具有支持横梁304的横方向两端部304的前后方向中央部330a、支持于轴箱8并位于比中央部330a高的位置上的前后方向两端部330c、和连接中央部330a与两端部330c的倾斜部330b。即，长尺寸构件330通过中央部330a和位于其前后的一对倾斜部330b构成凹部。在长尺寸构件330的两端部330c和轴箱8之间介设有作为一次悬架的螺旋弹簧331。长尺寸构件330的倾斜部330b的一部分在侧视下配置在与连接机构16重叠的位置上。具体而言，长尺寸构件330的倾斜部330b的一部分插通由一对支座21、22夹持的空间27（参照图1）。

在横梁304的横方向两端部304a上设置有作为底壁的抵接构件333。横梁304的横方向两端部304a的抵接构件333不支持长尺寸构件330的下表面地以开放的状态通过橡胶板350从上方放置在长尺寸构件330的中央部330a上。即，抵接构件333并未通过固定件固定于长尺寸构件330上而是可分离地放置在长尺寸构件330上，并且通过由来自于横梁4的重力产生的下方载荷和相对于此的长尺寸构件330的反作用力的接触压力维持与长尺寸构件330一体的状态。

像这样，横梁304的抵接构件333从上方放置在长尺寸构件330上且未在上下方向上固定于长尺寸构件330，因此长尺寸构件330和横梁304之间的支持结构变得简洁，转向架的组装作业性大幅度改善。此外，横梁304的抵接构件333并没有在上下方向上固定于长尺寸构件330，因此扭力难以在横梁304和长尺寸构件330之间传递。因此，不需要作为扭转措施地使各构件具有高强度或者增强转向架，可以促进转向架的轻量化。又，扭力难以在横梁304和长尺寸构件330之间传递，因此也可以抑制在多个车轮6中一部分的车轮6上发生轮重减少。

另外，抵接构件333和长尺寸构件330既可以具有相互在上下方向上嵌合的嵌合部，也可以使抵接构件333和长尺寸构件330在上下方向上未被固定的状态下限制相互的水平方向的相对移动。

（第七实施形态）

图12是根据本发明的第七实施形态的转向架的横梁404的从侧方（左右方向）观察的剖视图。如图12所示，第七实施形态的横梁404具备切削加工金属而制成的横梁主体460、和堵住形成在该横梁主体460的加工面上的开口部460g的板状的盖461。横梁主体460，将由金属形成的横方向上长的六面体从一面侧（本示例中为下表面侧）切削加工而形成凹空间S。借助于此，横梁主体460具备上壁部460a、前壁部460b、后壁部460c、右壁部460d及左壁部460e的五个面的外壁部，并且具备区隔凹空间S的内壁部460f。而且，在横梁主体460的下表面，堵住凹空间S的开口部460g地安装有盖461。该盖461是比横梁主体460薄壁的板，通过固定件（例如螺栓和螺丝等）固定于横梁主体460上。即，横梁404可以不用焊接而制作。另外，横梁主体460的外表面及内表面的角部被实施倒角加工而倒成圆角。

这样构成，可以通过切削加工机自动地制造横梁404，不需要像焊接那样的熟练作业，因此可改善制造效率及制作精度。而且，该结构与不将横梁40焊接在侧构件（板簧30和长尺寸构件330）上的结构相加，可以大幅度减少消除因焊接而产生的积累应力的作业，可以显著地改善制造效率。

（第八实施形态）

图13是根据本发明的第八实施形态的转向架501的侧视图。图14是图13所示的转向架501的板簧530的侧视图。如图13及图14所示，在第八实施形态的转向架501中，使用在侧视下整体形成为向下方凸出的弓形状的板簧530。板簧530在侧视下为其长度方向中央部530a向下方突出的圆弧形状，其长度方向两端部530c向上方弯曲。因此，板簧530的长度方向两端部530c的下表面为平坦面，但是相对于水平面倾斜。即，长度方向两端部530c的下表面随着向车辆长度方向的外侧靠近而增高地倾斜。

在轴箱8的上端部上安装有支持构件531，板簧530的长度方向两端部530c从上方放置在支持构件531的上表面。而且，该支持构件530的上表面沿着板簧530的长度方向两端部530c地相对于水平面倾斜。又，在横梁4的车宽方向两端部4a的下部设置有具有圆弧状的下表面533a的抵接构件533，该抵接构件533从上方放置在板簧530的长度方向中央部530a上而自由接触。然而，在抵接构件533及板簧530上并未设置有在上下方向上嵌合的嵌合部。另外，在板簧530的长度方向中央部530a的上表面设置有与抵接构件533接触的介设片570（例如橡胶片等）。

如图14所示，板簧530具有上层561、中间层562及下层563，中间层562的体积大于上层561及下层563的整个的体积。上层561及下层563由CFRP形成，中间层562由GFRP形成。CFRP的相对于拉伸或压缩的强度比GFRP高。板簧530的壁厚形成为从其长度方向中央部530a向长度方向两端部530c逐渐变薄。中间层562的壁厚形成为从其长度方向中央部530a向长度方向两端部530c逐渐变薄，上层561及下层563的壁厚保持一定，上层561的壁厚比下层563的壁厚厚。

在转向架1支持的车身11为空车状态时，板簧530的长度方向两端部530c相对于水平面的倾斜角θ设定为10°以上25°以下的值（例如15°）。车辆行驶时，上下、前后及左右的振动从车轮6传递至转向架构架，在振动成分中为支配性的加速度的上下振动成分被板簧530传递及吸收。此时，由于板簧530的长度方向两端部530c的下表面倾斜，因此通过振动从支持构件531传递至板簧530的向上的力F分成相对于板簧530的长度方向两端部530c垂直的分力Fa和水平的分力Fb。因此，从支持构件531传递至板簧530的载荷由力F减少为分力Fa（Fa=F·cosθ）。又，板簧530未固定于抵接构件533，而是能够沿着抵接构件533的圆弧状的下表面533a像跷跷板一样转动。因此，在上下振动传递至板簧530的长度方向一侧的端部530c时，通过以板簧530的长度方向中央部530a为支点的转动也可以吸收上下振动的加速度。又，因振动而板簧530的长度方向一侧的端部530c的倾斜角θ大于长度方向另一侧的端部530c的倾斜角θ时，倾斜角θ大的侧的端部530c的分力Fa则小于倾斜角θ小的侧的端部530c的分力Fa。因此，以使板簧530的长度方向两侧的倾斜角θ相同的方式（即恢复到原来的姿势）作用着力，板簧530具有保持平衡的自我修正功能。

此外，在相对于板簧530的长度方向两端部530c的每个从支持构件531施加向上的载荷而板簧530弯曲时，板簧53的曲率增大，因此板簧530的长度方向中央部530a相对地向下方凹陷。这一点，由于板簧530的长度方向中央部530a所支持的抵接构件533朝着向下方凹陷的方向作用着力，因此也具有抵消从支持构件531通过板簧530传递至抵接构件533的向上的加速度成分的作用。当然，板簧530自身具有弹簧效果，因此通过其长度方向两端部530c的周围的弯曲，吸收从支持构件531传递的向上的加速度，从而也具有减少向抵接构件533的振动传递的功能。

另外，本发明并不限于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可以变更、增加、或删除其结构。在上述的各实施形态中，支持构件31、131、231为放置在轴箱8上的独立体，但是也可以是轴箱8的一部分。又，也可以将抵接构件33、133的与板簧30、130的接触面由橡胶形成，且与该橡胶接触的板簧30、130的表面由纤维强化树脂形成。又，既可以使整个板簧由纤维强化树脂形成，又，也可以使除了板簧以外的构件由纤维强化树脂形成。又，如果通过侧构件限制横梁及轴箱以防止横梁和轴箱之间的水平方向的相对位移达到规定以上，也可以去除连接机构16。上述的各实施形态也可以相互任意组合，也可以例如将一个实施形态中的一部分结构或方法应用于其他实施形态。

工业应用性：

如上所述，根据本发明的铁道车辆用转向架具有能够使转向架简洁且轻量的同时改善组装作业性的优异的效果，广泛应用于能够发挥该效果的意义的铁道车辆时大有益处。

符号说明：

1、301、501铁道车辆用转向架；

4、104、204、304、404横梁；

5车轴；

7轴承；

8轴箱；

11车身；

16连接机构；

30、530板簧（侧构件）；

30a、530a前后方向中央部；

30c、530c前后方向两端部；

31、131、231、531支持构件；

33、133、233、333、533抵接构件；

33a接触面；

33b凹部；

35下层部；

35a凸部；

36上层部；

36a凸部；

330长尺寸构件（侧构件）。

Claims (17)

1.一种铁道车辆用转向架，具备：

用于支持铁道车辆的车身的横梁；

夹着所述横梁在车辆长度方向的前方及后方沿着车宽方向配置的前后一对的车轴；

设置于所述车轴的车宽方向两侧，旋转自如地支持所述车轴的轴承；

容纳所述轴承的轴箱；

在支持所述横梁的车宽方向两端部的状态下在车辆长度方向上延伸，其车辆长度方向两端部支持于所述轴箱的板簧；

设置于所述横梁的车宽方向两端部上，相对于所述板簧以在上下方向上未被固定的状态从上方可分离地放置在所述板簧的车辆长度方向中央部上的抵接构件；和

设置于所述轴箱，支持所述板簧的车辆长度方向两端部的支持构件；

所述板簧的所述车辆长度方向中央部的上表面具有在侧视下向下方凸出的大致圆弧形状。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，

所述支持构件设置于所述轴箱的上端部；

所述板簧的车辆长度方向两端部相对于所述支持构件以在上下方向上未被固定的状态从上方放置在所述支持构件上。

3.根据权利要求1或2所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，在相对于所述横梁的下方载荷增加时，所述板簧弹性变形从而与所述抵接构件的接触面积增加。

4.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧具有纤维强化树脂。

5.根据权利要求4所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧的与所述抵接构件的接触面、以及所述板簧的与所述支持构件的接触面中的至少一个由覆盖了所述纤维强化树脂的覆盖材料形成。

6.根据权利要求4所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，

所述抵接构件的与所述板簧的接触面、以及所述支持构件的与所述板簧的接触面中的至少一个由橡胶形成；

所述板簧的与所述橡胶的接触面由所述纤维强化树脂形成。

7.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧形成为具有多个层，并且其上层部的压缩强度高于其下层部的压缩强度的结构。

8.根据权利要求7所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述下层部比所述上层部厚且由纤维强化树脂形成。

9.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧的前后方向中央部位于比所述板簧的车辆长度方向两端部靠近下方的位置上。

10.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，从所述板簧与所述抵接构件的接触位置至所述板簧与所述支持构件的接触位置的最短距离形成为随着相对于所述横梁的下方载荷增加及所述板簧弹性变形而缩短的结构。

11.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述抵接构件的与所述板簧的接触面具有在侧视下向下方凸出的大致圆弧形状；

在侧视下，所述抵接构件的所述接触面的曲率大于所述板簧的与所述抵接构件接触的部分的曲率。

12.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，

所述抵接构件具有形成有在侧视下向下方凸出的大致圆弧形状的下表面的由刚性构件构成的主体部、和覆盖所述主体部的下表面并在下表面与所述板簧接触的弹性构件；

所述弹性构件的下表面在所述板簧弹性变形时追随所述板簧的上表面，保持与所述板簧的上表面面接触的状态。

13.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，

还具备连接所述横梁和所述轴箱的连接机构；

所述板簧以其一部分在侧视下与所述连接机构重叠的方式配置。

14.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述抵接构件和所述板簧具有相互在上下方向上嵌合的嵌合部。

15.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述横梁通过切削加工金属而形成。

16.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧的车辆长度方向两端部的下表面相对于水平面倾斜。

17.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，所述板簧在侧视下整体形成为向下方凸出的弓形状。