CN104477197B - 铁道车辆用转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及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主体；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，其长度方向两端附近由所述轴箱主体支持，且设置有从所述轴箱主体的支持面的端部向长度方向外侧突出的第一外伸部的板簧；和与所述轴箱主体为一体或由所述轴箱主体支持，与所述第一外伸部的下表面可相隔开地对置的第二外伸部；在所述第一外伸部及所述第二外伸部中的任意一个上，在与任意另一个对置的位置上形成有螺栓孔。

Description

铁道车辆用转向架

本申请是申请号为201380016115.3（国际申请号为PCT/JP2013/001596）、申请日为2013年3月12日、发明名称为“铁道车辆用转向架”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及省去侧梁的铁道车辆用转向架，尤其是使板簧的位置调节和轮重调节变得容易的铁道车辆用转向架。

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，容纳有支持轮轴的轴承的轴箱以相对于转向架构架在上下方向上可发生位移的形式被轴箱支持装置支持。例如，在专利文献1中，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向前后方向延伸的左右一对的侧梁，轴箱支持装置具备由夹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，专利文献2提出了在转向架构架中省去了侧梁部分的转向架。

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，在如专利文献1那样的转向架中，将大重量的钢材相互焊接等而制作由横梁及侧梁构成的转向架构架，因此存在转向架构架的重量增加，且钢材成本和组装成本等提高的问题。相对于此，在专利文献2的转向架中，将一次悬架作为板簧，并且使该板簧兼有侧梁的功能，以此在转向架构架中省去了侧梁部分。具体而言，在横梁的横方向两端部设置方筒状的安装部，向该安装部的空洞部插通板簧的前后方向中央部，在安装部和板簧之间的间隙内配置衬垫而将板簧定位保持，并且将板簧的前后方向两端部插入于设置在轴箱部上的弹簧支座内。

然而，在专利文献2的转向架的情况下，板簧只有其前后方向中央部被保持，因此在其保持力不充分的情况下，存在板簧在其长度方向上发生位置偏离的可能性，因此存在不能充分发挥作为板簧的功能的情况。因此，本发明的目的是防止板簧在其长度方向上发生超出预期的位置偏离。

又，在专利文献2的转向架的情况下，在调节各车轮的轮重平衡时，需要在将来自于车身的载荷传递至各车轮的板簧和轴箱部之间插入内衬，但是为此需要特意拆卸一次板簧，作业性差。因此，本发明的目的也是确保容易进行使用板簧的转向架的轮重调节。

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主体；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，其长度方向两端部配置在所述轴箱主体的上方且由所述轴箱主体支持的板簧；和配置在所述板簧的长度方向两端部的板簧长度方向外侧，限制在所述长度方向上所述板簧相对于所述轴箱主体的上表面发生规定以上的平行移动的第一侧壁。

根据上述结构，第一侧壁以限制在所述长度方向上板簧相对于轴箱主体的上表面发生规定以上的平行移动的形式配置在板簧的长度方向两端部的长度方向外侧，因此可以阻止板簧在其长度方向上发生预期以上的位置偏离。

根据本发明的另一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主体；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，其长度方向两端附近由所述轴箱主体支持，且设置有从所述轴箱主体的支持面的端部向长度方向外侧突出的第一外伸部的板簧；和与所述轴箱主体为一体或由所述轴箱主体支持，与所述第一外伸部的下表面相隔开并对置的第二外伸部；在所述第一外伸部及所述第二外伸部中的任意一个上，在与任意另一个对置的位置上形成有螺栓孔。

根据所述结构，只要在形成于第一外伸部及第二外伸部中的任意一个上的螺栓孔内插入并转动螺栓即可使螺栓的梢端与第一外伸部及第二外伸部中的任意另一个的表面抵接，从而使第一外伸部相对于第二外伸部相隔开。因此，在该相隔开而形成的间隙内插入衬垫，以此可以容易进行转向架的轮重调节。

发明效果：

如以上说明可知，根据本发明的铁道车辆用转向架，可以通过第一侧壁阻止板簧在其长度方向上发生预期以上的位置偏离。又，可以容易进行转向架的轮重调节。

附图说明

图1是示出根据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是将图3所示的转向架的要部以局部剖面示出的侧视图；

图5是图4所示的转向架的要部的俯视图；

图6是将根据第二实施形态的铁道车辆用转向架的要部以局部剖面示出的侧视图；

图7是从板簧法线方向观察图6所示的转向架的要部的俯视图；

图8是将根据第三实施形态的铁道车辆用转向架的要部以局部剖面示出的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。

（第一实施形态）

图1是示出根据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所示的转向架1的俯视图。图3是图1所示的转向架1的侧视图。如图1至图3所示，铁道车辆用转向架1具备用于通过作为二次悬架的空气弹簧2支持车身11的转向架构架3。转向架构架3具备在作为左右方向的车宽方向（简称为宽度方向）上延伸，且支持车身11的横梁4，但是与现有的铁道车辆用转向架的结构不同，不具备从横梁4的车宽方向两端部在车辆长度方向（以下称为前后方向）上延伸的侧梁。在横梁4的前方及后方沿着车宽方向配置有前后一对的车轴5，在车轴5的车宽方向两侧上固定有车轮6。在车轴5的车宽方向两端部上设置有在与车轮6相比靠近车宽方向外侧的位置上旋转自如地支持车轴5的轴承7，该轴承7容纳于轴箱部8的轴箱主体41内。在横梁4上安装有电动机9，该电动机9的输出轴与容纳有将动力传递至车轴5的减速齿轮的齿轮箱10连接。

横梁4具有在车宽方向上延伸的一对方管12、和连接这些方管12的连接板13、14，连接板13、14通过螺栓结合等方式固定于方管12。在横梁4的车宽方向两端部4a上，筒状的连接板14隔着间隔设置有一对，在它们的上表面设置有空气弹簧台座15。横梁4的车宽方向两端部4a通过连接机构16与轴箱部8连接。连接机构16具备从轴箱部8一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车宽方向两侧开口的筒状部18。

心轴20通过橡胶套筒（未图示）插通筒状部18的内部空间。在横梁4的车宽方向两端部4a上，向前后方向突出地设置有构成连接机构16的一对支座21、22。支座21、22上形成有向下方开口的嵌入槽25。在嵌入槽25中从下方嵌入有心轴20的横方向两端部。在该状态下，盖构件26以封闭嵌入槽25的下侧开口的形式从下方通过螺栓（未图示）固定于支座21、22上，从而通过盖构件26从下方支持心轴20。

在横梁4和轴箱部8之间架设有在前后方向上延伸的板簧30，板簧30的长度方向中央部30a支持横梁4的车宽方向两端部4a，板簧30的长度方向两端部30c支持于轴箱部8。即，板簧30兼具一次悬架的功能和现有的侧梁的功能。板簧30的长度方向中央部30a以钻入于横梁4的下方的形式配置。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的抵接构件29，该抵接构件29从上方放置于板簧30的长度方向中央部30a上并与其自由接触。即，抵接构件29以上下方向上不固定板簧30的状态通过来自于横梁4的重力所产生的下方载荷与板簧30的上表面接触。

轴箱部8具有容纳有轴承7的轴箱主体41、安装于轴箱主体41的上部的弹簧座42、和从轴箱主体41向前后方向外侧突出的突出部43。板簧30的前后方向两端部30c由弹簧座42从下方支持。具体而言，板簧30的前后方向两端部30c通过下述的间隙部51及支承构件31从上方放置于弹簧座42上，并与支承构件31的上表面自由接触。

在板簧30中长度方向中央部30a和长度方向两端部30c之间的延伸部30b的一部分通过夹在一对支座21、22之间的空间27，并且通过连接板23的下方到达横梁4的下方位置。板簧30的延伸部30b及长度方向两端部30c在侧视时朝向长度方向中央部30a向下方倾斜，板簧的长度方向中央部30a位于与板簧30的长度方向两端部30c相比靠近下方的位置上。即，板簧30在侧视时整体上形成为向下方凸出的弓形状。

图4是将图3所示的转向架1的要部以局部剖面示出的侧视图。图5是图4所示的转向架1的要部的俯视图。如图4及图5所示，轴箱部8的弹簧座42是设置于轴箱主体41的上表面的由刚体（例如，金属或树脂）形成的构件。弹簧座42具有作为支持板簧30的支持面的上表面42a。弹簧座42的上表面42a朝向板簧30的长度方向的中央侧向斜下方倾斜，与板簧30的长度方向两端部30c的下表面大致平行。在轴箱主体41的上表面形成有向上方突出的插入突起41a，在弹簧座42的下表面的中央形成有插入孔42b。而且，在该插入孔42b中插入插入突起41a，因此不存在弹簧座42相对于轴箱主体41的上表面水平移动的情况。

又，在弹簧座42的上表面42a的中央形成有插入孔42c，在该插入孔42c中拧入并安装销构件57。具体而言，销构件57具有形成有螺纹的轴部57a、和设置于该轴部57a的上端的比轴部57a大径的头部57b。而且，在轴部57a与插入孔42c螺纹结合的状态下，头部57b与弹簧座42的上表面42a相比向上方突出。另外，销构件57也可以与弹簧座42形成为一体。

在弹簧座42的上方设置有间隙体51。间隙体51具有在橡胶板的上下表面粘接由金属或树脂形成的板而构成的一对弹性板52、53、和夹在这些弹性板52、53之间的连接座54。在间隙体51的中央形成有上下贯通的插入孔55。在间隙体51的插入孔55中从下方插入有设置于弹簧座42的销构件57的头部57b。借助于此，间隙体51相对于弹簧座42的上表面被定位。另外，在本实施形态中，弹性板52、53和连接座54是作为独立构件构成，但是它们也可以形成为一体。

在板簧30和间隙体51之间夹着由刚体（例如金属或树脂）形成的支承构件31。支承构件31一体地具有设置于间隙体51上且从上方载置板簧30的底壁31a、从底壁31a的前后方向外侧向上方突出的第一侧壁31b、和从底壁31a的车宽方向两侧向上方突出的一对第二侧壁31c。第一侧壁31b配置在板簧30的长度方向两端部30c的板簧长度方向外侧，限制板簧30的向长度方向外侧的移动。第二侧壁31c与板簧30的长度方向两端部30c的车宽方向两侧表面相对配置，限制板簧30的向车宽方向两侧的移动。在底壁31a的下表面，突起31d向下方一体地突出。而且，该突起31d从上方插入于间隙体51的插入孔55内，以此支承构件31相对于间隙体51被定位。像这样，支承构件31通过间隙体51被限制相对于轴箱主体41的上表面的平行移动。

在支承构件31的底壁31a和板簧30之间夹着与板簧30及底壁31a相比硬度低的薄板33（例如橡胶薄板）。支承构件31的第一侧壁31b及第二侧壁31c与板簧30之间形成有空隙S1、S2。在这里，在本实施形态中，为了便于调节各空隙，在转向架组装时（即，车身未置于转向架1上的状态下），使空隙S1为5～20mm左右，使空隙S2为2.5mm左右（宽度方向总和为5mm左右），在空的车身置于转向架1上时，通过轴梁17，轴箱主体41发生位移而空隙S1达到0～2mm左右。然而，空隙S1、S2的值只是一个示例，只要达到即使发生位置偏离也能够发挥板簧30的功能的程度的值即可。又，空隙S2只要达到在转向架组装时能够插入板簧30的程度的值即可。在第二侧壁31c和板簧30之间的空隙S2中夹有与板簧30及第二侧壁31c相比硬度低的介设材料35（例如橡胶）。另外，在本示例中，在第一侧壁31b和板簧30之间的空隙S1内未插入有介设材料，但是也可以插入介设材料。

根据以上说明的结构，支承构件31被限制相对于轴箱主体41的上表面的平行移动，并且可以通过支承构件31的第一侧壁31b及第二侧壁31c阻止板簧30相对于轴箱主体41平行移动预期以上而发生位置偏离的情况。此外，第一侧壁31b及第二侧壁31c与底壁31a一起一体地形成支承构件31，该支承构件31置于间隙体51上而仅使突起31d与插入孔55嵌合，因此可以简单且容易地防止板簧30的位置偏离。

又，在板簧30的下表面与支承构件31的底壁31a的上表面之间夹有与板簧30及支承构件31相比硬度低的薄板33，因此可以保护板簧30和支承构件31以防止被磨损等。此外，在板簧30的两侧端和支承构件31的第二侧壁31c之间也夹有与板簧30及支承构件31相比硬度低的介设材料35，因此可以谋求板簧30在车宽方向上的定位，并且可以较好地保护板簧30和支承构件31等以防止被磨损等。

又，弹簧座42的上表面42a朝板簧长度方向的中央侧（图4中的右侧）向斜下方倾斜，因此在其上通过间隙体51放置的支承构件31的底壁31a的上表面也同样倾斜。借助于此，可以使板簧30的长度方向两端部30c倾斜，可以使弓形状的板簧30在从长度方向中央部30a至长度方向两端部30c上侧视时形成为平滑的形状（本示例中大致直线状），因此可以顺利地成型板簧30，改善板簧30的成型性。

另外，夹在支承构件31的底壁31a和板簧30之间的薄板33也可以是其与该板簧30及底壁31a接触的表面具有粘接性。例如，可以在薄板33的表面设置粘接剂，也可以使薄板33本身由具有粘接性的材料形成。作为该薄板33的一个示例，可举出由粘接橡胶形成的薄板等。这样，即使不通过金属件等将板簧30按压于支承构件31，也可以抑制在行驶振动时板簧30相对于支承构件31发生位置偏离。

（第二实施形态）

图6是将根据第二实施形态的铁道车辆用转向架101的要部以局部剖面示出的侧视图。图7是从板簧法线方向观察图6所示的转向架101的要部的俯视图。本实施形态的铁道车辆用转向架101的特点在于能够进行板簧30及弹簧座142的位置调节，此外通过进行它们的位置调节以此可以改变板簧30的弹簧常数。

如图6及图7所示，在本实施形态的转向架101中，轴箱主体141的插入突起141a和弹簧座142的插入孔142b带着间隙嵌合，弹簧座142形成为在水平方向上可进行位置调节的结构。在轴箱主体141的上表面在前后方向上排列形成有多个定位孔141b，在从这些定位孔141b中所选择的定位孔141b内插入定位构件160，从而防止弹簧座142在前后方向上移动。本示例的定位构件160例如是圆柱状的金属制的销，分别配置在弹簧座142的前端附近及后端附近。定位孔141b的深度为定位构件160的长度的一半左右。因此，在定位构件160插入于定位孔141b内的状态下，定位构件160的与一半相比靠近上方的部分从轴箱主体141的上表面突出。

在间隙体51上放置有由刚体（例如金属或树脂）形成的板状的支座131，从该支座131向下方突出的突起131a与间隙体51的插入孔55嵌合。在支座131和板簧30之间夹有与支座131及板簧30相比硬度低的薄板133（例如橡胶薄板）。

在轴箱部108的突出部43上设置有向上方突出的第一侧壁162。第一侧壁162与弹簧座142的前后方向外侧的垂直的端面对置，并且也与板簧30的长度方向两端部30c的前后方向外侧的倾斜端面对置。在第一侧壁162上，在与弹簧座142的前后方向外侧的端面对置的位置上形成有螺栓孔162a。该螺栓孔162a的轴线在沿着弹簧座142的下表面的方向上延伸，且相对于与该轴线相交的弹簧座142的端面大致正交。又，在第一侧壁162上，在与板簧30的长度方向两端部30c的前后方向外侧的端面对置的位置上也形成有螺栓孔162b。该螺栓孔162b的轴线在沿着板簧30的长度方向两端部30c的下表面的方向上延伸，且相对于板簧30的长度方向两端部30c的前后方向外侧的端面大致正交。而且，在这些螺栓孔162a、162b内，可以拧入并安装位置调节用的螺栓B1、B2。

在轴箱主体141上，在板簧30的长度方向两端部30c的车宽方向两侧上设置有向上方突出的一对第二侧壁165。在这些第二侧壁165上设置有位于与板簧30的长度方向两端部30c隔着间隙的上方的止动件167。本示例的止动件167为在车宽方向上架设在一对第二侧壁165上的销，但是也可以将从各第二侧壁165向车宽方向内侧突出的凸缘部作为止动件。

在调节弹簧座142的前后方向位置时，卸下定位构件160，将螺栓B1拧入螺栓孔162a内，通过以其梢端推动弹簧座142，以此可以使弹簧座142向前后方向内侧移动。而且，在弹簧座142到达希望的位置上的阶段，将定位构件160插入于与弹簧座142的侧表面最靠近的定位孔141b内，以此将弹簧座142保持在合适的位置上。又，在调节板簧30的前后方向位置时，将螺栓B2拧入螺栓孔162b内，通过以其梢端推动板簧30的前后方向外侧的端面，以此可以使板簧30在前后方向上移动。另外，也可以在弹簧座142及板簧30的位置调节结束后，将螺栓B1、B2从螺栓孔162a、162b中取出。

根据上述说明的结构，在板簧30的长度方向两端部30c的前后方向外侧及车宽方向两侧配置有第一侧壁162及第二侧壁165，因此可以阻止板簧30过度地发生位置偏离。又，将上表面倾斜的弹簧座142通过插入于螺栓孔162a内的螺栓B1推动并进行位置调节，以此可以改变板簧30的弹簧常数。又，还可以容易进行转向架101的轮重调节。此外，通过插入于螺栓孔162内的螺栓B2推动板簧30的前后方向端面，以此可以将板簧30容易调节至希望的位置。又，在板簧30的长度方向两端部30c的上方设置有止动件167，因此可以防止在组装等时使转向架101悬吊的情况下板簧30从轴箱部108脱落。

另外，夹在支座131和板簧30之间的薄板133也可以是其与该板簧30及支座131接触的表面具有粘接性。例如，可以在薄板133的表面设置粘接剂，也可以薄板133本身由具有粘接性的材料形成。另外，其他结构与前述的第一实施形态相同，因此标以相同符号并省略说明。

（第三实施形态）

图8是将根据第三实施形态的铁道车辆用转向架201的要部以局部剖面示出的侧视图。如图8所示，本实施形态的转向架201中，在板簧230的长度方向两端附近设有从支持于支座231的支持面的端部向前后方向外侧突出的第一外伸部230d。在间隙体51上放置有由刚体（例如金属或树脂）形成的板状的支座231，该支座231具有与第一外伸部230d的下表面可相隔开地对置的第二外伸部231b。另外，从支座231向下方突出的突起231a与间隙体51的插入孔55嵌合。在支座231和板簧230之间夹有与支座231及板簧230相比硬度低的薄板233（例如橡胶薄板）。

在第二外伸部231b上，在与第一外伸部230d对置的位置上形成有螺栓孔231c。在第一外伸部230d上，在与该螺栓孔231c对置的部分上未形成有孔。另外，也可以是螺栓孔231c未形成于第二外伸部231b上，而形成于第一外伸部230d上。又，在薄板233上未形成孔，但是也可以与螺栓孔231c对应地形成孔。

而且，在为了进行转向架201的各车轮6的轮重调节而将希望的厚度的衬垫（未图示）插入于支座231和薄板233之间时，只要在第二外伸部231b的螺栓孔231c内插入并转动螺栓B3即可使螺栓B3的梢端通过薄板233向上方推动第一外伸部230d的下表面，第一外伸部230d相对于第二外伸部231b向上方隔开。因此，在该相隔开而形成的间隙内插入衬垫，以此可以容易进行转向架201的轮重调节。另外，在轮重调节时，也可以不放入衬垫而将薄板233更换为不同厚度的构件。又，第一外伸部230d和第二外伸部231b也可以不夹着薄板233而直接接触。又，第二外伸部231b也可以与轴箱部8一体形成。

另外，夹在支座231和板簧230之间的薄板233也可以是其与该板簧230及支座231接触的表面具有粘接性。例如，可以在薄板233的表面设置粘接剂，也可以薄板233本身由具有粘接性的材料形成。

本发明不限于上述各实施形态，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。前述各实施形态可以相互任意组合，也可以将一个实施形态中的一部分结构或方法应用于另一实施形态中。例如，也可以提高支承构件31的第一侧壁31b，在该第一侧壁上形成板簧位置调节用的螺栓孔。又，也可以是弹簧座42与轴箱主体41的壳体形成为一体。

又，在各实施形态中，弹簧座42的上表面形成为朝向板簧30的长度方向中央侧向斜下方倾斜的形状，但是也可以形成为水平面。在该情况下，板簧30的长度方向端部以与弹簧座42的上表面平行的形式成型。

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上述的优异的效果，并且广泛应用于能够发挥该效果的意义的铁道车辆用转向架中时有益处。

符号说明：

1、101、201 铁道车辆用转向架；

4 横梁；

5 车轴；

7 轴承；

8、108 轴箱部；

11 车身；

30、230 板簧；

30c、230c 长度方向两端部；

31a 底壁；

31b、162 第一侧壁；

31c、165 第二侧壁；

33、133、233 薄板；

41 轴箱主体；

42、142 弹簧座；

162a、162b、231c 螺栓孔；

230d 第一外伸部；

231b 第二外伸部。

Claims (4)

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主体；

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，其长度方向两端附近由所述轴箱主体支持，且设置有从所述轴箱主体的支持面的端部向长度方向外侧突出的第一外伸部的板簧；和

与所述轴箱主体为一体或由所述轴箱主体支持，与所述第一外伸部的下表面可相隔开地对置的第二外伸部；

在所述第一外伸部及所述第二外伸部中的任意一个上，在与任意另一个对置的位置上形成有螺栓孔，由插入于所述螺栓孔的螺栓在所述第一外伸部和所述第二外伸部之间形成间隙。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，在所述间隙中插入有衬垫。

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，支持于所述轴箱主体的支座支持所述板簧的长度方向端部；

所述支座具有所述第二外伸部。

4.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架，其特征在于，在所述第一外伸部和所述第二外伸部之间夹有与所述第一外伸部及所述第二外伸部相比硬度低的薄板。