CN107089242B - 铁道车辆用转向架 - Google Patents

Abstract

铁道车辆用转向架具备：在车宽方向上延伸的横梁；具有以支持横梁的车宽方向的两端部的状态在车辆长度方向上延伸的板簧，且能够相对车身向偏转方向转动的转向架构架；沿着车宽方向配置的车轴；设置于车轴的车宽方向两侧，旋转自如地支持车轴的轴承；容纳轴承，从下方支持板簧的轴箱；和为了与设置在摇枕下表面的被摩擦板可滑动地接触而设置在转向架构架的上表面的摩擦板单元；所述摩擦板单元具备：固定于所述横梁的上表面的支承构件，和在容纳于形成在所述支承构件的上表面的凹部的状态下，从所述支承构件向上方突出的树脂制的摩擦板；摩擦板以在俯视时容纳于横梁和板簧交叉的区域内的形式配置，且配置在板簧的车辆长度方向上延伸的中心线上。

Description

铁道车辆用转向架

本申请是申请号为201480002001.8（国际申请号为PCT/JP2014/002103）、申请日为2014年4月14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

本发明涉及支持铁道车辆的车身的转向架。

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且在轨道上行驶的转向架。专利文献1公开了具备通过摇枕拉杆（bolster anchor）安装在车身的摇枕、和以相对于该摇枕可旋转的形式从下方支持摇枕的转向架构架的转向架。在转向架构架上，为了抑制蛇形移动而设置有与摇枕的下表面的滑动部接触而施加旋转阻力的旁承。为了减小与摇枕的滑动部之间的滑动行程长度，旁承通常配置在作为旋转中心的心盘附近。

专利文献2中公开了具备根据行驶条件可调节旋转阻力的旋转阻力调节装置的转向架。该旋转阻力调节装置具备：能够从侧方与车身的滑动心盘的外周面接触地设置在转向架构架上的制动件；和根据行驶条件使该制动件与滑动心盘接触或离开滑动心盘的执行器。像这样，对比文件2公开了由于转向架构架的旋转中心的附近区域被旋转阻力调节装置所占据，因此将旁承配置在远离旋转中心的转向架构架的左右两端的形态。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2010-70000号公报；

专利文献2：日本特开2007-216876号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，专利文献2的转向架中，旁承配置在偏向转向架构架中车辆长度方向上延伸的侧梁的上表面的车宽方向外侧的位置上。因此，因旁承所承受的车身载荷而在侧梁上施加有偏向车宽方向外侧的载荷。于是，转向构架的强度要求提高，因此有必要进行转向架构架的增强等，从而转向架构架变得复杂且笨重。又，当旁承位于转向架构架的横梁的上表面时，因车身重量而在横梁上产生弯曲载荷，因此这也是导致提高转向架构架的强度要求的原因。

因此，本发明的目的是减少因车身重量而在转向架构架上产生的偏向载荷及弯曲载荷，从而使转向架构架变得简单且轻量。

解决问题的手段：

根据本发明的铁道车辆用转向架是用于支持铁道车辆的车身的转向架，具备：具有在车宽方向上延伸的横梁、和以支持所述横梁的车宽方向的两端部的状态在车辆长度方向上延伸的侧构件，且能够相对所述车身向偏转（yawing）方向转动的转向架构架；沿着车宽方向配置的车轴；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，从下方支持所述侧构件的轴箱；和为了与设置在安装于所述车身上的构件的下表面的被摩擦板可滑动地接触而设置在所述转向架构架的上表面的摩擦板；所述摩擦板以在俯视时容纳于所述横梁和所述侧构件交叉的区域内的形式配置，且配置在所述侧构件的车辆长度方向上延伸的中心线上。

根据所述结构，摩擦板以在俯视时容纳于横梁和侧构件交叉的区域内的形式配置在侧构件的车辆长度方向上延伸的中心线上，因此通过被摩擦板施加于摩擦板的车身载荷从正上方施加于由轴箱支持的侧构件上。因此，可防止将在车宽方向上偏向的载荷施加于侧构件，并且防止在横梁上产生因车身重量引起的弯曲载荷。其结果是，可以放宽转向架构架的强度要求，可以使转向架构架简单且轻量。

发明效果：

由以上说明可知，根据本发明，由于可防止将在车宽方向上偏向的载荷施加于侧构件，并且防止在横梁上产生因车身重量引起的弯曲载荷，因此，可以放宽转向架构架的强度要求，可以使转向架构架简单且轻量。

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所示的转向架被卸下摇枕的状态的立体图；

图4是图3所示的转向架的俯视图；

图5是从斜下方观察图1所示的摇枕的立体图；

图6是图2的VI-VI线剖视图；

图7是图6的VII-VII线剖视图；

图8是示出根据第二实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图9是图8所示的转向架的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。另外，在以下说明中，将铁道车辆行进的方向且车身延伸的长度方向作为车辆长度方向，将与其正交的横方向定义为车宽方向（另外，在本实施形态中车辆长度方向也称为前后方向，将车宽方向也称为左右方向）。又，在图面中，对于相同的结构标以相同符号。

（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。如图1及图2所示，铁道车辆用转向架1具备通过作为二次悬架的空气弹簧2安装于车身（未图示）而支持车身的摇枕3、和将摇枕3向偏转方向相对转动自如地支持的转向架构架4。摇枕3在转向架1的车辆长度方向的中央处在车宽方向上延伸，并且在其左右两端部的上表面设置有空气弹簧2。转向架构架4具有在作为左右方向的车宽方向上延伸且支持车身的横梁5、和在从下方支持横梁5的车宽方向的两端部的状态下在车辆长度方向上延伸的板簧30（侧构件）。

横梁5与摇枕3通过旋转引导机构13可旋转地连接，摇枕3通过空气弹簧2及摇枕拉杆12与车身（未图示）连接。在本实施形态中，旋转引导机构13具备：形成于横梁5的中心的上表面的凹部13a、和从摇枕3的中心的下表面3b突出与凹部13a嵌合的凸部13b。在横梁5的前方及后方沿着车宽方向配置有前后一对的车轴6，在车轴6的车宽方向两侧固定有车轮7。在车轴6的车宽方向两端部设置有与车轮7相比在车宽方向外侧旋转自如地支持车轴6的轴承8，轴承8容纳于轴箱9。在横梁5上安装有电动机10，电动机10的输出轴与向车轴6传递动力的减速器11连接。

在横梁5与轴箱9之间架设有在车辆长度方向上延伸的板簧30，板簧30的长度方向的中央部30a（参照图6）从下方支持横梁5的车宽方向两端部，板簧30的长度方向的两端部30b从下方支持于轴箱9。即，板簧30兼有一次悬架的功能和现有的侧梁的功能。板簧30例如由纤维增强树脂形成，板簧30的中央部30a（参照图6）以钻入横梁5的下方的形式配置。在横梁5的车宽方向的两端部的下部，在一对支座17、18之间设置有具有在侧视时圆弧状的下表面31a的按压构件31（参照图6），按压构件31从上方放置于板簧30的中央部30a。即，按压构件31在未在上下方向上固定板簧30的状态下，通过横梁5所传递的车身载荷向下方按压板簧30的上表面。另外，按压构件31由刚性构件（例如金属或纤维增强树脂等）形成。

在轴箱9的上部安装有弹簧座33，在弹簧座33上从上方放置有板簧30的两端部30b。即，板簧30的两端部30b通过弹簧座33支持于轴箱9。弹簧座33以板簧30的两端部30b的上表面向朝着中央部30的方向倾斜的形式支持板簧30的两端部30b，板簧的中央部30a被按压构件31（参照图6）的下表面31a按压而形成圆弧形状。即，板簧30的中央部30a位于与两端部30b相比靠近下方的位置上，在侧视时整体上形成为向下方凸出的弓形状。

轴箱9通过构成轴箱支持装置的连接装置15与横梁5的车宽方向两端部连接。连接装置15具备从轴箱9一体地向横梁5侧突出的轴梁16、从横梁5侧向轴梁16突出的一对支座17、18、和具有用于将轴梁16的梢端部16a与支座17、18弹性结合的橡胶衬套等（未图示）的连接部19。即，本实施形态的连接装置15是轴梁式。

图3是图1所示的转向架1被卸下摇枕3的状态的立体图。图4是图3所示的转向架1的俯视图。如图3及图4所示，在转向架构架4的横梁5的车宽方向的两端部的上表面设置有摩擦板单元35。摩擦板单元35具备固定于横梁5的上表面的支承构件36、和容纳于形成在该支承构件36的上表面的凹部的摩擦板37。摩擦板37从支承构件36向上方突出。摩擦板37由具有所需求的摩擦系数的材料形成。

摩擦板37以在俯视时不超出横梁5与板簧30交叉的区域A1的形式配置。即，摩擦板37以在俯视时容纳于区域A1（图4的阴影部分）内的形式配置。此外，摩擦板37在俯视时配置在板簧30的车辆长度方向上延伸的中心线C1上。在本实施形态中，摩擦板37配置在区域A1的中心，摩擦板37的中心与板簧30的中心线C1一致。摩擦板37在俯视时形成为以中心线C1为基准左右对称的形状，在本实施形态中为矩形状。另外，在横梁5的上表面，在构成旋转引导机构13的凹部13a和摩擦板单元35所夹区域内未配置有其他设备（例如旋转阻力调节装置等的可动设备）。

图5是从斜下方观察图1所示的摇枕3的立体图。如图5所示，在摇枕3的车宽方向的两端部设置有向下方突出的支架21。在该支架21上安装有用于连接车身（未图示）和摇枕3的摇枕拉杆12。摇枕3具有以将与摩擦板37（参照图3）对置的位置的下表面局部地在车辆长度方向上扩大的形式向车辆长度方向两侧突出的突出部3a。而且，在摇枕3的两端部的下表面安装有与摩擦板37（参照图3）滑动自如地接触的被摩擦板23。被摩擦板23设置于能够与摩擦板37对置的位置上，并且设置在包含突出部3a的下表面的位置上。被摩擦板23由具有所需求的摩擦系数的材料形成。在本实施形态中，被摩擦板23及摩擦板37远离旋转中心地配置，以此转向架构架4旋转时的摩擦板37的滑动轨迹变长，因此被摩擦板23及摩擦板37中使用树脂等的低摩擦材料以防止滑动阻力增大。又，在将相同摩擦系数的摩擦板远离旋转中心地配置的情况下，转向架的旋转阻力增大，在通过弯道时较大的横压作用于车轮。因此，考虑到所作用的横压，在使用具有如以往那样具有较高摩擦系数的摩擦板的情况下，无法在较大地远离旋转中心的位置上配置摩擦板。因此，如本实施形态那样，通过使用摩擦系数的低的摩擦板以此可以配置在远离旋转中心的位置上。另外，在摇枕3的下表面，在构成旋转引导机构13的凸部13b和摩擦板23所夹区域内未配置有其他设备（例如旋转阻力调节装置等的可动设备）。

图6是图2的VI-VI线剖视图。图7是图6的VII-VII线剖视图。如图6及图7所示，在横梁5的车宽方向两端部的下表面设置有按压构件31。在横梁5的两端部的下表面形成有由凸部构成的嵌合部5a，在按压构件31的上表面形成有与嵌合部5a嵌合的被嵌合部31b。按压构件31以不支持板簧30的下表面且开放的状态从上方放置于板簧30的车辆长度方向的中央部30a上。换而言之，按压构件31以在上下方向上未固定于板簧30的状态可与板簧30的上表面相隔开地向下方按压板簧30的上表面。即，按压构件31通过由空气弹簧2（参照图1）、摇枕3、被摩擦板23、摩擦板37、支承构件36及横梁5传递的车身载荷处于保持向板簧30的上表面按压的状态。

按压构件31的按压板簧30的下表面31a在从作为与板簧30的长度方向正交的方向（车宽方向）的侧方观察时，呈现出向下方凸出的圆弧形状。板簧30的被按压构件31按压的中央部30a的上表面也在从作为与板簧30的长度方向正交的方向（车宽方向）的侧方观察时，呈现出向下方凸出的圆弧形状。在转向架1不支持车身（未图示）的状态下，按压构件31的下表面31a的曲率大于板簧30的中央部30a的上表面的曲率。在转向架1支持车身（未图示）的状态下，因车身重量而板簧30以横梁5向下方下沉的形式弹性变形，并且板簧30的中央部30a的曲率增加，但是在乘客未搭乘在车身（未图示）的空车时，保持按压构件31的下表面31a的曲率大于板簧30的中央部30a的曲率的状态。因此，在按压构件31的下表面31a与板簧30的中央部30a的上表面之间，在按压构件31的最下端的长度方向两侧形成有间隙。

如图6所示，在从车宽方向观察时，摩擦板37以与通过按压构件31的中心且在铅垂方向上延伸的中心线C2重叠的形式配置。在本实施形态中，从车宽方向观察时，摩擦板37的中心位于通过按压构件31的下表面31a的最低点且在铅垂方向上延伸的中心线C2上。又，如图7所示，在从车辆长度方向观察时，摩擦板37以与通过按压构件31的中心且在铅垂方向上延伸的中心线C3重叠的形式配置。在本实施形态中，在从车宽方向观察时，摩擦板37的中心位于在按压构件31的铅垂方向上延伸的中心线C2上。又，从被摩擦板23的车宽方向内侧端至摩擦板37的车宽方向距离L1大于从被摩擦板23的车宽方向外侧端至摩擦板37的车宽方向距离L2。这是因为左右的摩擦板37在车宽方向上远离横梁5的中心地配置，在转向架构架4相对于摇枕3向偏转方向转动时，在从车辆长度方向上观察时摩擦板37能够相对于被摩擦板23向车宽方向内侧相对移动。

根据以上说明的结构，在转向架构架4相对于摇枕3向偏转方向转动时，设置于转向架构架4的上表面的摩擦板37相对于设置于摇枕3的下表面的被摩擦板23滑动接触，并且被施加适当的转动阻力。而且，摩擦板37以在俯视时容纳于横梁5与板簧30交叉的区域内的形式配置在板簧30的车辆长度方向上延伸的中心线C1上，因此通过被摩擦板23施加于摩擦板37的车身载荷从正上方施加在支持于轴箱9的板簧30上。因此，可防止将在车宽方向上偏向的载荷施加于板簧30，并且防止在横梁30上产生因车身重量引起的弯曲载荷。

此外，在本实施形态中，按压构件31与板簧30形成为以可相互背离的形式接触的结构，因此容易使偏向荷载从按压构件31施加至板簧30，但是由于如上述那样配置摩擦板37，因此可抑制在板簧30上产生偏向应变，从而可以较好地保护板簧30。其结果是，可以放宽转向架构架4的强度要求，可以使转向架构架4简单且轻量。

（第二实施形态）

图8是示出根据第二实施形态的铁道车辆用转向架101的侧视图。图9是图8所示的转向架101的俯视图。如图8及图9所示，第二实施形态的转向架101不将板簧30作为侧构件使用。第二实施形态的转向架构架104具有在车宽方向两侧上车辆长度方向上延伸的一对侧梁130（侧构件）、和以将一对侧梁130的车辆长度方向的前后方向中央部相互连接的形式在车宽方向上延伸的横梁105。侧梁130通过焊接等固定于横梁105，并且转向架构架104整体上在俯视时呈现H形状。

在侧梁130的车辆长度方向的端部130b和轴箱9之间设置有由螺旋弹簧（轴弹簧）构成的轴箱支持装置133。轴梁116从轴箱9一体地向转向架中央在前后方向上延伸，并且该轴梁116的端部通过橡胶衬套等与侧梁130弹性连接。即，转向架101具备所谓的轴梁式的轴箱支持装置。另外，关于该轴箱支持装置，也可以使用轴梁式以外的其他方式。

在转向架构架104的上表面，在俯视时，在横梁105与侧梁130交叉的区域A2内设置有摩擦板单元35。摩擦板37在俯视时以不超出横梁105与侧梁130交叉的区域A2的形式配置。即，摩擦板37在俯视时以容纳于区域A2内的形式配置。此外，摩擦板37在俯视时配置在侧梁130的车辆长度方向上延伸的中心线C4上。在本实施形态中，摩擦板37配置在区域A2的中心，并且摩擦板37的中心与侧梁130的中心线C4一致。另外，在横梁105的上表面，在构成旋转引导机构13的凹部13a和摩擦板单元35所夹区域内未配置有其他设备（例如，旋转阻力调节装置等的可动设备）。尽管未图示，但是转向架构架104从下方支持与第一实施形态相同的摇枕3。另外，对于其他结构，由于与前述的第一实施形态相同，因此标以相同符号等而省略详细说明。

本发明不限于前述的实施形态，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。所述各实施形态可以相互任意组合，例如也可以将一个实施形态中的一部分的结构或方法应用于另一实施形态中。在上述实施形态中，例示了带有摇枕的转向架，但是也可以将本发明应用于无摇枕转向架中。在该情况下，被摩擦板也可以直接安装于车身。

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，并且在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 转向架；

3 摇枕；

4、104 转向架构架；

5、105 横梁；

6 车轴；

8 轴承；

9 轴箱；

23 被摩擦板；

30 板簧（侧构件）；

37 摩擦板；

130 侧梁（侧构件）。

Claims (2)

1.一种铁道车辆用转向架，

是用于支持铁道车辆的车身的转向架，具备：

包含在车宽方向上延伸的横梁，且能够相对所述车身向偏转方向转动的转向架构架；

沿着车宽方向配置的车轴；

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；

通过具有在侧视时向下方凸出的形状的下表面的按压构件，从下方支持所述横梁的车宽方向的两端部的在车辆长度方向上延伸的板簧；

容纳所述轴承，从下方支持所述板簧的长度方向的两端部的轴箱；和

为了与设置在安装于所述车身上的构件的下表面的被摩擦板可滑动地接触而设置在所述横梁的上表面的摩擦板单元；

所述按压构件以在上下方向上未固定于所述板簧的状态能与所述板簧的上表面相隔开地向下方按压所述板簧的上表面；

所述摩擦板单元具备：

固定于所述横梁的上表面的支承构件，和

在容纳于形成在所述支承构件的上表面的凹部的状态下，从所述支承构件向上方突出的树脂制的摩擦板；

所述摩擦板以在俯视时容纳于所述横梁和所述板簧交叉的区域内的形式配置，且配置在所述板簧的车辆长度方向上延伸的中心线上，并且从车宽方向及车辆长度方向观察时配置在通过所述按压构件的中心且在铅垂方向上延伸的中心线上；

从所述被摩擦板的车宽方向内侧端至所述摩擦板的车宽方向距离大于从所述被摩擦板的车宽方向外侧端至所述摩擦板的车宽方向距离。

2.一种铁道车辆用转向架，

是用于支持铁道车辆的车身的转向架，具备：

包含在车宽方向上延伸的横梁，且能够相对所述车身向偏转方向转动的转向架构架；

沿着车宽方向配置的车轴；

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；

通过具有在侧视时向下方凸出的形状的下表面的按压构件，从下方支持所述横梁的车宽方向的两端部的在车辆长度方向上延伸的板簧；

容纳所述轴承，从下方支持所述板簧的长度方向的两端部的轴箱；

为了与设置在安装于所述车身上的构件的下表面的被摩擦板可滑动地接触而设置在所述横梁的上表面的摩擦板单元；和

通过空气弹簧支持所述车身，并且向偏转方向相对转动自如地被所述转向架构架支持的摇枕；

所述按压构件以在上下方向上未固定于所述板簧的状态能与所述板簧的上表面相隔开地向下方按压所述板簧的上表面；

所述摩擦板单元具备：

固定于所述横梁的上表面的支承构件，和

在容纳于形成在所述支承构件的上表面的凹部的状态下，从所述支承构件向上方突出的树脂制的摩擦板；

所述摩擦板以在俯视时容纳于所述横梁和所述板簧交叉的区域内的形式配置，且配置在所述板簧的车辆长度方向上延伸的中心线上，并且从车宽方向及车辆长度方向观察时配置在通过所述按压构件的中心且在铅垂方向上延伸的中心线上；

所述摇枕具有以将与所述摩擦板对置的位置的下表面局部地在车辆长度方向上扩大的形式向车辆长度方向两侧突出的突出部；

所述被摩擦板以设置在包含所述突出部的下表面的位置上的形式安装于所述摇枕的下表面。

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