CN108367763B - 铁道车辆用导向转向架 - Google Patents
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Abstract
本发明的铁道车辆用导向转向架具备:转向架框架,具有横梁;一对车轴;轴箱,收容轴承;轴箱支持装置,具有容许转向架框架与轴箱的车辆长度方向的相对位移并且将轴箱与转向架框架连结的连结构件;板簧,沿车辆长度方向延伸,且其车辆长度方向两端部朝向斜上方沿车辆长度方向延伸并支持于轴箱的上方,其车辆长度方向中央部以未固定于横梁的状态配置于横梁的下方;支持座,其上表面倾斜且支持板簧的长度方向两端部;及间隙体,设置于轴箱支持装置的上表面与支持座的下表面之间,且容许轴箱支持装置与支持座的车辆长度方向的位移。
Description
技术领域
本发明关于一种铁道车辆用的转向架,尤其是关于一种曲线通过性能提高的铁道车辆用导向转向架。
背景技术
在铁道车辆的车体的底板下设置有支持车体并在轨道上行驶的转向架。转向架通常由如下构成:转向架框架,其由横梁及侧梁构成;轴箱,其收容有支持轮轴的轴承;及轴箱支持装置,其支持轴箱以使之可相对于转向架框架在上下方向位移。对于此种转向架,正在开发例如专利文献1及2那样的具备板簧的转向架(以下简称为“板簧转向架”)。专利文献1的板簧转向架具有沿车辆长度方向延伸的板簧,板簧的车辆长度方向中央部支持配置于其上方的横梁。又,板簧的车辆长度方向两端部朝向斜上方沿车辆长度方向延伸并位于轴箱的上方。在轴箱的上部固定有上表面倾斜的弹簧座,且在其上表面通过间隙体支持有板簧的车辆长度方向两端部的各者。又,在专利文献2的板簧转向架中,设置于轴箱的上部的支持构件的上表面水平地形成,与其相应地,板簧的车辆长度方向两端部亦水平地形成。在这些板簧转向架中,当乘车率上升而车体的下方负重增加时,板簧的车辆长度方向中央部向下方下沉。与此同时,板簧的车辆长度方向两端部向其横梁靠近。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本专利特开2015-51763号公报;
专利文献2:日本专利特开2014-88176号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
转向架中存在导向转向架,该导向转向架构成为藉由改变横摆方向上的轮轴的方向而使车轮与轨道的攻角减少,从而可在曲线区间顺利地转弯。作为一例,此种导向转向架藉由连杆机构将转向架框架与轴箱以可相对位移的形式连结,藉由使轴箱相对位移而改变轮轴的方向,从而提高曲线通过性能。在对专利文献1、2所记载的板簧转向架赋予此种导向功能的情形时,存在如下问题。
即,在专利文献1的板簧转向架中,弹簧座的上表面倾斜,且在其上表面通过可剪切变形的间隙体支持有板簧的车辆长度方向两端部。即,间隙体沿着弹簧座的斜面弹性变形。因此,在导向时,若经由连杆机构使轴箱沿车辆长度方向位移(例如若使轴箱朝向转向架的车辆长度方向中央侧即横梁侧位移),则间隙体弹性变形,车体支持负重的水平分力经由弹簧座朝车辆长度方向外侧作用于轴箱,从而阻碍欲朝车辆长度方向内侧位移的轴箱的移动。其结果,导向功能降低。
另一方面,在专利文献2的板簧转向架中,由于板簧的车辆长度方向两端部水平地延伸,故而不会阻碍如上所述导向时的轴箱的移动。然而,为了使板簧的车辆长度方向两端部水平,必须使板簧弯曲。如此一来,弯曲部分产生应力集中而板簧的强度可能会降低。
因此,本发明的目的在于提供一种不会使板簧的强度降低且在曲线通过时不会阻碍导向轴的移动的铁道车辆用导向转向架。
解决问题的手段:
本发明的铁道车辆用导向转向架具备:转向架框架,具有用于支持车体的横梁;一对车轴,等沿车宽方向配置;轴箱,收容支持所述车轴使之旋转自如的轴承;轴箱支持装置,具有容许所述转向架框架与所述轴箱的车辆长度方向的相对位移并且将所述轴箱与所述转向架框架连结的连结构件;板簧,沿车辆长度方向延伸,且其车辆长度方向两端部朝向斜上方沿车辆长度方向延伸并支持于所述轴箱的上方,其车辆长度方向中央部以未固定于所述横梁的状态配置于所述横梁的下方;支持座,其上表面倾斜并支持所述板簧的长度方向两端部;及间隙体,设置于所述轴箱支持装置的上表面与所述支持座的下表面之间,且容许所述轴箱支持装置与所述支持座的车辆长度方向的位移。
根据本发明,即便轴箱与转向架框架在车辆长度方向相对位移,间隙体亦容许该位移,因此,可抑制支持板簧端部的支持座随着轴箱移动。藉此,即便轴箱与转向架框架相对位移,亦可抑制车体支持负重的水平分力增大,从而可抑制支持座阻碍轴箱的车辆长度方向的移动。又,藉由使支持座的上表面倾斜,可使板簧的长度方向两端部以不弯曲且倾斜地延伸的状态支持于支持座。因此,可抑制板簧的强度降低。
发明效果:
根据本发明,可提供一种不使板簧的强度降低且在曲线通过时不会阻碍导向轴的移动的铁道车辆用导向转向架。
本发明的上述目的、其他目的、特征、及优点基于参照附图并根据以下的较佳实施形态的详细说明而明确。
附图说明
图1是示出第一实施形态的铁道车辆用导向转向架的侧视图;
图2是将图1的轴箱附近放大示出的放大侧视图;
图3是从上方观察图2所示的轴箱附近的俯视图;
图4是示出转向架框架下沉的状态的放大侧视图;
图5是示出轴箱以向转向架框架靠近的形式相对位移的状态的放大侧视图;
图6是将第二实施形态的铁道车辆用导向转向架的轴箱附近放大示出的放大立体图;
图7是将图6所示的铁道车辆用导向转向架的轴箱附近放大示出的放大侧视图;
图8是示出另一实施形态的铁道车辆用导向转向架的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的第一及第二实施形态的铁道车辆用导向转向架1、1A进行说明。再者,以下的说明中所使用的方向的概念是为了便于说明而使用,并非将发明的构成的方向等限定为该方向。又,以下说明的铁道车辆用导向转向架1、1A仅为本发明的一实施形态。因此,本发明并不限定于实施形态,可在不脱离发明主旨的范围内进行追加、删除、变更。
[第一实施形态]
图1所示的铁道车辆2沿铺设于地面等的轨道3行驶,且具备车体4与铁道车辆用导向转向架(以下简称为“转向架”)1。车体4形成为轨道方向上较长的大致箱状,在其中收容乘客或货物等。在车体4的下方配置有转向架1,转向架1经由作为二次悬架的空气弹簧5从下方支持车体4。以下,对转向架1的构成详细地进行说明。
<转向架>
转向架1如图1所示具有转向架框架11,转向架框架11具有横梁21。横梁21沿作为左右方向的车宽方向延伸,且经由下述枕梁46及空气弹簧5支持车体4。再者,转向架1与现有的铁道车辆用转向架的构成不同,不具备侧梁。横梁21藉由在车宽方向上隔开间隔而配置的连接板(未图示)将沿车宽方向延伸的一对方形管(未图示)连接而构成。在横梁21的前方及后方、即车辆长度方向两侧配置有沿车宽方向延伸的前后一对轮轴12、12。各轮轴12具有车轴13与一对车轮14、14。又,在车轴13的车宽方向两端部分别设置有较车轮14更靠车宽方向外侧的轴承16、16。轴承16、16支持车轴13使之旋转自如,且收容于轴箱17内。
轴箱支持装置18将轮轴12相对于转向架框架11保持于适当的位置,并且支持上下方向的负重,且具有与轴箱17成为一体的轴梁22。作为连结构件的轴梁22具有沿车辆长度方向延伸的轴梁主体部22a,且轴梁主体部22a的基端部22b与轴箱17相连。又,轴梁主体部22a在梢端部形成有内周面为圆筒形状且于车宽方向两侧开口的筒状部22c。在筒状部22c中,经由橡胶衬套(未图示)插通有芯棒23,且芯棒23安装于一对支座24、24。一对支座24、24分别沿车辆长度方向突出并设置于横梁21的车宽方向两端部,与横梁21一同构成转向架框架11。
在各支座24的车辆长度方向外侧(即支座24的梢端侧)形成有朝下方开口的嵌入槽24a,且在嵌入槽24a中嵌入有芯棒23的车宽方向两端部。又,嵌入槽24a在嵌入有芯棒23的状态下,其开口由盖体25封闭,藉由封闭而芯棒23于嵌入槽24a内由盖体25支持。以如上形式安装的轴梁22经由该芯棒23及橡胶衬套而安装于支座24,且以芯棒23为中心相对于转向架框架11在车辆上下方向(即铅直方向)摇动。又,轴梁22藉由使橡胶衬套弹性变形而可在车宽方向上摇动,并且可相对于支座24(即转向架框架11)在车辆长度方向相对位移。如此,轴梁22可相对于转向架框架11在车辆上下方向、车宽方向、及车辆长度方向相对移动,藉由使轴梁22移动,可使与其基端部22b相连的轴箱17相对于转向架框架11在车辆上下方向、车宽方向、及车辆长度方向相对移动。
其次,使用图2对轴箱17的上部的构成进行说明。轴箱17的上表面具有大致平坦地形成的水平面,且在其上通过间隙体27设置有支持座28。支持座28具有支持台29及支承构件30。支持台29侧视下形成为三角形状(或楔形状)的台座,且其上表面随着朝向横梁21而向下方倾斜。又,支持台29的下表面与轴箱17的上表面平行地形成,在支持台29与轴箱17之间设置有间隙体27。间隙体27是可在水平方向上弹性变形(即可剪切变形)的积层橡胶,其上下表面具有相互平行的水平面。在本实施形态中,间隙体27藉由将在橡胶板的上下表面接合由金属或树脂构成的板而成的3个弹性板31在上下方向积层并在邻接的弹性板31、31之间介装连结座32而构成。
间隙体27在其下表面中央形成有插入孔27a,在轴箱17的上表面,在与插入孔27a对应的位置形成有插入销17a。间隙体27将插入销17a插入至插入孔27a而配置于轴箱17的上表面,并藉由插入销17a而相对于轴箱17定位。又,在间隙体27的上表面中央形成有插入孔27b,在支持台29的下表面,在与插入孔27b对应的位置形成有插入销29a。支持台29将插入销29a插入至插入孔27b而配置于间隙体27的上表面,并藉由插入销29a而相对于间隙体27定位。如此,支持台29通过间隙体27配置于轴箱17上,且藉由使间隙体27弹性变形(具体而言为剪切变形)而相对于轴箱17在水平方向相对位移。在支持台29的上表面设置有供载置板簧34的端部的支承构件30。
支承构件30由金属或树脂构成,如图3所示,在俯视下形成为矩形状。又,如图2所示,在支承构件30的下表面形成有插入销30a,在支持台29的上表面,在与插入销30a对应的位置形成有插入孔29b。支承构件30将插入销30a插入至插入孔29b而配置于支持台29的上表面,并藉由插入销30a而相对于支持台29的上表面定位。又,在支承构件30的上表面形成有从车宽方向两侧及车辆长度方向外侧包围其外周缘部的俯视U字状的外框30b,且在俯视下位于外框30b的内侧的面形成支持座28的座面28a。支持座28配置于分别配置于前后的一对轴箱17的上方,以2个支持座28的各座面28a朝向彼此的形式配置,且架设有板簧34。
如图1所示,板簧34是沿车辆长度方向延伸且向下凸出的弓形。又,板簧34兼具一次悬架的功能与现有的侧梁的功能,其车辆长度方向中央部34a配置于横梁21的车宽方向端部21a的下方。在横梁21的车宽方向端部21a的下表面形成有大致圆弧状的抵接构件35,抵接构件35以未固定的状态载置于板簧34的车辆长度方向中央部34a上。
又,板簧34从其车辆长度方向中央部34a朝向斜上方延伸至车辆长度方向两端,板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b到达至轴箱17的上方。板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b以配合各支持座28的上表面、即座面28a的倾斜的形式朝向斜上方延伸,且以未固定的状态载置于座面28a。如此,板簧34其车辆长度方向两端部34b、34b在前后一对轴箱17的各者的上方支持于支持座28,且其车辆长度方向中央部34a以未固定的状态配置于横梁21的下方。
在以如上形式构成的转向架1中,当乘车率上升而车体4的下方负重增加时,其下方负重经由横梁21及抵接构件35作用于板簧34的车辆长度方向中央部34a,而板簧34的车辆长度方向中央部34a向下方下沉。随之,板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b与支承构件30的接触位置向车辆长度方向中央部34a侧(横梁21侧)靠近。即,在板簧34的车辆长度方向两端部34b及中央部34a未固定,因此,在因线路不平整等而导致前后车轮产生高低差的情形时,板簧34以抵接构件35为中心如跷板那样旋转而吸收高低差,从而防止失去轮重。
以如上形式构成的转向架1是附承梁(bolster )的导向转向架,且具有枕梁46。枕梁46经由支持轴47设置于横梁21,且相对于横梁21绕铅直轴线L0相对旋动。又,枕梁46经由空气弹簧5支持车体4,且藉由承梁锚(bolster anchor)48而与车体4连结。因此,枕梁46与车体4一体旋转。又,转向架1为了根据枕梁46的旋转动作导向一对轮轴12(即,使一对轮轴12沿横摆方向旋动)而具备一对导向机构50。
<导向机构>
一对导向机构50(其中一方未图示)在转向架框架11的车宽方向两侧面部各设置有1个,且彼此相对于车体4的中心线镜面对称地配置。各导向机构50具有相同的构成,且具有连结连杆51、导向杠杆52、第一导向连杆53、及第二导向连杆54。连结连杆51是大致沿车辆长度方向延伸的构件。连结连杆51的车辆长度方向一端部经由枕梁侧连杆支承构件55连结于枕梁46,连结连杆51与枕梁46和横梁21的相对旋转动作连动地在车辆长度方向移动。又,连结连杆51的车辆长度方向一端部可在车辆上下方向相对旋动地安装于枕梁侧连杆支承构件55,连结连杆51的车辆长度方向另一端部连结于导向杠杆52。
导向杠杆52沿车辆上下方向延伸,且在其上下方向一端部可旋动地安装有连结连杆51。又,导向杠杆52经由销构件56安装于转向架框架11的侧面部。销构件56沿车宽方向延伸,导向杠杆52可绕作为销构件56的轴线的支点轴线L3旋动。进而,在导向杠杆52上设置有夹着第一销构件56在上下方向上以等间隔隔开的2个销构件57、58,经由这些销构件57、58设置有第一导向连杆53、及第二导向连杆54。
第一导向连杆53及第二导向连杆54是沿车辆长度方向延伸的构件,各自的车辆长度方向一端部经由销构件57、58安装于导向杠杆52。藉此,第一导向连杆53及第二导向连杆54分别可绕销构件57、58旋动地安装于导向杠杆52。又,第一导向连杆53的车辆长度方向另一端部经由第一轴梁侧连杆支承构件59连结于车辆长度方向一侧的轴梁22F,第二导向连杆54的车辆长度方向另一端部经由第二轴梁侧连杆支承构件60连结于车辆长度方向另一侧的轴梁22B。
若在转向架1沿曲线区间行驶时枕梁46与横梁21相对旋转,则此种导向机构50与其旋转动作连动地工作。即,若枕梁46与横梁21相对旋转,则连结连杆51与旋转动作连动地向车辆长度方向一方(或另一方)移动。藉此,导向杠杆52以支点轴线L3为中心沿顺时针方向(或逆时针方向)旋动。如此一来,2个销构件57、58亦与导向杠杆52成为一体而以支点轴线L3为中心沿顺时针方向(或逆时针方向)旋动。藉由该旋动动作,第一导向连杆53及第二导向连杆54分别在长度方向上朝互不相同的方向移动。藉此,可根据旋转动作而使前后一对轴梁22F、22B相互靠近或远离。
在转向架1中,一对导向机构50镜面对称地配置,因此,在旋转动作时各个连结连杆51相互向相反方向移动。因此,位于曲线区间的内轨侧的前后一对轴梁22F、22B、即前后一对轴箱17F、17B以相互靠近的形式移动,位于外轨侧的前后一对轴梁22F、22B、即前后一对轴箱17F、17B以相互远离的形式移动。藉此,可使前后的一对轮轴12、12的攻角减少。如此,导向机构50可配合轨道3的曲线形状而导向一对轮轴12、12,从而在曲线区间使转向架1顺利地行驶。
如此,在转向架1中,在曲线区间使前后一对轴箱17F、17B相对于转向架框架11相对位移,藉此导向一对轮轴12、12,且位于内轨侧的前后一对轴箱17F、17B如图5所示那样向转向架框架11的支座24侧靠近(参照图5的二点划线的位移前的轴箱17F)。另一方面,配置于各轴箱17F、17B上的支持座28与转向架框架11之间维持固定的间隔,以抑制与板簧34的车辆长度方向端部34b的相对位移量。因此,在导向时,轴箱17F、17B与位于其上的支持座28相对位移,但在它们之间介置可剪切弹性变形的间隙体27而容许轴箱17F、17B与支持座28的相对位移。藉此,即便使前后一对轴箱17F、17B向支座24侧靠近,亦可抑制支持板簧34的车辆长度方向端部34b的支持座28随着轴箱17F、17B移动,因此,即便轴箱17F、17B向转向架框架11靠近,亦可抑制作用于轴箱17F、17B的车体支持负重的水平分力增加。因此,可抑制在导向时因车体支持负重而阻碍轴箱17F、17B靠近,从而可抑制转向架1的导向性能的降低。
位于外轨侧的前后一对轴箱17F、17B远离转向架框架11的支座24。另一方面,配置于各轴箱17F、17B上的支持座28与转向架框架11之间维持固定的间隔,以抑制与板簧34的车辆长度方向端部34b的相对位移量。因此,在导向时,轴箱17F、17B与位于其上的支持座28相对位移,但在它们之间介置可剪切弹性变形的间隙体27而容许轴箱17F、17B与支持座28的相对位移。藉此,即便前后一对轴箱17F、17B远离支座24,亦可抑制支持板簧34的车辆长度方向端部34b的支持座28随着轴箱17F、17B移动,因此,即便轴箱17F、17B远离转向架框架11,亦可抑制作用于轴箱17F、17B的车体支持负重的水平分力增加。
如此,在转向架1中,在内轨侧及外轨侧,藉由间隙体27而在导向时亦在支持座28与转向架框架11之间保持固定的间隔,抑制作用于轴箱17F、17B的车体支持负重的水平分力的增加,从而在曲线通过时不阻碍导向轴的移动。又,由于可抑制支持座28随着轴箱17F、17B移动,故而可抑制支持座28的座面28a与板簧34的车辆长度方向端部34b的相对位移量。因此,可抑制支持座28的座面28a与板簧34的车辆长度方向端部34b滑动而座面28a及板簧34的车辆长度方向端部34b磨损。进而,转向架1还具备连动机构40,以抑制支持座28与板簧34的磨损,连动机构40架设于支持座28与转向架框架11之间。
如图2及图3所示,连动机构40具有一对支持座侧支架41、41、连杆构件42、及一对转向架框架侧支架43、43。一对支持座侧支架41、41是沿车辆上下方向延伸的板状构件,且分别配置于支持台29的车宽方向两侧。支持座侧支架41的下端部朝向支持台29弯折并固定于支持台29的侧面部,且在其上端部架设有支持座侧轴构件44。支持座侧轴构件44在其轴线方向中央部具有球面衬套44a,且在该球面衬套44a上安装有连杆构件42。连杆构件42是将支持座28与转向架框架11连接且沿车辆长度方向延伸的板状构件,其一端部可绕球面衬套44a的中心转动地安装于该球面衬套44a。即,连杆构件42可绕支持座侧轴构件44的轴线L1在车辆上下方向摇动,并且亦可藉由球面衬套44a在车宽方向摇动。以如上形式构成的连杆构件42的另一端部经由转向架框架侧轴构件45安装于一对转向架框架侧支架43、43。
一对转向架框架侧支架43、43是沿车辆上下方向延伸的板状构件,将各者在车宽方向上隔开而设置于转向架框架11。具体而言,转向架框架侧支架43竖立设置于一对支座24、24各自的上表面。又,在一对转向架框架侧支架43、43的上端部架设有转向架框架侧轴构件45,转向架框架侧轴构件45在其轴线方向中央部具有球面衬套45a。连杆构件42的另一端部可绕转向架框架侧轴构件45的球面衬套45a的中心转动地安装于该球面衬套45a。即,连杆构件42亦可相对于转向架框架侧轴构件45绕其轴线L2在车辆上下方向摇动,并且亦可藉由球面衬套45a在车宽方向摇动。
关于以如上形式构成的连动机构40,当因车体4的下方负重增加而导致横梁21向下方下沉,随之,一对支座24、24向下方下沉(亦参照图4的下沉前的二点划线的支座24)时,一对转向架框架侧支架43、43下降。如此一来,连杆构件42将绕转向架框架侧轴构件45的轴线L2向上方摇动而使支持座侧支架41、41向车辆长度方向内侧位移。支持座侧支架41、41所相连的支持座28藉由间隙体27而容许相对于轴箱17的车辆长度方向的相对位移,因此,连杆构件42可经由支持座侧支架41、41使支持座28向车辆长度方向内侧位移、即向横梁21侧靠近(亦参照图4的下沉前的二点划线的支持座28)。藉此,在因下方负重而导致横梁21及板簧34的车辆长度方向中央部34a向下方下沉时,可配合板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b的移动而使支持座28向车辆长度方向内侧相对位移,从而可抑制横梁21下沉的情形时的板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b与支持座28的相对滑动位移量。
如此,连动机构40可藉由使板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b与支持座28连动而抑制板簧34的车辆长度方向两端部34b、34b与支持座28的相对滑动位移量。又,为了减小相对滑动位移量而防止支持座28与板簧34的磨损,较佳为连动机构40以如下形式构成。即,在连动机构40中,支持座的车辆长度方向的位移量x相对于轴线L1与轴线L2的车辆长度方向距离D、轴线L1与轴线L2的车辆上下方向距离H、板簧34的车辆长度方向中央部34a向下方的弯曲量δ(即转向架框架11的下沉量δ)、及连杆构件42的长度L具有式(1)及(2)的关系。
x=D-Lcosθ…(1)
θ=sin-1((H+δ)/L)…(2)
而且,上述连动机构40中的车辆长度方向距离D、车辆上下方向距离H、及连杆构件的长度L以相对于板簧34的车辆长度方向中央部34a的弯曲量δ的车辆长度方向端部34b的车辆长度方向的位移量x0与支持座的车辆长度方向的位移量x的差的绝对值|x-x0|成为5mm以下的形式设定。
再者,相对于弯曲量δ的板簧34的车辆长度方向端部34b的车辆长度方向的位移量x0是藉由模拟或实验而获得的值。例如,藉由模拟或实验针对板簧34的车辆长度方向中央部34a的弯曲量δ而使弯曲量δ在最小值(例如空车时的弯曲量)至最大值(例如满载时的弯曲量)的范围内变化,获得相对于变化后的弯曲量δ的板簧34的车辆长度方向端部34b的车辆长度方向的位移量x0的各种值。而且,以相对于相同的弯曲量δ而获得的位移量x0与位移量x的差的绝对值|x-x0|相对于所有弯曲量δ不超过5 mm的形式决定车辆长度方向距离D、车辆上下方向距离H、及连杆构件的长度L。
以如上形式构成的连动机构40在因下方负重而导致横梁21及板簧34的车辆长度方向中央部34a向下方下沉时,可使车辆长度方向两端部34b与支持座28一起位移并将相对滑动位移量抑制在5 mm以下。藉此,可抑制车辆长度方向两端部34b、及支持座28的座面28a磨损,从而可提高板簧34的耐久年数。
又,如上所述,在前后车轮的高度产生高低差的情形时,板簧34能够以抵接构件35为支点如跷板那样移动而吸收轮重变动。在进行此种移动时,连动机构40亦可抑制支持座28的座面28a与板簧34的车辆长度方向端部34b的相对位移量,从而可抑制支持座28的座面28a与板簧34的车辆长度方向端部34b滑动而导致的座面28a及车辆长度方向端部34b的磨损。
又,在转向架1中,在连动机构40中,连杆构件42的车辆长度方向两端部可转动地安装于球面衬套44a、45a,且容许座面28a与转向架框架11的车宽方向的相对位移。藉此,在导向时,即便轴箱17F、17B与转向架框架11在车宽方向相对位移,亦可抑制车宽方向的过度的负重作用于连杆构件42。进而,在转向架1中,藉由使支持座28的座面28a倾斜,可使板簧34的长度方向两端部34b以不弯曲且笔直延伸的状态支持于支持座28。因此,可抑制板簧34的强度降低。
<第二实施形态>
第二实施形态的导向转向架1A构成与第一实施形态的导向转向架1类似,但在可实现连杆的长度及倾斜度的微调整的方面不同。以下,对于第二实施形态的导向转向架1A的构成,主要对与第一实施形态的导向转向架1的构成不同的构成进行说明,对于相同的构成,标注相同的符号并省略说明。
如图6及图7所示,连动机构40A具有一对支持座侧支架41A、41A、连杆构件42A、及一对转向架框架侧支架43A、43A。一对支持座侧支架41A、41A分别配置于支持台29的车宽方向两侧,且它们的下端部固定于支持台29的侧面部。支持座侧支架41A在上端部具有轴构件安装面41a,轴构件安装面41a是沿车辆上下方向延伸且朝向车辆外侧的平坦的面。在轴构件安装面41a上通过调整板71安装有支持座侧轴构件44A。调整板71是环状的构件,且其厚度方向两侧(即车辆长度方向两侧)的表面平坦地形成。调整板71使其厚度方向一表面抵接于轴构件安装面41a而配置于轴构件安装面41a上,进而,厚度方向另一表面与支持座侧轴构件44A的端部44b抵接。支持座侧轴构件44A的两端部44b、44b分别形成为平板状,且使其一表面(即车辆长度方向的一表面)抵接于调整板71的厚度方向另一表面而配置。又,在支持座侧轴构件44A的两端部44b、44b分别从厚度方向另一表面(即车辆长度方向的另一表面)插通有螺栓72。螺栓72贯通调整板71及支持座侧支架41A的上端部,且在其梢端部螺合有螺母73。藉此,支持座侧轴构件44A的端部44b通过调整板71而安装于支持座侧支架41A,在支持座侧轴构件44A的轴线方向中央部安装有连杆构件42A。
连杆构件42A是圆柱状的构件,且在其轴线方向两端部具有圆筒状的插通部42a、42b。插通部42a、42b均具有沿车宽方向插通的内孔。在一插通部42a中插通有支持座侧轴构件44A,在另一插通部42b中插通有转向架框架侧轴构件45A。在以如上形式构成的连杆构件42A中,一端部经由支持座侧轴构件44A安装于一对支持座侧支架41A、41A,另一端部经由转向架框架侧轴构件45A安装于一对转向架框架侧支架43A、43A。
一对转向架框架侧支架43A、43A分别在车宽方向上隔开而设置于转向架框架11,它们的下端部竖立设置于一对支座24、24各自的上表面。又,转向架框架侧支架43A在上端部具有轴构件安装面43a,轴构件安装面43a是沿车辆上下方向延伸且朝向车辆外侧的平坦的面。在轴构件安装面43a上通过调整板74安装有转向架框架侧轴构件45A。再者,在图6中,为了附图的方便起见,省略以下说明的调整板74等,因此参照图7。调整板74与调整板71同样地为环状的构件,且其厚度方向两侧(即车辆长度方向两侧)的表面平坦地形成。调整板74使其厚度方向一表面抵接于轴构件安装面43a而配置于轴构件安装面43a上,进而,厚度方向另一表面与转向架框架侧轴构件45A的端部45b抵接。转向架框架侧轴构件45A的两端部45b、45b分别与支持座侧轴构件44A的两端部44b、44b同样地形成为平板状,且使其一表面(即车辆长度方向的一表面)抵接于调整板74的厚度方向另一表面而配置。又,在转向架框架侧轴构件45A的两端部45b、45b分别从厚度方向另一表面(即车辆长度方向的另一表面)插通有螺栓75。螺栓75贯通调整板74及转向架框架侧支架43A的上端部,且在其梢端部螺合有螺母76。藉此,转向架框架侧轴构件45A的端部45b通过调整板74而安装于转向架框架侧支架43A,从而在支持座28与转向架框架11之间架设连动机构40A。
此处,调整板71、74准备厚度不同的多个调整板,而可调整连杆构件42的长度L。即,可将不同厚度的调整板71配置于支持座侧轴构件44A与支持座侧支架41A之间,又,可使不同厚度的调整板74介置于转向架框架侧轴构件45A与转向架框架侧支架43A之间。如此,可藉由改变所介置的调整板71、74的厚度而变更轴构件44A、45A的车辆长度方向的位置(参照图6的二点划线)。例如,在转向架1A中,当为了进行连动机构40A的位移量x的微调整而变更连杆构件42A的长度L时,连杆构件42A的端部的位置亦改变,因此,必须变更支持座侧轴构件44A及转向架框架侧轴构件45A的至少一方的车辆长度方向的位置。因此,可藉由改变调整板71、74的厚度而变更支持座侧轴构件44A及转向架框架侧轴构件45A的至少一方的车辆长度方向的位置。因此,为了进行连动机构40A的位移量x的微调整而更换长度不同的连杆构件42A时的更换作业较为容易。因此,可使板簧34与支持座28的相对滑动位移量的微调整的作业容易。
此外,第二实施形态的转向架1A发挥与第一实施形态的转向架1相同的作用效果。
<其他实施形态>
在第一及第二实施形态的转向架1、1A中,连动机构40A的连杆构件42的车辆长度方向两端部分别经由轴构件44、45而可旋动地安装,但并非必须构成为可相对于支架41、43两者旋动,只要构成为可相对于至少一支架41、43旋动即可。又,连杆构件42沿着板簧34的中心线配置,但并非必须为此种配置。例如,亦可使连杆构件42偏离板簧34的中心线而配置,又,亦可使用一对连杆构件42且将各个连杆构件42可旋动地配置于支架41、43的车宽方向外表面。
又,连杆构件42配置于板簧34上,且车宽方向的长度(即连杆构件42的厚度)比板簧34的宽度小,但并非必须为此种形状。例如,如图8所示,连动机构40B的连杆构件42B亦可为车宽方向的长度(即连杆构件42B的宽度)宽于车辆上下方向的长度(即连杆构件42B的厚度)的平板,且以在俯视下与板簧34局部重叠的形式配置。在此情形时,连杆构件42B的宽度较佳为与板簧34的宽度相同或者为板簧34的宽度以上,藉由将此种形状的连杆构件42B配置于板簧34上,可保护板簧34使之免受行驶过程中因车轮等弹起的小石子等飞来物损害。
又,对在第一及第二实施形态的转向架1、1A中采用轴梁22作为连结轴箱17与转向架框架11的连结构件的情形进行了说明,但连结构件并非必须为轴梁22。例如,亦可如单连杆式的转向架那样为连杆。
进而,在第一及第二实施形态的转向架1、1A中,采用积层橡胶作为间隙体27,但并不限定于积层橡胶,只要为可弹性变形的构件即可。又,间隙体27并非必须为可弹性变形的构件,只要为容许支持座28与轴箱17的相对位移那样的构成即可。例如,亦可由自润滑橡胶构件构成间隙体。在此情形时,由自润滑橡胶构成的间隙体以固定于支持座28及轴箱17的任一者且支持座28在轴箱17的上表面滑动的形式构成。藉此,可容许支持座28与轴箱17的相对位移,与第一及第二实施形态的转向架1、1A同样地,可抑制导向时的车体支持负重的水平分力的增加。
进而,在第一及第二实施形态的转向架1、1A中具备导向机构50,但并非必须具备导向机构50。又,导向机构50使前后一对轴箱17F、17B移动,但亦可为仅使至少一者移动那样的构成。又,第一及第二实施形态的转向架1、1A是附承梁的转向架,但并非必须具有枕梁46。即,转向架1、1A亦可为无承梁的转向架,在此情形时,连结连杆51可旋动地连结于从车体4的下表面朝下方突出的连杆支承构件。藉此,可与车体4的旋转动作连动地导向轮轴12。
根据上述说明,本领域技术人员可明确本发明的众多改良或其他实施形态。因此,上述说明应仅作为例示进行解释,其以向本领域技术人员示教执行本发明的最佳形态为目的而提供。可在不脱离本发明的精神的范围内,实质性地变更其构造及/或功能的详细内容。
符号说明:
1、1A、1B:转向架
2:铁道车辆
4:车体
11:转向架框架
13:车轴
16:轴承
17:轴箱
18:轴箱支持装置
21:横梁
22:轴梁
27:间隙体
28:支持座
28a:座面
34:板簧
34a:板簧的车辆长度方向中央部
34b、34b:板簧的车辆长度方向两端部
40、40A、40B:连动机构
41、41A:支持座侧支架
42、42A、42B:连杆构件
43、43A:转向架框架侧支架
44、44A:支持座侧轴构件(销构件)
44a:球面衬套
45、45A:转向架框架侧轴构件(销构件)
45a:球面衬套
46:枕梁
50:导向机构。
Claims (8)
1.一种铁道车辆用导向转向架,其特征在于,具备:
转向架框架,具有用于支持车体的横梁;
一对车轴,沿车宽方向配置;
轴箱,收容支持所述车轴使之旋转自如的轴承;
轴箱支持装置,具有容许所述转向架框架与所述轴箱的车辆长度方向的相对位移并且将所述轴箱与所述转向架框架连结的连结构件;
板簧,沿车辆长度方向延伸,且其车辆长度方向两端部朝向斜上方沿车辆长度方向延伸并支持于所述轴箱的上方,其车辆长度方向中央部以未固定于所述横梁的状态配置于所述横梁的下方;
支持座,其上表面倾斜且支持所述板簧的长度方向两端部;及
间隙体,设置于所述轴箱的上表面与所述支持座的下表面之间,且容许所述轴箱与所述支持座的车辆长度方向的位移;
还具备连动机构,该连动机构将所述转向架框架与所述支持座连结,且配合所述板簧的车辆长度方向端部的所述车辆长度方向的移动而使所述支持座在所述车辆长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述间隙体是其上表面及下表面具有水平面且能够在水平方向上弹性变形的弹性构件。
3.根据权利要求1所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,还具备导向所述一对车轴中的至少一方的导向机构,
所述转向架框架支持所述车体或承梁使之能够绕铅直轴线相对旋转,且
所述导向机构根据所述车体或所述承梁的相对旋转使所述轴箱在车辆长度方向位移而导向所述车轴。
4.根据权利要求1所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述连动机构是具有可旋动地安装于设置于所述支持座的支持座侧支架及设置于所述转向架框架的转向架框架侧支架的至少一侧的支架的连杆构件的连杆机构,且
所述连杆机构当所述转向架框架下降而所述转向架框架侧支架下降时,所述连杆构件经由所述支持座侧支架使所述支持座在所述车辆长度方向上朝向所述横梁位移。
5.根据权利要求4所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述连杆机构以如下形式构成:相对于所述支持座侧支架中的所述连杆构件的旋动中心与所述转向架框架侧支架中的所述连杆构件的旋转中心的车辆长度方向距离D、2个所述旋转中心的铅直方向距离H、所述板簧的上下方向的弯曲量δ、及所述连杆构件的长度L,所述支持座的位移量x具有式(1)及(2)的关系,
x=D-Lcosθ…(1)
θ=sin-1((H+δ)/L)…(2)
所述连杆构件的长度L、所述车辆长度方向距离D、及所述铅直方向距离H系相对于所述弯曲量δ的所述支持座的位移量x与所述板簧的长度方向端部的位移量x0的差|x-x0|为5mm以下。
6.根据权利要求4或5所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述连杆构件经由销构件可旋动地连结于所述支持座侧支架及所述转向架框架侧支架中的至少一方的支架,且
所述销构件夹着调整板而安装于所述至少一方的支架。
7.根据权利要求6所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述销构件具有支持所述连杆构件使之能转动的球面衬套。
8.根据权利要求4或5所述的铁道车辆用导向转向架,其特征在于,所述连杆构件是沿所述车辆长度方向延伸且车宽方向的宽度宽于铅直方向的厚度的平板状的构件,且以在俯视下与所述板簧重叠的形式配置于所述板簧的上方。
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