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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug-Drehgestell, das einen Drehgestellrahmen, eine Radachse, Achsgehäuse, die die Radachse tragen, und Gehäuselagervorrichtungen, die die Achsgehäuse relativ zu dem Drehgestellrahmen tragen, umfasst, und bezieht sich insbesondere auf ein Schienenfahrzeug-Drehgestell, das Achsgehäuse-Lagervorrichtungen umfasst, die jeweils dazu ausgelegt sind, eine Trennung eines Achsgehäuses von einem Drehgestellrahmen zu verhindern, wenn der Drehgestellrahmen angehoben wird.
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Hintergrund
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Das Patentdokument 1 legt eine Struktur offen, die verhindert, dass ein Achsgehäuse, das eine Radachse drehbar lagert, abfällt, wenn ein Drehgestellrahmen, der ein Schienenfahrzeug-Drehgestell bildet, angehoben wird. Die Struktur wird durch einen Zentralkörper, der an dem Achsgehäuse befestigt ist, ein äußeres Element, das an dem Drehgestellrahmen befestigt ist, und ein Kopplungselement, das den Zentralkörper und das äußere Element miteinander koppelt, gebildet.
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Das Kopplungselement, das durch ein Durchgangsloch verläuft, das in dem äußeren Element vorgesehen ist, besitzt ein Ende, das an dem Zentralkörper befestigt ist, und ein anderes Ende, das mit einem Flanschabschnitt versehen ist, der einen größeren Außendurchmesser als das Durchgangsloch aufweist.
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Es ist beschrieben, dass bei dieser Struktur der Flanschabschnitt, der an dem anderen Ende des Kopplungselements vorgesehen ist, das mit dem Zentralkörper gekoppelt ist, selbst dann, wenn der Drehgestellrahmen angehoben wird, durch das Durchgangsloch des äußeren Elements verriegelt ist und somit verhindert, dass der Zentralkörper von dem Drehgestellrahmen abfällt.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentdokument(e)
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- Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. H9-193795
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Wenn ein Drehgestell durch einen Kran oder dergleichen beispielsweise zum Tragen des Drehgestells angehoben wird, ist es wünschenswert, dass ein Achsgehäuse, das eine Radachse drehbar hält, die ein Paar Räder an beiden Enden der Achse aufweist, nicht von einem Drehgestellrahmen getrennt wird. Ferner ist es in den letzten Jahren erforderlich, ein Radlastverhältnis zu überwachen, das ein Verhältnis der Lasten des linken und des rechten Rades, die auf die Schienen drücken, darstellt, um die Sicherheit zu verbessern, wenn ein Schienenfahrzeug eine Kurve mit einem relativ kleinen Krümmungsradius durchfährt. Um dieses Radlastverhältnis zu überwachen, ist Bedarf für eine Struktur gegeben, in der zwischen einem Drehgestellrahmen, der ein Drehgestell bildet, und jedem der Achsgehäuse, die durch den Drehgestellrahmen getragen werden, leicht eine Höheneinstellungsplatte eingesetzt werden kann, die einen Abstand zwischen dem Drehgestellrahmen und einer Radachse einstellen kann.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenfahrzeug-Drehgestell bereitzustellen, das eine Struktur aufweist, die ein Abfallen eines Achsgehäuses von einem Drehgestellrahmen dann verhindern kann, wenn das Drehgestell angehoben wird, und zusätzlich ein Radlastverhältnis einfach einstellen kann.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Ein Schienenfahrzeug-Drehgestell der vorliegenden Erfindung umfasst einen Seitenholm, der einen Drehgestellrahmen bildet; ein Achsgehäuse, das eine Radachse drehbar hält; und eine Achsfeder, die zwischen dem Seitenholm und dem Achsgehäuse angeordnet ist, wobei die Achsfeder aus einem zylinderförmigen oberen Achsfederteil; einem glockenförmigen unteren Achsfederteil; und einem elastischen Körper, der zwischen dem oberen Achsfederteil und dem unteren Achsfederteil angeordnet ist, besteht.
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Ferner umfasst das Schienenfahrzeug-Drehgestell, das ein Verbindungselement umfasst, das durch die Achsfeder verläuft, um den Seitenholm und das Achsgehäuse miteinander zu verbinden, einen unteren Achsfedersitz, der zwischen dem unteren Achsfederteil und dem Achsgehäuse angeordnet ist; einen Flansch, der an einem Umfangsabschnitt einer unteren Fläche des unteren Achsfedersitzes vorgesehen ist; eine ebene obere Achsgehäuse-Stirnfläche, die an einem oberen Abschnitt des Achsgehäuses vorgesehen ist, wobei der Flansch dazu ausgelegt ist, an der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche anzuliegen; und eine Höheneinstellungsplatte, die zwischen dem Flansch und der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, ein Radlastverhältnis einzustellen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Schienenfahrzeug-Drehgestell bereitzustellen, das eine Struktur aufweist, die ein Abfallen eines Achsgehäuses von einem Drehgestellrahmen verhindern kann, und das zusätzlich ein Radlastverhältnis einfach einstellen kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht auf ein Schienenfahrzeug-Drehgestell.
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2 ist eine A-A-Querschnittsansicht eines Seitenholms, der ein Drehgestell bildet.
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3 ist eine Querschnittsansicht (A-A-Querschnitt von 2) eines Achsgehäuses, das mit einem Mechanismus zum Verhindern des Abfallens und einem Höheneinstellungsmechanismus versehen ist.
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4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Mechanismus zum Verhindern des Abfallens tätig gewesen ist.
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Arten zum Ausführen der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Art zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Draufsicht eines Schienenfahrzeug-Drehgestells. Ein Schienenfahrzeug-Drehgestell 1 ist ein Drehgestell vom Typ mit Innenrahmen der Art, bei der Radachsen mit insgesamt vier Rädern 240 an beiden Enden der zwei Achsen 230 auf einer Innenseite von Seitenholmen 10 (auf der Schienenmittelseite oder in einer Längsrichtung der Achsen 230 in einem mittleren Abschnitt) angeordnet sind, die einen Drehgestellrahmen 5 bilden. Die Radachsen sind auf unteren Seiten beider Endabschnitte in einer Längsrichtung der Seitenholme 10 über Radgehäuse 64 bereitgestellt, die die Radachsen drehbar aufnehmen.
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Der Drehgestellrahmen 5 umfasst die Seitenholme 10, die mit einem Abstand parallel zueinander angeordnet sind, Luftfeder-Aufnahmebasen 50, die jeweils auf einer Außenseite der Seitenholme 10 (in einer Richtung weg von der Schienenmitte) mit ihrer Längsrichtung parallel zu den Seitenholmen 10 angeordnet sind, und Querholme 20, die jeweils durch die Seitenholme 10 und die Luftfeder-Aufnahmebasen 50 an ihren Längsrichtungsmittelabschnitten verlaufen. Jeder Querholm 20 ist jeweils mit den Seitenholmen 10 und den Luftfeder-Aufnahmebasen 50 durch Schweißen verbunden. Von oben betrachtet weist der Drehgestellrahmen 5 eine H-Form auf.
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Die Luftfeder 210 ist an einer oberen Fläche des Längsrichtungsmittelabschnitts von jeder Luftfeder-Aufnahmebasis 50 über einen Luftfeder-Montagesitz angebracht. Die Luftfedern 210 tragen das Gewicht des Fahrzeugkörpers (nicht gezeigt). Um Gierbewegungen (eine Schwingung in einer horizontalen Ebene um einen Drehgestell-Mittelstift (nicht dargestellt) als ein Drehzentrum) des Drehgestells 1 im Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu vermeiden, ist ein Gierdämpfer 200 derart vorgesehen, dass er zwischen einem Gierdämpferaufnahmeelement, das auf einer Seitenfläche des Mittelabschnitts von jeder Luftfeder-Aufnahmebasis 50 vorgesehen ist, und dem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) koppelt.
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Bremsvorrichtungen 56 sind an beiden Enden in der Längsrichtung jeder Luftfeder-Aufnahmebasis 50 vorgesehen. Im Moment des Bremsens klemmen Bremsschuhe von jeder Bremsvorrichtung 56 Bremsscheiben (nicht gezeigt) ein, die auf beiden Seitenflächen des Rades 240 vorgesehen sind, und erzielen damit eine Bremskraft.
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Die Struktur des Schienenfahrzeug-Drehgestells ist mit dem Innenrahmen-Typ-Drehgestell 1 mit Bremsscheiben als Beispiel beschrieben worden. Ein Mechanismus zum Verhindern des Abfallens und ein Höheneinstellungsmechanismus, die später näher beschrieben werden, sind nicht auf das in 1 beschriebene Drehgestell beschränkt und können auch auf ein Außenrahmen-Typ-Drehgestell oder ein Drehgestell mit Bremsklötzen angewendet werden.
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2 ist eine A-A-Schnittansicht eines Seitenholms, der einen Drehgestellrahmen bildet, und 3 ist eine Schnittansicht (A-A-Schnitt von 2) eines Achsgehäuses, das mit einem Mechanismus zum Verhindern des Abfallens und einem Höheneinstellungsmechanismus versehen ist.
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Seitenholm-Endabschnitte 12, die nach unten offen sind, sind an beiden Enden in der Längsrichtung von jedem Seitenholm 10, der den Drehgestellrahmen bildet, vorgesehen. Jedes Achsgehäuse 64 wird durch den Seitenholm-Endabschnitt 12 über einen unteren Achsfedersitz 68, der an einem oberen Ende des Achsgehäuses 64 angeordnet ist, eine Achsfeder 70, die um den unteren Achsfedersitz 68 eingepasst ist, und eine Hängemetallfassung 80, die an einem oberen Ende der Achsfeder 70 angeordnet ist, elastisch getragen.
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Das Achsgehäuse 64 ist an seinem Abschnitt, der näher an dem Längsrichtungs-Mittelabschnitt des Seitenholms 10 ist, mit einer Achsgehäuse-Seitenausstülpung 64c versehen. Die Achsgehäuse-Seitenausstülpung 64c und ein Seitenholmverbindungs-Aufnahmeelement 10b, das an dem Seitenholm 10 vorgesehen ist, sind über eine Achsgehäuse-Längsverbindung 62 miteinander verbunden. Die Achsgehäuse-Längsverbindung 62 ist an beiden Enden in ihrer Längsrichtung mit ringförmigen Abschnitten versehen und besitzt Fixierabschnitte jeweils an einem Mittelabschnitt eines Gummistücks, das in den ringförmigen Abschnitt gefüllt ist. Die Fixierabschnitte, die an beiden Enden der Achsgehäuse-Längsverbindung 62 vorgesehen sind, sind mit der Achsgehäuse-Seitenausstülpung 64c und dem Seitenholmverbindungs-Aufnahmeelement 10b derart gekoppelt, dass das Achsgehäuse 64 in der Längsrichtung des Seitenholms 10 elastisch gelagert ist.
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Die Achsfeder 70 besteht aus einem zylinderförmigen oberen Achsfederteil 72, wobei der Außendurchmesser von seinem unteren Abschnitt größer als der von seinem oberen Abschnitt festgelegt ist, so dass er an seinem unteren Abschnitt ausgewölbt ist, einen glockenförmigen unteren Achsfederteil 76 und einen Schwingungsdämpfergummi 74, der zwischen dem oberen Achsfederteil 72 und dem unteren Achsfederteil 76 angeordnet ist. Der Schwingungsdämpfergummi 74 kann in Oben-Unten-, Links-Rechts- und Vorne-Hinten-Richtung verschoben werden und kann daher an die Verschiebung des Achsgehäuses 64 in diese drei Richtungen angepasst werden. Der Schwingungsdämpfergummi 74 ist mit dem oberen Achsfederteil 72 und dem unteren Achsfederteil 76 so verbunden, dass sie ineinander integriert sind. Der Schwingungsdämpfergummi 74 kann eine Zylinderform aufweisen oder die Schwingungsdämpfergummis 74 können getrennt an solchen Positionen vorgesehen sein, dass die Schwingungsdämpfergummis 74 einander in der Vorne-Hinten- und der Links-Rechts-Richtung zugewandt sind.
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Ein Loch 12b, durch das die Hängemetallfassung 80 eingeführt wird, ist an einem Abschnitt eines Oberabschnitts 12a des Seitenholm-Endabschnitts 12 vorgesehen, an dem eine Mittelachse der Achsfeder 70 schneidet. Zusätzlich ist eine Aussparung 12c, in die ein oberer Endabschnitt des oberen Achsfederteils 72, der die Achsfeder 70 bildet, eingepasst wird, auf einer unteren Fläche des Oberabschnitts 12a vorgesehen.
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Durch Bereitstellen der Aussparung 12c kann der obere Achsfederteil 72 dann, wenn die Achsfeder 70 an dem Seitenhohn-Endabschnitt 12 fixiert wird, der so vorgesehen ist, dass er nach unten offen ist, in die Aussparung 12c eingepasst werden, so dass die Achsfeder 70 einfach positioniert werden kann. Da der obere Achsfederteil 72 in die Aussparung 12c eingepasst wird, wenn das Achsgehäuse 64 in der Links-Rechts- oder der Vorne-Hinten-Richtung verschoben ist, trägt eine vertikale Fläche der Aussparung 12c ferner eine Scherlast, die zwischen dem Oberabschnitt 12a und dem oberen Achsfederteil 72 erzeugt wird, so dass die Scherlast, die auf Bolzen 102 ausgeübt wird, klein gehalten werden kann. Daher kann der Bolzen 102 mit einer kleinen Größe gewählt werden und zusätzlich kann die Dicke des oberen Achsfederteils 72, in das der Bolzen 102 eingesetzt wird, gering gehalten werden. Dementsprechend kann eine Gewichtsverringerung des Oberabschnitts 12a und der Achsfeder 70 gefördert werden, indem die Aussparung 12c bereitgestellt wird.
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Die Hängemetallfassung 80 umfasst ein zylinderförmiges Element und einen Flansch 80a, der sich radial von einem oberen Endabschnitt des zylinderförmigen Elements erstreckt. Ein Außendurchmesser des zylinderförmigen Elements ist etwas geringer als ein Innendurchmesser des Lochs 12b gewählt, während ein Außendurchmesser des Flansches 80a größer als der Innendurchmesser des Lochs 12b gewählt ist. Die Hängemetallfassung 80 ist mit dem Achsgehäuse 64 über einen Bolzen 100 verbunden, so dass das zylinderförmige Element durch das Loch 12b mit dem Flansch 80a über dem Oberabschnitt 12a liegend eingesetzt ist und so dass ein unterer Endabschnitt des zylinderförmigen Elements auf einem horizontalen Abschnitt 76a des unteren Achsfederteils 76 angeordnet ist.
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Da eine Lücke G (siehe 3) zwischen einer unteren Fläche des Flansches 80a und dem Oberabschnitt 12a vorgesehen ist, gibt es selbst dann, wenn die Achsfeder 70 relativ zu dem Seitenholm 10 aufgrund von Schienenunregelmäßigkeiten oder dergleichen innerhalb eines Bereichs verschoben ist, in dem der Flansch 80a der Hängemetallfassung 80 nicht an den Oberabschnitt 12a stößt, keine Möglichkeit eines Zusammenstoßes zwischen dem Flansch 80a und dem Oberabschnitt 12a und daher ist die vertikale Verschiebung der Achsfeder 70 relativ zu dem Seitenholm 10 nicht behindert.
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Der obere Endabschnitt des oberen Achsfederteils 72, der die Achsfeder 70 bildet, ist innen mit Gewindeabschnitten versehen und der obere Endabschnitt des oberen Achsfederteils 72 ist in die Aussparung 12c eingepasst, die in dem Oberabschnitt 12a vorgesehen ist, und an dem Oberabschnitt 12a durch die Bolzen 102 befestigt. Der horizontale Abschnitt 76a ist an einem oberen Ende des unteren Achsfederteils 76, der die Achsfeder 70 bildet, vorgesehen und ein Loch, durch. das der Bolzen 100 verläuft, was später beschrieben ist, ist an einem Mittelabschnitt des horizontalen Abschnitts 76a vorgesehen. Der untere Endabschnitt des zylinderförmigen Elements der Hängemetallfassung 80, der durch das Loch 12b verläuft, ist an einer oberen Fläche des horizontalen Abschnitts 76a angeordnet.
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Andererseits ist eine obere Achsgehäuse-Stirnfläche 64b, die eine horizontale Ebene bildet, an einem oberen Ende des Achsgehäuses 64, das die Radachse drehbar trägt, vorgesehen und eine zylinderförmige obere Achsgehäuse-Ausstülpung 64a ist so vorgesehen, dass sie sich von einem Mittelabschnitt der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b vertikal nach oben erstreckt. Ein oberer Endabschnitt der oberen Achsgehäuse-Ausstülpung 64a ist innen mit einem Gewindesitz (Innengewinde) versehen. Der Bolzen 100, der durch die Hängemetallfassung 80, die durch das Loch 12b eingesetzt ist, das in der Oberplatte 12a vorgesehen ist, das untere Achsfederteil 76 und den unteren Achsfedersitz 68 verläuft, wird in den Gewindesitz geschraubt.
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Der glockenförmige untere Achsfedersitz 68 ist auf einer oberen Fläche der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b vorgesehen. Ein Flansch 68a, der dazu ausgelegt ist, an der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b anzuliegen, ist an einem unteren Ende des unteren Achsfedersitzes 68 vorgesehen. Zusätzlich ist ein zylinderförmiger Raum 68b von einem Mittelabschnitt des Flansches 68a entlang einer Mittellinie des unteren Achsfedersitzes 68 vorgesehen. Ein Innendurchmesser des zylinderförmigen Raums 68b ist etwas größer als ein Außendurchmesser der oberen Achsgehäuse-Ausstülpung 64a gewählt.
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Wenn der untere Achsfedersitz 68 über dem Achsgehäuse 64 angeordnet wird, wird eine untere Fläche des Flansches 68a mit der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b in Kontakt gebracht und die obere Achsgehäuse-Ausstülpung 64a wird in den zylinderförmigen Raum 68b eingepasst.
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Da die obere Achsgehäuse-Ausstülpung 64a in den zylinderförmigen Raum 68b eingepasst ist, kann sich die obere Achsgehäuse-Ausstülpung 64a beim Einsetzen einer Höheneinstellungsplatte 90 zwischen der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b und der unteren Fläche des Flansches 68a, um ein Radlastverhältnis in einem vorgegebenen Bereich zu halten, unter Führung durch den zylinderförmigen Raum 68b vertikal bewegen und gleichzeitig die Parallelität zwischen der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b und der unteren Fläche des Flansches 68a aufrechterhalten. Bei dieser Struktur gibt es selbst dann, wenn die Höheneinstellungsplatte 90 zwischen der oberen Achsgehäuse-Stirnfläche 64b und der unteren Fläche des Flansches 68a eingesetzt wird, um zu ermöglichen, dass ein Radlastverhältnis in einen vorgegebenen Bereich fällt, kein Wackeln des Achsgehäuses 64 oder des unteren Achsfedersitzes 68.
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4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Mechanismus zum Verhindern des Abfallens tätig gewesen ist. Beim Bewegen des Drehgestells 1 wird das Drehgestell 1 auf einen Lastwagen oder dergleichen geladen, indem ein Seil an dem Drehgestellrahmen 5 angebracht wird und der Drehgestellrahmen 5 durch einen Kran angehoben wird. Wenn die Seitenholme 10, die den Drehgestellrahmen 5 bilden, über das Seil angehoben werden, erhöht sich, da die Achsgehäuse 64 die schweren Radachsen halten, der Abstand zwischen einem jeweiligen Achsgehäuse 64 und dem Seitenholm 10, um die Lücke G (siehe 3) zu verringern, so dass letztendlich der Flansch 80a an dem Oberabschnitt 12a anliegt. Da der Außendurchmesser des Flansches 80a etwas größer als der Innendurchmesser des Lochs 12b gewählt ist, gelangt die Hängemetallfassung 80 niemals durch das Loch 12b hindurch. Daher fällt das Achsgehäuse 64, das über den Bolzen 100 verbunden ist, der durch die Hängemetallfassung 80 verriegelt ist, niemals von dem Drehgestellrahmen 5 ab.
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Mit der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, das Schienenfahrzeug-Drehgestell bereitzustellen, das die folgenden Effekte zeigt.
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Selbst wenn der Drehgestellrahmen 5 durch einen Kran oder dergleichen angehoben wird, wenn er das Drehgestell 1 trägt, ist es möglich ein Abfallen des Achsgehäuses 64 von dem Drehgestellrahmen 5 zu verhindern.
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Ferner kann die Höheneinstellungsplatte 90 durch Anheben des unteren Achsfedersitzes 68 einfach zwischen den unteren Achsfedersitz 68 und das Achsgehäuse 64 eingesetzt werden und zusätzlich kann das Auftreten eines Wackelns aufgrund des Einsetzens der Höheneinstellungsplatte 90 unterdrückt werden.
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Da die Aussparung 12c auf der unteren Fläche des Oberabschnitts 12a des Seitenholm-Endabschnitts 12 vorgesehen ist, kann ferner die Position der Achsfeder 70 selbst in einem Zustand, in dem die Handhabbarkeit schlecht ist, leicht bestimmt werden.
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Ferner trägt die vertikale Fläche der Aussparung 12c selbst dann, wenn aufgrund der Verschiebung des Achsgehäuses 64 in der Vorne-Hinten- und der Links-Rechts-Richtung eine große Last in der Vorne-Hinten- und der Links-Rechts-Richtung auf die Achsfeder 70 ausgeübt wird, eine Scherlast, die zwischen dem Oberabschnitt 12a und dem oberen Achsfederteil 72 erzeugt wird, so dass eine Scherlast, die auf die Bolzen 102 ausgeübt wird, die die Achsfeder 70 an dem Seitenholm-Endabschnitt 12 befestigen, klein gehalten werden kann und zusätzlich die Dicke des oberen Achsfederteils 72, der die Achsfeder 70 bildet, klein gehalten werden kann. Dementsprechend kann eine Gewichtsverringerung der Achsfeder 70 gefördert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehgestell
- 10
- Seitenholm
- 10b
- Seitenholmverbindungs-Aufnahmeelement
- 12
- Seitenholm-Endabschnitt
- 12a
- Oberabschnitt
- 12b
- Loch
- 12c
- Aussparung
- 50
- Luftfeder-Aufnahmebasis
- 56
- Bremsvorrichtungen
- 62
- Achsgehäuse-Längsverbindung
- 64
- Achsgehäuse
- 64a
- Obere Achsgehäuse-Ausstülpung
- 64b
- Obere Achsgehäuse-Stirnfläche
- 64c
- Achsgehäuse-Seitenausstülpung
- 68
- Unterer Achsfedersitz
- 68a
- Flansch
- 68b
- Zylinderförmiger Raum
- 70
- Achsfeder
- 72
- Oberer Achsfederteil
- 74
- Schwingungsdämpfergummi
- 76
- Unterer Achsfederteil
- 76a
- Horizontaler Abschnitt
- 80
- Hängemetallfassung
- 80a
- Flansch
- 90
- Höheneinstellungsplatte
- 100, 102
- Bolzen
- 200
- Gierdämpfer
- 210
- Luftfeder
- 230
- Achse
- 240
- Rad
