JP2002046602A - 緩衝ゴム支持揺枕ばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面電車用として最適な、構造が簡単で小型
・軽量化が図れる台車を得ること。 【解決手段】 鉄道車両路面電車用台車に設置されて車
体を支持する揺枕装置において、台車枠１ａ側梁におけ
る中央凹み部の上部にそれぞれコイルばね１２を載置す
ると共に、前記中央凹み部におけるこれらコイルばね１
２の前後に、台車枠１ａ側梁と一端が当接すべく緩衝ゴ
ム１３を配置する。コイルばね１２上に載置した揺枕２
ａの前後を緩衝ゴム１３の他端によって保持することで
車体の前後・上下・左右方向の変位を吸収し、ボルスタ
ーアンカー、上下動ダンパー、左右動ダンパーを省略可
能に構成した。 【効果】 枕ばね特性が自由に選択でき、走行性能の向
上が図れるのと同時に摺動部が不要になって、ボルスタ
アンカーのみならず上下動ダンパーや左右動ダンパーを
省略できることから台車幅寸法を短縮でき、車体床下面
積が小さくて済み、台車構造が簡素化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両路面電車
用台車の揺枕ばね装置に関するもので、コイルばねと緩
衝ゴムを併用した枕ばねの、緩衝ゴムによって揺枕と台
車枠を支持する事によりボルスタアンカー・上下動ダン
パー・左右動ダンパーなどを省略して台車構造を簡素化
し、台車幅寸法の短縮と同時に走行性能向上を図ること
ができる緩衝ゴム支持揺枕ばね装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、台車１は、図６〜８に示したよ
うに、台車枠１ａ、揺枕装置２、ばね装置３、軸箱支持
装置４、輪軸５、ブレーキ装置６などによって構成され
ており、このうちの揺枕装置２は、走行中の車体の横揺
れや曲線通過時の車体の変位に対して復元力を与えて乗
り心地を良くするために設けられるものである。

【０００３】そして、この揺枕装置２のメカニズムは、
車体が横方向の力を受けて横揺れしたときに、速やかに
もとの安定した状態に戻す役割をはじめ、上下の加振に
対しては枕ばね３ａの働きで吸収緩和させ、さらに牽引
力や制動力を、ボルスターアンカー付き台車１では、ボ
ルスターアンカー７によって確実に伝達する重要な働き
をしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、路面電車用
台車では、高さ・幅・長さが制限されて狭い隙間に多く
の部品を配置する必要があり、また、点検等も困難であ
ることから、ボルスタアンカーの設置スペースが必要不
可欠で、その分、台車の幅寸法が大きくなる上記したよ
うなボルスタアンカー付き台車は採用が困難であった。

【０００５】また、枕ばねの特性を選定するに際し、従
来のようなコイルばねのみの単独使用では、上下・左右
・前後方向の有効なばね特性を得るのには限度があるこ
とから、台車の走行性能向上を図るのに問題があった。
従って、枕ばねにコイルばねのみを使用する場合には、
前記したボルスタアンカー７に加えて、上下動ダンパー
８や左右動ダンパー（図示省略）が必要になって部品点
数が多くなり、より台車構造が複雑になって、路面電車
用台車としては不向きであった。

【０００６】なお、揺枕吊り無し台車でコイルばねの横
剛性を利用した場合、左右方向と前後方向のばね特性を
変えるためには、コイルばねは二列に配置する必要があ
ることから、コイルばねの設置スペースが大きくなる。

【０００７】また、従来のボルスタアンカー無し台車で
は、揺枕の前後面を台車枠に当接させることで台車枠と
揺枕間で前後力を伝達させ、上下・左右方向の変位は前
記当接面の摺動によって行わせるようにしているが、こ
のような方法では前後の当接面でスリ板が摩耗して前後
隙間が増大し、前後振動（ピッチング）を起こす要因と
なって車両の乗り心地が悪くなる。乗り心地を良くしよ
うとすると、前後当接面の隙間管理を十分に行う必要が
あり、メンテナンスが大変である。

【０００８】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、路面電車用として最適な、構造が簡単で
小型・軽量化が図れる台車を得ることを可能とする緩衝
ゴム支持揺枕ばね装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置は、台車枠
側梁における中央凹み部の上部にそれぞれコイルばねを
載置すると共に、前記中央凹み部におけるこれらコイル
ばねの前後に、台車枠側梁と一端が当接すべく緩衝ゴム
を配置し、前記コイルばね上に載置した揺枕の前後を前
記緩衝ゴムの他端によって保持することとしている。そ
して、このようにすることで、構造が簡単で小型・軽量
化が図れ、路面電車用として最適な台車が得られること
になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装
置は、鉄道車両路面電車用台車に設置されて車体を支持
する揺枕装置において、台車枠側梁における中央凹み部
の上部にそれぞれコイルばねを載置すると共に、前記中
央凹み部におけるこれらコイルばねの前後に、台車枠側
梁と一端が当接すべく緩衝ゴムを配置し、前記コイルば
ね上に載置した揺枕の前後を前記緩衝ゴムの他端によっ
て保持することで車体の前後・上下・左右方向の変位を
吸収し、ボルスターアンカー、上下動ダンパー、左右動
ダンパーを省略可能に構成したものである。

【００１１】本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置は、枕
ばねをコイルばねと緩衝ゴムを併用して、緩衝ゴムによ
って揺枕と台車枠を支持する事により、走行性能に効果
的な枕ばね特性を選択可能となすと共に車体の前後・上
下・左右方向の変位を吸収するようにしたので、ボルス
タアンカー・上下動ダンパー・左右動ダンパーなどを省
略することができて台車構造が簡素化し、台車幅寸法の
短縮と同時に走行性能の向上を図ることができるように
なる。

【００１２】そして、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装
置において、コイルばねの前後に配置する緩衝ゴムを、
それぞれ水平面に対して揺枕への当接側が上向きとなる
ような傾斜状に取り付けた場合には、前後方向の弾性係
数が大きくなって、緩衝ゴムが負担する圧縮荷重比が剪
断荷重の負担比に比べて大きくなる。反対に、上下方向
荷重負担の割合は剪断荷重比が大きくなって圧縮荷重が
比が小さくなる。また、左右方向には剪断荷重のみを負
担することになる。すなわち、緩衝ゴムを、それぞれ水
平面に対して揺枕への当接側が上向きとなるような傾斜
状に取り付けた場合には、緩衝ゴムの弾性係数は前後、
上下、左右方向の順に小さくなって、発生する変位の大
きさに適したものとなる。本発明者の実験によれば、水
平面に対して揺枕への当接側を１０°程度上向きに傾斜
した場合に最適の結果が得られた。

【００１３】また、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
において、台車枠側梁における中央凹み部のコイルばね
載置部にはコイルばね受け座を、同じく中央凹み部にお
ける緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座を、また、揺
枕における緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座を設
け、コイルばね及び緩衝ゴムを嵌め込みにより取り付け
るようにした場合には、コイルばね及び緩衝ゴムを各受
け座に嵌め込むだけで取り付けられるようになって、作
業性が良くなる。

【００１４】また、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
において、台車枠側梁と揺枕に対する緩衝ゴムの当接部
に設けた受け座に前後・上下・左右方向の荷重を三面で
支持可能な凹部又は凸部又は溝を設けた場合には、緩衝
ゴムをボルトで締結しなくても台車枠、緩衝ゴム、揺枕
が分離することがなくなる。

【００１５】また、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
において、緩衝ゴムの両端荷重負担部に取付金具を設置
した場合には、緩衝ゴム廃却時の廃却部品を減少させる
ことができると同時に、揺枕、緩衝ゴム、台車枠の製造
が容易に行えるようになる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る鉄道車両路面電車用台車
の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置を図１〜図５に示す実施例
に基づいて説明する。図１は鉄道車両路面電車用台車に
本発明に係る緩衝ゴム支持揺枕ばね装置を設置した場合
の全体構成を示す正面図、図２は図１の平面図、図３は
図１の側面図、図４は図１における緩衝ゴム支持揺枕ば
ね装置の要部拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面
図、（ｃ）は上部に揺枕側の緩衝ゴム取付け部を示す側
面図、（ｄ）はコイルばね下面の取付け部を示しす断面
図、（ｅ）は台車枠・緩衝ゴム・揺枕の間に取付ける取
付金具の一例を示す図、図５は図１における緩衝ゴム支
持揺枕ばね装置の緩衝ゴムの設置位置を車軸中心寄りに
配置した場合の全体横成図で（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大図である。

【００１７】図１〜図４において、１１は本発明に係る
緩衝ゴム支持揺枕ばね装置であり、以下のような構成で
ある。１２は台車枠１ａの側梁における中央凹み部の上
部にそれぞれ載置されたコイルばね、１３は前記中央凹
み部におけるこれらコイルばね１２の前後に、台車枠１
ａの側梁と一端が当接すべく配置された緩衝ゴムであ
り、これらコイルばね１２上に載置した揺枕２ａの前後
を緩衝ゴム１３の他端によって保持することで車体の前
後・上下・左右方向の変位を吸収するようにしている。

【００１８】この緩衝ゴム１３は、弾性係数を車体の前
後・上下・左右方向の順に小さく採る必要から、それぞ
れ水平面に対して揺枕２ａへの当接側が例えば１０°程
度上向きに傾斜するようにして取付けている。従って、
前後方向の弾性係数が大きくなって、緩衝ゴム１３が負
担する圧縮荷重比が剪断荷重の負担比に比べて大きくな
る。反対に、上下方向荷重負担の割合は剪断荷重比が大
きくなって圧縮荷重が比が小さくなる。また、左右方向
には剪断荷重のみを負担することになって、発生する変
位の大きさに適したものとなる。

【００１９】そして、本実施例では、台車枠１ａの側梁
における中央凹み部のコイルばね１２載置部には、図４
に示したように、有底筒状のコイルばね受け座１５を設
け、コイルばね１２の上下面をそれぞれ台車枠１ａと揺
枕２ａに嵌め込んで上下及び水平方向の荷重の支持と、
台車枠１ａと揺枕２ａが分離しないようにしている。

【００２０】また、本実施例では、同じく台車枠１ａの
側梁における中央凹み部の緩衝ゴム１３との当接部に
は、図４に示したように、上部側に位置する側面が開放
した有底筒状の緩衝ゴム受け座１６を、また、揺枕２ａ
における緩衝ゴム１３との当接部にも同様に上部側に位
置する側面が開放した有底筒状の緩衝ゴム受け座１７を
設けたものを示している。

【００２１】従って、台車枠１ａと揺枕２ａに設けたコ
イルばね受け座１５、緩衝ゴム受け座１６，１７といっ
た荷重負担座との間に、コイルばね１２と緩衝ゴム１３
は並列に配置されることになり、台車１の前後・上下・
左右方向の荷重による変位はコイルばね１２と緩衝ゴム
１３の撓みよって吸収され、各部品が分離すること無く
荷重を負担することができるようになる。

【００２２】１４は、図４に示したように、それぞれの
緩衝ゴム１３の両端荷重負担部に取り付けた取付金具で
あり、これらの取付金具１４は、図示省略したが、例え
ば緩衝ゴム１３との当接側に凸部を設けてこの凸部を緩
衝ゴム１３に嵌め込み、取付金具１４の前記凸部と反対
側は緩衝ゴム受け座１６，１７の凹部に嵌め込まれて左
右荷重を負担する一方、取付金具１４の下部側面で緩衝
ゴム受け座１６の下部と、また、取付金具１４の上部側
面で緩衝ゴム受け座１７の上部に設けた溝に嵌め込まれ
て上下荷重を負担できるようにしている。

【００２３】１８は長期間使用した場合の緩衝ゴム１３
のヘタリ寸法を補うための調整板であり、例えば図４に
示したように、前後に配置した緩衝ゴム１３の先端間を
突っ張るように配置している。

【００２４】図１〜図４に示した本発明に係る緩衝ゴム
支持揺枕ばね支持装置は上記したような構成であり、走
行性能の有効な特性を得るに際しては、コイルばね１２
の上下・水平方向特性を考慮して緩衝ゴム１３の特性の
選定を行う。その選定方法としては、緩衝ゴム１３の積
層ゴム厚さ・段数・幅・高さ寸法を最適値に組み合せ、
また、取付角度を変えることによって行う。

【００２５】上記したような構成の図１〜図４に示した
本発明に係る緩衝ゴム支持揺枕ばね支持装置では、枕ば
ねをコイルばね１２と緩衝ゴム１３を併用して、緩衝ゴ
ム１３によって揺枕２ａと台車枠１ａを支持する事によ
り、走行性能に効果的な枕ばね特性を選択可能となすと
共に車体の前後・上下・左右方向の変位を吸収するよう
にしたので、ボルスタアンカー・上下動ダンパー・左右
動ダンパーなどを省略することができて台車構造が簡素
化し、車体の幅寸法内に台車幅寸法が短縮できるように
なる。

【００２６】本発明に係る緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
は、図１〜図４に示した実施例に限らず、図５に示した
ように、緩衝ゴム１３の設置高さを車軸中心に近い位置
に設置したものでも良い。この図５に示した実施例の場
合には、前後振動の発生を抑える観点からは、図１〜図
４に示した実施例よりも望ましい。

【００２７】また、本実施例では請求項１〜５の全ての
要件を備えたものについて説明したが、請求項１のみの
要件を備えたもの、請求項１と２の要件を備えたものな
ど、請求項１〜５の何れかを適宜選択したものでも良い
ことは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る緩衝
ゴム支持揺枕ばね装置は、枕ばねにコイルばねと緩衝ゴ
ムを併用した事によって枕ばね特性が自由に選択でき、
走行性能の向上が図れるのと同時に車体の前後・上下・
左右変位を緩衝ゴムの撓みによって吸収できるため摺動
部が不要になる。従って、緩衝ゴムの減衰特性を効果的
に選定する事により、ボルスタアンカーのみならず上下
動ダンパーや左右動ダンパーを省略できることから台車
幅寸法を短縮でき、車体床下面積が小さくて済み、台車
構造が簡素化される。加えて、摺動部品が無くなるので
メンテナンス性が良く、走行性能の向上も図れると共
に、緩衝ゴムの取付けスペースが、台車枠の側梁上面中
央であることから内部点検が容易になり有効なスペース
活用ができる。

【００２９】また、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
において、台車枠側梁における中央凹み部のコイルばね
載置部にはコイルばね受け座を、同じく中央凹み部にお
ける緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座を、また、揺
枕における緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座を設
け、コイルばね及び緩衝ゴムを嵌め込みにより取り付け
るようにした場合には、コイルばね及び緩衝ゴムを各受
け座に嵌め込むだけで取り付けられるようになって、作
業性が良くなる。そして、その際、台車枠側梁と揺枕に
対する緩衝ゴムの当接部に設けた受け座に台車の前後・
上下・左右方向の荷重を三面で支持可能な凹部又は凸部
又は溝を設けた場合には、緩衝ゴムをボルトで締結しな
くても台車枠、緩衝ゴム、揺枕が分離することがなくな
り、組立分解が容易になって作業時間の短縮が図れる。

【００３０】更に、本発明の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置
において、緩衝ゴムの両端荷重負担部に取付金具を設置
した場合には、緩衝ゴム廃却時の廃却部品を減少させる
ことができると同時に、揺枕、緩衝ゴム、台車枠の製造
が容易に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鉄道車両路面電車用台車に本発明に係る緩衝ゴ
ム支持揺枕ばね装置を設置した場合の全体構成を示す正
面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】図１における緩衝ゴム支持揺枕ばね装置の要部
拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は
上部に揺枕側の緩衝ゴム取付け部を示す側面図、（ｄ）
はコイルばね下面の取付け部を示しす断面図、（ｅ）は
台車枠・緩衝ゴム・揺枕の間に取付ける取付金具の一例
を示す図である。

【図５】図１における緩衝ゴム支持揺枕ばね装置の緩衝
ゴムの設置位置を車軸中心寄りに配置した場合の全体横
成図で（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図で
ある。

【図６】鉄道車両路面電車用台車に従来のボルスタアン
カー支持揺枕ばね装置を設置した場合の全体構成を示す
正面図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】図６の側面図である。

【符号の説明】

１ 台車 １ａ 台車枠 ２ａ 揺枕 １１ 緩衝ゴム支持揺枕ばね支持装置 １２ コイルばね １３ 緩衝ゴム １４ 取付金具 １５ コイルばね受け座 １６ 緩衝ゴム受け座 １７ 緩衝ゴム受け座

フロントページの続き (72)発明者 石井 宏務 大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号 住金デザインエンジ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両路面電車用台車に設置されて車
   体を支持する揺枕装置において、台車枠側梁における中
   央凹み部の上部にそれぞれコイルばねを載置すると共
   に、前記中央凹み部におけるこれらコイルばねの前後
   に、台車枠側梁と一端が当接すべく緩衝ゴムを配置し、
   前記コイルばね上に載置した揺枕の前後を前記緩衝ゴム
   の他端によって保持することで車体の前後・上下・左右
   方向の変位を吸収し、ボルスターアンカー、上下動ダン
   パー、左右動ダンパーを省略可能に構成したことを特徴
   とする緩衝ゴム支持揺枕ばね装置。
2. 【請求項２】 コイルばねの前後に配置する緩衝ゴム
   は、それぞれ水平面に対して揺枕への当接側が上向きと
   なるような傾斜状に取り付けたことを特徴とする請求項
   １記載の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置。
3. 【請求項３】 台車枠側梁における中央凹み部のコイル
   ばね載置部にはコイルばね受け座を、同じく中央凹み部
   における緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座を、ま
   た、揺枕における緩衝ゴムの当接部には緩衝ゴム受け座
   を設け、コイルばね及び緩衝ゴムを嵌め込みにより取り
   付けるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置。
4. 【請求項４】 台車枠側梁と揺枕に対する緩衝ゴムの当
   接部に設けた受け座に前後・上下・左右方向の荷重を三
   面で支持可能な凹部又は凸部又は溝を設けたことを特徴
   とする請求項３記載の緩衝ゴム支持揺枕ばね装置。
5. 【請求項５】 緩衝ゴムの両端荷重負担部に取付金具を
   設置したことを特徴とする請求項１〜４の何れか記載の
   緩衝ゴム支持揺枕ばね装置。