JP2003327120A - 鉄道車両用台車及び台車用バネ - Google Patents
鉄道車両用台車及び台車用バネInfo
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- JP2003327120A JP2003327120A JP2002137056A JP2002137056A JP2003327120A JP 2003327120 A JP2003327120 A JP 2003327120A JP 2002137056 A JP2002137056 A JP 2002137056A JP 2002137056 A JP2002137056 A JP 2002137056A JP 2003327120 A JP2003327120 A JP 2003327120A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で軸バネのへたりを防止できる軸
バネ等を提供する。 【解決手段】 軸バネ３０の内スリーブ３１は、上端部
３１ａが先細り開口となっている有底筒状体である。内
スリーブ３１の上部外側には、３層のゴムリング３６
ａ、３６ｂ及び３６ｃを有する積層ゴム部３５が設けら
れている。ゴムリング３６ａ〜３６ｃの材料は、天然ゴ
ム以下の適度な弾性及び減衰性を有し、耐久性に優れる
ものである。ゴムリング３６ａ−３６ｂ間、及び、ゴム
リング３６ｂ−３６ｃ間には、円錐台筒からなる中間ス
リーブ３７が一体に設けられている。この積層ゴム部３
５の外側には、外スリーブ３３が設けられている。各ス
リーブの上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜角（拡がり
角）は、一例で８°〜４５°である。
バネ等を提供する。 【解決手段】 軸バネ３０の内スリーブ３１は、上端部
３１ａが先細り開口となっている有底筒状体である。内
スリーブ３１の上部外側には、３層のゴムリング３６
ａ、３６ｂ及び３６ｃを有する積層ゴム部３５が設けら
れている。ゴムリング３６ａ〜３６ｃの材料は、天然ゴ
ム以下の適度な弾性及び減衰性を有し、耐久性に優れる
ものである。ゴムリング３６ａ−３６ｂ間、及び、ゴム
リング３６ｂ−３６ｃ間には、円錐台筒からなる中間ス
リーブ３７が一体に設けられている。この積層ゴム部３
５の外側には、外スリーブ３３が設けられている。各ス
リーブの上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜角（拡がり
角）は、一例で８°〜４５°である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、台車枠と輪軸組立
体との間に介装された軸バネを有する鉄道車両用台車、
及び、そのような台車用の軸バネに関する。特には、簡
単な構造で軸バネのへたりを防止できる軸バネ等に関す
る。なお、本明細書における軸バネの「へたり」とは、
経年使用に伴って寸法変化（荷重方向の収縮）が生じ、
バネ定数が変化する状態をいう。
体との間に介装された軸バネを有する鉄道車両用台車、
及び、そのような台車用の軸バネに関する。特には、簡
単な構造で軸バネのへたりを防止できる軸バネ等に関す
る。なお、本明細書における軸バネの「へたり」とは、
経年使用に伴って寸法変化（荷重方向の収縮）が生じ、
バネ定数が変化する状態をいう。
【０００２】
【従来の技術】図３及び図４を参照して、従来広く用い
られている鉄道車両用台車及び軸バネの例を説明する。
図３は、鉄道車両用台車の例を示す側面図である。図４
は、同鉄道車両用台車の軸バネ付近の拡大図である。図
３に示す鉄道車両は、車体１０を備えている。この車体
１０は、枕バネ１２を介して台車１１上に搭載されてい
る。台車１１は、台車枠１３を備えている。台車枠１３
の下部の前後には、車輪１５と車軸１６からなる輪軸１
７が一組ずつ組み込まれている。車輪１５は、車軸１６
の両側に圧入されて固定されている。両車輪１５の外側
において、車軸１６の両端部には軸箱１８が外嵌されて
いる。台車枠１３と各軸箱１８のアーム１８ａ間には、
軸バネ２０が取り付けられている。
られている鉄道車両用台車及び軸バネの例を説明する。
図３は、鉄道車両用台車の例を示す側面図である。図４
は、同鉄道車両用台車の軸バネ付近の拡大図である。図
３に示す鉄道車両は、車体１０を備えている。この車体
１０は、枕バネ１２を介して台車１１上に搭載されてい
る。台車１１は、台車枠１３を備えている。台車枠１３
の下部の前後には、車輪１５と車軸１６からなる輪軸１
７が一組ずつ組み込まれている。車輪１５は、車軸１６
の両側に圧入されて固定されている。両車輪１５の外側
において、車軸１６の両端部には軸箱１８が外嵌されて
いる。台車枠１３と各軸箱１８のアーム１８ａ間には、
軸バネ２０が取り付けられている。
【０００３】図４に示すように、この軸バネ２０は積層
ゴムを主体として構成されており、ケーシング２９（図
４の左側参照）内に収納されている。軸バネ２０は、軸
箱１８側に接続される内スリーブ２１を備えている。内
スリーブ２１は、上端部２１ａが先細り開口となってい
る有底筒状体である。内スリーブ２１の下端寄り外周面
には、鍔状に張り出したフランジ部２１ｂが形成されて
いる。このフランジ部２１ｂより下側の下端部２１ｃ
は、軸箱１８のアーム１８ａに嵌め込まれて接続される
接続部となる。
ゴムを主体として構成されており、ケーシング２９（図
４の左側参照）内に収納されている。軸バネ２０は、軸
箱１８側に接続される内スリーブ２１を備えている。内
スリーブ２１は、上端部２１ａが先細り開口となってい
る有底筒状体である。内スリーブ２１の下端寄り外周面
には、鍔状に張り出したフランジ部２１ｂが形成されて
いる。このフランジ部２１ｂより下側の下端部２１ｃ
は、軸箱１８のアーム１８ａに嵌め込まれて接続される
接続部となる。
【０００４】内スリーブ２１のフランジ部２１ｂより上
部外側には、３層の積層ゴム２６ａ、２６ｂ及び２６ｃ
を有する積層ゴム部２５が設けられている。積層ゴム２
６ａ−２６ｂ間、及び、積層ゴム２６ｂ−２６ｃ間に
は、円錐台筒（円錐の先端を水平に切って内部をくり貫
き、両端面を開放してなる枠状体）をした中間スリーブ
２７が一体に設けられている。積層ゴム２６ａ、２６ｂ
及び２６ｃの弾性率は、室温で約７ＭＰａである。この
積層ゴム部２５の外側には、外スリーブ２３が設けられ
ている。外スリーブ２３の上端は、台車枠１３側に接続
される。内スリーブ２１の上端部２１ａや外スリーブ２
３、中間スリーブ２７の上下方向に沿う鉛直線に対する
傾斜角（図４の符号θ；外スリーブ２３に対してのみ示
す）は、７°である。
部外側には、３層の積層ゴム２６ａ、２６ｂ及び２６ｃ
を有する積層ゴム部２５が設けられている。積層ゴム２
６ａ−２６ｂ間、及び、積層ゴム２６ｂ−２６ｃ間に
は、円錐台筒（円錐の先端を水平に切って内部をくり貫
き、両端面を開放してなる枠状体）をした中間スリーブ
２７が一体に設けられている。積層ゴム２６ａ、２６ｂ
及び２６ｃの弾性率は、室温で約７ＭＰａである。この
積層ゴム部２５の外側には、外スリーブ２３が設けられ
ている。外スリーブ２３の上端は、台車枠１３側に接続
される。内スリーブ２１の上端部２１ａや外スリーブ２
３、中間スリーブ２７の上下方向に沿う鉛直線に対する
傾斜角（図４の符号θ；外スリーブ２３に対してのみ示
す）は、７°である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のような軸バネ２
０は、車両に積載される累積荷重や最大荷重が、主とし
て上下方向に負荷される等によって、積層ゴム２６ａ〜
２６ｃのへたりが進行する。ゴムにへたりが生じると、
バネ定数が大きくなり、走行安全性の低下（軌道狂い等
への追随性の低下）や、乗り心地低下を引き起こす要因
となる。ゴムのへたりが生じると、ライナーを挿入して
高さを調整する必要が生じる。ゴムバネの変位―荷重関
係が非線形であるため、左右の静止輪重を平衡とするた
めの作業は煩雑となって多くの時間を要し、メンテナン
ス性に問題を有する。特に、大量の荷重を支える通勤電
車等では、最大積載荷重が大きいので、ゴムのへたりが
一層引き起こされ易く、軸バネのバネ定数を維持するこ
とも困難である。
０は、車両に積載される累積荷重や最大荷重が、主とし
て上下方向に負荷される等によって、積層ゴム２６ａ〜
２６ｃのへたりが進行する。ゴムにへたりが生じると、
バネ定数が大きくなり、走行安全性の低下（軌道狂い等
への追随性の低下）や、乗り心地低下を引き起こす要因
となる。ゴムのへたりが生じると、ライナーを挿入して
高さを調整する必要が生じる。ゴムバネの変位―荷重関
係が非線形であるため、左右の静止輪重を平衡とするた
めの作業は煩雑となって多くの時間を要し、メンテナン
ス性に問題を有する。特に、大量の荷重を支える通勤電
車等では、最大積載荷重が大きいので、ゴムのへたりが
一層引き起こされ易く、軸バネのバネ定数を維持するこ
とも困難である。
【０００６】コイルバネを用いた軸バネは、荷重差があ
ってもバネ定数がそれほど変化しない。一方、円錐ゴム
バネ等の軸バネは、負荷される荷重条件によって異なっ
たバネ定数に変化する。このような円錐ゴムバネにへた
りが起こると軸バネが硬くなり、前述の走行安定性の低
下等の、車両安全面を含めた様々な悪影響が引き起こさ
れるおそれがある。そのため、円錐ゴムバネ等は、頻繁
に交換を行なう必要があり、手間を要するとともにコス
トがかかっている。
ってもバネ定数がそれほど変化しない。一方、円錐ゴム
バネ等の軸バネは、負荷される荷重条件によって異なっ
たバネ定数に変化する。このような円錐ゴムバネにへた
りが起こると軸バネが硬くなり、前述の走行安定性の低
下等の、車両安全面を含めた様々な悪影響が引き起こさ
れるおそれがある。そのため、円錐ゴムバネ等は、頻繁
に交換を行なう必要があり、手間を要するとともにコス
トがかかっている。
【０００７】前述の軸バネ２０の積層ゴム２６ａ〜２６
ｃは、せん断方向の力に弱く、圧縮方向の力に強いと考
えられる。一方、バネ定数に関しては、圧縮方向がせん
断方向よりも高くなる（一般に、圧縮弾性率はせん断弾
性率の約３倍であることが知られている）。そこで、上
下方向の荷重に対する積層ゴム２６ａ〜２６ｃの圧縮方
向の支持応力を増加させるとともに、せん断方向の支持
応力を緩和させることを考える。こうすると、軸バネと
しての機能（バネ定数）を確保しつつ、積層ゴム部２５
の低弾性率化を図ることができ、ひいては積層ゴム２６
ａ〜２６ｃのへたりの緩和を期待できる。そのために
は、内スリーブ２１の上端部２１ａや外スリーブ２３、
中間スリーブ２７の上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜
角（図４の符号θ）を大きくするとよいが、この傾斜角
を大きくするとバネ定数も増加するため、適切な値の設
定が望まれている。
ｃは、せん断方向の力に弱く、圧縮方向の力に強いと考
えられる。一方、バネ定数に関しては、圧縮方向がせん
断方向よりも高くなる（一般に、圧縮弾性率はせん断弾
性率の約３倍であることが知られている）。そこで、上
下方向の荷重に対する積層ゴム２６ａ〜２６ｃの圧縮方
向の支持応力を増加させるとともに、せん断方向の支持
応力を緩和させることを考える。こうすると、軸バネと
しての機能（バネ定数）を確保しつつ、積層ゴム部２５
の低弾性率化を図ることができ、ひいては積層ゴム２６
ａ〜２６ｃのへたりの緩和を期待できる。そのために
は、内スリーブ２１の上端部２１ａや外スリーブ２３、
中間スリーブ２７の上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜
角（図４の符号θ）を大きくするとよいが、この傾斜角
を大きくするとバネ定数も増加するため、適切な値の設
定が望まれている。
【０００８】本発明は、前記の課題に鑑みてなされたも
のであって、簡単な構造で軸バネのへたりを防止できる
軸バネ等を提供することを目的とする。
のであって、簡単な構造で軸バネのへたりを防止できる
軸バネ等を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の鉄道車両用台車は、台車枠と、 鉄
道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立体と、
該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された軸バネ
と、を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸バネ
が、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台筒（テー
パスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を同心筒状
に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリ
ーブの拡がり角が８°以上であり、 前記ゴムリングの
弾性率が室温で１０ＭＰａ以下であることを特徴とす
る。
め、本発明の第１の鉄道車両用台車は、台車枠と、 鉄
道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立体と、
該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された軸バネ
と、を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸バネ
が、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台筒（テー
パスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を同心筒状
に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリ
ーブの拡がり角が８°以上であり、 前記ゴムリングの
弾性率が室温で１０ＭＰａ以下であることを特徴とす
る。
【００１０】本発明の第１の軸バネは、鉄道車両用台車
の台車枠と輪軸組立体との間に介装される軸バネであっ
て、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）
円錐台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリング
と、を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、
前記テーパスリーブの拡がり角が８°以上であり、前記
ゴムリングの弾性率が室温で１０ＭＰａ以下であること
を特徴とする。
の台車枠と輪軸組立体との間に介装される軸バネであっ
て、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）
円錐台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリング
と、を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、
前記テーパスリーブの拡がり角が８°以上であり、前記
ゴムリングの弾性率が室温で１０ＭＰａ以下であること
を特徴とする。
【００１１】本発明の第２の鉄道車両用台車は、台車枠
と、 鉄道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立
体と、 該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された
軸バネと、を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸
バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台筒
（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を同
心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テー
パスリーブの拡がり角が上下で異なっていることを特徴
とする。
と、 鉄道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立
体と、 該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された
軸バネと、を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸
バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台筒
（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を同
心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テー
パスリーブの拡がり角が上下で異なっていることを特徴
とする。
【００１２】本発明の第２の軸バネは、鉄道車両用台車
の台車枠と輪軸組立体との間に介装される軸バネであっ
て、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）
円錐台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリング
と、を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、
前記テーパスリーブの拡がり角が上下で異なっているこ
とを特徴とする。
の台車枠と輪軸組立体との間に介装される軸バネであっ
て、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）
円錐台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリング
と、を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、
前記テーパスリーブの拡がり角が上下で異なっているこ
とを特徴とする。
【００１３】ゴムリングは、車両の積載される累積荷重
や最大荷重等が繰り返し負荷されること等で、ゴムのへ
たりが進行する。ゴムにへたりが生じると、バネ定数が
硬めになり、走行安全性の低下（軌道の平面狂いへの追
従性の低下）や、乗り心地低下を引き起こす要因とな
る。本発明によれば、テーパスリーブの拡がり角を適切
に設定して、軸バネとして充分なバネ定数を確保しつつ
ゴムリングを低弾性率化することができるので、ゴムリ
ングのへたりを防止することができる。これによって、
走行安全性や乗り心地の低下を防止でき、車両安全面を
含めた様々な悪影響を回避できる。
や最大荷重等が繰り返し負荷されること等で、ゴムのへ
たりが進行する。ゴムにへたりが生じると、バネ定数が
硬めになり、走行安全性の低下（軌道の平面狂いへの追
従性の低下）や、乗り心地低下を引き起こす要因とな
る。本発明によれば、テーパスリーブの拡がり角を適切
に設定して、軸バネとして充分なバネ定数を確保しつつ
ゴムリングを低弾性率化することができるので、ゴムリ
ングのへたりを防止することができる。これによって、
走行安全性や乗り心地の低下を防止でき、車両安全面を
含めた様々な悪影響を回避できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る軸バネについて説明する。なお、以下に述べる軸バ
ネは、前述した図３の台車に適用することができる。図
１は、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用台車の軸
バネ（大テーパ型）を示す断面図である。この図に示す
軸バネ３０は、前述の軸箱１８（図３参照）側に接続さ
れる内スリーブ３１を備えている。内スリーブ３１は、
上端部３１ａが先細り開口となっている有底筒状体であ
る。内スリーブ３１の下端寄り外周面には、鍔状に張り
出したフランジ部３１ｂが形成されている。このフラン
ジ部３１ｂより下側の下端部３１ｃは、軸箱１８のアー
ム１８ａ（図４参照）に嵌め込まれて接続される接続部
となる。この下端部３１ｃに形成された孔３１ｄは、嵌
合後にピンやボルトが挿通される孔である。
係る軸バネについて説明する。なお、以下に述べる軸バ
ネは、前述した図３の台車に適用することができる。図
１は、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用台車の軸
バネ（大テーパ型）を示す断面図である。この図に示す
軸バネ３０は、前述の軸箱１８（図３参照）側に接続さ
れる内スリーブ３１を備えている。内スリーブ３１は、
上端部３１ａが先細り開口となっている有底筒状体であ
る。内スリーブ３１の下端寄り外周面には、鍔状に張り
出したフランジ部３１ｂが形成されている。このフラン
ジ部３１ｂより下側の下端部３１ｃは、軸箱１８のアー
ム１８ａ（図４参照）に嵌め込まれて接続される接続部
となる。この下端部３１ｃに形成された孔３１ｄは、嵌
合後にピンやボルトが挿通される孔である。
【００１５】内スリーブ３１のフランジ部３１ｂより上
部外側には、３層のゴムリング３６ａ、３６ｂ及び３６
ｃを有する積層ゴム部３５が設けられている。ゴムリン
グ３６ａ〜３６ｃの材料は、天然ゴム以下の適度な弾性
（一例でヤング率が室温において０．１〜２０ＭＰａ程
度）及び減衰性（一例で損失係数が０．０５〜０．２程
度）を有し、耐疲労性や耐オゾン性等の耐久性に優れる
ものである。材料の種類としては、天然ゴムやスチレン
ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタン、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、及
び、これらのゴムの発砲体、膜体に封入した粘性流動
体、ゲル状体等を挙げることができる。
部外側には、３層のゴムリング３６ａ、３６ｂ及び３６
ｃを有する積層ゴム部３５が設けられている。ゴムリン
グ３６ａ〜３６ｃの材料は、天然ゴム以下の適度な弾性
（一例でヤング率が室温において０．１〜２０ＭＰａ程
度）及び減衰性（一例で損失係数が０．０５〜０．２程
度）を有し、耐疲労性や耐オゾン性等の耐久性に優れる
ものである。材料の種類としては、天然ゴムやスチレン
ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタン、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、及
び、これらのゴムの発砲体、膜体に封入した粘性流動
体、ゲル状体等を挙げることができる。
【００１６】ゴムリング３６ａ−３６ｂ間、及び、ゴム
リング３６ｂ−３６ｃ間には、円錐台筒からなる中間ス
リーブ３７が一体に設けられている。この積層ゴム部３
５の外側には、外スリーブ３３が設けられている。外ス
リーブ３３の上端は、台車枠１３（図３参照）側に接続
される。内スリーブ３１の上端部３１ａや外スリーブ３
３、中間スリーブ３７の上下方向に沿う鉛直線に対する
傾斜角（拡がり角；図中の符号θ）は、材料によって異
なるが、一例として、現行の天然ゴムの場合８°〜４５
°が好ましい。
リング３６ｂ−３６ｃ間には、円錐台筒からなる中間ス
リーブ３７が一体に設けられている。この積層ゴム部３
５の外側には、外スリーブ３３が設けられている。外ス
リーブ３３の上端は、台車枠１３（図３参照）側に接続
される。内スリーブ３１の上端部３１ａや外スリーブ３
３、中間スリーブ３７の上下方向に沿う鉛直線に対する
傾斜角（拡がり角；図中の符号θ）は、材料によって異
なるが、一例として、現行の天然ゴムの場合８°〜４５
°が好ましい。
【００１７】次に、軸バネの他の形態について述べる。
図２は、本発明の他の実施の形態に係る鉄道車両用台車
の軸バネ（二段テーパ型）を示す断面図である。図２に
示す軸バネ３０´は、図１に示す軸バネ３０と比較し
て、積層ゴム部３５´の構成が大きく異なる。すなわ
ち、この軸バネ３０´の内スリーブ３１の上端部３１ａ
´、外スリーブ３３´、中間スリーブ３７´のそれぞれ
は、上下方向のほぼ中央部（３１ｘ、３３ｘ、３７ｘ）
で折れ曲がり、上端側が外側に向けて開いた形状（断面
くの字状）となっている。この軸バネ３０´において
は、各スリーブ間のゴムリング３６ａ、３６ｂ、３６ｃ
も断面くの字状を保ちつつ介装されている。各スリーブ
の上端側は、水平線に対して直角に近く（傾斜角θ１は
材料によって異なるが、例えば、現行の天然ゴムの場合
８°〜４５°）なっている。一方、各スリーブの下端側
は、上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜角（拡がり角；
図中の符号θ２）が、材料によって異なるが、一例で、
現行の天然ゴムの場合は８°〜６０°となっている。
図２は、本発明の他の実施の形態に係る鉄道車両用台車
の軸バネ（二段テーパ型）を示す断面図である。図２に
示す軸バネ３０´は、図１に示す軸バネ３０と比較し
て、積層ゴム部３５´の構成が大きく異なる。すなわ
ち、この軸バネ３０´の内スリーブ３１の上端部３１ａ
´、外スリーブ３３´、中間スリーブ３７´のそれぞれ
は、上下方向のほぼ中央部（３１ｘ、３３ｘ、３７ｘ）
で折れ曲がり、上端側が外側に向けて開いた形状（断面
くの字状）となっている。この軸バネ３０´において
は、各スリーブ間のゴムリング３６ａ、３６ｂ、３６ｃ
も断面くの字状を保ちつつ介装されている。各スリーブ
の上端側は、水平線に対して直角に近く（傾斜角θ１は
材料によって異なるが、例えば、現行の天然ゴムの場合
８°〜４５°）なっている。一方、各スリーブの下端側
は、上下方向に沿う鉛直線に対する傾斜角（拡がり角；
図中の符号θ２）が、材料によって異なるが、一例で、
現行の天然ゴムの場合は８°〜６０°となっている。
【００１８】ここで、前述のゴムリング３６ａ〜３６ｃ
の弾性率の設定基準について述べる。従来の軸バネの積
層ゴム（図４参照）の物性を下添え字０で示す。さら
に、テーパを付ける部分の各スリーブの面積をＳ1、テ
ーパを付けない部分の各スリーブの面積をＳ2とし、ヤ
ング率をＥで表す。
の弾性率の設定基準について述べる。従来の軸バネの積
層ゴム（図４参照）の物性を下添え字０で示す。さら
に、テーパを付ける部分の各スリーブの面積をＳ1、テ
ーパを付けない部分の各スリーブの面積をＳ2とし、ヤ
ング率をＥで表す。
【００１９】従来の軸バネと本発明に係る軸バネのバネ
定数を同等にするには、車両荷重に変化がないものとし
て、 Ｅ［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0
＋３×ｓｉｎθ0）］＝Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0） を満たすように設計すればよい。この式により、本発明
に係る軸バネのゴムリングの弾性率（ヤング率）は、 Ｅ＝Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋３×ｓｉｎθ0）÷
［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0）］ となる。したがって、本発明に係る軸バネを従来の軸バ
ネ以下のバネ定数にするためには、 Ｅ≦Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋３×ｓｉｎθ0）÷
［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0）］ を満たすように設計すればよい。
定数を同等にするには、車両荷重に変化がないものとし
て、 Ｅ［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0
＋３×ｓｉｎθ0）］＝Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0） を満たすように設計すればよい。この式により、本発明
に係る軸バネのゴムリングの弾性率（ヤング率）は、 Ｅ＝Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋３×ｓｉｎθ0）÷
［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0）］ となる。したがって、本発明に係る軸バネを従来の軸バ
ネ以下のバネ定数にするためには、 Ｅ≦Ｅ0（Ｓ1＋Ｓ2）（ｃｏｓθ0＋３×ｓｉｎθ0）÷
［Ｓ1（ｃｏｓθ＋３×ｓｉｎθ）＋Ｓ2（ｃｏｓθ0＋
３×ｓｉｎθ0）］ を満たすように設計すればよい。
【００２０】本実施の形態の軸バネ３０、３０´によれ
ば、各スリーブの拡がり角θを適切に設定して、軸バネ
として充分なバネ定数を確保しつつゴムリング３６ａ〜
３６ｃを低弾性率化することができるので、ゴムリング
３６ａ〜３６ｃのへたりを防止することができる。これ
によって、走行安全性や乗り心地の低下を防止でき、車
両安全面を含めた様々な悪影響を回避できる。
ば、各スリーブの拡がり角θを適切に設定して、軸バネ
として充分なバネ定数を確保しつつゴムリング３６ａ〜
３６ｃを低弾性率化することができるので、ゴムリング
３６ａ〜３６ｃのへたりを防止することができる。これ
によって、走行安全性や乗り心地の低下を防止でき、車
両安全面を含めた様々な悪影響を回避できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉄道車両
用台車によれば、簡単な構造で軸バネのへたりを防止で
きるので、走行安全性や乗り心地を積極的に向上でき
る。
用台車によれば、簡単な構造で軸バネのへたりを防止で
きるので、走行安全性や乗り心地を積極的に向上でき
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用台車の
軸バネ（大テーパ型）を示す断面図である。
軸バネ（大テーパ型）を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る鉄道車両用台車
の軸バネ（二段テーパ型）を示す断面図である。
の軸バネ（二段テーパ型）を示す断面図である。
【図３】鉄道車両用台車の例を示す側面図である。
【図４】同鉄道車両用台車の軸バネ付近の拡大図であ
る。
る。
１０ 車体 １１ 台車
１２ 枕バネ １３ 台車枠
１５ 車輪 １６ 車軸
１７ 輪軸 １８ 軸箱
１８ａ アーム
３０、３０´ 軸バネ ３１ 内スリー
ブ ３１ａ、３１ａ´ 上端部 ３１ｂ フラン
ジ部 ３１ｃ 下端部 ３１ｄ 孔 ３３、３３´ 外スリーブ ３５、３５´
積層ゴム部 ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ ゴムリング ３７、３７´
中間スリーブ ３１ｘ、３３ｘ、３７ｘ 中央部 θ 拡がり角
ブ ３１ａ、３１ａ´ 上端部 ３１ｂ フラン
ジ部 ３１ｃ 下端部 ３１ｄ 孔 ３３、３３´ 外スリーブ ３５、３５´
積層ゴム部 ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ ゴムリング ３７、３７´
中間スリーブ ３１ｘ、３３ｘ、３７ｘ 中央部 θ 拡がり角
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 幹彌
東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団
法人 鉄道総合技術研究所内
(72)発明者 中西 臣悟
東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団
法人 鉄道総合技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 台車枠と、 鉄道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立体と、 該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された軸バネ
と、 を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐
台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、
を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリーブの拡がり角が８°以上であり、 前記ゴムリングの弾性率が室温で１０ＭＰａ以下である
ことを特徴とする鉄道車両用台車。 - 【請求項２】 鉄道車両用台車の台車枠と輪軸組立体と
の間に介装される軸バネであって、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台
筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を
同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリーブの拡がり角が８°以上であり、 前記ゴムリングの弾性率が室温で１０ＭＰａ以下である
ことを特徴とする軸バネ。 - 【請求項３】 台車枠と、 鉄道車輪、車軸、軸受け及び軸箱を含む輪軸組立体と、 該輪軸組立体と前記台車枠との間に介装された軸バネ
と、を備える鉄道車両用台車であって、 前記軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐
台筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、
を同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリーブの拡がり角が上下で異なっているこ
とを特徴とする鉄道車両用台車。 - 【請求項４】 鉄道車両用台車の台車枠と輪軸組立体と
の間に介装される軸バネであって、 該軸バネが、金属製の下拡がり（又は上拡がり）円錐台
筒（テーパスリーブ）と、同様形状のゴムリングと、を
同心筒状に積層接合した積層バネ構造を有し、 前記テーパスリーブの拡がり角が上下で異なっているこ
とを特徴とする軸バネ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137056A JP2003327120A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 鉄道車両用台車及び台車用バネ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137056A JP2003327120A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 鉄道車両用台車及び台車用バネ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003327120A true JP2003327120A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29698913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137056A Pending JP2003327120A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 鉄道車両用台車及び台車用バネ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003327120A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007530331A (ja) * | 2004-03-26 | 2007-11-01 | コンチテック ルフトフェダーシステム ゲーエムベーハー | アダプタ配置 |
| US8047139B2 (en) | 2004-03-26 | 2011-11-01 | Contitech Luftfedersysteme Gmbh | Railway bogie |
| CN113022625A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-06-25 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 具有可测温轴箱和柔性互连构架的非动力转向架 |
| WO2022163018A1 (ja) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | ニッタ化工品株式会社 | 軸ばね |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015220A (ja) * | 1973-05-22 | 1975-02-18 | ||
| JPS61153667U (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-24 | ||
| JPH0163569U (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | ||
| JPH068837U (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-04 | 東洋ゴム工業株式会社 | 鉄道車輛用防振ゴムのゴム剥離防止構造 |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002137056A patent/JP2003327120A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007530331A (ja) * | 2004-03-26 | 2007-11-01 | コンチテック ルフトフェダーシステム ゲーエムベーハー | アダプタ配置 |
| US8047139B2 (en) | 2004-03-26 | 2011-11-01 | Contitech Luftfedersysteme Gmbh | Railway bogie |
| CN113022625A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-06-25 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 具有可测温轴箱和柔性互连构架的非动力转向架 |
| CN113022625B (zh) * | 2020-09-30 | 2024-04-12 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 具有可测温轴箱和柔性互连构架的非动力转向架 |
| WO2022163018A1 (ja) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | ニッタ化工品株式会社 | 軸ばね |
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