JP2007314133A - Wheel set and truck - Google Patents

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JP2007314133A JP2006148636A JP2006148636A JP2007314133A JP 2007314133 A JP2007314133 A JP 2007314133A JP 2006148636 A JP2006148636 A JP 2006148636A JP 2006148636 A JP2006148636 A JP 2006148636A JP 2007314133 A JP2007314133 A JP 2007314133A
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Kiyotaka Sakurai
清隆 櫻井
Tetsuo Saeda
哲夫 佐枝
Hiroshi Ono
寛 小野
Tomohiro Ito
智広 伊藤
Hiroyuki Hayashi
弘之 林
Noriaki Tokuda
憲暁 徳田
Isao Okamoto
勲 岡本
Akihide Watanabe
晃秀 渡邉
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SHIKOKU RAILWAY CO
Toshiba Corp
Nippon Sharyo Ltd
Railway Technical Research Institute
JTEKT Corp
Toyo Electric Manufacturing Ltd
West Japan Railway Co
Kyushu Railway Co
Tetsudo Kiki KK
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SHIKOKU RAILWAY CO
Toshiba Corp
Nippon Sharyo Ltd
Railway Technical Research Institute
JTEKT Corp
Toyo Electric Manufacturing Ltd
West Japan Railway Co
Kyushu Railway Co
Tetsudo Kiki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel set and a truck capable of improving durability and traveling stability. <P>SOLUTION: The wheel set 2 equipped to the truck 1 comprises an axle 20, a wheel 9, roller splines 3 respectively provided on both end sides rather than a center portion of the axle 20. The roller spline 3 has a plurality of groove portions aligned in a circumferential direction on an inner peripheral surface, a large-diameter sleeve 4 externally fitted with the axle 20 and a plurality of groove portions aligned in the circumferential direction on an outer peripheral surface, a small-diameter sleeve 5 externally fitted with the axle 20 and interposed between the axle 20 and the large-diameter sleeve 4, a spindle-shaped roller 6 interposed between the groove portions of the large-diameter sleeve 4 and the small-diameter sleeve 5, and a flexible plate joint portion 7 joining the large-diameter sleeve 4 or the small-diameter sleeve 5 at a mid part in an axial direction Y. Of the large-diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5, a center side sleeve positioned on a center side of the axle 20 is coupled to the axle 20, and an end side sleeve positioned on an end side is coupled to the wheel 9. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輪間隔を変更可能な輪軸と、この輪軸を備える台車とに関する。   The present invention relates to a wheel shaft capable of changing a wheel interval and a carriage including the wheel shaft.

従来、軌間寸法の異なるレール上を連続走行可能な鉄道車両の台車として、図5に示すように、車輪103の間隔を変更可能な、いわゆる軌間可変台車100が開発されている。なお、図5では、軸線L3の上下で車輪103などの位置が異なっているが、軸線L3の上側では車輪103の間隔が狭い状態を、下側では広い状態を示している。   Conventionally, as shown in FIG. 5, a so-called variable gauge bogie 100 capable of changing the interval between wheels 103 has been developed as a bogie for a railway vehicle that can continuously run on rails having different gauge dimensions. In FIG. 5, although the positions of the wheels 103 and the like are different above and below the axis L3, a state where the distance between the wheels 103 is narrow is shown above the axis L3, and a wide state is shown below.

このような軌間可変台車100の輪軸101の車軸102には、当該車軸102から車輪103に対して回転トルクを伝達するとともに軸方向Yに伸縮可能なコロスプライン104が設けられている。   The axle 102 of the wheel shaft 101 of such a variable gauge carriage 100 is provided with a corospline 104 that transmits rotational torque from the axle 102 to the wheel 103 and can be expanded and contracted in the axial direction Y.

このコロスプライン104は、略円筒状の大径スリーブ105及び小径スリーブ106を備えている。大径スリーブ105は、車軸102に外嵌されるとともに輪軸101の中央側において車軸102と一体化されている。小径スリーブ106は、車軸102に外嵌されており、中央側において車軸102及び大径スリーブ105の間に介在するとともに、端側において車輪103及び軸箱107に固定されている。小径スリーブ106の内周には滑り軸受(図示せず)が設けられており、小径スリーブ106や車輪103等を、車軸102に対して軸方向Yに相対移動させることができるようになっている。   The corospline 104 includes a substantially cylindrical large-diameter sleeve 105 and a small-diameter sleeve 106. The large diameter sleeve 105 is fitted on the axle 102 and is integrated with the axle 102 on the center side of the wheel axle 101. The small-diameter sleeve 106 is externally fitted to the axle 102 and is interposed between the axle 102 and the large-diameter sleeve 105 on the center side, and is fixed to the wheel 103 and the axle box 107 on the end side. A sliding bearing (not shown) is provided on the inner periphery of the small diameter sleeve 106 so that the small diameter sleeve 106, the wheel 103, and the like can be moved relative to the axle 102 in the axial direction Y. .

これら大径スリーブ105及び小径スリーブ106には、図6(a)〜(c)に示すように、軸方向Yに延在する断面視半円状の溝部105a,106aが、互いに対向した状態で車軸102の周方向に複数設けられている。そして、溝部105a,106aの間には、小径スリーブ106から大径スリーブ105への回転トルク伝達部材として、コロ109,…が介在している。   In these large-diameter sleeve 105 and small-diameter sleeve 106, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), semicircular grooves 105a and 106a extending in the axial direction Y are opposed to each other. A plurality are provided in the circumferential direction of the axle 102. Rollers 109,... Are interposed between the grooves 105 a and 106 a as rotational torque transmission members from the small diameter sleeve 106 to the large diameter sleeve 105.

このような軌間可変台車100においては、車軸102に伝えられた回転トルクが大径スリーブ105、コロ109及び小径スリーブ106を介して車輪103に伝達可能となっている。また、前記滑り軸受を介して小径スリーブ106が軸方向Yに移動することによって、軸方向Yにおける車輪103の間隔が変更されるようになっている(例えば、特許文献1,2参照)。   In such a variable gauge carriage 100, the rotational torque transmitted to the axle 102 can be transmitted to the wheel 103 via the large diameter sleeve 105, the roller 109 and the small diameter sleeve 106. Further, when the small diameter sleeve 106 moves in the axial direction Y via the sliding bearing, the distance between the wheels 103 in the axial direction Y is changed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

ところで、上記のようなコロスプライン104においては、コロ109が円柱状に形成されているため、図7に示すように、軌間可変台車100の重量などによって輪軸101が撓んで大径スリーブ105や小径スリーブ106の回転軸が偏角すると、回転トルク伝達部材としてのコロ109の端部が小径スリーブ106の溝部106aと大径スリーブ105の溝部105aとによって挟まれて過剰なラジアル荷重、特に上下方向の荷重を受ける結果、コロ109が破損してしまう場合がある。そのため、コロスプライン104の耐久性を向上させる観点から、溝部105a,106aとコロ109との間には隙間が設けられている。
特開2003−327121号公報 特開2003−327117号公報
By the way, in the above-described corospline 104, since the roller 109 is formed in a columnar shape, as shown in FIG. 7, the wheel shaft 101 is bent due to the weight of the gauge variable carriage 100 or the like, so that the large-diameter sleeve 105 or the small-diameter When the rotational axis of the sleeve 106 is deviated, the end of the roller 109 as a rotational torque transmission member is sandwiched between the groove 106a of the small diameter sleeve 106 and the groove 105a of the large diameter sleeve 105, and excessive radial load, particularly in the vertical direction. As a result of receiving the load, the roller 109 may be damaged. Therefore, from the viewpoint of improving the durability of the corospline 104, a gap is provided between the grooves 105a and 106a and the roller 109.
JP 2003-327121 A JP 2003-327117 A

しかしながら、溝部105a,106aとコロ109との間に隙間を設けると、小径スリーブ106から大径スリーブ105への回転トルクの伝達がスムーズに行われずに振動が生じ、走行安定性が悪くなってしまう。   However, if a gap is provided between the grooves 105a and 106a and the roller 109, the rotational torque is not smoothly transmitted from the small diameter sleeve 106 to the large diameter sleeve 105, and vibration is generated, resulting in poor running stability. .

本発明の課題は、耐久性及び走行安定性を向上させることができる輪軸及び台車を提供することである。   The subject of this invention is providing the wheel shaft and trolley | bogie which can improve durability and driving | running | working stability.

請求項1記載の発明は、レール上を走行する台車に備えられる輪軸において、
車軸と、
2つの車輪と、
前記車軸の中央部よりも両端の側にそれぞれ設けられたコロスプラインとを備え、
前記コロスプラインは、
軸方向に延在した溝部を内周面に有するとともに、前記車軸に外嵌された大径スリーブと、
軸方向に延在した溝部を外周面に有するとともに、前記車軸に外嵌されて当該車軸及び前記大径スリーブの間に介在した、前記大径スリーブよりも内径の小さい小径スリーブと、
前記大径スリーブ及び前記小径スリーブの前記溝部の間に介在してこれら大径スリーブ及び小径スリーブの間で回転トルクを伝達する紡錘形のコロと、
前記大径スリーブまたは前記小径スリーブを中途部で軸方向に継手した撓み板継手部とを有し、
前記大径スリーブ及び前記小径スリーブのうち、
前記車軸の中央側に位置する中央側スリーブは、前記車軸と一体化され、
端側に位置する端側スリーブは、前記車軸に対して軸方向に相対移動可能な状態で、前記車輪に連結されていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is the wheel shaft provided in the carriage traveling on the rail,
The axle,
Two wheels,
Corosplines provided on both sides of the center part of the axle,
The corospline is
A large-diameter sleeve having an axially extending groove on the inner peripheral surface and externally fitted to the axle;
A small-diameter sleeve having an axially extending groove portion on the outer peripheral surface and having a smaller inner diameter than the large-diameter sleeve, which is externally fitted to the axle and interposed between the axle and the large-diameter sleeve;
A spindle-shaped roller that is interposed between the groove portions of the large-diameter sleeve and the small-diameter sleeve and transmits rotational torque between the large-diameter sleeve and the small-diameter sleeve;
A flexible plate joint portion in which the large-diameter sleeve or the small-diameter sleeve is jointed in the axial direction in the middle,
Of the large diameter sleeve and the small diameter sleeve,
A central sleeve located on the central side of the axle is integrated with the axle;
The end sleeve located on the end side is connected to the wheel so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the axle.

ここで、紡錘形とは、中央から両端に向かって次第に細くなる略円柱状の形状をいい、軸方向に垂直な断面が略円形である限りにおいて、軸方向と平行な断面において側周面が曲線で構成されていても良いし、直線で構成されていても良いし、曲線及び直線で構成されていても良い。   Here, the spindle shape refers to a substantially cylindrical shape that gradually becomes thinner from the center toward both ends. As long as the cross section perpendicular to the axial direction is substantially circular, the side circumferential surface is curved in the cross section parallel to the axial direction. May be comprised by the straight line, and may be comprised by the curve and the straight line.

請求項1記載の発明によれば、小径スリーブ及び大径スリーブの溝部の間には、これら小径スリーブ及び大径スリーブの間における回転トルク伝達部材として紡錘形のコロが介在するので、円柱状のコロが介在する従来の場合と比較して、輪軸の軸方向におけるコロの端部が溝部から離れて位置する。従って、小径スリーブ及び大径スリーブの溝部とコロとの間に隙間を設けない場合であっても、輪軸が撓んで大径スリーブや小径スリーブの回転軸が偏角したときに、小径スリーブの溝部と大径スリーブの溝部とによってコロの端部が挟まれて過剰なラジアル荷重を受けるのを防止することができる。よって、回転トルク伝達部材の破損を防止することができるため、輪軸の耐久性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, since the spindle-shaped roller is interposed as a rotational torque transmitting member between the small diameter sleeve and the large diameter sleeve between the groove portions of the small diameter sleeve and the large diameter sleeve. Compared to the conventional case in which the roller is interposed, the end of the roller in the axial direction of the wheel shaft is located away from the groove. Therefore, even if there is no gap between the small diameter sleeve and the groove of the large diameter sleeve and the roller, the groove of the small diameter sleeve will be affected when the wheel shaft is bent and the rotation axis of the large diameter sleeve or the small diameter sleeve is deviated. It is possible to prevent the end portion of the roller from being sandwiched by the groove portion of the large-diameter sleeve and receiving an excessive radial load. Therefore, the rotation torque transmission member can be prevented from being damaged, and the durability of the wheel shaft can be improved.

また、上記のように小径スリーブ及び大径スリーブの溝部とコロとの間に隙間を設けることなく輪軸の耐久性を向上させることができるので、溝部とコロとを常に接触させておくことができる。従って、小径スリーブから大径スリーブへの回転トルクの伝達をスムーズに行わせて振動の発生を防止することができるため、走行安定性や台車の乗り心地を向上させることができる。   Further, as described above, the durability of the wheel shaft can be improved without providing a gap between the groove portion and the roller of the small diameter sleeve and the large diameter sleeve, so that the groove portion and the roller can always be in contact with each other. . Therefore, since the rotation torque can be smoothly transmitted from the small diameter sleeve to the large diameter sleeve to prevent the occurrence of vibration, the running stability and the riding comfort of the carriage can be improved.

また、コロスプラインは撓み板継手部を有しているので、輪軸の各端部は当該撓み板継手部の位置において屈折可能となる。また、上述のように、コロスプラインは回転トルク伝達部材としてのコロを破損させることなく大径スリーブや小径スリーブを偏角させることができるので、輪軸の各端部は小径スリーブ及び大径スリーブの溝部の位置においても屈折可能となる。従って、輪軸の各端部が2点で屈折可能となるため、車軸と車輪との間で回転軸がずれても、これらの回転軸を平行に保つことができる。よって、コロスプラインが撓み板継手部を有しない場合と異なり、輪軸が撓んだ場合であっても、車輪をレールに対して一定の角度で当接させることができるため、走行安定性や台車の乗り心地をいっそう向上させることができる。   Further, since the corospline has a flexible plate joint portion, each end portion of the wheel shaft can be refracted at the position of the flexible plate joint portion. Further, as described above, the roller spline can deviate the large diameter sleeve and the small diameter sleeve without damaging the roller as the rotational torque transmission member, so that each end portion of the wheel shaft is formed by the small diameter sleeve and the large diameter sleeve. Refraction is possible even at the position of the groove. Therefore, since each end of the wheel shaft can be refracted at two points, even if the rotation shaft is shifted between the axle and the wheel, these rotation shafts can be kept parallel. Therefore, unlike the case where the corospline does not have a flexible plate joint, even if the wheel shaft is bent, the wheels can be brought into contact with the rail at a certain angle, so that the running stability and the carriage The ride comfort can be further improved.

なお、上記のようにコロスプラインの中央側スリーブが車軸と一体化され、端側スリーブが車軸に対して軸方向に相対移動可能な状態で車輪に連結されている場合には、この端側スリーブが中央側スリーブに対して輪軸の軸方向に相対移動することによって、端側スリーブとともに車輪が軸方向に移動し、軸方向における車輪間隔が変更されることとなる。   When the central sleeve of the corospline is integrated with the axle as described above and the end sleeve is connected to the wheel in a state of being able to move relative to the axle in the axial direction, this end sleeve Since the wheel moves relative to the central sleeve in the axial direction of the wheel shaft, the wheels move together with the end sleeve in the axial direction, and the wheel spacing in the axial direction is changed.

また、端側スリーブと車輪とは、ラジアル方向に連結されていても良いし、軸方向に連結されていても良い。   Further, the end side sleeve and the wheel may be coupled in the radial direction or may be coupled in the axial direction.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の輪軸において、
前記中央側スリーブは、前記大径スリーブであり、
前記端側スリーブは、前記小径スリーブであることを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができる。
The invention according to claim 2 is the wheel shaft according to claim 1,
The central sleeve is the large diameter sleeve,
The end-side sleeve is the small-diameter sleeve.
According to the invention described in claim 2, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained.

請求項3記載の発明は、台車において、
請求項1または2記載の輪軸を備えることを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、請求項1または2記載の発明と同様の効果を得ることができる。
The invention according to claim 3 is the carriage,
A wheel shaft according to claim 1 or 2 is provided.
According to the invention described in claim 3, the same effect as that of the invention described in claim 1 or 2 can be obtained.

請求項1〜3の何れか一項に記載の発明によれば、耐久性及び走行安定性を向上させることができる。   According to the invention as described in any one of Claims 1-3, durability and driving | running | working stability can be improved.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る台車1の概略構成を示す断面図である。なお、この図では、台車1の進行方向に垂直な断面において、台車1の左側部分の図示を一部省略しているが、台車1の各部は中心線L1に対して左右対称となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a cart 1 according to the present invention. In this figure, in the cross section perpendicular to the traveling direction of the carriage 1, a part of the left side portion of the carriage 1 is omitted, but each part of the carriage 1 is symmetrical with respect to the center line L1. .

この図に示すように、台車1は、レール(図示せず)上を走行する軌間可変台車であり、歯車装置10と、本発明に係る輪軸2とを備えている。   As shown in this figure, the carriage 1 is a variable gauge carriage that runs on a rail (not shown), and includes a gear device 10 and a wheel shaft 2 according to the present invention.

歯車装置10は、図示しない動力源で発生した動力を伝達して輪軸2を回転方向Wに回転させるものである。なお、本実施の形態においては、歯車装置10は輪軸2の中央部と当接しており、いわゆる中央歯車装置となっている。   The gear device 10 transmits power generated by a power source (not shown) to rotate the wheel shaft 2 in the rotation direction W. In the present embodiment, the gear device 10 is in contact with the central portion of the wheel shaft 2 and is a so-called central gear device.

輪軸2は、軸方向Yに延在する円柱状の車軸20を備えている。車軸20の中央部よりも端側の部分には、車軸20の中央側から端側に向かってコロスプライン3、車輪9及びスラスト軸受構造体15がこの順に設けられている。なお、図1では、輪軸2の軸線L2の上下でコロスプライン3や、車輪9などの位置が異なっているが、軸線L2の上側では車輪9の間隔が狭い状態を、下側では広い状態を示している。   The wheel shaft 2 includes a columnar axle 20 extending in the axial direction Y. In the portion closer to the end than the center portion of the axle 20, the corospline 3, the wheel 9 and the thrust bearing structure 15 are provided in this order from the center side to the end side of the axle 20. In FIG. 1, the positions of the corospline 3 and the wheels 9 are different above and below the axis L <b> 2 of the wheel shaft 2, but the distance between the wheels 9 is narrow on the upper side of the axis L <b> 2, and the wide state on the lower side. Show.

コロスプライン3は、車軸20に外嵌された略円筒状の大径スリーブ4及び小径スリーブ5を備えている。   The corospline 3 includes a substantially cylindrical large-diameter sleeve 4 and a small-diameter sleeve 5 that are externally fitted to the axle 20.

大径スリーブ4は、本発明における中央側スリーブであり、中央側の端部(以下、基端部とする)40において車軸20と一体化されている。この大径スリーブ4は、本実施の形態においては、基端部40と反対側の端部(以下、先端部とする)41の側が折返し部42において内側に折り返されているため、全体として輪軸2の軸方向Yの長さが短くなっている。   The large diameter sleeve 4 is a central sleeve in the present invention, and is integrated with the axle 20 at a central end portion (hereinafter referred to as a base end portion) 40. In the present embodiment, the large-diameter sleeve 4 has an end portion (hereinafter, referred to as a distal end portion) 41 opposite to the base end portion 40 that is folded inward at the turn-back portion 42, so The length of the axial direction Y of 2 is shortened.

これら大径スリーブ4の基端部40と先端部41とは、撓み板継手部7によって継手されている。
撓み板継手部7は、図2に示すように、互いに対向するリング状部材70,71を備えている。
The proximal end portion 40 and the distal end portion 41 of these large diameter sleeves 4 are jointed by a flexible plate joint portion 7.
As shown in FIG. 2, the flexible plate joint portion 7 includes ring-shaped members 70 and 71 that face each other.

リング状部材70は、円形状の輪郭を有する板状部材であり、リング状部材71よりも輪軸2の中央側(図2中左側)に位置している。このリング状部材70は、複数の孔部70a,…、孔部70b,…及び孔部70c,…を備えている。なお、本実施の形態においては、孔部70aの個数は24個、孔部70b,70cの個数は4個となっている。   The ring-shaped member 70 is a plate-shaped member having a circular contour, and is located closer to the center side (the left side in FIG. 2) of the wheel shaft 2 than the ring-shaped member 71. The ring-shaped member 70 includes a plurality of holes 70a,..., Holes 70b,. In the present embodiment, the number of holes 70a is 24, and the number of holes 70b and 70c is four.

孔部70a,…は、リング状部材70の内周縁に沿って配設されている。これら孔部70a,…には、リング状部材70を前記基端部40に固定するための固定ピン(図示せず)が挿通されている。   The holes 70a,... Are arranged along the inner peripheral edge of the ring-shaped member 70. These holes 70a, ... are inserted with fixing pins (not shown) for fixing the ring-shaped member 70 to the base end 40.

孔部70b,…は、リング状部材70の外周縁に沿って90°毎に配設されている。この孔部70bには、輪軸2の中央側からボルト72の先端部が挿通されている。なお、図2では、図示の便宜上、一部のボルト72や、後述の孔部71c、板ばね76等について、図示を省略している。   The holes 70b,... Are arranged every 90 ° along the outer peripheral edge of the ring-shaped member 70. The tip of the bolt 72 is inserted into the hole 70b from the center side of the wheel shaft 2. In FIG. 2, for convenience of illustration, some bolts 72, holes 71c described later, leaf springs 76 and the like are not shown.

孔部70c,…は、リング状部材70の外周縁に沿って90°毎に配設されており、当該リング状部材70の周方向において前記孔部70bと交互に位置している。この孔部70cの内部には、ナット73が収容されている。   The holes 70c,... Are arranged every 90 ° along the outer peripheral edge of the ring-shaped member 70, and are alternately positioned with the holes 70b in the circumferential direction of the ring-shaped member 70. A nut 73 is accommodated in the hole 70c.

リング状部材71は、略矩形状の輪郭を有する板状部材であり、複数の切欠部71b,…及び孔部71c,…を備えている。なお、図2では図示していないが、リング状部材71は、輪軸2の中央側から端側に向かってリング状部材70に挿通された前記先端部41と、内周縁に沿って一体化されている。また、本実施の形態においては、切欠部71b及び孔部71cの個数は4個となっている。   The ring-shaped member 71 is a plate-shaped member having a substantially rectangular outline, and includes a plurality of notches 71b,... And holes 71c,. Although not shown in FIG. 2, the ring-shaped member 71 is integrated along the inner peripheral edge with the tip portion 41 inserted through the ring-shaped member 70 from the center side to the end side of the wheel shaft 2. ing. In the present embodiment, the number of notches 71b and holes 71c is four.

切欠部71b,…は、リング状部材71の外周縁に沿って90°毎に配設されており、リング状部材70の孔部70bとほぼ対向している。この切欠部71bによってリング状部材71から切欠かれた部分には、ナット74が配設されている。ナット74は、孔部70bに挿通されたボルト72の先端部と螺合している。   The notches 71b,... Are disposed every 90 ° along the outer peripheral edge of the ring-shaped member 71, and substantially face the hole 70b of the ring-shaped member 70. A nut 74 is disposed in a portion cut out from the ring-shaped member 71 by the cutout portion 71b. The nut 74 is screwed with the tip of the bolt 72 inserted through the hole 70b.

孔部71c,…は、リング状部材71の外周縁に沿って90°毎に配設されており、当該リング状部材71の周方向において前記切欠部71bと交互に位置するとともに、リング状部材70の孔部70cと対向している。この孔部71cには、輪軸2の端側からボルト75の先端部が挿通されており、このボルト75の先端部は、孔部70cの内部のナット73と螺合している。   The hole portions 71c are arranged at intervals of 90 ° along the outer peripheral edge of the ring-shaped member 71, and are alternately positioned with the cutout portions 71b in the circumferential direction of the ring-shaped member 71. 70 is opposed to the hole 70c. A front end portion of a bolt 75 is inserted into the hole portion 71c from the end side of the wheel shaft 2, and the front end portion of the bolt 75 is screwed into a nut 73 inside the hole portion 70c.

これらリング状部材70,71の間には、可撓性の板ばね76が複数配設されている。
これら板ばね76,…は、両端部に孔部76aを有しており、この孔部76aを互いに重ね合せた状態で略円形に並べられている。各孔部76aにはボルト72,75の先端部が挿通されており、板ばね76とリング状部材70,71との間には、ボルト72,75の先端部に外挿されたワッシャー77が介在している。これにより、板ばね76,…は、ボルト72,75及びナット73,74によってリング状部材70,71の間で係止されるとともに、軸方向Yに可撓な状態となっている。
A plurality of flexible leaf springs 76 are disposed between the ring-shaped members 70 and 71.
These leaf springs 76 have holes 76a at both ends, and are arranged in a substantially circular shape with the holes 76a being overlapped with each other. The front ends of the bolts 72 and 75 are inserted into the hole portions 76 a, and a washer 77 externally inserted at the front ends of the bolts 72 and 75 is interposed between the leaf spring 76 and the ring-shaped members 70 and 71. Intervene. Accordingly, the leaf springs 76 are locked between the ring-shaped members 70 and 71 by the bolts 72 and 75 and the nuts 73 and 74 and are flexible in the axial direction Y.

なお、以上のような撓み板継手部7としては、例えば東洋電機製造(株)社製の「TD継手」(Twin Disc継手)を用いることができる。   For example, a “TD joint” (Twin Disc joint) manufactured by Toyo Electric Manufacturing Co., Ltd. can be used as the flexible plate joint portion 7 as described above.

また、大径スリーブ4の先端部41の内周面には、図3(a)〜(c)に示すように、軸方向Yに延在する複数の溝部4a,…が設けられており、これら溝部4aは内周面の周方向に配列されている。なお、溝部4aの個数は、後述の溝部5a及びコロ6と同数となっている。   Further, as shown in FIGS. 3A to 3C, a plurality of groove portions 4 a extending in the axial direction Y are provided on the inner peripheral surface of the tip portion 41 of the large diameter sleeve 4. These groove portions 4a are arranged in the circumferential direction of the inner peripheral surface. The number of grooves 4a is the same as the number of grooves 5a and rollers 6 described later.

小径スリーブ5は、図1に示すように、大径スリーブ4よりも小さい内径、より詳細には、大径スリーブ4の先端部41よりも小さい内径を有しており、中央側(図1中左側)の部分において大径スリーブ4の先端部41及び車軸20の間に介在している。この中央側の端部の外周面には、図3(a)〜(c)に示すように、軸方向Yに延在する複数の溝部5a,…が設けられており、これら溝部5a,…は前記溝部4aと対向するように、外周面の周方向に配列されている。   As shown in FIG. 1, the small-diameter sleeve 5 has an inner diameter smaller than that of the large-diameter sleeve 4, more specifically, an inner diameter smaller than that of the distal end portion 41 of the large-diameter sleeve 4, and the central side (in FIG. It is interposed between the tip 41 of the large diameter sleeve 4 and the axle 20 in the left part). As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), a plurality of grooves 5a,... Extending in the axial direction Y are provided on the outer peripheral surface of the central end, and these grooves 5a,. Are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface so as to face the groove 4a.

また、この小径スリーブ5は本発明における端側スリーブであり、小径スリーブ5の端側(図1中右側)の端部の外周面には、図1に示すように、車輪9及びスラスト軸受構造体15が固定されている。なお、スラスト軸受構造体15は、車軸20及び車輪9の一体的な回転を許容するとともに車軸20に対する車輪9の位置を固定するものであり、図示しない台車枠に連結されている。
また、小径スリーブ5の内周には、滑り軸受50,50が設けられており、小径スリーブ5を車軸20に対して軸方向Yに相対移動させることができるようになっている。
The small-diameter sleeve 5 is an end sleeve in the present invention. As shown in FIG. 1, a wheel 9 and a thrust bearing structure are provided on the outer peripheral surface of the end of the small-diameter sleeve 5 (the right side in FIG. 1). The body 15 is fixed. The thrust bearing structure 15 allows the axle 20 and the wheel 9 to rotate integrally and fixes the position of the wheel 9 with respect to the axle 20 and is connected to a bogie frame (not shown).
Sliding bearings 50 and 50 are provided on the inner circumference of the small diameter sleeve 5 so that the small diameter sleeve 5 can be moved relative to the axle 20 in the axial direction Y.

以上の大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aの間には、図3(a)〜(c)に示すように、小径スリーブ5と大径スリーブ4との間の回転トルク伝達部材として、複数のコロ6,…が介在している。   Between the grooves 4a and 5a of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5, the rotational torque transmission member between the small diameter sleeve 5 and the large diameter sleeve 4 as shown in FIGS. As shown, a plurality of rollers 6, ... are interposed.

これらコロ6,…は、図4(a)に示すように、軸方向Yに延在する紡錘形に形成されており、中央部から両端部に向かって次第に細くなっている。なお、本実施の形態においては、コロ6と溝部4a,5aとは、輪軸2のラジアル方向において常に接触した状態となっている。   As shown in FIG. 4A, these rollers 6,... Are formed in a spindle shape extending in the axial direction Y, and gradually become narrower from the center toward both ends. In the present embodiment, the roller 6 and the grooves 4a and 5a are always in contact with each other in the radial direction of the wheel shaft 2.

なお、小径スリーブ5よりも車軸20の端側には、軸方向Yにおいて車輪9の位置を固定する位置固定装置(図示せず)が配設されている。この位置固定装置は、軸方向Yにおいてスラスト軸受構造体15の位置を固定することにより、車輪9及び小径スリーブ5の位置を固定するようになっている。このような位置固定装置としては、従来より公知のものを用いることができる。   A position fixing device (not shown) for fixing the position of the wheel 9 in the axial direction Y is disposed on the end side of the axle 20 with respect to the small diameter sleeve 5. This position fixing device fixes the positions of the wheel 9 and the small diameter sleeve 5 by fixing the position of the thrust bearing structure 15 in the axial direction Y. A conventionally well-known device can be used as such a position fixing device.

続いて、走行中の台車1の動作について説明する。なお、台車1が走行するときには、車輪9は前記位置固定装置によって軸方向Yに固定された状態となっている。   Next, the operation of the traveling cart 1 will be described. When the carriage 1 travels, the wheels 9 are fixed in the axial direction Y by the position fixing device.

まず、前記動力源が駆動すると、歯車装置10を介して車軸20に動力が伝達され、当該車軸20が回転する。これにより、コロスプライン3の大径スリーブ4が車軸20と一体的に回転する。   First, when the power source is driven, power is transmitted to the axle 20 through the gear device 10 and the axle 20 rotates. As a result, the large diameter sleeve 4 of the corospline 3 rotates integrally with the axle 20.

大径スリーブ4が回転すると、この大径スリーブ4の溝部4aの内面に押されてコロ6が回転し、このコロ6に溝部5aの内面が押されて小径スリーブ5が回転する。これにより、小径スリーブ5が大径スリーブ4と一体的に回転する。   When the large diameter sleeve 4 is rotated, the roller 6 is rotated by being pushed by the inner surface of the groove portion 4 a of the large diameter sleeve 4, and the inner surface of the groove portion 5 a is pushed by the roller 6, and the small diameter sleeve 5 is rotated. As a result, the small diameter sleeve 5 rotates integrally with the large diameter sleeve 4.

このように、大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aの間には、大径スリーブ4及び小径スリーブ5の間における回転トルク伝達部材として紡錘形のコロ6が介在するので、円柱状のコロが介在する従来の場合と比較して、輪軸2の軸方向Yにおけるコロ6の端部が溝部4a,5aから離れて位置する(図3(b),(c)参照)。そのため、大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aと、コロ6との間に隙間を設けない場合であっても、輪軸2が撓んで大径スリーブ4や小径スリーブ5の回転軸が偏角したときに、大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aによってコロ6の端部が挟まれて過剰なラジアル荷重を受けるのが防止される。   As described above, since the spindle-shaped roller 6 is interposed between the grooves 4 a and 5 a of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 as a rotational torque transmission member between the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5. Compared with the conventional case in which a roller is interposed, the end portion of the roller 6 in the axial direction Y of the wheel shaft 2 is positioned away from the groove portions 4a and 5a (see FIGS. 3B and 3C). Therefore, even if no gap is provided between the grooves 6 a and 5 a of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 and the roller 6, the wheel shaft 2 is bent and the rotation shafts of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 When the angle is deviated, the end portions of the rollers 6 are prevented from being sandwiched by the grooves 4 a and 5 a of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 and thus receiving an excessive radial load.

また、上記のように回転トルクが伝達されるときに、大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aと、コロ6との間にはラジアル方向の隙間がないため、溝部4a,5aとコロ6とは常に接触した状態となる。そのため、大径スリーブ4から小径スリーブ5への回転トルクの伝達がスムーズに行われる結果、振動の発生が防止される。   Further, when the rotational torque is transmitted as described above, there is no radial gap between the grooves 6a and 5a of the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 and the roller 6, so that the grooves 4a and 5a The roller 6 is always in contact. Therefore, the transmission of the rotational torque from the large-diameter sleeve 4 to the small-diameter sleeve 5 is smoothly performed, so that generation of vibration is prevented.

また、コロスプライン3は撓み板継手部7を有しているので、輪軸2の各端部は当該撓み板継手部7の位置において屈折可能となる。また、上述のように、コロスプライン3は回転トルク伝達部材としてのコロを破損させることなく大径スリーブ4や小径スリーブ5を偏角させることができるので、輪軸2の各端部は大径スリーブ4及び小径スリーブ5の溝部4a,5aの位置においても屈折可能となる。そのため、輪軸2の各端部が2点で屈折可能となるため、車軸20と車輪9との間で回転軸がずれても、これらの回転軸は平行に保たれる。   Moreover, since the corospline 3 has the flexible plate joint part 7, each end of the wheel shaft 2 can be refracted at the position of the flexible plate joint part 7. Further, as described above, the roller spline 3 can deviate the large diameter sleeve 4 and the small diameter sleeve 5 without damaging the roller as the rotational torque transmission member. 4 and the groove portions 4a and 5a of the small diameter sleeve 5 can be refracted. Therefore, since each end of the wheel shaft 2 can be refracted at two points, even if the rotation shaft is shifted between the axle 20 and the wheel 9, these rotation shafts are kept parallel.

そして、コロスプライン3の小径スリーブ5が回転すると、この小径スリーブ5と一体的に車輪9が回転し、これにより台車1が走行する。   When the small-diameter sleeve 5 of the corospline 3 rotates, the wheel 9 rotates integrally with the small-diameter sleeve 5, whereby the carriage 1 travels.

続いて、車輪9の間隔を変更するときの台車1の動作について説明する。
まず、前記位置固定装置による車輪9の固定状態が解除されると、軌間の変動に伴ってコロスプライン3の小径スリーブ5が滑り軸受50,50を介し、車軸20に対して軸方向Yに相対移動する。このとき、各コロ6は、大径スリーブ4の溝部4a,小径スリーブ5の溝部5aに対して少なくとも一端部,他端部で当接する。これにより、大径スリーブ4から小径スリーブ5に対して回転トルクを伝達可能な状態に維持しつつ、コロスプライン3が軸方向Yに伸張または収縮する。
Next, the operation of the carriage 1 when changing the distance between the wheels 9 will be described.
First, when the fixed state of the wheel 9 by the position fixing device is released, the small-diameter sleeve 5 of the corospline 3 is moved relative to the axle 20 in the axial direction Y via the slide bearings 50 and 50 as the gauge changes. Moving. At this time, each roller 6 comes into contact with the groove 4a of the large diameter sleeve 4 and the groove 5a of the small diameter sleeve 5 at least at one end and the other end. Accordingly, the corospline 3 expands or contracts in the axial direction Y while maintaining a state in which rotational torque can be transmitted from the large diameter sleeve 4 to the small diameter sleeve 5.

そして、このコロスプライン3の伸張または収縮により、小径スリーブ5に固定された車輪9の間隔が変更されることとなる。   The distance between the wheels 9 fixed to the small diameter sleeve 5 is changed by the expansion or contraction of the corospline 3.

以上の台車1によれば、小径スリーブ5の溝部5aと大径スリーブ4の溝部4aとによって回転トルク伝達部材としてのコロ6の端部が挟まれて過剰なラジアル荷重を受けるのを防止することができるため、コロ6の破損を防止し、輪軸2の耐久性を向上させることができる。   According to the carriage 1 described above, it is possible to prevent the end of the roller 6 as the rotational torque transmitting member from being sandwiched between the groove portion 5a of the small diameter sleeve 5 and the groove portion 4a of the large diameter sleeve 4 and receiving an excessive radial load. Therefore, the roller 6 can be prevented from being damaged and the durability of the wheel shaft 2 can be improved.

また、大径スリーブ4から小径スリーブ5への回転トルクの伝達をスムーズに行わせて振動の発生を防止することができるため、走行安定性や台車1の乗り心地を向上させることができる。   Further, since the rotation torque can be smoothly transmitted from the large-diameter sleeve 4 to the small-diameter sleeve 5 to prevent the occurrence of vibration, the running stability and the riding comfort of the carriage 1 can be improved.

更に、車軸20と車輪9との間で回転軸を平行に保つことができるため、輪軸2が撓んだ場合であっても、車輪9をレールに対して一定の角度で当接させることができる。従って、走行安定性や台車1の乗り心地をいっそう向上させることができる。   Further, since the rotation axis can be kept parallel between the axle 20 and the wheel 9, the wheel 9 can be brought into contact with the rail at a certain angle even when the wheel shaft 2 is bent. it can. Therefore, traveling stability and riding comfort of the carriage 1 can be further improved.

なお、上記の実施の形態においては、本発明における中央側スリーブを大径スリーブ、端側スリーブを小径スリーブとして説明したが、中央側スリーブを小径スリーブ、端側スリーブを大径スリーブとしても良い。   In the above embodiment, the central sleeve in the present invention is described as a large-diameter sleeve and the end-side sleeve is a small-diameter sleeve. However, the central-side sleeve may be a small-diameter sleeve and the end-side sleeve may be a large-diameter sleeve.

また、本発明における中央側スリーブに撓み板継手部7が設けられていることとして説明したが、端側スリーブに設けられることとしても良い。
また、コロ6を、図4(a)に示す形状のものとして説明したが、紡錘形である限りにおいて、例えば図4(b)に示すような形状のものとしても良い。
Moreover, although it demonstrated as the flexible board joint part 7 being provided in the center side sleeve in this invention, it is good also as providing in an end side sleeve.
Moreover, although the roller 6 was demonstrated as a thing of the shape shown to Fig.4 (a), as long as it is a spindle shape, it is good also as a thing of a shape as shown in FIG.4 (b), for example.

また、歯車装置10を中央歯車装置として説明したが、輪軸2の中央部からオフセットされた位置で当該輪軸2と当接する、いわゆるオフセット歯車装置としても良い。
また、撓み継手部7の各部材の個数については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Further, although the gear device 10 has been described as the central gear device, it may be a so-called offset gear device that contacts the wheel shaft 2 at a position offset from the center portion of the wheel shaft 2.
Moreover, about the number of each member of the bending joint part 7, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

本発明に係る台車の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the trolley | bogie which concerns on this invention. 撓み板継手部の分解図である。It is an exploded view of a flexible plate joint part. コロスプラインの溝部とコロとの関係を示す図であり、(a)は輪軸の軸方向から見た正面図、(b)は(a)の切断線IIIに沿ってコロスプラインを切断した場合の断面図、(c)は(a)の切断線IVに沿ってコロスプラインを切断した場合の断面図である。It is a figure which shows the relationship between the groove part of a corospline, and a roller, (a) is the front view seen from the axial direction of a wheel shaft, (b) is the case at the time of cutting a corospline along the cutting line III of (a) Sectional drawing (c) is a sectional view of the case where the corospline is cut along the cutting line IV of (a). コロの側面図である。It is a side view of a roller. 従来の台車の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional trolley | bogie. コロスプラインの溝部とコロとの関係を示す図であり、(a)は輪軸の軸方向から見た正面図、(b)は(a)の切断線Iに沿ってコロスプラインを切断した場合の断面図、(c)は(a)の切断線IIに沿ってコロスプラインを切断した場合の断面図である。It is a figure which shows the relationship between the groove part of a corospline, and a roller, (a) is the front view seen from the axial direction of a wheel shaft, (b) is the case at the time of cutting a corospline along the cutting line I of (a) Sectional drawing, (c) is a sectional view when the corospline is cut along the cutting line II in (a). 輪軸が撓んだ際に図6(a)の切断線IIに沿ってコロスプラインを切断した場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cut | disconnecting a corospline along the cutting line II of Fig.6 (a), when a wheel shaft bends.

符号の説明Explanation of symbols

1 台車
2 輪軸
3 コロスプライン
4 大径スリーブ,中央側スリーブ
5 小径スリーブ,端側スリーブ
4a,5a 溝部
6 コロ
7 撓み板継手部
9 車輪
20 車軸
Y 軸方向
1 Bogie 2 Wheel shaft 3 Corospline 4 Large diameter sleeve, central sleeve 5 Small diameter sleeve, end sleeve 4a, 5a Groove 6 Roller 7 Flexible plate joint 9 Wheel 20 Axle Y Axial direction

Claims (3)

レール上を走行する台車に備えられる輪軸において、
車軸と、
2つの車輪と、
前記車軸の中央部よりも両端の側にそれぞれ設けられたコロスプラインとを備え、
前記コロスプラインは、
軸方向に延在した溝部を内周面に有するとともに、前記車軸に外嵌された大径スリーブと、
軸方向に延在した溝部を外周面に有するとともに、前記車軸に外嵌されて当該車軸及び前記大径スリーブの間に介在した、前記大径スリーブよりも内径の小さい小径スリーブと、
前記大径スリーブ及び前記小径スリーブの前記溝部の間に介在してこれら大径スリーブ及び小径スリーブの間で回転トルクを伝達する紡錘形のコロと、
前記大径スリーブまたは前記小径スリーブを中途部で軸方向に継手した撓み板継手部とを有し、
前記大径スリーブ及び前記小径スリーブのうち、
前記車軸の中央側に位置する中央側スリーブは、前記車軸と一体化され、
端側に位置する端側スリーブは、前記車軸に対して軸方向に相対移動可能な状態で、前記車輪に連結されていることを特徴とする輪軸。
In a wheel shaft provided on a carriage traveling on a rail,
The axle,
Two wheels,
Corosplines provided on both sides of the center part of the axle,
The corospline is
A large-diameter sleeve having an axially extending groove on the inner peripheral surface and externally fitted to the axle;
A small-diameter sleeve having an axially extending groove portion on the outer peripheral surface and having a smaller inner diameter than the large-diameter sleeve, which is externally fitted to the axle and interposed between the axle and the large-diameter sleeve;
A spindle-shaped roller that is interposed between the groove portions of the large-diameter sleeve and the small-diameter sleeve and transmits rotational torque between the large-diameter sleeve and the small-diameter sleeve;
A flexible plate joint portion in which the large-diameter sleeve or the small-diameter sleeve is jointed in the axial direction in the middle,
Of the large diameter sleeve and the small diameter sleeve,
A central sleeve located on the central side of the axle is integrated with the axle;
An end-side sleeve located on the end side is connected to the wheel in a state in which the end-side sleeve can move relative to the axle in the axial direction.
請求項1記載の輪軸において、
前記中央側スリーブは、前記大径スリーブであり、
前記端側スリーブは、前記小径スリーブであることを特徴とする輪軸。
The wheel shaft according to claim 1, wherein
The central sleeve is the large diameter sleeve,
The wheel shaft, wherein the end side sleeve is the small diameter sleeve.
請求項1または2記載の輪軸を備えることを特徴とする台車。   A carriage comprising the wheel shaft according to claim 1 or 2.
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