JP2013023092A

JP2013023092A - 鉄道車両用操舵台車

Info

Publication number: JP2013023092A
Application number: JP2011160276A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shimokawa; 嘉之下川; Masaaki Mizuno; 将明水野; Toshiyo Yamano; 敏世山野; Tomoki Teramae; 智紀寺前
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: CN103764476B; TW201304991A; AU2012284916A1; US9452762B2; US20140137764A1; EP2735490B1; ES2711327T3; KR20140026621A; TWI477413B; AU2012284916B2; KR101580418B1; EP2735490A4; WO2013011978A1; EP2735490A1; CA2842146A1; JP5828235B2; CN103764476A; CA2842146C

Abstract

【課題】落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵装置が破損した場合に、破損した構成部品が軌道面上に落下したり、軌道面と接触しないようにする。
【解決手段】台車枠３に回転自在に連結される操舵てこ１ａに対して、操舵軸２を支持する軸箱４に回転自在に連結される操舵リンク１ｂとボルスタ５に回転自在に連結される連結リンク１ｃをそれぞれ回転自在に連結した操舵装置１を配置した操舵台車である。前記操舵リンク１ｂの長さＡ1又はＡ2を、摩耗限界に達した車輪の半径Ｂよりも短くする。
【効果】落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵装置が破損した場合に、破損した操舵装置の構成部品が軌道面上に落下したり、また、軌道面と接触することを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両用操舵台車に関するもので、特に、操舵装置を構成する例えば操舵リンクが破断した時に、当該破断した操舵リンクが軌道面に接触することを防止できるようにするものである。

鉄道車両用操舵台車では、何らかの原因によって操舵装置が破損した場合であっても、当該破損した構成部品の軌道面上への落下や、軌道面への接触を防止する必要がある。

例えば、特許文献１の図９には、操舵装置と並列に通常の軸箱支持装置を備えた台車が記載されている。このような台車では、操舵装置が破損した場合でも走行することは可能である。

しかしながら、特許文献１には、操舵装置が破損した場合の、破損した構成部品の軌道面上への落下防止等についての記載はない。

つまり、操舵台車では、操舵装置が破損した場合に、破損した構成部品が軌道面上に落下したり、軌道面に接触したりするのを防止するためには、落下防止用の部品を新たに設置しなければならなかった。

特許第３５３６８６９号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の操舵台車では、操舵装置が破損した場合に、破損した構成部品が軌道面上に落下したり、軌道面に接触したりするのを防止するためには、落下防止用の部品を新たに設置しなければならなかったという点である。

本発明は、落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵装置が破損した場合に、破損した構成部品が軌道面上に落下したり、軌道面と接触しないようにすることを目的としている。

すなわち、本発明の鉄道車両用操舵台車は、
台車部に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵軸を支持する軸箱部に回転自在に連結される操舵リンクと車体部に回転自在に連結される連結リンクをそれぞれ回転自在に連結した操舵装置を配置した操舵台車において、
例えば前記操舵リンクの長さを、摩耗限界に達した車輪の半径よりも短くしたことを最も主要な特徴としている。

本発明の鉄道車両用操舵台車は、例えば操舵リンクの長さを摩耗限界に達した車輪の半径よりも短くすることで、落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵リンクが破損した場合に、破損した操舵リンクが軌道面と接触することがない。

本発明によれば、落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵装置が破損した場合に、破損した操舵装置の構成部品が軌道面上に落下したり、また、軌道面と接触することを防止できる。

本発明の操舵台車の一例を示す要部拡大図で、（ａ）は車両側面から見た図、（ｂ）は車両の上方から見た図である。本発明の操舵台車を構成する操舵装置の操舵てこの台車枠への取付け部を断面して示した図である。本発明の操舵台車を構成する操舵装置の斜視図である。１つの操舵てこで２つの輪軸を操舵する操舵装置を設置した台車の概略構成図である。

本発明では、落下防止用の部品を新たに設置しなくても、操舵装置が破損した場合に、破損した構成部品が軌道面上に落下したり、軌道面と接触しないようにするという目的を、例えば操舵リンクの長さを摩耗限界に達した車輪の半径よりも短くすることで実現した。

以下、本発明の実施例を、図１〜図３を用いて説明する。
図１〜図３において、１は輪軸２を操舵する操舵装置であり、操舵てこ１ａ、操舵リンク１ｂ及び連結リンク１ｃを有している。以下、操舵する輪軸２を操舵軸２という。

操舵てこ１ａは台車枠３に回転自在に連結されている。一方、操舵リンク１ｂは操舵軸２を支持する軸箱４に球面ブッシュ１ｂａを介して、また、連結リンク１ｃは例えば車体相当のヨーイング動作をするボルスタ５に球面ブッシュ１ｃａを介して、それぞれ回転自在に連結されている。そして、この操舵てこ１ａに対して、操舵リンク１ｂと連結リンク１ｃを、それぞれ球面ブッシュ１ｂｂ，１ｃｂを介して回転自在に連結している。

本発明の操舵台車は、前記構成の操舵装置１の、前記操舵リンク１ｂの長さＡ1又はＡ2を、図１（ａ）に示すように、摩耗限界に達した車輪２ａの半径Ｂよりも短くしたことを特徴としている。

このような構成とした場合、操舵装置１の操舵リンク１ｂが何らかの原因で破損した場合でも、破損した操舵リンク１ｂが軌道面Ｒに接触することがないので、車両走行の妨げになることがない。

ところで、１台車に２つの輪軸を支持する場合は、干渉を防ぐために２つの輪軸の支持間隔を、摩耗していない新製の車輪半径の２倍よりも大きくとる必要がある。このような台車に、図４に示すような、１つの操舵てこ１ａで２つの操舵軸２を操舵する操舵装置１を設置すると、操舵リンク１ｂの長さが、必然的に車輪摩耗時の半径よりも長くなる。

従って、上記本発明のように、操舵リンク１ｂの長さＡ1又はＡ2を、摩耗限界に達した車輪２ａの半径Ｂよりも短くする場合は、図１に示すように、台車枠３の中央から軸箱４側へオフセットした位置で、操舵てこ１ａを取付けるようにすれば良い。

また、操舵装置１は、台車枠３と操舵軸２の間の幾何的動作を許容するために、先に説明したように、球面ブッシュ１ｂａ，１ｂｂ，１ｃａ，１ｃｂが多用されている。しかしながら、本発明例では、操舵てこ１ａを同軸上の２点で支持するピン１ａａ，１ａｂによって台車枠３に回転自在に支持するようにしている。このようにすれば、操舵装置１のいずれかの部位が破断した場合でも、操舵てこ１ａの動作が台車枠３に対して回転のみ自由な状態で保持されることになって、操舵装置１が破損した時の操舵てこ１ａの過剰な動作を抑止することができる。すなわち、図２において、距離Ｐよりも距離Ｃの方が小さいことから、過剰な動作を抑止できる。

そしてその際、操舵用てこ１ａを台車枠３に回転自在に支持するピン１ａａ，１ａｂが、車両の上方から見て、または台車を進行方向側面から見て軌道に対して垂直な位置関係にあるようする。

例えば、前記ピン１ａａ，１ａｂによって台車枠３に支持された操舵てこ１ａの鉛直方向の長さＣが、前記ピン１ａａ，１ａｂによって操舵てこ１ａを支持する位置から、車輪２ａが摩耗限界に達したときの軌道面Ｒまでの鉛直高さＤよりも短くすれば良い。これにより、操舵装置１が破損した時に操舵てこ１ａが軌道面Ｒと接触しないようにできる。また、本手法によれば、操舵てこ１ａを斜めに配した場合でも、台車に対しては動きを直角方向に限定できるため、機械加工が容易になる利点がある。

一方、前記ピン１ａａ，１ａｂによって台車枠３に支持された操舵てこ１ａの鉛直方向の長さＣが、前記ピン１ａａ，１ａｂによって操舵てこ１ａを支持する位置から、車輪２ａが摩耗限界に達したときの軌道面Ｒまでの鉛直高さＤよりも長い場合は、以下のようにすれば良い。

すなわち、前記の場合は、操舵てこ１ａの操舵リンク１ｂとの連結側に対して連結リンク１ｃとの連結側を、例えば図１（ｂ）、図２に示すように、車幅方向中央側にオフセットさせる。

このようにすれば、最小曲線通過時に、前記ピン１ａａ，１ａｂを中心として操舵てこ１ａが動作する範囲外で、軌道面Ｒよりも先に、車輪２ａ或いは台車枠３に接触することになって、軌道面Ｒに接触することがない。

上記本発明において、例えば台車枠３と操舵てこ１ａの連結部に、図１に示すように、ライナ６を設置すれば、操舵台車の軸距の調整が可能になる。

このライナ６の取付けを、操舵装置１の荷重伝達用のボルト７とは別に、ライナ６のみを独立して保持するボルト８によって取付けた場合は、操舵装置１が破損した時にも、ライナ６は例えば台車側に保持されるので、軌道面Ｒに落下することを防止できる。

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、上記の発明例では、操舵リンク１ｂの長さＡ1又はＡ2を、摩耗限界に達した車輪の半径Ｂよりも短くした操舵装置１の操舵用てこ１ａを、同軸上の２点で支持するピンによって台車枠３に回転自在に支持したものを示したが、操舵リンク１ｂの長さＡ1又はＡ2を、摩耗限界に達した車輪の半径Ｂよりも短くした操舵装置１でなくても良い。

また、上記の発明例では、台車枠３と操舵てこ１ａの連結部にライナ６を設置したものを示したが、軸箱４と操舵リンク１ｂの連結部、またはボルスタ５と連結リンク１ｃの連結部の何れかにライナ６を設置しても良い。また、これらの箇所に重複してライナ６を設置しても良い。

また、本発明で適用する操舵台車の操舵方式は、アクティブ強制操舵方式、半強制操舵方式の何れの方式にも適用可能である。なお、アクティブ強制操舵方式とは、空圧、油圧或いは電動方式のアクチュエータを使用し、外部からエネルギーを投入して制御しながら能動的に輪軸を操舵する方式である。一方、半強制操舵方式とは、車体・台車・輪軸をリンクなどの機械的機構で繋いで、曲線通過時に車体・台車間に発生するボギー変位を駆動力とする方式である。

１操舵装置
１ａ操舵てこ
１ａａ，１ａｂピン
１ｂ操舵リンク
１ｃ連結リンク
２操舵軸
３台車枠
４軸箱
５ボルスタ
８ボルト

Claims

台車部に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵軸を支持する軸箱部に回転自在に連結される操舵リンクと車体部に回転自在に連結される連結リンクをそれぞれ回転自在に連結した操舵装置を配置した操舵台車において、
前記操舵リンクの長さを、摩耗限界に達した車輪の半径よりも短くしたことを特徴とする鉄道車両用操舵台車。
台車枠の中央から軸箱側へオフセットした位置で、前記操舵てこを台車部に対して回転自在に連結することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用操舵台車。
台車部に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵軸を支持する軸箱部に回転自在に連結される操舵リンクと車体部に回転自在に連結される連結リンクをそれぞれ回転自在に連結した操舵装置を配置した操舵台車において、
前記操舵用てこは、同軸上の２点で支持するピンによって台車部に回転自在に支持されたものであることを特徴とする鉄道車両用操舵台車。
前記操舵用てこは、同軸上の２点で支持するピンによって台車部に回転自在に支持されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用操舵台車。
前記操舵用てこを台車部に回転自在に支持する前記ピンは、車両の上方から見て軌道に対して垂直な位置関係にあることを特徴とする請求項３又は４に記載の鉄道車両用操舵台車。
前記ピンによって台車部に回転自在に支持された操舵てこの鉛直方向の長さが、前記ピンによって操舵てこを回転自在に支持する位置から、車輪が摩耗限界に達したときの軌道面までの鉛直高さよりも短いことを特徴とする請求項５に記載の鉄道車両用操舵台車。
前記ピンによって台車部に回転自在に支持された操舵てこの鉛直方向の長さが、前記ピンによって操舵てこを回転自在に支持する位置から、車輪が摩耗限界に達したときの軌道面までの鉛直高さよりも長い場合に、最小曲線通過時に、前記ピンを中心として操舵てこが動作する範囲外で、軌道面よりも先に車輪または台車に接触するよう、前記操舵てこの前記操舵リンクとの連結側に対して前記連結リンクとの連結側を車幅方向にオフセットさせていることを特徴とする請求項５に記載の鉄道車両用操舵台車。
軸箱と前記操舵リンクの連結部、または車体と前記連結リンクの連結部、または台車と前記操舵てこの連結部の少なくとも何れか一箇所に、操舵台車の軸距調整用のライナを設置したことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の鉄道車両用操舵台車。
前記軸距調整用のライナは、操舵装置の荷重伝達用のボルトとは別に、ライナのみを独立して保持するボルトによって取付けられていることを特徴とする請求項８に記載の鉄道車両用操舵台車。