JP2013256242A - Railroad car platform car including axle spring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸ばねを備えた鉄道車両用台車に関し、特に、軸ばねとしてゴムばねと空気ばねとを備えた鉄道車両用台車に関する。 The present invention relates to a railway vehicle carriage provided with a shaft spring, and more particularly to a railway vehicle carriage provided with a rubber spring and an air spring as axial springs.
鉄道車両においては、車両の床面高さを低くすることが求められる場合がある。例えば貨車の場合、積載する貨物が車両限界内に配置される必要があるため、背高の貨物を積載する貨車では、床面高さを低くすることが求められている。 In railway vehicles, it may be required to lower the vehicle floor height. For example, in the case of a freight car, since the cargo to be loaded needs to be disposed within the vehicle limit, a freight car loaded with a tall cargo is required to have a low floor surface.
ところで、一般的に、鉄道車両の台車では、台車枠と、輪軸を回転自在に支持する軸受を収納する軸箱とを備え、台車枠は軸箱に対して、軸ばねを介して支持されている。このような鉄道車両の台車において、軸ばねに弾性ゴムを利用したものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2)。特許文献1の台車は、軸箱の側面から延び、軸箱に対して傾斜して取り付けられたシェブロンゴムと、シェブロンンゴムと台車枠の間に設けられたシェブロンゴム受とを備え、シェブロンゴム受を介してシェブロンゴムが台車枠を支持している。特許文献1の台車は、台車枠と接するシェブロンゴム受の上面を扇状の板状とすることで、台車枠に発生する応力を均一化できるとしている。また、特許文献2の軸ばねは、軸箱の台車長手方向の側面から延びるゴムばねと、軸箱上面に設けられたコイルばねとを備え、これらのゴムばねとコイルばねにより、台車枠が支持されている。これにより、特許文献2の台車はゴムばねに作用する荷重の一部を、コイルばねに分散させることができるとしている。 By the way, in general, a bogie of a railway vehicle includes a bogie frame and a shaft box that houses a bearing that rotatably supports a wheel shaft, and the bogie frame is supported by a shaft spring via a shaft spring. Yes. Among such railcar bogies, those using elastic rubber as a shaft spring are known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The cart of Patent Document 1 includes a chevron rubber that extends from the side surface of the axle box and is inclined and attached to the axle box, and a chevron rubber receiver provided between the chevron rubber and the carriage frame. The chevron rubber supports the bogie frame via In the cart of Patent Document 1, the upper surface of the chevron rubber receiver in contact with the cart frame is formed into a fan-like plate shape, whereby the stress generated in the cart frame can be made uniform. Further, the shaft spring of Patent Document 2 includes a rubber spring extending from the side surface of the shaft box in the longitudinal direction of the carriage, and a coil spring provided on the upper surface of the axle box, and the carriage frame is supported by the rubber spring and the coil spring. Has been. Thereby, it is supposed that the cart of patent document 2 can disperse a part of load which acts on a rubber spring to a coil spring.
しかし、特許文献1の台車では、軸ばねとしてゴムばねであるシェブロンゴムのみを用いているため、軸ばねに作用する荷重が大きい場合には、軸ばねが塑性変形し、ヘタリが発生するという問題があった。これに対して、特許文献2の台車では、ゴムばねとコイルばねを併用することで、ゴムばねに作用する荷重の一部を、コイルばねに分散させており、ゴムばねに作用する荷重を減らし、ゴムばねのヘタリを抑制することを可能としている。しかし、特許文献2の台車では、軸箱の上面にコイルばねが設けられており、軸箱と台車枠の距離を長くする必要があるため、台車枠が高くなり、その結果、台車により支持される車両の床面高さも高くなる。 However, since the cart of Patent Document 1 uses only a chevron rubber, which is a rubber spring, as the shaft spring, when the load acting on the shaft spring is large, the shaft spring is plastically deformed, resulting in a setback. was there. On the other hand, in the cart of Patent Document 2, a part of the load acting on the rubber spring is dispersed in the coil spring by using the rubber spring and the coil spring together, thereby reducing the load acting on the rubber spring. It is possible to suppress the settling of the rubber spring. However, in the cart of Patent Document 2, since the coil spring is provided on the upper surface of the axle box and it is necessary to increase the distance between the axle box and the carriage frame, the carriage frame becomes higher, and as a result, is supported by the carriage. The height of the vehicle floor becomes higher.
このように、従来の軸ばねにゴムばねを用いた台車では、ゴムばねに発生するヘタリを抑制しつつ、台車枠の高さを低くすることは困難であった。 Thus, in the cart using the rubber spring as the conventional shaft spring, it is difficult to reduce the height of the cart frame while suppressing the settling generated in the rubber spring.
そこで本発明は、ゴムのヘタリを抑制しつつ、台車枠の高さを低くできる軸ばね構成を備えた鉄道車両用台車を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a railcar bogie having a shaft spring configuration that can reduce the height of the bogie frame while suppressing rubber settling.
本発明の鉄道車両用台車は、台車枠と、前記台車枠の下方に配置された軸箱と、前記軸箱の上面と前記台車枠との間に介在し、前記台車枠を支持する空気ばねと、前記軸箱の前記台車枠の長手方向の両側面と、前記台車枠との間に介在し、前記台車枠を支持する一対のゴムばねとを備えている。 The railcar bogie of the present invention includes a bogie frame, an axle box disposed below the bogie frame, an air spring that is interposed between the upper surface of the axle box and the bogie frame and supports the bogie frame. And a pair of rubber springs that are interposed between the both side surfaces of the bogie box in the longitudinal direction of the bogie frame and the bogie frame and support the bogie frame.
前記構成によれば、軸ばね構成として、ゴムばねと空気ばねとを備えているため、台車枠を支持する際に、軸ばねに作用する荷重をゴムばねと空気ばねとに分散することができ、ゴムばねのヘタリを抑制することができる。 According to the above configuration, since the rubber spring and the air spring are provided as the shaft spring configuration, the load acting on the shaft spring can be distributed to the rubber spring and the air spring when the carriage frame is supported. It is possible to suppress the settling of the rubber spring.
また、コイルばねに比べて、嵩が低い空気ばねを備えているため、軸箱と台車枠との距離を短くすることができ、台車枠の高さを低くすることができる。結果、台車枠に支持される車体の低床化を図ることができる。 In addition, since the air spring having a lower bulk than the coil spring is provided, the distance between the axle box and the carriage frame can be shortened, and the height of the carriage frame can be reduced. As a result, the floor of the vehicle body supported by the bogie frame can be reduced.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ゴムのヘタリを抑制しつつも、台車枠の高さを低くできる軸ばね構成を備えた鉄道車両用台車を提供することができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a railway vehicle carriage having a shaft spring configuration that can reduce the height of the carriage frame while suppressing rubber settling.
以下、実施形態に係る鉄道車両用台車を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a railcar bogie according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る鉄道車両用台車1の平面図である。図2は、鉄道車両用台車1の側面図である。図3は、図2の軸箱5付近の要部拡大図である。図2に示す、台車中心線CLは台車長手方向における台車の中心位置を示している。以下では、台車長手方向を単に「長手方向」といい、台車幅方向を単に「幅方向」という(本願では、図1の平面視において車軸40と直交する方向(進行方向又は前後方向)を「長手方向」とし、車軸40の軸線方向(左右方向)を「幅方向」として定義するが、方向説明の便宜のために過ぎず、必ずしも台車1の長手方向の全長が台車1の幅方向の全幅よりも長いことを要するものではない。)。また、特に指示なく内側、外側としている場合は、長手方向における、中心線CLに対する台車の内側、外側を指すものとする。上下方向については、鉛直方向上下に対応するものとする。なお、全ての図を通じて同一又は相当する要素には、同一の参照符号を付している。また、台車1は、台車中心線CLを基準として長手方向に対称となっている。
FIG. 1 is a plan view of a railway vehicle carriage 1 according to the embodiment. FIG. 2 is a side view of the railway vehicle carriage 1. FIG. 3 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the
(鉄道車両用台車の基本構成)
図1〜3に示すように、鉄道車両用台車1は、台車枠3と、軸箱5と、自動高さ調整装置9と、枕ばね21と、車軸40と、車輪41と、軸受42とを備えている。台車枠3は、幅方向両側において長手方向に延びた一対の側ばり3aと、それら側ばり3aの長手方向中央部を連結するよう幅方向に延びた横ばり3bとを有している。台車枠3は、枕ばね21を介して、「車体」としての貨車20を支持している。台車枠3の長手方向両側には、車軸40が配置されており、車軸40の幅方向両側にそれぞれ車輪41がはめ込まれている。車輪41の幅方向の外側には、車軸40を回転自在に支持する軸受42が設けられており、軸箱5がこの軸受42を収容している。
(Basic configuration of railcar bogie)
As shown in FIGS. 1 to 3, the railcar bogie 1 includes a
図2に示すように、軸箱5は、前方及び後方に夫々向いた各面、即ち、長手方向の両側面51a,51bを有している。軸箱5の上面51cは、軸箱5の下面51dよりも小さい。台車枠3の側ばり3aは、軸箱5の外側側面51aに対向する第1対向部31aと、軸箱5の内側側面51bに対向する第2対向部31bと、軸箱の上面51cに対向する第3対向部31cを有している。
As shown in FIG. 2, the
軸ばね6は、軸箱5と台車枠3を接続し、軸箱5に対して台車枠を支持するものであり、本実施形態に含まれる軸ばね6は一対のゴムばね7a,7bと空気ばね8とを備えている。ゴムばねはシェブロンゴム7a,7bであり、ゴムからなる弾性層71と、金属からなる硬質層72を備えた、山形形状の積層ゴムである。このシェブロンゴム7a,7bは、一端が軸箱5の側面51a,51bに接続され、他端が台車枠3から突出したゴムばね受73a,73bに接続されることで、軸箱5と台車枠3の間に介在している。ゴムばね受73a,73bは、第3対向部31cから離隔した下方に配置されており、空気ばね8の最大外径部分よりも下方に位置している。シェブロンゴム7aは、軸箱5の外側側面51aと台車枠3の第1対向部31aとの間に介在しており、軸箱5の外側側面51aから外方向上方に向け延びるように斜方配置されている。また、シェブロンゴム7bは、軸箱5の内側側面51bと台車枠の第2対向部31bとの間に介在しており、軸箱5の内側側面51bから内方向上方に向け延びるように斜方配置されている。これらのシェブロンゴムの中心軸Cは水平面に対して所定角θ(例えば、10°〜15°)をなしており、空気ばね8と干渉しないように配置されている。
The
(空気ばね及び自動高さ調整装置の構成)
図3に示すように、空気ばね8は、可撓性のゴム部材からなり、内部に圧縮空気を貯留するダイヤフラム81を備えており、圧縮空気による内圧で荷重を支持する。空気ばね8は、給排気弁91が設けられた空気管10a,10bに連通しており、この空気管10a、10bを通じて車体20等に設けられたコンプレッサー(図示せず)から圧縮空気の供給を受ける。そして、給排気弁91により給排気を行うことにより、空気ばねのばね定数、すなわちばね特性を制御することができる。この空気ばね8は、軸箱5の上面51cと台車枠3の第3対向部31cとの間に介在しており、軸箱5の上面51c全体を覆うように設けられている。このように軸箱5の上面51cを最大限利用することにより、空気ばね8の内圧が作用する受圧面積を有効に確保することができ、空気ばね8が負担可能な荷重を大きくすることができる。なお、第3対向部31cは、上壁部、下壁部、左壁部及び右壁部を有する四角筒状の側ばり3aの下壁部の一部である。
(Configuration of air spring and automatic height adjustment device)
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、自動高さ調整装置9がそれぞれの空気ばね8に対して設けられている。自動高さ調整装置9は、軸箱5に対する台車枠3の鉛直方向変位に機械的に連動して、空気ばね8の給排気を行うものである。具体的には、自動高さ調整装置9は、台車枠3に設けられて、作動回転軸92を有する自動高さ調整弁91と、作動回転軸92に一端が接続されたアーム93と、アーム93の他端に一端が接続され、他端が軸箱5に接続された連結棒94とを備えている。そして、自動高さ調整装置9は、側ばり3aの幅方向側面に設けられ、連結棒94は軸箱5の幅方向側面に連結されている。そして、連結棒94は、空気ばね8の幅方向側方を上下に通過しており、幅方向から見た側面視(図3)において、空気ばね8の中心から台車長手方向にずれた位置に配置されている。これにより、空気ばね8を大径にしながらも、連結棒94を側ばり3aの側面に近接して配置することができる。自動高さ調整弁91は、空気管10bを介してコンプレッサーに連通する給気ポート95aと、空気ばね8の圧縮空気を排気する排気ポート95bと、給気ポート95aと排気ポート95bのいずれかと連通することで空気ばね8へ給排気を行い、空気管10aを介して空気ばね8と連通する接続ポート95cを有している。空気管10aは、四角筒状の側ばり3aの内部空間を通って接続ポート95cに接続されている。本実施形態においては、この自動高さ調整弁91が「給排気弁」の役割を果たす。
As shown in FIG. 3, an automatic
図4は、本実施形態に係る鉄道車両用台車1が貨車20を支持している状態を示す図である。図4(A)は、貨車20が貨物22を積載していない状態を示している。この状態を貨車20の「空車状態」とする。また、この場合、台車枠3には「空車荷重」が負荷されているとする。図4(B)は、貨車20が貨物22を積載している状態を示している。この状態を貨車の「積車状態」とする。また、この場合、台車枠3には「積車荷重」が負荷されているとする。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the railway vehicle carriage 1 according to the present embodiment supports the
図5は、実施形態に係る空気ばねが正常に機能している状態における空気ばね及びその近傍の縦断面図である。図6は後述の空気ばねパンクが生じた状態における空気ばね及びその近傍の縦断面図である。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the air spring and its vicinity in a state where the air spring according to the embodiment is functioning normally. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the air spring and its vicinity in a state where an air spring puncture described later has occurred.
図5に示すように、空気ばね8は、台車枠3に取り付けられる第1部材83と、軸箱5に取り付けられる第2部材84と、第1部材83と第2部材84を気密につないで内部空間Sを形成する環状のダイヤフラム81とを備えている。ダイヤフラム81は、軸箱5の上面51cよりも径方向外方(水平方向外方)に突出しており、第3対向部31とシェブロンゴム7a、7bとの間の空間に位置している。第1部材83は、台車枠3に形成された孔32に嵌合する突部83aを有している。そして、台車枠3の孔32と第1部材83の突部83aの嵌合により、第1部材83が台車枠3に取り付けられている。同様に、第2部材84は、軸箱5に形成された孔52に嵌合する突部84aを有している。そして、軸箱5の孔52と第2部材84の突部84aの嵌合により、第2部材84が軸箱5に取り付けられている。台車枠3の孔32は、空気管10aに連通している。また、第1部材83の突部83aはその内部を貫通する空気流路83bを含んでいる。そして、台車枠3の孔32と、突部83aの空気流路83bとを介して、空気管10aと空気ばね8の内部空間Sとが連通されている。
As shown in FIG. 5, the
ダイヤフラム81内部の第2部材84には、硬質ゴムからなるストッパ82aが設けられており、第1部材83におけるストッパ82aに対向する位置には、ストッパ受82bが設けられている。ストッパ受82bには、空気流路83bと空気ばね8の内部空間Sとを連通させる連通孔(図示せず)が形成されている。
A
(軸ばねの作用)
ここでは、本実施形態に係る軸ばね6の作用について、自動高さ調整装置9の空気ばね高さ調整の作用とともに説明する。自動高さ調整装置9は、自動高さ調整弁91により、空気ばね8へ給排気を行うことで、空気ばね8の高さ、すなわち台車枠3と軸箱5との間の鉛直方向の距離を一定に保つように維持する。自動高さ調整弁91は、空気ばね8の高さが予め設定した値(以下、「設定値H」という)である場合には、空気ばね8へ給排気を行わない。この場合、空気ばね8は、内部の空気圧により発生する力と空気ばね8に作用する外力が均衡する均衡状態にあり、アーム93は水平状態となる。また、空気ばね8の高さが設定値Hから外れた場合には、空気ばね8へ給排気が行われ、空気ばね8の高さ調整が行われる。高さ調整時には、アーム93は作動回転軸92を中心に上下方向に回転した状態となる。
(Operation of shaft spring)
Here, the action of the
図3の空気ばね8は均衡状態を示している。この均衡状態から、台車枠3に作用する荷重が増すことで、台車枠3が下降し、空気ばね8の高さが設定値Hよりも小さくなった場合には、台車枠3の下降量に応じて、自動高さ調整装置9のアーム93が上方へ回動し、作動回転軸92が回動する。これに伴い、自動高さ調整弁91の給気ポート95aと接続ポートが連通し、台車枠3の下降量に応じた量の圧縮空気が空気ばね8に給気されて、空気ばね8が膨張する。その結果、空気ばね8の高さが設定値Hまで復元される。また、この際、空気ばね8に圧縮空気が給気されるため、空気ばね8の内圧が増加し、空気ばね8のばね定数が増加することになる。
The
また、均衡状態から、台車枠3に作用する荷重が減少することで、台車枠3が上昇し、空気ばね8の高さが設定値Hよりも大きくなった場合には、台車枠3の上昇量に応じて、自動高さ調整装置9のアーム93が下方へ回動し、作動回転軸92が回動する。これに伴い、自動高さ調整弁91の排気ポート95bと接続ポート95cが連通し、台車枠の上昇量に応じた量の圧縮空気が空気ばね8から排気されて、空気ばね8が収縮する。その結果、空気ばね8の高さが設定値Hまで復元される。また、この際、空気ばね8から圧縮空気が排気されるため、空気ばね8の内圧が減少し、空気ばね8のばね定数が減少することになる。
Further, when the load acting on the
なお、自動高さ調整装置9に関しては、上述の設定値H付近の一定範囲において、給排気を行わない不感帯を設けても構わない。これにより、鉄道車両用台車1は空気ばね8の高さの微細な変動に基づく空気ばね8への給排気を抑制することができ、台車枠3に発生する微細な振動を抑制することができる。
As for the automatic
本実施形態では、空車状態において、空気ばね8は、その内圧が台車枠3を支持しうる圧力よりも小さくなっており(例えば、大気圧)、また、その高さが設定値Hとなっている。ここでは、空気ばね8はその高さが設定値Hとなっているため、自動高さ調整弁91は給排気を行わず、高さ調整は行われない。また、空気ばね8は台車枠3からの荷重を負担していない。その一方で、シェブロンゴム7a,7bが台車枠3からの荷重を負担するため、空気ばね8の高さが設定値Hに保持されている。なお、ここでは、空車状態での空気ばね8の内圧は、台車枠3の重量を支持しない圧力であればよく、例えば自動高さ調整弁91の機構上排出しきれない圧縮空気など、コンプレッサーの作動によらない空気が空気ばね8の内部に残存して大気圧以上になっていても構わない。
In the present embodiment, in the empty state, the
空車状態から、貨車20に貨物22が積載されて積車状態となると、台車枠3に作用する荷重が増加するため、台車枠3が下降し、空気ばね8の高さが設定値Hよりも小さくなる。これに対して、自動高さ調整弁91は、空気ばね8の高さを設定値Hに復元するために、下降量に応じた量の圧縮空気を空気ばねに供給する。そして、空気ばね8は圧縮空気の給気を受けると、その供給量に応じてばね定数を増加させ、台車枠3からの荷重を負担する。つまり、積車状態においては、シェブロンゴム7a,7bと空気ばね8によって、台車枠3が支持される。
When the
(空気ばねストッパの作用)
次に、空気ばね8のダイヤフラム81内部に設けられたストッパ82aのストッパの作用について説明する。本実施形態に係る鉄道車両用台車1は積車状態では、シェブロンゴム7a、7bと空気ばね8で軸ばね6に作用する荷重を分散して負担している。しかし、空気ばね8のダイヤフラム81が損傷して空気漏れが発生する場合や、コンプレッサーが故障して空気ばね8へ圧縮空気が供給されない場合など、空気ばね8が機能しない状態(「空気ばねパンク」という)が生じることも考えられる。積車状態において、空気ばねパンクが生じると、空気ばね正常時にはシェブロンゴム7a,7bと空気ばね8に分散していた荷重が全てシェブロンゴム7a,7bに作用することとなる。この場合、シェブロンゴム7a,7bに大きな荷重が作用することとなるため、シェブロンゴム7a,7bに大きなヘタリが発生することとなる。それを防ぐために、鉄道車両用台車1では、空気ばね8の内部に、ストッパ82aが設けられている。
(Action of air spring stopper)
Next, the action of the stopper of the
ストッパ82aの高さhは、空気ばね8が正常時における、空気ばね高さの設定値Hに対して、60〜70%程度の高さとなっている。よって、図5に示すように、空気ばね高さがhより大きい場合、ストッパ82aとストッパ受82bの間には隙間Gが形成されており、ストッパは荷重を支持しない。ストッパのばね定数は、空気ばね8のばね定数の最大値よりも高くなっている。
The height h of the
図6に示すように、空気ばねパンクが生じ、空気ばね8が収縮し、その高さがh以下となった場合に、ストッパ82aの上面とストッパ受82bが当接する。これにより、ストッパ82aが荷重を支持することになる。よって、この構成によれば、積車状態において、空気ばねパンクが生じた場合であっても、シェブロンゴム7a,7bとストッパ82aで、軸ばね6に作用する荷重を分散して負担することができる。また、ストッパ82aは、空気ばね8の内部空間Sに配置されているため、ストッパ82aの保護及び脱落防止が図られることとなる。
As shown in FIG. 6, when the air spring puncture occurs and the
なお、本実施形態に係る鉄道車両用台車では、支持する車体を貨車としているが、車体は貨車に限定されず、乗客を乗せる旅客車であってもよい。この場合、車内に乗客がいない状態を空車状態とし、車内に乗客がいる状態を積車状態とする。 In the railcar bogie according to the present embodiment, the car body to be supported is a freight car. However, the car body is not limited to a freight car and may be a passenger car on which passengers are placed. In this case, a state in which there is no passenger in the vehicle is an empty state, and a state in which the passenger is in the vehicle is a loaded state.
なお、本実施形態に係る鉄道車両用台車では、軸ばねにおいて、ゴムばねはシェブロンゴムとしているが、これに限定されず、ゴムばねは方形等の別形状の積層ゴムであってもよい。 In the railcar bogie according to the present embodiment, the rubber spring is a chevron rubber in the shaft spring. However, the rubber spring is not limited to this, and the rubber spring may be a laminated rubber having another shape such as a square.
なお、本実施形態に係る鉄道車両用台車では、ゴムばねの配置を斜方配置としているが、これに限定されず、軸箱の外側側面と台車枠の第1対向部との間に介在するシェブロンゴムは、軸箱の外側側面から前方向に水平に延びるように水平配置されていてもよい。同様に、軸箱の内側側面と台車枠の第2対向部との間に介在するシェブロンゴムは、軸箱の内側側面から後方向に水平に延びるように水平配置されていてもよい。 In the railcar bogie according to the present embodiment, the rubber spring is arranged obliquely, but is not limited to this, and is interposed between the outer side surface of the axle box and the first facing portion of the bogie frame. The chevron rubber may be horizontally arranged so as to extend horizontally in the forward direction from the outer side surface of the axle box. Similarly, the chevron rubber interposed between the inner side surface of the axle box and the second facing portion of the carriage frame may be horizontally arranged so as to extend horizontally rearward from the inner side surface of the axle box.
なお、本実施形態に係る鉄道車両台車では、第2部材側にストッパが設けられており、第1部材側にストッパ受が設けられているが、配置関係はこれに限定されず、第2部材側にストッパ受が設けられており、第1部材側にストッパが設けられていてもよい。また、ストッパ受を設けずに、第2部材側と第1部材側にそれぞれストッパを設け、それらストッパの高さの合計がhとなるようにしてもよい。 In the railcar bogie according to the present embodiment, the stopper is provided on the second member side and the stopper receiver is provided on the first member side, but the arrangement relationship is not limited to this, and the second member A stopper receiver may be provided on the side, and a stopper may be provided on the first member side. Further, without providing the stopper receiver, a stopper may be provided on each of the second member side and the first member side, and the total height of the stoppers may be h.
以上のように、本実施形態に係る鉄道車両用台車は、軸ばねがシェブロンゴムと空気ばねとを備えているため、台車枠を支持する際に、軸ばねに作用する荷重をシェブロンゴムと空気ばねとに分散することができ、シェブロンゴムのヘタリを抑制することができる。 As described above, since the railcar bogie according to the present embodiment has the shaft spring including the chevron rubber and the air spring, the load acting on the shaft spring is supported by the chevron rubber and the air when the bogie frame is supported. It can disperse | distribute to a spring and can suppress the settling of chevron rubber.
また、本実施形態に係る鉄道車両用台車は、コイルばねに比べて、嵩が低い空気ばねを利用しているため、軸箱と台車枠との距離が大きくなるのを防ぐことができる。これにより、台車枠の高さが高くなることが防がれ、台車枠に支持される車体の低床化を図ることができる。 Moreover, since the railcar bogie according to the present embodiment uses an air spring that is less bulky than the coil spring, it is possible to prevent the distance between the axle box and the bogie frame from increasing. As a result, the height of the bogie frame is prevented from increasing, and the floor of the vehicle body supported by the bogie frame can be reduced.
また、本実施形態に係る鉄道車両用台車は、台車枠に作用する荷重が小さい空車状態では、シェブロンゴムが台車枠を支持する。一方、台車枠に作用する荷重が大きい積車状態では、シェブロンゴムと空気ばねが台車枠を支持する。この構成によれば、空車状態において、コンプレッサーから空気ばねへの圧縮空気の供給を無くすことができる。従って、空車状態におけるコンプレッサーの作動を抑制することができ、省エネ化を図ることができる。一方、積車状態において、シェブロンゴムと空気ばねが台車枠を支持するため、台車枠に作用する積車荷重をシェブロンゴムと空気ばねに分散することができ、シェブロンゴムのヘタリを抑制することができる。 In addition, in the railway vehicle bogie according to the present embodiment, the chevron rubber supports the bogie frame when the load acting on the bogie frame is small. On the other hand, in a loaded state where the load acting on the bogie frame is large, the chevron rubber and the air spring support the bogie frame. According to this configuration, it is possible to eliminate supply of compressed air from the compressor to the air spring in the empty state. Therefore, the operation of the compressor in the empty state can be suppressed, and energy saving can be achieved. On the other hand, since the chevron rubber and the air spring support the carriage frame in the loaded state, the loading load acting on the carriage frame can be distributed to the chevron rubber and the air spring, thereby suppressing chewing of the chevron rubber. it can.
また、本実施形態に係る鉄道車両用台車は、台車枠に作用する荷重に応じて、空気ばねへ給排気が行われて空気ばねのばね特性が変化する構成となっている。そのため、軸ばねは、荷重条件に応じた適切なばね特性を得ることができる。特に、貨車のように、空車状態と積車状態との間で、台車枠に作用する荷重の変動が大きい場合、単一のばね特性を有する軸ばねでは、荷重の大きな変動に対応することが困難である。しかし、本実施形態に係る鉄道車両用台車の構成によれば、軸ばねはシェブロンゴムと空気ばねとを用いた構成により、貨車のように、空車状態と積車状態の間との間で台車枠に作用する荷重の変動が大きい場合であっても、その荷重の変動に対応することができる。 Further, the railway vehicle bogie according to the present embodiment has a configuration in which the spring characteristics of the air spring are changed by supplying and exhausting air to the air spring in accordance with the load acting on the bogie frame. Therefore, the shaft spring can obtain appropriate spring characteristics according to the load condition. In particular, when the variation of the load acting on the carriage frame is large between the empty state and the loaded state, such as a freight car, the shaft spring having a single spring characteristic can cope with the large variation of the load. Have difficulty. However, according to the configuration of the railway vehicle bogie according to the present embodiment, the shaft spring is configured by using a chevron rubber and an air spring, so that the bogie is between the empty state and the loaded state like a freight car. Even when the variation in the load acting on the frame is large, it is possible to cope with the variation in the load.
なお、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。 In addition, it is not limited to the above-mentioned embodiment, The structure can be changed, added, or deleted in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
本発明の鉄道車両用台車は、低い床面高さが要望される鉄道車両に好適である。 The railcar bogie of the present invention is suitable for a railcar that requires a low floor surface height.
1 鉄道車両用台車
3 台車枠
5 軸箱
7a、7b シェブロンゴム(ゴムばね)
8 空気ばね
9 自動高さ調整装置
91 自動高さ調整弁(給排気弁)
1
8
Claims (7)
前記台車枠の下方に配置された軸箱と、
前記軸箱の上面と前記台車枠との間に介在し、前記台車枠を支持する空気ばねと、
前記軸箱の前記台車枠の長手方向の両側面と前記台車枠との間に介在し、前記台車枠を支持する一対のゴムばねと、を備えている鉄道車両用台車。 Bogie frame,
An axle box disposed below the carriage frame;
An air spring interposed between the upper surface of the axle box and the bogie frame and supporting the bogie frame;
A railcar bogie comprising a pair of rubber springs interposed between both sides of the bogie frame in the longitudinal direction of the bogie frame and the bogie frame and supporting the bogie frame.
前記台車枠に積車荷重が負荷されたときに、前記ゴムばねと前記空気ばねが前記台車枠を支持する、請求項1に記載の鉄道車両用台車。 When an empty vehicle load is applied to the bogie frame, the rubber spring supports the bogie frame,
The bogie for a railway vehicle according to claim 1, wherein when a loading load is applied to the bogie frame, the rubber spring and the air spring support the bogie frame.
前記貨車に貨物が積載されたとき、前記ゴムばねと前記空気ばねが前記台車枠を支持し、
前記貨車に貨物が非積載のとき、前記ゴムばねが前記台枠を支持する、請求項1に記載の鉄道車両用台車。 The railway vehicle is a wagon;
When cargo is loaded on the freight car, the rubber spring and the air spring support the carriage frame,
The railcar bogie according to claim 1, wherein the rubber spring supports the underframe when no cargo is loaded on the freight car.
前記給排気弁は、前記貨車に貨物が積載され、前記台車枠が前記軸箱に対して鉛直方向に所定以上に近づいたときには、前記空気ばね内部に空気の給気を行い、
前記貨車に貨物が非積載のときで前記台車枠が前記軸箱に対して鉛直方向に所定以上に離れたときには、前記空気ばね内部に空気の給気を行わない、請求項3に記載の鉄道車両用台車。 An air supply / exhaust valve for supplying and exhausting air into the air spring;
The air supply / exhaust valve is configured to supply air into the air spring when cargo is loaded on the freight car and the carriage frame approaches a predetermined direction or more in a vertical direction with respect to the axle box,
4. The railway according to claim 3, wherein air is not supplied into the air spring when the cargo is not loaded on the freight car and the cart frame is separated from the axle box in a vertical direction by a predetermined distance or more. Vehicle trolley.
前記台車枠に取り付けられる第1部材と、
前記第1部材の下方に配置され、前記軸箱に取り付けられる第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とを気密につないで内部空間を形成するダイヤフラムと、
前記内部空間内において前記第1部材または前記第2部材のいずれか一方において、前記第1部材または前記第2部材の他方に対して隙間を介して設けられるストッパと、を有し、
前記ストッパは、前記空気ばねが所定高さ以下となったときに、前記台車枠を支持する、請求項1から4のいずれかに記載の鉄道車両用台車。 The air spring is
A first member attached to the bogie frame;
A second member disposed below the first member and attached to the axle box;
A diaphragm that hermetically connects the first member and the second member to form an internal space;
A stopper provided in a gap with respect to the other of the first member or the second member in either the first member or the second member in the internal space;
The railcar bogie according to any one of claims 1 to 4, wherein the stopper supports the bogie frame when the air spring becomes a predetermined height or less.
一対の前記ゴムばねの他方は、前記軸箱の前記両側面のうち前記台車枠の長手方向の内側の側面から、斜め上方に向け延びている、請求項1から6のいずれかに記載の鉄道車両用台車。 One of the pair of rubber springs extends obliquely upward from the outer side surface of the bogie frame in the longitudinal direction of the both side surfaces of the axle box,
7. The railway according to claim 1, wherein the other of the pair of rubber springs extends obliquely upward from a side surface in the longitudinal direction of the bogie frame among the both side surfaces of the axle box. Vehicle trolley.
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