JP2016164035A - 鉄道車両の軌間可変台車 - Google Patents

Abstract

【課題】軌間可変台車において、軌間変換の機能を維持しつつ、脱線逸脱防止構造を車両限界内に配置し、更に台車の重量増加を抑制することを目的とする。
【解決手段】軌間可変台車は、台車枠と、車軸と車輪と、軸箱と、軸箱梁と、スライドストッパ受と、ロック装置と、擦り板と、支承装置とを備える。軸箱は、車軸を回転自在に支持する第１軸受を内部に収容する。ロック装置は、軸箱梁に固定され、スライドストッパ受の軸線方向における位置を選択的にロックする。支承装置は軸箱梁の下部に固定され、第１軸受の車幅方向中心に対して車幅方向外側に偏って配置される。軸箱梁の他端部は、軸箱の下方に配置された第１部分と、車両長手方向から見て支承装置と重なるように第１部分から下方に突出する第２部分とを有し、第１部分の下面及び第２部分の内側面により車輪側に向けて開放された切欠き部が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、鉄道車両の軌間可変台車に関し、特に脱線逸脱防止の機能を備えた軌間可変台車に関する。

軌間寸法に合わせて車輪間隔を自動的に変更することで、軌間寸法が異なるレール間であっても走行可能な鉄道車両の軌間可変台車が知られている。例えば、軌間寸法が１４３５ｍｍの標準軌区間と軌間寸法１０６７ｍｍの狭軌区間とを相互に走行可能にするため、軌間可変台車は、軌間変換専用の地上設備を有する軌間変更区間において、軌間寸法の変更に合わせて車輪を車軸方向にスライド移動させることで、車輪間隔を変更する（例えば、特許文献１参照）。

軌間可変台車には、車輪の位置を固定するロック装置、当該ロック装置による車輪の固定を解除するロック解除装置、軌間変更区間において支持レール上を移動する支承装置等、軌間変換時に必要な機能を有する様々な装置が備えられている。例えば、ロック装置は軸箱梁の内部に収容され、ロック解除装置はロック装置に接続されると共に車輪周辺に配置され、支承装置は軸箱梁の下端に設けられている。このように、軌間可変台車には軌間変換のために必要な装置が設けられているので、一般の鉄道車両用台車と比べて、重量が増加している。

ここで、鉄道車両用台車においては、万一、地震等の自然災害が発生した場合等に車両が脱線したとしても、車両をレールに沿って走行させることで、車両がレールから車幅方向に大きく逸脱して転倒するのを防止する構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されている台車では、軸箱から下方に突出するストッパ片が設けられ、車両脱線時に当該ストッパ片の内面をレールの側面に接触させることで、車両を枕木あるいは道床上を走行させる。

特開２００７−３１４１３４号公報 特許３３９３０３２号公報

しかしながら、軌間可変台車においては、上述の通り、軸箱梁に軌間変換のために必要な機能を有する装置が取り付けられているため、車両脱線時における逸脱防止のために、特許文献２に開示されているようなストッパ片を軸箱梁の下端に設けようとすると、ストッパ片が車両限界を超えてしまうと共に、台車の重量も更に増加してしまうという課題があった。

そこで本発明は、軌間可変台車において、軌間変換の機能を維持しつつ、脱線逸脱防止構造を車両限界内に配置し、更に台車の重量増加を抑制することを目的としている。

本発明の一形態に係る鉄道車両の軌間可変台車は、台車枠と、車幅方向に延びる車軸と、前記車軸の軸線方向両側に設けられ、前記車軸に対して前記軸線方向に相対変位可能な一対の車輪と、前記車輪よりも前記軸線方向の外方に配置され、前記車軸を回転自在に支持する第１軸受を内部に収容する軸箱と、一端部が前記台車枠に連結され、他端部が前記軸箱との間に部分的に間隙を設けて連結される軸箱梁と、前記軸箱と前記軸箱梁との間の前記間隙に挿入され、前記車軸及び前記軸箱梁に対して前記車輪と一体に前記軸線方向に相対変位可能なスライドストッパ受と、前記軸箱梁に固定され、前記スライドストッパ受の前記軸線方向における位置を選択的にロックするためのロック装置と、前記軸箱梁の下部に固定され、前記第１軸受の車幅方向中心に対して車幅方向外側に偏って配置される支承装置と、を備え、前記軸箱梁の前記他端部は、前記軸箱の下方に配置された第１部分と、車両長手方向から見て前記支承装置と重なるように前記第１部分から下方に突出する第２部分とを有し、前記第１部分の下面及び前記第２部分の内側面により前記車輪側に向けて開放された切欠き部が形成されている。

前記構成によれば、軌間変換時に台車をレールから上方に離して搬送するために地上設備のレールに支持される支承装置が第１軸受の車幅方向中心から車幅方向外側に偏って配置され、軌間変換時にスライドストッパ受の軸線方向変位の規制を解除するために地上設備に設けられたガイドレールに案内されるロック装置のローラーが車幅方向外側に向けて配置される。よって、軌間可変台車の機能を維持しながら、軸箱梁の下部に車輪の逸脱防止のための構造を設けるスペースを確保することができる。具体的には、軸箱梁の他端部に第１部分の下面と第２部分の内側面により車輪側に向けて開放された切欠き部が形成されているので、万が一、車両が脱線したとしても軸箱梁の切欠き部がレールに当接することで、車両がレールから車幅方向に大きく逸脱するのを防ぎ、車両が転倒するのを防止することができる。また、車両の逸脱防止のための別部材を台車に設ける必要がなくなるため、台車を車両限界内に配置することができ、かつ、台車が重量増となることも抑制することができる。

本発明によれば、軌間可変台車において、軌間変換の機能を維持しつつ、脱線逸脱防止構造を車両限界内に配置し、更に台車の重量増加を抑制することができる。

実施形態に係る鉄道車両の軌間可変台車の側面図である。 図１の車輪が標準軌に位置する場合で、かつ、台車枠を取り外した状態の軌間可変台車の一部を上方から見た平面図である。 図１に示すIII−III線断面図である。 図２に示すIV方向から見た正面図である。 図１の車輪が狭軌に位置する場合の図１に示すV−V線断面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細説明を省略する。

図１は、鉄道車両の軌間可変台車１の側面図である。図１に示すように、軌間可変台車１は、空気バネ２を介して車体３に接続される台車枠４を備えている。台車枠４は、車両長手方向に延びる一対の側ばり４１と、一対の側ばり４１を車幅方向に接続する横ばり（図示せず）とを有している。また、側ばり４１の車両長手方向両側には、車軸５が配置されている。車軸５は車幅方向に延びており、その軸線方向両側には、一対の車輪６が設けられている。また、車軸５は、軸箱８の内部に収容されている軸受（図３に示す第１軸受７）によって、車軸５の軸線Ｐ周りに回転自在に支持されている。

軸箱８の上端部及び下端部にはそれぞれ、上下方向に延びるピン部材（図２に示す結合ピン１８）の一端が結合されており、当該ピン部材の他端が軸箱梁９に結合されている。これにより、軸箱梁９は、軸箱８を介して車軸５を支持している。軸箱８及び軸箱梁９は、金属材料（例えば、鋼又はアルミニウム合金等）により形成されている。軸箱梁９は、軸バネ１０を介して側ばり４１を支持している。軸箱梁９は車両長手方向に延びており、その一端部９ａが、側ばり４１の受け座４１ａに対してゴムブッシュ及び心棒（図示せず）を介して連結され、その他端部９ｂが、軸箱８との間に部分的に間隙を設けて軸箱８と連結されている。また、軸箱梁９の他端部９ｂの下部には、軌間変更区間において、後述する軸箱梁支持レール６１（図３参照）上を移動する支承装置１１が設けられている。

軸箱８と軸箱梁９との間の間隙には、スライドストッパ受１２が挿入されている。スライドストッパ受１２はスライドストッパ１３ａにより軸箱梁９に結合されており、軸箱８と軸箱梁９は結合ピン１８により結合されている。スライドストッパ受１２は、車両長手方向他端側（受け座４１ａ側とは反対側）に突出する突出部１２ａを有している。

図２は、図１の台車枠４を取り外した状態の軌間可変台車１の一部を上方から見た平面図である。図２に示すように、軸箱８の上端部と軸箱梁９とは結合ピン１８により結合されている。また、スライドストッパ受１２の外周面には、車幅方向に長い楕円形状の長円孔２３が形成されている。長円孔２３に結合ピン１８が挿入されることにより、スライドストッパ受１２は、車軸５の軸線Ｐ周りには回転せず、車軸５及び軸箱梁９に対して、車軸５の軸線方向に相対変位可能である。

また、スライドストッパ受１２の突出部１２ａには、軸線Ｐ方向に間隔をあけて並んだ一対の溝部１２ｂ，１２ｃが設けられ（図４参照）、それら溝部１２ｂ，１２ｃのいずれかに、ロック装置１３のスライドストッパ１３ａが係合する。また、軸箱８の車幅方向外側には、擦り板１４が設けられている。擦り板１４は、軌間変更区間において、後述する車軸ガイドレール６３（図３参照）に沿って移動する。

また、軌間可変台車１には、モータ１５が設けられている。モータ１５は、台車枠４の横ばりに固定されており、当該モータ１５の出力軸には、車軸５に接続された減速機１７がフレキシブルカップリング１６を介して連結されている。モータ１５の駆動力（回転トルク）は、フレキシブルカップリング１６及び減速機１７を介して、車軸５に伝達される。車軸５に伝達されたモータ１５の駆動力は、コロスプライン５０により車輪６に伝達される。本実施の形態において、車軸５に取り付けられた一対の車輪６及びその周辺の軸箱８，軸箱梁９等は車幅方向中心を挟んで対称な形状であるため、以下では、主に車幅方向一方側の車輪６及びその周辺の構造について説明する。

図３は、図１のIII−III線断面図である。図２及び３に示すように、コロスプライン５０は、外側駆動装置軸５１と、外側駆動装置軸５１よりも小径の内側車輪スリーブ５２と、外側駆動装置軸５１と内側車輪スリーブ５２との間に介在するコロ５３とを有している。外側駆動装置軸５１は略円筒状であり、コロ５３を介して内側車輪スリーブ５２に連結されている。内側車輪スリーブ５２は、車軸５の外周面に嵌合されている。内側車輪スリーブ５２は、車軸５の軸線方向中央側で、車軸５と外側駆動装置軸５１との間に介在しており、車軸５の軸線方向端部側では、車輪６及び軸受ホルダ１９に固定されている。また、内側車輪スリーブ５２と車軸５の間には、すべり軸受（図示せず）が介在しており、当該すべり軸受を介して内側車輪スリーブ５２は車軸５に対して軸線方向に相対変位可能であるため、車輪６は、内側車輪スリーブ５２と一体となって、車軸５に対して軸線方向に相対変位可能である。

軸受ホルダ１９は、締結部材３１（例えば、ボルト）により、内側車輪スリーブ５２に固定されている。軸受ホルダ１９には、第２軸受２０が収容されている。第２軸受２０は、第１軸受７よりも車幅方向内側で、かつ、車輪６の車幅方向外側に設けられている。また、軸受ホルダ１９には、スライドストッパ受１２が締結部材３２（例えば、ボルト）により固定されている。このように、スライドストッパ受１２は、軸受ホルダ１９及び締結部材３１，３２を介して車輪６と一体になっているため、車軸５の軸線方向に移動可能なコロスプライン５０を介して、車輪６及びスライドストッパ受１２が一体に、車軸５に対して軸線方向に相対変位可能である。

図３に示すように、車輪６よりも軸線方向の外方で、車軸５の先端部に第１軸受７が配置されている。第１軸受７は、略円筒状の軸箱８の内部に収容されている。軸箱８には、車軸５が軸線方向に貫通する貫通孔が形成されている。軸箱８の車幅方向一方側（車軸５の先端部が突出する側）の側面には、締結部材３３（例えば、ボルト）により、カバー部材２１が固定されている。これにより、カバー部材２１は、車軸５の先端部を車幅方向外側から覆っている。カバー部材２１には擦り板１４が固定されているため、擦り板１４は、カバー部材２１及び締結部材３３を介して、軸箱８の車幅方向一方側に固定されている。本実施の形態では、擦り板１４は、車軸５の軸線Ｐ上に配置されている。

また、軸箱梁９の他端部９ｂの下部には、支承装置１１が固定されている。支承装置１１は、側面視において、その車両長手方向中心が車輪６の中心を通り鉛直方向に延びる軸線と重なるように設けられると共に、第１軸受７の車幅方向中心Ｏに対して車幅方向外側に偏って配置されている。支承装置１１は、受部材１１ａと、支承板１１ｂと、締結具１１ｃとを有している。受部材１１ａは、支承板１１ｂが挿入される逆凹状の取付部１１ａａを有している。受部材１１ａは、締結部材（図示せず）により軸箱梁９の他端部９ｂの下面に固定されている。

支承板１１ｂは、受部材１１ａの取付部１１ａａに挿入される。受部材１１ａの取付部１１ａａ及び支承板１１ｂにはそれぞれ車幅方向に延びる挿通孔が形成され、当該挿通孔に車幅方向外側から締結具１１ｃが挿通されている。本実施の形態では、締結具１１ｃは、ピン部材１１ｃａと、押え板１１ｃｂと、ボルト１１ｃｃとを備える。ピン部材１１ｃａは、車幅方向に延びて取付部１１ａａ及び支承板１１ｂの挿通孔に挿通される軸部と、当該軸部の車幅方向外側に設けられて前記挿通孔よりも大径の鍔部とを有する。押え板１１ｃｂは、ピン部材１１ｃａの鍔部よりも車両長手方向に長い板である。押え板１１ｃｂは、ピン部材１１ｃａが車幅方向外側に脱落しないように車幅方向外側からピン部材１１ｃａの鍔部を取付部１１ａａに向けて押える。ボルト１１ｃｃは、車幅方向外側から押え板１１ｃｂを取付部１１ａａに固定する。このようにして、締結具１１ｃにより、支承板１１ｂは受部材１１ａに締結される。

図４は、図２に示すIV方向から見た正面図である。図４に示すように、スライドストッパ受１２の突出部１２ａには、上下方向に延びる一対の溝部１２ｂ，１２ｃが軸線Ｐ方向に所定の間隔をおいて設けられている。なお、一対の溝部１２ｂ，１２ｃの間隔は、車幅方向において、車輪６の標準軌に対応する位置と車輪６の狭軌に対応する位置との間の間隔に合わせて設定されている。スライドストッパ受１２と一体に軸線方向を移動する車輪６は、走行中、ロック装置１３によって固定されている。

図１及び４に示すように、ロック装置１３は、スライドストッパ１３ａと、作動アーム１３ｂと、支持ピン１３ｃと、昇降アーム１３ｄと、ローラー１３ｅとを有している。スライドストッパ１３ａは、上下方向に延びる延在部１３ａａと、延在部１３ａａからスライドストッパ受１２の突出部１２ａ側に突出するロック部１３ａｂとを有する略Ｌ字状の部材である。スライドストッパ１３ａは、軸箱梁９の内部に収容されており、第１軸受７の車幅方向中心Ｏに対して、車幅方向外側にずれて配置されている。車輪６が標準軌用レール７１に位置する場合、スライドストッパ１３ａのロック部１３ａｂは、スライドストッパ受１２の溝部１２ｂに係合している。

スライドストッパ１３ａの延在部１３ａａの外周には、コイルバネ１３ｆが配置されている。コイルバネ１３ｆは、その下端が延在部１３ａａの下端部に接続され、その上端は軸箱梁９に接続されている。コイルバネ１３ｆは、車両が標準軌区間又は狭軌区間を走行中、ロック部１３ａｂがスライドストッパ受１２の溝部１２ｂ又は１２ｃに係合する方向にスライドストッパ１３ａを付勢している。このように、ロック装置１３のスライドストッパ１３ａのロック部１３ａｂが溝部１２ｂに係合していることにより、車軸５の軸線方向に関して、スライドストッパ受１２と当該スライドストッパ受１２と一体の車輪６の位置が選択的にロックされている。

スライドストッパ１３ａの下端部には、車両長手方向に延びる作動アーム１３ｂの一端部が回転自在に連結されている。作動アーム１３ｂの他端部は、車幅方向に延びる支持ピン１３ｃに連結されている。支持ピン１３ｃは車幅方向に延び、締結部材（例えば、ボルト）により軸箱梁９に固定されている。支持ピン１３ｃの一端部（本実施の形態では、車軸５の軸線方向外側の端部）には、車両長手方向に延びる昇降アーム１３ｄの一端部が連結されている。

昇降アーム１３ｄの他端部には、車軸５の軸線方向外側を向くローラー１３ｅが固定されている。ローラー１３ｅは、擦り板１４の下方で、かつ、支承板１１ｂの上方に配置されている。ローラー１３ｅは、軌間可変区間において、後述するローラーガイドレール６２（図３参照）に嵌合する。ローラー１３ｅが押し下げられて昇降アーム１３ｄが下方に揺動すると、支持ピン１３ｃを支点として作動アーム１３ｂが上方へと揺動し、スライドストッパ１３ａが上方に押し上げられ、ロック部１３ａｂがスライドストッパ受１２の溝部１２ｂから上方に外れる。コイルバネ１３ｆは、ロック部１３ａｂが溝部１２ｂに係合される方向にスライドストッパ受１２を付勢しているので、ローラー１３ｅを押し下げる力が無くなると、コイルバネ１３ｆの付勢力によりロック部１３ａｂが溝部１２ｂに再び係合される。

スライドストッパ１３ａの延在部１３ａａ及び作動アーム１３ｂは、軸箱梁９の車両長手方向他端側（受け座４１ａ側とは反対側）から板状の保護カバー２２により覆われている（図１参照）。保護カバー２２は、軸箱梁９の車両長手方向他端部９ｂに締結部材（例えば、ボルト）を介して、固定されている。図４は、軸箱梁９から保護カバー２２を取り外した状態の図である。

図１，３及び４に示すように、軸箱梁９の車両長手方向他端部９ｂは、軸箱８の下方に設けられた第１部分９ｃと、第１部分９ｃから下方に突出する第２部分９ｄ，９ｅとを有している。本実施の形態において、第１部分９ｃは、車両長手方向において、ロック装置１３の支持ピン１３ｃが挿入される部分から受け座４１ａ側に向かって、平面視で支承装置１１と重ならない部分まで延びている。第２部分９ｄ，９ｅは、第１部分９ｃの平面視で支承装置１１と重ならない部分から下方に突出している。第２部分９ｄは、支承装置１１の車両長手方向一方側に配置され、第２部分９ｅは、支承装置１１の車両長手方向他方側に配置されている。即ち、第２部分は、支承装置１１の車両長手方向両側にそれぞれ設けられている。また、第２部分９ｄ，９ｅは、車両長手方向から見て支承装置１１と重なるように配置されている。

第２部分９ｄ，９ｅの車幅方向内方に向いた垂直な内側面Ｓ２は、支承装置１１の受部材１１ａの車幅方向内方に向いた内側面と面一になるように形成されている（図４参照）。また、第２部分９ｄ，９ｅの内側面Ｓ２は、締結具１１ｃの車幅方向内側の先端と略面一に形成されている。第２部分９ｄ，９ｅは、第１部分９ｃの車幅方向略中央部のやや車輪６側から下方に突出しており、車両長手方向（ロック装置１３側）から見て支承装置１１の受部材１１ａ及び支承板１１ｂの一部を覆っている。また、本実施の形態では、第２部分９ｄ，９ｅの下面は、支承板１１ｂの下面よりも上方に位置している。

図４に示すように、軸箱梁９の他端部９ｂの下部において、第１部分９ｃの下面Ｓ１及び第２部分９ｄの内側面Ｓ２により、車輪６側に向けて開放された逆Ｌ字状の切欠き部Ｃが形成されている。軸箱梁９に形成された切欠き部Ｃは、車両限界線Ｌ（図４に示す２点鎖線）内に収まるように設けられている。また、切欠き部Ｃの上面（第１部分９ｃの下面Ｓ１）は、軸受ホルダ１９の下面Ｓ３と面一に形成されている。

次に、本実施の形態の軌間可変台車１の軌間変換（車輪間隔の変更）の動作について、説明する。軌間可変台車１は、標準軌区間と狭軌区間との間に設置された軌間変更区間を通過する際に、車輪間隔の変更動作を行う。以下では、車輪６を標準軌に対応する位置から狭軌に対応する位置に変更する場合について説明する。図５は、車輪６が狭軌に位置する場合における図１に示すV−V線断面図である。図３及び５に示すように、軌間変更区間では、軸箱梁支持レール６１、ローラーガイドレール６２、車軸ガイドレール６３及び車輪ガイドレール６４が軌間変換のための地上設備として設けられている。軌間変更区間における各レール６１〜６４は、標準軌区間又は狭軌区間における各レール７１，７２の方向に延びている。ローラーガイドレール６２は、軸箱梁支持レール６１の車幅方向外側（車輪６から離れる側）に設けられており、車軸ガイドレール６３は、ローラーガイドレール６２の車幅方向外側（車輪６から更に離れる側）に設けられている。

軌間可変台車１が軌間変更区間に進入すると、軸箱梁９の他端部９ｂの下部に固定された支承装置１１が軸箱梁支持レール６１の上に載置される。軸箱梁支持レール６１は、例えば、その上面にレール方向に回転自在に支持されたローラー６１ａが設けられたコンベヤであり、当該ローラー６１ａ上を支承装置１１の支承板１１ｂが移動することで、台車１が軸箱梁支持レール６１により搬送される。支承装置１１が軸箱梁支持レール６１の上に載置されると、軸箱梁支持レール６１の上面高さの変化により台車１が持ち上げられて、車輪６が標準軌用レール７１から離れる。そのため、軌間変更区間において、軌間可変台車１の荷重は、軸箱梁９及び支承装置１１を介して、軸箱梁支持レール６１において支持されている。

他方、軸箱８の軸線方向両側に設けられた擦り板１４は、車軸支持レール６３に設けられたローラー６３ａと接触している。ローラー６３ａは、レール方向に対して垂直方向（上下方向）に延びるピン部材により回転自在に支持されており、当該ローラー６３ａと擦り板１４が接触しながら、軌間可変台車１が軌間変更区間を走行する。これにより、車軸５は、軌間変更区間では、擦り板１４を介して車軸支持レール６３によって車幅方向に支持されている。

車輪６が標準軌用レール７１から離れた後、ローラーガイドレール６２にロック装置１３のローラー１３ｅが嵌合され、当該ローラー１３ｅがローラーガイドレール６２によってレール方向に案内される。また、標準軌用レール７１から離れた車輪６が車輪ガイドレール６４に車軸方向から挟まれた状態となり、車輪６は車輪ガイドレール６４に沿って移動する。

ローラーガイドレール６２の上下方向の高さは、軌間変更区間において、レール方向に沿って変化している。車輪６が車輪ガイドレール６４に左右から挟まれる位置から、ローラーガイドレール６２はレール方向において下方に傾斜するように延びており、その上下方向の高さはレール方向に沿って降下していく。ローラーガイドレール６２の下方への傾斜に合わせて、ロック装置１３のローラー１３ｅが押し下げられるため、昇降アーム１３ｄも下方に揺動する。そのため、支持ピン１３ｃがその軸線周りに回動し、作動アーム１３ｂが上方へと揺動し、スライドストッパ１３ａが上方に押し上げられることにより、ロック部１３ａｂがスライドストッパ受１２の溝部１２ｂから上方に外れ、係合が解除される。

これにより、ロック装置１３による車輪６のロックが解除された状態となるため、車輪ガイドレール６４の左右間隔を狭くしていくと、車輪６は車輪ガイドレール６４によりガイドされて、コロスプライン５０を介して狭軌に対応する位置に向かって、車軸５の軸線方向に移動する。このとき、スライドストッパ受１２も車軸５の軸線方向に移動し、車輪６が狭軌に対応する位置に達すると、もう１つの溝部１２ｃの軸線Ｐ方向の位置がスライドストッパ１３ａのロック部１３ａｂの軸線Ｐ方向の位置に一致する。

車輪６が狭軌に対応する位置に変位した後、ローラーガイドレール６２はレール方向において上方に傾斜するように延びており、その上下方向の高さはレール方向に沿って上昇していく。ローラーガイドレール６２の上方への傾斜に合わせて、ローラー１３ｅが押し上げられるため、昇降アーム１３ｄも上方に揺動する。そのため、支持ピン１３ｃがその軸線方向周りに回動し、作動アーム１３ｂが下方へと揺動し、スライドストッパ１３ａが下方に押し下げられることにより、ロック部１３ａｂがスライドストッパ受１２の溝部１２ｃに係合し、車輪６の位置がロックされる。その後、車輪６が車輪ガイドレール６４から外れて、狭軌用レール７２の上に載置されると、軌間変更区間は終了する。このようにして、車輪６が標準軌に対応する位置から狭軌に対応する位置へ変更される。

以上に説明した構成によれば、軌間変換時に、地上設備の軸箱梁支持レール６１上を移動する支承装置１１が第１軸受７の車幅方向中心Ｏから車幅方向外側に偏って配置され、ローラーガイドレール６２に案内されるロック装置１３のローラー１３ｅが車軸５の軸線方向外側に向けて配置され、かつ、車軸ガイドレール６３と接触する擦り板１４も軸箱８の車幅方向外側に設けられることによって、軌間可変台車１の機能を維持しながら、軸箱梁９の他端部９ｂの下部に車両の転倒防止のための構造を設けるスペースを確保することができる。

具体的には、軸箱梁９の他端部９ｂの下部に第１部分９ｃの下面Ｓ１と第２部分９ｄ，９ｅの内側面Ｓ２により車輪６側に向けて開放された切欠き部Ｃが形成されているので、万一、地震等の自然災害が発生した場合等に車両が脱線したとしても軸箱梁９の切欠き部Ｃがレール７１，７２の側面に当接することで、車輪６を枕木又は道床上をレール７１，７２に沿って走行させ、軌間可変台車１を備えた車両がレールから車幅方向に大きく逸脱するのを防ぎ、当該車両が転倒するのを防止することができる。このように、軸箱梁９に形成された切欠き部Ｃが逸脱防止構造として機能する。また、車両の転倒防止のための別部材を台車１に設ける必要がなくなるため、逸脱防止構造を設けた台車１を車両限界線Ｌ内に配置することができ、更に台車１の重量増加となることも抑制することができる。また、軸箱８を介して車軸５を支持するために強度が確保されている軸箱梁９に切欠き部Ｃが形成されることにより、車両の脱線時に切欠き部Ｃをレール７１，７２の側面に当接させることができる。

また、軸箱梁９の第２部分が支承装置１１の車両長手方向両側にそれぞれ設けられていることによって、切欠き部Ｃの領域が拡大するため、万一の車両脱線時に、切欠き部Ｃとレールとの当接範囲を拡大することができる。

また、軸箱梁９に固定された支承装置１１の受部材１１ａの内側面が第２部分９ｄ，９ｅの内側面と面一に形成されていることによって、軸箱梁９の他端部９ｂの下部において、切欠き部Ｃが車両長手方向に連続して形成され、その領域が車両長手方向に拡大するため、万一の車両脱線時に、支承装置１１の受部材１１ａもレール７１，７２に当接させることで、車両がレールから車幅方向に大きく逸脱するのを防ぎ、当該車両が転倒するのを防止することができる。

また、車輪６の車幅方向外側に設けられた第２軸受２０を保持する軸受ホルダ１９の下面Ｓ３が切欠き部Ｃの上面（第１部分９ｃの下面Ｓ１）と面一に形成されることにより、車両脱線時に、レール７１，７２を軸受ホルダ１９の下面Ｓ３から第１部分９ｃの下面に導きやすくなると共に、車輪６から離れる向きに形成された切欠き部Ｃの領域が拡大するため、車両が脱線したとしても、軌道の枕木に固定されている締結装置に台車１が接触して、締結装置が破損する等を防止することができる。

また、支承装置１１において、支承板１１ｂを受部材１１ａに締結する締結具１１ｃの車幅方向内側の先端は、第２部分９ｄの車幅方向内方に向いた垂直な内側面Ｓ２と略面一に形成されている。これにより、支承装置１１を軸箱梁９の他端部９ｂの下部に連結する際に、車幅方向外側から、即ち、軸箱梁９の切欠き部Ｃが形成される側とは反対側から挿通される締結具１１ｃにより支承板１１ｂを受部材１１ａに締結することによって、軸箱梁９に切欠き部Ｃを形成するスペースをより確保することができると共に、万一、車両が脱線してもボルト１１ｃｃがレール７１，７２と干渉するのを防ぐことができる。

また、ボルト１１ｃｃの軸線方向を枕木方向（車幅方向）とし、当該ボルト１１ｃｃが車幅方向外側から押え板１１ｃｂを受部材１１ａの取付部１１ａａに固定しているため、受部材１１ａとレール７１，７２とが当接した場合等に車幅方向から受ける荷重に対して耐えることができ、押え板１１ｃｂの取付部１１ａａへの固定を維持することができる。

また、擦り板１４が、車軸５の軸線Ｐ上に配置されていることによって、擦り板１４が車軸の軸線より下方に配置されている構成と比較して、軌間変更区間において、車軸５を安定して支持することができる。

なお、本発明は前述した各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。

１ 軌間可変台車
４ 台車枠
５ 車軸
６ 車輪
７ 第１軸受
８ 軸箱
９ 軸箱梁
９ｂ 他端部
９ｃ 第１部分
９ｄ，９ｅ 第２部分
１１ 支承装置
１１ａ 受部材
１１ｂ 支承板
１１ｃ 締結具
１２ スライドストッパ受
１３ ロック装置
１４ 擦り板
１９ 軸受ホルダ
２０ 第２軸受
Ｐ 軸線
Ｓ１ 第１部分の下面
Ｓ２ 第２部分の内側面
Ｓ３ 軸受ホルダの下面
Ｃ 切欠き部

Claims (5)

1. 台車枠と、
   車幅方向に延びる車軸と、
   前記車軸の軸線方向両側に設けられ、前記車軸に対して前記軸線方向に相対変位可能な一対の車輪と、
   前記車輪よりも前記軸線方向の外方に配置され、前記車軸を回転自在に支持する第１軸受を内部に収容する軸箱と、
   一端部が前記台車枠に連結され、他端部が前記軸箱との間に部分的に間隙を設けて連結される軸箱梁と、
   前記軸箱と前記軸箱梁との間の前記間隙に挿入され、前記車軸及び前記軸箱梁に対して前記車輪と一体に前記軸線方向に相対変位可能なスライドストッパ受と、
   前記軸箱梁に固定され、前記スライドストッパ受の前記軸線方向における位置を選択的にロックするためのロック装置と、
   前記軸箱梁の下部に固定され、前記第１軸受の車幅方向中心に対して車幅方向外側に偏って配置される支承装置と、を備え、
   前記軸箱梁の前記他端部は、前記軸箱の下方に配置された第１部分と、車両長手方向から見て前記支承装置と重なるように前記第１部分から下方に突出する第２部分とを有し、前記第１部分の下面及び前記第２部分の内側面により前記車輪側に向けて開放された切欠き部が形成されている、鉄道車両の軌間可変台車。
2. 前記第１軸受よりも車幅方向内側で前記車輪の車幅方向外側に設けられ、前記スライドストッパ受と前記車輪との間に配置された第２軸受を保持する軸受ホルダを更に備え、
   前記軸受ホルダの下面が、前記切欠き部を形成する前記第１部分の下面と略面一に形成されている、請求項１に記載の鉄道車両の軌間可変台車。
3. 前記支承装置は、前記軸箱梁に連結される受部材と、前記受部材に固定される支承板と、前記受部材及び前記支承板に車幅方向外側から挿通されて前記支承板を前記受部材に締結する締結具と、を有し、
   前記締結具の車幅方向内側の先端は、前記第２部分の前記内側面と略面一に形成されている、請求項１又は２に記載の鉄道車両の軌間可変台車。
4. 前記第２部分は、前記支承装置の車両長手方向両側にそれぞれ設けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道車両の軌間可変台車。
5. 前記軸箱の車幅方向外側に設けられる擦り板を更に備え、
   前記擦り板は、前記車軸の軸線上に配置される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鉄道車両の軌間可変台車。
   

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