JP2017088000A - 規制部材及び該規制部材を備える鉄道車両 - Google Patents

規制部材及び該規制部材を備える鉄道車両 Download PDF

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Abstract

【課題】 作業者等が車体に取り付け及び取り外し作業を容易に行うことができる規制部材を提供すること。【解決手段】 空気ばねが所定以上膨張する時に車体の異常上昇を規制する規制部材であって、基部と、基部に設けられ、空気ばねが所定以上膨張する時に台車枠の下面に当接する当接部と、基部に形成される仮止部と、を備え、仮止部は、車体から下方向に延びる中心ピンの側面に形成される被仮止部に着脱自在に構成される。【選択図】 図1

Description

本発明は、鉄道車両における空気ばねの異常上昇を規制するための規制部材及び該規制部材を備える鉄道車両に関する。
従来、鉄道車両には、車輪が設けられた台車と、その台車の上部に備えられた車体との間の緩衝装置に空気ばねが用いられている。この空気ばねは、内部に形成された空気室への圧縮空気の給排気により、上下方向に伸縮することができる。鉄道車両では、この空気ばねの伸縮を利用して、車高を一定の範囲に保持するように空気圧力を調整する自動高さ制御などが行われている。
しかし、空気ばねは、空気系統の故障などによって空気ばねの内部圧力が上昇して所定以上膨張する異常上昇のおそれがある。そのため、車体には、空気ばねの異常上昇時に車体の上昇を機械的に規制する規制部材が設けられている。
この種の先行技術として、車体に取り付けた中心ピンの下端に嵌合凹部を設け、この嵌合凹部に異常上昇止め部材(規制部材)に設けた結合部を嵌入し、この結合部を嵌合凹部にボルトで固定した異常上昇止めがある(例えば、特許文献1参照)。
また、他の先行技術として、車体から下方に向けて設けられた中心ピンの下部に、異常上昇止めを構成する分離防止装置(規制部材)をボルトで取り付けたものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−138604号公報 特開2007−203917号公報
ところで、規制部材は、台車に対して車体が異常上昇した場合に、車体側に備えられた規制部材が台車に当接して車体の異常上昇を規制する。そのため、車体と台車とを分離する場合には、規制部材を車体から取り外さなければならない。
しかし、規制部材は、空気系統の故障などによって高圧力の空気が直接空気バネに給気された時の荷重を支持することができるように設計されている。よって、規制部材は、大荷重を支持できる剛性を備えた部材となっている。規制部材の自重が数十kgあるため、作業者等が容易に規制部材を車体から着脱できない。その上、通常、規制部材は、車体の幅方向中央部分に設けられている。そのため、規制部材を車体に取り付ける作業又は取り外す作業は、車両をピット線に入れて床下から作業者等が上向きで行う作業となる。よって、作業者等は、規制部材の重量を下方から支持した状態の作業を行う必要があるため、作業者等が容易に規制部材を車体から着脱できない。これらの課題は、上記特許文献1及び2のいずれも有している。
そこで、本発明は、作業者等が車体に取り付け及び取り外し作業を容易に行うことができる規制部材及び該規制部材を備える鉄道車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る規制部材は、空気ばねが所定以上膨張する時に車体の異常上昇を規制する規制部材であって、基部と、前記基部に設けられ、前記空気ばねが所定以上膨張する時に台車枠の下面に当接する当接部と、前記基部に形成される仮止部と、を備え、前記仮止部は、前記車体から下方向に延びる中心ピンの側面に形成される被仮止部に着脱自在に構成される。
この構成により、基部に形成される仮止部を中心ピンの側面に形成される被仮止部に仮止めすることによって、規制部材を中心ピンに仮止めすることができる。規制部材の自重を中心ピンに支持した状態で、例えば規制部材をボルトによって中心ピンに取り付けることができる。よって、作業者等は容易に規制部材を車体に設けられた中心ピンに取り付けることができる。また、ボルトによって規制部材が中心ピンに取り付けられている状態から、ボルトを規制部材から取り外した場合でも、基部に形成される仮止部は車体から下方向に延びる中心ピンの側面に形成される被仮止部に仮止めされている。よって、作業者等は、容易に規制部材を車体に設けられた中心ピンに着脱できる。
本発明によれば、規制部材を中心ピンに仮止めした状態から、作業者等はこの規制部材を取り付ける作業又は取り外す作業を行うことができる。よって、作業者等が容易に規制部材を車体に設けられた中心ピンに着脱できる。
図1は、異常上昇止めを備えた車体と台車との一部の構成を示す側面視の断面図である。 図2は、第1実施形態に係る異常上昇止めの規制部材を示す正面側の上方から見た斜視図である。 図3は、図2に示す規制部材を背面側の上方から見た斜視図である。 図4は、図2に示す規制部材を正面側の下方から見た斜視図である。 図5は、図2に示す規制部材を取り付ける中心ピンを示す斜視図である。 図6は、図2に示す規制部材を図5に示す中心ピンの側面に取り付けた状態を示す斜視図である。 図7は、図6に示す第1実施形態に係る規制部材を中心ピンに取り付けた状態を示す中央縦断面図である。 図8は、第2実施形態に係る規制部材を中心ピンに取り付けた状態を示す中央縦断面図である。 図9は、第3実施形態に係る規制部材を中心ピンに取り付けた状態を示す中央縦断面図である。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、鉄道車両が進行する方向であって車体が延びる長さ方向を車両長手方向とし、それに直交する横方向を車幅方向として定義する(なお、車両長手方向は前後方向とも称し、車幅方向は左右方向とも称す。)。また、図面中において同一の構成については同一符号を付して説明する。
図1は、異常上昇止め10を備えた台車1と車体5との一部の構成を示す側面視の断面図である。この図では、鉄道車両100における台車1と車体5の一部のみを示している。台車1は、台車枠4と、輪軸9とを有する。台車枠4は、側ばり2と、側ばり2の間を連結する横ばり3とを有する。側ばり2の車両長手方向の両側には、車幅方向に延びた車軸111と、車軸111の両端側の各部分に夫々設けられた車輪110とによって構成される輪軸9を有する。車軸111の両端部は、軸受112により回転自在に支持され、その軸受112は軸箱113に収容される。側梁2の車両長手方向両側の部分と軸箱113との間には、コイルバネ(軸バネ)を有する軸箱支持装置114が介設される。軸箱113からは台車中央側に向けて軸梁115が延びており、その軸梁115の端部がゴムブッシュ116等を介して側梁2に弾性的に連結される。また、車体5は、車体フレーム6と、この車体フレーム6から下方向に延びるように固定された中心ピン7とを有する。中心ピン7には、台車1で車体5を牽引する牽引装置が設けられる。台車枠の側ばり2と、車体5の車体フレーム6との間には、二次サスペンションとしての空気ばね8を有している。
上記中心ピン7の下部に、異常上昇止め10が備えられている。異常上昇止め10は、空気ばね8が所定以上膨張する時に車体5の異常上昇を規制する規制部材11を備える。この異常上昇止め10は、規制部材11を有している。規制部材11は、中心ピン7の車幅方向の左右2箇所の側面に取り付けられている。この実施形態の規制部材11は、固定ボルト25で中心ピン7に車幅方向から取り付けられている。規制部材11は、後述するように、上記台車1の台車枠4(図では、中心ピン7の手前側を二点鎖線で示す)の下面に当接することで、中心ピン7(車体5)の上昇を止めるようになっている。
(第1実施形態)
図2は、第1実施形態に係る規制部材11を示す正面側の上方から見た斜視図である。図3は、この規制部材11を背面側の上方から見た斜視図である。図示するように、この実施形態の規制部材11は、基部12と、当接部16とを備えている。当接部16は、基部12から車幅方向外側に突出する。当接部16は、上記空気ばね8が所定以上膨張した時に上記台車1の台車枠4の下面に当接して車体5の異常上昇を規制する。
上記基部12は平板状に形成されている。基部12には、中心ピン7に固定ボルト25で固定するためのボルト穴13が設けられている。当接部16には、台車枠4に当接する部分に樹脂材17が設けられている。樹脂材17としては、ポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。この樹脂材17は、金属材18に固定されている。この金属材18の下部には、台車枠4と樹脂材17との間隔を調整する複数枚の金属板19(シム材)が設けられている。この金属材18と金属板19は、ボルト20によって当接部16に固定されている。また、上記当接部16の下面と基部12の外面との間に、補強部材21が斜めに設けられている。
そして、上記基部12は、この基部12を中心ピン7(車体5)の側面30に形成される被仮止部32(図5)に仮止めすることができる仮止部14を有している。この実施形態の仮止部14は、上記基部12の上部から上記当接部16と反対方向に突出した係止部15を有している。係止部15は、基部12の左右両端部から当接部16と反対方向に突出する。係止部15の先端は、互いに内向きで基部12と平行に形成された平板状に形成されている。この係止部15は、後述するように、中心ピン7の側面30(図5)に形成された被仮止部32である溝33に係止することができる。
また、上記基部12の上記当接部16と反対の面(裏面)には、当接部16の突出方向と反対方向に突出する荷重伝達部22が設けられている。この実施形態の荷重伝達部22は、基部12から所定の高さで突出する矩形のブロック状に形成されている。この荷重伝達部22は、側面視において、基部12に対して当接部16と対称位置に設けられている。荷重伝達部22は、後述するように、中心ピン7の側面30に設けられた凹部34(図7)と係合する。荷重伝達部22は、当接部16に作用する荷重Fの反力を上記中心ピン7(車体5)で受けるものである。
荷重伝達部22を設けることで、当接部16に作用する荷重を、基部12の荷重伝達部22によって中心ピン7の側面30の凹部34で受けることができる。この荷重伝達部22により、基部12を車体5に固定する固定ボルト25に、異常上昇時の荷重がせん断力として作用しないようにできる。
図4は、上記規制部材11を正面側の下方から見た斜視図である。この実施形態の規制部材11には、下方から規制部材11を作業者等が持ち上げるための取手部23が設けられている。取手部23は、規制部材11を持ちやすいように、楕円状断面の部材が横方向に離れた2箇所に設けられている。この実施形態では、取手部23は、上記当接部16の下面と基部12の下方に延びる延在部12Aとの間を接続するように、斜めに設けられている。
また、上記取手部23は、延在部12Aから両側方に突出した突出部12Bと、当接部16から両側方に突出した突出部16Aに固定されている。このように、取手部23は、異常上昇時の荷重を受ける中央部分の延在部12Aと当接部16の両側方に取り付けられる。
取手部23を設けることで、規制部材11を中心ピン7の側面に作業者等が取り付けるとき又は取り外すときに、作業者等は取手部23を持って作業ができる。作業車等は、取手部23を持つことで、車体床下から規制部材11の自重を支えながら、規制部材11を中心ピン7に仮止めすることができる。そのため、作業者等が容易に規制部材11を中心ピン7の側面に着脱できる。
図5は、上記規制部材11を取り付ける中心ピン7を示す斜視図である。中心ピン7の下端には、この中心ピン7の中心に対して線対称で規制部材11を取り付ける側面30が形成されている。これらの側面30は、台車1の車幅方向に形成されている。それぞれの側面30には、上記規制部材11の基部12を固定ボルト25で固定する固定面31が形成されている。この固定面31は、基部12が接触する接触面である。固定ボルト25をねじ込むボルト穴35は、上部の2箇所と下部の2箇所とに設けられている。
そして、側面30の上部には、上記規制部材11の仮止部14を仮止めする被仮止部32が形成されている。この被仮止部32は、上方のみが開放し、鉛直方向に延びる溝33である。溝33は、上記仮止部14に設けられた係止部15を上方から挿入して係止できる溝である。また、側面30の固定面31(表面)には、上記基部12の裏面に形成された荷重伝達部22が係合する凹部34が設けられている。
図6は、上記規制部材11を中心ピン7の側面30に取り付けた状態を示す斜視図である。図7は、図6に示す規制部材11を中心ピン7に取り付けた状態の中央縦断面図である。図示するように、中心ピン7に規制部材11を備えた構成が、第1実施形態の異常上昇止め10である。上記規制部材11によれば、作業者等が中心ピン7(車体5)に規制部材11を取り付けるとき、基部12に形成される仮止部14の係止部15を中心ピン7の側面30に形成される被仮止部32の溝33に係止する。係止部15を溝33に係止することで、規制部材11を中心ピン7(車体5)に仮止めすることができる。そのため、規制部材11を中心ピン7に仮止めした状態から、作業者等は、規制部材11を中心ピン7の側面に固定できる。
具体的には、作業者等は上記規制部材11を中心ピン7に取り付けるときは、左右に設けられた取手部23を両手で持って、基部12の係止部15を側面30の被仮止部32である溝33に挿入する。これにより、仮止部14が被仮止部32に係止されて、規制部材11から手を離しても規制部材11の自重が中心ピン7で支持された状態となり、規制部材11を中心ピン7に仮止めすることができる。そのため、作業者は、規制部材11を支えずに、規制部材11を固定ボルト25で中心ピン7に固定することができる。
しかも、規制部材11の仮止部14を中心ピン7の被仮止部32に係止した状態で、基部12が固定ボルト25による側面30への固定位置に配置されるようになっている。そのため、規制部材11を側面30に仮止めした状態から、固定ボルト25によって規制部材11を側面30に固定することができる。よって、作業者等は、容易に規制部材11を中心ピン7に固定することができる。
また、仮止部14を被仮止部32に仮止めした状態では、基部12の裏面に設けられた荷重伝達部22が側面30の表面に設けられた凹部34の下端に当接した状態となる(図7)。そのため、空気ばねの異常上昇時に規制部材11の当接部16が台車枠4から受ける大きな荷重Fの反力は、基部12の荷重伝達部22と当接している側面30の凹部34で受けることができる。従って、固定ボルト25に空気ばねの異常上昇時の荷重Fが作用しないようにできる。これにより、固定ボルト25は、規制部材11を中心ピン7に固定した状態を保つための強度を有したものであればよい。固定ボルト25は、空気ばねの異常上昇時の荷重を支持できる強度を必要としなくてもよい。
規制部材11を中心ピン7から取り外すときは、固定ボルト25を規制部材11から取り外す。固定ボルト25を規制部材11から取り外したとしても、規制部材11は仮止部14が被仮止部32に仮止めされた状態となる。そのため、作業者等が規制部材11を支えておく必要はない。そして、作業者等が左右の取手部23を両手で持って、仮止部14の係止部15を被仮止部32である溝33から上方へ抜く。これにより、規制部材11を中心ピン7から取り外すことができる。従って、作業者等は、容易に規制部材11を中心ピン7から取り外すことができる。
従って、上記異常上昇止め10によれば、作業者等が、規制部材11を車体5の中心ピン7に取り付けるとき、又は中心ピン7から取り外すときに、規制部材11の基部12に形成された仮止部14によって車体5の中心ピン7に仮止めすることができる。よって、規制部材11の自重を中心ピン7(車体5)に支持した状態から、作業者等は、規制部材11を中心ピン7に取り付け又は取り外すことができる。従って、作業者等は、容易に規制部材11を中心ピン7に取り付け及び取り外すことができる。
なお、この実施形態では、基部12の裏面に荷重伝達部22を設け、側面30の表面(固定面31)に設けた凹部34に係合させて異常上昇時の荷重Fを支持するようにしている。荷重伝達部22の構成は、これに限られない。基部12の裏面に荷重伝達部22を設けず、係止部15および固定ボルト25で異常上昇時の荷重Fを支持するようにしてもよい。異常上昇時の荷重Fを支持する構成は、これらの例に限定されない。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態に係る規制部材41を備えた異常上昇止め40を示す中央縦断面図である。なお、上記第1実施形態の異常上昇止め10における規制部材11と同一の構成には「30」を加えた符号を付し、側面30と同一の構成には「30」を加えた符号を付して説明する。この図では、取手部23の記載を省略している。
第2実施形態の規制部材41を備えた異常上昇止め40には、規制部材41の仮止部44が、基部42の裏面に設けられている。仮止部44は、側面60に向けて水平方向に延びる軸部45となっている。また、側面60には、その固定面61の中央部に被仮止部62である穴部63が水平方向に延びるように形成されている。この穴部63は、上記軸部45を挿入することができる大きさに形成されている。また、第2実施形態では、軸部45が荷重伝達部52を兼ねている。
第2実施形態の規制部材41によれば、基部42に設けられた軸部45を側面60の穴部63に挿入すれば、規制部材41の自重を中心ピン7の側面60で支持できる。よって、簡易な構成で、規制部材41を中心ピン7に仮止めすることができる。
従って、この規制部材41によれば、規制部材41を中心ピン7に取り付けるときは、規制部材41の基部42に設けられた仮止部44である軸部45を、中心ピン7の側面60に設けられた穴部63に挿入する。この軸部45を穴部63に挿入することで、規制部材41を中心ピン7に仮止めすることができる。そのため、規制部材41の自重を中心ピン7(車体5)に仮止めした状態から、作業者等は固定ボルト55で規制部材41を中心ピン7に取り付ける作業を容易に行うことができる。よって、作業者等は容易に規制部材41を中心ピン7に取り付けることができる。
また、作業者等が規制部材41を中心ピン7から取り外すときは、固定ボルト55を外す。固定ボルト55を外したとしても、規制部材41の基部42に設けられた軸部45が、側面60の穴部63に挿入された状態となる。よって、規制部材41の自重を中心ピン7に支持して仮止めした状態を保つことができる。そのため、規制部材41を中心ピン7に仮止めした状態から、作業者等は規制部材41を中心ピン7から取り外すことができる。従って、作業者等は容易に規制部材41を中心ピン7から取り外すことができる。
さらに、空気ばねの異常上昇時に規制部材41の当接部46が受ける大きな荷重Fの反力は、荷重伝達部52を兼ねた軸部45によって側面60の被仮止部62である穴部63で受けることができる。しかも、規制部材41の仮止部44を側面60の被仮止部62に係止した状態で、基部42が固定ボルト55による側面60の固定位置に配置されるようになっている。従って、固定ボルト55には空気ばねの異常上昇時の荷重Fが作用しない。これにより、固定ボルト55は、規制部材41を中心ピン7に固定した状態を保つための強度を有したものであればよい。固定ボルト55は、空気ばねの異常上昇時の荷重を支持できる強度を必要としなくてもよい。
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態に係る異常上昇止め70を示す中央縦断面図である。なお、上記第2実施形態の異常上昇止め40における規制部材41と同一の構成には「30」を加えた符号を付し、側面60と同一の構成には「30」を加えた符号を付して説明する。この図でも、取手部23の記載を省略している。
第3実施形態の異常上昇止め70は、規制部材71の仮止部74が、基部72の裏面に設けられている。仮止部74は、中心ピン7の内部の所定位置まで水平方向に突出する軸部75Aと、この軸部75Aの一端から下方に突出する突出部75Bとを有している。また、側面90には、被仮止部92が固定面91の中央部分に設けられている。被仮止部92は、水平方向に延びる穴部93Aと、この穴部93Aの所定位置から下方へ広がる穴部93Bとを有している。穴部93Aは、上記仮止部74を挿入することができる大きさに形成されている。穴部93Bは、上記突出部75Bを係止する位置に設けられている。また、第3実施形態では、軸部75Aが荷重伝達部82を兼ねている。
従って、この異常上昇止め70によれば、作業者等が規制部材71を中心ピン7に取り付けるとき、規制部材71の基部72に設けられた仮止部74である軸部75Aを、中心ピン7の側面90に設けられた被仮止部92である穴部93Aに挿入する。そして、軸部75Aから下方に突出する突出部75Bを、穴部93Aの所定位置から下方へ広がる穴部93Bに引っ掛ける。これにより、規制部材71の自重を軸部75Aで側面90に支持し、突出部75Bでその姿勢を保った状態で、規制部材71を中心ピン7に仮止めすることができる。そのため、規制部材71の自重を中心ピン7(車体5)に支持して仮止めした状態から、作業者等は固定ボルト85で規制部材71を中心ピン7に取り付ける作業を容易に行うことができる。よって、作業者等は容易に規制部材71を中心ピン7に取り付けることができる。
また、作業者等は規制部材71を中心ピン7から取り外すときは、固定ボルト85を外す。固定ボルト85を外したとしても、規制部材71の基部72に設けられた軸部75Aの突出部75Bが、側面90の穴部93Aの所定位置から下方に広がる穴部93Bに引っ掛かった状態となる。よって、規制部材71の自重を中心ピン7に支持して仮止めした状態を保つことができる。そのため、作業者等は規制部材71を中心ピン7に仮止めした状態から、規制部材71を中心ピン7から取り外すことができる。従って、作業者等は容易に規制部材71を中心ピン7から取り外すことができる。
さらに、空気ばねの異常上昇時に規制部材71の当接部76が受ける大きな荷重Fの反力は、荷重伝達部82を兼ねた軸部75Aによって側面90の被仮止部92である穴部93Aで受けることができる。しかも、規制部材71の仮止部74を側面90の被仮止部92に係止した状態で、基部72が固定ボルト85による側面90の固定位置に配置されるようになっている。従って、固定ボルト85には空気ばねの異常上昇時の荷重Fが作用しない。これにより、固定ボルト85は、規制部材71を固定した状態を保つための強度を有したものであればよい。固定ボルト85は、空気ばねの異常上昇時の荷重を支持できる強度を必要としなくてもよい。
なお、上記した実施形態における仮止部14,44,74と被仮止部32,62,92は一例を示している。仮止部14,44,74と被仮止部32,62,92は、規制部材11,41,71を取り付けるとき又は取り外すときに、規制部材11,41,71の自重を中心ピン7の側面30,60,90に支持することができる構成であればよい。仮止部14,44,74と被仮止部32,62,92は、上記した実施形態に限定されるものではない。
また、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能である。例えば、取手部23が補強部材21を兼ねるような構成にしてもよい。本発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。
1 台車
4 台車枠
5 車体
7 中心ピン
8 空気ばね
10 異常上昇止め
11 規制部材
12 基部
14 仮止部
15 係止部
16 当接部
22 荷重伝達部
23 取手部
30 側面
32 被仮止部
33 溝
34 凹部
40 異常上昇止め
41 規制部材
42 基部
44 仮止部
45 軸部
46 当接部
52 荷重伝達部
60 側面
62 被仮止部
63 穴部
70 異常上昇止め
71 規制部材
72 基部
74 仮止部
75A 軸部
75B 突出部
76 当接部
82 荷重伝達部
90 側面
92 被仮止部
93A 穴部
93B 穴部
100 鉄道車両

Claims (6)

  1. 空気ばねが所定以上膨張する時に車体の異常上昇を規制する規制部材であって、
    基部と、
    前記基部に設けられ、前記空気ばねが所定以上膨張する時に台車枠の下面に当接する当接部と、
    前記基部に形成される仮止部と、を備え、
    前記仮止部は、前記車体から下方向に延びる中心ピンの側面に形成される被仮止部に着脱自在に構成される、規制部材。
  2. 前記仮止部は、前記中心ピンの前後方向の側面にそれぞれ設けられ、上方のみが開放する前記被仮止部である溝に係止される係止部を有する、請求項1に記載の規制部材。
  3. 前記仮止部は、前記中心ピンに設けられた水平方向に延びる前記被仮止部である穴部に挿入される軸部である、請求項1に記載の規制部材。
  4. 前記軸部の一端は、前記基部が前記中心ピンと接触する接触面から前記中心ピンの内部の所定位置まで水平方向に延び、前記所定位置から下方へ広がる前記穴部に向かって下方に突出する突出部を有する、請求項3に記載の規制部材。
  5. 前記基部の前記中心ピンに沿って下方に延びる延在部と前記当接部の下面とを接続する取手部を更に備えている、請求項1に記載の規制部材。
  6. 車体と、
    台車と、
    前記車体と前記台車の台車枠との間に設けられる空気ばねと、
    前記車体の中心部から鉛直方向下方に延び、前記台車を前記車体に対して回転可能とする中心ピンと、
    前記中心ピンの側面に形成される被仮止部と、
    規制部材と、を備え、
    前記規制部材は基部と、前記基部に設けられ前記空気ばねが所定以上膨張する時に前記台車枠の下面に当接する当接部と、前記基部に形成される仮止部とを含み、
    前記仮止部は、前記被仮止部に着脱自在に構成される、鉄道車両。

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