JP2017196915A - Vehicle body support device for railway vehicle, and railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の車体支持装置、及びこの車体支持装置を備えた鉄道車両に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body support device for a rail vehicle and a rail vehicle including the vehicle body support device.
鉄道車両が曲線区間を通過する際、高速での通過とその際の乗客の乗り心地の悪化を防止するため、曲線区間に敷設する軌道にカントを施し、遠心力と重力の合力が車体の床面に垂直に作用するようにしている。 When a railway vehicle passes through a curved section, in order to prevent the passage at high speed and the passenger's riding comfort at that time from deteriorating, the canal is applied to the track laid in the curved section, and the combined force of centrifugal force and gravity is applied to the floor of the car body. Acts perpendicularly to the surface.
一方、曲線区間の出入り口部の緩和曲線区間は、軌道にカントを施していない直線区間から軌道にカントを施した曲線区間に変化するので、車体側から見た場合、軌道は平面状態からカント状態に捩じれた状態となっている。 On the other hand, the relaxation curve section at the entrance / exit of the curved section changes from a straight section where the track is not canted to a curved section where the track is canted, so when viewed from the vehicle body side, the track is from the flat state to the cant state. It is in a state twisted by.
この緩和曲線区間、特に曲線区間の出口側の緩和曲線区間を鉄道車両が通過する場合、軌道の捩じれによって、先頭輪軸の外軌側の車輪に作用する輪重が極端に小さくなる輪重抜けが発生する(非特許文献1)。 When a railway vehicle passes through this relaxation curve section, particularly the relaxation curve section on the exit side of the curve section, wheel load loss that extremely reduces the wheel load acting on the outer wheel side wheel of the leading wheel axis due to the twisting of the track may occur. It occurs (Non-patent Document 1).
そこで、鉄道車両が曲線区間の出口側の緩和曲線区間を通過する時に発生する輪重抜けを抑制することを目的に、各種の技術が開発され、実用化されている(非特許文献1)。 Therefore, various techniques have been developed and put into practical use for the purpose of suppressing wheel load loss that occurs when a railway vehicle passes through the relaxation curve section on the exit side of the curved section (Non-Patent Document 1).
その一つとして、特許文献1の図25に示された車体支持装置がある。この車体支持装置の概略構成を図4に示す。 One example is a vehicle body support device shown in FIG. A schematic configuration of the vehicle body support device is shown in FIG.
図4において、1は車体支持装置であり、車体6の上下動吸収機構2と支持機構3を備えている。
In FIG. 4,
このうち、上下動吸収機構2は、前台車4aと後台車4bにそれぞれ設置されている。そして、車両幅方向に配置され、軸中心周りの回転自在に支持された棒状部材2aと、この棒状部材2aの両端に、これら両端から相対する台車方向に延びるように設けられたアーム2bとから構成されている。
Among these, the vertical
一方、支持機構3は、車体6の車両幅方向両側にそれぞれ設置されている。そして、車体6の、前台車4aと後台車4bの上方部分に固定する油圧シリンダ装置3a,3bと、これら両油圧シリンダ装置3a,3bを繋ぐ配管3cとから構成されている。それぞれのピストンロッド3aa,3baは、それぞれ連結部材5a,5bを介して前記アーム2bに回転自在に連結している。
On the other hand, the support mechanisms 3 are respectively installed on both sides of the
上記構成の車体支持装置1の場合、一車両における前台車4aと後台車4bは、車体6に対して捩じり方向には互いに回転可能となるように作用し、ローリング方向には剛性を有するように作用する。従って、曲線区間の出口側の緩和曲線区間の通過時に発生する輪重抜けを効果的に抑制することができる。
In the case of the vehicle
しかしながら、特許文献1の図25に示された車体支持装置1の場合、油圧シリンダ装置3a,3bを車体6に固定し、ピストンロッド3aa,3baの先端に連結部材5a,5bを介して上下動吸収機構2を設置する構造である。
However, in the case of the vehicle
このような構造では、車体支持装置1を鉄道車両に取り付ける際には、別々に組み立てた上下動吸収機構2と支持機構3を連結することになる。また、油圧シリンダ装置3a,3bは車体6に固定されている。
In such a structure, when attaching the vehicle
従って、油圧シリンダ装置3a,3bをメンテナンスする場合、車両から車体支持装置1を外した後に、油圧シリンダ装置3a,3bから上下動吸収機構2、支持機構3を順に外すことになって、分解に手間がかかる。また、油圧シリンダ装置3a,3bを車体6に固定しているため、上下動吸収機構2が動作した際、ピストンロッド3aa,3baとシリンダとの間に屈曲面が発生してピストンロッド3aa,3baが座屈し易いので、油漏れリスクや固渋リスクが高くなる。
Therefore, when maintaining the
本発明が解決しようとする問題点は、特許文献1に示された前記車体支持装置は、油圧シリンダ装置をメンテナンスする場合、分解に手間がかかるという点である。また、油圧シリンダ装置を車体側に固定しているため、ピストンロッドが座屈し易く油漏れリスクや固渋リスクが高くなるという点である。
The problem to be solved by the present invention is that the vehicle body support device disclosed in
本発明の目的は、油圧シリンダ装置をメンテナンスする場合、車体からの油圧シリンダ装置の脱着を容易に行えるようにして、メンテナンス性を改善し、ピストンロッドを座屈し難くすることである。 An object of the present invention is to improve the maintainability and make it difficult for the piston rod to buckle when maintaining the hydraulic cylinder device so that the hydraulic cylinder device can be easily detached from the vehicle body.
本発明は、
車両進行方向の前方に配置された前台車と後方に配置された後台車の間で、かつ、車両幅方向の両側における前記前台車及び前記後台車と車体の間にそれぞれ配置され、前記前台車と前記後台車によって車体を支持する車体支持装置であって、
上記目的を達成するために、以下の構成を採用している。
The present invention
The front carriage is arranged between the front carriage arranged in the front in the vehicle traveling direction and the rear carriage arranged in the rear, and between the front carriage and the rear carriage and the vehicle body on both sides in the vehicle width direction. And a vehicle body support device for supporting the vehicle body by the rear carriage,
In order to achieve the above object, the following configuration is adopted.
すなわち、本発明の車体支持装置は、
前記前台車及び前記後台車の上方に位置する車体に、それぞれ自在継手を介して一方端部を取り付けられるシリンダ装置と、
前記車体に一方端部を取り付けられた、車両幅方向の同じ側に配置された車両進行方向前後の両シリンダ装置を繋ぐ配管と、
前記前台車及び前記後台車に、それぞれ車両幅方向に配置され、軸中心周りの回転自在に支持された棒状部材と、
これら棒状部材の両端部から延びるように、これら棒状部材と一体的に基端部を取付けられたアームと、を備え、
前記シリンダ装置の他方端部と前記アームの先端部を、それぞれ自在継手を介して連結し、前記シリンダ装置のシリンダ内と前記配管内に非圧縮性流体を封入することを最も主要な特徴としている。
That is, the vehicle body support device of the present invention is
A cylinder device that can be attached at one end to a vehicle body located above the front carriage and the rear carriage via a universal joint;
A pipe that connects both cylinder devices before and after the vehicle traveling direction, disposed on the same side in the vehicle width direction, with one end attached to the vehicle body;
A rod-like member that is arranged in the vehicle width direction on each of the front carriage and the rear carriage, and is supported rotatably around an axis center;
An arm having a base end attached integrally with these rod-shaped members so as to extend from both ends of these rod-shaped members,
The other main feature of the present invention is that the other end of the cylinder device and the tip of the arm are connected to each other via a universal joint, and the incompressible fluid is sealed in the cylinder and the pipe of the cylinder device. .
上記構成の本発明では、曲線区間の通過時、車両の進行方向前後の同じ側に配置した前記シリンダ装置の一方に圧縮力が作用して、前記前台車及び前記後台車が車体に対して車両幅方向の同方向へ傾斜するのを規制する。それと同時に、前記前台車及び前記後台車がそれぞれ車両幅方向の異なる方向へ傾斜するのを許容できる。 In the present invention configured as described above, when the vehicle passes through the curved section, a compressive force is applied to one of the cylinder devices arranged on the same side before and after the traveling direction of the vehicle so that the front carriage and the rear carriage are Inclination in the same direction of the width direction is restricted. At the same time, the front carriage and the rear carriage can be allowed to incline in different directions in the vehicle width direction.
従って、曲線区間の出入り口部の緩和曲線区間の通過時には、軌道の捩じれに対して輪重変動を発生させないようにすることができる。また、曲線区間の出入り口部を除く円曲線区間の通過時には、遠心力やカントによるローリング荷重によって車体が傾斜するのを防止することができる。 Therefore, when passing through the relaxation curve section at the entrance / exit part of the curve section, it is possible to prevent the wheel load variation from occurring due to the twisting of the track. In addition, when the vehicle passes through a circular curved section excluding the entrance / exit portion of the curved section, it is possible to prevent the vehicle body from being inclined due to a centrifugal load or a rolling load caused by a cant.
本発明では、シリンダ装置の他方端部とアームの先端部を、それぞれ自在継手を介して連結した状態で鉄道車両に取り付けることができるので、油圧シリンダ装置を車体に設置する際の作業工数が増加しない。 In the present invention, the other end of the cylinder device and the tip of the arm can be attached to the railway vehicle in a state where they are connected via universal joints, so the work man-hour when installing the hydraulic cylinder device on the vehicle body increases. do not do.
また、車体からシリンダ装置を容易に脱着できるので、メンテナンス性を改善することができる。さらに、自在継手を介してシリンダ装置を車体に取り付けているので、車体と台車間の相対位置関係が変化しても、シリンダとピストンロッドは同一軸線上に位置してシリンダを屈曲させる荷重が作用しないので、ピストンロッドが座屈し難くなって、流体漏れリスクや固渋リスクが減少する。 Further, since the cylinder device can be easily detached from the vehicle body, the maintainability can be improved. Furthermore, since the cylinder device is attached to the vehicle body via a universal joint, even if the relative positional relationship between the vehicle body and the carriage changes, the cylinder and the piston rod are positioned on the same axis and a load that causes the cylinder to bend acts. As a result, the piston rod is less likely to buckle, reducing the risk of fluid leakage and risk of astringency.
本発明の目的は、油圧シリンダ装置をメンテナンスする場合、車体からのシリンダ装置の脱着を容易に行えるようにして、メンテナンス性を改善し、ピストンロッドを座屈し難くすることである。 An object of the present invention is to facilitate maintenance of the hydraulic cylinder device so that the cylinder device can be easily detached from the vehicle body to improve maintainability and make it difficult for the piston rod to buckle.
そして、上記目的を、前台車及び後台車の上方に位置する車体の車両幅方向の両側に取り付けるシリンダ装置を、それぞれ自在継手を介して取り付けることで実現した。 And the said objective was implement | achieved by attaching the cylinder apparatus attached to the both sides of the vehicle width direction of the vehicle body located above a front trolley and a rear trolley via a universal joint, respectively.
以下、本発明の車体支持装置を図1及び図2を用いて説明した後、本発明の車体支持装置を搭載した鉄道車両に及ぶ。 Hereinafter, the vehicle body support device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, and then the railway vehicle equipped with the vehicle body support device of the present invention will be described.
11は車両進行方向の前方に配置された前台車4aと後方に配置された後台車4bによって車体6を支持する本発明の車体支持装置である。この車体支持装置11は、前台車4aと後台車4bの間で、かつ、車両幅方向の両側における前台車4a及び後台車4bと車体6の間にそれぞれ配置されるもので、以下に説明するような構成である。
12a,12bは、車体6の車両幅方向の両側に、それぞれ自在継手13aを介して例えばピストンロッド12aa,12baが取り付けられるシリンダ装置である。そして、車両幅方向の同じ側に配置された車両進行方向前後のシリンダ装置12a,12bを配管14で繋ぎ、これらシリンダ装置12a,12bのシリンダ12ab,12bbと配管14の内部に、例えば圧油を封入する。
12a and 12b are cylinder devices in which, for example, piston rods 12aa and 12ba are attached to both sides of the
15a,15bは前台車4a及び後台車4bの例えば相対する面に、それぞれ車両幅方向に軸中心周りの回転が自在なように取り付けられた棒状部材である。これら棒状部材15a,15bの両端部には、これら両端部から延びるように、棒状部材15a,15bと一体的にアーム16a,16bを取り付けている。
そして、本発明では、前記シリンダ装置12a,12bのシリンダ12ab,12bbの反ピストンロッド側の端部と、基端部を前記棒状部材15a,15bに取付けた前記アーム16a,16bの先端部を、それぞれ自在継手13bを介して連結している。
In the present invention, the ends of the cylinders 12ab and 12bb on the side opposite to the piston rod of the cylinders 12ab and 12bb and the distal ends of the
なお、図1及び図2中の17は、前台車4a及び後台車4bの両側に設置した空気ばねを示す。
In addition, 17 in FIG.1 and FIG.2 shows the air spring installed in the both sides of the front trolley |
上記構成の本発明の場合、例えば、曲線区間出口部の緩和曲線の通過時には、軌道の捩じれによって、例えば、後台車4bの外軌側に位置するシリンダ装置12bに圧縮力が作用して、後台車4bが車体6に対して車両幅方向に傾斜しても、前台車4aが車体6に対して車両幅方向の同方向へ傾斜するのを規制できる。同時に、前台車4aと後台車4bがそれぞれ車両幅方向の異なる方向へ傾斜することを許容できる。この作用は曲線区間入口部の緩和曲線の通過時も同様である。
In the case of the present invention having the above-described configuration, for example, at the time of passing through the relaxation curve at the curved section exit portion, the torsion of the track causes, for example, a compressive force to act on the
従って、本発明の車体支持装置11を搭載した本発明の鉄道車両21が、曲線区間の出入り口部の緩和曲線区間を通過する時には、軌道の捩じれに対して輪重変動が発生しないようになる。また、曲線区間における遠心力やカントによる傾斜によって生じる車体ローリング方向の荷重に対しては、車体が傾斜しないように支持することができる。
Therefore, when the
また、本発明の車体支持装置11では、シリンダ12ab,12bbの反ピストンロッド側の端部とアーム16a,16bの先端部を、自在継手13bを介して連結した状態で鉄道車両21に取り付けることができる。従って、車体支持装置11を鉄道車両21に設置する際の作業工数を、特許文献1の図25に示された車体支持装置に比べて少なくできる。
Further, in the vehicle
また、本発明の車体支持装置11では、車体6からシリンダ装置12a,12bを容易に脱着できるので、メンテナンス性を改善することができる。さらに、自在継手13aを介してシリンダ装置12a,12bを車体6に取り付けているので、ピストンロッド12aa,12baが座屈し難くなって、油漏れや固渋に対するリスクが減少する。
Moreover, in the vehicle
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。 The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiments may be changed as appropriate within the scope of the technical idea described in each claim.
上記の実施例では、自在継手13aを介して車体6にシリンダ装置12a,12bのピストンロッド12aa,12baを取付けている。しかしながら、図3に示すように、自在継手13aを介して車体6にシリンダ装置12a,12bのシリンダ12ab,12bbを取付けてもよい。
In the above embodiment, the piston rods 12aa and 12ba of the
また、上記の実施例では、非圧縮性流体として圧油を使用しているが、非圧縮性流体であれば使用する流体は圧油でなくてもよい。 Further, in the above embodiment, pressure oil is used as the incompressible fluid, but the fluid to be used may not be the pressure oil as long as it is an incompressible fluid.
また、上記の実施例で示した配管14に、配管14内の油圧が異常に上昇したり降下した時に、配管14内の油圧を規定の範囲に設定する油圧補償機構を別途設けてもよい。この油圧補償機構は、例えば、逆止弁及びリリーフ弁を介してアキュムレータを接続すればよい。
In addition, a hydraulic pressure compensation mechanism that sets the hydraulic pressure in the
4a 前台車
4b 後台車
6 車体
11 車体支持装置
12a,12b シリンダ装置
12aa,12ba ピストンロッド
12ab,12bb シリンダ
13a,13b 自在継手
14 配管
15a,15b 棒状部材
16a,16b アーム
21 鉄道車両
4a
Claims (2)
前記車体支持装置は、
前記前台車及び前記後台車の上方に位置する車体に、それぞれ自在継手を介して一方端部を取り付けられるシリンダ装置と、
前記車体に一方端部を取り付けられた、車両幅方向の同じ側に配置された車両進行方向前後の両シリンダ装置を繋ぐ配管と、
前記前台車及び前記後台車に、それぞれ車両幅方向に配置され、軸中心周りの回転自在に支持された棒状部材と、
これら棒状部材の両端部から延びるように、これら棒状部材と一体的に基端部を取付けられたアームと、を備え、
前記シリンダ装置の他方端部と前記アームの先端部を、それぞれ自在継手を介して連結し、前記シリンダ装置のシリンダ内と前記配管内に非圧縮性流体を封入することで、曲線区間の通過時、車両の進行方向前後の同じ側に配置した前記シリンダ装置の一方に圧縮力が作用して、前記前台車及び前記後台車が車体に対して車両幅方向の同方向へ傾斜するのを規制するのと同時に、前記前台車及び前記後台車がそれぞれ車両幅方向の異なる方向へ傾斜するのを許容できるようにしたことを特徴とする鉄道車両の車体支持装置。 Between the front carriage arranged in the front in the vehicle traveling direction and the rear carriage arranged in the rear, and between the front carriage and the rear carriage and the vehicle body on both sides in the vehicle width direction, and the front carriage A vehicle body support device for supporting a vehicle body by the rear carriage,
The vehicle body support device is
A cylinder device that can be attached at one end to a vehicle body located above the front carriage and the rear carriage via a universal joint;
A pipe that connects both cylinder devices before and after the vehicle traveling direction, disposed on the same side in the vehicle width direction, with one end attached to the vehicle body;
A rod-like member that is arranged in the vehicle width direction on each of the front carriage and the rear carriage, and is supported rotatably around an axis center;
An arm having a base end attached integrally with these rod-shaped members so as to extend from both ends of these rod-shaped members,
When the other end of the cylinder device and the tip of the arm are connected via a universal joint, and an incompressible fluid is sealed in the cylinder and the pipe of the cylinder device, The compression force acts on one of the cylinder devices arranged on the same side before and after the traveling direction of the vehicle to restrict the front carriage and the rear carriage from tilting in the same direction in the vehicle width direction with respect to the vehicle body. At the same time, it is possible to allow the front carriage and the rear carriage to be inclined in different directions in the vehicle width direction, respectively.
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JP2019142323A (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | 日本製鉄株式会社 | Railway vehicle fluctuation suppressing device and railway vehicle with the same |
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