JP2018076031A - 鉄道車両用軸箱支持装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)車体前後方向に延びる支持腕を有する軸箱と台車枠のばね帽との間に軸ばねを配置し、前記支持腕を円筒積層ゴムを介して前記台車枠に支持させた鉄道車両用軸箱支持装置であって、
前記軸ばねの上部軸ばね座には、前記軸ばねの上端と当接する上部環状フランジ部と、前記上部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に前記ばね帽を挿通して上方へ延設された上部円筒部とを備え、
前記上部環状フランジ部と前記ばね帽との間には、前記上部円筒部の外周面と内接又は離間する円環板状に形成されたゴム座が配置され、かつ、前記上部円筒部の外周面と前記ばね帽の挿通孔との間には、少なくとも左右方向に所定幅の隙間が形成されていることを特徴とする。
前記ゴム座は、板状体を介して複数のゴム板が垂直方向に積層された積層ゴム体からなることを特徴とする。
前記所定幅の隙間は、左右方向の隙間を左右略同一寸法に形成し、かつ、前後方向の隙間を前後共零若しくは零に近い微小寸法又は前後何れか一方を零若しくは零に近い微小寸法に形成したことを特徴とする。
前記所定幅の隙間には、防塵・防水ゴムが嵌装されていることを特徴とする。
前記防塵・防水ゴムは、前記上部円筒部の上端を覆う蓋体と一体に形成されていることを特徴とする。
前記軸ばねの上部軸ばね座には、前記上部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に下方へ延設された下部円筒部を備え、
前記軸ばねの下部軸ばね座には、前記軸ばねの下端と当接する下部環状フランジ部と、前記下部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に上方へ延設された支持軸部とを備え、
前記下部円筒部の内周面と前記支持軸部の外周面との間には、第2の円筒積層ゴムが装着されていることを特徴とする。
まず、本実施形態に係る軸箱支持装置の構造について、図1〜図7を用いて説明する。図1に、本発明の実施形態に係る軸箱支持装置を備えた台車枠の平面図を示す。図2に、図1に示す軸箱支持装置の一部断面図を含む正面図を示す。図3に、図2に示す軸箱支持装置の上部軸ばね座周辺の詳細断面図を示す。図4に、図2に示す軸箱支持装置の平面図を示す。図5に、図2に示す軸箱支持装置の左側面図を示す。図6に、図2に示すX−X断面図を示す。図7に、図2に示すY−Y断面を示す。
次に、本実施形態に係る軸箱支持装置と比較例との衝撃緩和に対する動作の違いを、図8、図9を用いて説明する。図8に、比較例に係る軸箱支持装置の上部軸ばね座の動作説明図を示す。図9に、図2に示す軸箱支持装置の上部軸ばね座の動作説明図を示す。
次に、本実施形態に係る軸箱支持装置において、曲線区間を走行するときの乗り心地評価に対するシミュレーション結果について、図10を用いて説明する。図10に、図8に示す比較例に係る軸箱支持装置と図9に示す本軸箱支持装置との曲線区間でのレール継ぎ目に対する加速度グラフを示す。
次に、本実施形態におけるゴム座の変形例、及び所定の隙間の変形例について、図11〜図13を用いて説明する。図11に、図3に示す軸箱支持装置のゴム座の変形例(積層ゴム体)に関する詳細断面図を示す。図12に、図3に示すA矢視図を示し、(a)は上部円筒部の外周面とばね帽の挿通孔との間に形成された所定幅の隙間が全周略均一寸法である場合を示し、(b)は所定幅の隙間は、左右方向の隙間を左右略同一寸法に形成し、かつ、前後方向の隙間を前後共零若しくは零に近い微小寸法に形成した場合を示し、(c)は所定幅の隙間は、左右方向の隙間を左右略同一寸法に形成し、かつ、前後何れか一方を零若しくは零に近い微小寸法に形成した場合を示す。図13に、図3に示すA矢視図を示し、上部円筒部の外周面とばね帽の挿通孔との間に形成された所定幅の隙間に詰め物を挿入した場合を示す。
以上、詳細に説明した本実施形態に係る鉄道車両用軸箱支持装置10によれば、軸ばね3の上部軸ばね座31には、軸ばね3の上端と当接する上部環状フランジ部311と、上部環状フランジ部311の内周側で軸ばね中心線J1と同軸状にばね帽13を挿通して上方へ延設された上部円筒部312とを備え、上部環状フランジ部311とばね帽13との間には、上部円筒部312の外周面と内接又は離間する円環板状に形成されたゴム座5、5Aが配置され、かつ、上部円筒部312の外周面とばね帽13の挿通孔131との間には、少なくとも左右方向に所定幅の隙間132、132A、132Bが形成されているので、車輪を支持する軸箱2から軸ばね3を介して台車枠1に伝達される振動を、軸ばね3の上部軸ばね座31に形成された上部環状フランジ部311とばね帽13との間に配置されたゴム座5、5Aが、上下方向及び左右方向(枕木方向)に撓むことによって、効果的に吸収することができる。特に、曲線区間を走行しているとき、レール継ぎ目や分岐通過時等における衝撃的振動に対しても、ゴム座5、5Aが主に左右方向(枕木方向)に撓みながら吸収し、その衝撃を緩和させることができる。また、上部円筒部312の外周面とばね帽13の挿通孔131との間には、所定幅の隙間132、132A、132Bが形成されているので、軸ばね3の上部軸ばね座31の水平方向(少なくとも、左右方向)への変位量を、隙間132、132A、132Bの幅寸法以内に規制することによって、鉄道車両用軸箱支持装置10の軸ばね部における支持剛性を所定の範囲内に維持させることができる。そのため、鉄道車両用軸箱支持装置10の軸ばね部における過大な変位量を抑制できるので、車輪に対するブレーキ装置やモータ継手等の過大変位等も回避させることができる。
以上、本実施形態の鉄道車両用軸箱支持装置10を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
2 軸箱
3 軸ばね
4 円筒積層ゴム
5、5A ゴム座
6 防塵・防水ゴム
7 蓋体
8 円筒積層ゴム
10 鉄道車両用軸箱支持装置(軸箱支持装置)
13 ばね帽
13A、13B ばね帽
21 支持腕
31 上部軸ばね座
32 下部軸ばね座
131 挿通孔
131A 挿通孔
131B 挿通孔
132 隙間
132A 隙間
132B 隙間
311 上部環状フランジ部
312 上部円筒部
313 下部円筒部
321 下部環状フランジ部
322 支持軸部
J1 軸ばね中心線
Claims (6)
- 車体前後方向に延びる支持腕を有する軸箱と台車枠のばね帽との間に軸ばねを配置し、前記支持腕を円筒積層ゴムを介して前記台車枠に支持させた鉄道車両用軸箱支持装置であって、
前記軸ばねの上部軸ばね座には、前記軸ばねの上端と当接する上部環状フランジ部と、前記上部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に前記ばね帽を挿通して上方へ延設された上部円筒部とを備え、
前記上部環状フランジ部と前記ばね帽との間には、前記上部円筒部の外周面と内接又は離間する円環板状に形成されたゴム座が配置され、かつ、前記上部円筒部の外周面と前記ばね帽の挿通孔との間には、少なくとも左右方向に所定幅の隙間が形成されていることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。 - 請求項1に記載された鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記ゴム座は、板状体を介して複数のゴム板が垂直方向に積層された積層ゴム体からなることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記所定幅の隙間は、左右方向の隙間を左右略同一寸法に形成し、かつ、前後方向の隙間を前後共零若しくは零に近い微小寸法又は前後何れか一方を零若しくは零に近い微小寸法に形成したことを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記所定幅の隙間には、防塵・防水ゴムが嵌装されていることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。 - 請求項4に記載された鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記防塵・防水ゴムは、前記上部円筒部の上端を覆う蓋体と一体に形成されていることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載された鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸ばねの上部軸ばね座には、前記上部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に下方へ延設された下部円筒部を備え、
前記軸ばねの下部軸ばね座には、前記軸ばねの下端と当接する下部環状フランジ部と、前記下部環状フランジ部の内周側で軸ばね中心線と同軸状に上方へ延設された支持軸部とを備え、
前記下部円筒部の内周面と前記支持軸部の外周面との間には、第2の円筒積層ゴムが装着されていることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
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