JP2018149902A - Railway vehicle truck - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第三軌条方式の集電装置が取り付けられる鉄道車両用台車に関する。 The present invention relates to a railway vehicle carriage to which a third rail type current collector is attached.
鉄道車両が地上設備から集電する手段には複数の方式がある。第三軌条方式では、一対の走行レールに並行して第三軌条(給電レール)が敷設され、台車の軸箱に連結された集電梁に集電装置が取り付けられ、集電装置の集電靴が第三軌条に接触摺動することで集電が行われる。例えば、特許文献1及び2の台車では、集電梁が軸箱の台車中央側の部分に対してゴム板又はゴムブッシュを介して接続されている。また、特許文献3乃至5の台車では、集電梁がリンク構造を介して軸箱に接続されている。
There are a plurality of methods for collecting power from the ground equipment by the railway vehicle. In the third rail system, a third rail (feed rail) is laid in parallel with a pair of traveling rails, and a current collector is attached to a current collecting beam connected to a shaft box of the carriage, and the current collector of the current collector is collected. Current collection is performed by the shoe sliding in contact with the third rail. For example, in the carts of
しかし、特許文献1及び2の構成の場合、軸箱が軸梁により台車枠に連結された状態では、台車枠と軸箱との間に介設されたバネの撓みによって台車枠が鉛直方向に相対変位したとき、台車枠が軸梁を介して軸箱を車軸の軸線周りに回転させることになる。そうすると、集電梁の高さが変動し、集電装置の集電靴の第三軌条への接触状態が不安定になり、集電性能が低下することになる。また、特許文献3乃至5の構成の場合、リンク構造が必要なため、構造が複雑になるとともに高コスト且つ重量増になる。
However, in the case of the configurations of
そこで本発明は、バネの撓みにかかわらず第三軌条に対する集電装置の接触状態を安定させる簡素な構造を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the simple structure which stabilizes the contact state of the current collector with respect to a 3rd track | line irrespective of the bending of a spring.
本発明の一態様に係る鉄道車両用台車は、台車枠と、車両長手方向に離れて配置され、バネを介して前記台車枠を支持する一対のバネ下部材と、車両長手方向に延びた状態で前記一対のバネ下部材に接続され、第三軌条方式の集電装置が取り付けられる集電梁と、を備え、前記一対のバネ下部材の各々は、車軸を支持する軸受を収容する軸箱と、前記軸箱の台車中央側の部分を前記台車枠に連結する連結機構と、前記軸箱の車幅方向外側に配置され、前記軸箱に対して前記車軸の軸線周りに相対回動可能に前記軸箱に接続され、前記集電梁が接続されたカバー部材と、前記カバー部材と前記軸箱との間に介在し、前記車軸と同心状に配置された弾性ブッシュと、を有する。 A railcar bogie according to an aspect of the present invention includes a bogie frame, a pair of unsprung members that are spaced apart in the vehicle longitudinal direction and support the bogie frame via a spring, and a state that extends in the vehicle longitudinal direction. And a current collecting beam connected to the pair of unsprung members and to which a third rail type current collector is attached, each of the pair of unsprung members accommodates a bearing that supports an axle. And a connecting mechanism that connects a portion of the axle box on the center side of the carriage to the carriage frame, and an outer side in the vehicle width direction of the axle box that is relatively rotatable about the axis of the axle with respect to the axle box. A cover member connected to the axle box, to which the current collecting beam is connected, and an elastic bushing interposed between the cover member and the axle box and arranged concentrically with the axle.
前記構成によれば、バネが撓むことで鉛直方向に変位する台車枠が連結機構を介して軸箱を回動させても、軸箱に対してカバー部材が弾性ブッシュを介して車軸の軸線周りに相対回動できる。そのため、バネの撓みにより台車枠が鉛直方向変位する際に、カバー部材が軸箱に連れられて回動することが抑制され、カバー部材に接続された集電梁の鉛直方向変位を抑制できる。よって、簡素な構成でありながらも、バネの撓みにかかわらず第三軌条に対する集電装置の接触状態を安定させることができる。 According to the above configuration, even if the bogie frame that is displaced in the vertical direction by the bending of the spring rotates the axle box via the coupling mechanism, the cover member is attached to the axle box via the elastic bush. It can rotate around. Therefore, when the bogie frame is displaced in the vertical direction due to the bending of the spring, the cover member is restrained from being rotated along with the axle box, and the vertical displacement of the current collecting beam connected to the cover member can be suppressed. Therefore, although it is a simple structure, the contact state of the current collector with respect to the third rail can be stabilized regardless of the bending of the spring.
本発明によれば、バネの撓みにかかわらず第三軌条に対する集電装置の接触状態を安定させる簡素な構造を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a simple structure that stabilizes the contact state of the current collector with respect to the third rail regardless of the bending of the spring.
以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の説明では、鉄道車両が走行する方向であって車体が延びる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。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しえる。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, the direction in which the railway vehicle travels and the direction in which the vehicle body extends is defined as the vehicle longitudinal direction, and the lateral direction perpendicular thereto is defined as the vehicle width direction. The longitudinal direction of the vehicle can also be referred to as the front-rear direction, and the vehicle width direction can also be referred to as the left-right direction.
図1は、実施形態に係る鉄道車両1の台車2の側面図である。図2は、図1に示す台車2のカバー部材17、弾性ブッシュ18及び集電梁19を取り外した状態の側面図である。図1に示すように、台車2は、鉄道車両1の車体3を下方から支持する。台車2は、空気バネ4を介して車体3を支持する台車枠5を備える。台車枠5は、車幅方向に延びる横梁(図示せず)と、当該横梁の車幅方向の両端部に接続されて車両長手方向に延びる一対の側梁5aとを有する。台車枠5の車両長手方向両側には、一対のバネ下部材6が互いに車両長手方向に離れて配置されている。一対のバネ下部材6の各々は、一次サスペンションとなるバネ7(例えば、コイルバネ)を介して台車枠5を下方から支持している。
FIG. 1 is a side view of a
バネ下部材6は、車両長手方向に延びる台車中心線を基準として対称であるので、バネ下部材6については主に車幅方向一方側の構造を代表して説明する。バネ下部材6は、輪軸8と、軸受9と、軸箱10と、連結機構11とを備える。輪軸8は、車幅方向に沿って延びる車軸8aと、車軸8aに設けられた一対の車輪8bとを有する。軸受9は、車軸8aの端部を回転自在に支持する。軸箱10は、軸受9を収容する。
Since the
図2に示すように、連結機構11は、いわゆる軸梁方式の軸箱支持装置を構成する。連結機構11は、軸箱10の台車中央側の部分を台車枠5に弾性的に連結する。連結機構11は、軸梁12と、受け座13と、弾性筒14と、心棒15と、蓋16とを有する。軸梁12は、軸箱10に一体に形成され、軸箱10から台車中央側に向けて車両長手方向に突出している。受け座13は、軸梁12に向けて突出するように台車枠5に設けられている。
As shown in FIG. 2, the coupling mechanism 11 constitutes a so-called shaft beam type axle box support device. The connection mechanism 11 elastically connects a portion of the
弾性筒14は、軸梁12の先端部である車幅方向両側に開放された筒部12aに収容されている(図4参照)。弾性筒14は、円筒状であり、その軸線が車幅方向に向くように配置されている。弾性筒14の径方向内側には、心棒15が収容されている。心棒15は、弾性筒14よりも車幅方向両側に突出している。心棒15の両端部は、受け座13の溝部13aに嵌合し、蓋16で固定されている。即ち、軸梁12は、弾性筒14を介して受け座13に弾性結合されている。
The
図1に示すように、バネ下部材6は、カバー部材17と、弾性ブッシュ18とを更に備える。カバー部材17は、軸箱10の車幅方向外側に配置され、車幅方向から見て軸箱10と重なっている。カバー部材17は、軸箱10に対して車軸8aの軸線X周りに相対回動可能に軸箱10に接続されている。弾性ブッシュ18は、カバー部材17と軸箱10との間に介在し、カバー部材17を軸箱10に弾性結合している。即ち、カバー部材17は、弾性ブッシュ18が弾性変形できる範囲で軸箱10に対して回動可能である。
As shown in FIG. 1, the
カバー部材17は、弾性ブッシュ18に接続されるカバー部17aと、カバー部17aから台車中央側に突出した梁支持部17bとを有する。カバー部17aは、車幅方向外側から見て軸箱10と重なっている。梁支持部17bは、車幅方向外側から見て軸梁12と重なっている。梁支持部17bには、台車中央側に向けて開放された収容凹部17cが形成されている。収容凹部17cには、車両長手方向に延びる集電梁19の端部19aが弾性座20を介して挿入されている。
The
即ち、集電梁19の長手方向両側の各端部19aは、車両長手方向両側に配置された一対のバネ下部材6のカバー部材17に夫々接続されている。集電梁19は、例えば、角柱状である。集電梁19は、車幅方向外側から見て心棒15及びその近傍と重なっている。集電梁19には、第三軌条方式の集電装置21が取り付けられている。集電装置21は、車幅方向外方に突出して第三軌条(図示せず)に上方から接触する集電靴21aを有する。
That is, each
図3は、図1のIII−III線断面図である。図4は、図1のIV−IV線断面図である。図5は、図4に示す弾性座20及びその近傍の拡大図である。図3及び4に示すように、軸箱10は、軸受9を収容する軸箱本体部10aと、軸箱本体部10aから車幅方向外方に突出する円筒状のカバー支持部10bとを有する。軸箱10には、円筒状のカバー支持部10bの内部空間を介して車幅方向外方に開放された側開口10cが形成されている。カバー支持部10bは、軸箱本体10aと一体に成形されてもよいし、別体物を軸箱本体10aに固定したものでもよい。カバー支持部10bには、弾性ブッシュ18が外嵌している。弾性ブッシュ18は、円筒状であり、その軸線が車軸8aの軸線Xと一致するように車軸8aと同心状に配置されている。
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the
カバー部材17のカバー部17aの車幅方向内側の面には、弾性ブッシュ18を収容する凹部17dが形成されている。カバー部材17は、凹部17dにおいてカバー部材17が弾性ブッシュ18に外嵌している。軸箱10の側開口10cは、カバー部材17及び弾性ブッシュ18により車幅方向外側から閉鎖されている。カバー部材17は、弾性ブッシュ18の弾性材の剪断変形により、軸箱10に対して車軸8aの軸線X周りに相対回動する。弾性ブッシュ18の弾性材は、カバー部材17の収容凹部17cに収容された弾性座20のうち最も硬度が高い部分よりも柔らかい。弾性ブッシュ18の弾性材は、連結機構11の弾性筒14の弾性材よりも柔らかい。
A
図5に示すように、弾性座20は、カバー部材17の収容凹部17cの凹状の内面に接触するように収容されている。弾性座20は、集電梁19の端部19aの端面19bと、集電梁19の端面19bに隣接する四面である側面19c(上面、下面、左面及び右面)とに接触する。弾性座20のうち集電梁19の端面19bに接触する部分は、弾性座20のうち集電梁19の側面19cに接触する部分より変形抵抗が小さい。
As shown in FIG. 5, the
具体的には、弾性座20と集電梁19の端面19bとの接触密度は、弾性座20と集電梁19の側面19cとの接触密度よりも疎である。例えば、弾性座20は、集電梁19の側面19cのうち弾性座20と対向する面に対して全面的に接触するが、集電梁19の端面19bには部分的に接触する。本実施形態では、弾性座20のうち集電梁19の端面19bと対向する領域部分に空隙20aが形成されている。
Specifically, the contact density between the
ここで、図5において集電梁19の端面19bと弾性座20とは部分接触としているが、全面非接触としてもよい。例えば、図6に示すように、集電梁19の端面19bが、弾性座120に隙間をあけて対向する構成としてもよい。その際、弾性座120のうち集電梁19の端面19bに隙間をあけて対向する部分120aの剛性が集電梁19の側面19cに接触する部分120bの剛性よりも低くなるようにすればよい。また、全面非接触の場合、弾性座120のうち集電梁19の端面19bに対向する部分120aを無くして、集電梁19の端面19bが、収容凹部17cの凹状の内面に空気などを介在させるように隙間をあけて対向する構成としてもよい。なお、弾性筒14の弾性材、弾性ブッシュ18の弾性材及び弾性座20の材料には、例えば、ゴム等が用いられる。
Here, although the
以上に説明した構成によれば、バネ7が撓むことで鉛直方向に変位する台車枠5が連結機構11を介して軸箱10を回動させても、軸箱10に対してカバー部材17が弾性ブッシュ18を介して車軸8aの軸線X周りに相対回動できる。そのため、バネ7の撓みにより台車枠5が鉛直方向変位する際に、カバー部材17が軸箱10に連れられて回動することが抑制され、カバー部材17に接続された集電梁19の鉛直方向変位を抑制できる。よって、簡素な構成でありながらも、バネ7の撓みにかかわらず第三軌条に対する集電装置21の接触状態を安定させることができる。
According to the configuration described above, even if the
また、軸箱10の側開口10cを覆うカバー部材17に集電梁19の支持機能をもたせるため、構成を簡素にすることができる。また、集電梁19の端部19aは、カバー部材17の収容凹部17cに弾性座20を介して挿入されているので、集電梁19の支持構造を簡素化できる。また、弾性ブッシュ18の弾性材は、弾性座20の最も硬度が高い部分よりも柔らかいので、軸箱10に対してカバー部材17が回動し易くなり、集電梁19とカバー部材17との間の弾性座20に過大な力が作用することを防止できる。
Further, since the
また、弾性座20のうち集電梁19の端面19bに接触する部分は、弾性座20のうち集電梁19の側面19cに接触する部分より変形抵抗が小さいので、軸箱10が回転して一対の軸箱10間の距離が縮まることに伴って一対のカバー部材17間の距離が縮まっても、集電梁19に接触する弾性座20が容易に変形する。よって、台車枠5の鉛直方向変位に伴って一対の軸箱10間の距離が縮まっても、集電梁19に過大な力が作用することを防止できる。これは、弾性座20と集電梁19の端部19aの端面19bとの接触密度を、弾性座20と集電梁19の端部19aの側面19cとの接触密度よりも疎にすることで、簡易に実現することができる。
Further, the portion of the
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、連結機構11は、軸梁方式に限られず、台車枠5の鉛直方向変位に連動して軸箱10を回動させてしまう機構であれば他の方式でもよい。カバー部材17の梁支持部17bや集電梁19の高さ位置は、本実施形態のものに限られず、仕様に応じて変更してもよい。弾性座20では、弾性座20のうち集電梁19の端面19bに接触する部分を、弾性座20のうち集電梁19の側面19cに接触する部分よりも柔らかい材料としてもよい。台車2は、ボルスタレス台車でなくボルスタ付き台車でもよい。台車2は、側梁5a及びバネ7(コイルバネ)の代わりに、板バネを用いた構成としてもよい。即ち、前後一対の軸箱が板バネの長手方向両側の端部を下方から夫々支持し、その板バネの長手方向の中央部が横梁を下方から支持する構成としてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The structure can be changed, added, or deleted. For example, the coupling mechanism 11 is not limited to the shaft beam method, and may be another method as long as the
2 台車
5 台車枠
6 バネ下部材
7 バネ
8a 車軸
9 軸受
10 軸箱
10c 側開口
11 連結機構
17 カバー部材
17c 収容凹部
18 弾性ブッシュ
19 集電梁
19a 端部
19b 端面
19c 側面
20,120 弾性座
21 集電装置
2
Claims (7)
車両長手方向に離れて配置され、バネを介して前記台車枠を支持する一対のバネ下部材と、
車両長手方向に延びた状態で前記一対のバネ下部材に接続され、第三軌条方式の集電装置が取り付けられる集電梁と、を備え、
前記一対のバネ下部材の各々は、
車軸を支持する軸受を収容する軸箱と、
前記軸箱の台車中央側の部分を前記台車枠に連結する連結機構と、
前記軸箱の車幅方向外側に配置され、前記軸箱に対して前記車軸の軸線周りに相対回動可能に前記軸箱に接続され、前記集電梁が接続されたカバー部材と、
前記カバー部材と前記軸箱との間に介在し、前記車軸と同心状に配置された弾性ブッシュと、を有する、鉄道車両用台車。 Bogie frame,
A pair of unsprung members disposed apart in the longitudinal direction of the vehicle and supporting the bogie frame via a spring;
A current collecting beam connected to the pair of unsprung members in a state of extending in the longitudinal direction of the vehicle and to which a third rail type current collecting device is attached;
Each of the pair of unsprung members is
An axle box that houses a bearing that supports the axle;
A coupling mechanism for coupling a portion of the axle box on the center side of the carriage to the carriage frame;
A cover member disposed outside the axle box in the vehicle width direction, connected to the axle box so as to be rotatable relative to the axle box around an axis line of the axle, and to which the current collecting beam is connected;
A railcar carriage having an elastic bushing interposed between the cover member and the axle box and arranged concentrically with the axle.
前記カバー部材は、前記側開口を車幅方向外側から覆う、請求項1に記載の鉄道車両用台車。 The axle box has a side opening opened outward in the vehicle width direction,
The railway vehicle carriage according to claim 1, wherein the cover member covers the side opening from the outside in the vehicle width direction.
前記収容凹部には、弾性座が収容され、
前記集電梁の端部は、前記収容凹部に前記弾性座を介して挿入されている、請求項1又は2に記載の鉄道車両用台車。 The cover member has an accommodation recess opened toward the center of the carriage,
An elastic seat is housed in the housing recess,
3. The railcar bogie according to claim 1, wherein an end of the current collecting beam is inserted into the housing recess via the elastic seat.
前記弾性座のうち前記集電梁の前記端面に接触する部分は、前記弾性座のうち前記集電梁の前記側面に接触する部分より変形抵抗が小さい、請求項3又は4に記載の鉄道車両用台車。 The elastic seat is in contact with an end surface of the end portion of the current collecting beam and a side surface adjacent to the end surface of the current collecting beam;
The railway vehicle according to claim 3 or 4, wherein a portion of the elastic seat that contacts the end face of the current collecting beam has a smaller deformation resistance than a portion of the elastic seat that contacts the side surface of the current collecting beam. Trolley.
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