JP2019026057A - Direct operation system between different track gauges - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軌間の異なる軌道間における直通運行を実現する異軌間直通システムに関する。 The present invention relates to a different-gauge direct communication system that realizes a direct operation between different tracks.
鉄道車両は、左右一対の車輪を車軸に固定した輪軸によって軌道上を走行する。日本国内では主として標準軌(軌間が1435mm)と狭軌(同1067mm)が用いられており、ほとんどの鉄道車両は何れか一方の軌間に適合する輪軸を備えている。従って、標準軌用の車両(例えば新幹線用車両)は狭軌区間を走行することができないし、狭軌用の車両(例えば在来線用車両)は標準軌区間を走行することができない。 A railway vehicle travels on a track by a wheel shaft in which a pair of left and right wheels are fixed to an axle. In Japan, standard gauges (gauge is 1435 mm) and narrow gauges (1067 mm) are mainly used, and most railway vehicles have a wheelset that fits between either gauge. Therefore, a standard gauge vehicle (for example, a Shinkansen vehicle) cannot travel in a narrow gauge section, and a narrow gauge vehicle (for example, a conventional line vehicle) cannot travel in a standard gauge section.
近年、標準軌と狭軌との間における相互乗り入れを可能にするための取り組みが行われている。そのなかで最も注目されている新技術がフリーゲージトレイン(Free Gauge Train,FGT)である。フリーゲージトレインは、同一車両が標準軌および狭軌の両方の区間を走行できるようにするために、左右の車輪の間隔を軌間に合わせて調節する技術を採用している。しかし、車軸と軸受けとが相対的に移動する機構であるため、金属疲労や磨耗の問題が指摘されており、我が国における実用化に向けては依然として多くの課題がある。 In recent years, efforts have been made to enable mutual entry between a standard gauge and a narrow gauge. Among them, the new technology attracting the most attention is the Free Gauge Train (FGT). The free gauge train employs a technology that adjusts the distance between the left and right wheels to match the gauge so that the same vehicle can travel in both the standard gauge and narrow gauge sections. However, since this is a mechanism in which the axle and the bearing move relatively, problems of metal fatigue and wear have been pointed out, and there are still many issues for practical application in Japan.
フリーゲージトレインのように車軸に対して車輪をスライドさせる機構を採用した場合、構造上の問題として接点における磨耗は不可避の問題である。そこで、このようなスライド機構を用いることなく軌間の変更に対応しようとする技術が提案されている(特許文献1乃至3参照)。このうち特許文献1には、左右一対の車輪のそれぞれに平行リンク機構を備え、標準軌用位置と狭軌用位置との間で車輪を移動させる技術が開示されている。また特許文献2および3には、標準軌用の車輪と狭軌用の車輪の計4個の車輪を共通の車軸に装着する技術が開示されている。 When a mechanism for sliding the wheel with respect to the axle, such as a free gauge train, is adopted, wear at the contact is an inevitable problem as a structural problem. In view of this, there has been proposed a technique for dealing with a change in gauge without using such a slide mechanism (see Patent Documents 1 to 3). Among these, Patent Document 1 discloses a technique in which each of the pair of left and right wheels is provided with a parallel link mechanism, and the wheels are moved between a standard gauge position and a narrow gauge position. Patent Documents 2 and 3 disclose techniques for mounting a total of four wheels, a standard gauge wheel and a narrow gauge wheel, on a common axle.
特許文献1に開示された技術では、車輪の移動にリンク機構を採用することでスライド機構に付随する磨耗の問題を解決している。しかしながら従来方式とは異なる新たな機構を導入することにより、設計や製作、保守点検時において新たに検討したり対策したりしなければならない事項が増えるだけでなく、想定しない課題に直面することも十分に考えられる。また左右の車輪のそれぞれにリンク機構を備えるため、位置精度を確保するために過大な負担を要することになる。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the problem of wear associated with the slide mechanism is solved by adopting a link mechanism for moving the wheel. However, by introducing a new mechanism different from the conventional method, not only will there be an increase in matters that need to be newly examined and taken countermeasures during design, production, and maintenance inspections, but it will also face unforeseen challenges. Think enough. Moreover, since each of the left and right wheels is provided with a link mechanism, an excessive burden is required to ensure positional accuracy.
一方で、特許文献2および3に開示された技術では、スライド機構やリンク機構などの新たな機構を導入することなく、左右一対の車輪を新たに追加するだけという極めて簡単な構造を採用している。この技術を採用するにあたっては、当然のことながら従来の車両(台車)の改造や軌道の整備等は必要ではあるが、基本的な構造は従来のものと大きな違いはないため、検討すべき事項や対策すべき事項は顕在化しており、想定し得る範囲内での対応が可能である。ただし、特許文献2および3では、軌道側において対応すべき技術的事項が十分に検討されてはいない。特に重要と思われる軌間変更時の車輪と軌道との位置関係がほとんど考慮されていない。 On the other hand, the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3 adopt an extremely simple structure in which only a pair of left and right wheels are newly added without introducing a new mechanism such as a slide mechanism or a link mechanism. Yes. When adopting this technology, of course, it is necessary to modify the conventional vehicle (cart) or track maintenance, but the basic structure is not significantly different from the conventional one. And the matters that should be addressed have become apparent, and it is possible to respond within the range that can be assumed. However, in Patent Documents 2 and 3, technical matters that should be dealt with on the track side are not fully examined. The positional relationship between the wheel and the track at the time of changing the gauge, which seems to be particularly important, is hardly considered.
本発明は、フリーゲージトレインとは異なる技術的観点から創作されたものであり、車軸と車輪の相対的な位置関係を変更することなく、軌間の異なる軌道間における直通運行を可能にするための技術を提供することを目的としている。 The present invention was created from a technical point of view different from a free gauge train, and enables direct operation between different tracks between tracks without changing the relative positional relationship between the axle and wheels. The purpose is to provide technology.
本発明は、前述した課題を解決することを目的として、軌間の異なる軌道間に鉄道車両を直通させるための異軌間直通システムを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a different-gauge direct communication system for allowing a railway vehicle to pass directly between different tracks between different gauges.
異軌間直通システムは、相対的に軌間の広い第1の軌道と、相対的に軌間の狭い第2の軌道と、前記第1の軌道に対応する第1の車輪および前記第2の軌道に対応する第2の車輪を備える鉄道車両を含み、前記第1の軌道と前記第2の軌道とが連繋する箇所において、前記第1の軌道の軌条間に前記第2の軌道の軌条が位置し、前記第1の軌道の軌条と前記第2の軌道の軌条とが略同一の高さとなる部分と、前記第1の軌道の軌条が前記第2の軌道の軌条に対して漸次下降する部分と、前記第2の軌道の軌条が前記第1の軌道の軌条に対して漸次下降する部分を有することを特徴とする。 The different-gauge direct communication system corresponds to a first track having a relatively wide gauge, a second track having a relatively narrow gauge, a first wheel corresponding to the first track, and the second track. A rail vehicle including a second wheel, wherein the rail of the second track is located between the rails of the first track at a location where the first track and the second track are linked, A portion where the rails of the first track and the rails of the second track have substantially the same height, a portion where the rails of the first track gradually descend with respect to the rails of the second track, The rail of the second track has a portion that gradually descends with respect to the rail of the first track.
鉄道車両は、第1の軌道および第2の軌道に対応する2種類の車輪を備えているため、車輪の間隔を変更することなく両方の軌道を走行することができる。鉄道車両が第1の軌道から第2の軌道に乗り入れる場合、始めは第1の軌道のみが敷設された区間を走行し、その後、第1の軌道および第2の軌道が併設された区間を走行し、最終的には第2の軌道のみが敷設された区間を走行する。鉄道車両が第1の軌道を走行しているときには、第1の車輪のみが軌条に接触し、第2の車輪は宙に浮いた状態である。鉄道車両が第2の軌道に近づくと、第1の軌道の軌条の間から第2の軌道の軌条が現れ、現れた軌条は徐々に上昇し、最終的に第1の軌道の軌条と略同一の高さに到達する。その過程でそれまで宙に浮いていた第2の車輪が第2の軌道の軌条と接触する。鉄道車両はしばらくの間、第1の車輪および第2の車輪が共に軌条と接触した状態で第1の軌道および第2の軌道が併設された区間を走行する。この併設区間の終わりが近づくと、今度は第1の軌道の軌条が徐々に下降し、第1の車輪から離れていく。鉄道車両が併設区間を通過し、第2の軌道を走行しているときには、第2の車輪のみが軌条に接触し、第1の車輪は宙に浮いた状態である。 Since the railway vehicle includes two types of wheels corresponding to the first track and the second track, it can travel on both tracks without changing the distance between the wheels. When a railway vehicle enters the second track from the first track, it first travels in a section where only the first track is laid, and then travels in a section in which the first track and the second track are provided. Finally, the vehicle travels in a section where only the second track is laid. When the railway vehicle is traveling on the first track, only the first wheel is in contact with the rail and the second wheel is in a suspended state. When the railroad vehicle approaches the second track, the second track rail appears from between the rails of the first track, the appearing rail gradually rises, and finally the same as the rail of the first track. Reach the height of. In the process, the second wheel that has been in the air until then comes into contact with the rail of the second track. The railway vehicle travels for a while on a section in which the first and second tracks are provided with both the first wheel and the second wheel in contact with the rail. When the end of this side section approaches, the rail of the first track gradually descends and moves away from the first wheel. When the railway vehicle passes the side section and travels on the second track, only the second wheel contacts the rail, and the first wheel is in a suspended state.
なお、鉄道車両のリム部は軌条に比べて柔らかい金属で構成されており、走行距離の伸びに伴って磨耗が進行するため、車輪の径が徐々に小さくなっていく。従って、当初は軌条と車輪の高さが適合するように調整していたとしても、時間が経つにつれて不適合な箇所が生じることがある。第1の軌道の行程距離と第2の軌道の行程距離が異なる場合、第1の車輪と第2の車輪の磨耗の進行には差が生じ、その結果として第1の車輪と第2の車輪の外径に差が生じることも考えられる。外径に比較的大きな差が生じた場合、第1の軌道および第2の軌道の併設区間において第1の車輪および第2の車輪の両方が常に軌道と接触して走行するとは限らないが、第1の車輪および第2の車輪のうち何れか一方の車輪が軌道と接触している限りは鉄道車両の走行安全性に問題はない。むしろ第1の車輪と第2の車輪の外径に差が生じた場合であっても、併走区間の前後に第1の軌道の軌条と第2の軌道の軌条とがある角度を持って連繋する部分を設けることによって、車輪の外径の差の影響を最小限に抑えた円滑な乗り入れを実現することができる。もし連繋部分において第1の軌道の軌条と第2の軌道の軌条が平行に敷設されていたとすれば、一方の軌道から他の軌道への乗り入れ時に車輪と軌条との高低差による段差を越えることになるため、大きな振動や衝撃が発生し、快適性が損なわれるだけではなく脱線事故の原因にもなりかねない。 In addition, the rim | limb part of a railway vehicle is comprised with the soft metal compared with a rail, and since wear progresses with the elongation of a travel distance, the diameter of a wheel becomes small gradually. Therefore, even if the rails and the height of the wheels are adjusted so as to match each other at the beginning, a non-conforming part may occur with time. When the stroke distance of the first track and the stroke distance of the second track are different, there is a difference in the progress of wear of the first wheel and the second wheel, and as a result, the first wheel and the second wheel. It is also conceivable that a difference occurs in the outer diameters. If there is a relatively large difference in the outer diameter, both the first wheel and the second wheel are not always in contact with the track in the side section of the first track and the second track, As long as one of the first wheel and the second wheel is in contact with the track, there is no problem in the running safety of the railway vehicle. Rather, even if there is a difference between the outer diameters of the first wheel and the second wheel, the first track rail and the second track rail are linked with a certain angle before and after the parallel running section. By providing such a portion, it is possible to realize a smooth entry with minimal influence of the difference in the outer diameter of the wheels. If the rail of the first track and the rail of the second track are laid in parallel at the connecting part, the level difference between the wheel and the rail must be exceeded when entering the track from one track to the other track. As a result, large vibrations and shocks are generated, which not only impairs comfort but also may cause derailment accidents.
異軌間直通システムは、第1の車輪と第2の車輪が車軸を共用していてもよく、もしくは互いに独立した車軸を備えていてもよい。さらには、第1の車輪と第2の車輪が板部とボス部を共用するとともに互いに独立したリム部を備えていてもよい。 In the different-rail direct communication system, the first wheel and the second wheel may share an axle, or may include an independent axle. Furthermore, the 1st wheel and the 2nd wheel may be equipped with the rim | limb part which was mutually independent while sharing a board part and a boss | hub part.
第1の車輪および第2の車輪は、それぞれ左右一対の2個一組の車輪で構成されているのが原則ではあるが、左右一対の車輪のうち何れか一方の車輪を共用していてもよい。 In principle, the first wheel and the second wheel are each composed of a pair of left and right pairs of wheels, but one of the pair of left and right wheels may be shared. Good.
本発明の異軌間直通システムによると、鉄道車両が一方の軌道から他の軌道に乗り入れする際に車輪と軌条との間に段差を生じさせないような工夫が軌道側においてなされているため、安全性や快適性を損なわない直通運行を実現することが可能になる。 According to the cross-straight-line direct communication system of the present invention, when the railway vehicle enters the other track from one track, the track side is devised so as not to cause a step between the wheel and the rail. And direct operation without impairing comfort.
本発明の異軌間直通システムについて、添付した図面を参照しながら説明する。相対的に軌間の広い第1の軌道として標準軌を例示し、相対的に軌間の狭い第2の軌道として狭軌を例示する。異軌間直通システムは、軌間の異なる標準軌10と狭軌12との間において鉄道車両を直通させることを目的とする。鉄道車両には、標準軌10を走行する際に使用する標準軌用車輪14と、狭軌12を走行する際に使用する狭軌用車輪16を備える。
The different-gauge direct communication system of the present invention will be described with reference to the attached drawings. A standard gauge is illustrated as a first track having a relatively wide gauge, and a narrow gauge is illustrated as a second track having a relatively narrow gauge. The different-gauge direct communication system is intended to allow a railway vehicle to pass directly between a
標準軌10および狭軌12は一部の区間、すなわち鉄道車両が異軌間乗り入れを行う区間(以下、乗入区間という。)において、標準軌10の軌条の間に狭軌12が位置し、標準軌10および狭軌12が並走するように敷設される。乗入区間では、標準軌10および狭軌12は、水平方向において中心線が一致するように直線状に敷設される。鉛直方向においては、標準軌10の軌条と狭軌12の軌条とが略同一の高さとなる部分と、標準軌10の軌条が狭軌12の軌条に対して傾斜している部分と、狭軌12の軌条が標準軌10の軌条に対して傾斜している部分とを有するように敷設される。
In the
標準軌用車輪14と狭軌用車輪16は、左右一対の標準軌用車輪14の間に狭軌用車輪16が位置するように車軸18に固定される。ここでは標準軌用車輪14と狭軌用車輪16は同一のものを使用しているが、走行性に問題がない限りにおいて径や幅等が多少異なっていてもよい。
The
図2に示す側線No.1から側線No.5までの5つの側線に車輪が位置しているときの車輪と軌道との関係について、図3および図4を参照しながら説明する。側線No.1は鉄道車両が標準軌区間を走行しているときの位置を示す。側線No.1には標準軌10のみが敷設されている。鉄道車両は、標準軌用車輪14が標準軌10と接触し、狭軌用車輪16が車軸18に支えられて宙に浮いた状態で走行する。
Side line No. 2 shown in FIG. 1 to side line no. The relationship between the wheel and the track when the wheel is located on five side lines up to 5 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Side line No. Reference numeral 1 denotes a position when the railway vehicle is traveling in the standard gauge section. Side line No. 1, only the
側線No.2は、鉄道車両が乗入区間に進入した直後の位置を示す。側線No.2には標準軌10と狭軌12が敷設されている。狭軌12は標準軌10の間から徐々に上昇し、最終的には標準軌10と略同じ高さとなるが、ここでは上昇の途中であり、標準軌10の高さまでには至っていない。そのため、鉄道車両は、標準軌用車輪14が標準軌10と接触し、狭軌用車輪16が車軸18に支えられて宙に浮いた状態で走行する。
Side line No. 2 indicates a position immediately after the railcar enters the entry section. Side line No. 2, a
側線No.3は、鉄道車両が乗入区間に進入してしばらく走行したときの位置を示す。側線No.2において上昇の途中であった狭軌12は、この段階では標準軌10の高さまで到達し、同じ高さを維持しながら並走している状態である。鉄道車両は、標準軌用車輪14と狭軌用車輪16の両方がそれぞれ標準軌10と狭軌12に接触した状態で走行する。
Side line No. 3 indicates a position when the railway vehicle travels for a while after entering the entry section. Side line No. In this stage, the
側線No.4は、鉄道車両が乗入区間から退出する直前の位置を示す。側線No.4には標準軌10と狭軌12が敷設されている。標準軌10は乗入区間の終端が近づくと徐々に下降し始め、狭軌12との高さの差が広がっていく。そのため、鉄道車両は、標準軌用車輪14が車軸18に支えられて宙に浮いた状態となり、狭軌用車輪14のみが狭軌12と接触した状態で走行する。
Side line No. 4 indicates a position immediately before the railcar exits the entry section. Side line No. 4, a
側線No.5は、鉄道車両が狭軌区間を走行しているときの位置を示す。側線No.5には狭軌12のみが敷設されている。鉄道車両は、狭軌用車輪16が狭軌12と接触し、標準軌用車輪14が車軸18に支えられて宙に浮いた状態で走行する。
Side line No. 5 indicates a position when the railway vehicle is traveling in a narrow gauge section. Side line No. 5, only the
標準軌用車輪14と狭軌用車輪16は、これまで説明したように車軸18を共用する形態が標準的な形態であるが、例えば図5に示すように、それぞれ独立した車軸18a、18bを用いることもできる。また、図6に示すように、車輪の板部とボス部を共用し、独立した2つのリム部14a、16aを標準軌用車輪14と狭軌用車輪16の代用とすることもできる。さらに図7に示すように片側の一輪を標準軌と狭軌の両方に対応する車輪として共用し、3つの車輪で両方の軌道を走行させることもできる。
As described above, the
なお、標準軌用と狭軌用の輪軸にそれぞれ独立した車軸18a、18bを用いる場合、走行に使用しない車輪については分岐器等との接触を避けるために、車軸を移動させることによって鉄道車両側に退避させておくことも可能である。
In addition, when using
標準規10と狭軌12の軌条について、これまで説明したように一方の軌条を他方の軌条に対して上昇させたり下降させたりしながら傾斜を形成する手法のほかに、例えば図8の側面図に示すように軌条20の前端部分において上面に傾斜角を形成することもできる。さらには、平面図に示すように軌条20の前端部分を先窄みの形状にすることで、軌条自体が車輪のガイドの役割を担い、鉄道車両の円滑な乗り入れを実現することができる。
For the rails of the standard 10 and the
10 標準軌
12 狭軌
14 標準軌用車輪
16 狭軌用車輪
18 車軸
10
Claims (5)
相対的に軌間の広い第1の軌道と、
相対的に軌間の狭い第2の軌道と、
前記第1の軌道に対応する第1の車輪および前記第2の軌道に対応する第2の車輪を備える鉄道車両を含み、
前記第1の軌道と前記第2の軌道とが連繋する箇所において、前記第1の軌道の軌条間に前記第2の軌道の軌条が位置し、前記第1の軌道の軌条と前記第2の軌道の軌条とが略同一の高さとなる部分と、前記第1の軌道の軌条が前記第2の軌道の軌条に対して傾斜している部分と、前記第2の軌道の軌条が前記第1の軌道の軌条に対して傾斜している部分とを有することを特徴とする、
異軌間直通システム。 In a different-gauge direct-connection system for allowing a railway vehicle to pass directly between different tracks between gauges,
A first orbit having a relatively wide gauge,
A second orbit having a relatively narrow gauge,
A railway vehicle comprising a first wheel corresponding to the first track and a second wheel corresponding to the second track;
In the place where the first track and the second track are linked, the rail of the second track is located between the rails of the first track, and the rail of the first track and the second track A portion where the rails of the track are substantially the same height, a portion where the rails of the first track are inclined with respect to the rails of the second track, and the rails of the second track are the first A portion inclined with respect to the rail of the orbit of
Different gauge direct system.
請求項1に記載の異軌間直通システム。 The first wheel and the second wheel share an axle,
The system for directly connecting different gauges according to claim 1.
請求項1に記載の異軌間直通システム。 The first wheel and the second wheel are provided with axles independent of each other,
The system for directly connecting different gauges according to claim 1.
請求項2に記載の異軌間直通システム。 The first wheel and the second wheel share a plate portion and a boss portion and have rim portions independent of each other,
The cross-rail direct-connection system according to claim 2.
請求項2に記載の異軌間直通システム。 The first wheel and the second wheel share either one of a pair of left and right wheels,
The cross-rail direct-connection system according to claim 2.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111573181A (en) * | 2020-05-18 | 2020-08-25 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | Ingenious automatic lifting trolley device |
WO2022000439A1 (en) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 曹庆恒 | Multi-track track changing system and track changing method therefor, and vehicle cpable of changing track |
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