JP2022175817A - 鉄道車両用仮台車 - Google Patents

Abstract

【課題】リフトアップ量を高くすることができ、かつ下降時の全高の低い鉄道車両用仮台車の提供。【解決手段】検査・修理をする検修工場で用いる昇降装置を備えて車体１０を昇降可能な鉄道車両用の仮台車１００において、昇降装置が、テレスコピック構造の油圧シリンダ１２０であり、油圧シリンダ１２０のストロークが油圧シリンダ１２０自身の全長よりも長いことで、シャフトを多段に伸ばして車体１０をリフトアップするとともに、シャフトを縮めた状態で車体１０の移動をする際には低重心での移動を可能としている。【選択図】図４

Description

本発明は、鉄道車両を検修工場内で運搬する鉄道車両用仮台車に関し、具体的には仮台車の全高を低くする技術に関する。

鉄道車両を検修工場で検査・整備するにあたって、車体から台車を外して仮台車に乗せ替え、台車の検査・整備も行っている。この際に用いられる仮台車は、一つの車体に対して概ね前後に２つ配置されている。工場内に敷設されたレール上を、車体を搭載して走行することができる。また、昇降装置を備えていて鉄道車両の高さを変更することができるため、車体をリフトアップした状態で、車体の下部に設けられている床下機器の取り外し、取り付けを行うことができる。こうした技術は従来から様々な形で提案されている。

特許文献１には、鉄道車両用仮台車に関する技術が開示されている。鉄道車両の車体を保持する車体受台に連結された各油圧シリンダに独立して油圧回路が接続され、各油圧回路を独立に操作して、各油圧シリンダに給排される油圧を調整することで、各油圧シリンダの伸縮を同調させつつ鉄道車両の車体を平行状態で昇降可能とした構成が示されている。

特許文献２には、車体搬送用仮台車に関する技術が開示されている。走行可能とした台枠上に八字状に配列した４本のシリンダで車体を支持する昇降支持台を取り付け、この昇降支持台の下面中央に断面が四角形のガイド柱を設け、このガイド柱が挿入され摺動するガイド受けとシリンダへ油を供給する油圧供給装置を台車上に取り付ける。台車の搬送には、台枠に駆動装置を装着して走行機能を持たせた自走仮台車と走行機能を持たない付随仮台車を用いる。

特開平１０－１１９７７３号公報 特開平５－１３１９０１号公報

しかしながら、車体の床下スペースに艤装する変圧器やコンプレッサーなどが大きく重くなる傾向にあり、配管及び配線なども複雑化していることもあって、車体のリフトアップ量を増やしたい場合がある。特許文献１及び特許文献２に記載の技術を用いた場合、車体のリフトアップ量を増やそうとすると、リフトアップに用いるシリンダの全長が長くなるため、仮台車の全高を高くする必要がある。

仮台車の昇降装置であるシリンダの上端に設けられた基台が下降端にいる時の仮台車の全高が高くなると、車体を仮台車に乗せる際の作業がやりづらくなる上、車体を搬送する際に全体の重心が高くなり、転倒のリスクが高くなるため望ましくない。

そこで、本発明はこの様な課題を解決し、リフトアップ量を高くすることができてかつ下降時の全高の低い鉄道車両用仮台車の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による鉄道車両用仮台車は、以下のような特徴を有する。

（１）基台に備えた昇降装置を用いて車体を昇降可能な鉄道車両用仮台車において、
前記昇降装置が、多段式ロッドを有するテレスコピック構造の単動油圧シリンダであること、
を特徴とする。

上記（１）に記載の態様により、単動油圧シリンダのストロークが全長より長くできるため、鉄道車両用仮台車の下降時の全高を低く、かつ重心を低くすることができ、仮台車に車体が乗った状態での転倒リスクを軽減することが可能となる。仮台車に用いる油圧シリンダは、構造が簡略化できるために複動タイプのものが用いられるケースが多いが、本発明では油圧シリンダの構造を単動タイプとしたことで、重心が油圧シリンダのキャップ側に寄せられることと、テレスコピック構造を採用したことで高ストロークと下降時の仮台車の低床性を両立している。

（２）（１）に記載の鉄道車両用仮台車において、
前記単動油圧シリンダは、前記基台の幅方向の端部の一端側に第１シリンダが、他端側に第２シリンダが、それぞれのシリンダ部のロッド側端部で保持されて備えられていること、
が好ましい。

上記（２）に記載の態様により、単動油圧シリンダを仮台車の幅方向外側に配置することによって、メンテナンス性が向上する効果が得られる。油圧シリンダのメンテナンスを行う場合には、仮台車の側面からアクセスして作業が行える。また、油圧シリンダのロッド側、即ちロッドの突出する側を支持する構造になっているために、キャップ側に設けられている作動油の供給口へのアクセスがし易く、このこともメンテナンス性の向上に寄与している。

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両用仮台車において、
前記基台に備えられたガイド機構が、テレスコピック構造のガイドロッドであり、
前記単動油圧シリンダの内側に配置されること、
が好ましい。

上記（３）に記載の態様により、ガイド機構に単動油圧シリンダと同じくテレスコピック構造を採用しているため、仮台車のリフトアップ量を増やした場合に対応可能である。

本実施形態の、仮台車の模式側面図である。 本実施形態の、仮台車の模式正面図である。 本実施形態の、仮台車の斜視図である。 本実施形態の、車体を仮台車によってリフトアップした状態の模式図である。

まず、本発明の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の、仮台車１００の模式側面図を示す。図２に、仮台車１００の模式正面図を示す。図３に、仮台車１００の斜視図を示す。鉄道車両の車体１０を工場内で移動させるための仮台車１００は、車輪１６０を備えた下部基台１１０と車体１０を支える上部受台１３０よりなる。

下部基台１１０には、昇降装置としてテレスコピック構造を採用した単動タイプの油圧シリンダ１２０が備えられ、上部受台１３０を昇降させる機能を有している。油圧シリンダ１２０は多段式のロッド１２５（図４参照）を伸ばすことで本実施形態では３段式で上部受台１３０を６００ｍｍリフトアップできるように設定されているが、必要に応じて油圧シリンダ１２０のストロークを更に伸ばすことを妨げない。

下部基台１１０にはガイドシャフト１４０（第１ガイドシャフト１４０ａと第２ガイドシャフト１４０ｂ）を備えており、油圧シリンダ１２０と同様にテレスコピック構造を採用している。下部基台１１０は、角形鋼管よりなる横梁１１１及び縦梁１１２を、井桁状に組み合わせて構成されている。横梁１１１は工場内の床面に敷設されたレール２０と直交するように、縦梁１１２はレール２０と平行となるように配置される。縦梁１１２の間には下面側に桟材１１３が渡され、溶接されている。

また下部基台１１０には、４つの車輪１６０が設けられており、工場内の床面に敷設されたレール２０の上を走行可能となっている。車輪１６０は縦梁１１２の内側に配置されて図示しない軸受けに保持されている。また車輪１６０は、図示しない駆動用モータによって駆動する方式となっている。

油圧シリンダ１２０とガイドシャフト１４０、図２に示すように下部基台１１０の左右に各１基ずつ、具体的には、外側（車体幅方向外側）に油圧シリンダ１２０（第１シリンダ１２０ａ及び第２シリンダ１２０ｂ）が、その間にガイドシャフト１４０が配置される。

第１シリンダ１２０ａは横梁１１１の一端に、第２シリンダ１２０ｂは横梁１１１の他端にそれぞれ最も距離が遠くなるように配置されている。横梁１１１は、リフトアップする車体１０と同等の幅に設定されており、油圧シリンダ１２０は側構体の直下近傍に配置される位置関係としている。

油圧シリンダ１２０はテレスコピック構造を採用した単動式の油圧駆動型シリンダであり、多段のロッドが油圧によって伸縮する構造となっている。油圧シリンダ１２０の取り付け位置は、油圧シリンダ１２０のシリンダ部のロッド側端部が下部基台１１０に保持されている。具体的には横梁１１１に渡されたブラケット１１４に回動可能に保持されている。２つのブラケット１１４で１つの油圧シリンダ１２０を保持するため、仮台車１００には合計４つのブラケット１１４が固定されている。

上部受台１３０の昇降は油圧シリンダ１２０の伸縮によって実現され、この昇降をガイドする役目を果たすのが下部基台１４０に取り付けられたガイドシャフト１４０である。ガイドシャフト１４０も、油圧シリンダ１２０のストロークにあわせるためにテレスコピック構造を採用している。油圧シリンダ１２０は、接続される油圧制御機器１１５によって油圧を送られることで動作する。第１シリンダ１２０ａと第２シリンダ１２０ｂは、上部受台１３０の上面の水平を維持するように制御される。

上部受台１３０は図２に示すようにレール幅方向に長く作られており、その両側上面には枕部材１３５がそれぞれ配設され、車体１０の下部に当接し、支持する。一方、上部受台１３０の下面には油圧シリンダ１２０とガイドシャフト１４０が固定されている。なお、図には複数（本実施例では２つ）の枕部材１３５を用いて高さを変更することが可能な構成としている。これを一体の部材にすることを妨げない。

油圧シリンダ１２０を制御する油圧制御機器１１５は、下部基台１１０の桟材１１３に固定されている。油圧制御機器１１５は、仮台車１００の側面に備えられた制御盤１１６に接続されている。なお、図３では、説明のために油圧制御機器１１５を省略して描いてある。制御盤１１６にて操作を行うことで、油圧制御の操作を行う。なお、特に図示しないが、ティーチングペンダントのような遠隔操作装置を用いて操作しても良い。また、対となる仮台車１００との協調制御を行う場合には、別途通信ケーブルを接続しても良い。

本実施形態の鉄道車両用の仮台車１００は上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、仮台車１００のリフトアップ量を大きくしつつかつ全高ｈの低い仮台車１００の提供が可能となる。これは、昇降装置を備えて車体１０を昇降可能な鉄道車両用の仮台車１００において、昇降装置が、多段式のロッド１２５を有したテレスコピック構造の油圧シリンダ１２０であること、を特徴とするためである。

図４に、車体１０を仮台車１００によってリフトアップした状態を実線で、搬送時の状態を二点鎖線で描いた模式図を示す。車体１０を仮台車１００によって搬送する場合には油圧シリンダ１２０は下降端にある状態とし、所定の場所に移動した後、仮台車１００を停止させて油圧シリンダ１２０によって車体１０を持ち上げる。油圧シリンダ１２０及びガイドシャフト１４０にテレスコピック構造を採用することで、油圧シリンダ１２０のストロークを長く取ることが可能となり、結果的に仮台車１００の全高ｈを低く抑えたままで車体１０のリフトアップ量を増やすことが可能となる。

車体１０の下面を整備するにあたって、床下作業空間を十分確保するためには十分なストロークＳＴが必要となる。一方で、車体１０を仮台車１００で移動させる時には、仮台車１００の全高ｈは極力低い方が望ましい。これは課題に示した通り、車体１０の搬送時における転倒リスクを下げたいからである。重心が低い状態で搬送できることが望ましく、その為には、できるだけ油圧シリンダ１２０の収縮時の全長を短くする必要がある。油圧シリンダ１２０にテレスコピック構造を採用することで、シャフトを多段に伸ばすことができるので、結果的に車体１０の全高ｈを低くすることが可能となる。

また、油圧シリンダ１２０の取り付けについても、下部基台１１０の横梁１１１に渡されたブラケット１１４から吊り下げる構造としていることで、油圧シリンダ１２０の全長を長くとることが出来る。また、油圧シリンダ１２０に複動タイプではなく単動タイプのものを用いた点も、仮台車１００の全高ｈを下げることに貢献している。

更に、単動タイプの油圧シリンダ１２０を用いることで、仮台車１００の重心を下げることにも貢献している。これは油圧シリンダ１２０のロッドが突出するロッド側に油圧を供給する供給口を設ける必要がなく、反対側のキャップ側に供給口を設ける構成なので、油圧シリンダ１２０の重心が仮台車１００の下側に移動する結果となる為である。こうして、仮台車１００の全高ｈが低くなり重心が低くなることで、車体１０を搬送する際の転倒リスクを低減することが可能である。また、車体１０をリフトアップしている際にも低重心の方が有利となる。

また、油圧シリンダ１２０を横梁１１１の端部に配置することで、仮台車１００のメンテナンス性を向上させている。ガイドシャフト１４０に比べて油圧機器である油圧シリンダ１２０の方が頻繁にメンテナンスする必要があることから、ガイドシャフト１４０の外側に油圧シリンダ１２０を配置して、アクセスしやすくすることでメンテナンス性を向上させることができる。

以上、本発明に係る鉄道車両用の仮台車１００に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、テレスコピック構造の油圧シリンダ１２０やガイドシャフト１４０の段数を増やすことを妨げない。また、下部基台１１０の上に油圧制御機器１１５を設ける構成としているが、大径の車輪１６０を用いた場合には、下部基台１１０の下面に油圧制御機器１１５を取り付ける構造としても良い。

１０ 車体
１００ 仮台車
１１０ 下部基台
１２０ 油圧シリンダ
１２５ ロッド
１３０ 上部受台
１４０ ガイドシャフト

Claims (3)

1. 基台に備えた昇降装置を用いて車体を昇降可能な鉄道車両用仮台車において、
   前記昇降装置が、多段式ロッドを有するテレスコピック構造の単動油圧シリンダであること、
   を特徴とする鉄道車両用仮台車。
2. 請求項１に記載の鉄道車両用仮台車において、
   前記単動油圧シリンダは、前記基台の幅方向の端部の一端側に第１シリンダが、他端側に第２シリンダが、それぞれのシリンダ部のロッド側端部を保持されて備えられていること、
   を特徴とする鉄道車両用仮台車。
3. 請求項１または請求項２に記載の鉄道車両用仮台車において、
   前記基台に備えられたガイド機構が、テレスコピック構造のガイドロッドであり、
   前記単動油圧シリンダの内側に配置されること、
   を特徴とする鉄道車両用仮台車。
   

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