JP2511120B2 - 軸箱支持装置 - Google Patents

軸箱支持装置

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JP2511120B2
JP2511120B2 JP63216220A JP21622088A JP2511120B2 JP 2511120 B2 JP2511120 B2 JP 2511120B2 JP 63216220 A JP63216220 A JP 63216220A JP 21622088 A JP21622088 A JP 21622088A JP 2511120 B2 JP2511120 B2 JP 2511120B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両等で台車の車軸を、軸箱と一体の
軸ハリで台車枠に支持するようにした軸箱支持装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
鉄道車両の車軸を台車枠に取り付ける軸受支持装置と
しては、例えば、特開昭58−63568号公報に記載の技術
や、特開昭58−118447号公報に記載の技術が知られてい
る。
第10図(a),(b)は、このような従来例の一つを
示す図面であり、車軸1の両端部に車輪13が取り付けら
れ(第10図(b)ではその一方を示す)、2本の車軸1
が台車枠12の前後の両端部近くに取り付けられ、一つの
台車が構成される。
車軸1を支承する軸受等が内蔵された軸箱3には、第
10図(a),(b)において右側に軸ハリ3′が一体に
形成され、両端が台車枠12に挿入されたピン8′の外周
面に弾性体7″が巻かれ、軸ハリ3′の端部に設けられ
た孔にこの弾性体7″が挿入される。
従って、軸ハリ3′はピン8′を支点として回動可能
であり、ピン8′は主として台車枠12の孔の内周面を回
転摺動するが、弾性体7″の内面に対しても回転摺動す
る。
軸箱3の左側には、ピン10を介してリンク11の一端が
連結され、リンク11の他端は、弾性体7′を介して台車
枠12に結合されている。
台車枠12と車軸1との相対的な上下動を緩和するため
に、軸ハリ3′と台車枠12との間に軸バネ6が設けられ
る。
以上のような軸箱支持装置においては、ピン8′及び
10が回動することにより、台車枠12と車輪13との間に生
じる上下方向の振動を許容している。
第11図(a),(b)は軸ハリ式軸箱支持装置の従来
例を示す図面であり、摺動部を無くしたもので、軸ハリ
3′と台車枠12との間はピン8′,弾性体7″を介して
連結されている。
軸ハリ3′に車軸1方向の外力を受けると、軸ハリ
3′がレール方向に対して傾きを生じるので、第11図
(b)に示すように、弾性体7″とピン8′を2組設け
る必要があり、又、車軸1方向の外力及びレール不整等
によって輪重抜け(脱線)するのを防止するために、軸
受2と軸箱体3及び軸受押さえ5の間に軸受支持用の弾
性体14を設け、軸ハリ3′が車両進行方向回り(車両進
行方向に対してローリング方向)に変位し易くしてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
近年の鉄道車両に要求される性能としては、高速走行
性能,保守の容易化及びレールに与える損傷を軽減する
ために車両重量の軽減等がある。
然しながら、従来の技術では、第10図の従来例で示し
たように、ピン8′と弾性体7″、ピン8′と台車枠1
2、ピン10とリンク11等の間に摺動部の間隙が存在する
ために、車両が走行する場合の車軸の振動を緩衝する性
能が悪く、走行に対する安定性が低下し、高速走行が困
難になる。
更に、摺動部,間隙部の経年の磨耗による性能劣化の
問題や、給油や部品交換のために保守が煩雑になる問題
がある。
一方、第11図に示した従来例の軸箱支持装置では、摺
動部や間隙部はないが、軸ハリが大型化し、重量が増加
する欠点と、取り付けスペースも広くなってしまう欠点
がある。
更に、この軸ハリ3′の断面形状は、第12図に示すよ
うに、車両進行方向回り(符号1方向)のねじり剛性が
大きい構造であり、且つ、2つの弾性体7″の間隔が広
いために、軸ハリ3′と台車枠12との間のねじり剛性が
大きくなるので、軌道不整やカント(カーブでの内側レ
ールと外側レールの高低差)てい減等によって軌道がね
じれている場合における輪重抜け(若しくは脱線)を防
止するために、前述のように車軸1の軸受2と軸箱3の
間に弾性体14を設けて、車両進行方向回りの軌道に変位
に追従させる必要があり、軸箱支持装置の構造が複雑に
なり、軸箱3の重量も増加する等の問題があった。
本発明は上記の従来技術の問題点を解決することを目
的とし、高速走行の安定性が高く、軌道不整やカントて
い減に追従し易く、保守作業の内容を減少することがで
きる軽量な軸箱支持装置を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明の軸受支持装置
は、 軸箱の一方に軸ハリを連設して軸箱体を形成し、該軸
箱体と台車枠間に軸ばねを嵌装し、前記軸箱に設けた孔
に弾性体を介さないで直接に軸受を嵌着し、該軸受に車
軸を回転可能に支承し、前記台車枠に固定した軸と前記
軸ハリとの間には、車両の進行方向軸回りのねじりを許
容する弾性体を設け、前記軸ハリは進行方向軸回りのね
じりを許容する形状に形成され、前記軸ハリのねじり剛
性と前記弾性体のねじり剛性を直列の合成ねじり剛性と
し、各々のねじり剛性をほぼ同程度としたことを特徴と
するものである。
或いは、軸箱の一方に軸ハリを連設し他方に軸支持腕
を連設して軸箱体を形成し、該軸箱体と台車枠間に軸ば
ねを嵌装し、前記軸箱に設けた孔に弾性体を介さないで
直接に軸受を嵌着し、該軸受に車軸を回転可能に支承
し、前記台車枠に固定した軸と前記軸ハリとの間には、
車両の進行方向軸回りのねじりを許容する第1弾性体を
設け、前記軸ハリは進行方向軸回りのねじりを許容する
形状に形成され、前記軸支持腕と台車枠の間には車両の
上下方向の動きと共に車両の進行方向軸回りのねじりを
も許容する第2弾性体を設け、前記軸ハリのねじり剛性
と前記第1弾性体のねじり剛性を直列の合成ねじり剛性
とすると共に各々のねじり剛性をほぼ同程度とし、前記
第2弾性体のねじり剛性を前記直列のねじり剛性よりも
充分小さくしたことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の作用を説明すると、軸箱と一体的に形成され
ている軸ハリは、進行方向軸回りのねじりを許容する形
状に形成されているので、車軸を支承する軸受とこの軸
受を支持する軸箱との間に挿入していた弾性体を省略す
ることができるので、軸受支持装置がそれだけ簡単にな
り、小型化することが可能になるのみならず、保守作業
が容易になる。
車軸と台車枠との相対的上下運動は、台車枠側の軸を
中心として軸箱体の揺動運動となるが、弾性体の変形に
より許容されるので、装置全体としての車軸と台車枠の
前後、左右及び上下方向の振動に対するがたつきが無く
追従できる。
台車枠に固定した軸と前記軸ハリとの間に設けられる
弾性体は、車両の進行方向軸回りのねじりを許容する
が、軸ハリのねじり剛性と弾性体のねじり剛性が直列の
合成ねじり剛性となり、各々のねじり剛性をほぼ同程度
としたことにより軸箱支持装置の車両進行方向軸回りの
ねじり剛性を小さくすることができ、車軸と台車枠との
ローリング方向の相対的な変位に対する追従性がよくな
る。
上記の弾性体を第1弾性体とし、軸箱の他方に連設し
た軸支持腕と台車枠の間には車両の上下方向の動きと共
に進行方向軸回りのねじりをも許容する第2弾性体を設
け、第2弾性体のねじり剛性を前記直列のねじ剛性より
も充分小さくした場合についても、上記と同様である。
〔実施例〕
本発明の実施例を第1図から第3に基づいて説明する
と、軸箱3には台車の進行方向Cと同方向に張り出した
軸ハリ3′が設けられて軸箱体4を形成し、軸箱3に設
けられた孔に、弾性体を介さないで直接に軸受2が嵌着
され、軸受2に車軸1が回転可能に支承される。
軸箱体4は軸ばね6を介在させて台車枠12に取り付け
られるが、軸ハリ3′は台車枠12の軸ハリ支持部で弾性
体7と軸8によって軸結合されている。
弾性体7は軸8と接着されており、滑りを生じない構
造とし、軸8と台車枠12は、テーパ軸取付,ボルト締め
等により固着されており、やはり滑りを生じさせない構
造としている。
従って、軸箱体4は、弾性体7の弾性変形により、軸
8を中心として図のE方向に揺動することが許容されて
いる。
このため、車軸1は軸箱体4を介して台車枠12との間
に図のF方向の上下相対運動が許容される。
弾性体7は、軸箱3,軸ハリ3′を介して車軸1と台車
枠12との間の進行方向であるC方向の推進力やブレーキ
力及び車軸1方向であるD方向の左右力を伝達してい
る。
このように、軸箱体4と台車枠12の間の変位は、弾性
体7の変形により許容されており、滑りが無く、特に進
行方向のC方向の間隙が無いためがたつきが無く、走行
安定性を高めることが可能となり、高速走行が可能にな
る。
又、滑りや摺動がないことから、従来例のもののよう
に、経年磨耗によって間隙が増大することがなく、走行
性能の劣化を防止でき、磨耗部品の交換も不要となり、
保守の省力化が図れる。
又、従来例に比べてリンクやピン及び弾性体が不要と
なり、重量も軽減できる。
更に、構造が簡単になるので、組立も容易になる。
本発明においては、弾性体7の車両進行方向軸回りの
ねじり剛性と軸ハリ3′の車両進行方向軸回りのねじり
剛性とを直列に結合することになるので、以下に説明す
るようにして軸受支持装置全体の車両進行方向軸回りの
ねじり剛性を低下させることができる。
第3図は軸ハリ3′の断面形状であるが、図のG方向
の軸ハリ3′のねじり剛性を第2図に示すようにK1
し、弾性体7のG方向のねじり剛性をK2とすると、軸ハ
リ3′と弾性体7による合成されたねじり剛性Kは、 1/K=1/K1+1/K2 で求められ、合成されたねじり剛性Kは低下する。
更に、K1とK2とをほぼ同程度のねじり剛性とすること
により、軸ハリ3′の強度、弾性体7の強度を損なわず
に、バランスよくK1とK2の合成ねじり合成Kを低下させ
ることが可能になり、車軸1と台車枠12の間のローリン
グ相対変位を許容することになり、軌道不整,カントて
い減などによる軌道のねじれに車両が追従でき、これら
軌道のねじれによって発生する輪重抜け(輪重抜けが大
きくなると脱線する)を防止することができる。
図4は、軸箱3と台車枠12の間に設けられていた軸ば
ね6を、軸ハリ3′と台車枠12の間に設けた実施例であ
り、その他の構成は上記の実施例と同様であり、上記と
同様な作用,効果を奏する。
軸ハリ3′の車両進行方向軸回りのねじり剛性は、そ
の断面形状により適宜選定することができ、例えば、第
5図(a),(b)のような形状とするこができる。
第6図及び第7図は、本発明の他の実施例を示す図面
であり、軸箱3の一方に軸ハリ3′を設け、他方に軸支
持腕3″を設けた軸箱体4とする。
軸箱3に設けた孔に弾性体を介さないで直接に軸受2
を嵌着し、台車枠12に固着した軸8に接着する第1弾性
体7′を軸ハリ3′の端部の孔に圧入することは上記の
実施例と同様であるが、先端が二股状となった軸支持腕
3″の内側に台車枠12の一部分を挿入し、この一部分の
両面と軸支持腕3″の内面の間にそれぞれ第2弾性体9
が挿入され、挟持される。
第2弾性体9は積層構造であり、剪断方向の剛性を低
くるようにしている。
従って、第1弾性体7′は、符号C方向の推進力やブ
レーキ力及び車軸1方向である符号D方向の左右力や横
圧を伝達し、第2弾性体9は主としてD方向の作用力に
抵抗するようにしてあり、F方向に対する剛性は軸ばね
6に較べて小さい。
この実施例のおいては、軸ハリ3′の符号G方向のね
じり剛性K1と第1弾性体7′のG方向のねじり剛性K2
は直列に配列され、両者の合成されたねじり剛性Kは上
記の式で表されるが、これに対して第2弾性体9のねじ
り剛性は力学的に並列となり、その符号G方向のねじり
剛性をK3とすると、軸箱体4と台車枠12間の全ねじり剛
性Ktは、 Kt=K+K3 となるが、第2弾性体9の構造を積層構造とすることに
より、K3をKよりも極めて小さくすることが可能である
ため、K3を無視することができ、KtをKとほぼ同程度に
することができる。
すなわち、第2弾性体9を介入させることによる影響
は小さくなる。
第8図は、第2弾性体9を設けた軸箱支持装置におい
て、台車枠12の軸ハリ3′の間に軸ばね6を設けた場合
の図面であり、その他の構成は第6図,第7図の軸箱支
持装置と同じである。
第9図は、第2弾性体9を一組とした場合の図面であ
り、その他の構成は第6図,第7図或いは第8図の軸箱
支持装置と同じである。
〔発明の効果〕
本発明は、以上述べたように構成されているので、台
車枠と車軸との車両進行方向軸回りの相対的な変位を、
軸ハリと弾性体(或いは第1弾性体)で吸収することが
できるようになった。
従って、車軸と台車枠との間に発生する前後,左右及
び上下方向の揺動を弾性体と軸ハリとが変形することで
許容され、がたつきが無いため走行安定性を増大させる
ことができる。
又、軸箱の構造が簡単になるので、軸箱が小型化さ
れ、軽量化される効果を奏する。
又、従来のように軸箱と軸受との間に挿入していた弾
性体が不要になり、摺動部や隙間がないので弾性体やピ
ン等の経年劣化による部品交換作業が不要になり、保
守,点検作業が容易になる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の軸箱支持装置の正面図、 第2図は、第1図のA−A断面図、 第3図は、第1図又は第6図のB−B断面図、 第4図は、第1図とは異なる位置に軸ばねが設けられる
場合の正面図、 第5図(a),(b)は、軸ハリの断面形状の変更例を
示す断面図、 第6図は、本発明の他の実施例を示す軸箱支持装置の正
面図、 第7図は、第6図のA−A断面図、 第8図は、第6図の軸箱支持装置に軸ばねを設けた場合
を示す正面図、 第9図は、本発明の他の実施例の変形例を示す一部破断
平面図、 第10図(a)は、従来の軸箱支持装置の正面図、第10図
(b)は、第10図(b)のJ−J断面図 第11図(a)及び(b)は、他の従来例の軸箱支持装置
の正面図及び平面図、 第12図は、第11図(a)のH−H断面図である。 1……車軸、2……軸受、3……軸箱、3′……点軸ハ
リ、3″……軸支持腕、4……軸箱体、6……軸ばね、
7……弾性体、7′……第1弾性体、8……軸、9……
第2弾性体、12……台車枠。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸箱の一方に軸ハリを連設して軸箱体を形
    成し、該軸箱体と台車枠間に軸ばねを嵌装し、前記軸箱
    に設けた孔に弾性体を介さないで直接に軸受を嵌着し、
    該軸受に車軸を回転可能に支承し、前記台車枠に固定し
    た軸と前記軸ハリとの間には、車両の進行方向軸回りの
    ねじりを許容する弾性体を設け、前記軸ハリは進行方向
    軸回りのねじりを許容する形状に形成され、前記軸ハリ
    のねじり剛性と前記弾性体のねじり剛性を直列の合成ね
    じり剛性とし、各々のねじり剛性をほぼ同程度としたこ
    とを特徴とする台車の軸箱支持装置。
  2. 【請求項2】軸箱の一方に軸ハリを連設し他方に軸支持
    腕を連設して軸箱体を形成し、該軸箱体と台車枠間に軸
    ばねを嵌装し、前記軸箱に設けた孔に弾性体を介さない
    で直接に軸受を嵌着し、該軸受に車軸を回転可能に支承
    し、前記台車枠に固定した軸と前記軸ハリとの間には、
    車両の進行方向軸回りのねじりを許容する第1弾性体を
    設け、前記軸ハリは進行方向軸回りのねじりを許容する
    形状に形成され、前記軸支持腕と台車枠の間には車両の
    上下方向の動きと共に車両の進行方向軸回りのねじりを
    も許容する第2弾性体を設け、前記軸ハリのねじり剛性
    と前記第1弾性体のねじり剛性を直列の合成ねじり剛性
    とすると共に各々のねじり剛性をほぼ同程度とし、前記
    第2弾性体のねじり剛性を前記直列のねじり剛性よりも
    充分小さくしたことを特徴とする台車の軸箱支持装置。
JP63216220A 1987-09-02 1988-09-01 軸箱支持装置 Expired - Lifetime JP2511120B2 (ja)

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