JP2511839B2 - 鉄道軌道用ボギ―と、このボギ―を用いたレ―ル研磨機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道レール軌道上で車
両を支持するためのボギー（転向台車）と、このボギー
を用いたレール研磨機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両用の車輪構成については昔から
種々のものが用いられいる。短い車両では２本の車軸に
４つの車輪を付けた構成を用いることができるが、この
構成ではホイルベースが２本の車軸間の距離と同じにな
る。一方、長いホイルベースの場合には、急なカーブを
回る際に車輪間の角度がレールの曲率に対して正接しな
くなり、レールのカーブ度合いおよびホイルベース長に
よっては車輪のフランジがレールに付着して動かなくな
り、脱線につながることになる。急なカーブを走る輸送
車両やその他の比較的大型の鉄道車両では、ダブルボギ
ーに８つの車輪を取付けた構成を採用して車輪の接線外
れ(out-of-tangent)の問題を回避している。各ボギーは
４つの車輪を有し、中心の垂直軸線を中心として回動
（舵取り) する。一般に、上記の接線外れの状態を避け
るためにボギーのホイルベースは短く（４〜５フィート
に）なっている。各ボギーはボギーがレールの曲率に沿
うように中心の垂直軸線に対応した中心ピボットを有し
ている。

【０００３】図１は垂直軸線に対応した中心ピボットを
軸としてユニットとして回動する４つの車輪10を有する
従来法のボギーの構成を示している。レール補修車など
の特定用途ではホイルベースの短いボギーを用いるのが
好ましいが、ホイルベースの短いボギーは相対的に不安
定で、中心ピボットの周りで揺動し易い。この不安定性
は中心ピボット周りの車輪のフランジ力(flange force)
（図１参照）のレベレッジ(levelage)が最低であること
に起因している。一方、推進力と回転抵抗によって生じ
る接線力(tangential force)はボギーを曲げようとす
る。車輪のフランジ力がこの力に抵抗する。ボギーのホ
イルベースが比較的長い場合にはフランジ力は小さくて
済むが、ホイルベースが比較的小さい場合にはフランジ
力が増加する。フランジ力の増加とともに、車輪のフラ
ンジはレール頭部へ向かって上昇し始め、それによって
ボギーが回動できるようになる。フランジ力が接線力を
越えるとボギーは回動するが、その際にはバランスが崩
れて、揺れが始まる。従って、中心ピボット式のボギー
はホイルベースを比較的短くしたい用途には一般には適
さない。

【０００４】米国特許第 4,779,384号（1988年10月25
日）に記載の公知のレール補修車（レール研磨機）は本
出願人に譲受されており、その内容は本発明の一部を成
す。この特許に記載のレール研磨機は多数の研磨装置を
有し、そのホイルベースは10フィートで、２本の車軸と
４つの車輪を備えた構成（２車軸４車輪）をしている。
各研磨装置は使用後のレールに生じる各種の変形部分を
削り落すための砥石を備えて、研磨装置はいわゆるＫフ
レームに取付けられ、このＫフレームは車両のメインフ
レームに旋回可能な状態で連結されている。この特許に
記載のレール研磨機は上記の２車軸４車輪の構成になっ
ている。上記特許の発明者 Shoenhairのデザインによる
このレール研磨機は非常に便利であるが、カーブが極め
て急な部分を研磨することは一般にはできない。図２の
概念的平面図では、車両（図を簡単にするために図示せ
ず）に取付けられた12個の砥石12の内の数個が示されて
いる。車両がレールのカーブを回る時には砥石が弦状に
大きくレールを外れるため、研磨ヘッドが正しく機能し
ない。多くのレール研磨機は砥石がレールからはずれる
という問題があるため、比較的カーブの急なレール部分
には使用することができない。そのため、車両の下側に
別の研磨用キャリッジを取付けた構造もある。この構造
は実際に使えるが、いくつかの欠点がある。すなわち、
この場合には研磨用キャリッジには車両とは別体の車輪
を取付け、この別体の車輪を用いて研磨ヘッドをレール
軌道の曲率に合わせて弦状のずれを最小限に抑える必要
があるため、研磨用キャリッジを用いない場合に比べて
車輪の数が大幅に増え、レール研磨機の構造が複雑にな
るという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的は
新規且つ改良されたボギーを提供することにある。本発
明の他の目的は新規なボギーを用いた新規且つ改良され
たレール研磨機を提供することにある。本発明の特殊な
目的は比較的短いホイールベースで安定性が維持できる
ボギーを提供することにある。本発明のさらに他の目的
はトラッキング特性に優れたボギーを提供することにあ
る。本発明のさらに他の目的は急なカーブを回ることが
可能な鉄道車両を提供することにある。本発明のさらに
他の目的は比較的急な曲率を有するレールを研磨するこ
とが可能な研磨用車両を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、軌道用ボギー
を有する装置であって、ボギーが下記 (a)〜(f) で構成
されることを特徴とする装置を提供する： (a) ボギーの互いに反対側に配置され且つレール方向の
中心線からズレた第１お よび第２の垂直軸線の周りを各
々回動可能な各ピボットフレーム、 (b) 一方のレールと係合する第１対の車輪および反対側
のレールと係合する第２ 対の車輪、 (c) 第１対の車輪が取付けられる第１のウォーキングビ
ーム、 (d) この第１のウォーキングビームを第１のピボットフ
レームを横切る方向へ移 動可能な状態で第１のピボット
フレームに支持する取付け機構、 (e) レールのカーブ部分で第１および第２のピボットフ
レームを一緒に回動する ために第１と第２のピボットフ
レームを互いに連結するタイ部材、 (f) レールのカーブ部分でボギーをレールのゲージ間隔
内に維持するために、第 １のウォーキングビームが第１
のピボットフレームを横切って移動できるよ うに、第１
のウォーキングビームに運動自在に連結された第１のゲ
ージメン テナー。

【０００７】

【作用】先ず、本明細書で用いられる用語を簡単に説明
する。「レール方向」とはレールが延びた方向を意味
し、軌道の直線部分ではレールと平行になり、カーブし
た部分ではレールに対して弦になる。レール方向の中心
線はレール方向へ延び且つ２本のレールの真ん中に位置
する。「ゲージメンテナ」とはボギー等をレールのゲー
ジ範囲内にを維持する手段を意味し、実施例ではゲージ
リンクがこの役目をする。 「ピボットコントロー」とは
ビボット運動を制御する手段を意味し、実施例では、ピ
ボットフレームに取付けら第１対の車輪と、第１のピボ
ットフレームを横断して移動移動可動な状態でピボット
フレームに取付けられたウォーキングビームと、このウ
ォーキングビームに連結されたゲージリンクとで構成さ
れる。「ウォーキングビーム」とは車輪と一体に運動す
る部材で、車輪が取付けられるレール方向に延びた車輪
取付け部と、ピボットフレームに形成された孔を貫通し
て延びたスライド部とを有している。「ピボットフレー
ム」とは文字通りピボット運動するフレームである。こ
のピボットフレームおよびピボットコントローラは車両
のメインフレームに取付けられるボギーの一部である。
ボギーは、レール方向の中心線からズレた第１および第
２の垂直軸線の周りをそれぞれ回動自在な第１と第２の
ピボットフレームを両側に有している。第１および第２
のピボットフレームにはレールと係合する第１と第２の
対を成す車輪がそれぞれ支持されている。第１のピボッ
トフレームには第１のウォーキングビームが横方向へ移
動可動な状態で取付けられている。第１対の車輪は第１
のウォーキングビームに取付けられている。レールのカ
ーブ部分で第１と第２のピボットフレームが一緒に回動
してボギーがレールのゲージ内に維持されるようにする
ために、第１のウォーキングビームが第１のピボットフ
レームに対して横方向へ移動できるように第１のゲージ
メンテナが第１のウォーキングビームに運動自在な状態
で連結されている。

【０００８】本発明装置は車両のメインフレームをさら
に有することができ、第１のボギー をこのメインフレー
ムに取付けることができる。第１のゲージメンテナはゲ
ージリンクであるのが好ましい。このゲージリンクの一
端は第１のウォーキングビームに回動自在に連結し、他
端は車両のメインフレームに回動自在に固定する。第１
の垂直軸線はレール方向に延びた中心線とレールと係合
する第１対の車輪との間に位置し、第２の垂直軸線はレ
ール方向に延びた中心線と第２対の車輪との間に位置す
る。

【０００９】本発明の装置では、ピボットフレームに研
磨装置を取付けらることができる。この研磨装置はレー
ルのカーブに追随してそれを研磨する。第１および第２
の垂直軸線は各々第１および第２のピボットフレームを
通って延びているのが好ましい。

【００１０】第１のボギーは第２のウォーキングビーム
をさらに有することができる。この第２のウォーキング
ビームは横移動可能な状態で第２のピボットフレームに
取付けられ、レールと係合する第２対の車輪はこの第２
のウォーキングビームに取付けられている。第２のウォ
ーキングビームを第２のピボットフレームに対して横方
向へ移動させて、第１のボギーをゲージ内に維持するた
めに、第２のウォーキングビームに第２のゲージメンテ
ナが連結されている（横方向または横方向移動とはレー
ル方向に対して直角な方向またはこの方向への移動を意
味する）。第２のゲージメンテナは第２のゲージリンク
にするのが好ましい。この第２のゲージリンクの第１端
は第２のウォーキングビームに枢着される。第１のウォ
ーキングビームには第１対の車輪が取付けられるレール
方向に延びた車輪取付け部と、第１のピボットフレーム
に形成された孔の中を貫通して延びたスライド部とが含
まれる。

【００１１】本発明の変形例の装置は左右にウォーキン
グビームを有する第１のボギーを有し、各ウォーキング
ビームには二対の車輪が取付けられ、左右のピボットフ
レームはレールの中心線からズレた２本の垂直軸線を中
心として回動可能になっている。各ピボットフレームに
は対応する左右のウォーキングビームが横方向に移動可
能な状態で取付けられている。左右のピボットフレーム
は、レールの曲線部分で、第１のボギーをゲージ内に保
つように、各ピボットフレームに対して一体に回動す
る。また、右側の垂直軸線はレール方向の中心線と右側
の２つの車輪との間に位置し、左の垂直軸線はレール方
向の中心線と左側の２つの車輪との間に位置する。

【００１２】本発明装置は、車両のメインフレームに第
１および第２のボギーを取付けた装置として定義するこ
とができるか。第２のボギーの構造および作動は第１の
ボギーと同じである。この場合、左右のピボットフレー
ムには、少なくとも１つの研磨装置を取付けて、各研磨
装置がレールに追随してそれを研磨するようになってい
るのが好ましい。第１のボギーは、左右のピボットフレ
ームを一体に回動させるためのタイ部材を有するのが好
ましい。このタイ部材の両端は左右のピボットフレーム
の各端部に枢着される。第１のボギーは左右のウォーキ
ングビームに枢着された左右のゲージリンクを有し、こ
のゲージリンクは左右のピボットフレームが旋回した際
に第１のボギーをゲージ内に維持するように、左右のウ
ォーキングビームを各々シフトさせる。各対の車輪のホ
イルベースは３フィート以下、好ましくは２フィート以
下にする。

【００１３】本発明装置は、鉄道軌道に沿って移動する
車両のメインフレームと、このメインフレームの片側に
取付けられ且つこのメインフレームに対して第１の垂直
軸線の周りを回動する第１のピボットフレームと、この
第１のピボットフレームに取付けられた第１の研磨装置
とを有する装置として定義することもできる。この場合
にも、第１の垂直軸線と第１のピボットフレームとの間
の距離は第１の垂直軸線からレール方向の中心線までの
距離よりも短い。第１の研磨機がレールのカーブに追随
するように、第１のピボットフレームをレールのカーブ
に従って回動できるように第１のピボットコントローラ
が第１のピボットフレームに連結されている。

【００１４】本発明装置では、メインフレームの反対側
に第２の垂直軸線の周りを回動可能な第２のピボットフ
レームを取付けることができる。第２の垂直軸線と第２
のピボットフレームとの間の距離は第２の垂直軸線から
レール方向の中心線までの距離よりも短い。この第２の
ピボットフレームには第２の研磨装置が取付ける。この
第２の研磨機をレールのカーブに追随させるために、上
記反対側で第２のピボットフレームをレールのカーブに
従って回動できるように第２のピボットコントローラが
第２のピボットフレームに連結されている。第１および
第２のピボットフレームはタイ部材によって一体に回動
させられる。タイ部材の両端は第１および第２のピボッ
トフレームに枢着されている。第１のピボットコントロ
ーラおよび第１のピボットフレームは車両のメインフレ
ームに取付けられた第１のボギーの一部である。既に述
べたように、第１のピボットコントローラには第１のピ
ボットフレームに取付けら第１対の車輪と、第１のピボ
ットフレームに横移動可動な状態で取付けられ且つ第１
対の車輪が取付けられた第１のウォーキングビームと、
このウォーキングビームに連結された第１のゲージメン
テナとが含まれる。この第１のゲージメンテナは第１の
ウォーキングビームを第１のピボットフレームに対して
横方向に移動できるようにして、第１のボギーをゲージ
内に維持する。

【００１５】本発明の上記およびその他の特性は添付図
を参照した以下の実施例の説明から明らかとなろう。各
図において類似の部材には類似の数字が付けてある。

【実施例】先ず、図３のダブルピボット式ボギー構造を
用いて本発明の機構を説明する。図３のボギー14は左右
で対を成すレール係合車輪16Ｒおよび16Ｌを備えてい
る。これらの車輪は左右のピボットフレーム18Ｒおよび
18Ｌに取付けられており、このビポットフレーム18Ｒ、
18Ｌは点20Ｒ、20Ｌでタイ部材すなわちタイロッド20に
回動自在に連結されている。上記の各部品は直線レール
上にある状態を示している。しかし、各ピボットフレー
ム18Ｒ、18Ｌは垂直軸線18Ｐの所で車両（図示せず）に
回動自在に結合されているので、ボギー14が曲線レール
部分に来た時には、14Ｃに示す位置にシフトする。すな
わち、レールのカーブと合うように、ピボットフレーム
18Ｒ、18Ｌは対応する旋回点すなわち垂直軸線18Ｐを中
心として回動する（レールは図示せず）。ピボットフレ
ーム18Ｒおよび18Ｌはタイロッド20によって一体で運動
する。

【００１６】図３のダブルピボット式ボギー構造は接線
力のてこ作用を減少させる（接線力の方向については図
１を参照）。接線力のてこ作用が減少するとフランジ力
が減少して安定な系になる。しかし、中心ピボット式ボ
ギーと違って、図３のダブルピボット式ボギーは旋回時
にそのゲージが変わり、14Ｃの位置ではゲージが狭くな
る。ダブルピボット式ボギーでのこのゲージ減少の問題
を無くすために、本発明では車輪が一定の距離だけ水平
方向に移動できるようになっている。以下、この点を本
発明のダブルピボット・ウォーキングビーム式ボギー24
を示す図４を参照して簡単に説明する。レールと係合す
る左右各一対の車輪26Ｒ、26Ｌは対応する左右のウォー
キングビーム27Ｒ、27Ｌに取付けられている。各ウォー
キングビーム27Ｒ、27Ｌは対応する左右のピボットフレ
ーム28Ｒ、28Ｌに取付けられている。左右の各ピボット
フレーム28Ｒ、28Ｌは、上記タイロッド20で説明したの
と同様な状態でタイロッド30に回動自在に取付けられて
いる。各ウォーキングビーム、例えば27Ｌはスライド部
分32Ｌを有している。このスライド部分32Ｌにはゲージ
リンク33Ｌが回動自在に取付けられている。このゲージ
リンク33Ｌはクロスビーム34に回動自在に取付けられて
いる。このクロスビーム34は車両のメインフレーム（図
４には図示せず）に取付けることができる。図を簡単に
するために、32Ｌ、33Ｌに対応する右側の部品には数字
を付けていないが、この構造がレールの中心線に対して
左右対称であることは理解できよう（レールの方向はレ
ールの直線部分で軌道に載った車両の長手方向に対応す
る）。

【００１７】図４に示すボギー24が軌道の曲線部分に来
た時には、車輪、例えば26Ｌはレールのカーブに追随
し、左のピボットフレーム28Ｌを垂直軸線軸28Ｐの周り
で回動させる。右側のピボットフレーム28Ｒはタイロッ
ド30によって左側のピボットフレームと一緒に運動す
る。図３で説明したゲージ減少の問題はウォーキングビ
ーム27Ｌ、27Ｒで避けることができる。すなわち、ウォ
ーキングビーム27Ｌのスライド部分32Ｌはピボットフレ
ーム28Ｌに対して摺動自在な状態で支持されているの
で、スライド部分32Ｌがピボットフレーム28Ｌに対して
フールド方向（レール方向に対して横方向）に摺動し
て、ボギー24をゲージ内に維持する。右側のウォーキン
グビーム27Ｒも同様に作動する。すなわち、ゲージリン
ク33Ｌはボギー24のゲージを一定に保つためのゲージメ
ンテナの役目をする。

【００１８】図５はダブルピボット・ウォーキングビー
ム式ボギー24の平面図である。図を簡単にするために、
図５ではタイロッド30は示されていない。図５の左側部
分は軌道の直線部分上にあるボギー24を示し、右側は軌
道の曲線部分上にあると仮定した場合を示している。両
側が通常は一緒に運動する（すなわち同時に動く、但
し、常に平行である必要はない）ということは理解でき
よう。図５は説明のために左右が異なった位置で示して
いる。図５の左側部分の車輪26Ｌ、ウォーキングビーム
27Ｌおよびピボットフレーム28Ｌの向きは、車両が車両
の長手方向36と平行な軌道の直線部分に沿って走行して
いる場合の向きである。図５の右側部分を説明すると、
ボギーが軌道の曲線部分に来た時には、右の車輪26Ｒが
レール（レールは図示せず）に追随し、ピボットフレー
ム28Ｒは右側の垂直軸線38Ｒの周りで回動し、ウォーキ
ングビーム27Ｒとピボットフレーム28Ｒとは図示した斜
めの位置にくる。ゲージリンク33Ｒの末端40Ｒはクロス
ビーム34（および後述のその他の部品）を介してメイン
フレーム（図示せず）に回動自在に固定されているの
で、ウォーキングビーム27Ｒのスライド部分32Ｒが図示
した位置へ移動する。ゲージリンク33Ｒとスライド部位
32Ｒとはピボット連結部42Ｒの所で連結されているの
で、ウォーキングビーム27Ｒおよびそれに取付けられた
車輪26Ｒは外向き（フィールド方向、図５では右方向）
へ移動する。これによって図３で述べたゲージ減少の問
題を解決することができる。

【００１９】次に、図６、７および８を用いてボギー24
の構造をさらに詳細に説明する。左右対称の構造である
ので、以下、右側の部品についてのみ説明を行うが、左
側部品も同様な構造であるということは理解できよう。
レールと係合する従来の車輪26Ｒはウォーキングビーム
27Ｒの車輪取付け部44Ｒのフィールド側に取付けられ
る。レール方向に延びた車輪取付け部44Ｒには少なくと
も１つの車輪26Ｒを駆動する油圧モーター46Ｒを取付け
ることができる。ウォーキングビーム27Ｒの車輪取付け
部44Ｒは、横方向（すなわちレールと直角な方向）へ延
びたスライド部32Ｒに溶接、その他の方法で固定されて
いる。スライド部32Ｒの内側端すなわちゲージ末端には
ブロック48が取付けられている。ブロック48はスライド
部32Ｒに直接またはシム48Ｓ等を介してボルト止めする
か、その他の方法で固定することができる。シム48Ｓ
（１つのみ図示) にはブロック48をスライド部32Ｒに固
定するためのボルト用の孔が形成されている。１枚以上
のシム48Ｓを用いることによって、ボギー24をゲージに
維持する操作が正確に行われるようにウォーキングビー
ム27Ｒを最小限度の調整で作動させることができる。ゲ
ージリンク33Ｒのこの可動端42Ｒは、ゲージリンク33Ｒ
の可動端42Ｒがウォーキングビーム27Ｒに回動自在に結
合されるように、ブロック48にボルトで固定されてい
る。この可動端42Ｒはボールブッシュ（球状凹部中に収
容された球形部材であって、この球形部材は孔を有し、
この孔の中にボルトが螺合する) を有している。このボ
ールブッシュ（別の記号は付けていない）によってウォ
ーキングビーム27Ｒはそのスライド部32Ｒの軸線に対し
てわずかにズレたり回転したりすることが可能になる。
ゲージリンク33Ｒの他端40Ｒは、クロスビーム34または
その他の部品を用いてメインフレーム50に旋回可能な状
態で固定されている。クロスビーム34は取付け板50Ｐに
よってメインフレーム50に取付けられている。クロスビ
ーム34はその下側に延びた取付け構造体34Ｍを有してい
る。この取付け構造体34Ｍ（特に図８を参照）はクロス
ビーム34の前側および後側に延びた２つの同一部材と、
これら前後２つの部材の間（図８の面に対して直角な方
向）に延びたプレート34Ｐとを有している。ゲージリン
ク33の末端40Ｒはプレート34Ｐに回動自在に固定されて
いる。この末端40Ｒにはわずかなズレと回転とが可能な
結合を行わせるためのボールブッシュが設けられてい
る。

【００２０】ウォーキングビーム27Ｒのスライド部32Ｒ
は、ピボットフレーム28Ｒの孔28Ｈ（図６参照）の中に
摺動可能な状態で挿入されている。ピボットフレーム28
Ｒは取付け構造体52Ｍを有し、この取付け構造体52Ｍは
図示したように下方に延びた２枚の平行板を有し、２枚
の平行板の底部は連結板によって互いに連結されてい
る。孔28Ｈは２枚の平行板の間に延びたスチール管に対
応している。スチール管はスライド部32Ｒが内部を容易
に摺動できるようにするために支持ライナーまたは被覆
を有している。スライド部32Ｒを孔28Ｈに挿入すること
によって、ウォーキングビーム27Ｒはピボットフレーム
28Ｒに対して僅かに回転することができるようになる。
車輪が障害物に接触したり、車両をクレーンで持ち上げ
た際にピボットフレーム27Ｒに対してウォーキングビー
ム27Ｒが過剰に回転するのを防ぐために、ストップパー
52Ｓが設けられている。ピボットフレーム28Ｒはレール
の方向に延びたビーム52Ｂを有している。ボギー24が軌
道の直線部分上にある時にはこのビーム52Ｂは車両の長
手方向を向いている。ピボットフレーム28Ｒの頭部には
チューブ52Ｔがあり、このチューブ52Ｔはロック用カラ
ー34Ｃによってクロスビーム34の孔34Ｈ内に回転自在に
収容されている。ロック用カラー34Ｃはチューブ52Ｔの
孔を通ってボルト止めされている。チューブ52Ｔの周り
にはゴム性のスペーサーカラー54が配置されている。孔
34Ｈはクロスビーム34内の金属チューブに対応し、この
金属チューブには支持ライナーまたは被覆が施されてい
る。この支持ライナーは、他のライナーと同様に自己潤
滑性材料にすることができる。タイロッド30の両端は左
右のピボットフレーム28Ｒ、28Ｌに枢着されている。こ
のタイロッド30はフランジ52Ｆに枢着されている。タイ
ロッド30の両端には、両側のピボットフレーム間でわず
かにズレることができるようにするための、ボールブッ
シュ56が取付けられている。また、タイロッド30には、
左右のピボットフレーム28Ｒ、28Ｌの間の結合を微調整
するために、同じ長さの任意の数の調整装置（図示せ
ず）を取付けることができる。

【００２１】図４〜８に示すボギー24を各種の鉄道車両
またはカーで使用すると、ホイルベースの短い安定した
ボギーを作ることができる。そうしたボギーは比較的急
なカーブを走る輸送車両や鉄道車両に応用するのが特に
有利である。また、ホイルベース（ボギーの前輪中央か
ら後輪中央までの距離）が２フィート以下であるボギー
は前記 Shoenhairの特許に開示のレール研磨機のような
レール研磨用車両で用いるのが有利である。以下、上記
ボギーをレール研磨機車両に応用した場合を図９を参照
して説明する。

【００２２】図９は、左右のピボットフレーム28Ｒ、28
Ｌのビーム52Ｂの両端に研磨機を取付ける方法を示して
いる。図を見易くするために、図９ではウォーキングビ
ームは示していない。左右のピボットフレーム28Ｒ、28
Ｌに取付けられる研磨機の構造は互いに同一であるの
で、説明は片側についてのみ行う。先ず、図９の左側の
部品について見ると、ビーム52Ｂの両端に取付けられた
研磨部材60を上下させるのに複動式の油圧シリンダー58
Ｌが使用されている。シリンダー58Ｌのロッドの端部が
チューブ62を上昇させると、アーム66によってチューブ
64が回転する。このチューブ64は金属性のスリーブ68中
にはめこまれており、このスリーブ68はビーム52Ｂにボ
ルトで固定され且つボルトで固定された補強用バックア
ッププレート70を備えている。スリーブ68の内側にはチ
ューブ64の回転を容易にするための支持ライナーを設け
るのが好ましい。

【００２３】チューブ64の端部にはボルト穴を有する部
材72がボルト止めされている。この部材72とチューブ64
との間には研磨部材60の位置の微調整を行うためのシム
板またはスペーサー74が取付けられている。部材72には
長さが調整可能な連結ロッド76と研磨部材60の孔80内に
回動自在に嵌合されたペグ78とが取付けられている。公
知の任意のトラベルロックを駆動するための油圧シリン
ダ82を使用することもできる。このトラベルロックすな
わちラッチ（図示せず）は研磨部材60を上側位置でロッ
クする役目のみをする。図９の右側のピボットフレーム
28Ｒの左側端部に最もよく示されている様に、この研磨
部材60は上側位置すなわちトラベルポジションにある。
プレート72がスリーブ68の軸線に対して時計回りに回転
すると、ペグ78（分解図でピボットフレーム28Ｌ末端に
示されている）によって研磨部材60が下降されて研磨部
材60は研磨可能な操作位置へ移動する。研磨部材60の一
部に連結された連接ロッド76は、レール上で研磨を直ち
に行える下側位置まで研磨部材60が下降した際に研磨部
材60の向きを正しく維持するのに用いられる。

【００２４】図９の研磨部材60は前記の Shoenhairの米
国特許（特に図５〜10Ｃ参照）のレール研磨機の研磨部
材38にほぼ対応するものである。図９の各研磨部材には
この米国特許に詳細に記載された研磨機とその中間構造
体が取付けられる。この研磨部材60に取付けられた研磨
機（図９には図示せず) は Shoenhairの上記米国特許の
研磨機と同様に作動するが、この研磨部材60に取付けら
れた研磨機は本発明のボギーのピボットフレームに取付
けられているので、図２に示すような弦状のズレの問題
は避けることができる。従って、この研磨機はレールの
比較的カーブのきつい部分を研磨することができる。

【００２５】図10は本発明によるレール研磨用車両84を
示している。このレール研磨用車両84はメインフレーム
50と、このメインフレーム50に取付けられたクロスビー
ム34とを有している。クロスビーム34にはピボットフレ
ーム28が取付けられており、車輪26は孔28Ｈに摺動自在
に収容されたウォーキングビーム（図示せず）に取付け
られている。研磨機85は研磨機部材60によってピボット
フレーム28の両端に取付けられている。各研磨機85は上
記の Shoenhairの米国特許に記載の詳細に研磨機構造を
有している。また、図10にはレールを研磨する研磨機85
から出る火花を遮蔽するためのシールドの役目をする吊
り下げ金属片86も示されている。このシールド86として
はウインドチャイムとよばれる各種公知のものを使用す
ることができる。議論を簡単にするために図10では車輪
26やピボットフレーム28等の各種部品は左右いずれの部
品であるかは記載していないが、実際には各種部品は前
記のいずれか一方に対応している。また、図10にはレー
ル研磨用車両84の一部しか示していないが、このレール
研磨用車両84は前後が面対称な同一構造のダブルピボッ
ト・ウォーキングビーム式ボギー24である。各ボギーの
２つのピボットフレームはそれぞれ２台の研磨機を有し
ていて、車両の両側にはそれぞれ４台の研磨機が取付け
られている。

【００２６】図11はレール研磨用車両84のさらに別の詳
細図であり、この図では本発明の部品の大部分は火花避
け88の内部にあるため見えない。この火花避け88は図10
のシールド86からもれた火花を補集するために通常使用
されている。いずれにせよ、このレール研磨機用車両84
は前記の前後にダブルなピボットを有するウォーキング
ビーム式ボギーに支持され、各ピボットフレームには研
磨装置が取付けられてきいる。

【００２７】以上、特殊構造を詳細に説明したが、以上
の説明は単なる例示に過ぎず、当業者は種々の変更・追
加を行うことができるということは明らかである。例え
ば単一のウォーキングビームを有するダブルピボット式
ボギーにすることもできる。その場合には、車両の片側
では車輪をピボットフレームに取付け、車両の反対側で
は車輪を、車両の反対側でピボットフレームに摺動自在
に結合されたウォーキングビームに取付ける。このよう
な単一ウォーキングビーム構造では、車両をゲージ内に
維持するための全てのゲージ調節を単一のウォーキング
ビームで行う。以上のように、本発明は種々変更できる
ので、本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 公知の中心ピボット式ボギーの概念的平面
図。

【図２】 公知の研磨装置での弦状ずれ問題を示すため
の概念的平面図。

【図３】 ダブルピボット式ボギー構造を示す概念的平
面図。

【図４】 本発明のボギーの作動原理を示す概念的平面
図。

【図５】 本発明のボギーの平面図。

【図６】 本発明のボギーの分解斜視図。

【図７】 本発明のボギーの斜視図。

【図８】 メインフレームに取付けられた本発明のボギ
ーの正面図。

【図９】 本発明で用いられるピボットフレームに研磨
装置を取付ける方法を示す分解斜視図。

【図10】 本発明のレール研磨用車両の部分側面図。

【図11】 本発明のレール研磨用車両の側面図。

【符号の説明】

10、16Ｒ、16Ｌ、26Ｒ、26Ｌ 車輪 12 砥石 14、24 ボギー 18Ｒ、18Ｌ ピボットフレーム 20、30 タイロッド 18Ｐ、28Ｐ ピボット軸 27Ｒ、27Ｌ ウォーキングビーム 28Ｒ、28Ｌ ピボットフレーム 32Ｒ、32Ｌ スライド部 33Ｒ、33Ｌ ゲージリンク 34 クロスビーム 38Ｒ ピボット軸 44Ｒ 車輪取付け部 50 メインフレーム 60 研磨機 84 レール研磨用車両

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボギーが下記 (a)〜(f) で構成されるこ
   とを特徴とする軌道用ボギーを有する装置装置： (a) ボギーの互いに反対側に配置され且つレール方向の
   中心線からズレた第１お よび第２の垂直軸線の周りを各
   々回動可能な各ピボットフレーム、 (b) 一方のレールと係合する第１対の車輪および反対側
   のレールと係合する第２ 対の車輪、 (c) 第１対の車輪が取付けられる第１のウォーキングビ
   ーム、 (d) この第１のウォーキングビームを第１のピボットフ
   レームを横切る方向へ移 動可能な状態で第１のピボット
   フレームに支持する取付け機構、 (e) レールのカーブ部分でボギーをレールのゲージ間隔
   内に維持するために、第 １のウォーキングビームが第１
   のピボットフレームを横切って移動できるよ うに、第１
   のウォーキングビームに運動自在に連結された第１のゲ
   ージメン テナー、 (f) レールのカーブ部分で第１および第２のピボットフ
   レームを一緒に回動する ために第１と第２のピボットフ
   レームを互いに連結するタイ部材。
2. 【請求項２】 ボギー(24)が車両のメインフレーム(50)
   に取付けられ、第１のゲージメンテナーが第１のゲージ
   リンク(33R) であり、このゲージリンクの一端は第１の
   ウォーキングビーム(27R) に枢着され、その他端は車両
   のメインフレーム(50)に枢着され、第１の垂直軸線(28
   P) がレール方向の中心線と第１対の車輪(26R) との間
   に位置し、第２の垂直軸線(28P) が中心線と第２対の車
   輪(26L) との間に位置している請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 ピボットフレーム(28)に研磨装置(60)が
   取付けられ、この研磨装置(60)がカーブしたレールに追
   随してレールを研磨する請求項１または２に記載の装
   置。
4. 【請求項４】 第１のゲージメンテナーが第１のゲージ
   リンク(33R) であり、このゲージリンク(33R) の第１の
   一端が第１のウォーキングビーム(27R) に枢着され、第
   １の垂直軸線(28P) がレール方向の中心線と第１対の車
   輪(26R) との間に位置し、第２の垂直軸線(28P) が中心
   線と第２対の車輪(26L) との間に位置している請求項１
   に記載の装置。
5. 【請求項５】 第１および第２の垂直軸線(28P) が第１
   および第２のピボットフレーム(28R) を各々通っている
   請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 ボギー(24)が下記(a')〜(c')をさらに有
   する請求項５に記載の装置： (a') 第２対の車輪(26L) が取付けられた第２のウォー
   キングビーム(27L) 、(b') 第２のウォーキングビーム(27L) を第２のピボッ
   トフレーム(28L) を横切 る方向へ移動可能な状態で第２
   のピボットフレーム(28L) に支持する取付 け機構(32L)
   、(c') レールをゲージ間隔内に維持するために第２のウ
   ォーキングビーム(27L) が第２のピボットフレーム(28L)
   を横切って移動できるように、第２のウ ォーキングビ
   ーム(27L) に運動自在に連結された第２のゲージメンテ
   ナー (33L) 。
7. 【請求項７】 第１のウォーキングビーム(27R) がレー
   ル方向に延びた車輪取付け部(44R) と、スライド部(32
   R) とを有し、このスライド部(32R) は第１のピボット
   フレーム(28R) に形成した孔(28H) に挿入されている請
   求項１に記載の装置。
8. 【請求項８】 軌道用ボギー(24)を有する装置であっ
   て、ボギー(24)が下記 (a)〜(c) ： (a) ボギー(24)の互いに反対側に配置され且つレール方
   向の中心線から左右にズ レた第１および第２の垂直軸線
   (28P) の周りを各々回動可能な各ピボットフ レーム(28
   R, 28L)と、 (b) 一方のレールと係合する第１対の車輪(26R) および
   反対側のレールと係合す る第２対の車輪(26L) が各々取
   付けられる第１および第２のウォーキングビ ーム(27R,
   27L)と、 (c) 各ウォーキングビーム(27R, 27L)が各ピボットフレ
   ーム(28R, 28L)を横切る 方向へ移動可能な状態で各ウォ
   ーキングビーム(27R, 27L)を各ピボットフレ ーム(28R,
   28L)に支持する取付け機構(32R, 32L)と、とを有し、レールのカーブ部分では第１および第２のウ
   ォーキングビーム(27R, 27L)が各々対応するピボットフ
   レーム(28R, 28L)を横切って移動され、それによってボ
   ギー(24)がレールのゲージ間隔内に維持されることを特
   徴とする 装置。
9. 【請求項９】 ボギー(24)が車両のメインフレームに取
   付けられる請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載のボギーと同じ構造の
    第２のボギーをさらに有し、この第２のボギーが車両の
    メインフレームに取付けられている請求項９に記載の装
    置。
11. 【請求項１１】 各ピボットフレーム(28)に少なくとも
    １つの研磨装置(60)が取付けられている請求項９または
    10に記載の装置。
12. 【請求項１２】 第１および第２のピボットフレーム(2
    8R, 28L)を一緒に回動させるタイ部材(30)を有する請求
    項８〜11のいずれか一項に記載の装置。
13. 【請求項１３】 タイ部材(30)の両端が第１および第２
    のピボットフレーム(28R, 28L)に各々枢着され、第１お
    よび第２のウォーキングビーム(27R, 27L)に第１および
    第２のゲージゲージリンク(33R, 33L)が各々枢着され、
    これら第１および第２のウォーキングビーム(27R, 27L)
    によって第１および第２のウォーキングビーム(27R, 27
    L)の各々が変位してボギー(24)をゲージ範囲内に維持す
    る請求項８〜12のいずれか一項に記載の装置。
14. 【請求項１４】 鉄道軌道に沿って移動する車両のメイ
    ンフレーム(34, 50)に連結されたボギー(24)において、
    ボギー(24)が、 (a) 第１の垂直軸線(28P) を中心とした回動軸を介して
    メインフレーム(50)の片 側に取付けられた第１のピボッ
    トフレーム(28R) と、 (b) この第１のピボットフレーム(28R) に支持された第
    １のウォーキングビーム (27R）と、 (c) 第１のウォーキングビーム(27R）に取付けられた第
    １対の車輪(26R) と、 (d) 第１のピボットフレーム(28R) に取付けられた第１
    の研磨装置(60)と、 (e) レールのカーブ部分で第１のピボットフレーム(28
    R) が回動され、その運動 に追随して第１の研磨装置(6
    0)が第１の垂直軸線(28P) を中心として回動で きるよう
    に、第１のピボットフレーム(28R) に運動連結した、第
    １対の車輪 (26R) を含む第１のピボットコントローラー
    と、 を有し、第１の垂直軸(28P) と第１のピボットフレーム
    (28R) との間の距離が第１の垂直軸(28P) からレール方
    向の中心線までの距離よりも短いことを特徴とするボギ
    ー。
15. 【請求項１５】 メインフレーム(50)の上記とは反対側
    に設けられた第２の垂直軸線(28L) の周りを回動可能な
    状態でメインフレーム(50)に取付けられた第２のピボッ
    トフレーム(28L) と、第１および第２のピボットフレー
    ム(28R, 28L)を一緒に回動させるために第１および第２
    のピボットフレーム(28R, 28L)に各端部が枢着されたタ
    イ部材(30)と、第２のピボットフレーム(28L) に取付け
    られた第２の研磨装置(60)と、レールのカーブ部分で第
    ２のピボットフレーム(28L)が回動し、その運動に追随
    して第２の研磨装置(60)が第２の垂直軸線(28P) を中心
    として回動できるように第２のピボットフレーム(28L)
    に運動連結した第２のピボットコントローラーとをさら
    に有し、第２の垂直軸線(28P) と第２のピボットフレー
    ム(28L) との間の距離は第２の垂直軸線(28P) からレー
    ル方向の中心線までの距離よりも短い請求項14に記載の
    ボギー。
16. 【請求項１６】 第１および第２の垂直軸線(28P) が第
    １および第２のピボットフレーム(28R, 28L)を貫通して
    延びている請求項15に記載のボギー。
17. 【請求項１７】 鉄道軌道に沿って移動する車両のメイ
    ンフレーム(34, 50)を有する装置において、 (a) メインフレーム(34, 50)の片側で第１の垂直軸線(2
    8P) の周りを回動可能な 状態で取付けられた第１のピボ
    ットフレーム(28R) と、 (b) 第１のピボットフレーム(28R) に取付けられた第１
    の研磨装置(60)と、 (c) レールのカーブ部分で第１のピボットフレーム(28
    R) が回動され、その運動 に追随して第１の研磨装置(6
    0)が第１の垂直軸線(28P) を中心として回動できるよう
    に、第１のピボットフレーム(28R) に連結した第１のピ
    ボットコン トローラーと、を有し、第１の垂直軸線(28P) と第１のピボットフレー
    ム(28R) との間の距離は第１の垂直軸線(28P) からレー
    ル方向の中心線までの距離よりも短く 、 第１のピボットコントローラーは車両のメインフレーム
    (34, 50)に取付けられたボギー(24)の一部であり、この 第１のピボットコントローラーは、第１のピボット
    フレーム(28R) に対して横方向に移動可能な状態で第１
    のピボットフレーム(28R) に支持された第１のウォーキ
    ングビーム(27R) と、この第１のウォーキングビーム(2
    7R) に取付けられた第１対の車輪(26R) と、ボギー(24)
    をゲージ内に維持するために第１のウォーキングビーム
    (27R) が第１のピボットフレーム(28R) を横切って移動
    できるように、第１のウォーキングビーム(28R) に運動
    連結された第１のゲージメンテナー(33R) とを含むこと
    を特徴とする装置。
18. 【請求項１８】 第１のウォーキングビーム(27R) がレ
    ール方向に延びた車輪取付け部(44R) と、スライド部(3
    2R) とを有し、このスライド部(32R) は第１のピボット
    フレーム(28R) に形成した孔(28H) に挿入されている請
    求項19に記載の装置。
19. 【請求項１９】 第１のゲージメンテナーが第１のゲー
    ジリンク(33R) であり、このゲージリンク(33R) の第１
    の一端が第１のウォーキングビーム(27R)に枢着され、
    他端が車両のメインフレーム(34, 50)に枢着されている
    請求項18に記載の装置。
20. 【請求項２０】 第１および第２の側面と第１および第
    ２の端面とを有し且つ鉄道軌道に沿って移動する車両の
    メインフレーム(50)を有する装置において、 (a ) メインフレーム(50)の第１側面に取付けられた、第
    １の垂直軸線(28P) を中 心とした回動可能な第１のピボ
    ットフレーム(28R) と、 (b ) 第１のピボットフレーム(28R) に取付けられた第１
    の研磨装置(60)と、 (c ) レールのカーブ部分で第１のピボットフレーム(28
    R) が回動し、その運動に 追随して第１の研磨装置(60)
    が第１の垂直軸線(28P) を中心として回動できるよう
    に、第１のピボットフレーム(28R) に連結した第１のピ
    ボットコント ローラーと、 を有し、(d ) 第１の垂直軸(28P) と第１のピボットフレーム(28
    R) との間の距離は第１の 垂直軸(28P) からレール方向
    の中心線までの距離よりも短く、 (e ) 第１のピボットコントローラーは第１側面の第１対
    の車輪(26R) を含み、 (f ) この第１対の車輪(26R) は対応する各水平な車軸の
    回りに回転自在に取付け られており且つ第１のウォーキ
    ングビーム(28R) および第１対の車輪(26R) は第１の垂
    直軸(28P) の回りを一緒に回動でき、 (g ) 第１の研磨装置(60)はメインフレーム(50)の第１端
    面と第１対の車輪(26R) の第１端面に最も近い車輪との
    間に配置されており、 (h ) 第１の垂直軸(28P) は第１対の車輪(26R) の水平回
    転軸の間にあり、 (i ) 第１のピボットフレーム(28R) と第１の研磨装置(6
    0)と第１対の車輪(26R) とはレール方向の中心線の片側
    にある、ことを特徴とする装置 。