JP2724944B2 - 操舵台車 - Google Patents
操舵台車Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両に係り、特に
曲線路旋回性能と走行性能とを向上するのに好適な操舵
台車に関する。
曲線路旋回性能と走行性能とを向上するのに好適な操舵
台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の鉄道車両で多く使用されている台
車の一つとして上下力を負担する軸ばねを配置し、輪軸
の前後、左右支持は軸箱体に配置した円筒積層ゴムによ
り行なう軸箱支持装置を用いたものがある。この台車の
輪軸の前後方向の支持剛性は一般に大きいため、曲線通
過時に過大な横圧が車輪フランジ及びレールに作用し、
両者の摩耗が著しい傾向にある。そこで曲線通過性能の
改善を図るため、輪軸の前後方向の支持剛性を低減し、
かつ、前輪軸と後輪軸のヨーインク（Ｙａｗｉｎｇ）運
動が逆位相となるように、Ｚ型リンク機構（Ｚリンクと
称す）を前輪軸と後輪軸のそれぞれの端部に連結した操
舵装置を有する鉄道車両用台車がある（特開平3−19729
号公報参照）。また、さらに効果を増大させるため、車
体とＺリンクとを台車枠側梁と平行に配置された平行リ
ンクで連結し、車体と台車枠の相対ヨーイング運動を平
行リンクを介してＺリンクに伝達し、Ｚリンクを駆動す
ることによって輪軸を操舵させる強制操舵方式の鉄道車
両用台車がある（特開平4−19264号公報参照）。しかし
このように平行リンクによりＺリンクを駆動する強制操
舵方式の従来の操舵台車においては、曲線路で強制操舵
するため平行リンク及びＺリンクに加わる荷重が、操舵
による輪軸支持前後ばね力（輪軸支持部ゴムの前後方向
たわみ量×ゴムの前後方向ばね定数）に比例して増大す
る。したがって、操舵量すなわち輪軸支持部ゴムの前後
方向たわみ量が大きいほど、またゴムの前後方向ばね定
数が大きいほどリンクに加わる荷重が大きくなる。操舵
量は曲線半径に反比例するため、十分大きい曲線半径で
あり、かつゴムの前後方向ばね定数すなわち、輪軸の前
後方向支持剛性を小さくすれば、リンクに加わる荷重は
許容値におさまり、ほぼ完全な操舵が可能である。しか
し、輪軸支持前後剛性を小さくすると高速走行時の蛇行
動に対する走行安定性が低下するため、輪軸支持剛性低
減には限界がある。また、曲線半径は本線上では通常約
６００ｍ以上であるが、工場構内等では１００ｍ程度の
小半径もある。したがって、走行安定上許容し得る輪軸
の支持剛性によって１００ｍの曲線半径まで強制操舵さ
せるためには、リンクに加わる大きな荷重に耐えられる
ようにリンクを設計する必要がある。
車の一つとして上下力を負担する軸ばねを配置し、輪軸
の前後、左右支持は軸箱体に配置した円筒積層ゴムによ
り行なう軸箱支持装置を用いたものがある。この台車の
輪軸の前後方向の支持剛性は一般に大きいため、曲線通
過時に過大な横圧が車輪フランジ及びレールに作用し、
両者の摩耗が著しい傾向にある。そこで曲線通過性能の
改善を図るため、輪軸の前後方向の支持剛性を低減し、
かつ、前輪軸と後輪軸のヨーインク（Ｙａｗｉｎｇ）運
動が逆位相となるように、Ｚ型リンク機構（Ｚリンクと
称す）を前輪軸と後輪軸のそれぞれの端部に連結した操
舵装置を有する鉄道車両用台車がある（特開平3−19729
号公報参照）。また、さらに効果を増大させるため、車
体とＺリンクとを台車枠側梁と平行に配置された平行リ
ンクで連結し、車体と台車枠の相対ヨーイング運動を平
行リンクを介してＺリンクに伝達し、Ｚリンクを駆動す
ることによって輪軸を操舵させる強制操舵方式の鉄道車
両用台車がある（特開平4−19264号公報参照）。しかし
このように平行リンクによりＺリンクを駆動する強制操
舵方式の従来の操舵台車においては、曲線路で強制操舵
するため平行リンク及びＺリンクに加わる荷重が、操舵
による輪軸支持前後ばね力（輪軸支持部ゴムの前後方向
たわみ量×ゴムの前後方向ばね定数）に比例して増大す
る。したがって、操舵量すなわち輪軸支持部ゴムの前後
方向たわみ量が大きいほど、またゴムの前後方向ばね定
数が大きいほどリンクに加わる荷重が大きくなる。操舵
量は曲線半径に反比例するため、十分大きい曲線半径で
あり、かつゴムの前後方向ばね定数すなわち、輪軸の前
後方向支持剛性を小さくすれば、リンクに加わる荷重は
許容値におさまり、ほぼ完全な操舵が可能である。しか
し、輪軸支持前後剛性を小さくすると高速走行時の蛇行
動に対する走行安定性が低下するため、輪軸支持剛性低
減には限界がある。また、曲線半径は本線上では通常約
６００ｍ以上であるが、工場構内等では１００ｍ程度の
小半径もある。したがって、走行安定上許容し得る輪軸
の支持剛性によって１００ｍの曲線半径まで強制操舵さ
せるためには、リンクに加わる大きな荷重に耐えられる
ようにリンクを設計する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の操舵台車にあっ
ては、小半径の曲線路で強制操舵させるときの荷重に耐
えられるようにリンクを設計すると、重量増大となって
ばね下重量が増大し、高速走行時の軌道に加わる荷重が
増大する等の問題が発生する。
ては、小半径の曲線路で強制操舵させるときの荷重に耐
えられるようにリンクを設計すると、重量増大となって
ばね下重量が増大し、高速走行時の軌道に加わる荷重が
増大する等の問題が発生する。
【０００４】また、仮に蛇行動に対する安定性が問題に
ならないような低速車両であって輪軸支持前後剛性を十
分小さくできる場合においても、特に機関車の場合は、
輪軸と電動機等の機器との間のギャップが通常狭いた
め、操舵量を制限するストッパを設ける必要があり、ス
トッパに輪軸が当たると輪軸支持剛性の大きい状態にな
るため前記と同様の問題が発生する。
ならないような低速車両であって輪軸支持前後剛性を十
分小さくできる場合においても、特に機関車の場合は、
輪軸と電動機等の機器との間のギャップが通常狭いた
め、操舵量を制限するストッパを設ける必要があり、ス
トッパに輪軸が当たると輪軸支持剛性の大きい状態にな
るため前記と同様の問題が発生する。
【０００５】本発明の目的は、小半径の曲線路で強制操
舵させるときの荷重に耐えられ、かつ走行性を向上した
操舵台車を提供することにある。
舵させるときの荷重に耐えられ、かつ走行性を向上した
操舵台車を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る操舵台車は、台車内の前後の輪軸と枢
着しそれぞれの輪軸を操舵するＺリンクと、Ｚリンクと
車体とに連結し荷重を伝達してＺリンクを駆動する平行
リンクとを備えた操舵台車において、平行リンクの中間
に所定値以上の荷重に対して伸縮可能な荷重リリース機
構を設け、荷重リリース機構は、平行リンクを介して車
体と連結するシャフトに挿通されかつシャフトにより圧
縮方向又は引張方向に移動可能な二つのピストンと、そ
れぞれのピストンの間に一定圧力の圧縮空気又は圧縮油
を封入させるシリンダとを具備している構成とする。
め、本発明に係る操舵台車は、台車内の前後の輪軸と枢
着しそれぞれの輪軸を操舵するＺリンクと、Ｚリンクと
車体とに連結し荷重を伝達してＺリンクを駆動する平行
リンクとを備えた操舵台車において、平行リンクの中間
に所定値以上の荷重に対して伸縮可能な荷重リリース機
構を設け、荷重リリース機構は、平行リンクを介して車
体と連結するシャフトに挿通されかつシャフトにより圧
縮方向又は引張方向に移動可能な二つのピストンと、そ
れぞれのピストンの間に一定圧力の圧縮空気又は圧縮油
を封入させるシリンダとを具備している構成とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、平行リンクに荷重リリース機
構を設けたため、平行リンクに加わる荷重が所定値を越
すまでは剛体として作用し、平行リンクの荷重をそのま
まＺリンクに伝達して輪軸を強制操舵し、小半径の曲線
路で平行リンクの荷重が所定値を越すと、荷重を所定値
に一定に保って平行リンクが伸縮し、台車が車体に対し
てヨーイング運動可能となり、平行リンクのないＺリン
ク方式の台車と同様の挙動をする。
構を設けたため、平行リンクに加わる荷重が所定値を越
すまでは剛体として作用し、平行リンクの荷重をそのま
まＺリンクに伝達して輪軸を強制操舵し、小半径の曲線
路で平行リンクの荷重が所定値を越すと、荷重を所定値
に一定に保って平行リンクが伸縮し、台車が車体に対し
てヨーイング運動可能となり、平行リンクのないＺリン
ク方式の台車と同様の挙動をする。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２を参照しな
がら説明する。図１に示すように、台車２内の前後の輪
軸３、３´と枢着しそれぞれの輪軸３、３´を操舵する
Ｚリンク７、７´と、Ｚリンク７、７´と車体１とに連
結し荷重を伝達してＺリンク７、７´を駆動する平行リ
ンク９とを備えた操舵台車であって、平行リンク９の中
間にそれぞれの端部を連結される荷重リリース機構９ａ
を設け、荷重リリース機構９ａは、所定値以下の荷重に
対して剛体をなし、所定値以上の荷重に対して伸縮可能
に形成されている構成とする。台車２は、輪軸３、３´
と、台車枠４と、枕ばね装置５及び軸箱体６ａ、６ａ´
及び６ｂ、６ｂ´とを備え、軸箱体６ａ、６ａ´及び６
ｂ、６ｂ´の内部に配置された図示しない円筒積層ゴム
により、輪軸３、３´の台車枠４に対する前後方向及び
左右方向に適当な支持剛性を与えている。Ｚリンク７、
７´は、輪軸３、３´を互いに逆位相に向けるためのも
のであり、水平リンク７ａ、７ａ´及び７ｂ、７ｂ´
と、垂直リンク７ｃ、７ｃ´とよりなり、図２に示すよ
うに配置されている。水平リンク７ａの一端は図示しな
いゴムブッシュを介して軸箱体６ａに取付けられ、水平
リンク７ａの他端は、垂直リンク７ｃの回転中心ｏから
距離ｘの位置に図示しない球面軸受を介してピンにより
取付けられる。水平リンク７ｂは軸箱体６ｂと垂直リン
ク７ｃとに前記と同様に取付けられる。垂直リンク７ｃ
への水平リンク７ｂの取付位置は、垂直リンク７ｃの回
転中心ｏに対して水平リンク７ａとは反対方向で回転中
心ｏから距離ｘの位置に取付けられる。また水平リンク
７ａ´は軸箱体６ａ´と垂直リンク７ｃ´とに前記と同
様に取付けられ、垂直リンク７ｃ´への水平リンク７ａ
´の取付位置は、直線ｏ−ｏ´に対して水平リンク７ａ
とは上下逆方向で垂直リンク７ｃ´の回転中心ｏ´から
距離ｘの位置に取付けられる。さらに水平リンク７ｂ´
は軸箱体６ｂ´と垂直リンク７ｃ´とに前記と同様に取
付けられ、垂直リンク７ｃ´への水平リンク７ｂ´の取
付位置は、垂直リンク７ｃ´の回転中心ｏ´に対して水
平リンク７ａ´とは反対方向で距離ｘの位置に取付けら
れる。捩じり軸８は左右のＺリンク７、７´の回転角を
伝達するためのものであり、左右の垂直リンク７ｃ、７
ｃ´の回転中心ｏ、ｏ´と連結され、回転可能となるよ
うに軸受を介して台車枠４に取付られる。平行リンク９
の中間に荷重リリース機構９ａを設けてあり、Ｚリンク
７の垂直リンク７ｃの上部と車体１との間に取付けられ
る。
がら説明する。図１に示すように、台車２内の前後の輪
軸３、３´と枢着しそれぞれの輪軸３、３´を操舵する
Ｚリンク７、７´と、Ｚリンク７、７´と車体１とに連
結し荷重を伝達してＺリンク７、７´を駆動する平行リ
ンク９とを備えた操舵台車であって、平行リンク９の中
間にそれぞれの端部を連結される荷重リリース機構９ａ
を設け、荷重リリース機構９ａは、所定値以下の荷重に
対して剛体をなし、所定値以上の荷重に対して伸縮可能
に形成されている構成とする。台車２は、輪軸３、３´
と、台車枠４と、枕ばね装置５及び軸箱体６ａ、６ａ´
及び６ｂ、６ｂ´とを備え、軸箱体６ａ、６ａ´及び６
ｂ、６ｂ´の内部に配置された図示しない円筒積層ゴム
により、輪軸３、３´の台車枠４に対する前後方向及び
左右方向に適当な支持剛性を与えている。Ｚリンク７、
７´は、輪軸３、３´を互いに逆位相に向けるためのも
のであり、水平リンク７ａ、７ａ´及び７ｂ、７ｂ´
と、垂直リンク７ｃ、７ｃ´とよりなり、図２に示すよ
うに配置されている。水平リンク７ａの一端は図示しな
いゴムブッシュを介して軸箱体６ａに取付けられ、水平
リンク７ａの他端は、垂直リンク７ｃの回転中心ｏから
距離ｘの位置に図示しない球面軸受を介してピンにより
取付けられる。水平リンク７ｂは軸箱体６ｂと垂直リン
ク７ｃとに前記と同様に取付けられる。垂直リンク７ｃ
への水平リンク７ｂの取付位置は、垂直リンク７ｃの回
転中心ｏに対して水平リンク７ａとは反対方向で回転中
心ｏから距離ｘの位置に取付けられる。また水平リンク
７ａ´は軸箱体６ａ´と垂直リンク７ｃ´とに前記と同
様に取付けられ、垂直リンク７ｃ´への水平リンク７ａ
´の取付位置は、直線ｏ−ｏ´に対して水平リンク７ａ
とは上下逆方向で垂直リンク７ｃ´の回転中心ｏ´から
距離ｘの位置に取付けられる。さらに水平リンク７ｂ´
は軸箱体６ｂ´と垂直リンク７ｃ´とに前記と同様に取
付けられ、垂直リンク７ｃ´への水平リンク７ｂ´の取
付位置は、垂直リンク７ｃ´の回転中心ｏ´に対して水
平リンク７ａ´とは反対方向で距離ｘの位置に取付けら
れる。捩じり軸８は左右のＺリンク７、７´の回転角を
伝達するためのものであり、左右の垂直リンク７ｃ、７
ｃ´の回転中心ｏ、ｏ´と連結され、回転可能となるよ
うに軸受を介して台車枠４に取付られる。平行リンク９
の中間に荷重リリース機構９ａを設けてあり、Ｚリンク
７の垂直リンク７ｃの上部と車体１との間に取付けられ
る。
【０００９】図３は本発明の一実施例である操舵台車の
曲線路における操舵状態を示した図である。図３に、前
後方向の輪軸支持ばね１０、左右方向の輪軸支持ばね１
１、電動機１２及びストッパ１３が図示されており、図
のように車両が曲線軌道を通過すると、車体１と台車２
との間には相対ヨーイング運動が発生する。この運動に
よる荷重は平行リンク９によってＺリンク７の垂直リン
ク７ｃに伝達され、垂直リンク７ｃが回転中心ｏを中心
に回転（回動）する。この回転量は捩じり軸８によって
垂直リンク７ｃ´に伝達され、垂直リンク７ｃ´が回転
中心ｏ´を中心に回転する。垂直リンク７ｃ、７ｃ´が
回転すると垂直リンク７ｃ、７ｃ´に取付けられた水平
リンク７ａ、７ａ´及び７ｂ、７ｂ´は移動し、それに
伴い輪軸３、３´を曲線のラジアル方向に向けようとす
る。この時、平行リンク９とＺリンク７、７´には、輪
軸支持ばね１０のばね力（ばね１０のたわみ量×ばね１
０のばね定数）に比例した操舵力が作用する。したがっ
て、操舵力は輪軸支持ばね１０のたわみ量が大きいほ
ど、また、ばね定数（剛性）が大きいほど大きくなる。
さらに操舵力は曲線半径に反比例するため、曲線半径が
大きいほど操舵力は小さい。一方、平行リンク９は荷重
リリース機構９ａを有しており、操舵力が所定値以下で
は平行リンク９は剛体として作用し、操舵力が所定値を
越すと操舵力を所定値に一定に保ったまま平行リンク９
は荷重リリース機構９ａにより伸縮する。この荷重リリ
ース機構９ａの設定荷重を例えば、本線走行時の最大操
舵力とすることにより、本線走行時には平行リンク９は
剛体となし得るため、曲線では台車の車体に対する相対
ヨーイングに連動して平行リンク９はＺリンク７、７´
を駆動し、図３に示すように輪軸３、３´が曲線のラジ
アル方向を向くように操舵され、曲線路を円滑に走行す
る。
曲線路における操舵状態を示した図である。図３に、前
後方向の輪軸支持ばね１０、左右方向の輪軸支持ばね１
１、電動機１２及びストッパ１３が図示されており、図
のように車両が曲線軌道を通過すると、車体１と台車２
との間には相対ヨーイング運動が発生する。この運動に
よる荷重は平行リンク９によってＺリンク７の垂直リン
ク７ｃに伝達され、垂直リンク７ｃが回転中心ｏを中心
に回転（回動）する。この回転量は捩じり軸８によって
垂直リンク７ｃ´に伝達され、垂直リンク７ｃ´が回転
中心ｏ´を中心に回転する。垂直リンク７ｃ、７ｃ´が
回転すると垂直リンク７ｃ、７ｃ´に取付けられた水平
リンク７ａ、７ａ´及び７ｂ、７ｂ´は移動し、それに
伴い輪軸３、３´を曲線のラジアル方向に向けようとす
る。この時、平行リンク９とＺリンク７、７´には、輪
軸支持ばね１０のばね力（ばね１０のたわみ量×ばね１
０のばね定数）に比例した操舵力が作用する。したがっ
て、操舵力は輪軸支持ばね１０のたわみ量が大きいほ
ど、また、ばね定数（剛性）が大きいほど大きくなる。
さらに操舵力は曲線半径に反比例するため、曲線半径が
大きいほど操舵力は小さい。一方、平行リンク９は荷重
リリース機構９ａを有しており、操舵力が所定値以下で
は平行リンク９は剛体として作用し、操舵力が所定値を
越すと操舵力を所定値に一定に保ったまま平行リンク９
は荷重リリース機構９ａにより伸縮する。この荷重リリ
ース機構９ａの設定荷重を例えば、本線走行時の最大操
舵力とすることにより、本線走行時には平行リンク９は
剛体となし得るため、曲線では台車の車体に対する相対
ヨーイングに連動して平行リンク９はＺリンク７、７´
を駆動し、図３に示すように輪軸３、３´が曲線のラジ
アル方向を向くように操舵され、曲線路を円滑に走行す
る。
【００１０】一方、構内の小半径の曲線走行時には、操
舵力が荷重リリース機構の設定荷重を越すと平行リンク
はそれ以上の荷重をＺリンクに伝達することなく伸縮
し、従来の平行リンクを持たないＺリンク付き操舵台車
と同様の動作をする。したがって、本線走行時にはほぼ
完全な操舵を行い、走行頻度が比較的少ない構内等の小
半径の曲線路では曲線操舵性能は若干低下するが、操舵
機構のＺリンクに過大な荷重が加わることを防止でき
る。
舵力が荷重リリース機構の設定荷重を越すと平行リンク
はそれ以上の荷重をＺリンクに伝達することなく伸縮
し、従来の平行リンクを持たないＺリンク付き操舵台車
と同様の動作をする。したがって、本線走行時にはほぼ
完全な操舵を行い、走行頻度が比較的少ない構内等の小
半径の曲線路では曲線操舵性能は若干低下するが、操舵
機構のＺリンクに過大な荷重が加わることを防止でき
る。
【００１１】さらに本発明の他の実施例として、ストッ
パ１３は輪軸３、３´が電動機１２に接触しないように
軸箱体６ａ、６ａ´及び６ｂ、６ｂ´と台車枠４との間
に設けられ、ギャップδは輪軸３、３´がヨーイングし
たとき電動機１２と輪軸３、３´とが接触しないように
定められている。輪軸３、３´がストッパ１３に当接す
ると、前後方向の輪軸支持剛性が非常に大きくなること
と同様の状態になり、平行リンク９に作用する荷重は所
定値を越える。その結果、前記同様荷重リリース機構９
ａが作動し、平行リンク９は伸縮し、台車２が車体１に
対しヨーイング可能となり、従来の平行リンクのないＺ
リンク方式の台車と同様の挙動を示す。
パ１３は輪軸３、３´が電動機１２に接触しないように
軸箱体６ａ、６ａ´及び６ｂ、６ｂ´と台車枠４との間
に設けられ、ギャップδは輪軸３、３´がヨーイングし
たとき電動機１２と輪軸３、３´とが接触しないように
定められている。輪軸３、３´がストッパ１３に当接す
ると、前後方向の輪軸支持剛性が非常に大きくなること
と同様の状態になり、平行リンク９に作用する荷重は所
定値を越える。その結果、前記同様荷重リリース機構９
ａが作動し、平行リンク９は伸縮し、台車２が車体１に
対しヨーイング可能となり、従来の平行リンクのないＺ
リンク方式の台車と同様の挙動を示す。
【００１２】本発明の他の実施例を示す荷重リリース機
構を有する平行リンクを図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、平行リンクを介して車体と連結する
取付ピン穴２３を有するシャフト１４に挿通され、かつ
シャフト１４により移動可能に設けられた二つのピスト
ン１５、１５´と、それぞれのピストン１５、１５´の
間に一定圧力の圧縮空気１９を封入させるシリンダ１６
とを具備している構成とする。シリンダ１６の両端にシ
リンダ底板１７と、Ｚリンクと連結する取付ピン穴２３
´を有するシリンダ底板１８とが固定されている。ピス
トン１５、１５´の間に封入された圧縮空気１９は、圧
縮空気溜め２０に接続する圧縮空気取り入れ口２１より
取り入れられ、圧縮空気溜め２０の内部圧力は図示しな
い圧力一定制御装置により一定に保たれている。ブッシ
ュ２２、２２´はピストン１５、１５´に圧縮力を与え
るためシャフト１４上に固定されており、シリンダ底板
１７、１８の挿通穴内を滑らかに移動することが可能で
ある。
構を有する平行リンクを図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、平行リンクを介して車体と連結する
取付ピン穴２３を有するシャフト１４に挿通され、かつ
シャフト１４により移動可能に設けられた二つのピスト
ン１５、１５´と、それぞれのピストン１５、１５´の
間に一定圧力の圧縮空気１９を封入させるシリンダ１６
とを具備している構成とする。シリンダ１６の両端にシ
リンダ底板１７と、Ｚリンクと連結する取付ピン穴２３
´を有するシリンダ底板１８とが固定されている。ピス
トン１５、１５´の間に封入された圧縮空気１９は、圧
縮空気溜め２０に接続する圧縮空気取り入れ口２１より
取り入れられ、圧縮空気溜め２０の内部圧力は図示しな
い圧力一定制御装置により一定に保たれている。ブッシ
ュ２２、２２´はピストン１５、１５´に圧縮力を与え
るためシャフト１４上に固定されており、シリンダ底板
１７、１８の挿通穴内を滑らかに移動することが可能で
ある。
【００１３】次に、この荷重リリース機構の動作を説明
する。今、取付ピン穴２３、２３´間に圧縮力が作用し
たとすると、シャフト１４に固定されたブッシュ２２が
ピストン１５に実線矢印方向の圧縮力（荷重）Ｆを及ぼ
す。このピストン１５に作用する圧縮力Ｆが圧縮空気１
９による膨張力（圧力×シリンダ内断面積）よりも小さ
ければ、両ピン穴間距離Ｌは変わらず圧縮力の作用方向
に対して剛体として作用する。一方、ピストン１５に作
用する圧縮力Ｆが圧縮空気１９による膨張力より大きく
なると、シリンダ内圧力が圧力一定制御装置により一定
に保たれているため、ピストン１５がシャフト１４とと
もにシリンダ１６内を移動し、両ピン穴間距離Ｌが短く
なる。反対に、取付ピン穴２３、２３´間に引張力が作
用するとシャフト１４に固定されたブッシュ２２´がピ
ストン１５´に破線矢印方向の圧縮力（荷重）Ｆ´を及
ぼす。ピストン１５´は圧縮空気１９に圧縮力を及ぼ
す。ピストン１５´に作用する圧縮力が圧縮空気１９に
よる膨張力（圧力×シリンダ内断面積）よりも小さけれ
ば、前記同様両ピン穴間距離Ｌは変化せず引張力の作用
方向に対して剛体として作用する。逆に、ピストン１５
´に作用する圧縮力Ｆ´が圧縮空気１９による膨張力よ
り大きくなると、シリンダ内圧力が圧力一定制御装置に
より一定に保たれているため、ピストン１５´がシャフ
ト１４とともにシリンダ内を移動し、両ピン穴間距離Ｌ
は長くなる。従って、膨張力を許容最大操舵力相当の設
定圧力と等しくなるように設計することにより、平行リ
ンクに加わる圧縮、引張力が設定圧力以下の場合は平行
リンクは剛体として作用し、圧縮、引張力が設定圧力以
上になると、設定荷重以上の荷重は伝達することなく伸
縮する。
する。今、取付ピン穴２３、２３´間に圧縮力が作用し
たとすると、シャフト１４に固定されたブッシュ２２が
ピストン１５に実線矢印方向の圧縮力（荷重）Ｆを及ぼ
す。このピストン１５に作用する圧縮力Ｆが圧縮空気１
９による膨張力（圧力×シリンダ内断面積）よりも小さ
ければ、両ピン穴間距離Ｌは変わらず圧縮力の作用方向
に対して剛体として作用する。一方、ピストン１５に作
用する圧縮力Ｆが圧縮空気１９による膨張力より大きく
なると、シリンダ内圧力が圧力一定制御装置により一定
に保たれているため、ピストン１５がシャフト１４とと
もにシリンダ１６内を移動し、両ピン穴間距離Ｌが短く
なる。反対に、取付ピン穴２３、２３´間に引張力が作
用するとシャフト１４に固定されたブッシュ２２´がピ
ストン１５´に破線矢印方向の圧縮力（荷重）Ｆ´を及
ぼす。ピストン１５´は圧縮空気１９に圧縮力を及ぼ
す。ピストン１５´に作用する圧縮力が圧縮空気１９に
よる膨張力（圧力×シリンダ内断面積）よりも小さけれ
ば、前記同様両ピン穴間距離Ｌは変化せず引張力の作用
方向に対して剛体として作用する。逆に、ピストン１５
´に作用する圧縮力Ｆ´が圧縮空気１９による膨張力よ
り大きくなると、シリンダ内圧力が圧力一定制御装置に
より一定に保たれているため、ピストン１５´がシャフ
ト１４とともにシリンダ内を移動し、両ピン穴間距離Ｌ
は長くなる。従って、膨張力を許容最大操舵力相当の設
定圧力と等しくなるように設計することにより、平行リ
ンクに加わる圧縮、引張力が設定圧力以下の場合は平行
リンクは剛体として作用し、圧縮、引張力が設定圧力以
上になると、設定荷重以上の荷重は伝達することなく伸
縮する。
【００１４】本発明によれば、小半径の曲線路等を走行
時にＺリンクに加わる荷重の過大となることを防止でき
るため、Ｚリンク機構を軽量化することができる。
時にＺリンクに加わる荷重の過大となることを防止でき
るため、Ｚリンク機構を軽量化することができる。
【００１５】以上の説明ではＺリンクを輪軸の両側に設
け、かつ左右のＺリンクを捩じり軸で連結した実施例を
示したが、捩じり軸は不可欠のものではなく、また、Ｚ
リンクが片側のみでも若干の性能低下はあっても、かな
りの操舵性能を有し、そのような方式でも本発明を適用
できる。しかしこの場合、Ｚリンクの回転中心を台車枠
に固定する必要がある。なお、荷重リリース機構の作動
流体は圧縮空気に限定されず、圧縮油も使用可能であ
る。
け、かつ左右のＺリンクを捩じり軸で連結した実施例を
示したが、捩じり軸は不可欠のものではなく、また、Ｚ
リンクが片側のみでも若干の性能低下はあっても、かな
りの操舵性能を有し、そのような方式でも本発明を適用
できる。しかしこの場合、Ｚリンクの回転中心を台車枠
に固定する必要がある。なお、荷重リリース機構の作動
流体は圧縮空気に限定されず、圧縮油も使用可能であ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、平行リンクに荷重リリ
ース機構を設けたため、小半径の曲線路等を走行時にＺ
リンクに加わる過大な荷重が防止されるとともにばね下
重量が小さくなり、曲線走行性能及び高速走行性能を向
上した操舵台車を提供することができる。
ース機構を設けたため、小半径の曲線路等を走行時にＺ
リンクに加わる過大な荷重が防止されるとともにばね下
重量が小さくなり、曲線走行性能及び高速走行性能を向
上した操舵台車を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１のリンク機構を説明する図である。
【図３】図１の曲線路における操舵状態を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例を示す荷重リリース機構の
横断面図である。
横断面図である。
１ 車体 ２ 台車 ３ 輪軸 ３´ 輪軸 ４ 台車枠 ７ Ｚリンク ７´ Ｚリンク ９ 平行リンク ９ａ 荷重リリース機構 １３ ストッパ １４ シャフト １５ ピストン １５´ ピストン １６ シリンダ １９ 圧縮空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市毛 力 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社 日立製作所 水戸工場内 (72)発明者 藤本 裕 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人 鉄道総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−241259（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−24488（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 台車内の前後の輪軸と枢着しそれぞれの
輪軸を操舵するＺリンクと、該Ｚリンクと車体とに連結
し荷重を伝達して前記Ｚリンクを駆動する平行リンクと
を備えた操舵台車において、該平行リンクの中間に所定
値以上の荷重に対して伸縮可能な荷重リリース機構を設
け、該荷重リリース機構は、平行リンクを介して車体と
連結するシャフトに挿通されかつ該シャフトにより圧縮
方向又は引張方向に移動可能な二つのピストンと、それ
ぞれのピストンの間に一定圧力の圧縮空気又は圧縮油を
封入させるシリンダとを具備していることを特徴とする
操舵台車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4241822A JP2724944B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 操舵台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4241822A JP2724944B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 操舵台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687446A JPH0687446A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2724944B2 true JP2724944B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17080017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4241822A Expired - Fee Related JP2724944B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 操舵台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724944B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3081451B1 (en) * | 2007-09-21 | 2020-08-12 | Nippon Steel Corporation | Steerable truck for a railway car, a railway car, and an articulated car |
| JP5010629B2 (ja) | 2009-02-20 | 2012-08-29 | 三菱重工業株式会社 | 低床式車両 |
| JP5010628B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2012-08-29 | 三菱重工業株式会社 | 低床式車両 |
| JP5828235B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-12-02 | 新日鐵住金株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP5724711B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-05-27 | 新日鐵住金株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP5845125B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2016-01-20 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 回転角検出機構 |
| JP6186089B2 (ja) | 2014-12-17 | 2017-08-23 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用の操舵台車 |
| JP6020638B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-02 | 新日鐵住金株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP6565316B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2019-08-28 | 日本製鉄株式会社 | 超低床形路面電車用鉄道車両 |
| JP6577834B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-09-18 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP6506677B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-04-24 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| FR3046125B1 (fr) * | 2015-12-28 | 2019-05-31 | Alstom Transport Technologies | Vehicule ferroviaire avec bogie a essieux orientables |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5024488A (ja) * | 1973-07-06 | 1975-03-15 | ||
| JPS61241259A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-27 | 株式会社東芝 | 操舵台車 |
| JPS62227854A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-06 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両用伸縮型台車 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP4241822A patent/JP2724944B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687446A (ja) | 1994-03-29 |
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Legal Events
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