JP2834296B2 - 鉄道車両用一軸台車 - Google Patents
鉄道車両用一軸台車Info
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- JP2834296B2 JP2834296B2 JP24100090A JP24100090A JP2834296B2 JP 2834296 B2 JP2834296 B2 JP 2834296B2 JP 24100090 A JP24100090 A JP 24100090A JP 24100090 A JP24100090 A JP 24100090A JP 2834296 B2 JP2834296 B2 JP 2834296B2
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- Japan
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- bogie
- bogie frame
- vehicle body
- steering
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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、自己操舵機能を備え曲線路での走行性の向
上を図った鉄道車両用一軸台車に関する。
上を図った鉄道車両用一軸台車に関する。
近年、都市圏を中心として鉄道輸送力の強化の要請が
ますます高まっており、これを背景として従来鉄道線路
においても、鉄道車両の高速化が図られている。この高
速化を達成するためには、鉄道車両の台車の走行安定性
を確立することが不可欠となる。
ますます高まっており、これを背景として従来鉄道線路
においても、鉄道車両の高速化が図られている。この高
速化を達成するためには、鉄道車両の台車の走行安定性
を確立することが不可欠となる。
鉄道車両用台車のうち、単一の車輪軸を有する一軸台
車では、その台車が車体に対して仮想回転中心回りに回
転できるように支承されている。（例えば、特開昭59−
158566号公報）。この場合、台車の走行特性としては、
蛇行動、すなわち、台車がその回転中心回りに回転でき
るようになっていることから、車輪路面の勾配に起因し
て走行線路中心へ復元させようとして自励振動が起こ
る。このような蛇行動は、高速になるほど大きくなり、
特に高速域において問題となる。
車では、その台車が車体に対して仮想回転中心回りに回
転できるように支承されている。（例えば、特開昭59−
158566号公報）。この場合、台車の走行特性としては、
蛇行動、すなわち、台車がその回転中心回りに回転でき
るようになっていることから、車輪路面の勾配に起因し
て走行線路中心へ復元させようとして自励振動が起こ
る。このような蛇行動は、高速になるほど大きくなり、
特に高速域において問題となる。
従来、このような蛇行動を防止するためには、台車の
車体に対する回転抵抗を大きくすることによって対処し
ている。具体的には、軸ばね、車体支持ばね等の横剛性
を高く設計することによって台車を回転し難くしてい
る。
車体に対する回転抵抗を大きくすることによって対処し
ている。具体的には、軸ばね、車体支持ばね等の横剛性
を高く設計することによって台車を回転し難くしてい
る。
しかしながら、上記のように台車を回転し難くした場
合、蛇行動防止に関して効果的な手段になり得ても、曲
線路走行において横圧の問題が生ずる。すなわち、車両
が直線路から曲線路にさしかかったときに、この曲線路
は、その接線方向に対して車両の直進方向のなす角、い
わゆるアタック角を有するために、車輪にはその車輪フ
ランジに横圧が作用する。この横圧は、台車の横剛性が
大きいほど増大するので、この横圧があるため自ずと曲
線路の通過速度が制限されてしまう不都合があった。
合、蛇行動防止に関して効果的な手段になり得ても、曲
線路走行において横圧の問題が生ずる。すなわち、車両
が直線路から曲線路にさしかかったときに、この曲線路
は、その接線方向に対して車両の直進方向のなす角、い
わゆるアタック角を有するために、車輪にはその車輪フ
ランジに横圧が作用する。この横圧は、台車の横剛性が
大きいほど増大するので、この横圧があるため自ずと曲
線路の通過速度が制限されてしまう不都合があった。
そこで、本発明は、上記従来技術の有する問題点を解
消し、曲線路通過時に作用する横圧を利用して車輪を操
舵し、円滑な曲線路通過とその走行速度の向上を可能な
鉄道車両用一軸台車を提供することを目的とする。
消し、曲線路通過時に作用する横圧を利用して車輪を操
舵し、円滑な曲線路通過とその走行速度の向上を可能な
鉄道車両用一軸台車を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、輪軸を支承す
る軸箱を軸ばねを介して台車枠に支持し車体支持ばねに
よって車体を台車枠上に支持してなる鉄道車両用一軸台
車において、交差しかつ輪軸の軸線に関して対称な２本
のステアリングリンクによって台車枠と車体との間を連
結し、上記２本のステアリングリンクのそれぞれの端部
の球面軸受けを介した結合点が台車枠の略中央を中心と
する円上にあることを特徴とするものである。
る軸箱を軸ばねを介して台車枠に支持し車体支持ばねに
よって車体を台車枠上に支持してなる鉄道車両用一軸台
車において、交差しかつ輪軸の軸線に関して対称な２本
のステアリングリンクによって台車枠と車体との間を連
結し、上記２本のステアリングリンクのそれぞれの端部
の球面軸受けを介した結合点が台車枠の略中央を中心と
する円上にあることを特徴とするものである。
また、本発明は、輪軸を支承する軸箱を軸ばねを介し
て台車枠に支持し車体支持ばねによって車体を台車枠上
に支持してなる鉄道車両用一軸台車において、交差しか
つ輪軸の軸線に関して対称な２本のステアリングリンク
によって台車枠と輪軸が回動自在に挿通される箱型部材
との間を連結し、上記２本のステアリングリンクのそれ
ぞれの端部の球面軸受けを介した結合点が台車枠の略中
央を中心とする円上にあることを特徴とするものであ
る。
て台車枠に支持し車体支持ばねによって車体を台車枠上
に支持してなる鉄道車両用一軸台車において、交差しか
つ輪軸の軸線に関して対称な２本のステアリングリンク
によって台車枠と輪軸が回動自在に挿通される箱型部材
との間を連結し、上記２本のステアリングリンクのそれ
ぞれの端部の球面軸受けを介した結合点が台車枠の略中
央を中心とする円上にあることを特徴とするものであ
る。
請求項１に記載の発明によれば、鉄道車両が曲線路を
通過するときには、レールから作用する横圧が車輪を転
向させようとすると、２本のステアリングリンクは、車
体との結合点を支点として回動し、台車枠は、その中央
を中心とした回動動作に近似した動きをするので、車輪
とレールとが平行になる。
通過するときには、レールから作用する横圧が車輪を転
向させようとすると、２本のステアリングリンクは、車
体との結合点を支点として回動し、台車枠は、その中央
を中心とした回動動作に近似した動きをするので、車輪
とレールとが平行になる。
また、請求項２に記載の発明によれば、２本のステア
リングリンクは、台車枠との結合点を支点として回動
し、輪軸が台車枠の中央を中心とした回動動作に近似し
た動きをするので、車輪とレールとが平行になる。
リングリンクは、台車枠との結合点を支点として回動
し、輪軸が台車枠の中央を中心とした回動動作に近似し
た動きをするので、車輪とレールとが平行になる。
以下、本発明による鉄道車両用一軸台車の一実施例に
ついて添付の図面を参照して説明する。第１図におい
て、符号１は台車枠を、符号２は車輪を示す。車輪２、
２が軸着する輪軸３は軸箱４、４によって回転自在に支
承されている。この実施例では、上記軸箱４は、台車枠
１に対して軸ばね５を介して支持されているとともに、
当該台車枠３から下方に垂設された受部材６に一端が回
動可能に連結された腕７によって支持されるようになっ
ている。
ついて添付の図面を参照して説明する。第１図におい
て、符号１は台車枠を、符号２は車輪を示す。車輪２、
２が軸着する輪軸３は軸箱４、４によって回転自在に支
承されている。この実施例では、上記軸箱４は、台車枠
１に対して軸ばね５を介して支持されているとともに、
当該台車枠３から下方に垂設された受部材６に一端が回
動可能に連結された腕７によって支持されるようになっ
ている。
次に、符号８は車体を示し、この車体８は、車体支持
ばね９によって弾性的に支持され、さらにこの車体ばね
９はダンパを構成する部分10によって台車枠１と結合さ
れており、車体支持ばね９の減衰振動はこのダンパを構
成する部分10によって吸収されるようになっている。
ばね９によって弾性的に支持され、さらにこの車体ばね
９はダンパを構成する部分10によって台車枠１と結合さ
れており、車体支持ばね９の減衰振動はこのダンパを構
成する部分10によって吸収されるようになっている。
また、上記車体８と台車枠１との間は、次のようなリ
ンクを介して連結される。すなわち、台車枠１の両側部
から下側に突出するブラケット11、11にピン12、12によ
って枢着された側リンク13、13の両端部に、Ｌランク1
4、14を介し台車枠１の幅方向に延びるクロスリンク15
が連結されている。このＬクランク14、14（第２図参
照）には、鉛直方向に延びる車体支持部材16、16が枢着
され、この車体支持部材16、16の図示を省略した端部は
車体８に連結されている。
ンクを介して連結される。すなわち、台車枠１の両側部
から下側に突出するブラケット11、11にピン12、12によ
って枢着された側リンク13、13の両端部に、Ｌランク1
4、14を介し台車枠１の幅方向に延びるクロスリンク15
が連結されている。このＬクランク14、14（第２図参
照）には、鉛直方向に延びる車体支持部材16、16が枢着
され、この車体支持部材16、16の図示を省略した端部は
車体８に連結されている。
さらに、第２図および第３図において、台車枠１と車
体８とは、交差する２本のステアリングリンク20、21に
よって連結されている。すなわち、ステアリングリンク
20の台車枠側の端部は台車枠１に対して固定されたブラ
ケット22aに球面軸受24aを介して枢着され、車体側の他
端部は車体８の下面に固定されたブラケット23aに球面
軸受25aを介して枢着されている。このようなステアリ
ングリンク20に対して交差するステアリングリンク21
は、その台車枠側の端部は台車枠１に固定されたブラケ
ット22bに球面軸受24bを介して枢着され、車体側の他端
部は、車体８に固定されたブラケット25bに球面軸受25b
を介して枢着されている。このようなステアリングリン
ク20、21は、球面軸受によって支承されているため、そ
の車体側の結合点Y1、Y1、台車枠側の結合点Z1、Z1にお
いて、上下、左右方向いずれの方向にも回動し得るよう
になっている。
体８とは、交差する２本のステアリングリンク20、21に
よって連結されている。すなわち、ステアリングリンク
20の台車枠側の端部は台車枠１に対して固定されたブラ
ケット22aに球面軸受24aを介して枢着され、車体側の他
端部は車体８の下面に固定されたブラケット23aに球面
軸受25aを介して枢着されている。このようなステアリ
ングリンク20に対して交差するステアリングリンク21
は、その台車枠側の端部は台車枠１に固定されたブラケ
ット22bに球面軸受24bを介して枢着され、車体側の他端
部は、車体８に固定されたブラケット25bに球面軸受25b
を介して枢着されている。このようなステアリングリン
ク20、21は、球面軸受によって支承されているため、そ
の車体側の結合点Y1、Y1、台車枠側の結合点Z1、Z1にお
いて、上下、左右方向いずれの方向にも回動し得るよう
になっている。
また、上記ステアリングリンク20,21は、その長さが
相等しく輪軸３の軸線に関して対称に配置され、かつ各
結合点Y1、Y1、Z1、Z1、が台車枠１の中央Ｏを中心とす
る円周上にあるように配置されているものである。
相等しく輪軸３の軸線に関して対称に配置され、かつ各
結合点Y1、Y1、Z1、Z1、が台車枠１の中央Ｏを中心とす
る円周上にあるように配置されているものである。
本実施例による鉄道車両用一軸台車は、基本的には、
以上のように構成されるものであり、次に、その作用に
ついて説明する。
以上のように構成されるものであり、次に、その作用に
ついて説明する。
第４図は、この一軸台車が適用された鉄道車両が曲線
路を通過する場合の車輪２、２にレールから作用する横
圧Ｐとそのときの自己操舵作用を模式的に示した図であ
る。
路を通過する場合の車輪２、２にレールから作用する横
圧Ｐとそのときの自己操舵作用を模式的に示した図であ
る。
曲線路をなすレール26、26に車輪２、２が差しかかっ
たときには、この車輪２、２の向きとレール26、26の間
にはアタック角αが存在するため、車輪２、２にはその
フランジにレール26、26から矢印方向に横圧Ｐが作用す
る。この横圧Ｐは、車輪２、２を上記アタック角が減少
する方向、すなわち、図において反時計回りに転回させ
ようとする偶力として作用する。
たときには、この車輪２、２の向きとレール26、26の間
にはアタック角αが存在するため、車輪２、２にはその
フランジにレール26、26から矢印方向に横圧Ｐが作用す
る。この横圧Ｐは、車輪２、２を上記アタック角が減少
する方向、すなわち、図において反時計回りに転回させ
ようとする偶力として作用する。
このような横圧Ｑは、軸箱４、軸ばね５を経て台車枠
１に伝達されて、この台車枠１ごと全体を反時計方向に
転回させようと作用する。
１に伝達されて、この台車枠１ごと全体を反時計方向に
転回させようと作用する。
すなわち、この一軸台車においては、台車枠１と車体
８とが交差するステアリングリンク20、21によって連結
されているため、ステアリングリンク20はその台車枠側
の結合点Z1が、車体８側の球面継手25aを介した結合点Y
1を支点としてＺ′１の位置まで移動するように回動す
る。同様に、ステアリングリンク21はその結合点Z1が結
合点Y1を支点としてＺ′１に位置するまで回動する。従
って、台車枠１との結合点Z1、Z1はそれぞれ結合点Y1、
Y1を中心とする円を軌跡として移動する。この場合、第
４図から了解されるように、ステアリングリンク20、21
が台車枠１の点Ｏを中心に回動した場合には、図中、実
線で示す円を軌跡として結合点Z1、Z1が変位するが、ス
テアリングリンク20、21は輪軸３の軸線に関して対称で
ありかつ結合点Y1、Y1、Z1、Z1が点Ｏを中心とする円上
にあるので、上述した実際のZ1、Z1の変位は、このＯ点
を中心とする回動変位と近似したものとなる。
８とが交差するステアリングリンク20、21によって連結
されているため、ステアリングリンク20はその台車枠側
の結合点Z1が、車体８側の球面継手25aを介した結合点Y
1を支点としてＺ′１の位置まで移動するように回動す
る。同様に、ステアリングリンク21はその結合点Z1が結
合点Y1を支点としてＺ′１に位置するまで回動する。従
って、台車枠１との結合点Z1、Z1はそれぞれ結合点Y1、
Y1を中心とする円を軌跡として移動する。この場合、第
４図から了解されるように、ステアリングリンク20、21
が台車枠１の点Ｏを中心に回動した場合には、図中、実
線で示す円を軌跡として結合点Z1、Z1が変位するが、ス
テアリングリンク20、21は輪軸３の軸線に関して対称で
ありかつ結合点Y1、Y1、Z1、Z1が点Ｏを中心とする円上
にあるので、上述した実際のZ1、Z1の変位は、このＯ点
を中心とする回動変位と近似したものとなる。
従って、台車枠１全体が車体８に対して相対的に反時
計方向に回動し、このような台車枠１の動きは、軸ばね
５、車体支持ばね９の横弾性によって吸収される。そし
て、車輪２、２はそのフランジとレール26、26の接線方
向が平行になってアタック角αが減少するように転向
し、こうして車輪が自己操舵される。
計方向に回動し、このような台車枠１の動きは、軸ばね
５、車体支持ばね９の横弾性によって吸収される。そし
て、車輪２、２はそのフランジとレール26、26の接線方
向が平行になってアタック角αが減少するように転向
し、こうして車輪が自己操舵される。
次に、本発明の他の実施例について第５図乃至第８図
を参照して説明する。この場合、上記第１実施例と同一
の構成要素には同一参照符号を付してその詳細な説明は
省略する。
を参照して説明する。この場合、上記第１実施例と同一
の構成要素には同一参照符号を付してその詳細な説明は
省略する。
この実施例では、ステアリングリンク20、21によって
台車枠１と車体８とを連結する第１実施例とは異なり、
輪軸３が回動自在に挿通される箱型部材としての車軸ケ
ース28と、台車枠１との間がステアリングリンク20、21
によって連結されている。この実施例では、車軸ケース
28に一体的に形成されたブラケット29a、29bにそれぞれ
ステアリングリンク20、21の一端部が球面軸受24a、24b
を介して連結されている。一方、ステアリングリンク2
0、21の他端部は球面軸受25a、25bを介して台車枠１の
下面に形成されたブラケット30a、30bに連結されてい
る。なお、箱型部材としては、車軸ケース28の他に減速
機のケースであってもよい。
台車枠１と車体８とを連結する第１実施例とは異なり、
輪軸３が回動自在に挿通される箱型部材としての車軸ケ
ース28と、台車枠１との間がステアリングリンク20、21
によって連結されている。この実施例では、車軸ケース
28に一体的に形成されたブラケット29a、29bにそれぞれ
ステアリングリンク20、21の一端部が球面軸受24a、24b
を介して連結されている。一方、ステアリングリンク2
0、21の他端部は球面軸受25a、25bを介して台車枠１の
下面に形成されたブラケット30a、30bに連結されてい
る。なお、箱型部材としては、車軸ケース28の他に減速
機のケースであってもよい。
この実施例においても、上記第１実施例と同様に、ス
テアリングリンク20、21は輪軸３に関して各対称でかつ
各結合点Y2、Y2、Z2、Z2が台車枠１の中央の点Ｏを中心
とする円上に位置するようになっている。
テアリングリンク20、21は輪軸３に関して各対称でかつ
各結合点Y2、Y2、Z2、Z2が台車枠１の中央の点Ｏを中心
とする円上に位置するようになっている。
この実施例では、車輪２、２に作用する横圧Ｐが偶力
として作用すると、ステアリングリンク20、21は、それ
ぞれ台車枠１と球面継手25a、25bを介した結合点Y2、Y2
を支点として反時計回りの方向に回動する。これによっ
て、ステアリングリンク20、21と車軸ケース28との球面
継手24a、24bを介した結合点Z2、Z2は、実際には、結合
点Y2、Y2を中心とする円を軌跡として変位するが、この
変位は、台車枠３の中心Ｏを中心とする回動変位に近似
したものになることは、上述した第１実施例と同様であ
る。
として作用すると、ステアリングリンク20、21は、それ
ぞれ台車枠１と球面継手25a、25bを介した結合点Y2、Y2
を支点として反時計回りの方向に回動する。これによっ
て、ステアリングリンク20、21と車軸ケース28との球面
継手24a、24bを介した結合点Z2、Z2は、実際には、結合
点Y2、Y2を中心とする円を軌跡として変位するが、この
変位は、台車枠３の中心Ｏを中心とする回動変位に近似
したものになることは、上述した第１実施例と同様であ
る。
しかして、このような動きをするステアリングリンク
20、21によって、車軸ケース28が台車枠１に対して連結
されているので、輪軸３は回動し、これによって車輪
２、２がそのフランジとレール26、26の接線方向が平行
になってアタック角αが減少する向きに転向する。
20、21によって、車軸ケース28が台車枠１に対して連結
されているので、輪軸３は回動し、これによって車輪
２、２がそのフランジとレール26、26の接線方向が平行
になってアタック角αが減少する向きに転向する。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交
差しかつ輪軸の軸線に関して対称な２本のステアリング
リンクによって台車枠と車体との間、あるいは、台車枠
と車軸ケース等の箱型部材との間を連結し、上記２本の
ステアリングリンクのそれぞれの端部の球面軸受けを介
した接合点が台車枠の略中央を中心とする円上にあるよ
うにしたので、曲線路通過時に作用する横圧を利用して
車輪がレールと平行になるように自己操舵されるので、
円滑な曲線路通過とその走行速度の向上が可能となるも
のである。
差しかつ輪軸の軸線に関して対称な２本のステアリング
リンクによって台車枠と車体との間、あるいは、台車枠
と車軸ケース等の箱型部材との間を連結し、上記２本の
ステアリングリンクのそれぞれの端部の球面軸受けを介
した接合点が台車枠の略中央を中心とする円上にあるよ
うにしたので、曲線路通過時に作用する横圧を利用して
車輪がレールと平行になるように自己操舵されるので、
円滑な曲線路通過とその走行速度の向上が可能となるも
のである。
第１図は本発明による鉄道車両用一軸台車の一実施例を
示した側面図、 第２図は当該一軸台車におけるステアリングリンクの配
置を示した一部省略平面図、 第３図はステアリングリンクによる車体と台車枠の連結
状態を示した一部省略正面図、 第４図は当該一軸台車が曲線路を通過するときのステア
リングリンクの動きを示した模式図、 第５図は他の実施例に係る一軸台車の側面図、 第６図はステアリングリンクによる箱型部材と台車枠の
連結状態を示した一部省略正面図、 第７図は当該他の実施例に係る一軸台車におけるステア
リングリンクの配置を示した一部省略平面図、 第８図は当該他の実施例に係る一軸台車が曲線路を通過
するときのステアリングリンクの動きを示した模式図で
ある。 １……台車枠、２……車輪、３……輪軸、４……軸箱、
５……軸ばね、８……車体、９……車体支持ばね、20、
21……ステアリングリンク、28……車軸ケース。
示した側面図、 第２図は当該一軸台車におけるステアリングリンクの配
置を示した一部省略平面図、 第３図はステアリングリンクによる車体と台車枠の連結
状態を示した一部省略正面図、 第４図は当該一軸台車が曲線路を通過するときのステア
リングリンクの動きを示した模式図、 第５図は他の実施例に係る一軸台車の側面図、 第６図はステアリングリンクによる箱型部材と台車枠の
連結状態を示した一部省略正面図、 第７図は当該他の実施例に係る一軸台車におけるステア
リングリンクの配置を示した一部省略平面図、 第８図は当該他の実施例に係る一軸台車が曲線路を通過
するときのステアリングリンクの動きを示した模式図で
ある。 １……台車枠、２……車輪、３……輪軸、４……軸箱、
５……軸ばね、８……車体、９……車体支持ばね、20、
21……ステアリングリンク、28……車軸ケース。
Claims (2)
- 【請求項１】輪軸を支承する軸箱を軸ばねを介して台車
枠に支持し車体支持ばねによって車体を台車枠上に支持
してなる鉄道車両用一軸台車において、交差しかつ輪軸
の軸線に関して対称な２本のステアリングリンクによっ
て台車枠と車体との間を連結し、上記２本のステアリン
グリンクのそれぞれの端部の球面軸受けを介した結合点
が台車枠の略中央を中心とする円上にあることを特徴と
する鉄道車両用一軸台車。 - 【請求項２】輪軸を支承する軸箱を軸ばねを介して台車
枠に支持し車体支持ばねによって車体を台車枠上に支持
してなる鉄道車両用一軸台車において、交差しかつ輪軸
の軸線に関して対称な２本のステアリングリンクによっ
て台車枠と輪軸が回動自在に挿通される箱型部材との間
を連結し、上記２本のステアリングリンクのそれぞれの
端部の球面軸受けを介した結合点が台車枠の略中央を中
心とする円上にあることを特徴とする鉄道車両用一軸台
車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24100090A JP2834296B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 鉄道車両用一軸台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24100090A JP2834296B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 鉄道車両用一軸台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121272A JPH04121272A (ja) | 1992-04-22 |
| JP2834296B2 true JP2834296B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17067839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24100090A Expired - Lifetime JP2834296B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 鉄道車両用一軸台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834296B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004299671A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-28 | Yoshihiro Suda | 鉄道車両支持用１軸台車 |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP24100090A patent/JP2834296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04121272A (ja) | 1992-04-22 |
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