JP4742946B2 - 鉄道車両の軸箱支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両のローリング方向の乗り心地を改善するためのアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車の軸箱支持装置に関するものである。

鉄道車両が高速で安全に走行するためには、各車輪が常に平行を保ちながら、路線状況の変化に応じて、正確に追従する必要がある。そのため、輪軸をその両端部で支えている軸受けを収めた軸箱も、前後方向には確実に動きを抑え、左右方向には横圧を緩和する余裕を持たせ、上下方向にはばね系を介して緩衝するように支持する必要があり、軸はり式、リンク式など種々の形式の軸箱支持装置が採用されている。

この軸箱支持装置の一つである軸はり式は、軸箱体に一端を固定した軸はりの他端を、台車枠の側梁中央部に設置した支持部にゴムブッシュを介して支持ピンにより支持させたもので、軸はりは台車枠に対して上下、左右、前後方向に適度の弾性をもつようになされている。

この軸はり式軸箱支持装置を有する鉄道車両では、上下方向の振動による乗り心地悪化に対しては、上下振動の絶縁を良くして軸ばねを柔らかくすれば良い。しかしながら、反面軸ばね部のローリング剛性が低下し、車両が左右にふらつく、いわゆるローリングが大きくなり、ローリング方向の乗り心地が悪化する。この相反する振動特性のため、従来の軸はり式軸箱支持装置では、上下方向とローリング方向の両方の乗り心地を改善することはできなかった。

そこで、軸はり式軸箱支持装置において、左右の軸箱の台車側支持点をねじり棒で結合してアンチロール機構を構成したものが特許文献１で開示されている。この技術によれば、ローリング剛性を低下させることなく上下剛性を柔らかくして、上下方向とローリング方向の両方に対する乗り心地を同時に向上することができる。
特開平６−２４７３００号公報

前記特許文献１で開示された技術では、台車の中央部近傍にねじり棒を通す必要があるが、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車では、これらとねじり棒が干渉するので、適用することができなかった。

本発明が解決しようとする問題点は、従来の軸はり式軸箱支持装置では、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車の場合、上下方向とローリング方向の両方に対する乗り心地を同時に向上することができなかったという点である。

本発明は、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車であっても、これらに干渉せずに台車と軸箱の間にアンチローリング機構を設置し、上下方向とローリング方向の両方に対する乗り心地を向上するために、以下の構成を採用している。

すなわち、本発明の鉄道車両の軸箱支持装置は、
中空車軸を有する輪軸を備えた鉄道車両用台車に設置するアンチローリング機構であって、ねじられることにより発生するばね作用でローリングを制限するねじり棒を、前記中空車軸の内部に通し、当該ねじり棒の両端部それぞれと前記台車とを、お互いの上下変動を許容する態様で結合したアンチローリング機構と、前記ねじり棒を内部に通した中空車軸の両端部を回転自在に支持する軸箱体間に、上下方向に剛で、車両進行方向と車両幅方向に柔らかい弾性体を介在させたことを最も主要な特徴としている。

前記の鉄道車両のアンチローリング機構における、お互いの上下変動を許容する、ねじり棒の両端部それぞれと台車との結合としては、たとえば前記ねじり棒の軸方向とほぼ直角でかつ水平方向に、前記ねじり棒の両端部から延ばした腕の他方側を、前記台車とピン結合することにより行なえば良い。

以上の本発明の鉄道車両の軸箱支持装置を構成するアンチローリング機構においては、ねじり棒と台車を結合させる腕は必ずしも軸箱支持装置の軸はりと結合させる必要はなく、軸はりとは別の腕によって台車と結合させても良い。したがって、この形態の場合は、軸箱支持装置とはならない。

また、前記腕はボルト等でねじり棒に取り付けられるものを基本とするが、ねじり棒の端部を延長して一体的に形成したものでも良い。

前記の鉄道車両のアンチローリング機構と、前記ねじり棒を内部に通した中空車軸の両端部を回転自在に支持する軸箱体間に、上下方向に剛で、車両進行方向と車両幅方向に柔らかい弾性体を介在させた場合には、この弾性体によって、車両進行方向と車両幅方向の荷重に対して適切な剛性で保持することができる。

このような本発明の鉄道車両の軸箱支持装置では、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車であっても、これらと干渉せずに台車と軸箱の間にアンチローリング機構を設置することができる。

本発明により、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車であっても、干渉を生じることなく、車体のローリング剛性を低下させずに、軸ばねを柔らかくできる。そのため、車両の上下方向とローリング方向の両方に対する乗り心地を同時に向上させることができる。

そして、アンチローリング機構と軸箱体間に、上下方向に剛で、車両進行方向と車両幅方向に柔らかい弾性体を介在させたことによって車両進行方向と車両幅方向の荷重に対して適切な剛性で保持でき、走行安定性を確保できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面に示す例に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の鉄道車両の軸箱支持装置を構成するアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車の説明図、図４は鉄道車両の軸箱支持装置の説明図である。

図１〜図３において、１は台車枠、２はこの台車枠１の進行方向前後に設置された、中空車軸２ａの両側に車輪２ｂを設置した輪軸であり、この輪軸２の両端部は軸箱体３に収められた軸受け４によって回転自在に支持されている。そして、軸箱体３と台車枠１間に配置された軸ばね５によって上下方向の荷重を負担するようになっている。

このような中空車軸２ａを有する輪軸２を備えた鉄道車両用台車にアンチローリング機構を設置するに際し、本発明では、台車枠１に搭載されるモータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置などとの干渉を避けるために、前記中空車軸２ａの内部にねじり棒６を通している。

そして、図１〜図３の例では、前記ねじり棒６の両端部に腕７を取り付けている。この腕７は、ねじり棒６の軸方向とほぼ直角でかつ水平方向に取り付けられ、台車枠１の側梁１ａ中央部側に設けた支持部１ｂと相対する他方側を延長して、たとえばゴムブッシュを介してピン８により支持部１ｂに結合し、ねじり棒６と台車枠１とがお互いの上下変動を許容できるようにしている。

また、図１〜図３の例では、アンチローリング機構を構成する腕７と軸箱体３間に、上下方向に剛で、車両進行方向と車両幅方向に柔らかい弾性体９を介在させ、車両進行方向と車両幅方向の荷重に対して適切な剛性で保持するようにしている。

上記のようなアンチローリング装置を有する本発明の軸箱支持装置を備えた鉄道車両用台車では、柔らかい軸ばね５を採用することで、上下方向の乗り心地が良くなる。
また、ローリング荷重に対しては、前記柔らかい軸ばね５と、前記ねじり棒６による支持によって、ローリング方向の乗り心地が良くなる。
さらに、車両進行方向と車両幅方向の荷重に対しても、前記弾性体９の適切な剛性により走行安定性が良くなる。

また、図４は、中空車軸２ａを有する輪軸２の両端部を、軸受け４によって回転自在に支える軸箱を、軸箱体３に固定した軸はり１０を用いて支持する鉄道車両の軸箱支持装置である。この図４に示した軸箱支持装置では、中空車軸２ａの内部に通したねじり棒６の両端部それぞれを、軸箱体３を介して軸はり１０と結合させている。

このような鉄道車両の軸箱支持装置を採用すれば、モータ、駆動装置、ディスクブレーキ装置を搭載する台車であっても、これらと干渉せずに台車と軸箱の間にアンチローリング機構を設置することができ、車両の上下方向とローリング方向の両方に対する乗り心地を同時に向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において適宜変更可能なことは言うまでもない。

以上の本発明は、鉄道車両に限らず、他の用途の車両にも適用できる。

（ａ）は本発明の鉄道車両の軸箱支持装置を構成するアンチローリング機構を備えた鉄道車両用台車の斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部を切欠いて示した要部拡大斜視図である。 図１から輪軸を外し、図１のねじり棒と軸箱部分の相対位置関係を説明する図である。 図２の進行方向の片側を下面側から見た図である。 （ａ）は鉄道車両の軸箱支持装置を備えた鉄道車両用台車の斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部を切欠いて示した要部拡大斜視図である。

符号の説明

１ 台車枠
１ｂ 支持部
２ 輪軸
２ａ 中空車軸
３ 軸箱体
４ 軸受け
５ 軸ばね
６ ねじり棒
７ 腕
８ ピン
９ 弾性体
１０ 軸はり

Claims (2)

1. 中空車軸を有する輪軸を備えた鉄道車両用台車に設置するアンチローリング機構であって、ねじられることにより発生するばね作用でローリングを制限するねじり棒を、前記中空車軸の内部に通し、当該ねじり棒の両端部それぞれと前記台車とを、お互いの上下変動を許容する態様で結合したアンチローリング機構と、前記ねじり棒を内部に通した中空車軸の両端部を回転自在に支持する軸箱体間に、上下方向に剛で、車両進行方向と車両幅方向に柔らかい弾性体を介在させたことを特徴とする鉄道車両の軸箱支持装置。
2. 前記ねじり棒の両端部それぞれと前記台車との結合は、
   前記ねじり棒の軸方向とほぼ直角でかつ水平方向に、前記ねじり棒の両端部から延ばした腕の他方側を、前記台車とピン結合することにより、お互いの上下変動を許容するものであることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両の軸箱支持装置。

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