JP4897357B2 - 軌間可変台車用ロックシステム - Google Patents

Description

本発明は、軌間可変台車用ロックシステムに係り、特に軌間に合わせて車輪間隔を変更可能な鉄道車両の台車において変位された車輪の位置を固定する軌間可変台車用のロックシステムに関する。

わが国では、鉄道の左右のレール間隔、すなわち軌間として種々の軌間寸法が採用されており、例えば、新幹線には軌間寸法１４３５ｍｍのいわゆる標準軌が、また在来線には軌間寸法１０６７ｍｍのいわゆる狭軌がそれぞれ用いられている。

近年、新幹線が在来線に乗り入れるなど、軌間が異なる路線間の相互乗り入れが構想され、それに向けて軌間可変台車の開発が進められている。相互乗り入れを行うためには、改軌等の方法もあるが、改軌には工事費や工事期間がかかる等の種々の問題がある。軌間可変台車は、このような問題を回避するために鉄道車両の台車の車輪間隔を変更することにより異なる軌間の路線への乗り入れを可能にするものである。

このように軌間可変台車では、通常、軌間変更軌道と呼ばれる特殊な構造を有する軌道区間において軌間の変更に合わせて車輪を車軸の軸線方向に移動させて車輪間隔の変更を行うが、その際、変更された車輪の位置がぐらつかないように確実に車輪位置をロックするロックシステムが必要となる。

本願出願人らは、従来、地上側からの押し上げレールによって施錠および解錠を行う鉄道車両用軌間可変台車を提案した（特許文献１参照）。この軌間可変台車のロック機構は、主に、車輪に対する軸線方向に相対的位置が固定されたスライドストッパ受けと、スライドストッパ受けに設けられた溝部にロック部を係合させて車輪位置をロックするスライドストッパよりなる。

車輪間隔の変更は、ロックを解除した状態で車輪の軸線方向の位置をずらし、車輪とともに軸線方向の位置がずれたスライドストッパ受けの別の溝部にスライドストッパのロック部を係合させることによって行われ、車輪位置がロックされる。

より詳しく言えば、スライドストッパのロック部をスライドストッパ受けの溝部に対して上方に押し上げてスライドストッパ受けの溝部との係合を解除することでロックが解除され、逆にスライドストッパ受けの溝部に対して上方からスライドストッパのロック部を降下させて係合させることでロックすなわち施錠が行われる。

そのため、この軌間可変台車のロックシステムは、軸線まわりに回動する支軸から軸線方向に垂直な方向に延出された作動アームの揺動によりスライドストッパを上下動させる。また、支軸には、地上に設けられたロック解錠レールに先端部を押し上げられて揺動することで支軸を回動させてスライドストッパを押し上げるロック解錠アームと、ロック解錠レールとは別に地上に設けられたロック施錠レールに先端部を押し上げられて揺動することで支軸を逆向きに回動させてスライドストッパを下降させるロック施錠アームがそれぞれ延出されている。
特開２００１−２７０４３９号公報

このように、前記特許文献１に記載の軌間可変台車用ロックシステムでは、地上にロック解錠レールとロック施錠レールの２本のレールを要し、さらに台車側にはスライドストッパを押し上げて解錠するためのロック解錠アームとスライドストッパを下降させて施錠するためのロック施錠アームとが必要となる。

このように構造が複雑であるとそれだけ故障の原因となり得る部分が増えるとともに、巻き上げられた敷石等の外部からの飛来物とも接触し易くなり、ロックシステムの信頼性を維持、向上させることが必ずしも十分にできなくなる可能性が残る。また、施錠と解除のアーム間の位置関係の調整やそれらとレールとの調整が複雑になり手間のかかる作業となる。

また、台車側のロック機構が、１車輪に対して１支軸あたり作動アーム、ロック解錠アーム、ロック施錠アームの３本のアームを備えるために重くなり、軌間可変台車の軽量化を図ることが困難になる。

さらに、前述したように、この従来の軌間可変台車用ロックシステムでは、ロック解錠アームを押し上げてロックの解錠が行われる。そのため、例えば、線路内の障害物がロック解錠アームに当たるなどしてアームが押し上げられると、ロックが解除されてしまい、位置固定を解かれた車輪がぐらつく可能性があり、ロックシステムの信頼性が必ずしも十分満たされてはいなかった。

そこで、本発明は、ロック機構等の構造をできるだけ単純化して軌間可変台車の軽量化を図ることができるとともに、その信頼性がより向上された軌間可変台車用ロックシステムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
鉄道車両の軌間可変台車における車軸軸線方向の車輪位置を決めるための軌間可変台車用ロックシステムにおいて、
車輪との相対的位置が固定されたスライドストッパ受けと、前記スライドストッパ受けに設けられた複数の溝部のうちの１つと係合して前記スライドストッパ受けの車軸軸線方向における位置を固定するロック機構と、を備える車輪位置固定装置と、
地上に設置され、前記ロック機構を操作して前記ロック機構と前記スライドストッパ受けの溝部との係合および解除を操作する操作装置とを備え、
前記ロック機構は、前記軌間可変台車に回動自在に配設される支軸と、前記支軸に固着され前記操作装置の作用により揺動して前記支軸を軸線まわりに回動させる１本の昇降用アームと、前記支軸に固着され前記支軸の回動により上下方向に揺動する作動アームと、前記作動アームの先端に接続され前記作動アームの揺動により昇降して前記スライドストッパ受けの溝部に対して係合離脱可能とされたスライドストッパとを備え、
前記操作装置は、前記１本の昇降用アームの先端を押し下げることにより前記昇降用アームを下方に揺動させて前記作動アームを上方に揺動させ、車輪が狭軌用レールの端縁部および標準軌用レールの端縁部を結ぶ車輪案内レールに案内されて車軸軸線方向に移動した状態で前記１本の昇降用アームの先端を押し上げることにより前記昇降用アームを上方に揺動させ、前記作動アームを下方に揺動させて前記ロック機構の前記スライドストッパを前記スライドストッパ受けの溝部に対して係合させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、軌間可変台車用ロックシステムは、軌間変更軌道に設けられた例えばレール状の操作装置がロック機構の昇降用アームに作用して昇降用アームの基端の支軸を回動させ、それにより作動アームを上下方向に揺動させてスライドストッパを昇降させ、スライドストッパをスライドストッパ受けの溝部に対して係合させ或いは係合を解除する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軌間可変台車用ロックシステムにおいて、前記ロック機構は、前記１本の昇降用アームの先端が押し下げられることにより前記スライドストッパが前記スライドストッパ受けの溝部から上方に外れて係合が解除されるように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、軌間可変台車用ロックシステムのロック機構は、昇降用アームの先端が押し下げられることにより支軸が回動して、スライドストッパがスライドストッパ受けの溝部から上方に外れて係合が解除される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の軌間可変台車用ロックシステムにおいて、前記ロック機構を被覆するように保護部材を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、軌間可変台車用ロックシステムの支軸や昇降用アーム、作動アーム、スライドストッパ等からなるロック機構は、例えば板状の保護部材に被覆されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軌間可変台車用ロックシステムにおいて、前記車輪位置固定装置は、前記軌間可変台車のそれぞれの車輪に対応する前記各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の台車中央側に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、例えば、４枚の車輪を有する軌間可変台車において、４枚の車輪に対応する各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の台車中央側にスライドストッパ受けの溝部やロック機構よりなる車輪位置固定装置が設けられ、それぞれスライドストッパ受けの溝部に対するスライドストッパの係合、解除により車輪位置の固定、解除が行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軌間可変台車用ロックシステムにおいて、前記車輪位置固定装置は、前記軌間可変台車のそれぞれの車輪に対応する前記各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の両側に設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、例えば、４枚の車輪を有する軌間可変台車において、４枚の車輪に対応する各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の両側にスライドストッパ受けの溝部やロック機構よりなる車輪位置固定装置が設けられ、それぞれスライドストッパ受けの溝部に対するスライドストッパの係合、解除により車輪位置の固定、解除が行われる。

請求項１に記載の発明によれば、スライドストッパ受けの溝部に対して係合離脱可能とされたスライドストッパの係合および解除を操作するためのアームが昇降用アームのみであり、従来のように施錠用と解錠用の２本のアームを必要としないため、１車輪に対して１本ずつ、４輪の軌間可変台車であれば計４本のアームが不要となり、軌間可変台車の軽量化を図ることが可能となる。

また、このように構成することでロック機構の構造が単純になるため、故障の原因となり得る部材の数を減らすことができ故障の可能性が軽減されるとともに、昇降用アームを軸箱梁に対して台車の中心側に配置することで昇降用アームに外部からの飛来物が衝突する可能性を低減させることが可能となり、そのため、より故障の可能性が低くなり、ロックシステムの信頼性を向上させることが可能となる。

また、アームと操作装置との位置関係の調整も昇降用アームと例えばレール状の操作装置との間で行えば済み、従来のように施錠と解除の２本のアーム間の位置関係の調整やそれらと操作装置との調整が不必要になるため、容易かつ確実に調整を行うことが可能となりロックシステムの信頼性をより向上させることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、軌間可変台車用ロックシステムのロック機構は、昇降用アームの先端が押し下げられない限り、支軸が回動してスライドストッパがスライドストッパ受けの溝部から外れることはない。そのため、アームを押し上げてロックの解錠を行っていた従来の軌間可変台車用ロックシステムのように線路上の障害物等でアームが押し上げられてロックが解除されてしまう事態が生じる可能性を排除することができ、請求項１に記載の発明により達成されるロックシステムの信頼性をさらに向上させることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、支軸やスライドストッパ等のロック機構を被覆するように例えば板状の保護部材を取り付けることで、ロック機構と外部からの飛来物との接触の可能性を大きく低減させることが可能となり、ロックシステムの信頼性をより向上させることができるため、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、例えば、４枚の車輪を有する軌間可変台車において、車輪位置固定装置が４枚の車輪に対応する各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の台車中央側に設けられるため、外部から物が飛来しても軸箱梁等に遮断されて飛来物が車輪位置固定装置と接触する可能性がより低減されるから、ロックシステムの信頼性をさらに向上させることが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、例えば、４枚の車輪を有する軌間可変台車において、車輪位置固定装置が４枚の車輪に対応する各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の両側に設けられるため、両側の車輪位置固定装置で二重にロックの施錠、解錠を行うことでスライドストッパ受けを介した車輪の位置固定をより確実に行うことが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることが可能となる。

また、このように車輪位置固定装置をスライドストッパ受けの両側に設ければ、軌間の広狭や車両の走行状況等に合わせて、スライドストッパ受けに対してレール方向の台車中央側の車輪位置固定装置と反対側の車輪位置固定装置とを選択して使い分けることも可能であり、スライドストッパ受けを介した車輪の位置固定をより確実に行うことが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることが可能となる。

以下、本発明に係る軌間可変台車用ロックシステムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず、軌間可変台車１について説明する。図１から図３に示すように、軌間可変台車１の台車枠２の下方には、車軸３が水平方向に配設されている。車軸３の軸線方向両端部には、内部にハ字状に緩やかに傾斜を付されたジャーナル軸受４が設けられた略筒状の軸箱５が配設されており、このジャーナル軸受４により、車軸３は軸線を中心に回転自在に、かつ軸線方向には変位不能に支持されている。軸箱５の車軸軸線方向端部には、軸箱５の端部開口を閉鎖するカバー部材６が取り付けられている。

軸箱５の上端部および下端部には、それぞれ結合ピン７の一端側が嵌合されており、結合ピン７の他端側は軸箱梁８に固定されている。軸箱梁８は、軸梁部９の先端に設けられたピン接手１０を介して台車枠２の側梁に結合され、台車枠２の側梁の下方に図示しないコイルばね等を介して支持されている。

また、台車枠２には、図示しない駆動モータが装架されており、駆動モータが出力する回転駆動力が歯車装置１１および車軸３の中央位置に設けられ前記歯車装置１１の図示しない歯車と噛合する大歯車１２を介して車軸３に伝達され、車軸３が軸線を中心に回転駆動されるようになっている。

車軸３の大歯車１２と軸箱梁８との中間部分には、すべり軸受１４を介して略円筒状の内スリーブ１３が外嵌されており、内スリーブ１３の外周面には、車輪１５が嵌着されている。なお、図１および図２では、図中上側に車輪１５が狭軌対応位置にある場合が、また図中下側には車輪１５が標準軌対応位置にある場合がそれぞれ示されている。

内スリーブ１３には、前記すべり軸受１４を介して車軸３を外嵌するように薄肉円筒状の内スリーブ薄肉部１６が大歯車１２に向かう方向に延出されており、大歯車１２の車軸３への取り付け部であるボス１７からは、内スリーブ薄肉部１６の外側に円筒状のフランジ１８が内スリーブ１３に向かう方向に延出されている。

フランジ１８には、円筒状のスリーブ１９が内挿されており、スリーブ１９は、撓み板継手部２０を介してフランジ１８に固定されている。また、スリーブ１９とその内側の前記内スリーブ薄肉部１６との間には、複数のころ２１が介挿されており、スリーブ１９と内スリーブ薄肉部１６、ころ２１等によりスリーブ１８に対する内スリーブ薄肉部１６のスライド方向を車軸軸線方向に規制するころスプラインが構成されている。

フランジ１８と一体の前記大歯車１２が車軸３に固定されていることから、このころスプラインにより、内スリーブ１３および車輪１５は車軸３に対して車軸軸線方向にスライド可能で、かつ車軸軸線を中心とする回転方向にはスライド不能とされて車軸３の回転駆動に合わせて回転するようになっている。

内スリーブ１３の車軸軸線方向端部側には、スラスト軸受２２を介して環状ブラケット２３が取り付けられている。また、環状ブラケット２３の車軸軸線方向端部側には、円筒状のスライドストッパ受け２４が取り付けられており、スライドストッパ受け２４は、前述した軸箱５と軸箱梁８との間隙部分に嵌挿されている。

スライドストッパ受け２４には、軸箱５と軸箱梁８とを連結する結合ピン７が挿通される長円孔２５が穿設されていて、スライドストッパ受け２４および環状ブラケット２３は長円孔２５を介して結合ピン７により車軸軸線方向にのみ変位するように規制されており、車軸軸線まわりの回転ができないようになっている。

スライドストッパ受け２４の軸梁部９側の外周面には、本実施形態における車輪位置固定装置を構成する略直方体状の突出部２６が水平方向に一体的に突設されており、スライドストッパ受け２４の突出部２６は、環状ブラケット２３や内スリーブ１３を介して車輪１５との相対的位置が固定されている。

また、スライドストッパ受け２４の突出部２６には、上下方向に延びる一対の溝部２７ａ、２７ｂが一定間隔をおいて設けられている。溝部２７ａ、２７ｂの間隔は、車軸軸線方向における車輪１５の標準軌対応位置と狭軌対応位置との距離に等しくなるように設定されている。

スライドストッパ受け２４の突出部２６の溝部２７ａまたは溝部２７ｂには、上下方向に延在するスライドストッパ２８の上端に設けられた断面長円状のロック部２８ａが係合離脱可能とされており、スライドストッパ２８のロック部２８ａが突出部２６の溝部２７ａまたは溝部２７ｂと係合することでスライドストッパ受け２４の車軸軸線方向の位置を固定するようになっている。なお、図１では、スライドストッパ２８のロック部２８ａがスライドストッパ受け２４の突出部２６の溝部２７ｂに係合し、図２では、ロック部２８ａが溝部２７ａに係合している状態が示されている。

スライドストッパ２８の下端は、軸箱梁８の下端部分に車軸軸線に平行に配設された支軸２９の長手方向中央部から略垂直方向に延びるように固着され支軸２９の軸線まわりの回動により揺動する作動アーム３０の先端に接続されている。

軸箱梁８には、作動アーム３０の揺動に連動してスライドストッパ２８が上下方向に往復移動するように案内する縦穴３１が設けられている。また、縦穴３１の下端側周縁部とスライドストッパ２８の下端部との間には、コイルばね３２が装着されており、コイルばね３２は、鉄道車両の通常走行状態では、スライドストッパ受け２４の突出部２６の溝部２７ａまたは溝部２７ｂと係合するようにスライドストッパ２８のロック部２８ａの上下方向の位置を保持し、前記作動アーム３０の揺動によりスライドストッパ２８が上方に移動して係合が解除された状態では、スライドストッパ受け２４の突出部２６の溝部２７ａまたは溝部２７ｂとの係合状態を回復するようにスライドストッパ２８を下方に付勢するようになっている。

支軸２９の長手方向の一端部には、揺動して支軸２９を軸線まわりに回動させる昇降用アーム３３が前記作動アーム３０とは反対向きに延びるように固着されており、昇降用アーム３３の先端にはローラ３４が回転自在に装着されている。

本実施形態では、前記スライドストッパ２８、支軸２９、作動アーム３０、コイルばね３２、昇降用アーム３３等によりロック機構が構成され、このロック機構と前記スライドストッパ受け２４の突出部２６とにより車輪位置固定装置が構成されている。

軸箱梁８の下端部の車輪位置固定装置付近には、スライドストッパ２８や支軸２９等を保護するための板状の保護部材３５がそれらを包囲するように取り付けられており、また、軸箱梁８の最下端には、略平面状の下面を有する橇３６が設けられている。

次に、鉄道車両の軌道上に設けられる軌間可変台車１の車輪１５の軌間を変更するための軌間変更軌道は、図４に模式的に示すように、地面等の基準面に設置されたレール５１と、車輪案内レール５２と、上面に複数の車体支持ローラ５５が設けられたローラ支持台５３と、操作装置としてのロック係脱用レール５４とを備えている。

図４に例示した軌間変更軌道では、台車の車輪１５を標準軌−狭軌間で変更するようになっており、狭軌区間ではレール５１ａは１０６７ｍｍの軌間寸法で地上に敷設されており、標準軌区間ではレール５１ｂは１４３５ｍｍの軌間寸法で敷設されている。

軌間変更軌道区間では、狭軌用レール５１ａの端縁部および標準軌用レール５１ｂの端縁部は連結されずに所定の間隔をおいて離間されており、それらの端縁部は、一部レールを左右から挟むようにして地上に立設された一対の平板状の車輪案内レール５２で結ばれている。レール５１ａ、５１ｂは、車輪案内レール５２に挟まれた端縁部付近で、それぞれ端部に向かうに従ってその高さが低くなるように構成されている。

また、狭軌用レール５１ａ、標準軌用レール５１ｂおよび車輪案内レール５２の外側には、２本のローラ支持台５３が並設されており、ローラ支持台５３の上面部には、それぞれ複数の車体支持ローラ５５が枕木方向、すなわちレール方向に対して垂直方向に延びる回転軸まわりに回転自在に軸支されている。また、ローラ支持台５３の内側には、レール部分が断面コ字状とされたロック係脱用レール５４がローラ支持台５３に平行に設けられている。

本実施形態に係る軌間可変台車用ロックシステムは、主に、この軌間変更軌道側に設けられたロック係脱用レール５４と、軌間可変台車１側に設けられた前記車輪位置固定装置とから構成されている。

次に、本実施形態に係る軌間可変台車用ロックシステムの作用について説明する。以下、軌間可変台車１が図４に示した軌間変更軌道に狭軌側から進入して車輪１５が狭軌対応位置から標準軌対応位置に変更される場合を例にとって説明する。

まず、軌間可変台車１が狭軌区間の狭軌用レール５１ａ上にある状態では、図５に示すように、スライドストッパ２８のロック部２８ａとスライドストッパ受け２４の突出部２６の狭軌用の溝部２７ｂとが係合されている。そのため、図１に示したようにスライドストッパ受け２４の車軸軸線方向の位置が固定され、それにより環状ブラケット２３や内スリーブ１３の位置が固定され、内スリーブ１３に嵌着された車輪１５が狭軌対応位置に固定される。

軌間可変台車１が軌間変更軌道区間に進入すると、まず、図１に示したように軌間可変台車１の軸箱梁８の最下端に設けられた橇３６がローラ支持台５３に軸支された車体支持ローラ５５上を移動する状態になる。また、操作装置であるロック係脱用レール５４の断面コ字状のレール部分に軌間可変台車１のロック機構を構成する昇降用アーム３３の先端のローラ３４が嵌まり込み、ローラ３４がロック係脱用レール５４に沿って移動する。

軌間可変台車１がさらに前進すると、車輪案内レール５２が車輪１５を左右から挟む状態となり、前述したように狭軌用レール５１ａの高さが徐々に低くなるに従って車輪１５にかかっていた車両重量が軸箱梁８にもかかるようになり、狭軌用レール５１ａがなくなった状態で軸箱梁８が橇３６を介して車体支持ローラ５５により下方から支持される状態となる。

それと同時に、ロック係脱用レール５４のレール部分の高さが図６（Ａ）に示す状態から図６（Ｂ）に示す状態に低下する。するとローラ３４がロック係脱用レール５４のレール部分により押し下げられるが、支軸２９は軸箱梁８に位置固定されていて下降しないから、ローラ３４の押し下げにより昇降用アーム３３が下方に揺動する。そのため、支軸２９が軸線まわりに回動し、それに伴って作動アーム３０が上方に揺動し、スライドストッパ２８が上方に押し上げられてそのロック部２８ａがスライドストッパ受け２４の突出部２６の溝部２７ｂから上方に外れ、係合が解除される。また、それに伴って、縦穴３１の下端側周縁部と、作動アーム３０の揺動のために上方に移動してくるスライドストッパ２８の下端部との間でコイルばね３２が押し縮められる。

この状態で、図４に示したように車輪案内レール５２がその左右のレールの間隔を広げていくと、車輪１５が車輪案内レール５２に案内されて車軸３の両端方向にそれぞれ移動し、標準軌対応位置に達する。また、車輪１５の移動に伴って、内スリーブ１３、環状ブラケット２３、スライドストッパ受け２４およびその突出部２６が車軸軸線方向に移動して所定の位置に到達する。

続いて、ロック係脱用レール５４のレール部分の高さが図６（Ｂ）に示した状態から図６（Ａ）に示した状態に上昇すると、ローラ３４がロック係脱用レール５４のレール部分より押し上げられて昇降用アーム３３が揺動し、同時にコイルばね３２による下方への付勢力により作動アーム３０が下方に揺動してスライドストッパ２８のヘッド部２８ａが今度はスライドストッパ受け２４の突出部２６の標準軌用の溝部２７ａに係合される。これにより車輪１５が標準軌対応位置に固定される。

そして、標準軌用レール５１ｂが車輪１５の下方から徐々に高さを上昇させていき、軸箱梁８にかかっていた車両重量が車輪１５にかかるようになる。そして、車輪１５が車輪案内レール５２の挟みつけから解放され、昇降用アーム３３の先端のローラ３４がロック係脱用レール５４のレール部分から外れ、軸箱梁８の最下端の橇３６が車体支持ローラ５５上から外れることで、車両重量が完全に車輪１５に移り車輪１５に全車両重量がかかるようになる。このようにして標準軌区間に移行して軌間変更が完了する。

以上のように、本実施形態に係る軌間可変台車用ロックシステムによれば、スライドストッパ受け２４の突出部２６に設けられた溝部２７ａや溝部２７ｂに対して係合離脱可能とされたスライドストッパ２８の係合および解除を操作するためのアームが昇降用アーム３３のみであり、従来のように、施錠用と解錠用の２本のアームを必要としない。

すなわち、従来の軌間可変台車用ロックシステムでは、図５に示した本実施形態に係る車輪位置固定装置において、支軸２９の昇降用アーム３３の反対側端部に施錠或いは解錠用のもう１本のアームを必要としたが、本実施形態ではその必要はなく、従って、１車輪に対して１本ずつ、４輪の軌間可変台車であれば計４本のアームが不要となるため軌間可変台車１の軽量化を図ることが可能となる。

また、それに対応して、地上に配設するレールも、従来では施錠用および解錠用の片側２本ずつのレールを配設する必要があったが、本実施形態ではその必要はなく片側１本のロック係脱用レール５４だけで足りるから、軌間可変台車用ロックシステムの構築にかかるコストの低減を図ることができる。

さらに、このようにロック機構の構造が単純になるため、故障の原因となり得る部材の数を減らすことができ故障の可能性が軽減されるとともに、図１等に示したように、軸箱梁８に対して昇降用アーム３３を台車の中心側に配置することで昇降用アーム３３に外部からの飛来物が衝突する可能性を低減させることが可能となり、そのため、より故障の可能性が低くなり、ロックシステムの信頼性を向上させることが可能となる。

また、アームとレールとの位置関係の調整も昇降用アーム３３とロック係脱用レール５４との間で行えば済み、従来のように施錠と解除の２本のアーム間の位置関係の調整やそれらとレールとの調整が不必要になるため容易かつ確実に調整を行うことが可能となる。

一方、本実施形態に係る軌間可変台車用ロックシステムのように昇降用アーム３３の先端を押し下げることで支軸２９を回動させてスライドストッパ２８を押し上げてスライドストッパ受け２４の溝部２７ａ、２７ｂから外れるように構成すれば、軌間可変台車用ロックシステムのロック機構は、昇降用アーム３３の先端が押し下げられない限り、支軸２９が回動してスライドストッパ２８がスライドストッパ受け２４の溝部２７ａ、２７ｂから外れることはなくなる。

そのため、アームを押し上げてロックの解錠を行っていた従来の軌間可変台車用ロックシステムのように、例えば線路上の障害物に当たるなどの何らかの拍子でアームが押し上げられてしまいロックが解除されてしまうという事態が生じる可能性を排除することが可能となり、軌間可変台車用ロックシステムの信頼性をより向上させることができる。

また、図２および図３に示したように、スライドストッパ２８やコイルばね３２等のロック機構を被覆するように板状の保護部材３５を取り付ければ、ロック機構と外部からの飛来物との接触の可能性を大きく低減させることが可能となり、ロックシステムの信頼性をより向上させることができる。

さらに、図３に示したように、ロック機構やスライドストッパ受け２４の突出部２６を軌間可変台車１の前後４枚の車輪１５に対してそれぞれレール方向の台車中央側に設ければ、外部から物が飛来しても軸箱梁８等に遮断されて飛来物が車輪位置固定装置と接触する可能性がより低減されるから、ロックシステムの信頼性をさらに向上させることが可能となる。

なお、図３において、図示を省略するが、車輪位置固定装置すなわちロック機構やスライドストッパ受け２４の突出部２６を軌間可変台車１の前後４枚の車輪１５に対してそれぞれレール方向の台車中央側のみならずその反対側、すなわち図３においてスライドストッパ受け２４の右側にも設ければ、スライドストッパ受け２４両側の２つの車輪位置固定装置で二重にロックの施錠、解錠を行うことができ、スライドストッパ受けを介した車輪の位置固定をより確実に行うことが可能となる。

また、このように車輪位置固定装置をスライドストッパ受けの両側に設ければ、軌間の広狭や車両の走行状況等に合わせて、スライドストッパ受けに対してレール方向の台車中央側の車輪位置固定装置と反対側の車輪位置固定装置とを選択して使い分けることもできるため、スライドストッパ受けを介した車輪の位置固定をより確実に行うことが可能となる。

ところで、軌間可変台車の構造等によっては、車輪位置固定装置を車輪に対してレール方向の台車中央側に設けることができず、レール方向の台車外側にしか設けられない場合もある。しかし、そのような場合も、車輪位置固定装置や操作装置が請求項１〜３記載の構成を満たし同様の効果を発揮する限り本発明に含まれることは言うまでもない。

なお、本実施形態では、図１等に示したように、ロック係脱用レール５４のレール部分が断面コ字状に形成された場合について述べたが、本実施形態に係る軌間可変台車用ロックシステムの作用の説明から分かるように、施錠時に、ロック係脱用レール５４が昇降用アーム３３のローラ３４を押し上げなくてもコイルばね３２の下方への付勢力により十分にスライドストッパ２８を押し下げることができる場合には、ロック係脱用レール５４をローラ３４を押し下げるための上翼のみを有する形状に構成することも可能である。

また、スライドストッパ２８の上下動の下端位置を決めるために、作動アーム３０の基端に軸箱梁８に当接して作動アーム３０のさらなる下方への揺動を規制するための当接部を設けることも可能である。

本実施形態に係る軌間可変台車および軌間可変台車用ロックシステムの要部垂直断面図である。 図１と同一部分の水平断面図である。 図１と同一部分の側面図である。 軌間変更軌道を説明する鳥瞰模式図である。 本実施形態に係る車輪位置固定装置の要部を示す斜視図である。 （Ａ）スライドストッパとスライドストッパ受けの溝部とが係合した状態を示す図であり、（Ｂ）係合が解除された状態を示す図である。

符号の説明

１ 軌間可変台車
３ 車軸
１５ 車輪
２４ スライドストッパ受け
２７ａ、２７ｂ 溝部
２８ スライドストッパ
２９ 支軸
３０ 作動アーム
３２ コイルばね
３３ 昇降用アーム
３５ 保護部材
５１ａ 狭軌用レール
５１ｂ 標準軌用レール
５２ 車輪案内レール
５４ ロック係脱用レール（操作装置）

Claims (5)

1. 鉄道車両の軌間可変台車における車軸軸線方向の車輪位置を決めるための軌間可変台車用ロックシステムにおいて、
   車輪との相対的位置が固定されたスライドストッパ受けと、前記スライドストッパ受けに設けられた複数の溝部のうちの１つと係合して前記スライドストッパ受けの車軸軸線方向における位置を固定するロック機構と、を備える車輪位置固定装置と、
   地上に設置され、前記ロック機構を操作して前記ロック機構と前記スライドストッパ受けの溝部との係合および解除を操作する操作装置とを備え、
   前記ロック機構は、前記軌間可変台車に回動自在に配設される支軸と、前記支軸に固着され前記操作装置の作用により揺動して前記支軸を軸線まわりに回動させる１本の昇降用アームと、前記支軸に固着され前記支軸の回動により上下方向に揺動する作動アームと、前記作動アームの先端に接続され前記作動アームの揺動により昇降して前記スライドストッパ受けの溝部に対して係合離脱可能とされたスライドストッパとを備え、
   前記操作装置は、前記１本の昇降用アームの先端を押し下げることにより前記昇降用アームを下方に揺動させて前記作動アームを上方に揺動させ、車輪が狭軌用レールの端縁部および標準軌用レールの端縁部を結ぶ車輪案内レールに案内されて車軸軸線方向に移動した状態で前記１本の昇降用アームの先端を押し上げることにより前記昇降用アームを上方に揺動させ、前記作動アームを下方に揺動させて前記ロック機構の前記スライドストッパを前記スライドストッパ受けの溝部に対して係合させることを特徴とする軌間可変台車用ロックシステム。
2. 前記ロック機構は、前記１本の昇降用アームの先端が押し下げられることにより前記スライドストッパが前記スライドストッパ受けの溝部から上方に外れて係合が解除されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軌間可変台車用ロックシステム。
3. 前記ロック機構を被覆するように保護部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軌間可変台車用ロックシステム。
4. 前記車輪位置固定装置は、前記軌間可変台車のそれぞれの車輪に対応する前記各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の台車中央側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軌間可変台車用ロックシステム。
5. 前記車輪位置固定装置は、前記軌間可変台車のそれぞれの車輪に対応する前記各スライドストッパ受けに対してそれぞれレール方向の両側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軌間可変台車用ロックシステム。

Images