JP5095251B2 - Rail car axle box support device - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両の車軸と台車枠とを接続する軸箱支持装置に関する。
軸箱支持装置は、台車枠と車軸との間の上下方向の荷重をコイルばねで、水平方向荷重を該コイルばね内の円筒空間内に設置した円筒積層ゴムで、分担して受持つ。
The present invention relates to an axle box support device that connects an axle of a railway vehicle and a bogie frame.
The axle box support device shares and handles the load in the vertical direction between the carriage frame and the axle with a coil spring and the horizontal load with a cylindrical laminated rubber installed in a cylindrical space in the coil spring.
従来の鉄道車両の軸箱支持装置として、特許文献1〜特許文献3のように、ウイング式軸箱支持装置がある。
従来のウイング式軸箱支持装置は、コイルばねにより上下荷重を支持し、円筒積層ゴムにより、台車枠に対して、軸箱体を、前後・左右方向へ支持する構成となっている。
また、円筒積層ゴムは、コイルばねの内側、かつ、車軸中心高さの水平方向の延長線上に配置されている。
このため、円筒積層ゴムの外径を、コイルばねの内径よりも大きくすることができない。
A conventional wing-type axle box support device is configured to support the vertical load by a coil spring and to support the axle box body in the front-rear and left-right directions with respect to the carriage frame by a cylindrical laminated rubber.
Further, the cylindrical laminated rubber is disposed on the inner side of the coil spring and on the horizontal extension line of the axle center height.
For this reason, the outer diameter of the cylindrical laminated rubber cannot be made larger than the inner diameter of the coil spring.
これにより、円筒積層ゴムの前後方向のばね定数を小さくするのには限りがあり、曲線通過時の横圧の低減効果にも限界があるという問題点があった。
これに対して、コイルばねの径を大きくして、円筒積層ゴムの外径を大きくすることが可能である。
As a result, there is a limit to reducing the spring constant in the front-rear direction of the cylindrical laminated rubber, and there is a problem that there is a limit to the effect of reducing the lateral pressure when passing through the curve.
On the other hand, it is possible to increase the outer diameter of the cylindrical laminated rubber by increasing the diameter of the coil spring.
しかし、この場合、軸箱体が大きくなる問題点がある。
本発明の目的は、曲線通過時の横圧を低減でき、小さな軸箱体を有する台車を提供することにある。
However, in this case, there is a problem that the shaft box becomes large.
An object of the present invention is to provide a carriage having a small axle box body that can reduce the lateral pressure when passing a curve.
上記課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車軸を支持した軸箱体からコイルばねを介して台車枠を弾性支持しており、コイルばねの下端部または上端部に、該コイルばねと同心にゴムを配置している鉄道車両の軸箱支持装置において、前記ゴムは内筒と外筒との間にゴムを配置しており、該ゴムは、車軸の中心の水平方向線よりも上方または下方にあること、を特徴とする鉄道車両の軸箱支持装置によって達成できる。 In order to solve the above-described problems, the present invention elastically supports a bogie frame via a coil spring from a shaft box body that supports an axle of a railway vehicle, and the coil spring is provided at a lower end portion or an upper end portion of the coil spring. In the railway car axle box support device in which the rubber is arranged concentrically with the rubber, the rubber is arranged between the inner cylinder and the outer cylinder, and the rubber is more than the horizontal line at the center of the axle. It can be achieved by a rail car axle box support device characterized by being above or below.
かかる構成により、円筒積層ゴムの外径をコイルばねの内径にとらわれることなく大きくできる。
このため、円筒積層ゴムの前後方向にばね定数を小さくでき、曲線通過時の横圧を低減できる。
また、円筒積層ゴムは、車軸の中心の延長線上よりも下方または上方にあるので、小さな軸箱体を有する台車にできる。
With this configuration, the outer diameter of the cylindrical laminated rubber can be increased without being constrained by the inner diameter of the coil spring.
For this reason, a spring constant can be made small in the front-back direction of cylindrical laminated rubber, and the lateral pressure at the time of a curve passage can be reduced.
Further, since the cylindrical laminated rubber is located below or above the extension line at the center of the axle, it can be a cart having a small axle box.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下に、本発明の第1の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。
図1において、鉄道車両用台車2は、車軸4を回転可能な状態で保持している軸箱体6、車体1を空気ばね5を介して弾性支持する台車枠3によりに構成される。軸箱支持装置はウイング式であり、車軸4の両端と台車枠3とをコイルばね12を介して支持している。
Below, the 1st Embodiment of this invention is described based on FIGS.
In Figure 1, the
図2において、軸箱体6は、2つのコイルばね12により台車枠3を上下方向に支持している。また、コイルばね12の下部と軸箱体6との間に円筒積層ゴム22を配置している。
In FIG. 2, the
以下、円筒積層ゴム22を図3によって説明する。
図3において、軸箱支持装置は、台車枠3、軸箱体6、台車枠3と軸箱体6とを鉛直方向に接続するピン11、コイルばね12、コイルばね12の下端と軸箱体6との間に配置したコイルばね座15、コイルばね12の上端と台車枠3との間に配置したばね座16、円筒積層ゴム22の半径方向端部と軸箱体6との間に配置したゴム座21により主に構成される。
ピン11は台車枠3と軸箱体6との間に垂直方向に挿入されている。ピン11の上部が台車枠3の穴に挿入されており、ピン11の上部から水平方向に突出したフランジがコイルばね12を受けるばね座16になっている。
Hereinafter, the cylindrical laminated
In FIG. 3, the axle box support device includes a
The
円筒積層ゴム22は、ゴム22b、金属板22cとが交互に半径方向に積層されている。ゴム22b、金属板22cは半円状である。積層された中心の金属板22dは円筒状である。中心の金属板22dはピン11の下端部に下方から上方に向けて挿入されている。これにより、円筒積層ゴム22の中心とコイルばね12の中心が一致する。半径方向に積層したゴム22b、金属板22cはその円周方向において、欠けている。この欠けた部分22eを間隙部という。間隙部22e,22eはピン11を中心にして車体1の前後方向において、対向している。
In the cylindrical laminated
円筒積層ゴム22の高さは、外周側が低く(小さく)、ピン11側が高い(大きい)。
円筒積層ゴム22の外径はコイルばね12の内径よりも大きい。このため、円筒積層ゴム22はコイルばね12の下端よりも下方にある。
車軸4の中心の水平方向位置よりもL寸法下方に円筒積層ゴム22の高さ方向の中心位置がある。
The height of the cylindrical laminated
The outer diameter of the cylindrical laminated
The center position in the height direction of the cylindrical laminated
ゴム座21は軸箱体6の上面6bに載ったフランジ21bに垂直な円筒21cを設けている。円筒21cは軸箱体6の穴に挿入されている。ゴム座21の円筒21cの下端部は小径になっており、これに円筒積層ゴム22の外周部の下端が掛かり、円筒積層ゴム22の落下を防止できる。
The
円筒積層ゴム22はゴム座21の円筒21cに上方から圧入され、円筒積層ゴム22の外周部の上端を押え金22hで円筒積層ゴム22が上方に抜けるのを防止している。押え金22hは円筒21cに螺合されて固定されている。
円筒積層ゴム22はピン11に下方からボルト25で締結されている。23は座金、24はばね座である。
円筒積層ゴム22の内径部は金属内筒22d、間座22gを介してピン11に固定される。
また、ゴム座21のフランジ21bの上面にはコイルばね座15があり、コイルばね12を受けている。
Cylindrical laminated
The cylindrical laminated
The inner diameter of the cylindrical laminated
A
また、図6において、コイルばね座15に、鉛直方向に突出片15cがあり、図7に示すように、突出片15cは円筒積層ゴム22の間隙部22eに配置されている。
このため、台車枠3に対して、軸箱体6が大きく変位(台車枠3に対して軸箱体6が前後方向(X方向)に変位すること。)した時に、円筒積層ゴム22の金属内筒22dに突出片15cがあたるため、加減速時における円筒積層ゴム22の大変位を防止できる。突出片15cと円筒積層ゴム22の金属内筒22dとの間には空間がある。
In FIG. 6, the
For this reason, when the
図4において、X方向が前後方向、Y方向が左右方向である。
かかる構成により、円筒積層ゴム22に、図4のX方向(前後方向)に力がかかる場合は、ゴム22bをせん断する方向に、図4のY方向(左右方向)に力がかかる場合は、ゴム22bを圧縮する方向に変形する。
これにより、図4のX方向のばね定数は、Y方向のばね定数よりも小さくなる。
In FIG. 4, the X direction is the front-rear direction and the Y direction is the left-right direction.
With this configuration, when a force is applied to the cylindrical laminated
Thereby, the spring constant in the X direction in FIG. 4 is smaller than the spring constant in the Y direction.
円筒積層ゴム22はコイルばねの内方ではなく、外方に配置されているので、外径はコイルばね12の内径に制約されないで、円筒積層ゴム22の径を大きくできる。
これにより、円筒積層ゴム22の前後方向のばね定数を小さくすることが、可能となる。
その結果、車軸の前後変位が大きくなることで容易にヨーイング方向へ操舵できるようになるため、車軸の曲線に対する操舵性が良くなり、曲線通過時における横圧低減が可能となる。
Since the cylindrical laminated
This makes it possible to reduce the spring constant in the front-rear direction of the cylindrical laminated
As a result, since the longitudinal displacement of the axle is increased, the steering in the yawing direction can be easily performed. Therefore, the steering performance with respect to the curve of the axle is improved, and the lateral pressure when passing the curve can be reduced.
また、本発明では、円筒積層ゴム22の前後方向のばね定数が小さいが、例えば、車輪を踏面ブレーキで減速をした場合、台車枠3と軸箱体6の間の変位が大きくなる。
なお、上記実施例では、突出片15cをコイルばね座15の上面から下方に突出させていたが、ゴム座21もしくは軸箱体6の下端から突出片15cを、上方に突出させてもよい。また、ピン11から間隙部22eに突出する突出片15cを設けてもよい。
円筒積層ゴム22は、車軸4の中心の延長線上よりも下方にあるので、円筒積層ゴム22,22間の距離を小さくでき、小さな軸箱体を有する台車にできる。
In the present invention, the spring constant in the front-rear direction of the cylindrical laminated
In the above-described embodiment, the protruding
Since the cylindrical
台車枠3に対する、軸箱体6の前後方向の大変位を抑制するために、図8に示す円筒積層ゴム22を用いてもよい。
図8において、円筒積層ゴム22の金属内筒22dには、突起部22iがある。突起部22iは、ピン11を中心にして車体1の前後方向に対向している間隙部22e、22eの位置にある。
突起部22iはその半径方向先端と積層ゴム22の金属外筒22fとの間には空間がある。
In order to suppress a large displacement in the front-rear direction of the
In FIG. 8, the metal
The
かかる構成により、台車枠3に対して、軸箱体6が大きく変位(台車枠3に対して軸箱体6が前後方向(X方向)に変位すること。)した時に、円筒積層ゴム22の金属外筒22fに突起部22iがあたるため、加減速時における円筒積層ゴム22の大変位を防止できる。
このため、円筒積層ゴム22の前後方向のばね定数が小さくなることによってゴム22bの変位量が大きくなることで発生する台車枠3、軸箱体6の間の大変位を抑制できる。
With this configuration, when the
For this reason, the large displacement between the
また、図9に示すように、突起部22iを金属外筒22fに設けた構成としても、同じ効果が得られる。
Further, as shown in FIG. 9, it has a structure in which a
上記実施例では、台車枠3に対して、軸箱体6を、前後・左右方向へ弾性支持するのに、円筒積層ゴム22を使用した例であるが、円筒積層ゴム22の代わりに、図10に示す円筒ゴム26を用いてもよい。
図10の円筒ゴム26は、金属内筒26cと金属外筒26dとの間にゴム26bが加硫されており、ゴム26bはその円周方向において、欠けて、間隙部26eを構成している。
間隙部26eで、金属内筒26cの中心軸に対して軸直方向であるX方向、Y方向のばね定数を調整できる。
In the above embodiment, the cylindrical
In the
With the
また、図11に示すように、円筒ゴム27を用いてもよい。
円筒ゴム27は、金属内筒27cと金属外筒27dとの間にゴム27bが加硫されている。
ゴム27bの配合を調整することで、円筒ゴム27の中心軸に対して軸直方向のX方向、Y方向のばね定数を調整できる。
Further, as shown in FIG. 11, a
In the
By adjusting the compounding of the
以下に、本発明の第6の実施形態を図12に基づいて説明する。
この実施例は、円筒積層ゴム22を車軸4の中心の水平方向に対して上方に設置したものであり、コイルばねの12の上部、すなわち、台車枠3とピン11の間に円筒積層ゴム22を設置している。簡単に言えば、図3に対して、図12は上下が逆になっている。
図12において、ピン11は軸箱体6の穴に挿入している。18は、コイルばね12の上端と台車枠3とを接続するコイルばね座である。コイルばね座18は、図3のコイルばね座15に対応する。
圧入された円筒積層ゴム22の落下防止は、ゴム座21に設置した押え金22hで行なっている。
ゴム座21は、台車枠3の上部の面3aに載っている。
Below, the 6th Embodiment of this invention is described based on FIG.
In this embodiment, a cylindrical
In FIG. 12, the
The fall of the press-fit cylindrical
The
本実施形態においても、台車枠3に対する、軸箱体6の前後方向の大変位を抑制するために、図10、図11に示す円筒ゴム26,27を用いてもよい。
また、図12の上方ゴム座21の上端から、円筒積層ゴム22のピン11を中心にして車体1の前後方向に対向している間隙部22eに図6に示す突出片15cを下方に突出させてもよい。
ピン11、もしくは、コイルばね座18から、円筒積層ゴム22の間隙部22eに突出する突出片15cを設けてもよい。
Also in the present embodiment,
Further, protruded from the upper end of the
A protruding
1:車体、 2:台車、 3…台車枠、 4:車軸、 5:空気バネ、 6:軸箱体、 11:ピン、 12:コイルばね、 15:コイルばね座、 15c:突出片、 22:円筒積層ゴム、 22b:ゴム、 22c:金属板、 22d:金属内筒、 22e:間隙部、 22f:金属外筒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Car body, 2: Bogie, 3 ... Bogie frame, 4: Axle, 5: Air spring, 6: Shaft box, 11: Pin, 12: Coil spring, 15: Coil spring seat, 15c: Projection piece, 22: Cylindrical laminated rubber, 22b: rubber, 22c: metal plate, 22d: metal inner cylinder, 22e: gap portion, 22f: metal outer cylinder
Claims (1)
コイルばねの下端部に、該コイルばねと同心に円筒ゴムを配置している鉄道車両の軸箱支持装置において、
前記円筒ゴムの外径は前記コイルばねの内径よりも大きく、
前記円筒ゴムは内筒と外筒との間に多数の金属板の間にそれぞれゴムを配置した積層ゴムであり、
該円筒ゴムは、車軸の中心の水平方向線よりも下方にあり、
前記円筒ゴムはその半径方向において、該ゴムの空隙部があり、
前記コイルばね座から、水平方向に伸びて前記空隙部に伸びたストッパーとして機能する部材があり、
該部材と前記円筒ゴムの内筒との間に空間があること、
を特徴とする鉄道車両の軸箱支持装置。 The bogie frame is elastically supported via a coil spring supported by a coil spring seat provided in an axle box body that supports an axle of a railway vehicle.
In the axle box support device for a railway vehicle in which cylindrical rubber is disposed concentrically with the coil spring at the lower end of the coil spring,
The outer diameter of the cylindrical rubber is larger than the inner diameter of the coil spring,
The cylindrical rubber is a laminated rubber in which rubber is arranged between a large number of metal plates between an inner cylinder and an outer cylinder,
The cylindrical rubber is below side than the horizontal line of the center of the axle,
The cylindrical rubber has a gap portion of the rubber in the radial direction,
From the coil spring seat, there is a member that functions as a stopper extending in the horizontal direction and extending into the gap.
There is a space between the member and the inner cylinder of the cylindrical rubber ;
A rail box support device for a railway vehicle.
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