JP5214379B2 - 鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置 - Google Patents

鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置 Download PDF

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本発明は、鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置に係り、特に、突発的な強風などにより鉄道車両が転覆するのを防止する鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置に関するものである。
従来、強風による列車転覆を防止するために、基準風速を超えた時点で列車を徐行あるいは停止する規制や、強風区間に防風柵の設置等が行われてきた。
また、列車本体の車輪とレールが物理的に一体化することにより、脱線や転覆を防止する鉄道車両の脱線転覆防止装置が提案されている(下記特許文献1参照)。さらに、車両の脱線時の転倒防止装置が提案されている(下記特許文献2〜4参照)。
しかし、風速を観測していない場所での強風や突風による鉄道車両の転覆に対する対策については十分であるとは言えないのが現状である。
図4は突発的な強風により従来の鉄道車両が転覆するメカニズムを示す模式図である。
この図において、101は軌道、102は軌道101に敷設されるレール、103は車輪、104は車軸、105は台車枠、106は車軸104と台車枠105の間に設けられるばね、107はけん引装置、108は車体、109は台車枠105と車体108との間に設けられるまくらばねである。
そこで、突発的な強風による鉄道車両の転覆のメカニズムについて見ると、図4(a)に示すように、通常の走行状態では問題はないが、走行している鉄道車両の車体108に左側より強風Aが吹き付けると、図4(b)に示すように、車体108の傾きに伴い左側のまくらばね109Aが延びる。この時、左側のまくらばね109Aの伸び量は80mm程度〔新幹線(登録商標)の場合〕が限界値であり、これ以上になると、図4(c)に示すように、車体108が右側に転覆することになる。なお、通常の走行状態では、まくらばね109の伸び量は80mm以下に抑えられる設計となっている。
特開2006−327559号公報 特許第3393032号公報 特開2007−204028号公報 特開2006−315518号公報
上記したような、従来の鉄道車両は、風速を観測していない場所での強風や突風によって、まくらばねの伸び量が限界値を越えて鉄道車両が転覆するのを防止する有効な手段は施されていないのが現状である。
本発明は、上記状況に鑑みて、まくらばねの伸び量が限界値を越えたことを検出し、列車本体の車輪とレールの物理的一体化を図ることにより、鉄道車両の転覆を防止する鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕鉄道車両の転覆防止方法において、鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出し、このまくらばねの伸びが基準値を越えたことを条件としてロック装置によるロックが解かれるフックを台車脇に設け、このフックの先端側の長さが前記フックの前記ロック装置側の長さより長くなるように前記フックを支える枢支軸を配置し、前記フックが前記ロック装置によるロック解除により前記枢支軸を中心として自力で回動して前記フックの先端がレールの頭部に係合することにより、列車本体の車輪と前記レールの物理的一体化を図ることを特徴とする。
〕上記〔1〕記載の鉄道車両の転覆防止方法において、前記フックは、前記列車本体の両輪側に配置されることを特徴とする。
〕鉄道車両の転覆防止装置において、鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出する検出器と、この検出器において検出された前記まくらばねの伸びが基準値を越えた場合にロックを解くロック装置と、台車脇に設けられ、前記まくらばねの伸びが基準値を越えたことを条件として前記ロック装置によるロックが解かれるフックと、このフックの先端側の長さが前記フックの前記ロック装置側の長さより長くなるように前記フックを支える枢支軸とを備え、前記フックが前記ロック装置によるロック解除により前記枢支軸を中心として自力で回動して前記フックの先端がレールの頭部に係合することにより、列車本体の車輪と前記レールの物理的一体化を図ることを特徴とする。
〕上記〔〕記載の鉄道車両の転覆防止装置において、前記フックは、前記列車本体の両輪側に配置されることを特徴とする。
本発明によれば、まくらばねの伸び量が限界値を越えたことを検出し、列車本体の車輪とレールの物理的一体化を図ることにより、鉄道車両の転覆を防止することができる。
本発明の鉄道車両の転覆防止方法は、鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出し、このまくらばねの伸びが基準値を越えたことを条件としてロック装置によるロックが解かれるフックを台車脇に設け、このフックの先端側の長さが前記フックの前記ロック装置側の長さより長くなるように前記フックを支える枢支軸を配置し、前記フックが前記ロック装置によるロック解除により前記枢支軸を中心として自力で回動して前記フックの先端がレールの頭部に係合することにより、列車本体の車輪と前記レールの物理的一体化を図る。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の実施例を示す鉄道車両の転覆防止装置の模式図である。
この図において、1は軌道、2,2′は線路1に敷設されるレール、3は車軸、4は車軸3に固定される車輪、5は台車枠、6は車軸3と台車枠5との間に配置されるばね、7はけん引装置、8は車体、9,9′は台車枠5と車体8の間に配置されるまくらばね、11,11′はまくらばね9,9′の伸びが基準値以上になった場合にロック装置10,10′の動作によりレール2に係合する台車脇に配置したフック、12はまくらばね9,9′の伸びを検出する検出器である。なお、まくらばね9,9′の伸びの基準値は、例えば、80mmである。
図1(a)に示すように、車体8に左側から強風Aが吹くと、車体8は右側に傾斜する。この傾斜に伴い左側のまくらばね9の伸びが基準値を越えたことが検出器12で検出されると、図1(b)に示すように、ロック装置10が動作してフック11のロックが解かれ、フック11の先端部11Bがレール2に係合する。したがって、車体8の更なる右側への傾斜は阻止されて鉄道車両の転覆を防止することができる。
図2は本発明の実施例を示す鉄道車両の転覆防止装置のフック動作の模式図、図3はそのフック回りの構成図である。
図2(a)に示すように、フック11は枢支軸11Aで枢支されており、フック11の先端部11B側の長さL1 がロック装置10側の長さL2 より長くなるように構成されている。なお、本発明は、かかるフックの構成に限定されるものではなく、種々のフックの構成とすることができる。
そこで、車体8が右に傾き、検出器12によりまくらばね9の伸びが基準値を越えたことが検出されると、ロック装置10が動作して、ロックが解かれ、図2(b)に示すように、フック11は枢支軸11Aを中心として反時計回り方向に回転してフック11の先端部11Bがレール2の頭部2Aに係合する。これにより、車体8の更なる右側への傾斜は阻止されて鉄道車両の転覆を防止することができる。
また、図3に示すように、フック11を支持する枢支軸11Aは、台車枠5の中央部に備えられた支持板13に配置されている。なお、図3において、21は主軸受(密封形)、22は軸箱(鞍形)、23は軸箱支持装置(モノリンク)、24はつり上金具、25は付腕、26はユニットブレーキである。
上記実施例では、まくらばねの伸び量を検出し、その伸び量が基準値を越えた場合に、フックをレールに引っ掛けて列車本体の車輪とレールの物理的一体化を図るようにしたが、以下のような場合にも適用できる。
(1)軸箱内の輪軸つり金具がストッパーに当たった場合
(2)けん引装置の異常上昇止めがストッパーに当たった場合
(3)車体−台車間の左右動ダンパーに加わる力が許容値を越えた場合
以上のような場合にもフックをレールに引っ掛けて列車本体の車輪とレールの物理的一体化を図るように構成することが可能である。
本発明によれば、簡単な装置で、強風や突風などによる列車転覆という最悪の事態を回避でき、被害を軽減することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の鉄道車両の転覆防止方法及びその転覆防止装置は、まくらばねの伸び量の限界値を越えたら、これを検出し、列車本体の車輪と走行レールの物理的一体化を図ることができ鉄道車両の転覆防止に利用可能である。
本発明の実施例を示す鉄道車両の転覆防止装置の模式図である。 本発明の実施例を示す鉄道車両の転覆防止装置のフック動作の模式図である。 本発明の実施例を示す鉄道車両の転覆防止装置のフック回りの構成図である。 突発的な強風により従来の鉄道車両が転覆するメカニズムを示す模式図である。
1 軌道
2,2′ レール
2A レールの頭部
3 車軸
4 車輪
5 台車枠
6 ばね
7 けん引装置
8 車体
9,9′ まくらばね
10,10′ ロック装置
11,11′ フック
11A フックの枢支軸
11B フックの先端部
12 検出器
13 支持板
21 主軸受(密封形)
22 軸箱(鞍形)
23 軸箱支持装置(モノリンク)
24 つり上金具
25 付腕
26 ユニットブレーキ

Claims (4)

  1. 鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出し、該まくらばねの伸びが基準値を越えたことを条件としてロック装置によるロックが解かれるフックを台車脇に設け、該フックの先端側の長さが前記フックの前記ロック装置側の長さより長くなるように前記フックを支える枢支軸を配置し、前記フックが前記ロック装置によるロック解除により前記枢支軸を中心として自力で回動して前記フックの先端がレールの頭部に係合することにより、列車本体の車輪と前記レールの物理的一体化を図ることを特徴とする鉄道車両の転覆防止方法。
  2. 請求項1記載の鉄道車両の転覆防止方法において、前記フックは、前記列車本体の両輪側に配置されることを特徴とする鉄道車両の転覆防止方法。
  3. (a)鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出する検出器と、
    (b)該検出器において検出された前記まくらばねの伸びが基準値を越えた場合にロックを解くロック装置と、
    (c)台車脇に設けられ、前記まくらばねの伸びが基準値を越えたことを条件として前記ロック装置によるロックが解かれるフックと、
    (d)該フックの先端側の長さが前記フックの前記ロック装置側の長さより長くなるように前記フックを支える枢支軸とを備え、
    (e)前記フックが前記ロック装置によるロック解除により前記枢支軸を中心として自力で回動して前記フックの先端がレールの頭部に係合することにより、列車本体の車輪と前記レールの物理的一体化を図ることを特徴とする鉄道車両の転覆防止装置。
  4. 請求項記載の鉄道車両の転覆防止装置において、前記フックは、前記列車本体の両輪側に配置されることを特徴とする鉄道車両の転覆防止装置。
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