JP5404897B2 - Railway vehicle - Google Patents

Railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP5404897B2
JP5404897B2 JP2012252546A JP2012252546A JP5404897B2 JP 5404897 B2 JP5404897 B2 JP 5404897B2 JP 2012252546 A JP2012252546 A JP 2012252546A JP 2012252546 A JP2012252546 A JP 2012252546A JP 5404897 B2 JP5404897 B2 JP 5404897B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brake
cylinder
axle box
support
tread
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012252546A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013075660A (en
Inventor
浩 新村
信之 岡田
安彦 谷川
Original Assignee
日本車輌製造株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本車輌製造株式会社 filed Critical 日本車輌製造株式会社
Priority to JP2012252546A priority Critical patent/JP5404897B2/en
Publication of JP2013075660A publication Critical patent/JP2013075660A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5404897B2 publication Critical patent/JP5404897B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、軸箱支持装置に設けられた弾性部材による前後剛性を低くしながらも走行安定性を良くした鉄道車両に関するものである。   The present invention relates to a railway vehicle that has improved traveling stability while lowering longitudinal rigidity by an elastic member provided in the axle box support device.
鉄道車両は、安定した状態で高速走行するため、台車の台車枠を輪軸に対して弾性支持する軸箱支持装置が設けられている。その軸箱支持装置は、例えばコイルバネや円筒積層ゴムなどの弾性部材を有し、軸箱が上下方向及び水平方向に弾性支持されている。こうした軸箱支持装置の構造としては、例えば特開2002−331930号公報に開示されたものを挙げることができる。図11は、当該公報に開示されている鉄道車両の鉄道車両用軸箱支持装置を示した一部断面図である。   Since the railway vehicle travels at a high speed in a stable state, an axle box support device that elastically supports the carriage frame of the carriage with respect to the wheel shaft is provided. The axle box support device includes an elastic member such as a coil spring or a cylindrical laminated rubber, and the axle box is elastically supported in the vertical direction and the horizontal direction. As a structure of such a shaft box support device, for example, one disclosed in JP-A-2002-331930 can be cited. FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a rail car axle box support device for a rail car disclosed in the publication.
軸箱体101には、その軸受部102の支持腕103が張り出し、鉛直方向に貫通する取付孔104に下部軸バネ受105が上方から挿入され、棒状のバネ軸106が差し込まれている。支持腕103を貫通した固定ボルト108はバネ軸106に螺設され、下部軸バネ受105及びバネ軸106が支持腕103に固定されている。上方の上部軸バネ受111は、下部軸バネ受105との間に逆円錐状のコイルバネ112が装着され、そのコイルバネ112によって軸箱体101に弾性的にフローティング支持されている。一方、バネ軸106には複数のゴムが積層された積層ゴム113が設けられ、水平方向(前後方向及び左右方向)の変位に対して荷重を受けている。   A support arm 103 of the bearing portion 102 protrudes from the shaft box body 101, a lower shaft spring support 105 is inserted from above into a mounting hole 104 penetrating in the vertical direction, and a rod-shaped spring shaft 106 is inserted. The fixing bolt 108 penetrating the support arm 103 is screwed to the spring shaft 106, and the lower shaft spring receiver 105 and the spring shaft 106 are fixed to the support arm 103. An upper conical spring receiver 111 is mounted with an inverted conical coil spring 112 between the upper shaft spring receiver 111 and the coil box 112 is elastically supported in a floating manner by the coil spring 112. On the other hand, the spring shaft 106 is provided with a laminated rubber 113 in which a plurality of rubbers are laminated, and receives a load against displacement in the horizontal direction (front-rear direction and left-right direction).
特開2002−331930号公報JP 2002-331930 A
ところで、例えば、軸箱支持装置の積層ゴム113に硬いものが使用され、前後方向の剛性が高く設定されていると、曲線部を通過する際にはアタック角が大きくなってしまい曲線走行時の安定性がよくない。更に、積層ゴム113による剛性が高いと車輪とレールとの摩擦によって両者の摩耗の進み具合が早くなる。そのため、摩耗によって荒れた車輪やレールの頻繁な交換が余儀なくされ、鉄道事業者はこうしたメンテナンスに大幅な予算を当てなければならなかった。車輪やレールに対する摩耗は、曲線通過時のレールに対する外軌輪の横圧力が大きくなる場合に顕著である。   By the way, for example, if a hard rubber is used for the laminated rubber 113 of the axle box support device and the rigidity in the front-rear direction is set to be high, the attack angle becomes large when passing through the curved portion, and during the curve running Stability is not good. Furthermore, when the rigidity by the laminated rubber 113 is high, the progress of wear of both is accelerated by the friction between the wheel and the rail. This forced frequent replacements of worn-out wheels and rails, and railway operators had to spend a large budget on such maintenance. Wear to the wheels and rails is significant when the lateral pressure of the outer race wheel against the rails when passing through the curve increases.
こうした問題に対しては、前後方向の剛性を下げれば輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角が減少して横圧が下がり、走行安定性が高まる。しかし、その一方で積層ゴム113を柔らかく、前後方向の剛性が低く設定されていると、輪軸蛇行動などが発生し易くなり、直線を高速走行する際の安定性を低下させることにつながる。また、曲線通過時のレールに対する外軌輪の横圧力を低減するために様々な技術が開発されてきたが、強制操舵台車方式の鉄道車両は重く大掛かりな追加装置が必要であったため、有効なものとはなり得なかった。   For such problems, if the rigidity in the front-rear direction is lowered, the attack angle is reduced by the self-steering property of the wheel shaft, the lateral pressure is lowered, and the running stability is improved. On the other hand, if the laminated rubber 113 is soft and the rigidity in the front-rear direction is set low, wheel-shaft snake behavior or the like is likely to occur, leading to a decrease in stability when the straight line travels at a high speed. In addition, various technologies have been developed to reduce the lateral pressure of the outer gauge wheel against the rail when passing through a curve, but the forced steering bogie type railway vehicle requires a heavy and large additional device, which is effective. It couldn't be a thing.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、軸箱支持装置に対して設けられた弾性部材による前後剛性を低くしながらも直線の高速走行安定性を良くした鉄道車両を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such problems, the present invention has an object to provide a railway vehicle having improved linear high-speed running stability while reducing the longitudinal rigidity by an elastic member provided for the axle box support device. And
本発明に係る鉄道車両は、車輪の踏面に対してブレーキシリンダの動作によって制輪子を押し当てて制動する左右の踏面ブレーキユニットと、各ブレーキシリンダへの圧縮エアの給排気を制御するブレーキコントローラとを有するものであって、前記踏面ブレーキユニットが車輪前方に配置され、その踏面ブレーキユニットを構成するブレーキシリンダとは別に設けられたエアシリンダが、前記踏面ブレーキユニットと同様に制輪子頭を動作させる構造のシリンダユニットを構成し、輪軸を回転支持する軸箱に対して車体後方側から支持荷重を作用させるための軸箱支持シリンダであり前記軸箱は、車体後方側に突設した先端の軸受け部が側梁に対して支持ピンによって連結された軸梁を備え、その軸梁には、水平方向に張り出して形成された連結アームが前記制輪子頭に固定された固定ピンに連結され、前記ブレーキコントローラが、直線走行時には、輪軸と台車枠との間で車体前後方向に弾性力が作用する弾性部材に関し、その弾性変形内で前記軸箱を後方から前記支持荷重で支えるように前記軸箱支持シリンダに圧縮エアを供給し、曲線走行時には、前記弾性部材の弾性変形に伴う前記軸箱の移動を自由にするように前記軸箱支持シリンダから圧縮エアを排気するようにしたものであることを特徴とする。 The railway vehicle according to the present invention includes a left and right tread brake unit that presses the brake against the tread of the wheel by the operation of the brake cylinder and brakes, and a brake controller that controls supply and exhaust of compressed air to each brake cylinder; The tread brake unit is disposed in front of the wheel, and an air cylinder provided separately from the brake cylinder constituting the tread brake unit operates the brake head as in the tread brake unit. configure cylinder unit structure, a axle box support cylinder for applying the support load from the rear side of the vehicle body relative to the journal box for rotatably supporting the wheel shaft, the shaft box, the tip projecting from the rear side of the vehicle body The bearing portion includes a shaft beam connected to the side beam by a support pin, and the shaft beam is formed by projecting horizontally. A connecting arm is connected to a fixed pin fixed to the system Waco head, said brake controller, at the time of straight running, relates elastic member acts an elastic force in the vehicle longitudinal direction between the wheel shaft and the bogie frame, the elastic Compressed air is supplied to the axle box support cylinder so that the axle box is supported from behind by the support load within the deformation, and the axle box is free to move due to the elastic deformation of the elastic member during curve traveling. Further, the compressed air is exhausted from the axle box support cylinder.
また、本発明に係る鉄道車両は、前記支持ピンと固定ピンとが同軸上に配置されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両は、前記制輪子頭には踏面清掃部材が取り付けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両は、前記軸箱支持シリンダとブレーキコントローラとを連結する配管には電磁切替弁が接続され、その電磁切替弁は、前記ブレーキコントローラから左右の前記軸箱支持シリンダに対する圧縮エアの供給と排気とを左右同時に行う場合と、一方に供給を行い他方から排気を行う場合とで切り替えられるものであることが好ましい。
In the railway vehicle according to the present invention, the support pin and the fixing pin are preferably arranged coaxially.
In the railway vehicle according to the present invention, it is preferable that a tread cleaning member is attached to the brake head.
In the railway vehicle according to the present invention, an electromagnetic switching valve is connected to a pipe connecting the axle box supporting cylinder and the brake controller, and the electromagnetic switching valve is connected to the left and right axle box supporting cylinders from the brake controller. It is preferable to switch between supplying compressed air and exhausting left and right at the same time and supplying air to one and exhausting from the other.
よって、本発明の鉄道車両によれば、ブレーキコントローラから軸箱支持シリンダに対して圧縮エアを供給或いは排気することにより、直線走行時には軸箱に対して後方から支持荷重を作用させ、曲線走行時には荷重をかけずに軸箱の移動を自由にするので、軸箱支持装置に対して設けられた弾性部材による前後剛性を低いものにした場合に、曲線走行時には車輪のアタック角の減少により押圧を下げてスムーズに曲線を走行する一方、直線走行時には輪軸蛇行動を防止し高速での直線走行を安定させることができる。   Therefore, according to the railway vehicle of the present invention, by supplying or exhausting compressed air from the brake controller to the axle box support cylinder, a support load is applied to the axle box from the rear during straight running, and during curved running. Since the movement of the axle box is made free without applying a load, when the longitudinal rigidity by the elastic member provided for the axle box support device is lowered, the pressure is reduced by reducing the attack angle of the wheel during curve driving. While traveling smoothly on a curved line, it is possible to prevent wheel snake behavior during straight running and to stabilize straight running at high speed.
軸箱支持システムの第1参考例を示した簡略図である。It is the simplified diagram which showed the 1st reference example of the axle box support system . 軸箱支持システムの第1参考例についてその一部の取り付け構造を示した平面図である。It is the top view which showed the one part attachment structure about the 1st reference example of the axle box support system . 軸箱支持システムの第1参考例についてその一部の取り付け構造を示した側面図である。It is the side view which showed the one part attachment structure about the 1st reference example of the axle box support system . 油圧回路を利用した剛性ロッドを示した図である。It is the figure which showed the rigid rod using a hydraulic circuit. ピエゾ素子を利用した剛性ロッドを示した図である。It is the figure which showed the rigid rod using a piezo element. 軸箱支持システムの第2参考例を示した簡略図である。It is the schematic which showed the 2nd reference example of the axle box support system . 軸箱支持システムの第3参考例を示した簡略図である。It is the schematic which showed the 3rd reference example of the axle box support system . 軸箱支持システムの実施形態についてその一部の取り付け構造を示した平面図である。It is the top view which showed the one part attachment structure about embodiment of the axle box support system . 軸箱支持システムの実施形態についてその一部の取り付け構造を示した側面図である。It is the side view which showed the one part attachment structure about embodiment of the axle box support system . 軸箱支持システムの第4参考例を示した簡略図である。It is the simplified diagram which showed the 4th reference example of the axle box support system . 鉄道車両の鉄道車両用軸箱支持装置を示した一部断面図である。It is a partial sectional view showing a rail car axle box support device of a rail car.
次に、本発明に係る鉄道車両の一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。
最近、環境問題に関する意識の高まりから、鉄道輸送では車両の制動エネルギを積極的に架線もしくは蓄電装置に戻す開発が進んでいる。そのため、多くの鉄道車両には消費電力を削減するための電力回生ブレーキが採用され、車両停止時にはモータを発電機として作動させ、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して再利用することが行われている。そして、回収された電気エネルギは、架線を媒体として他の列車に電力が融通される。
Next, an embodiment of a railway vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Recently, due to increasing awareness of environmental issues, in rail transport, development to actively return vehicle braking energy to overhead lines or power storage devices is in progress. For this reason, many railway vehicles employ power regenerative braking to reduce power consumption. When the vehicle is stopped, the motor is operated as a generator, and the kinetic energy of the vehicle is converted into electrical energy for reuse. It has been broken. Then, the collected electric energy is interchanged with other trains using the overhead wire as a medium.
しかし、電力回生ブレーキだけでは電気システムがダウンした場合に鉄道車両が制動不能となってしまうため、鉄道車両には依然として従来からの機械式ブレーキがバックアップ装置として搭載されている。しかし、その機械式ブレーキは、緊急停止などの非常時にしか使用されないにもかかわらず重量物として鉄道車両に搭載されており、イニシャルコストの割に不経済であった。よって、機械式ブレーキは、高価なものであるにも関わらず非常制動時以外にその機能を持て余しているのが現状であった。そこで本実施形態では、そうした機械式ブレーキを利用した軸箱支持システムを備えた鉄道車両を提案する。   However, if the electric system goes down only with the electric power regenerative brake, the railway vehicle cannot be braked. Therefore, the conventional mechanical brake is still mounted on the railway vehicle as a backup device. However, the mechanical brake is mounted on a railway vehicle as a heavy object even though it is used only in an emergency such as an emergency stop, and it is uneconomical for the initial cost. Therefore, the mechanical brakes have a surplus function other than during emergency braking although they are expensive. Therefore, in this embodiment, a railway vehicle including a axle box support system using such a mechanical brake is proposed.
図1は、軸箱支持システムの第1参考例を示した簡略図である。機械式ブレーキを構成する踏面ブレーキユニット20は、エアシリンダによるブレーキシリンダ21が制輪子22を車輪5の踏面に押し付けることによって制動トルクを発生させるように構成されている。そのブレーキシリンダ21には、圧縮エアを供給するためのブレーキコントローラ1が接続されている。ブレーキコントローラ1は、ブレーキシリンダ21から車体前方に出力される支持荷重Fなどをコントロールできるようにしたものである。 FIG. 1 is a simplified diagram showing a first reference example of the axle box support system. The tread brake unit 20 constituting the mechanical brake is configured such that the brake cylinder 21 formed of an air cylinder generates a braking torque when the brake 22 is pressed against the tread of the wheel 5. The brake cylinder 21 is connected to a brake controller 1 for supplying compressed air. The brake controller 1 can control the support load F output from the brake cylinder 21 to the front of the vehicle body.
この軸箱支持システムには、ブレーキシリンダ21と軸箱6とが剛性ロッド30を介して連結され、輪軸7を車体後方から支える構造がとられている。軸箱支持装置は、積層ゴムなどの弾性部材によって台車枠を水平方向に支持しているが、曲線走行時のアタック角を小さくして横圧を低くするため、前後方向の剛性が低く設定されている。しかし、それでは前述したように直線走行時の輪軸蛇行動などが発生し易くなってしまう。そこで、弾性部材そのものの剛性を低くしながらも、前後方向の剛性を補うための構造が採用されている。すなわち、曲線走行時には弾性部材そのものの柔らかい剛性のまま走行し、直線走行時には後方から軸箱6に対して支持荷重Fを作用させることで剛性を補うようにしている。 This axle box support system has a structure in which the brake cylinder 21 and the axle box 6 are connected via a rigid rod 30 to support the wheel shaft 7 from the rear of the vehicle body. Setting axle box support device is supporting the bogie frame in the horizontal direction by an elastic member such as laminated rubber, to reduce the lateral pressure to reduce the attack angle during curve running, the stiffness in the longitudinal direction is low Has been. However, as described above, wheel-shaft snake behavior during straight running is likely to occur. Wherein, while lowering the rigidity of the elastic member itself, is employed the structure for compensating for rigidity in the longitudinal direction. That is, when the vehicle travels in a curved line, the elastic member itself travels with the soft rigidity. When the vehicle travels in a straight line, the support load F is applied to the axle box 6 from the rear to supplement the rigidity.
ここで図2及び図3は、軸箱支持システムの一部を示した取り付け構造図であり、図2は平面を示し、図3は側面を示している。
台車枠は、左右の側梁2が横梁3によって連結され、側梁2の中間位置には車体を支持する空気バネ4が配置されている。台車は側梁2の前後位置に車輪5が配置され、車輪5は、その輪軸7が軸箱6によって回転可能に支持されている。
Here, FIG. 2 and FIG. 3 are attachment structural views showing a part of the axle box support system, FIG. 2 shows a plan view, and FIG. 3 shows a side view.
In the bogie frame, left and right side beams 2 are connected by horizontal beams 3, and air springs 4 that support the vehicle body are disposed at intermediate positions of the side beams 2. In the carriage, wheels 5 are arranged at front and rear positions of the side beam 2, and the wheel shaft 7 of the wheel 5 is rotatably supported by a shaft box 6.
軸箱6は、軸箱支持装置を介して側梁2の端部に設けられたものであり、その側梁2に沿って延びる支持腕8が一体になって形成されている。軸箱支持装置は、側梁2の端部位置に筒状に形成されたバネ帽9が溶接接合され、その中には例えば図11に示すようなコイルバネと積層ゴムの組合せのように、輪軸7に対して台車枠を弾性支持する弾性部材が収納されている。また、軸箱6と一体の支持腕8には支軸11が上下方向に貫通し、その支軸11が側梁2の下面に溶接接合された座板12に締結されている。   The axle box 6 is provided at an end portion of the side beam 2 via an axle box support device, and a support arm 8 extending along the side beam 2 is integrally formed. In the axle box support device, a spring cap 9 formed in a cylindrical shape is welded and joined to the end portion of the side beam 2, and for example, a combination of a coil spring and laminated rubber as shown in FIG. An elastic member for elastically supporting the carriage frame with respect to 7 is accommodated. A support shaft 11 penetrates the support arm 8 integral with the axle box 6 in the vertical direction, and the support shaft 11 is fastened to a seat plate 12 welded to the lower surface of the side beam 2.
踏面ブレーキユニット20は横梁3に取り付けられ、ブレーキシリンダ21(適宜図1参照)の出力を受けて作動する押棒の先端に、車輪5の踏面5aに対して圧接・離間する制輪子22が取り付けられている。なお、ブレーキ装置の詳しい内部構造図は省略する。 踏面ブレーキユニット20は、梃子の原理によってブレーキシリンダ21の出力を伝え、車輪5の踏面5aに制輪子22を押し当てるように構成されている。すなわち、制輪子22の駆動手段としてブレーキシリンダ21が使用され、圧縮エアが供給ポート23から供給されると、ブレーキシリンダ21は、圧縮エアによって戻しバネ21aに付勢された内部のピストンが作動し、ボックス24内に設けられたリンク部材を介して梃子レバーの回転運動に変換され、それが更に押棒の直線運動になって制輪子22を動作させる。   The tread brake unit 20 is attached to the cross beam 3, and a brake 22 that is pressed against and separated from the tread surface 5a of the wheel 5 is attached to the tip of a push rod that operates in response to the output of the brake cylinder 21 (see FIG. 1 as appropriate). ing. A detailed internal structure diagram of the brake device is omitted. The tread brake unit 20 is configured to transmit the output of the brake cylinder 21 according to the lever principle and press the control wheel 22 against the tread surface 5 a of the wheel 5. That is, when the brake cylinder 21 is used as a drive means for the brake 22 and compressed air is supplied from the supply port 23, the internal piston urged by the return spring 21a by the compressed air is operated in the brake cylinder 21. Then, it is converted into the rotational motion of the lever lever through the link member provided in the box 24, and this further becomes the linear motion of the push rod to operate the brake 22.
制輪子22を装着した制輪子頭25は、ボックス24に形成されたブラケット24aとの間に制輪子頭吊り26が連結されている。制輪子頭吊り26が下端側で連結されたピン27は、脱シュー止ピンとしても機能している。すなわち、車輪5の踏面5aはテーパになっているため、大きな荷重で押し当てられた制輪子22が滑って脱落してしまうことがある。そこで、制輪子22がずれる方向には不図示の剛体部(台車枠に固定された当て板)が設けられ、制輪子22が滑った場合にでも脱シュー止ピン27の先端が剛体部に当たってずれを防止するようになっている。   A control head suspension 26 is connected between a control head 25 fitted with the control 22 and a bracket 24 a formed on the box 24. The pin 27 to which the restrictor head suspension 26 is connected on the lower end side also functions as a shoe release stop pin. That is, since the tread surface 5a of the wheel 5 is tapered, the brake member 22 pressed by a large load may slip and fall off. Therefore, a rigid body (not shown) (a contact plate fixed to the carriage frame) is provided in the direction in which the control 22 deviates, and even when the control 22 slips, the tip of the shoe removal stop pin 27 hits the rigid part and shifts. Is to prevent.
剛性ロッド30は、こうした脱シュー止ピン27を利用して一端が連結され、他端は、図2に示すように支持腕8に支持ピン28が固定されているので、その支持ピン28に連結されている。こうして支持腕8と制輪子頭25との間に剛性ロッド30が連結され、ブレーキシリンダ21による制輪子22を動作させるための駆動力が、剛性ロッド30を介して支持腕8から軸箱6へと伝えられるよう構成されている。従って、台車枠を前後方向に支える弾性部材の剛性を低く設定しているが、剛性ロッド30を介して軸箱6に後方から支持荷重Fを作用させることによって、柔らかい弾性部材の剛性を補っている。 One end of the rigid rod 30 is connected using such a de-shoe stop pin 27, and the other end is connected to the support pin 28 because the support pin 28 is fixed to the support arm 8 as shown in FIG. that has been. Rigid rod 30 between trying to support arm 8 and the brake shoe head 25 this is connected, the driving force for operating the brake shoe 22 by the brake cylinder 21, axle box from the supporting arm 8 via a rigid rod 30 6 is configured to be transmitted to 6. Therefore, although the rigidity of the elastic member that supports the carriage frame in the front-rear direction is set low, the rigidity of the soft elastic member is compensated by applying the support load F to the axle box 6 from the rear via the rigid rod 30. Yes.
ところで、この軸箱支持システムでは踏面ブレーキユニット20を利用しているため、踏面ブレーキユニット20が制動手段として機能する場合には、その制動動作を妨げないようにする必要がある。そこで、剛性ロッド30は、次に示すような構造によって剛性支持状態の切り換えが可能なものとして構成されている。図4及び図5は図1乃至図3に示す剛性ロッド30を示した図であり、図4は油圧回路を利用した剛性ロッド30Aであり、図5はピエゾ素子を利用した剛性ロッド30Bである。   By the way, in this axle box support system, since the tread brake unit 20 is used, when the tread brake unit 20 functions as a braking means, it is necessary not to disturb the braking operation. Therefore, the rigid rod 30 is configured to be capable of switching the rigid support state by the following structure. 4 and 5 show the rigid rod 30 shown in FIGS. 1 to 3, FIG. 4 shows a rigid rod 30A using a hydraulic circuit, and FIG. 5 shows a rigid rod 30B using a piezoelectric element. .
先ず、図4に示す剛性ロッド30Aは、一端を開口した筒状のシリンダ31と、そのシリンダ31に挿入された棒状のピストン32によって構成され、シリンダ31とピストン32の摺動による伸縮を可能にしたものである。シリンダ31とピストン32にはピン孔31a,32aが形成され、取り付けに際して図2に示すように脱シュー止ピン27や支持ピン28が挿入される。シリンダ31の筒内には、開口部分と内部奥の2箇所に低摩擦樹脂33が装着され、そこにOリング34がそれぞれ嵌め込まれている。軸方向に配置されたOリング34の間には、円筒状の低摩擦樹脂による摺動支持ガイド35が設けられ、ピストン32が摺動可能に挿入されている。   First, the rigid rod 30A shown in FIG. 4 includes a cylindrical cylinder 31 having one end opened and a rod-shaped piston 32 inserted into the cylinder 31, and can be expanded and contracted by sliding between the cylinder 31 and the piston 32. It is a thing. Pin holes 31 a and 32 a are formed in the cylinder 31 and the piston 32, and a shoe removal stop pin 27 and a support pin 28 are inserted as shown in FIG. In the cylinder of the cylinder 31, low friction resin 33 is mounted at two locations, the opening portion and the inner back, and O-rings 34 are respectively fitted therein. Between the O-rings 34 arranged in the axial direction, a sliding support guide 35 made of a cylindrical low friction resin is provided, and the piston 32 is slidably inserted.
こうした剛性ロッド30Aは、シリンダ31とピストン32が軸方向に摺動して伸縮が可能である一方、所定の長さを保って収縮方向にかかる支持荷重Fを受けることができるよう構成されている。つまり、剛性ロッド30Aには支持荷重Fに対して剛性を発揮するための構造として油圧回路が形成されている。具体的には、シリンダ31とピストン32との間には閉じられた可変のシリンダ油室36が形成され、その油室36内に作動油が注入されている。一方、シリンダ31には、図4に記載するようにリザーブタンク37が設けられ、シリンダ油室36との間でリリーフ弁38とチェック弁39が接続されている。   The rigid rod 30A is configured such that the cylinder 31 and the piston 32 can slide and extend in the axial direction, and can receive a support load F applied in the contraction direction while maintaining a predetermined length. . That is, a hydraulic circuit is formed on the rigid rod 30A as a structure for exhibiting rigidity with respect to the support load F. Specifically, a closed variable cylinder oil chamber 36 is formed between the cylinder 31 and the piston 32, and hydraulic oil is injected into the oil chamber 36. On the other hand, the cylinder 31 is provided with a reserve tank 37 as shown in FIG. 4, and a relief valve 38 and a check valve 39 are connected to the cylinder oil chamber 36.
チェック弁39は、シリンダ油室36からリザーブタンク37への流れを遮断し、逆にリザーブタンク37からシリンダ油室36への流れを許容するように設けられている。また、リリーフ弁38は、支持荷重Fを受けることができるようにリリーフ圧が設定され、そのリリーフ圧以上でシリンダ油室36内の作動油がリザーブタンク37へと流れるように構成されている。なお、ここでは油圧回路の構成を概念的に示しており、具体的な構造は、リザーブタンク37、リリーフ弁38及びチェック弁39がシリンダ31内に組み込まれる他、外部に設けるようにしたものであってもよい。   The check valve 39 is provided to block the flow from the cylinder oil chamber 36 to the reserve tank 37 and to allow the flow from the reserve tank 37 to the cylinder oil chamber 36. The relief valve 38 is configured such that a relief pressure is set so as to receive the support load F, and the hydraulic oil in the cylinder oil chamber 36 flows to the reserve tank 37 above the relief pressure. Here, the configuration of the hydraulic circuit is conceptually shown. The specific structure is such that the reserve tank 37, the relief valve 38, and the check valve 39 are incorporated in the cylinder 31 and provided outside. There may be.
こうした剛性ロッド30Aは、その収縮方向に荷重が作用するとシリンダ油室36内に満たされた作動油が加圧されるが、リリーフ圧以下であれば作動油が流れないため収縮せずに長さが維持される。しかし、シリンダ油室36内の圧力がリリーフ圧を超えてしまった場合には、作動油がリリーフ弁38を通ってリザーブタンク37へと流れて剛性ロッド30Aが収縮する。剛性ロッド30Aが収縮することによって、制輪子22と車輪5の踏面5aとの隙間が無くなって制動が可能になる。よって、リリーフ弁38は、軸箱6を支持する支持荷重Fが作用していても作動油を流さないが、それ以上に大きい荷重が作用した場合には作動油を流し、制輪子22を車輪5に押圧させる制動を可能にする。   When a load is applied in the contracting direction of such a rigid rod 30A, the hydraulic oil filled in the cylinder oil chamber 36 is pressurized, but if the pressure is less than the relief pressure, the hydraulic oil does not flow, so the length does not contract. Is maintained. However, when the pressure in the cylinder oil chamber 36 exceeds the relief pressure, the hydraulic oil flows through the relief valve 38 to the reserve tank 37 and the rigid rod 30A contracts. When the rigid rod 30A contracts, there is no gap between the control wheel 22 and the tread surface 5a of the wheel 5, and braking is possible. Therefore, the relief valve 38 does not flow the hydraulic oil even when the support load F that supports the axle box 6 is applied, but when the load larger than that is applied, the hydraulic oil is supplied and the brake 22 is moved to the wheel. 5 enables braking to be pressed.
剛性ロッド30Aが収縮すると、シリンダ油室36内の作動油がリリーフ弁38を通ってリザーブタンク37へと流れる。一方、剛性ロッド30Aが伸びる際にはシリンダ31に対して相対的にピストン32が引っ張られ、シリンダ油室36が拡張して内部が負圧になる。そのため、リザーブタンク37内の作動油がチェック弁39を通って流れ、シリンダ油室36を満たすように注入される。   When the rigid rod 30 </ b> A contracts, the hydraulic oil in the cylinder oil chamber 36 flows through the relief valve 38 to the reserve tank 37. On the other hand, when the rigid rod 30A is extended, the piston 32 is pulled relative to the cylinder 31, and the cylinder oil chamber 36 is expanded, so that the inside becomes negative pressure. Therefore, the hydraulic oil in the reserve tank 37 flows through the check valve 39 and is injected so as to fill the cylinder oil chamber 36.
軸箱支持システムを備えた鉄道車両では、機械式ブレーキが使用される非常制動時の他、直線走行時と曲線走行時とで踏面ブレーキユニット20の操作がそれぞれ切り換えられる。つまり非常制動時にはリリーフ圧を超える荷重を出力する他、曲線走行時には、図1に示す支持荷重Fを解除し、弾性部材そのままの低い剛性によって台車枠に対する輪軸7の傾きを許容する一方、直線走行時には、軸箱6を介して走行前方に支持荷重Fを作用させることで弾性部材の剛性を補って輪軸7を支持する。 The railway vehicle having an axle box support system, other emergency braking mechanical brake is used, the operation of the tread brake unit 20 is switched respectively between running straight and when cornering. That is, in addition to outputting a load exceeding the relief pressure during emergency braking, the support load F shown in FIG. 1 is released during curved traveling, and the inclination of the wheel shaft 7 with respect to the carriage frame is allowed by the low rigidity of the elastic member, while traveling linearly. Sometimes, the axle 7 is supported by supplementing the rigidity of the elastic member by applying a support load F to the front of the vehicle via the axle box 6.
鉄道車両の走行位置は不図示の位置検出装置によって検出され、その検出信号を受けたブレーキコントローラ1によってブレーキシリンダ21が操作される。そこで先ず、曲線走行が検出された場合には、ブレーキコントローラ1によってブレーキシリンダ21内のエアが大気解放される。これによりブレーキシリンダ21は、戻しバネ21aによる付勢力が作用するのみであって、より大きな外力によって自由に伸縮するので軸箱6の移動を制限しない。そのため、剛性の低い弾性部材の変形に応じて輪軸7が台車枠に対して傾き、車輪5のアタック角を減少させることにより、押圧を下げてスムーズに曲線を走行することが可能になる。   The travel position of the railway vehicle is detected by a position detection device (not shown), and the brake cylinder 21 is operated by the brake controller 1 that receives the detection signal. Therefore, first, when the curve traveling is detected, the air in the brake cylinder 21 is released to the atmosphere by the brake controller 1. As a result, the brake cylinder 21 is only subjected to the urging force of the return spring 21a, and is freely expanded and contracted by a larger external force, so that the movement of the axle box 6 is not limited. Therefore, the wheel shaft 7 is inclined with respect to the bogie frame in accordance with the deformation of the elastic member having low rigidity, and the attack angle of the wheel 5 is reduced, so that the pressure can be lowered and the curve can be smoothly traveled.
一方、直線走行時には、ブレーキコントローラ1によってブレーキシリンダ21内に圧縮エアが供給され、そうしたブレーキシリンダ21からの出力が制輪子22を車輪5の踏面5a側へ近づけるように作用する。しかし、このとき制輪子22が踏面5aに当てられる前に剛性ロッド30Aが移動を制限するので、ブレーキシリンダ21の出力が軸箱6を支える支持荷重Fとなって作用する。そして、軸箱6を介して輪軸7が支持されるため、剛性の低い弾性部材を使用しても直線走行時の輪軸蛇行動が防止され、高速での直線走行を安定させることができる。   On the other hand, when traveling in a straight line, compressed air is supplied into the brake cylinder 21 by the brake controller 1, and the output from the brake cylinder 21 acts to bring the control 22 closer to the tread surface 5 a side of the wheel 5. However, at this time, since the rigid rod 30A restricts the movement before the restrictor 22 is applied to the tread surface 5a, the output of the brake cylinder 21 acts as a support load F that supports the axle box 6. And since the wheel shaft 7 is supported via the axle box 6, even if an elastic member with low rigidity is used, the wheel snake behavior during the straight traveling is prevented, and the straight traveling at high speed can be stabilized.
剛性ロッド30Aは、支持荷重Fによってシリンダ油室36内の作動油が加圧されるが、リリーフ圧以下であるため作動油の流れが制限されて長さが維持される。よって、このような状態ではブレーキは作用しないが、緊急停止などの非常制動時には電力回生ブレーキではなく、この制輪子22を使用した停止が必要になる。そこで、非常制動時にはブレーキコントローラ1から供給される圧縮エアによって高圧でブレーキシリンダ21が操作され、リリーフ圧を超える荷重が出力される。すると、シリンダ油室36内の作動油がリザーブタンク37へと流れて剛性ロッド30Aが収縮し、これによって制輪子22が車輪5の踏面5aに押し付けられて鉄道車両が停止する。   The rigid rod 30A is pressurized with the hydraulic oil in the cylinder oil chamber 36 by the support load F, but is less than the relief pressure, so the flow of the hydraulic oil is limited and the length is maintained. Therefore, the brake does not act in such a state, but it is necessary to stop using the wheel restrictor 22 instead of the electric power regenerative brake at the time of emergency braking such as an emergency stop. Therefore, during emergency braking, the brake cylinder 21 is operated at a high pressure by the compressed air supplied from the brake controller 1, and a load exceeding the relief pressure is output. Then, the hydraulic oil in the cylinder oil chamber 36 flows to the reserve tank 37 and the rigid rod 30A contracts, whereby the control 22 is pressed against the tread surface 5a of the wheel 5 and the railway vehicle stops.
次に、図1乃至図3の剛性ロッド30が図5に示す剛性ロッド30Bの場合について説明する。剛性ロッド30Bは、一端を開口した筒状のシリンダ41と、そのシリンダ41に挿入された棒状のピストン42とによって構成され、シリンダ41とピストン42の摺動による伸縮が可能なものである。シリンダ41とピストン42にはピン孔41a,42aが形成され、取り付けに際して図2に示すように脱シュー止ピン27や支持ピン28が挿入される。シリンダ41の内周面には、軸方向に長いピエゾ素子43が円周状に等間隔で複数配置されている。ピエゾ素子43の軸方向両端にはピストン42を摺動支持する低摩擦樹脂44が固定されており、開口側の低摩擦樹脂44内にはOリング45がはめ込まれている。また、他方の低摩擦樹脂44内にはピエゾ素子43に接続された電源線46が入れられている。そして、剛性ロッド30Bがスムーズに伸縮するようにシリンダ41にはエア抜孔47が形成されている。   Next, the case where the rigid rod 30 in FIGS. 1 to 3 is the rigid rod 30B shown in FIG. 5 will be described. The rigid rod 30 </ b> B includes a cylindrical cylinder 41 having one end opened and a rod-like piston 42 inserted into the cylinder 41, and can be expanded and contracted by sliding between the cylinder 41 and the piston 42. Pin holes 41 a and 42 a are formed in the cylinder 41 and the piston 42, and the shoe removal stopping pin 27 and the support pin 28 are inserted as shown in FIG. A plurality of piezo elements 43 that are long in the axial direction are arranged circumferentially at equal intervals on the inner peripheral surface of the cylinder 41. A low friction resin 44 that slides and supports the piston 42 is fixed to both ends of the piezo element 43 in the axial direction, and an O-ring 45 is fitted in the low friction resin 44 on the opening side. A power line 46 connected to the piezo element 43 is placed in the other low friction resin 44. An air vent hole 47 is formed in the cylinder 41 so that the rigid rod 30B can expand and contract smoothly.
剛性ロッド30Bは、通常時はシリンダ41とピストン42とがフリーであるため伸縮が自在である。しかし、ピエゾ素子43に電圧が印加されると、そのピエゾ素子43が径方向に膨張することによってピストン42が把持され、その摩擦力によってピストン42の移動が制限されるようになっている。従って、剛性ロッド30Bは、ピエゾ素子43に対する電圧の印加によって、その長さを維持する剛性支持状態の切り替えが可能になっている。   The rigid rod 30B can be expanded and contracted because the cylinder 41 and the piston 42 are normally free. However, when a voltage is applied to the piezo element 43, the piezo element 43 expands in the radial direction so that the piston 42 is gripped, and the movement of the piston 42 is limited by the frictional force. Therefore, the rigid rod 30 </ b> B can be switched to a rigid support state that maintains its length by applying a voltage to the piezo element 43.
そこで、軸箱支持システムを備えた鉄道車両が走行すると、その走行位置が検出され、検出信号を受けたブレーキコントローラ1によってブレーキシリンダ21が操作され、また剛性ロッド30Bのピエゾ素子43に対する電圧が制御される。
先ず、曲線走行時には、ブレーキコントローラ1によってブレーキシリンダ21内のエアが大気解放される。そのため、ブレーキシリンダ21の戻しバネ21aによって制輪子22は車輪5から離されている。また、剛性ロッド30Bは、ピエゾ素子43への通電が遮断された縮小した状態であるため、ピストン42がフリーになっている。従って、軸箱6の移動が前後方向に拘束されることはなく、剛性の低い弾性部材の変形に応じて輪軸7が台車枠に対して傾き、車輪5のアタック角が減少することによって押圧を下げたスムーズな曲線走行が可能になっている。
Therefore, when the railway vehicle having an axle box support system travels, the travel position is detected, the brake cylinder 21 is operated by the brake controller 1 which has received the detection signal, also the voltage for the piezoelectric element 43 of the rigid rod 30B Be controlled.
First, when traveling along a curve, the air in the brake cylinder 21 is released to the atmosphere by the brake controller 1. For this reason, the brake 22 is separated from the wheel 5 by the return spring 21 a of the brake cylinder 21. Further, since the rigid rod 30B is in a contracted state in which the energization to the piezo element 43 is cut off, the piston 42 is free. Therefore, the movement of the axle box 6 is not restrained in the front-rear direction, and the wheel shaft 7 is inclined with respect to the carriage frame in accordance with the deformation of the elastic member having low rigidity, and the attack angle of the wheel 5 is reduced. A smooth and smooth curve is possible.
一方、直線走行時には、ピエゾ素子43に電圧が印加されることによってピストン42が把持され、剛性ロッド30Bの長さが一定に保たれる。そして、ブレーキコントローラ1からブレーキシリンダ21に圧縮エアが供給されると、その出力が剛性ロッド30Bを介して軸箱6に伝えられる。従って、このとき軸箱6を介して輪軸7が支持されるため、剛性の低い弾性部材を使用しても直線走行時の輪軸蛇行動を防止し、高速での直線走行を安定させることができる。
更に、緊急停止などの非常制動時には、ピエゾ素子43への通電が遮断されてシリンダ41とピストン42とがフリーになって剛性ロッド30Bの伸縮が自由になる。そこで、ブレーキコントローラ1からブレーキシリンダ21の圧縮エアが供給されると、ブレーキシリンダ21の出力によって制輪子22が車輪5の踏面5aに押し付けられて鉄道車両が停止する。
On the other hand, during straight running, the piston 42 is gripped by applying a voltage to the piezo element 43, and the length of the rigid rod 30B is kept constant. When compressed air is supplied from the brake controller 1 to the brake cylinder 21, the output is transmitted to the axle box 6 via the rigid rod 30B. Accordingly, since the wheel shaft 7 is supported via the axle box 6 at this time, even if a low-rigidity elastic member is used, the wheel shaft snake action during the straight traveling can be prevented, and the straight traveling at high speed can be stabilized. .
Furthermore, at the time of emergency braking such as an emergency stop, the energization to the piezo element 43 is cut off, the cylinder 41 and the piston 42 become free, and the rigid rod 30B can freely expand and contract. Therefore, when the compressed air of the brake cylinder 21 is supplied from the brake controller 1, the brake 22 is pressed against the tread surface 5a of the wheel 5 by the output of the brake cylinder 21, and the railway vehicle stops.
ところで、図1に示す軸箱支持システムでは、踏面ブレーキユニット20を機械式ブレーキとして機能させる他、軸箱6を支持荷重Fで支持するための荷重発生手段としても機能させている。従って、非常制動時には踏面ブレーキユニット20がブレーキとしての機能を損なわないようにするため、軸箱6と踏面ブレーキユニット20とが剛性ロッド30(30A,30B)によって連結されていた。そこで、次に説明する軸箱支持システムでは、踏面ブレーキユニット20とは別の駆動源を持って軸箱6を支持するようにしたものを提案する。図6及び図7は、そうした第2または第3参考例の軸箱支持システムを示した簡略図である。 Incidentally, in the axle box support system shown in FIG. 1, the tread brake unit 20 functions as a mechanical brake, and also functions as load generating means for supporting the axle box 6 with the support load F. Therefore, the axle box 6 and the tread brake unit 20 are connected by the rigid rod 30 (30A, 30B) so that the tread brake unit 20 does not impair the function as a brake during emergency braking. In view of this, the axle box support system described below proposes an axle box support system that supports the axle box 6 with a drive source different from the tread brake unit 20. 6 and 7 are simplified views showing the axle box support system of the second or third reference example .
図6に示す軸箱支持システムは、踏面ブレーキユニット20の他に荷重発生手段としてエアシリンダ51が設けられている。エアシリンダ51は、ブレーキシリンダ21と同様にブレーキコントローラ1に接続され、供給される圧縮エアによって支持荷重Fを出力するものである。エアシリンダ51には軸箱6との間で剛性ロッド52が連結され、エアシリンダ51からの支持荷重Fが剛性ロッド52を介して軸箱6に伝達されるよう構成されている。この剛性ロッド52は、図4及び図5に示す伸縮可能なものではなく、エアシリンダ51の支持荷重Fをそのまま軸箱6へ伝達するものである。   The axle box support system shown in FIG. 6 is provided with an air cylinder 51 as load generating means in addition to the tread brake unit 20. The air cylinder 51 is connected to the brake controller 1 similarly to the brake cylinder 21 and outputs a support load F by the supplied compressed air. A rigid rod 52 is connected between the air cylinder 51 and the axle box 6, and a support load F from the air cylinder 51 is transmitted to the axle box 6 via the rigid rod 52. The rigid rod 52 is not extendable as shown in FIGS. 4 and 5, and transmits the support load F of the air cylinder 51 to the axle box 6 as it is.
次に、図7に示す軸箱支持システムは、同じく踏面ブレーキユニット20の他に、荷重発生手段としてエアシリンダ51が設けられ、ブレーキコントローラ1から供給される圧縮エアによって支持荷重Fを出力するものである。そして、軸箱6との間に剛性ロッド52が連結され、エアシリンダ51からの支持荷重Fが剛性ロッド52を介して軸箱6に伝達されるよう構成されている。しかし、踏面ブレーキユニット20が車輪5の前方に配置され、エアシリンダ51との設置箇所を分散させて狭い設置スペースにおける取り扱いが容易になるように構成されている。 Next, the axle box support system shown in FIG. 7 is also provided with an air cylinder 51 as load generating means in addition to the tread brake unit 20 and outputs a support load F by compressed air supplied from the brake controller 1. It is. A rigid rod 52 is connected to the axle box 6, and the support load F from the air cylinder 51 is transmitted to the axle box 6 via the rigid rod 52. However, Stepping surface brake unit 20 is arranged in front of the wheels 5, it is configured to be easily handled in a narrow installation space by dispersing installation place of the air cylinder 51.
そこで、こうした軸箱支持システムを備えた鉄道車両は、その走行位置が不図示の検出装置によって検出され、ブレーキコントローラ1によってエアシリンダ51がコントロールされる。曲線走行時には、ブレーキコントローラ1によってエアシリンダ51内のエアが大気解放される。このとき、エアシリンダ51は戻しバネ51aによる付勢力のみであって、より大きな外力による伸縮が自由になる。従って、軸箱6の移動が前後方向に拘束されることはなく、剛性の低い弾性部材の変形に応じて輪軸7が台車枠に対して傾き、車輪5のアタック角が減少することにより押圧を下げたスムーズな曲線走行が可能になる。   Therefore, the travel position of the railway vehicle equipped with such a shaft box support system is detected by a detection device (not shown), and the air cylinder 51 is controlled by the brake controller 1. When traveling along a curve, the air in the air cylinder 51 is released to the atmosphere by the brake controller 1. At this time, the air cylinder 51 is only urging force by the return spring 51a, and can be freely expanded and contracted by a larger external force. Therefore, the movement of the axle box 6 is not restrained in the front-rear direction, and the wheel shaft 7 is tilted with respect to the bogie frame in response to the deformation of the elastic member having low rigidity, and the attack angle of the wheel 5 is reduced. Lowered smooth curve running becomes possible.
一方、直線走行時にはエアシリンダ51内に圧縮エアが供給されるため、エアシリンダ51の出力が軸箱6を支える支持荷重Fとなって作用する。従って、軸箱6を介して輪軸7が支持され、剛性の低い弾性部材を使用しても直線走行時の輪軸蛇行動を防止し、高速での直線走行を安定させることができる。
そして、曲線及び直線走行のいずれの場合であっても、緊急停止などの非常制動時には踏面ブレーキユニット20のブレーキシリンダ21に圧縮エアが供給され、制輪子22が車輪5の踏面5aに押し付けられて鉄道車両が止められる。
On the other hand, since compressed air is supplied into the air cylinder 51 during straight running, the output of the air cylinder 51 acts as a support load F that supports the axle box 6. Accordingly, the wheel shaft 7 is supported via the shaft box 6, and even if an elastic member having low rigidity is used, the wheel shaft snake behavior during straight running can be prevented, and straight running at high speed can be stabilized.
In either case of curved or straight running, compressed air is supplied to the brake cylinder 21 of the tread brake unit 20 during emergency braking such as an emergency stop, and the control 22 is pressed against the tread 5a of the wheel 5. The rail car is stopped.
続いて、図8及び図9は、実施形態の軸箱支持システムについてその一部を示した取り付け構造図であり、図8は平面を示し、図9は側面を示している。なお、図2及び図3に示したものと同じ構成部材については同じ符号を付している。
本実施形態の鉄道車両は、軸箱6と一体になった軸梁60を有するものであり、その軸梁60は側梁2に形成されたブラケット2aに対して連結されている。軸梁60は、軸受部60aが支持ピン61によって連結されているが、その軸受部60aには円筒形状の軸梁支持ゴムが装填され、支持ピン61に対する軸梁60の傾きや前後方向の変位が吸収できるように構成されている。
Next, FIG. 8 and FIG. 9 are attachment structural views showing a part of the axle box support system of the embodiment , FIG. 8 shows a plan view, and FIG. 9 shows a side view. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same structural member as what was shown in FIG.2 and FIG.3.
The railway vehicle according to the present embodiment has a shaft beam 60 integrated with the axle box 6, and the shaft beam 60 is connected to a bracket 2 a formed on the side beam 2. The shaft beam 60 has a bearing portion 60 a connected by a support pin 61, and the bearing portion 60 a is loaded with a cylindrical shaft beam support rubber. Can be absorbed.
また、軸梁60には水平方向に連結アーム62が張り出し、シリンダユニット65(踏面ブレーキユニット20と同様の構造)の制輪子頭67に固定された固定ピン78に連結されている。連結アーム62の軸穴には緩衝ゴム63が装填され、その緩衝ゴム63を介して固定ピン78が挿入されている。このシリンダユニット65には、例えば制輪子の代わりに柔らかい素材であって踏面5aに押し付けても制動力が発生しない踏面清掃部材66が制輪子頭67に取り付けられている。従って本実施形態ではこのシリンダユニット65を軸箱支持に使用するため、制動には図7に示すように車輪5の前方に不図示の踏面ブレーキユニット20が別に設けられている。   A connecting arm 62 projects horizontally from the shaft beam 60 and is connected to a fixing pin 78 fixed to a brake head 67 of the cylinder unit 65 (same structure as the tread brake unit 20). A buffer rubber 63 is loaded in the shaft hole of the connecting arm 62, and a fixing pin 78 is inserted through the buffer rubber 63. In this cylinder unit 65, for example, a tread cleaning member 66 which is a soft material instead of a control and does not generate a braking force even when pressed against the tread 5a is attached to a control head 67. Therefore, in this embodiment, since this cylinder unit 65 is used for supporting the axle box, a tread brake unit 20 (not shown) is separately provided in front of the wheel 5 for braking as shown in FIG.
軸梁60を連結する支持ピン61と、軸梁60と一体の連結アーム62を連結する固定ピン78とは同軸になるように配置され、軸箱支持装置の上下変動によるピッチングが作用しても、両ピン61,78が回転中心となってシリンダユニット65に負荷がかからないように構成されている。そして、シリンダユニット65のエアシリンダには、図1に示すようにブレーキコントローラ1が接続され、その出力がコントロールされるように構成されている。   The support pin 61 for connecting the shaft beam 60 and the fixed pin 78 for connecting the connection arm 62 integral with the shaft beam 60 are arranged so as to be coaxial, and even if pitching due to vertical fluctuation of the shaft box support device acts. The pins 61 and 78 are configured so that the cylinder unit 65 is not loaded with the rotation center. As shown in FIG. 1, the brake controller 1 is connected to the air cylinder of the cylinder unit 65 so that the output thereof is controlled.
そこで、本実施形態の鉄道車両では、走行位置が不図示の検出装置によって検出され、ブレーキコントローラ1によってシリンダユニット65がコントロールされる。曲線走行時には、ブレーキコントローラ1によってシリンダユニット65からエアが大気解放される。そのため、シリンダユニット65のエアシリンダは、内部の戻しバネの付勢力より大きな外力によって伸縮が自由になる。従って、軸箱6の移動が前後方向に拘束されることはなく、軸受部60a内に設けられた剛性の低い軸梁支持ゴムの弾性変形に応じて輪軸7が台車枠に対して傾く。そのため、車輪5のアタック角が減少することによって押圧を下げたスムーズな曲線走行が可能になる。   Therefore, in the railway vehicle of the present embodiment, the traveling position is detected by a detection device (not shown), and the cylinder unit 65 is controlled by the brake controller 1. When traveling along a curve, the brake controller 1 releases air from the cylinder unit 65 to the atmosphere. Therefore, the air cylinder of the cylinder unit 65 can be freely expanded and contracted by an external force larger than the urging force of the internal return spring. Therefore, the movement of the axle box 6 is not restricted in the front-rear direction, and the wheel shaft 7 is inclined with respect to the carriage frame in accordance with the elastic deformation of the low-rigidity shaft beam support rubber provided in the bearing portion 60a. Therefore, smooth curve traveling with reduced pressure is enabled by reducing the attack angle of the wheel 5.
一方、直線走行時には、ブレーキコントローラ1によってシリンダユニット65へ圧縮エアが供給され、その出力が連結アーム62及び軸梁60を介して軸箱6を支える支持荷重Fとなって作用する。そのため軸箱6を介して輪軸7が支持され、剛性の低い弾性部材を使用しても直線走行時の輪軸蛇行動を防止し、高速での直線走行を安定させることができる。なお、このとき踏面清掃部材66が車輪5の踏面5aに接触したとしても、それによって制動力が発生することはない。   On the other hand, during straight running, compressed air is supplied to the cylinder unit 65 by the brake controller 1, and the output acts as a support load F that supports the axle box 6 via the connecting arm 62 and the shaft beam 60. For this reason, the wheel shaft 7 is supported via the shaft box 6, and even if an elastic member having low rigidity is used, the wheel shaft snake behavior during straight running can be prevented, and straight running at high speed can be stabilized. At this time, even if the tread cleaning member 66 comes into contact with the tread surface 5a of the wheel 5, no braking force is generated thereby.
ところで、前述した各参考例のように弾性部材の前後剛性を低くし、輪軸7の自己操舵性を高める鉄道車両は、最も横圧の高い車両内先頭軸の外軌輪は、曲線進入時にアンダーステア状態になりやすい。これは走行抵抗やアタック角を持ったフランジ接触の分力などによる。従って、車両内先頭軸の車輪は、動力源を持たない自己ステアリング力だけでは操舵に限界があり、積極的に輪軸を操作しなければ精度の高いステアリングとなり得ない。そこで次に、操舵機能をもった鉄道車両について説明する。 By the way, as in the above-mentioned reference examples, a railway vehicle that lowers the longitudinal rigidity of the elastic member and improves the self-steerability of the wheel shaft 7 is such that the outer race wheel of the leading shaft in the vehicle with the highest lateral pressure is understeered when entering the curve Prone to state. This is due to the driving force and the component force of the flange contact with the attack angle. Therefore, the wheel of the front shaft in the vehicle has a limit in steering only by the self-steering force that does not have a power source, and cannot be highly accurate steering unless the wheel shaft is actively operated. Next, a rail vehicle having a steering function will be described.
図10は、軸箱支持システムの第4参考例を示した簡略図である。本参考例のものは、図1に示すものの変形例であり、踏面ブレーキユニット20とブレーキコントローラ1との間に電磁切替弁70を接続させたものである。電磁切替弁70は、4ポート3ブロック弁であり、ブレーキコントローラ1側の配管71,72と、ブレーキシリンダ21L,21Rの配管73,74が接続されている。この場合、配管71はブレーキシリンダ21へ圧縮エアを供給する供給管であり、配管72はブレーキシリンダ21L,21R内の圧縮エアを大気解放する排気管である。 FIG. 10 is a simplified diagram showing a fourth reference example of the axle box support system. The reference example is a modification of that shown in FIG. 1, in which an electromagnetic switching valve 70 is connected between the tread brake unit 20 and the brake controller 1. The electromagnetic switching valve 70 is a four-port three-block valve, to which pipes 71 and 72 on the brake controller 1 side and pipes 73 and 74 of the brake cylinders 21L and 21R are connected. In this case, the pipe 71 is a supply pipe that supplies compressed air to the brake cylinder 21, and the pipe 72 is an exhaust pipe that releases the compressed air in the brake cylinders 21L and 21R to the atmosphere.
そこで、鉄道車両が直線走行している場合、電磁切替弁70は、図示するようにBブロックによってポート間接続が行われ、配管71から供給された圧縮エアは、配管73,74を介して左右のブレーキシリンダ21L,21Rへと送られる。従って、軸箱6を介して輪軸7が支持され、剛性の低い弾性部材を使用しても直線走行時の輪軸蛇行動を防止し、高速での直線走行を安定させることができる。また、緊急停止などの非常制動時にも電磁切替弁70のポート間はBブロックで接続され、ブレーキシリンダ21L,21Rへ圧縮エアが供給され、制輪子22が車輪5の踏面5aに押し付けられて鉄道車両が止められる。   Therefore, when the railway vehicle is traveling in a straight line, the electromagnetic switching valve 70 is connected between the ports by the B block as shown in the figure, and the compressed air supplied from the pipe 71 is left and right through the pipes 73 and 74. To the brake cylinders 21L and 21R. Accordingly, the wheel shaft 7 is supported via the shaft box 6, and even if an elastic member having low rigidity is used, the wheel shaft snake behavior during straight running can be prevented, and straight running at high speed can be stabilized. Further, even during emergency braking such as an emergency stop, the ports of the electromagnetic switching valve 70 are connected by a B block, compressed air is supplied to the brake cylinders 21L and 21R, and the control 22 is pressed against the tread surface 5a of the wheel 5 so that the railway The vehicle is stopped.
そして、鉄道車両が右カーブを走行する場合には、電磁切替弁70のポート間がAブロックによって接続され、配管71と73、配管72と74がそれぞれ連通する。従って、ブレーキコントローラ1からの圧縮エアは左側のブレーキシリンダ21Lに供給され、剛性ロッド30を介して軸箱6に支持荷重Fが作用する。一方、右側のブレーキシリンダ21Rからは圧縮エアが大気解放されるため、軸箱6に対する前後方向の拘束が解除される。よって、左側ブレーキシリンダ21Lの出力によって輪軸7が曲線に従って傾けられ、アタック角を小さくしたスムーズな走行が可能となる。   When the railway vehicle travels on the right curve, the ports of the electromagnetic switching valve 70 are connected by the A block, and the pipes 71 and 73 and the pipes 72 and 74 communicate with each other. Accordingly, the compressed air from the brake controller 1 is supplied to the left brake cylinder 21 </ b> L, and the support load F acts on the axle box 6 via the rigid rod 30. On the other hand, since the compressed air is released to the atmosphere from the right brake cylinder 21R, the restraint in the front-rear direction with respect to the axle box 6 is released. Therefore, the wheel shaft 7 is tilted according to the curve by the output of the left brake cylinder 21L, and smooth running with a reduced attack angle becomes possible.
逆に、鉄道車両が左カーブを走行する場合には、電磁切替弁70のポート間がCブロックによって接続され、配管71と74、そして配管72と73がそれぞれ連通する。従って、ブレーキコントローラ1からの圧縮エアは右側のブレーキシリンダ21Rに供給され、剛性ロッド30を介して軸箱6に支持荷重Fが作用する。一方、左側のブレーキシリンダ21Lからは圧縮エアが大気解放されるため、軸箱6に対する前後方向の拘束が解除される。よって、右側ブレーキシリンダ21Rの出力によって輪軸7が曲線に従って傾けられ、アタック角を小さくしたスムーズな走行が可能となる。   Conversely, when the railway vehicle travels on the left curve, the ports of the electromagnetic switching valve 70 are connected by a C block, and the pipes 71 and 74 and the pipes 72 and 73 communicate with each other. Accordingly, the compressed air from the brake controller 1 is supplied to the right brake cylinder 21 </ b> R, and the support load F acts on the axle box 6 via the rigid rod 30. On the other hand, since the compressed air is released from the left brake cylinder 21L to the atmosphere, the longitudinal restraint on the axle box 6 is released. Therefore, the wheel shaft 7 is tilted according to the curve by the output of the right brake cylinder 21R, and smooth running with a reduced attack angle becomes possible.
以上、本発明に係る鉄道車両について実施形態をしめして説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 Although the railway vehicle according to the present invention has been shown and described embodiment, the present invention these without being limited to, Ru der allows various modifications without departing from the spirit thereof.
1 ブレーキコントローラ
2 側梁
3 横梁
5 車輪
6 軸箱
7 輪軸
20 踏面ブレーキユニット
21 ブレーキシリンダ
60 軸梁
61 支持ピン
62 連結アーム
65 シリンダユニット
67 制輪子頭
1 Brake Controller 2 Side Beam 3 Horizontal Beam 5 Wheel 6 Axle Box 7 Wheel Axis 20 Tread Brake Unit 21 Brake Cylinder
60 shaft beam
61 Support pin
62 Connecting arm
65 Cylinder unit
67 Controlling head

Claims (4)

  1. 車輪の踏面に対してブレーキシリンダの動作によって制輪子を押し当てて制動する左右の踏面ブレーキユニットと、各ブレーキシリンダへの圧縮エアの給排気を制御するブレーキコントローラとを有する鉄道車両において、
    前記踏面ブレーキユニットが車輪前方に配置され、その踏面ブレーキユニットを構成するブレーキシリンダとは別に設けられたエアシリンダが、前記踏面ブレーキユニットと同様に制輪子頭を動作させる構造のシリンダユニットを構成し、輪軸を回転支持する軸箱に対して車体後方側から支持荷重を作用させるための軸箱支持シリンダであり
    前記軸箱は、車体後方側に突設した先端の軸受け部が側梁に対して支持ピンによって連結された軸梁を備え、その軸梁には、水平方向に張り出して形成された連結アームが前記制輪子頭に固定された固定ピンに連結され、
    前記ブレーキコントローラが、
    直線走行時には、輪軸と台車枠との間で車体前後方向に弾性力が作用する弾性部材に関し、その弾性変形内で前記軸箱を後方から前記支持荷重で支えるように前記軸箱支持シリンダに圧縮エアを供給し、
    曲線走行時には、前記弾性部材の弾性変形に伴う前記軸箱の移動を自由にするように前記軸箱支持シリンダから圧縮エアを排気するようにしたものであることを特徴とする鉄道車両。
    In a railway vehicle having a left and right tread brake unit that presses a brake against the tread of a wheel and brakes by operation of a brake cylinder, and a brake controller that controls supply and exhaust of compressed air to each brake cylinder,
    The tread surface brake unit is disposed in front of the wheel, and an air cylinder provided separately from the brake cylinder constituting the tread surface brake unit constitutes a cylinder unit having a structure for operating the brake head like the tread surface brake unit. a axle box support cylinder for applying the support load from the rear side of the vehicle body relative to the journal box for rotatably supporting the wheel shaft,
    The axle box includes a shaft beam in which a bearing portion at a front end projecting on the rear side of the vehicle body is coupled to a side beam by a support pin, and a coupling arm formed to project in a horizontal direction is formed on the shaft beam. Connected to a fixing pin fixed to the head of the control,
    The brake controller is
    When the vehicle is running in a straight line, an elastic member that acts in the longitudinal direction of the vehicle body between the wheel shaft and the carriage frame is compressed into the axle box support cylinder so that the axle box is supported from behind by the support load within its elastic deformation. Supply air,
    A railway vehicle characterized in that when traveling along a curve, compressed air is exhausted from the axle box support cylinder so as to freely move the axle box accompanying elastic deformation of the elastic member.
  2. 請求項1に記載する鉄道車両において、
    前記支持ピンと固定ピンとが同軸上に配置されたものであることを特徴とする鉄道車両。
    The railway vehicle according to claim 1 ,
    The railway vehicle, wherein the support pin and the fixed pin are arranged coaxially.
  3. 請求項1又は請求項2に記載する鉄道車両において、
    前記制輪子頭には踏面清掃部材が取り付けられたものであることを特徴とする鉄道車両。
    In the railway vehicle according to claim 1 or 2 ,
    A railcar characterized in that a tread cleaning member is attached to the brake head.
  4. 請求項1又は請求項2に記載する鉄道車両において、
    前記軸箱支持シリンダとブレーキコントローラとを連結する配管には電磁切替弁が接続され、その電磁切替弁は、前記ブレーキコントローラから左右の前記軸箱支持シリンダに対する圧縮エアの供給と排気とを左右同時に行う場合と、一方に供給を行い他方から排気を行う場合とで切り替えられるものであることを特徴とする鉄道車両。
    In the railway vehicle according to claim 1 or 2 ,
    An electromagnetic switching valve is connected to a pipe connecting the axle box supporting cylinder and the brake controller, and the electromagnetic switching valve simultaneously supplies compressed air to the left and right axle box supporting cylinders and exhausts from the brake controller. A railway vehicle characterized in that it can be switched between a case where it is performed and a case where supply is performed on one side and exhaust is performed on the other side.
JP2012252546A 2012-11-16 2012-11-16 Railway vehicle Active JP5404897B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012252546A JP5404897B2 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Railway vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012252546A JP5404897B2 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Railway vehicle

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008189505A Division JP5165487B2 (en) 2008-07-23 2008-07-23 Railway vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013075660A JP2013075660A (en) 2013-04-25
JP5404897B2 true JP5404897B2 (en) 2014-02-05

Family

ID=48479458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012252546A Active JP5404897B2 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Railway vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5404897B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6718237B2 (en) * 2016-01-14 2020-07-08 川崎重工業株式会社 Railcar steering trolley with a brake unit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH027099Y2 (en) * 1983-10-17 1990-02-20
JPH02114577U (en) * 1989-02-28 1990-09-13
JPH02120279U (en) * 1989-03-15 1990-09-27
JP3516907B2 (en) * 2000-08-03 2004-04-05 川崎重工業株式会社 Tread cleaning device
JP2003092801A (en) * 2001-09-20 2003-03-28 Hitachi Ltd Brake controller for rolling stock
JP4231456B2 (en) * 2004-05-27 2009-02-25 近畿車輌株式会社 Railcar wheel tread cleaning device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013075660A (en) 2013-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4994461B2 (en) Active steering bogie for railway vehicles using lever action
JP5165487B2 (en) Railway vehicle
JP2006137294A (en) Vibration control device for railway vehicle
JP4271605B2 (en) Railway vehicle control method
JP5404897B2 (en) Railway vehicle
US8468952B2 (en) Dynamic weight management for a vehicle via hydraulic actuators
CN108657214B (en) Actuator for controlling a wheel pair of a rail vehicle
JP4410720B2 (en) Articulated vehicle, articulated device and control method thereof
JP4942347B2 (en) Wheel steering system for railway vehicles
JP2008247173A (en) Axlebox supporting device
EP2754599B1 (en) Railway bogie provided with a movable electromagnetic driving or braking means
JP5291655B2 (en) Shaft box support device
RU2442710C2 (en) Brake equipment of rolling stock
JP2010167835A (en) Axle box support device
KR101878865B1 (en) Steering bogie for railway vehicle
WO2013129255A1 (en) Energy regeneration device of railroad vehicle and drive assist device of railroad vehicle
RU2723614C1 (en) Method of compensating for loss of traction power of a rail vehicle
KR101624656B1 (en) Interlocking structure of wheelset steering device and wheel disk braking device for railway vehicle
JP2010070001A (en) Truck for railroad vehicle having tilting device
JP6629138B2 (en) Compressed air supply device
KR20130080527A (en) Wheel-axle set steering system for railway vehicle
JP4242889B2 (en) Railway vehicle with spring support device
JP6323762B2 (en) Bogie equipment for railway vehicles
JP2021095129A (en) Bogie trolley of railroad vehicle
JP6492362B2 (en) Body tilt control device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131022

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5404897

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250