JP5964075B2 - 輪重変動抑制装置及び鉄道車両 - Google Patents
輪重変動抑制装置及び鉄道車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5964075B2 JP5964075B2 JP2012036917A JP2012036917A JP5964075B2 JP 5964075 B2 JP5964075 B2 JP 5964075B2 JP 2012036917 A JP2012036917 A JP 2012036917A JP 2012036917 A JP2012036917 A JP 2012036917A JP 5964075 B2 JP5964075 B2 JP 5964075B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel load
- vehicle body
- load fluctuation
- vehicle
- swing
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 49
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
特許文献1の技術では、空気ばねがパンクしたときであってもばね定数を柔らかく維持するため、空気ばね内に、空気ばねの上面板と当接しこれを支持するストッパ構造が開示されている。
また特許文献2は、空気ばねがパンクしたときに対応するために、車両の左右、及び中央部にそれぞれストッパを配置した構造を開示している。
しかしながら、特許文献2の技術においても、車両左右における空気ばね内に剛性の低いストッパを設けていることから、上下方向の変位量が大きくなるため、特許文献1と同じ問題が発生する。
即ち、本発明の第1態様における輪重変動抑制装置は、鉄道車両の車体と台車との間に設けられ、前記鉄道車両の車輪に加わる荷重の変動を抑制する輪重変動抑制装置であって、前記台車の車両幅方向の両側に設けられる2つの空気ばねと、車両幅方向の略中央部に位置し、ローリング方向に揺動可能な状態で台車又は車体に支持される揺動部材と、車両上下方向において前記揺動部材と隙間を介して対向して配置され、前記空気ばねのうち少なくとも1つが規定高さ以下となったときに前記揺動部材に当接するストッパと、一端が前記揺動部材に支持され、他端が台車又は車体に支持され、前記空気ばねのうち少なくとも1つが規定高さ以下となったときに、前記台車と前記車体とのねじり剛性を低下させる揺動支持部材と、を備えたことを特徴とする。
図1には、鉄道車両10に備わる、本実施形態1における輪重変動抑制装置101を示す。当該輪重変動抑制装置101は、当該車両10における図10に示すローリング11(ローリング方向11と記す場合もある)を抑制して輪重変動を抑制する装置である。また、図1は、車両10の台車20周りを断面にて図示しており、図2はその平面図である。ここで台車20は、ボルスタ付き台車である。また、車両幅方向81における左右両側にて台車20と車体30との間には、既存の空気ばね40が設けられている。また、「21」はボルスタを、「22」は台車枠を、「23」は車輪を、「24」は中心ピンを、それぞれ示している。
本実施形態では、イコライザ梁110は、車両幅方向81における台車20の略中央部に配置され、本例ではボルスタ21に設置される。このようなイコライザ梁110は、図3及び図4に拡大して図示するように、車両幅方向81に延在する、例えば金属製の梁部材111と、梁部材111の中央部を貫通し台車20の前後方向82に延在する回転軸112とを有する。尚、一実施例として、梁部材111は、車両幅方向81において500mm程度、前後方向82において100mm程度の大きさを有する。
また、上述のような構成を有する輪重変動抑制装置101は、1台車あたり一つ設けられれば良い。
空気ばね40がパンクしていない正常状態では、ローリング方向11を含めて各方向への車体30の揺れは、空気ばね40によってクッション性が確保され、輪重抜けは防止される。
しかしながら、たとえ空気ばねストッパ構造41が備わっていない構成であっても、本実施形態の輪重変動抑制装置101を設けることで、上述のように輪重抜けを抑制することが可能となる。
一方、本実施形態の輪重変動抑制装置101を設置した鉄道車両10では、イコライザ梁110とストッパ130とが当接した後、さらに、輪重変動抑制装置101における負担荷重を超える、ローリング方向11の力が車体30に作用したとき、空気ばねストッパ構造41が設けられている場合には、空気ばねストッパ構造41が作用を開始することができ、車体30のローリングが抑えられる。
具体的には、空気ばねストッパ構造41の上下ばね定数をK2とし、車両幅方向81の両側に配置された空気ばね40間の距離の半分をb2としたとき、空気ばねストッパ構造41のローリングに対するばね定数は、2×K2×b22となる。
一方、支持ばね120の水平方向に対する変位に対するばね定数をK3とし、イコライザ梁110の回転軸112の中心から支持ばね120の中心までの距離をb3としたとき、支持ばね120のローリングに対するばね定数は、K3×b32となる。各ばね定数K2、K3は、2×K2×b22>K3×b32の関係となるように設定される。
この構成、及び空気ばねストッパ構造41が作用する前に、まず輪重変動抑制装置101が作用する構成を採ることにより、空気ばね40がパンクした際、イコライザ梁110は、空気ばねストッパ構造41に接触しない状態で、車体30からの荷重を台車20に伝達することができるので、車体30と台車20とのねじり剛性を低下させ、輪重抜けを抑制することができる。
実施形態2.
図5には、変形例として実施形態2の輪重変動抑制装置102が示されており、この輪重変動抑制装置102も、輪重変動抑制装置101と同様に、空気ばね40、イコライザ梁110、支持ばね120、及びストッパ130を備える。
輪重変動抑制装置101では、イコライザ梁110は、回転軸112にて台車20に揺動可能に支持される構成を採るが、本実施形態2の輪重変動抑制装置102では、イコライザ梁110は、台車20ここではボルスタ21に固定された台座部材114に、ローリング方向11に揺動可能に支持される。台座部材114に対してイコライザ梁110を揺動可能に支持するための具体的な構成例として、台座部材114の頂上面を凹面状の半円形状とし、イコライザ梁110の下面中央を凸状の半円形状とし、それぞれの円状面間で摺動可能とする構成がある。ここで、台座部材114の頂上面に回転方向に弾性変形可能なゴム部材を装備し、イコライザ梁110の下面中央と、例えばボルト結合すると、上下、左右には殆ど変形しないが、回転方向には比較的容易に変位可能な構成となる。
尚、輪重変動抑制装置102におけるその他の構成及び作用は、輪重変動抑制装置101における構成及び作用に同じである。
簡単に説明すると、空気ばね40が例えばパンクしたときには、ストッパ130がイコライザ梁110に接触し、軌道状態に対応した台車20と車体30との間のローリング方向11における捻り剛性は、支持ばね120つまり防振ゴム122の弾性力によって決定される。
また、輪重変動抑制装置102における支持ばね120として、防振ゴム122に代えてコイルばねを用いることもできる。
次の変形例について説明する。
図1から図5では、台車20としてボルスタ付き台車を例に採っているが、上述した輪重変動抑制装置101、102は、ボルスタレス台車の車両10に適用することも勿論可能である。図6及び図7には、本実施形態3の輪重変動抑制装置103が示され、この輪重変動抑制装置103は、上述した輪重変動抑制装置101をボルスタレス台車26の車両10に適用した構成の一例に相当する。
また、ストッパ130は、イコライザ梁110に対向した位置で、ボルスタレス台車26における台車枠22を構成する横梁に固定される。
次に、図8には、同じくボルスタレス台車26の車両10に対して、車体30側にイコライザ梁110及び支持ばね120を設け、台車26にストッパ130を設置した輪重変動抑制装置104が図示されている。
輪重変動抑制装置104においても、空気ばね40、イコライザ梁110、支持ばね120、及びストッパ130を備える。尚、本例では、支持ばね120としてコイルばね121が用いられるが、例えば防振ゴム122のような弾性部材を用いることもできる。
ストッパ130は、イコライザ梁110に対向した位置で、ボルスタレス台車26における台車枠22を構成する横梁に固定されている。
尚、コイルばね121の設置場所は、上述の場所に限定されるものではなく、イコライザ梁110と支持ばね120とによって既に説明したローリング抑制作用が可能となる形態に応じた場所を選定することができる。例えば図6に示す輪重変動抑制装置103における構成等を採ることができる。
簡単に説明すると、少なくとも一つの空気ばね40が、例えばパンクして、上下方向83において規定高さ以下になり、車体30が下降したときには、ストッパ130がイコライザ梁110に接触する。よって、軌道状態に対応した、ボルスタレス台車26と車体30との間のローリング方向11における捻り剛性は、支持ばね120の弾性力つまりばね定数によって決定される。
このようにして、軌道状態に追従しようとする台車26の動きに対して輪重変動抑制装置104が作動し、コイルばね121のばね定数によって、ローリング方向11への車体30の揺れは抑制され、車輪23の輪重抜けが抑制される。それによって、車両10がたとえ曲線軌道のカント逓減区間を走行したときでも、輪重変動が抑制され、輪重抜けを防止又は抑制することが可能となる。
よって、上下方向83において空気ばね40が25mm下降した後、前記41mmまでの間で、本実施形態における輪重変動抑制装置が作用し、さらに過大なローリング力が働いて空気ばね40が41mmを超えて下降すれば、空気ばねストッパ構造41が作用して過大な車体30のロール変位を防止することができる。
また、空気ばね一つあたりの空気ばねストッパ構造41のばね定数K2は、10000〜20000N/mmである。
40…空気ばね、41…空気ばねストッパ構造、
81…車両幅方向、82…前後方向、83…上下方向、
101〜104…輪重変動抑制装置、110…イコライザ梁、111…梁部材、
112…回転軸、114…台座部材、120…支持ばね、
121…コイルばね、122…防振ゴム、130…ストッパ、131…隙間。
Claims (7)
- 鉄道車両の車体と台車との間に設けられ、前記鉄道車両の車輪に加わる荷重の変動を抑制する輪重変動抑制装置であって、
前記台車の車両幅方向の両側に設けられる2つの空気ばねと、
車両幅方向の略中央部に位置し、ローリング方向に揺動可能な状態で台車又は車体に支持される揺動部材と、
車両上下方向において前記揺動部材と隙間を介して対向して配置され、前記空気ばねのうち少なくとも1つが規定高さ以下となったときに前記揺動部材に当接するストッパと、
一端が前記揺動部材に支持され、他端が台車又は車体に支持され、前記空気ばねのうち少なくとも1つが規定高さ以下となったときに、前記車体に対するローリング変位を抑制する揺動支持部材と、
を備えたことを特徴とする輪重変動抑制装置。 - 前記揺動部材は、
車両幅方向に延在する梁部材と、この梁部材を貫通して梁部材をローリング方向に揺動可能な状態で台車又は車体に支持する回転軸とを有し、
前記揺動支持部材は、
前記揺動部材と前記台車又は前記車体との間に設置される弾性部材である、
請求項1記載の輪重変動抑制装置。 - 前記弾性部材は、コイルばねである、請求項2記載の輪重変動抑制装置。
- 前記揺動部材は、
車両幅方向に延在する梁部材と、この梁部材をローリング方向に揺動可能な状態で台車又は車体に支持する台座部材とを有し、
前記揺動支持部材は、
前記揺動部材と前記台車又は前記車体との間に設置されるゴム材である、
請求項1記載の輪重変動抑制装置。 - 車両幅方向の両側に設けられ、ローリング方向における車体の規定値以上の変位にて前記空気ばねを支持する空気ばねストッパ構造をさらに備え、
前記揺動支持部材は、
前記規定値未満の変位では前記空気ばねストッパ構造が前記車体を支持しないように前記揺動部材を介して前記車体にローリング方向における反力を生じさせる、請求項1から4のいずれかに記載の輪重変動抑制装置。 - 車両幅方向の両側に設けられ、ローリング方向における車体の規定値以上の変位にて前記空気ばねを支持する空気ばねストッパ構造をさらに備え、
前記揺動支持部材は、
前記規定値未満の変位では前記空気ばねストッパ構造が前記車体を支持しないように前記揺動部材を介して前記車体にローリング方向における反力を生じさせるものであり、
前記揺動支持部材は、コイルばねであり、このローリングに対するばね定数は、前記空気ばねストッパ構造のローリングに対するばね定数よりも小さい、請求項1から3のいずれかに記載の輪重変動抑制装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載の輪重変動抑制装置を備えたことを特徴とする鉄道車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012036917A JP5964075B2 (ja) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | 輪重変動抑制装置及び鉄道車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012036917A JP5964075B2 (ja) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | 輪重変動抑制装置及び鉄道車両 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013169958A JP2013169958A (ja) | 2013-09-02 |
JP5964075B2 true JP5964075B2 (ja) | 2016-08-03 |
Family
ID=49264169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012036917A Expired - Fee Related JP5964075B2 (ja) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | 輪重変動抑制装置及び鉄道車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5964075B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH541450A (de) * | 1972-05-12 | 1973-10-31 | Sumitomo Metal Ind | Sicherheitseinrichtung in einer Steuerung zur Neigung des Wagenkastens eines luftgefederten Schienenfahrzeuges |
JPS53116916U (ja) * | 1977-02-25 | 1978-09-18 | ||
JPH0445982Y2 (ja) * | 1985-04-12 | 1992-10-28 | ||
DE4005767C1 (ja) * | 1990-02-23 | 1991-05-08 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
JP3775237B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2006-05-17 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両用台車のストッパー装置及び鉄道車両用台車並びに輪重変動抑制方法 |
JP2002316641A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-29 | Hitachi Ltd | 鉄道車両の車体傾斜制御装置 |
JP2005238937A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Railway Technical Res Inst | 鉄道車両 |
AT504186A3 (de) * | 2006-09-13 | 2010-11-15 | Siemens Ag Oesterreich | Einrichtung zur veränderung der wanksteifigkeit |
-
2012
- 2012-02-23 JP JP2012036917A patent/JP5964075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013169958A (ja) | 2013-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5782617B2 (ja) | 走行装置への車体の接続が側方に柔軟な車両 | |
JP6633120B2 (ja) | 車体支持装置及び鉄道車両 | |
JP5404037B2 (ja) | パンタグラフを備えた懸架装置 | |
JP6034254B2 (ja) | 鉄道車両用台車 | |
JP2008544922A5 (ja) | ||
JP6309596B1 (ja) | 鉄道車両用軸箱支持装置 | |
JP3775237B2 (ja) | 鉄道車両用台車のストッパー装置及び鉄道車両用台車並びに輪重変動抑制方法 | |
JP6022420B2 (ja) | 鉄道車両用軸箱支持装置 | |
JP5964075B2 (ja) | 輪重変動抑制装置及び鉄道車両 | |
JP4430529B2 (ja) | 鉄道車両 | |
WO2016063382A1 (ja) | 鉄道車両 | |
JP5734012B2 (ja) | 鉄道車両用軸箱支持装置 | |
JP6709331B2 (ja) | 鉄道車両 | |
JP5937000B2 (ja) | 車体左右動ダンパ装置及び鉄道車両 | |
JP2015051677A (ja) | 鉄道車両用台車 | |
JP5772006B2 (ja) | 鉄道車両用台車の軸箱支持装置 | |
JP2005205927A (ja) | 鉄道車両のレベリングサスペンション装置 | |
JP2020015377A (ja) | ボルスタレス台車 | |
JP2019137137A (ja) | 鉄道車両用台車 | |
JP6747518B2 (ja) | 鉄道車両用のヨーイング抑制装置およびそれを含む鉄道車両 | |
WO2021029139A1 (ja) | 鉄道車両用台車 | |
JP6339928B2 (ja) | 鉄道車両用台車 | |
JP2010083293A (ja) | 鉄道車両用軸箱支持装置 | |
JP2004299671A (ja) | 鉄道車両支持用1軸台車 | |
JP2017024536A (ja) | 鉄道車両用台車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151203 |
|
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: 20160531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5964075 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |