JPH07132824A - 鉄道車両の車輪構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軌間の異なる軌道に相互乗り入れできる鉄道
車両の車輪構造を提供すること。 【構成】 鉄道車両１に第一の軌道２を走行可能な第一
の車輪５とそれより幅の広い第二の軌道３を走行可能な
第二の車輪６とを設け、各車輪５、６の内面側に夫々の
車輪５、６が夫々の軌道２、３から横方向に脱輪するの
を防ぐ脱輪防止ガイド７、８を、車輪５、６の外周の外
側まで突出する位置から同外周の内側に格納可能な位置
まで出し入れ可能に取り付けた。前記脱輪防止ガイド
７、８に、同脱輪防止ガイド７、８を支持する支持具２
０、２１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレール間の幅が異なる軌
道に乗り入れできるようにした鉄道車両の車輪構造に関
するものであり、例えば新幹線用の標準軌間の軌道と、
それよりも幅の狭い在来線用の狭軌の軌道とに乗り入れ
できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】日本の鉄道では図５に示すようにレール
Ａ、Ｂの間隔（軌間と呼ばれる）ｄが１．４３５ｍｍと
広い標準軌間の軌道（新幹線で採用されている）と、軌
間ｄが１．０６７ｍｍと狭い狭軌の軌道とがある。なお
狭軌の軌道にはレールＡ、Ｂの軌間ｄが７６２ｍｍのも
のもある。

【０００３】このため、標準軌間の軌道を走行する新幹
線の車両は車輪Ｃの間隔が広く、狭軌の軌道を走行する
在来線の電車は車輪Ｃの間隔が標準軌間のものより狭く
なっている。従って、そのままでは標準軌間の軌道を走
行する電車が狭軌の軌道に乗り入れたり、狭軌の軌道を
走行する電車が標準軌間の軌道に乗り入れたりすること
ができない。

【０００４】しかし、近年は新幹線（標準軌間）の車両
を在来線（狭軌）に直接乗り入れさせようという動きが
あり、それに伴って、軌間の異なる軌道間でどのように
車両を相互乗り入れできるようにするか種々検討されて
いる。現在このような技術としては次のようなものがあ
る。

【０００５】．山形新幹線のように、在来線（狭軌）
の軌道を広げて標準軌間にし、標準軌間の車両を通す方
法。 ．標準軌間の軌道と狭軌の軌道を別々に敷設する方
法。これにはレールを４本敷設する場合と、３本のレー
ルを敷設する場合とが考えられるが、日本では３本方式
のものが小田急線で採用されている。この方法では３本
のうちの１本を標準軌間と狭軌とで共用し、他の２本の
うち１本は狭軌用として、もう１本は標準軌間用として
使用する。 ．近年、オランダから導入された技術で、車両に取り
付けられている車輪の間隔を広げたり、狭めたりできる
ようにして狭軌の軌道でも標準軌間の軌道でもどちらで
も走行できるようにする方法。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法に
は夫々次のような問題があった。 １．前記の方法は狭軌の軌道を広げて標準軌間の軌道
にするため、その後は在来線の車両は走行できなくなっ
てしまう。従って、車両を軌間の異なる軌道に相互乗り
入れ可能にする方法ではない。 ２．前記の方法はレールを４本或は３本敷設しなけれ
ばなないためレールの布設に多大な費用が必要となる。 ３．前記の方法は車輪の間隔を広げたり、狭めたりで
きるので、前記のような問題はないが、鉄道車両を標
準軌間の軌道から狭軌の軌道（その逆も同じ）に乗り移
らせる際、一旦車両を持ち上げて車輪を浮かせ、その状
態で車輪の間隔を調整し、その後に車両を軌道上にセッ
トしなければならない。従って、その調整が面倒であ
り、時間がかかり、自動化、スピード化が求められてい
る現在の鉄道にはあまり適していない。

【０００７】本発明の目的はレールが標準軌間、挟軌の
いずれであっても、車輪の間隔を調整することなく両軌
道に相互乗り入れできる鉄道車両の車輪構造を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
鉄道車両は図１に示すように、鉄道車両１に第一の軌道
２を走行可能な車輪５とそれより幅の広い第二の軌道３
を走行可能な車輪６とを設け、各車輪５、６の内面側に
第一、第二の車輪５、６が軌道２、３から横方向に脱輪
するのを防ぐ脱輪防止ガイド７、８を、第一、第二の車
輪５、６の外周の外側まで突出する位置から同外周の内
側に格納可能な位置まで出し入れ可能に取り付けてなる
ものである。

【０００９】本発明のうち請求項２の鉄道車両は図１に
示すように、前記脱輪防止ガイド７、８の内側に、同脱
輪防止ガイド７、８を内側から支持する支持具２０、２
１を設けてなるものである。

【００１０】

【作用】請求項１の鉄道車両の車輪構造では、鉄道車両
１に第一の軌道（例えば狭軌の軌道）２を走行する第一
の車輪５と第二の軌道（例えば標準軌間の軌道）３を走
行する第二の車輪６とが設けられているため、夫々の車
輪が５、６が軌間の異なる二つの路線２、３を走行する
ことができる。

【００１１】しかも第一、第二の各車輪５、６の内面側
には同車輪５、６が軌道２、３の横方向に脱輪するのを
防ぐ脱輪防止ガイド７、８が取り付けられているため、
車輪５、６が軌道２、３から脱輪することもない。

【００１２】さらに各車輪５、６の内面側にある脱輪防
止ガイド７、８が夫々の車輪５、６の外周より内側に収
容可能となっているため、狭軌の軌道２を通行する際に
はその走行に関係のない車輪６の脱輪防止ガイド８を車
輪６の外周より内側に収容させ、反対に標準軌間の軌道
３を通行する際にはその走行に関係のない車輪５の脱輪
防止ガイド７を同車輪５の外周より内側に収容させれ
ば、それら脱輪防止ガイド７、８が軌道２、３上の分岐
ポイントや交差ポイント等を通行する際に邪魔になるこ
とがなく、自由に走行することができる。

【００１３】

【実施例】本発明の鉄道車両の車輪構造の一実施例を図
１〜３に基づいて説明する。図１の１は鉄道車両であ
り、この下部には図３に示す走行用の台車４０が取り付
けられており、同台車４０には車輪を取り付けるための
車軸４が取り付けられている。そしてこの車軸４に狭軌
（軌間が１、０６７ｍｍ）の軌道２を走行する第一の車
輪５と、標準軌間（軌間が１、４３５ｍｍ）の軌道３を
走行する第二の車輪６とが取り付けられている。

【００１４】この第一、第二の車輪５、６は通常の鉄道
で使用されている車輪と異なり、その外周に車輪が軌道
から脱輪するのを防止するための鍔が形成されておら
ず、外周面がフラットに形成され、その鍔の代わりに第
一、第二の車輪５、６の裏側に軌道２、３からの脱輪を
防止する脱輪防止ガイド７、８が下向きに２個づつ設け
られている。

【００１５】これらの脱輪防止ガイド７、８は、第一、
第二の車輪５、６の内面側に取り付けられているガイド
支持具１０、１１｛図２（ａ）｝に、上下に可動できる
ように取り付けられている。具体的には図２（ｂ）に示
されるように脱輪防止ガイド７、８に形成されたピスト
ン部１５がガイド支持具１０、１１に形成されたシリン
ダ部１６内に上下に可動可能なるように嵌め込まれ、脱
輪防止ガイド７、８が図４の油圧装置から夫々のシリン
ダ部１６内に送り込まれる油圧により車輪５、６の外周
より外側に突出したり、同外周より引っ込んで車輪５、
６の内側に格納されたりするようにしてある。また、各
脱輪防止ガイド７、８の下端部（軌道２、３と接触する
部分）は図２（ｂ）の矢印方向に回転自在になってお
り、車両走行中は脱輪防止ガイド７、８が軌道２、３の
側面に接触しながら回転するようにしてある。

【００１６】前記のガイド支持具１０、１１は回り止め
部材１４｛図２（ｂ）、図３｝及び張り出し部材４１を
介して台車３０のクロスメンバー（横梁）４２に連結さ
れ、車輪５、６等と一緒に回転しないようにしてある。

【００１７】この脱輪防止ガイド７、８は、鉄道車両１
がカーブしている軌道２、３を通過する際、軌道２、３
によって図２（ａ）の矢印ａ方向に強く押される。この
力はかなり大きなものであるため、そのままでは脱輪防
止ガイド７、８が同方向に曲がってしまうとか、軌道
２、３から離れるといった虞れがある。このため前記脱
輪防止ガイド７、８の内側に、それらを内側から支持し
て同脱輪防止ガイド７、８の曲りを防止したり、脱輪防
止ガイド７、８が軌道２、３から離れたりするのを防止
して、脱輪を防止する支持具２０、２１が取り付けられ
ている。

【００１８】この支持具２０、２１は図２（ａ）に明示
するように、夫々２枚のディスク２２、２３と、両ディ
スク２２、２３の間に配置される回転ローラ２４とから
構成されている。支持具２０、２１のディスク２２は車
軸４に対してフリーに回転できるように取り付けられて
おり、このため車輪５、６が回転すると脱輪防止ガイド
７、８が回転してディスク２２は車輪５、６と反対向き
に回転するが、回転ローラ２４を介したディスク２３は
車輪５、６と同じ向きに回転するようにしてあえる。

【００１９】外側の車輪６の支持具２１はそのディスク
２３が内側の車輪５と密着しているため、脱輪防止ガイ
ド８に図２（ａ）の矢印Ｘ方向に大きな力が加わっても
それが内側の車輪６により押えられるが、内側の車輪５
の支持具２０ではそのディスク２３の内側に何もないた
め、同ディスク２３の厚みを支持具２１のディスク２３
よりも厚く作製して、矢印Ｘ方向に大きな力が加わって
もそれを十分に支持できるようにしてある。

【００２０】前記油圧装置は図４に示すように、エアー
シリンダ３０と油圧シリンダ３１とからなる複合シリン
ダ３２と、同複合シリンダ３２の油圧を脱輪防止ガイド
７、８のシリンダ部１６に送出したりストップしたりす
る電磁バルブ３３とを備えている。この油圧装置では図
示されていないエアー源からパイプ３４にエアーが送ら
れると、エアーシリンダ３０のピストンが図中の矢印ａ
方向に移動し、それと共に油圧シリンダ３１のピストン
が同方向に移動してパイプ３６に油が送り出される。こ
れにより、パイプ３６側に接続されている脱輪防止ガイ
ド７のシリンダ部１６の上側に油が注入されて同ガイド
７が下方に押し出される。これと同時にパイプ３８から
反対側の脱輪防止ガイド８のシリンダ部１６の下側に油
が注入されて同ガイド８が上方に引き込まれる。

【００２１】一方、図示されていないエアー源からパイ
プ３５にエアーが送られるとエアーシリンダ３０のピス
トンが図４中の矢印ｂ方向に移動し、それと共に油圧シ
リンダ３１のピストンが同方向に移動してパイプ３７に
油が送り出される。これにより、パイプ３７側に接続さ
れている脱輪防止ガイド８のシリンダ部１６の上側に油
が注入されて同ガイド８が下方に押し出される。これと
同時にパイプ３８から反対側の脱輪防止ガイド７のシリ
ンダ部１６の下側に油が注入されて同ガイド７が上方に
引き込まれる。

【００２２】また、この油圧装置では鉄道車両１が走行
中に第一、第二の車輪５、６の脱輪防止ガイド７、８が
それら車輪５、６の外周より内側に不用意に引っ込んで
脱線することがないように、前記電磁バルブ３３を作動
させてパイプ３６、３７の油が複合シリンダ３２に戻ら
ないようにしてある。

【００２３】本発明の車輪構造を用いる場合は、第一の
軌道２と第二の軌道３の接続ポイントにおいて、両軌道
２、３を部分的にオーバーラップさせる必要がある。

【００２４】

【発明の効果】本発明の鉄道車両の車輪構造によれば次
に記載するような効果がある。 ．軌間の異なる第一、第二の軌道２、３に車両１を相
互乗り入れさせることができる。

【００２５】．軌間の異なる第一、第二の軌道２、３
に車両１が相互乗り入れする際に、車両１を持ち上げた
り停止させたりすることなく走行しているままの状態で
乗り入れさせることができるので、従来の様に車輪の幅
を切替える面倒が無く、スピード化、自動化が求められ
ている現在の鉄道に適している。

【００２６】．軌道を３本或は４本にする必要がない
ので経済的でもある。

【００２７】．脱輪防止ガイド７、８があるので第
一、第二の車輪５、６がレールから外れない。

【００２８】．脱輪防止ガイド７、８が第一、第二の
車輪５、６の外周の外側まで突出する位置から同外周の
内側に格納可能な位置まで出し入れ可能であるため、使
用しない車輪の脱輪防止ガイドを車輪の内側に格納し
て、その脱輪防止ガイドが軌道の切替えポイントで邪魔
にならないようにすることができる。

【００２９】．脱輪防止ガイド７、８の内側にそれを
内側から支持する支持具２０、２１を設けたので、鉄道
車両１がカーブしている軌道２、３を通過する際に、脱
輪防止ガイド７、８が軌道によって図２（ａ）の矢印ａ
方向に強く押されても支持具２０、２１により支持され
てるので、脱輪防止ガイド７、８が同方向に曲がると
か、軌道から離れるといったことがなく、脱輪する心配
が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄道車両の車輪構造の一実施例を示す
概略図。

【図２】（ａ）は図１に示した鉄道車両の車輪構造の断
面図、（ｂ）はその側面図。

【図３】鉄道車両の下部に取り付けられている台車の側
面図。

【図４】本発明の鉄道車両の車輪構造に使用される油圧
装置の一例を示す概略図。

【図５】軌間の異なる軌道及び同軌道を走行する鉄道車
両の車輪を示した説明図。

【符号の説明】

１ 鉄道車両 ２、３ 軌道 ５、６ 車輪 ７、８ 脱輪防止ガイド ２０ 支持具 ２１ 支持具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両（１）に第一の軌道（２）を走
   行可能な第一の車輪（５）とそれより幅の広い第二の軌
   道（３）を走行可能な第二の車輪（６）とを設け、各車
   輪（５、６）の内面側に夫々の車輪（５、６）が軌道
   （２、３）から横方向に脱輪するのを防ぐ脱輪防止ガイ
   ド（７、８）を、第一、第二の車輪（５、６）の外周の
   外側まで突出する位置から同外周の内側に格納可能な位
   置まで出し入れ可能に取り付けたことを特徴とする鉄道
   車両の車輪構造。
2. 【請求項２】 前記脱輪防止ガイド（７、８）の内側
   に、同脱輪防止ガイド（７、８）を内側から支持する支
   持具（２０、２１）を設けたことを特徴とする請求項１
   の鉄道車両の車輪構造。