JPH07242171A - 鉄道車両用ブレーキ - Google Patents

鉄道車両用ブレーキ

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JPH07242171A
JPH07242171A JP6012994A JP6012994A JPH07242171A JP H07242171 A JPH07242171 A JP H07242171A JP 6012994 A JP6012994 A JP 6012994A JP 6012994 A JP6012994 A JP 6012994A JP H07242171 A JPH07242171 A JP H07242171A
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rails
brake
brake shoes
railway vehicle
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Seiichi Kobayashi
小林  清一
Hideji Sato
秀二 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レールが左右に曲がったカーブ箇所において
も、重量のある鉄道車両をレール上から脱輪させたり転
倒させたりせずにレール上に確実に停止させたり安全に
急停止させたりすることのできる鉄道車両用ブレーキを
得る。 【構成】 台車の右側と左側の隣合う車輪20a及び2
0b間に昇降可能に備えたブレーキシューの下面32a
及び32bをレール40a及び40b内側に向けて斜め
上方にカットすると共に、ブレーキシューの下面外側部
32c及び32dをレール40a及び40bの中央部よ
り外側上に位置させる。そして、ブレーキシュー30a
及び30bをレール40a及び40b上面に降下、押接
させた際に、ブレーキシューの下面32a及び32bと
レール40a及び40b外側に向けて漸次小径に形成さ
れた車輪20a及び20b周囲面との間に断面がほぼ山
形状をしたレール40a及び40b上面が挟み込まれた
状態となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、重量のある鉄道車両を
レール上から脱輪させずにレール上に確実に停止させた
り急停止させたりする鉄道車両用ブレーキに関する。
【0002】
【従来の技術】本発明者は、既に図3と図4に示したよ
うな、平成4年特許願第302867号の明細書及び図
面に記載された鉄道車両用ブレーキを開発した。
【0003】このブレーキは、車両本体を搭載した台車
10の右側と左側の隣合う車輪20a及び20b間に、
ほぼ舟形状をしたブレーキシュー30a及び30bをそ
れぞれ昇降可能に備えている。
【0004】それと共に、台車10の右側と左側のブレ
ーキシュー30a及び30bを車輪20a及び20bを
走行させる断面がほぼ山形状をしたレール40a及び4
0b上面に降下、押接させたりレール40a及び40b
上方に上昇させたりする昇降手段50を備えている。
【0005】具体的には、台車10の右側と左側の内側
壁に一対のエアーシリンダー52a及び52bをそれぞ
れ下方に向けて並べて備えている。一対のエアーシリン
ダー52a及び52bは、台車10に備えた車輪停止用
のディスクブレーキ(図示せず)駆動用のエアーを用い
て駆動できるようにしている。一対のエアーシリンダー
のピストンロッド54a及び54bには、支持板56を
横架している。支持板56には、図4に示したように、
一対の透孔58a及び58bをそれぞれ開口して、それ
らの透孔58a及び58bにブレーキシュー30a及び
30bを支持する一対のスライド棒60a及び60bを
それぞれ摺動自在に挿通している。ブレーキシュー30
a及び30bと支持板56との間には、弾発材62を介
在させている。弾発材62には、圧縮コイルばね62a
及び62bを用いていて、それらの圧縮コイルばね62
a及び62bをブレーキシュー30a及び30bと支持
板56との間のスライド棒60a及び60b周囲にそれ
ぞれ遊嵌している。そして、それらの圧縮コイルばね6
2a及び62bを用いてブレーキシュー30a及び30
bにブレーキシュー30a及び30bを支持板56下方
に降下させる付勢力をそれぞれ付与している。一対のス
ライド棒60a及び60bの上部周囲には、フランジ6
4a及び64bをそれぞれ突設している。そして、それ
らのフランジ64a及び64bにより一対のスライド棒
60a及び60bが透孔58a及び58bを通して支持
板56下方に脱落するのを防いでいる。
【0006】この一対のエアーシリンダー52a及び5
2b、支持板56、スライド棒60a及び60b、弾発
材62等からなる昇降手段50においては、図3に示し
たように、一対のエアーシリンダーのピストンロッド5
4a及び54bをそれぞれ同時に下方に突出させて、支
持板56を降下させることにより、スライド棒60a及
び60bに横架されたブレーキシュー30a及び30b
をその下方のレール40a及び40b上にそれぞれ降下
させることができるようにしている。そして、そのブレ
ーキシュー30a及び30b下面を弾発材62の圧縮コ
イルばね62a及び62bの弾発力を利用してレール4
0a及び40b上面にそれぞれ上昇可能に押接できるよ
うにしている。それと共に、ブレーキシュー30a又は
30bとレール40a又は40b上面との間に小石等の
障害物が侵入した際に、ブレーキシュー30a又は30
bを弾発材62の弾発力に抗してレール40a又は40
b上方に上昇させて、ブレーキシュー30a又は30b
が上記障害物の上を円滑に乗り越えることができるよう
にしている。また、図4に示したように、一対のエアー
シリンダーのピストンロッド54a及び54bをそれぞ
れ同時に上昇させることにより、ブレーキシュー30a
及び30bを支持する一対のスライド棒の上部周囲のフ
ランジ64a及び64bを支持板56上面に係止させた
状態で、ブレーキシュー30a及び30bを一対のスラ
イド棒60a及び60bと支持板56と共にレール40
a及び40b上方にそれぞれ上昇させることができるよ
うにしている。
【0007】ブレーキシュー30a及び30bは、図3
と図4に示したように、その両端部が上方に跳ね上がっ
たほぼ舟形状をしている。そして、ブレーキシュー30
a及び320bがその前方又は後方のレール40a及び
40b上面に置かれた障害物等の上を円滑に乗り越える
ことができるようにしている。
【0008】図3と図4に示した鉄道車両用ブレーキ
は、以上のように構成していて、このブレーキにおいて
は、前述のようにして、昇降手段50の一対のエアーシ
リンダー52a及び52bをそれぞれ同時に駆動させる
ことにより、ブレーキシュー30a及び30bをレール
40a及び40b上にそれぞれ降下させて、ブレーキシ
ュー30a及び30bを弾発材62の弾発力を用いてレ
ール40a及び40b上面にそれぞれ押接させることが
できる。そして、ブレーキシュー30a及び30bをレ
ール40a及び40b上面にそれぞれ広く面接触状態又
は線接触状態に押接させて、ブレーキシュー30a及び
30bとレール40a及び40b上面との間に充分な摩
擦力をそれぞれ生じさせることができる。そして、その
摩擦力を用いて台車10上に搭載した重量のある鉄道車
両本体をレール40a及び40b上に確実に停止させた
り急停止させたりできる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記鉄
道車両用ブレーキを用いて重量のある鉄道車両をレール
40a及び40b上に急停止させた場合には、鉄道車両
に加わる過大な慣性力により、鉄道車両がレール40a
及び40b上から脱輪したり転倒したりする虞があっ
た。このことは、特にレール40a及び40bが右側又
は左側に曲がったカーブ箇所のレール40a及び40b
上に鉄道車両を上記ブレーキを用いて急停止させた場合
に顕著であった。
【0010】本発明は、このようなこのような課題に鑑
みてなされたもので、レールが右側又は左側に曲がった
カーブ箇所においても、重量のある鉄道車両をレール上
から脱輪させたり転倒させたりせずにレール上に確実に
停止させたり安全に急停止させたりすることのできる鉄
道車両用ブレーキ(以下、ブレーキという)を提供する
ことを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のブレーキは、車両本体を搭載した台車の右
側と左側の隣合う車輪間であって、その周囲径がレール
外側に向けて漸次小径に形成された車輪間にほぼ舟形状
をしたブレーキシューをそれぞれ昇降可能に備えると共
に、それらのブレーキシューを前記台車の右側と左側の
車輪を走行させる断面がほぼ山形状をしたレール上面に
それぞれ降下、押接させたりレール上方に上昇させたり
する昇降手段を備えた鉄道車両用ブレーキにおいて、前
記ブレーキシューの下面をレール内側に向けて斜め上方
にカットすると共に、前記ブレーキシューの下面外側部
をレール上面の中央部より外側上に位置させたことを特
徴としている。
【0012】
【作用】本発明のブレーキにおいては、ブレーキシュー
の下面をレール内側に向けて斜め上方にカットしてい
る。それと共に、ブレーキシューの下面外側部を断面が
ほぼ山形状をしたレール上面の中央部より外側上に位置
させている。
【0013】そのため、鉄道車両をレール上に停止させ
ようとして、昇降手段を用いてブレーキシューをレール
上面に降下、押接させた場合に、レール内側に向けて斜
めにカットされたブレーキシューの下面と周囲径がレー
ル外側に向けて漸次小径に形成された車輪の周囲面とで
車輪直下に側部から見てほぼ逆V字状の溝部が形成され
る。そして、その溝部内側のブレーキシューの下面と車
輪周囲面との間に断面がほぼ山形状をしたレール上面が
挟み込まれた状態となる。そして、車輪がレール上面か
らその外方に脱落するのが防止される。
【0014】また、鉄道車両を右側に曲がったレール上
を走行させた場合には、鉄道車両が遠心力を受けて左右
のレール上を左側に移動する。そして、台車左側の車輪
の大径に形成された内側周囲面が左側のレール上面に接
した状態となり、台車右側の車輪の小径に形成された外
側周囲面が右側のレール上面に接した状態となる。そし
て、鉄道車両の左側部が左側のレール上面から離隔した
状態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール上面に接
近した状態となる。
【0015】このような右側に曲がったレール上を走行
中の鉄道車両を本発明のブレーキを用いて停止させよう
として、台車の右側と左側のブレーキシューを昇降手段
によりそれぞれ同時に降下させた場合には、先ず右側の
ブレーキシューのレール内側に向けて斜め上方にカット
された下面外側部が断面が山形状をした右側のレール上
面の中央部より外側の傾斜した部分上に押接された状態
となると共に、左側のブレーキシューのレール内側に向
けて斜め上方にカットされた下面が左側のレール上方に
浮いた状態となる。そして、その右側のブレーキシュー
から鉄道車両に該車両を右側のレール上に停止させる停
止力が働く。それと同時に、その右側のブレーキシュー
から鉄道車両に該車両を上記遠心力に抗してレール上を
右側に移動させる求心力が働く。そして、鉄道車両が左
右のレール上を右側に移動する。次いで、台車左側の車
輪の小径に形成された外側囲面が左側のレール上面に接
した状態となり、台車右側の車輪の大径に形成された内
側囲面が右側のレール上面に接した状態となる。そし
て、鉄道車両の左側部が左側のレール上面に接近した状
態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール上面から離
隔した状態となる。そして、左側のブレーキシューのレ
ール内側に向けて斜め上方にカットされた下面外側部が
断面が山形状をした左側のレール上面の中央部より外側
の傾斜した部分上に押接された状態となると共に、右側
のブレーキシューのレール内側に向けて斜め上方にカッ
トされた下面が右側のレール上方に浮いた状態となる。
そして、その左側のブレーキシューから鉄道車両に該車
両を左側のレール上に停止させる停止力が働く。それと
同時に、その左側のブレーキシューから鉄道車両に該車
両を左右のレール上を左側に移動させる遠心力が働く。
そして、鉄道車両が左右のレール上を左側に移動する。
【0016】以下、上記と同様にして、昇降手段により
同時に降下させた台車の右側と左側のブレーキシューか
ら鉄道車両に該車両を右左のレール上に交互に停止させ
る停止力が繰り返し働く。それと同時に、昇降手段によ
り同時に降下させた台車の右側と左側のブレーキシュー
から鉄道車両に該車両を左右のレール上を右左に交互に
移動させる求心力と遠心力が繰り返し働きながら、その
求心力と遠心力が漸次減衰する。そして、走行中の鉄道
車両の慣性力が上記停止力により漸次弱められて、鉄道
車両が左右のレール上に停止する。
【0017】また、鉄道車両を左側に曲がったレール上
を走行させた場合には、鉄道車両が遠心力を受けて左右
のレール上を右側に移動する。そして、台車左側の車輪
の小径に形成された外側周囲面が左側のレール上面に接
した状態となり、台車右側の車輪の大径に形成された内
側周囲面が右側のレール上面に接した状態となる。そし
て、鉄道車両の左側部が左側のレール上面に接近した状
態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール上面から離
隔した状態となる。
【0018】このような左側に曲がったレール上を走行
中の鉄道車両を本発明のブレーキを用いて停止させよう
として、台車の右側と左側のブレーキシューを昇降手段
によりそれぞれ同時に降下させた場合には、上記と同様
にして、ブレーキシューから鉄道車両に該車両を左右の
レール上に交互に停止させる停止力が繰り返し働く。そ
れと同時に、ブレーキシューから鉄道車両に該車両を左
右のレール上を左右に交互に移動させる求心力と遠心力
が繰り返し働きながら、その求心力と遠心力が漸次減衰
する。そして、走行中の鉄道車両の慣性力が上記停止力
により漸次弱められて、鉄道車両が左右のレール上に停
止する。
【0019】その結果、レールが右側又は左側に曲がっ
たカーブ箇所において、上記のようにして、本発明のブ
レーキを用いて鉄道車両をレール上に停止させた場合
に、左右いずれか一方のレールから鉄道車両にブレーキ
シューを介して過大な停止力や求心力や遠心力が偏って
働いて、鉄道車両がレール上から脱輪したり転倒したり
するのが防止される。
【0020】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。図1と図2は本発明のブレーキの好適な実施例を示
し、詳しくはその動作状態を示す構造説明図を示してい
る。以下に、このブレーキを説明する。
【0021】図のブレーキにおいては、台車10の右側
と左側の隣合う車輪20a及び20b間にそれぞれ備え
たブレーキシューの下面32a及び32bを、ブレーキ
シュー30a及び30bを降下、押接させるレール40
a及び40b内側に向けてそれぞれ斜め上方にカットし
ている。
【0022】それと共に、ブレーキシューの下面外側部
32c及び32dを、断面がほぼ山形状をしたレール4
0a及び40b上面の中央部より外側上にそれぞれ位置
させている。そして、ブレーキシュー30a及び30b
を左右のレール40a及び40b上にそれぞれ降下させ
た際に、ブレーキシューの下面外側部32c及び32d
が左右のレール40a及び40b上面の中央部より外側
の傾斜した部分42a及び42bにそれぞれ押接される
ようにしている。
【0023】その他は、前述図3と図4に示したブレー
キと同様に構成していて、このブレーキにおいては、鉄
道車両をレール40a及び40b上に停止させようとし
て、昇降手段50を用いて台車10の右側と左側のブレ
ーキシュー30a及び30bをその下方の左右のレール
40a及び40b上面にそれぞれ降下させた場合に、図
1に示したように、レール40a及び40b内側に向け
て斜めにカットされたブレーキシューの下面32a及び
32bと周囲径がレール40a及び40b外側に向けて
漸次小径に形成された車輪20a及び20bの周囲面と
で車輪20a及び20b直下に側部から見てほぼ逆V字
状の溝部80a及び80bがそれぞれ形成される。そし
て、その溝部80a及び80b内側のブレーキシューの
下面32a及び32bと車輪20a及び20bの周囲面
との間に断面がほぼ山形状をしたレール40a及び40
b上面がそれぞれ挟み込まれた状態となる。そして、車
輪20a及び20bがレール40a及び40b上面から
その外方に脱落するのが防止される。
【0024】また、鉄道車両を右側に曲がった左右のレ
ール40a及び40b上を走行させた場合には、図1に
示したように、鉄道車両が左方向の遠心力Aを受けてレ
ール40a及び40b上を左側に移動する。そして、台
車10左側の車輪20aの大径に形成された内側周囲面
が左側のレール40a上面に接した状態となり、台車1
0右側の車輪20bの小径に形成された外側周囲面が右
側のレール40b上面に接した状態となる。そして、鉄
道車両の左側部が左側のレール40a上面から離隔した
状態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール40b上
面に接近した状態となる。
【0025】このような右側に曲がった左右のレール4
0a及び40b上を走行中の鉄道車両を上述ブレーキを
用いて停止させようとして、ブレーキシュー30a及び
30bを昇降手段50によりそれぞれ同時に降下させた
場合には、図1に示したように、先ず右側のブレーキシ
ュー30bのレール40b内側に向けて斜め上方にカッ
トされた下面外側部32dが断面が山形状をした右側の
レール40b上面の中央部より外側の傾斜した部分42
b上に押接された状態となると共に、左側のブレーキシ
ュー30aのレール40a内側に向けて斜め上方にカッ
トされた下面32aがレール40a上方に浮いた状態と
なる。そして、その右側のブレーキシュー30bから鉄
道車両に該車両を右側のレール40b上に停止させる停
止力が働く。それと同時に、その右側のブレーキシュー
30bから鉄道車両に該車両を上記遠心力Aに抗してレ
ール40a及び40b上を右側に移動させる求心力Bが
働く。そして、鉄道車両が左右のレール40a及び40
b上を右側に移動する。次いで、図2に示したように、
台車10左側の車輪20aの小径に形成された外側周囲
面が左側のレール40a上面に接した状態となり、台車
10右側の車輪20bの大径に形成された内側周囲面が
右側のレール40b上面に接した状態となる。そして、
鉄道車両の左側部が左側のレール40a上面に接近した
状態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール40b上
面から離隔した状態となる。そして、左側のブレーキシ
ュー30aのレール40a内側に向けて斜め上方にカッ
トされた下面外側部32cが断面が山形状をした左側の
レール40a上面の中央部より外側の傾斜した部分42
a上に押接された状態となると共に、右側のブレーキシ
ュー30bのレール40b内側に向けて斜め上方にカッ
トされた下面32bがレール40b上方に浮いた状態と
なる。そして、その左側のブレーキシュー30aから鉄
道車両に該車両を左側のレール40a上に停止させる停
止力が働く。それと同時に、その左側のブレーキシュー
30aから鉄道車両に該車両をレール40a及び40b
上を左側に移動させる遠心力Cが働く。そして、鉄道車
両が左右のレール40a及び40b上を左側に移動す
る。
【0026】以下、上記と同様にして、昇降手段50に
より同時に降下させたブレーキシュー30a及び30b
から鉄道車両に該車両を右左のレール40b及び40a
上に交互に停止させる停止力が繰り返し働く。それと同
時に、昇降手段50により同時に降下させたブレーキシ
ュー30a及び30bから鉄道車両に該車両を左右のレ
ール40a及び40b上を右左に交互に移動させる求心
力Bと遠心力Cが繰り返し働きながら、その求心力Bと
遠心力Cが漸次減衰する。そして、走行中の鉄道車両の
慣性力が上記停止力により漸次弱められて、鉄道車両が
左右のレール40a及び40b上に停止する。
【0027】また、左側に曲がった左右のレール40a
及び40b上を鉄道車両を走行させた場合には、図2に
示したように、鉄道車両が右方向の遠心力Dを受けてレ
ール40a及び40b上を右側に移動する。そして、台
車10左側の車輪20aの小径に形成された外側周囲面
が左側のレール40a上面に接した状態となり、台車1
0右側の車輪20bの大径に形成された内側周囲面が右
側のレール40b上面に接した状態となる。そして、鉄
道車両の左側部が左側のレール40a上面に接近した状
態となり、鉄道車両の右側部が右側のレール40b上面
から離隔した状態となる。
【0028】このような左側に曲がった左右のレール4
0a及び40b上を走行中の鉄道車両を上述ブレーキを
用いて停止させようとして、昇降手段50によりブレー
キシュー30a及び30bをそれぞれ同時に降下させた
場合には、上記と同様にして、図2と図1に示したよう
に、ブレーキシュー30a及び30bから鉄道車両に該
車両を左右のレール40a及び40b上に交互に停止さ
せる停止力が繰り返し働く。それと同時に、ブレーキシ
ュー30a及び30bから鉄道車両に該車両を左右のレ
ール40a及び40b上を左右に交互に移動させる求心
力Eと遠心力Fが繰り返し働きながら、その求心力Eと
遠心力Fが漸次減衰する。そして、走行中の鉄道車両の
慣性力が上記停止力により漸次弱められて、鉄道車両が
左右のレール40a及び40b上に停止する。
【0029】その結果、レール40a及び40bが右側
又は左側に曲がったカーブ箇所において、上記のように
して、上述ブレーキを用いて鉄道車両をレール40a及
び40b上に停止させた場合に、左右いずれか一方のレ
ール40a又は40bから鉄道車両にブレーキシュー3
0a又は30bを介して過大な停止力や求心力や遠心力
が偏って働いて、鉄道車両がレール40a及び40b上
から脱輪したり転倒したりするのが防止される。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のブレーキ
によれば、レールが右側又は左側に曲がったカーブ箇所
においても、重量のある鉄道車両をレール上から脱輪さ
せたり転倒させたりせずに、レール上に確実に停止させ
たり安全に急停止させたりできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブレーキの動作状態を示す構造説明図
である。
【図2】本発明のブレーキの動作状態を示す構造説明図
である。
【図3】ブレーキを備えた台車周辺の正面図である。
【図4】ブレーキを備えた台車周辺の正面図である。
【符号の説明】
10 台車 20a、20b 車輪 30a、30b ブレーキシュー 32a、32b ブレーキシューの下面 32c、32d ブレーキシューの下面外側部 40a、40b レール 42a、42b レール上面の中央部より外側の傾斜し
た部分 50 昇降手段 52a、52b エアーシリンダー 56 支持板 60a、60b スライド棒 62 弾発材 62a、62b 圧縮コイルばね 80a、80b 溝部 A、C、D、F 遠心力 B、E 求心力

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両本体を搭載した台車の右側と左側の
    隣合う車輪間であって、その周囲径がレール外側に向け
    て漸次小径に形成された車輪間にほぼ舟形状をしたブレ
    ーキシューをそれぞれ昇降可能に備えると共に、それら
    のブレーキシューを前記台車の右側と左側の車輪を走行
    させる断面がほぼ山形状をしたレール上面にそれぞれ降
    下、押接させたりレール上方に上昇させたりする昇降手
    段を備えた鉄道車両用ブレーキにおいて、前記ブレーキ
    シューの下面をレール内側に向けて斜め上方にカットす
    ると共に、前記ブレーキシューの下面外側部をレール上
    面の中央部より外側上に位置させたことを特徴とする鉄
    道車両用ブレーキ。
JP6012994A 1994-03-03 1994-03-03 鉄道車両用ブレーキ Pending JPH07242171A (ja)

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JP6012994A JPH07242171A (ja) 1994-03-03 1994-03-03 鉄道車両用ブレーキ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176480A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Masato Hachikawa 脱線防止装置、車両の安全装置および車輪誘導部材
JP2011207394A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Okimoto Tamada 車輪敷き詰め電車

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