JPH0741836B2 - 自己車軸操舵台車 - Google Patents
自己車軸操舵台車Info
- Publication number
- JPH0741836B2 JPH0741836B2 JP61015670A JP1567086A JPH0741836B2 JP H0741836 B2 JPH0741836 B2 JP H0741836B2 JP 61015670 A JP61015670 A JP 61015670A JP 1567086 A JP1567086 A JP 1567086A JP H0741836 B2 JPH0741836 B2 JP H0741836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- axle
- self
- bogie
- outer cylinder
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
- B61F5/44—Adjustment controlled by movements of vehicle body
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自己車軸操舵台車に関するものである。
例えば、A.H.Wickens,“鉄道車両講体の操舵と動的安定
性",車両システム動力学（“Steering and Dynamic Sta
bility of Railway Vehicles",Vehicle System Dynamic
s），（1975/76）,P15〜46によれば、曲線路における車
軸の自己操舵性は、第 図で、台車枠１に弾性支持され
た車輪軸2,2′が曲線半径方向を向いて走行しようとす
る性質をいう。この曲線路における車軸の自己操舵性
は、式（１）に示す車輪軸2,2′間の曲げ剛性（以下、
曲げ剛性と略）Kbが小さく、式（２）に示す車輪軸2,2
間の剪断剛性（以下、剪断剛性と略）ksが大きい方が良
いとされている。
性",車両システム動力学（“Steering and Dynamic Sta
bility of Railway Vehicles",Vehicle System Dynamic
s），（1975/76）,P15〜46によれば、曲線路における車
軸の自己操舵性は、第 図で、台車枠１に弾性支持され
た車輪軸2,2′が曲線半径方向を向いて走行しようとす
る性質をいう。この曲線路における車軸の自己操舵性
は、式（１）に示す車輪軸2,2′間の曲げ剛性（以下、
曲げ剛性と略）Kbが小さく、式（２）に示す車輪軸2,2
間の剪断剛性（以下、剪断剛性と略）ksが大きい方が良
いとされている。
kb＝kx・b2 ……（１） ここで、kx:1輪当りの前後ばね定数 b:車輪軸2,2′の左右間隔の1/2 ここで、ky:1輪当りの左右ばね定数 a:車輪軸2,2′の前後間隔の1/2 krs:車輪軸2,2′間に直接設ける剪断ばね定数 一方、直線路における走行安定性（車輪軸のだ行動が発
散せずに減衰振動となって安定に走行しうる性質）は、
曲げ剛性kbが大きく、剪断剛性ksが小さい方が良いとさ
れている。これは、台車に対して相反する特性を要求す
ることになり、どちらかに重点を置き、どちらかを犠牲
にせざるを得ないという問題がある。
散せずに減衰振動となって安定に走行しうる性質）は、
曲げ剛性kbが大きく、剪断剛性ksが小さい方が良いとさ
れている。これは、台車に対して相反する特性を要求す
ることになり、どちらかに重点を置き、どちらかを犠牲
にせざるを得ないという問題がある。
本発明の目的は、曲線路走行時の自己操舵性と直線路走
行時の走行安定性とを共に十分に満足することができる
自己車軸操舵台車を提供することにある。
行時の走行安定性とを共に十分に満足することができる
自己車軸操舵台車を提供することにある。
本発明は、車輪軸と、台車枠と、前記車輪軸に対して該
車輪軸の回転を許容するように設置された軸箱と、該軸
箱に対して前記台車枠からの上下荷重を支える軸箱支持
手段とを備えた自己車軸操舵台車において、 前記軸箱支持手段を、内面が円錐状をなし、該台車枠に
設けられた外筒体と、外周面が該外筒の内面に対面し円
錐状をなす該軸箱に固定されたばね受台と、環状で該外
筒体の内面と該ばね受台の外周面の間にさしはさまれ、
台車の前後，左右，上下方向の荷重を支える第１弾性体
と、該外筒体と該ばね受台の間で垂直軸まわりに回転可
能に取付けられ、水平面内で直角に交差する２方向で異
なるばね定数を有する第２弾性体と、から構成し、 車両の曲線略走行状態を検知し、前記第２弾性体を台車
の前後方向でばね定数が小さくなる方向に回転動作させ
るばね切換手段を備えたことを特徴とするもので、弾性
体のばね定数の切換えにより、曲線炉の走行時には曲げ
剛性kbを小さく剪断剛性ksを大きくし、直線路の走行時
には曲げ剛性kbを大きく剪断剛性ksを小さくできるよう
にしたものである。
車輪軸の回転を許容するように設置された軸箱と、該軸
箱に対して前記台車枠からの上下荷重を支える軸箱支持
手段とを備えた自己車軸操舵台車において、 前記軸箱支持手段を、内面が円錐状をなし、該台車枠に
設けられた外筒体と、外周面が該外筒の内面に対面し円
錐状をなす該軸箱に固定されたばね受台と、環状で該外
筒体の内面と該ばね受台の外周面の間にさしはさまれ、
台車の前後，左右，上下方向の荷重を支える第１弾性体
と、該外筒体と該ばね受台の間で垂直軸まわりに回転可
能に取付けられ、水平面内で直角に交差する２方向で異
なるばね定数を有する第２弾性体と、から構成し、 車両の曲線略走行状態を検知し、前記第２弾性体を台車
の前後方向でばね定数が小さくなる方向に回転動作させ
るばね切換手段を備えたことを特徴とするもので、弾性
体のばね定数の切換えにより、曲線炉の走行時には曲げ
剛性kbを小さく剪断剛性ksを大きくし、直線路の走行時
には曲げ剛性kbを大きく剪断剛性ksを小さくできるよう
にしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第９図により説明す
る。第１図〜第５図は曲線路走行時の状態を示す。３は
車輪軸2,2′を支持する軸箱であるが、以下、車輪軸２
に関して述べる。４は軸箱３と台車枠１の間に設けた軸
箱支持装置である。軸箱支持装置４において、５は形状
がドーナツ状のゴムなどからなる第１のばね（上下ばね
定数kz1,水平ばね定数kh1とする）、６は第１のばね５
と円錐面で接し台車枠１に固定されている外筒、７は第
１のばね５と円錐面で接し下端が軸箱３に固定されたば
ね受台、８は第２のばね（水平ばねが大きい方向で
khL2,小さい方向でKhs2とする）、９は外筒６の内側に
円で接する接触筒、10は内筒で内側がばね受台７に接し
て嵌合されている。第２のばね８は、接触筒９と内筒10
の間で水平方向にのみ取付けられた異方性を有するブッ
シュタイプのものである。11はばね切換装置であり、ば
ね切換装置11は車体１′と台車枠１間の相対角度を検出
する角度検出器12、角度検出器12の出力がある値αにな
ったら切換信号を出力する増巾回路12′，モータなどか
らなり増巾回路12′の出力により駆動され、一定回転角
まわった後停止するアクチュエータ13、伝達装置14にお
けるアクチュエータ13にとりつけられたピニオン14′、
ピニオン14′と噛合い内筒10を回転させるギヤ14″など
からなる。
る。第１図〜第５図は曲線路走行時の状態を示す。３は
車輪軸2,2′を支持する軸箱であるが、以下、車輪軸２
に関して述べる。４は軸箱３と台車枠１の間に設けた軸
箱支持装置である。軸箱支持装置４において、５は形状
がドーナツ状のゴムなどからなる第１のばね（上下ばね
定数kz1,水平ばね定数kh1とする）、６は第１のばね５
と円錐面で接し台車枠１に固定されている外筒、７は第
１のばね５と円錐面で接し下端が軸箱３に固定されたば
ね受台、８は第２のばね（水平ばねが大きい方向で
khL2,小さい方向でKhs2とする）、９は外筒６の内側に
円で接する接触筒、10は内筒で内側がばね受台７に接し
て嵌合されている。第２のばね８は、接触筒９と内筒10
の間で水平方向にのみ取付けられた異方性を有するブッ
シュタイプのものである。11はばね切換装置であり、ば
ね切換装置11は車体１′と台車枠１間の相対角度を検出
する角度検出器12、角度検出器12の出力がある値αにな
ったら切換信号を出力する増巾回路12′，モータなどか
らなり増巾回路12′の出力により駆動され、一定回転角
まわった後停止するアクチュエータ13、伝達装置14にお
けるアクチュエータ13にとりつけられたピニオン14′、
ピニオン14′と噛合い内筒10を回転させるギヤ14″など
からなる。
第１図の如く車両が曲線路に進入すると、台車１と車体
１′の間に大きい相対角ψが発生し、ψは曲線路半径Ｒ
が小さいほど大きく、第３図の如く相対角ψを角度検出
器12で検出し、増巾回路12′で増巾し、その値がα以上
となったことにより曲線路を認知し、アクチュエータ13
に信号を出力する。アクチュエータ13は伝達装置14を駆
動し、内筒10、第２のばね８、接触筒９を垂直軸まわり
に回転させて第３図〜第５図の位置にセットする。上下
ばね定数は常にkz1であるが、曲線路走行時には前後ば
ねkx、左右ばね常数kyは、 kx＝kh1＋khs2,ky＝kh1＋khL2 となり、式（１）の如くkxからなる曲げ剛性kbは小さ
く、式（２）の主としてkyに支配される剪断剛性ksは大
きくなることがわかる。
１′の間に大きい相対角ψが発生し、ψは曲線路半径Ｒ
が小さいほど大きく、第３図の如く相対角ψを角度検出
器12で検出し、増巾回路12′で増巾し、その値がα以上
となったことにより曲線路を認知し、アクチュエータ13
に信号を出力する。アクチュエータ13は伝達装置14を駆
動し、内筒10、第２のばね８、接触筒９を垂直軸まわり
に回転させて第３図〜第５図の位置にセットする。上下
ばね定数は常にkz1であるが、曲線路走行時には前後ば
ねkx、左右ばね常数kyは、 kx＝kh1＋khs2,ky＝kh1＋khL2 となり、式（１）の如くkxからなる曲げ剛性kbは小さ
く、式（２）の主としてkyに支配される剪断剛性ksは大
きくなることがわかる。
第６図にkbとksの間の自己操舵性が最良となる領域を示
すが、従来よりもkbは小さく、ksは大きくなるので曲線
路走行時はこの領域に入れることが出来、自己操舵性が
大巾に向上する。
すが、従来よりもkbは小さく、ksは大きくなるので曲線
路走行時はこの領域に入れることが出来、自己操舵性が
大巾に向上する。
車両が曲線路から直線路に入ると、増巾回路12′におい
て相対角ψを検出した角度検出器12の出力がα以下とな
って直線路進入を認知し、アクチュエータ13、伝達装置
14により内筒10,第２のばね８、接触筒９は90゜回転さ
せられ、第７図〜第９図の位置状態となる。この場合前
後ばね定数kx、左右ばね定数kyは、 kx＝kh1＋khL2,ky＝kh1＋khs2 となり、曲げ剛性Kbは大きく、剪断剛性Ksは小さくな
る。従って第６図の如く直線路走行には走行安定性の最
良な領域に入れることができ、従来よりも走行安定性が
大巾に向上する。
て相対角ψを検出した角度検出器12の出力がα以下とな
って直線路進入を認知し、アクチュエータ13、伝達装置
14により内筒10,第２のばね８、接触筒９は90゜回転さ
せられ、第７図〜第９図の位置状態となる。この場合前
後ばね定数kx、左右ばね定数kyは、 kx＝kh1＋khL2,ky＝kh1＋khs2 となり、曲げ剛性Kbは大きく、剪断剛性Ksは小さくな
る。従って第６図の如く直線路走行には走行安定性の最
良な領域に入れることができ、従来よりも走行安定性が
大巾に向上する。
なお曲線路半径Ｒが小さいときのみばね切換装置11を作
動させるためには、増巾回路12′においてαを比較的大
きく設定しておけばよい。また、本実施例においては第
１のばね5.と第２のばね８が、ばね受台７を共有してい
るのでコンパクトに構成できる。
動させるためには、増巾回路12′においてαを比較的大
きく設定しておけばよい。また、本実施例においては第
１のばね5.と第２のばね８が、ばね受台７を共有してい
るのでコンパクトに構成できる。
第10図は、本発明の他の実施例を示し、同一部分は同一
記号で示す。第10図で上記一実施例を示す第５図と異な
るのは内筒10が台車枠１側に設けられ、第２のばね８と
接する部分の外筒６′が軸箱３側に固定された点であ
る。
記号で示す。第10図で上記一実施例を示す第５図と異な
るのは内筒10が台車枠１側に設けられ、第２のばね８と
接する部分の外筒６′が軸箱３側に固定された点であ
る。
本実施例では、上記一実施例での効果と同様の効果を得
ることができ、更に、アクチュエータ13を台車枠１側に
設けているので、走行時に受ける振動が小さいという効
果がある。
ることができ、更に、アクチュエータ13を台車枠１側に
設けているので、走行時に受ける振動が小さいという効
果がある。
尚、ばね受台を上記実施例では、軸箱に固定するように
しているが、この他に、台車枠に固定し設け、これに第
１のばねを設けるようにしても良い。また、第１のばね
としては、この他にコイルばねを使用しても良い。
しているが、この他に、台車枠に固定し設け、これに第
１のばねを設けるようにしても良い。また、第１のばね
としては、この他にコイルばねを使用しても良い。
本発明は、以上説明したように、第２のばねのばね定数
の切換えにより、曲線路の走行時には曲げ剛性を小さく
剪断剛性を大きくでき直線路の走行時には曲げ剛性を大
きく剪断剛性を小さくできるので、曲線路走行時の自己
操舵性と直線路走行時の走行安定性とを共に十分に満足
する自己車軸操舵台車を提供できるという効果がある。
の切換えにより、曲線路の走行時には曲げ剛性を小さく
剪断剛性を大きくでき直線路の走行時には曲げ剛性を大
きく剪断剛性を小さくできるので、曲線路走行時の自己
操舵性と直線路走行時の走行安定性とを共に十分に満足
する自己車軸操舵台車を提供できるという効果がある。
第１図〜第９図は、本発明による自己車軸操舵台車の一
実施例を示すもので、第１図は、曲線路走行時の下から
みた平面図、第２図は、側面図、第３図は、第２図の要
部拡大断面図、第４図は第３図の第２のばね部の横断面
図、第５図は、第３図の第1,第２のばね部の側面図、第
６図は、曲線路、直線路における曲げ剛性kbと剪断性ks
との変化を示す模式図、第７図は、直線路走行時の第３
図と同一部位の要部拡大縦断面図、第８図は、第７図の
第２のばね部の横断面図、第９図は、第７図の第1,第２
のばね部の側面図、第10図は、本発明による自己車軸操
舵台車の他の実施例を示すもので、第５図と同一部位の
側面図、第11図は、台車平面図である。 １……台車枠、2,2′……車輪軸、４……軸箱支持装
置、５……第１のばね、８……第２のばね、11……ばね
切換装置
実施例を示すもので、第１図は、曲線路走行時の下から
みた平面図、第２図は、側面図、第３図は、第２図の要
部拡大断面図、第４図は第３図の第２のばね部の横断面
図、第５図は、第３図の第1,第２のばね部の側面図、第
６図は、曲線路、直線路における曲げ剛性kbと剪断性ks
との変化を示す模式図、第７図は、直線路走行時の第３
図と同一部位の要部拡大縦断面図、第８図は、第７図の
第２のばね部の横断面図、第９図は、第７図の第1,第２
のばね部の側面図、第10図は、本発明による自己車軸操
舵台車の他の実施例を示すもので、第５図と同一部位の
側面図、第11図は、台車平面図である。 １……台車枠、2,2′……車輪軸、４……軸箱支持装
置、５……第１のばね、８……第２のばね、11……ばね
切換装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬畑 美智夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 檜垣 博 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 高井 英夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献 実開 昭60−67274（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】車輪軸と、台車枠と、前記車輪軸に対して
該車輪軸の回転を許容するように設置された軸箱と、該
軸箱に対して前記台車枠からの上下荷重を支える軸箱支
持手段とを備えた自己車軸操舵台車において、 前記軸箱支持手段を、内面が円錐状をなし、該台車枠に
設けられた外筒体と、外周面が該外筒の内面に対面し円
錐状をなす該軸箱に固定されたばね受台と、環状で該外
筒体の内面と該ばね受台の外周面の間にさしはさまれ、
台車の前後，左右，上下方向の荷重を支える第１弾性体
と、該外筒体と該ばね受台の間で垂直軸まわりに回転可
能に取付けられ、水平面内で直角に交差する２方向で異
なるばね定数を有する第２弾性体と、から構成し、 車両の曲線路走行状態を検知し、前記第２弾性体を台車
の前後方向でばね定数が小さくなる方向に回転動作させ
るばね切換手段を備えたことを特徴とする自己車軸操舵
台車。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61015670A JPH0741836B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 自己車軸操舵台車 |
| GB8701693A GB2185721B (en) | 1986-01-29 | 1987-01-27 | Wheelset steering apparatus and method for the truck of railway vehicles |
| ZA87621A ZA87621B (en) | 1986-01-29 | 1987-01-28 | Wheelset steering apparatus and method for the truck of railway vehicles |
| US07/008,340 US4802418A (en) | 1986-01-29 | 1987-01-29 | Wheelset steering apparatus and method for the truck of railway vehicles |
| CA000528505A CA1286154C (en) | 1986-01-29 | 1987-01-29 | Wheelset steering apparatus and method for the truck of railway vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61015670A JPH0741836B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 自己車軸操舵台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62175256A JPS62175256A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH0741836B2 true JPH0741836B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=11895178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61015670A Expired - Lifetime JPH0741836B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 自己車軸操舵台車 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4802418A (ja) |
| JP (1) | JPH0741836B2 (ja) |
| CA (1) | CA1286154C (ja) |
| GB (1) | GB2185721B (ja) |
| ZA (1) | ZA87621B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2609677B1 (fr) * | 1987-01-16 | 1991-12-27 | Regie Autonome Transports | Vehicule ferroviaire a quatre essieux orientes par rapport a la caisse |
| US5199359A (en) * | 1992-05-20 | 1993-04-06 | Innotermodal Inc. | Steerable rail-bogie |
| US5282425A (en) * | 1992-06-10 | 1994-02-01 | Bombardier Inc. | Low lateral stiffness cylindrical bush |
| US5562044A (en) * | 1995-05-30 | 1996-10-08 | Hansen Inc. | Steering railway truck |
| DE19617003C2 (de) * | 1996-04-27 | 2002-08-01 | Bombardier Transp Gmbh | Schienenfahrzeug mit einem einachsigen Laufwerk |
| DE19823010A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-25 | Siemens Duewag Gmbh | Schienenfahrzeug, insbesondere für den Nahverkehr |
| CN101868395B (zh) * | 2007-09-21 | 2012-05-30 | 住友金属工业株式会社 | 铁道车辆用径向转向架、铁道车辆和连接车辆 |
| WO2019140053A1 (en) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | Simmons Machine Tool Corporation | System for reprofiling a wheel set of a railway vehicle |
| CN114861741B (zh) * | 2022-07-11 | 2022-09-13 | 西南交通大学 | 一种基于轮对横移量的蛇行状态识别方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4455946A (en) * | 1974-01-31 | 1984-06-26 | Railway Engineering Associates, Inc. | Articulated trucks |
| GB1306080A (ja) * | 1969-10-13 | 1973-02-07 | ||
| US3961582A (en) * | 1971-10-14 | 1976-06-08 | Hamilton Neil King Paton | Articulated railcar |
| US3862606A (en) * | 1973-06-29 | 1975-01-28 | Brian T Scales | Radial truck |
| GB1506190A (en) * | 1975-07-07 | 1978-04-05 | Gloucester Railway Carriage | Suspensions for railway vehicles |
| CA1221272A (en) * | 1983-08-12 | 1987-05-05 | James M. Herring, Jr. | Primary suspension system for a railway car |
| DE3331559A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-28 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen | Achssteuerung fuer schienenfahrzeuge |
| JPS6067274U (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-13 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両用台車の軸箱支持装置 |
| IT8423581V0 (it) * | 1984-10-22 | 1984-10-22 | Socimi | Dispositivo di guida antiusura per sospensioni primarie di carrelli ferroviari. |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP61015670A patent/JPH0741836B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-27 GB GB8701693A patent/GB2185721B/en not_active Expired
- 1987-01-28 ZA ZA87621A patent/ZA87621B/xx unknown
- 1987-01-29 US US07/008,340 patent/US4802418A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-01-29 CA CA000528505A patent/CA1286154C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1286154C (en) | 1991-07-16 |
| ZA87621B (en) | 1987-09-30 |
| GB8701693D0 (en) | 1987-03-04 |
| GB2185721A (en) | 1987-07-29 |
| GB2185721B (en) | 1989-11-01 |
| US4802418A (en) | 1989-02-07 |
| JPS62175256A (ja) | 1987-07-31 |
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