JPH079725Y2 - 鉄道車両台車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は鉄道車両台車、特に台車
の側ばりとボルスタ間の連結部の改良に関連する。

【０００２】

【従来技術】鉄道車両の車体を支持する最近の台車は通
常、３体台車と呼ばれる。この台車は１対の輪軸を含
み、この軸端は一定間隔離れた１対の側ばりの端部に形
成されたペデスタルジョー、即ち軸箱もり内にジヤーナ
ル支持されている。各側ばりは中央位置にウィンドウと
呼ばれる側ばり窓を有し、側ばり窓内に配置された１組
のばねは横方向配置のボルスタを支持する。これらのば
ねはボルスタの垂直運動を緩衝し、ボルスタは車体を支
持する。

【０００３】ボルスタ端部と側ばり間の連結部は多くの
場合、コイルばね懸架装置に固有のボルスタ垂直振動を
減衰する複数組の摩擦シューを含む。これらの摩擦シュ
ーは各ボルスタ端部に背中合わせに形成されたポケット
内に支持される。これらのポケットの背中合わせ配置は
両ポケット間のボルスタの断面係数をかなり減少する。

【０００４】台車ボルスタの垂直運動のほかに、台車走
行間の方向変化に応じてボルスタは横揺れと縦揺れを生
ずる。このボルスタの縦揺れ運動は緩衝されず、ボルス
タの接触構造部と側ばりとの間の接触を生ずる。また、
軌道高の不規則性によって側ばりが縦揺れした時にも接
触が起こる。台車先行に関連する動的力及び静的力は大
きいから上記の接触によって強い応力が発生する。摩擦
シューとポケット間のボルスタの断面係数の低下のた
め、ボルスタのこの部分に加わる応力は降伏点近くに達
しこれ以上に達することもある。従ってボルスタは疲労
破壊を起こすか又は永久変形を生ずることもある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、従来の鉄道用台車では、ボルスタに大きな応力が発
生し、断面係数の小さい部分で破損、疲労破壊又は永久
変形を生ずることがあった。

【０００６】そこで、本考案はボルスタの断面係数の小
さな部分に対する大きな外力の作用を回避してボルスタ
の破損、疲労破壊又は永久変形を防止できる鉄道車両用
台車を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】鉄道車両台車は一定間隔
離れた１対の側ばりを含み、これらの側ばりはそれぞれ
中央部に側ばり窓を有する。この側ばり窓はそれぞれ上
部張力部材、下部圧縮部材、及び一定間隔離れた前方及
び後方連結側壁によって形成される。これらの側壁には
交換可能な摩擦板が取り付けられる。

【０００８】下部圧縮部材上には１組のコイルばねが配
置される。これらのコイルばねは両側ばり間に横方向に
配置されたボルスタの両端部を支持する。各ボルスタ端
部はそれぞれ側ばり窓を貫通して延び出し、側ばりに対
する連結部を構成する。

【０００９】ボルスタは、頂壁、底壁及び前後の両側壁
によって形成される細長い中空四角形の形状を有する。
各ボルスタ端部内には、前方及び後方に向いた１組の摩
擦シューポケットが背中合わせに形成される。これらの
各ポケット内で摩擦シューは側ばり窓の摩擦板に整列接
触してボルスタの垂直振動運動を減衰する。この振動は
コイルばね懸架構造には特有の性質である。各摩擦板の
縁部は横方向に摩擦シューポケットの先まで突出し、ボ
ルスタの前後の側壁の一部として形成された内側ランド
と外側ランドと整列する。両内側ランドの距離は両外側
ランドの距離よりも縦方向に大きく、各内側ランドと対
応する各摩耗板の外縁部との間の間隔は各外側ランドと
対応する各摩耗板の外縁部との間の間隔よりも小さい。
このため、ボルスタの外側ランドは内側ランドより内側
に偏位している。

【００１０】

【作用】ボルスタの内側ランドと外側ランドが上記のよ
うに非整列状態で偏位するため幾つかの重要な結果を生
ずる。

【００１１】第一に、ボルスタが縦揺れした時、即ち台
車の横方向軸線を中心として回転した時、ボルスタと側
ばり間の接触がボルスタの両内側ランドと側ばり窓の内
側縁部とに限定される。この接触はボルスタをねじる傾
向を与え、ボルスタ本体内にトルクによる応力を発生す
る。しかしボルスタの頂壁、底壁と側壁、及び内部の補
強用リブは上記のねじり力に抵抗する充分な強度を有す
るから、破損することはない。ボルスタのねじりは側ば
りが縦揺れした時にも起こる。側ばりが反対方向に縦揺
れした場合にはボルスタのねじりは非常に大きくなる。

【００１２】第二に、ボルスタが横揺れした時、即ち、
台車の垂直軸線を中心にして回転した時も同様にボルス
タト側ばりの接触が、ボルスタの両内側ランドと側ばり
窓の摩耗板内縁部とに限定される。この接触はボルスタ
を曲げる傾向を与え、ボルスタ本体内に曲げによる応力
を発生する。この曲げの間に、ボルスタと車体間の心皿
連結はボルスタ中心部の運動を阻止する。ボルスタ本体
は充分大きい強度を有するから上記の曲げに耐え破損を
生ずることはない。

【００１３】本考案によれば、全装置の重量を増加する
ことなくボルスタの側ばり連結構造を強化することがで
きる。ボルスタ本体は常に比較的低い応力レベルにある
から摩擦シューポケット近くのポルスタ本体に余分の補
強を施こす必要がない。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の実施例を図１〜図４について
説明する。図１及び図２は本考案の一実施例である鉄道
車両台車の一部１０を示す。台車１０は一部を図示する
一対の一定間隔離れた側ばり（サイドフレ−ム）１２を
含む。側ばり１２の各端部には輪軸１８の車軸１６がジ
ャーナル支持される内部を有するペデスタルジョー、即
ち、軸箱もり１４がある。台車が通常２個の輪軸を有す
ることは当業者に公知であろう。上部張力部材２２、下
部圧縮部材２４及び一定間隔離れた前方と後方の壁側２
６、２８で構成される側ばり窓２０が側ばり１２の中央
部に設けられる。勿論、台車１０には両方向があるが、
用語「前方」及び「後方」を台車１０の説明の都合上使
用する。各側ばり窓２０の側壁２６、２８には摩耗板３
０が取り付けられる。

【００１５】台車１０は更に両側ばり１２間に横方向に
配置されたボルスタ３２を有する。ボルスタ３２の両端
部は側ばり窓２０内に配置され、図示のようにボルスタ
３２の一端部３４は側ばり窓２０内にある。図１に示す
ように、側ばり窓２０の圧縮部材上には略示する１組の
コイルばね３６が配置され、コイルばね３６はボルスタ
端部３４を弾性支持しボルスタ３２の垂直運動を緩衝す
る。

【００１６】ボルスタ３２は前方側壁４４と後方側壁４
６に連結された頂壁４０と底壁４２を有する細長い中空
体３８を有する。公知のように車体（図面省略）に対す
る心皿連結部の一部を構成する心皿５０がボルスタ中空
体３８の中央部４８内に配置される。

【００１７】図４に示すように、ボルスタ外端部３４に
は背中合わせに前方及び後方の摩擦シューポケット５
２、５４が形成される。各ポケット５２、５４は外側に
向く開口部５６を有し、上部部材５８、下向き傾斜側部
部材６０及び内側偏位底部部材６２で構成される。上部
部材５８と底部部材６２はボルスタの頂壁４０と底壁４
２の一体部分として形成される。上部部材５８及び底部
部材６２は頂壁４０と底壁４２の内部にあるから、ポケ
ット５２、５４間のボルスタ３２の断面積、即ち断面係
数をかなり減少する。図４に示すように上部部材５８、
下向き傾斜側部部材６０及び内側偏位底部部材６２は内
側が凹面形状の下向き傾斜摩耗壁６４で連結される。

【００１８】各ポケット５２、５４内に配置された３角
形の摩擦シュ−６６は水平底面部６８、垂直面部７０及
び傾斜摩耗部７２を有する。各摩擦シュ−６６の底面部
６８はコイルばね３６の一つに接触し、摩耗部７２が摩
擦シュ−ポケット５２の摩擦壁６４に接触するように摩
擦シュ−６６を上方に加圧するばね弾力を加える。摩擦
壁６４の傾斜は摩擦シュ−６６を外側に加圧するから各
摩擦シュ−６６の垂直面部７０は各側ばり窓２０の摩耗
板３０の中心部７４に接触する。

【００１９】ボルスタ３２の前方側壁４４及び後方側壁
４６の一部として摩擦シューポケット５２の開口部５６
の両側に１組の内側ランド７６と外側ランド７８が形成
されている。内側ランド７６と外側ランド７８は１組の
内側リブ８０と外側リブ８２の間にある。内側ランド７
６は、外側ランド７８に対して縦方向に偏位するよう
に、両内側ランド７６間の距離が両外側ランド７８間の
距離よりも大きい位置に形成される。摩耗板３０は充分
に幅が広く、摩耗板３０の内側縁部８４と外側縁部８６
はボルスタ３２の内側ランド７６と外側ランド７８と整
列する。側ばり窓２０の側壁２６、２８はボルスタ３２
の各対のリブ８０、８２の間に嵌合する。各対の内側ラ
ンド７６と外側ランド７８は偏位しているから、各内側
ランド７６と各摩耗板３０の内縁部８４との間の間隔８
８は外側ランド７８と摩耗板外縁部８６との間の間隔９
０よりも小さい。

【００２０】作動間、台車は動的力と静的力の複雑な組
合せ力を受ける。静的力は主として重力によるもので、
積荷の有無に依存して変わる車体重量によって発生す
る。動的力は、例えば車両の連結間と分離間、加速と減
速及び走行方向の変化によって発生する。この複数な組
合わせ力は路床の不完全な保守及び軌道の不規則性によ
って倍加する。この複雑な力によってボルスタ３２と側
ばり１２は全６方向に直線運動と回転運動をする。ボル
スタ３２の垂直運動はコイルばね３６と摩擦シュ−６６
とを含む懸架装置によって調整される。ボルスタ３２と
側ばり１２の他の全ての運動は殆んど調整できないが、
側ばり１２とボルスタ３２のせり持部材間の接触によっ
て一定限定内に維持される。

【００２１】ボルスタ３２が縦揺れする場合、例えば車
両連結間に発生する力によって台車１０の横方向軸線を
中心として回転することがある。また、側ばり１２は不
規則軌の道面では縦揺れする。ボルスタ３２と側ばり１
２の縦揺れ回転は、ボルスタ３２の内側ランド７６と、
側ばり窓２０内の摩耗板３０の内縁部８４との間の接触
で制限される。この接触はボルスタ中空体３８をねじる
傾向を生じ、トルクによる応力を内部に発生する。

【００２２】ボルスタ３２が横揺れする場合、例えば輪
軸１８で発生するハンチング、即ち乱調によって台車１
０の垂直軸線を中心として水平に回転することがある。
ボルスタ３２のこの横揺れ回転は上記と同様にボルスタ
３２と側ばり１２との接触によって制限される。この接
触はボルスタ中空体３８を曲げる傾向を生じ、この曲げ
による応力を発生する。

【００２３】何れの場合でもボルスタ３２の外側ランド
７８と、側ばり窓２０の摩耗板３０の外縁部８６との間
には接触が起こらないことに注意すべきである。ボルス
タ３２の両摩擦シューポケット５２、５４間の部分は上
記の縦揺れと横揺れの影響を受けないから、永久的変形
や疲労破損を生ずる恐れのある応力を受けることがな
い。

【００２４】

【考案の効果】前記のように、本考案によれば内側ラン
ドと摩耗板との間の縦方向間隔は、外側ランドと摩耗板
間との縦方向間隔よりも小さく、ボルスタと側ばりとの
相対的運動が発生する間、ボルスタと側ばりとの間の接
触がボルスタの内側ランドと側ばりの摩耗板との接触に
制限される。このため、内側ランドの内方のボルスタの
大きな断面積の部分で応力を生じ、ボルスタの断面積
（断面係数）の小さな部分には大きな応力が発生しな
い。従って、ボルスタの破損、疲労破壊又は永久変形を
防止して、ボルスタの寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案装置を含む鉄道車両台車の部分的
正面図

【図２】図２は図１の台車の一部の部分的断面平面図

【図３】図３は図１の台車のボルスタの端部の正面図

【図４】図４は図３の線４ー４方向に見たボルスタ端部
の平面図 １０．．．台車、 １２．．．側ばり、 １
４．．．軸箱もり、 ２０．．．側ばり窓、２６、２
８．．．側壁 ３０．．．摩耗板、 ３２．．．
ボルスタ、 ３４．．．ボルスタ端部、 ３
６．．．コイルばね、４４．．．前方側壁、 ４
６．．．後方側壁、 ５２、５４．．．ポケット、６
６．．．摩擦シュー、７２．．．傾斜摩耗部材、 ７
６．．．内側ランド、７８．．．外側ランド、 ８
０、８２．．．リブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 横方向に一定間隔離れた１対の側ばり
   と、これらの側ばり間に横方向に配置されかつ側ばりに
   形成された側ばり窓内に弾性支持される端部を有するボ
   ルスタと、ボルスタの端部に形成されたシューポケット
   に収容された摩擦シューと、縦方向に一定間隔離れて形
   成されかつ前記側ばり窓を形成する垂直側壁上にそれぞ
   れ配置されかつ摩擦シューの幅より広く延び出す横縁部
   を有する摩耗板とを備え、摩擦シューが摩耗板と接触す
   る鉄道車両台車において、ボルスタの端部の一部として
   シューポケットの両側部に形成されかつそれぞれ摩耗板
   の内縁部及び外縁部と対向して配置された内側ランド及
   び外側ランドとを備え、内側ランド及び外側ランドは摩
   耗板の内縁部及び外縁部から縦方向にぞれぞれ一定間隔
   離れて形成され、内側ランドと摩耗板の内縁部との間の
   縦方向間隔は外側ランドと摩耗板の外縁部との縦方向間
   隔よりも小さく、ボルスタと側ばりとの相対的運動が発
   生する間、ボルスタと側ばりとの間の接触がボルスタの
   内側ランドと側ばりの摩耗板の内縁部との接触に制限さ
   れることを特徴とする鉄道車両用台車。