JPH092263A

JPH092263A - 鉄道車両用台車

Info

Publication number: JPH092263A
Application number: JP15300095A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Furukawa; 淳古川; Hideo Takai; 英夫高井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は次のような効果を奏することが
できる鉄道車両用台車を提供することである。（イ）曲線軌道通過時の車輪およびレールの摩耗を防止
でき、またきしみ音を減少できる。（ロ）直線軌道を通過するときでも蛇行動の発生を防止
できる。（ハ）車軸から台車枠への牽引力の伝達経路が車軸によ
る自由な舵取りを許容しながら確保できる。【構成】二本の車軸を備えた鉄道車両用台車において、
固定した車軸にその軸回りに独立してそれぞれ回転可能
な車輪が設置されており、前記２本の車軸相互にリンク
機構、ギヤ、液圧機構、ロープ機構などの結合機構によ
ってたすき掛けに連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両用台車に係
り、特に、二本の車軸に舵取り機能を持たせたものに好
適な鉄道車両用台車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄道車両用台車は、実開平２−６
３０３号公報に記載のように前後両車軸は台車の縦軸線
（台車の進行方向に沿った軸線）に対して直角の方向
に、互いに平行に配置されている。そして、前記車軸の
両端部を回転可能に支持する軸箱は、台車枠に対して上
下方向には振動吸収のために軸ばねにより移動可能に案
内されているが、前後方向或は左右方向にはあまり変位
できないように固いばね定数で案内されている。したが
って、水平面上に投影した二つの車軸は常に平行を保っ
たままになっていて、台車の舵取りは中心ピンを回転軸
心とした台車全体の旋回によって行なっている。また、
電動台車の場合、車輪の牽引力を軸箱から軸箱支持装置
を介して台車枠に伝達していた。また、一般の駆動装置
付鉄道車両用台車の駆動装置としては図７に示すような
平行カルダン式動力伝達装置が広く採用されている。

【０００３】即ち、原動機としての主電動機１は図示し
ない車両を支持した台車２に取り付けられていて、該電
動機１の回転力が撓み継手（ギヤーカップリング）３、
歯車装置４および車軸５を介して該車軸５に固定の左右
各側の車輪６、７に伝達されるようになっている。な
お、ａ１およびａ２は何れも軌道を構成するレールであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
台車では車両が直線軌道上を走行するときは問題ない
が、曲線軌道上を走行する場合には、車輪のフランジ面
と軌道を形成するレールの頭部内側とが接触しながら進
行することになり、しかもフランジ面の周速が車輪踏面
の周速よりも速くフランジ面とレールの頭部内側とが滑
り接触となるため、車輪フランジ部およびレール頭部内
側の摩耗を促進させるのみならず、横圧を増加せしめて
きしみ音を発生させ、更には乗り上げ脱線事故等を発生
させる原因にもなる。このため曲線軌道上を通過する場
合には、速度を抑制しなければならない問題がある。

【０００５】このような問題を解決するためには軸箱の
自由度を大きくすればよいわけであるが、このようにす
ると特に直線軌道通過時の蛇行動が問題となり、また、
電車台車の場合、軸箱から軸箱支持装置続いて台車枠と
いう牽引力の伝達経路が失われてしまい、車輪の牽引力
をいかに台車枠に伝達させるかが問題となる。

【０００６】さらに、一般鉄道車両が二本のレールａ
１、ａ２からなる軌道の小さな曲がり半径の箇所を走行
する際、左右各側の車輪６、７が走行すべき各レール長
には外軌となるレールと内軌となるレールの各曲がり半
径の大小に基づく差異が生じるのであり、この場合に左
右各側の車輪６、７をレールａ１、ａ２に対し滑りの生
じないように走行させるためには外軌となるレールに接
する一側の車輪を速く、そして内軌となるレールに接す
る他側の車輪を遅く回転させる必要がある。

【０００７】ところが、上記した在来車両の駆動装置で
は車軸５に固定させた左右各側の車輪６、７を一つの出
力部１０ａを具備した電動機で駆動するため、各車輪
６、７は同一速度でしか回転させることができない。

【０００８】このため、車輪６、７と軌道との間には必
然的に滑りが生じるものとなり、この滑りがきしみ音を
発生させるほか車輪６、７や軌道の摩耗を早めるなどの
問題を生ぜしめていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は二本の車軸を
備えた鉄道車両用台車において、不回転車軸を有し左右
各側の車輪がそれぞれ車軸回りに独立に回転可能となっ
ており２本の車軸相互にリンク機構、ギヤ、液圧機構、
ロープ機構などの結合機構を有し、前後輪軸の台車枠に
対する位置決めを不回転車軸と台車枠の間に設けること
により解決出来る。

【００１０】

【作用】上記構成の台車においては、車両が小さな曲が
り半径の曲がり軌道上を進行する際は、左右各側の車輪
６、７はそれぞれ独立して回転可能としているため各レ
ールａ１、ａ２に対し滑りの生じない異なった回転速度
で回転される。そして前記した左右車輪６、７の独立し
た回転速度による指向性および復元性により、台車が曲
線軌道状に来ると車軸は軌道の曲率中心に自動的に指向
する。しかも前後の車軸はリンク機構などにより互いに
連結されているため、一方の車軸５が曲率中心に指向し
ようとする他方の車軸５も曲率中心に指向させるように
なる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。図１に示すように、２本の車軸を備えた鉄道車両用
台車において、まず、前後の車軸５はそれぞれ回転を拘
束した固定軸とし、左右車輪６、７がそれぞれ車軸５の
軸回りに独立して回転可能としている。そして、左右の
車輪６、７に隣接した位置に、車軸５の側面部にブラケ
ット８を設けて、ゴムブシュ９を介してリンク１０を取
付けている。該リンク１０は、たすき掛け状に前後の車
軸を接続している。また、車軸の中央部にも別のブラケ
ット１１を設け、ゴムブッシュ１２を介してリンク１３
を取付け、該リンク１３は台車枠１４と接続している。
そして、車軸１５の両端部は図示しない軸ばねにより、
上下、左右方向に対しては従来の台車と同様に適切な支
持剛性にて台車枠１４と接続し、前後方向に対しては、
従来よりもやわらかい支持剛性として、台車枠１４に対
する前後方向の移動量を大きく取れるような構成とす
る。

【００１２】上記構成の台車においては、車両が小さな
曲がり半径の曲がり軌道上を進行する際は、外軌となる
レールａ１またはａ２と、内軌となるレールａ２または
ａ１の各曲がり半径の大きさの差異に基づき外軌側の車
輪６または７は直進時に較べ速く、一方、内軌側の車輪
７または６は直進時に較べ遅く回転されるように各レー
ルａ１、ａ２から外的な力を受けるものとなる。この
際、左右各側の車輪６または７はそれぞれ独立して回転
可能としているため、前記力が作用すると各側の車輪
６、７は各レールａ１、ａ２に対し滑りの生じない異な
った回転速度で回転されるのである。

【００１３】一方、車軸５の両端部は従来の台車のよう
な軸箱支持装置よりも、台車の前後方向の移動の自由度
を大きくしており、したがって、車軸５による舵取りが
可能となる。車軸５の左右方向の移動は従来の軸箱支持
装置と同様に制限される。また、台車枠１４から車軸５
にかかる上下荷重も全て従来の軸箱支持装置と同様に軸
ばねを介して伝えられる。

【００１４】そして、前記左右車輪６、７の独立した回
転速度による指向性および復元性により、台車が曲線軌
道上に来ると車軸は軌道の曲率中心に自動的に指向す
る。しかも前後の車軸はリンク１０により互いに連結さ
れているため、一方の車軸５が曲率中心に指向しようと
する他方の車軸５も曲率中心に指向させるようになる。
更に、台車が直線軌道上を移動するときにはたすき掛け
状のリンク１０の作用により蛇行動が抑制される。ま
た、車軸５の牽引力はリンク１３を介して台車枠１４に
伝達される。

【００１５】尚、台車枠１４と車軸５の両端部との取付
け構造は、車軸５の少なくとも上、下方向および前後方
向にある程度自由に移動できるものであれば、現存する
軸箱支持方式で適用することができる。また、図２から
図４に示すようにリンク機構の他にも、ギヤ、液圧、ロ
ープ機構など同等の機能を有する公知のかじとり方式を
適用することも可能である。

【００１６】以上の説明からも明らかなように、本発明
によれば次のような効果を奏することができる。（イ）左右の車輪が独立して回転可能とし、かつ、軸箱
の前後方向移動の自由度を大きくしたので、曲線軌道通
過時には左右車輪の回転速度の差により車軸による自由
な舵取りが可能となり、車輪およびレールの摩耗を防止
でき、またきしみ音を減少できる。

【００１７】（ロ）直線軌道を通過するときでも蛇行動
の発生を防止できる。

【００１８】（ハ）車軸から台車枠への牽引力の伝達経
路が車軸による自由な舵取りを許容しながら確保でき
る。

【００１９】図５に本発明の他の実施例を示す。このよ
うに左右車輪の外側にそれぞれ駆動用モーターを直結し
た場合にも上記と同様な効果を発揮することができる。
本実施例の場合には、各車輪より内側の部分でリンク１
０を支持固定する構成となっており、該リンク機構を比
較的簡単で他の部材との干渉がなく構造の簡単な台車を
提供することができる。

【００２０】図６に本発明の他の実施例を示す。このよ
うに左右車輪の内側にそれぞれ駆動用モーターを直結し
た場合、各車軸を連結するリンク機構を車軸の端部に連
結している。したがって、車輪に駆動モーターを設置し
ても、各車軸の舵取り機能を問題なく発揮することがで
きる。また、各リンクの接続部分は各車軸の軸端である
ことから、比較的小さな力で両車軸の舵取りを行わせる
ことができる。したがって、リンク機構自体の構造の簡
略化を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことができる。

【００２２】（イ）左右の車輪が独立して回転可能と
し、かつ、軸箱の前後方向移動の自由度を大きくしたの
で、曲線軌道通過時には左右車輪の回転速度の差により
車軸による自由な舵取りが可能となり、車輪およびレー
ルの摩耗を防止でき、またきしみ音を減少できる。

【００２３】（ロ）直線軌道を通過するときでも蛇行動
の発生を防止できる。

【００２４】（ハ）車軸から台車枠への牽引力の伝達経
路が車軸による自由な舵取りを許容しながら確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による台車の一実施例を示す平面図であ
る。

【図２】本発明による台車の他の実施例を示す平面図で
ある。

【図３】本発明による台車の他の実施例を示す平面図で
ある。

【図４】本発明による台車の他の実施例を示す平面図で
ある。

【図５】本発明による台車の他の実施例を示す平面図で
ある。

【図６】本発明による台車の他の実施例を示す平面図で
ある。

【図７】従来の駆動装置の一例を示した平面図である。

【符号の説明】

１…主電動機、２…台車、３…たわみ継手、４…歯車装
置、５…車軸、６…車輪、７…車軸、８…ブラケット、
９…ゴムブッシュ、１０…リンク、１１…ブラケット、
１２…１ゴムブッシュ、１３…リンク、１４…台車枠、
１５…ギア−、１６…液圧配管、１７…シリンダ、１８
…ロ−プ、１９…滑車、ａ１…レール、ａ２…レール。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二本の車軸を備えた鉄道車両用台車におい
て、前記各車軸は台車枠に対して固定されており、前記
各車軸に車輪がそれぞれ回転可能に設置されており、か
つ、前記二本の車軸を相互にリンク機構を介して連結し
ており、前記車軸を台車枠に位置決め手段を介して連結
したことを特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項２】請求項１に記載の鉄道車両用台車におい
て、２本の車軸相互にギヤ機構を有することを特徴とす
る鉄道車両用台車。
【請求項３】請求項１に記載の鉄道車両用台車におい
て、２本の車軸相互に液圧機構を有することを特徴とす
る鉄道車両用台車。
【請求項４】請求項１に記載の鉄道車両用台車におい
て、２本の車軸相互にロープ機構を有することを特徴と
する鉄道車両用台車。
【請求項５】請求項１または請求項２または請求項３ま
たは請求項４に記載の鉄道車両用台車において、前記各
車輪にそれぞれ駆動用モーターを備えたことを特徴とす
る鉄道車両用台車。
【請求項６】請求項５に記載の鉄道車両用台車におい
て、前記各車輪の駆動用モーターとして直結駆動モータ
ーを用いたことを特徴とする鉄道車両用台車。