JPH0924826A - 鉄道車両の車体支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軽量化を達成すると共に、乗心地の改良をも図
った鉄道車両の車体支持装置を得る。 【解決手段】車輪１，２を回転可能に支持する軸箱６，
８を一端が車体１０，１２に揺動可能に支持されたリン
ク１４，１６に取り付ける。そして、車輪１，２側と車
体１０，１２側との間に、車輪１，２の上昇により容積
が縮小する作用室３４，３６を有するシリンダ２２，２
４を設ける。また、前後の車体１０，１２を上下方向を
拘束して連結し、隣合う車輪１，２の作用室３４，３６
を連通路３８により連通する。作用室３４，３６には作
動油を充填すると共に、作用室３４，３６にアキュムレ
ータ４２を絞り連通した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の車体を
支持する鉄道車両の車体支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄道車両の台車は、特に旅客
車の台車のほとんどが２軸のボギー台車を採用してお
り、台車枠に軸ばね装置や軸箱を介して輪軸を取り付
け、揺れ枕装置や枕ばね装置を介して車体を支持してい
る。この台車枠には大きな荷重が加わり、これに対する
耐久性が要求されるので、強度を必要とし、その重量は
大きなものとなっている。

【０００３】しかし、近年、ばね下重量の軽減による路
面追従性能の向上、およびレール継目のプレート破損や
敷石の移動等の軌道破壊、騒音の低減などのニーズから
軽量化が望まれており、この対策として、台車枠をアル
ミ製やＦＲＰ製として軽量化を図ったものも考えられて
いる。一方、ローカル線でのいわゆるレールバスでは、
台車枠の省略による軽量化を目的として、１軸台車が採
用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のアルミ製やＦＲＰ製の台車枠を用いたもので
は、強度の信頼性やコスト等の点で問題があり広く用い
られるまでには至っていない。また、レールバス等での
１軸台車の場合には、貨車等と同様に、レールの短い波
長の上下狂いや、レールの継目等による振動が車体に伝
わりやすく、乗心地の改良が求められると共に、高速走
行に適さないという問題があった。

【０００５】そこで本発明は上記の課題を解決すること
を目的とし、軽量化を達成すると共に、乗心地の改良を
も図った鉄道車両の車体支持装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を取った。即ち、車輪を回転可能に支持する軸箱を一端
が車体に揺動可能に支持されたリンクに取り付け、前記
車輪側と車体側との間に、前記車輪の上昇により容積が
縮小する作用室を有するシリンダを設け、隣合う前記車
輪の前記作用室を連通したことを特徴とする鉄道車両の
車体支持装置の構成がそれである。

【０００７】また、複数の前記車体を上下方向を拘束し
て連結し、隣合う前記車輪がそれぞれ前後の前記車体の
前記車輪である構成でもよく、あるいは、前記作用室に
は作動油を充填すると共に、前記作用室にアキュムレー
タを連通した構成としてもよく、更に、前記作用室に前
記アキュムレータを絞り連通した構成としてもよい。

【０００８】前記構成を有する鉄道車両の車体支持装置
は、レールの短い波長の上下狂いによる車輪の上昇によ
り、作用室の容積が減少すると、この作用室から隣合う
車輪の作用室に作動流体が流出する。よって、隣合う車
輪は下降して、短い波長の上下狂いのあるレールに追従
し、車体の上下動を抑制する。

【０００９】また、複数の車体を上下方向を拘束して連
結したものでは、前後の車体での隣合う車輪が逆方向に
上下動して、短い波長の上下狂いのあるレールに追従
し、車体の上下動を抑制する。更に、アキュムレータを
備えたものでは、空気ばねを兼用することができると共
に、アキュムレータを絞り連通したものでは、空気ばね
及び上下動ダンパを兼用できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１，２は
レール４上の車輪で、それぞれ軸箱６，８に回転可能に
支持されている。両軸箱６，８は、それぞれの車体１
０，１２に一端が揺動可能に支持されたリンク１４，１
６に取り付けられており、両車体１０，１２は、連結機
構１７により連結されている。

【００１１】連結機構１７は、前後の車体１０，１２を
上下方向の動きを拘束して連結する構成のもので、例え
ば、一方の車体１０には水平方向に形成された溝１９を
有する連結部１８と、他方の車体１２には溝１９に挿入
される連結部２０とを備え、溝１９に連結部２０を挿入
し、両連結部１８，２０を貫通する図示しないピンによ
り連結するものであってもよい。

【００１２】また、軸箱６，８にはそれぞれシリンダ２
２，２４のロッド側が揺動可能に接続されており、この
シリンダ２２，２４のチューブ側は、それぞれ車体１
０，１２に一端が揺動可能に支持された梁部材２６，２
８に揺動可能に接続されている。梁部材２６，２８と車
体１０，１２との間には、それぞれ二次ばね３０，３２
が介装されている。

【００１３】前記両シリンダ２２，２４は、車輪１，２
が上昇したときに容積が縮小する作用室３４，３６が連
通路３８により互いに連通されている。連通路３８に
は、アキュムレータ４２が接続されており、アキュムレ
ータ４２は、油圧室４４とガス室４６とを備え、油圧室
４４が絞り４０を介して連通路３８に連通されると共
に、ガス室４６には高圧ガスが封入されている。本実施
例では、作用室３４，３６、連通路３８、油圧室４４に
は作動流体としての作動油が充填されている。

【００１４】次に、前述した本実施例の鉄道車両の車体
支持装置の作動について説明する。平坦なレール４上を
走行する際には、軸箱６，８は、二次ばね３０，３２、
シリンダ２２，２４により支持され、荷重は、二次ばね
３０，３２、シリンダ２２，２４、軸箱６，８、車輪
１，２、レール４により受けられる。

【００１５】そして、図２に示すように、レール４に短
い波長の上下方向の狂いがある軌道を通過する際、例え
ば、一方の車輪１はレール４が高くなっており、他方の
車輪２はレール４が低くなっている状態では、一方の車
輪１がレール４により突き上げられて、シリンダ２２の
作用室３４内の圧力が上昇し、他方の車輪２のシリンダ
２４の作用室３６内の圧力は減少する。

【００１６】よって、一方の作用室３４から他方の作用
室３６に作動油が流出し、一方の車輪１は作用室３４の
容積の減少により上昇し、他方の車輪２は作用室３６へ
の作動油の流入により容積が増加して車輪２が下降す
る。これにより、車輪２はレール４に追従して、レール
４からの浮き上がりが防止される。

【００１７】一方の車輪１の上昇量と、他方の車輪２の
下降量とが同じである場合には、両車体１０，１２の上
下動はなく、いわゆる２軸ボギー台車でのイコライジン
グ特性と同様の性能が発揮される。よって、レール４の
短い波長の上下狂いにより影響されることなく、重量の
ある台車枠等を用いなくても、良好な乗心地を確保する
ことができる。

【００１８】そして、レール４が平坦になった場合に
は、両車体１０，１２が上下方向に拘束されているの
で、下降した側の車輪２に加わる荷重が増加すると共
に、上昇した側の車輪１に加わる荷重が減少して、前述
した状態とは逆に、車輪２側の作用室３６内の圧力が上
昇し、車輪１側の作用室３４内の圧力が減少する。従っ
て、他方の作用室３６から一方の作用室３４に連通路３
８を介して作動油が流出する。両作用室３４，３６内の
圧力が均等になるように、一方の車輪１を下降させ、他
方の車輪２を上昇させ、再び、図１に示すように、平坦
なレール４に沿って走行する。

【００１９】一方、車輪１，２が突き上げられる等によ
り、作用室３４，３６内の圧力が上昇すると、連通路３
８、絞り４０を介してアキュムレータ４２の油圧室４４
に作動油が流入し、ガス室４６内の圧力が上昇すると共
に、車輪１，２が上昇する。また、作用室３４，３６内
の圧力が低下すると、ガス室４６の圧力により、油圧室
４４から作用室３４，３６に作動油が供給されて、車輪
１，２が下降する。よって、アキュムレータ４２により
空気ばねとしての作用が行われ、絞り４０によりダンパ
としての作用が行われる。

【００２０】尚、本実施例では、二次ばね３０，３２を
備えた場合を例としたが、二次ばね３０，３２を備える
ことなく、シリンダ２２，２４のチューブ側を車体１
０，１２に直接取り付けてもよい。また、アキュムレー
タ４２を用いることなく、別に空気ばねを設けたり、あ
るいは、二次ばね３０，３２により振動を吸収するよう
にしても実施可能である。

【００２１】次に、前述した実施例と異なる第２実施例
について、図３によって説明する。尚、前述した実施例
と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省
略する。以下同様である。第２実施例では、従来の２軸
ボギー台車に代えて、１両の車体５０の前側、あるいは
後ろ側の隣合う車輪１，２について、適用したものであ
る。前述した実施例と同様、軸箱６，８を一端が車体５
０に揺動可能に支持されたリンク１４，１６に取り付
け、両作用室３４，３６を連通路３８により連通したも
のである。

【００２２】この場合、２両の車体５０，５２の連結
は、上下方向を拘束して連結する必要はなく、牽引が可
能なように連結されていればよい。この第２実施例の場
合でも、前述したと同様に、イコライジング特性を得る
ことができ、良好な乗心地を確保することができる。

【００２３】尚、加速度センサを設けると共に、別に設
けた油圧供給源を連通路３８に接続して、加速度に応じ
て作動油を供給したり、排出したりすることにより、ハ
イドロニューマチック方式のアクティブ制御を併用する
ことも可能であり、また、加速度に応じて絞り４０の絞
り径を制御して、セミアクティブ制御を併用することも
可能である。

【００２４】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の鉄道車両の
車体支持装置は、重量のある台車枠等を用いなくても、
イコライジング特性を確保することができ、軽量化を達
成できると共に、良好な乗心地を得ることができるとい
う効果を奏する。また、複数の車体を上下方向を拘束し
て連結することにより、いわゆる１軸台車であっても、
イコライジング特性を確保することができ、更なる軽量
化を達成できる。しかも、アキュムレータを用いること
により空気ばねを、また絞り連通することにより上下動
ダンパを兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての鉄道車両の車体支持
装置の概略構成図である。

【図２】本実施例の鉄道車両の車体支持装置の短い波長
での上下狂いがあるレール上を走行した際の作動を示す
概略構成図である。

【図３】第２実施例の鉄道車両の車体支持装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

１，２…車輪 ４，５…レール ６，８…軸箱 １０，１２，５０，５２…車体 １４，１６…リンク ２２，２４…シリンダ ３４，３６…作用室 ３８…連通路 ４０…絞り ４２…アキュムレータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を回転可能に支持する軸箱を一端が
   車体に揺動可能に支持されたリンクに取り付け、 前記車輪側と車体側との間に、前記車輪の上昇により容
   積が縮小する作用室を有するシリンダを設け、 隣合う前記車輪の前記作用室を連通したことを特徴とす
   る鉄道車両の車体支持装置。
2. 【請求項２】 複数の前記車体を上下方向を拘束して連
   結し、隣合う前記車輪がそれぞれ前後の前記車体の前記
   車輪であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の
   車体支持装置。
3. 【請求項３】 前記作用室には作動油を充填すると共
   に、前記作用室にアキュムレータを連通したことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の鉄道車両の車体支
   持装置。
4. 【請求項４】 前記作用室に前記アキュムレータを絞り
   連通したことを特徴とする請求項３記載の鉄道車両の車
   体支持装置。