JPH10329712A - 鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪を軌間変更不能に固定するロックを確実
に解除し、軌間変更をスムーズに行うことができるよう
にする鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装
置を提供する。 【解決手段】 車輪４を軌間変更不能にロックする係合
突起７，８と係合孔９との係合が、車輪４を含めた車軸
２の重量によっては解除できなくなると、ロック解除レ
ール３０と係合ローラ２２とが係合し、車軸２を強制的
に下方に変位させる。これにより、係合突起７，８と係
合孔９とが何らかの理由により固着した場合でも、車輪
４を軌間変更不能に固定するロックを確実に解除するこ
とができるから、軌間可変台車の軌間変更をスムーズに
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば新幹線と在
来線のように軌間寸法が異なるレール上を連続して走行
するために、車輪間隔を変化させることができる鉄道車
両用軌間可変台車に関し、より詳しくは車輪を軌間変更
不能に固定するロックを確実に解除し、軌間変更をスム
ーズに行うことができるようにする軌間変更ロック解除
装置に関する。

【０００２】日本の鉄道においては、例えば新幹線等に
使用されている軌間寸法１４３５ｍｍの標準軌と、在来
線等に使用されている軌間寸法１０６７ｍｍの狭軌とが
併用用されているが、これらの軌間の異なる軌道上を連
続して走行し得る鉄道車両を開発すれば、乗客の利便性
や、到達時間の短縮、鉄道建設費の低減等、そのメリッ
トは極めて大きい。そこで、本願の出願人は種々の鉄道
車両用軌間可変台車を開発し先に出願している。（特開
平８−３３２９５０号公報他参照）

【０００３】このような鉄道車両用軌間可変台車の構造
の概略を図６を参照して説明すると、軸箱１に対して下
方に相対変位可能に支持された車軸２には、車軸外筒３
が軸線方向にスライド自在に嵌装されている。そしてこ
の車軸外筒３には、車輪４が軸受５を介して回転自在に
支持されている。また、前記車軸外筒３の端部に固着さ
れたロッキングブロック６の上面には、一対の係合突起
７，８が車軸２の軸線方向に並ぶように突設されてい
る。一方、前記軸箱１には、前記係合突起７，８とそれ
ぞれ係合可能な係合孔９および逃げ孔１０が形成されて
いる。

【０００４】これにより、図６中に実線で示したよう
に、図示左側の係合突起７と図示右側の係合孔９とが係
合した状態では、ロッキングブロック６すなわち車輪４
は狭軌対応状態で軌間変更不能にロックされる。これに
対して、図６中に想像線で示したように、係合突起８が
係合孔９に係合した状態では、車輪４は標準軌対応状態
で軌間変更不能にロックされる。

【０００５】このように構成された軌間可変台車におい
て、軌間を狭軌対応状態から標準軌対応状態に変更する
際には、まず、軸箱１の下面に当接する車体支持レール
１１により、軸箱１すなわち車体を支持する。次いで、
進行方向前方に向かって下り勾配が付けられた走行レー
ル１２上を車輪４が転動して前進すると、車輪４は車体
支持レール１１に対して徐々に下方に相対変位する。こ
れに伴い、車軸２も軸箱１に対して下方に変位し、係合
突起７と係合孔９との係合が解除される。したがって、
この状態で車軸外筒３を車軸２の端部側（図示左側）に
スライドさせ、軌間を標準軌対応状態に変更する。その
後、進行方向前方に向かって上り勾配が付けられた走行
レール１２上を車輪４が転動して前進すると、車軸２が
軸箱１に対して徐々に上昇し、係合突起８と係合孔９と
がそれぞれ係合する。これにより、車輪４は標準軌対応
状態で軌間変更不能にロックされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した先
願に係る軌間可変台車においては、係合突起７，８と係
合孔９とが何らかの理由により固着し、その固着力が車
輪４を含めた車軸２の重量（約２トン）を上回ると、係
合突起７，８と係合孔９との係合を解除することができ
なくなり、軌間変更不能になるおそれがある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する問題点を解消し、車輪を軌間変更不能に固定
するロックを確実に解除し、軌間変更をスムーズに行う
ことができるようにする鉄道車両用軌間可変台車の軌間
変更ロック解除装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック
解除装置は、車輪を軌間変更不能に固定するロックが車
軸を軸箱に対して下方に変位させることにより解除され
る鉄道車両用軌間可変台車のための軌間変更ロック解除
装置であって、軌間可変台車の進行方向前方に向かって
下方に傾斜して延びる係合面を有し、地上に設置された
ロック解除レールと、前記係合面と係合可能な、前記車
軸と共に上下方向に変位する係合手段とを備える。

【０００９】すなわち、本発明の鉄道車両用軌間可変台
車の軌間変更ロック解除装置によれば、ロック解除レー
ルの係合面に車軸側の係合手段が係合した状態で軌間可
変台車が進行方向前方に進行すると、進行方向前方に向
かって下方に傾斜して延びる係合面の作用により、係合
手段は下方に変位させられる。これにより、車軸を軸箱
に対して強制的に下方に変位させ、車輪を軌間変更不能
に固定するロックを確実に解除させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による鉄道車両用軌
間可変台車の軌間変更ロック解除装置の一実施形態を、
図１乃至図５を参照して詳細に説明する。ここで、図１
は本発明に係る鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロッ
ク解除装置の一実施形態をロック解除前の状態で示す要
部破断正面図、図２は図１に示した軌間変更ロック解除
装置を示す側面図、図３は図２中に示したＡ−Ａ破断線
に沿った断面図、図４は車体支持レールと走行レールお
よびロック解除レールとの関係を模式的に示した側面
図、図５は図１に示した軌間変更ロック解除装置をロッ
ク解除状態で示す要部破断正面図である。

【００１１】まず、図１を参照し、本実施形態の軌間変
更ロック解除装置１００を適用する鉄道車両用軌間可変
台車の構造を概説する。図１に示したように、軸箱１に
よって支持された車軸２は、軸箱１に対して下方に相対
変位可能とされている。また車軸２には、円筒状の車軸
外筒３が軸線方向にスライド自在に嵌装されている。前
記車軸外筒３には、車輪４が図示されない軸受を介して
回転自在に支持されている。また、車軸外筒３の端部に
固着されたロッキングブロック６の上面には、一対の係
合突起７，８が前記車軸２の軸線方向に並ぶように突設
されている。一方、前記軸箱１には係合突起７，８とそ
れぞれ係合可能な係合孔９および逃げ孔１０が貫設され
ている。

【００１２】これにより、図１に示したように一対の係
合突起７，８が係合孔９に係合した状態では、車輪４は
標準軌対応状態で軌間変更不能にロックされる。これに
対して、車軸外筒３が図示右側にスライド変位して図示
左側の係合突起７図示右側の係合孔９と係合する状態で
は、車輪４は狭軌対応状態で軌間変更不能にロックされ
る。

【００１３】図１乃至図３に示したように、前記車軸２
の軸端には軸端梁２０が取り付けられている。この軸端
梁２０には、軸箱１と係合する一対のガイドピン２１，
２１が設けられ、車軸２に作用する軸線方向の外力を軸
箱１に伝達するようにされている。また、前記軸端梁２
０には、車軸２と同軸に配置された係合ローラ２２を回
転自在に支持する支持梁２３が、複数のボルト２４によ
り着脱自在に螺着されている。前記支持梁２３と軸端梁
２０とが互いに密着する取り付け面２５，２６には、そ
れぞれ図示されない水平方向のセレーションが刻設さ
れ、支持梁２３と軸端梁２０とが互いに上下方向にずれ
ないように係合するようにされている。さらに、前記ボ
ルト２４を挿通するボルト挿通孔２７は上下方向に長い
長孔とされ、前記支持梁２３すなわち係合ローラ２２の
車軸２に対する取り付け位置を、上下方向に位置調整自
在とされている。なお、係合ローラ２２は、図１中に太
い鎖線で描いた第１縮小車両限界内に収まるように設け
られている。

【００１４】一方、図１に示したように地上Ｇ側には、
軌間変更時に前記係合ローラ２２と係合して車軸２を下
方に強制的に変位させるロック解除レール３０が設置さ
れている。このロック解除レール３０は、軌間変更時に
軸箱１すなわち鉄道車両の車体を支持する車体支持レー
ル１１に対して平行に延びるように設置されている。前
記ロック解除レール３０は、地上Ｇ側に固定された固定
部分３１と、この固定部分３１から延設されて垂直に上
方に延びる垂直部分３２と、この垂直部分３２の上端か
ら連設されて水平に延びる係合部分３３とを有してい
る。そして、前記係合部分３３には、地上Ｇ側に対向し
て延びる係合面３４が設けられている。前記係合面３４
は、図４に示したように、軌間変更時に軌間可変台車が
進行する方向に向かって前下がりとなる部分を有してい
る。さらに、軌間変更時には、前記係合面３４に係合ロ
ーラ２２が係合しつつ転動するようになっている。

【００１５】次に、上述のように構成された本実施形態
の軌間変更ロック解除装置１００の作動について、図１
乃至図５を参照して説明する。なお、軌間可変台車の軌
間を変更する手順の詳細については、本願出願人による
先の特許出願（特開平８−３３２９５０号公報他）に詳
細に記載されているので、ここではその概略を説明す
る。

【００１６】軌間可変台車の軌間変更は、車体支持レー
ル１１と走行レール１２およびロック解除レール３０が
並設された軌間変更区間を、軌間可変台車が通過するこ
とによって自動的に行われる。図４に示したように、前
記車体支持レール１１は前記軌間変更区間の全体におい
て水平に延びる。これに対して、走行レール１２は、車
体支持レール１１に対して上下方向にＨ１の間隔をあけ
て水平に延びる水平部分１２ａと、進行方向前方に向か
って前下がりに延びる傾斜部分１２ｂと、車体支持レー
ル１１に対して上下方向にＨ２（＞Ｈ１）の間隔をあけ
て水平に延びる水平部分１２ｃとを有している。また、
ロック解除レール３０は、進行方向前方に向かって前下
がりに延びる傾斜部分３０ａと、車体支持レール１１に
対して上下方向にＨ３（＞Ｈ２）の間隔をあけて水平に
延びる水平部分３０ｂを有している。

【００１７】図４に（１）で示したように、軌間変更区
間の最初の部分においては、軸箱１の下端に設けられた
車体支持ローラ１３が車体支持レール１１上に載り、軸
箱１すなわち鉄道車両の車体は車体支持レール１１によ
って支持される。次いで、この状態で軌間可変台車が軌
間変更区間をさらに前進し、その車輪４が走行レール１
２の前記傾斜部分１２ｂに差し掛かると、通常、車輪４
は軸箱１に対して徐々に下方に相対変位する。これによ
り、ロッキングブロック６に設けられた係合突起７，８
が軸箱１に貫設された係合孔９から離脱し、図５に示し
たように車輪４を軌間変更不能に固定するロックは解除
される。

【００１８】しかしながら、何らかの原因により、係合
突起７，８と係合孔９とが固着し、若しくは軸端梁２０
に設けたガイドピン２１と軸箱１とが固着し、かつその
固着力が車輪４を含めた車軸２の重量（約２トン）を上
回る異常時には、図１および図４に（２）で示したよう
に、係合突起７，８は係合孔９と係合したままの状態
で、車輪４は走行レール１２から浮き上がってしまう。
このとき、車輪４が走行レール１２から浮き上がった状
態で軌間可変台車がさらに前進すると、図４中に（２）
で示したように、車軸２の軸端梁２０に取り付けた係合
ローラ２２はロック解除レール３０の係合面３４に接触
する。そして、前記係合面３４は軌間可変台車の進行方
向前方に向かって前下がりに傾斜しているので、軌間可
変台車が前進するにつれて係合ローラ２２は下方に強制
変位させられる。

【００１９】これにより、係合突起７，８と係合孔９と
が固着した部分には、車輪４を含めた車軸２の重量に加
えて、ロック解除レール３０が係合ローラ２２を下方に
強制変位させる強制変位力が作用するので、係合突起
７，８と係合孔９との固着、若しくは軸端梁２０に設け
たガイドピン２１と軸箱１との固着が強制的に解消させ
られる。したがって、係合突起７，８が係合孔９から離
脱し、図５に示したように車輪４を軌間変更不能に固定
するロックは解除される。なお、図５および図４中に
（３）で示したように、係合突起７，８と係合孔９との
係合が解除された後、車輪４が走行レール１２の水平部
分１２ｃ上を転動する際には、係合ローラ２２はロック
解除レール３０に接触することはない。

【００２０】すなわち、本実施形態の軌間変更ロック解
除装置１００は、車輪４を軌間変更不能にロックする係
合突起７，８と係合孔９とが固着し、若しくは軸端梁２
０に設けたガイドピン２１と軸箱１とが固着し、車輪４
を含めた車軸２の重量によっては係合突起７，８と係合
孔９との係合が解除できなくなると、ロック解除レール
３０と係合ローラ２２とが係合して車軸２を強制的に下
方に変位させるように構成したものである。これによ
り、係合突起７，８と係合孔９とが何らかの理由により
固着した場合でも、車輪４を軌間変更不能に固定するロ
ックを確実に解除することができるから、軌間可変台車
の軌間変更をスムーズに行うことができる。

【００２１】また、本実施形態の軌間変更ロック解除装
置１００は、軌間可変台車側には係合ローラ２２を取り
付けるだけであり、その構造が極めて簡単である。これ
により、軌間可変台車のバネ下重量の増加を最小限に抑
えることができるばりでなく、保守点検も容易であり、
さらには軌間可変台車の第１縮小車両限界内にコンパク
トに納めることができる。

【００２２】また、本実施形態のロック軌間変更ロック
解除装置１００においては、車軸２に対する係合ローラ
２２の取り付け位置を上下方向に調整することができ
る。これにより、車輪４の踏面の削正によって車輪４の
直径が減少しても、ロック解除レール３０に対する係合
ローラ２２の上下方向位置を最適に保つことができるか
ら、ロック解除機能を確実に動作させることができる。

【００２３】以上、本発明に係る鉄道車両用軌間可変台
車の軌間変更ロック解除装置の一実施形態について詳し
く説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定
されるものではなく、種々の変更が可能であることは言
うまでもない。例えば、上述した実施形態においては係
合ローラ２２が軸端梁２０に取り付けられているが、車
軸２と一体に上下方向に変位可能であるならば、係合ロ
ーラ２２の取り付け位置はどこでも良い。また、係合ロ
ーラ２２に代えて、ロック解除レール３０の係合面３４
上を摺動するそり状の係合部材を用いることもできる。
また、上述した実施形態においてはロック解除レール３
０を個別に設置しているが、例えば車体支持レール１１
と一体に設けることもできる。また、ロック解除レール
側に複数の係合ローラを設けるとともに、車軸側にこれ
らの係合ローラと係合する、例えばそり状の係合部材を
設けても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装置
は、車軸を軸箱に対して下方に変位させると車輪を軌間
変更不能に固定するロックが解除される形式のロック機
構が、何らかの原因により固着する等して車輪を含めた
車軸の重量によってはロックを解除できなくなると、地
上側に設置したロック解除レールに、車軸と一体に上下
方向に変位する係合手段とが係合し、車軸を強制的に下
方に変位させてロックを強制的に解除するようにしたも
のである。したがって、本発明によれば、車輪を軌間変
更不能に固定するロックを確実に解除し、軌間変更をス
ムーズに行うことができるようにする鉄道車両用軌間可
変台車の軌間変更ロック解除装置を提供することができ
る。また、本発明の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更
ロック解除装置は、車軸側には係合手段を設けるだけで
良いから、構造が極めて簡単で保守点検も容易であり、
かつバネ下重量が増加することもなく、さらには極めて
コンパクトで第１縮小車両限界の内側に容易に設けるこ
とができる。さらに、本発明の鉄道車両用軌間可変台車
の軌間変更ロック解除装置は、係合手段を車軸に対して
上下方向に位置調整可能としたので、車輪の踏面の削正
によって車輪の直径が減少しても、ロック解除レールに
対する係合手段ローラの上下方向位置を最適に保つこと
ができ、ロック解除機能を確実に動作させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉄道車両用軌間可変台車の軌間変
更ロック解除装置の一実施形態をロック解除前の状態で
示す要部破断正面図。

【図２】図１に示した軌間変更ロック解除装置を示す側
面図。

【図３】図２中に示したＡ−Ａ破断線に沿った断面図。

【図４】車体支持レールと走行レールおよびロック解除
レールとの関係を模式的に示した側面図。

【図５】図１に示した軌間変更ロック解除装置をロック
解除状態で示す要部破断正面図。

【図６】先願に係る鉄道車両用軌間可変台車を示した要
部破断正面図。

【符号の説明】

１ 軸箱 ２ 車軸 ３ 車軸外筒 ４ 車輪 ５ 軸受 ６ ロッキングブロック ７，８ 係合突起 ９ 係合孔 １０ 逃げ孔 １１ 車体支持レール １２ 走行レール １３ 車体支持ローラ ２０ 軸端梁 ２１ ガイドピン ２２ 係合ローラ ２３ 支持梁 ２４ ボルト ２５，２６ 密着面 ２７ 長孔 ３０ ロック解除レール ３１ 固定部分 ３２ 垂直部分 ３３ 係合部 ３４ 係合面 １００ 本発明による鉄道車両用軌間可変台車の駆動装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箕 輪 行 雄 東京都三鷹市大沢三丁目９番６号 株式会 社スバル研究所内 (72)発明者 渡 邉 晃 秀 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を軌間変更不能に固定するロックが、
   車軸を軸箱に対して下方に変位させることにより解除さ
   れる鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装置
   であって、 前記軌間可変台車の進行方向前方に向かって下方に傾斜
   して延びる係合面を有し、地上側に設置されたロック解
   除レールと、前記係合面と係合可能な、前記車軸と共に
   上下方向に変位する係合手段とを備えることを特徴とす
   る鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装置。
2. 【請求項２】前記係合手段は、前記車軸に対して上下方
   向に位置調整可能とされることを特徴とする請求項１に
   記載の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装
   置。
3. 【請求項３】前記係合手段は、前記係合面に係合して転
   動可能な係合ローラとあることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロッ
   ク解除装置。
4. 【請求項４】前記係合手段は、前記車軸の端部に取り付
   けられた軸端梁に取り付けられることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用軌間可変台車
   の軌間変更ロック解除装置。
5. 【請求項５】前記係合手段を前記軸端梁に取り付ける取
   り付け面には、上下方向に係合するセレーションが形成
   されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載の鉄道車両用軌間可変台車の軌間変更ロック解除装
   置。