JPS5824305B2 - 鉄道車両用台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１対の軸受に架装された活軸を有する少くと
も２組の輪軸を備え、一つの輪軸における少くとも１個
の軸受と、他の輪軸における少くとも１個の軸受とを、
輪軸同志を支持するプレース手段を介して、弾性的に結
合してなる型式の鉄道車両用台車に関するものである。

本発明においては、該プレース手段は、車両に対して横
方向を向く枠構造体であって、各輪軸の車軸を支持する
軸箱の間に剛固に連結されているものを含み、かつ該枠
構造体は、車軸よりもやや低位置において、前記弾性的
結合手段により結合されうるような形状および配置を有
している。

該弾性結合手段は、車軸よりも十分低い位置に配置し、
それによって得られた空間内に、枕梁を配設するのが好
ましい。

また本発明は、主懸架ばねを介して、各軸箱に連結され
た側枠体を有し、各側枠体は、■形断面の梁部材であっ
て、副枠体を支持している組み立て構造であり、かつ該
梁部材と副枠体とにより、枕梁の側フランジ部が入り込
む間隙が形成され、該側フランジ部は、従懸架ばねを介
して、副枠体により支持されていることを特徴としてい
る。

さらに本発明によれば、各軸箱は、カートリッジ軸受を
支持するための半円もしくはそれ以下の部分円をなす軸
受面を有し、カートリッジ軸受は、軸箱に適当な方法で
固定された弧状の帯板により、締付けられ、かつ固定さ
れている。

本発明は、車体が台車に支持されている鉄道車両ばかり
でなく、輪軸に直接車体が支持されている（４輪車）場
合、又は台車と輪軸の組み合せたものに車体が支持され
ている場合にも、適用可能である。

また本発明は、鉄道車両で屈曲可能に連結され、かつ２
両の車体の隣接端が、同一の台車に支持されているもの
；こも適用可能である。

従来の鉄道車両の設計では、乗心地は、車体と輪軸との
間の「剛さ」と、粘性もしくは摩擦による拘束性とに依
存している。

その結果、これらのパラメータは、車体と輪軸の相対運
動に制限を与えることとなり、良好な安定性を得るため
には、鉄道レールのカーブを通過する際の性能を犠牲に
していた。

線路のカーブを通過する際の、相対的に自由な運動を許
容しつつ、高速度における良好な安定性を得るために、
本発明によれば、１対の軸受に架装された車軸を有する
少くとも２組の輪軸を備える新規な鉄道車両用台車が提
供される。

本発明によれば、１組の輪軸の中の少くとも１個の軸受
が、軸受への結合部の少くとも間近では伺ら垂直荷重を
支持する働きをしないプレース手段を介して、他の輪軸
の少くとも１個の軸受と弾性的に結合されており、輪軸
が、平行ではあるが偏った位置にある時に、プレース手
段が高い復元力を発生し、一方、輪軸が偏ってはいない
が、平行でない時には、該プレース手段が低い復元力を
発生するようになっている。

このような配置については、英国特許第 １１７９７２３号明細書において説明され、かつ特許請
求がなされているが、本発明は、このような配置におけ
る諸種の改良に関するものである。

本発明によれば、１対の軸受に架装された油粕を備える
少くとも２組の輪軸を有し、一つの輪軸の少くとも１個
の軸受が、輪軸同志を支持するプレース部材を介して、
他の輪軸の少くとも１個の軸受と、弾性的に結合されて
いる鉄道車両用台車において、前記プレース部材が、各
輪軸の軸受を収容する軸箱同志を剛固に結合し、かつ車
両の横・方向を向く横杆を含み、該横杆は、該車両の車
軸よりも低い位置において、前記弾性的結合手段により
結合されるべく形づくられ、かつ配置されていることを
特徴とする鉄道車両用台車が提供される。

本発明のある１つの形式においては、各横杆は、平面的
には概ね浅いＶ形をなし、横方向に水平に延びる枠部材
であって、その端部は、軸箱に剛固に結合された、上方
に延びる前後杆に固着され、かつ横杆は、そのＶ形の頂
部における弾性結合部を介して結合されている。

前記横杆は、車軸よりも充分に低く位置する弾性結合部
を介して結合され、かつ枕梁を、輪軸の間に形成された
空間に配設することが好ましい。

枕梁は、側枠体よりも低位置において、従懸架ばね（竹
の子ばねであることが望ましい）により支持される側フ
ランジを有し、これにより、従懸架ばねの作動線は、各
輪軸の軸箱と側枠体との間に位置する主懸架ばねの作動
線と概ね等しくなっている。

本発明においては、鉄道車両は、縦揺れ運動中の軸箱を
保持するための主懸架ばねを介して各車軸に連結されて
いる側枠体を備えていてもよい。

ある一つの形式においては、各主懸架ばねは、必要な垂
直方向対水平方向の剛性比を有するゴムパッドよりなる
ものでもよい。

本発明の別の面においては、主懸架ばねを介して、各軸
箱に結合した側フランジを有する型式の鉄道車両におい
て、各側枠体が、１形断面の梁部材であって、副枠体を
支持する組み立て構造であり、該梁部材と副枠体が、枕
梁の各側フランジが突き出る空間を形成し、各側フラン
ジが、従懸架ばねを介して、各副枠体により支持されて
いる。

前記空間（こは、１対の摩擦ブロックよりなり、はね偏
倚手段により、一定の負荷が掛けられて、横方向を向き
、かつ側枠体における副枠体に固着されている摩擦ライ
ナーと接触するようになっている枕梁のための垂直及び
水平方向のダンパーを収容できる。

さらに本発明によれば、前記した型式の鉄道車両におい
て、各軸箱は、カートリッジ軸受を支持するための半円
またはそれ以下の部分円をなす軸受面を備えており、カ
ートリッジ軸受は、軸箱に適当な方法で固定された弧状
の帯板により締め付けて固定されている。

本発明のすべての場合において、良好なカーブ走行性能
を得るためには、車輪のトレッド面が、良好な円錐面を
呈することが好ましい。

上記した本発明の諸特徴を容易に理解し、かつそれ以列
の特徴をも明らかにするために、本発明の鉄道車両用台
車の２種の実施例について、添付の図面に基づき説明す
る。

第１図〜第３図において、台車は、活軸４に１対の車輪
３を取付けた２組の輪軸１，２を備えている（各車軸【
こは、車輪３が固着されている）。

第１図〜第３図に示された車輪は、λが０．０５乃至０
．５、できれば０．２乃至０．３の範囲にあるすぐれた
有効円錐面を有するものであることが好ましいＯ 輪軸１は軸受５内で回転し、輪軸２は軸受６内で回転す
る。

必らずしもこのようにする必要はないが、本実施例にお
いては、軸受け、各輪軸における活軸の両端部に位置し
、かつ各軸受５，６は、接触角が１８０°以下の軸受面
８を有する軸箱７に取付けられている。

軸受面８が半円形（もしくは半円よりやや小さい部分円
）をなしていることにより、カートリッジ軸受９を容易
に軸受面８に取付け、かつ弧状帯板１０により固定する
ことができる（第１図参照）。

各弧状帯板は、第１図に示すように、ボルト１１により
、又は、帯板の・一端に適当な着脱可能継手（例えば鉤
型継手）を設け、かつ帯板の他端にボルトを設けること
により、各軸受９を、きつく締付ける。

このように構成されているため、軸箱７は、交叉プレー
スの一部分を構成する。

この交叉プレースは、各輪軸１，２の軸箱７間に延びる
２個の枠体１２．１３を備えている。

この実施例では、各枠体は、平面的に見て浅い■形をな
す横杆１４を備え、横杆１４の両端は、上向きに傾斜し
、力つ前後方向を向く前後杆１５に溶接されて（ｒ％。

これらの６杆１４ 、１５は、構造全体としての横方向
及び前後方向の剛性が十分であるように、適切な断面形
（例えば箱形あるいは■形）を有している。

前後杆１５の自由端には、フランジ１６が設けられ、そ
れにより、側枠体は、図に示されたボルト、もしくは蒋
接、その他手段により、それぞれの軸箱に固定されてい
る。

各枠体１２．１３における横杆１４の中心たる頂点部に
は、結合板１４ａが設けられ、それ１・こより各横杆は
、（カーブをうまく曲るために）輪軸１．２相互間の平
行移動は拘束するが、その首振り運動のような相互間の
回転変位は拘束しない適当な任意の方法により、また場
合によっては、多少の復元トルクを付与して、可撓的に
結合されている。

この可撓的な結合は、枠体１２．１３相互間、従って、
各輪軸間に、多少の相対的な横揺れ及び縦揺れをも許容
するものでなければならない。

例えば、結合板１４ａの端に舌片と開［］部とを設け（
第４図参照）、その舌片を、ゴムパッド１４ｂを介して
、開口部内に接着してもよい。

また別の方法として、１球面弾性的Ｊ（ｓｐｈｅｒｉ−
１ａ３ｔｉｃ）軸受、すなわち、弾性的な介在物を継手
要素間に有する自在継手を使用したり、あるいは［高可
撓性Ｊ （ｆｌｅｘｕｒａｌ）鋼を使用してもよい。

実施例では、各枠体１２．１３は、第１図及び第２図に
示すよううに、各Ｖ形の横杆１４または１５を含む平面
内で横方向を向いて、各枠体間に延び、かつ両端を各枠
体の溶接された突張り杆１７を備えている。

この突張り杆１７は、交叉プレースの前後方向の剛性を
増すためのものである。

第１図に示すように、横杆１４は、前後杆１５の傾斜に
より、活＠４よりもかなり低位置にある。

これは、台車の左右の主側枠体１９間に、枕梁１８（第
３図参照）を収容するのに充分な空間を得るためである
。

主側枠体１９は、前後方向を向き、その両端部は、輪軸
１，２の軸箱７により支持されている。

各主側枠体の端部は、主懸架ばねの役割を提供し、かつ
軸箱の縦揺れ運動を拘束する１対のゴムパツド２０を介
して、それぞれの軸箱に可撓的ｔこ結合されている。

各ゴムパッド２０の横方向の剛性は、交叉プレースを形
成する枠体１２．１３同士の可撓的結合部の横方向の剛
性よりも小さく、運転時の横方向及び前後方向の運動は
、合力が小さい主懸架ばねにより分担されるようになる
。

すなわち、平面的な支持に対する剛性は低い。

ゴムパッド２０は、好ましい垂直対水平方向剛性比を得
るために、鋼片２１（第１図参照）をはさみ込んだ層状
のものとするのが望ましい。

第１図においては、ゴムパッドと鋼片のユニットは水平
を向いているが、主懸架ばねの前後方向灯横方向の剛性
比を好ましいものとするために、水平に対し、ある角度
をもって傾斜させることもある。

軸箱７と主懸架ばねは、後者のゴムパッド２０が、各輪
軸１，２における油粕よりもやや高い位置となるべく配
列されている。

従って、ゴムパッドの横方向及び前後方向の作動線は、
台車の比較的低い位置にある。

この特徴により、交叉プレースにおける横杆１４が比較
的低位置にあることにより提供された空間と相俟って、
垂直及び水平方向運動のための従懸架ばねを提供する、
いわゆる竹の子ばね（垂直方向ばかりでなく水平方向変
位も受は持つべく設計されたコイルばね）の使用が容易
となる。

なぜなら、竹の子ばねの作動線は、概ね主懸架ばねのゴ
ムパッド２０のものと同じであることが、必須ではない
が好ましいからである。

図面、特に第１図乃至第３図に示すよう【こ、竹の子は
ね２２は、輪軸１，２間の中央部において、台車の両側
部に設けられ、各ばねの下部は、主側枠体１９における
副枠体２４上の突起２３に嵌合して取り付けられている
。

各ばねの上部は、枕梁１８の側フランジ２６の下面から
突出している突起２５に嵌合されている。

この実施例における各主側枠体１９は、従来のような鋳
鉄ではなく、鋼板よりなり、副枠体２４を支持する梁部
材２７を備えている。

梁部材２７と副枠体２４が形成する四角形空間２８の内
部に、前記性の子ばね２２と枕梁１８の側フランジ２６
とが位置している。

この梁部材及び副枠体は、基本的に■形断面を有し、そ
の寸法は、満足のいく疲労寿命が得られるように、稼動
時における荷重の分布状況に従って定められる。

第１図には、■形断面の一変形が示されている。

また第１図を見れば、副枠体２４は、梁部材２７より垂
れ下がり、かつ一定断面のＩ形断面部２４ａと、２個の
三角形部２４ｂとを含むことが分る。

三角形部２４ｂのウェブには、２本のブレーキ梁３０の
端部を支持しうるようになった、互いに間隔を有する１
対の四角形の凹み孔２９が形成されている。

各ブレーキ梁の各端部は、２個の突起部３０ａ。

３０ｂを備えるべく分岐され、各突起は、それぞれ凹み
孔２９を貫通して、各該ウェブｌこ固着され、かつ各凹
み孔より延出する補強板３１に当接している。

このような固定方法は、従来の単一突起による固定方法
に比して、ブレーキ梁により一層のねじれに対する拘束
力を与え、且つ主側枠体１９における荷重分布を、より
好ましいものとするので有利である。

分り易くするために、各ブレーキ梁の一部分のみが、第
２図中に、破線をもって示されている。

主側枠体１９をこのように構成すれば、枕梁１８を複雑
な形状としたり、切り欠きを設けたりする必要がないの
で、所望に応じ、枕梁１８を、標準型鋼と鋼板とで（従
来の鋳鉄構造に変えて）製作することができる。

第３図に示す枕梁の断面形は、従来の鋳鉄構造のものと
同様であり、枕梁の両側に垂直のダンパーが設けられて
いる。

このダンパーは、下端が、副枠体２４における支持部３
３と摩擦的に係合するリンク３２を備えており、かつリ
ンク３２には、ダンパーの垂直可動限度を規制するスロ
ット３４が設けられている。

同様のリンク３９が、副枠体の梁部材２７と枕梁１８と
の間の横方向のダンパーのため（こ設けられている。

第３図に示す通り、枕梁１８の上面の中心部３５は、補
強されており、かつ嵌合された円環体３８を介して、車
体の下部枠体３７を回動可能に支持するための鋳造した
円環状溝３６を備えている。

第５図には、第３図の鋳造枕梁１８に代って、組み立て
構造とした枕梁１８の例が示されている。

この場合には、円環４１が、枕梁１８の上面鋼板４０の
中心に溶接され、円環状溝３６は、円環４１の上面に形
成されている。

この実施例においては、側フランジ２６を形成する突出
端を備える鋼板４０の下面に、皿形下部鋼板４２を溶接
することにより、補強され、かつ剛固化されている。

しかしこのことは、なんらの限定を意味するものではな
い。

主側枠体１９が上記のごとく構成されているため、それ
に形成された四角形空間２８に対して、第３図に関して
述べたのとは異なる要領で垂直ダンパーが取付けられて
いる。

第６図はその例を示すもので、ダンパーは、２枚の主側
枠体１９の副枠体２４の間にはさまれ、且つこれに固着
された２枚の垂直摩擦ライナー４３を有し、各ライナー
は、摩擦ブロック４４と摩擦係合している。

摩擦ブロック４４は、摩擦効果を制御すべく所定の荷重
すなわちダンピング率を提供するばね４５の働きにより
、各ライナー４３に押し付けられている。

第６図を見れば、このようなダンパー配置法ｔｃよると
、極めて小形の一１ニットとすることができ、かつ竹の
子はね２２の上部の空間２８内へ納め得ることがわかる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の台車の一実施例を示す側面図、第２
図は、同じく平面図、第３図は、第２図における■−■
線に沿って見た半断面図、第４図は、交叉プレースのた
めの弾性結合部の拡大詳細図、第５図は、枕梁の変形例
を示す、第３図と同様の半断面図、第６図は、垂直ダン
パーの変形例を示す、第１図と同様の部分側面図である
。 １．２・・・・・・輪軸、３・・・・・・車輪、４・・
・・・・油粕、５゜６・・−・・・軸受、７・・・・・
・軸箱、８・・・・・・軸受面、９・・・・・・カート
リッジ軸受、１０・・・・・・弧状帯板、１１・・・・
・・ボルト、１２，１３・・・・・・枠体、１４・・・
・・・横杆、１４ａ・・・・・結合板、１４ｂ・・・・
・・ゴムパッド、１５・・・・・・前後杆、１６・・・
・・・フランジ、１７・・・・・・突張り杆、１８・・
・・・・枕梁、１９・・・・・・主側枠体、２０・・・
・・・ゴムパッド、２１・・・・・銅片、２２・・・・
・・竹の子ばね、２３．２５・・・・・・突起、２４・
・・・・・副枠体、２４ａ・・・・・・■形断面部、２
４ｂ・・・・・ヨ角形部、２６・・・・・・側フランジ
、２７・・・・・・梁部材、２８・・・・・・四角形空
間、２９・・・・・・凹み孔、３０・・・・・−ブレー
キ梁、３０ａ。 ３０ｂ・・・・・・突起、３１・・・・・・補強板、３
２・・・・・・リンク、３３・・・・・・支持部、３４
・・・・・・スロット、３５・・・・・・枕梁中心部、
３６・・・・・・円環状溝、３７・・・・・・下部枠体
、３８．４１・・・・・・円環体、３９・・・・・・リ
ンク、４０・・・・・鋼板、４２・・・・・・皿形下部
鋼板、４３・・・・・・摩擦ライナー、４４・・・・・
・摩擦ブロック、４５・・・・・・ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１対の軸受ｌこ架装された活軸を備える少くとも２組
   の輪軸を有し、１つの輪軸の少くとも１個の軸受が、輪
   軸同士を支持するプレース部材を介して、他の輪軸の少
   くとも１個の軸受と弾性的に結合されでおり、前記プレ
   ース部材が、車両の横方向を向くフレーム部材からなる
   とともに、各輪軸の軸受を収容する軸箱間に連結されて
   いるような鉄道車両用台車において、 各プレース部材が、概ね上下方向に延在する前後杆に各
   端が固着された、水平に横方向を向く横杆を有し、 前記前後杆が、前記軸箱ｌこそれぞれ固着されており、
   前記プレース部材同士が、その内端部で互いに弾性的な
   部材により、前記輪軸よりも低い位置で連結されており
   、しかも、枕梁が、前記プレース部材により、画定され
   る空間の輪軸間の台車の比較的下側に取付けられ、かつ
   、前記横杆が、前記枕梁の下側を何ら拘束されることな
   く延在していることにより、前記枕梁の分解組立を迅速
   に行ない得るようにするとともに、前記弾性結合部の保
   守点検を容易にしてなることを特徴とする鉄道車両用台
   車。 ２ 枕梁が、車両の側フレームの中程の高さの部分に、
   ２次的はね懸架された側フランジを有しており、かつ、
   前記２次的ばね懸架の作動方向が、前記軸箱をピッチ葎
   動に対して拘束するために、前記側フレームと各輪軸の
   軸箱間に連結された、１次的ばね懸架構造の作動方向と
   一致するように、前記枕梁及び２次的ばね懸架構造の取
   付は位置が定められていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の鉄道車両用台車。