JPS59100051A - 軸重移動防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技−分野の説明〕 本発明は３軸台車方式の機関車用台車の軸重移動防止装
置に関する。

〔従来技術の説明と問題点〕

従来より２軸機関車に対する軸重移動防止構造は多く提
案がなされ、現に多量に採用され多くの良好な実績を積
み里ねて米ている。しかしＣ−Ｃ形の６軸機関車に於い
ても全く同じ理論で軸重移動防止機構が出来る事はわか
っていても、いざ台車を構成してみようとすると容易で
はない。２軸機関車用台車では第１図の如く駆動車輪に
対し主電動機が台車中心側に配されていて、台枠中梁の
部分に心血を挿入する部−分があるので軸受移動防止構
造は容易に空間を得る事が出来る。しかるに３軸台車の
場合は駆動車輪に対して主電動機を鈎掛ける方向を第２
図の如く一方向にそろえる必要がある。これは主電動機
のトルク反力を受ける主電動機ノーズ反力と軸はね部に
生じる荷重変動により得られるトルクにより各駆動車輪
が駆動される為に３軸ある駆動車輪に対し一つでも主１
ｉ！動機鈎掛方向が異っていると、台車台枠が変位でき
ないので、軸はね荷重変動によるはね撓みが不整定条件
となって台車内で非常に大きな軸車移動を発生してしま
う。この様に各車輪に対して主電動機の取付方向が一方
向にそろうと、車輪と主電動機が相互に隣接する軸同志
うまく組合される事により各軸間距離は小さくできて、
３軸台車どして全軸距離を小さくするのには有効である
が、反面、車輪間に軸重移動を防止する様な牽引機構を
挿入する空間が不足し、台車下面を利用した軸重移動防
止機構を取付ける事は困難を感じる。

従来Ｃ−〇軸配置の６軸機関車はディーゼル機関車や−
ｔ４１３の電気機関車に使用されていたがディーゼル機
関車ではあまり牽引特性を問題とする様なきびしい使い
方をしていないので軸承移動特性比議論される様な事は
無かった。又、フランスなどで作られた３軸台車は軸車
移動が生じても軽くなった軸が勝手にスリップを生じる
事が無い１台車１電動機式で歯車装置で３軸共に連結さ
れた方式の機関車が多かった。しかし１台車ｌ電動機機
関車の様に１台車内の全軸が同じ回転数となる様に強制
するには各車輪が同じ１径でないといけないので、保守
的に問題が多く、一般的に言って手のかかる割合と性能
の向上により得る利益のバランスが良くない事からあま
り普及する様にはならなかった。しかし１台車に３軸蘭
々に主電動機を有し、しかも軸重移動防止機構を有する
台車も近時製作された例が出て来た。それは第３図、第
４因に平面図側面図を示すが、南アフリカ国鉄の７Ｅと
呼ばれる機関車で鋳鋼の台車台枠を用いて側梁をたくみ
に彎曲せしめ、その台枠の下った所に心皿な中心に回動
可能な揺枕を配し揺枕」二に配した枕はねて車体緩衝支
持した上で、車体床と枕はね間にほぼ軌条上面に仮想の
着力点を生じる７字形のリンクと枕ばねの変位を許容す
るベルクランク（二よる機構を用いた例がある。この様
な構造は台車か鋳鋼の様に自由に彎曲成形出来る場合に
は良いが台枠を軽量化しようとする為に鋼板の溶接構造
を採用しようとすると、あまり自由に台枠を彎曲成形す
る事は出来ず、第３図＠４図の様な台車は重量制限のき
びしい機関車に採用する事は極めてむつかしい。

〔発明の目的〕

ここで本発明の目的は鋼板溶接台枠でしかも３軸台車の
様に台車下方（二十分な構造スペースを確保出来ない台
車（二使用出来る軸重移動防止台車構造を提供しようと
するものである。

〔発明の実施例〕

（ａ）　　発明の構成 第５図、第６図（二本発明による軸重移動防止装置及び
３軸台車に本発明の軸重移動防止装置を組込んだ時の概
略図を示す。

先づ第６図により３軸台車全体の構成との力＼らみから
軸重移Ｍｉ１＋防止装置の組込まれ方を説明し、次いで
第５図により構造詳細につｌ／１て説明を行う。

１は車体で２は３軸台車台枠を示している０３Ｎ・３８
．３Ｃは車輪でそれぞれ同一方向（二鈎掛（すられた主
電動機、４Ａ、４Ｂ、４Ｃにより各車輪毎に個別に駆動
されている。５Ａ、５Ｂ、５０は車輪３Ａ、３Ｂ　、３
Ｃの軸箱を示輸ており、軸）よね６Ａ、６Ｂ、６Ｃで台
車台枠に対し上下方向（二緩衝機能をもってガイドされ
ている。台車台枠２の側面には枕はね座７Ａ、７Ｂが設
けられ、車体１の荷重を緩衝機能をもって台枠２に伝え
る枕）？ね８Ａ、８Ｂが配されている。この枕はね８Ａ
、８Ｂは上下方向（二はコイルばねが撓んで緩衝作用を
有する他に台車の横変位やスイベル変位により要求され
る横撓みに対しても、適正なるはね常数をもってこれを
許容する。

ここで車体台枠にリンク受１７Ａ、１７Ｂか設けられビ
ン１８を介してリンク中心線延長交点がレール面近辺に
来る様な逆）１リンク１６Ａ、１６Ｂが上下動金具１４
にビン１９を介して結合されている。

ここで第５図に上り軸重移動防止機械の詳結桟造につい
て説明する。９Ａ、９Ｂは心皿座で台車台枠の左右の側
梁の出来るだけ台車中心（二点１．Ｘ位置に１台車２ケ
所設けられている。この心皿座の下には円筒状の心皿１
０Ａ　、１０Ｂ　が設けられ１１Ａ。

１１Ｂの心細金具と嵌合し心皿金具にスイベル変位）ま
許容するが落下しない様に図中には示してｌ／）なし）
心皿金具受で心皿と心皿金具が結合されてｌ、Ｎる。

この左右の心皿金具には一方に延長されたうでを有しビ
ン１３Ａ　、　１３Ｂを用いてリンク１２で連結されて
いる。この心皿金具１１Ａ　、　ＩＩＢにはビン１５Ａ
４により台車左右方向にはり出した上下動金具１４Ａ。

１４Ｂが設けられている。この上下動金Ｑ　１４Ａ　、
１４Ｂには車両前後方向Ｃニビン１９が設けられ、中心
線延長がレール而近辺で交叉する迎ハリンク１６Ｍ。

１６ＢＡ、　１６ＡＢ　、　２６ＢＢが設けられ、更に
ビン１８を介して車体ｌの床下に設けられたリンク受１
７ＡＡ。

１７ｆｌＡ　、　１７ＡＪＪ　、　１７８Ｂ　　と結合
している。この場合１８．１９のビンは球面ブツシュを
用い、ビンの軸中心まわりだけの自由回動だけでなく、
これと直角方向の変位も許容する様にされている。

ここで１２のリンクは主電動機４Ａと車輪ＪＢとの間を
くぐり抜けており、車輪３Ａ、３ｆ３．３Ｃ及び′ｆ＋
Ｅ、電動機４Ａ、４Ｂ、４ｃが極めて相互に接近してい
るにががゎらずわずかの間隙を利用して左右の軸重移動
防止牽引装置を連結する事が可能となる。

（ｂ）　　発明の作用、効果 先づ逆へリンクの作用については逆へｙンクの中心線延
長交点かはゾレール面近辺にあれば台車内軸型移動防止
効果がある事は知られているので特に軸重移動防止効果
についての説明は省略する。

モーターが同一方向に鈎掛けられた３軸台車は駆動トル
ク反力による軸ばね撓による不整定現象が無いので３軸
台車でもｚ軸台車と同様な効果が期待出来る。

ここで牽引力は車輪Ｎ面で発生し２、車体に伝達される
が、説明の都合上車体側から逆に牽引力の伝達経路と作
用を説明する。先づ車体床にリンク受１７ＡＡ　、　１
７１３Ａ　、　１７ＡＢ　、　１７８Ｂがボルト又は溶
接で取付けられているので牽引力を台車より車体に伝え
られる。このリンク受にビン１８を介して逆ハ９ンク１
６ＡＡ　、　１６□□□、　１６Ｂ、　１６８Ｂが連結
され上下動金具１４Ａ　、　１４Ｂ　にビン１９で結合
されている。このビン１８．１９が極めて摩擦力が小さ
いので逆ハリンクは軸心方向のカのみを伝達する様にな
り、ビン１８．１９の所でモーメント伝達は無いものと
考えられる。この様に逆へリンクによる牽引力伝達を行
う事により車体には逆へリンクの中心線延長かはｙレー
ル而近辺で交る様になっている手からレール面に発生し
た牽引力が車体Ｉニ仮想心皿点より伝達される事は容品
に推定出来る。

ここで上下動金具１４Ａ　、　１４Ｂはレール面より若
干高い位置に取付けられているので前後方向の牽引力と
レール面よりの高さと牽引力を掛は合わせたモーメント
を受ける。この牽引力は１４Ａ　、　１４Ｂの上下動金
具より台車中心方向に延びたうでが心皿金具１１Ａ　、
　ＩＩＢと組合わされビン１５Ａで結合されているので
上下動金具うでの前後面で牽引力を伝え、同時に心皿金
具１１Ａ　、　ＩＩＢに対し前後に駆出して上下動金具
から伸びたうてか一方は上方への力他方は下方への力を
伝える事によりモーメントを心皿金具へ伝達する。この
上下動金具はビン１５Ａを中心に上下方向に回動して枕
はねの上下方向変位を許容出来る様に配慮されている。

次に心皿金具１１Ａ　、　１１Ｂは心皿１０Ａ　、　Ｉ
ＯＢと垂直軸まわりのスイベル動のみ許容する様に嵌合
しているので牽引力とモーメントを伝える事が出来る。

この心皿１０Ａ　、　１０Ｂは心胆座９Ａ、９Ｂで台車
台枠２の左右の側梁下面に取付けられているので牽引力
とモーメントを台車台枠に伝える事が出来る。実際の牽
引力の伝達経路は逆に台車から車体に伝わるがその効果
は全く同じである。この場合心皿１０Ａ、１０Ｂは台車
側梁下ｆ二左右に離間して取付けられている事及び逆ハ
リンク１６ＡＡ　、　１６ｂＡ　、　１６ＡＢ。

１６８Ｂは更にその外方≦二股けられている為（ユ心皿
１０Ａ　、　ＩＯＢと逆ハリンク１６ＡＡ〜１６ＢＢの
ずれと各側で伝達される牽引力により心皿金具１１Ａ　
、　１１Ｂは相互に反対方向に旋回されようとするがビ
ン１３Ａ　、　１３Ｂを介してリンク１２でこの心皿金
具の反対方向への旋回動は防止され、牽引力の伝達と軸
重移動防止効果は期待する事が可能となる。

次に台車がスイベル動をした時の事を考える。

逆ハリンク１６ＡＡ　、　１６ＢＡ　、及び１６ＡＢ　
、　１６８Ｂは前後異方向に動こうとする。この為上下
動金具１４Ａ。

１４Ｂは心皿金具１１Ａ　、　ＩＩＢと共に心皿１０Ａ
　、　１０Ｂを中心に同一方向に旋回し、ビン１３Ａ　
、　１３Ｂを介して連結されたリンク１２は左右方向に
移動するだけで台車のスイバル動を許容する事となる。

以上の如く本発明の牽引力伝達機構は逆へ９ンクの効果
により、軸重移動防止効果を得る事が出来るだけでなく
、台車上下動は上下動金具１４Ａ。

１４Ｂのビン１５Ａを中心とした上下回動により許容し
、台車スイベル動はリンク１２の効果で心皿金具１１Ａ
　、　ＩＩＢが同一方向に回動する事により許容し、台
車左右動はビン１８．１９の所に球面ブツシュを採用す
る事により逆ハリンク１６Ｍ、〜１６ＢＢが傾斜してこ
れを許容する事により台車のあらゆる動きを許容出来か
つ台車の左右を連結する部材はリンク１２だけですむな
ど従来の軸重移動防止装置では期待出来ない多くの利点
を得る手が可能となり従来軸承移動防止構造の組込みが
極めて困難と考えられていた３軸台車にも組込可能な構
造とする事が出来る。

（Ｃ１他の実施例 これ等のリンク機構（二対し第５肉では特にゴムブツシ
ュを用いないですべて金属接触によるビンブツシュ及び
心皿嵌合により説明したがこの機構の内に台車車体間の
前後方向の緩衝機能を持たせる為にゴムブツシュやゴム
座を組込む事は極めて有効な手段となる。ゴムブツシュ
やゴム座を組込む場所として１３Ａ　、　１３Ｂ　、　
１８　、１９のピンブツシュの所にいずれかの所に緩衝
機能を有するゴムブツシュ等を組込めば良いし又極めて
有効な対策となり得る。又上下動金具１４Ａ　、　１４
Ｂと心皿金具１１Ａ　、　１１Ｂの牽引力を伝達する為
の接触摺動面にゴム座を入れれば耐摩耗機能と緩衝機能
を合せ有する様Ｃ二構成出来る。あるいは心皿１０Ａ　
、　ＩＯＢと心皿金具１１Ａ　、　１１ｆ３の間に心皿
と同径の大型ゴム簡をかぶせて心皿金具と心血が直接接
触しない様にするのも有効である。しかしこれ等のゴム
は適用する対象の国鉄道が使用する車両限界的にきびし
い場合が多い事から制限寸法内（二作用力に朗え得る面
積のゴムを配さねばならぬので大きな努力を払う必要が
あるがこれは実車の設計段階での寸法確保に工夫を要す
る間芭点とはなっても機構構造理論上は、特に構成に困
難を生じる様な問題点ではないと考えられる。

〔発明の効果〕

以上述べて来た様に一般的に３軸台車はたゾでも２軸台
車より総軸距が大きくなりがちで同じ曲線を走らせると
横圧が高くなり、車輪レール共に摩耗が犬で下手をする
と脱線の危険まで生じる串があった。この一番有効な対
策は軸距を小さくする事であるが、軸距を小さくする事
と一般軸重移動防止台車の様な台車左右を結ぶ大がかり
な機構構造を配する事、又更にきびしい軸車制限に対し
て軽量な溶接構造台車で機関車を作ろうとする時には完
全に不司能と考えるほど困難な事であった。

しかし本発明の逆ハリンク軸重移動防止台車構造は機械
部分が台車としては割合スペースに予裕のある台枠側梁
下方の左右側方に左右に分離した機構で構成し、これを
１′；Ｊ−のリンクが台車を横断するだけで良いので、
小さな軸距の３軸台車の様な場合でも割合条件的に楽に
軸重移動防止台車を構成する半が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は逆へＩＪンク軸重移動防止２軸台車の概略図、
第２図は軸重移動防止機構の無い３軸台車の概略図、第
３図、第４図は軸重移動防止機構を組込んだ３軸台車の
平面囚と側面図、第５図は本発明Ｃよる軸重移動防止装
置の斜視図、第６図は本発明の軸車移動防止装置を一般
の３軸台車に組込んだ場合の構造概略図。 １・・・車体　　　　　　　２・・・台車台枠３Ａ〜３
Ｃ・・・車輪　　　　４Ａ〜４Ｃ・・・主電動機５Ａ〜
５Ｃ・・・軸箱　　　　　６Ａ〜６Ｃ・・・軸はね７Ａ
〜７Ｂ・・・枕はね座　　８人、８Ｂ・・・枕はね９Ａ
、９Ｂ・・・心皿座　　　ｉｏＡ、１ｏＢ・・・心皿１
１Ａ、　ＩＩＢ・・・心皿金具　　１２・・・リンク１
３Ａ、１３Ｂ・・・ビン　　　　　　１４　、１４Ａ、
　１４Ｂ・・上下動金具１５Ａ・・・ビン １６Ｍ、〜１６Ｂ８．１６Ａ、１６Ｂ・・・逆へリンク
１７Ａ、　１７Ｂ、　１７ＡＡ〜１７ＢＢ・・・リンク
受Ｌ８．１９・・・ビン 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ばか１名） 第　　１　図 第　　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸重移動防止装置付台車に於いて車体床下に結合し中心
   線延長がレール面近辺に於いて交る様に配された逆ハリ
   ンクの下端を車両長手方向を軸心として上下方向に回動
   のみ可能となる様に心皿金具と連結した上下動金具と結
   合し、上記心皿金具は台車垂直軸まわりに回動可能に取
   付け、この上下動金具、心血り金具を台車左右にそれぞ
   れ独立に配し、左右の心皿金具が同時に同一方向には回
   動可能であるが反対方向には回動を拘束するリンクによ
   り拘束連結した事を特徴とする軸重移動防止装置。