JPS5945261A - 車軸かじ取２軸台車 - 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】 本発明は、車軸かじ取２輔台車に係り、慣゛に車両が曲
線通過時に車体と台車わくの回転を利用して台車わくに
対し車軸を強制的に転向させて各車軸を曲線路の半径方
向に位置させる車軸がじ取台車に関する。

曲線路上に位置する車両の各車軸は曲線の半径方向にそ
れぞれ向いているのが理想でｋ）るが、一般の２釉ボギ
一車両は同じ台車内の前後の２軸が互いに平行に固定さ
れていて半径方向とは常にある角度をもっている。これ
を第１図について説明すると、２本の車１団１１．１を
それぞれ有する前後の台車を有する車両が曲線路に沿っ
て走行する場合、台車は車体３に対して開き角θ０だけ
相対回転し、各台車の側面ば曲線路の曲線中心０を向（
。

しかしながら、車軸１は曲率中心０を通る曲率半径只の
方向に対しては角１．Ｗθをなす。このため、レールと
車輪フランジとの間の摩耗および横圧が生じ好ましくブ
ｆい。

前述の開き角θ０は車両が曲線路に進入した時に必ず生
すイ）ものでｋ）るが、これは、前後の台車の心皿間の
距ｆ’ｉｌｌをＬ１曲線路の曲率半径なＲとした場合、
Ｒ・２θｏ＝Ｌであ４）から、次の式（１）により馬え
ら土し：１．Ｉ０ θ・＝丁　　　　・・・・・・・・・・・・・・・（１
）一方、車軸１０回転不足角度θ番よ、同じ金庫の車軸
間距離を４とすると、１（・２θ０　＝　ＩＪ　Ｔ：あ
るから、次の式（２）により与えら」しイ）式（１）、
（２）から、 なる式が得られる。こ＃［がら、車体に対する台車わく
の回転角θ。き、台車わくに対する車軸１０転向角θの
ｔ＋ｑ係は各車両固有のもので、に、って、曲率半径Ｈ
には無関係でイ）ることがわかる。

いま、レールと七輪フランジとの間の摩耗および横圧を
最小にするように各市軸１を曲ｉ−組、％曲率中心０へ
向けるには、第２　ｆ′−、！、Ｉに示Ｔように、同じ
台車の第１軸は角度十θだけ台車わくに対し回転させ、
第２帖は角度−θだけ台車わ（に対し回転させればよく
、これらの角度θは、曲率半径に無（■係に、前述の固
有値ぎ、Ｌ相互の関係のみによって定まり、したがって
、常に適当な転向角θを局える設泪は可能である。

本イ１３明は、以上に述べたような幾何学的考察に基づ
いてなされたもので、その目的（・１、いか１．ｃる１
１１庁ν路におい千も、それに応じた角度だけ車軸を曲
率半径の方向に向くように転向させることのできる車軸
かじ取２輔台車を得ろことしこある。

本発明によれば、曲線通過時における台車わくに対する
車体の相対回転に応じて変位検出装置を変位させ、この
変位を：ｉ！！動伝達機横な介して台車わくに対する車
軸の転回運動に変換１−る。

次に、図面について本発明の詳細な説明呵る。

第３図に原理的に示す本発明の実′ｈｍ例において、４
ａ、４ｂはそ」しそれ１本の車軸（図示しない）を有す
る軸和フレーム（または−軸台車）であって、台車わく
（または台車たてはり）５の前後両端にビン６ａ、　６
’ｂによって回（１す、自在に支持されていイ）。

−力、７１ｔｊ：上体（図示し、１′已・）１７）底部
に心皿の位置で固定された変１）″ｒ検出手段と１−て
のｊ駆動歯車で、鈴−車わく５に支」寺された仙：動歯
用８へ、８１′−１とかみ合っている。従動南東８Ｆ１
．＋上中間従動歯−１τ９を介して最終従市力歯、→イ
Ｉ（’ｌａとかみ４１つている。この在１卒冬従励歯車
１０ａはｔ’ｌ’Ｊ　：ｆＦ’ピン６ａと同軸をｌ’ｃ
　Ｌ、かつ軸箱フレーム４ａに固定されていイ）。また
、駆動歯中７は従動歯車８ｂを介してｈ・り終（ｊ（″
動歯車ｉｏｂとかみ合っている。この歯車１０ｂけ前記
ビン６ｂと同す１１１をなし、かつ４１１４ｉｉ、ｉフ
レーム４１）Ｋ固定されている。

したがって、［１１］　？ＲＩＭ＜においてツ：ｌ、庫
体に対して台１Ｊが既述のように回転ダ位才ることによ
って、駆動歯中７が金庫わく５に対して相対回転し、そ
れに伴い、運動伝達機構とし、ての従動歯車列８ａ、９
、ｉｏａおよび８ｂ、１０ｂを弁して軸箱フレーム４ａ
。

４ｂがビン５ａ　、　６ｂのまわりで回！ｌｌてろ。

いま、曲線路が第１図およびεＦ＋、　２図に示−「方
向に湾曲し、車両が第３図の矢印へ方向に進んでいると
仮定すると１、駆動歯ｓ７ば矢１−ＩＪ　Ｚ　６方向に
回転し、軸箱フレーム４ａ、４ｂは矢印ｚ１、ｚ２でそ
れぞれ示すように反対方向に回転する。これによって、
車軸は鎖線ｉ１ａ、　　１１１）で示す白画をとり、曲
線路の半径方向を向く。

既に述べたように車ユ１１が曲、線路の半径方向に正満
たされなければならない。このためには、前記矢印を示
す符号ｚｏ、ｚ１、ｚ２　　を付した歯車７．１０ａ、
１０ｂの歯数をそれぞｈ　ＮＺｏ　、　ＮＺＩ、Ｎｚ２
とした場合、 なる関係が成立するように歯車を設計１−る。なお、歯
車９は歯車８ａと同じもので、回転方向の逆転のために
挿入されている。

第４図には第３図の変形実施例を水子。この例は、軸箱
フレーム４ａ、４ｂが台車わく５０前後端にピン６ａ、
　　６１）で枢着されている点、およびＪ枢動歯車１７
と従動歯車１８ａ　、　　１８ｂが設けられている点に
おいては第３図の実施例と同様であるが、この実施例で
は、従動歯車１８ａ、ｉｓｂと軸箱フレーム４ａ、４ｂ
とがリンク２０ａ、２０１［ｃより、リー結されている
。リンク２Ｑａ　、　　２０１）の−）ｔ；１１１２１
ａ　、　　２１ｔ）は偏心した位置で従動歯車１８ａ、
１８ｂに枢着されており、また他端２２ａ　、　２２１
）はＩＱＩ＋箱フレーム４ａ、４ｂノー側に枢着されて
いる。

第３図の用台と同様な条件で車両が進行すると仮定する
と、駆動歯車１７の矢印フ）向の相対回転によって従動
歯車１８ａ、１８ｂは矢印方向に回転１−、リンク２０
ａ、　　２０ｂはその端部２２Ｂ、２２ｂへ向って押さ
れ、第３図の場合と同じ方向に車軸が回動１−る。

第５Ａ図および第５Ｂ図に示す実施例では１、駆動歯車
１７により駆動され２）従動１’Ｄイ車２８ａ、２８ｂ
はかさ歯車により構成され、このかさ歯車の回転中心か
ら偏心した位置に第４図のｊ、１７．合と同Ｑなリンク
２０ａ　、　　２０ｂの一端が枢着されており、第４図
の実施例と同様な作用が得られる。

第６図は本発明の他の実施例を原理的に示す。

この実施例では、車軸１．１をイラする１対の軸箱フレ
ーム２４ａ、２４ｂが用いられる。これらの軸箱７　レ
ーム２４ａ、　２４ｂはピン２６ａ　、　　２６ｂによ
って図示を省略した台車わくに枢着されており、したが
って軸箱フレームはピン２６ａｓ２６１）のまわりで矢
印で示すように回動自在となっている。両Ｑｂ箱フレー
ムは相互に近付く方向に突出する部分２５ａ。

２５ｂを有し、これらの突出部分２５ａ、　　２５ｂは
互いに香なり合っており、互いに重なり合う両突出部分
に前後方向の長孔２３ａ　、　２８ｔ）が形成されてい
るこの長孔は台車の上心皿の下方にあり、上心皿下部か
らは、ボルスタ（図示しない）の中心からｅだけ偏心し
た位置でピン２８を下方へ向って突出させてあり、この
偏心ピン２７が長孔２８ａ　、　　２８ｂに挿入さｈて
いる。偏心ピン２７は車体と台車わくの相対変位検出部
材を構成し前記ピン２６ａ　、　　２６ｂに対しそれぞ
れ距離Ｓだけ離れている。

この実施例では、車体と台車の相対回転変位に「手ない
偏心ピン２７が心皿中心まわりで回転変位することによ
って、軸箱フレーム２４ａ、　　２４ｂがそれぞれのピ
ン２６ａ、２６１）のまわりで回動し、車軸が曲線路の
半径方向に向く。１ｔお、この実施例の場合には、θｏ
ｅ＝θＳ″′ｒ：あるから、θ　　ｅｅ θ。　　ＳＬ なる関係が成立するような設計を行なう。

第７図および第８図は、第６図にＩＧ（理的に示した実
施例をさらに詳しく示したものであり、第６図と均等な
部分には同じ符号を−ｆ−Ｊシて示しである。

この実施例はボルスタレス旅客重用台車の例であって、
車軸１．１の軸箱３０ａ、　　３０１）をｆｒする州１
箱フレーム２４ａ、　２４ｂは、その突出部２５ａ　、
　　２５１）が互いに重なり合っており、それに長孔２
８ａ　、　′２８ｂが形成され、これらの長孔に変位検
出県１ｒとしての偏心ピン２７が挿入されている。この
例では、偏心ピン２７はスライド用こま３１を介して１
孔に係合している。ねお、＠１ｌｌｉ　３０ａ　、　　
３０ｂと矧１箱フレーム２４ａ、、　　２４ｔ）との間
には防皇ゴム等の弾性体３２が介在している。

１ｈ１）箱フレーム２４ａ　、　　２４ｂ上には中山ば
ね３３ａ、　３３ｂおよびすり板３４ａ、３４ｂを介し
て台車わ＜３５が戦架されており、台車わ＜３５上には
公知のように車体３が支持されている。車体３と台車わ
＜３５との間（Ｃは空気ばね３７が介装されている。３
８は車体下面の上心皿であり、３９は台車わくの横ばり
で。ｂる。

土石Ｉｎ　３８の下部には図示しない自在継手を介して
１）ＩＪ述の偏心ピン２７が取付けられる。この自在継
手は、車体が直線路でローリング＆動を起した時に偏心
ビンが左右に移動して不必要なかじ取りをしないように
するために介装されている。上心皿３８の下部は台車わ
くの横ばり３９．３９０間へ挿入され、それらの間には
、前後荷重を受ける際の緩衝部材としての緩衝ゴム４０
が介装されている。一方、横ばり３９の下面には前記ピ
ン２６ａ、２６１）が突設され、これらのピンによって
軸箱フレーム２４ａ、２４ｂが回動自在に支持さ、１１
でいる。ピン２６ａ１２６１）は軸箱フレーム２４ａ、
２４１）内に球ｍｌ軸受４２を介して係合している。

この実施例の作用は第６図についてのさきの説明から明
らかでｋ）るが、特にこの実施例特有の構成に関連する
作用のみを述べると、車体と台車の相対回転に伴１、（
い偏心ピン２７Ｑ）作用で軸箱フレーム２４ａ、　　２
４ｂがピン２６ａ　、　　２６ｂ　４：ゎりで同市１１
シて一＠　！Ｉ１１１、Ｊのかじ取を行１．ｃ　５　際
、弾性体；３２は前後方向の撮動を吸収すく）。また、
球面軸受４２はピン２６ａ　、　　２６１）まわりでの
輔ス°１ヘフレーム２４ａ、　２４ｂの回動の自由ｒ１
．３：を１曽大させる。さらに、イ゛リイ反３４ａ、３
４ｂは、車軸転向時における軸はね３３ａ、　　３３ｂ
と台車ワ＜３５との間の水平方向のスライドを容易にす
る。

第９図および第１０図は本発明の他の２つつ実施例を示
す。これらのイを１１はボルスタ伺２＠台屯へ本・発明
を施した例であって、第７図および第８図に示した実姉
例とｌ１ｉｌじ構成については同じ符号を伺して説明を
省略１−１異なる点のみについて以下説明−１−ると、
第９図のイ９１１では、台車わ（３５ＶＣ枕ばり５０　
カ設’ｊられるとともに公知のボルスタアンカ５１が設
けられている。また、第１０口の例では、ボルスタアン
カ５１およびオイルダンパ５２が設けられている。いず
れの実施例においても、本媚明の要旨とする点に関連す
る構成および作用は、第７図および第８図における１１
ケ成および作用と同じである。

以上に実施例について述べたように、本発明によれば、
実用的な曲線路半経ではその曲率半径の大小に関係なく
１．常に車軸は曲線の半径ブｊ向に向き、したがって車
両の先導車軸フランジとレールとの交差角が減少し、横
圧およびレール摩耗が軽減され、曲線路通過時の速度の
増加をはかることかできイ）。また、逆カントの状態、
１−”ｌ、Ｃわちカントのついた曲線路上で停止したＪ
ｊｊ５合や、横向加速度が加わったときでも車軸が勝手
に向きをかえることがない。なぜならば、車体と台車わ
くが相対的に角度をもたない限り車軸が勝手に向きを変
えることができブよいからである。さらにまた、本発明
の台車は従来の台車に比較してスラッジ（曲線路におい
て直線路よりも軌間を広く−４−ろ拡度）が少なく又よ
いため、曲線路でのだ行動が減少し、高速性能の向上を
はかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は曲か一路走行時の車軸と車体の関係を示す説明
図、第２図は詑１　＋ｑ＋の状態において車軸を理想的
な向きに向けた場合のｄ１１図、卵、３図、ｍ４図、第
５Ａ、５Ｂ図および第６図Ｉ２本発明の異ＩＬる実施例
をそれぞ１１示１−原１哩図、第７図はｍ　６図の原り
に基づく本発明の９３施（′−１１の側面図、第８１ゾ
１は第７図の底面図、第９１シｌ　ｌｌｉイ１１）のり
５担ｆ９１１の１１１１面図、第１０図はさらに仙、の
実施（！；１１の１０１Ｉ面図で、し）ろ。 工・・・車軸、３・・・車体、４ａ、４ｈ・・・軸箱フ
レーム、７．１７．２７−・・変位検出装置’ｉ　（部
４４）、８ａ　ｗ’　Ｂｂ、９、ｔｏａ　、ｔｏｂ−Ｊ
ＩＩ＋伝達杉眺１’ｉに　　（＋、ｅ　ｔｌｊ夕ｔ１　
）　、　　１８Ｂ、、１８ｂ−＋’に＋　？ａ、２Ｑａ
　、　２０ｂ”・リンク、２４ａ　、　２４ｂ　・１ｌ
ｉｌｌ１箱フレーム、２６ａ　、　２６ｂ・・１１１１
箱フレームの支」、〒ピン、２８ａ　、　２８ｂ’−・
・長孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、曲線通、過時におけろ２軸台車わくに対する車体の
   相対回転変位に応じて変位すλ変位検出装置と、この変
   位検出装置の変位に応じて作動し、台車わ（に対して車
   軸をその軸線を含む面内で強制的に曲線の曲率半径の向
   きに角変位させるように変位検出装置と車軸を連結する
   運動伝達機構とを有し、車両の前後の台車の心１１ＪＩ
   の間の距離なＬ、同じ台車に属する２木の車軸間の距離
   をｅ、曲線通過時における車体の前後方向中心線と台車
   前後方向中心線とのなす角を００とした勘合に、前記運
   動伝達機構が、同じ台車に属する２本の車軸を−８−に
   等しい角度だけ逆方向り に角変位させイ）ように構成されている車軸かじ淑２軸
   台車。 ２、変位検出装置が車体に固定された駆動歯車から１よ
   り、運動伝達機＋ｉ”ｊが駆動１！￥車とかみ合う一連
   の歯車列よりブよる特許請求の９＋１′１ｌｌＩｌ第１
   」丁１記載の車軸かじ取２軸台車。 ３、変位検出装置が車体に固定されたｊ駆動歯車からな
   り、運動伝達機（１つか、駆動歯車とかみ合う台車側の
   従動歯車と、この従ｌｊ　’＋横車の回転に応じて車軸
   を角変位させるよｒ＞　Ｖｉｃ従動歯車と車軸イ則とを
   結ぶリンクと力・ら１．【る’Ｉ−’＋泊−５責末の静
   ぜ、１４第１項記載の車軸かじ取２輔台車。 ４、変位検出装置が心皿に列して偏心状に車体に固定さ
   れてＴカへ突出１−石偏心ピンから１にり、運動伝達機
   構が、台車わくに対しビンにより回動自在に支持された
   １対の軸箱フレームの互（・に重なり合うよう１（心■
   ［ｌ−′［；方へ突出する突出部分と、両軸箱フレーム
   のピンを結ぶ方向に前記突出部分に形成され、前記偏心
   ビンを摺動自在に受ける長孔とからな／−）特許ｊｆ’
   ｉ’ｆ求の範囲第１項記載の車ｔｌｌ＋かじ取２軸台車
   。