JPS5950546B2 - 鉄道の車台受け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鉄道用台車に関するもので、特に車輌に生ず
る振動を減することに関するものであり、又車輌の操向
性能を改善することに関するものである。

鉄道車輌は動的に不安定で車輌の各部は走行中振動する
傾向がある。

この振動作用は一般にバンチングと言われており、この
バンチングは車体、ボギーフレーム車輪セットの間で顕
著である。

カーブする際等に車輌を案内したり、又軌道の中心から
の車輌のずれを修正したりするために円錐形または「プ
ロファイルド」 （磨耗したときの形と同じように彎曲
したもの）された踏面をもった車輪を共通の車軸に固く
結合した車輪セットの配置を使用することが望ましいと
されていた。

しかしこの配置は車輪が円錐形であることと車輪とレー
ルの間に働く滑り力が原因となって動力学的に不安定で
ある。

この不安定は主として車輌の速度に依存する振動数をも
った車輪セットの正弦振動となって現れる。

更に車輪セットは弾性をもった懸架装置によって車体に
結合されているために固有振動をもっている。

ある速度においては固有振動と速度に依存する振動が結
合しその結果起る合成振動の振巾が車輌の最大実用速度
の限界を定める因子となる。

車輪踏面の円錐度が増加すると車輪セットのバンチング
発生臨界速度が低下し、また車輪セットのヨウ運動（車
輪セットの垂直中心線のまわりの回転運動）の拘束を強
くすると同臨界速度が上ることが見出されている。

このような理由で既知の懸架装置は車軸ガードや、スポ
ークやアンカー等の縦方向部材に比較的剛固なものが使
用され、そして１：２０から非常に高速の旅客用車輌に
使用される１：４０までの範囲の比較的小さな円錐度の
車輪踏面が使用されている。

しかしながら剛固な縦方向部材は車輪セットのヨウ運動
を妨げ曲線走行の際に車輪がレール上でスリップし、ゆ
るいカーブにおいてさえも先行する車輪セットの外側の
車輪のフランジがレールの内側に接触することになる。

更に踏面の円錐度を下げると内側の車輪と外側の車輪の
回転半径に適正な差がでないことになる。

従って通常の懸架装置では車輪セットのバンチングと操
向性能との間に矛盾が生ずる。

通常の設計で遭遇するもう一つの問題は車輪の踏面に「
標準的な磨耗」のプロフィル、即ち車輪の踏面が摩耗し
ても円錐度と輪郭があまり変化しない形状を使用するこ
とが困難なことである。

車輪の踏面は、車輪セットのバンチングのために、また
車輪が曲線走行中軌道の曲りに順応する能力に欠ける、
即ち車輪がそのフランジとレールが接触することによっ
て曲らねばならないために、非常に激しく摩耗する傾向
がある。

乗り心地を良くすることと価格を安くすること等の配慮
と共に上述の理由により、懸架装置の設計は概して最適
解を得るために種々のパラメータの間の妥協を見出だす
ことに集中されてきた。

そのような妥協は問題を軽減するが決して問題を解消す
るわけではない。

以上概説した問題は商業的にまた実際的に非常に重要な
ものであるので１、上述の矛盾を解決するかもしれない
懸架方式の解析に非常な努力が費されてきた。

例えば中で゛もニー・エッチ・ウイツケンス（Ｉｎｔ、
Ｊ、 ５ｏｌｉｄｓ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ、 １９
６５年 第１巻、３１９〜３４１頁および論文” Ｔｈ
ｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆＲａｉｌｗａｙ Ｖｅｈｉ
ｃｌｅ ｏｎ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｔｒａｃｋ”１９６
５年の著者）およびテ゛−・イー・ニューランド（Ｔｒ
ａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＳＭＥ、 １
９６９年８月号、９０８頁〜９１８頁の著者）は所謂゛
フレキシブル懸架装置゛を探究した。

最初にバンチングの問題と関係したウイツケンスはフラ
ンジがレールと接触しない曲線走行を行うためにヨウ運
動の拘束を十分に低くすることをせず、またそのような
ことを決して考えなかった。

なぜなら彼はそのようにしてもバンチングの問題を克服
することができないであろうと考えていたからである。

彼は種々の質量の固有振動のフィードバックを最小にす
るためにはダンパーを使用することが不可欠であると感
じていた。

独自に車輌の曲線走行性能の問題と関係していたニュー
ランドは彼が提案したように低い剛性を使用した場合で
さえ１４３．５ｃｍ （４ｆｅｅｔ８１／２ｉｎ）の軌
道で６５６ｍ （０，４７ｍ１ｌｅ）以下の曲率半径で
は車輪のフランジがレールと接触しない曲線走行は達成
できないと見込んでいた。

これ等の解析は全く芝居がかったもので実際の設計は提
案されなかった。

ウイツケンスはフレキシブル懸架装置を使用する四輪車
である程度の実際的成功を収めたが、そのような懸架装
置はバンチングの安定状態が複雑なためボギー車輌には
使用することができないと言っており、事実ボギー車輌
と組合せるとバンチングを安定化できない１３の共振ピ
ークが存在する。

この発明の目的はバンチング安定性と曲線走行性能との
間の矛盾を合理的に満足できるような方法で解決する鉄
道車輌用懸架装置を提供することである。

本明細書では、６鉄道用台車“という言葉は少なくとも
２つの車輪セット上に支持された少なくとも１つの荷重
支持構造体を有する基本的鉄道ユニットを意味するもの
として定義される。

それ故鉄道用台車は四輪車またはボギ一台車であり、ボ
ギ一台車の場合にはその２つの上に構造物が枢動自在に
装架されて車輌を構成する。

”、構造物”という言葉は特にボギー車輌の場合に参照
される。

本発明によれば、それぞれ車軸に固定された１対の車輪
を有する少くとも２つの車輪セットと、各車輪セットの
車軸を支持する軸受装置と、台車荷重力を各軸受装置に
配分する荷重支持構造体と、荷重支持構造体と軸受装置
との間に設けられ荷重支持構造体を各軸受装置上に支持
し荷重支持構造体に対する各車輪セットのヨウ運動を弾
力的に拘束する弾性装置とを有し、各車輪セットは各車
輪がカーブした軌道上で十分な操向力を発生することが
できるように１：２０より大きい有効円錐度をもったプ
ロファイルド踏面を有することにおいて自己操向性であ
り、かつ各車輪セットに対する前記弾力的拘束力がカー
ブした軌道上で車輪セットに発生する操向力より小さい
ような鉄道用台車において、各車輪セットのヨウ運動を
他の車輪セットへ逆向きに伝えるために側車輪セットを
対として直接結合する部材が設けられ、それによって各
車輪セットの自己操向性によりひき起される台車のバン
チングの増大およびバンチング発生臨界速度の低下を、
いづれの車輪セットの自己操向性も損うことなく、防止
することを特徴とする鉄道用台車が提供される。

なお上記本発明の鉄道用台車において、「荷重支持構造
体」とは四輪車輌においては車体を、ボギー車輌におい
ては各ボギーのサイドクレームを意味し、「軸受装置」
とは車軸を直接支持するベアリングのみならず後述する
実施例の如くベアリングがアダプターに取付けられてい
る場合はこれを含み車軸を支持し荷重支持構造体に取り
付けられる組立体を総称したものを意味する。

更に「車輪セットの自己操向性」とは、各車輪がカーブ
した軌道上を走行したとき車輪のフランジが軌道に接触
せずに車軸がカーブした軌道に対し常に半径方向を向い
て車輪が軌道上を滑ることなく転勤できる程度に車輪の
踏面に有効円錐度が大きく、かつ車輪セットに対する弾
力的な拘束力がカーブした軌道上で車輪セットが発生す
る操向力より小さくされている車輪セットの操向性能を
いう。

各車輪セットの自己操向性は鉄道用台車に良好な曲線走
行性能を与える。

鉄道用台車のバンチング安定性は車輪セットがバンチン
グの傾向を示したとき各車輪セットのバンチングの位相
を互に１８０°ずらせるように２つの車輪セットを結合
する手段によって与えられる。

それ故車輪セットはまた荷重支持構造体とも位相のずれ
たバンチングを行う。

これは車輪の踏面と軌道との間の接触面にバンチングを
安定させるクリープ力を発生させる。

また本発明においては、車輪セットは弾力的拘束装置を
介して荷重支持構造体に懸架され、この弾力的拘束装置
は車輪セットの自己操向を可能とするように荷重支持構
造体に相対的な車輪セットのヨウ運動に抵抗する弾性的
拘束力が十分に低いものである。

２つの車輪セットに相互にまた荷重支持構造体と位相の
ずれた振動を行わせることにより、これ等の弾力的拘束
装置はバンチングサイクルの成る部分では車輪セットか
らエネルギーを吸収し、バンチングを安定させるクリー
プ力が発生するバンチングサイクルの他の部分ではエネ
ルギーを解放してそれを車輪セットに戻す。

かくして各弾力的拘束装置は車輪セットが自己操向でき
るように十分に低い拘束力のものであってもバンチング
を安定化させるに有効である。

本発明の鉄道用台車の特に重要な特徴は、車輪セットが
自己操向性で゛しかもバンチングを極めて小さくできる
ので車輪踏面の摩耗が少ないことである。

更に車輪踏面の形はいわゆる「標準的な摩耗のプロフィ
ル」皿ちホイマンのプロフィル（Ｈｅｕｍａｎｎ ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）に近づけることができその結果踏面が摩耗
しても踏面の形は目立った変化を示さない。

かくして踏面の形は使用中一定に留まるので、車輌の耐
用期間中、台車のバンチング安定性もほぼ一定となる。

鉄道車輌の車輪は主としてレールと車輪のフランジとの
接触および車輪とレールとの間の滑りの結果摩耗する。

本発明者による理論は、２つの車輪セットのヨウ運動が
反対方向になるようにそれ等を相互に結合し、鉄道軌道
の曲率半径が普通の場合において台車の荷重支持構造体
に対する車輪セットのヨウ運動の拘束力Ｃか に等しいかそれより小さい場合に上記のような接触と滑
りを避は車輪が転がり運動を行う、即ち車輪セットが自
己操向を行うことができることを示す。

なおＧｒは当該技術において「重力懸架剛性（ｇｒａｖ
ｉｔａｔｉｏｎａｌ ５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ５ｔｉｆ
ｆｎｅｓｓ） Ｊとして知られ、近似的に１／２Ｗγ／
ＲδＯに等しい。

ここでＷ＝各各車上セツト最大車軸荷重 Ｒ＝プロファイルド車輪踏面の曲率半径 γ＝プロファイルド車輪踏面の有効円錐度δＯ＝車輪セ
ットが中心位置にある場合の車輪／レール接触面と水平
面との間の角度（レール・キャントーｒａｉｌ ｃａｎ
ｔ−として知られている。

）１＝同一車軸上の２つの車輪／レール接触点間の距離
の半分 である。

ヨウ運動拘束力Ｃは１ラジアン当りのモーメントまたは
偶力の大きさで表現される（即ちＮｍ／ｒａｄまたは１
ｂ−ｆｔ／ｒａｄ）。

もし車輪セットが荷重支持構造体に弾性素子を介して懸
架されているならば、それ等の素子により課せられるヨ
ウ運動拘束力は台車の長手方向のそれ等の素子の剛性Ｋ
（単位変位に対する力）および車輪セットの車軸の長さ
に沿った素子の間隔によって決まる。

簡単な解析により、実際の状況のようにヨウ運動の角度
が小さい場合、ヨウ運動拘束力Ｃは次の方程式に示すよ
うに弾性素子の各々の長手方向剛性Ｋに関係する。

Ｃ＝２Ｋｂ２ ここでｂ＝車軸セットを荷重支持構造体に懸架する弾性
素子間の距離の半分 関係式（１）と上記方程式から車輪セットを荷重支持構
造体に懸架する各弾性素子の長手方向剛性には次の式か
ら得ることができる。

長手方向剛性には弾性素子間の間隔すに依存し、各弾性
素子の長手方向剛性は車軸の長さ方向に沿って互に近寄
らせる程増加させることができる。

もしヨウ運動拘束力Ｃまたは長手方向剛性Ｋが夫々上記
関係式（１）または（２）により与えられるならば、こ
れは側車輪セットを直接結合する部材には曲線走行中応
力が発生せずまたそのジヨイントのどれも摩耗を受けな
いことを保証する。

かくして結合部材はスペースが限られているボギーの中
に装着することを助けそしてまた非弾性体の質量の目立
った増加を示さないような軽量にしてコンパクトな構造
のものとすることができる。

実際上の事としてヨウ運動拘束力Ｃは関係式（１）によ
って与える値の約４倍にまで増加することができ、それ
でもなお合理的な転がり運動と車輪セットの事実上の自
己操向とを維持できる。

例えば南アフリカにおける如＜ １０６．７ｃｍ （３
ｆｅｅｔ６ｉｎ、 ） ｃ７＞軌道上を走る台車の外側
軸受に対しては弾性素子の長手方向剛性には約Ｗγ／Ｒ
δ０、即ち換言すれば約２Ｇｒになすことができる。

以下本発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図および第２図は本発明を適用したボギ一台車を示
し、第３図および第４図は本発明の第１実施例を示す。

第１図には車体１００をもった鉄道車輌のボギー１０が
示されている。

ボギー１０は基本的に通常の３ピースボギーで２つの車
輪セット１３と、車輪セットに装架されたサイドフレー
ム１６と、２つの車輪セットの中間でこれに平行してサ
イドフレームに置かれたボルスタ−１８とから成る。

ボルスタ−１８はコイルスプリング２０の上に載り、又
スプリング１１２によってボルスタ−に対して所定の位
置に保持されるくさび１０８と磨擦板１１０とから成る
公知の系によって長手方向（車輌の走行方向にみて）の
位置が定まる。

この系はボルスタ−がサイドフレームに対し横方向に動
くことを許し、この運動は適当なストッパー（図示せず
）によって制限される。

ここで示すサイドフレームの両端は橋型構造をもってい
る。

橋型構造部分を支える基部は２３および２３′ で示さ
れている。

各基部は綱板とゴムパッドを交互に重ねた積層からなる
弾性サンドイッチエレメント２４の上に載っている。

サンドイッチエレメントは長手方向と横方向に低いぼね
剛性をもつように作ることができるために使用される。

このような性質をもつものであれば任意の弾性エレメン
ト、例えばスイングリンクを使用してもよい（事実スイ
ングリンクはそれを使用すると長手方向と横方向の懸架
剛性が質量の変化と共に直線的に変化するから具合がよ
いが設計はより複雑となり費用がより多くかかると思え
る）。

弾性エレメント２４は車軸ボックスアダプター２６に設
けた水平フランジ２８上に装架される。

アダプター２６は付加フランジ２８を備えた任意の通常
設計のものでもよい。

アダプター２６は車輪１２に堅く固定された車軸１４上
にあるベアリング１５上に装架される。

車輪は”標準層積”のプロファイルド踏面（磨耗しても
初めの輪郭に相似の輪郭を保つようにした踏面）を与え
られている。

第１図に示す通り弾性エレメント２４とアダプタ−２６
のフランジ２８の間の接触面は車軸１４の中心を通る水
平面上にあることに注目すべきである。

もしこれが設計上の観点から具合が悪い場合には、弾性
エレメント２４は上記水平面から離れてもよいが、一方
の弾性エレメンントが上記水平面からある距離だけ上に
離された場合には他方の弾性エレメントは助水平面から
同じ距離だけ下に離される。

このような接触面の配置は車輪セットがヨウ運動してい
るときアダプター２６にモーメントが作用しない、即ち
アダプター２６が車軸１４の周りに回転しないようにす
るために必要である。

弾性エレメント２４（どんなタイプのものでも）は元来
ダンピング（減衰）特性をもっている。

ダンピング作用を増強すると共にそれに意図的に選択さ
れた特性を与えるために、粘性ダンパーまたは磨擦ダン
パー３０がサイドフレーム１６とアダプター２６の間に
長手方向および横方向に取りつけられる。

長手方向および横方向に角度をなすように１個のダンパ
ーを取りつけるようにしてもよい。

車体１００は、ボルスタ−１８に装着された磨擦板１゜
０４を備えた雌型中心ピボット１０６と車体に固定され
た対応する雄型ピボット１０２により、ボギー１０上に
装架される。

この配置によりボギー１０は車体に対して自由に回転で
きる。

第３図および第４図を参照すると懸架装置の一部が示さ
れている。

車軸１４の両端部は車軸ボックスアダプター２２０を取
り付けた軸受１５に嵌合されている。

アダプター２２０の各々に真ちゅう、ブロンズまたは処
理された鋼のような弾性材料から作られるウィツシュボ
ーン２２２の一方の腕が堅く固定され他方の腕は車軸１
４の他端におけるアダプターに固定される。

ウィツシュボーン２２２の頂部は、ウィツシュボーン２
２２の各々の頂部の中心から片寄った位置にある突起２
２６と、粘性または磨擦ダンパー２２８と、ダンパー２
２８の周りに配置されたコイルスプリング２３０とから
なる関節装置２２５によって結合されている。

これは唯一の可能な配置ではなく、適当な形態のリーフ
スプリング、ゴムパッド等の他の弾性ダンピングエレメ
ントを使用することができる。

車輪セットの外側においてアダプター２２０にＵ字型部
材２２４が取付けられウィツシュボーン２２２を補強す
る。

走行中、もし車輪セット１３の１つが車軸の中心を通る
垂直軸線の周りに振動即ちヨウ運動すると、その車輪セ
ットに取付けたウィツシュボーンの頂部が横方向に動く
。

この運動の一部は関節装置２２５を通して他のウィツシ
ュボーンへそして他の車輪セットへ伝達される。

しかしウィツシュボーンがもつ弾性と関節装置の弾性に
より車輪セットの間に振動数と位相の変化が生ヒョウ運
動を弱める。

従って大まかに言うと、ヨウ運動を伝達される側の車輪
セットもヨウ運動しようとするが発生源のヨウ運動とは
僅かに異なる振動数と位相でヨウ運動し、そして付加的
なりリープ力が作用するようになるので結局車輪セット
のハンチングは減衰される。

これは曲線走行中懸架装置は各ウィツシュボーンにほん
の僅かな回転方向の拘束を課するだけで各車輪セットは
レールの曲りに自由に順応することを意味する。

従って各車輪セットは曲線走行に対して最適の状態を保
つことができ懸架装置は通常の懸架装置より良好な操向
性能をもつ。

第５図および第６図を参照すると、ウィツシュボーン２
２２を強化するために横梁２３２を備えた懸架装置が示
されている。

全体を２３５で示すウィツシュボーンの間の関節装置は
、ウィツシュボーン２２２の一つの頂部に設けたフラン
ジ２３４と、ウィツシュボーン２２２の他の一つに設け
た第２フランジ即ち間隔を置いた二重フランジ２３６と
、フランジ２３４および２３６の両者の穴を通りその周
りにゴムのスリーブまたはブツシュ２３８が設けられた
ピン２３７とからなる通常のピンジヨイントである。

ブツシュ２３８はウィツシュボーンに付加的な横方向弾
性を与える。

作動中この懸架装置は関節装置２３５が明確な枢動点を
もつ、即ちピン２３７があることを除き第１実施例の懸
架装置と類似している。

従って車輌が曲線を通るとき、両ウィツシュボーン２２
２の頂部は横方向に同じ方向に動き、その動きはピン２
３７の周りの純粋な回転であるので関節装置２３５には
モーメントは加わらない。

ゴムブツシュ２３８の組成と形状を選択することにより
、懸架装置は車輪セットの最適のハンチング安定性を得
るように調整できる。

２つのライシュボーン２２２間に使用することのできる
関節装置の別の実施例は第７図と第７ａ図に示されてお
り、全体を３２５で示されている。

関節装置３２５は小さな溝形部分３２０と大きな溝形部
分３２１とを有する。

溝形部分３２０および３２１の各々はウィツシュボーン
２２２の１つに固定され、取り付けの際に溝形部分とウ
ィツシュボーンの間にスペーサー３２２が挿入される。

溝形部材３２０と３２１は長手方向に重なるように配置
され、第７ａ図に示すように大きい方の溝形部分３２１
の内面と小さい方の溝形部分３２０の外面、即ち両溝形
部分の対向する面の各々に接合されたゴムパッド３２３
および３２４によって結合される。

この関節装置は簡単で製作費が安く耐久性があり、そし
て必要な弾性特性と最小のモーメント伝達特性をもって
いる。

更にこの関節装置はスペーサーによりボギーのサイドフ
レーム長の変化に適合できるので規格寸法のウィツシュ
ボーンと一緒に規格品として使用することができる。

勿論他の装置でも適当な点、例えば関節装置の所または
アダプター２２０の所にスペーサーを置くことができる
。

第８図および第９図は２つの車輪セット１３が２つの対
角線状に配置した弾性リンク２４４で結合された実施例
を示す。

各リンク２４４は１つの車輪セラ１への車軸ボックスか
ら他の車輪セットの車軸ボックスに対角線状に延びてい
る。

各リンク２４４の端部はリンクが事実上水平面内で枢動
できるように構成されたピンジヨイント２４６を使用し
て車軸ボックスに結合される。

リンク２４４の１つにはその長さの約半分の所にスロッ
ト２４８が形成されており、そのスロット２４８は他の
リンクが通り抜けることができる十分な巾がある。

この配置に代えて２つのリンクが交差する付近でリンク
の一方または双方をクランク式に屈曲させてもよい。

リンク２４４の各々はそれと平列に弾性装置またはダン
ピング装置または弾性兼ダンピング装置２５０をもって
もよく、その装置２５０は粘性ダンパー２５４と平列す
るコイルスプリング２５２からなっている。

しかしながらゴムパッド、クランク式に屈曲させたリー
フスプリングのような他の任意の手段を使用してもよい
。

更にリンクは対称的なものとして示されているがこれは
必ずしもそうする必要はない。

どの図面にも示されていないが、リンク２４４は、鋳造
によるか後に溶接等を行うかして、アダプター２２０と
一体に形成することもできる。

そのような場合には、リンクは横方向に撓み得ることが
必要であり、これは使用材料の適当な選択によるか（例
えばブロンズ）、リンクが屈曲点で弾性をもつようにリ
ンクをクランク式に屈曲させることによって達成できる
。

作動中、もし車輪セットの１つが旋回または振動すれば
、そのとき明かにそのセットの車輪の一つは懸架装置の
中心に向い、他の車輪は懸架装置の中心から離れる。

中心に向う車輪はそれと対角線状に結合されている他の
車輪セットの車輪を中心から押し離そうとし、初めに中
心から離れる車輪は逆のことを行う。

対角線状に配置されたリンク２４４の弾性により前に述
べたと同様の車輪セットのバンチングまたは振動の減衰
が起る。

曲線走行中、夫々独立した対角リンクを使用することに
よって車輪セットのヨウ運動が殆ど拘束されないので、
車輪セットはレールの曲がりに順応する。

対角結合に関する以上の記載の結論として次の点に注目
すべきである。

（ａ） 対角結合装置を示し記述した実施例の全てに
ついて、結合装置の一つを省くことも可能である。

例えば横方向に旋回できないようにアダプター２２０に
固定された１つのリンク２４４またはウィツシュボーン
の１つの腕だけで十分である。

（１〕）ウィツシュボーン２２２の両月宛をアタ゛ブタ
−２２０と一体に形成してもよい。

（Ｃ） リンク２４４に平列の弾性ダンピング装置２
５０または他の弾性ダンピンク゛装置２２８．２３８．
２３０は、ウィツシュボーンまたはリンクを形成するた
めに使用する材料に十分な弾性があれば、省くことがで
きる。

その材料はまた元来履歴ダンピング特性をもっているも
のである。

かくして使用する材料の組成およびウィツシュボーンま
たはリンクの寸法を選ぶことにより、必要な弾性および
ダンピング孫数を得ることができる。

（ｄ） 対角結合装置はバンチング安定装置として使
用され曲線走行中、拘束力を発生しない。

これは、事実において操向腕の作用をし、車輪セットに
曲線軌道上で正しい半径位置を強制的にとらせるために
使用される従来の結合装置とは対照的なものである。

フランス特許第１，００６．０３８号およびドイツ特許
８７６、２４９号に記述されたそのような操向腕は大き
な力に耐える必要があるので剛固に作られており決して
バンチング安定装置として働くことはない。

最後に付言するとこれ等の操向腕は実際上の利益がない
ので、これまで通常の使用に供されたことはない。

次に第１０図および第１１図を参照すると、関節結合さ
れたウィツシュボーンを備えた四輪車輌２６０が示され
ている。

この四輪車輌は支持装置２６２により２つの車輪セット
１３上に弾性的に支持された車体２６１を有する。

各支持装置２６２はスイングリンク２６６によりハウジ
ング２７０に枢動可能に結合された車軸ガイド２６４を
有し、ハウジング２７０はコイルスプリング２６８（ゴ
ムパッドまたはサンドイッチエレメントを使用してもよ
い）によりアダプター２２０上に弾性的に支持されてい
る。

ハウジング２７０と車軸ガイド２６４の間には車軸ガイ
ドの中で車輪セットが長手方向に動くことのできる間隙
がある。

この間隙は３〜１５ｍｍのオーダのものである。

作動中、上記支持装置２６２を使珀することにより多く
の利益が得られる。

第１に、上記間隙は車輪セットの操向性能が特に曲線走
行中車輌の車体によって妨害されないことを保証する。

精密な間隙は車軸のホイールベースと通過すべき最も急
なカーブに応じて選択される。

第２にスイングリンク２６６とスプリング２６８の使用
は車輪セットに技手方向の拘束を殆ど与えないことを保
証する。

これは車輪セットのバンチングの抑制がもはや懸架要素
の剛さによらないでなされるためにできるものである。

懸架装置のばね特性は最適の乗り心地と操向性能を与え
るように選ぶことができる。

第１２図および第１３図を参照すると、２つのサイドフ
レーム１６とボルスタ−１８とをもった３ピースボギー
１０が示されている。

ウィツシュボーン２２２を使用する前述した実施例のあ
るものと異なり、Ｗ形部材２８６が設けられ、その部材
の自由端は場所を節約するために車輪の外側を回るよう
に曲げられている。

更に第１３図に示すように、部材２８６の腕は、それ等
が車軸１４の上を通過することができまた両部材２８６
の間のピンジヨイントが車軸とはパ同−水平面内にある
ように垂直方向に傾斜している。

第１２図に示されているが、いづれの実施例にも適用で
きる特徴はピンジヨイントのフランジが長平方向を向い
たスロットを備え上述の実施例と同じ特性を与えながら
両部材２８６の間に長手方向に大きな自由度を与えるこ
とができることである。

第１３図に示す車輪セットとボギーのサイドフレームと
の間の弾性的結合は、サイドフレーム１６とアダプター
２２０と間に垂直に置かれ低い剪断硬さをもったゴムサ
ンドイッチ２９０を含んでいる。

サイドフレーム１６の両端に設けた車軸ガイド２８３お
よび２８３′とアダプター２２０の間にはやはり間隙が
与えられる。

この実施例もヨウ運動に対し低い拘束または硬さをもち
従って最適の操向性が得られる。

３つの車輪セットを有するボギーは、曲線走行するとき
懸架装置に力が加わるために、カーブが少なくかつカー
ブの曲率が小さいレールの場合を除いて、通常使用され
ない。

しかしながら本発明の懸架装置は、曲線走行の際懸架装
置に極く小さい応力が生ずるだけであるから、３車輪セ
ットボギーに有効に使用することができる。

２つの使い方が特に重要である。

第１のものは鉱石運搬車のような重い車輌に使用され、
その場合荷重は以前可能であったよりも多くの車軸に分
配することができる。

第２に３車輪セットボギーは荷重が大きくない客車に使
用することができる。

客車の場合には２つの車体の端部が同じボギーの上に装
架され、この配置は全車輌重量を軽減することを意味し
、また２つの車体端部を載せたボギーは曲線走行中各車
体をカーブに対して接線をなすようにさせる。

本発明の全実施例に与えられる１つの利点は”標準磨耗
゛のプロフィル、即ちホイマン （Ｈｅｕｍａｎ）のプロフィルをもった踏面が使用でき
ることである。

そのような踏面のプロフィルは踏面が磨耗しても目立っ
た変化をしないものであり、その結果懸架装置の作動特
性が踏面の磨耗によって変化しない。

以上要約すると本発明は車輪の踏面の円錐度を大きくし
て車輪セットを自己操向性とする、即ち急カーブにおい
ても車輪セットが車輪のフランジをレールに接触せしめ
ることなくヨウ運動してレールの曲がりに順応できるよ
うにし、更にこのヨウ運動を可能とするように車輪セッ
トを車輌に組込むために車輪セットの軸受装置を車体ま
たはボギーに接続する弾性装置がヨウ運動をできるだけ
妨げないように弾性装置のヨウ運動拘束力が車輪セット
の操向力より小さくすることを第１の特徴とし、この結
果生ずる車輪セットのハンチング（特に車軸の中心を通
る垂直線を中心とする回転振動）の増大を防止するため
に一方の車輪セットがヨウ運動したときこのヨウ運動が
他方の車輪セットへ逆向きに伝達されるように側車輪セ
ットを直接結合したことを第２の特徴とするものであり
、これにより従来の懸架装置に比べて車輪踏面の磨耗を
減すると共に、バンチングを生ずることなく急カーブを
高速走行し得るようにした点で鉄道技術の発展に寄与す
るところ極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の懸架装置を使用するボギー車の側面図
である。 第２図は同車輪セットの概要図である。 第３図および第４図は本発明の第１実施例の夫夫平面図
および側面図である。 第５図および第６図は本発明の第２実施例の夫夫平面図
および側面図である。 第７図および第７ａ図は結合部材を示す。 第８図および第９図は本発明の他の実施例の夫夫平面図
および側面図である。 第１０図および第１１図は本発明の懸架装置の一実施例
を使用する四輪車の夫々平面図および側面図である。 第１２図および第１３図は関節結合されたウィツシュボ
ーンを取付けた３ピースボギーの夫々平面図および側面
図である。 １０・・・・・・ボギー、１２・・・・・・車輪、１３
・・曲車輪セット、１４・・・・・・車軸、１５・・曲
ベアリング、１６・・・・・・サイドフレーム（荷重支
持構造体）、２４・・・・・・弾性サンドイッチエレメ
ント （弾性装置）、２６・・・・・・車軸ボックスア
ダプター（軸受装置）、２２０・・・・・・アダプター
（軸受装置）、２２２・・・・・・ウィツシュボーン（
直接結合する部材）、２４４・・・・・・弾性リンク（
直接結合する部材）、２６１・・・・・・車体（荷重支
持構造体）、２６８・・・・・・コイルスプリング（弾
性装置）、２８６・・・・・・Ｗ形部材（直接結合する
部材）、２９０・・・・・・ゴムサンドイッチ（弾性装
置）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ車軸１４に固定された１対の車輪１２を有
   する少くとも２つの車輪セット１３と、各車輪セット１
   ３の車軸を支持する軸受装置２２０と、台車荷重力を各
   軸受装置２２０に配分する荷重支持構造体１６，２６１
   と、荷重支持構造体１６．２６１と軸受装置２２０との
   間に設けられ荷重支持構造体を各軸受装置上に支持し荷
   重支持構造体１６，２６１に対する各車輪セットのヨウ
   運動を弾力的に拘束する弾性装置２４． ２６８． ２
   ９０とを有し、各車輪セット１３は各車輪１２がカーブ
   した軌道上で十分な操向力を発生することができるよう
   に１：２０より大きい有効円錐度をもったプロファイル
   ド踏面を有することにおいて自己操向性であり、かつ各
   車輪セット１３に対する前記弾力的拘束力がカーブした
   軌道上で車輪セット１３に発生する操向力より小さいよ
   うな鉄道用台車において、各車輪セットのヨウ運動を他
   の車輪セットへ逆向きに伝えるために両車輪セットを対
   として直接結合する部材２２２，２４４，２８６が設け
   られ、それによって各車輪セットの自己操向性によりひ
   き起される台車のバンチングの増大およびバンチング発
   生臨界速度の低下を、いづれの車輪セットの自己操向性
   も損うことなく、防止することを特徴とする鉄道用台車
   。