JPS62227854A - 鉄道車両用伸縮型台車 - Google Patents
鉄道車両用伸縮型台車Info
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- JPS62227854A JPS62227854A JP7184886A JP7184886A JPS62227854A JP S62227854 A JPS62227854 A JP S62227854A JP 7184886 A JP7184886 A JP 7184886A JP 7184886 A JP7184886 A JP 7184886A JP S62227854 A JPS62227854 A JP S62227854A
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- Japan
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- bogie
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- curved
- wheel
- distance
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は鉄道重両用二軸台車に係り、より詳しくは台
車枠を分割し伸縮可能とすることによって、直′ｍ路で
の走行安定性と曲線路での旋回性能をより高めた伸縮型
台車に関するものである。
車枠を分割し伸縮可能とすることによって、直′ｍ路で
の走行安定性と曲線路での旋回性能をより高めた伸縮型
台車に関するものである。
技術的背景
鉄道重両用二軸台車では、直線路での走を安定性と曲線
路での旋回性能（こおよぼす台車諸元の影響は相反して
いる。すなわち、直線路を走行する台車には、車輪の踏
面勾配ｆこ起因する′蛇行動′と呼ばれる自励振動が生
じ、走行速度の増加とともに蛇行動の安定性は低下し、
ある速度（限界速度）以上では不安定となる。輪軸間距
離の長い台車はど限界速度は高く、走行安定性に優れて
いる。
路での旋回性能（こおよぼす台車諸元の影響は相反して
いる。すなわち、直線路を走行する台車には、車輪の踏
面勾配ｆこ起因する′蛇行動′と呼ばれる自励振動が生
じ、走行速度の増加とともに蛇行動の安定性は低下し、
ある速度（限界速度）以上では不安定となる。輪軸間距
離の長い台車はど限界速度は高く、走行安定性に優れて
いる。
一方、台車が曲線路を走行する場合、踏面勾配から生じ
る左右車輪の半径差のみでは曲ＩｉＡ路を曲がり切れず
、車輪フランジ部がレールと接触しながら曲線を通過す
る場合が多い。このような曲線路での走行状態は車輪お
よびレールの摩耗をもたらすため好ましくない。また車
輪の摩耗はそれによる踏面勾配の変化を生じ、前記した
限界速度を低下させるという性能上の問題にもつながる
。さらに、フランジ接触により′スキールα′と呼ばれ
る騒音を発生させ環境上問題となる。
る左右車輪の半径差のみでは曲ＩｉＡ路を曲がり切れず
、車輪フランジ部がレールと接触しながら曲線を通過す
る場合が多い。このような曲線路での走行状態は車輪お
よびレールの摩耗をもたらすため好ましくない。また車
輪の摩耗はそれによる踏面勾配の変化を生じ、前記した
限界速度を低下させるという性能上の問題にもつながる
。さらに、フランジ接触により′スキールα′と呼ばれ
る騒音を発生させ環境上問題となる。
従来技術とその問題点
現在実用化されている鉄道車両用台車は、第４図にその
構造例を示すごとく、一体構造の台車枠側梁αηに前後
１対の輪軸α３がそれぞれ軸箱αΦを介して支持され、
前後輪軸は前後左右方向には台車枠側梁αＩＪｌこ対し
ても、また前後輪軸相互間においても固定関係ｔこある
。このように前後輪軸が一体をなして常に同方向１こ向
く台車の場合、輪軸間距離の短い台車はどフランジ接触
を生じに＜＜、旋回性能ｔこ優れるが、直線路では前記
限界速度が低く、走行安定性が悪い。一方、輪軸間距離
の長い台車の場合、直線路走行時における限界速度は高
く、走行安定性に優れるが、曲線路でフランジ接触を生
じ易く、旋回性能が劣る。
構造例を示すごとく、一体構造の台車枠側梁αηに前後
１対の輪軸α３がそれぞれ軸箱αΦを介して支持され、
前後輪軸は前後左右方向には台車枠側梁αＩＪｌこ対し
ても、また前後輪軸相互間においても固定関係ｔこある
。このように前後輪軸が一体をなして常に同方向１こ向
く台車の場合、輪軸間距離の短い台車はどフランジ接触
を生じに＜＜、旋回性能ｔこ優れるが、直線路では前記
限界速度が低く、走行安定性が悪い。一方、輪軸間距離
の長い台車の場合、直線路走行時における限界速度は高
く、走行安定性に優れるが、曲線路でフランジ接触を生
じ易く、旋回性能が劣る。
このような問題にかんがみ、従来、特ζこ曲線路での旋
回性能の向上を目的として、輪軸を操舵させるようにし
たいわゆる操舵性台車が開発された。
回性能の向上を目的として、輪軸を操舵させるようにし
たいわゆる操舵性台車が開発された。
例えば車体と台車との回転偏倚角度を利用して前後輪軸
の方向を曲線の曲り度合に応じて任意に偏倚させ、車輪
の進行方向を自動的に曲線軌道の進行方向に合致させる
ようｌこした台車（特公昭３９−８４５６）、輪軸を支
持する軸箱を可動とし、進行方向後位の輪軸を軸線方向
可変とした操舵台車（特公昭５１−１３２８５ ）が知
られている。このような操舵性台車は、車輪を曲線軌道
に順応させることができるので、輪軸固定の従来台車に
比べ車ｌ論のフランジ反力（旋回性能を表わす指標の一
旬が低減しＪＸ輸およびレールの摩耗が軽減される効果
を奏する。
の方向を曲線の曲り度合に応じて任意に偏倚させ、車輪
の進行方向を自動的に曲線軌道の進行方向に合致させる
ようｌこした台車（特公昭３９−８４５６）、輪軸を支
持する軸箱を可動とし、進行方向後位の輪軸を軸線方向
可変とした操舵台車（特公昭５１−１３２８５ ）が知
られている。このような操舵性台車は、車輪を曲線軌道
に順応させることができるので、輪軸固定の従来台車に
比べ車ｌ論のフランジ反力（旋回性能を表わす指標の一
旬が低減しＪＸ輸およびレールの摩耗が軽減される効果
を奏する。
しかし、操舵在合１ルは車輪がレールから受ける力によ
って輪軸が操舵するという、いわば受動的な操舵性しか
存していないため、操舵を浅溝が適正に乍動する範囲（
軌道条件）が限られ、その特定の曲線軌道条件を外れた
曲線軌道ではかえってフランジ反力が増加し旋回性能が
低下するという欠点がある１、 発 明 の 目 的 この発明は従来の前記操舵性台車ならびに操舵機構を有
しない台車の欠点を解消するためになされたもので、台
車枠を分割し伸、陥可能として長さを可変とすることに
よって、直線路での走行安定性と曲線路での旋回性能の
両方に優れた伸縮型台車を提案することを目的とするも
のである。
って輪軸が操舵するという、いわば受動的な操舵性しか
存していないため、操舵を浅溝が適正に乍動する範囲（
軌道条件）が限られ、その特定の曲線軌道条件を外れた
曲線軌道ではかえってフランジ反力が増加し旋回性能が
低下するという欠点がある１、 発 明 の 目 的 この発明は従来の前記操舵性台車ならびに操舵機構を有
しない台車の欠点を解消するためになされたもので、台
車枠を分割し伸、陥可能として長さを可変とすることに
よって、直線路での走行安定性と曲線路での旋回性能の
両方に優れた伸縮型台車を提案することを目的とするも
のである。
発 明 の 構 成
この発明に係る鉄道車両用伸縮型台車は、前後１対の輪
軸を台車枠側梁に支持する構造の二軸台車の台車枠側梁
を長手方向に分割し、それぞれの一端を流体伸縮機構を
介して連結し、長手方向に伸縮可能となしたことを特徴
とするものである。
軸を台車枠側梁に支持する構造の二軸台車の台車枠側梁
を長手方向に分割し、それぞれの一端を流体伸縮機構を
介して連結し、長手方向に伸縮可能となしたことを特徴
とするものである。
すなわら、この発明は台車枠側梁を分割構造とすること
により輪軸間距離を変更できるようにしたもので、操舵
ｌ！！構を有しないので定性的には輪軸固定式の従来台
車と同様な端内を示すが、輪軸間距離を短かくできるの
で、曲線路での旋回性能−こ優れ、また直線路走行時に
は輪軸間距離を長くすることによって限界速度を高くで
き、高速走行安定性に優れるという特徴を有する。
により輪軸間距離を変更できるようにしたもので、操舵
ｌ！！構を有しないので定性的には輪軸固定式の従来台
車と同様な端内を示すが、輪軸間距離を短かくできるの
で、曲線路での旋回性能−こ優れ、また直線路走行時に
は輪軸間距離を長くすることによって限界速度を高くで
き、高速走行安定性に優れるという特徴を有する。
＠１図はこの発明台車の基本的な構造例を示す概略図で
ある。
ある。
すなわち、二軸台車の台車枠側梁を長手方向に前後二つ
の側梁（１−ＩＸＩ−２） ｉこ分割し、その分割した
二つの側梁の接合端面をそれぞれ流体伸縮機構（２）を
介して連結し、前後の側梁（１−ＩＸＩ−２）に輪軸（
３−ＩＯ２−２）を設けた構造となしたものである。（
４）は車体側に固定される側梁摺動ガイドである。ここ
で、流体伸縮機構としては、特に限定するものではない
が油圧シリンダ、エアーシリンダが好適である。
の側梁（１−ＩＸＩ−２） ｉこ分割し、その分割した
二つの側梁の接合端面をそれぞれ流体伸縮機構（２）を
介して連結し、前後の側梁（１−ＩＸＩ−２）に輪軸（
３−ＩＯ２−２）を設けた構造となしたものである。（
４）は車体側に固定される側梁摺動ガイドである。ここ
で、流体伸縮機構としては、特に限定するものではない
が油圧シリンダ、エアーシリンダが好適である。
上記台車の側梁（ｔ−ｔ）Ｑ−２）の連結構造としては
、第２図に連結部の断面構造を拡大して示すごとく、車
体側に固定される側梁摺動ガイド（４）内Ｊこ流体伸縮
機構（２）で連結した前後側梁（１−１）（１−２）カ
挿入すレ、両側梁（１−１）（１−２） ノ１ｆｆｉ
Ｉｊ１１ｒｉｃ突設したレール（５）が摺動ガイド（４
）内壁に間隔配置された複数個のレール受（６）に摺動
可能に凹凸嵌合された構造となし、かつ両側梁（１−Ｉ
ＸＩ−２）の端面に設けたストッパ片（７） （７）が
摺動ガイド（４）内に設けたストッパ片＋８） （８）
に当接して側梁Ｃ１−１） （１−２）の抜は落ちを防
止するストッパ機構を備えたものを用いることができる
。
、第２図に連結部の断面構造を拡大して示すごとく、車
体側に固定される側梁摺動ガイド（４）内Ｊこ流体伸縮
機構（２）で連結した前後側梁（１−１）（１−２）カ
挿入すレ、両側梁（１−１）（１−２） ノ１ｆｆｉ
Ｉｊ１１ｒｉｃ突設したレール（５）が摺動ガイド（４
）内壁に間隔配置された複数個のレール受（６）に摺動
可能に凹凸嵌合された構造となし、かつ両側梁（１−Ｉ
ＸＩ−２）の端面に設けたストッパ片（７） （７）が
摺動ガイド（４）内に設けたストッパ片＋８） （８）
に当接して側梁Ｃ１−１） （１−２）の抜は落ちを防
止するストッパ機構を備えたものを用いることができる
。
なお、池の連結構造として、流体伸縮機構（２）の部分
を別の連結部材で摺動可能に連結し、油圧シリンダ等の
流体伸縮機構（２）を外側に配置して両側果０−１）（
１−２）を伸縮させる構造とすることも可能である。
を別の連結部材で摺動可能に連結し、油圧シリンダ等の
流体伸縮機構（２）を外側に配置して両側果０−１）（
１−２）を伸縮させる構造とすることも可能である。
作 用
上記第１図および第２図に示す構造の伸縮型台車におい
て、流体伸縮１構（２）に例えば油圧シリンダを用いた
場合、該油圧シリンダを内方向に作動させると前後の側
梁（１−ＩＸＩ−２）が互いに内側に引張られて摺動す
ることにより、台車枠自体が長手方向に縮まり前後輪軸
（３−１）（３−２）の間隔が短かくなる。また逆に、
油圧シリンダを外方向に作動させると前後の側梁（１−
ＩＸＩ−２）が外側ｌこ開くことにより台車枠自体が長
手方向に伸長し前後輪ｌｄｌ （３−ＩＸ３−２）の間
隔が長くなる。また、側梁が開く際、端直に設けたスト
ッパ片（７） （７）が摺動ガイド（４）内に設けたス
トッパ片（８） （８） ｉこ当接することによってそ
の移動が浄上されるので、摺動ガイド（４）から側梁（
１−ＩＸＩ−２）が離脱することはない。なお、側梁（
１−ＩＸＩ−２）の最大移動ストロークはストッパ片（
ｓ＋ （ｓ）の位置、または流体伸縮機構（２）の作動
ストロークによって決めることができる。
て、流体伸縮１構（２）に例えば油圧シリンダを用いた
場合、該油圧シリンダを内方向に作動させると前後の側
梁（１−ＩＸＩ−２）が互いに内側に引張られて摺動す
ることにより、台車枠自体が長手方向に縮まり前後輪軸
（３−１）（３−２）の間隔が短かくなる。また逆に、
油圧シリンダを外方向に作動させると前後の側梁（１−
ＩＸＩ−２）が外側ｌこ開くことにより台車枠自体が長
手方向に伸長し前後輪ｌｄｌ （３−ＩＸ３−２）の間
隔が長くなる。また、側梁が開く際、端直に設けたスト
ッパ片（７） （７）が摺動ガイド（４）内に設けたス
トッパ片（８） （８） ｉこ当接することによってそ
の移動が浄上されるので、摺動ガイド（４）から側梁（
１−ＩＸＩ−２）が離脱することはない。なお、側梁（
１−ＩＸＩ−２）の最大移動ストロークはストッパ片（
ｓ＋ （ｓ）の位置、または流体伸縮機構（２）の作動
ストロークによって決めることができる。
効果
上記のごとく、この発明の伸縮型台車は流体伸縮機構（
２）を作動させることによって前後側梁（１−１）（１
−２）を長手方向に伸縮させることができるので、直線
路では前後側梁（１−１，Ｘｌ−２）を伸長させて輪軸
（３−１）（３−２）間距離を長くすること１こよって
、限界速度を上昇させ走行安定性を高めることができる
。また、曲線路では前後側梁（１−１）（１−２）を縮
めて輪軸（３−１）（３−２）間距離を短かくすること
によって、フランジ接触が生じにくくなり旋回性能を向
上できる。
２）を作動させることによって前後側梁（１−１）（１
−２）を長手方向に伸縮させることができるので、直線
路では前後側梁（１−１，Ｘｌ−２）を伸長させて輪軸
（３−１）（３−２）間距離を長くすること１こよって
、限界速度を上昇させ走行安定性を高めることができる
。また、曲線路では前後側梁（１−１）（１−２）を縮
めて輪軸（３−１）（３−２）間距離を短かくすること
によって、フランジ接触が生じにくくなり旋回性能を向
上できる。
第３図はこの発明の伸縮型台車のフランジ反力におよぼ
す曲線軌道条件の影響を、輪軸固定式の従来台車および
操舵性台車と比較して示したものである。すなわち、曲
線路における定常的な台車挙動を解析して得たフランジ
反力と曲線パラメータＤの関係を示す。ここで、曲線パ
ラメータＤは次式で定義する。
す曲線軌道条件の影響を、輪軸固定式の従来台車および
操舵性台車と比較して示したものである。すなわち、曲
線路における定常的な台車挙動を解析して得たフランジ
反力と曲線パラメータＤの関係を示す。ここで、曲線パ
ラメータＤは次式で定義する。
ｄｆ 、フランジ遊間、γ：車車路踏面勾配Ｒ：曲線半
径、 ａ：輪軸間距離の１／２゜ｂ ：レールゲージの
１／２． ｒ：車輪半径この曲線パラメータＤは、純
ころがりの曲線通過に必要な輪軸左右変位念を用いて無
次元化したフランジ遊間を中正位置での輪軸アタック角
で除したもので、数値が小さい程厳しい曲線軌道条件で
ある。
径、 ａ：輪軸間距離の１／２゜ｂ ：レールゲージの
１／２． ｒ：車輪半径この曲線パラメータＤは、純
ころがりの曲線通過に必要な輪軸左右変位念を用いて無
次元化したフランジ遊間を中正位置での輪軸アタック角
で除したもので、数値が小さい程厳しい曲線軌道条件で
ある。
なお、解析ｌこ供した操舵性台車は南アフリカ鉄道で実
用化されている貨車用シェラフェル台車と同等の台車、
従来台車は前記操１蛇性台車においてクロスリンク機構
を省略した台車、すなわち操舵性台車と同じ寸法および
サスペンションを有する台車、本発明台車は前記従来台
車において台車枠側ばりを約４４０ｆｌ縮めて長さを７
５％にした台車（サスペンションは従来台車と同一）で
ある。
用化されている貨車用シェラフェル台車と同等の台車、
従来台車は前記操１蛇性台車においてクロスリンク機構
を省略した台車、すなわち操舵性台車と同じ寸法および
サスペンションを有する台車、本発明台車は前記従来台
車において台車枠側ばりを約４４０ｆｌ縮めて長さを７
５％にした台車（サスペンションは従来台車と同一）で
ある。
第３図より、操舵性台車では特定の曲線軌道条件のみ従
来台車よりフランジ反力が低減するが、それ以外ではか
えって増加するのに対し、本発明台車は曲線軌道条件の
如何にかかわらず、操舵性台車および従来台車より低い
フランジ反力しか発生しないことがわかる。
来台車よりフランジ反力が低減するが、それ以外ではか
えって増加するのに対し、本発明台車は曲線軌道条件の
如何にかかわらず、操舵性台車および従来台車より低い
フランジ反力しか発生しないことがわかる。
これは、操舵性台車は車輪がレールから受ける力によっ
て輪軸が操、蛇する機能しか有していないため、操舵機
構が適正に作動する軌道条件が限られることによる。一
方、本発明台車は操舵機構を有しないことから定性的に
は従来台車と同様な項内であり、輪軸間距離が短かくな
ったこと（こよｔつ旋回性能が向上したことによる。さ
らに輪軸間距離を短かくした場合は図の横軸方向に平行
移動した線が得られる。
て輪軸が操、蛇する機能しか有していないため、操舵機
構が適正に作動する軌道条件が限られることによる。一
方、本発明台車は操舵機構を有しないことから定性的に
は従来台車と同様な項内であり、輪軸間距離が短かくな
ったこと（こよｔつ旋回性能が向上したことによる。さ
らに輪軸間距離を短かくした場合は図の横軸方向に平行
移動した線が得られる。
以上の結果より、この発明台車は非常に優れた旋回性能
を有し、しかも任意の曲線軌道条件においてその効果が
現われることが明らかとなった。
を有し、しかも任意の曲線軌道条件においてその効果が
現われることが明らかとなった。
上記のごとく、この発明の伸ａ型台車はｉ７！：線絡で
の限界速度が高められて走行安定性を向上できるので、
高速走行が可能となり輸送効率の向上がはかられる。ま
た、曲線路での旋回性能が向上し、車輪フランジとレー
ルとの接触が低減されることにより、スキール音の低減
、車輪およびレールの摩耗軽減効果が得られ、＠ｆｒｌ
こよる環境上の問題が解決されるとともに、経済的にも
大なる効果を奏する。
の限界速度が高められて走行安定性を向上できるので、
高速走行が可能となり輸送効率の向上がはかられる。ま
た、曲線路での旋回性能が向上し、車輪フランジとレー
ルとの接触が低減されることにより、スキール音の低減
、車輪およびレールの摩耗軽減効果が得られ、＠ｆｒｌ
こよる環境上の問題が解決されるとともに、経済的にも
大なる効果を奏する。
第１図はこの発明に係る伸縮型台車の基本的な構造例を
示す概略図、＠２図は同上台車の要部を拡大して示す断
面図で、同図（ａ）は第１図ａ −ａ線上の縦断面図、
同図（ｂ）は同図（ａ） ｂ −ｂ線上の縦断正面園、
同図（Ｃ）は同図（ａ） Ｃ−Ｃ線上の縦１析面図、第
３図は同上台車のフランジ反力におよぼす曲線軌道条件
の影響を示す図、第４図は従来の一体構造の台車枠の一
例を示す概略図である。 １−１．１−２・・・側梁、２・・・流体伸縮機構、３
−１ 、３−２・・・倫軸、４・・・摺動ガイド、５・
・・レール、６・・・レール受、７，８・・・ストッパ
片。 出願人 住友金属工業株式会社 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 第３図 曲線パラメータＤ（ｒａｄ’） 第４図
示す概略図、＠２図は同上台車の要部を拡大して示す断
面図で、同図（ａ）は第１図ａ −ａ線上の縦断面図、
同図（ｂ）は同図（ａ） ｂ −ｂ線上の縦断正面園、
同図（Ｃ）は同図（ａ） Ｃ−Ｃ線上の縦１析面図、第
３図は同上台車のフランジ反力におよぼす曲線軌道条件
の影響を示す図、第４図は従来の一体構造の台車枠の一
例を示す概略図である。 １−１．１−２・・・側梁、２・・・流体伸縮機構、３
−１ 、３−２・・・倫軸、４・・・摺動ガイド、５・
・・レール、６・・・レール受、７，８・・・ストッパ
片。 出願人 住友金属工業株式会社 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 第３図 曲線パラメータＤ（ｒａｄ’） 第４図
Claims (1)
- 前後１対の輪軸を台車枠側梁に支持する構造の二軸台車
において、前記台車枠側梁を長手方向に分割し、それぞ
れの一端を流体伸縮機構を介して連結し、長手方向に伸
縮可能となしたことを特徴とする鉄道車両用伸縮型台車
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184886A JPS62227854A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 鉄道車両用伸縮型台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184886A JPS62227854A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 鉄道車両用伸縮型台車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227854A true JPS62227854A (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=13472367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184886A Pending JPS62227854A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 鉄道車両用伸縮型台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62227854A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687446A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Hitachi Ltd | 操舵台車 |
-
1986
- 1986-03-29 JP JP7184886A patent/JPS62227854A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687446A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Hitachi Ltd | 操舵台車 |
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