JPWO2007105672A1 - 台車横移動規制システム - Google Patents

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Abstract

脱線した台車の横移動を効果的に規制することができる台車横移動規制システムである。このシステムは、左右一対のレール(60a,60b)の内側にそれぞれ沿って敷設される脱線防止ガード装置(62a,62b)と、前記台車(30)の下部に備えた横移動規制装置(52)とで構成され、該装置(52)は、前記台車の車輪(36a,36b)より内側位置に下方に向かって突出して、脱線時に前記脱線防止ガード装置(62a,62b)の内側面に摺接するストッパ(51)を有している。

Description

本発明は、台車横移動規制システムに関し、詳しくは、地震、突風等で鉄道車両が脱線した際の台車の横移動を規制することによって二次災害の発生防止が図れる台車横移動規制システムに関する。
地震や突風等の天災によって鉄道車両が脱線したときに、車両を枕木のある道床や路盤等の上を走行するように案内して車両の転倒を防止するための装置として、脱線時に軌道(レール)に接触して車両が幅方向に変位しないように拘束するストッパ装置を軸箱の下部に設けた転倒防止システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3393032号公報
しかしながら、前記の転倒防止システムは、ストッパ装置を取り付ける軸箱に大きな強度が必要となることから、台車全体の重量が増加し、また、バネ下重量の増加によって、乗り心地に悪影響を与えるおそれがあり、さらに、ポイント又は分岐器を通過する際に走行レールにダメージを与える影響がある。
そこで本発明は、簡単な構造で脱線した台車の横移動を効果的に規制することができ、特に、車体の横移動量を複線路における対向列車同士の衝突を防止できる範囲内に納め、二次災害の発生を未然に防止することができる台車横移動規制システムを提供することを目的としている。
本発明の台車横移動規制システムは、左右一対のレール上を走行する車両が脱線したときに、台車の横移動を規制するための台車横移動規制システムであって、該システムは、前記一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設される脱線防止ガード装置と、前記台車の下部に備えた横移動規制装置とで構成され、該横移動規制装置は、前記台車の車輪より内側位置に下方に向かって突出して、脱線時に前記脱線防止ガード装置の内側面に摺接するストッパを有している。前記ストッパは、車両限界の範囲内に設けられ、前記脱線防止ガードは、建築限界の範囲内に設けられている。前記ストッパは、下方への突出量を調節可能に設けられている。
本発明の台車横移動規制装置は、左右一対のレール上を走行する車両が脱線したときに、前記一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設される脱線防止ガード装置に摺接して、台車の横移動を規制する台車横移動規制装置であって、該横移動規制装置は、前記台車の下部に備えられて、前記台車の車輪より内側位置に下方に向かって突起が突出して、脱線時に前記脱線防止ガード装置の内側面に前記突起が摺接するストッパを有している。また、前記台車横移動規制装置は、前記台車の下部に備えられるストッパ取付体と、該ストッパ取付体に設けられた前記ストッパとで構成され、該ストッパは、前記突起の下方への突出量を調節可能に設けられている。さらに、前記台車横移動規制装置は、前記ストッパが、前記突起の下方への突出量を調節可能にして前記台車の下部に設けられる。
本発明の脱線防止ガード装置は、左右一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設され、前記レール上を走行する車両が脱線したときに、前記台車の下部に備えた横移動規制装置のストッパが摺接して、台車の横移動を規制する左右一対の脱線防止ガード装置であって、該脱線防止ガード装置は、枕木の左右に取り付けられる固定部材と、各固定部材の上部に取り付けられたT字状のガード部材とで構成され、該ガード部材の高さは、前記レールの上面と面一か僅かに高くなるように設定されている。
本発明の台車横移動規制システムによれば、前記ストッパを車両限界の範囲内に設けること、及び、前記脱線防止ガード装置を建築限界の範囲内に設けることが容易である。また、脱線防止ガードが車輪の脱線を防止するように機能し、車輪が脱線防止ガードを乗り越えて脱線したときには、脱線防止ガードの内側面にストッパが摺接し、車両の走行を妨げずに横移動を規制することができる。さらに、ストッパを車両限界内、脱線防止ガードを建築限界内に設けることにより、通常の車両の走行に影響を与えることはない。しかも、ストッパの下方への突出量を調節可能にしておくことにより、車輪の摩耗にも容易に対応することができる。
本発明の台車横移動規制システムに使用される電動台車の一形態例を示す平面図である。 図1の側面図である。 図1の正面図である。 本発明の台車横移動規制装置の第1形態例を適用した電動台車の概略を示す側面図である。 第1形態例を示す正面図である。 脱線時における第1形態例を示す正面図である。 第1形態例の要部を示す正面図である。 図7の8−8線断面図である。 複線路をそれぞれ走行する対向車両において、脱線した車両と脱線していない車両との状態を示す説明図である。 第2形態例の要部を示す正面図である。 図10の11−11線断面図である。 第3形態例を適用した電動台車の概略を示す側面図である。 第3形態例の正面図である。 第3形態例の要部を示す正面図である。 図14の15−15線断面図である。 図14の16−16線断面図である。 第3形態例を付随台車に適用した概略を示す側面図である。 図17の正面図である。 第4形態例の要部を示す正面図である。 図19の20−20線断面図である。 第5形態例を適用した電動台車の概略を示す側面である。 第5形態例の正面図である。
符号の説明
30 台車
31 台車枠
31a,31b 側梁
31c、31d 横梁
32 主電動機
35 輪軸
36a,36b 車輪
43 車体
43a 台枠
44 けん引装置
45 車体側リンク受け
46 台車側リンク受け
47 リンク
48a、48b 軸部
49a,49b ゴムブッシュ
50a,50b ボルト
51 ストッパ
52 横移動規制装置
51a 基部
51b 突起
51c 摺接部
51d 凹凸面
L 車両限界
M 横移動規制幅
図1−3は、本発明の台車横移動規制システムに使用される電動台車の一形態例を示すもので、図1は平面図、図2は側面図、図3は正面図である。本形態例に示す台車30は、電動車用ボルスタレス台車である。該台車30は、左右のレール60a,60bと平行な2本の側梁31a,31bと枕木61と平行な2本の横梁31c、31dとで平面視略H形の台車枠31を構成している。両横梁31c、31dには、主電動機32がそれぞれ固定されている。該主電動機32の回転力は、たわみ継手33及び歯車装置34を介して輪軸35及び左右の車輪36a,36bに伝達される。前記側梁31a,31bの両端部には、前記輪軸35の両端部を支持するための軸箱37が設けられている。各軸箱37と前記側梁31a,31bとの間には軸ばね39が設けられている。前記横梁31c、31dには、各車輪36a,36bに対応してディスクブレーキ装置40が設けられている。各ディスクブレーキ装置40には、各車輪36a,36bの踏面を清掃する車輪踏面清掃装置41がそれぞれ設けられている。前記台車枠31の上には、まくらばね42,42を介して車体43が載置された状態になっており、前記台車30と車体43とは、駆動力や制動力を伝達するためのけん引装置44により連結されている。
前記けん引装置44は、図4に示す如く、前記車体43の台枠43aの下部に設けられた車体側リンク受け45と、一方の横梁31cのブラケット31fに設けられた台車側リンク受け46との間を1本のリンク47により連結した1本リンク式である。該リンク47の両端部47a,47bはリング状に形成されている。一方の端部47aのリング部には、水平方向の軸部48aに備えたゴムブッシュ49aが嵌着されている。前記軸部48aは、前記車体側リンク受け45の下端に、前記枕木61と平行にボルト50aによって固着されている。他方の端部47bのリング部には、水平方向の軸部48bに備えたゴムブッシュ49bが嵌着されている。前記軸部48bは、前記台車側リンク受け46の先端46aに、前記枕木61と平行にボルト50bによって固着されている。前記台車側リンク受け46には、下方に向かって突出するストッパ51を有する横移動規制装置52が取り付けられている。
左右のレール60a,60bの内側に沿って、脱線防止ガード62a,62bが敷設されている。前記脱線防止ガード62a,62bは、全線に敷設することも可能であるが、特に、高速走行区間に敷設することが好ましい。前記脱線防止ガード62a,62bは、スラブ軌道のコンクリート路盤あるいはバラスト軌道の枕木61の左右に取り付けられる固定部材64a,64bと、各固定部材64a,64bの上部に取り付けられたT字状のガード部材65a,65bとで構成されている。前記ガード部材65a,65bの高さは、レール60a,60bの上面と面一か僅かに高くなるように設定されている。
地震等の揺れで片側の車輪36bが浮き上がって、車輪36bのフランジがレール60bを乗り越えようとしたときに、他方の車輪36aの内側面が、前記ガード部材65aのレール側部分66aに摺接することにより、該車輪36aが軌道内側に脱線することを防止するとともに、車輪36bのフランジがレール60bを乗り越えるのを防止する。これによって車両の走行を妨げずにレール60a,60bから車輪36a,36bが外れることを防止している。
大きな揺れで片側の車輪36bのフランジがレール60bを乗り越え、かつ、他方の車輪36aが前記脱線防止ガード62aを乗り越えて脱線してしまったときには、前記ガード部材65bの軌道内側部分67bに、前記ストッパ51の側面が摺接することにより、車両の走行を妨げずに台車30が脱線方向にそれ以上移動することを規制するように形成されている。これにより、脱線した台車30の横移動が規制されるので、軌道外への脱線や車両の転覆を未然に防止することができ、脱線に起因する二次災害を防止できる。
本発明の台車横移動規制装置の第1形態例を、図4−9により説明する。なお、以下の説明において、図1−3に示した各構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。第1形態例の前記横移動規制装置52は、台車側リンク受け46に固着されるストッパ取付体70と、該ストッパ取付部材70の下部に取り付けられる前記ストッパ51とで構成されている。前記ストッパ取付体70は、方形状の板材からなる基部70aの上部両側に取付腕70b,70bを延出している。両取付腕70b、70b間の距離は、前記ゴムブッシュ49bの幅寸法より僅かに広く形成されている。両取付腕70b、70bの上部の台車側リンク受け側の面には、台車側リンク受け取付部70c、70cが突設されている。該台車側リンク受け取付部70cには、前記軸部48bの全体と台車側リンク受け46の先端46aの一部とが嵌合する凹溝70dが形成されている。該凹溝70dは、前記軸部48bの全体と台車側リンク受け46の先端46aの一部とを嵌合するために、凹溝70dの上下に上側回転止め突起70e及び下側回転止め突起70fを有している。
前記凹溝70dの後壁には、前記ボルト50bを挿通するボルト孔70gが形成されている。前記軸部48bの全体及び台車側リンク受け46の先端46aの一部は、前記凹溝70dに嵌合された状態で、前記ボルト孔70gに挿通されたボルト50bによって両取付腕70bに固着されている。前記基部70aの両側部には、上下方向に長いボルト挿通用長孔70h,70hが形成されている。前記基部70aのストッパ取付側面の両側には、横方向の凹凸条の凹凸係合部70iを有する方形のストッパ固定部70j,70jがそれぞれ突設されている。ストッパ固定部70j,70jの間には、上下方向のガイド溝70kが形成されている。
前記ストッパ51は、方形の基部51aと、該基部51aの中央から下方に向けて突設した突起51bとによりT字状に形成されている。基部51aの中央には、ガイド溝70kに案内される摺接部51cが、ストッパ取付体方向に突設されている。前記摺接部51cの両側の面には、前記凹凸係合部70iに係合する横方向の凹凸条の凹凸面51d,51dが形成されている。前記基部51aの前記凹凸面51d,51dには、前記ボルト挿通用長孔70h,70hに対応して、ストッパ51をストッパ取付体70に取り付けるボルト71,71を挿通するためのボルト孔51e,51eが形成されている。
前記ストッパ51は、前記凹凸係合部70iの所定位置に前記凹凸面51dを係合させ、突起51bを下方へ所定量突出させた状態で、ボルト孔51e及びボルト挿通用長孔70hにボルト71を挿通し、ナット71aで締め付けることによって一体化される。一体化した前記ストッパ51は、凹溝70dに軸部48bの端部及び台車側リンク受け46の先端46aの一部をそれぞれ嵌合させ、ボルト50bをボルト孔70g及び軸部48bのボルト孔48cに挿通し、台車側リンク受け46に設けられた雌ネジ孔46bに締め付けることにより、台車側リンク受け46に取り付けられる。
例えば、片側の車輪36bが大きな揺れで前記レール60bを乗り越え、かつ、他方の車輪36aが前記脱線防止ガード62aを乗り越えて脱線すると、前記ガード部材65bの軌道内側部分67bに、前記ストッパ51の側面が摺接して、車両の走行を妨げずに台車30が脱線方向にそれ以上移動することを規制する。
上述の如く、前記ガード部材65bに前記ストッパ51が摺接して、車両の走行を妨げずに台車30が脱線方向にそれ以上移動することを規制された場合における脱線した車両と脱線していない車両との状態を図9により説明すると、横移動規制幅Mは、前記ガード部材65bの軌道内側部分67bの位置と、ストッパ51の側面位置との関係により設定することができるから、軌道内側部分67bとストッパ51の側面との距離を、複線部分を走行する列車の車体43同士の間隔の1/2程度に設定することが望ましい。例えば、複線路の軌道中心間距離が直線部分の最小値で4200mm、車両限界の幅寸法が3400mmの場合、実際の車体幅は3380mm程度であるから、対向車両における車体間隔が約820mmになる。したがって、横移動量規制幅Mを410mm以下に設定することにより、複線路ですれ違う車両が共に内側方向に脱線したときでも、さらに、脱線した車体が内側方向に僅かに傾斜したときでも、対向車両同士の衝突を回避することができ、脱線した車体同士が衝突することによる二次災害を防止することができる。
前記横移動規制装置52は、ストッパ取付体70にボルト挿通用長孔70hを有しているので、ストッパ51の上下位置の調整を容易に行うことができ、車輪の削正によって車輪径が小さくなったときには、ストッパ取付体70に対するストッパ51の取付位置を上方に変更することにより、ストッパ51が車両限界Lよりも下方に突出することがなくなる。
さらに、ストッパ取付体70とストッパ51とは、凹凸係合部70iと凹凸面51dを係合させるとともに、摺接部51cをガイド溝70kに案内させているので、走行中の振動等によるストッパ51の位置ズレを確実に防止でき、加えて、脱線時にストッパ51が脱線防止ガードに摺接したときに、ストッパ51が受ける荷重を、凹凸係合部70iと凹凸面51dと係合面及び摺接部51cとガイド溝70kとの当接面によって確実に受けることができる。
また、前記横移動規制装置52は、1本リンク式の台車側リンク受け46を利用して取り付けることにより、ストッパ51の突起51bを左右の車輪間の中央位置に容易に設けることができるので、左右両方向への脱線に対して一つの前記横移動規制装置52で対応することができる。さらに、同じタイプの台車ならば、主電動機を持たない付随車用の台車にも同形状の台車側リンク受けが設けられているため、同一の横移動規制装置を、電動車用及び付随車用の両方の台車に取り付けることができ、部品点数の削減や保守作業性の向上が図れる。
特に、けん引装置が1本リンク式の台車であれば、既存の台車においても、前記同様の台車側リンク受けと軸部との取付構造を有しているので、営業運転を行っている車両の台車にも、ストッパ装置取付用の部材を新たに設けずに、前記構成の横移動規制装置を簡単に取り付けることができる。また、ストッパ取付体70の凹溝70dに軸部48b及び台車側リンク受け46の先端46aの一部を嵌合させてボルト50bで共締めすることにより、台車横移動規制時の荷重を軸部48b及び台車側リンク受け46で受けることができる。
本発明の横移動規制装置の第2形態例を図10,11により説明する。なお、以下の説明において、前記第1形態例に示した各構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。
第2形態例の横移動規制装置52は、ストッパ取付体70の取付腕70bを挟んで台車側リンク受け46の先端46aと軸部48bとを配置して、ボルト50bにより先端46aと軸部48bとの間に取付腕70bを固定する。該取付腕70bの先端46aの取付部の上下に上側回転止め突起70e及び下側回転止め突起70fを有している。該下側回転止め突起70fと前記先端46aの下面との間に挿入されたライナー80は、下側回転止め突起70fから横方向に突出するブラケット70mに固定される。ストッパ取付体70の基部70aの凹凸係合部70iとストッパ51の基部51aの凹凸面51dとの係合は、セレーション係合である。その他の構成は、大略第1形態例と共通している。なお、取付腕70bへの台車側リンク受け46の先端46aと軸部48bとの固定手段は、第1形態例よりも第2形態例の方が小型にできる。
第3形態例の横移動規制装置を図12−18により説明する。図12−16は電動台車に、図17,18は付随台車に適用した例を示している。図12−16において、この横移動規制装置52は、台車側リンク受け46の先端46a,46aを延出して、両延出部をストッパ取付部46c,46cとし、該ストッパ取付部46c,46cにストッパ51をボルト71,71により固定する。前記先端46a,46aには、前記軸部48b,48bがボルト50b、50bにより固定される。前記ストッパ取付部46cには、ストッパ装置取付面に凹凸係合部46d、及びボルト71を締結するための雌ねじ孔46eが形成されている。
ストッパ51は、両ストッパ取付部46c、46cにそれぞれ取り付けられる上方に突出した一対の取付腕51f、51fと、下方に突出した突起51bとによりY字状に形成されている。前記取付腕51fの上部には、ボルト71が挿通される上下方向に長いボルト挿通用長孔51gが形成されるとともに、ストッパ取付部側の面に凹凸面51hが形成されている。
このように、台車側リンク受け46の両側部分を延長したストッパ取付部46cにストッパ51を取り付けることにより、前記第1形態例に比べてストッパ51を固定するためのボルトの本数を少なくすることができ、さらに、取付腕51f、51fの間隔を広く取れるので、ストッパ51の強度や安定性の向上が図れる。
また、前記両形態例と同様に、ストッパ取付部46cとストッパ51とは、凹凸係合によってストッパ51の位置ズレが防止され、ボルト挿通用長孔51gによってストッパ51の上下位置の調節を行うことができる。
第3形態例の横移動規制装置を付随台車に適用した例を図17,18により説明する。この横移動規制装置52は、付随台車の横梁31cのブラケット31gに設けられたものである。31hは、付随台車のブレーキ取り付け用ブラケットである。該横移動規制装置52の形状及び構成等は、図12−16に示される第3形態例と共通している。
第4形態例の横移動規制装置を図17,18により説明する。この横移動規制装置52は、第3形態例のストッパを、ストッパ取付体70とストッパ51との二部材構成としたものである。ストッパ取付体70は、基部70aと取付腕70b、70bとで構成されている。ストッパ51は、基部51aと突起51bとで構成されている。前記取付腕70b、70bは、その凹溝70d、70dに前記ストッパ取付部46c,46cの先端部が嵌合してボルト72,72により固定されることにより、前記ストッパ取付体70を取り付ける。前記ストッパ取付体70の基部70aには、ボルト71,71が挿通される上下方向に長いボルト挿通用長孔70h、70hが形成されるとともに、ボルト挿通用長孔70hの周囲に凹凸係合部70iが形成される。該凹凸係合部70iには、ストッパ51の凹凸面51dが係合し、ボルト71により前記ストッパ取付体70にストッパ51が固定される。ストッパ51は、ストッパ取付体70と凹凸係合しているので、上下方向の位置の修正は容易である。
第5形態例の横移動規制装置を図19,20により説明する。この横移動規制装置52は、前記取付ブラケット31fに設けたストッパ取付部31eにボルト71よって取り付けられている。なお、主電動機32は、前記取付ブラケット31fを介して横梁31cに支持されている。
前記横移動規制装置52のストッパ90は、前記ストッパ取付部31eに対応した横長の取付腕90aと、該取付腕90aの一端から下方に突出した突起90bとを有するL字状に形成されている。該突起90bは、左右方向中央部に配置されるように、前記ストッパ90を前記ストッパ取付部31eにボルト71にて固定している。
このように、主電動機32を備えた電動台車の場合には、主電動機32あるいはその取付枠等にストッパを取り付けることができる。なお、詳細な図示は省略するが、前記同様に、ストッパ取付部31eと取付腕90aとの当接面に凹凸係合部をそれぞれ設けることによってストッパ90の位置ズレを防止することができる。ストッパ90は、取付腕90a又はストッパ取付部31eにボルト挿通用長孔を設けることによって、上下位置の調節を行うことができる。
なお、各形態例において、脱線防止ガードは、レールからの車輪の脱線を防止するためのものと、ストッパが摺接するものとを別々に形成してそれぞれ所定位置に設置することも可能であるが、前述のように一つの脱線防止ガードに両機能を持たせることにより、施工等に要するコストの低減が図れる。また、台車の構造は任意であり、ストッパは各台車の構造に応じた形状で形成することができ、同じようなストッパを複数箇所に設けることも可能である。

Claims (7)

  1. 左右一対のレール上を走行する車両が脱線したときに、台車の横移動を規制するための台車横移動規制システムであって、該システムは、前記一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設される脱線防止ガード装置と、前記台車の下部に備えた横移動規制装置とで構成され、該横移動規制装置は、前記台車の車輪より内側位置に下方に向かって突出して、脱線時に前記脱線防止ガード装置の内側面に摺接するストッパを有している台車横移動規制システム。
  2. 前記ストッパは、車両限界の範囲内に設けられ、前記脱線防止ガードは、建築限界の範囲内に設けられている請求項1記載の台車横移動規制システム。
  3. 前記ストッパは、下方への突出量を調節可能に設けられている請求項1記載の台車横移動規制システム。
  4. 左右一対のレール上を走行する車両が脱線したときに、前記一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設される脱線防止ガード装置に摺接して、台車の横移動を規制する台車横移動規制装置であって、該横移動規制装置は、前記台車の下部に備えられて、前記台車の車輪より内側位置に下方に向かって突起が突出して、脱線時に前記脱線防止ガード装置の内側面に前記突起が摺接するストッパを有している台車横移動規制装置。
  5. 前記台車横移動規制装置は、前記台車の下部に備えられるストッパ取付体と、該ストッパ取付体に設けられた前記ストッパとで構成され、該ストッパは、前記突起の下方への突出量を調節可能に設けられている請求項4記載の台車横移動規制装置。
  6. 前記台車横移動規制装置は、前記ストッパが、前記突起の下方への突出量を調節可能にして前記台車の下部に設けられる請求項4記載の台車横移動規制装置。
  7. 左右一対のレールの内側にそれぞれ沿って敷設され、前記レール上を走行する車両が脱線したときに、前記台車の下部に備えた横移動規制装置のストッパが摺接して、台車の横移動を規制する左右一対の脱線防止ガード装置であって、該脱線防止ガード装置は、枕木の左右に取り付けられる固定部材と、各固定部材の上部に取り付けられたT字状のガード部材とで構成され、該ガード部材の高さは、前記レールの上面と面一か僅かに高くなるように設定されている脱線防止ガード装置。
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