TW201932338A - 牽引裝置之彈性襯套裝置及鐵道車輛用台車 - Google Patents

Abstract

牽引裝置之彈性襯套裝置，具備：外筒，被支持於台車；內筒，被嵌入前述中心銷，隔著距離配置於前述外筒之徑方向內側，且相對於前述外筒往上側偏移配置；以及彈性體，夾於前述內筒與前述外筒之間。前述內筒之對向於前述彈性體之外周面朝向下方傾斜，且，前述外筒之對向於前述彈性體之內周面朝向上方傾斜，前述彈性體具有前述內筒側之面相對於前述外筒側之面往上側偏移之形狀。

Description

牽引裝置之彈性襯套裝置及鐵道車輛用台車

本發明是關於一種被使用於在鐵道車輛中將中心銷與台車連接之牽引裝置的彈性襯套裝置以及鐵道車輛用台車。

於鐵道車輛中，設置有用來在車體與台車之間將驅動力等之前後方向的力進行傳達之牽引裝置（例如，參照專利文獻1）。在該牽引裝置中，設置於車體之底板下之中心銷，嵌入內嵌於台車框之筒狀之中心銷承接部之橡膠襯套裝置，結合車體與台車。
［現有技術文獻］
［專利文獻］

［專利文獻1］日本專利第5945137號公報

［發明欲解決之課題］

在橡膠襯套裝置中，於內筒與外筒之間夾設積層橡膠體。在如上述之橡膠襯套裝置中，中心銷相對於中心銷承接部往水平方向之一方側偏移而積層橡膠體被往該一方側壓縮時，於積層橡膠體之另一方側亦有壓縮殘留較理想。亦即，積層橡膠體，在被預壓縮之狀態下收容於內筒與外筒之間較理想。然而，在積層橡膠體被預壓縮之狀態下收容於內筒與外筒之間之橡膠襯套裝置，因其製作上之理由而有裝置成本變高之傾向。

因此本發明以追求鐵道車輛之牽引裝置之彈性襯套裝置之成本降低為目的。
［用來解決課題之手段］

本發明之一態樣之牽引裝置之彈性襯套裝置，被使用於在鐵道車輛中將中心銷與台車連接之牽引裝置， 具備：外筒，被支持於前述台車；內筒，嵌入前述中心銷，隔著距離配置於前述外筒之徑方向內側，且相對於前述外筒往上側偏移配置；以及彈性體，夾於前述內筒與前述外筒之間，前述內筒之對向於前述彈性體之外周面朝向下方傾斜，且，前述外筒之對向於前述彈性體之內周面朝向上方傾斜，前述彈性體具有前述內筒側之面相對於前述外筒側之面往上側偏移之形狀。

根據前述構成，在進行將中心銷從上方嵌入彈性襯套之內筒之車輛組裝作業後，隨著內筒伴隨中心銷之下降而下降並欲成為與外筒相同高度，在內筒之外周面與外筒之內周面之間彈性體被壓縮。亦即，只要進行組裝作業即可將彈性襯套之彈性體預壓縮，沒有必要使用車輛組裝前即已被預壓縮之構造之高價的彈性襯套，可追求成本降低。
［發明之效果］

根據本發明，可追求鐵道車輛之牽引裝置之彈性襯套裝置之成本降低。

以下，參照圖式說明實施形態。另外，在以下之說明中，以鐵道車輛行進之方向亦即車體延伸之方向為車輛長度方向，並以正交於該車輛長度方向之橫方向作為車寬方向來定義。車輛長度方向亦稱為前後方向，車寬方向亦稱為左右方向。

圖1係從實施形態之鐵道車輛用台車1之車寬方向觀察之側面圖。圖2係從圖1所示之台車1之上方觀察之俯視圖。如圖1所示，台車1，將鐵道車輛之車體2從下方支持。台車1，具備透過空氣彈簧（不圖示）支持車體2之台車框4。如圖2所示，台車框4，具有於車寬方向延伸之橫樑4a、連接於橫樑4a之車寬方向之兩端部且於車輛長度方向延伸之一對側樑4b。於台車框4之車輛長度方向兩側，一對輪軸5互相於車輛長度方向分離配置。輪軸5，具有沿著車寬方向延伸之車軸5a、設置於車軸5a之一對車輪5b。

如圖1所示，將車軸5a可自由旋轉地支持之軸承6，收容於軸箱7。於軸箱7與側樑4b之間，夾設有成為一次懸吊之彈簧8（例如，螺旋彈簧）。軸箱7，藉由連結機構9彈性地連結於台車框4。連結機構9，具有軸樑10、承接座11、彈性筒12、心棒13、蓋體14。連結機構9，構成所謂軸樑方式之軸箱支持裝置。軸樑10，一體地形成於軸箱7，從軸箱7朝向台車中央側於車輛長度方向突出。

承接座11，以朝向軸樑10突出之方式設置於台車框4。彈性筒12，被收容於朝向軸樑10之前端部即車寬方向兩側開放之筒部（不圖示）。彈性筒12是圓筒狀，以其軸線朝向車寬方向之方式被配置。於彈性筒12之徑方向內側，收容有心棒13。心棒13，比彈性筒12更往車寬方向兩側突出。心棒13之兩端部，嵌合於承接座11之溝槽部11a，以將溝槽部11a閉鎖之方式，以連結於承接座11之蓋體14支持。

如圖2所示，於橫樑4a，安裝有主電動機15。於車軸5a，連接有減速機16。主電動機15之旋轉動力透過減速機16往車軸5a傳達而車輪5b被旋轉驅動。於橫樑4a之中央，設置有具有圓筒狀之內周面之中心銷承接部17。於中心銷承接部17，插入有大致圓筒狀之彈性襯套裝置18。於彈性襯套裝置18，插入被固定於車體2之台框並從底板下往下方突出之中心銷19。亦即，中心銷承接部17、彈性襯套裝置18及中心銷19，發揮將台車1之牽引力往車體2傳達之牽引裝置20之作用。

圖3係圖1所示之中心銷19之立體圖。如圖3所示，中心銷19，具有軸部21、和從軸部21之上端往軸直角方向突出之凸緣部22。於軸部21之下端面形成有螺栓孔21a。於軸部21之外周面，作為被卡合部21b而突出設置有沿著軸部21之軸線方向延伸之鍵。於凸緣部22，形成有用來固定於車體2之台框之螺栓孔22a。例如，軸部21係使用管材而形成，而凸緣部22可以是將鋼板彎曲而形成者，或是鑄造物或鍛造品亦可。中心銷19，是將軸部21與凸緣部22個別製作後再將該軸部21與凸緣部22互相焊接而形成。因此，只要針對不同車種準備不同長度之軸部21即可，故可將凸緣部22在不同車種間共用，此外，亦可追求零件數目減少。

圖4係圖2所示之彈性襯套裝置18之立體圖。圖5係圖4所示之彈性襯套裝置18之俯視圖。如圖4及圖5所示，彈性襯套裝置18，具備：外筒31，被支持於台車1之中心銷承接部17（參照圖2）；內筒32，隔著距離配置於外筒31之徑方向內側且供中心銷19（參照圖3）嵌入；以及彈性體33，夾於外筒31與內筒32之間。內筒32，相對於外筒31往上側偏移配置（參照圖6）。彈性體33，具有其內筒32側之面相對於外筒31側之面往上側偏移之形狀。彈性體33，具有隨著從外筒31往內筒32接近而朝向上方之形狀。

具體而言，彈性體33包含一對積層橡膠體40。另外，作為彈性材料也可使用橡膠以外之材料。積層橡膠體40，具有積層為同心圓狀的三層之圓弧橡膠41～43、和介於此等圓弧橡膠41～43之間的兩個圓弧板44、45。另外，圓弧橡膠及圓弧板之數量並不限於此，可對應於空間而變更。三層之圓弧橡膠41～43，以隨著從外筒31側朝向內筒32側而往上側偏移之方式配置為階段狀。在外筒31及內筒32配置為互相呈同心圓狀之無負荷狀態下，對於圓弧橡膠41～43沒有施加預壓縮。

一對積層橡膠體40，配置於內筒32之車輛長度方向兩側。於外筒31與內筒32之間的空間中的內筒32之車寬方向兩側，形成有空隙S。藉此，彈性襯套裝置18，於車輛長度方向彈性係數高，於車寬方向彈性係數低。在此，若往車寬方向之位移變大，則圓弧板44、45與內筒32及外筒31之間隔變狹窄，圓弧橡膠41～43被壓縮且車寬方向之彈性係數變高。在位移進一步變大之情形下，藉由內筒32與外筒31接觸而發揮止動器之效果。如上述，彈性襯套裝置18，不僅車輛長度方向，亦可傳達車寬方向之力，故亦可發揮以往之設置於台車之左右動止動器之功能。另外，積層橡膠體40之配置態樣並不限於此，只要比起內筒32之車輛長度方向兩側之部分，內筒32之車寬方向兩側之部位之橡膠之配置密度較低，則也可以是其他態樣（例如，於圓筒狀之橡膠設置挖空部之構成）。

內筒32，具有以相對於中心銷19成為不能相對旋轉之方式與中心銷19卡合之卡合部32a。具體而言，於內筒32之內周面，於上下方向延伸之鍵槽作為卡合部32a而被形成，中心銷19之軸部21之被卡合部21b即鍵被卡合。如上述，中心銷19不會相對於內筒32相對旋轉，故沒有滑動部分，於維護性方面亦佳。另外，在本實施形態中，鍵槽雖然設定為一個，但也可以設置複數個，此外，並不限於鍵槽，只要是例如栓槽（spline）等能達成不能相對旋轉之機構，則不限於上述構成。

圖6係車輛組裝前之彈性襯套裝置18及其附近之剖面圖。如圖6所示，於中心銷承接部17，形成有從其內周面朝向中心突出之突出部17a。突出部17a，是藉由將中心銷承接部17之內周面進行機械加工而與該內周面連續地形成。彈性襯套裝置18，從上方被嵌入中心銷承接部17。中心銷承接部17之內周面之中，位於突出部17a之上方的支持周面17b，將外筒31之外周面於水平方向支持。

中心銷承接部17之突出部17a之上面亦即支持底面17c，將外筒31之下端從下方支持。彈性襯套裝置18之外筒31，被直接嵌入中心銷承接部17而接觸中心銷承接部17之內周面。如上述，由於彈性襯套裝置18之外筒31被直接嵌入中心銷承接部17，故無需設置將支持外筒31之支持套筒焊接固定於中心銷承接部17之內周面之構造，可減少台車之製作步驟。

外筒31之對向於積層橡膠體40之內周面31a朝向上方傾斜，並且內筒32之對向於積層橡膠體40之外周面32a朝向下方傾斜。亦即，互相對向之內周面31a及外周面32a，形成為隨著往上方移動而擴徑之錐狀。內周面31a與外周面32a，於鉛直剖面觀察下為互相大致平行。藉由此等傾斜之內周面31a及外周面32a，階段狀之圓弧橡膠41～43相對於水平方向被夾於傾斜之方向。

圖7係車輛組裝後之彈性襯套裝置18及其附近之剖面圖。如圖7所示，於車輛組裝時，中心銷19之軸部21，從上方被嵌入彈性襯套裝置18之內筒32之內側空間。如此一來，彈性襯套裝置18之內筒32之上端面被中心銷19往下方推而下降，藉由外筒31之內周面31a與內筒32之外周面32a而圓弧橡膠41～43被壓縮，內筒32成為與外筒31大致相同高度。於車輛組裝後，圓弧橡膠41～43，成為在外筒31與內筒32之間被預壓縮之狀態。

最後，於比中心銷承接部17往下方突出之中心銷19之軸部21之下端面，異常上升防止板46被以螺栓B固定。異常上升防止板46，比中心銷承接部17之最小內徑（突出部17a之內徑）大徑。另外，在本實施形態中，異常上升防止板46雖然是圓形，但形狀並不限於此。異常上升防止板46只要在中心銷承接部17之孔之圓周上之任意位置往半徑方向突出即可，即使是矩形等其他形狀亦可。

根據於以上已說明之構成，在進行將中心銷19從上方嵌入彈性襯套裝置18之內筒32之車輛組裝作業後，隨著內筒32伴隨中心銷19之下降而下降並欲成為與外筒31相同高度，在內筒32之外周面32a與外筒31之內周面31a之間彈性體33被壓縮。亦即，只進行組裝作業即可將彈性襯套裝置18之彈性體33預壓縮，無需使用車輛組裝前即已被預壓縮之構造之高價的彈性襯套，可追求成本降低。此外，由於彈性襯套裝置18可將車輛長度方向及車寬方向之力進行傳達，具有以往之台車之牽引連桿及左右動止動器之功能，故可將此等零件省略，可追求成本降低。

此外，由於彈性襯套裝置18之內筒32，以相對於中心銷19成為不能相對旋轉之方式與中心銷19卡合，故於車輛旋轉時等，中心銷19與內筒32一體地轉動，可將內筒32與外筒31之間的相對旋轉藉由彈性體33之剪斷方向之彈性來吸收。因此，於中心銷19與內筒32之間沒有使滑動零件等介在之必要，可將牽引裝置20之構成簡化，可追求低成本化。

另外，在前述實施形態中，雖例示了無承樑台車，但牽引裝置20不適用於無承樑台車而適用於有承樑台車亦可。在此場合，可以中心銷從承樑往下方突出之方式構成。

1‧‧‧台車

4‧‧‧台車框

17‧‧‧中心銷承接部

17b‧‧‧支持周面

17c‧‧‧支持底面

18‧‧‧彈性襯套裝置

19‧‧‧中心銷

20‧‧‧牽引裝置

31‧‧‧外筒

31a‧‧‧內周面

32‧‧‧內筒

32a‧‧‧外周面

33‧‧‧彈性體

40‧‧‧積層橡膠體

41‧‧‧圓弧橡膠

42‧‧‧圓弧橡膠

43‧‧‧圓弧橡膠

44‧‧‧圓弧板

45‧‧‧圓弧板

S‧‧‧空隙

圖1係從實施形態之鐵道車輛用台車之車寬方向觀察之側面圖。

圖2係從圖1所示之台車之上方觀察之俯視圖。

圖3係圖1所示之中心銷之立體圖。

圖4係圖2所示之彈性襯套裝置之立體圖。

圖5係圖4所示之彈性襯套裝置之俯視圖。

圖6係車輛組裝前之彈性襯套裝置及其附近之剖面圖。

圖7係車輛組裝後之彈性襯套裝置及其附近之剖面圖。

Claims (3)

1. 一種牽引裝置之彈性襯套裝置，被使用於在鐵道車輛中將中心銷與台車連接之牽引裝置，其特徵在於： 具備 外筒，被支持於前述台車； 內筒，被嵌入前述中心銷，隔著距離配置於前述外筒之徑方向內側，且相對於前述外筒往上側偏移配置；以及 彈性體，夾於前述內筒與前述外筒之間， 前述內筒之對向於前述彈性體之外周面朝向下方傾斜，且，前述外筒之對向於前述彈性體之內周面朝向上方傾斜， 前述彈性體，具有前述內筒側之面相對於前述外筒側之面往上側偏移之形狀。
2. 如申請專利範圍第1項之牽引裝置之彈性襯套裝置，其中， 前述內筒，具有以相對於前述中心銷成為不能相對旋轉之方式與前述中心銷卡合之卡合部。
3. 一種鐵道車輛用台車， 具備 如申請專利範圍第1或2項之牽引裝置之彈性襯套裝置；以及 台車框，具有形成有支持前述彈性襯套裝置之內周面之中心銷承接部， 前述彈性襯套裝置之前述外筒，直接嵌入前述中心銷承接部， 於前述中心銷承接部，與前述中心銷承接部之內周面連續地形成有從前述內周面朝向中心突出之突出部， 前述中心銷承接部之前述內周面之中，位於前述突出部之上方之支持周面將前述外筒之外周面於水平方向支持，前述突出部之上面即支持底面將前述外筒之下端從下方支持。