TW201941995A - 鐵道車輛之軸箱支承裝置及彈性襯套軸體 - Google Patents

Abstract

彈性襯套，具有在其外周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側凹陷的凹部。軸樑之筒狀部，具有從其內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出，且於在與該凹部之底面之間留有間隙之狀態下插入於該凹部之凸狀的止擋部。該彈性襯套之該凹部中的徑方向之厚度，為該彈性襯套之中與該凹部鄰接之部分中的徑方向之厚度的一半以下。

Description

鐵道車輛之軸箱支承裝置及彈性襯套軸體

本發明係關於在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的鐵道車輛之台車中將軸箱連結於台車框架之軸箱支承裝置及彈性襯套軸體。

作為鐵道車輛台車之軸箱支承裝置已知有軸樑式之軸箱支承裝置。軸樑式之軸箱支承裝置中，於從軸箱突出之軸樑之筒狀部，插入已插通有心棒之橡膠襯套，該心棒之中從橡膠襯套突出之兩端部連結於台車框架。從行走性能之觀點而言，存在有橡膠襯套之彈性常數小為較佳的情形。然而，在踏面制動器之作動時，因車輪被朝向車輛長邊方向外側強推而軸樑相對於心棒往車輛長邊方向外側大位移，因此若橡膠襯套之彈性常數小，則橡膠會大變形。因此，從確保橡膠之耐久性的觀點而言，被提出有在橡膠襯套內置了位移抑制機構者(參照專利文獻1)。
［現有技術文獻］
［專利文獻］

［專利文獻1］日本特開2017-43142號公報

［發明所欲解決之問題］

然而，專利文獻1之構成中，由於位移抑制機構設置在橡膠襯套之內部，使橡膠襯套之構造變複雜，因而使得零件成本增加。

因此，本發明之目的在於提供一種軸樑式之軸箱支承裝置，其防止介裝在軸樑與心棒之間的彈性襯套在車輛長邊方向的過度變形，並且抑制成本的增加。
［用於解決問題之手段］

本發明之一態樣的鐵道車輛之軸箱支承裝置，係在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的台車中將軸箱連結於台車框架，其具備：軸樑，具有從該軸箱往車輛長邊方向延伸之樑部、以及設置在該樑部之前端並於車寬方向兩側開口而成之筒狀部，將該軸箱連結於該台車框架；心棒，插通於該筒狀部之內部空間，且設置有往車寬方向兩側突出並被支承於該台車框架之一對突起部；以及筒狀的彈性襯套，安裝在該筒狀部與該心棒之間；該彈性襯套，具有在其外周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側凹陷的凹部；該筒狀部，具有從其內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出，且於在與該凹部之底面之間留有間隙之狀態下插入於該凹部之凸狀的止擋部；該彈性襯套之該凹部中的徑方向之厚度，為該彈性襯套之中與該凹部鄰接之部分中的徑方向之厚度的一半以下。

根據該構成，在因踏面制動器之作動而車輪被往車輛長邊方向外側推從而軸樑欲相對於心棒往車輛長邊方向外側大位移時，軸樑之筒狀部之止擋部之前端面按壓彈性襯套之凹部之底面，從心棒接受朝向車輛長邊方向內側之抵抗力。藉此，在踏面制動器之作動時限制軸樑相對於心棒過度往車輛長邊方向外側位移，防止彈性襯套之過度變形。而且，由於止擋部被設置在軸樑之筒狀部且強度高於彈性襯套，因此即使彼此接觸也能夠使低成本的彈性襯套成為被損壞部。又，由於不必使彈性襯套之構造變複雜，因此也抑制成本的增加。因此，能夠防止介裝在軸樑與心棒之間的彈性襯套在車輛長邊方向之過度變形，並且能夠抑制成本的增加。

本發明之其他態樣的鐵道車輛之軸箱支承裝置，係在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的台車中將軸箱連結於台車框架，其具備：軸樑，具有從該軸箱往車輛長邊方向延伸之樑部、以及設置在該樑部之前端並於車寬方向兩側開口而成之筒狀部，將該軸箱連結於該台車框架；心棒，插通於該筒狀部之內部空間，且設置有往車寬方向兩側突出並被支承於該台車框架之一對突起部；以及筒狀的彈性襯套，安裝在該筒狀部與該心棒之間；該軸樑，具有相對於該心棒或該台車框架之一部分在留有間隙之狀態下從車輛長邊方向內側於車輛長邊方向對向之止擋部；該間隙之車輛長邊方向尺寸，較該彈性襯套之厚度小。

根據該構成，在因踏面制動器之作動而車輪被推往車輛長邊方向外側從而軸樑相對於心棒往車輛長邊方向外側大位移時，軸樑之止擋部對心棒或台車框架進行干擾。藉此，在踏面制動器之作動時限制軸樑相對於心棒過度地往車體長邊方向外側位移，防止彈性襯套過度變形。而且，止擋部設於軸樑，從而即便不分解台車也能從外部進行視覺辨認，因此使檢查變容易。又，由於無需將彈性襯套設成特殊的構造，因此也能抑制成本增加。因此，能夠防止介裝於軸樑與心棒之間的彈性襯套在車輛長邊方向之過度變形，並且能夠抑制成本增加且能簡單地進行檢查。

根據本發明，能夠防止裝於軸樑與心棒之間的彈性襯套在車輛長邊方向之過度變形，並且能夠抑制成本增加且能簡單地進行檢查。

以下參照圖式說明實施形態。另外，以下的說明中，將車輛行走方向定義為車輛長邊方向(前後方向)，將與其正交之橫方向定義為車寬方向(左右方向)。

(第一實施形態)
圖1係第一實施形態之鐵道車輛之台車1之從車寬方向觀察的側視圖。如圖1所示，台車1具備透過二次懸吊3(例如，空氣彈簧)支承車體2的台車框架4。在台車框架4之車輛長邊方向的兩側，配置有一對輪軸5。輪軸5具有於車寬方向延伸之車軸5a、和設於車軸5a之兩側的部分之車輪5b。

車軸5a之車寬方向之兩端部，透過軸承6而被收容於軸箱7。軸箱7透過軸樑式之軸箱支承裝置8而連結於台車框架4。在台車框架4與軸箱7之間設有一次懸吊9(例如，螺旋彈簧)。在與車輪5b之踏面對向之位置，配置有踏面制動器10，該踏面制動器10係將車輪5b之踏面從車輛長邊方向之內側朝向外側按壓。

圖2係圖1所示之台車1之軸箱支承裝置8的側視圖。如圖2所示，軸箱支承裝置8具備將軸箱7連結於台車框架4之軸樑11。軸樑11具有從軸箱7一體地於車輛長邊方向上朝向台車中央側延伸的樑部12、和設於樑部12之前端的筒狀部13。筒狀部13具有軸線朝向車寬方向之圓筒形狀的內周面，且朝向車寬方向兩側開口。

筒狀部13於車輛長邊方向分為二部分。具體而言，筒狀部13被分割成於樑部12之前端一體地設置的第一半筒部14、和與第一半筒部14分體且從車輛長邊方向內側重疊於第一半筒部14的第二半筒部15，第二半筒部15藉由緊固構件B1(例如，螺栓及螺帽)而固定於第一半筒部14。

圖3係圖2的III-III線剖面圖。如圖2及3所示，在筒狀部13之內部空間插通有心棒16。心棒16具有圓柱部16a、設於圓柱部16a之車寬方向兩側的一對圓錐狀之凸緣部16b、以及從一對凸緣部16b之兩側面朝向車寬方向外側突出的突起部16c。突起部16c從筒狀部13往車寬方向兩側突出。

在筒狀部13與心棒16之間，介裝有彈性襯套17。彈性襯套17，例如為橡膠襯套。彈性襯套17具有圓筒部17a、和設於圓筒部17a之車寬方向兩側的一對圓錐狀之凸緣部17b，且外嵌於心棒16並加硫接著。即，彼此一體化之心棒16與彈性襯套17，構成彈性襯套軸體22。彈性襯套17之圓筒部17a，接著於心棒16之圓柱部16a。彈性襯套17之凸緣部17b，接著於心棒16之凸緣部16b。第一半筒部14及第二半筒部15，在藉由緊固構件B1而彼此固定之狀態下透過彈性襯套17夾持心棒16。筒狀部13，藉由彈性襯套17之彈性，而容許相對於心棒16往前後、左右、上下及以車寬方向作為軸線之旋轉方向的相對位移。

在台車框架4，往下方突出設有一對承受座18。在一對承受座18之各者，形成有於下方及車寬方向兩側開放之槽部18a。在槽部18a，從下方被嵌入心棒16之突起部16c。於此狀態，在蓋構件19支承心棒16之突起部16c之下面的狀態下，蓋構件19藉由緊固構件B2(例如，螺栓)從下方被固定於承受座18。

圖4係圖3的IV-IV線剖面圖。圖5係圖4所示之第二半筒部15之從內周面側觀察的立體圖。如圖4及圖5所示，彈性襯套17，例如，具有筒狀之橡膠筒本體20、和覆蓋橡膠筒本體20之外周面的筒狀之外殼21。彈性襯套17，具有於其外周面之車輛長邊方向內側之部分中朝向車輛長邊方向外側凹陷之凹部17c。彈性襯套17之凹部17c中的徑方向之厚度T1，為彈性襯套17之中與凹部17c鄰接之其他部分中的徑方向之厚度T2之一半以下，較佳為40%以下，更佳為30%以下。

第二半筒部15，具有從其內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出的凸狀之止擋部15a。止擋部15a，具有朝向車輛長邊方向外側之前端面15b。前端面15b之形狀並不特別限定，在本實施形態中止擋部15a之前端面15b，係於沿著心棒16之長邊方向(車寬方向)之方向較長的形狀。前端面15b，例如，可設為長圓形、橢圓形、四角形等之形狀。例如，止擋部15a之前端面15b，亦可藉由設為與心棒16之外周面對應之曲面形狀而增加與心棒16對向之前端面15b之受壓面積。又，止擋部15a，亦可為以嵌合或緊固之方式被固定於半筒部15之分體構造。止擋部15a，配置於與心棒16之軸心相同高度，且相對於心棒16之鉛直方向中心從車輛長邊方向內側(台車中央側)水平對向。

止擋部15a，在第二半筒部15被固定於第一半筒部14之狀態下，以於彈性襯套17之凹部17c之底面17d與前端面15b之間留有間隙C之狀態插入於凹部17c。彈性襯套17之厚度之前端面15b之面方向之最大長度，為心棒16之圓柱部16a之外徑的25%以上，較佳為30%以上，更佳為40%以上。本實施形態中，由於前端面15b為長圓形，因此前端面15b之面方向之寬度W(即，車寬方向之寬度)為圓柱部16a之外徑的25%以上，較佳為30%以上，更佳為40%以上。如本實施形態，若將止擋部15a之前端面15b之形狀設為在心棒16在長邊方向(車寬方向)延伸之形狀，則能夠使止擋部15a自心棒16承受壓力之受壓面積適當增加。

根據以上說明之構成，在因踏面制動器10之作動而車輪5b被推往車輛長邊方向外側從而軸樑11相對於心棒16往車輛長邊方向外側大位移時，軸樑11之筒狀部13之止擋部15a之前端面15b，按壓彈性襯套17之凹部17c之底面17d，自心棒16承受朝向車輛長邊方向內側之抵抗力。藉此，在踏面制動器10之作動時限制軸樑11相對於心棒16過度往車體長邊方向外側位移，防止彈性襯套17之橡膠筒本體20之過度變形。據此，也能夠使彈性襯套17之彈簧常數變小，且能夠提高行走性能。又，由於在止擋部15a與凹部17c之底面17d之間存在間隙C，因此在踏面制動器10之作動時以外之時，亦不會有止擋部15a阻礙彈性襯套17在車輛長邊方向之彈性變形之情況。

而且，具有前端面15b之止擋部15a設置在軸樑11之筒狀部13，從而強度高於彈性襯套17，因此即便彼此接觸也可將成本低之彈性襯套17作為被損壞部。又，由於不使彈性襯套17之構造變複雜，因此也抑制成本之增加。因此，能夠防止介裝於軸樑11與心棒16之間的彈性襯套17在車輛長邊方向之過度變形，並且能夠抑制成本增加。

又，前端面15b之面方向之最大長度，為心棒16之圓柱部16a之外徑的25%以上，因此在踏面制動器10作動而止擋部15a之前端面15b自心棒16承受抵抗力時，防止前端面15b承受之每單位面積之力過大，能夠提高止擋部15a及彈性襯套17之耐久性。又，止擋部15a及凹部17c，亦能發揮防止彈性襯套17相對於筒狀部13旋動之定位銷之作用，能夠無需另外設置定位銷。

圖6係變形例之相當於圖4的圖式。如圖6所示，作為變形例，軸樑111之筒狀部113，也可以是上下分割而成者。筒狀部113，被分割成於樑部112之前端一體地設置的第一半筒部114、和與第一半筒部114分體且從下方重疊於第一半筒部114的第二半筒部115。第二半筒部115，藉由緊固構件(未圖示)而固定於第一半筒部114。另外，第一半筒部114與第二半筒部115也可以為彼此上下反轉之配置。

第一半筒部114具備止擋部114a，該止擋部114a從其內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出，且具有朝向車輛長邊方向外側之前端面114b。由於止擋部114a配置於與心棒16之軸心O相同高度，因此第一半筒部114之中設有止擋部114a之部分，往較心棒16之軸心O下方突出。另外，其他之構成與前述之第一實施形態相同，因而省略說明。又，也可以將第一半筒部與第二半筒部於通過心棒之軸心的水平線上予以上下分割，將止擋部分割設成為於第一半筒部設置的第一半止擋部與於第二半筒部設置的第二半止擋部。於此情形，止擋部可設為不與彈性襯套產生干擾而第一半筒部及第二半筒部彼此可於上下方向拆裝之形狀。

(第二實施形態)
圖7係第二實施形態之軸樑211之筒狀部213及其附近的水平剖面圖。圖8係圖7所示之筒狀部213及其附近的立體圖。另外，針對與第一實施形態共通的構成標記相同符號並省略說明。如圖7及圖8所示，第二實施形態中，軸樑211具有樑部212及筒狀部213，筒狀部213具有踏面制動器10(參照圖1)之作動時防止軸樑211相對於心棒16過度位移之止擋部213a。止擋部213a相對於凸緣部16b於在車輛長邊方向留有間隙C之狀態下從車輛長邊方向內側對向，該凸緣部16b係心棒16之中較彈性襯套17往車寬方向外側突出之部分。具體而言，止擋部213a，從筒狀部213之中車輛長邊方向內側(台車中央側)之前端部往車寬方向兩側突出。本實施形態中，止擋部213a形成為比筒狀部213之中與止擋部213a鄰接之其他部分厚。止擋部213a與心棒16之凸緣部16b之間的間隙C之車輛長邊方向尺寸，小於彈性襯套17之厚度。

根據如上所述之構成，在因踏面制動器10(參照圖1)之作動而車輪5b(參照圖1)被推往車輛長邊方向外側從而軸樑211相對於心棒16欲往車輛長邊方向外側大位移時，軸樑211之筒狀部213之止擋部213a對心棒16之凸緣部16b進行干擾。藉此，在踏面制動器10之作動時限制軸樑211相對於心棒16過度往車輛長邊方向外側位移，防止彈性襯套17之過度變形。由此，也能夠使彈性襯套17之彈簧常數變小，且能夠提高行走性能。

而且，止擋部213a設置在軸樑211，從而即便不分解台車也能夠從外部進行視覺辨認，因此使檢查變容易。又，由於無需將彈性襯套17設成特殊的構造，因此也能抑制成本增加。因此，能夠防止介裝於軸樑211與心棒16之間的彈性襯套17在車輛長邊方向之過度變形，並且能夠抑制成本增加且能簡單地進行檢查。

另外，筒狀部213可為左右分割或上下分割而成之構成，也可以是未被分割之構成。又，止擋部213a不一定要設置在筒狀部213。例如，也可為如下構成：在軸樑211之樑部212設置止擋部，在軸樑211相對於心棒16(及台車框架4)欲往車輛長邊方向外側過度位移時，該止擋部對台車框架4(例如，承受座18)進行干擾。又，台車1也可為如下構成：取代在一次懸吊9使用螺旋彈簧而使用板彈簧而從台車框架省去側樑，前後一對之軸箱7從下方分別支承該板彈簧之長邊方向兩側之端部，該板彈簧之長邊方向之中央部從下方支承台車框架之橫樑。

1‧‧‧台車

4‧‧‧台車框架

5b‧‧‧車輪

7‧‧‧軸箱

8‧‧‧軸箱支承裝置

10‧‧‧踏面制動器

11、111、211‧‧‧軸樑

12、112、212‧‧‧樑部

13、113、213‧‧‧筒狀部

14‧‧‧第一半筒部

15‧‧‧第二半筒部

15a、114a、213a‧‧‧止擋部

15b、114b‧‧‧前端面

16‧‧‧心棒

16a‧‧‧圓柱部

16b‧‧‧凸緣部

16c‧‧‧突起部

17‧‧‧彈性襯套

17c‧‧‧凹部

17d‧‧‧底面

20‧‧‧橡膠筒本體

21‧‧‧外殼

22‧‧‧彈性襯套軸體

C‧‧‧間隙

O‧‧‧軸心

B1‧‧‧緊固構件

T1、T2‧‧‧厚度

圖1係第一實施形態之鐵道車輛之台車之從車寬方向觀察的側視圖。

圖2係圖1所示之台車之軸箱支承裝置的側視圖。

圖3係圖2的III-III線剖面圖。

圖4係圖3的IV-IV線剖面圖。

圖5係圖4所示之第二半筒部之從內周面側觀察的立體圖。

圖6係變形例之相當於圖4的圖式。

圖7係第二實施形態之軸樑之筒狀部及其附近的水平剖面圖。

圖8係圖7所示之筒狀部及其附近的立體圖。

Claims (5)

1. 一種鐵道車輛之軸箱支承裝置，係在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的台車中將軸箱連結於台車框架，其具備： 軸樑，具有從該軸箱往車輛長邊方向延伸之樑部、以及設置在該樑部之前端並於車寬方向兩側開口而成之筒狀部，將該軸箱連結於該台車框架； 心棒，插通於該筒狀部之內部空間，且設置有往車寬方向兩側突出並被支承於該台車框架之一對突起部；以及 筒狀的彈性襯套，安裝在該筒狀部與該心棒之間； 該彈性襯套，具有在其外周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側凹陷的凹部； 該筒狀部，具有從其內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出，且於在與該凹部之底面之間留有間隙之狀態下插入於該凹部之凸狀的止擋部； 該彈性襯套之該凹部中的徑方向之厚度，為該彈性襯套之中與該凹部鄰接之部分中的徑方向之厚度的一半以下。
2. 如申請專利範圍第1項記載之鐵道車輛之軸箱支承裝置，其中，該止擋部之前端面之面方向的最大長度，為該心棒之中該凹部與車寬方向位置位於相同位置之部分中的外徑之25%以上。
3. 一種彈性襯套軸體，係在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的台車中，將台車框架與軸箱連結，且插通於設置在具有從該軸箱往車輛長邊方向延伸之樑部的軸樑之該樑部之前端的於車寬方向兩側開口而成之筒狀部，其具備： 心棒，設置有往車寬方向兩側突出並被支承於該台車框架之一對突起部；以及 筒狀的彈性襯套，外嵌於該心棒； 該彈性襯套，具有在其外周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側凹陷的凹部，該凹部供從該筒狀部之內周面之車輛長邊方向內側之部分朝向車輛長邊方向外側突出之凸狀的止擋部在相對於該凹部之底面留有間隙之狀態下插入； 該彈性襯套之該凹部中的徑方向之厚度，為該彈性襯套之中與該凹部鄰接之部分中的徑方向之厚度的一半以下。
4. 一種鐵道車輛之軸箱支承裝置，係在具備有從車輛長邊方向內側按壓車輪踏面之踏面制動器的台車中將軸箱連結於台車框架，其具備： 軸樑，具有從該軸箱往車輛長邊方向延伸之樑部、以及設置在該樑部之前端並於車寬方向兩側開口而成之筒狀部，將該軸箱連結於該台車框架； 心棒，插通於該筒狀部之內部空間，且設置有往車寬方向兩側突出並被支承於該台車框架之一對突起部；以及 筒狀的彈性襯套，介裝在該筒狀部與該心棒之間； 該軸樑，具有相對於該心棒或該台車框架之一部分在留有間隙之狀態下從車輛長邊方向內側於車輛長邊方向對向之止擋部； 該間隙之車輛長邊方向尺寸，較該彈性襯套之厚度小。
5. 如申請專利範圍第4項之鐵道車輛之軸箱支承裝置，其中，該止擋部，從該筒狀部之車輛長邊方向內側之部分往車寬方向突出，相對於該心棒之中較該彈性襯套往車寬方向外側突出之部分以留有該間隙之方式於車輛長邊方向對向。