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技術 鉄道車両用操舵台車の操舵装置

出願人 新日鐵住金株式会社
発明者 下川嘉之
出願日 2011年12月19日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2011-277377
公開日 2013年6月27日 (7年5ヶ月経過) 公開番号 2013-126835
状態 特許登録済
技術分野 鉄道車両懸架装置、車輪装置
主要キーワード 電動方式 角部材 球面ブッシュ ボギー 強制操舵 上下荷重 軸箱体 軸ばね
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年6月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

解決手段

台車枠1に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵する輪軸6を支持する軸箱2に回転自在に連結されるモノリンク21とボルスタ3に回転自在に連結される連結リンク22をそれぞれ回転自在に連結して前記輪軸6を操舵可能に構成したモノリンク式操舵台車の操舵装置である。軸箱2を前記操舵てことして使用する。

効果

軸箱体を操舵てことして使用するので、操舵てこを削減することができ、軽量化に加えてコスト削減をも図れる。

概要

背景

リンク式操舵装置11は、図4に示すように、台車枠1に回転自由にピン支持された操舵てこ12と、操舵てこ12と軸箱2を結合する操舵リンク13と、操舵てこ12と例えばボルスタ3を結合する連結リンク14の3つの部材を、球面ブッシュゴムブッシュ等で結合した構成である。なお、図4中の4は空気ばね、5は車体、6は輪軸、7は軸ばねを示す。

このように操舵てこ、操舵リンク、連結リンクの3つの部材を結合する点は、特許文献1に開示された操舵装置も同じである。

このようなリンク式操舵装置を備えた操舵台車の場合、操舵しない台車と比較して軸箱と台車枠を前後、左右方向に適度な剛性で支持するための部品点数が多くなるという課題を有している。

しかしながら、特許文献1で開示された操舵装置は勿論、従来の何れのリンク式操舵装置も、操舵装置の部品点数の削減について考慮されたものは無かった。

概要

リンク式操舵台車の部品点数を削減する。台車枠1に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵する輪軸6を支持する軸箱2に回転自在に連結されるモノリンク21とボルスタ3に回転自在に連結される連結リンク22をそれぞれ回転自在に連結して前記輪軸6を操舵可能に構成したモノリンク式操舵台車の操舵装置である。軸箱2を前記操舵てことして使用する。軸箱体を操舵てことして使用するので、操舵てこを削減することができ、軽量化に加えてコスト削減をもれる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

台車部に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵する輪軸を支持する軸箱部に回転自在に連結されるモノリンクと車体部に回転自在に連結される連結リンクを、それぞれ回転自在に連結して前記輪軸を操舵可能に構成したモノリンク式操舵台車操舵装置において、軸箱体を前記操舵てことして使用することを特徴とする鉄道車両用操舵台車の操舵装置。

技術分野

0001

本発明は、台車輪軸操舵する鉄道車両用操舵台車操舵装置に関するものであり、特にモノリンク式軸箱支持の操舵台車における操舵装置に関するものである。

背景技術

0002

リンク式操舵装置11は、図4に示すように、台車枠1に回転自由にピン支持された操舵てこ12と、操舵てこ12と軸箱2を結合する操舵リンク13と、操舵てこ12と例えばボルスタ3を結合する連結リンク14の3つの部材を、球面ブッシュゴムブッシュ等で結合した構成である。なお、図4中の4は空気ばね、5は車体、6は輪軸、7は軸ばねを示す。

0003

このように操舵てこ、操舵リンク、連結リンクの3つの部材を結合する点は、特許文献1に開示された操舵装置も同じである。

0004

このようなリンク式操舵装置を備えた操舵台車の場合、操舵しない台車と比較して軸箱と台車枠を前後、左右方向に適度な剛性で支持するための部品点数が多くなるという課題を有している。

0005

しかしながら、特許文献1で開示された操舵装置は勿論、従来の何れのリンク式操舵装置も、操舵装置の部品点数の削減について考慮されたものは無かった。

先行技術

0006

特許第3448445号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明が解決しようとする課題は、従来のリンク式操舵装置では、操舵装置の部品点数の削減について考慮されたものは無かったという点である。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、リンク式操舵台車の部品点数を削減し、操舵台車をより低コストで実現することを目的としている。

0009

すなわち、本発明の鉄道車両用操舵台車の操舵装置は、
台車部に回転自在に連結される操舵てこに対して、操舵する輪軸を支持する軸箱部に回転自在に連結されるモノリンクと車体部に回転自在に連結される連結リンクを、それぞれ回転自在に連結して前記輪軸を操舵可能に構成したモノリンク式操舵台車の操舵装置において、
軸箱体を前記操舵てことして使用することを最も主要な特徴としている。

0010

本発明の操舵台車の操舵装置は、軸箱体を操舵てことして使用するので、操舵てこを削減することができる。

発明の効果

0011

本発明によれば、軸箱体を操舵てことして使用するので、操舵てこを削減することができ、軽量化に加えてコスト削減をも図れる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の操舵台車の操舵装置の第1の例の要部を示した概略構成図である。
(a)は本発明の操舵台車の操舵装置の第2の例を示す図1と同様の図、(b)は軸箱支持装置を構成する左右支持用弾性体を平面方向から見た図である。
本発明の操舵台車の操舵装置の第3の例を示す図1と同様の図である。
従来のリンク式操舵台車の操舵装置の概略構成図である。

0013

本発明では、リンク式操舵台車の部品点数を削減するという目的を、軸箱体を操舵てことして使用することで実現した。

0014

以下、本発明を実施するための形態例を、図1及び図2を用いて説明する。
図1及び図2頂上ばね式軸箱支持装置を備えたモノリンク式操舵台車に本発明を適用した場合の図である。

0015

先に説明したリンク式操舵装置を構成する操舵てこ、操舵リンク、連結リンクの主要3部材と、それらを結合する球面ブッシュ、ゴムブッシュ等は、輪軸を適切な操舵てこ比で操舵するためには欠かせない要素である。

0016

ところで、モノリンク式軸箱支持装置の場合、車両の前後進方向(以下、前後方向という。)の荷重は、軸箱と台車枠を繋ぐモノリンクで伝えており、軸箱と台車の前後方向支持はモノリンクの取り付け位置で規定される。

0017

従って、モノリンク式軸箱支持装置を有する操舵台車では、このモノリンクを操舵リンクとして活用している。このモノリンクを操舵リンクとして活用した操舵台車をモノリンク式操舵台車と称している。

0018

一方、モノリンク式軸箱支持装置における車両幅方向(以下、左右方向という。)の荷重は、軸箱と台車枠ばね間に配置され、軸箱の上部に突出させた角部材の外周部に嵌め込んだ弾性体で負担している。

0019

発明者は、モノリンク式軸箱支持装置の左右方向支持のための弾性体を外周部に嵌め込む角部材を操舵てことして使用することを考えた。この軸箱の上部に突出させた角部材を操舵てことして使用すれば、リンク式操舵装置の主要3要素のうちの一つを既存のモノリンク式軸箱支持装置の軸箱体に兼ねさせることができる。

0020

本発明の操舵台車の操舵装置は、発明者の上記考えに基づいてなされたものであり、例えば図1に示すような構成である。

0021

21は操舵リンクとしての作用をも奏するモノリンクであり、一方端は台車枠1に他方端はその上部に角部材2aを突出状に設けた軸箱2に、球面ブッシュ、ゴムブッシュ等を介して夫々回転自在に連結されている。

0022

本発明では、台車枠1と軸箱2間を前後方向に結合する前記モノリンク21を、図1に示すように車軸6aに対して例えば下方向にオフセットして取り付ける。このオフセット量L1やオフセットの向きは、目標とする操舵てこ比(L2:L1、図1参照)によって決定する。

0023

また、本発明では、前記角部材2aの上端を台車枠1のばね帽1aより突出させ、この突出させた上端部に、例えばボルスタ3に一端側を回転自在に連結した連結リンク22の他端側を回転自在に連結し、軸箱2自体を操舵てことして作用するように構成している。なお、この連結リンク22の両端の回転自在な連結部は、モノリンク21の両端部と同様、球面ブッシュ、ゴムブッシュ等が介在されている。

0024

上記構成の本発明の操舵装置では、操舵装置をスムーズに動作させるため、軸箱2の角部材2aと台車枠1間の前後方向を柔らかく支持することが望ましい。そのためには、軸箱2と台車枠1の支持を上下荷重用の軸ばね7(コイルスプリング)のみで行い、前後方向及び左右方向の支持は軸ばね7自体が有するばね作用で行うことで実現できる。

0025

この場合、分岐器通過等で生じる過大な荷重が作用しても干渉等が生じないように、前後方向及び左右方向にストッパを設けるのが望ましい。このストッパとして、図1では、ばね帽1aの下端内周と軸箱2の上端外周間に隙間dを設けておき、前後方向及び左右方向に過大な荷重が作用した場合にこれらばね帽1aの下端内周と軸箱2の上端外周が当接することでそれ以上移動しないものを示している。

0026

しかしながら、前記のようなストッパを設けただけでは、操舵装置が何らかの異常状態により破断した場合は、軸箱2の前後方向の支持剛性が確保されず限界速度が低下する可能性がある。

0027

従って、限界速度が課題となる比較的高速走行する車両に本発明を適用する場合は、操舵装置が破断した場合の軸箱2の前後方向の支持剛性を確保するため、図2(a)に示すように、軸箱2と台車枠1の間の前後方向に適正剛性を確保するための弾性体23を設置することが望ましい。

0028

そのためには、この弾性体23を、例えば図2(b)に示すように、中心部から左右方向外周側にいくほど前後方向の長さが長くなるようなゴムを積層した構造のものとすれば良い。

0029

上記構成の本発明の鉄道車両用操舵台車の操舵装置では、軸箱2を操舵てことして使用するので、操舵てこを削減することができ、軽量化に加えてコスト削減をも図ることができる。

0030

加えて、従来の操舵装置を有する操舵台車では車体5の質量による軸ばね7のたわみによって操舵装置自体が上下に移動するが、本発明では操舵装置がばね下に設置されるので車体5の質量が変化しても操舵装置自体の高さは変化しない。

0031

本発明は上記の例に限らず、請求項に記載された技術的思想範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

0032

例えば、図1及び図2の例では、連結リンク22の一方端部をボルスタ3に結合した例を示したが、図3に示すように、車体5に結合しても良い。また、図示省略したが、車体傾斜車両車体傾斜ばりに結合しても良い。

実施例

0033

また、本発明の操舵装置の操舵方式は、アクティブ強制操舵方式、半強制操舵方式の何れの方式にも適用可能である。なお、アクティブ強制操舵方式とは、空圧油圧或いは電動方式アクチュエータを使用し、外部からエネルギー投入して制御しながら能動的に輪軸を操舵する方式である。一方、半強制操舵方式とは、車体・台車・輪軸をリンクなどの機械的機構で繋いで、曲線通過時に車体・台車間に発生するボギー変位駆動力とする方式である。

0034

1台車枠
2軸箱
3ボルスタ
5 車体
6輪軸
7軸ばね
21モノリンク
22連結リンク
23 弾性体

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