JP2010070000A

JP2010070000A - 鉄道車両用回転抵抗可変台車

Info

Publication number: JP2010070000A
Application number: JP2008238240A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Umehara; 康宏梅原; Akito Kazeto; 昭人風戸
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】車両が曲線を通過する場合にも台車のスムーズな回転を行わせることができる鉄道車両用回転抵抗可変台車を提供する。
【解決手段】鉄道車両用回転抵抗可変台車において、まくら装置Ａを備えた台車Ｂの車体・台車間の心皿５の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車Ｂに適度な回転抵抗を与えて前記台車Ｂの蛇行動を抑制する側受２４，２５の摺動部６，７に、空気静圧案内機構を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、側受を備えた鉄道車両用台車に係り、特に鉄道車両用回転抵抗可変台車に関するものである。

従来、車体の回転抵抗を可変とする鉄道車両用台車としては以下に示されるものが提案されている（下記特許文献１参照）。

図７はかかる従来の旋回抵抗調整装置を示す斜視図である。

この図において、旋回抵抗調整装置１０１は、車体側の回転中心軸１０２の周りに円周状接触面１０３が設けられ、台車側に回転中心軸１０２に交差する方向から円周状接触面１０３に接触する接触子１０４を備えており、車体と台車との間の旋回抵抗を調整する。
特開２００７−２１６８７６号公報

しかしながら、上記した旋回抵抗調整装置は、回転抵抗を付与する装置であるため、曲線を通過する場合に回転抵抗を低減することができない。また、可動装置を備えているため、装置が大型化するといった問題があった。

本発明は、上記状況に鑑みて、車両が曲線を通過する場合にも台車がスムーズな回転を行わせることができる鉄道車両用回転抵抗可変台車を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道車両用回転抵抗可変台車において、まくら装置を備えた台車の車体・台車間の心皿の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車に適度な回転抵抗を与えて前記台車の蛇行動を抑制する側受の摺動部に、空気静圧案内機構を設けることを特徴とする。

〔２〕鉄道車両用回転抵抗可変台車において、まくら装置を備えた台車の車体・台車間の心皿の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車に適度な回転抵抗を与えて前記台車の蛇行動を抑制する側受に、空気静圧案内機構を設けることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道車両用回転抵抗可変台車において、車両には車両走行位置情報取得装置を備えており、前記台車が曲線の位置を走行している場合に前記空気静圧案内機構を動作させ、前記台車が曲線以外の位置を走行している場合に前記空気静圧案内機構を動作させないようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な制御手段により回転抵抗を可変にすることができ、車両が曲線を通過する場合にも台車のスムーズな回転を行わせることができる。特に、空気静圧案内機構により曲線における回転抵抗を小さくするために、従来のような機械的摩耗が少なく寿命が長い。

本発明の鉄道車両用回転抵抗可変台車は、まくら装置を備えた台車の車体・台車間の心皿の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車に適度な回転抵抗を与えて前記台車の蛇行動を抑制する側受の摺動部に、空気静圧案内機構を備える。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車（ボルスタ台車）を示す図、図２はその鉄道車両用回転抵抗可変台車の側受の摺動部における空気静圧案内機構を示す図である。

これらの図において、まくら装置Ａ側においては、１はまくらはり、２は左右動ダンパ、３は空気ばね、４は中心ピン、５は心皿、６，７は側受２４，２５との摺動部、８はボルスタアンカである。また、台車Ｂ側においては、１１は車輪、１２は車輪側ディスク、１３は駆動装置、１４は車軸、１５は軸箱、１６は歯車箱吊り受け、１７は台車枠、１８は軸ダンパ、１９は軸ばね、２０は端はり、２１は増圧シリンダ、２２はディスクブレーキ、２３は主電動機、２４，２５は側受（側受すり板、心皿すり板）である。

ここで、側受２４，２５とは、まくら装置Ａを備えた台車Ｂの車体・台車間の心皿５の左右に配置され、車体の荷重を受けるとともに、台車Ｂに適度な回転抵抗を与えて台車蛇行動を抑制する装置である。まくら装置Ａを備えた台車Ｂは、中心ピン４を中心として回転し、垂直荷重を心皿５と側受２４，２５で分担、もしくは側受２４，２５が全て負担している。この側受２４，２５における摩擦抵抗が台車Ｂの蛇行動を抑制しているが、この摩擦抵抗が台車Ｂの曲線通過時にはスムーズな回転の妨げとなっている。

そこで、本発明では、図２に示すような空気静圧案内機構によってまくら装置Ａと台車Ｂとの回転抵抗を可変とするようにした。かかる空気静圧案内機構は、図２に示すように、側受２４，２５に対向する摺動部６，７には小径の給気穴６Ｂ，７Ｂを形成する。この小径の給気穴６Ｂ，７Ｂから給気溝６Ａ，７Ａを介して送られた圧縮空気２６を供給する。

この時、圧縮空気２６により側受２４，２５と摺動部６，７が非接触となり、また圧縮空気２６が垂直荷重を一部負担するすることで、台車Ｂの曲線走行時の回転抵抗を下げて横圧を低減させることができる。一方、台車Ｂの直線走行時や制御フェール時には給気を停止して通常の側受となる台車を提供する。なお、空気静圧形式としては、多孔質絞り〔図３（ａ）〕、表面絞り〔図３（ｂ）〕、オリフィス絞り〔図３（ｃ）〕、自成絞り〔図３（ｄ）〕などを用いることができる。なお、図３に示す空気静圧形式の例は、オイレス工業（株）のホームページに記載されている。

また、図４に示すようなダイヤフラムを用いたエアベアリングとしてもよい。

図４（ａ）に示すようにダイヤフラム３１に入り口３２から圧縮空気が供給されない状態では、側受が全ての荷重Ｐを負担しているが、図４（ｂ）に示すように入り口３２から圧縮空気３３によりダイヤフラム３１を膨らませることにより、荷重Ｐの一部を分担させ、回転抵抗の低減を行うようにしてもよい。なお、図４に示す空気静圧機構は、鋼鈑工業（株）のホームページに記載されている。

図５は本発明の鉄道車両用回転抵抗可変台車における空気静圧案内機構の動作フローを示す図である。

車両には車両走行位置情報取得装置を備えておく。まず、車両走行位置情報取得装置から車両走行位置情報を得て（ステップＳ１）、曲線であるか否かをチェック（ステップＳ２）する。車両の走行位置が曲線である場合には側受２４，２５に対向する摺動部６，７に圧縮空気２６を供給する（ステップＳ３）。車両が走行中は常に上記ステップＳ１からステップＳ３までの工程を繰り返し実施している。なお、車両の走行位置が曲線でない場合には側受２４，２５に対向する摺動部６，７に圧縮空気を供給することなくステップＳ３を終了する。

つまり、車両走行位置取得装置からの車両走行位置情報に基づき、台車Ｂが曲線に近づいたら、側受２４，２５に対向する摺動部６，７に圧縮空気２６を供給し、台車Ｂの回転抵抗を低減させる。また、車両の曲線走行検知と給気動作は、ボギー角に連動した機械式であってもよい。

なお、空気静圧案内機構は吸気も行えるので、直線走行時には吸気動作し、回転抵抗を高めることで台車の蛇行動を抑制し、曲線走行には圧縮空気を給気動作し、回転抵抗を低減しスムーズな曲線通過を実現することができる。

図６は本発明の他の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車の側受における空気静圧案内機構を示す図である。

この図に示すように、摺動部６，７に対向する側受２４，２５に小径の給気穴２４Ｂ，２５Ｂを形成し、給気溝２４Ａ，２５Ａを介して送られた圧縮空気２７を供給することで、台車Ｂとまくら装置Ａとの回転抵抗を可変にするようにしている。

このように、まくら装置Ａを備えた台車Ｂの車体・台車間の心皿の左右に配置され、車体（図示なし）の荷重を受けるとともに、台車Ｂに適度な回転抵抗を与えて台車Ｂの蛇行動を抑制するための側受２４，２５に、空気静圧案内機構（エアベアリング）を配置するようにした。

本発明によれば、側受の摺動部又は側受に空気静圧案内機構を備えているので、圧縮空気により受側と摺動部が非接触となり、また、圧縮空気が垂直荷重を一部負担することで、台車の回転抵抗を低減することができる。そして、回転抵抗が低減することにより、曲線通過性能が向上し、横圧の減少を行うように作用する。つまり、台車が曲線を通過する場合に、台車のスムーズな回転を行わせることができる。また、側受の摺動部又は側受における摩擦抵抗が低減するため、部品の摩擦寿命が長くなる。

また、従来の鉄道車両で用いられている圧縮空気を利用するので簡単に構成することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の鉄道車両用回転抵抗可変台車は、車両が曲線を通過する場合に、台車のスムーズな回転を行わせることができる鉄道車両用台車として利用可能である。

本発明の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車（ボルスタ台車）を示す図である。本発明の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車の側受の摺動部における空気静圧案内機構を示す図である。本発明の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車の側受の摺動部における空気静圧案内機構（エアベアリング）の空気静圧形式を示す図である。本発明の実施例を示すダイヤフラムを用いたエアベアリングの例を示す図である。本発明の鉄道車両用回転抵抗可変台車における空気静圧案内機構の動作フローを示す図である。本発明の他の実施例を示す鉄道車両用回転抵抗可変台車の側受における空気静圧案内機構を示す図である。従来の旋回抵抗調整装置を示す斜視図である。

符号の説明

Ａまくら装置
１まくらはり
２左右動ダンパ
３空気ばね
４中心ピン
５心皿
６，７側受の摺動部
６Ａ，７Ａ，２４Ａ，２５Ａ給気溝
６Ｂ，７Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂ給気穴
８ボルスタアンカ
Ｂ台車
１１車輪
１２車輪側ディスク
１３駆動装置
１４車軸
１５軸箱
１６歯車箱吊り受け
１７台車枠
１８軸ダンパ
１９軸ばね
２０端はり
２１増圧シリンダ
２２ディスクブレーキ
２３主電動機
２４，２５側受（側受すり板、心皿すり板）
２６，２７，３３圧縮空気
３１ダイヤフラム
３２入り口

Claims

まくら装置を備えた台車の車体・台車間の心皿の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車に適度な回転抵抗を与えて前記台車の蛇行動を抑制する側受の摺動部に、空気静圧案内機構を設けることを特徴とする鉄道車両用回転抵抗可変台車。
まくら装置を備えた台車の車体・台車間の心皿の左右に配置され車体の荷重を受けるとともに、前記台車に適度な回転抵抗を与えて前記台車の蛇行動を抑制する側受に、空気静圧案内機構を設けることを特徴とする鉄道車両用回転抵抗可変台車。
請求項１又は２記載の鉄道車両用回転抵抗可変台車において、車両には車両走行位置情報取得装置を備えており、前記車両が曲線の位置を走行している場合に前記空気静圧案内機構を動作させ、前記車両が曲線以外の位置を走行している場合に前記空気静圧案内機構を動作させないようにしたことを特徴とする鉄道車両用回転抵抗可変台車。