TWI441750B - Trolley lateral movement limit device - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
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Description
本發明係有關於一種台車橫向移動限制裝置，詳細而言，係有關於鐵路車輛由於地震、突起暴風等而脫軌時，用來限制台車之橫向移動藉以達成防止二次災害發生之台車橫向移動限制裝置。
在由於地震、突起暴風等之天災使鐵路車輛受到橫向負載時，為著防止脫軌之目的，沿著軌道之內側設置防止脫軌防護部。但是，提案有一種裝置：當不幸地越過該防止脫軌防護部而脫軌時，作為可使車輛行走在枕木之路基或水泥路基等之上的方式進行導引之裝置，沿著軌道內側設置防止脫軌防護部，同時在台車之車輪內側位置設置朝向下方突出之阻擋器，在脫軌時阻擋器與防止脫軌防護部之內側面滑接，用來限制台車之橫向移動(例如，參照專利文獻1)。
[專利文獻1]國際公開第2007/105672號小冊
在專利文獻1所記載之台車橫向移動限制裝置中，可以限制脫軌時台車之橫向移動，但是在防止脫軌防護部之接頭會
對阻擋器施加大的衝擊，不只是阻擋器，對台車或車體等亦會有施加大負載之問題。該防止脫軌防護部之接頭，從防止脫軌防護部之保養方面來看，要取消會有困難，所以在阻擋器方面需要有對策。
因此本發明之目的是提供一種台車橫向移動限制裝置，在脫軌時當台車橫向移動限制裝置進行動作時，可以防止對阻擋器施加大衝擊。
用以達成上述目的，本發明之台車橫向移動限制裝置，係同時設置有防止脫軌防護部與阻擋器；上述防止脫軌防護部係用來限制在左右一對軌道上行走之車輛在脫軌時之台車之橫向移動，沿著上述軌道之內側設置，阻擋器係從上述台車之車輪之內側位置朝向下方突出，在脫軌時滑接在上述防止脫軌防護部之內側面，用來限制台車之橫向移動；上述阻擋器具備有：滑接部，具有與上述防止脫軌防護部之內側面滑接之滑接面；導引部，在該滑接部之前部和後部分別突出，其前端在從上述防止脫軌防護部之內側面離開之方向傾斜，其基部具有與上述滑接面連續之導引斜面；和台車支持部，其設置在上述滑接部之上部兩側，該台車支持部具有台車支持面，以在上述滑接面與上述防止脫軌防護部之內側面滑接時，與上述防止脫軌防護部之上面滑接，用來限制朝向台車之下方之移動；
上述台車支持部具備有向下導引部，在該台車支持部之前部和後部分別突出，其前端在從上述防止脫軌防護部之上面離開之方向傾斜，其基部具有與上述台車支持面連續之向下導引斜面。
另外，上述阻擋器係由具有上述滑接部和上述導引部之阻擋器本體，和將該阻擋器本體之上部安裝成為可調節上下位置之阻擋器安裝構件所形成，在上述阻擋器安裝構件之上部設有台車安裝部，該台車安裝部係安裝在設於上述台車之阻擋器安裝部，在該台車安裝部和上述阻擋器安裝部設有凹凸卡合部，以當將台車安裝部安裝在阻擋器安裝部時互相卡合，特別是上述凹凸卡合部成為設在上述阻擋器安裝部和上述阻擋器安裝構件上部之任一方兩側面部之前後方向之凹溝，和從任一另外一方之兩側部突出而卡合在上述凹溝之凸部。
另外，上述阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件，使上述阻擋器安裝構件之枕木方向之阻擋器本體安裝面和設在阻擋器本體上部之接觸面進行面接觸，在使阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件前後重疊之狀態，利用貫通阻擋器本體安裝面和阻擋器本體之接觸面之螺栓固定，上述接觸面之上述螺栓之上下方向位置，設定成當脫軌時施加在阻擋器本體下部之前後方向之負載而作用於螺栓之拉伸負載，相對於前方負載和後方負載成為相同拉伸負載之位置。
依照本發明之台車橫向移動限制裝置時，在具有與防止脫軌防護部之內側面滑接之滑接面之滑接部之前部和後部，分別使具有導引斜面之導引部突出，所以在防止脫軌防護部之接頭不會受到大衝擊，並可以保護台車或車體等。
首先本形態例所示之台車11為電動車用無承樑台車，在台車框12之橫樑12a固定有主電動機13，主電動機13之旋轉力係經由撓性接頭和齒輪裝置，傳達到輪軸14和車輪15。另外，在台車框之側樑12b之兩端部設有用以支持輪軸14之兩端部之軸箱支持裝置或軸箱，並設置有制動裝置。在台車框12之上，經由承樑彈簧而成為載置車體16的狀態，台車11和車體16係利用用以傳達驅動力或制動力之牽引裝置17連結。
上述牽引裝置17為1根鏈結式，利用1根之鏈桿20連結在設於車體16之台框16a下部之車體側鏈結承受器18、和設於一方橫樑12a之台車側鏈結承受器19之間，鏈桿20之兩端部形成環狀，在該環狀部嵌著具備有水平方向之軸部21之橡膠襯套22，使突出到橡膠襯套22兩側之軸部21，利用螺栓23分別固定在該兩個鏈結承受器18、19。
另外，在台車側鏈結承受器19安裝有朝向下方突出之阻擋器25。該阻擋器25係利用固定在成為阻擋器安裝部之台車側鏈結承受器19之阻擋器安裝構件26，和安裝在該阻擋器安裝構件26之下部之阻擋器本體27所形成。阻擋器安裝構件26係在水平方向之基部26a兩側立設有安裝腕26b而形成U字狀，兩個安裝腕26b間之距離形成比上述橡膠襯套22之寬度尺寸稍大。
另外，在成為台車安裝部之兩個安裝腕26b上部，設有使螺栓23插通之螺栓孔26c，並在兩個安裝腕26b之上部兩側部，以在台車側鏈結承受器19之方向突出之狀態設有凸部26d，且該凸部26d與分別設於台車側鏈結承受器19兩側面之前後方向之凹溝19b卡合。另外，在阻擋器安裝構件26之基部26a兩側部分，設有上下方向較長之螺栓插通用長孔26e，並在阻擋器本體安裝側之面，突出設有在突出端面具有凹凸卡合部26f之角形阻擋器本體固定部26g，在基部26a中央部之阻擋器本體安裝側之面，設有上下方向之卡合凹溝26h。
上述阻擋器本體27在水平方向之基部27a之下部，一體設置有滑接部28和台車支持部29，在基部27a兩端之阻擋器安裝構件26側之面，設有可與上述凹凸卡合部26f卡合之凹凸卡合部27b，在與螺栓插通用長孔26e對應之位置設有螺栓孔27c，用來使螺栓30插通藉以將阻擋器本體27安裝在阻擋器安裝構件26。另外，在阻擋器本體27上部之阻擋器安裝構件26側之中央部，設有與上述卡合凹溝26h卡合之上下方向之卡合凸部27d。
阻擋器安裝構件26之下部和阻擋器本體27之上部，使上述凹凸卡合部26f、27b之凹凸面在既定之上下位置抵接並卡合，使卡合凹溝26h和卡合凸部27d卡合，並在阻擋器安裝構件26之下部和阻擋器本體27之上部前後重疊之狀態下，藉由已貫通螺栓插通用長孔26e和螺栓孔27c之上述螺栓30連結在螺帽30a而固定。
在該固定阻擋器安裝構件26和阻擋器本體27之固定狀態，螺栓30之上下方向位置，係設定成利用施加在設於阻擋器本體27下部之上述滑接部28、和上述台車支持部29之前後方向之負載而作用於螺栓30之拉伸負載，相對於前方向負載和後方向負載成為相同拉伸負載之位置。
亦即，在圖7中，在車輛於箭頭A1方向行進時而有脫軌之情況下，在阻擋器本體27之下部(滑接部28和台車支持部29)來自阻擋器本體27前部負載P1會作用，該負載P1是以上述凹凸卡合部26f、27b抵接面下端B1作為支點，對螺栓30施加作用而成為拉伸負載F1。另一方面，在車輛於箭頭A2方向行進時而有脫軌之情況下，來自阻擋器本體27後部負載P2會作用，該負載P2是以上述凹凸卡合部26f、27b抵接面上端B2作為支點，對螺栓30施加作用而成為拉伸負載F2。
來自前部負載P1作用時作用於螺栓30之拉伸負載F1，和來自後部負載P2作用時作用於螺栓30之拉伸負載F2，係以F1=(P1×D1)/L1和F2=(P2×D2)/L2之式分別求得。另外，式中之L1是螺栓30中心線C和接觸面下端B1之距離，L2是螺栓30中心線C和接觸面上端B2之距離，D1是負載P1、P2作用點和接觸面下端B1之距離(與中心線C正交之方向之距離)，D2是負載P1、P2作用點和抵接面上端B2之距離(與中心線C正交之方向之距離)。
假如使來自前後之負載P1、P2與車輛之行走速度等條件相同時，為了將作用於螺栓30之拉伸負載F1、F2設定成為相同之值，可以為(P1×D1)/L1=(P2×D2)/L2，因為P1=P2，所以成為D1/L1=D2/L2。如此一來，藉由相對凹凸卡合部26f、27d之抵接面，設定螺栓30之上下方向位置，可以與車輛之行進方向無關地將作用於螺栓30之拉伸負載F1、F2設定成為相同之值。
利用此種方式，可以使螺栓30之拉伸強度最佳化，同時在用以將鏈桿20之軸部21和阻擋器25固定在台車側鏈結承受器19之螺栓23產生破斷之前，藉由用以將阻擋器本體27固定在阻擋器安裝構件26之螺栓30先產生破斷的方式，設定該兩個螺栓23、30之強度，所以在脫軌時，即使萬一對阻擋器本體27輸入過大之前後負載之情況時，亦可以確實防止螺栓23產生破斷，軸部21從台車側鏈結承受器19脫落，造成台車11和車體16分離。
上述滑接部28在兩側面具有上下方向之滑接面28a，且與沿著左右之軌道51、51之內側設置之防止脫軌防護部52之內側面52a滑接，同時具有分別在該滑接部28前部和後部突出之導引部31。該導引部31其前端在從防止脫軌防護部52之內側面52a逐漸離開之方向傾斜，在兩側面前後部分別具有橫向之導引斜面31a，且其基部與上述滑接面28a連續。
另外，上述台車支持部29係設在上述滑接部28之上部兩側部分，並具有台車支持面29a，當上述滑接面28a與防止脫軌防護部52之內側面52a滑接時，與防止脫軌防護部52之上面52b滑接，用來限制朝向台車11之向下方之移動，並具有分別突出到該台車支持部29之前部和後部之向下導引部32。該向下導引部32其前端在從防止脫軌防護部52之上面52b逐漸離開之方向傾斜，在下面前後部分別具有向下導引斜面32a，且其基部與上述台車支持面29a連續。
以此種方式形成之阻擋器25，在使阻擋器安裝構件26之凸部26d卡合在台車側鏈結承受器19之凹溝19b之狀態下，利用螺栓23而與鏈桿20之軸部21一起安裝在台車側鏈結承受器19，成為從台車11之車輪15之內側位置朝向下方突出之狀態。
另一方面，在軌道側沿著左右軌道51、51之內側，設有上述防止脫軌防護部52。該防止脫軌防護部52係由被安裝在石板軌道之水泥路基或鋪道軌道之枕木53之固定構件54、和安裝在該固定構件54上部之T字狀防護構件55所形成，該防護構件55之高度設定成與軌道51之上面相同面或稍高。
防護構件55之軌道側部分55a由於地震等搖動使車輪15浮起，當一方之車輪15之突緣15a越過軌道51時，經由使另一方之車輪15之內側面滑接在軌道側部分55a，用來防止該另一方之車輪15脫軌到軌道內側，同時防止一方之車輪15之突緣15a越過軌道51，利用此種方式，不會妨礙車輛行走，而可以防止車輪15從軌道51脫軌。
位於軌道內側之防止脫軌防護部52之內側面52a，由於大搖動使一方之車輪15之突緣15a越過軌道51時，另一方之車輪15越過防止脫軌防護部52造成脫軌，經由使上述滑接部28之滑接面28a與該內側面52a滑接，以不會妨礙車輛之行走地用來限制台車11在脫軌方向之更進一步之移動。另外，經由使台車支持部29之台車支持面29a與防止脫軌防護部52之上面52b滑接，用來抑制車輪15之突緣15a對枕木53或固定構件54激烈地衝撞。另外，避免導引部31之前端對固定構件54激烈地衝撞。另外，使滑接部28之滑接面28a與內側面52a滑接，在防護構件55受到倒向軌道51方向之力作用，但是台車支持面29a與上面52b滑接，台車支持面29a成為將防護構件55之內側面52a按壓到下方之狀態，可以用來防止防護構件55倒向軌道方向。
另外，因為設置具有導引斜面31a之導引部31或具有向下導引斜面32a之向下導引部32，即使在防護構件55接頭部分發生不同的情況下，亦可藉由導引斜面31a或向下導引斜面32a，防止滑接部28或台車支持部29衝撞至接頭，所以在防護構件55接頭之不同部分不會受到大衝擊，可以防止因衝擊使阻擋器25破損，同時可以防止台車或車體等破損。
另外，經由使滑接面28a與防止脫軌防護部52之內側面52a滑接，在阻擋器本體27受到水平方向之力或旋轉力作用，但是因為卡合凹溝26h和卡合凸部27d卡合，凹凸卡合部26f、27b成為互相卡合之狀態，所以在阻擋器安裝構件26和阻擋器本體27不會產生位置偏差，在螺栓30不會受到剪斷力作用。同樣地，在阻擋器25之上部，因為凹溝19b和凸部26d卡合，所以可以防止台車側鏈結承受器19和阻擋器安裝構件26之位置偏差，在螺栓23不會受到剪斷力作用。利用此種方式，可以保護螺栓23、30使其不會破斷。
另外，因為在阻擋器安裝構件26設有螺栓插通用長孔26e，所以阻擋器本體27之上下位置調整可以容易地進行，在利用車輪15之削正使車輪直徑變小時，經由變更阻擋器本體27相對於阻擋器安裝構件26之安裝位置，使阻擋器本體27不會超過車輛界限L而突出到下方。
因此，由於脫軌台車11之橫向移動受到限制，所以可以事先防止朝向軌道外脫軌或車輛翻覆，可以防止因脫軌所引起之二次災害，同時不只可以防止對阻擋器25，亦可防止對台車11或車體16之衝擊所造成之損傷。
另外，導引斜面31a、32a之尺寸、傾斜角度，可以依照防護構件55不同之狀態、車輛速度等條件適當地設定，可以使傾斜面之一部分或全體成為圓弧面或球面。另外，阻擋器25之大小，特別是滑接部28之橫寬或防止脫軌防護部52內側面52a之位置，如上述專利文獻1所記載之方式，最好設定成在複線部分行走之列車車體16間之間隔1/2程度。另外，在脫軌時，設在台車11之主電動機13等下面，與防止脫軌防護部52或軌道51上面滑接，而可以限制台車11朝向下方移動之情況時，可以將台車支持部29省略。
圖8表示阻擋器之第2形態例。另外，在以下之說明中，在各個形態例共同之構成元件附加相同元件符號，並省略其詳細說明。本形態例所示之阻擋器41係以從滑接部28獨立之狀態，設置有在阻擋器本體42中設置於滑接部28上部兩側之台車支持部29。
圖9和圖10表示阻擋器之第3形態例，本形態例所示之阻擋器43在阻擋器安裝構件44之安裝腕44a和台車側鏈結承受器45之對向面，分別設置凹凸卡合部44b、45a，經由使該凹凸卡合部44b、45a互相卡合用來防止對螺栓23施加剪斷力。
圖11表示阻擋器之第3形態例，本形態例所示之阻擋器46，與上述第2形態例同樣地，係以獨立狀態，設置有在阻擋器本體42中設置於滑接部28上部兩側之台車支持部29，並且與上述第3形態例同樣地，在阻擋器安裝構件44之台車側鏈結承受器側之面，分別設置凹凸卡合部44b。
11．．．台車
12．．．台車框
12a．．．橫樑
12b．．．側樑
13．．．主電動機
14．．．輪軸
15．．．車輪
15a．．．突緣
16．．．車體
16a．．．台框
17．．．牽引裝置
18．．．車體側鏈結承受器
19．．．台車側鏈結承受器
19a．．．雌螺孔
19b．．．凹溝
20．．．鏈桿
21．．．軸部
21a．．．螺栓孔
22．．．橡膠襯套
23．．．螺栓
25．．．阻擋器
26．．．阻擋器安裝構件
26a．．．基部
26b．．．安裝腕
26c．．．螺栓孔
26d．．．凸部
26e．．．螺栓插通用長孔
26f．．．凹凸卡合部
26g．．．阻擋器本體固定部
26h．．．卡合凹溝
27．．．阻擋器本體
27a．．．基部
27b．．．凹凸卡合部
27c．．．螺栓孔
27d．．．卡合凸部
28．．．滑接部
28a．．．滑接面
29．．．台車支持部
29a．．．台車支持面
30．．．螺栓
30a．．．螺帽
31．．．導引部
31a．．．導引斜面
32．．．向下導引部
32a．．．向下導引斜面
41‧‧‧阻擋器
42‧‧‧阻擋器本體
43‧‧‧阻擋器
44‧‧‧安裝構件
44a‧‧‧安裝腕
44b‧‧‧凹凸卡合部
45‧‧‧台車側鏈結承受器
45a‧‧‧凹凸卡合部
46‧‧‧阻擋器
51‧‧‧軌道
52‧‧‧防止脫軌防護部
52a‧‧‧內側面
52b‧‧‧上面
53‧‧‧枕木
54‧‧‧固定構件
55‧‧‧防護構件
55a‧‧‧軌道側部分
L‧‧‧車輛界限
B1、B2‧‧‧支點
A1、A2‧‧‧方向
F1、F2‧‧‧拉伸負載
圖1是適用本發明之台車橫向移動限制裝置之第1形態例之台車之概略剖視正視圖。
圖2是其概略剖視側視圖。
圖3是用來表示其脫軌時之狀態之概略剖視正視圖。
圖4是用來表示其脫軌時之狀態之主要部分一部分剖視正視圖。
圖5是圖4之V-V剖視圖。
圖6是其阻擋器之立體圖。
圖7是其阻擋器之主要部分側視圖。
圖8是本發明之台車橫向移動限制裝置之第2形態例中阻擋器之立體圖。
圖9是本發明之台車橫向移動限制裝置之第3形態例中阻擋器之立體圖。
圖10是同一部分剖視側視圖。
圖11是本發明之台車橫向移動限制裝置之第4形態例中阻擋器之立體圖。
11．．．台車
12．．．台車框
12a．．．橫樑
12b．．．側樑
14．．．輪軸
15．．．車輪
15a．．．突緣
16．．．台框
21．．．軸部
25．．．阻擋器
26．．．阻擋器安裝構件
27．．．阻擋器本體
28．．．滑接部
31．．．導引部
31a．．．導引斜面
32．．．向下導引部
51．．．軌道
52．．．防止脫軌防護部
52a．．．內側面
53．．．枕木
54．．．固定構件
55．．．防護構件
55a．．．軌道測部分
L．．．車輛界限
Claims (7)
- 一種台車橫向移動限制裝置，係同時設置有防止脫軌防護部與阻擋器；上述防止脫軌防護部係用來限制在左右一對軌道上行走之車輛在脫軌時之台車之橫向移動，沿著上述軌道之內側設置，上述阻擋器係從上述台車之車輪之內側位置朝向下方突出，在脫軌時滑接在防止脫軌防護部之內側面，用來限制台車之橫向移動；上述阻擋器具備有：滑接部，具有與上述防止脫軌防護部之內側面滑接之滑接面；導引部，在該滑接部之前部和後部分別突出，其前端在從上述防止脫軌防護部之內側面離開之方向傾斜，其基部具有與上述滑接面連續之導引斜面；和台車支持部，其設置在上述滑接部之上部兩側，該台車支持部具有台車支持面，以在上述滑接面與上述防止脫軌防護部之內側面滑接時，與上述防止脫軌防護部之上面滑接，用來限制朝向台車之下方之移動；上述台車支持部具備有向下導引部，在該台車支持部之前部和後部分別突出，其前端在從上述防止脫軌防護部之上面離開之方向傾斜，其基部具有與上述台車支持面連續之向下導引斜面。
- 如申請專利範圍第1項之台車橫向移動限制裝置，其中，上述阻擋器係由具有上述滑接部和上述導引部之阻擋器本體，和將該阻擋器本體之上部安裝成為可調節上下位置之阻擋器安裝構件所形成。
- 如申請專利範圍第2項之台車橫向移動限制裝置，其中，在上述阻擋器安裝構件之上部設有台車安裝部，該台車安裝部係安裝在設於上述台車之阻擋器安裝部，在該台車安裝部和上述阻擋器安裝部設有凹凸卡合部，以當將台車安裝部安裝在阻擋器安裝部時互相卡合。
- 如申請專利範圍第3項之台車橫向移動限制裝置，其中，上述凹凸卡合部成為設在上述阻擋器安裝部和上述阻擋器安裝構件上部之任一方兩側面部之前後方向之凹溝，和從任一另外一方之兩側部突出而卡合在上述凹溝之凸部。
- 如申請專利範圍第2項之台車橫向移動限制裝置，其中，上述阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件，使上述阻擋器安裝構件之枕木方向之阻擋器本體安裝面和設在阻擋器本體上部之接觸面進行面接觸，在使阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件前後重疊之狀態，利用貫通阻擋器本體安裝面和阻擋器本體之接觸面之螺栓固定，上述接觸面之上述螺栓之上下方向位置，設定成當脫軌時施加在阻擋器本體下部之前後方向之負載而作用於螺栓之拉伸負載，相對於前方負載和後方負載成為相同拉伸負載之位置。
- 如申請專利範圍第3項之台車橫向移動限制裝置，其中，上述阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件，使上述阻擋器安裝構件之枕木方向之阻擋器本體安裝面和設在阻擋器本體上部之接觸面進行面接觸，在使阻擋器本體上部和阻擋器安 裝構件前後重疊之狀態，利用貫通阻擋器本體安裝面和阻擋器本體之接觸面之螺栓固定，上述接觸面之上述螺栓之上下方向位置，設定成當脫軌時施加在阻擋器本體下部之前後方向之負載而作用於螺栓之拉伸負載，相對於前方負載和後方負載成為相同拉伸負載之位置。
- 如申請專利範圍第4項之台車橫向移動限制裝置，其中，上述阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件，使上述阻擋器安裝構件之枕木方向之阻擋器本體安裝面和設在阻擋器本體上部之接觸面進行面接觸，在使阻擋器本體上部和阻擋器安裝構件前後重疊之狀態，利用貫通阻擋器本體安裝面和阻擋器本體之接觸面之螺栓固定，上述接觸面之上述螺栓之上下方向位置，設定成當脫軌時施加在阻擋器本體下部之前後方向之負載而作用於螺栓之拉伸負載，相對於前方負載和後方負載成為相同拉伸負載之位置。
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