JP3394151B2 - 鉄道車両用操舵台車 - Google Patents
鉄道車両用操舵台車Info
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- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、台車枠に対して車
輪軸を意図的に回動させる鉄道車両用操舵台車に関し、
特には、車体前後方向（レール長手方向）に変位を大き
く取れる軸箱支持装置を有する鉄道車両用操舵台車に関
する。 【０００２】 【従来の技術】軸箱は車輪軸の軸受を収めた箱（ベアリ
ングボックス）であり、この上に軸バネを介して台車の
台車枠が載る。さらに台車枠上にはまくらバネ等を介し
て車体が載る。 【０００３】図４は、従来の円錐積層ゴム式の軸箱支持
装置の構造を示す一部断面側面図である。図中に車輪２
０、車輪軸３、軸箱４が示されている。軸箱４の下部に
は、前後方向に延びるウイング部４ａが形成されてい
る。このウイング部４ａには上下方向の穴４ｂが形成さ
れており、この穴４ｂには支持軸９７の下端部が嵌合し
ている。支持軸９７は、ウイング部４ａから上方に延び
ており、その上部は上に行くほど狭まる円錐形となって
いる。 【０００４】支持軸９７の上部外面には、円錐積層ゴム
式軸バネ９１が取り付けられている。同軸バネ９１は、
同心円状に中心から外に向かって交互に積層されたイン
ナープレート９３（金具層）とゴム層９５とを有する。
これらインナープレート９３とゴム層９５は、それぞれ
中心軸が鉛直方向に延びる上すぼまり円錐形をした筒体
である。円錐積層ゴム式軸バネ９１の外から内に向かっ
て、外筒９２、ゴム層、インナープレート、ゴム層、イ
ンナープレート、ゴム層、内筒９６が加硫接着され積層
されている。台車枠２は軸箱９１の外筒９２の上に載っ
ている。この円錐積層ゴム式軸バネ９１は、上下（積層
方向に対する横方向）に伸縮しやすいが、積層方向に近
い前後及び左右（車輪軸３の軸方向）方向の伸縮は限度
があるという性質を有する。この方式の軸箱支持装置
は、構造が簡単で小形・軽量化でき、摩耗部分がないの
で保守も省略化できるという利点を有する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
軸箱支持装置は、操舵台車用としては、前後方向の変位
が少なさすぎるという問題点があった。ここで、一般的
な操舵台車を例にとって、鉄道車両の操舵メカニズムの
基本について説明する。 【０００６】図３は、操舵台車の基本的な操舵メカニズ
ムを説明するための模式的平面図である。図３に示すよ
うに、車両が曲線軌道Ｒを通過する際には、車体２０１
と台車枠２０２との間には台車回転中心Ｑまわりに相対
ヨーイング運動が発生し、相対変位角αが発生する。相
対変位角αが、かじ取り装置２０６の垂直リンク２０８
に伝達され、垂直リンク２０８を回転中心Ｏを中心に回
動させる。この回動量は捩り軸２０９によってかじ取り
装置２０６′にも伝達される。それと同時に、垂直リン
ク２０８が回動すると垂直リンク２０８に回動可能に取
り付けられた水平リンク２０７ａ、２０７ｂが回動し、
車輪軸２０３ａ、２０３ｂを曲線のラジアル方向に変位
角βだけ回動させ、車輪軸２０３ａ、２０３ｂは曲線軌
道に自動整合される。 【０００７】図３においては、軸箱２０４ａ、２０４ｂ
を前後方向に支持するバネ２１３、及び、左右方向に支
持するバネ２１４が示されている。図から良く解るよう
に、軌道曲率中心側の前後支持バネ２１３は伸びている
のに対して、軌道曲率外側の前後支持バネ２１３′は縮
んでいる。このように、操舵台車における軸箱支持装置
は、前後方向に相当程度変位する能力を有していなけれ
ばならない。しかし、図４の従来の円錐積層ゴム式軸バ
ネ支持装置は、その能力を有していなかった。 【０００８】鉄道車両の軸箱支持装置としては、その他
に、軸はり式、ＩＳゴム＋板バネ式、Ｓミンデン式、ア
ルストームリンク式等がある。しかし、これら従来の軸
箱支持装置は、車両の走行安定性の確保を主眼にしてお
り、また、台車構成上、機械ブレーキ装置など他の装置
の取り付けスペースとの関係から軸箱体の前後方向（レ
ール方向）の変位を小さく制限する構造としている。し
たがって、半径の小さな曲線を走行する場合、車輪軸は
回転変位が制限されて曲線走行時の横圧が大きくなった
り、軸箱支持装置を構成するゴムが許容限度以上の変位
（歪み率）を受けて寿命が短くなるなどの問題があっ
た。 【０００９】本発明は、車体前後方向（レール長手方
向）に変位を大きく取れる軸箱支持装置を有する鉄道車
両用操舵台車を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の鉄道車両用操舵台車は、台車枠に対して車
輪軸を意図的に回動させる操舵メカニズムを有する鉄道
車両用操舵台車であって、 該台車の台車枠に対して、
車軸軸受を収めた軸箱を、主に前後方向及び左右方向に
弾性的に支持する軸箱支持装置を備え、 該軸箱支持装
置が、 軸箱の上側に配置された、主に上下に伸縮す
る、台車枠を受ける軸バネと、 上記軸箱から前後方向
に延びる支持軸と、 この支持軸に対して摺動不能に嵌
合された、上記支持軸の軸芯から径方向外側に向かっ
て、ゴム層と金具層とが交互に積層された積層構造を有
する、台車の前後方向に伸縮しやすい弾性部材と、 こ
の弾性部材を台車枠に対して固定する部材と、 を具備
し、 上記積層構造のゴム層及び金具層の形状が円錐筒
であり、 上記支持軸の軸方向に、２組の該積層構造が
対向して配列されており、 該積層構造を支持軸の軸方
向に圧縮することによりゴム層を予圧する予圧機構を有
することを特徴とする。 【００１１】上記弾性部材の積層構造から該弾性部材は
前後方向に伸縮しやすく、台車枠に対して軸箱が前後方
向に変位可能な寸法が大きいので、大きな操舵可能角度
を確保できる。なお、ここで、ゴムとは、比較的弾力性
のある樹脂材を広く指すものである。 【００１２】ゴムを予圧することにより、ゴムを常に圧
縮応力下で使用することができ、ゴムの劣化を防止する
ことができる。 【００１３】 【００１４】上下伸縮と台車荷重を受けるのを軸バネに
担当させ、軸箱支持装置では主に前後方向に軸箱を弾性
的に支持することとしている。またダンパーは主に上下
方向の振動を減衰させる働きをする。このような支持構
造の利点は、軸箱支持構造が簡略化され、輪軸の大きな
前後変位が許容できることである。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつより詳し
く説明する。図１は、本発明の１実施例に係る鉄道車両
用操舵台車の軸箱支持装置を示す側面図である。（Ａ）
は軸箱支持装置全体を、（Ｂ）は円錐積層ゴム部材の周
辺の拡大断面を示す。 【００１６】図１において、車輪２０及びその車輪軸３
が一点鎖線で示されている。車輪軸３の周囲には、車軸
ベアリング（図示されず）を収納する軸箱４が存在す
る。軸箱４の上には、コイルバネである軸バネ２７が置
かれている。同バネ２７の上には、同バネの上面及び外
面を覆う軸バネ座２５を介して、台車枠２が載せられて
いる。 【００１７】軸バネ座２５からは、図の左方向にリブ２
８が突設されている。リブ２８の先には、ダンパー３１
の取付け金具２９が連結されている。この取付け金具２
９には緩衝ゴムが装入されており、ダンパー３１を台車
枠２に対して、前後・左右に揺動可能に連結している。
ダンパー３１は、伸縮自在であるが、伸縮時に抵抗力を
生じ、軸箱４の振動を減衰させる。ダンパー３１の下端
にも緩衝ゴムを装入した取付け金具３３が存在し、ダン
パー３１と軸箱のリブ３４とを揺動可能に連結してい
る。 【００１８】軸箱４から図の右方向には、車体の前後方
向に延びる支持軸８１が突設されている。この支持軸の
外周には、積層構造のゴム部材（弾性部材）６１が、２
列、背面合わせに嵌合されている。同ゴム部材６１の外
周は、ケーシング４１内に嵌合されている。ケーシング
４１は、台車枠２に固定されている軸箱取付部２３にボ
ルト２２で固定されている。したがって、支持軸８１
は、円錐積層ゴム部材６１を介して台車枠２に弾性的に
支持されている。 【００１９】図２は、図１の軸箱支持装置の円錐積層ゴ
ム部材６１の詳細を示す側面断面図である。同ゴム部材
６１の中心部には鋼製の内筒６９が存在する。内筒６９
は、円筒内面の軸穴６９ａを有し、その外周は、円錐面
６９ｂとなっている。したがって、内筒６９の断面はク
サビ形をしている。軸穴６９ａには支持軸８１が嵌合す
る。円錐面６９ｂ上にはゴム層６５−４が加硫接着され
ており、その上には鋼板製のインナープレート６７とゴ
ム層６５とが積層されている。 【００２０】ゴム層６５は、天然ゴム（ＪＩＳ Ｅ４７
１０）製の中空円錐筒である。このゴム層６５は、その
内外面を、インナープレート６７あるいは内筒６９、外
筒６３に加硫接着されている。ゴム層６５の端部はアー
ル凹面となっており、応力集中を軽減し、接着面のはが
れの防止を図っている。インナープレート６７は鋼板製
の薄肉円錐筒である。ゴム層６５及びインナープレート
６７の軸芯は支持軸８１の軸芯と一致しており、各々同
心円状に、中心から外に向かって、ゴム層６５−４、イ
ンナープレート６７−３、ゴム層６５−３、インナープ
レート６７−２、ゴム層６５−２、インナープレート６
７−１、ゴム層６５−１と積層されている。 【００２１】外筒６３は、その内面が円錐面であり、径
大側約半分の外周面６３ａが円周面であり、径小側の外
周面６３ｂが円錐面である。この円筒外周面６３ａは、
ケーシング４１の円筒内面４１ｂ（図１（Ｂ））に嵌合
し、円錐外周面６３ｂは、奥側（図の左側）のゴム部材
６１Ａについては、ケーシング４１の奥の円錐面４１ｃ
に当接する。 【００２２】次に、円錐積層ゴム部材６１の保持・予圧
構造について説明する。図１（Ｂ）に示されているよう
に、軸箱支持装置２１のケーシング４１内には、２組の
円錐積層ゴム部材６１Ａと６１Ｂが、支持軸８１に、背
面合わせで２個組み込まれている。すなわち、奥側のゴ
ム部材６１Ａは、円錐形の頂点方向（小径側）を奥側に
向けて、手前側のゴム部材６１Ｂは、円錐形の頂点方向
（小径側）を手前側に向けて、それぞれの内筒６９の肉
厚側の端面を合わせた姿で組み込まれている。 【００２３】ここで、両ゴム部材６１Ａ及び６１Ｂの内
筒６９の左右の外側端面（肉薄側端面）は、支持軸８１
の奥側（Ｒ状の段部）に嵌合されているカラー８３と、
支持軸８１の右端のオネジ（図示されず）にネジ込まれ
ているナット８５の段部８５ａとの間で締め付けられて
保持されている。 【００２４】一方、両ゴム部材６１Ａ及び６１Ｂの外筒
６３については、奥側の外筒６３Ａは、ケーシング４１
奥の円錐面４１ｃによってスラスト方向に押さえられて
おり、手前側の外筒６３Ｂは、その外鍔部をリングナッ
ト７１によって押さえられている。なお、このリングナ
ット７１は、ケーシング４１の手前部４１ａの内面に切
られているメネジにネジ込まれている。つまり、両外筒
６３Ａ、６３Ｂは、リングナット７１によって相互に寄
る方向に押されている。なお、両外筒６３Ａ、６３Ｂ間
には、カラー７０が挟み込まれている。 【００２５】ここで、円錐積層ゴム部材６１は、前述の
ように、ゴム層６５とインナープレート６７の積層構造
であり、内筒６９及び外筒６３共に加硫接着したもので
ある。ゴム部材６１は、ケーシング４１に組み込む前
（予圧前のフリー状態）では、図１（Ｂ）の状態（予圧
状態）よりも、幅が少し広い（予圧状態８２mm、フリー
９０mm）。すなわち、積層ゴムの部分がより軸方向に倒
れているのである。このフリーの状態で２組のゴム部材
６１Ａ、６１Ｂを背面合わせに組み込むと、内筒６９及
び外筒６３共に、図１（Ｂ）の状態よりも、支持軸８１
やケーシング４１の手前側（右側）に出っ張っているの
である。その状態から、支持軸８１のナット８５及びリ
ングナット７１を締め込んでいくと、円錐積層ゴム部材
６１Ａ、６１Ｂの倒れが少なくなる方向にゴム層６５が
圧縮される。そして、ナット８５の段部８５ａと、２組
の内筒６９及びカラー８３のそれぞれの端面が接触し
て、内筒部は図１（Ｂ）の状態に収まる。一方、外筒部
は、リングナット７１を締め込んで手前側のゴム部材６
１Ｂの外筒６３を奥に押し込み、リングナット７１の奥
側の端面がケーシング４１内の段部に当接して図１
（Ｂ）の状態に収まる。これでゴム層６５の予圧が完了
する。 【００２６】ゴム層６５は軸方向に傾斜している円錐形
状を有するので、上述の軸方向への圧迫により、積層方
向に圧縮応力が生じる。この圧縮応力の存在により、ゴ
ム層６５が変形した後にもゴム層６５内の応力は基本的
には圧縮応力のままに保たれ、ゴムの経年劣化（疲労）
を抑制することができる。 【００２７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、車体前後方向（レール長手方向）に変位を大きく取
れ、小半径曲線走行時の横圧を小さく抑えたり、軸箱支
持装置を構成するゴムの寿命を十分長くすることができ
る鉄道車両用操舵台車を提供することができる。
輪軸を意図的に回動させる鉄道車両用操舵台車に関し、
特には、車体前後方向（レール長手方向）に変位を大き
く取れる軸箱支持装置を有する鉄道車両用操舵台車に関
する。 【０００２】 【従来の技術】軸箱は車輪軸の軸受を収めた箱（ベアリ
ングボックス）であり、この上に軸バネを介して台車の
台車枠が載る。さらに台車枠上にはまくらバネ等を介し
て車体が載る。 【０００３】図４は、従来の円錐積層ゴム式の軸箱支持
装置の構造を示す一部断面側面図である。図中に車輪２
０、車輪軸３、軸箱４が示されている。軸箱４の下部に
は、前後方向に延びるウイング部４ａが形成されてい
る。このウイング部４ａには上下方向の穴４ｂが形成さ
れており、この穴４ｂには支持軸９７の下端部が嵌合し
ている。支持軸９７は、ウイング部４ａから上方に延び
ており、その上部は上に行くほど狭まる円錐形となって
いる。 【０００４】支持軸９７の上部外面には、円錐積層ゴム
式軸バネ９１が取り付けられている。同軸バネ９１は、
同心円状に中心から外に向かって交互に積層されたイン
ナープレート９３（金具層）とゴム層９５とを有する。
これらインナープレート９３とゴム層９５は、それぞれ
中心軸が鉛直方向に延びる上すぼまり円錐形をした筒体
である。円錐積層ゴム式軸バネ９１の外から内に向かっ
て、外筒９２、ゴム層、インナープレート、ゴム層、イ
ンナープレート、ゴム層、内筒９６が加硫接着され積層
されている。台車枠２は軸箱９１の外筒９２の上に載っ
ている。この円錐積層ゴム式軸バネ９１は、上下（積層
方向に対する横方向）に伸縮しやすいが、積層方向に近
い前後及び左右（車輪軸３の軸方向）方向の伸縮は限度
があるという性質を有する。この方式の軸箱支持装置
は、構造が簡単で小形・軽量化でき、摩耗部分がないの
で保守も省略化できるという利点を有する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
軸箱支持装置は、操舵台車用としては、前後方向の変位
が少なさすぎるという問題点があった。ここで、一般的
な操舵台車を例にとって、鉄道車両の操舵メカニズムの
基本について説明する。 【０００６】図３は、操舵台車の基本的な操舵メカニズ
ムを説明するための模式的平面図である。図３に示すよ
うに、車両が曲線軌道Ｒを通過する際には、車体２０１
と台車枠２０２との間には台車回転中心Ｑまわりに相対
ヨーイング運動が発生し、相対変位角αが発生する。相
対変位角αが、かじ取り装置２０６の垂直リンク２０８
に伝達され、垂直リンク２０８を回転中心Ｏを中心に回
動させる。この回動量は捩り軸２０９によってかじ取り
装置２０６′にも伝達される。それと同時に、垂直リン
ク２０８が回動すると垂直リンク２０８に回動可能に取
り付けられた水平リンク２０７ａ、２０７ｂが回動し、
車輪軸２０３ａ、２０３ｂを曲線のラジアル方向に変位
角βだけ回動させ、車輪軸２０３ａ、２０３ｂは曲線軌
道に自動整合される。 【０００７】図３においては、軸箱２０４ａ、２０４ｂ
を前後方向に支持するバネ２１３、及び、左右方向に支
持するバネ２１４が示されている。図から良く解るよう
に、軌道曲率中心側の前後支持バネ２１３は伸びている
のに対して、軌道曲率外側の前後支持バネ２１３′は縮
んでいる。このように、操舵台車における軸箱支持装置
は、前後方向に相当程度変位する能力を有していなけれ
ばならない。しかし、図４の従来の円錐積層ゴム式軸バ
ネ支持装置は、その能力を有していなかった。 【０００８】鉄道車両の軸箱支持装置としては、その他
に、軸はり式、ＩＳゴム＋板バネ式、Ｓミンデン式、ア
ルストームリンク式等がある。しかし、これら従来の軸
箱支持装置は、車両の走行安定性の確保を主眼にしてお
り、また、台車構成上、機械ブレーキ装置など他の装置
の取り付けスペースとの関係から軸箱体の前後方向（レ
ール方向）の変位を小さく制限する構造としている。し
たがって、半径の小さな曲線を走行する場合、車輪軸は
回転変位が制限されて曲線走行時の横圧が大きくなった
り、軸箱支持装置を構成するゴムが許容限度以上の変位
（歪み率）を受けて寿命が短くなるなどの問題があっ
た。 【０００９】本発明は、車体前後方向（レール長手方
向）に変位を大きく取れる軸箱支持装置を有する鉄道車
両用操舵台車を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の鉄道車両用操舵台車は、台車枠に対して車
輪軸を意図的に回動させる操舵メカニズムを有する鉄道
車両用操舵台車であって、 該台車の台車枠に対して、
車軸軸受を収めた軸箱を、主に前後方向及び左右方向に
弾性的に支持する軸箱支持装置を備え、 該軸箱支持装
置が、 軸箱の上側に配置された、主に上下に伸縮す
る、台車枠を受ける軸バネと、 上記軸箱から前後方向
に延びる支持軸と、 この支持軸に対して摺動不能に嵌
合された、上記支持軸の軸芯から径方向外側に向かっ
て、ゴム層と金具層とが交互に積層された積層構造を有
する、台車の前後方向に伸縮しやすい弾性部材と、 こ
の弾性部材を台車枠に対して固定する部材と、 を具備
し、 上記積層構造のゴム層及び金具層の形状が円錐筒
であり、 上記支持軸の軸方向に、２組の該積層構造が
対向して配列されており、 該積層構造を支持軸の軸方
向に圧縮することによりゴム層を予圧する予圧機構を有
することを特徴とする。 【００１１】上記弾性部材の積層構造から該弾性部材は
前後方向に伸縮しやすく、台車枠に対して軸箱が前後方
向に変位可能な寸法が大きいので、大きな操舵可能角度
を確保できる。なお、ここで、ゴムとは、比較的弾力性
のある樹脂材を広く指すものである。 【００１２】ゴムを予圧することにより、ゴムを常に圧
縮応力下で使用することができ、ゴムの劣化を防止する
ことができる。 【００１３】 【００１４】上下伸縮と台車荷重を受けるのを軸バネに
担当させ、軸箱支持装置では主に前後方向に軸箱を弾性
的に支持することとしている。またダンパーは主に上下
方向の振動を減衰させる働きをする。このような支持構
造の利点は、軸箱支持構造が簡略化され、輪軸の大きな
前後変位が許容できることである。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつより詳し
く説明する。図１は、本発明の１実施例に係る鉄道車両
用操舵台車の軸箱支持装置を示す側面図である。（Ａ）
は軸箱支持装置全体を、（Ｂ）は円錐積層ゴム部材の周
辺の拡大断面を示す。 【００１６】図１において、車輪２０及びその車輪軸３
が一点鎖線で示されている。車輪軸３の周囲には、車軸
ベアリング（図示されず）を収納する軸箱４が存在す
る。軸箱４の上には、コイルバネである軸バネ２７が置
かれている。同バネ２７の上には、同バネの上面及び外
面を覆う軸バネ座２５を介して、台車枠２が載せられて
いる。 【００１７】軸バネ座２５からは、図の左方向にリブ２
８が突設されている。リブ２８の先には、ダンパー３１
の取付け金具２９が連結されている。この取付け金具２
９には緩衝ゴムが装入されており、ダンパー３１を台車
枠２に対して、前後・左右に揺動可能に連結している。
ダンパー３１は、伸縮自在であるが、伸縮時に抵抗力を
生じ、軸箱４の振動を減衰させる。ダンパー３１の下端
にも緩衝ゴムを装入した取付け金具３３が存在し、ダン
パー３１と軸箱のリブ３４とを揺動可能に連結してい
る。 【００１８】軸箱４から図の右方向には、車体の前後方
向に延びる支持軸８１が突設されている。この支持軸の
外周には、積層構造のゴム部材（弾性部材）６１が、２
列、背面合わせに嵌合されている。同ゴム部材６１の外
周は、ケーシング４１内に嵌合されている。ケーシング
４１は、台車枠２に固定されている軸箱取付部２３にボ
ルト２２で固定されている。したがって、支持軸８１
は、円錐積層ゴム部材６１を介して台車枠２に弾性的に
支持されている。 【００１９】図２は、図１の軸箱支持装置の円錐積層ゴ
ム部材６１の詳細を示す側面断面図である。同ゴム部材
６１の中心部には鋼製の内筒６９が存在する。内筒６９
は、円筒内面の軸穴６９ａを有し、その外周は、円錐面
６９ｂとなっている。したがって、内筒６９の断面はク
サビ形をしている。軸穴６９ａには支持軸８１が嵌合す
る。円錐面６９ｂ上にはゴム層６５−４が加硫接着され
ており、その上には鋼板製のインナープレート６７とゴ
ム層６５とが積層されている。 【００２０】ゴム層６５は、天然ゴム（ＪＩＳ Ｅ４７
１０）製の中空円錐筒である。このゴム層６５は、その
内外面を、インナープレート６７あるいは内筒６９、外
筒６３に加硫接着されている。ゴム層６５の端部はアー
ル凹面となっており、応力集中を軽減し、接着面のはが
れの防止を図っている。インナープレート６７は鋼板製
の薄肉円錐筒である。ゴム層６５及びインナープレート
６７の軸芯は支持軸８１の軸芯と一致しており、各々同
心円状に、中心から外に向かって、ゴム層６５−４、イ
ンナープレート６７−３、ゴム層６５−３、インナープ
レート６７−２、ゴム層６５−２、インナープレート６
７−１、ゴム層６５−１と積層されている。 【００２１】外筒６３は、その内面が円錐面であり、径
大側約半分の外周面６３ａが円周面であり、径小側の外
周面６３ｂが円錐面である。この円筒外周面６３ａは、
ケーシング４１の円筒内面４１ｂ（図１（Ｂ））に嵌合
し、円錐外周面６３ｂは、奥側（図の左側）のゴム部材
６１Ａについては、ケーシング４１の奥の円錐面４１ｃ
に当接する。 【００２２】次に、円錐積層ゴム部材６１の保持・予圧
構造について説明する。図１（Ｂ）に示されているよう
に、軸箱支持装置２１のケーシング４１内には、２組の
円錐積層ゴム部材６１Ａと６１Ｂが、支持軸８１に、背
面合わせで２個組み込まれている。すなわち、奥側のゴ
ム部材６１Ａは、円錐形の頂点方向（小径側）を奥側に
向けて、手前側のゴム部材６１Ｂは、円錐形の頂点方向
（小径側）を手前側に向けて、それぞれの内筒６９の肉
厚側の端面を合わせた姿で組み込まれている。 【００２３】ここで、両ゴム部材６１Ａ及び６１Ｂの内
筒６９の左右の外側端面（肉薄側端面）は、支持軸８１
の奥側（Ｒ状の段部）に嵌合されているカラー８３と、
支持軸８１の右端のオネジ（図示されず）にネジ込まれ
ているナット８５の段部８５ａとの間で締め付けられて
保持されている。 【００２４】一方、両ゴム部材６１Ａ及び６１Ｂの外筒
６３については、奥側の外筒６３Ａは、ケーシング４１
奥の円錐面４１ｃによってスラスト方向に押さえられて
おり、手前側の外筒６３Ｂは、その外鍔部をリングナッ
ト７１によって押さえられている。なお、このリングナ
ット７１は、ケーシング４１の手前部４１ａの内面に切
られているメネジにネジ込まれている。つまり、両外筒
６３Ａ、６３Ｂは、リングナット７１によって相互に寄
る方向に押されている。なお、両外筒６３Ａ、６３Ｂ間
には、カラー７０が挟み込まれている。 【００２５】ここで、円錐積層ゴム部材６１は、前述の
ように、ゴム層６５とインナープレート６７の積層構造
であり、内筒６９及び外筒６３共に加硫接着したもので
ある。ゴム部材６１は、ケーシング４１に組み込む前
（予圧前のフリー状態）では、図１（Ｂ）の状態（予圧
状態）よりも、幅が少し広い（予圧状態８２mm、フリー
９０mm）。すなわち、積層ゴムの部分がより軸方向に倒
れているのである。このフリーの状態で２組のゴム部材
６１Ａ、６１Ｂを背面合わせに組み込むと、内筒６９及
び外筒６３共に、図１（Ｂ）の状態よりも、支持軸８１
やケーシング４１の手前側（右側）に出っ張っているの
である。その状態から、支持軸８１のナット８５及びリ
ングナット７１を締め込んでいくと、円錐積層ゴム部材
６１Ａ、６１Ｂの倒れが少なくなる方向にゴム層６５が
圧縮される。そして、ナット８５の段部８５ａと、２組
の内筒６９及びカラー８３のそれぞれの端面が接触し
て、内筒部は図１（Ｂ）の状態に収まる。一方、外筒部
は、リングナット７１を締め込んで手前側のゴム部材６
１Ｂの外筒６３を奥に押し込み、リングナット７１の奥
側の端面がケーシング４１内の段部に当接して図１
（Ｂ）の状態に収まる。これでゴム層６５の予圧が完了
する。 【００２６】ゴム層６５は軸方向に傾斜している円錐形
状を有するので、上述の軸方向への圧迫により、積層方
向に圧縮応力が生じる。この圧縮応力の存在により、ゴ
ム層６５が変形した後にもゴム層６５内の応力は基本的
には圧縮応力のままに保たれ、ゴムの経年劣化（疲労）
を抑制することができる。 【００２７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、車体前後方向（レール長手方向）に変位を大きく取
れ、小半径曲線走行時の横圧を小さく抑えたり、軸箱支
持装置を構成するゴムの寿命を十分長くすることができ
る鉄道車両用操舵台車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る軸箱支持装置を示す側
面図である。（Ａ）は軸箱支持装置全体を、（Ｂ）は円
錐積層ゴム部材周辺の拡大断面を示す。 【図２】図１の軸箱支持装置の円錐積層ゴム部材６１の
詳細を示す側面断面図である。 【図３】操舵台車の基本的な操舵メカニズムを説明する
ための模式的平面図である。 【図４】従来の円錐積層ゴム式の軸箱支持装置の構造を
示す一部断面側面図である。 【符号の説明】 ２ 台車枠 ３ 車輪軸 ４ 軸箱 ２０ 車輪 ２１ 軸箱支持装置 ２２ ボルト ２３ 取付部 ２５ 軸バネ座 ２７ 軸バネ ２８ リブ ２９ 取付け金具 ３１ ダンパー ３３ 取付け金具 ３４ リブ ４１ ケーシング ６１ 円錐積層ゴ
ム部材 ６３ 外筒 ６５ ゴム層 ６７ インナープレート ６９ 内筒 ９１ 円錐積層ゴム式軸バネ ９２ 外筒 ９３ インナープレート ９５ ゴム層 ９６ 内筒 ９７ 支持軸
面図である。（Ａ）は軸箱支持装置全体を、（Ｂ）は円
錐積層ゴム部材周辺の拡大断面を示す。 【図２】図１の軸箱支持装置の円錐積層ゴム部材６１の
詳細を示す側面断面図である。 【図３】操舵台車の基本的な操舵メカニズムを説明する
ための模式的平面図である。 【図４】従来の円錐積層ゴム式の軸箱支持装置の構造を
示す一部断面側面図である。 【符号の説明】 ２ 台車枠 ３ 車輪軸 ４ 軸箱 ２０ 車輪 ２１ 軸箱支持装置 ２２ ボルト ２３ 取付部 ２５ 軸バネ座 ２７ 軸バネ ２８ リブ ２９ 取付け金具 ３１ ダンパー ３３ 取付け金具 ３４ リブ ４１ ケーシング ６１ 円錐積層ゴ
ム部材 ６３ 外筒 ６５ ゴム層 ６７ インナープレート ６９ 内筒 ９１ 円錐積層ゴム式軸バネ ９２ 外筒 ９３ インナープレート ９５ ゴム層 ９６ 内筒 ９７ 支持軸
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フロントページの続き
(72)発明者 柿沼 博彦
北海道札幌市中央区北11条西15丁目 北
海道旅客鉄道株式会社内
(72)発明者 難波 寿雄
北海道札幌市中央区北11条西15丁目 北
海道旅客鉄道株式会社内
(72)発明者 田中 裕輔
東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富
士重工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−238389（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−37112（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−56675（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭53−38705（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭37−7679（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B61F 5/30
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 台車枠に対して車輪軸を意図的に回動さ
せる操舵メカニズムを有する鉄道車両用操舵台車であっ
て、 該台車の台車枠に対して、車軸軸受を収めた軸箱を、主
に前後方向及び左右方向に弾性的に支持する軸箱支持装
置を備え、 該軸箱支持装置が、 軸箱の上側に配置された、主に上下に伸縮する、台車枠
を受ける軸バネと、 上記軸箱から前後方向に延びる支持軸と、 この支持軸に対して摺動不能に嵌合された、上記支持軸
の軸芯から径方向外側に向かって、ゴム層と金具層とが
交互に積層された積層構造を有する、台車の前後方向に
伸縮しやすい弾性部材と、 この弾性部材を台車枠に対して固定する部材と、 を具備し、 上記積層構造のゴム層及び金具層の形状が円錐筒であ
り、 上記支持軸の軸方向に、２組の該積層構造が対向して配
列されており、 該積層構造を支持軸の軸方向に圧縮することによりゴム
層を予圧する予圧機構を有することを特徴とする鉄道車
両用操舵台車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08996597A JP3394151B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 鉄道車両用操舵台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08996597A JP3394151B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 鉄道車両用操舵台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10264812A JPH10264812A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3394151B2 true JP3394151B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=13985408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08996597A Expired - Lifetime JP3394151B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 鉄道車両用操舵台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394151B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5207186B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-06-12 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 弾性支持体 |
| JP6577834B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-09-18 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP6506677B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-04-24 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用操舵台車 |
| JP6506676B2 (ja) | 2015-10-29 | 2019-04-24 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用台車の軸箱支持装置 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP08996597A patent/JP3394151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10264812A (ja) | 1998-10-06 |
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