JPH0558951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は鉄道用のB₀−B₀−B₀型３台車方式
機関車構造に関し、特にその３台車のなかで中間
台車の改良を計つた機関車構造に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

世界的に大形機関車等では６軸配置のものが多
く製作使用されている。この場合３軸台車を前後
２台用いたC₀−C₀型のものが外国では多く使用
されているが、曲線部や分岐部を通過するときの
車輪横圧が大きいと言つた問題があることから、
我が国では地形の複雑さから曲りくねつた路線に
適した２軸台車を３台用いたB₀−B₀−B₀型３台
車方式機関車が従来から使用されている。

また、上記機関車において車体構造には、車体
下部中央に前後方向に亘つて強度部材を設けたセ
ンターシル型と、車体下部左右側梁に強度部材を
配したサイドシル型とがあり、それらは機関車の
設計条件等により適宜選択される。

ところでそのサイドシル型の機関車の場合、車
体の荷重は出来るだけ車体左右側梁から台車に掛
け、且つ車体と台車間の牽引力の伝達も車体左右
側梁と台車間で行なうようにする必要がある。こ
うした場合車体と前後両端の台車との間では、牽
引力伝達リンクが左右側梁に直結し車体荷重を台
車左右側部で受けるようにした構造のものが多数
あるが、上記B₀−B₀−B₀型３台車方式機関車の
中間台車では、一般的に100〜180mm程度の横動を
許容しなければならず、その横動を許容しながら
上述のように車体荷重及び牽引力の伝達を車体と
台車との左右側梁部で行なう構造とすることはか
なり困難であつた。つまり一般的に車体幅は台車
幅に比してあまり大きくなく、台車に100〜180mm
もの大きな横動を生じさせると、台車台枠が車体
の車側面近くまでに達してしまい、車体又は台車
に対して固定的な連結構造を設けることは不可能
となるのである。

そこで、その問題を解決した３台車機関車構造
を本出願人は先に特願昭58−39547号にて提唱し
ている。その３台車機関車構造を第１図乃至第３
図により簡単に述べると、車体の台枠は前後方向
に亘る強度部材からなる左右側梁１とその相互間
に掛渡された横梁２とから構成されて、上記左右
側梁１のところ以外は大きな荷重を受けることが
困難な構成である。こうして車体に対して中間台
車３はその台車台枠３ａの左右側梁３ｂから突出
した張出し部３ｃを有し、その左右張出し部３ｃ
と車体左右側梁１との間に枕ばね機構４が設けら
れて、車体荷重を該台車３の台車台枠３ａが受け
るようになつている。その枕ばね機構４は上記張
出し部３ｃ上面にゴム板等を介して設けた枕ばね
５と、その上側のローラ受け６と車体側梁１の下
面に固定したローラ転動受け７との間に設けた横
動用ローラ８等からなる構成で、中間台車３が車
体荷重を受けながら自由に左右に横動できて、曲
線路を前後台車（図示せず）が殆ど横動しないで
３台車共そろつて通過可能となる。

次に、上記車体と中間台車３との牽引力伝達機
構に於いては、B₀−B₀−B₀型３台車方式機関車
の場合、前後台車を軸重移動防止台車とし、中間
台車を低心皿方式台車として、牽引力伝達時に中
間台車で積極的に台車内軸重移動を発生せしめ、
これにより前後台車間軸重移動を出来るだけ減少
することが得策であるので、該中間台車は軌条面
上一定の高さに牽引力着力点を有する牽引力伝達
機構を設けることが良い。この為中間台車３の台
車台枠３ａの中梁３ｄ中央下部に心皿９が突設さ
れ、その心皿９に中央心皿孔１０を回転可能に嵌
合して牽引梁１１が設けられ、その牽引梁１１の
左右端部に基端をピン１２により枢支連結して三
角脚状の左右一対の牽引リンク１３が前後方向に
延出され、一方車体左右側梁１の下面部にそれぞ
れリンク受け１４とピン１５とを介して左右方向
に揺動可能に上端が取付けられて前後互いにＶ字
状に傾斜した左右一対ずつの傾斜リンク１６が設
けられ、その左右の前後一対ずつの傾斜リンク１
６の下端にピン１７により上記左右牽引リンク１
３の先端部が枢支連結されている。そして、上記
心皿９と牽引梁１１の心皿孔１０との結合点を牽
引力伝達着目点高さとして、その牽引梁１１と左
右牽引リンク１３及び左右の前後一対ずつの傾斜
リンク１６を介して車体と台車３との間の牽引力
伝達が行われるようになり、また車体と台車３と
の上下相対運動は左右牽引リンク１３のピン１
２，１７を介した回動により許容し、台車３の左
右横動は左右それぞれＶ字状に配する傾斜リンク
１６の車体側梁１に対する左右方向の揺動により
許容し、台車３の首振り運動は心皿９と牽引梁１
１との摺動回転により許容するようになつて、中
間台車３の必要な全ての動きが可能となる。

なお上記左右傾斜リンク１６及び左右牽引リン
ク１３は第３図に示す如く心皿を中心とした対角
（点対称）位置に配設したが、それらを牽引梁１
１の前側又は後側に揃えて配設したものでも可能
である。

こうした構成の３台車方式機関車構造であれ
ば、その中間台車３が車体との間で左右横動等を
許容しながら左右側梁部で車体荷重を受けると共
に牽引力の伝達を良好に行ない得て、３台車方式
機関車として非常に高性能なものの実現が期待で
きるようになるが、しかしながら上述した構成の
３台車方式機関車構造の場合、中間台車３の牽引
力伝達機構として、台車台枠３ａの中央に中梁３
ｄ、心皿９及び心皿孔１００を有した牽引梁１１
が設けられることから、その中間台車３の台車台
枠３ａに主電動機（図示せず）を設ける空間が不
足し、台車台枠３ａの中央を凹かせる等して該主
電動機のノーズ受部が突出する不都合を無くよう
にすることは不可能となり、どうしても前後車軸
離を広くとらなければならず、それだけ台車３の
大形化を招く問題があつた。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、中
間台車が車体との間で左右横動等を具合良く許容
しながら左右側梁部で車体荷重を受けることが出
来ると共に、車体と台車間の牽引力伝達を良好に
行ない得、しかも台車台枠を大形化して前後車軸
距離を広く取るなどせずに、主電動機の搭載が具
合良くできるよう台車台枠中央部を凹まして大き
な空間を確保することが可能となる高性能で実用
上簡便な３台車方式機関車構造を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

この発明の３台車方式機関車構造は、車体下部
左右側梁と中間台車の台車台枠左右側梁との間に
該車体と台車との相対横変位を許容する枕ばね機
構を設けると共に、上記車体下部左右側梁からそ
れぞれ左右方向に揺動可能な状態で下方に垂下し
且つ互いにＶ字状に傾斜する前後一対ずつの左右
傾斜リンクを設け、その前後一対ずつの左右傾斜
リンクの下端に先端部を枢支連結する左右一対の
牽引リンクを中間台車の台車台枠下部から延出し
て設けてなるB₀−B₀−B₀型３台車方式機関車構
造において、前記左右牽引リンクの基端部を、上
述した先願の如く台車台枠下部に突出する心皿と
摺嵌する牽引梁に支持させるのでは無く、そうし
た心皿及び牽引梁を設けずに、中間台車の台車台
枠下側に配する左右一対の平行リンク先端に枢支
連結し、その左右平行リンクを、その各々の途中
部と基端部とをそれぞれ上記中間台車の台車台枠
中梁左右下部に回動可能に軸支され且つ互いに連
動リンクで連結された三角リンクとこの三角リン
クに対して前後に離間してそれぞれ回動可能に軸
支した平行保持リンクとに枢支することで支持し
て構成したもので、上述した先願の横動並びに牽
引力伝達種機能を損うことなく、主電動機を搭載
する台車台枠中央部付近は、その下側に簡単な連
動リンクが一本通るだけであるので、中梁等を低
く凹まして大きな空間を確保することが可能とな
つて、中間台車の大形化を防止できるようになる
ものである。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を第４図乃至第６図に
従い説明する。なお図中第１図乃至第３図のもの
と同一構成をなすものには同一符号を附して説明
の簡略化を図ることにする。ここで図中３Ａは中
間台車で、その台車台枠３Aaは基本的には前述
した先願のものと変わらないが、その台車中梁３
Adは下部に心皿を有さないので中央部が低くな
るように大きく凹まされている。

その中間台車３Ａの台車台枠３Aaの中梁３Ad
の下面左右部にそれぞれ互いに前後方向に離間し
て一対ずつ軸受座１８，１９が取付られ、その左
右各前側の軸受座１８，１８に垂下した軸２０，
２０にそれぞれベルクランク状の三角リンク２
１，２１が回転可能に取付られ、また左右各後側
の軸受座１９，１９に垂下した軸２２，２２に平
行保持リンク２３，２３がそれぞれ回転可能に取
付けられている。なおその左右三角リンク２１，
２１はその各一端がピン２４，２４を介して連動
リンク２５により相互に連結されて連動するよう
になつており、その連動リンク２５が台車台枠３
Aaの前後方向略中間に左右に亘り位置するよう
に選定されている。こうした左右の三角リンク２
１の他端部と平行保持リンク２３の先端部とにピ
ン２６，２７を介して長手方向途中部と基端部と
を枢支連結することで左右一対の平行リンク２
８，２８がそれぞれ台車台枠３Aa下側左右位置
に前後方向に平行に配して支持されている。この
左右平行リンク２８，２８の各先端部に即ち、台
車前方から見て右側の平行リンク２８はその前方
延出端部に、左側の平行リンク２８はその後方延
出端部に、前述の先願と同様な左右一対の牽引リ
ンク１３，１３の各基端部がピン１２，１２によ
り枢支連結されて、その各牽引リンク１３，１３
の先端部が車体の左右側梁１から垂下した前後一
対ずつのＶ字状傾斜リンク１６，１６の下端部に
ピン１７により枢支連結されている構成である。

而して、上述した構成の作用を述べる。この種
の中間台車３Ａは車体との間で相対的に上下動、
ローリング、ピツチング並びにスイベル動の５つ
の自由度を有することが要求され、且つ前後方向
は牽引力伝達の為に剛に拘束され、しかもその牽
引力伝達の着力点高さが前後台車間の軸重移動防
止を図るべく軌条面から一定の高さに規定するこ
とが要求される。これらの自由度及び牽引機能を
有していることを以下に説明する。なお説明の便
宜上車体は不動で台車のみが移動するものとして
述べる。

先ず中間台車３Ａが上下動すると、その台車台
枠３Aaに対して左右平行リンク２８，２８がそ
れぞれ三角リンク２１と平行保持リンク２３によ
り支持されて上下方向の自由度を有して無いこと
から、その左右平行リンク２８先端と車体側から
垂下する前後Ｖ字状をなす左右傾斜リンク１６，
１６下端との間に介在する左右牽引リンク１３，
１３が傾動して該上下動を許容する。またローリ
ング動の場合の左右牽引リンク１３，１３が傾動
して該ローリング動を許容する。この際左右牽引
リンク１３，１３はそのどちらか一方が前述した
単なる上下動の時とは逆向きに傾動する。更にピ
ツチング動の時も上記ローリング動と同様に左右
牽引リンク１３，１３が傾動して該ピツチング動
を許容する。

次に左右横動に対しては、上述の如く左右平行
リンク２８，２８がそれぞれ三角リンク２１と平
行保持リンク２３により台車台枠３Aaに対し左
右方向の自由度が略規制され、且つそれら左右平
行リンク２８，２８に対し左右牽引リンク１３，
１３が左右方向に踏張つていることで、車体の左
右側梁１から垂下する前後一対ずつのＶ字状をな
す傾斜リンク１６，１６が台車側に追従するかた
ちで左右方向に揺動して該左右横動を許容する。

また台車がスイベル動をした場合、例えば上方
から見て台車が時計回り方向に回動したとする
と、左右牽引リンク１３，１３がそれぞれ圧縮力
を受け、これにて左右平行リンク２８，２８を支
持している左右三角リンク２１，２１と平行保持
リンク２３，２３がそれぞれの軸２０，２２を中
心に反時計回り方向に左右相互に連動リンク２５
を介して連動しながら回動して左右平行リンク２
８，２８を共に移動させて、該台車の時計回りの
スイベル回動を許容する。なおその逆方向の回動
時には上記圧縮力ではなく引張り力が作用して左
右平行リンク２８，２８を上記と逆方向に移動さ
せて該反時計回り方向のスイベル動を許容する。

次に、車体と台車間での牽引力伝達による前後
方向の力を受けた時には、左右牽引リンク１３，
１３の一方は圧縮力を、他方は引張り力を受ける
ことになり、このためその圧縮力を受ける牽引リ
ンク１３と連結した一方の平行リンク２８はその
三角リンク２１と平行保持リンク２３をそれぞれ
反時計回り方向に回動させようとし、逆に引張り
力を受ける牽引リンク１３と連結する他方の平行
リンク２８はその三角リンク２１と平行保持リン
ク２３を時計回り方向に回動させようとする。し
かしその左右三角リンク２１，２１相互を連結す
る連動リンク２５が圧縮力を受けて両者の相互す
る回動を阻止するので、左右平行リンク２８，２
８は変動せず、これにて台車３ａは車体との牽引
力伝達を剛に行なうようになる。しかも左右平行
リンク２８，２８は台車台枠３Aaの長手方向に
体して平行度を保持されるので、牽引リンク系の
座屈も防止できる。

このように構成すれば中間台車３Ａが車体との
間で左右横動等を具合良く許容しながら左右側梁
部で車体荷重を受けることができると共に車体と
台車間の牽引力伝達を良好にでき、しかもその台
車台枠３Aaの中央付近に左右に亘り配する部材
は簡単な連動リンク２５一本だけで済み、台車台
枠３Aa中梁３Adはその下側にスペースを取られ
ることなく、その中央部を低くすべく大きく凹ま
すことが可能で、主電動機等の搭載に好都合で、
前後軸離を広く取つて台車の大形化を招くと言つ
た不都合が無くせるようになる。

なお、この発明は上記実施例のみに限定される
ことなく、例えば第４図において図示下側の平行
リンク２８を支持する三角リンク２１と平行保持
リンク２３との位置を入替えて、連動リンク２５
を台車台枠下側にて該台車中心線に対して斜めに
配して設けても良い。また左右各平行リンク２８
とそれを支持する三角リンク２１及び平行保持リ
ンク２３とは完全な平行四辺形としなくても可で
ある。その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で
あれば種々へ変更しても可である。

〔発明の効果〕

この発明は上述した如くなしたから、中間台車
が車体との間で左右横動等を具合良く許容しなが
ら左右側梁部で車体荷重を受けることが出来ると
共に、車体と台車間の牽引力伝達を良好に行ない
得、しかも台車台枠を大形化して前後車輪距離を
広く取るなどせずに、主電動機の搭載が具合良く
できるよう台車台枠中央部を凹まして大きな空間
を確保することが可能となる高性能で実用上簡便
な３台車方式機関車構造を提供することができる
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例として示す先に提案した３台車
方式機関車の中間台車の横断面図、第２図は同じ
く従来例の中間台車の側面図、第３図は同じく従
来例の中間台車の牽引力伝達機構部の斜視図、第
４図乃至第６図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第４図は３台車方式機関車の中間台車の牽引
力伝達機構部の斜視図、第５図は中間台車の横断
面図、第６図は中間台車の側面図である。 １……車体台枠側梁、２……車体台枠横梁、
３，３Ａ……中間台車、３ａ，３ａ……台車台
枠、３ｂ……台車台枠側梁、３ｃ……張出し部、
３ｄ，３Ad……中梁、４……枕ばね機構、５…
…枕ばね、６……ローラ受け、７……ローラ転動
受け、８……横動用ローラ、９……心皿、１０…
…心皿孔、１１……牽引梁、１２，１５，１７…
…ピン、１３……牽引リンク、１４……リンク受
け、１６……傾斜リンク、１８，１９……軸受
座、２０，２２……軸、２１……三角リンク、２
３……平行保持リンク、２４，２６，２７……ピ
ン、２５……連動リンク、２８……平行リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体下部左右側梁と中間台車の台車台枠左右
   側梁との間に該車体と台車との相対横変位を許容
   する枕ばね機構を設けると共に、上記車体下部左
   右側梁からそれぞれ左右方向に摺動可能な状態で
   下方に垂下し且つ互いにＶ字状に傾斜する前後一
   対ずつの左右傾斜リンクを設け、その前後一対ず
   つの左右傾斜リンクの下端に先端部を枢支連結す
   る左右一対の牽引リンクを中間台車の台車台枠下
   部から延出して設けてなるB₀−B₀−B₀型３台車
   方式機関車構造において、前記左右牽引リンクの
   基端部を左右一対の平行リンク先端に枢支連結す
   ると共に、その左右平行リンクを、その各々の途
   中部と基端部とをそれぞれ上記中間台車の台車台
   枠中梁左右下部に回動可能に軸支され且つ互いに
   連動リンクで連結された三角リンクとこの三角リ
   ンクに対して前後に離間してそれぞれ回動可能に
   軸支した平行保持リンクとに枢支することで支持
   して構成した事を特徴とする３台車方式機関車構
   造。