JPH0640051Y2 - 鉄道車両台車のけん引部構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ボルスタレス台車及びボルスタ付き台車に
おいて車体と台車との旋回方向の相対運動を許容しつつ
両者間に鉄道車両の進行方向のけん引力を伝達する鉄道
車両台車のけん引部構造に係り、詳しくは円筒状緩衝部
材内外周と中心ピン及び円柱孔との間の摺動を防止する
鉄道車両台車のけん引部構造に関するものである。

〔従来の技術〕

ボルスタレス台車及びボルスタ付き台車における従来の
台車用けん引部構造において、中心ピンは、鉄道車両の
進行方向及び旋回方向に関して車体と一体的に運動する
上側部材に固定され、円柱孔は、鉄道車両の進行方向及
び旋回方向に関して台車枠と一体的に運動する下側部材
に形成されて、中心ピンを挿入され、鉄道車両の旋回方
向に関する中心ピンと下側部材との相対運動を許容する
ための摺動に必要な僅かな空間が、半径方向に関して中
心ピンと円柱孔との間に形成されている。そして、この
摺動が部品の摩耗を産み、摺動に必要な僅かな空間（遊
び）が中心ピンと下側部材の両者の衝突に因る騒音を生
んでいる。

〔考案が解決しようとする課題〕

この考案の目的は、中心ピンと下側部材とが相対運動す
る所の摺動部分を排除して、摩耗及び騒音の問題を解決
することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

請求項１の鉄道車両台車のけん引部構造は、鉄道車両の
進行方向及び旋回方向に関して車体（16）と一体的に運
動する上側部材（18,46）と、この上側部材（18,46）よ
り下側に配設され鉄道車両の進行方向及び旋回方向に関
して台車枠と一体的に運動する下側部材（26,35）と、
上端部において上側部材（18,46）に固定される中心ピ
ン（22）と、下側部材（26,35）に形成され中心ピン（2
2）を挿通される円柱孔（28）と、半径方向に関して中
心ピン（22）と円柱孔（28）との間に形成される円筒状
挿入空間（39）と、円筒状弾性体（12）とこの円筒状弾
性体（12）の高さ方向に関して間隔をあけて円筒状弾性
体（12）に固定されている複数個の剛性リング（14）と
をもち円筒状挿入空間（39）の高さ全体にわたって円筒
状挿入空間（39）へ挿入される円筒状緩衝部材（10,10
b）と、中心ピン（22）の下面に固設されて円筒状緩衝
部材（10,10b）を高さ方向へ圧縮する当て板（40）とを
有している。自由時の円筒状緩衝部材（10,10b）の内
径、外径及び高さは円筒状挿入空間（39）の内径、外径
及び高さよりそれぞれ大、小及び大とされている。

請求項２の鉄道車両台車のけん引部構造では、台車はボ
ルスタレス台車であり、上側部材（18,46）は台枠（1
8）であり、下側部材（26,35）はけん引ばり（26,35）
である。

請求項３の鉄道車両台車のけん引部構造では、台車はボ
ルスタ付き台車であり、上側部材（18,46）は枕ばり（4
6）であり、下側部材（26,35）は横ばり（35）である。

請求項４及び５の鉄道車両台車のけん引部構造では、剛
性リング（14）は、円筒状弾性体（12）内に埋設される
か、円筒状弾性体（12）の内周又は外周に固着されてい
る。

〔作用〕

自由時では、円筒状緩衝部材（10,10b）の内径及び外径
は円筒状挿入空間（39）の内径及び外径よりそれぞれ大
及び小であるので、円筒状緩衝部材（10,10b）は中心ピ
ン（22）と円柱孔（28）との間の円筒状挿入空間（39）
へ、円筒状挿入空間（39）の高さ全体にわたって円滑に
挿入される。円筒状挿入空間（39）への円筒状緩衝部材
（10,10b）の挿入後、当て板（40）が中心ピン（22）の
下面に固定されることにより、円筒状緩衝部材（10,10
b）の円筒状弾性体（12）は高さ方向へ圧縮され、内外
径をそれぞれ減少及び増大させる。剛性リング（14）
は、円筒状弾性体（12）の高さ方向へ分布し、この剛性
リング（14）近傍の円筒状弾性体（12）の部分が剛性リ
ング（14）に対する距離を増大させるのを抑制し、円筒
状弾性体（12）の内外径の変化を抑制する。そして、複
数個の剛性リング（14）が円筒状弾性体（12）の高さ方
向へ適当に分布している結果、円筒状緩衝部材（10,10
b）は、高さ方向及び周方向に関して肉厚を均一化され
つつ、半径方向へ膨らみ、中心ピン（22）及び円柱孔
（28）への円筒状緩衝部材（10,10b）の面圧は、高さ方
向に関して均一となる。また、当て板（40）から圧縮力
に因る円筒状緩衝部材（10,10b）の内径の減少及び外径
の増大により、円筒状緩衝部材（10,10b）の内周及び外
周は、中心ピン（22）及び円柱孔（28）の周部に係合
し、旋回方向の中心ピン（22）と円柱孔（28）との相対
回転においては、中心ピン（22）及び円柱孔（28）の周
部との相対摺動は回避され、円筒状弾性体（12）の肉厚
方向中間部が周方向のせん断荷重により弾性変形する。

〔実施例〕

以下、この考案を実施例について説明する。

第６図は自由時の円筒状緩衝部材10の一方の半部を断面
とする側面図、第７図は自由時の円筒状緩衝部材10の底
面図である。円筒状緩衝部材10は、円筒状ゴム12と、こ
の円筒状ゴム12内に埋設されている複数個の金属製リン
グ14とを有し、円筒状ゴム12は、半径方向の肉厚を高さ
方向に関し均一化され、内外径及び高さをそれぞれD1、
D2及びＨとされている。金属製リング14は、高さ方向へ
等間隔で配列されている。

第８図は別の円筒状緩衝部材10bを一方の半部を断面と
して示す側面図である。円筒状緩衝部材10bでは、金属
製リング14は、円筒状ゴム12内に埋設されることなく、
円筒状ゴム12の外周面に高さ方向へ等間隔に形成されて
いる環状溝内に嵌着されている。円筒状緩衝部材10bの
内外径及び高さは円筒状緩衝部材10のそれらに等しく設
定される。

図示は省略されているが、金属製リング14が、円筒状ゴ
ム12の内周面に高さ方向へ等間隔に形成されている環状
溝内に嵌着されている円筒状緩衝部材10でも、第６図〜
第８図の円筒状緩衝部材10、10bと同様に、後述の効果
（第３図）を得ることができる。

第９図はけん引部構造を含むボルスタレス台車の正面図
である。車体16は下部に台枠18を有し、ボルスタレス台
車20の上に載設される。中心ピン22は、上端部において
固定具24により台枠18の下面に固定され、ボルスタレス
台車20のけん引ばり26は、左右方向へ変位自在であり、
左右方向中心に円柱孔28を形成されている。左右動ダン
パ30は、両端においてそれぞれけん引ば26及び側ばり32
に回動自在に結合し、左右方向への側ばり32に対するけ
ん引ばり26の変位を減衰させる。緩衝ゴム34,34は、側
ばり32に一体的に固定されてい横ばり35に固定され、左
右方向におけるけん引ばり26の側面との当接によりけん
引ばり26の左右方向変位を規制する。なお、けん引ばり
26は、所定のけん引棒101により鉄道車両の進行方向に
関して側ばり32及び横ばり35と一体的に運動する。低横
剛性空気ばね36は、上下の端部においてそれぞれ台枠18
及び側ばり32に固定され、上下方向に関して車体16を側
ばり32に弾力的に支持するとともに、側ばり32に対する
車体16の上下方向運動を減衰させる。車輪38は、車軸
（図示せず）の端部に一体回転的に固定され、その車軸
は軸ばね（図示せず）を介して側ばり32を支持する。

第１図及び第２図はボルスタレス台車20におけるけん引
部構造の分解図及び組立図である。中心ピン22はけん引
ばり26の円柱孔28内に上方から挿入され、中心ピン22の
半径方向に関して中心ピン22と円柱孔28との間には円筒
状挿入空間39が形成されている。d1、d2及びｈは、それ
ぞれ円筒状挿入空間39の内径（＝中心ピン22の直径）、
外径（＝円柱孔28の直径）及び高さを示し、円筒状挿入
空間39の各部寸法と円筒状緩衝部材10の各部寸法との間
には次の関係が付与される。

D1＞d1、D2＜d2かつＨ＞ｈ 円筒状緩衝部材10は、中心ピン22の外側に嵌合するよう
に、円筒状挿入空間39内に挿入され、その挿入は、D1＞
d1及びD2＜d2により、円滑となる。当て板40は円筒状挿
入空間39への円筒状緩衝部材10の挿入後の円筒状緩衝部
材10の下面に当てられ、複数個のボルト42は、当て板40
に挿通されてから、中心ピン22の下端部に螺合し、当て
板40を中心ピン22の下面に締付け、これにより、円筒状
緩衝部材10は、前述のＨ＞ｈにより円筒状挿入空間39内
において高さ方向へ圧縮される。図示は省略されている
が、第８図の円筒状緩衝部材10bも円筒状緩衝部材10と
同様に組付けられる。

ここにおいて、円筒状緩衝部材10として、金属製リング
14を固定した円筒状ゴム12を用いることの意義について
説明する。第３図（ａ）及び（ｂ）は自由時及び高さ方
向圧縮時の円筒状緩衝部材10の縦断面の形状変化を示し
ている。円筒状緩衝部材10は、高さ方向へ圧縮される
と、内外径をそれぞれ減少及び増大させる。金属製リン
グ14は、円筒状ゴム12の高さ方向へ分布し、この金属製
リング14近傍の円筒状ゴム12の部分が金属製リング14に
対する距離を増大させるのを抑制し、円筒状ゴム12の内
外径の変化を抑制する。そして、複数個の金属製リング
14が円筒状ゴム12の高さ方向へ適当に分布している結
果、円筒状緩衝部材10は、高さ方向及び周方向に関して
肉厚を均一化されつつ、半径方向へ膨らむ。これに対
し、第４図（ａ）及び（ｂ）は円筒状ゴム12単独の場合
の自由時及び高さ方向圧縮時の円筒状ゴム12の縦断面の
形状変化を示している。金属製リング14が存在しない結
果、円筒状ゴム12は高さ方向中央部において両端部に比
して半径方向へ著しく膨らんだ形状となる。

したがって、円筒状緩衝部材10として第４図（ａ）及び
（ｂ）に示すような円筒状ゴム12にみから成るものを用
いた場合には、円筒状緩衝部材10の内外の周面全体にお
ける中心ピン22及び円柱孔28の周部との面圧を不均一に
し、部分的な摺動による摩耗、寿命低下等の種々の弊害
の原因となる。一方、第３図（ａ）及び（ｂ）の円筒状
緩衝部材10の内外周と中心ピン22及び円柱孔28との面圧
は円筒状緩衝部材の高さ方向及び周方向に関してほぼ均
一となり、上述の弊害は殆ど生じない。

第５図（ａ）及び（ｂ）は中心ピン22とけん引ばり26と
が中立の相対回転位置にあるとき及び相対回転している
ときの円筒状緩衝部材10の状態を示している。円筒状緩
衝部材10は、当て板40からの圧縮力により内外径を高さ
方向に関して均一に減少及び増大させ、この結果、円筒
状緩衝部材10の内周及び外周は、中心ピン22及び円柱孔
28の周部に係合し、旋回方向の中心ピン22と円柱孔28と
の相対回転においては、中心ピン22及び円柱孔28の周部
との相対摺動は回避され、円筒状ゴム12の肉厚方向中間
部が周方向のせん断荷重により弾性変形する。

第10図は円筒状緩衝部材10を装備するボルスタ付き台車
44の正面図である。第９図と同一の部分については同符
号により指示して説明は省略する。ボルスタ付き台車44
の枕ばり46は、上下方向に関して台枠18と横ばり35の間
に配設され、空気ばね48は、上下の端部においてそれぞ
れ台枠18及び枕ばり46に固定され、台枠18と枕ばり46と
に固定され、両者の上下方向相対移動を許容するととも
に、減衰させる。左右動ダンパ50は、左右方向へ延び、
両端部においてそれぞれ枕ばり46及び側ばり32に回転自
在に結合し、左右方向の枕ばり46及び側ばり32の相対移
動を許容しつつ、減衰させる。ボルスタ付き台車44で
は、鉄道車両の進行方向及び旋回方向に関して、枕ばり
46は台枠18と、また、横ばり35は側ばり32と、一体的に
運動し、中心ピン22は枕ばり46の下面に固定され、円柱
孔28は横ばり35に形成され、円筒状緩衝部材10は、その
ような中心ピン22と円柱孔28との間の円筒状挿入空間39
に、第９図の円筒状緩衝部材10の場合と同様に、配設さ
れ、第９図の場合と同一の効果を得る。

〔考案の効果〕

この考案では、鉄道車両の進行方向のけん引力を伝達し
合う車体側部分としての中心ピンと台車枠部分としての
円柱孔との間の円筒状挿入空間に介在される円筒状緩衝
部材は、円筒状弾性体とこの円筒状弾性体の高さ方向に
関して間隔をあけて円筒状弾性体に固定されている複数
個の剛性リングとを備えている。したがって、当て板に
よる高さ方向の円筒状緩衝部材の圧縮時には、剛性リン
グが、その近傍における円筒状弾性体の変形を抑制し、
このような剛性リングは、円筒状弾性体の高さ方向へ適
当に分布して複数個、配設されているので、円筒状緩衝
部材の高さ方向圧縮時の膨らみは、高さ方向に関して均
一化され、また、けん引力が円筒状緩衝部材に作用する
場合にも、円筒状緩衝部材の半径方向肉厚は、周方向に
関する不均等を抑制される。こうして、中心ピン及び円
柱孔と円筒状緩衝部材とを全接触面にわたって適切な面
圧で係合させ、円筒状緩衝部材の寿命及び機能を向上さ
せることができる。

自由時では、円筒状緩衝部材の内径及び外径は円筒状挿
入空間の内径及び外径よりそれぞれ大及び小であるの
で、組付け時及び分解時における中心ピンと円柱孔との
間の円筒状挿入空間への円筒状緩衝部材の挿入は非常に
円滑になる。また、円筒状挿入空間への円筒状緩衝部材
の挿入後は、円筒状緩衝部材は、高さ方向に関して均一
に、半径方向へ膨らみ、内外周を中心ピン及び円柱孔に
係合するので、車体と台車との相対的な旋回時にも、円
筒状緩衝部材と中心ピン及び円柱孔との相対摺動が回避
され、円筒状緩衝部材の耐久性及び寿命が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例及び比較例に関し、第１図及び
第２図はボルスタレス台車におけるけん引部構造の分解
図及び組付図、第３図（ａ）及び（ｂ）は自由時及び高
さ方向圧縮時の円筒状緩衝部材の縦断面の形状変化を示
す図、第４図（ａ）及び（ｂ）は円筒状ゴム単独の場合
の自由時及び高さ方向圧縮時の円筒状ゴムの縦断面の形
状変化を示す図、第５図（ａ）及び（ｂ）は中心ピンと
けん引ばりとが中立の相対回転位置にあるとき及び相対
回転しているときの円筒状緩衝部材の状態す図、第６図
は自由時の円筒状緩衝部材の一方の半部を断面とする側
面図、第７図は自由時の円筒状緩衝部材の底面図、第８
図は別の円筒状緩衝部材を一方の半部を断面として示す
側面図、第９図はけん引部構造を含むボルスタレス台車
の正面図、第10図は円筒状緩衝部材を装備するボルスタ
付き台車の正面図である。 10,10b……円筒状緩衝部材、12……円筒状ゴム（円筒状
弾性体）、14……金属製リング（剛性リング）、16……
車体、18……台枠（上側部材）、20……ボルスタレス台
車（台車）、22……中心ピン、26……けん引ばり（下側
部材）、28……円柱孔、32……側ばり（台車枠）、35…
…横ばり（下側部材）、39……円筒状挿入空間、40……
当て板、44……ボルスタ付き台車（台車）、46……枕ば
り（上側部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−128263（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−14927（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道車両の進行方向及び旋回方向に関して
   車体（16）と一体的に運動する上側部材（18,46）と、
   この上側部材（18,46）より下側に配設され前記鉄道車
   両の進行方向及び旋回方向に関して台車枠と一体的に運
   動する下側部材（26,35）と、上端部において前記上側
   部材（18,46）に固定される中心ピン（22）と、前記下
   側部材（26,35）に形成され前記中心ピン（22）を挿通
   される円柱孔（28）と、半径方向に関して前記中心ピン
   （22）と前記円柱孔（28）との間に形成される円筒状挿
   入空間（39）と、円筒状弾性体（12）とこの円筒状弾性
   体（12）の高さ方向に関して間隔をあけて前記円筒状弾
   性体（12）に固定されている複数個の剛性リング（14）
   とをもち前記円筒状挿入空間（39）の高さ全体にわたっ
   て前記円筒状挿入空間（39）へ挿入される円筒状緩衝部
   材（10,10b）と、前記中心ピン（22）の下面に固設され
   て前記円筒状緩衝部材（10,10b）を高さ方向へ圧縮する
   当て板（40）とを有してなり、自由時の前記円筒状緩衝
   部材（10,10b）の内径、外径及び高さは前記円筒状挿入
   空間（39）の内径、外径及び高さよりそれぞれ大、小及
   び大であることを特徴とする鉄道車両台車のけん引部構
   造。
2. 【請求項２】前記台車はボルスタレス台車であり、前記
   上側部材（18,46）は台枠（18）であり、前記下側部材
   （26,35）はけん引ばり（26,35）であることを特徴とす
   る請求項１記載の鉄道車両台車のけん引部構造。
3. 【請求項３】前記台車はボルスタ付き台車であり、前記
   上側部材（18,46）は枕ばり（46）であり、前記下側部
   材（26,35）は横ばり（35）であることを特徴とする請
   求項１記載の鉄道車両台車のけん引部構造。
4. 【請求項４】前記剛性リング（14）は前記円筒状弾性体
   （12）内に埋設されていることを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれかに記載の鉄道車両台車のけん引部構
   造。
5. 【請求項５】前記剛性リング（14）は前記円筒状弾性体
   （12）の内外周の一方に固着されていることを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の鉄道車両台車の
   けん引部構造。