JPS5848383B2 - テツドウシヤリヨウケンカソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄道車両、特に鉄道車両の懸架装置に関する。

本発明は車体または上部構造体が台車に枢支されている
鉄道車両および車体が直接車輪セット上に支持されてい
る鉄道車両、例えば４輪付車両に適用することができる
。

簡単化するため本明細書では少くとも２つの車輪セット
に支持される少くとも１つの荷重支持部材を有する基本
的鉄道ユニットを意味して「鉄道トラック」という用語
を使用する。

従って鉄道トラックは台車であっても４輪付車両であっ
てもよい。

また本明細書では４輪付車両の車体または台車の枠部材
の１つを意味して「荷重支持部材」という用語が使用さ
れる。

本発明の目的は車両の良好な動的安定性を与えると同時
に車両がカーブに沿って自由に動くことができるような
鉄道車両の懸架構造を提供することである。

本発明によれば、鉄道トラックは、（ａ） 少くとも
１つの荷重支持部材、（ｂ） 夫々車軸に固定された
１対の車輪を有する２つの車輪セット、 （ｃ） 各車軸の各端部の軸受、 （ｄ） 各軸受を荷重支持部材に接続する接続装置、
（ｅ） 一方の車輪セットの１つの軸受に接続される
第１の延長部材と、相互に連結される車輪セットの反対
側の軸受に接続される第２の同じような延長部材と、前
記第１および第２の延長部材の先端に枢着されるロンド
とを有し、２つの車輪セットのヨウ運動を結合するよう
に２つの車輪セットを相亙に連結する装置、 とを有する。

好ましくは相互に連結された２つの車輪セットの間に旋
［ｉ’５１運動が確実に伝達されるようにするために、
各車輪セットに２つの延長部材が接続され、各車輪七ツ
ｌ・の２つの延長部材の間に梁が接続されて該延長部材
と共にその車輪七ッｌ・の補助枠を形或し、Ｔ７′．に
交差する２本のロンドが相互に連結される車輪セットの
各補助枠に対角配置で連結される。

延長部材は各アダプタから鉄道トラックの長手力向軸線
に対して傾斜した方向に延びるようにしてもよ見・。

またロンドの補助枠への枢着点と補助枠が接続される軸
受とを結ぶ線は鉄道ｌ・ラックの長手力向軸線に対して
傾斜していてもよい。

各延長部材と各梁との間の連結部および各延長部材と各
軸受との連結部は枢動できるようにしてもよＬ′。

ここで本発明を明かにするために、本発明に従って構成
された鉄道トラックのいくつかの実施例を添付図面を参
照して説明する。

第１〜３図は２つの側枠１０とこれ等の側枠１０にコイ
ルばね１４によって支持されたボルスタ１２を有する３
部品構造の台車を示す。

ボルスタ１２は実質的に中空で細長い箱形構造のもので
ある。

側枠１０は夫々車軸２０に固定、即ち固く取付けられた
１対の車輪１８から成る２つの車輪セット１６上に載せ
られる。

車軸２０は軸受２２の中で回転する。

各軸受２２はその上に載る弧状の下面を有するパツド２
４、パッド２４の上面に載るアダプタ２６、およびアダ
プタ２６に装着され側枠１０を支持する２つのゴム製サ
ンドイッチ要素２８を介して側枠１０に結合される。

各ゴム製サンドインチ要素２８はゴムおよ゛び金属板の
交互の層から成っている。

ボルスタ１２は上部構造体を枢支する通常の雌形取着板
６６を有する。

各アダプタ２６は断面溝型形状でパツド２４の−Ｅに載
るウエブ３０および軸受２２をまたぎウエブ３０の両側
に設けられる２つの水平支持体３２，３４を有する。

垂下フランジ３６が支持体３４に固定され、アダプタ２
６と軸受２２の間に過度の相対的垂直運動が起った場合
に軸受がアダプタから離れるのを阻止するためのキー３
８の取付体となる。

アダプタ２６と側枠１０との間に大きな相対運動が起っ
た場合にアダプタが側枠がら外れないようにするために
アダプタ２６の整合孔と側枠１０の比較的大きな孔を貫
通するピン２９を設ける。

アダプタの支持体３２，３４は、車軸２０の軸線を通る
水乎面に対し支持体３２が下に支持体３４が上にあるよ
うに該水平面がら−Ｌ下に均等に離されろ。

これはアダプタに力が加えられたとき、アダプタが垂直
面内で回転しないことを保証する。

パソド２４は軸受けに溶接してもよいし、その代りにパ
ツド２４はこれをまたぐアダプタ２６０両壁の間にぴた
りと嵌合するようにしてもよい。

鉄道ｌ・ラックの２つの車輪セットは、各アダプタ２６
に固定されたＵ字形延長部材４０、一方の車輪セツｌ・
における２つの上記延長部材の先端の間に連結され２つ
の延長部材と共に該車輪セットに対する補助枠３γを形
成する梁４２、互に交差し上記補助枠３７にピン継手４
８により枢着される２本のロンド４６とから成る対角連
結装置により相互に連結される。

各延長部材は側枠１０に通常通りに形成される孔１５を
貫通する板３９、およびアダプタ２６の側部に板３９を
固定する支杆４１とから成っている。

梁４２は延長部材４０の板３９に接続される。

ロンド４６はボルスタ１２のスロツ１・を貫通し、この
スロットはロンドとボルスタが互に相対運動するときロ
ンドがボルスタと接触しないように十分なｒｉＪと深さ
をもっている。

梁４２は、どりわけ、２つの車輪七ッ１・が長手力向に
相対運動するとき各車輪セットの２つの延長部材が大き
く収斂したり拡開したりしないように作用する。

各車輪には単動型ブレーキ６４が設けられる。

これ等のブレーキの支持枠等は図示されていない。

各車輪はプロファイルドされた踏面を有する、即ち踏而
が真直ぐな傾斜断面とならず、踏面の形状は車輪が１／
２ｏより大きい高い有効円錐度をもつようなものである
。

エラス１・−マー要素２８が車輪セットに課するヨウ運
動拘束は各車輪がカーブにおいてカーブの半径方向を向
くことができるような十分に低いものである。

車輪の踏面の円錐度と要素２８によるヨウ運動拘束との
間の関係はｌ・ラックが使用されるカーブにおいて各車
輪セットが事実上自己操向性をもつようなものである。

南アフリカ特許第７２／７９７８号は自己操向性を得る
ために必要な円錐度とヨウ運動拘束との間の関係を開示
している。

両車輪セット間の対角相互連結装置は弾性的であり、弾
性値は３ｘｌＯ’Ｎ／ｍから３×１０７Ｎ／ｍである。

この弾性値は対角相互連結装置がハンチング安定装置と
して作用するために必要である。

もし十分な弾性値が対角相互連結装置の材料から得られ
ない場合には、ゴムまたはその他の型のエラス１・−マ
ーをピン継手のところに設けてもよい。

ここに引用され本明細書に組込まれる南アフリカ特許第
７ ２／７ ９ ７ ８号は車輪セットが自己操向可能
となるような高い円錐度と低いヨウ運動拘束とをもって
いる鉄道トランクにおいて高速度においてもハンチング
の安定性が得られるようにするために対角相互連結装置
を如何に使用したらよいかを開示している。

同南アフリカ特許第７２／７９７８号に開示された構造
では対角相互連結装置を通常のおよび／または現存する
台車に適用することが難しい。

本発明は南アフリカ特許第７２／７９７８号の構造より
も全コスト、製造条件、および現存のまたは通常の台車
への適用性において一層実際的である構造を開示する。

例えば２つの車輪セットは忠実、中空または任意の他の
断面をもったロンドによって相互に連結され、ロンドは
車輪セットの補助枠に単にピン結合されてもよい。

各補助枠３７は簡単な断而の梁４２、板３９および山形
鉄材４１とから構成される。

アダプタ２６は鋳造するか溶接された板で形成する。

これ等の簡単な構成部品は南アフリカ特許第７２／７’
９７８号に示されているアダプタと一体のビツセル・フ
レームまたアンカーの構造と比較されるべきである。

本対角相互連結装置はボルスターをもったいかなる型の
台車にも容易に適用できる。

例えば延長部材４０の板３９は側枠１０に通常形成され
る孔１５を貫通し、ロンド４６は通常のボルスタに単に
切られたスロツ１・を貫通する。

構造上の利点に加えて、本発明ぱ討角相互連結装置が南
アフリカ特許第７ ２７７ ９ ７ ８号に開示された
もの以上にトラックのハンチング安定作用を与えること
が実験的に見出された。

本発明の対角相互連結装置の各構成要素の相互作用が複
雑であるために、本発明者は対角相互連結装置が何故そ
のように有効であるのか説明する明確な理論を未だ組立
てることができない。

１つの可能な説明は対角相互連結装置が相互に連結され
た２つの車輪セットの間にモーメントと力を伝達する歯
車であると考えることにある。

従って一方の車輪セットが振動または動揺した場合、歯
車がその運動を他方の車輪セットに伝達し、そうするこ
とによって応答車輪セットおよび動揺車輪セットの両者
に反力を行使する。

両方の車輪セットが振動しているときには応答車輪セッ
トおよび動揺車輪セットの定義は交互に交代するのであ
ろう。

モーメントおよび力を伝達する歯車の機械効率がＥであ
るとすれば、一方の車輪七ツｌ・のハンチングを安定さ
せようとする力は（１＋Ｅ）に比例し、他方の車輪セッ
トの・・ンチングを安定させようとする力は（１．−Ｅ
）に比例するのであろうということを数学的に示すこと
ができる。

従って機械効率が、南アフリカ特許第７２／７９７８号
の対角相互連結装置で得られるように、非常に高く１に
近いとすれば、一方の車輪セットに作用する安定化力は
高く、他方の車輪セットに作用する安定化力は最小にな
ることが分る。

しかし、もし歯車の効率が悪いものとすれば、その場合
には両車輪セットは夫々大きさは異なるが有効な安定化
力を受ける。

これは正味の安定効果が歯車の効率が非常に高いときよ
り大きいことである。

対角相互連結装置を通して車輪セットに加わる力は車輪
と軌条の接触面に・・ンチング安定化クリープカを発生
させる。

対角相互連結装置のモーメント伝達効率は、延長部材の
突出する方向、トラックの長手力向軸線に対する延長部
材の傾き、延長部材の長さ、または補助枠３７に対する
ロンド４６の枢着点の位置を変えることにより調節する
ことができる。

更に上記効率は、パツド２４をアダプタ２６の内側の凹
所の大きさより小さくしてアダプタ２６とパツド２４が
互に相対的に摺動したり回転したりすることができるよ
うにすることで低下させることができる。

約２ ／ ５ ｍｍ （ ５ ／ ６ ４ 〜１ ／
５インチ）の隙間を設けることで十分であると見出され
ている。

パツド２４とアダプタ２６の干渉面が互にこすり合うこ
とのできるようなものであるべきである。

パッドとアダプタが互にこすり合う面に生ずる摩擦力は
車両の荷重による。

この構造によればアダプタ２６は車輪セットに枢動可能
に接続されているとみなすことができる。

対角相互連結装置はこのようにハンチングを安定させる
ために効力を発揮させることができるから、トラックに
対する車輪セットの弾性拘束はもはや車輪七ツｌ・のハ
ンチングを減衰させる唯一の手段でなくなり従って弾性
拘束を減じて各車輪セットに対しカーブにおけるヨウ運
動の大きな自由度を与えることができる。

弾性拘束は、当業者が察知できるように、適当な情況下
ではゼロに減すせることさえできる。

対角相互連結装置の効率は台車および台車に載せられる
車体の共振のような不安定を消すかまたは避けるように
調整することができる。

第４図は第１〜３図の鉄道トラックに似た構造をもって
いるが補助枠３７が車輪セットの外側に置かれた鉄道ト
ラックを概要図で示している。

第５〜９図はモーメントおよび力の機械的伝達効率従っ
て鉄道トラックに作用するハンチング安定効果を変える
ために使用することができる対角相互連結装置の各種の
構造を示している。

第５図においては、各車輪セットの補助枠３７は延長部
材４０と延長部材に固定された梁５２により形成される
。

梁５２は延長部材を越えて外側に突出している。

ピン継手のピンを受ける複数の孔５４が梁５２に形成さ
れている。

ロンド４６はトラックに対して対称的な位置の任意の孔
５４を使用して梁５２に枢動可能に結合される。

第６図は第５図の対角相互連結装置の変形を示し、延長
部材はトラックの長手力向軸線に対し傾斜している。

第３〜６図の構造では、各延長部材は車輪セットにモー
メントを伝達できるように車輪セットに固定されている
。

このため各車輪セットの梁４２は省いても対角相互連結
装置の効果は変化しない。

第３〜６図の実施例の修正として、梁４２は延長部材４
０に対しピン継手、リベット、または溶接等の手段によ
って枢動可能に接続してもよい。

この構造は第３図および第４図の実施例では延長部材４
０、梁４２およびロツド４６が１ヶのピン継手等で相互
に接続できるので特に有利である。

第７図は各延長部材が車輪セットの軸受に５６で枢動可
能に連結されると共に梁５２に５８で枢動可能に連結さ
れている補助枠３７の変形構造を示す。

枢動連結５６，５８は少量の相対枢動運動を許すピン継
手、リベット継手等とすることができる。

枢動連結５６は軸受２２の中心上にあり従って各延長部
材は軸受２２のほぼ中心上の垂直軸線の周りを回転でき
る。

各延長部材６２と軸受２２の間の枢動連結５６は延長部
材をアダプタに固定しパツド２４をアダプタに対し相対
回転できるようにすることによって形戒することができ
る。

第１図のパッドとアダプタを互に相対回転できるように
するためにこれ等の間に横方向および長手力向の隙間を
与えアダプタがパッド上に載っている場合にそれ等の間
に適当なこすり合う面が与えられる。

第８図には第７図の対角相互連結装置の変形が示されて
いる。

この実施例では各延長部材６２はトラックの長手力向軸
線に対し煩斜するように梁５２に接続されている。

ここでは、一方の車輪セットが他の車輪セットに相対的
に横方向に動いた場合、両者の補助枠が相互連結されて
いるため、車輪セットは実際においてその車輪七ツ１・
の梁５２に対し相対的に横方向に動く。

この横方向の動きにより延長部材６２の一方が車輪セッ
トと梁のこの延長部材に最も近い端部同志を押し離し他
方の延長部材６２が梁と車輪セットの他方の端部同志を
引寄せることになる。

この結果車輪セツ１・は車輪と軌上の接触面に生ずるク
リープカを安定させる位置に強制的に動かされる。

第６図と第８図のいづれの実施例も、延長部材は図示の
ようにトラックの外側または内側のいづれかの方向に突
出させることができる。

本発明者はまた２本のロンド４６を互に相対的に減衰さ
せることが望ましいことを見出した。

第９図および第１０図には２本のロンドを互に相対的に
減衰させる装置γ０が示されている。

装置７０はロツド４６の一つに固定された第１プレート
７２、ロンド４６の他の一つに固定された第２プレート
γ４、およびそれ自身と第１プレーｌ・７２０間に第２
プレー１・７４を介在させて第１プレート７２に結合さ
れた第３プレートγ６とを有する。

プレー｝７２，７４およびγ６の各々は合致する４つの
貫通孔７８をもち、第２のプレートの孔は第ｌおよび第
３プレートの孔より大径である。

ボルト８０が上記貫通孔を貫通する。

貫通孔７８内のボルト８０の良好な滑合を保証するため
に、しんちゅうまたはナイロンのプッシュ８４が第１プ
レーｌ・の各貫通孔を貫通し第３プレートに向って延び
ている。

より小径でプッシュ８４の中を軸線方向に摺動し得るプ
ッシュ８６がプッシュ８４の中に挿入される。

フツシュ８６はボルト８００周りにぴったりと嵌合し第
３プレート７６に結合される。

ワット８８とワツシャ−９０が各ボルト８０に係合され
ワツシャー９０と第３プレ− １− ７ ６の間にスプ
リング９２が配設される。

使用中、各ナット８８がボルトに締め付けられスプリン
グ９２を圧縮し第１プレートおよび第３プレートを予圧
する。

ロンド４６は、第２プレートの貫通孔が大きな間隙をも
つために、回転および摺動の両者について小量の相対運
動を許される。

どんた相対運動も第２プレートが第１および第３プレー
トをこすることによって摩擦抵抗を受ける。

望遠鏡式に嵌め合された２つのプッシュ８４，８６の代
りに１個のプッシュを使用するようにしてもよい。

この場合、フツシュは第１プレート７２に固定され第３
プレート７６に滑合する。

従って第３プレート７６は第１プレートに近づき遠ざか
るように動くことができるが第１プレートに相対的に横
方向にも案内される。

よく知られているように、ハンチングの安定性は荷重の
軽いまたは空の鉄道車両において最悪となる。

このためスプリング９２を圧縮して加える予圧量を車軸
の荷重が軽いとき最適・・ンチング安定性が得られるよ
うに選ぶ。

上述した各実施例では軸受２２は車輪の外側に置かれて
いる。

軸受は、それ等にやはり延長部材を連結した状態で、車
輪セットの２つの車輪の間、即ち内側に勿論置いてもよ
い。

延長部材４０は台車の側枠または４輪付車両の車体のよ
うな荷重支持部材を支える軸受に取付けるのが最も便利
であるが、延長部材はその目的のために特別に設けた別
個の支承部に接続してもよい。

車輪セットが車輪セットの軸受に装架された電動機によ
って１駆動される車両においては、延長部材は電動機の
ケーシングに接続してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鉄道ｌ・ラックの第１実施例を一部破
断して示す側面図、第２図は第１図の実施例を一部明瞭
にするため破断して示す平面図、第３図は第１図および
第２図の実施例の概略平面図、第４図は本発明の鉄道ト
ラックの第２実施例の概略平面図、第５図は本発明の鉄
道ｌ・ラックの第３実施例の概略平面図、第６図は本発
明の鉄道トラックの第４実施例の概略平面図、第７図は
第５実施例の概略平面図、第８図は第６実施例の概略平
面図、第９図は互に交差する２本のロンドを減衰するた
めの装置の側断面図、第１０図は第９図の装置の斜視図
である。 １０・・・・・・荷重支持部材（側枠）、１６・・・・
・・車輪セット、１８・・・・・・車輪、１９・・・・
・・車軸、２２・・・・・・軸受、２８・・・・・・弾
性装置（サンドインチ要素）、３７・・・・・・補助枠
、４６・・・・・・ロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）少くとも１つの荷重支持部材と、（ｂ） 夫
   々車軸に固定された１対の車輪を有し車輪の走行面が１
   二２０より大きい有効円錐度をもっている２つの車輪セ
   ットと、 （ｅ） 各車軸の各端部の軸受と、 （ｄ） 前記荷重支持部材と各軸受との間に設けられ
   る弾性装置にして、該弾性装置により生ずる復元力が車
   輪の円錐度により生ずる操向力より小さくなるような剛
   性をもった弾性装置と、 （ｅ）２つの車輪セットのヨウ運動および横運動を結合
   すべく２つの車輪セットを相互に連結する対角配置のロ
   ンドと、 を有する鉄道ｌ・ラックにおいて、 各車輪七ツ１・１６に補助枠３７が接続され、かつ前記
   対角配置のロッド４６は前記補助枠３７に枢着されてい
   ることを特徴とする鉄道トラック。