JPS63265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用車軸サスペンシヨンの改良に
関し、特に限定するわけではないがレール走行車
輛の車軸サスペンシヨンに係るものである。

車輛用車軸サスペンシヨンにおいては、車輛の
長手方向に対する制動力とけん引力とに十分抵抗
できる必要があることから、弾性サスペンシヨン
部材に対してはその長手方向に沿う最小許容こわ
さに制限が設けられている。

このことは、車軸が固定レール上を走行する１
つ又は複数の固定車輪を支持しているレール走行
車軸サスペンシヨンにおいて１つの問題を生じさ
せる。すなわち、車輛が望ましくない車輪スリツ
プを生じることなくカーブした軌道部分を走行す
るためには、車軸が軌道のカーブの中心に向つて
半径方向に首振り運動をして自分自身を調心する
ように、サスペンシヨン部材が十分に長手方向に
追従する必要があるからである。

これらの対立する要求の間の妥協点は、優先的
に考慮されるべき制動作用とけん引作用との要求
によつて決定される。この結果、通常のレール走
行車輛は、特にきついカーブを走行する場合に車
輪がスリツプを起すという欠点に苦しむことにな
る。

本発明によれば、各車軸箱で各端部が支持され
ている車軸と、各車軸箱とこれと協働する堅固な
車輛取付部との間で作用する各ばね手段とを備え
た車輛用車軸サスペンシヨンであつて、各ばね手
段が車軸の各側上で車輛の進行方向に配列された
１対のばねユニツトを含み、各ばねユニツトが補
強エレメントに差し込まれた多数のエラストマー
材料の層から成り、各ばねユニツト内のエラスト
マー材料の層が車輛の前記正常進行方向と車軸の
長さ方向との両方に対して傾斜した平面内に位置
決めされ、これにより各ばね手段の有効ばね中心
が車軸の長さ方向に沿つて移動しかつ車軸中心と
これと協働する車軸箱との間の地点で作用するこ
とを特徴とする車輛用サスペンシヨンが提供され
る。

首振りに対するこわさは、サスペンシヨンの長
手方向のこわさに比例するだけでなく、首振り状
態におけるサスペンシヨンの作用半径の２乗にも
比例する。

本発明によるサスペンシヨンは、車軸の各端部
に取付けたばね手段の有効ばね中心が、車軸中心
とばね手段が付けられている車軸箱との間の点で
作用することによつて、首振りに対するこわさを
減少させることができる。この結果、首振り状態
でのサスペンシヨンの作用半径は、車軸中心と有
効ばね中心との間の距離に等しくなり、有効ばね
中心が常に車軸箱の位置で作用している従来のサ
スペンシヨンと比較して減少することになる。

有効ばね中心は、その長手方向こわさをほとん
ど変えることなく首振りこわさを減少させるため
に、車軸中心に向つて移動させられることが判明
した。かくして、車輪のスリツプは、たとえ車輛
が極端にきついカーブを走行する時でも、制動力
およびけん引力に対する抵抗を許容できない値に
まで低下させることなしに、ほとんど防止できる
ことになる。

各ばねユニツト内のエラストマー材料の層は、
さらに通常の垂直方向、すなわち前述の正常進行
方向と車軸の長手方向とに対して垂直な方向に対
しても傾斜した平面内に位置決めされることが望
ましく、こうすれば垂直荷重の下でのばねユニツ
トの疲労寿命が改善される。

各ばねユニツトは、堅固な金属プレートに差し
込まれかつ接着されているゴム層の概ね長方形の
ブロツクを含むことができるが、より望ましいの
は各ばねユニツトが背中合せに配置された２個の
そのようなブロツクを有し、このブロツクの側面
がＶ字形のばねユニツトを形成している例であ
る。Ｖ字形のばねユニツトのブロツクは、同一線
上にあるか又は相互にオフセツトして千鳥状に配
列することができる。

各ばねユニツトは、ばねユニツトの合成圧縮こ
わさの方向が協働する車軸箱の軸線方向内側の地
点で車軸と交差し、かつ車軸の長手方向となす角
度が15゜乃至75゜の範囲内にあるようにして配置さ
れることが望ましい。

各ばねユニツトの圧縮こわさは剪断こわさより
も大きい。圧縮こわさと剪断こわさとの比は少な
くとも２対１以上で、20対１程度であることが望
ましい。

車軸は、その各端部付近で各固定車輪を支持す
ることが望ましい。各固定車輪は隣接する車軸箱
の軸線方向内側に取付けられることが望ましい。

以下添付図面の実施例を参照しながら、本発明
をさらに詳細に説明する。

第１図、第３図に示す車輛用車軸サスペンシヨ
ンは、それぞれ車軸中心１０のまわりで対称形に
なつている。従つて、以下の記述は各サスペンシ
ヨンの片側だけについて説明しているが、他の側
についても同様であることを理解されたい。

第１図、第２図には、その外端が車軸箱１２内
で軸受支持されて車輛本体（図示せず）に対して
相対回転することができる車軸１１の半分と、車
軸箱１２と車輛本体との間で作用するばね手段１
３とが示されている。車軸１１に固着された車輪
１４は、車軸箱１２よりも軸線方向内側にあつて
軌道（図示せず）上を走行できるプロフイルに形
成されている。

ばね手段１３は２個の類似したばねユニツト１
５から成り、各ばねユニツト１５は、車輛の正常
移動方向に向つた車軸１１の各側上に位置決めさ
れ、かつ車軸１１と概ね同一の水平面内に位置決
めされている。

各ばねユニツト１５は、その側面がＶ字形をし
ており（第２図）、背中合せに配置された２個の
整列したばねブロツク１６から成つている。各ブ
ロツク１６は、２個の金属プレート１６ｂに差し
込まれかつ接着されている同じ厚みの３個のゴム
層１６ａから成つている。各ブロツク内の連続す
るゴム層１６ａは、ばねユニツトが非荷重状態に
あるときに梯形編成で配列されている。各ブロツ
ク１６の外側ゴム層は、中央のくさび形部材１７
と外側のチヤンネル形部材１８との対向面に接着
されている。部材１７，１８はそれぞれ車軸箱１
２と車輛本体とに取付けられている。

ばねユニツト１５は、車軸の長手方向に平行な
垂直平面のまわりで対称に配置されており、この
ためゴム層１６ａは、車輛の正常進行方向と車軸
の長さ方向との両方に対して傾斜した平面内に位
置決めされている。各ばねユニツトの合成圧縮こ
わさKYの方向は、車軸箱１２の軸線方向内側の
地点１９で車軸１１と交差しており、車軸１１の
長手方向に対して角度ψをなしている。各ばねユ
ニツトの合成圧縮こわさKyは合成剪断こわさKx
よりも大きい。

この結果、ばね手段１３の有効ばね中心は、車
軸の長手方向に移動しかつ車軸中心１０と車軸箱
１２との間の地点２０において作用する。車軸中
心１０から有効ばね中心までの距離Ryは、首振
り状態におけるサスペンシヨンの有効作用半径に
対応している。

第３図には、第１図、第２図と類似したサスペ
ンシヨンの半分が示されており、ばね手段３０が
修正された構造の１対のばねユニツト３８から成
る点のみが異なつている。参照符号は前記の図面
と対応する部品を示している。

各ばねユニツト３８は、背中合せに配置された
２個の類似のブロツク３１，３２から成るが、こ
れらのブロツクは相互に横方向にオフセツトして
おりすなわち側面がＶ字形をしている。ブロツク
３１，３２は、前述したブロツク１６と類似の構
造をしており、概ね堅固な金属プレートに差し込
まれかつ接着されているゴム層から成る。各ブロ
ツク３１，３２の外側ゴム層は、車軸箱１２に固
定された中央くさび形部材３３と車輛本体に固定
された各取付部材との対向面に接着されている。

ばねユニツト３８は、車軸１１の長手方向に平
行な垂直面のまわりで対称的に配置されており、
このためゴム層は車輛の正常進行方向と車軸の長
手方向との両方に対して傾斜した平面内に位置決
めされている。

各ばねユニツトの各ブロツク３１，３２の圧縮
こわさKy１，Ky２の方向は、それぞれ地点３
５，３６で車軸１１と交差し、かつ車軸の長手方
向に対してψの角度をなしている。ブロツク３
１，３２の各圧縮こわさKy１，Ky２は、剪断こ
わさKx１，Kx２よりも大きい。

この結果、ばね手段１３の有効ばね中心は車軸
に沿つて移動し、車軸中心１０と車軸箱１２との
間の地点３７で作用する。

前述した２つのサスペンシヨンでは、ばね手段
１３，３０の有効ばね中心が車軸箱１２から車軸
中心１０に向つて移動する点２０，３７の位置で
作用するように配置することにより、首振りこわ
さの減少を得ることができる。

各ばねユニツト１３，３０のための角度ψおよ
び圧縮こわさKyと剪断こわさKxとの比は、与え
られたいかなる所要の作用半径Ryに対しても変
化させることが可能なことは理解されよう。

本発明は、上記した実施例に限定されることな
く種々の変形が可能であつて、例えばブロツク１
６，３１，３２を形成するゴム層および金属プレ
ートの数は変えることができ、またゴム層は他の
適当なエラストマー材料で作ることができ、さら
にプレートは金属以外の例えば織物等で作ること
もできる。エラストマー材料の層は金属プレート
に接着するか、あるいは接着しないでプレートの
傾斜又は外形面と係合させることができる。各ば
ね手段は１対以上のばねユニツトを含むことがで
きる。

本発明は、ばね手段が直接車軸箱と車輛本体と
の間で作用する前述の形式のサスペンシヨンに限
定されるものではなく、車輛本体がボギーで支持
されこのボギーが回転支持された２個又は多くの
車軸を有している形式のサスペンシヨンに対して
も適用することができる。

本発明によるサスペンシヨンは、たとえ極端に
きついカーブであつてもその長手方向こわさが望
ましくない低い値にまで減少することなく、車軸
が半径方向に自己調心することができるような、
首振り状態における作用半径を有している。さら
にこのことは、ばね手段の望ましい取付け位置、
すなわち固定車輪の外側にある車軸の両端位置を
変えることなしに達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輛用サスペンシヨンの
片側部分の平面図、第２図は第１図のばねユニツ
トの側面図、第３図は別の実施例によるサスペン
シヨンの片側部分の平面図である。 １０…車軸中心、１１…車軸、１２…車軸箱、
１３…ばね手段、１４…車輪、１５…ばねユニツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各端部が車軸箱１２によつて支持される車軸
   １１と、各々の車軸箱およびこの車軸箱と協働す
   る堅固な取付部の間で作用するばね手段１３，３
   ０と、を備え、各々のばね手段が車両の通常の運
   動方向において車軸の両側にそれぞれ配列された
   一対のばねユニツト１５，３８から成り、またこ
   れらばねユニツトが補強エレメント１６ｂと重ね
   合わされた複数のエラストマ材料の層１６ａから
   成る車両用サスペンシヨンにおいて、前記各々の
   ばねユニツトにおける前記エラストマ材料の層
   は、前記車両の通常の運動方向および車軸の方向
   の両方に対して傾斜した平面内にありこれによつ
   て各々のばねユニツト１５，３８の合成圧縮こわ
   さKY，KY１，KY２が車軸箱１２と車軸中心１
   ０との間の点１９，３５，３７において前記車軸
   と交差するようになされ、また、各々のばねユニ
   ツト１５，３８の合成圧縮こわさKY，KY１，
   KY２は合成剪断こわさKX，KX１，KX２を超
   し、したがつて各々のばね手段１３，３０の有効
   ばね中心が車軸中心１０と車軸箱１２との間の点
   ２０，３７において作用するようになされたこと
   を特徴とする車両用サスペンシヨン。 ２ 各ばね手段のばねユニツト１５，３８が車軸
   １１と平行な垂直平面のまわりで対称的に配置さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のサスペンシ
   ヨン。 ３ エラストマ材料の層１６ａが正常な垂直方向
   に対してさらに傾斜した平面内に位置決めされて
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載のサ
   スペンシヨン。 ４ 各ばねユニツト１５，３８が概ね堅固な金属
   プレート１６ｂに差し込まれかつ接着されている
   ゴム層１６ａの長方形ブロツクを含む特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のサスペ
   ンシヨン。 ５ 各ばねユニツト１５，３８が背中合わせにな
   つた２個のブロツク１６，３１，３２を有し、こ
   れらのブロツクはブロツク１６が同一直線上に並
   ぶか又はブロツク３１，３２が千鳥状に並ぶこと
   によつて側面がＶ字形をしたばねユニツトを形成
   している特許請求の範囲第４項記載のサスペンシ
   ヨン。 ６ 各ばねユニツト１５，３８の合成圧縮こわさ
   KY，KY１，KY２が車軸の長さ方向に対して15
   ％乃至75％の範囲の角度で傾斜した方向を向いて
   いる特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
   に記載のサスペンシヨン。 ７ 圧縮こわさと剪断こわさとの比が少なくとも
   ２対１以上で概ね20対１である特許請求の範囲第
   １項記載のサスペンシヨン。