(57)【要約】【課題】軸箱体の軸距の変動を抑制でき、且つ作業性に優れる軸箱支持構造及び軸箱支持構造の組立方法を提供する。【解決手段】軸箱支持構造１では、積層ゴム２８が支持棒１０の軸周りに分割された分割部分２８ａ，２８ｂを有している。また、嵌合部材３０は、支持棒１０の軸周りに分割された押え金３０ａ，３０ｂを有している。そして、各分割部分２８ａ，２８ｂは、押え金３０ａ，３０ｂがボルト３８によって締結されることにより予圧縮されている。これにより、支持腕１２及び支持棒１０の固定と、積層ゴム２８への予圧縮の付与とを同時に行うことができるので、組立時やメンテナンス時における作業性に優れたものとなる。また、予圧縮が付与された積層ゴム２８を介して支持棒１０と支持腕１２とを固定することにより、軸箱体６の車軸回りの回転変位を抑え、軸距の変動を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の台車に設けられた軸箱支持構造であって、
前記鉄道車両の車軸を支持する軸箱体と、
前記軸箱体上に配設され、前記軸箱体に対して台車枠を主として上下方向に弾性支持する軸ばねと、
前記台車枠における側梁の下部に鉛直に配設された支持棒と、
前記軸箱体から前記側梁に沿って延在すると共に、積層ゴムを介して前記支持棒に固定され、前記軸箱体に対して前記台車枠を主として水平方向に弾性支持する支持腕と、を備え、
前記支持棒と前記支持腕との固定部において、
前記支持腕の一端には、前記支持棒に嵌合する嵌合部材が設けられ、
前記積層ゴム及び前記嵌合部材は、前記支持棒の軸周りに分割された分割部分をそれぞれ有し、
前記積層ゴムの各分割部分は、前記嵌合部材の分割部分同士が締結部材によって締結されることにより予圧縮されていることを特徴とする軸箱支持構造。
【請求項２】
前記積層ゴム及び前記嵌合部材は、前記鉄道車両の前後方向に２分割されていることを特徴とする請求項１記載の軸箱支持構造。
【請求項３】
前記嵌合部材は、前記支持棒を挟んで前記鉄道車両の左右方向に対向する一対の壁部を有し、前記壁部と前記支持棒及び前記積層ゴムとの間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の軸箱支持構造。
【請求項４】
鉄道車両の台車に設けられ、
前記鉄道車両の車軸を支持する軸箱体と、
前記軸箱体上に配設され、前記軸箱体に対して台車枠を上下方向に弾性支持する軸ばねと、
前記台車枠における側梁の下部に鉛直に配設された支持棒と、
前記軸箱体から前記側梁に沿って延在すると共に、積層ゴムを介して前記支持棒に固定され、前記軸箱体に対して前記台車枠を水平方向に弾性支持する支持腕と、を備え、
前記支持棒と前記支持腕との固定部において、前記支持腕の一端に前記支持棒に嵌合する嵌合部材が設けられた軸箱支持構造の組立方法であって、
前記支持棒の軸周りに分割された分割部分を有する前記積層ゴム及び前記嵌合部材を用意する工程と、
前記積層ゴムの分割部分を前記支持棒の軸周りに配置する工程と、
前記積層ゴムの分割部分を囲うように前記嵌合部材の分割部分を配置する工程と、
前記嵌合部材の分割部分同士を締結部材によって締結することにより、前記積層ゴムの各分割部分を予圧縮する工程とを含むことを特徴とする軸箱支持構造の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の軸箱支持構造及び軸箱支持構造の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両の台車に設けられる軸箱支持構造の一つとして、軸梁式の軸箱支持構造がある。一般的に、軸梁式の軸箱支持構造は、鉄道車両の車軸を支持する軸箱体と、軸箱体上に配設され、軸箱体に対して台車枠を弾性支持する軸ばねと、軸箱体から側梁に沿って延在すると共に、積層ゴムを介して台車枠に固定される支持腕とを備えている。
【０００３】
ここで、例えば特許文献１に記載の軸箱支持装置では、台車枠の側梁に設けた支持棒の軸周りに同心円状に配置した積層ゴムが上下方向に撓むことで、見かけの回転中心を支持棒よりも遠方にすることにより、軸箱体の車軸回りの回転変位の減少を図っている。
【特許文献１】特許２６７０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の軸箱支持装置のように、軸箱体の車軸回りの回転変位を抑えることは、回転変位に起因して変位する車軸と支持腕先端（支持腕及び支持棒の固定部分）との間の距離の変位量の減少に寄与するので、軸距（車軸間の距離）の変動を抑制できる点で有用である。しかしながら、従来の軸箱支持装置では、同心円状に配置した積層ゴムを支持腕の先端に形成された円筒状の孔に同心状に圧入させなければならず、組立時やメンテナンス時における作業性の低下が問題であった。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、軸箱体の軸距の変動を抑制でき、且つ作業性に優れる軸箱支持構造及び軸箱支持構造の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る軸箱支持構造は、鉄道車両の台車に設けられた軸箱支持構造であって、鉄道車両の車軸を支持する軸箱体と、軸箱体上に配設され、軸箱体に対して台車枠を主として上下方向に弾性支持する軸ばねと、台車枠における側梁の下部に鉛直に配設された支持棒と、軸箱体から側梁に沿って延在すると共に、積層ゴムを介して支持棒に固定され、軸箱体に対して台車枠を主として水平方向に弾性支持する支持腕と、を備え、支持棒と支持腕との固定部において、支持腕の一端には、支持棒に嵌合する嵌合部材が設けられ、積層ゴム及び嵌合部材は、支持棒の軸周りに分割された分割部分をそれぞれ有し、積層ゴムの各分割部分は、嵌合部材の分割部分同士が締結部材によって締結されることにより予圧縮されていることを特徴とする。
【０００７】
この軸箱支持構造では、積層ゴム及び嵌合部材が支持棒の軸周りに分割された分割部分を有している。そして、その積層ゴムの各分割部分は、支持棒を挟んで配置され、嵌合部材の各分割部分が締結部材によって締結されることにより予圧縮されている。これにより、支持腕及び支持棒の固定と、積層ゴムへの予圧縮の付与とを同時に行うことができるので、積層ゴムを圧入するといった作業を省略することができ、組立時やメンテナンス時における作業性に優れたものとすることができる。また、予圧縮が付与された積層ゴムを介して支持棒と支持腕とを固定することにより、積層ゴムが上下方向に撓むことで、見かけの回転中心が支持棒よりも遠方になる。従って、軸箱体の車軸回りの回転変位が抑えられ、回転変位に起因して変位する車軸と支持腕先端との間の距離の変位量が減少するので、軸距の変動を抑制できる。
【０００８】
また、積層ゴム及び嵌合部材は、鉄道車両の前後方向に２分割されていることが好ましい。鉄道車両は、走行・停止の際に前後方向の荷重が特に大きくなる。そこで、積層ゴム及び嵌合部材を上述のように配置することで、積層ゴムに対して鉄道車両の前後方向から予圧縮力が付与されるので、積層ゴムの前後方向の耐久性を十分に高められる。
【０００９】
また、嵌合部材は、支持棒を挟んで鉄道車両の左右方向に対向する一対の壁部を有し、壁部と支持棒及び積層ゴムとの間に空隙が設けられていることが好ましい。この場合、鉄道車両がカーブを走行する際など、左右方向の荷重が大きくなった場合に、積層ゴム及び支持棒が嵌合部材内で変位できる。
【００１０】
本発明に係る軸箱支持構造の組立方法は、鉄道車両の台車に設けられ、鉄道車両の車軸を支持する軸箱体と、軸箱体上に配設され、軸箱体に対して台車枠を上下方向に弾性支持する軸ばねと、台車枠における側梁の下部に鉛直に配設された支持棒と、軸箱体から側梁に沿って延在すると共に、積層ゴムを介して支持棒に固定され、軸箱体に対して台車枠を水平方向に弾性支持する支持腕と、を備え、支持棒と支持腕との固定部において、支持腕の一端に支持棒に嵌合する嵌合部材が設けられた軸箱支持構造の組立方法であって、支持棒の軸周りに分割された分割部分を有する積層ゴム及び嵌合部材を用意する工程と、積層ゴムの分割部分を支持棒の軸周りに配置する工程と、積層ゴムの分割部分を囲うように嵌合部材の分割部分を配置する工程と、嵌合部材の分割部分同士を締結部材によって締結することにより、積層ゴムの各分割部分を予圧縮する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
この軸箱支持構造の組立方法では、支持棒の軸周りに分割された分割部分を有する積層ゴム及び嵌合部材を用意し、それを支持棒の軸周りに配置する。そして、積層ゴムの分割部分を囲うように嵌合部材の分割部分を配置し、嵌合部材の分割部分同士を締結部材によって締結することにより、積層ゴムの各分割部分を予圧縮する。これにより、支持腕及び支持棒の固定と、積層ゴムへの予圧縮の付与とを同時に行うことができる。従って、積層ゴムを圧入するといった作業を省略することができ、組立時やメンテナンス時における作業性に優れたものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軸箱体の軸距の変動を抑制でき、且つ組立時の作業性を十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る軸箱支持構造及び軸箱支持構造の組立方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る軸箱支持構造を鉄道車両の側面から見た正面図である。図１に示すように、軸箱支持構造１は、鉄道車両の台車に設けられる軸梁式軸箱支持構造であり、鉄道車両の車軸４（図２参照）を支持する軸箱体６と、軸箱体６上に配設された軸ばね８と、台車枠２における側梁２ａの下部に配設された支持棒１０と、軸箱体６から側梁２ａに沿って延在し、支持棒１０に固定される支持腕１２とを備えている。なお、図１では、台車における軸箱支持構造１の一方のみを図示しているが、図示しない他方の構成も同様である。
【００１５】
軸箱体６は、一対の車輪１４に固定された車軸４を回転自在に支持する軸受１６を有している。一対の車輪１４及び車軸４によって構成される輪軸１８（図２参照）は、台車枠２の前後にそれぞれ一体ずつ軸箱体６（軸受１６）を介して配置され、台車枠２を支持している。軸ばね８は、台車枠２における側梁２ａの先端に設けられたばね帽２０内に配置され、軸箱体６に対して台車枠２を主として上下方向に弾性支持する。軸ばね８には、例えばコイルばねが用いられ、台車枠２及び車体の上下方向の荷重の大半を負担するためのばね定数が設定されている。
【００１６】
支持棒１０は、断面六角形状となっており、２つの頂部が鉄道車両の前後方向に一致するように、ばね帽２０よりも基端側の側梁２ａの下部に鉛直に配設されている。支持棒１０の上端は、側梁２ａの下部にボルト２２によって固定され、支持棒１０の下端は、軸箱体６の底部の位置と略同位置まで伸びている。また、支持棒１０の下端には、支持棒１０と支持腕１２との固定部２４の落下を防止するための板状の係止部材（ストッパ）２６が溶接されている。この、係止部材２６は、台車吊り上げ時の吊金具としても機能する。
【００１７】
支持腕１２は、軸箱体６から台車枠２の側梁２ａに沿って水平方向に延在すると共に、一端が固定部２４を介して支持棒１０に固定されている。支持腕１２の他端は、軸箱体６の側部に接合されている。支持腕１２は、固定部２４に積層ゴム２８（後述）が介在することにより、軸箱体６に対して台車枠２を主として水平方向（前後方向及び左右方向）に弾性支持している。
【００１８】
続いて、上述した支持棒１０と支持腕１２との固定部２４について更に詳細に説明する。図２は、図１に示す軸箱支持構造の平面図であり、固定部２４の構成を詳細に示す図である。
【００１９】
同図に示すように、固定部２４は、積層ゴム２８と、嵌合部材３０とを含んで構成されている。積層ゴム２８は、例えば鋼板間にゴムが注入されてなるシェブロンゴムであり、支持棒１０の軸周りにおいて鉄道車両の前後方向に２分割された分割部分２８ａ，２８ｂを有している。
【００２０】
分割部分２８ａ，２８ｂは、支持棒１０を挟んで一対対向して配置されている。分割部分２８ａは、鉄道車両の前後方向に一致する支持棒１０の軸箱体６側の頂部を形成する２つの面に密着するように、断面Ｖ字状となっている。一方、分割部分２８ｂは、分割部分２８ａが密着する２つの面と反対側の２つの面に密着するように、断面Ｖ字状となっている。
【００２１】
嵌合部材３０は、支持棒１０の軸周りにおいて鉄道車両の前後方向に２分割された押え金（分割部分）３０ａ，３０ｂを有している。押え金３０ａは、支持腕１２における支持棒１０側の端部（一端）に接合されている。押え金３０ａは、軸箱体６側の分割部分２８ａに密着するように、断面Ｖ字状をなす壁部３２ａを有している。支持腕１２の先端は、この壁部３２ａに沿って接合されている。また、押え金３０ａは、壁部３２ａの両側から支持棒１０側に向かってそれぞれ伸びる側壁部３４ａ，３４ｂを有している。
【００２２】
一方、押え金３０ａに対向する押え金３０ｂは、押え金３０ａと同様に、分割部分２８ｂに密着するように、Ｖ字状をなす壁部３２ｂを有している。また、押え金３０ｂは、壁部３２ｂの両側から支持棒１０側に向かってそれぞれ伸びる側壁部３４ａ，３４ｂを有している。各側壁部３４ａ，３４ｂは、壁部３２ａ，３２ｂよりも厚く形成されており、側壁部３４ａ，３４ｂの外側部分には、所定の間隔をもってボルト締結用の切欠部３６が上下２箇所に形成されている（図１参照）。
【００２３】
上述のような構成を有する押え金３０ａ，３０ｂは、支持棒１０を挟んで配置された積層ゴム２８の各分割部分２８ａ，２８ｂを囲むように対向して配置され、切欠部３６にそれぞれ形成された締結孔にそれぞれボルト３８を螺入することにより、鉄道車両の前後方向から締結されている。押え金３０ａ，３０ｂ同士が締結された状態では、積層ゴム２８の各分割部分２８ａ，２８ｂに鉄道車両の前後方向から予圧縮が付与されていると共に、嵌合部材３０が積層ゴム２８を介して支持棒１０に嵌合されている。
【００２４】
また、押え金３０ａ，３０ｂ同士がボルト３８により締結された嵌合部材３０では、押え金３０ａの側壁部３４ａと押え金３０ｂの側壁部３４ａとが結合し、かつ押え金３０ａの側壁部３４ｂと押え金３０ｂの側壁部３４ｂとが結合することにより、支持棒１０を挟んで鉄道車両の左右方向に対向する一対の内壁（壁部）４０ａ，４０ｂが形成されている。内壁４０ａ，４０ｂと支持棒１０及び積層ゴム２８との間には、一定の空隙Ｓ１，Ｓ２が設けられている。この空隙Ｓ１，Ｓ２により、支持棒１０及び積層ゴム２８は、嵌合部材３０内で鉄道車両の左右方向への変位が許容されている。
【００２５】
続いて、上述した軸箱支持構造１の組立方法を図３〜図５を参照しながら説明する。図３〜図５は、軸箱支持構造１の第１〜第３組立工程を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、まず、軸箱体６と、支持棒１０と、分割部分２８ａ，２８ｂを有する積層ゴム２８と、押え金３０ａ，３０ｂを有する嵌合部材３０を用意する。次に、分割部分２８ａ，２８ｂを支持棒１０の軸周りにおいて鉄道車両の前後方向に配置し、その分割部分２８ａ，２８ｂを鉄道車両の前後方向から囲うように押え金３０ａ，３０ｂを配置する。続いて、押え金３０ａ，３０ｂ同士を締結孔にそれぞれボルト３８を螺入することにより締結する。これにより、軸箱体６と支持棒１０とを、嵌合部材３０及び積層ゴム２８が先端に設けられた支持腕１２を介して固定すると共に、積層ゴム２８の分割部分２８ａ，２８ｂに予圧縮を付与する（第１組立工程）。
【００２７】
次に、図４に示すように、一対の車輪１４と車軸４とから構成された輪軸１８を用意し、車軸４を軸箱体６の軸受１６に圧入する。そして、軸箱体６と輪軸１８とを組み立てる。また、軸箱体６及び下金をボルトによって締結する（第２組立工程）。軸箱体６と輪軸１８とを組み立てた後、図５に示すように、ばね帽２０が側梁２ａの先端に溶接された台車枠２と、軸ばね８とを用意する。そして、軸箱体６の上部に緩衝ゴムや調整板と共に軸ばね８を配設する。
【００２８】
続いて、軸ばね８を囲うようにばね帽２０が配設されるように、台車枠２を配置する。これにより、台車枠２が軸箱体６を介して輪軸１８に支持されることになる。そして最後に、支持棒１０の上端を、台車枠２の側梁２ａの下部にボルト２２によって固定する（第３組立工程）。以上のようにして軸箱支持構造１が組み立てられる。
【００２９】
以上のような構成を有する軸箱支持構造１では、積層ゴム２８が支持棒１０の軸周りに分割された分割部分２８ａ，２８ｂを有している。また、嵌合部材３０は、支持棒１０の軸周りに分割された押え金３０ａ，３０ｂを有し、分割部分２８ａ，２８ｂを囲うように配置されている。そして、積層ゴム２８の各分割部分２８ａ，２８ｂは、嵌合部材３０の押え金３０ａ，３０ｂがボルト３８によって締結されることにより予圧縮されている。これにより、支持腕１２及び支持棒１０の固定と、積層ゴム２８への予圧縮の付与とを同時に行うことができるので、積層ゴム２８を圧入するといった作業を省略することができ、組立時やメンテナンス時における作業性に優れたものとすることができる。また、予圧縮が付与された積層ゴム２８を介して支持棒１０と支持腕１２とを固定することにより、積層ゴム２８が上下方向に撓むことで、見かけの回転中心が支持棒よりも遠方になる。従って、軸箱体６の車軸回りの回転変位が抑えられ、回転変位に起因して変位する車軸４と支持腕１２先端との間の距離の前後方向の変位量が減少するので、軸距（車軸間の距離）の変動を抑制できる。
【００３０】
ここで、従来の軸箱体構造にあっては、支持腕の長さを短くすることにより、軸距が大きく変動するといった問題があった。これに対し、本実施形態に係る軸箱体構造１では、軸距（車軸間の距離）の変動を抑制することができるので、支持腕１２の長さを短くした場合であっても、軸距の変動を小さく保つことができる。従来の軸箱体構造よりも支持腕１２を短くすることにより、軸受１６と支持腕１２先端との距離が短くなり、軸受１６回りのモーメントが小さくなるので、軸受１６のこじり量（軸受１６及び車軸４の接触圧の変動）を低減することができる。また、支持腕１２の長さを短くすることで、軸箱体６の軽量化を図ることができ、ばね下重量を低減させることが可能となる。
【００３１】
また、積層ゴム２８の分割部分２８ａ，２８ｂ及び嵌合部材３０の押え金３０ａ，３０ｂは、鉄道車両の前後方向に２分割されている。鉄道車両は、走行・停止の際に前後方向の荷重が特に大きくなる。そこで、積層ゴム２８及び嵌合部材３０を支持棒１０を挟んで鉄道車両の前後方向に分割して配置することで、積層ゴム２８に対して鉄道車両の前後方向から予圧縮力が付与されるので、積層ゴム２８の前後方向の耐久性を十分に高められる。
【００３２】
また、嵌合部材３０は、支持棒１０を挟んで鉄道車両の左右方向に対向する一対の内壁４０ａ，４０ｂを有し、内壁４０ａ，４０ｂと支持棒１０及び積層ゴム２８との間に一定の空隙Ｓ１，Ｓ２が設けられている。この場合、鉄道車両がカーブを走行する際など、左右方向の荷重が大きくなった場合に、積層ゴム２８及び支持棒１０が嵌合部材３０内で変位できる。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、支持棒１０の軸周りの積層ゴム２８及び嵌合部材３０を鉄道車両の前後方向に２分割する構成としたが、分割数は何分割であってもよい。また、分割方向は鉄道車両の前後方向に限定されない。
【００３４】
また、上記実施形態では、各分割部分２８ａ，２８ｂの断面形状をＶ字状としたが、各分割部分２８ａ，２８ｂの形状は適宜選択することができる。これに伴い、支持棒１０の形状及び押え金３０ａ，３０ｂの壁部３２ａ，３２ｂの形状も適宜変更することができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、押え金３０ａ，３０ｂを４本のボルト３８によって締結しているが、ボルト３８のサイズ及び本数は、積層ゴム２８に必要な予圧縮力によって適宜変更できる。これに伴い、切欠部３６及び切欠部３６にそれぞれ形成される締結孔も適宜変更することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、軸箱支持構造１の組立方法を上記手順としたが、他の手順で軸箱支持構造１を組み立てることもできる。例えば、図６に示すように、まず、支持腕１２を介して押え金３０ａが連結された軸箱体６と、一対の車輪１４と車軸４とから構成された輪軸１８とを用意する。そして、車軸４を軸箱体６の軸受１６に圧入する。車軸４の圧入後、軸箱体６と輪軸１８とを組み立てる。また、軸箱体６及び下金をボルトによって締結する（第１組立工程）。
【００３７】
次に、図７に示すように、ばね帽２０が側梁２ａの先端に溶接された台車枠２と、軸ばね８と、分割部分２８ａ，２８ｂを有する積層ゴム２８とを用意する。台車枠２には、予め支持棒１０を溶接しておく。そして、軸箱体６の上部に緩衝ゴムや調整板と共に軸ばね８を配設する。軸ばね８を配設した後、軸ばね８を囲うようにばね帽２０が配設されるように、台車枠２を配置する。これにより、台車枠２が軸箱体６を介して輪軸１８に支持されることになる。
【００３８】
続いて、分割部材２８ａが押え金３０ａに囲われるように、分割部分２８ａ，２８ｂを支持棒１０の軸周りにおいて鉄道車両の前後方向に配置する（第２組立工程）。そして、図８に示すように、押え金３０ｂを分割部分２８ｂを囲うように配置し、押え金３０ａ，３０ｂ同士を締結孔にそれぞれボルト３８を螺入することにより締結する。これにより、軸箱体６と支持棒１０とを嵌合部材３０及び積層ゴム２８が先端に設けられた支持腕１２介して固定すると共に、積層ゴム２８の分割部分２８ａ，２８ｂに予圧縮を付与する。そして最後に、係止部材２６をボルト４２によって支持棒１０に固定する（第３組立工程）。以上のようにして軸箱支持構造１が組み立てられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸箱支持構造を鉄道車両の側面から見た正面図である。
【図２】図１に示す軸箱支持構造の平面図である。
【図３】軸箱支持構造の第１組立工程を示す図である。
【図４】軸箱支持構造の第２組立工程を示す図である。
【図５】軸箱支持構造の第３組立工程を示す図である。
【図６】変形例に係る軸箱支持構造の第１組立工程を示す図である。
【図７】変形例に係る軸箱支持構造の第２組立工程を示す図である。
【図８】変形例に係る軸箱支持構造の第３組立工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…軸箱支持装置、２…台車枠、２ａ…側梁、４…車軸、６…軸箱体、８…軸ばね、１０…支持棒、１２…支持腕、２４…固定部、２８…積層ゴム、２８ａ，２８ｂ…分割部分、３０…嵌合部材、３０ａ，３０ｂ…押え金（分割部分）、３８…ボルト（締結部材）、４０ａ，４０ｂ…内壁（壁部）、Ｓ１，Ｓ２…空隙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010070159.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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