(57)【要約】  【課題】  軸箱支持方法が片持ち式であるような場合でも、ストッパがレールから外れて台車ガイド機能を喪失することを防止しうる台車を提供する。  【解決手段】  鉄道車両の台車は、台車枠の側梁７に対して軸箱３を主に前後方向に支持する軸箱支持装置１０を備える。軸箱３の外面下部に、車両の脱線時にレールの外側面に接する台車ガイド用の第１ストッパ２０Ａが突設されているとともに、軸箱３の前面にも、第２のストッパ２０Ｂが突設されている。第２のストッパ２０Ｂは、車両の脱線時に第１のストッパ２０Ａが外力を受けて軸箱３が車軸周りに回動した場合にレールの外側面に接し、軸箱３の台車枠に対する大傾斜・大変位を防止する。【選択図】  図１
2010228631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸軸受を収めた軸箱と、
該軸箱上に配置された軸バネと、
該軸バネ上に搭載された台車枠と、
該台車枠に対して前記軸箱を主に前後方向に支持する軸箱支持装置と、
を備える鉄道車両の台車であって、
前記軸箱の外面下部に、車両の脱線時にレールの外側面に接する台車ガイド用の第１ストッパが突設されているとともに、
前記軸箱の前後面寄りに、車両の脱線時に外力を受けて車軸周りに前記軸箱が回動した場合にレールの外側面に接する第２のストッパが突設されていることを特徴とする鉄道車両の台車。
【請求項２】
車軸軸受を収めた軸箱と、
該軸箱上に配置された軸バネと、
該軸バネ上に搭載された台車枠と、
該台車枠に対して前記軸箱を主に前後方向に支持する軸箱支持装置と、
を備える鉄道車両の台車であって、
前記軸箱の下面から前後面にかけて、扇状に軸芯外方向に広がるように突設された、車両の脱線時にレールの外側面に接するストッパ板を有することを特徴とする鉄道車両の台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レール上を走行する鉄道車両が脱線したときに、台車枠に対する軸箱の過大な傾斜や変位を防止して、車両の転覆を防止する台車ガイド機能を備えた台車に関する。特には、片持ち式などの、台車の軽量化や高速走行追随性に有効な軸箱支持方式が採用されている台車においても、台車ガイド機能を有効に発揮できるように改良を加えた台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、脱線後の車両の転覆を防止する機能を備えた台車として、軸箱の下面にストッパ（逸脱防止ガイド）を備えた装置を提案した（特許文献１参照）。このストッパは、車輪がレールから逸脱した際にレールに接触して、レールをガイドと車輪とではさみ、車両が車幅向に所定以上傾斜又は変位しないように拘束するものである。
【０００３】
図３は、ストッパを備えた台車の一例を説明する図である。
この図は、Ｓミンデン式の軸箱支持方式の台車を示す。Ｓミンデン式とは、上下２枚の板バネで、軸箱を台車枠の中心から片持ち式に支持する方式である。
鉄道車両の車輪１は車軸（図示されず）に固定されており、この車軸の軸受（図示されず）は、軸箱３に収められている。軸箱３は、軸バネ５（コイルスプリング）によって、台車枠の側梁７に対して上下方向に支持されている。軸バネ５は、側梁７の先端に設けられたバネケース８に収容されている。また、軸箱３は、前後方向において、側梁７に対して軸箱支持装置１０で片持ち式に支持されている。この例では、軸箱支持装置は上下に平行に配置された２枚の板バネ１１である。
【０００４】
軸箱３の下面には、下方に延びるストッパ２０が取り付けられている。ストッパ２０は、この例では、側面から見てＴ字型の部材であり、軸箱３の下面に固定される固定片２１と、固定片から垂下するストッパ片２２とを有する。ストッパ片２０は、レールＲと平行な方形のプレートである。
【０００５】
このように構成された台車において、車輪１がレールＲから逸脱すると、図３（Ｂ）に示すように、車輪１は軌道の枕木上を走行するようになり、同時に、ストッパ２０は、レールＲの外側に位置する。そして、車輪１がレールＲからさらに内側（図の左側）に離れようとすると、ストッパ２０のストッパ片２２の内側の面がレールＲの外側の面に接して、車輪１の内側への移動を防止するとともに、車両自体が内側に倒れることを防止する。すなわち、車両の転覆や大きな傾斜を防ぐことができる。
【０００６】
このストッパは、脱線時の車両の転覆防止には有効な方法であり、実際その効果も得られている。ただし、この形態は、台車が堅牢な場合に有効であるが、近年の軽量化された台車や、曲線走行に対応させた柔らかい台車に対しても有効であるかどうかが懸念される。具体的に説明すると、従来では、軸箱支持装置として剛な板バネを使用したり、軸箱を台車枠の前後端の両方向から支持する（ミンデン式、ＩＳ式、アルストムリンク式など）など頑丈な構造であったが、近年では、車両の軽量化や高速車両の曲線追随性に対応させるために、前述のように、軸箱を台車枠中心から片持ち支持式（Ｓミンデン式、軸梁式など）に支持する方法が主となっている。
【０００７】
軸箱支持方式が、剛な板バネを使用したり、軸箱を台車枠の前後端の両方向から支持する方式の場合は、軸箱は、前後方向から剛に支持されているので、前後方向からの衝撃に耐えることができる。
しかし、片持ち式の場合、前後両方向から両持ちで支持する場合に比べて、軸箱の支持力が弱くなる。このため、軸箱が前後方向などから衝撃を受けると、軸箱の転倒や支持装置の座屈変形などが起こりやすいと予想される。例えば、車輪の脱線後に図３（Ｃ）に示すように、前方にレールＲの継ぎ目板Ｊなどが存在した場合、ストッパ２０に前方向から衝撃が加わる。すると、軸箱支持装置１０である２枚の板バネ１１が座屈し、軸箱３が前方向に傾斜してしまい、ストッパ２０がレールＲから外れてしまうような事態が起こりうる。
【０００８】
なお、脱線した後、車輪は枕木上を走行するが、その際に、車輪によって枕木とレールとを締結する部材が破壊される事態も予想される。そこで、前述のストッパと同様に、脱線時にレールに接触して軸箱の変位や傾斜を防止するとともに、車輪のレールに対する高さ方向の変位も最小にできる装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置は、下方に開いた凹部を有する案内部材であり、軸箱の下面に取り付けられる。脱線すると、この案内部材の凹部にレールの頭部が嵌り込み、車両の傾斜や転覆を防ぐとともに、車輪が枕木上を走行することを防ぐ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、軽量化された台車や高速車両の曲線追随性を向上させた柔らかい台車、具体的には、軸箱支持方法が片持ち式であるような場合でも、ストッパがレールから外れて台車ガイド機能を喪失することを防止しうる台車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】
【００１０】
本発明の第１の態様の鉄道車両の台車は、  車軸軸受を収めた軸箱と、  該軸箱上に配置された軸バネと、  該軸バネ上に搭載された台車枠と、  該台車枠に対して前記軸箱を主に前後方向に支持する軸箱支持装置と、  を備える鉄道車両の台車であって、  前記軸箱の外面下部に、車両の脱線時にレールの外側面に接する台車ガイド用の第１ストッパが突設されているとともに、  前記軸箱の前後面寄りに、車両の脱線時に外力を受けて車軸周りに前記軸箱が回動した場合にレールの外側面に接する第２のストッパが突設されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、台車枠と軸箱との支持構造（軸バネ及び軸受支持装置）が片持ち支持式などの柔軟性を備えた方式の場合において、車両脱線時にストッパに衝撃が加わった際に軸箱が車軸周りに回動しても、第２ストッパと車輪がレールをはさむようにガイドされる脱線時台車ガイド機能を保つことができ、車両の転倒等を防ぐことができる。なお、「前後面寄り」とは、前後面のほかに、前後面と下面との中間をも含む意味である。
【００１２】
本発明の第２の態様の鉄道車両の台車は、  車軸軸受を収めた軸箱と、  該軸箱上に配置された軸バネと、  該軸バネ上に搭載された台車枠と、  該台車枠に対して前記軸箱を主に前後方向に支持する軸箱支持装置と、  を備える鉄道車両の台車であって、  前記軸箱の下面から前後面にかけて、扇状に軸芯外方向に広がるように突設された、車両の脱線時にレールの外側面に接するストッパ板を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、台車枠と軸箱との支持構造（軸バネ及び軸受支持装置）が片持ち支持式などの柔軟性を備えた方式の場合において、車両脱線時にストッパに衝撃が加わった際に軸箱が車軸周りに回動しても、ストッパ板と車輪がレールをはさむようにガイドされる脱線時台車ガイド機能を保つことができ、車両の転倒等を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、車両脱線時にストッパに衝撃が加わって軸箱が車軸周りに回動した際に、レールをはさむようにガイドする第２のストッパを設けたので、軸箱の傾斜に関わらず、脱線時台車ガイド機能を保つことができ、車両の転倒等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両台車の軸箱付近の構造を模式的に説明する側面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る鉄道車両台車の軸箱付近の構造を模式的に説明する側面図である。
【図３】ストッパを備えた台車の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の台車を説明する。
鉄道車両の車輪１の車軸軸受（図示されず）は、軸箱３に収められている。軸箱３は、軸バネ５（コイルスプリング）によって、側梁７に対して上下方向に支持されている。この軸バネ５は、台車枠の側梁７の先端に設けられた、下面が開口したバネケース８に収容されている。また、軸箱３は、前後方向において、側梁７に対して、平行な上下２枚の板バネ１１からなる軸箱支持装置１０で支持されている。
【００１７】
軸箱３の下面には、下方に延びる第１のストッパ２０Ａが取り付けられている。第１のストッパ２０Ａは、正面から見てＴ字型の部材であり（図３（Ｂ）参照）、軸箱３の下面に固定される固定片２１と、固定片から、レールＲにほぼ平行に垂下するストッパ片２２とを有する。
さらに、軸箱３の前面には、前方に延びる第２のストッパ２０Ｂが取り付けられている。第２のストッパ２０Ｂは、第１のストッパ２０Ａと同じものであり、軸箱３の前面に固定される固定片２１と、固定片２１から前方に、レールＲにほぼ平行に延びるストッパ片２２とを有する。
【００１８】
前述したように、車輪１がレールＲから逸脱すると、車輪１は軌道の枕木上を走行し、第１のストッパ２０Ａは、レールＲの外側に位置する。そして、車輪１がレールＲからさらに内側（図の左側）に離れようとすると、第１のストッパ２０Ａのストッパ片２２の内側の面がレールＲの外側の面に接して、車輪１の内側への移動を防止するとともに、車両自体が内側に倒れることを防止する。
【００１９】
この第１のストッパ２０Ａが機能している間に、前方にレールＲの継ぎ目板などが存在した場合、第１のストッパ２０Ａに前方向から衝撃が加わる。すると、軸箱支持装置１０である２枚の板バネ１１が座屈し、軸箱３が前方向に傾斜してしまう。
【００２０】
しかし、軸箱３が前方に大傾斜すると、今度は、軸箱３の前面に設けた第２のストッパ２０Ｂのストッパ片２２が、レールＲの側面に接するようになる。つまり、板バネ１１が座屈変形して軸箱３が前方に傾斜してしまうにも関わらず、第２のストッパ２０Ｂにより、車輪Ｒの内側への移動が防止され、台車ガイド機能が維持される。
【００２１】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る鉄道車両の台車を説明する。
この例においては、ストッパ３０が、軸箱３の下面から前面にかけて固定される固定片３１と、固定片３１から扇状に軸芯外方向に広がるように突設された、レールＲにほぼ平行なストッパ板３２とを有する。この例では、ストッパ板３２の外周は円弧状で、中心角度はほぼ９０°である。
【００２２】
前述したように、車輪１がレールＲから逸脱すると、車輪１は軌道の枕木上を走行し、ストッパ３０は、レールＲの外側に位置する。そして、車輪１がレールＲからさらに内側（図の左側）に離れようとすると、ストッパ３０のストッパ板３２の、軸箱３の下方の部分の内側の面がレールＲの外側の面に接して、車輪１の内側への移動を防止するとともに、車両自体が内側に倒れることを防止する。
【００２３】
このストッパ３０が機能している間に、前方にレールＲの継ぎ目板などが存在した場合、同ストッパ３０に前方向から衝撃が加わる。すると、軸箱支持装置１０である２枚の板バネ１１が座屈し、軸箱３が前方向に傾斜してしまう。
【００２４】
軸箱３の前方への傾斜に伴って、ストッパ３０は、軸箱３の中心（車軸）の周りを後方に回動する。ストッパ３０のストッパ板３２は、レールＲに平行な扇状に形成されているため、この回動中もレールＲの外側に位置して、内側の面がレールＲの外側の面に接している。このため、軸箱３が傾斜している姿勢であるにも関わらず、台車ガイド機能を維持することができる。
【００２５】
以上の実施例では軸箱支持方式がＳミンデン式の場合について説明したが、他の片持ち式（軸梁方式など）にも適用できる。さらに、両持ち式においても、台車ガイド機能の予備対策として適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  車輪                            ３  軸箱
５  軸バネ                          ７  側梁
８  バネケース                    １０  軸箱支持装置
１１  板バネ
２０  ストッパ                      ２１  固定片
２２  ストッパ片
３０  ストッパ                      ３１  固定片
３２  ストッパ板
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開平１０−２５０６７８
【特許文献２】特開２００６−１８２２６１
【図１】
2010228631.tif 000003
【図２】
2010228631.tif 000004
【図３】
2010228631.tif 000005