(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、
これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
左右一対の前記車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置において前記軸箱に係合して前記車軸外筒の軸線方向への移動を不能とし、かつ前記軸箱に対して前記固定車軸が所定距離下方に変位するときに前記固定車軸とともに変位して前記軸箱との係合を解除し軸線方向への移動が可能になるロッキングブロックと、
通常走行時には前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への変位を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、前記ロッキングブロックが前記軸箱に係合しているときに前記ロッキングブロックと係合して前記ロッキングブロックと前記軸箱との上下方向の相対変位を不能とする、前記軸箱に設けられた係止部材を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項２】
前記ロック機構は、
前記軸箱に形成された貫通孔内に挿通されて前記ロッキングブロックに対して接離自在、かつ前記ロッキングブロックに係脱自在に係合可能とされた前記係止部材と、
この係止部材を前記固定車軸に向かって付勢して前記ロッキングブロックに係合させる付勢手段と、
この付勢手段の付勢力に抗して前記係止部材を前記ロッキングブロックから離間する方向に変位させ、前記係止部材と前記ロッキングブロックとの係合を解除する係止部材変位手段と、を有し、
前記係止部材変位手段が、軌間変更時に前記車体支持レールによって押動された時に前記係止部材を変位させる、前記軸箱に支持された押動部材とされることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項３】
前記軸箱に形成された貫通孔に嵌装されて上下方向にスライド自在であり、かつ前記ロッキングブロックと一体に上下方向に変位するスライド部材をさらに備え、
前記係止部材が、前記スライド部材を前記軸箱に係止することを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項４】
前記押動部材は、前記車体支持レールと接する部分に前記車体支持レール上を転動可能な転動体を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項５】
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架されるとともに、左右方向に延びる空間がそれぞれ貫設された左右一対の軸箱と、
これらの軸箱間に架設されるとともに、その両端部がそれぞれ前記軸箱の空間内において上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて前記固定車軸の軸線方向に変位可能であるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱に対して前記軸線方向に係合可能であり、かつ前記軸箱の空間内において前記固定車軸が下方に移動したときに前記軸箱との係合が解除される左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
通常走行時には前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への移動を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記軸箱の空間内において前記固定車軸の下方に出没自在に突出して前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への移動を阻止する、前記軸箱に設けられた阻止部材を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項６】
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、 これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
前記左右一対の車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱に対して前記車軸の軸線方向に係脱自在に係合可能であり、かつ前記軸箱が前記固定車軸から浮上したときに前記軸箱との係合が解除されて軌間変更を可能とするロッキングブロックと、
通常走行時には前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記軸箱に形成された貫通孔内にスライド自在に嵌装されるとともに付勢されて前記ロッキングブロックに係合し、前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を阻止する係止部材と、
軌間変更時に前記軸箱を支持する車体支持レールによって押動されると上昇して前記係止部材のカム面を押圧し、前記ロッキングブロックから離間する方向に前記係止部材を変位させて前記ロッキングブロックとの係合を解除する、前記軸箱に上下動自在に支持された押動部材と、
を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項７】
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、
これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
前記左右一対の車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱に対して前記車軸の軸線方向に係脱自在に係合可能であり、かつ前記軸箱が前記固定車軸から浮上したときに前記軸箱との係合が解除されて軌間変更を可能とするロッキングブロックと、
通常走行時には前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記ロッキングブロックの下方において前記軸箱に形成された貫通孔内に嵌装されて上下方向にスライド自在であり、かつ上方に付勢されて前記ロッキングブロックの下面に押圧されているスライド部材と、
前記軸箱にスライド自在に嵌装されるとともに付勢されて前記貫通孔内に突出し、前記スライド部材と係合して前記スライド部材の下降を阻止する係止部材と、
軌間変更時に前記軸箱を支持する車体支持レールによって押動されると上昇して前記係止部材のカム面を押圧し、前記スライド部材から離間する方向に前記係止部材を変位させて前記スライド部材との係合を解除する、前記軸箱に上下動自在に支持された押動部材と、
を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車。
【請求項８】
前記押動部材は、前記車体支持レールと接する部分に、前記車体支持レール上を転動可能な転動体を備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の鉄道車両用軌間可変台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪間隔を変化させることにより、広い軌間と狭い軌間の両方のレール上を走行することができる鉄道車両用軌間可変台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願の出願人らは、車輪間隔を変化させることにより、広い軌間と狭い軌間の両方のレール上を走行することができる鉄道車両の軌間可変台車、及びこの軌間可変台車の車輪間隔を変更する軌間変更装置を先に出願している。（特願平７−１３９５０９号及び特願平７−１３９５１０号）
【０００３】
この先願の軌間可変台車および軌間変更装置の概略を図７を参照して説明すると、軌間可変台車１は台車枠の側梁２に懸架された軸箱３を備えている。この軸箱３には、円柱状の固定車軸４が前記軸箱３に対して上下方向に相対変位可能に取り付けられている。また、前記固定車軸４には、円筒状の車軸外筒５が軸線方向に摺動自在に嵌装されている。そして、前記車軸外筒５には、軸受６を介して車輪７が取り付けられるとともに、前記車輪７を回転駆動する駆動用電動機８が取り付けられている。また、前記車軸外筒５の軸箱３側の端部には、ロッキングブロック９が固着されている。そして、このロッキングブロック９には一対の係合突起１０、１１が突設され、軸箱３の内壁面に凹設された嵌合溝１２とそれぞれ嵌合可能とされている。
これにより、車軸外筒５が固定車軸４上で軸箱３側に変位し、車輪７側の係合突起１０が前記嵌合溝１２に嵌合した時には、車輪７は広い軌間に対応する位置に固定される。これに対して、車軸外筒５が軸箱３とは反対側に変位し、軸箱３側の係合突起１１が嵌合溝１２と嵌合した時には、車輪７は狭い軌間に対応する位置に固定される。
【０００４】
一方、上述のように構成された軌間可変台車１の車輪間隔を変更する軌間変更装置１３は、車輪７が転動する走行レール１４の側方に並設された車体支持レール１５と、前記走行レール１４を挟むように配設された一対のガイドレール１６とを備えている。
そして、軌間可変台車１が前記軌間変更装置１３部分を前進すると、走行レール１４と車体支持レール１５との間の高低差Ｈの値が次第に大きくなり、車体支持レール１５が軸箱３の下面に当接して軸箱３を持ち上げる。これにより、ロッキングブロック９の係合突起１０と軸箱３の嵌合溝１２との係合が解除され、車軸外筒５は固定車軸４上を軸線方向に変位可能な状態とされる。
軸箱３が車体支持レール１５により持ち上げられた状態で、軌間可変台車１が軌間変更装置１３部分をさらに前進すると、走行レール１４およびガイドレール１６が車体支持レール１５に対して図示左側に徐々に離間し、車輪７を押圧して車軸外筒５を固定車軸４上で図示左側に変位させる。そして、車軸外筒５の図示左端部が固定車軸４上に形成された位置決め用の凸部４ａに当接し、車輪７が狭い軌間に対応する位置に位置決めされる。
次いで、軌間可変台車が軌間変更装置１３部分をさらに前進すると、走行レール１４と車体支持レール１５との間の高低差Ｈの値が次第に小さくなり、軸箱３は次第に降下してロッキングブロック９上に着座する。これにより、ロッキングブロック９の係合突起１１が軸箱３の嵌合溝１２に嵌合し、車軸外筒５は狭い軌間に対応する位置に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した軌間可変台車１および軌間変更装置１３においては、軌間変更時に軸箱３が車体支持レール１５上を直接摺動する構成とされているので、両者の間の摩擦抵抗が非常に大きい。これにより、車体支持レール１５に潤滑剤の塗布が必要である。
また、何らかの理由により、軸箱３が車体支持レール１５上で進行方向に対して左右にずれた場合には、車体支持レール１５に連設された案内壁１５ａによって軸箱３を押圧しても、軸箱３と車体支持レール１５との間の摩擦が大きく、軸箱３が容易には正常位置に復帰しない。
【０００６】
また、通常走行時には、鉄道車両の車体に作用する上下方向加速度は０．３Ｇ以下であり、ロッキングブロック９の係合突起１０，１１と軸箱３の嵌合溝１２との係合が外れることはない。
しかしながら、何らかの理由により車体が異常に傾いたり、レール異常により車体に１．０Ｇを越える加速度が作用して車体が飛び跳ねたりする異常状態まで考慮に入れると、ロッキングブロック９と軸箱３との係合が外れることが皆無であるとは言い切れない。
そして、ロッキングブロック９と軸箱３との係合が万一外れると、車輪７が固定車軸４の軸線方向に変位して脱線するので、ロッキングブロック９と軸箱３との係合が外れないように確実に固定できることが望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した本願出願人らの先願に係る「鉄道車両の軌間可変台車及び軌間変更装置」（特願平７−１３９５０９号及び特願平７−１３９５１０号）をさらに改良し、軌間を変更する際の軸箱と車体支持レールとの間の摩擦を低減させることができるとともに、走行時には、軸箱とロッキングブロックとの係合が外れないように確実に固定することができる鉄道車両用軌間可変台車を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載した手段は、台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、左右一対の前記車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置において前記軸箱に係合して前記車軸外筒の軸線方向への移動を不能とし、かつ前記軸箱に対して前記固定車軸が所定距離下方に変位するときに前記固定車軸とともに変位して前記軸箱との係合を解除し軸線方向への移動が可能になるロッキングブロックと、通常走行時には前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への変位を不能とするロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記ロッキングブロックが前記軸箱に係合しているときに前記ロッキングブロックと係合して前記ロッキングブロックと前記軸箱との上下方向の相対変位を不能とする、前記軸箱に設けられた係止部材を有していることを特徴としている。
【０００９】
また、前記ロック機構は、前記軸箱に形成された貫通孔内に挿通されて前記ロッキングブロックに対して接離自在、かつ前記ロッキングブロックに係脱自在に係合可能とされた前記係止部材と、この係止部材を前記固定車軸に向かって付勢して前記ロッキングブロックに係合させる付勢手段と、この付勢手段の付勢力に抗して前記係止部材を前記ロッキングブロックから離間する方向に変位させ、前記係止部材と前記ロッキングブロックとの係合を解除する係止部材変位手段と、を有する。そして、前記係止部材変位手段が、軌間変更時に前記車体支持レールによって押動された時に前記係止部材を変位させる、前記軸箱に支持された押動部材とされる。
【００１０】
すなわち、通常走行時にはロッキングブロックと係止部材とが係合するので、軸箱はロッキングブロックから浮上することができず、ロッキングブロックは軸箱により係止されて軸線方向に変位することができない。
これに対して、軌間変更時には、押動部材が車体支持レールにより押動されて係止部材を変位させるので、ロッキングブロックと係止部材との係合が解除される。これにより軸箱はロッキングブロックから浮上できることとなり、軌間を変更することができる。
【００１１】
また、上記目的を達成する請求項５に記載した手段は、台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架されるとともに、左右方向に延びる空間がそれぞれ貫設された左右一対の軸箱と、これらの軸箱間に架設されるとともに、その両端部がそれぞれ前記軸箱の空間内において上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能であるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱と軸線方向に係合可能であり、かつ前記軸箱の空間内において前記固定車軸が下方に移動したときに前記軸箱との係合が解除される左右一対の車軸外筒と、これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、通常走行時には前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への移動を不能とするロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記軸箱の空間内において前記固定車軸の下方に出没自在に突出して前記軸箱の空間内における前記固定車軸の下方への移動を阻止する、前記軸箱に設けられた阻止部材を有していることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、通常走行時には、軸箱の空間内において固定車軸の下方に阻止部材が突出するので、固定車軸は軸箱の空間内において下方に移動することができず、車軸外筒は軸箱により係止されて軸線方向に変位することができない。
これに対して、軌間変更時には、阻止部材が軸箱内に埋没するので、固定車軸は軸箱の空間内において下方に移動することができる。これにより、車軸外筒は軸箱による係止が解除されて軸線方向に変位することができるから、軌間を変更することができる。
【００１３】
また、上記目的を達成する請求項６に記載した手段は、
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、
これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
前記左右一対の車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱に対して前記車軸の軸線方向に係脱自在に係合可能であり、かつ前記軸箱が前記固定車軸から浮上したときに前記軸箱との係合が解除されて軌間変更を可能とするロッキングブロックと、
通常走行時に前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記軸箱に形成された貫通孔内にスライド自在に嵌装されるとともに付勢されて前記ロッキングブロックに係合し、前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を阻止する係止部材と、
軌間変更時に前記軸箱を支持する車体支持レールによって押動されると上昇して前記係止部材のカム面を押圧し、前記ロッキングブロックから離間する方向に前記係止部材を変位させて前記ロッキングブロックとの係合を解除する、前記軸箱に上下動自在に支持された押動部材と、を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車である。
【００１４】
すなわち、通常走行時にはロッキングブロックと係止部材とが係合しているので、軸箱はロッキングブロックから浮上することができず、ロッキングブロックは軸箱により係止されて軸線方向に変位することができない。
これに対して、軌間変更時には、押動部材が車体支持レールにより押動されて上昇し係止部材を変位させるので、ロッキングブロックと係止部材との係合が解除され、軸箱がロッキングブロックから浮上して軌間を変更することができるようになる。
【００１５】
また、上記目的を達成する請求項７に記載した手段は、
台車枠の左右の側梁にそれぞれ懸架された左右一対の軸箱と、
これらの軸箱間に架設され、かつ両端部がそれぞれ前記軸箱内で上下方向に変位可能に支持された固定車軸と、
この固定車軸に嵌装されて軸線方向に変位可能な左右一対の車軸外筒と、
これら左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して取り付けられた左右一対の車輪と、
前記左右一対の車軸外筒にそれぞれ固着されるとともに、広い軌間に対応する位置および狭い軌間に対応する位置においてそれぞれ前記軸箱に対して前記車軸の軸線方向に係脱自在に係合可能であり、かつ前記軸箱が前記固定車軸から浮上したときに前記軸箱との係合が解除されて軌間変更を可能とするロッキングブロックと、
通常走行時に前記軸箱の前記ロッキングブロックからの浮上を不能とするロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記ロッキングブロックの下方において前記軸箱に形成された貫通孔内に嵌装されて上下方向にスライド自在であり、かつ上方に付勢されて前記ロッキングブロックの下面に押圧されているスライド部材と、
前記軸箱にスライド自在に嵌装されるとともに付勢されて前記貫通孔内に突出し、前記スライド部材と係合して前記スライド部材の下降を阻止する係止部材と、
軌間変更時に前記軸箱を支持する車体支持レールによって押動されると上昇して前記係止部材のカム面を押圧し、前記スライド部材から離間する方向に前記係止部材を変位させて前記スライド部材との係合を解除する、前記軸箱に上下動自在に支持された押動部材と、を有していることを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車である。
【００１６】
すなわち、通常走行時には、係止部材により軸箱に係止されたスライド部材がロッキングブロックの下面に当接しているので、軸箱はロッキングブロックから浮上することができない。
しかしながら、軌間変更時には、車体支持レールに押動されて上昇する押動部材が係止部材を変位させてスライド部材との係合を解除し、スライド部材を貫通孔内に収納できるようになるから、軸箱をロッキングブロックから浮上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による一実施形態の鉄道車両用軌間可変台車を、図１乃至図６を参照して詳細に説明する。
なお、本実施形態の鉄道車両用軌間可変台車はその軸箱部分に特徴を有し、それ以外の部分の構成は、図７に示した先願の軌間可変台車と同様とされている。  これにより、以下の説明においては、本願の特徴部分について詳細に説明し、かつ先願と同一の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
【００１８】
まず、図１に示したように、本実施形態の鉄道車両用軌間可変台車１００は、台車枠の側梁２に懸架された軸箱２０を備えている。
前記軸箱２０には、固定車軸４に嵌装されて軸線方向に変位可能とされた車軸外筒と一体に変位するロッキングブロック９が係合している。そして、軸箱２０をロッキングブロック９から浮上させることにより、軸箱２０とロッキングブロック９との係合を解除し、車輪間隔を変更できるようにされている。
また、前記軸箱２０の下部には、軌間変更時に軸箱２０が車体支持レール１５上を滑らかに移動できるように軸箱２０を支持する回転ローラ機構３０と、軸箱２０のロッキングブロック９からの浮上を阻止するロック機構４０とが設けられている。
【００１９】
前記回転ローラ機構３０は、図２および図３に示したように、軌間変更時に車体支持レール１５上を転動する、軸箱２０の中心線を挟んで進行方向に前後対称に配設された一対の回転ローラ３１と、これらの回転ローラ３１をニードルローラベアリング３２を介して回転自在に支持する前後一対の支持軸３３と、これらの支持軸３３が取り付けられたハウジング３４とを備えている。
【００２０】
前記ハウジング３４の、前後一対の回転ローラ３１を支持するローラ支持部３４ａ，３４ｂは箱状とされ、軸箱２０の下端部分２１に凹設された前後一対の収納凹部２２ａ，２２ｂ内にそれぞれ嵌装されている。そして、前記ローラ支持部３４ａ，３４ｂは、軸箱２０の下面２３に対して間隔を開けて平行に延びる板状の連結壁３４ｃにより連結されている。
また、ハウジング３４の前記ローラ支持部３４ａ，３４ｂと、軸箱２０の前記収納凹部２２ａ，２２ｂの上面との間には、図２および図３に示したように、調節片としてのシム３５が複数枚介装されている。そして、前記シム３５を貫通する複数のボルト３６により、ハウジング３４が軸箱２０に固定されている。
【００２１】
これにより、軌間変更時には、図２に示したように一対の回転ローラ３１が車体支持レール１５上を転動し、軸箱２０を車体支持レール１５から上方に離間させるので、軸箱２０は安定した姿勢で、かつ車体支持レール１５に直接接触することなく車体支持レール１５上を滑らかに移動することができる。
また、回転ローラ３１と車体支持レール１５との間の回転抵抗は小さいから、車体支持レール１５に潤滑油を塗布する必要もなく、かつ車体支持レール１５の耐久性も向上する。そして、軸箱２０が進行方向に対して左右にずれた場合にも、軸箱２０は車体支持レール１５に連設された案内壁１５ａにより押圧されて、スムーズに正規位置に復帰することができる。
【００２２】
なお、車輪７の踏面の削正によって車輪７の直径が小さくなると、固定車軸４が地上側に偏倚し、車体支持レール１５によって持ち上げられる軸箱２０のロッキングブロック９からの浮上量が増加する。
したがって、車輪７の削正を行う際には、軸箱２０とハウジング３４との間に介装されるシム３５の枚数を減らし、軸箱２０に対する回転ローラ３１の上下方向の相対位置を調整する。
【００２３】
次に、通常走行時に軸箱２０のロッキングブロック９からの浮上を阻止する、前記ロック機構４０について説明する。
図２および図４に示したように、前記ロック機構４０は、軸箱２０の前後一対の縦壁２４の間で固定車軸４の下方に位置するように配設された、スライド部材および阻止部材としてのスライドブロック４１を有している。このスライドブロック４１は、固定車軸４の軸線に対して直角な方向（前後方向）に長く延びる略小判型の断面形状を有し、かつ軸箱２０の下端部分２１に形成された貫通孔２５内に嵌装されて、上下方向にスライド自在に支持されている。
【００２４】
一方、前記貫通孔２５の下側開口は、軸箱２０の下面２６に螺着された閉塞板４２により閉塞されている。そして、前記閉塞板４２の上面に垂設された前後一対の棒状のばねガイド４３には、一対のコイルバネ４４がそれぞれ巻装され、スライドブロック４１を付勢してロッキングブロック９の下面に押圧している。
これにより、スライドブロック４１は、固定車軸４が軸箱２０の上部に位置する通常走行時には、図２および図４に示したように前記貫通孔２５から上方に突出する。これに対して、軸箱２０がロッキングブロック９から浮上する軌間変更時には、図５に示したように、スライドブロック４１はロッキングブロック９により下向きに押動され、前記貫通孔２５内に収納される。
【００２５】
また、図４に示したように、軸箱２０の下端部分２１には、固定車軸４の軸線と平行に延びる円形断面を有した第２の貫通孔２７が、前記貫通孔２５に連通するように形成されている。そして、この第２の貫通孔２７内には、係止部材としての円柱状のロックピストン４５がスライド自在に嵌装されている。また、前記ロックピストン４５は、付勢手段としてのコイルバネ４６によって前記貫通孔２５側に付勢されている。
これにより、スライドブロック４１が前記貫通孔２５から上方に突出している時には、ロックピストン４５の先端４５ａは前記貫通孔２５内に突出し、スライドブロック４１の下端に形成された断面形状が略半円形とされた凹溝４１ａと係合して、スライドブロック４１の前記貫通孔２５内への進入を阻止する。
【００２６】
すなわち、通常走行時には、ロックピストン４５により軸箱２０に係止されたスライドブロック４１がロッキングブロック９の下面に当接しているので、軸箱２０はロッキングブロック９から浮上することができない。これにより、何らかの理由により車体が異常に傾いたり、レール異常により車体に１．０Ｇを越える加速度が作用して車体が飛び跳ねたりする異常状態が生じても、軸箱２０はロッキングブロック９から浮上することができないから、軸箱２０とロッキングブロック９との係合が外れて車輪７が軸線方向に変位し、脱線することを確実に防止できる。
【００２７】
しかしながら、軌間変更時には、ロックピストン４５とスライドブロック４１との係合を解除し、スライドブロック４１を前記貫通孔２５内に収納できるようにして、軸箱２０がロッキングブロック９から浮上できるようにしなければならない。
そこで前記ロック機構４０は、押動部材としてのロックピストン押動棒４７を有している。そして、軌間変更時には前記ロックピストン押動棒４７を用いてロックピストン４５をスライドブロック４１から離間する方向に変位させ、ロックピストン４５とスライドブロック４１との係合を解除するようにされている。
【００２８】
前記ロックピストン押動棒４７は、前記ハウジング３４の連結壁３４ｃに貫設された角穴３４ｄ内に嵌装されて、上下動自在に支持されたスライダ４８と、このスライダ４８から上方に向かって延設されたねじ軸４８ａと螺合するカム４９とから構成されている。
そして、前記スライダ４８は前記角穴３４ｄ内に嵌装され、前記ねじ軸４８ａの軸線廻りには回転できないようにされている。また、スライダ４８には前記連結壁３４ｃの上面に係合するフランジ４８ｂが形成され、スライダ４８が前記連結壁３４ｃから落下しないように係止されている。また、スライダ４８の下端４８ｃは、前記回転ローラ３１の下端よりも下側に突出している。
一方、前記カム４９は、前記閉塞板４２に貫設された角穴４２ａおよび軸箱２０の下端部分２１に貫設された角穴２１ａ内に嵌装されて、上下動自在、かつ前記ねじ軸４８ａの軸線廻りには回転できないように支持されている。また、カム４９の上端に形成された係合斜面４９ａは、前記ロックピストン４５の長手方向中央部に凹設されたカム面４５ｂに係合している。
【００２９】
したがって、図７に示したように、軌間変更時に走行レール７と車体支持レール１５との高低差Ｈが次第に増加すると、まず、車体支持レール１５がロックピストン押動棒４７の下端に取り付けられたスライダ４８に接触し、ロックピストン押動棒４７を上方に押動する。すると、ロックピストン押動棒４７のカム４９がロックピストン４５に形成されたカム面４５ｂを押圧するので、ロックピストン４５はスライドブロック４１から離間する方向に変位させられ、ロックピストン４５とスライドブロック４１との係合が解除される。
次いで、車体支持レール１５が回転ローラ３１に接触して軸箱２０をロッキングブロック９から浮上させるが、このときにはロックピストン４５とスライドブロック４１との係合が解除され、スライドブロック４１を軸箱２０の貫通孔２５内に収納することができるから、軸箱２０の固定車軸４からの浮上が妨げられることがない。
【００３０】
そして、軌間変更が完了した後に、走行レール７と車体支持レール１５との高低差Ｈが次第に減少し、車体支持レール１５が回転ローラ３１から下方に離間すると、軸箱２０はロッキングブロック９上に着座する。これに伴い、スライドブロック４１はコイルばね４４により付勢されて軸箱２０の貫通孔２５から上方に突出する。
次いで、車体支持レール１５がロックピストン押動棒４７の下方に離間すると、ロックピストン押動棒４７は自らの重量と、ロックピストン４５のカム面４５ｂを介して伝達されるコイルバネ４６の付勢力とによって下方に変位し、ロックピストン４５をスライドブロック４１から離間する方向に押動することができなくなる。
すると、ロックピストン４５はコイルばね４６により付勢されてスライドブロック４１側に変位し、軸箱２０の貫通孔２５内に突出してスライドブロック４１と係合する。これにより、スライドブロック４１はロッキングブロック９の下面に当接した状態で軸箱２０に係止されるので、軸箱２０はロッキングブロック９から浮上することができなくなり、軸箱２０とロッキングブロック９との係合外れが確実に防止される。
【００３１】
すなわち、本実施形態の鉄道車両用軌間可変台車１００のロック機構４０は、何等の動力をも用いることなく、地上に設けられた軌間変更装置１３を使用して、軸箱２０とロッキングブロック９との係合および係合の解除を、自動的におこなうことができる。そして、その構造も極めて簡単なもので、信頼性が高く、メンテナンスも容易である。
【００３２】
なお、車輪７の削正時に、回転ローラ３１を支持するハウジング３４と軸箱２０との間に介装されているシム３５の枚数を調整すると、軸箱２０の下面２４とハウジング３４の連結壁３４ｃとの間の間隔が変化する。この場合には、ハウジング３４を軸箱２０に固定する前に、ロックピストン押動棒４７のスライダ４８をカム４９に対して相対回転させ、ネジ棒４８ａの作用によりロックピストン押動棒４７の全長を調整すれば良い。
【００３３】
以上、本発明による一実施形態の鉄道車両用軌間可変台車について詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、本発明の主旨に基づいて種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、スライドブロック４１を介して軸箱２０とロッキングブロック９とを係合させているが、ロッキングブロック９を直接軸箱２０に係止する構造とすることもできる。
また、回転ローラ３１の個数を増やしたり、回転ローラ３１に代えて小さな車輪を軸箱２０に取り付けることとしても良い。
さらに、図６に示したように、ロックピストン押動棒４７に取り付けられたスライダ４８の下端４８ｃに回転ローラ４８ｄを取り付ければ、スライダ４８と車体支持レール１５との間の摺動摩擦を低減させることができる。これによって、スライダ４８の耐久性が向上するばかりでなく、スライダ４８の側面とハウジング３４の前記角穴３４ｄの内壁面との間に生じる摩擦を低減させることができ、ロックピストン押動棒４７が滑らかに上下動することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の鉄道車両用軌間可変台車は、ロック機構を用いて軸箱が浮上しないように構成したので、何らかの理由により車体が異常に傾いたり、レール異常により車体に１．０Ｇを越える加速度が作用して車体が飛び跳ねたりする異常状態が生じても、軸箱が浮上して車輪が固定車軸の軸線方向に変位し脱線することを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施形態の鉄道車両用軌間可変台車の全体側面図。
【図２】図１に示した鉄道車両用軌間可変台車の軸箱の要部を破断して示した側面図。
【図３】図２中に示したIII−III矢視線に沿った縦断面図。
【図４】図２中に示したIV−IV矢視線に沿った縦断面図。
【図５】図４に示したロック機構の作動を示す縦断面図。
【図６】図４に示したロックピストン作動棒の他の実施形態の縦断面図。
【図７】先願に係る鉄道車両用軌間可変台車の全体縦断面図。
【符号の説明】
１  先願の軌間可変台車
２  側梁
３  軸箱
４  固定車軸
５  車軸外筒
６  軸受
７  車輪
８  駆動用電動機
９  ロッキングブロック
１０，１１  係合突起
１２  嵌合溝
１３  軌間変更装置
１４  走行レール
１５  車体支持レール
１６  ガイドレール
２０  軸箱
２１  下端部分
２２  収納凹部
２３  下面
２４  縦壁
２５  貫通孔
３０  回転ローラ機構
３１  回転ローラ
３２  ニードルローラベアリング
３３  支持軸
３４  ハウジング
３５  シム
４０  ロック機構
４１  スライドブロック（スライド部材、阻止部材）
４２  閉塞板
４３  ばねガイド
４４  コイルばね
４５  ロックピストン（係止部材）
４６  コイルばね
４７  ロックピストン押動棒（押動部材）
４８  スライダ
４９  カム
１００  本願の軌間可変台車
【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】
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【図６】
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【図７】
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