(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、コイルばね、支持ゴムの固定構造が簡単で、その取付け作業が簡単に行える鉄道車両用軸箱支持装置を提供する。【解決手段】  軸箱体１０の頂部にコイルばね２１，２２が設置されている。前記軸箱体１０の車両進行方向前後部分に支持ゴム３０が設置されている。前記支持ゴム３０の軸中心位置に支持棒３１が設置されており、該支持棒３１の上端部分が側梁６を貫通している。側梁６の上面から突出した支持棒３１の上端部をナットによって固定する。支持棒３１を側梁６に固定する際、前記ナット４０の締め付け作業が側梁６の上面部分で行えるため、作業が簡単に行える。【選択図】        図１
2006096137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車枠を男性支持するコイルばねと，
前記コイルばねを載せる支持座をその頂部に形成しており、支持ゴムを保持する上方開口した二つ穴を有する軸箱体と、
前記軸箱体の前記各穴にそれぞれ設置される支持ゴムと、
下端部分に前記支持ゴムを保持しており、上端部分が台車枠の側梁を貫通した状態で該側梁に固定された二本の支持棒とからなること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持ゴムは、ゴム受座に圧入されており、前記ゴム受座は、前記軸箱体の車両進行方向の前後部分に形成されたゴム支持部に挿入されており、前記ゴム支持部の下面からボルトで前記ゴム受座を固定していること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項３】
請求項２において、前記ゴム支持部の下面よりよりも下方に吊り下げ金具が突出しており、前記吊り下げ金具は前記支持棒にボルトで締結されていること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記支持棒は、前記側梁の下面を受けるつばを有しており、該つばの外周部分には軸方向に平行な２面が切り欠かれており、該切り欠かれた２面は台車の幅方向から見て平行に形成されていること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記切り欠かれた面は台車の側方から見えること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項６】
車軸に対して軸受を介して設置される軸箱体と、
前記軸箱体に設置され、該軸箱体に対して台車枠を弾性するコイルばねと、
前記軸箱体の車両進行方向両側に形成されたゴム支持部に設置される支持ゴムと、
一端が前記支持ゴムの軸中心位置に挿入され、他端が前記台車枠の側梁を貫通して固定される支持棒とから構成されていること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記軸箱体は、車軸の両端部に設置されており、
一台の台車枠に対して二本の前記車軸が平行に配置されており、二本の前記車軸の各軸箱体の上に、前記コイルばねおよび支持ゴムを介して台車枠が支持されていること、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記軸箱体の車両走行方向中央位置の頂部に、前記コイルばねの支持座が構成されており、前記台車枠の側梁に、前記コイルばねを収納する収納箱を形成したこと、
を特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用軸箱支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の台車は、通常、二本の車軸によって台車枠を支持する構成となっている。前記台車枠は、二本の側梁と該側梁を結合する横梁とから構成されている。前記各車軸の両端には、軸受を内臓した軸箱体が設置され、それぞれの軸箱体によって台車枠を車軸に対して支持する構造となっている。なお、前記各軸箱体は、コイルばね、積層ゴム或いはロールゴムからなる弾性支持部材を介して前記台車枠を支えている。鉄道車両用軸箱支持装置は、台車枠に対して、その車両進行方向および左右方向について、車軸を位置決めする。また、前記軸箱支持装置は、車軸に対して台車枠を弾性支持する。鉄道車両用軸箱支持装置は、特許文献１に示すように、円筒状の積層ゴムによって構成された支持ゴムとコイルばねとから構成されている。前記コイルばねと支持ゴムは、それぞれの中心軸がほぼ垂直となるように配置されている。また、前記コイルばねと支持ゴムは、上部軸ばね座と下部軸ばね座との間に設置されている。前記コイルばねの内側に、前記支持ゴムが配置されている。前記コイルばねおよび支持ゴムは、軸箱体の車両進行方向前後位置にそれぞれ配置されている。前記複数のコイルばねおよび複数の支持ゴムによって、車軸に対して台車枠を弾性支持している。前記複数のコイルばねによって、台車枠の垂直荷重を支えている。前記複数の支持ゴムによって、台車枠に対して車軸の位置決めを行う。前記各支持ゴムは、車軸と台車枠との間の車両進行方向および左右方向の荷重を受ける構造となっている。
【特許文献１】特公平０６−４５３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記コイルばねおよび支持ゴムを台車枠に固定する上部軸ばね座は、台車枠の側梁の下面に設置された支持座に対してボルトおよびナット等の締結部材によって固定されている。前記支持座は、側梁の下面に設置されており、その左右方向の外周部分は、側梁の側面より突出した形状となっている。前記上部軸ばね座を前記支持座に対して固定する場合、前記側梁の側面から突出した前記支持座の外周部分にボルト穴を形成し、該支持座の上面側からボルトを締めることになる。前記側梁の台車幅方向の外側は、他の部材が設置されておらず、ボルト締め作業は比較的簡単である。一方、前記側梁の台車幅方向の内側には、車軸の車輪が配置されており、側梁と車輪との僅かな隙間を利用して、ボルト締め作業を行わなければならず、作業が煩雑であった。
【０００４】
通常の鉄道車両用台車には、前述のように２本の車軸が設置されており、これらは平行に配置されていなければならない。この２本の車軸の配置を調整するため、前記側梁の支持座と上部軸ばね座とを締結するボルトを挿入する穴は、長穴となっている。前記上部軸ばね座を支持座に対して固定する場合に、前記長穴の部分で車軸の位置を調整することによって、２本の車軸の配置を調整していた。前記締結部材のボルトは、上部軸ばね座について４本必要であり、１本の車軸について、上部軸ばね座は四つ設置されており、１台の台車について全部で３２本のボルトを用いることになる。このボルトのうち、半数は側梁と車輪との隙間から締め付け作業を行わなければならず、多大な労力と時間を要していた。
【０００５】
前記支持ゴムは、コイルばねの内側に配置されている。該コイルばねは、その内径が支持ゴムを収納できる大きさに構成されていることから、外径が比較的大きなものとなっている。前記コイルばねを支持する軸箱体は、前記コイルばねの外径に対応した大径の支持構造を備えている。このため、軸箱体はコイルばねを支持する部分がかなり大きく構成されており、軸箱体の小型軽量化の妨げとなっていた。また、前述の軸箱体を備えた台車においては、軸箱体の車両進行方向両側に前記コイルばねを支持するため、大型の支持座を設置しなければならい。このため、側梁に大型の前記支持座を設置する部分を設けなければならず、該横梁が長尺なものとなり、台車枠自体の小型軽量化を阻害する一因となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、支持ゴムを台車枠に固定する際の作業が簡単に行える鉄道車両用軸箱支持装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、小型で軽量な軸箱体を備えた鉄道車両用軸箱支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、車軸に対して軸受を介して設置される軸箱体と、前記軸箱体に設置され、該軸箱体に対して台車枠を弾性するコイルばねと、前記軸箱体の車両進行方向両側に形成されたゴム支持部に設置される支持ゴムと、一端が前記支持ゴムの軸中心位置に挿入され、他端が前記台車枠の側梁を貫通して固定される支持棒とから構成した鉄道車両用軸箱支持装置によって、達成できる。
【０００８】
さらに、本発明の目的は、台車枠を弾性支持するコイルばねと、前記コイルばねを載せる支持座をその頂部に形成しており、支持ゴムを保持する上方開口した二つ穴を有する軸箱体と、前記軸箱体の前記各穴にそれぞれ設置される支持ゴムと、下端部分に前記支持ゴムを保持しており、上端部分が台車枠の側梁を貫通した状態で該側梁に固定された二本の支持棒とから構成した鉄道車両用軸箱支持装置によって、達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による一実施例を図１ないし図３によって説明する。図１に示す台車枠５は、軸箱体１０を設置する側梁６の端の部分を示している。軸箱体１０は、車軸１１の両端に軸受を介して設置されている。前記軸箱体１０は、その車両進行方向両側部分にそれぞれゴム支持部１２が形成されている。前記ゴム支持部１２は、その外周部分が半円形に構成されており、その内部には、円形の穴が形成されている。この穴は、上方に開口しており、その中心軸が垂直方向となるように構成されている。この各ゴム支持部１２の穴に、後に述べる支持ゴム３０が取付けられる。前記軸箱体１０の頂部には、コイルばね２１，２２の下端面を受ける下座２４を固定するコイルばね支持座２３が形成されている。このコイルばね支持座２３には、前記下座２４の中央に設けられた貫通穴に勘合する突起２３ａが構成されている。前記コイルばね２１，２２は、それぞれの中心軸が一致するように設置されている。コイルばね２１とコイルばね２２を設置しているのは、異なるばね特性を有するコイルばねを組合せることによって、最適なばね特性を持たせるためである。前記下座２４は、その上面が前記各コイルばね２１，２２の下端形状に一致した構造となっており、該下座２４の下面は、ほぼ平坦に構成されている。下座２４と軸箱体１０の支持座２３との間には、台車枠の高さを調整するためのスペーサが設置されている。前記コイルばね２１，２２の上端側に設置される上座２７も前記下座２４と同様に、その下面がコイルばね２１，２２の上端形状に一致した構造となっている。上座２７の上面には、円筒状の突起２７ａが形成されている。この突起２７ａは、側梁６の上面板部に嵌合しており、前記コイルばね２１，２２の台車枠５に対する位置決めを行っている。また、この突起２７ａには、中心位置に貫通穴が設けられており、上座２７と前記下座２４とによって、前記コイルばね２１，２２に予圧縮力を付加して保持するためのボルトが挿入される。前記下座２４の貫通穴には、円筒形の保持筒２５が取付けられている。この保持筒２５は、中空に構成されており、その下端側には前記軸箱体１０の突起２３ａが嵌入される。また、保持筒２５の上端側内面には、ねじが形成されており、コイルばね２１，２２に予圧縮力を付加した際に取付けられるボルトと螺合する。前記上座２７の貫通穴には、塵埃が入らないように蓋２８が設置される。前記上座２７の突起２７ａを側梁６の上面板部に嵌合した状態で、前記コイルばね２１，２２のほぼ全体が側梁６の内側に収納される。側梁６には、前記コイルばね２１，２２を収納するほぼ円筒形状の収納箱が形成されている。
【００１０】
前記軸箱体１０の各ゴム支持部１２には、前述のように上方に開口した穴が形成されており、この穴に支持ゴム３０が取付けられている。図２および図３に示すように、前記支持ゴム３０を構成する外筒３０ａと内筒３０ｂは、円筒形状をなしており、外筒３０ａと内筒３０ｂとの間に設置される複数の板部材３０ｃは円筒形状の一部を切り欠いた形状となっている。前記各板部材３０ｃは、その円弧部分の半径が内側に行くに従って短くなるように構成されている。前記外筒３０ａおよび内筒３０ｂと、複数の板部材３０ｃは、それそれの曲率中心を一致させて配置されている。前記外筒３０ａ、内筒３０ｂ、複数の板部材３０ｃは、全て金属製である。前記外筒３０ａ、複数の板部材３０ｃ、内筒３０ｂのそれぞれの間には、ゴム３０ｄが加硫接着されており、積層ゴムを構成している。該積層ゴムが前記支持ゴム３０を構成している。前記外筒３０ａと内筒３０ｂとの間で、前記板部材３０ｃおよびゴム３０ｄが途切れた部分は、空間となっている。前記支持ゴム３０は、各板部材３０ｃとゴム３０ｄとが重なり合う方向を車両進行方向に一致させて、軸箱体１０に設置されている。このように軸箱体１０に対して支持ゴム３０を配置することにより、軸箱体１０の車両進行方向のばね特性を硬くし、車両進行方向に直角な方向のばね特性を軟らかくすることができる。
【００１１】
前記支持ゴム３０は、図１に示すように、円筒状に構成されたゴム受座３３に圧入されており、該支持ゴム３０が抜けないようにゴム受座３３の縁部分に押え金３２が設置されている。なお、前記押え金３２の外周部分にねじを形成し、ゴム受座３３の内面にもねじを形成して、両者が螺合できる構造とし、支持ゴム３０をゴム受座３３に強固に固定する構造とすれば、前記支持ゴム３０をゴム受座３３に挿入する構造としてもよい。この場合には、前記のように支持ゴム３０をゴム受座３３に対して必ずしも圧入する必要はない。前記ゴム受座３３は、前記支持ゴム３０の外筒３０ａを保持するように構成され、板部材３０ｃおよび内筒３０ｂは軸方向に移動可能に支えられている。このゴム受座３３は、軸箱体１０のゴム支持部１２に形成した穴に嵌合しており、下部を複数のボルト３６によってゴム支持部１２に固定されている。支持ゴム３０の外筒３０ａは、軸方向の高さが内筒３０ｂよりも低く構成されているため、前記ボルト３６が螺合するねじ穴をゴム受座３３に形成することができる。
【００１２】
前記支持ゴム３０の内筒３０ｂには、その軸中心を一致させて配置される支持棒３１の下端部分が挿入されている。支持棒３１には、前記内筒３０ｂの上端面を受けるつばが構成されており、側梁６から該支持棒３１に掛かる垂直荷重を支持ゴム３０に伝える構造となっている。前記支持棒３１の上端部分は、側梁６に垂直方向に貫通して固定された貫通筒８に挿入されている。支持棒３１の上部側先端部は、前記貫通筒８より側梁６の上面に突出しており、該支持棒３１の突出した先端部分には、ねじが形成されている。前記支持棒３１の中間部分には、前記側梁６の下面から座金を介して垂直荷重を受けるつば３１ｂが形成されている。前記支持棒３１の上部側先端部に形成されたねじに螺合するナット４０によって、該支持棒３１は側梁６に固定されている。また、前記支持棒３１の中間部には、前記ナット４０を締め付ける際に、該支持棒３１が空回りしないように、スパナを掛ける平行な平坦面がそのその外周面に構成されている。前記貫通筒８の内径は、支持棒３１の外径よりも大きく形成されている。この貫通筒８と支持棒３１の間に隙間を形成することによって、台車枠５に対する軸箱体１０の設置位置を調整する構造となっている。
【００１３】
前記支持棒３１の下端面には、吊り下げ金具３７がボルト３９により取付けられている。この吊り下げ金具３７は、支持ゴム３０をゴム受座３３によってゴム支持部１２に固定した後、該ゴム支持部１２の下面に設けた貫通穴１２ｃから挿入される。吊り下げ金具３７の下端側には、前記貫通穴１２ｃの直径よりも大きなつば３７ａが形成されている。このつば３７ａは、台車枠５を吊上げ穴９にフックをかけてクレーンによって吊上げた際に、軸箱体１０が落下しないように受けるために設けられている。但し、通常の走行状態では、軸箱体１０のゴム支持部１２の下面に前記つば３７ａが接触しないように、つば３７ａとゴム支持体１２との間に所定の隙間を確保している。
【００１４】
ところで、これまでの説明では、図１において、軸箱体１０の左側のゴム支持部１２の構造を説明したが、軸箱体１０の右側のゴム支持部１２についてもほぼ同様な構造となっている。但し、軸箱体１０の右側に設置される支持棒３１は、側梁６の車両走行方向の端面部分に取付けられるため、その軸方向の寸法が左側の支持棒３１よりも短くなっている。
【００１５】
かかる構成において、軸箱支持装置の組立て手順を説明する。まず、ゴム受座３３に支持ゴム３０を圧入し、ゴム受座３３の内面に押え金３２を取付けて、支持ゴム３０がゴム受座３３から抜けないように固定する。次に、このゴム受座３３を軸箱体１０のゴム支持部１２の穴に上方から挿入し、ボルト３６によって固定する。この状態で、支持ゴム３０の内筒３０ｂに、上方から支持棒３１を挿入し、ゴム支持部１２の底面側から貫通穴１２ｃに吊り下げ金具３７を挿入する。そして、前記吊り下げ金具３７をボルト３９によって支持棒３１に固定する。なお、軸箱体１０は、既に車軸１１の端部に軸受を介して取付けられている。
【００１６】
コイルばね２１，２２は、コイルばね２２の内側にコイルばね２１を配置、下座２４と上座２７とによって軸方向から前記コイルばね２１，２２を挟むような状態で、組立治具にセットされる。そして、前記組立治具によって下座２４と上座２７に、コイルばね２１，２２に予圧縮を与えるのに必要な荷重をかける。コイルばね２１，２２が前記荷重によって縮んで所定の高さになった状態で、上座２７の貫通穴からボルトを挿入し、下座２４に固定されている保持筒２５に螺合する。こような作業によって、コイルばね２１，２２は、予圧縮された状態で保持される。このコイルばね２１，２２、下座２４および上座２７を組立治具から外す。そして、二本の支持棒３１が取付けられた軸箱体１０のコイルばね支持座２３に、予圧縮されたコイルばね２１，２２をのせる。このとき、下座２４の穴にコイルばね支持座２３の突起２３ａを挿入する。
【００１７】
車軸１１の両端に設置される各軸箱体１０が上記のように組み立てられた状態で、この車軸１１を二本平行に配置する。この状態で、前記軸箱体１０を位置決め治具によって保持しておいて、上方から台車枠５を前記２本の車軸１１の上に載せる。この時、各軸箱体１０に設置された各支持棒３１は、側梁６の貫通筒８に挿入される。また、コイルばね支持座２３の上に設置されたコイルばね２１，２２は、側梁６に形成された収納箱に収納される。
【００１８】
なお、前記支持棒３１のつば３１ｂの上面には、座が設置されている。また、支持棒３１の上端部は、側梁６の上方に突出し、座を取付けて、ナット４０を螺合する。このナット４０の締付け力によって、支持棒３１を側梁６に強固に固定する。ところで、前記ナット４０の締付けに際しては、貫通筒８と支持棒３１との隙間を利用して、台車枠５に対する車軸１１の正確な位置決めを行い、位置決めが完了した時点でナット４０を締付ける。
【００１９】
前記コイルばね２１，２２の上端部に設置された上座２７の突起部２７ａは、側梁６の上部板材の貫通穴に嵌合し、該突起部２７ａは側梁６の上面に突出している。この状態で、コイルばね２１，２２に予圧縮を与えた状態で保持するボルトを取外す。このようにして、二本の車軸１１に対して台車枠５を載せて、軸箱支持装置の組立てが終了する。
【００２０】
このような構成によれば、支持ゴム３０を台車枠５に対して位置決めする支持棒３１は、その上端部分が台車枠５の側梁６の上面に突出する構造となっている。したがって、前記支持棒３１を側梁６に固定するナット４０は、該側梁６の上面部分で、その締付け作業を行うことができる。このため、従来の構造に比べて、締付け作業の障害となるものが無く、簡単に作業を行うことができる。また、従来の上部軸ばね座を受ける支持座は、軸箱体に掛かる車両進行方向およびその直角方向の力に対して十分な強度および剛性を確保するために、該支持座の受面を側梁の下面から突出するほど大きく構成していた。これに対して、前記実施例の支持棒３１は、側梁６の下面部分および上面部分の二箇所で、固定されている。すなわち、支持棒３１のつば３１ｂは、座金を介して側梁６の下面に強く押当てられ、水平方向に移動しないように固定されている。支持棒３１の先端部分も座金を介して側梁６の上面部に対して、ナット４０を締めることによって押当てられ、水平方向に移動しないように固定されている。このように、支持棒３１は、側梁６の下面および上面の位置で、固定されており、軸箱体１０から支持棒３１に水平方向の荷重が掛かっても、十分な強度および剛性を確保することができる。従来構造のように、側梁の下面に幅の広い支持面を構成する必要がない。なお、この実施例の場合、支持棒３１の二つの支持部分の間隔を広げるために、側梁６の上面よりもさらに上方に位置するコイルばね２１，２２の受面とほぼ同じ位置で、側梁６に固定している。このように、本実施例においては、側梁６の側面から突出することなく、従来の構造に比べてコンパクトな構成にできる。しかも、前記構成においては、貫通筒８と支持棒３１との隙間によって、車軸１０の位置合せをすることができるため、他に車軸１０の位置を調整するための機構を設ける必要が無い。
【００２１】
また、コイルばね２１，２２の取付け作業についても、軸箱体１０のコイルばね支持座２３に予圧縮したコイルばね２１，２２を配置し、台車枠５を載せた状態で、ボルトを取り除くだけで作業が完了する。前記ボルトを取り除く作業も、側梁６の上面側から行うため、作業の障害となるものが無く簡単、かつ、短時間に作業を完了することができる。
【００２２】
さらに、軸箱体１０のゴム支持部１２は、従来のようにコイルばねを支える必要は無く、支持ゴム３０を支持することができる大きさを有していれば良い。したがって、前記軸箱体１０のゴム支持部１２は、従来の軸箱体に比べて小さく構成することができるため、軸箱体１０自体を小型で軽量化することができる。また、軸箱体１０が小型になることにより、側梁６の軸箱体支持部分の従来の構造に比べて短くすることができるため、台車枠５の小型、軽量化が図れる。
【００２３】
前記実施例は、本発明を適用したウィング方式の軸箱体を有する二本の車軸を備えたボギー台車を例に説明したが、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、ウィング方式の軸箱体を採用している一軸台車ににも適用可能であり、同様に作用効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の鉄道車両用軸箱支持装置の説明図。
【図２】支持ゴムの説明図。
【図３】支持ゴムの説明図。
【符号の説明】
【００２５】
５  台車枠、  ６  側梁、  １０  軸箱体、  １１  車軸、  １２  ゴム支持部、  ２１，２２  コイルばね、  ３０  支持ゴム、  ３１  支持棒
【図１】
2006096137.tif 000003
【図２】
2006096137.tif 000004
【図３】
2006096137.tif 000005