(57)【要約】【課題】固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供すること。【解決手段】車体の床面に備えられる中心ピンと、台車の枠をなす台車枠と、を接続する牽引リンクを有する軌条車両であって、牽引リンクは、筒体と、筒体の軸方向の両端部に備えられる継手と、有しており、継手は、環状部と、環状の内側に備えられる第１弾性体と、第１弾性体の中央に備えられる中央部と、中央部に固定されるピンと、を備えており、筒体に固定される第２弾性体と、第２弾性体に弾性支持される錘と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の床面に備えられる中心ピンと、台車の枠をなす台車枠と、を接続する牽引リンクを有する軌条車両であって、
前記牽引リンクは、
筒体と、
前記筒体の軸方向の両端部に備えられる継手と、
を有しており、
前記継手は、
環状部と、
前記環状部の内側に備えられる第１弾性体と、
前記第１弾性体の中央に備えられる中央部と、
前記中央部に固定されるピンと、
を備えており、
前記筒体に固定される第２弾性体と、
前記第２弾性体に弾性支持される錘と、
を有することを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項２】
請求項１に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記第２弾性体は、前記筒体の外周面に備えられることを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項３】
請求項２に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記第２弾性体は、前記筒体の軸方向の両端部に外径方向の外側に張り出す鍔部を有することを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項４】
請求項３に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記第２弾性体は、取り付け時に長手方向の中央部で２分割可能なものであり、分割された一方の弾性体が前記筒体に設けられ、前記一方の弾性体に前記錘が配置された後、分割された他方の弾性体が前記筒体に設けられるように、前記一方の弾性体と前記他方の弾性体とにより形成されていることを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記錘は、円環状であり、
前記錘の内径は、前記環状部の外径より小さいことを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項６】
請求項２に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記錘は、前記筒体の軸方向の両端部に外径方向の内側に張り出す鍔部を有することを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項７】
請求項２に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記筒体の外周面に固定される１以上の弾性体と、
前記１以上の弾性体の各々に弾性支持される１以上の錘と、
を有し、
前記第２弾性体および前記１以上の弾性体の各々は、予め設定された弾性率を有し、
前記錘および前記１以上の錘の各々は、予め設定された重量を有することを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項８】
請求項１に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記第２弾性体および前記錘は、前記筒体に内蔵されていることを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【請求項９】
請求項８に記載の制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両において、
前記筒体に内蔵されて前記第２弾性体に弾性支持される１以上の錘を有し、
前記錘および前記１以上の錘の各々は、予め設定された重量を有することを特徴とする制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌条車両を支持する台車が軌道の変位や不整等によって加振されたときに、この加振された台車の振動が車体へ伝搬することを抑制できる制振装置を備える軌条車両に関する。ここで、軌条車両とは、鉄道車両、路面走行電車、新都市交通システムの電車、モノレールカーなど敷設された軌道に沿って走行する車両を示す。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、車体とこの車体の前後方向の両端部に配置されて車体を支持する１組の台車を備える。車体は床部をなす台枠を有しており、台枠はレール方向の両端部に枕木方向に沿って備えられる枕梁を有する。この枕梁の枕木方向の中央部に、垂下する態様で中心ピンが備えられる。台車は、輪軸を転動可能に保持する軸箱を弾性支持する台車枠を有しており、台車枠の中心部が牽引リンクを介して中心ピンに接続される。台車は中心ピン周りの略水平面において、軌道の曲率に沿って旋回する。台車の推進力や制動力は、牽引リンクを介して台車から車体へ伝達される。
【０００３】
特許文献１に、台車と車体とを連結する牽引リンクの一例が開示されている。牽引リンクのレール方向の両端部には弾性体が配置されている。弾性体は、その時々に発生する大きなレール方向の圧縮荷重に対して十分耐えるように設計されている。また、弾性体は走行安定性のために用いられている。
【０００４】
近年、新幹線車などの鉄道車両の高速化が進んでおり、速度向上に伴って増加する車内騒音の低減が強く求められている。特に、台車上の客室においては、床下の台車の振動に伴う固体伝播音や、台車の音が台枠を透過して車内へ伝搬する透過音が増加して、客室内の快適性が損なわれるなどの問題が発生している。
【０００５】
このような問題に関して、特許文献２に、台車と車体とを連結する牽引リンク部の固体伝播振動を抑制する目的で、該牽引リンク外周に環状の錘を設け、錘の軸方向両端からゴムを圧入し、且つ軸方向両端にはゴムストッパーが設けられた制振装置を設けた装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭５８−１４０６号公報
【特許文献２】特開２００９−６１９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高速化に伴い鉄道車両の台車で発生する前後方向の振動が、牽引リンクやヨーダンパ等の台車と車体とを連結する中心ピンを介して、車体に伝達される結果、大きなレベルの車内騒音が観察される。特に、台車が備える主電動機や、主電動機を減速して輪軸に伝える歯車装置（減速装置）等の駆動系アンバランス振動に起因する回転周波数成分の８０〜３２０Ｈｚ帯域の振動が台枠から床受けなどを伝わり上床へ固体伝播する。さらに、台車の駆動系の騒音が空気層を経由して上床に透過音として伝わる。
【０００８】
特許文献２に記載の制振装置は、牽引リンク外周に環状の錘を設け、錘の軸方向両端からゴムを圧入し、且つ軸方向両端にはゴムストッパーを配置した構造であり、多数の部品から構成されており、製作に手間を要するといった問題がある。
【０００９】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明においては、車体の床面に備えられる中心ピンと、台車の枠をなす台車枠と、を接続する牽引リンクを有する軌条車両であって、前記牽引リンクは、筒体と、前記筒体の軸方向の両端部に備えられる継手と、を有しており、前記継手は、環状部と、前記環状部の内側に備えられる第１弾性体と、前記第１弾性体の中央に備えられる中央部と、前記中央部に固定されるピンと、を備えており、前記筒体に固定される第２弾性体と、前記第２弾性体に弾性支持される錘と、を設けるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】鉄道車両の概要を説明する図である。
【図２】実施例１の制振機構を有する牽引リンクの取り付け状況を説明する図である。
【図３】実施例１の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【図４】実施例１の制振機構を有する牽引リンクの製造過程を説明する図である。
【図５】実施例２の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【図６】実施例３の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【図７】実施例３の制振機構を有する牽引リンクの製造過程を説明する図である。
【図８】実施例４の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【図９】実施例５の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【図１０】実施例６の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明による索引装置（制振装置）を備える軌条車両の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、鉄道車両の概要を説明する図である。車体１は、レール方向の両端部を台車２に支持される。台車２の台車枠４は、それぞれの車輪と車軸からなる輪軸で支持されており、各輪軸を駆動する電動機および減速機（歯車装置）を有する。電動機と減速機との間には、両者間の相対変位を吸収する継手が備えられる。台車２は台車枠４の上面に載置される空気ばね（図示なし）を介して車体１を支持する。
【００１５】
車体１は、車体１の下面から下方に垂下する態様で中心ピン３を有しており、この中心ピン３と台車２の台車枠４とが、牽引リンク（牽引装置）５で接続される。牽引リンク５は、台車２が備える電動機による牽引力や台車２にブレーキが作用した時のブレーキ力を台車２から車体１へ伝達する。牽引力およびブレーキ力を総称して前後力と記す場合がある。
【００１６】
図２は、実施例１の制振機構を有する牽引リンクの取り付け状況を説明する図である。牽引リンク５は、前後力を伝達するもので、車体１の走行方向に沿っている。牽引リンク５の両端は、それぞれ、第１弾性体１１を介して一端が台車枠４に、また他端が中心ピン３に連結されている。ピン１２は、枕木方向に配設されており第１弾性体１１を貫通している。
【００１７】
牽引リンク５は、車体１から垂下する中心ピン３の連結部と台車枠４の連結部との間で、レール方向に沿って傾斜する態様で配置される。レール方向から見た時の中心ピン３の下端部は逆Ｕ字状であり、逆Ｕ字状の部位に跨る態様でピン１２が固定されて、中心ピン３と台車枠４とが牽引リンク５によって連結される。
【００１８】
台車２に備えられる電動機、継手、減速機からなる駆動系を振動源とした振動や軌道不整によって加振される台車２の振動は、主として牽引リンク５を介して車体１に伝達される。このため、台車２の振動が車体１へ牽引リンク５を介して伝達しないように、牽引リンク５が備える振動抑制機構を説明する。
【００１９】
図３は、実施例１の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。
【００２０】
牽引リンク５は、主に、その中央部に配設される筒体１５ａと、この筒体１５ａの両端部に配設される継手１０と、から構成される。継手１０は、円環部１０ａと、この円環部１０ａの内部に充填される第１弾性体１１と、この第１弾性体１１の中央部に備えられる金属製の中心部１２ａと、中心部１２ａを枕木方向に貫通する態様で備えられるピン１２と、を有する。筒体１５ａと円環部１０ａとは、接続部１５ｂを介して溶接にて接続される。
【００２１】
筒体１５ａの外周面に第２弾性体１４が備えられており、第２弾性体１４に円環状の錘１３が保持される。錘１３は第２弾性体１４に弾性支持されるため、筒体１５ａの長手方向に振動できる。錘１３は、鉄またはステンレスから製造されており、錘１３の内径は筒体１５ａの外径より大きく設定されている。なお、錘１３は、継ぎ目がなく一体成型される環状体であることが望ましい。また、錘１３の筒体１５ａに交差する断面形状の第２弾性体１４に接する内径部は円形であることが望ましいが、錘１３の外径部の形状は任意（例えば８角形等）でよい。
【００２２】
図４は、実施例１の制振機構を有する牽引リンクの製造過程を説明する図である。まず、一方の円環部１０ａと一方の接続部１５ｂを溶接する。次に、一方の接続部１５ｂと筒体１５ａの一方の端部を溶接する。次に、第２弾性体１４を筒体１５ａの外周面に接着した後、第２弾性体１４に錘１３を圧入して接着する。そして、筒体１５ａの他方の端部に他方の接続部１５ｂを溶接する。最後に、他方の環状部１０ａを他方の接続部１５ｂに溶接して完了する。仕上げとして、環状部１０ａの内側に第１弾性体１１とピン１２を有する中心部１２ａを接着する。
【００２３】
第２弾性体１４は、第２弾性体１４の筒体１５ａの軸方向の両端部に外径方向の外側（径が大きくなる方向）に張り出す鍔部１４ａを有している。このため、錘１３を第２弾性体１４に固定する接着材が外れた場合であっても、この鍔部１４ａが錘１３の第２弾性体１４からの逸脱を抑制することができる。
【００２４】
また、錘１３の内径は環状部１０ａの外径より小さいため、錘１３が第２弾性体１４から外れた場合であっても、錘１３は牽引リンク５から外れることはない。したがって、走行中（停車中も含む）の軌条車両から錘１３が落下しないので、安全性を高めることができる。
【００２５】
筒体１５に第２弾性体１４を介して弾性支持される錘１３を有する牽引リンク５は、台車２の振動が牽引リンク５に伝達して牽引リンク５が振動するとき、牽引リンク５に代わって錘１３が振動することによって振動エネルギが第２弾性体１４の熱エネルギに変換されるため、牽引リンク５の振動を抑制することができる。
【００２６】
したがって、牽引リンク５を介して台車２から車体１へ伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制できかつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００２７】
図５は、実施例２の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。実施例１の制振機構を有する牽引リンクの構成と異なる点を中心に説明する。
【００２８】
実施例２の牽引リンク５に示すように、錘１３は、錘１３の筒体の軸方向の両端部に外径方向の内側（径が小さくなる方向）に張り出す鍔部１３ａを有している。錘１３を第２弾性体１４にかぶせる際には、第２弾性体１４の弾性を利用して一方の鍔部１３ａが第２弾性体１４を乗り越えるようにして、錘１３を第２弾性体１４に接着剤で固定する。
【００２９】
錘１３を第２弾性体１４に固定する接着材が外れた場合であっても、鍔部１３ａが錘１３の第２弾性体１４からの逸脱を抑制することができる。
【００３０】
その他の構成は、上述した実施例と同様なので、台車２から車体１へ牽引リンク５を介して伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制できかつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００３１】
図６は、実施例３の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。図７は、実施例３の制振機構を有する牽引リンクの製造過程を説明する図である。
【００３２】
実施例１および実施例２の制振機構を有する牽引リンクの構成と異なる点を中心に説明する。実施例３の第２弾性体１４ｂは、実施例１の第２弾性体１４を長手方向の中央部で２分割したものである。第２弾性体１４ｂは、実施例１の第２弾性体１４に備えられる鍔部１４ａを有する。
【００３３】
第２弾性体１４を分割して第２弾性体１４ｂとすることにより、錘１３を第２弾性体１４ｂに固定する際に、第２弾性体１４ｂが備える鍔部１４ａを錘１３が乗り越える必要がないため、より小さい製作工数で、錘１３を筒体１５ａに備えることができる。
【００３４】
つまり、一方の第２弾性体１４ｂを筒体１５ａに接着した後、錘１３を一方の第２弾性体１４ｂに接着して、他方の第２弾性体１４ｂを錘１３と筒体１５ａに接着することによって、実施例３の制振機構を有する牽引リンクを製造することができる。
【００３５】
その他の構成は、上述した実施例と同様なので、台車２から車体１へ牽引リンク５を介して伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００３６】
図８は、実施例４の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。実施例１から実施例３の制振機構を有する牽引リンクの構成と異なる点を中心に説明する。実施例４の牽引リンク５の特徴は、第２弾性体と錘の組み合わせを２個配置としたものである。
【００３７】
錘１３、１３ｃの重量と第２弾性体１４ｂ、１４ｄの弾性率（ばね定数）を任意に設定することにより、制振効果を得たい複数の周波数帯域の振動を効果的に抑制することができる。第２弾性体と錘の組み合わせを２個配置した例を示したが、同様の組み合わせを３個以上配置しても良い。
【００３８】
その他の構成は、上述した実施例と同様なので、台車２から車体１へ牽引リンク５を介して伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００３９】
図９は、実施例５の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。実施例１から実施例４の制振機構を有する牽引リンクの構成と異なる点を中心に説明する。実施例５の牽引リンク５の特徴は、筒体１５ａの内部に、第２弾性体２５と錘２４を組み合わせたものを内蔵した点である。
【００４０】
この構成によって、錘２４が牽引リンク５の外側に張り出さないので、牽引リンク５を小型に構成できるので、設計の自由度を高めることができることに加えて、錘２４が牽引リンク５から逸脱することを抑制できる。
【００４１】
その他の構成は、上述した実施例と同様なので、台車２から車体１へ牽引リンク５を介して伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００４２】
図１０は、実施例６の制振機構を有する牽引リンクの構成を説明する図である。実施例１から実施例５の制振機構を有する牽引リンクの構成と異なる点を中心に説明する。実施例６の牽引リンク５の特徴は、筒体１５ａの内部に、第２弾性体２５と錘２４および錘２４ａを組み合わせたものを内蔵した点である。
【００４３】
この構成によって、錘２４および錘２４ａが牽引リンク５の外側に張り出さないので、牽引リンク５を小型に構成できるので、設計の自由度を高めることができることに加えて、錘２４および錘２４ａが牽引リンク５から逸脱することを抑制できる。
【００４４】
錘２４および錘２４ａの各重量と第２弾性体２５の弾性率（ばね定数）を任意に設定することにより、制振効果を得たい複数の周波数帯域の振動を効果的に抑制することができる。第２弾性体と錘２個とを組み合わせたものを配置した例を示したが、同様に錘３個以上を組み合わせたものを配置しても良い。
【００４５】
その他の構成は、上述した実施例と同様なので、台車２から車体１へ牽引リンク５を介して伝達する振動を抑制することができるので、固体伝播音を抑制でき、かつ製作が容易な構成で制振機能を有する牽引装置を備える軌条車両を提供することができる。
【００４６】
なお、実施例１から実施例４で説明した第２弾性体は、環状に成形される１個のものであってもよいし、筒体１５ａの外周面に周方向に沿って離散的に備えられる複数のものであってもよい。
【００４７】
本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項の記載又は課題を解決するための手段の項の記載に基づいて定められるが、当業者がそれから容易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…車体、２…台車、３…中心ピン、４…台車枠、５…牽引リンク、１０…継手、１０ａ…円環部、１１…第１弾性体、１２…ピン、１２ａ…中心部、１３…錘、１４…第２弾性体、１４ａ…鍔部、１５ａ…筒体、１５ｂ…接続部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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