(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、
前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、
前記軸梁は、前記軸箱側に上下方向に固定された水平部と、前記台車枠側に枕木方向に固定された垂直部と、前記水平部と垂直部が９０度ずれるように捩った捩り部とを有する捩り板バネであって、
前記規制手段は、前記垂直部の撓みを規制するために前記垂直部又は前記台車枠、若しくは両方に固定された当板であることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項２】
輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、
前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、
前記軸梁は、前記軸箱側に上下方向に固定された水平板バネと、前記台車枠側に枕木方向に固定された垂直板バネとが車体のレール方向に連結されたものであり、
前記規制手段は、前記垂直板バネの撓みを規制するために前記垂直板バネ又は前記台車枠、若しくは両方に固定された当板であることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項３】
輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、
前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、
前記軸梁は、両端の平面部の間に湾曲部が形成された湾曲板バネと平板バネとが連結ブロックによって連結され、一対の前記湾曲板バネは、前記湾曲部が上下に広がる向きで略水平に配置され、その一端部が前記軸箱側に固定され、他端部が前記連結ブロックに固定され、一対の前記平板バネは、略垂直に配置され、その一端部が前記台車枠から下方に延びたブラケットに対し前記一対の湾曲板バネの間で連結され、他端部が前記連結ブロックに固定されたものであり、
前記規制手段は、前記平板バネの撓みを規制するために前記平板バネ又は前記ブラケット、若しくは両方に固定された当板と、前記ブラケット側に固定して形成されたストッパを所定以上枕木方向へ移動しないようにした止め部とが形成されたものであ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３に記載する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記ブラケット側に固定して形成されたストッパは、前記湾曲板バネの撓みが所定量を超えた場合に、前記軸箱側や前記連結ブロックに当たるようにしたものであることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項５】
輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、
前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、
前記軸梁は、両端の平面部の間に湾曲部が形成された湾曲板バネと平板バネとが連結ブロックによって連結され、一対の前記湾曲板バネは、前記湾曲部が上下に狭まる向きで略水平に配置され、その一端部が前記軸箱側に固定され、他端部が前記連結ブロックに固定され、一対の前記平板バネは、略垂直に配置され、その一端部が前記連結ブロックに固定され、他端部が前記台車枠に固定されたものであり、
前記規制手段は、前記台車枠から突き出した顎部の左右両側にゴム材のストッパが固定され、前記ストッパを所定以上枕木方向へ移動しないようにした止め部が形成されたものであることを特徴とする鉄道車両用軸箱支持装置。
【請求項６】
請求項５に記載する鉄道車両用軸箱支持装置において、
前記軸梁は、前記湾曲板バネの向かい合った湾曲部に弾性部材を挟み込んだものである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、軸箱と台車枠とを連結した軸梁の枕木方向の変位に対する剛性が変化するようにした鉄道車両用軸箱支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両用軸箱支持装置としては、例えば下記特許文献１に開示されたものを挙げることができる。図１０は、同文献に記載された鉄道車両用軸箱支持装置を示した側面図であり、図１１は、その軸梁部分を示した平面図である。この鉄道車両用軸箱支持装置（以下、単に「軸箱支持装置」とする）は、輪軸を回転可能に支持する軸箱１２０を有し、その軸箱１２０には軸バネを介して台車枠１１０が搭載されている。台車枠１１０と軸箱１２０とは、軸梁１３０によって連結されている。軸梁１３０は、上下一対の水平バネ１３１と、枕木方向に一対の垂直バネ１３２が連結ブロック１３３を介して連結されている。そして、水平バネ１３１は台車枠１１０側に固定され、垂直バネ１３２は軸箱１２０側に固定されている。
【０００３】
軸箱１２０を軸梁１３０によって台車枠１１０に連結した軸箱支持装置は、軸箱１２０に支持された輪軸をレール方向および枕木方向にガタ無く保持することができる。そして、走行中に生じる台車枠１１０と軸箱１２０との相対変位のうち、軸梁１３０の水平バネ１３１が上下方向変位を許容し、垂直バネ１３２が枕木方向変位を許容する。こうした軸箱支持装置１００は、垂直バネ１３２が枕木方向変位を許容するため、高速走行時における枕木方向の振動に対して良好であり、摩耗部品が無いため保守が容易であるとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭４８−９８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の軸箱支持装置は、垂直バネ１３２が枕木方向変位を許容することができるが、垂直バネ１３２の剛性が高いと曲線部の通過に際してアタック角が大きくなってしまい走行時の安定性がよくない。また、剛性が高いと細かい振動を伝達してしまうため、乗心地を悪くしてしまう。そこで、垂直バネ１３２の剛性を下げれば、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角が減少して横圧が下がり、走行安定性も高まる。しかし、輪軸蛇行動などが発生し易くなってしまい、有効な解決策ではなかった。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべく、枕木方向の変位に対して剛性が変化するようにした軸梁を備える鉄道車両用軸箱支持装置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】
【０００７】
本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有するものであって、前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、前記軸梁が、前記軸箱側に上下方向に固定された水平部と、前記台車枠側に枕木方向に固定された垂直部と、前記水平部と垂直部が９０度ずれるように捩った捩り部とを有する捩り板バネであって、前記規制手段は、前記垂直部の撓みを規制するために前記垂直部又は前記台車枠、若しくは両方に固定された当板であることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有するものであって、前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、前記軸梁が、前記軸箱側に上下方向に固定された水平板バネと、前記台車枠側に枕木方向に固定された垂直板バネとが車体のレール方向に連結されたものであり、前記規制手段は、前記垂直板バネの撓みを規制するために前記垂直板バネ又は前記台車枠、若しくは両方に固定された当板であることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有するものであって、前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、前記軸梁が、両端の平面部の間に湾曲部が形成された湾曲板バネと平板バネとが連結ブロックによって連結され、一対の前記湾曲板バネは、前記湾曲部が上下に広がる向きで略水平に配置され、その一端部が前記軸箱側に固定され、他端部が前記連結ブロックに固定され、一対の前記平板バネは、略垂直に配置され、その一端部が前記台車枠から下方に延びたブラケットに対し前記一対の湾曲板バネの間で連結され、他端部が前記連結ブロックに固定されたものであり、前記規制手段は、前記平板バネの撓みを規制するために前記平板バネ又は前記ブラケット、若しくは両方に固定された当板と、前記ブラケット側に固定して形成されたストッパを所定以上枕木方向へ移動しないようにした止め部とが形成されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、前記ブラケット側に固定して形成されたストッパが、前記湾曲板バネの撓みが所定量を超えた場合に、前記軸箱側や前記連結ブロックに当たるようにしたものであることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、輪軸を回転可能に支持するとともに軸バネを介して台車枠を上部に搭載する軸箱と、その軸箱と台車枠とを車体のレール方向に連結する軸梁とを有するものであって、前記軸梁は、前記軸箱と台車枠とを連結する板バネによって構成され、前記軸箱及び台車枠の一方側が上下方向に固定され、他方側が枕木方向に固定され、各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓むものであり、前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする規制手段が設けられたものであること、前記軸梁が、両端の平面部の間に湾曲部が形成された湾曲板バネと平板バネとが連結ブロックによって連結され、一対の前記湾曲板バネは、前記湾曲部が上下に狭まる向きで略水平に配置され、その一端部が前記軸箱側に固定され、他端部が前記連結ブロックに固定され、一対の前記平板バネは、略垂直に配置され、その一端部が前記連結ブロックに固定され、他端部が前記台車枠に固定されたものであり、前記規制手段は、前記台車枠から突き出した顎部の左右両側にゴム材のストッパが固定され、前記ストッパを所定以上枕木方向へ移動しないようにした止め部が形成されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置は、前記軸梁は、前記湾曲板バネの向かい合った湾曲部に弾性部材を挟み込んだものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、軸箱と台車枠との間に相対的な変位が生じた場合でも、両者を連結する軸梁が各固定部に対して上下方向又は枕木方向に撓んで当該変位を許容する。その際、規制手段が、前記軸梁の枕木方向の所定以上の撓みを停止させ又は枕木方向の所定以上の撓みを規制して当該撓みに対する荷重を大きくする。そのため、例えば軸梁を構成する板バネの剛性を低くすることができるので、当初は輪軸の水平回転方向へ変位し易く曲線通過の際の自己操舵性能が良くなり、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角を減少することができるので、曲線走行時の横圧が低くなり走行安定性が高められる。その一方で、枕木方向については所定の撓み以降は規制手段によって剛性が高くなり、輪軸蛇行動などが発生しないようにした安定走行を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】鉄道車両用軸箱支持装置の第１実施形態を示した平面図である。
【図２】鉄道車両用軸箱支持装置の第１実施形態を示した側部断面図である。
【図３】鉄道車両用軸箱支持装置の第２実施形態を示した平面図である。
【図４】鉄道車両用軸箱支持装置の第２実施形態を示した側部断面図である。
【図５】鉄道車両用軸箱支持装置の第３実施形態を示した平面図である。
【図６】鉄道車両用軸箱支持装置の第３実施形態を示した側部断面図である。
【図７】鉄道車両用軸箱支持装置の第４実施形態を示した平面図である。
【図８】鉄道車両用軸箱支持装置の第４実施形態を示した側部断面図である。
【図９】本実施形態の軸梁における枕木方向の変位と荷重との変化をグラフにして示した図である。
【図１０】従来の鉄道車両用軸箱支持装置を示した側面図である。
【図１１】従来の鉄道車両用軸箱支持装置の軸梁部分を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。なお、鉄道車両用軸箱支持装置を以下、単に「軸箱支持装置」とする。図１及び図２は、軸箱支持装置の第１実施形態を示した図であり、図１は平面図を、図２は側部断面図を示している。
【００１４】
軸箱支持装置１は、軸箱８１と台車枠８２とが車体のレール方向に軸梁１０を介して連結されている。軸箱８１の上にはバネ座８３が配置され、台車枠８２には側梁先端にバネ帽８４が形成され、そこにバネ受８５が取り付けられている。バネ座８３とバネ受８５との間には、二重のコイルバネが軸バネ８６として入れられ、その軸バネ８６は、台車枠８２に対する軸箱８１の上下方向の動きを吸収し、車体などの荷重バランスを調整する他、台車枠８２に対する軸箱８１の水平方向の動きを吸収するものである。
【００１５】
軸梁１０は、軸箱８１の上下方向変位の他、水平方向すなわち枕木方向の首振りやレール方向の変位を許容するものであり、本実施形態では、捩られた形状の２枚の捩り板バネ１１，１２によって構成されている。軸箱８１には固定部１３が突き出し、側梁８２１の側面に形成された固定部１４とは固定面の向きが９０度ずれている。各固定部１３，１４と捩り板バネ１１，１２は、セレーションによって噛み合い、ネジ止めによって締結されている。
【００１６】
捩り板バネ１１，１２は、９０度に捩られた捩り部１１ａ，１２ａが中央部に形状され、軸箱８１側には水平な平板状の水平部１１ｂ，１２ｂが、そして台車枠８２側には垂直な平板状の垂直部１１ｃ，１２ｃが形成されている。こうした一対の捩り板バネ１１，１２は、互いが干渉しないように上下左右が逆になるように固定されている。
【００１７】
軸箱８１と台車枠８２との相対的な変位が上下および枕木方向に生じた場合、軸梁１０は、捩り板バネ１１，１２の水平部１１ｂ，１２ｂや垂直部１１ｃ，１２ｃが撓んで上下方向及び枕木方向の変位を許容することができる。ただし、本実施形態では、側梁８２１の側面に当板１５が固定され、捩り板バネ１１，１２の垂直部１１ｃ，１２ｃに生じる撓みを抑える構成がとられている。ここで、図９は、枕木方向の変位に対する軸梁１０のバネ剛性をグラフにして示した図である。
【００１８】
枕木方向への捩り板バネ１１，１２の撓みは、初め垂直部１１ｃ，１２ｃの固定部１４から先が撓んでいるが、当板１５に当たった後は撓む寸法が短くなる。そのため、枕木方向変位に対する剛性変化は、図９に示すように、初めは変位に対する荷重が小さく剛性が低いが、戻り板バネ１１，１２の垂直部１１ｃ，１２ｃが当板１５に当たった後は変位に対する荷重が急激に大きくなる。本実施形態では、捩り板バネ１１，１２自体の剛性は低くしながらも、高い剛性が必要な変位に対して剛性が高くなるように、当板１５を設けて捩り板バネ１１，１２が撓むよう構成されている。
【００１９】
よって、軸箱支持装置１によれば、捩り板バネ１１，１２の剛性が低いため、当初は輪軸の水平回転方向へ変位し易く曲線通過の際の自己操舵性能が良い。そして、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角を減少することができ、曲線走行時の横圧が低くなることにより走行安定性が高められる。また、細かい振動に対しても柔らかい板バネが撓むことによって振動を吸収し、乗心地を向上させることができる。その一方で、枕木方向については所定の変位以降は当板１５によって変位が規制され、板バネの一部しか変位できなくなって高剛性になるため、輪軸蛇行動などが発生しないようにした安定走行を可能にする。更に、捩り板バネ１１，１２は、水平部１１ｂ，１２ｂや垂直部１１ｃ，１２ｃが上下方向及び枕木方向にそれぞれ撓んで変位を許容し、レール方向に対しても捩り部１１ａ，１２ａが撓んで当該変位を許容するため、所定方向の変位を受け持つ弾性部材を取り付ける必要がなくなり、部品や部品交換が不要になる。
【００２０】
（第２実施形態）
次に、図３及び図４は、第２実施形態の軸箱支持装置２を示した図であり、図３は平面図を、図４は側部断面図を示している。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の軸箱支持装置２は、軸梁２０が第１実施形態と同様に軸箱８１と台車枠８２との間に連結され、両者の相対的な上下方向の他、水平方向の変位を許容したものである。
【００２１】
軸梁２０は、長手方向に２分割され、上下に一対の板バネを略水平に配置した水平板バネ２１と、枕木方向に一対の板バネを略垂直に配置した垂直板バネ２２によって構成されている。軸箱８１には固定部２３が突き出し、上下の固定面にセレーションが形成されている。他方、台車枠８２には、図示する側梁８２１の枕木方向の側面に固定部２４が突設され、突き出した固定面にセレーションが形成されている。従って、軸箱８１と台車枠８２のそれぞれに形成された固定部２３，２４は、固定面の向きが９０度ずれている。水平板バネ２１と垂直板バネ２２は、連結ブロック２５を介して連結されている。連結ブロック２５の上下左右の固定面と、水平板バネ２１及び垂直板バネ２２にはセレーションが形成され、噛み合った状態で締結されている。
【００２２】
軸梁２０は、軸箱８１と台車枠８２との相対的な変位が上下方向および枕木方向に生じた場合に、水平板バネ２１や垂直板バネ２２が撓んで変位を許容することができる。ただし、垂直板バネ２２の内側には、側梁８２１に当たる位置に当板２６が固定され、垂直板バネ２２に生じる撓みを規制する構成がとられている。枕木方向への垂直板バネ２２の撓みは、初め固定部２４から先が撓んでいるが、当板２６が側梁８２１に当たった後は撓む寸法が短くなる。そのため、枕木方向変位に対する剛性変化は、図９に示すように、初めは小さいがその後は急激に大きくなる。よって、本実施形態でも、垂直板バネ２２自体の剛性は低くしながらも、高い剛性が必要な変位に対して剛性が高くなるように、当板２６を設けて垂直板バネ２２が撓むよう構成されている。
【００２３】
本実施形態の軸箱支持装置２は、水平板バネ２１や垂直板バネ２２の剛性が低いため、当初は輪軸の水平回転方向へ変位し易く曲線通過の際の自己操舵性能が良い。そして、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角を減少することができ、曲線走行時の横圧が低くなることにより走行安定性が高められる。また、細かい振動に対しても柔らかい板バネが撓むことによって振動を吸収し、乗心地を向上させることができる。その一方で、枕木方向については所定の変位以降は当板２６によって変位が規制されて高剛性になるため、輪軸蛇行動などが発生しないようにした安定走行を可能にする。また、水平板バネ２１や垂直板バネ２２が上下方向及び枕木方向にそれぞれ撓んで変位を許容するため、所定方向の変位を受け持つ弾性部材を取り付ける必要がなくなり、部品や部品交換が不要になる。
【００２４】
（第３実施形態）
次に、図５及び図６は、第３実施形態の軸箱支持装置３を示した図であり、図５は平面図を、図６は側部断面図を示している。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の軸箱支持装置３は、軸梁３０が第１実施形態と同様に、連結した軸箱８１と台車枠８２との相対的な上下方向や枕木方向の変位、更にはレール方向の変位を許容したものである。
【００２５】
軸梁３０は、２分割された構成であって、略水平に配置した上下一対の湾曲した湾曲板バネ３１と、略垂直に配置した枕木方向に一対の平らな平板バネ３２が連結されている。軸箱８１には固定部３３が突き出し、台車枠８２には下方に延びた枕木方向に一対のブラケット３４が形成されている。一対の湾曲板バネ３１は、その一端部が軸箱８１の固定部３３に対してネジ止めによって締結され、他端部には連結ブロック３５がネジ止めして一体になっている。湾曲板バネ３１は、両端の平面部と中央の湾曲部とから構成され、上下一対の湾曲板バネ３１は、図示するように中央の湾曲部が上下に広がるように取り付けられている。
【００２６】
一方、平板バネ３２は、図６に示す側面側から見た場合に、上下一対の湾曲板バネ３１の間に位置するように取り付けられている。平板バネ３２は、連結ブロック３５から軸箱方向に向けて配置され、一端部が連結ブロック３５の側面にネジ止めされ、他端部は側梁８２１から垂れ下がったブラケット３４の先端部に連結されている。一対の平板バネ３２は、ブラケット３４との連結部分において接続バー３６によって一体になっている。
【００２７】
軸箱８１と、台車枠８２に形成されたブラケット３４に対する、湾曲板バネ３１と平板バネ３２の固定面は９０度ずれている。こうした軸梁３０によれば、軸箱８１と台車枠８２との相対的な変位が上下方向の場合には湾曲板バネ３１が撓み、枕木方向の場合には平板バネ３２が撓むことにより、それぞれの変位を許容する。また、レール方向に変位が生じた場合でも、湾曲板バネ３１の湾曲部が変形部分として撓むことにより、当該変位を許容する。このとき、大きな荷重によって湾曲部が押し縮められた場合、連結バー３６に固定されたストッパ３７が固定部３３や連結ブロック３５に当接し、それ以上に撓みが生じないようにして座屈が防止される。
【００２８】
ところで、軸梁３０には、平板バネ３２とブラケット３４に対し、それぞれ向かい合う位置に当板３８が固定され、平板バネ３２に生じる撓みを規制している。また、固定部３３には凹部３３ａが形成され、そこへ連結バー３６に固定されたストッパ３７の先端部が入り込んでいる。従って、軸箱８１と台車枠８２が相対的に枕木方向に変位する場合、台車枠８２側が変位すると、平板バネ３２が連結ブロック３５を支点に撓み、凹部３３ａ内のストッパ３７が固定部３３に当たって止められる。逆に、軸箱８１側が変位すると、平板バネ３２は連結バー３６側を支点に撓み、当板３８同士が当たった後は、その当板３８を支点に撓む。そのため本実施形態では、平板バネ３２の剛性を低くしながらも、ストッパ３７を設けて撓みを制限したり、当板３８によって高い剛性が必要な変位に対して剛性が高くなるように構成されている。
【００２９】
本実施形態の軸箱支持装置３は、湾曲板バネ３１と平板バネ３２の剛性が低いため、当初は輪軸の水平回転方向へ変位し易く、曲線通過の際の自己操舵性能が良い。そして、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角を減少することができ、曲線走行時の横圧が低くなることにより走行安定性が高められる。また、細かい振動に対しても柔らかい板バネが撓むことによって振動を吸収し、乗心地を向上させることができる。その一方で、枕木方向については所定の変位以降はストッパ３７や当板３８によって平板バネ３２の撓みを抑えるため、輪軸蛇行動などが発生しないようにした安定走行を可能にする。また、湾曲板バネ３１と平板バネ３２が上下方向及び枕木方向にそれぞれ撓んで変位を許容し、レール方向に対しても湾曲板バネ３１の湾曲部が撓んで当該変位を許容するため、所定方向の変位を受け持つ弾性部材を取り付ける必要がなくなり、部品や部品交換が不要になる。
【００３０】
（第４実施形態）
次に、図７及び図８は、第４実施形態の軸箱支持装置４を示した図であり、図７は平面図を、図８は側部断面図を示している。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の軸箱支持装置４は、軸梁４０が第１実施形態と同様に、連結した軸箱８１と台車枠８２との相対的な上下方向や枕木方向の変位、更にはレール方向の変位を許容したものである。
【００３１】
軸梁４０は、長手方向に２分割された構成であって、略水平に配置した上下一対の湾曲した湾曲板バネ４１と、略垂直に配置した枕木方向に一対の平板バネ４２が連結されている。軸箱８１には固定部４３が突き出し、台車枠８２には図示する側梁８２１の側面に固定部４４が突設され、それぞれの固定部４３，４４に湾曲板バネ４１と平板バネ４２がネジ止めして締結されている。湾曲板バネ４１と平板バネ４２は９０度向きを変えて配置され、両者は連結ブロック４５を介して連結されている。
【００３２】
湾曲板バネ４１は、両端の平面部と中央の湾曲部とから構成され、一対の湾曲板バネ４１は上下対称であって、図示するように中央の湾曲部が互いに接近する向きで配置されている。上下一対の湾曲板バネ４１は、間隔を狭めた湾曲部にゴム材などかなる弾性部材４６が挟まれ、その上下に配置された同じゴム材などの弾性部材４７とともに、上下に貫通したボルトとナットによって連結されている。湾曲板バネ４１は、湾曲部の撓みによってレール方向の変位を許容するが、弾性部材４６が湾曲板バネ４１の過大な撓みを抑えて座屈を防止する。
【００３３】
こうした軸梁４０によれば、軸箱８１と台車枠８２との相対的な変位が上下方向の場合には湾曲板バネ４１が撓み、枕木方向の場合には平板バネ４２が撓むことにより、それぞれの変位を許容する。また、レール方向に変位が生じても、湾曲板バネ４１の湾曲部が変形部分として撓むことにより、当該変位を許容する。このとき、大きな荷重によって湾曲部が押し縮められる場合でも、弾性部材４６が撓みを抑えて座屈を防止している。また、側梁８２１には、幅を狭くして軸箱８１側に突き出した顎部８２５が形成され、そこには枕木方向の両側にゴム材からなるストッパ４８が固定されている。一方、連結ブロック４５には、その顎部８２５が入り込み、ストッパ４８が枕木方向に当たるようにした凹部４５ａが形成されている。
【００３４】
軸梁４０は、軸箱８１と台車枠８２との相対的な変位が上下および枕木方向に生じた場合、更にレール方向に変位が生じた場合も湾曲板バネ４１や平板バネ４２が撓んで変位を許容することができる。ただし、平板バネ４２の変位は、連結ブロック４５がストッパ４８に当たるまでであり、その後はストッパ４８の変形によって枕木方向の変位が抑えられる。従って、図９に示す場合と同様に、初めは平板バネ４２の低い剛性によって変位し、その後は変形し難くなって高い剛性で変位することになる。そのため、湾曲板バネ４１や平板バネ４２自体の剛性を高めることなく、枕木方向へ柔らかく撓みを生じさせるように構成されている。
【００３５】
本実施形態の軸箱支持装置４は、湾曲板バネ４１や平板バネ４２の剛性が低いため、当初は輪軸の水平回転方向へ変位し易く曲線通過の際の自己操舵性能が良い。そして、輪軸の持つ自己操舵性によってアタック角を減少することができ、曲線走行時の横圧が低くなることにより走行安定性が高められる。また、細かい振動に対しても柔らかい板バネが撓むことによって振動を吸収し、乗心地を向上させることができる。その一方で、枕木方向については所定の変位以降はストッパ４８によって高剛性になるため、輪軸蛇行動などが発生しないようにした安定走行を可能にする。また、湾曲板バネ４１や平板バネ４２が上下、枕木方向及びレール方向にそれぞれ撓んで変位を許容するため、所定方向の変位を受け持つ弾性部材を取り付ける必要がなくなり、部品や部品交換が不要になる。
【００３６】
以上、本発明に係る鉄道車両用軸箱支持装置について実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記第１実施形態では、当板１５が側梁８２１に固定されたものを示したが、捩りバネ１１，１２の垂直部１１ｃ，１２ｃに固定されたもの、或いは両方に固定されたものであってもよい。この点については、他の実施形態についても同様である。
【符号の説明】
【００３７】
１    鉄道車両用軸箱支持装置
１０  軸梁
１１，１２  捩り板バネ
１３，１４  固定部
１５  当板
８１  軸箱
８２  台車枠
【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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【図１１】
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