(57)【要約】【課題】  簡単な構成でありながら、大きな外力が加わった場合でも、車両の脱線や横転を防止するのに有効な鉄道車両及び車輪を提供する。【解決手段】  車軸２４の両端側に設けられる車輪１０は、レール３２上を回転する本体１２と、該本体１２の内側に設けられた第１のフランジ部１４と、該第１のフランジ部１４の内側に設けられた第２のフランジ部１６により構成されている。第１のフランジ部１４は、本体１２よりも径方向に突出しており、通常走行時は、レール３２との係合によって車体２０の脱輪や横揺れを防止する。また、第２のフランジ部１６は、前記第１のフランジ部１４よりも更に径方向に突出している。このため、地震などで大きな外力が加わって、前記第１のフランジ部１４がレール３２上に乗り上げた場合でも、第２のフランジ部１６がレール３２と係合して脱輪を防ぎ、脱線や車体２０の横転を防止する。【選択図】図１
2005104466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のレールに沿って走行する鉄道車両の車輪であって、
前記レール上を回転する車輪本体，
該車輪本体の端面又はその外周縁に設けられており、前記車輪本体の周面よりも径方向に突出するとともに、前記一対のレールの内側から該レールに係合可能な第１のフランジ部，
該第１のフランジ部の内側端面に、その外周縁よりも径方向に突出するように設けられた第２のフランジ部，
を備えたことを特徴とする鉄道車両の車輪。
【請求項２】
前記第２のフランジ部が、略環状または略円盤状であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の車輪。
【請求項３】
前記車輪本体，第１のフランジ部，第２のフランジ部を一体に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両の車輪。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかに記載の車輪を備えたことを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のレールに沿って走行する鉄道車両及び車輪に関し、更に具体的には、車両の脱線防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、一対のレールに沿って走行するものであって、通常は、例えば、図３に示すような構造となっている。図３によれば、車輪１００は、車体１０８の下部の軸受け１１０によって回転可能に保持された車軸１１２の両端側に設けられている。前記車輪１００は、線路１１４に敷設された一対のレール１１６上を回転する本体１０２と、該本体１０２の内側の端面に設けられたフランジ部１０４により構成されている。なお、ここでいう内側とは、一対のレール１１６で挟まれた部分のことをいうものとする。前記フランジ部１０４は、車輪１００の径方向に突出しており、レール１１６に内側から係合することによって、走行中に車体１０８が脱輪したり、水平方向に揺れたりするのを防止している。このような車輪構成の場合、通常の走行時には問題は生じないものの、例えば、地震などによって水平方向の力に加えて垂直方向にも大きな外力が加わると、図３(B)に示すように一方のフランジ部１０４がレール１１６に乗り上げて車体が傾くのみならず、図３(C)に示すように、フランジ部１０４が完全にレール１１６の外側に外れて脱輪しかねない。脱輪すると、両車輪１００の間隔の分だけ水平方向に車体１０８がずれることが可能になってしまうことから、車体１０８に大きな衝撃を与えてしまう。また、車体１０８が横転してしまうという大事故につながるおそれもある。
【０００３】
以下の特許文献１には、軌道（レール）上を走行する車両が万が一脱線したとしても、軌道のまくらぎのある道床や路盤，スラブ等の上を走行するように強制的に案内する装置を車両側に設備しておくことにより、車両の転倒を防止する車両脱線時の転倒防止装置が開示されている。該特許文献１によれば、前記車両側に、車両の脱線時においてのみ前記軌道に接触して、その軌道から車両が車幅方向に一定距離以上変位しないように拘束しつつ、車両の走行を許容するストッパ装置を設けることとなっている。
【特許文献１】特開平１０−２５０５７６号公報（第２図及び第５図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に示す背景技術は、脱線自体を防止するものではない。また、ストッパ装置が、車両の脱線時において軌道（レール）の側面に接触する長さを持つストッパ片を含んでおり、該ストッパ片と軌道側面を接触させることによって車両の横転を防止することとしているが、上述したように、垂直方向に大きな外力が加わった場合には、該ストッパ片が軌道を乗り越えてしまう恐れもあるため、脱線後の変位や横転を完全に防止するとはいいがたい。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、簡単な構成でありながら、大きな外力が加わった場合であっても、車両の脱線や横転を防止するのに有効な鉄道車両及び車輪を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、一対のレールに沿って走行する鉄道車両の車輪であって、前記レール上を回転する車輪本体，該車輪本体の端面又はその外周縁に設けられており、前記車輪本体の周面よりも径方向に突出するとともに、前記一対のレールの内側から該レールに係合可能な第１のフランジ部，該第１のフランジ部の内側端面に、その外周縁よりも径方向に突出するように設けられた第２のフランジ部，を備えたことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記第２のフランジ部が、略環状または略円盤状であることを特徴とする。他の形態は、前記車輪本体，第１のフランジ部，第２のフランジ部を一体に形成したことを特徴とする。本発明の鉄道車両は、前記いずれかの車輪を備えたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、一対のレールに沿って走行する鉄道車両の車輪を、前記レール上を回転する車輪本体，該車輪本体の端面又はその外周縁に設けられており、前記車輪本体の周面よりも径方向に突出するとともに、前記一対のレールの内側から該レールに係合可能な第１のフランジ部，該第１のフランジ部の内側端面に、その外周縁よりも径方向に突出するように設けられた第２のフランジ部，によって構成することとした。このため、水平方向や垂直方向への大きな外力が加わった場合であっても、車両が容易に脱線ないし横転するのを防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
最初に、図１及び図２(A)を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例を示す主要断面図であり、図２(A)は、本実施例の車輪構造を示す側面図及び断面図である。鉄道車両の車輪１０は、車体２０の下部の一対の軸受け２２によって回転可能に保持された車軸２４の両端側に設けられている。このほか、車体２０の下部には、図示されていない公知のブレーキ装置などが適宜位置に設けられている。前記車輪１０は、線路３０に敷設された一対のレール３２上を回転する本体１２と、該本体１２の内側端面に設けられた第１のフランジ部１４，該第１のフランジ部１４の内側に設けられた第２のフランジ部１６により構成されている。なお、ここでいう内側とは、一対のレール３２で挟まれた部分のことをいうものとする。
【００１１】
前記第１のフランジ部１４は、前記本体１２の径よりも大きくなるように設定されており、該本体１２の周縁から突出した部分が、レール３２と係合することによって走行中の車体２０の脱輪や横揺れを防止している。また、前記第２のフランジ部１６は、略円盤状であって、前記第１のフランジ部１４よりも更に径方向に突出しており、前記第１のフランジ部１４との間に段差を形成している。なお、本実施例では、本体１２と第１のフランジ部１４が一体形成されており、その一体物に前記第２のフランジ部１６が適宜手段で固定される構造となっている。
【００１２】
次に、本実施例の作用を説明する。通常の走行中では、図１(A)に示すように、車輪１０の本体１２がレール３２上を回転しており、前記本体１２と第１のフランジ部１４との段差部分が、前記レール３２と係合することによって、車体２０の脱線や横揺れが防止されている。ここで、例えば、地震などにより、水平方向のみならず垂直方向にも外力が加わった場合、いずれか一方の車輪１０がレール３２に乗り上げることになる。上述した背景技術によれば、乗り上げた車輪１０は、更に水平方向の外力が加わると、レール３２の外側に脱輪してしまうことになる。これに対して、本実施例の車輪１０では、第１のフランジ部１４がレール３２上に乗り上げると、図１(B)に示すように、第２のフランジ部１６がレール３２に係合することになるため、容易にレール３２から脱輪することがなく、脱線や横転を防止することができる。
【００１３】
このように、本実施例によれば、車輪１０の第１のフランジ部１４の内側に、該第１のフランジ部１４よりも径方向に突出する第２のフランジ部１６を設けることとしたので、水平方向に加えて垂直方向の外力が加わった場合であっても、前記第２のフランジ部１６とレール３２との係合によって、容易に脱線したり横転したりすることを防止できるという効果がある。
【００１４】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)上述した実施例の形状・大きさは一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。例えば、前記実施例では、第２のフランジ部１６として略円盤状のものを利用することとしたが、図２(B)に示す車輪１０Ａのように、略環状の第２のフランジ部１６Ａを利用するようにしてもよい。
(2)前記実施例で示す材料も一例であり、公知の各種の材質を用いて形成してよい。
(3)上述した実施例では、本体１２と第１のフランジ部１４のみを一体形成として、第２のフランジ部１６を適宜手段で取り付けることとしたが、これも一例であり、図２(C)に示す車輪１０Ｂのように、本体１２，第１のフランジ部１４，第２のフランジ部１６Ｂを一体形成するようにしてもよい。
(4)本発明の車輪は、乗客輸送の車両のみならず、貨物輸送用の車両など、一対のレール上を走行するものであれば、公知の各種の鉄道車両の車輪として適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明によれば、軌道のレールに内側から係合可能な第１のフランジ部を備えた車輪の内側に、前記第１のフランジ部よりも径方向に突出した第２のフランジ部を設ける。そして、前記第１のフランジ部がレール上に乗り上げた際には、第２のフランジ部とレールが係合して脱輪を防止することとしたので、鉄道車両の車輪の用途に好適である。特に、高速走行する新幹線などの車輪の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１を示す主要断面図である。
【図２】本発明の車輪構造を示す側面図及び断面図である。
【図３】背景技術の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ：車輪
１２：本体
１４：第１のフランジ部
１６，１６Ａ，１６Ｂ：第２のフランジ部
２０：車体
２２：軸受け
２４：車軸
３０：線路
３２：レール
１００：車輪
１０２：本体
１０４：フランジ部
１０８：車体
１１０：軸受け
１１２：車軸
１１４：線路
１１６：レール
【図１】
2005104466.tif 000003
【図２】
2005104466.tif 000004
【図３】
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