(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸を直接駆動する電動機を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機の外筒からレール方向にそれぞれ対向して延出する各一対の梁部材を枕木方向に間隔を空けて前記外筒にゴム等の緩衝材を介して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材を枕木方向のピンにてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁を構成し、前記ピンを中央部に対して両端部が偏芯した形状に形成し、各ピンの中央部に垂直方向のリンクの下端をレール方向に回動可能に設け、各リンクの上端と車体とを前記緩衝材とは別のゴム等の緩衝材を介して接続し、枕木方向に間隔を空けて設けた前記一対の梁部材同士をそれぞれ枕木方向の梁にて接続し、前記リンクを分割してレール方向のピンにて枕木方向に回動可能に接続して、台車の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きを許容するとともに、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の一方を、前記枕木方向のピンの中央部に前記リンクに隣接して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の他方を、前記枕木方向のピンの両端部に設け、台車の曲線通過時における前記リンクのレール方向の回動により、前記一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させることを特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項２】
車軸を直接駆動する電動機を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機の外筒からレール方向にそれぞれ対向して延出する各一対の梁部材を枕木方向に間隔を空けて前記外筒にゴム等の緩衝材を介して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材を枕木方向のピンにてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁を構成し、各ピンに垂直方向のリンクの下端をレール方向に回動可能に設け、各リンクの上端と車体とを前記緩衝材とは別のゴム等の緩衝材を介して接続し、枕木方向に間隔を空けて設けた前記一対の梁部材同士をそれぞれ枕木方向の梁にて接続し、前記リンクを分割してレール方向のピンにて枕木方向に回動可能に接続して、台車の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きを許容するとともに、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の一方の上側と前記リンクとをアームにて接続し、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の他方の下側と前記リンクとを前記アームとは別のアームにて接続し、台車の曲線通過時における前記リンクのレール方向の回動により、前記枕木方向のピンにて接続された前記一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させることを特徴とする鉄道車両用台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な鉄道車両用台車は、レール方向に伸びる一対の側梁と枕木方向の横梁とで台車枠を構成し、車軸の両端を回転可能に支承する軸箱と台車枠との間に軸バネ装置を配設し、車体と台車枠との間に枕バネ装置を配設しており、電動機を搭載する場合は台車枠に設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の構造をそのまま適用すると、従来構造の側梁に相当する梁は主電動機あるいはブレーキ荷重を受けることから、発生する曲げモーメントに耐えるだけの強度を持たせる必要があり相当の断面を必要とするので、その重量が大きくなる問題がある。また、台車の曲線通過時には、車軸が曲線の中心方向へ向くことが望ましいが、上述の構造では、軸箱と台車枠との間に配設された軸バネ装置の水平変位に頼るため、十分ではなかった。
【０００４】
そこで本発明は、バネ下重量を軽くして走行時の振動や衝撃を低減するとともに、台車の曲線通過時に車軸を曲線の中心方向へ向けてスムースな走行が可能な鉄道車両用台車を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明に係る第１の鉄道車両用台車は、車軸を直接駆動する電動機を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機の外筒からレール方向にそれぞれ対向して延出する各一対の梁部材を枕木方向に間隔を空けて前記外筒にゴム等の緩衝材を介して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材を枕木方向のピンにてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁を構成し、前記ピンを中央部に対して両端部が偏芯した形状に形成し、各ピンの中央部に垂直方向のリンクの下端をレール方向に回動可能に設け、各リンクの上端と車体とを前記緩衝材とは別のゴム等の緩衝材を介して接続し、枕木方向に間隔を空けて設けた前記一対の梁部材同士をそれぞれ枕木方向の梁にて接続し、前記リンクを分割してレール方向のピンにて枕木方向に回動可能に接続して、台車の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きを許容するとともに、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の一方を、前記枕木方向のピンの中央部に前記リンクに隣接して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の他方を、前記枕木方向のピンの両端部に設け、台車の曲線通過時における前記リンクのレール方向の回動により、前記一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係る第２の鉄道車両用台車は、車軸を直接駆動する電動機を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機の外筒からレール方向にそれぞれ対向して延出する各一対の梁部材を枕木方向に間隔を空けて前記外筒にゴム等の緩衝材を介して設け、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材を枕木方向のピンにてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁を構成し、各ピンに垂直方向のリンクの下端をレール方向に回動可能に設け、各リンクの上端と車体とを前記緩衝材とは別のゴム等の緩衝材を介して接続し、枕木方向に間隔を空けて設けた前記一対の梁部材同士をそれぞれ枕木方向の梁にて接続し、前記リンクを分割してレール方向のピンにて枕木方向に回動可能に接続して、台車の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きを許容するとともに、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の一方の上側と前記リンクとをアームにて接続し、台車中央部で向合う各２つの前記梁部材の他方の下側でそれぞれ接続し、台車の曲線通過時における前記リンクのレール方向の回動により、前記枕木方向のピンにて接続された前記一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態例に基づいて、さらに詳細に説明する。図１乃至図４は本発明の第１実施形態例を示すもので、鉄道車両用台車１は、車軸２を直接駆動する電動機３を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機３の外筒３ａに枕木方向に間隔を空けて一対のブラケット３ｂ，３ｂを設け、該ブラケット３ｂ，３ｂからゴム等の緩衝材４を介して梁部材５ａ，５ａをレール方向にそれぞれ対向して延出し、台車中央部で向合う各２つの梁部材５ａ，５ａを枕木方向のピン６にてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁５，５を構成するとともに、各ピン６にそれぞれ垂直方向のリンク７をレール方向に回動可能に設け、各リンク７と車体８とをゴム等の緩衝材９を介して接続している。
【０００８】
車軸２の両端は、軸箱１０，１０にてそれぞれ回転可能に支承され、各軸箱２と車体８とは、コイルバネ１１、防振ゴム１２及びダンパー１３とで構成されたバネ装置で直接結合されており、梁部材５ａ，５ａは枕木方向の梁１４にて接続され、梁１４には、各軸箱２に接続するロッド１５と、ブレーキ装置１６とが設けられている。
【０００９】
また、一方の梁１４と車体８の中心ピン８ａとは牽引リンク１７にて連結され、梁５，５には、中心ピン８ａに向けてストッパゴム１８がそれぞれ設けられている。さらに、一方の梁５の外側には、一端を梁５に、他端を車体８にそれぞれ固定して枕木方向の動きを拘束する伸縮バネ１９が配設され、各電動機３の外筒３ａと車体８との間には、一端を外筒３ａに、他端を車体８にそれぞれ固定するダンパー２０が配設されている。
【００１０】
ピン６は、中央部６ａに対して両端部６ｂ，６ｂが偏芯したクランク状に形成され、前記リンク７は、ピン６の中央部６ａに設けられ、一方の梁部材５ａはリンク７に隣接してピン６の中央部６ａに、他方の梁部材５ａはピン６の両端部６ｂ，６ｂに設けられている。また、リンク７は、ピン６の上部で分割され、レール方向のピン２１にて枕木方向に回動可能に接続されている。
【００１１】
このように構成することにより、２台の電動機３，３間のレール方向の一対の梁５，５及び枕木方向の梁１４，１４を、垂直方向のリンク７，７にて車体８と接続するから、梁５，５及び梁１４，１４の重量はリンク７，７を介して車体８にも負担されるので、梁５，５及び梁１４，１４の全重量がバネ下重量である輪軸重量に加算されず、バネ下重量を軽くして走行時の振動や衝撃を低減することができる。
【００１２】
また、梁５，５及び梁１４，１４を垂直方向のリンク７，７にて車体８と接続することにより、車体ロール振動が梁５，５及び梁１４，１４の捩じりにより拘束されるため、リンク７，７は、アンチローリング装置の役割を兼ねることが可能で、上下方向の台車バネ定数を設定する際の自由度が増す利点がある。
【００１３】
さらに、鉄道車両用台車１の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きは、リンク７が枕木方向に回動することにより許容される。また、この曲線通過時に、各リンク７は、それぞれレール方向に回動し、ピン６がクランク状に形成されているところから、リンク７の回動により、曲線内側の梁５を短く、外側の梁５を長くして、前記一対の梁５，５のそれぞれの長さを相対的に強制変化させ、前後の車軸２，２を平面視ハ字状に回動し、曲線通過時に車軸２，２を曲線の中心方向へ向ける操舵をして、スムースな走行を可能にする。
【００１４】
図５及び図６は本発明の第２実施形態例を示すもので、向合う２つの梁部材５ａ，５ａを枕木方向の直線状のピン３０にてレール方向に回動可能に接続し、垂直方向のリンク３１をボックス状に形成して、リンク３１と一方の梁部材５ａとを該梁部材５ａの上側でアーム３２にて接続するとともに、他方の梁部材５ａとを該梁部材５ａの下側でアーム３３にて接続し、前記第１実施形態例と同様に、曲線通過時にリンク３１の回動により、曲線内側の梁５を短く、外側の梁５を長くして、一対の梁５，５のそれぞれの長さを相対的に強制変化させ、曲線通過時に車軸２，２を曲線の中心方向へ向ける操舵をする。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鉄道車両用台車は、車軸を直接駆動する電動機を車体前後方向に２台間隔を空けて配置し、各電動機の外筒から枕木方向に間隔を空けて一対の梁部材をレール方向にそれぞれ対向して延出し、台車中央部で向合う各２つの梁部材を枕木方向のピンにてそれぞれレール方向に回動可能に接続してレール方向の一対の梁を構成するとともに、各ピンに垂直方向のリンクをレール方向に回動可能に設け、各リンクと車体とを接続する。レール方向に向けた梁部材に発生するモーメントは前後の中心で０となるもののみであるので、軽い構造とすることができる。したがって、レール方向の一対の梁の重量は垂直方向のリンクを介して車体にも負担されるので、梁の全重量がバネ下重量である輪軸重量に加算されず、バネ下重量を軽くして走行時の振動や衝撃を低減することができる。
【００１６】
また、レール方向の一対の梁を枕木方向の梁にて接続し、垂直方向のリンクにて車体と接続することにより、車体ロール振動がレール方向の梁及び枕木方向の梁の捩じりにより拘束されるため、リンクは、アンチローリング装置の役割を兼ねることが可能で、上下方向の台車バネ定数を設定する際の自由度が増す利点がある。
【００１７】
さらに、垂直方向のリンクを分割してレール方向のピンにて枕木方向に回動可能に接続して、台車の曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きを許容するとともに、枕木方向のピンを中央部に対して両端部が偏芯した形状に形成し、台車の曲線通過時における垂直方向のリンクのレール方向の回動により、レール方向の一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させるので、曲線通過時における台車と車体の枕木方向の動きは、リンクが枕木方向に回動することにより許容される。また、この曲線通過時に、各リンクは、それぞれレール方向に回動し、ピンがクランク状に形成されているところから、リンクの回動により、曲線内側の梁を短く、外側の梁を長くして、一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させ、前後の車軸を平面視ハ字状に回動し、曲線通過時に車軸を曲線の中心方向へ向ける操舵をして、スムースな走行を可能にする。
【００１８】
また、リンクと枕木方向のピンにて接続された梁部材の一方とをアームにて該梁部材の一方の上側で、梁部材の他方とをアームにて該梁部材の他方の下側でそれぞれ接続することにより、台車の曲線通過時におけるリンクのレール方向の回動により、枕木方向のピンにて接続された前記一対の梁のそれぞれの長さを相対的に強制変化させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態例を示す鉄道車両用台車の側面図である。
【図２】  同じく平面図である。
【図３】  同じく正面図である。
【図４】  リンクと梁部材の接続状態を示す一部断面図である。
【図５】  第２実施形態例のリンクと梁部材の接続状態を示す側面図である。
【図６】  同じく一部断面図である。
【符号の説明】
１…鉄道車両用台車、２…車軸、３…電動機、３ａ…電動機３の外筒、５…レール方向の梁、５ａ…梁部材、６，２１，３０…ピン、７，３１…リンク、８…車体、８ａ…車体８の中心ピン、１０…軸箱、１１…コイルスプリング、１４…枕木方向の梁、３２…アーム
【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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