(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細説明を省略する。
【0012】
(第1実施形態)
図1は、実施形態に係る鉄道車両用台車1の側面図である。
図1に示すように、鉄道車両用台車(以下、台車と呼ぶ)1は、空気バネ2を介して車体30と接続される台車枠3を備えている。台車枠3は、台車1の車両長手方向中央において車幅方向に延びる横ばり4と、横ばり4の車幅方向両端部から車両長手方向に延びる側ばり5とを有している。
【0013】
台車枠3の車両長手方向両側には、それぞれ車幅方向に沿って延びる車軸6が配置されている。車軸6の車幅方向両側には車輪7が圧入される。車軸6及び車輪7は輪軸15を構成する。そして、台車1に設けられた一対の輪軸15は、台車枠3の車両長手方向両側に離間して配置されている。車軸6の車幅方向両側の端部には、車輪7よりも車幅方向外側にて車輪7を回転自在に支持する軸受8が設けられ、その軸受8は軸箱10に収容される。
【0014】
軸箱10は、軸箱支持装置16を介して台車枠3に弾性的に連結されている。軸箱支持装置16は、軸箱10と側ばり5の車両長手方向端部5aとを上下方向に接続する軸バネ20と、軸箱10と側ばり5の受け座5bとを車両長手方向に連結する軸ばり21と、を有している。軸ばり21は、軸箱10と一体に成形されて当該軸箱10から車両長手方向のうち横ばり4側に向かって延びている。そして、軸ばり21の先端部は、側ばり5に設けられた受け座5bに対して、ゴムブッシュ及び心棒(図示せず)を介して連結されている。受け座5bは、側ばり5の下面5cのうち車両長手方向における軸箱10と横ばり4との間の部分から下方に突出して設けられている。
【0015】
また、軸箱10と軸バネ20との間には、当該軸バネ20を下方から支持する軸バネ座11が設けられている。なお、軸バネ20は、軸バネ座11を介さずに軸箱10に直接支持されてもよい。
【0016】
また、軸箱10と軸バネ20との間には輪重調整具50が介在している。輪重調整具50は、鉄道車両の在姿状態において、車輪7の輪重バランスを調整するための部品であり、後述するライナー51,52(
図4参照)からなる。台車1では、軸箱10と軸バネ座11との間に輪重調整具50を介在させ、軸バネ20の伸縮量を変化させることで、各車輪7の輪重バランスを調整する。そして、輪重調整作業時には、軸バネ座11を押し上げる押上装置25(
図2参照)が軸箱10に設置される。ここで、適正な輪重値とするため、ライナーは複数用いられてもよいし、厚みの異なる複数のライナーが用いられてもよい。本実施の形態においては、厚みの異なる2種類のライナー51,52が挿入されている。
【0017】
図2は、
図1に示す軸箱10に押上装置25を設置した状態の台車1の要部側面図である。
図3は、
図2に示す軸箱10及びその周辺の平面図である。
図2及び3に示すように、軸箱10には、押上装置25が設置される設置座12が軸箱10と一体に形成されている。設置座12は、軸箱10の端部から車両長手方向に突出しており、軸バネ座11と上下方向に対向している。設置座12の設置面12aと軸バネ座11の下面11bとの間には押上装置25が設置される。
【0018】
本実施形態では、押上装置25は、油圧ジャッキである。油圧ジャッキ25は、作動油が供給される油室が形成された略円筒状のシリンダ25aと、シリンダ25aの上面から一部が突出するピストン25bとを有し、ピストン25bは軸線方向に伸縮動作する。なお、押上装置25は油圧ジャッキに限らず、エアジャッキ等であってもよい。
【0019】
輪重調整作業を行う場合、作業者は、設置座12の設置面12aと軸バネ座11の下面11bとの間に油圧ジャッキ25を設置する。そして、油圧ジャッキ25を作動させると、軸バネ座11の下面11bがピストン25bによって押圧され、軸バネ座11が上方へと押し上げられ、軸箱10と軸バネ座11と間に隙間が形成される。これにより、ライナー51,52を隙間に挿入したり、あるいは挿入されているライナー51,52を抜き出すこと(以下、ライナー51,52を着脱することと呼ぶ。)が可能となる。
【0020】
なお、側ばり5の車両長手方向端部5aと車体30との間に押上装置25を設置し、軸バネ座11を上方に引っ張り上げて、軸箱10と軸バネ座11との間に隙間を形成してもよく、リフトアップさせる方法は、これらに限られない。
【0021】
軸箱10には、軸箱中心から上方に突出する第1突出部10cと、車幅方向端部から上方に突出する第2突出部10dとが形成されている。第1突出部10cは略円柱状であり、軸バネ座11に形成された貫通孔に挿入されている。第2突出部10dは、設置部10bの突起部分10fに隣接して形成されており、突起部分10fから上方に突出している。第2突出部10dの車両長手方向位置と第1突出部10cの車両長手方向位置とは略同一である。後述するように、第1突出部10c及び第2突出部10dには、第1ライナー51及び第2ライナー52が係合する。
【0022】
ここで、軸箱10は、鋳造または鍛造によって所定形状に成形された金属素材(例えば、アルミニウム合金又は炭素鋼)を切削加工することによって製造される。軸箱10を製造する際に、1つの金属素材を切削加工することで第1突出部10c、第2突出部10d及び設置部10bを一体に形成している。
【0023】
上述のように、本実施の形態では、厚みの異なる2種類のライナーが用いられている。以下、ライナーの構造について説明する。
【0024】
図4(a)は、
図2に示す第1ライナー51の平面図である。
図4(b)は、
図2に示す第2ライナー52の平面図である。
図4(a)及び(b)に示すように、第1ライナー51及び第2ライナー52はそれぞれ、受圧部51a,52aと、第1係合部51b,52bと、第2係合部51c,52cと、を有している。受圧部51a,52aは軸バネ20から荷重を受ける部分であり、その外縁は、平面視において円の一部を切り欠いた略C字形状である。
【0025】
第1係合部51b,52bは、受圧部51a,52aの外縁の一部を内方に窪ませてなる。具体的には、第1係合部51b,52bは、中心Pに向かってU字状に窪んでいる。第2係合部51c,52cは、第1係合部51b,52bとは反対側において受圧部51a,52aから外方に突出し、先端に凹状の切欠部51d,52dを有している。切欠部51d,52dの切欠幅は、第2突出部10dの車両長手方向寸法と同一又はやや大きくなるように設定される。第2係合部51c,52cの幅方向中央C1,C2と中心Pとは、仮想線VLに位置している。
【0026】
ここで、第1ライナー51の第2係合部51cの幅方向寸法W1は、第2係合部52cの幅方向寸法W2よりも小さい。このように、ライナーの厚みに応じて第2係合部の幅方向寸法を変えることで、作業者は種類の異なるライナーを判別しやすくなるとともに、第2係合部を掴み代としてペンチ等の工具を用いて把持することでライナーの着脱作業が容易となる。
【0027】
図3及び4に示すように、ライナー51,52が軸箱10と軸バネ座11との間に挿入されると、第1係合部51b,52bは軸箱10の第1突出部10cと係合し、第2係合部51c,52cは軸箱10の第2突出部10dと係合する。
【0028】
ライナー51,52の第1係合部51b,52bと、軸箱10の中心にある第1被係合部10cとが係合することで、ライナー51,52は車幅方向内側への変位及び車両長手方向への変位が規制される。さらに、第2係合部51c,52cの切欠部51d,52dが、軸箱10の車幅方向外側の端部に設けられた第2被係合部10dに嵌合することで、ライナー51,52は軸箱10に対する車幅方向外側への変位が規制される。更に、凹状の切欠部51d,52dが第2被係合部10dに嵌合することで、ライナー51,52は第1被係合部10cを中心とした回転変位も規制される。
【0029】
図5は、軸箱10に1枚の第1ライナー51と、2枚の第2ライナー52が挿入された状態を示す図である。
図5に示すように、肉厚の薄い第1ライナー51は、肉厚の厚い第2ライナー52の下側に挿入されており、軸箱10と第2ライナー52とで挟持されている。また、上述の通り、第1ライナー51の切欠部51dの幅方向寸法W1は、第2ライナー52の切欠部52dの幅方向寸法W2よりも小さいため、第1ライナー51の第2係合部51cと第2ライナー52の第2係合部52cとの間で段差部W3が形成されている。これにより、作業者は、第2係合部を把持することで、所望のライナーを容易に抜き出すことができる。
【0030】
以上のように構成された台車1の輪重調整具50は、以下の効果を奏する。
【0031】
ライナー51,52は、軸箱10に形成された第1係合部51b,52bにより車幅方向内側及び車両長手方向への変位が規制され、軸箱に形成された第2係合部51c,52cにより車幅方向外側への変位及び軸箱10に対する回転変位が規制される。これにより、ライナー51,52の位置ずれを防ぐことができる。また、第2係合部51c,52c及び段差部W3が外方に突出しているので、作業者は、その第2係合部51c,52cを把持してライナー51,52を着脱することができ、作業性も向上する。
【0032】
また、本実施形態では、第2係合部51c,52cは、その突出方向の先端に軸箱10の第2被係合部10dに嵌合する凹状の切欠部51d,52dを有している。これにより、簡素な構成でライナー51、52の変位及び回転を規制することができる。また、第2係合部51c,52cの突出端に凹状の切欠部51d,52dが形成されていることで、作業者は、ライナー51,52が軸箱10に確実に挿入されているかどうか視認することができる。
【0033】
また、第2係合部51c,52cの幅方向中央C1,C2と、受圧部51a,52aの中心Pとは、仮想線VL上に位置している。これにより、従来行われていたように、突起片を軸箱の上面の外縁に溶接等で固定する構成と比べて、ライナー51,52が軸箱10に対する位置ずれを簡易かつ良好に防ぐことができる。
【0034】
また、互いに肉厚の異なる第1ライナー51及び第2ライナー52は、互いに外形の大きさが異なる第2係合部51c,52cを有する。本実施形態では、第2ライナー52の第2係合部52cが第1ライナーの第2係合部51cよりも幅方向寸法が大きい。そのため、第1ライナー51と第2ライナー52とが軸箱10に挿入された状態では、第1ライナー51の第2係合部51cと第2ライナー52の第2係合部52cとが段差を形成する。よって、作業者は、ライナー51,52の肉厚の相違を容易に把握できるとともに、所望のライナーの第2係合部を容易に把持することができる。これにより、複数のライナー51,52から所望の肉厚のライナーを容易に抜き出すことができる。
【0035】
また、軸箱10の上面から順に、肉厚の薄いライナーから肉厚の厚いライナーが順に挿入される構成としているので、肉厚の薄いライナーが軸箱10から脱落するのを防止できる。また、互いに積層された第2係合部51c,52cの外形は上層の方が大きくなるので、作業者は上層のライナーを把持し易く、ライナーの抜き出す作業も容易である。
【0036】
また、第2被係合部10dは軸箱10の設置部10bに隣接して、その車幅方向外側の端部が上方に突出しており、当該第2被係合部10dに第2係合部51c,52cが係合されるため、簡素な構成でライナー51,52の位置ずれ防止を実現できる。また、台車1を製造する際には、軸箱10において、1つの金属素材を切削加工することで設置部10bと第2被係合部10dとが一体に形成される。これにより、別体の第2被係合部を設置部に溶接で接合する場合と比べて、作業工数をより低減することができる。
【0037】
(第2実施形態)
第2実施形態に係る台車201は、第1実施形態に係る台車1から台車枠3の構成等を一部変更したものである。以下では、第2実施形態に係る台車201について、第1実施形態に係る台車1と異なる点を中心に説明する。
【0038】
図6は、第2実施形態に係る台車201の側面図である。
図6に示すように、台車枠203は、台車201の車両長手方向中央において車幅方向に延びる横ばり204を備えるが、第1実施形態の台車枠3の構成とは異なり、横ばり204の車幅方向両端部204aから車両長手方向に延びる側ばりを備えていない。横ばり204の車幅方向端部204aには、軸ばり221の先端部が連結される受け座204bが形成されている。
【0039】
また、軸箱210と横ばり204との間には、板バネ209が車両長手方向に延びる。板バネ209は、その車両長手方向中央部209aにおいて、横ばり204の車幅方向両端部204aを下方から支持しており、板バネ209の車両長手方向端部209bは、軸箱210に支持されている。即ち、板バネ209は、第1実施形態の軸バネ20(一次サスペンション)の機能と第1実施形態の側ばり5の機能とを有している。
【0040】
板バネ209の車両長手方向端部209bは、防振ゴムユニット231及び受け部材232を介して軸箱210に下方から支持されている。即ち、板バネ209は、軸箱210に間接に支持されている。防振ゴムユニット231は略円柱状であり、軸箱210の上部に設けられている。防振ゴムユニット231は、複数のゴム板231aと、当該複数のゴム板231aの間に介装された複数の金属板231bとによって構成されている(
図2参照)。防振ゴムユニット231の上面は、車両長手方向の中央側に向けて斜め下方に傾斜している。なお、防振ゴムユニット231の上面は、板バネ209のうち車両長手方向端部209bの下面と略平行であれば、傾斜していなくてもよい。
【0041】
受け部材232は、防振ゴムユニット231の上部に設けられて板バネ209の車両長手方向端部209bを下方から支持している。また、軸箱210には、防振ゴムユニット231の下面と面接触する上面を含むバネ座210eが一体で形成されている。バネ座210eの上面も板バネ209の下面209cと略平行であり、車両長手方向中央側に向けて斜め下方に傾斜している。
【0042】
台車201では、鉄道車両の在姿状態において、車体30からの荷重を車輪7に伝える板バネ209と軸箱210との間に輪重調整具50を介在させることで、各車輪7の輪重バランスの調整を行う。本実施形態では、輪重調整具50は、軸箱210のバネ座210eと防振ゴムユニット231との間に介在させる。なお、輪重調整具50は、防振ゴムユニット231と受け部材232との間に介在してもよい。そして、輪重調整作業時には、板バネ209の下面209cを押し上げる油圧ジャッキ225(
図2参照)が軸ばり221に設置される。
【0043】
図7は、
図6に示す軸ばり221に油圧ジャッキ225を設置した状態の台車201の要部を一部断面で表した側面図である。
図8は、
図7に示す軸箱210及びその周辺の
図3相当の平面図である。
図7及び8に示すように、設置座212は、軸ばり本体部241の上面241aに形成され、油圧ジャッキ225を設置可能である。設置座212は、油圧ジャッキ225のシリンダ225aの下面を設置する設置面212aを有している。設置面212aは、板バネ209の下面209cと略平行である(水平面に対しては傾斜している)。
【0044】
また、第1実施形態と同様に、軸箱210のバネ座210eには、設置部210bと、第1被係合部210c及び第2被係合部210dとが形成されている。第1被係合部210cは、防振ゴムユニット231の下側貫通孔231cに挿入されている。第2被係合部210dは、バネ座210eのうち車両長手方向外側の端部から上方に突出している。具体的には、第2被係合部210dは、設置部210bのうち車両長手方向外側の突起部分210fから上方に突出している(
図7参照)。そして、ライナー51,52は、軸箱210と防振ゴムユニット231との間に車両長手方向外側から挿入される。なお、ライナー51,52の第1係合部51b,52bが第1被係合部210cに係合する態様、第2係合部51c,52cが第2被係合部210dに嵌合する態様はいずれも、第1実施形態と同様である。
【0045】
図7に示すように、板バネ209の下面209cには、緩衝材として、例えばゴム製のパッド217が取り付けられている。パッド217は、輪重調整作業時に油圧ジャッキ225を設置する際にのみ取り付けられる。
【0046】
受け部材232は、平面視で略矩形の形状を有しており、底壁部232aと、外壁部232bと、底壁部232aの下面から下方に突出する突出部232cとを有している。突出部232cは、防振ゴムユニット231の上側貫通孔231dに挿入されている。
【0047】
更に、受け部材232には、板バネ209の車両長手方向端部209bを上方から覆うカバー部材233がボルト234で固定されている。輪重調整作業時に、油圧ジャッキ225が板バネ209の下面209cを押し上げたときに、受け部材232も板バネ209と共に押し上げられる。
【0048】
油圧ジャッキ225により板バネ209及び受け部材232が押し上げられると、受け部材232と防振ゴムユニット231との間に隙間が形成される。その後、防振ゴムユニット231を持ち上げれば、防振ゴムユニット231と軸箱210との間に隙間が形成されるので、ライナー51,52を着脱することができる。これ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
【0049】
このような第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。ライナー51,52は、一般的な台車枠3を備える台車1に限らず、板バネ209を用いた台車201においても適用可能である。
【0050】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。前述の実施形態では、ライナー51,52の第2係合部51c,52cの幅方向寸法W1,W2が互いに異なることで、第2係合部51c,52cの外形を異ならせていたが、軸箱10,210の第2被係合部10d,210dに係合したときにライナー51,52の肉厚の相違が認識できる形状であれば、この構成に限られない。例えば、第2係合部51c、52cの縁を色分け塗装する等してもよい。
【0051】
なお、各実施形態において、ライナーは2種類としたが、種類の数はこれに限られない。