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鉄道車両の軌間可変装置

国内特許コード P07A012120
整理番号 /NO32918
掲載日 2007年12月14日
出願番号 特願平10-313867
公開番号 特開2000-108901
登録番号 特許第4137253号
出願日 平成10年10月1日(1998.10.1)
公開日 平成12年4月18日(2000.4.18)
登録日 平成20年6月13日(2008.6.13)
発明者
  • 内田 雅夫
  • 高井 秀之
  • 高木 喜内
  • 酒井 正勝
  • 牧野 茂樹
  • 藤澤 憲三
  • 横田 直樹
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
  • 独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構
  • 東鉄工業株式会社
  • 鉄道機器株式会社
発明の名称 鉄道車両の軌間可変装置
発明の概要 【課題】 開錠中に車輪間隔を変更する装置において軸箱を該装置に確実に導入し、確実に開閉錠及び軌間変更し、また安価に提供する。
【解決手段】 軌間変更手段10を長尺材で形成し、かつ狭・広の走行レール11、12を離間する。支承台9、9に沿って側方ガイド15を突設する。軌道側装置13の両端から軌間変更領域fに向けて順に左右案内領域a、上下案内領域b、第1の平衡案内領域c、操作領域d、第2の平衡案内領域eを形成する。領域aでは側方ガイド15の両端を拡開する。領域bでは走行レールの高さを一定にし、支承台9を外方に向かうに従って下降させる。領域c、eでは側方ガイド15、15を軌道中心oと平行で、かつ領域cでは各支承台9と走行レール11、12とを上下平行にし、領域eでは支承台9の高さを一定にし、かつレール離間部分を設ける。領域dでは領域fに近づくに従い各支承台9と走行レール11、12との高低差を大きくする。
従来技術、競合技術の概要
従来より例えば新幹線(登録商標)等に使用されている軌間(標準軌)と在来線等に使用されている軌間(狭軌)とでは前者が1435mm、後者が1067mmであるように軌間を異にする走行レールが使用されている。そして前記異なった軌間のレールを共通の車両で走行できる台車側装置と軌道側装置が特開平8-332950号公報、特開平8-332951号公報により開示されている。
【0003】
前記公報で開示された台車側装置は本願の図5~11で示す台車側装置と原理的に同じものであり、車軸両端部を収容する軸箱を台車枠に弾性体を介して懸架し、前記車軸に車軸外筒を軸方向に摺動自在に外挿し、前記車軸外筒とともに前記軸方向に移動可能な左右の車輪を前記車軸外筒に回動自在に設け、前記車軸外筒とともに前記軸方向に移動可能なロック手段を前記軸箱に上下方向へ嵌脱自在に設けて閉錠および開錠するものであり、また前記公報には軌道側装置として前記軸箱を支承する1対の支承台と、前記1対の支承台の間に設置し、しかも前記左右の車輪を前記軸方向に移動させる1対の軌間変更手段と、前記軌間変更手段に近づくに従って前記支承台との高低差を大きくして前記開閉錠の操作領域を形成した狭い軌間用および広い軌間用の走行レールとをそれぞれ軌道中心に対して左右対称に設置したものが開示されている。なお前記開示例の装置、部材等の表現については本発明の表現に一致させたものである。
【0004】
前記開示例による軌間変更手段は広い軌間用の走行レールと狭い軌間用の走行レールとを接続する軌間変更用の走行レールと前記軌間変更用の走行レールの全長にわたって敷設したガイドレールとよりなり、さらに前記開示例による支承台は所定の高さでほぼ水平に延在しているものである。しかも前記開示例では台車が前記開閉錠の操作領域つまり、高さを一定にした支承台に対して傾斜する走行レールの傾斜領域の頂点より下方に進入した後に軸箱が支承台に当接するようになっている。
【0005】
このように前記開示例では軌間変更手段として走行レールとガイドレールをともに用いるため高価格につく。
【0006】
図8で示すように元来、レールと車輪フランジとには可動余裕Lがあり、車両は左右方向にずれながら走行(蛇行動)し、台車の中心と軌道中心oとは一致しているとはいえず、車輪は軌道側装置に対し、左右いずれかに片寄って進入してくる。また閉錠中の軸箱はロック手段、車輪外筒を介して車輪と一体のため、車輪と同様左右いずれかに片寄って進入してくる。このため支承台に沿って軸箱の外側面に近接する側方ガイドを形成して軸箱の左右動、ひいては車輪の左右動を防止しようとしても進入開始時に軸箱が側方ガイドの端部に衝突して支承台に導入できないおそれがあり、前記片寄りが小さい場合でも前記側方ガイドに大きい接触摩擦が生じ、接触部分が損耗しやすい。
【0007】
また車輪は経年使用により摩耗して車輪直径が小さくなり、そのため車軸位置が下がり、これに伴って軸箱の位置も下がり、軸箱下面と車輪踏面との間隔は一定しない。車両によっても例えば新・旧車輪の相違により若干の差が生じる。ここに開示例のように支承台を地上から一定の高さ、つまり水平に延在させていると、車両の軌道側装置への進入開始時に軸箱下方が支承台に衝突して導入できないおそれ若しくは軸箱下面に大きい接触摩擦が起こるおそれがある。なお前記開示例中、後者の軸箱下面には多数の高さ調整用のライナーを積層し、車輪直径の減少に応じてライナーの一部を取除ける旨が示されているが、これでは前記衝突、大きい接触摩擦を回避できるものの軌間可変装置を通過する車両の全ての軸箱に前記ライナーを取付け、かつ各減少車輪の軸箱ごとにライナーを取外さねばならず、高価格につくとともに手間がかかる。
【0008】
さらに台車側装置の各部材は回転運動、摺動運動若しくは上下動等の動的変化をするため各部材間に許容隙間を有しており、これが原因で車両の進行中に各部材がずれを生じ、確実な開閉錠を阻害する。
【0009】
また前記開示例にあっては軸箱の底面と支承台とが面接触により当接するため摺動摩擦が大きく、当接する部材が損耗しやすい。なお従来より軸箱の底面にコロを取付けたものが実施されているが、これではこの軌間可変装置を走行する全ての車両の全ての軸箱にコロを取付けねばならず極めて高価格につく。
産業上の利用分野
本発明は車輪間隔を自動的に調整して軌間が異なるレール間を直通運転することができる鉄道車両の軌間可変装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 車軸両端部を収容する左右の軸箱を台車枠に弾性体を介して懸架し、前記車軸に左右1対の車軸外筒を軸方向に摺動自在に外挿し、前記左右の車軸外筒とともに前記軸方向に移動可能な左右の車輪を前記車軸外筒に回動自在に設け、前記各車軸外筒とともに前記軸方向に移動可能なロック手段を前記各軸箱に上下方向へ嵌脱自在に設けて閉錠および開錠する台車側装置並びに前記各軸箱を支承する1対の支承台と、前記1対の支承台の間に設置し、しかも前記左右の車輪を前記軸方向に移動させる1対の軌間変更手段と、前記軌間変更手段に近づくに従って前記支承台との高低差を大きくして前記開、閉錠の操作領域を形成した狭い軌間用および広い軌間用の走行レールとをそれぞれ軌道中心に対して左右対称に設置した軌道側装置とからなる鉄道車両の軌間可変装置において、前記軌間変更手段を車輪案内用の内外の長尺材で平行に形成するとともに前記内外の長尺材間においては前記狭い軌間用および広い軌間用の走行レールを離間し、前記各支承台の長手方向に沿って前記軸箱を案内する側方ガイドを突設し、前記軌道側装置の両端から前記軌間変更手段により形成された軌間変更領域に向けてそれぞれ順に前記軸箱の左右案内領域、前記軸箱の上下案内領域、前記車軸と軸箱の位置を整合する第1の平衡案内領域、前記開閉錠の操作領域および前記車軸と軸箱の位置を整合する第2の平衡案内領域を形成し、しかも前記左右案内領域では前記各側方ガイドの両端を平面から見て傾斜状に拡開し、前記上下案内領域では前記各走行レールの高さを一定にするとともに前記各支承台を外方に向かうに従って下向きに傾斜させ、前記第1の平衡案内領域では前記左右の側方ガイドを前記軌道中心に平行にするとともに前記支承台と前記各走行レールとを上下方向で平行にし、前記第2の平衡案内領域では前記操作領域における開錠設定位置から前記軌間変更領域に至るまでの前記左右の側方ガイドを前記軌道中心に平行にするとともに前記支承台の高さを一定にし、しかも前記走行レールの離間部分を有することを特徴とする鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項2】 操作領域の支承台の高さが一定であるのに対し、前記操作領域の走行レールが内方に向かうに従って下降する傾斜状であり、しかも前記走行レールの端部を開錠設定位置よりさらに下向きに傾斜延出して第2の平衡案内領域の途中まで導入することを特徴とする請求項1の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項3】 操作領域の走行レールの高さが一定であるのに対し、前記操作領域の支承台が内方に向かうに従って上昇する傾斜状であり、しかも前記走行レールの端部を開錠設定位置より下向きに傾斜延出して第2の平衡案内領域の途中まで導入することを特徴とする請求項1の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項4】 操作領域に位置する各走行レールの両側に沿って長尺材からなる車輪案内を平行に配設することを特徴とする請求項1、2または3の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項5】 長尺材の内向面に当接用長尺材を着脱自在に取付けることを特徴とする請求項1または4の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項6】 支承台がその上面かつ長手方向に軸箱送り用の複数のコロを有することを特徴とする請求項1、2または3の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項7】 側方ガイドがその内向面かつ長手方向に軸箱送り用の複数のコロを有することを特徴とする請求項1の鉄道車両の軌間可変装置。
【請求項8】 軸箱がその底方にそり板を回動自在に取付けてなることを特徴とする請求項1の鉄道車両の軌間可変装置。
産業区分
  • 鉄道
  • その他運輸
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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