JP6547966B2 - イコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造 - Google Patents

Description

本発明は、軌条を走行するコークス装炭車やガイド車等に代表される軌条機械の台車、とくにイコライザ機構を備えた軌条機械の台車につき、該イコライザ機構を構成する支点軸受け部の摩耗抑制構造に関するものである。

軌条を走行するコークス装炭車やガイド車等の台車は、図６に示すように、複数の車輪が装着された走行フレーム１２と、この走行フレーム１２の上面に位置する台車本体１３とを備えたもので構成されており、それらの相互間には、台車から入力される荷重を各車輪に均等に分配して軌条上での安定した走行の実現を図るためにイコライザ機構ｅが備えられている。

ところで、イコライザ機構ｅが備えられた図６に示す如き従来の台車においては、以下のような解決すべき課題が残されていた。

すなわち、イコライザ機構ｅは、図６のＣ―Ｃ断面を図７に示すように、車輪の回転軸に平行な軸芯を有する支点軸部ｅ１と、この支点軸部ｅ１に回動可能に保持される支点軸受け部ｅ２とを組み合せて台車本体１３を走行フレーム１２に連結する構造からなっているが、たとえば、走行フレーム１２に装着される車輪１４が、軌条１５に対して何ら拘束されることのない鍔なし車輪である場合（一方に鍔付き車輪が装着され、もう一方に鍔なし車輪が装着されている台車等）においては、該支点軸受け部ｅ２の摩耗によりその取付け部分との間で「がた」が生じ、台車の走行に支障を来すこともあった。

このため、従来は、定期的に支点軸受け部ｅ２の「がた」を測定するとともに、支点軸受け部ｅ２の「がた」が大きい場合にはメンテナンスに際してその交換を実施するようにしていた。

しかしながら、支点軸受け部ｅ２の「がた」の計測や交換は、台車全体のジャッキアップを伴うため、その作業が大掛かりであり、しかも操業停止時間も長時間に及ぶことからその改善が求められていた。

この点に関連する先行文献としては、たとえば、特許文献１で提案された技術が参照されるものの、ここに開示された台車は、親子台車の走行中及び減速制動停止時に親子台車のがたつきを生じさせないようにするとともに、走行レールへの車輪圧増大の解消を図ることを目的としたものであって、支点軸受け部の摩耗に起因した不具合を解決することを課題として掲げるところは勿論、そのための具体的手段については何も触れられていない。

特開平６−１４４２１９号公報

本発明の課題は、支点軸受け部の摩耗、とくに走行芯の傾きに起因した支点軸受け部の摩耗促進を抑制するとともに、該支点軸受け部の摩耗状況を簡便かつ正確に把握できるイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造を提案するところにある。

本発明者らは、上記「がた」が拡大する原因について詳細に調査した結果、かかる「がた」は、図８に示すように、車輪１４の走行芯１４ａが軌条芯１５ａに対して傾くことにより該支点軸受け部に荷重が集中しそのためにその部位における摩耗が促進されることを突きとめ、本発明をするに至ったものである。

すなわち、本発明は、軌条に沿って配列された複数の鍔なし車輪を有する走行フレームと、該走行フレームの上面で該走行フレームに支点軸部および支点軸受け部を介して支持される台車本体とを備え、該台車本体から入力される荷重を、該支点軸受け部、該支点軸部、該走行フレームを通して各鍔なし車輪に分配するイコライザ機構を備えた台車につき、該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する摩耗抑制構造であって、該台車本体は、該台車本体から突出したガイドを有し、該走行フレームは、該ガイドの両側に位置し該ガイドのいずれか一方面との接触により該鍔なし車輪の走行芯の、軌条芯に対する傾き（水平面内における傾き）を阻止して該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する一対のストッパーを有することを特徴とするイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造である。

また、本発明は、軌条に沿って配列された複数の鍔なし車輪を有する走行フレームと、該走行フレームの上面で該走行フレームに支点軸部および支点軸受け部を介して支持される台車本体とを備え、該台車本体から入力される荷重を、該支点軸受け部、該支点軸部、該走行フレームを通して各鍔なし車輪に分配するイコライザ機構を備えた台車につき、該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する摩耗抑制構造であって、該走行フレームは、該走行フレームから突出したガイドを有し、該台車は、該ガイドの両側に位置し該ガイドのいずれか一方の面との接触により該鍔なし車輪の走行芯の、軌条芯に対する傾きを阻止して該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する一対のストッパーを有することを特徴とするイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造である。

上記の摩耗抑制構造において、前記ストッパーは、前記ガイドとの接触面にパッドを有し、該パッドと前記ガイドとの間には、予め隙間が設けられていること、また、前記台車本体は、前記軌条に平行に配置された少なくとも１本の軌条に沿って転動可能な複数の鍔付き車輪を有すること、が課題解決のための具体的手段として好ましい。

本発明によれば、支点軸受け部の摩耗が進行して車輪の走行芯が軌条芯に対して傾いてくると、走行フレームに設けられたストッパーが台車本体に設けられたガイドに接触するため、あるいは、台車本体に設けられたストッパーが走行フレームに設けられたガイドに接触するため、走行芯の傾きがそれ以上大きくなることがなくなる。これにより、支点軸受け部に過大な荷重が集中することはなくなり支点軸受け部の摩耗促進が抑制される。

また、ストッパーとガイドとの間の隙間を逐次監視することにより支点軸受け部の摩耗状況を簡便かつ正確に把握し得る。

本発明にしたがうイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造を適用した例を示した正面図である。 図１に示した台車の側面を示した図である。 図１に示した台車の背面を示した図である。 図２のＡ−Ａ断面を示した図である 本発明にしたがうイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造を適用した他の例を示した図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 イコライザ機構を備えた従来の台車の側面図である。 図６のＣ−Ｃ断面を示した図である。 台車の車輪の走行芯が軌道芯に対して傾いた状態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明にしたがうイコライザ機構を備えた台車（ボギー台車等）における支点軸受け部の摩耗抑制構造の適用例を、台車の正面について模式的に示した図であり、図２は、図１に示した台車の側面を示した図であり、図３は、図１に示した台車の背面を示した図である。また図４は、図２のＡ−Ａ断面を示した図である

なお、上掲図１〜４は、鍔なし車輪の対向位置に鍔付き車輪を備え、鍔なし車輪、鍔付き車輪を各軌条に沿って転動させる台車につき、原料の運搬等の諸状況に応じ、たとえば、鍔付き車輪が転動する軌条を、鍔付き車輪、台車とともにその軌条の軌条芯に直交する向きに移動可能とする構造のものを例示しており、鍔付き車輪、台車がその軌条とともに移動するとき、鍔なし車輪はその移動した分だけ軌条上でスライドするものである（図１の破線部参照）。

図１〜４における符号１は、軌条Ｐに沿って配列された鍔なし車輪Ｍを有する走行フレーム、２は、走行フレーム１の上面に配置される台車本体、３は、イコライザ機構を構成する支点軸部である。この支点軸部３は、その両端が走行フレーム１に固定されている。また、４は、内輪が支点軸部３に嵌合し、外輪が台車本体２に設けられたハウジングに嵌合する支点軸受け部（図４参照）である。なお、支点軸部３は、その両端が台車本体２に固定され、支点軸受け部４を介して走行フレーム１と台車本体２が連結されるものであってもよい。

上記台車本体２は、支点軸部３および支点軸受け部４を介して回動可能に保持されており、これにより台車本体２から入力される荷重を、支点軸受け部４、支点軸部３、走行フレーム１を通して鍔なし車輪Ｍに分配して安定した走行が実現できるようになっている。

また、５は、鍔なし車輪Ｍの対向位置に設けられ、軌条Ｐと平行に敷設された軌条Ｎ１、Ｎ２に沿って転動可能な一対の鍔付き車輪である。この鍔付き車輪５は、台車本体２に一体連結するフレーム５ａに軸受を介して回転可能に支持される車軸５ｂを有している。この鍔付き車輪５は、水平面内において軌条Ｎ１、Ｎ２の軌条芯に直交する向きの力Ｆが作用してもその力Ｆをその鍔の部分で拘束することができるものであって、これにより台車の脱線を防止している。

また、６は、台車本体２の背面側（後端側）に設けられた矩形断面をなすブロック状のガイドである（図２、図３参照）。このガイド６は、軌条Ｐに向けて垂下、保持したものを例として示してある。

７、８は、走行フレーム１の背面側（後端側）で、ガイド６を両側（軌条芯に直交する向き）から挟み込むように設けられた一対のストッパーである。

ストッパー７、８は、支点軸受け部４の摩耗が進行して鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１が軌条Ｐの軌条芯Ｐ１から傾いたときにその何れか一方がガイド６に接触するものであって、ストッパー７、８がガイド６に接触することにより鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１の軌条芯Ｐ１に対する傾きがそれ以上大きくなるのを阻止する。

ストッパー７、８は、具体的には、走行フレーム１に連結、固定されるブラケット７ａ、８ａと、このブラケット７ａ、８ａの外表面に設けられガイド６に直接接触するパッド７ｂ、８ｂにて構成される。ブラケット７ａ、８ａはＨ型断面を有する部材で構成することができるが、他の部材を用いてもよい。

本発明にしたがう支点軸受け部４の摩耗抑制構造は、上記のように、支点軸受け部４の摩耗が進行して鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１が軌条Ｐの軌条芯Ｐ１から傾きかけたときに、ストッパー７、８のいずれか一方がガイド６に接触して鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１がそれ以上傾くのを阻止する構造のものであって、そのため、支点軸受け部４には、過大な荷重が集中するのを回避することができその部分での摩耗促進が抑制される。

本発明の実施の形態では、ガイド６、ブラケット７ａ、８ａをそれぞれ台車本体２、走行フレーム１の背面側に設けたものを例として示したが、該ガイド６、ブラケット７ａ、８ａは、その正面側、あるいは正面側、背面側の両方に設けることもできる。また、走行フレーム１にガイド６を設け、台車本体２にストッパー７、８を設けることも可能であり、さらに、ガイド６については、軌条Ｐに向けて垂下、保持したものの他に、横向きに突出させたものや上方に向けて突出させたもの等を適用してもよく、図示のものに限定されることはない。

また、ガイド６とストッパー７、８との間に予め所定の隙間（たとえば５ｍｍ程度）を設けておき、その隙間の変動状況を定期補修時において適宜監視することによって支点軸受け部４の摩耗状況を正確に管理することができる。

とくに、ストッパー７、８を設置するに当たり、ガイド６との間の隙間をほぼ零とすることも可能であり（ただし、イコライザ機構の機能を阻害することがないようガイド６はストッパー７、８の間で上下方向に移動できるようにストッパー７、８とガイド６とは接触させない）、この場合にあっては、支点軸受け部４の摩耗により鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１が軌条芯Ｐ１に対して傾こうとしてもストッパー７、８がガイド６にすぐさま接触するため、鍔なし車輪Ｍの走行芯Ｍ１の傾きをなくすことができる利点がある。

本発明の実施の形態では、鍔付き車輪５を軌条Ｎ１、Ｎ２に沿って転動させ、鍔なし車輪Ｍを軌条Ｐに沿って転動させる台車を例にして説明したが、軌条の本数や車輪の数、台車の形状等は適宜変更することができる。

また、本発明においては、原料の運搬等の諸状況に対応させるべく、軌条Ｎ１、Ｎ２を、鍔付き車輪５が転動する向きに直交する向きに移動可能なベース盤ｄに敷設したものを用いるのが好ましいが、地面、地盤等に直接、軌条Ｎ１、Ｎ２を敷設したもの（軌条自体が歪んでしまい軌条間隔の変動を伴うようなもの）に適用することもでき、この場合においても本発明の効果を有効に発揮し得る。

走行フレーム１については、たとえば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、単一の鍔なし車輪Ｍを有する第１の走行フレーム１ａと、一列に配列された２つの鍔なし車輪Ｒ１、Ｒ２を有し該第１の走行フレーム１ａの下面に位置する第２の走行フレーム１ｂで構成し、その相互間を、イコライザ機構を構成する支点軸部３′および支点軸受け部４′を介して連結する３軸タイプの台車とすることも可能である。

かかる台車においては、第１走行フレーム１ａと第２走行フレーム１ｂの相互間にガイド６、ストッパー７、８と同様のガイド９、ストッパー１０、１１を別途に設けることでき、これにより、鍔なし車輪Ｒ１、Ｒ２の走行芯Ｒ３の、軌条Ｐの軌条芯Ｐ１に対する傾きを抑制するとともに支点軸受け部の摩耗状況の把握が可能となる。

本発明によれば、イコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗に起因した走行芯の傾きを最小限に留めることができる。また、支点軸受け部の摩耗状況を簡便かつ正確に把握することができる。

１ 走行フレーム
１ａ 第１の走行フレーム
１ｂ 第２の走行フレーム
２ 台車本体
３ 支点軸部
４ 支点軸受け部
５ 鍔付き車輪
６ ガイド
７、８ ストッパー
７ａ、８ａ ブラケット
７ｂ、８ｂ パッド
９ ガイド
１０、１１ ストッパー
１２ 走行フレーム
１３ 台車本体
１４ 車輪
１４ａ 走行芯
１５ 軌条
１５ａ 軌条芯
ｅ イコライザ機構
Ｍ 鍔なし車輪
Ｍ１ 走行芯
Ｐ 軌条
Ｐ１ 軌条芯
Ｒ１、Ｒ２ 車輪
Ｒ３ 走行芯

Claims (4)

1. 軌条に沿って配列された複数の鍔なし車輪を有する走行フレームと、該走行フレームの上面で該走行フレームに支点軸部および支点軸受け部を介して支持される台車本体とを備え、該台車本体から入力される荷重を、該支点軸受け部、該支点軸部、該走行フレームを通して各鍔なし車輪に分配するイコライザ機構を備えた台車につき、該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する摩耗抑制構造であって、
   該台車本体は、該台車本体から突出したガイドを有し、
   該走行フレームは、該ガイドの両側に位置し該ガイドのいずれか一方の面との接触により該鍔なし車輪の走行芯の、軌条芯に対する傾きを阻止して該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する一対のストッパーを有することを特徴とするイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造。
2. 軌条に沿って配列された複数の鍔なし車輪を有する走行フレームと、該走行フレームの上面で該走行フレームに支点軸部および支点軸受け部を介して支持される台車本体とを備え、該台車本体から入力される荷重を、該支点軸受け部、該支点軸部、該走行フレームを通して各鍔なし車輪に分配するイコライザ機構を備えた台車につき、該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する摩耗抑制構造であって、
   該走行フレームは、該走行フレームから突出したガイドを有し、
   該台車は、該ガイドの両側に位置し該ガイドのいずれか一方の面との接触により該鍔なし車輪の走行芯の、軌条芯に対する傾きを阻止して該支点軸受け部の摩耗促進を抑制する一対のストッパーを有することを特徴とするイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造。
3. 前記ストッパーは、前記ガイドとの接触面にパッドを有し、該パッドと前記ガイドとの間には、予め隙間が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載したイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造。
4. 前記台車本体は、前記軌条に平行に配置された少なくとも１本の軌条に沿って転動可能な複数の鍔付き車輪を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載したイコライザ機構を備えた台車における支点軸受け部の摩耗抑制構造。

Images