JPH028938B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の懸架装置に関し、限定的ではな
いが特に、鉄道車両の車体を１以上のボギーユニ
ツトで支持する際に使用する鉄道車両用の懸架装
置に関する。

英国特許第870814号明細書には鉄道車両用の懸
架装置が開示されており、その懸架装置において
は、車体の重量は車体と車輪保持フレーム即２輪
又は４輪ボギーのフレームとの間に直接位置した
弾性側部支持体により支えられている。側部支持
体は車輪フレームに関する車体の垂直運動を許容
するが、また衝撃負荷を吸収したり軌道が大きく
水平にカーブしている場合のように垂直軸のまわ
りでの車輪フレームの枢動を許容したりできるよ
うに車輪フレームに関しての車体の比較的自由な
水平運動をも許容せねばならない。

上述の英国特許明細書に開示された側部支持体
の各々は一方が他方を支持する一対のバネ手段を
組合わせて成り、バネ手段の１つは、支持された
車体の荷重を支えしかも主としてせん断変形を伴
なう車体と車輪フレームとの間の相対水平運動を
許容するように主として圧縮状態で作用するゴム
ブロツクの形をしている。他方のバネ手段は車体
とフレームとの間の必要な相対垂直運動を許容す
る。

本明細書において「水平」及び「垂直」という
用語は路面上に位置している車両について使用し
ていることを理解されたい。

上述の既知の懸架装置は満足すべき制動特性を
与えるが、各側部支持体が２つのバネ手段ででき
ているため、製造費が比較的高く、特に側部支持
体が金属バネ手段に接着したゴムから成つている
ような好適な懸架装置の製造費が高くついてしま
うという欠点を有する。更に、この既知の懸架装
置はち密さの点で所望のものには及ばない。

本発明の目的は改良した車両の懸架装置を提供
することである。

本発明の一形態に従えば、車両懸架装置は車輪
保持フレームに関して車体を支持するため車体と
車輪支持フレームとの間に介在した側部支持体か
ら成り、この側部支持体はゴム又はゴム状材料の
管状本体から成り、この管状本体はその端部間の
実質上中央に位置した腰部（ウエスト）を有し、
管状本体は腰部から端部に向つて漸進的に増径し
ており、管状本体は、車体の重量がゴム本体を管
状本体の端部間を結ぶ方向への圧縮させるような
状態で、懸架装置内に位置している。

好適な構成においては、管状本体の腰部と各端
部との間の管状本体部分は実質上Ｃ字状断面を呈
する。

腰部から各端部への管状本体の内表面は漸進的
に増径しているとよく、管状本体の壁の厚さも腰
部から各端部に向うにつれて漸進的に増大してい
るとよい。

管状本体の内部は腰部の両側に１つずつ計２つ
の室を限定するように腰部のところで閉じている
とよい。

管状本体の腰部は好適には、腰部において管状
本体が破損するのを阻止するため補強してある。
そのため、実質上剛直な板が腰部を横切つて（即
ち管状本体の横方向に）延びており、しかも補強
体として作用するように部分的に又は完全に管状
本体に埋設されている。板は本体の外部へ半径方
向に突出してもよく、また管状本体の外表面が小
さな偏向でもこの板と接触しそれによつて偏向特
性を修正するように、半径方向外方に向うにつれ
て厚さを変えるような形状をしているとよい。こ
れに加えて、又はこの代りとしては、管状本体の
軸方向に延びる補強片を設けてもよい。軸方向の
補強片はロツト又はチユーブでよく、管状本体内
に部分的に又は全体的に埋設されるとよい。例え
ば、補強片は１つのＣ字状断面の中空内部から他
方のＣ字状断面の中空内部へ延び、この補強片の
両端部を外部へ露出させ、それによつて腰部を貫
通し腰部の両側の管状本体部分まで延びる流体通
路を少なくとも部分的に限定するとよい。

補強体としての板及び（又は）ロツド或はチユ
ーブは好適には金属製であつて、両者を一緒に設
けた場合は互に一体的にするとよい。これらの補
強体は好適には管状本体に接着されている。

剛直な板は車体及び車輪保持フレームへの側部
支持体の取付けを補助するため管状本体の端部に
接着するとよい。また剛直な板は管状本体内に１
つ又は２つの閉じた室を形成するように管状本体
の端部を全体的に横切つて延びるとよく、動的な
挙動状態の下で管状本体の長さが変化するときに
管状本体内部から空気を排出できるように孔を備
えているとよい。

図を用いて説明すると、第１図によれば、鉄道
車両は車体１０と車輪保持ボギーフレーム１１と
から成り、フレーム１１は側梁１２と横梁１３と
を具備する。車体は既知の方法でピン１４及び長
手方向のリンク１５によりボギーフレームに連結
され、ボギーフレーム１１と車体１０との相対垂
直、水平及び枢動運動を許容しつつけん引力及び
制動力が車体に与えられるようになつている。こ
のような運動は車両が水平カーブを走行している
時に生じる。

リンク１５の代りに、多数の中間板を有する装
着体、平行運動装置及びトグルリンクを含む多数
の代りの装置を使用して、大きな偏向（変形）に
対して横方向の剛性を漸進的に増大させてもよ
い。

車体とボギーフレームとを弾性的に相互連結す
るため、一対の側部支持体１６を車体とフレーム
との間に介挿する。側部支持体は車体の各側部に
設けられ、横梁１３と側梁１２との連結部区域に
おいてボギーフレームに取付けられる。

各側部支持体１６は第２，３図に示すように構
成されており、背中合わせに配置した２つの一体
のＣ字状断面部分２１から成る管状本体２０を有
する。各部分２１の内表面２２は管状本体の腰部
２４から端部２５に向かつて漸進的に直径を増す
と共に、各部分２１の壁２３の厚みも漸進的に増
大している。金属板２６が腰部２４に埋設してあ
り、この板は管状本体２０外へ半径方向に延長し
ていて、側部支持体が圧縮されてときにＣ字状断
面部分２１の外表面２８と接するための剛直バリ
ヤーを提供する。ゴム製の本体２０は接着剤によ
り板２６に固着してある。本体内の室２９は大気
へ通じている。この特殊な実施例においては、腰
部２４の直径ｄは側部支持体の端部２５の外径Ｄ
の1/2より僅かに小さい。

（環状である）側部支持体の端部２５はこの支
持体を車体及びボギーフレームに取付けるための
端板２７に接着されており、側部支持体は管状本
体の軸方向（図の矢印Ｐの方向）に負荷されて端
板２７間で管状本体を圧縮する。

このような構成のため、負荷が増大するとＣ字
状断面部分２１の外表面２８は板２６に押付けら
れる。

好適には、管状本体の長さＬと最大直径Ｄの両
値をほぼ等しくし、鉄道車両の懸架装置としては
直径Ｄの値を典型的には400mm前後にする。

ボギーフレームの懸架装置内にこの側部支持体
を使用すれば比較的小さな直径の側部支持体でも
大きな変形を与えることができる。実際、Ｃ字状
断面部分は平担な円板の形になるまで変形するこ
とができ、従つてコンパクトな懸架装置を提供す
る。第４図は比較的小さな圧縮負荷を受けたとき
の側部支持体の形状を示すもので、この場合はＣ
字状断面部分２１は横方向へ変形せず実質上平担
な円板状を呈している。第５図は圧縮力と一緒に
せん断負荷をも受けた場合の側部支持体の形状を
示す。

本発明の構成による側部支持体においては、大
きな垂直方向の変形を許容するほかに、充分な水
平方向の変形をも許容し、正常の作動範囲では圧
縮負荷が増すにつれてせん断剛性も増すことが判
つた。更に、側部支持体の増大した垂直方向のバ
ネ率が負荷の大きな範囲に亘つて実質上一定の垂
直方向の固有（自己）振動数を与え、その結果車
両懸架装置の特性が実質上一定の周期となり、車
両により担われる荷重に依存しなくなる。第６図
及び第７図はそれぞれ、側部支持体についての圧
縮荷重−圧縮変形特性、及びせん断剛性−圧縮変
形特性を示すグラフである。

側部支持体のために腰部付きの管状本体を使用
した結果によつて判明した特に重要な事項は、従
来のゴムバネと違つて、支持体の圧縮が支持体の
垂直方向即ち軸方向の剛性を増大させるのみなら
ず水平方向即ち横方向の剛性をも増大させるとい
うことである。その結果、本発明の車両懸架装置
は比較的大きな垂直荷重を受けた場合でさえも良
好な水平方向の安定性を与える。

側部支持体は従来のゴムを間挿接着して成る金
属型の側部支持体に比べて比較的金属部品が少な
く、そのため製造費が安上りとなる。

第１図においては、側部支持体１６は垂直に装
着してあるが、別の構造としては、側部支持体を
車体に関して傾斜させて装着してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る懸架装置を合体した鉄道
車両の部分端面図で、本発明に係る一対の懸架装
置の側部支持体を示す図。第２図は第１図の側部
支持体の縦断面図。第３図は第１図及び第２図に
示した側部支持体の端面図。第４図は圧縮負荷さ
れた側部支持体を示す第３図と同様の図。第５図
は圧縮及びせん断負荷を受けた側部支持体を示す
第３図と同様の図。第６図は第１図ないし第３図
に示す側部支持体についての圧縮−変形特性を示
すグラフ。第７図は第１図ないし第３図に示す側
部支持体についてのせん断剛性−変形特性を示す
図である。 １０：車体、１１：ボギーフレーム、１２：側
梁、１３：横梁、１６：側部支持体、２０：管状
本体、２１：Ｃ字状断面部分、２２：内表面、２
３：壁、２４：腰部、２５：端部、２６：金属
板、２７：端板、２８：外表面、２９：室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体と該車体を支持する車輪支持フレームと
   の間に介設される側部支持体と、車両の牽引およ
   び制動状態において車両の通常の運動方向におい
   て起こる力に対して抵抗するように前記側部支持
   体に加えて設けられる装置とを備えて成る車両の
   懸架装置であつて、前記側部支持体１６はゴムあ
   るいはゴム状の材料からなる管状本体を有してい
   て、この管状本体は該管状本体の両端部２５の間
   のほぼ中央に位置する腰部２４を有しており、ま
   た、前記側部支持体は、車体の重量が前記管状本
   体をこの管状本体の両端部から伸びる方向に圧縮
   するように車両の懸架装置の中に設けられ、さら
   に前記管状本体の両端部は、懸架装置の垂直方向
   の固有振動数が車両の通常の作動時に生ずる荷重
   条件にわたつてほぼ一定になる如く、前記腰部か
   らそれぞれの端部に向かう凸面状の経路に従つて
   漸進的に増加する外径を有していることを特徴と
   する車両の懸架装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の懸架装置にお
   いて、前記腰部２４と前記端部２５との間にある
   管状本体部分がほぼＣ字状の断面を呈することを
   特徴とする懸架装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の懸
   架装置において、前記管状本体の内表面２２が前
   記腰部２４から各端部２５に向つて漸進的に増大
   する直径を有することを特徴とする懸架装置。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   １つに記載の懸架装置において、前記管状本体の
   壁２３の厚さが前記腰部２４から各端部２５に向
   つて漸進的に増大していることを特徴とする懸架
   装置。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   か１つに記載の懸架装置において、管状本体の腰
   部２４に補強体２６を埋設したことを特徴とする
   懸架装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の懸架装置にお
   いて、前記補強体として実質上剛直な材料ででき
   た板２６を前記腰部２４に設けたことを特徴とす
   る懸架装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の懸架装置にお
   いて、前記板２６が該管状本体の外方へ半径方向
   に延長しておりしかも管状本体の半径方向外側の
   位置において厚さが変化しているような形状を有
   していることを特徴とする懸架装置。 ８ 特許請求の範囲第５項に記載の懸架装置にお
   いて、管状本体の前記腰部２４が該管状本体の軸
   方向に延びる補強部材を具備していることを特徴
   とする懸架装置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の懸架装置にお
   いて、前記軸方向に延びる補強部材が該腰部を通
   過する流体通路を少なくとも部分的に画定してい
   ることを特徴とする懸架装置。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載の懸架装置に
   おいて、該管状本体の内部が前記腰部の各側部に
   位置する２つの室を画定するように該腰部２４に
   おいて閉じていることを特徴とする懸架装置。 １１ 特許請求の範囲第１項に記載の懸架装置に
   おいて、前記車体又は車輪支持フレームへの前記
   側部支持体への取付けを補助するため剛直な板２
   ７が管状本体の端部２５に接着されていることを
   特徴とする懸架装置。 １２ 特許請求の範囲第１項に記載の懸架装置に
   おいて、管状本体への軸方向の負荷が増大すると
   該管状本体の水平方向の剛性が増大するようにな
   つていることを特徴とする懸架装置。