專利名稱：轉向架橫移限制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種轉向架橫移限制裝置，詳細地說，涉及一種在鐵道車輛由于地震、 狂風等脫軌時限制轉向架的橫移而謀求防止產生二次災害的轉向架橫移限制裝置。
背景技術：
出于防止鐵道車輛由于地震、狂風等天災受到橫向載荷時脫軌的目的，沿著軌道的內側設置有防止脫軌防護裝置。但是，作為用于在不幸地越過該防止脫軌防護裝置而脫軌時引導車輛在有枕木的道床、路基等上行駛的裝置，提出了這樣一種裝置沿著軌道的內側設置防止脫軌防護裝置，并且在比轉向架的車輪靠內側的位置設置向下方突出的限制器，在脫軌時限制器與防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸來限制轉向架的橫移(例如， 參照專利文獻1)。專利文獻1 國際公開第2007/105672號小冊子專利文獻1所述的轉向架橫移限制裝置，在脫軌時也能夠限制轉向架的橫移，但是有時由于防止脫軌防護裝置的接縫而對限制器施加有較大的沖擊，不僅是限制器，對轉向架、車身等都有可能施加較大的負荷。由于從保護防止脫軌防護裝置的方面考慮難以消除該防止脫軌防護裝置的接縫，因此需要在限制器方面采取對策。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種當在脫軌時轉向架橫移限制裝置動作時能夠防止對限制器施加較大的沖擊的轉向架橫移限制裝置。為了達到上述目的，本發明的轉向架橫移限制裝置為了在行駛于左右一對軌道上的車輛脫軌時限制轉向架的橫移，而沿著上述軌道的內側設置有防止脫軌防護裝置，并且設置有限制器，該限制器從比上述轉向架的車輪靠內側的位置向下方突出，在脫軌時與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸來限制轉向架的橫移，上述限制器具有滑動接觸部，其具有與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸的滑動接觸面；引導部，其分別在該滑動接觸部的前部及后部突出，具有前端向從上述防止脫軌防護裝置的內側面離開的方向傾斜、且基部有與上述滑動接觸面連續的引導斜面。而且，在本發明的轉向架橫移限制裝置中，上述限制器在上述滑動接觸部的上部兩側具有轉向架支承部，該轉向架支承部具有在上述滑動接觸面與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸時與上述防止脫軌防護裝置的上表面滑動接觸來限制轉向架向下方移動的轉向架支承面，另外，上述轉向架支承部具有向下引導部，該向下引導部分別在該轉向架支承部的前部及后部突出，具有前端向從上述防止脫軌防護裝置的上表面離開的方向傾斜、且基部與上述轉向架支承面連續的向下引導斜面。另外，上述限制器由具有上述滑動接觸部及上述引導部的限制器主體和能夠調節上下位置地安裝該限制器主體的上部的限制器安裝構件形成，在上述限制器安裝構件的上部設置有轉向架安裝部，該轉向架安裝部安裝在設于上述轉向架的限制器安裝部上，在該轉向架安裝部與上述限制器安裝部上，設置有在將轉向架安裝部安裝在限制器安裝部上時彼此卡合的凹凸卡合部，特別是，上述凹凸卡合部是設置在上述限制器安裝部與上述限制器安裝構件的上部中的任意一者的兩側面部上的前后方向的凹槽和從任意另一者的兩側部突出并與上述凹槽相卡合的凸部。而且，在使上述限制器安裝構件的枕木方向的限制器主體安裝面與設置在限制器主體上部的抵接面面接觸、且限制器主體的上部與限制器安裝構件前后重疊的狀態下，利用貫通限制器主體安裝面與限制器主體的抵接面的螺栓固定上述限制器主體的上部與限制器安裝構件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置設定為，由于脫軌時對限制器主體的下部施加的前后方向的載荷而作用在螺栓上的拉伸載荷中的、由前方向的載荷作用于螺栓上的拉伸載荷與由后方向的載荷作用于螺栓上的拉伸載荷為相同的值。采用本發明的轉向架橫移限制裝置，由于使具有引導斜面的引導部分別在具有與防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸的接觸面的滑動接觸部的前部及后部突出，因此不會因防止脫軌防護裝置的接縫而受到較大的沖擊，能夠保護轉向架、車身等。
圖1是應用了本發明的轉向架橫移限制裝置的第1實施例的轉向架的概略剖面主視圖。圖2是該轉向架的概略剖面側視圖。圖3是表示該轉向架的脫軌時的狀態的概略剖面主視圖。圖4是表示該轉向架的脫軌時的狀態的要部的局部剖面主視圖。圖5是圖4的V-V剖面圖。圖6是該轉向架的限制器的立體圖。圖7是該轉向架的限制器的主要部分側視圖。圖8是本發明的轉向架橫移限制裝置的第2實施例中的限制器的立體圖。圖9是本發明的轉向架橫移限制裝置的第3實施例中的限制器的立體圖。圖10是該限制器的局部剖面側視圖。圖11是本發明的轉向架橫移限制裝置的第4實施例中的限制器的立體圖。
具體實施例方式首先，本實施例所示的轉向架11是電動車用無承梁轉向架，在轉向架構架12的橫梁1 上固定有主電動機13，主電動機13的旋轉力通過撓性聯軸器及齒輪裝置傳遞到輪軸 14及車輪15。另外，在轉向架構架的側梁12b的兩端部設置有用于支承輪軸14的兩端部的軸箱支承裝置、軸箱，并且設置有制動裝置。轉向架構架12上呈通過枕簧載置有車身16 的狀態，轉向架11與車身16借助用于傳遞驅動力、制動力的牽引裝置17而相連結。上述牽引裝置17是單連桿式牽引裝置，其通過一根連桿20將設置在車身16的底架16a下部的車身側連桿支架18與設置在一方橫梁1 上的轉向架側連桿支架19之間連結起來，連桿20的兩端部形成為環狀，在該環狀部上嵌合固定有具有水平方向的軸部21的橡膠襯套22，向橡膠襯套22的兩側突出的軸部21借助螺栓23分別固定在兩連桿支架18、 19上。
而且，在轉向架側連桿支架19上安裝有向下方突出的限制器25。該限制器25由固定在成為限制器安裝部的轉向架側連桿支架19上的限制器安裝構件沈及安裝在該限制器安裝構件26的下部的限制器主體27形成。限制器安裝構件沈形成為在水平方向的基部的兩側豎直設置有安裝臂的U字狀，兩個安裝臂26b之間的距離形成為稍大于上述橡膠襯套22的寬度尺寸。另外，在成為轉向架安裝部的兩個安裝臂^b的上部，設置有供上述螺栓23穿通的螺栓孔^c，并且在兩個安裝臂26b的上部兩側部，以向轉向架側連桿支架19的方向突出的狀態設置有凸部沈山該凸部^d與分別設置在轉向架側連桿支架19的兩側面上的前后方向的凹槽1%相卡合。而且，在限制器安裝部沈的基部^a的兩側部分，設置有上下方向較長的螺栓穿通用的長孔^e，并且在限制器主體安裝側的面上，突出設置有在突出端面上具有凹凸卡合部26f的方形的限制器主體固定部^5g，在基部26a中央部的限制器主體安裝側的面上，設置有上下方向的卡合凹槽^h。上述限制器主體27是在水平方向的基部27a的下部一體設置有滑動接觸部觀與轉向架支承部四的構件，在基部27a兩端的限制器安裝構件沈側的面上，設置有與上述凹凸卡合部26f相卡合的凹凸卡合部27b，在與上述螺栓穿通用長孔26e相對應的位置，設置有用于供將限制器主體27安裝在限制器安裝構件沈上的螺栓30穿通的螺栓孔27c。另外，在限制器主體27上部的限制器安裝構件沈側的中央部，設置有與上述卡合凹槽2 相卡合的上下方向的卡合凸部27d。使上述凹凸卡合部^5f、27b的凹凸面在所定的上下位置相抵接并卡合，并且使卡合凹槽2 與卡合凸部27d相卡合，將螺母30a連結于在限制器安裝構件沈的下部與限制器主體27的上部前后重疊了的狀態下貫穿了螺栓穿通用長孔26e及螺栓孔27c的上述螺栓30，從而將限制器安裝構件沈的下部與限制器主體27的上部固定。該限制器安裝構件沈與限制器主體27的固定狀態下的螺栓30的上下方向位置設定為，由于對設置在限制器主體27下部的上述滑動接觸部觀及上述轉向架支承部四施加的前后方向的載荷而作用在螺栓30上的拉伸載荷中的、由前方向的載荷作用在螺栓30 上的拉伸載荷與由后方向的載荷作用在螺栓30上的拉伸載荷為相同的值。S卩，在圖7中，在車輛向箭頭Al方向行駛時脫軌的情況下，在限制器主體27的下部(滑動接觸部觀及轉向架支承部29)，從限制器主體27的前部作用有載荷Pl，該載荷Pl 作為拉伸載荷Fl以上述凹凸卡合部^f、27b的抵接面的下端Bl為支點作用在螺栓30上。 另一方面，在車輛向箭頭A2方向行駛時脫軌的情況下，從限制器主體27的后部作用有載荷 P2，該載荷P2作為拉伸載荷F2以上述凹凸卡合部^f、27b的抵接面的上端B2為支點作用在螺栓30上。在從前部作用有載荷Pl時作用在螺栓30上的拉伸載荷Fl與在從后部作用有載荷P2時作用在螺栓30上的拉伸載荷F2，分別由Fl = (P1XD1)/L1及F2 = (P2XD2)/L2 這樣的式子求出。另外，式子中的Ll為螺栓30的中心線C與抵接面的下端Bl之間的距離，L2為螺栓30的中心線C與抵接面的上端B2之間的距離，Dl為載荷P1、P2的作用點與抵接面的下端Bl之間的距離(與中心線C正交的方向的距離)，D2為載荷P1、P2的作用點與抵接面的上端B2之間的距離(與中心線C正交的方向的距離)。若根據車輛的行駛速度等條件使來自前后的載荷PI、P2相同，則為了使作用在螺栓30上的拉伸載荷Fl、F2為相同的值，只要(PI XDl)/Ll= (P2XD2)/L2即可，因為Pl = P2，所以只要Dl/Ll =D2/L2即可。通過這樣地設定螺栓30相對于凹凸卡合部^f、27d的抵接面的上下方向位置，能夠與車輛的行駛方向無關地使作用在螺栓30上的拉伸載荷F1、 F2為相同的值。由此，能夠使螺栓30的拉伸強度最優化，并且能夠將兩螺栓23J8的強度設定為， 使用于將限制器主體27固定在限制器安裝構件沈上的螺栓30在用于將連桿20的軸部21 及限制器25固定在轉向架側連桿支架19上的螺栓23斷裂之前斷裂，因此，在脫軌時，即使在萬一向限制器主體27輸入有過大的前后載荷的情況下，螺栓23會斷裂而使軸部21從轉向架側連桿支架19脫落，也能夠可靠地防止轉向架11與車身16分離。上述滑動接觸部觀在兩側面具有與沿著左右的軌道51、51的內側設置的防止脫軌防護裝置52的內側面5 滑動接觸的上下方向的滑動接觸面^a，并且具有分別在該滑動接觸部觀的前部及后部突出的引導部31。該引導部31在兩側面前后部分別具有前端向從防止脫軌防護裝置52的內側面5 逐漸離開的方向傾斜、且基部與上述滑動接觸面28a 連續的橫向的引導斜面31a。另外，上述轉向架支承部四設置在上述滑動接觸部28的上部兩側部分，具有在上述滑動接觸面^a與防止脫軌防護裝置52的內側面5 滑動接觸時與防止脫軌防護裝置 52的上表面52b滑動接觸來限制轉向架11向下方移動的轉向架支承面^a，并且具有分別在該轉向架支承部四的前部及后部突出的向下引導部32。該向下引導部32在下表面前后部分別具有前端向從防止脫軌防護裝置52的上表面52b逐漸離開的方向傾斜、且基部與上述轉向架支承面29a連續的向下引導斜面32a。這樣形成的限制器25在使限制器安裝構件沈的凸部26d與轉向架側連桿支架19 的凹槽19b相卡合的狀態下，與連桿20的軸部21 —起借助螺栓23安裝在轉向架側連桿支架19上，成為從比轉向架11的車輪15靠內側的位置向下方突出的狀態。另一方面，在軌道側，沿著左右的軌道51、51的內側設置有上述防止脫軌防護裝置52。該防止脫軌防護裝置52由安裝在板式無砟軌道的混凝土路基或有砟軌道的枕木53 上的固定構件M與安裝在該固定構件M上部的T字狀的防護構件55形成，防護構件55 的高度設定為與軌道51的上表面平齊或稍高于軌道51的上表面。在車輪15由于地震等震動而浮起、一方的車輪15的凸緣1 欲越過軌道51時， 另一方的車輪15的內側面與防護構件55的軌道側部分滑動接觸，從而防止該另一方的車輪15脫軌到軌道內側，并且防止一方的車輪15的凸緣1 越過軌道51，由此不妨礙車輛行駛地防止車輪15從軌道51脫離。位于軌道內側的防止脫軌防護裝置52的內側面5 在一方的車輪15的凸緣1 由于較大的震動而越過軌道51、另一方的車輪15越過防止脫軌防護裝置52脫軌時，上述滑動接觸部觀的滑動接觸面28a與位于軌道內側的防止脫軌防護裝置52的內側面5 滑動接觸，由此不妨礙車輛行駛地限制了轉向架11進一步向脫軌方向移動。另外，轉向架支承部四的轉向架支承面與防止脫軌防護裝置52的上表面52b滑動接觸，由此抑制了車輪15的凸緣15a與枕木53、固定構件M激烈地碰撞。并且，避免了引導部31的前端與固定構件討激烈地碰撞。另外，由于滑動接觸部28的滑動接觸面28a與內側面5 滑動接觸而在防護構件55上作用有欲向軌道51的方向傾倒的力，但是通過成為轉向架支承面
629a與上面52b滑動接觸、轉向架支承面向下方按壓防護構件55的內側面5 側的狀態，能夠防止防護構件陽向軌道方向傾倒。另外，因為設置有具有引導斜面31a的引導部31、具有向下引導斜面3 的向下引導部32，所以即使在防護構件55的接縫部分發生接縫不齊的情況下，利用引導斜面31a、向下引導斜面32a也能夠防止滑動接觸部觀、轉向架支承部四與接縫碰撞，因此不會受到來自接縫的接縫不齊部分的較大的沖擊力，能夠防止限制器25因沖擊而破損，并且也能夠防止轉向架、車身等產生破損。而且，由于滑動接觸面28a與防止脫軌防護裝置52的內側面5 滑動接觸而在限制器主體27上作用有水平方向的力、旋轉力，但是由于成為卡合凹槽與卡合凸部27b 相卡合、凹凸卡合部^f、27b相互卡合的狀態，因此限制器安裝構件沈與限制器主體27之間不會產生錯位，也不會對螺栓30作用有剪切力。同樣地，在限制器25的上部，由于使凹槽19b與凸部26d相卡合，因此能夠防止轉向架側連桿支架19與限制器安裝構件沈之間的錯位，不會對螺栓23作用有剪切力。這樣，能夠保護螺栓23、30不會斷裂。另外，由于在限制器安裝構件沈上設置有螺栓穿通用長孔^e，因此能夠容易地進行限制器主體27的上下位置調整，當車輪直徑因車輪15的削整而變小時，通過向上方改變限制器主體27相對于限制器安裝構件沈的安裝位置，限制器主體27不會越過車輛界限 L而向下方突出。因而，由于限制了脫軌的轉向架11的橫移，因此能夠防止向軌道外的脫軌、車輛的翻倒于未然，能夠防止由脫軌引起的二次災害，并且不僅能夠防止限制器25因沖擊而造成損傷，也能夠防止轉向架11、車身16因沖擊而造成損傷。另外，根據防護構件55的接縫不齊的狀態、車輛的速度等條件能夠適當地設定引導斜面31a、32a的尺寸、傾斜角度，也能夠使傾斜面的局部或整體為圓弧面、球面。另外，期望限制器25的大小、特別是滑動接觸部觀的橫向寬度、防止脫軌防護裝置52的內側面52a 的位置如上述專利文獻1所述地設定為在雙軌部分行駛的列車的車體16彼此之間的間隔的1/2左右。而且，在脫軌時，在設置在轉向架11上的主電動機13等的下表面與防止脫軌防護裝置52、軌道51的上表面滑動接觸而能夠限制轉向架11向下方移動的情況下，能夠省略轉向架支承部四。圖8表示限制器的第2實施例。另外，在以下說明中，對于在各個實施例中共通的構成要素標記相同的附圖標記并省略詳細說明。本實施例所示的限制器41以限制器主體 42的設置在滑動接觸部觀的上部兩側的轉向架四與滑動接觸部觀獨立的狀態進行設置。圖9及圖10是表示限制器的第3實施例的圖，本實施例所示的限制器43在限制器安裝構件44的安裝臂4 與轉向架側連桿支架45的相對面上分別設置有凹凸卡合部44b、 45a，通過使該凹凸卡合部44b、4fe相互卡合，防止了對螺栓23施加剪切力。圖11是表示限制器的第3實施例的圖，本實施例所示的限制器46與上述第2實施例相同地以限制器主體42的設置在滑動接觸部觀的上部兩側的轉向架支承部四獨立的狀態設置，并且與上述第3實施例相同地在限制器安裝構件44的轉向架側連桿支架側的面上分別設置有凹凸卡合部44b。附圖標記說明11、轉向架；12、轉向架構架；12a、橫梁；12b、側梁；13、主電動機；14、輪軸；15、車輪；15a、凸緣；16、車身；16a、底架；17、牽引裝置；18、車身側連桿支架；19、轉向架側連桿支架；19a、內螺紋孔；19b、凹槽；20、連桿；21、軸部；21a、螺栓孔；22、橡膠襯套；23、螺栓；25、限制器；26、限制器安裝構件J6a、基部J6b、安裝臂J6c、螺栓孔J6d、凸部；26e, 螺栓穿通用長孔J6f、凹凸卡合部J6g、限制器主體固定部、卡合凹槽；27、限制器主體；27a、基部；27b、凹凸卡合部；27c、螺栓孔；27d、卡合凸部；28、滑動接觸部JSa、滑動接觸面；29、轉向架支承部J9a、轉向架支承面；30、螺栓；30a、螺母；31、引導部；31a、引導斜面；32、向下引導部；32a、向下引導斜面；51、軌道；52、防止脫軌防護裝置；52a、內側面； 52b、上表面；53、枕木；54、固定構件；55、防護構件；55a、軌道側部分。
權利要求
1.一種轉向架橫移限制裝置，其為了在行駛于左右一對軌道上的車輛脫軌時限制轉向架的橫移，而沿著上述軌道的內側設置有防止脫軌防護裝置，并且設置有限制器，該限制器從比上述轉向架的車輪靠內側的位置向下方突出，在脫軌時與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸來限制轉向架的橫移，上述限制器具有滑動接觸部，其具有與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸的滑動接觸面；引導部，其分別在該滑動接觸部的前部及后部突出，具有前端向從上述防止脫軌防護裝置的內側面離開的方向傾斜、且基部與上述滑動接觸面連續的引導斜面。
2.根據權利要求1所述的轉向架橫移限制裝置，其中，上述限制器在上述滑動接觸部的上部兩側具有轉向架支承部，該轉向架支承部具有在上述滑動接觸面與上述防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸時與上述防止脫軌防護裝置的上表面滑動接觸來限制轉向架向下方移動的轉向架支承面。
3.根據權利要求2所述的轉向架橫移限制裝置，其中，上述轉向架支承部具有向下引導部，該向下引導部分別在該轉向架支承部的前部及后部突出，具有前端向從上述防止脫軌防護裝置的上表面離開的方向傾斜、且基部與上述轉向架支承面連續的向下引導斜面。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的轉向架橫移限制裝置，其中，上述限制器由具有上述滑動接觸部及上述引導部的限制器主體和能夠調節上下位置地安裝該限制器主體的上部的限制器安裝構件形成。
5.根據權利要求4所述的轉向架橫移限制裝置，其中，在上述限制器安裝構件的上部設置有轉向架安裝部，該轉向架安裝部安裝在設于上述轉向架的限制器安裝部上，在該轉向架安裝部與上述限制器安裝部上，設置有在將轉向架安裝部安裝在限制器安裝部上時彼此卡合的凹凸卡合部。
6.根據權利要求5所述的轉向架橫移限制裝置，其中，上述凹凸卡合部是設置在上述限制器安裝部與上述限制器安裝構件的上部中的任意一者的兩側面部上的前后方向的凹槽和從任意另一者的兩側部突出并與上述凹槽相卡合的凸部。
7.根據權利要求4 6中任一項所述的轉向架橫移限制裝置，其中，在使上述限制器安裝構件的枕木方向的限制器主體安裝面與設置在限制器主體上部的抵接面面接觸、且限制器主體的上部與限制器安裝構件前后重疊的狀態下，利用貫通限制器主體安裝面與限制器主體的抵接面的螺栓固定上述限制器主體的上部與限制器安裝構件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置設定為，由于脫軌時對限制器主體的下部施加的前后方向的載荷而作用于螺栓的拉伸載荷中的、由前方向的載荷作用于螺栓的拉伸載荷與由后方向的載荷作用于螺栓的拉伸載荷為相同的值。
全文摘要
本發明提供一種當在脫軌時轉向架橫移限制裝置動作時能夠防止對限制器施加較大的沖擊的轉向架橫移限制裝置。該裝置沿著軌道(51)的內側設置有防止脫軌防護裝置(52)，并且在比轉向架(11)的車輪(15)靠內側的位置設置有與防止脫軌防護裝置的內側面(52a)滑動接觸的限制器(25)，在限制器上設置有滑動接觸部(28)與引導部(31)，該滑動接觸部(28)具有與防止脫軌防護裝置的內側面滑動接觸的滑動接觸面；該引導部(31)分別在滑動接觸部的前部及后部突出，具有前端向從防止脫軌防護裝置的內側面離開的方向傾斜、且基部與滑動接觸面連續的引導斜面(31a)。
文檔編號E01B5/18GK102414071SQ201080019129
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月22日 優先權日2009年4月30日
發明者南善德, 坂上啟, 此川徹, 角南浩靖, 足立昌仁, 高田伸久 申請人:東海旅客鐵道株式會社, 日本車輛制造株式會社