铁道车辆用转向架的轮重调节器、具备该铁道车辆用转向架的轮重调节器的铁道车辆用转向架以及铁道车辆用转向架的制造方法

摘要

本发明提供一种由介于轴箱与直接或间接地被所述轴箱支持的弹簧之间的至少一个调整垫形成的轮重调节器；所述调整垫具备：承受来自所述弹簧的负荷的受压部；从所述受压部的外缘的一部分向内方凹陷，且与从所述轴箱的上表面突出的第一被卡合部卡合并限制相对所述轴箱的位移的第一卡合部；以及在与所述第一卡合部相反一侧从所述受压部向外方突出，且与所述轴箱的第二被卡合部卡合并限制相对所述轴箱的位移及旋转的第二卡合部。

说明书

技术领域

本发明涉及铁道车辆用转向架的轮重调节器、具备该铁道车辆用转向架的轮重调节器的铁道车辆用转向架以及铁道车辆用转向架的制造方法。

背景技术

在铁道车辆用转向架中，容纳旋转自如地支撑轮轴的轴承的轴箱通过轴箱支撑装置受到转向架构架支撑（例如专利文献1）。

然而，在例如专利文献1所示转向架中，调节车轮间轮重平衡的轮重调节作业藉由通过在轴箱与轴弹簧之间插入或抽出调整垫改变弹簧常数得以进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-105709号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

调整垫在俯视下呈将圆形的一部分切口得到的大致C形状，插入轴箱与轴弹簧之间时无法彻底进行位置固定，可能会在水平面内位移或旋转从而使位置偏移。

因此本发明的目的在于优化介于铁道车辆用转向架的轴箱与弹簧之间的调整垫的装卸作业性，且防止调整垫的位置偏移。

解决问题的手段：

根据本发明的一种形态的铁道车辆用转向架的轮重调节器，所述轮重调节器由介于轴箱与直接或间接地被所述轴箱支持的弹簧之间的至少一个调整垫形成；所述调整垫具备：承受来自所述弹簧的负荷的受压部；从所述受压部的外缘的一部分向内方凹陷，且与从所述轴箱的上表面突出的第一被卡合部卡合并限制相对所述轴箱的位移的第一卡合部；以及在与所述第一卡合部相反一侧从所述受压部向外方突出，且与所述轴箱的第二被卡合部卡合并限制相对所述轴箱的位移及旋转的第二卡合部。

根据上述结构，在介于轴箱与弹簧之间的调整垫中，除设置限制相对轴箱的位移的第一卡合部外，还设置从受压部向外方突出并限制相对轴箱的位移及旋转的第二卡合部，由此能够防止调整垫相对轴箱从受压部位置偏移。又，由于调整垫的第二卡合部从受压部向外方突出，因此作业人员能够握持该第二卡合部来装卸调整垫，作业性也得以改善。

发明效果：

根据本发明，能够优化介于铁道车辆用转向架的轴箱与弹簧之间的调整垫的装卸作业性，且能防止调整垫的位置偏移。

附图说明

图1是根据第一实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图2是在图1所示轴箱上设置上推装置的状态下的转向架的主要部分侧视图；

图3是图2所示轴箱及其周边的俯视图；

图4是图2所示第一调整垫以及第二调整垫的俯视图；

图5是示出图2所示轴箱中插入有一枚第一调整垫与两枚第二调整垫的状态的图；

图6是根据第二实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图7是以局部剖视示出在图6所示轴梁上设置了上推装置的状态下的转向架的主要部分的侧视图；

图8是图7所示轴箱及其周边的与图2相当的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。另外，在所有的附图中对相同或相应的要素标以同一符号并省略重复的详细说明。

（第一实施形态）

图1是根据实施形态的铁道车辆用转向架1的侧视图。如图1所示，铁道车辆用转向架（以下称为转向架）1具备通过空气弹簧2连接车身30的转向架构架3。转向架构架3具有在转向架1的车辆长度方向中央沿车宽方向延伸的横梁4、和从横梁4的车宽方向两端部沿车辆长度方向延伸的侧梁5。

转向架构架3的车辆长度方向两侧分别配置有沿车宽方向延伸的车轴6。车轴6的车宽方向两侧压入有车轮7。车轴6及车轮7构成了轮轴15。并且，设置于转向架1的一对轮轴15隔开距离地配置于转向架构架3的车辆长度方向两侧。车轴6的车宽方向两侧的端部上设置有在比车轮7靠近车宽方向外侧旋转自如地支撑车轮7的轴承8，该轴承8容纳于轴箱10。

轴箱10通过轴箱支撑装置16与转向架构架3弹性连接。轴箱支撑装置16具有将轴箱10与侧梁5的车辆长度方向端部5a在上下方向上连接的轴弹簧20、和将轴箱10与侧梁5的托座5b在车辆长度方向上连接的轴梁21。轴梁21与轴箱10成形为一体并从该轴箱10向车辆长度方向上的横梁4侧延伸。并且，轴梁21的梢端部，相对于设置于侧梁5的托座5b，通过橡胶衬套及芯轴（未图示）进行连接。托座5b从侧梁5的下表面5c中车辆长度方向上轴箱10与横梁4之间的部分向下方突出地进行设置。

又，轴箱10与轴弹簧20之间设置有从下方支撑该轴弹簧20的轴弹簧座11。另外，也可以是轴弹簧20不通过轴弹簧座11而由轴箱10直接支撑。

又，轮重调节器50介于轴箱10与轴弹簧20之间。轮重调节器50是在铁道车辆的非拆除状态（Non-Dismantled State）状态下用于调节车轮7的轮重平衡的部件，由后述调整垫51、52（参照图4）构成。转向架1中，使轮重调节器50介于轴箱10与轴弹簧座11之间且变化轴弹簧20的伸缩量，从而调节各车轮7的轮重平衡。并且，轮重调节作业时，轴箱10上设置有将轴弹簧座11上推的上推装置25（参照图2）。此处，为了变为恰当的轮重值，可以使用多个调整垫，也可以使用厚度不同的多个调整垫。本实施形态中，插入有厚度不同的两种调整垫51、52。

图2是在将上推装置25设置于图1所示轴箱10的状态下的转向架1的主要部分侧视图。图3是图2所示轴箱10及其周边的俯视图。如图2及3所示，在轴箱10上，设置有上推装置25的设置座12与轴箱10形成为一体。设置座12从轴箱10的端部向车辆长度方向突出，并与轴弹簧座11在上下方向上对置。设置座12的设置面12a与轴弹簧座11的下表面11b之间设置有上推装置25。

本实施形态中，上推装置25为油压千斤顶。油压千斤顶25具有形成有被供给工作油的油室的大致圆筒状的缸体25a、和从缸体25a的上表面局部突出的活塞25b，活塞25b在轴线方向上进行伸缩动作。另外，上推装置25不限于油压千斤顶，也可以是气压千斤顶等。

在进行轮重调节作业时，作业人员将油压千斤顶25设置于设置座12的设置面12a与轴弹簧座11的下表面11b之间。并且，在使油压千斤顶25工作时，轴弹簧座11的下表面11b受到活塞25b按压，轴弹簧座11被向上方上推，从而在轴箱10与轴弹簧座11之间形成有间隙。藉此，能够将调整垫51、52插入间隙，或是将插入的调整垫51、52抽出（以下称为调整垫51、52的装卸）。

另外，也可以是在侧梁5的车辆长度方向端部5a与车身30之间设置上推装置25，将轴弹簧座11向上方拉起，从而在轴箱10与轴弹簧座11之间形成间隙，顶升的方法不限于此。

轴箱10上形成有从轴箱中心向上方突出的第一突出部10c、和从车宽方向端部向上方突出的第二突出部10d。第一突出部10c呈大致圆柱状，且插入形成于轴弹簧座11的贯通孔。第二突出部10d与设置部10b的突起部分10f邻接地形成，且从突起部分10f处向上方突出。第二突出部10d的车辆长度方向位置与第一突出部10c的车辆长度方向位置大致相同。如后所述，第一突出部10c及第二突出部10d上卡合有第一调整垫51及第二调整垫52。

此处，轴箱10通过对藉由铸造或锻造成形为规定形状的金属原料（例如铝合金或碳素钢）进行切削加工制造而成。在制造轴箱10时，通过对一块金属原料进行切削加工使第一突出部10c、第二突出部10d及设置部10b形成为一体。

如上所述，本实施形态中使用厚度不同的两种调整垫。以下，说明调整垫的结构。

图4（a）是图2所示第一调整垫51的俯视图。图4（b）是图2所示第二调整垫52的俯视图。如图4（a）及（b）所示，第一调整垫51以及第二调整垫52分别具有受压部51a、52a、第一卡合部51b、52b和第二卡合部51c、52c。受压部51a、52a是承受来自轴弹簧20负荷的部分，其外缘在俯视下呈将圆的一部分切口得到的大致C字形状。

第一卡合部51b、52b为受压部51a、52a的外缘的一部分向内方凹陷而成。具体而言，第一卡合部51b、52b向中心P凹陷成U字状。第二卡合部51c、52c在与第一卡合部51b、52b相反一侧从受压部51a、52a向外方突出，梢端具有凹状的切口部51d、52d。切口部51d、52d的切口宽度以等于或略大于第二突出部10d的车辆长度方向尺寸的形式进行设定。第二卡合部51c、52c的宽度方向中央C1、C2与中心P位于假想线VL上。

此处，第一调整垫51的第二卡合部51c的宽度方向尺寸W1小于第二卡合部52c的宽度方向尺寸W2。如此，通过根据调整垫的厚度改变第二卡合部的宽度方向尺寸，作业人员能轻易辨别出种类不同的调整垫，且通过使第二卡合部作为夹持端用钳子等工具握持，可使调整垫的装卸作业变得较为容易。

如图3及4所示，在轴箱10与轴弹簧座11之间插入有调整垫51、52时，第一卡合部51b、52b与轴箱10的第一突出部10c卡合，第二卡合部51c、52c与轴箱10的第二突出部10d卡合。

通过使调整垫51、52的第一卡合部51b、52b与位于轴箱10的中心的第一被卡合部10c相卡合，能限制调整垫51、52向车宽方向内侧的位移以及向车辆长度方向的位移。此外，通过使第二卡合部51c、52c的切口部51d、52d嵌合于设置于轴箱10的车宽方向外侧的端部的第二被卡合部10d，能限制调整垫51、52相对轴箱10向车宽方向外侧的位移。此外，通过使凹状的切口部51d、52d嵌合于第二被卡合部10d，也能限制调整垫51、52以第一被卡合部10c为中心的旋转位移。

图5是示出轴箱10中插入有一枚第一调整垫51与两枚第二调整垫52的状态的图。如图5所示，垫厚较薄的第一调整垫51插入垫厚较厚的第二调整垫52的下侧，并被轴箱10与第二调整垫52夹持。又，如上所述，第一调整垫51的切口部51d的宽度方向尺寸W1小于第二调整垫52的切口部52d的宽度方向尺寸W2，因此第一调整垫51的第二卡合部51c与第二调整垫52的第二卡合部52c之间形成有阶差部W3。藉此，作业人员能够通过握持第二卡合部将期望的调整垫轻易地抽出。

如上结构的转向架1的轮重调节器50发挥以下效果。

调整垫51、52被形成于轴箱10的第一卡合部51b、52b限制向车宽方向内侧以及向车辆长度方向的位移，且被形成于轴箱的第二卡合部51c、52c限制向车宽方向外侧的位移以及相对轴箱10的旋转位移。藉此，能够防止调整垫51、52的位置偏移。又，由于第二卡合部51c、52c以及阶差部W3向外方突出，因此作业人员能够握持该第二卡合部51c、52c来装卸调整垫51、52，作业性也得以改善。

又，本实施形态中，第二卡合部51c、52c具有在其突出方向的梢端与轴箱10的第二被卡合部10d嵌合的凹状的切口部51d、52d。藉此，能够以简单的结构限制调整垫51、52的位移及旋转。又，第二卡合部51c、52c的突出端上形成有凹状的切口部51d、52d，由此作业人员能够通过观察确认调整垫51、52是否切实地插入轴箱10中。

又，第二卡合部51c、52c的宽度方向中央C1、C2与受压部51a、52a的中心P位于假想线VL上。藉此，与以往所进行那样将突起片通过焊接等固定于轴箱的上表面的外缘的结构相比，能够简单且良好地防止调整垫51、52相对轴箱10的位置偏移。

又，相互垫厚不同的第一调整垫51以及第二调整垫52具有相互外形大小不同的第二卡合部51c、52c。本实施形态中，第二调整垫52的第二卡合部52c比第一调整垫的第二卡合部51c宽度方向尺寸更大。因此，在轴箱10中插入有第一调整垫51与第二调整垫52的状态下，第一调整垫51的第二卡合部51c与第二调整垫52的第二卡合部52c形成阶差。因此，作业人员能够轻易地掌握调整垫51、52垫厚的不同，且能够轻易地握持期望的调整垫的第二卡合部。藉此，能够从多个调整垫51、52中轻易地抽出期望的垫厚的调整垫。

又，从轴箱10的上表面依次为按从垫厚较薄的调整垫至垫厚较厚的调整垫依次插入的结构，因此能够防止垫厚的较薄调整垫从轴箱10脱落。又，相互层叠的第二卡合部51c、52c的外形为上层较大，因此作业人员能轻易地握持上层的调整垫，调整垫的抽出作业也较为容易。

又，第二被卡合部10d邻接轴箱10的设置部10b，其车宽方向外侧的端部向上方突出，且该第二被卡合部10d上卡合有第二卡合部51c、52c，因此能够以简单的结构实现防止调整垫51、52的位置偏移。又，制造转向架1时，在轴箱10中通过对一块金属原料进行切削加工使设置部10b与第二被卡合部10d形成为一体。藉此，与将独立的第二被卡合部通过焊接接合于设置部的情况相比，能进一步降低作业工作量。

（第二实施形态）

根据第二实施形态的转向架201为从根据第一实施形态的转向架1对转向架构架3的结构等进行部分变更而成。以下，以与根据第一实施形态的转向架1不同的点为中心说明根据第二实施形态的转向架201。

图6是根据第二实施形态的转向架201的侧视图。如图6所示，转向架构架203具备在转向架201的车辆长度方向中央沿车宽方向延伸的横梁204，但与第一实施形态的转向架构架3的结构有所不同，不具备从横梁204的车宽方向两端部204a在车辆长度方向上延伸的侧梁。横梁204的车宽方向端部204a上形成有连接有轴梁221的梢端部的托座204b。

又，板弹簧209在轴箱210与横梁204之间沿车辆长度方向延伸。板弹簧209在该车辆长度方向中央部209a从下方支撑横梁204的车宽方向两端部204a，板弹簧209的车辆长度方向端部209b受到轴箱210支撑。即，板弹簧209具有第一实施形态的轴弹簧20（一次悬架）的功能与第一实施形态的侧梁5的功能。

板弹簧209的车辆长度方向端部209b通过防振橡胶单元231以及支承构件232从下方受到轴箱210支撑。即，板弹簧209受到轴箱210间接地支撑。防振橡胶单元231呈大致圆柱状，并设置于轴箱210的上部。防振橡胶单元231由多个橡胶板231a和介设于该多个橡胶板231a之间的多个金属板231b构成（参照图2）。防振橡胶单元231的上表面朝车辆长度方向的中央侧向斜下方倾斜。另外，防振橡胶单元231的上表面与板弹簧209中的车辆长度方向端部209b的下表面大致平行的话，则不倾斜亦可。

支承构件232设置于防振橡胶单元231的上部并从下方支撑板弹簧209的车辆长度方向端部209b。又，轴箱210上一体地形成有包括与防振橡胶单元231的下表面发生面接触的上表面在内的弹簧座210e。弹簧座210e的上表面也与板弹簧209的下表面209c大致平行，并朝车辆长度方向中央侧向斜下方倾斜。

转向架201中，在铁道车辆的非拆除状态状态下，通过使轮重调节器50介于将来自车身30的负荷传递至车轮7的板弹簧209与轴箱210之间，由此进行各车轮7的轮重平衡的调节。本实施形态中，轮重调节器50介于轴箱210的弹簧座210e与防振橡胶单元231之间。另外，也可以是轮重调节器50介于防振橡胶单元231与支承构件232之间。并且，在轮重调节作业时，轴梁221上设置有将板弹簧209的下表面209c上推的油压千斤顶225（参照图2）。

图7是以局部剖视示出在图6所示轴梁221上设置了油压千斤顶225的状态下的转向架201的主要部分的侧视图。图8是图7所示轴箱210及其周边的与图3相当的俯视图。如图7及8所示，设置座212形成于轴梁主体部241的上表面241a，可设置油压千斤顶225。设置座212具有设置油压千斤顶225的缸体225a的下表面的设置面212a。设置面212a与板弹簧209的下表面209c大致平行（相对水平面倾斜）。

又，与第一实施形态同样地，轴箱210的弹簧座210e上形成有设置部210b、第一被卡合部210c以及第二被卡合部210d。第一被卡合部210c插入防振橡胶单元231的下侧贯通孔231c。第二被卡合部210d从弹簧座210e中的车辆长度方向外侧的端部向上方突出。具体而言，第二被卡合部210d从设置部210b中的车辆长度方向外侧的突起部分210f处向上方突出（参照图7）。并且，调整垫51、52从车辆长度方向外侧插入轴箱210与防振橡胶单元231之间。另外，调整垫51、52的第一卡合部51b、52b卡合于第一被卡合部210c的形态、第二卡合部51c、52c嵌合于第二被卡合部210d的形态全都与第一实施形态相同。

如图7所示，板弹簧209的下表面209c上安装有例如橡胶制的垫片217作为缓冲材料。垫片217仅在轮重调节作业时设置油压千斤顶225时进行安装。

支承构件232具有在俯视下大致矩形的形状，且具有底壁部232a、外壁部232b以及从底壁部232a的下表面向下方突出的突出部232c。突出部232c插入防振橡胶单元231的上侧贯通孔231d。

此外，支承构件232通过螺栓234固定有将板弹簧209的车辆长度方向端部209b从上方覆盖的罩构件233。轮重调节作业时，在油压千斤顶225将板弹簧209的下表面209c上推时，也将支承构件232与板弹簧209一起上推。

若通过油压千斤顶225上推板弹簧209以及支承构件232，则在支承构件232与防振橡胶单元231之间形成有间隙。之后，只要抬起防振橡胶单元231，防振橡胶单元231与轴箱210之间就会形成有间隙，因此能够装卸调整垫51、52。除此以外的结构与第一实施形态相同。

在上述第二实施形态中也能获得与第一实施形态相同的效果。调整垫51、52不限于适用于具备一般的转向架构架3的转向架1，也可适用于使用板弹簧209的转向架201。

另外，本发明不限于上述实施形态，在不偏离本发明的要旨的范围内可变更、追加或删除其结构。上述实施形态中，通过使调整垫51、52的第二卡合部51c、52c的宽度方向尺寸W1，W2互不相同，从而使第二卡合部51c、52c的外形不同，但只要是能在与轴箱10，210的第二被卡合部10d，210d卡合时辨识出调整垫51、52的垫厚不同的形状，则不限于该结构。例如，也可以是对第二卡合部51c、52c的边缘涂抹颜色加以区分等。

另外，在各实施形态中调整垫为两种，但不限于这个种类数目。

符号说明：

1、201　 铁道车辆用转向架；

10、210　轴箱；

10b、210b　设置部；

10c、210c　第一被卡合部；

10d、210d　第二被卡合部；

20　轴弹簧（弹簧）；

50　轮重调节器；

51　第一调整垫；

51a　 受压部；

51b　 第一卡合部；

51c　 第二卡合部；

51d　 切口部；

52　第二调整垫；

52a　 受压部；

52b　 第一卡合部；

52c　 第二卡合部；

52d　 切口部；

204　 横梁；

209　 板弹簧（弹簧）；

P　 受压部的中心；

VL　假想线。