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JP4102601B2 - Articulated railcar - Google Patents

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JP4102601B2
JP4102601B2 JP2002162624A JP2002162624A JP4102601B2 JP 4102601 B2 JP4102601 B2 JP 4102601B2 JP 2002162624 A JP2002162624 A JP 2002162624A JP 2002162624 A JP2002162624 A JP 2002162624A JP 4102601 B2 JP4102601 B2 JP 4102601B2
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Japan
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vehicle
carriage
hydraulic cylinder
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bodies
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栄一 前橋
康文 鈴木
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Railway Technical Research Institute
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Railway Technical Research Institute
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後2台の車体間に1台の台車が配置された連接式の鉄道車両に関する。特には、簡単な構成で台車操舵、車体間衝撃吸収及び台車ヨーダンパ機能を実現できる連接式鉄道車両に関する。
【0002】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
鉄道車両における通常の操舵台車は、1台の台車の前後の輪軸を台車に対して操舵する(角度を変える)ものである。車両の曲線軌道通過時に輪軸が曲線軌道の中心方向に向くように操舵して、車輪の軌道に対するアタック角を小さくすることができる。アタック角を小さくすると、曲線軌道通過時に車両に働く横圧を低減でき、車両の脱線係数Q/P(横圧(Q)÷輪重(P))を下げるとともに、車輪がレールに擦れて発生する騒音(スキール音)も小さくできる。
【0003】
一方、前後2台の車体間に1台の台車が配置され、この台車で2台の車体を水平面内相対回動可能に支える連接車両が、従来より、一部の国・路線で使用されている。
連接車両の衝撃吸収手段としては、フランスのTGV(登録商標)で実現されているものがある。しかしながら、日本国内の連接車両はTGVとは構造が異なるため、他の衝撃吸収手段が望まれている。
さらに、連接車両の操舵台車の例としては、リンクによる1軸台車強制操舵(スペインのタルゴ(登録商標)車)が知られている。しかし、このタルゴ車自体は衝撃吸収が不可能であり、衝突時には大きな衝撃力が発生する可能性がある。また、ヨーダンパ機構等を別途追設する必要がある。
【0004】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で台車操舵、車体間衝撃吸収及び台車ヨーダンパ機能を実現できる連接式鉄道車両を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の連接式鉄道車両は、前後2台の車体間に配置された、該2台の車体を水平面内相対回動可能に支える台車と、 該台車と前の車体間、及び、該台車と後の車体間にそれぞれ配設された、以下(A)、(B)、(C)の特性を有する対をなす油圧シリンダと、を備えることを特徴とする;(A)曲線軌道においては、前側車体の台車に対する回動に応じて前側の油圧シリンダから後側の油圧シリンダに油が移送されて、後側車体に対して台車を回動させる台車操舵特性、(B)前後車両の衝突時に前後車体間に所定以上の圧縮力が働いた場合、前記油圧シリンダ内の油がリリーフされて、両車体間が緩衝される車体間緩衝特性、(C)前後油圧シリンダ間の高速移送に抵抗を与えることにより、高速走行時における台車ヨーイングを防止するヨーダンパ特性。
【0006】
本発明の連接式鉄道車両によれば、曲線軌道走行時に車体と台車のなす角度を一定にする台車操舵機能、前後車体間の衝突時の衝撃力を緩和する車体間緩衝機能、高速走行時の台車ヨーイングを防止するヨーダンパ機能を同時に実現することができる。この連接式鉄道車両は、特別なリンク機構や動力源が不要であるため構成が簡単であり、例えば貨車等にも適用することができる。
油圧シリンダは、例えば既存の車両の台車ヨーダンパに併設する等、従来の特別な装備を持たない台車に対して、比較的容易に追加改造して設置することができる利点がある。さらに、故障時には油圧シリンダをオープンにすることで、フェールセーフとすることもできる。
【0007】
本発明の連接式鉄道車両においては、前記油圧シリンダが、前記台車の両側及び前後に4個配設されており、 各油圧シリンダは、一方の前側と他方の後側とがそれぞれ配管で接続されており、 これら各配管にリリーフ弁及び絞り弁がそれぞれ組み込まれているものとすることができる。
この場合、リリーフ弁から油圧を開放することで、車両衝突時の車体間緩衝機能やフェールセーフ機能を得ることができる。一方、絞り弁における油流動抵抗により、ヨーダンパ機能を得ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、レールの長手方向(車両の進行方向)を前後方向、軌道面におけるレール長手方向と直角の方向を左右方向、軌道面に垂直な方向を上下方向と呼ぶ。
図1は、本発明の第1実施例に係る連接式車両の台車部分を示す側面図である。
図2は、同連接式車両の台車の油圧シリンダ・回路配置を示す平面図である。
【0009】
図1には、前側の車両1と、後側の車両2と、これら前後車両間の台車10とが示されている。前後の車両1、2間は、自在継手連結器16で連結されている。
台車10は、台車枠11を備えている。台車枠11の下部の前後には、車輪13と車軸14からなる輪軸15が一組ずつ組み込まれている。車輪13は、車軸14の両側に圧入されて固定されている。両車輪13の外側において、車軸14の両端部には軸箱17が外嵌されている。台車枠11と各軸箱17上面間には、軸バネ19が取り付けられている。台車枠11中央上面には、枕バネ12が固定されている。同枕バネ12上に前述の自在継手連結器16が搭載されている。
【0010】
図2に示すように、台車枠11の側面には、前後左右4箇所に油圧シリンダ20(20FL(左前)、20FR(右前)、20RL(左後)、20RR(右後))が配置されている。本実施例の油圧シリンダ20は、シリンダボディ21とピストンロッド23を備えている。シリンダボディ21の内部は、ピストンロッド23の先端の円盤24で2つの室に仕切られている。図1に示すように、油圧シリンダ20の中心軸と車軸14の中心とは、高さ方向で一致している。このような油圧シリンダ20の配置により、台車10に左右方向軸周りのモーメントがかからないようになっている。
【0011】
図2に示すように、シリンダボディ21の端部には、通油口21aが形成されている。4個の油圧シリンダ20FL、20FR、20RL、20RRにおいて、左前の油圧シリンダ20FLと右後の油圧シリンダ20RR、及び、右前の油圧シリンダ20FRと左後の油圧シリンダ20RLは、それぞれのシリンダボディ21の通油口21aが配管31、32で接続されている。配管31と配管32は、別体であって互いに連通していない。各配管31、32には、それぞれリリーフ弁31A、32A及び絞り弁31B、32Bがそれぞれ組み込まれている。
【0012】
シリンダボディ21の端面とピストンロッド23の端部には、それぞれジョイント25、26が取り付けられている。油圧シリンダ20の本体側のジョイント25は、台車枠11の側面に取り付けられている。一方、油圧シリンダ20のピストンロッド側のジョイント26は、車体から垂下したアンカー(充分に強化された受け部材)28に取り付けられている。
【0013】
次に、前記の構成からなる連接式車両の台車操舵について説明する。
図3は、本発明に係る連接式車両の左カーブの曲線軌道走行時の台車操舵機能を説明するための平面図である。(A)は曲線軌道進入時を示す図であり、(B)は曲線軌道通過時を示す図であり、(C)は曲線軌道退出時を示す図である。
図4は、本発明に係る連接式車両のカーブの曲線軌道走行時の車体と台車の関係を示す平面図である。
【0014】
(I)左カーブの曲線軌道進入時の台車操舵
図3(A)に示すように、左カーブの曲線軌道rの進入時には、まず前車両1が上から見て反時計回りに曲がる。すると、図2に示す台車10の左前の油圧シリンダ20FLのシリンダボディが圧縮され、この油が配管31を通って右後の油圧シリンダ20RRに流れる。このとき、後車両2はまだ曲がり出しておらず、右後の油圧シリンダ20RR内の油圧が台車10に作用し、左カーブの曲線軌道rに沿うように台車10を回動する。これにより、油圧ポンプ等の積極的な動力を用いなくても台車操舵を実現できる。
【0015】
(II)左カーブの曲線軌道通過時の台車操舵
前述のような台車操舵を行うことにより、図3(B)に示すような曲線軌道rの通過時には、以下の操舵が行われる。すなわち、図4に示すように、台車10の長さ方向中心線に対する前車両1のなす角θ1、台車10の長さ方向中心線に対する後車両2のなす角θ2、台車10の幅方向中心線に対する前車両1のなす角θ1´、台車10の幅方向中心線に対する後車両2のなす角θ2´が、全てほぼ等しくなるように操舵される。そのため、台車10の転向性を曲線軌道rに沿った望ましいものとすることができる。
【0016】
(III)左カーブの曲線軌道退出時の台車操舵
図3(C)に示すように、左カーブの曲線軌道rの退出時には、まず前車両1が曲線軌道から直線軌道に移動し、この前車両1と台車10とのなす角度が小さくなる。すると、台車10の右前の油圧シリンダ20FRのシリンダボディ21が圧縮され、この油が配管32を通って左後の油圧シリンダ20RLに流れる。このとき、後車両2は曲線軌道から出ておらず、左後の油圧シリンダ20RL内の油圧が台車10に作用し、軌道に沿うように台車10を回動する。
【0017】
次に、前記の構成からなる連接式車両の車体間緩衝機能について説明する。
図5(A)は本発明に係る連接式車両の前後車両の衝突時の状態を示す側面図である。図5(B)は前後車両の上下座屈変形を説明するための模式図である。図5(C)は前後車両の左右座屈変形を説明するための模式図である。
連接式車両の前車両1が衝突した場合には、台車10と後車両2に衝突衝撃力が伝わる。このとき、後車両2の慣性重量が台車10に作用し、前後車両1、2間の間隔が小さくなる。すると、図5(A)に示すように、油圧シリンダ20が縮まり、シリンダボディ21内にロッド23が収容された状態となる。この過程で、油圧シリンダ20内には大きな油圧が発生するが、この油圧は配管31、32に組み込まれたリリーフ弁31A、32A(図2参照)から開放することができる。このリリーフ弁31A、32Aによる油圧の開放によって、衝突衝撃力が緩和される。
【0018】
このように、車両の軽微な衝突では、前述の通りに油圧シリンダ20が縮むことにより、衝突衝撃力が吸収される。油圧シリンダ20の衝撃吸収能力を超える衝突の場合は、図5(A)に示すような車体端面(車体台枠)同士の噛み合いに到る。
【0019】
ところで、従来の車両では、比較的大規模な衝突が起こった場合は、図5(B)に示すような車体幅中央に位置する連結装置や緩衝装置の構造に起因する前後車両の上下座屈変形(車体乗り上げ)や、図5(C)に示すような前後車両の左右座屈変形(線路からのはみ出し)が起こることがあった。これに対し、本発明の車両では、車体幅中央の連結装置、緩衝装置に追加して、車体左右のボルスタアンカー等(図5(A)の油圧シリンダ20FL、20RL等)で分散できる、つまり、左右複数の作用点にバランスして分散できるため、前後車両の左右方向の振れが少なく、これらのような座屈変形は起こりにくい。そのため、車両の脱線の可能性も低減でき、2次衝突等も防止できる。なお、自在継手連結器(図1の符号16)そのものの車体取り付け部に衝撃吸収構造を設けたものにおいても、上記の作用は有効である。
【0020】
なお、故障時にフェールセーフ機構を作動させる場合は、意図的にリリーフ弁31A、32Aを開として油圧を開放する。このとき、台車11は、実質的にアクチュエータ無装着状態と等しくなる。
【0021】
次に、前記の構成からなる連接式車両のヨーダンパ機能について説明する。
車両の高速走行時には、図2に示す配管31、32の絞り弁31B、32Bで適宜油圧を絞って、車両のヨー運動エネルギを消費することができる。
なお、配管31、32間に切り替え弁を設け、車両の走行に応じて油圧シリンダ20FLと20FR、及び、20RLと20RRが繋がるようにすることもできる。
【0022】
なお、前述の実施例では2点支持の台車に適用した場合について説明したが、図6に示すような4点支持の台車にも適用できる。
図6は、本発明の第2実施例に係る連接式車両の台車部分を示す側面図である。
図6には、前側の車両1と、後側の車両2と、これら前後車両間の台車40とが示されている。前後の車両1、2間は、自在継手連結器41で連結されている。
この台車40の台車枠11には、前述と同様に、車輪13と車軸14からなる輪軸15や軸箱17、軸バネ19が設けられている。前後の車両1、2と台車枠11間には、バネ45が前後左右4箇所に設けられている。さらに、台車枠11には、牽引装置43が設けられている。この牽引装置43は、前後の車両1、2間の自在連結器41に繋がっている。台車枠11の側面には、前述と同様に、前後左右4箇所に油圧シリンダ20が配置されている。
このような4点支持の台車においても、前述と同様の作用・効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で台車操舵、車体間衝撃吸収及び台車ヨーダンパ機能を実現できる連接式鉄道車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る連接式車両の台車部分を示す側面図である。
【図2】同連接式車両の台車の油圧シリンダ・回路配置を示す平面図である。
【図3】本発明に係る連接式車両の左カーブの曲線軌道走行時の台車操舵機能を説明するための平面図である。(A)は曲線軌道進入時を示す図であり、(B)は曲線軌道通過時を示す図であり、(C)は曲線軌道退出時を示す図である。
【図4】本発明に係る連接式車両の右カーブの曲線軌道走行時の車体と台車の関係を示す平面図である。
【図5】図5(A)は本発明に係る連接式車両の前後車両の衝突時の状態を示す側面図である。図5(B)は前後車両の上下座屈変形を説明するための模式図である。図5(C)は前後車両の左右座屈変形を説明するための模式図である。
【図6】本発明の第2実施例に係る連接式車両の台車部分を示す側面図である。
【符号の説明】
1 前側の車両 2 後側の車両
10、40 台車 11 台車枠
12 枕バネ 13 車輪
14 車軸 15 輪軸
16、41 自在継手連結器 17 軸箱
19 軸バネ
20 (20FL、20FR、20RL、20RR) 油圧シリンダ
21 シリンダボディ 21a 通油口
23 ピストンロッド 24 円盤
25、26 ジョイント 28 アンカー
31、32 配管
31A、32A リリーフ弁 31B、32B 絞り弁
43 牽引装置 45 バネ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an articulated railway vehicle in which one carriage is disposed between two front and rear vehicle bodies. More particularly, the present invention relates to an articulated railway vehicle that can realize bogie steering, shock absorption between vehicle bodies, and bogie yaw damper functions with a simple configuration.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
A normal steering carriage in a railway vehicle steers (changes the angle) the front and rear wheel shafts of one carriage with respect to the carriage. It is possible to reduce the attack angle with respect to the track of the wheel by steering so that the wheel axis is directed toward the center of the curved track when passing through the curved track of the vehicle. If the attack angle is reduced, the lateral pressure acting on the vehicle when passing through a curved track can be reduced, the derailment coefficient Q / P (lateral pressure (Q) ÷ wheel load (P)) of the vehicle is lowered, and the wheel is rubbed against the rail. Noise (squeal noise) can be reduced.
[0003]
On the other hand, a single vehicle is arranged between the two front and rear bodies, and articulated vehicles that support the two bodies so that they can rotate relative to each other in a horizontal plane have been used in some countries and routes. Yes.
As a shock absorbing means for the articulated vehicle, there is one realized by TGV (registered trademark) in France. However, the articulated vehicles in Japan are different in structure from TGV, so other shock absorbing means are desired.
Further, as an example of a steering vehicle for an articulated vehicle, a single-shaft cart forced steering (a Spanish Targo (registered trademark) vehicle) using a link is known. However, the Targo car itself cannot absorb the impact, and a large impact force may be generated at the time of collision. In addition, it is necessary to additionally install a yaw damper mechanism or the like.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an articulated railway vehicle that can realize a cart steering, a shock absorption between vehicles, and a cart yaw damper function with a simple configuration.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the articulated railway vehicle according to the present invention includes a carriage disposed between two front and rear bodies that supports the two bodies so as to be relatively rotatable in a horizontal plane, and the carriage and the front body. And a pair of hydraulic cylinders having the following characteristics (A), (B), and (C) respectively disposed between the carriage and the rear vehicle body: A) In a curved track, a vehicle steering characteristic in which oil is transferred from the front hydraulic cylinder to the rear hydraulic cylinder in response to the rotation of the front vehicle body relative to the vehicle to rotate the vehicle relative to the rear vehicle body; B) Inter-vehicle buffering characteristics in which the oil in the hydraulic cylinder is relieved when a compressive force more than a predetermined level acts between the front and rear vehicle bodies at the time of a collision between the front and rear vehicles , and (C) the front and rear hydraulic cylinders By providing resistance to high-speed transfer between Yaw damper characteristics to prevent bogie yawing.
[0006]
According to the articulated railcar of the present invention, a cart steering function that makes the angle between the car body and the cart constant during curved track travel, an inter-vehicle buffer function that relieves impact force during a collision between front and rear car bodies, A yaw damper function for preventing bogie yawing can be realized at the same time. This articulated railway vehicle has a simple configuration because it does not require a special link mechanism or power source, and can be applied to, for example, a freight car.
The hydraulic cylinder has an advantage that, for example, it can be relatively easily added and remodeled with respect to a cart that does not have special equipment, such as being installed in a cart yaw damper of an existing vehicle. Furthermore, it can be made fail-safe by opening the hydraulic cylinder at the time of failure.
[0007]
In the articulated railway vehicle of the present invention, four hydraulic cylinders are arranged on both sides and front and rear of the carriage, and each hydraulic cylinder has one front side and the other rear side connected by piping. The relief valve and the throttle valve can be incorporated in each of these pipes.
In this case, by releasing the hydraulic pressure from the relief valve, it is possible to obtain an inter-vehicle buffer function and a fail-safe function at the time of a vehicle collision. On the other hand, the yaw damper function can be obtained by the oil flow resistance in the throttle valve.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, unless otherwise specified, the longitudinal direction of the rail (traveling direction of the vehicle) is the front-rear direction, the direction perpendicular to the rail longitudinal direction on the track surface is the left-right direction, and the direction perpendicular to the track surface is the up-down direction. Call.
FIG. 1 is a side view showing a cart portion of an articulated vehicle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a hydraulic cylinder / circuit arrangement of a cart of the articulated vehicle.
[0009]
FIG. 1 shows a front vehicle 1, a rear vehicle 2, and a carriage 10 between the front and rear vehicles. The front and rear vehicles 1 and 2 are connected by a universal joint connector 16.
The cart 10 includes a cart frame 11. Before and after the lower portion of the bogie frame 11, a set of wheel shafts 15 including wheels 13 and axles 14 is incorporated. The wheels 13 are press-fitted on both sides of the axle 14 and fixed. Outside the both wheels 13, axle boxes 17 are fitted on both ends of the axle 14. A shaft spring 19 is attached between the carriage frame 11 and the upper surface of each axle box 17. A pillow spring 12 is fixed to the central upper surface of the carriage frame 11. The aforementioned universal joint coupler 16 is mounted on the pillow spring 12.
[0010]
As shown in FIG. 2, hydraulic cylinders 20 (20FL (front left), 20FR (front right), 20RL (back left), 20RR (back right))) are arranged on the side surface of the carriage frame 11 at four positions, front, rear, left and right. Yes. The hydraulic cylinder 20 of this embodiment includes a cylinder body 21 and a piston rod 23. The inside of the cylinder body 21 is partitioned into two chambers by a disk 24 at the tip of the piston rod 23. As shown in FIG. 1, the center axis of the hydraulic cylinder 20 and the center of the axle 14 coincide with each other in the height direction. Such an arrangement of the hydraulic cylinder 20 prevents the carriage 10 from being applied with a moment around the left-right axis.
[0011]
As shown in FIG. 2, an oil passage port 21 a is formed at the end of the cylinder body 21. Of the four hydraulic cylinders 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR, the front left hydraulic cylinder 20FL, the rear right hydraulic cylinder 20RR, the front right hydraulic cylinder 20FR, and the rear left hydraulic cylinder 20RL are connected to each cylinder body 21. The oil port 21 a is connected by pipes 31 and 32. The pipe 31 and the pipe 32 are separate bodies and do not communicate with each other. Relief valves 31A and 32A and throttle valves 31B and 32B are incorporated in the pipes 31 and 32, respectively.
[0012]
Joints 25 and 26 are attached to the end face of the cylinder body 21 and the end of the piston rod 23, respectively. The joint 25 on the main body side of the hydraulic cylinder 20 is attached to the side surface of the carriage frame 11. On the other hand, the joint 26 on the piston rod side of the hydraulic cylinder 20 is attached to an anchor (sufficiently reinforced receiving member) 28 suspended from the vehicle body.
[0013]
Next, the cart steering of the articulated vehicle having the above configuration will be described.
FIG. 3 is a plan view for explaining a cart steering function when the articulated vehicle according to the present invention travels on a curved track of a left curve. (A) is a figure which shows the time of curved track entering, (B) is a figure which shows the time of curved track passing, (C) is a figure which shows the time of curved track leaving.
FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the vehicle body and the carriage when the articulated vehicle according to the present invention travels on a curved track on the left curve.
[0014]
(I) Carriage Steering when Entering Curved Track of Left Curve As shown in FIG. 3A, when the curved track r of the left curve enters, the front vehicle 1 first turns counterclockwise as viewed from above. Then, the cylinder body of the left front hydraulic cylinder 20FL of the carriage 10 shown in FIG. 2 is compressed, and this oil flows through the pipe 31 to the right rear hydraulic cylinder 20RR. At this time, the rear vehicle 2 has not yet bend, and the hydraulic pressure in the right rear hydraulic cylinder 20RR acts on the cart 10 to rotate the cart 10 along the curved track r of the left curve. Thereby, cart steering can be realized without using positive power such as a hydraulic pump.
[0015]
(II) Carriage Steering When Passing Curved Track of Left Curve By performing the cart steering as described above, the following steering is performed when passing the curved track r as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, the angle θ1 formed by the front vehicle 1 with respect to the longitudinal centerline of the carriage 10, the angle θ2 formed by the rear vehicle 2 with respect to the longitudinal centerline of the carriage 10, and the widthwise centerline of the carriage 10 The vehicle is steered so that the angle θ1 ′ formed by the front vehicle 1 with respect to the vehicle and the angle θ2 ′ formed by the rear vehicle 2 with respect to the center line in the width direction of the carriage 10 are all substantially equal. Therefore, the turning ability of the carriage 10 can be made desirable along the curved track r.
[0016]
(III) Carriage Steering When Leaving Curved Track of Left Curve As shown in FIG. 3C, when the curved track r of the left curve exits, the front vehicle 1 first moves from the curved track to the straight track. The angle formed by 1 and the carriage 10 is reduced. Then, the cylinder body 21 of the right front hydraulic cylinder 20FR of the carriage 10 is compressed, and this oil flows through the pipe 32 to the left rear hydraulic cylinder 20RL. At this time, the rear vehicle 2 does not go out of the curved track, and the hydraulic pressure in the left rear hydraulic cylinder 20RL acts on the cart 10 to rotate the cart 10 along the track.
[0017]
Next, the inter-vehicle buffer function of the articulated vehicle having the above configuration will be described.
FIG. 5A is a side view showing the state of the articulated vehicle according to the present invention when the front and rear vehicles collide. FIG. 5B is a schematic diagram for explaining the vertical buckling deformation of the front and rear vehicles. FIG. 5C is a schematic diagram for explaining the lateral buckling deformation of the front and rear vehicles.
When the front vehicle 1 of the articulated vehicle collides, a collision impact force is transmitted to the carriage 10 and the rear vehicle 2. At this time, the inertia weight of the rear vehicle 2 acts on the carriage 10 and the interval between the front and rear vehicles 1 and 2 is reduced. Then, as shown in FIG. 5A, the hydraulic cylinder 20 is contracted, and the rod 23 is accommodated in the cylinder body 21. In this process, a large hydraulic pressure is generated in the hydraulic cylinder 20, and this hydraulic pressure can be released from the relief valves 31A and 32A (see FIG. 2) incorporated in the pipes 31 and 32. By releasing the hydraulic pressure by the relief valves 31A and 32A, the collision impact force is reduced.
[0018]
As described above, in a slight collision of the vehicle, the impact force is absorbed by the hydraulic cylinder 20 being contracted as described above. In the case of a collision exceeding the shock absorbing capacity of the hydraulic cylinder 20, the end surfaces (body frame) of the vehicle bodies as shown in FIG.
[0019]
By the way, in the conventional vehicle, when a relatively large-scale collision occurs, the vertical buckling of the front and rear vehicles due to the structure of the coupling device and the shock absorber located at the center of the vehicle body width as shown in FIG. Deformation (boarding on the vehicle body) and left and right buckling deformation of the front and rear vehicles as shown in FIG. On the other hand, in the vehicle of the present invention, in addition to the coupling device and buffer device at the center of the vehicle body width, it can be dispersed by the bolster anchors etc. on the left and right sides of the vehicle body (hydraulic cylinders 20FL, 20RL, etc. in FIG. 5A). Since it can be distributed in a balanced manner at a plurality of left and right action points, the front and rear vehicles are less likely to shake in the left and right directions, and such buckling deformation is unlikely to occur. Therefore, the possibility of vehicle derailment can be reduced, and secondary collisions can be prevented. It should be noted that the above action is also effective in the case where the shock absorber structure is provided in the vehicle body mounting portion of the universal joint coupler (reference numeral 16 in FIG. 1) itself.
[0020]
When operating the fail-safe mechanism at the time of failure, the relief valves 31A and 32A are intentionally opened to release the hydraulic pressure. At this time, the carriage 11 is substantially equal to the actuator non-mounted state.
[0021]
Next, the yaw damper function of the articulated vehicle having the above configuration will be described.
When the vehicle is traveling at high speed, the hydraulic pressure can be appropriately reduced by the throttle valves 31B and 32B of the pipes 31 and 32 shown in FIG. 2 to consume the yaw kinetic energy of the vehicle.
A switching valve may be provided between the pipes 31 and 32 so that the hydraulic cylinders 20FL and 20FR and 20RL and 20RR are connected to each other according to the traveling of the vehicle.
[0022]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a two-point supported carriage has been described. However, the present invention can also be applied to a four-point supported carriage as shown in FIG.
FIG. 6 is a side view showing a cart portion of the articulated vehicle according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a front vehicle 1, a rear vehicle 2, and a carriage 40 between the front and rear vehicles. The front and rear vehicles 1 and 2 are connected by a universal joint connector 41.
The bogie frame 11 of the bogie 40 is provided with a wheel shaft 15 including a wheel 13 and an axle 14, a shaft box 17, and a shaft spring 19 as described above. Between the front and rear vehicles 1 and 2 and the bogie frame 11, springs 45 are provided at four places on the front and rear, right and left. Further, the trolley frame 11 is provided with a traction device 43. The traction device 43 is connected to a universal coupler 41 between the front and rear vehicles 1 and 2. On the side surface of the carriage frame 11, the hydraulic cylinders 20 are arranged at four places in the front, rear, left and right as described above.
Even in such a four-point supported carriage, the same actions and effects as described above can be obtained.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an articulated railway vehicle that can realize the cart steering, the shock absorption between the vehicle bodies, and the cart yaw damper function with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a carriage part of an articulated vehicle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a hydraulic cylinder / circuit arrangement of a cart of the articulated vehicle.
FIG. 3 is a plan view for explaining a cart steering function when the articulated vehicle according to the present invention travels on a curved track on a left curve. (A) is a figure which shows the time of curved track entering, (B) is a figure which shows the time of curved track passing, (C) is a figure which shows the time of curved track leaving.
FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the vehicle body and the carriage when the articulated vehicle according to the present invention is traveling on a curved track on the right curve.
FIG. 5 (A) is a side view showing the state of the articulated vehicle according to the present invention when the front and rear vehicles collide. FIG. 5B is a schematic diagram for explaining the vertical buckling deformation of the front and rear vehicles. FIG. 5C is a schematic diagram for explaining the lateral buckling deformation of the front and rear vehicles.
FIG. 6 is a side view showing a carriage part of an articulated vehicle according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front vehicle 2 Rear vehicle 10, 40 Bogie 11 Bogie frame 12 Pillow spring 13 Wheel 14 Axle 15 Axle 16, 41 Universal joint connector 17 Shaft box 19 Shaft spring 20 (20FL, 20FR, 20RL, 20RR) Hydraulic cylinder 21 Cylinder body 21a Oil passage 23 Piston rod 24 Disks 25, 26 Joint 28 Anchor 31, 32 Piping 31A, 32A Relief valve 31B, 32B Throttle valve 43 Traction device 45 Spring

Claims (2)

前後2台の車体間に配置された、該2台の車体を水平面内相対回動可能に支える台車と、
該台車と前の車体間、及び、該台車と後の車体間にそれぞれ配設された、以下(A)、(B)、(C)の特性を有する対をなす油圧シリンダと、
を備えることを特徴とする連接式鉄道車両;
(A)曲線軌道においては、前側車体の台車に対する回動に応じて前側の油圧シリンダから後側の油圧シリンダに油が移送されて、後側車体に対して台車を回動させる台車操舵特性、
(B)前後車両の衝突時に前後車体間に所定以上の圧縮力が働いた場合、前記油圧シリンダ内の油がリリーフされて、両車体間が緩衝される車体間緩衝特性、
(C)前後油圧シリンダ間の高速移送に抵抗を与えることにより、高速走行時における台車ヨーイングを防止するヨーダンパ特性。
A carriage disposed between the two front and rear bodies, which supports the two bodies so as to be relatively rotatable in a horizontal plane;
A pair of hydraulic cylinders having the following characteristics (A), (B), and (C) respectively disposed between the carriage and the front vehicle body and between the carriage and the rear vehicle body;
An articulated railway vehicle characterized by comprising:
(A) In a curved track, a vehicle steering characteristic that causes oil to be transferred from the front hydraulic cylinder to the rear hydraulic cylinder in response to the rotation of the front vehicle body relative to the vehicle, thereby rotating the vehicle relative to the rear vehicle body;
(B) Inter-vehicle buffering characteristics in which when the compression force greater than or equal to a predetermined value acts between the front and rear vehicle bodies at the time of collision between the front and rear vehicles , the oil in the hydraulic cylinder is relieved and the vehicle body is buffered.
(C) A yaw damper characteristic that prevents bogie yawing during high speed running by providing resistance to high speed transfer between the front and rear hydraulic cylinders.
前記油圧シリンダが、前記台車の両側及び前後に4個配設されており、
各油圧シリンダは、一方の前側と他方の後側とがそれぞれ配管で接続されており、
これら各配管にリリーフ弁及び絞り弁がそれぞれ組み込まれていることを特徴とする請求項1記載の連接式鉄道車両。
Four hydraulic cylinders are arranged on both sides and front and rear of the carriage,
Each hydraulic cylinder has one front side and the other rear side connected by piping,
The articulated railway vehicle according to claim 1, wherein a relief valve and a throttle valve are incorporated in each of the pipes.
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