JP3113457U - 乗り上がり脱線転動輪防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転動輪の凹部の両フランジと、カット溝でレール滑り上がり防止、ブレーキパッドで停止ロックの転動輪のカット溝でレール制動停止の乗り上がり脱線転動輪防止装置。
【解決手段】台車の下面で脱線転動輪架体を落下し、レール上面を転動する転動輪の凹部の両フランジと、底面部のカット溝をレール上面幅に嵌り込み滑り上がりを防止し、ブレーキのパッドの２段の凸部で転動輪の回転を次第に停止状態にし、転動輪のカット溝をレール上面幅に嵌り込ませレール上面に転動輪を制動停止状態にし、ブレーキのパッドを圧着し停止ロックの転動輪をレール上面で制動停止させた乗り上がり脱線転動輪防止装置。
【選択図】図３

Description

本考案は電車車両のレール上を走行する鉄道車両の滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないよう未然に乗り上がりを防ぐ乗り上がり脱線転動輪防止装置に係る。

従来の技術の特開平０６−２４７３０４号公報にあるものは、車体の下面に電磁石化するブレーキ・シューを上下動自在に設け、磁性吸着力により鉄道レールに吸着せるように構成した鉄道車両の制動装置があり、車体に装着して直接レールにブレーキ・シューを磁気力で吸着させることによって強力な制動力を発生させ、鉄道車両を極めて短時間で確実に制動装置で停止させるものが提案されているが、従来の制動装置が車体そのものに取着されたものは、急カーブの半径Ｒ（１５０Ｒ）が小さい場合に急ブレーキを掛けた場合、車両に遠心力が働き、車体の横方向に力が働き、滑り上がり、乗り上がり走行で滑走することになり、例えば、時速８０ｋｍで走行する鉄道車両は約２７０ｍも滑走するため、車体が遠心力で滑り上がり、片輪の乗り上がり脱線等の事故を発生する恐れがあり、最悪の場合車両の転覆も考えられる。
特開平０６−２４７３０４号公報

電車車両が急カーブに超過の速度で入り滑り上がり、片輪走行の後に脱線転覆を防止するためにレールに対し、鉄輪の滑り上がりをどう防ぐかの課題と、車両の前後の台車の下面で乗り上がりを未然に防ぐために、前後台車の下面で鉄輪をレール上面でどう乗り上がりを防ぐようにするかの課題とがある。

本考案は、台車の下面に固定したハウジング内の上方に付勢された脱線転動輪架体を上下動自在にして、脱線転動輪架体にレール上を転動する左右別々の転動輪と、転動輪の車軸に両側の軸箱からなり、転動輪と車軸の両側の軸箱上面部から軸ばねと四角のペデスタルで上面部の釣合梁に固定、軸箱の下面に固定の釣合梁の左右を固定して転動輪を装着して脱線転動輪架体は上下動自在にハウジングに収納され、ハウジングから落下した転動輪の外周面の摩擦面に凹部を設け、凹部の形状を両フランジでレール幅より適宜広いギャップにし凹部の底面部にレール幅とほぼ同一で溝深さ適宜のカット溝を設け、レール頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬよりも転動輪の凹部の底面部から突先部までの方を小さくし設け、下方に落下する脱線転動輪架体の転動輪の外周面がレール上面に落下し、転動回転する転動輪の外周面の摩擦面の凹部の両フランジでレール幅より適宜広いギャップにしレール上面幅とほぼ同一で溝深さ適宜のカット溝をレール上面に嵌り込ませる構成で転動輪の滑り上がりを未然に乗り上がりを防ぐ手段と、脱線転動輪架体に転動輪の外周面の摩擦面の凹部に、一対のブロック・ブレーキでブレーキのパッドの凸部の摩擦面を圧着して、ブレーキのパッドの形状を両フランジでカット溝にした２段の凸部の摩擦面を圧着させて転動輪の回転を次第に停止状態にして、転動回転を小さくして、凹部の底面部のレール幅で溝深さ適宜のカット溝がレール上面に嵌り込み、嵌り込む面接触の摩擦抵抗で転動輪をレール上面に制動停止状態にし、ブレーキのパッドの２段の凸部の摩擦面を圧着させ、転動輪を停止ロックさせ、停止ロックした転動輪を制動停止状態にし、レール上面で転動輪を制動停止させることで、車体１の滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないようにする手段からなる乗り上がり脱線転動輪防止装置。

本考案は、上方に付勢されたハウジング内の脱線転動輪架体を、下方に落下する脱線転動輪架体の転動輪の外周面の凹部がレール上面に落下し、転動移動の回転する転動輪の外周面の凹部を両フランジでレール幅より適宜広いギャップの幅で、凹部の底面部にレール幅とほぼ同一で溝深さ適宜なカット溝にし、レール頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬよりも転動輪の凹部の底面部から突先部までの方を小さくし、転動輪の凹部の両フランジでレールを包含して滑り摩擦抵抗で、転動回転を小さくしてレール上面を転動するレール幅のカット溝がレール上面幅に嵌り込む面接触の摩擦抵抗により制動効果が有り、転動輪の滑り上がりを防ぎこの課題を解決し、脱線転動輪架体の転動輪の外周面の摩擦面の凹部に、一対のブロック・ブレーキで、ブレーキのパッドの凸部の摩擦面を圧着して、ブレーキのパッドの形状を、転動輪の凹部の両フランジでレール幅より適宜広いギャップにしレール幅とほぼ同一で溝深さ適宜なカット溝にした２段の凸部を形成し、当該２段の凸部の摩擦面を転動輪に圧着して、圧着したブレーキのパッドの凸部で転動輪の回転を次第に停止状態にして、転動輪の回転が小さくて、転動輪の凹部の底面部のレール幅のカット溝がレール上面幅に嵌り込む面接触の摩擦抵抗で、転動輪をレール上面で制動停止状態にし、ブレーキのパッドの２段の凸部の摩擦面を圧着して、転動輪を停止ロックさせ、停止ロックした転動輪をレール上面で制動停止状態にし、レール上面で転動輪を制動停止させることで、車体１を停止させ滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないようにして未然に乗り上がりを防止させ問題点を解決する乗り上がり脱線転動輪防止するものである。

以下、本考案の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

本考案を図１により説明すると、１は鉄道車両の車体で、車体１は下部の前後に配設された台車２により走行自在に支持されされている。上記台車２には従来例のように台車枠３内に鉄道レール４上を回転する鉄輪５及び鉄輪制動装置６等が配置されており、鉄輪制動装置６は複式のブロック・ブレーキである。なを、単式ブロック・ブレーキの場合もある。上記台車２は台車枠３を備えている。台車枠３の上部には、空気ばね等の車体支持装置（図示されず）を介して車体１が載置されている。
図２の、７は上記鉄輪制動装置６とは別個の脱線転動輪防止装置で、当該脱線転動輪防止装置７は前後の２台の台車２において、一方のレールに対して２箇所従って左右のレールに対しては合計４箇所が配設されている。当該脱線転動輪防止装置７は車体１の下面に固定するハウジング８内に収納されており、車体１の前後の２台の台車２において、一方
のレールに対して２箇所従って左右のレールに対して合計４箇所の車体１の下面にハウジング８を固定して配設する。
図３は、転動輪１５は前後の２台の台車２において、一方のレールに対して４個従って左右のレールに対しては合計８個で、台車２の一台に４個が配設されている。この転動輪１５は脱線転動輪防止装置７内に配設され、転動輪１５には凹部２１の外周面に摩擦面が施してあり、転動輪１５の外周面の摩擦面には凹部２１の形状を、レール４幅より適宜広いギャップにした凹部２１には底面部１７にレール４幅とほぼ同一で溝深さ適宜のカット溝１４を施し、レール４頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬの頭部高さよりも転動輪１５の凹部２１の底面部１７から突先部までの方を小さくして凹部を設ける。
脱線転動輪防止装置７のハウジング８の上方の両側端に２箇所に電磁石のロッド２３を配設してある。ハウジング８には脱線転動輪架体１３が上下動自在に収納されている。脱線転動輪架体１３の上方２箇所に配設した係止片フック１２と、当該電磁石のロッド２３を係止させハウジング８の上方に常時付勢され鉄道車両はレール４上を走行している。
従って、電磁石が起動すると、当該電磁石のロッド２３は引っ込み係止片フック１２は外れるから脱線転動輪架体１３は下方に落下し、落下した脱線転動輪架体１３の転動輪１５はレール４上面に落下して、転動輪１５がレール４上面を転動回転するが、車体１の滑り上がりが起きても、当該転動輪１５の外周面の摩擦面を両フランジ２７でレール４幅より適宜広いギャップにした凹部２１で、両フランジ２７でレール４を包含させレール４上面を転動回転させたから、滑り摩擦抵抗により、転動輪１５の回転の回転を小さくしたから、転動輪１５の凹部２１の底面部１７のレール４幅のカット溝１４は、レール４上面幅に嵌り込み、嵌り込むから面接触の摩擦抵抗で、転動輪１５にレール４上面幅で制動効果が有り、滑り上がりを起しても、一気に乗り上がりに至らないようにしたものである。
レール軌道敷でレール４をレール継ぎ目板２６で連結され、そのレール４上面を滑り上がり防止時の転動輪１５の外周部の凹部２１の突先部がレール継ぎ目板２６の上方に接触せぬように、レール４頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬよりも転動輪１５の凹部２１の底面部１７から突先部までの方を小さくしたから、上述の滑り上がり防止時の転動輪１５の外周面の凹部２１の突先部がレール４上面を転動回転し移動しても何等支障、障害無く、従って分岐レール軌道敷内でも何等支障なきものである。
次に転動輪１５の外周面の凹部２１に底面部２９から両突先部を、従来の鉄道車両の鉄輪５のフランジ形状のものを、本考案には鉄輪５のフランジ形状を凹部２１の両突先部である両フランジ２７を内側に斜面状の対称的にフランジ形状を形成凹部２１としたものであり、転動輪１５の外周面の凹部２１の底面部１７から両突先部を両フランジ２７としたものである。
レール４上面を転動回転する転動輪１５には滑り上がりによるレール４上面で転動輪１５に横方向の内部応力が働くから、これに対し、転動輪１５の外周面には凹部２１の突先部を両フランジ２７とし、横方向の内部応力の滑り摩擦抵抗に対応する両フランジ２７を形成し、横方向の内部応力の滑り摩擦抵抗により転動輪１５の転動回転を小さくするから制動停止状態にする効果を有するものである。
図４は、脱線転動輪架体１３にレール４上面を転動する左右別々の転動輪１５と、転動輪１５の車軸１６に両側の軸箱１８からなり、転動輪１５と車軸１６の両側軸箱１８上面部から軸ばね１９と四角のペデスタル２５で上下面部の釣合梁２２，２４に固定、軸箱１８の下面に固定の釣合梁２２の左右を固定して転動輪１５を装着して脱線転動輪架体１３は上下動自在に収納され、このペデスタル２５は、個々に対抗する四角形のブロックからなり、両ブロックの間に前述の軸ばね１９及び軸箱１８が組み込まれている。軸箱１８は、ペデスタル２５の下部に摺動可能に係合している。ペデスタル２５は、釣合梁２４が軸ばね１９上で上下に弾性変位する際に、軸箱１８を上下に案内する役割を果たす。前後の軸箱１８には、釣合梁２２が脱線転動輪架体１３の左右に連接固定されている。この釣合梁２２の前後の軸箱１８の下端面に固定されている。
脱線転動輪防止装置７として複式のブロック・ブレーキ９は各転動輪１５の外周において直径線上の対抗位置に一対のブレーキ・シュー１１のブレーキのパッド１０の凸部２０の摩擦面を同時に転動輪１５の外周面に圧着させて転動輪１５の回転を次第に停止状態に、停止ロックするように構成されている。
図５について説明すると、転動輪１５がレール４上面に落下し、当該転動輪１５の外周面に摩擦面の凹部２１を施し、転動輪１５の外周面に摩擦面の凹部２１の形状を、両フランジ２７でレール４幅より適宜広くギャップにした凹部２１とし、その底面部１７にレール４幅とほぼ同一で溝深さ適宜なカット溝１４を設け、且つ、レール４頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬよりも転動輪１５の凹部２１の底面部１７から突先部までの方を小さくして構成している。
図３について説明すると、今、電磁石で、電磁石のロッド２３が引っ込んで、係止片フッツク１２が外れ、その脱線転動輪架体１３は落下、ハウジング８より下方に突出し、落下する脱線転動輪架体１３の転動輪１５は、図５の如く転動輪１５がレール４上面に落下して、その転動輪１５には外周面の摩擦面に凹部２１を設け、その凹部２１を両フランジ２７でレール幅と適宜広いギャップにして、凹部２１の底面部１７にレール４幅とほぼ同一で深さ適宜なカット溝１４を設けるようにしたものである。
今、超過の速度で走行時には車体１は滑り上がり寸前の状態で、脱線転動輪架体１３が下方に落下し、落下の脱線転動輪架体１３の転動輪１５はレール４上面を転動回転し、転動回転する転動輪１５のレール４幅より適宜広いギャップにした凹部２１の両フランジ２７で滑り摩擦抵抗により、転動輪１５の転動回転は小さくなるから、レール４幅とほぼ同一で溝深さ適宜なカット溝１４が、レール４上面幅に嵌り込み、嵌り込むから面接触の摩擦抵抗により転動輪１５はレール４上面幅の制動効果により、レール４上面に転動輪１５は制動停止状態になり、レール４上面に転動輪１５は停止し、車体１は停止するから滑り上がりが起きても、一気に乗り上がりに至らないようにしたものである。
図６は脱線転動輪架体１３に転動輪１５を収納し、転動輪１５を直接制動する一対の複式のブロック・ブレーキ９のブレーキ・シュー１１を作動して、ブレーキのパッド１０の凸部２０を同時に転動輪１５の外周面の凹部２１に圧着する。このブロック・ブレーキ９のブレーキのパッド１０の形状は、転動輪１５の凹部２１の両フランジ２７でレール４幅より適宜広いギャップにし、両フランジ２７でレール４幅で溝深さ適宜なカット溝１４の２段の凸面２０の摩擦面を、ブレーキのパッド１０の２段の凸部２０を、転動輪１５の凹部２１に圧着させて転動輪１５の回転を停止状態に制御して転動輪１５を停止ロックするよう構成して鉄道車両を停止させるものである。
図６について詳しく説明すると、上述のように車体１の滑り上がりが最悪の状態で、非常ブレーキ操作で、ブロック・ブレーキ９で、ブレーキ・シュー１１を作動して、ブレーキのパッド１０の凸部２０の摩擦面を転動輪１５の外周面の凹部２１に圧着する。ブレーキのパッド１０の凸部２０の形状を、転動輪１５の凹部２１の両フランジ２７でレール４幅より適宜広いギャップにし、凹部の底面部１７の両フランジ２７でレール４幅で溝深さ適宜のカット溝１４の２段の凸部２０にしたブレーキのパッド１０の２段の凸部２０の摩擦面を、転動輪１５の凹部２１に圧着させて転動輪１５の回転を停止状態にして、転動輪１５の凹部２１の底面部１７のカット溝１４がレール４上面に嵌り込み、嵌り込ませることで面接触の摩擦抵抗で転動輪１５をレール４上面で制動停止状態にし、ブレーキのパッド１０の２段の凸部２０の摩擦面を圧着させ、転動輪１５を停止ロックさせ、停止ロックした転動輪１５をレール４上面に制動停止させるようにしたものである。
本考案は、滑り上がりを起こしても、一気に滑り上がりに至らないようにするのに要する制動距離を、安全にして、障害にならないようにしたものであり、鉄道車両とレールとそのレール軌道敷の設備に損害と損傷を最小限にして、この時点での復興すれば、速効の再運転、運行ダイヤを補足させ得る効果を有し、脱線を防止して人身事故を無くすことの出来るようしてなる乗り上がり脱線転動輪防止装置である。

鉄道車両の急カーブでの遠心力による乗り上がり、片輪走行後、飛び上がり脱線転覆事故は、殆ど先頭車両から５番目車両までが事故に遭遇しているから、本考案の乗り上がり脱線防止装置を前記した先頭１番目車両から５番目車両までに対応させ、滑り上がりを防ぎ、未然に乗り上がりを防止させる乗り上がり脱線防止装置の利用可能性がある。

本考案の脱線転動輪防止装置を有する鉄道車両の側面図である。 本考案の脱線転動輪防止装置の収納状態を示す鉄道車両の説明図である。 本考案の脱線転動輪防止装置の制御時を示す詳細説明図である。 本考案の脱線転動輪架体と転動輪とレールの取り合い説明図である。 本考案の脱線転動輪防止装置の制御時の転動輪とレールの関連図である。 本考案のブロック・ブレーキのブレーキのパッドと転動輪の関連詳細説明図である。

符号の説明

１ 車体 ２ 台車
３ 台車枠 ４ レール
５ 鉄輪 ６ 鉄輪制動装置
７ 脱線転動輪防止装置 ８ ハウジング
９ ブロック・ブレーキ １０ ブレーキのパッド
１１ ブレーキ・シュー １２ 係止片フック
１３ 脱線転動輪架体 １４ カット溝
１５ 転動輪 １６ 車軸
１７ 底面部 １８ 軸箱
１９ 軸ばね ２０ 凸部
２１ 凹部 ２２ 釣合梁
２３ 電磁石のロッド ２４ 釣合梁
２５ ペデスタル ２６ レール継ぎ目板
２７ フランジ

Claims (1)

1. 台車の下方に配設したハウジングに常時上方に付勢した脱線転動輪架体を上下動自在にして、脱線転動輪架体にレール上を転動する左右別々の転動輪と、転動輪の車軸に両側の軸箱とからなり、転動輪と車軸の両側の軸箱上面部から軸ばねと四角のペデスタルで上面部の釣合梁に固定、軸箱の下面に固定の釣合梁の左右を固定して転動輪を装着して脱線転動輪架体は上下動自在にハウジングに収納され、ハウジングから突出し落下した転動輪の外周面の摩擦面に凹部を設け、凹部の形状を両フランジでレール幅より適宜広いギャップにして凹部の底周面にレール幅とほぼ同一で溝深さ適宜のカット溝を設け、レール頭部高さから腹部の継ぎ目角度の交点差分長さＬよりも転動輪の凹部の底面部から突先部までの方を小さくして設け、下方に落下した脱線転動輪架体の転動輪の外周面の摩擦面の凹部の両フランジによりレール上面を転動回転するようにし、脱線転動輪架体の一対のブロック・ブレーキのブレーキのパッドの凸部の形状を、転動輪の凹部の両フランジでレール幅より適宜広いギャップにし底面部にレール幅とほぼ同一でカット溝の適宜溝深さの２段の凸部を形成し、転動輪の外周面の凹部に一対のブロック・ブレーキのブレーキのパッドの２段の凸部の摩擦面を圧着させて転動輪の回転を次第に停止状態にし、転動輪の凹部の底面部のレール幅で溝深さ適宜のカット溝をレール上面に嵌り込ませて転動輪をレール上面で制動停止状態にし、ブレーキのパッドの２段の凸部の摩擦面を圧着させて転動輪を停止ロックさせ、停止ロックした転動輪をレール上面で制動停止状態にし、レール上面に転動輪を制動停止させてなる乗り上がり脱線転動輪防止装置。
   

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