阅读说明：本技术 牵引装置的弹性衬套装置及铁道车辆用转向架 (Elastic bush device for traction device and railway vehicle bogie ) 是由 鸿池史一 松下阳亮 田村佳广 佐野行拓 町田寿史 于 2018-12-14 设计创作，主要内容包括：牵引装置的弹性衬套装置,具备：外筒,支持于转向架；内筒,嵌入有所述中心销,隔着距离配置于所述外筒的径向内侧,且相对于所述外筒往上侧偏移配置；以及弹性体,夹于所述内筒与所述外筒之间。所述内筒的与所述弹性体相向的外周面朝向下方倾斜,且所述外筒的与所述弹性体相向的内周面朝向上方倾斜,所述弹性体具有所述内筒侧的面相对于所述外筒侧的面往上侧偏移的形状。(An elastic bush device of a traction device is provided with: an outer cylinder supported by the bogie; an inner cylinder into which the center pin is fitted, which is disposed radially inside the outer cylinder with a distance therebetween, and which is disposed offset upward with respect to the outer cylinder; and an elastic body sandwiched between the inner cylinder and the outer cylinder. The outer circumferential surface of the inner tube facing the elastic body is inclined downward, the inner circumferential surface of the outer tube facing the elastic body is inclined upward, and the elastic body has a shape in which the inner tube side surface is offset upward with respect to the outer tube side surface.)

牵引装置的弹性衬套装置及铁道车辆用转向架

技术领域

本发明涉及一种在铁道车辆中将中心销与转向架连接的牵引装置中所使用的弹性衬套装置及铁道车辆用转向架。

背景技术

铁道车辆中设置有用于在车身与转向架之间传递驱动力等前后方向的力的牵引装置（例如，参照专利文献1）。在该牵引装置中，设置于车身的底板下的中心销嵌入于转向架框架的筒状的中心销承接部中内嵌的橡胶衬套装置内，结合车身与转向架。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利第5945137号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在橡胶衬套装置中，在内筒与外筒之间夹设积层橡胶体。在如上述的橡胶衬套装置中，中心销相对于中心销承接部往水平方向的一方侧偏移而积层橡胶体被往该一方侧压缩时，较理想的是在积层橡胶体的另一方侧亦有压缩残留。即，较理想的是积层橡胶体在被预压缩的状态下容纳于内筒与外筒之间。然而，在积层橡胶体被预压缩的状态下容纳于内筒与外筒之间的橡胶衬套装置因其制作上的理由而有装置成本变高的倾向。

因此本发明的目的在于谋求铁道车辆的牵引装置的弹性衬套装置的成本降低。

解决问题的技术手段：

本发明的一形态的牵引装置的弹性衬套装置是在铁道车辆中连接中心销与转向架的牵引装置中使用的弹性衬套装置，具备：支持于所述转向架的外筒；嵌入有所述中心销，隔着距离配置于所述外筒的径向内侧，且相对于所述外筒往上侧偏移配置的内筒；以及夹于所述内筒与所述外筒之间的弹性体；所述内筒的与所述弹性体相向的外周面朝向下方倾斜，且所述外筒的与所述弹性体相向的内周面朝向上方倾斜；所述弹性体具有所述内筒侧的面相对于所述外筒侧的面往上侧偏移的形状。

根据所述结构，在进行将中心销从上方嵌入弹性衬套的内筒的车辆组装作业时，随着内筒伴随中心销的下降而下降并欲成为与外筒相同高度，在内筒的外周面与外筒的内周面之间弹性体被压缩。即，只进行组装作业即可将弹性衬套的弹性体预压缩，没有必要使用车辆组装前即被预压缩的构造的高价的弹性衬套，可谋求成本降低。

发明效果：

根据本发明，可谋求铁道车辆的牵引装置的弹性衬套装置的成本降低。

附图说明

图1是从实施形态的铁道车辆用转向架的车宽方向观察的侧视图；

图2是从图1所示的转向架的上方观察的俯视图；

图3是图1所示的中心销的立体图；

图4是图2所示的弹性衬套装置的立体图；

图5是图4所示的弹性衬套装置的俯视图；

图6是车辆组装前的弹性衬套装置及其附近的剖视图；

图7是车辆组装后的弹性衬套装置及其附近的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。另外，在以下的说明中，将铁道车辆行驶的方向即车身延伸的方向定义为车辆长度方向，并将与其正交的横方向定义为车宽方向。车辆长度方向亦可称为前后方向，车宽方向亦可称为左右方向。

图1是从实施形态的铁道车辆的转向架1的车宽方向观察的侧视图。图2是从图1所示的转向架1的上方观察的俯视图。如图1所示，转向架1从下方支持铁道车辆的车身2。转向架1具备通过空气弹簧（未图示）支持车身2的转向架框架4。如图2所示，转向架框架4，具有于车宽方向延伸的横梁4a和连接于横梁4a的车宽方向的两端部且于车辆长度方向延伸的一对侧梁4b。在转向架框架4的车辆长度方向两侧，一对轮轴5互相在车辆长度方向分离配置。轮轴5，具有沿着车宽方向延伸的车轴5a和设置于车轴5a的一对车轮5b。

如图1所示，可自由旋转地支持车轴5a的轴承6容纳于轴箱7。轴箱7与侧梁4b之间夹设有成为一次悬吊的弹簧8（例如，螺旋弹簧）。轴箱7藉由连结机构9弹性地连结于转向架框架4。连结机构9具有轴梁10、承接座11、弹性筒12、心棒13、盖体14。连结机构9构成所谓的轴梁形式的轴箱支持装置。轴梁10一体地形成于轴箱7，从轴箱7朝向转向架中央侧向车辆长度方向突出。

承接座11以朝向轴梁10突出的形式设置于转向架框架4。弹性筒12容纳于朝向轴梁10的梢端部即车宽方向两侧开放的筒部（未图示）。弹性筒12是圆筒状，以其轴线朝向车宽方向的形式配置。弹性筒12的径向内侧容纳有心棒13。心棒13比弹性筒12更往车宽方向两侧突出。心棒13的两端部嵌合于承接座11的沟槽部11a，以将沟槽部11a闭锁的形式被连结于承接座11的盖体14支持。

如图2所示，横梁4a上安装有主电动机15。车轴5a上连接有减速机16。主电动机15的旋转动力通过减速机16往车轴5a传递而车轮5b被旋转驱动。横梁4a的中央设置有具有圆筒状的内周面的中心销承接部17。中心销承接部17内插入有大致圆筒状的弹性衬套装置18。弹性衬套装置18内插入被固定于车身2的底架并从底板下往下方突出的中心销19。亦即，中心销承接部17、弹性衬套装置18及中心销19发挥将转向架1的牵引力往车身2传递的牵引装置20的作用。

图3是图1所示的中心销19的立体图。如图3所示，中心销19具有轴部21和从轴部21的上端往轴直角方向突出的凸缘部22。轴部21的下端面形成有螺栓孔21a。轴部21的外周面上，沿其轴线方向延伸的键作为被卡合部21b而突出设置。凸缘部22上形成有用于固定于车身2的底架的螺栓孔22a。例如，轴部21可使用管材形成，而凸缘部22可弯曲钢板而形成，或可为铸造物或锻造品。中心销19通过分别制作轴部21与凸缘部22后再互相焊接而形成。因此，只要针对不同车种准备不同长度的轴部21即可，故可将凸缘部22在不同车种间共用，又，亦可谋求构件数目减少。

图4是图2所示的弹性衬套装置18的立体图。图5是图4所示的弹性衬套装置18的俯视图。如图4及图5所示，弹性衬套装置18，具备：外筒31，被支持于转向架1的中心销承接部17（参照图2）；内筒32，隔着距离配置于外筒31的径向内侧且供中心销19（参照图3）嵌入；以及弹性体33，夹于外筒31与内筒32之间。内筒32相对于外筒31往上侧偏移配置（参照图6）。弹性体33具有其内筒32侧的面相对于外筒31侧的面往上侧偏移的形状。弹性体33具有随着从外筒31往内筒32接近而朝向上方的形状。

具体而言，弹性体33包含一对积层橡胶体40。另外，作为弹性材料也可使用橡胶以外的材料。积层橡胶体40具有积层为同心圆状的三层的圆弧橡胶41～43和介于该些圆弧橡胶41～43之间的两个圆弧板44、45。另外，圆弧橡胶及圆弧板的数量并不限于此，可对应于空间而变更。三层的圆弧橡胶41～43以随着从外筒31侧朝向内筒32侧而往上侧偏移的形式配置为阶梯状。在外筒31及内筒32配置为互相同心圆状的无负荷状态下，不对圆弧橡胶41～43施加预压缩。

一对积层橡胶体40配置于内筒32的车辆长度方向两侧。在外筒31与内筒32之间的空间中的内筒32的车宽方向两侧，形成有空隙S。藉此，弹性衬套装置18在车辆长度方向上弹性系数高，车宽方向弹性系数低。在此，若往车宽方向的位移变大，则圆弧板44、45与内筒32及外筒31之间的间隔变窄，圆弧橡胶41～43被压缩且车宽方向的弹性系数变高。在位移进一步变大的情形下，藉由内筒32与外筒31接触而发挥止动器的效果。如上述，弹性衬套装置18不仅可传递车辆长度方向的力，还可传递车宽方向的力，故可发挥以往的设置于转向架的左右运动止动器的功能。另外，积层橡胶体40的配置形态并不限于此，只要相比于内筒32的车辆长度方向两侧的部位，内筒32的车宽方向两侧的部位的橡胶的配置密度较低，则也可以是其他形态（例如，圆筒状的橡胶设成挖空的结构）。

内筒32，具有以相对于中心销19不能相对旋转的形式与中心销19卡合的卡合部32a。具体而言，在内筒32的内周面上作为卡合部32a而形成有上下方向延伸的键槽，与中心销19的轴部21的作为被卡合部21b的键卡合。如上述，中心销19不会相对于内筒32相对旋转，故没有滑动部分，维护性方面亦佳。另外，在本实施形态中，键槽虽然设定为一个，但也可以设置多个，又，并不限于键槽，花键（spline）等只要是能不相对旋转的机构，则不限于上述。

图6是车辆组装前的弹性衬套装置18及其附近的剖视图。如图6所示，中心销承接部17上形成有从其内周面朝向中心突出的突出部17a。突出部17a藉由将中心销承接部17的内周面进行机械加工而与该内周面连续地形成。弹性衬套装置18从上方嵌入于中心销承接部17。中心销承接部17的内周面中位于突出部17a的上方的支持周面17b在水平方向支持外筒31的外周面。

作为中心销承接部17的突出部17a的上表面的支持底面17c从下方支持外筒31的下端。弹性衬套装置18的外筒31直接嵌入中心销承接部17而接触中心销承接部17的内周面。如上述，由于弹性衬套装置18的外筒31直接嵌入中心销承接部17，故无需设置将支持外筒31的支持套筒焊接固定于中心销承接部17的内周面的结构，可减少转向架的制作工序。

外筒31的与积层橡胶体40相向的内周面31a朝向上方倾斜，并且内筒32的与积层橡胶体40相向的外周面32a朝向下方倾斜。即，互相相向的内周面31a及外周面32a形成为随着往上方移动而扩径的锥状。内周面31a与外周面32a在铅直截面观察下为互相大致平行。藉由该些倾斜的内周面31a及外周面32a，阶梯状的圆弧橡胶41～43相对于水平方向被夹于倾斜的方向。

图7是车辆组装后的弹性衬套装置18及其附近的剖视图。如图7所示，车辆组装时，中心销19的轴部21从上方嵌入弹性衬套装置18的内筒32的内侧空间。如此一来，弹性衬套装置18的内筒32的上端面被中心销19推向下方而下降，藉由外筒31的内周面31a与内筒32的外周面32a而圆弧橡胶41～43被压缩，内筒32成为与外筒31大致相同高度。车辆组装后，圆弧橡胶41～43成为在外筒31与内筒32之间被预压缩的状态。

最后，比中心销承接部17往下方突出的中心销19的轴部21的下端面，异常上升防止板46被螺栓B固定。异常上升防止板46比中心销承接部17的最小内径（突出部17a的内径）大径。另外，在本实施形态中，异常上升防止板46虽然是圆形，但形状并不限于此。异常上升防止板46只要在中心销承接部17的孔的圆周上的任意位置往半径方向突出即可，矩形等其他形状亦可。

根据以上已说明的结构，在进行将中心销19从上方嵌入弹性衬套装置18的内筒32的车辆组装作业时，随着内筒32伴随中心销19的下降而下降并欲成为与外筒31相同高度，在内筒32的外周面32a与外筒31的内周面31a之间弹性体33被压缩。即，只进行组装作业即可将弹性衬套装置18的弹性体33预压缩，无需使用车辆组装前即被预压缩的构造的高价的弹性衬套，可谋求成本降低。又，由于弹性衬套装置18可传递车辆长度方向及车宽方向的力，具有以往的转向架的牵引连杆及左右运动止动器的功能，故可省略该些构件，可谋求成本降低。

此外，由于弹性衬套装置18的内筒32以相对于中心销19不能相对旋转的形式与中心销19卡合，故在车辆旋转时等，中心销19与内筒32一体地转动，可将内筒32与外筒31之间的相对旋转藉由弹性体33的剪切方向的弹性来吸收。因此，无需在中心销19与内筒32之间介在滑动构件等，可将牵引装置20的结构简化，可谋求低成本化。

另外，在所述实施形态中，虽例示了无摇枕转向架，但牵引装置20亦可不用于无摇枕转向架而用于有摇枕转向架。此时，中心销可构成为从摇枕往下方突出。

符号说明：

1：转向架

4：转向架框架

17：中心销承接部

17b：支持周面

17c：支持底面

18：弹性衬套装置

19：中心销

20：牵引装置

31：外筒

31a：内周面

32：内筒

32a：外周面

33：弹性体。