板簧蓋及具備該板簧蓋的鐵道車輛用轉(zhuǎn)向架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在鐵道車輛用轉(zhuǎn)向架中覆蓋纖維強化樹脂制的板簧的一部分的板簧蓋及具備該板簧蓋的鐵道車輛用轉(zhuǎn)向架。
【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)界開發(fā)有以纖維強化樹脂制的板簧取代利用鋼材制造的以往的側(cè)梁而支持車體的鐵道車輛的轉(zhuǎn)向架(參照專利文獻(xiàn)I)。該轉(zhuǎn)向架簡單且輕量，組裝作業(yè)性亦良好。
[0003]專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn) I:W0 2013/008468 Al。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明所要解決的課題
且說，從架線供給用于驅(qū)動搭載于鐵道車輛的電氣機器的電力時，電流通過電氣機器內(nèi)而流動至軌道。在此種鐵道車輛中，若因某些原因而在車體與轉(zhuǎn)向架上產(chǎn)生較大的電位差的話，則會產(chǎn)生電流自車體傳遞至空氣中進(jìn)而流動至轉(zhuǎn)向架的被稱為「車體電涌」的現(xiàn)象。產(chǎn)生車體電涌時，若板簧具有導(dǎo)電性，或鐵粉等異物附著于表面，則電流容易流動至板簧。若電流因車體電涌而反復(fù)流動至板簧，則存在板簧的樹脂(基質(zhì))因熱應(yīng)力產(chǎn)生龜裂，又，基質(zhì)因微小放電而引起熱分解產(chǎn)生碳化路徑(track)的擔(dān)憂。
[0005]又，纖維強化樹脂在成型時的溫度附近容易受到由熱導(dǎo)致的變形，而在剎車作動時，車輪、閘塊的溫度達(dá)到約100°C?300°C。因此，位于車輪、閘塊附近的板簧有因熱而導(dǎo)致強度或剛性降低的可能性。進(jìn)而，由于板簧是配置于接近地面的位置，故而亦存在被飛石等破損的擔(dān)憂。
[0006]本發(fā)明是鑒于如上所述的情況而完成的，目的在于提供一種防止纖維強化樹脂制的板簧的破損的板簧蓋及具備該板簧蓋的鐵道車輛用轉(zhuǎn)向架。
[0007][解決課題的手段]
根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)的鐵道車輛用的轉(zhuǎn)向架具備:用以支持鐵道車輛的車體的橫梁；在車寬方向兩側(cè)沿車輛長度方向排列配置的車輪；連接車寬方向左右的車輪，且隔著上述橫梁在車輛長度方向的前方及后方沿車寬方向配置的前后一對的車軸；設(shè)置于上述車軸的車寬方向兩側(cè)，旋轉(zhuǎn)自如地支持上述車軸的軸承；容納上述軸承的軸箱；由纖維強化樹脂形成，并以支持上述橫梁的車寬方向兩端部的狀態(tài)沿車輛長度方向延伸的板簧，且上述板簧的車輛長度方向兩端部由上述軸箱支持；介于上述板簧與上述軸箱之間的非導(dǎo)電性的緩沖構(gòu)件；介于上述板簧與上述橫梁之間的非導(dǎo)電性的抵接構(gòu)件；覆蓋上述板簧的至少一部分，且與上述車輪電氣連接的導(dǎo)電性的板簧蓋。
[0008]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于板簧蓋覆蓋板簧，故而鐵粉等異物不易附著于板簧的表面，可抑制因車體電涌而產(chǎn)生的電流流動至板簧。又，可減少板簧因在剎車作動時產(chǎn)生的熱而受到的熱應(yīng)力。進(jìn)而，可防止石子等與板簧的碰撞。
[0009][發(fā)明的效果]
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可防止纖維強化樹脂制的板簧的破損。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)實施形態(tài)的轉(zhuǎn)向架的側(cè)視圖；
圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)向架的俯視圖；
圖3是圖1所示的板簧蓋附近的放大圖；
圖4是圖1所示的轉(zhuǎn)向架的電氣系統(tǒng)的概略圖。
【具體實施方式】
[0011]以下，一面參照附圖一面對鐵道車輛用的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行說明。以下，在所有附圖中，對同一或相當(dāng)?shù)囊貥?biāo)注相同符號，并省略重復(fù)的說明。
[0012]圖1是轉(zhuǎn)向架100的側(cè)視圖，圖2是轉(zhuǎn)向架100的俯視圖。圖1中的紙面左右方向為車輛長度方向，垂直于紙面的方向為車寬方向。如圖1及圖2所示，轉(zhuǎn)向架100具備橫梁10、車輪20、車軸30、軸承40、軸箱50、板簧60、板簧承塊70、及板簧蓋80。
[0013]橫梁10是支持鐵道車輛的車體101的構(gòu)件。如圖2所示，橫梁10沿車寬方向延伸，且在其上表面安裝有成為二次懸架的空氣彈簧11。橫梁10經(jīng)由該空氣彈簧11而支持車體101。在橫梁10的車寬方向兩端部分，分別以相對向的方式設(shè)置有板狀的支承座12。下述板簧60是以通過相對向的支承座12的間的方式配置。
[0014]車輪20在轉(zhuǎn)向架100的車寬方向兩側(cè)沿車輛長度方向排列配置。本實施形態(tài)的車輪20為鐵制，且流動至車輪20的電流(回路電流)還流動至軌道102。
[0015]車軸30沿車寬方向延伸，并連接車寬方向左右的車輪20。車軸30隔著橫梁10配置于車輛長度方向的前方及后方。又，車軸30經(jīng)由齒輪箱31與馬達(dá)32連接，且當(dāng)馬達(dá)32進(jìn)行驅(qū)動時，車軸30旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向架100行駛。此外，若轉(zhuǎn)向架100并非所謂的電動轉(zhuǎn)向架而是從動轉(zhuǎn)向架，則不會設(shè)置馬達(dá)32及齒輪箱31。
[0016]軸承40是旋轉(zhuǎn)自如地支持車軸30的構(gòu)件。軸承40設(shè)置于車軸30的車寬方向兩偵牝且被容納于軸箱50。
[0017]軸箱50是容納軸承40的構(gòu)件。軸箱50具有朝著轉(zhuǎn)向架100的車輛長度方向中央延伸的軸梁51。軸梁51的稍端位于相對向的支承座12之間，且通過沿車寬方向延伸的芯棒52安裝于支承座12。又，在軸箱50的上表面設(shè)置有板簧座53。此處，圖3是板簧蓋80附近的放大圖。如圖3所示，板簧座53具有支持板簧60的支持面54，且該支持面54與板簧60的形狀吻合，并以靠近轉(zhuǎn)向架100的車輛長度方向中央的部分變低的方式傾斜。
[0018]板簧60是經(jīng)由橫梁10支持車體101的構(gòu)件，兼具以往的螺旋彈簧(一次懸架)及側(cè)梁的功能。板簧60沿車輛長度方向延伸，且通過下表面形成為圓弧狀的抵接構(gòu)件61支持橫梁10的車寬方向兩端部。抵接構(gòu)件61是將CFRP (碳纖維強化樹脂)和天然橡膠進(jìn)行積層而形成的，具有非導(dǎo)電性。又，軸箱50經(jīng)由板簧承塊70及緩沖構(gòu)件71支持板簧60的車輛長度方向兩端部。
[0019]又，板簧60在側(cè)視下為朝下方凸出的弓狀，形成為車輛長度方向中央部分較車輛長度方向兩端部分厚的結(jié)構(gòu)。板簧60可僅由FRP (纖維強化樹脂)形成，亦可藉由FRP及金屬形成。本實施形態(tài)的板簧60形成為具有由CFRP構(gòu)成的上層和下層，以及由CFRP及GFRP(玻璃纖維強化樹脂)構(gòu)成的核心層的三層構(gòu)造。在本實施形態(tài)中，板簧60包含碳纖維，因此板簧60具有導(dǎo)電性。
[0020]板簧承塊70是在板簧60的車輛長度方向兩端部分支承板簧60的構(gòu)件。板簧承塊70在俯視下具有大致矩形的形狀，且在車寬方向內(nèi)側(cè)的邊、車寬方向外側(cè)的邊、及車輛長度方向外側(cè)的邊該三邊形成有保護(hù)壁72。又，板簧承塊70由金屬形成，但在其表面敷設(shè)有橡膠片(未圖示)。進(jìn)而，在板簧承塊70與板簧座53之間設(shè)置有緩沖構(gòu)件71。緩沖構(gòu)件71是將由金屬板構(gòu)成的層及由天然橡膠構(gòu)成的層進(jìn)行積層而形成的，具有非導(dǎo)電性。板簧60 —面彈性變形一面支持車體101，但該彈性變形引起的板簧60的位移被該緩沖構(gòu)件71吸收。
[0021]板簧蓋80是覆蓋板簧60而保護(hù)板簧60的構(gòu)件。板簧蓋80以分別覆蓋各板簧60的車輛長度方向兩端的方式設(shè)置于轉(zhuǎn)向架100的四個部位。所有板簧蓋80均沿車輛長度方向延伸。又，板簧蓋80的基端部分(板簧蓋80中的靠近轉(zhuǎn)向架100的車輛長度方向中央的部分)位于橫梁10附近。因此，橫梁10與板簧蓋80之間實質(zhì)上無間隙。進(jìn)而，板簧蓋80的稍端部分(板簧蓋80的車輛長度方向端部)位于板簧60的車輛長度方向端部附近。如上所述配置板簧蓋80，藉此板簧60中的車輛長度方向中央部分被橫梁10所覆蓋，除此以外的部分被板簧蓋80所覆蓋。
[0022]又，板簧蓋80的基端部分安裝在設(shè)置于支承座12的旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件81上。旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件81位于橫梁10附近，且為沿車寬方向延伸的圓柱狀的構(gòu)件。板簧蓋80能夠以該旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件81的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，若板簧60變形，則板簧蓋80亦追隨板簧60的變形而旋轉(zhuǎn)。因此，板簧蓋80可始終覆蓋板簧60。此外，旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件81亦可不設(shè)置于支承座12，而直接設(shè)置于橫梁10。又，在本實施形態(tài)中，雖然具備旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件81，但板簧蓋80亦可設(shè)為不旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。在該情形時，亦可考慮板簧60的變形量而相對于板簧60確保特定間隙地安裝板簧蓋80。
[0023]又，板簧蓋80為金屬制，具有導(dǎo)電性。然而，若使鋁箔等具有導(dǎo)電性的物質(zhì)附著于板簧蓋80的表面，則板簧蓋80亦可為樹脂制。亦即，板簧蓋80只要整體上具有導(dǎo)電性，則其材料并無特別限定。
[0024]又，板簧蓋80具有:覆蓋板簧60的上表面的上表面部82 ;覆蓋板簧60的車寬方向內(nèi)側(cè)面的內(nèi)側(cè)面部83 ;覆蓋板簧60的車寬方向外側(cè)面的外側(cè)面部84 ;及覆蓋板簧60的車輛長度方向端面的端面部85。其中，內(nèi)側(cè)面部83與外側(cè)面部84處于相面對的關(guān)系。為了不與板簧承塊70或緩沖構(gòu)件71干涉，內(nèi)側(cè)面部83及外側(cè)面部84形成為板簧蓋80的稍端附近的上