JP2002234434A - 鉄道車両用一軸台車 - Google Patents

鉄道車両用一軸台車

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JP2002234434A
JP2002234434A JP2001034665A JP2001034665A JP2002234434A JP 2002234434 A JP2002234434 A JP 2002234434A JP 2001034665 A JP2001034665 A JP 2001034665A JP 2001034665 A JP2001034665 A JP 2001034665A JP 2002234434 A JP2002234434 A JP 2002234434A
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axle
bogie
link
bogie frame
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JP2001034665A
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English (en)
Inventor
Yasumasa Oku
保政 奥
Hirohide Matsushima
博英 松嶋
Yukinobu Kono
行伸 河野
Koji Kadota
浩次 門田
Hideyuki Ogishi
秀之 大岸
Noboru Kobayashi
昇 小林
Original Assignee
Kawasaki Heavy Ind Ltd
川崎重工業株式会社
Kawaju Sharyo Engineering Kk
川重車両エンジニアリング株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低床式の路面電車に好適で連接台車にも適用
可能であり、しかも構造が簡単で軽量で、一軸でピッチ
ングを防止でき、台車枠と車体との間の車体幅方向の相
対変位を許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリ
ンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗など
を低減する鉄道車両用の一軸台車を提供する。 【解決手段】 台車枠11がリンク機構15により車体
3に対し水平旋回可能に連結される鉄道車両用一軸台車
10で、リンク機構15は、前記台車枠側に比べて車体
側の幅方向の間隔が広くなるように平面視「略ハ」の字
状に配置し、かつ平面視における前後両端部を結ぶ左右
の直線の延長線P上の交点Oが前記車体3の幅方向のほ
ぼ中心線L上で交差する一対のリンク21’を備えると
ともに、これらのリンク21’をコイルスプリングを内
蔵した伸縮構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のうちで
も、とくに低床式路面電車に好適な一軸台車(台車枠に
一つの車軸を備えた)に関するもので、詳しくは平面視
「略ハ」の字状に配置される一対のリンクを介して車体
に連結され、それらの各リンクを含むリンク機構が車幅
方向の移動を許容する機能を備えた一軸台車に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギー、低公害およびバリ
アフリーなどの特性を有することから、LRV(Light
Rail Vehicle)と称される路面電車が再評価され、欧米
をはじめ各都市で導入が進んでいる。この種の路面電車
は、車両重量が軽く、軌道上を走行する台車部分を一軸
台車で構成することができる。一軸台車は周知のよう
に、台車枠には左右に車輪を備えた車軸を一つしか設け
ていないことから、台車がピッチングしやすいという欠
点がある。
【0003】そこで、たとえば車両の床面が軌道上から
かなり高い位置(800〜1100mm)に位置してい
る高床式の一軸台車では、台車枠の前後に上下一対のラ
ジアスロッドを配置して、これらのロッドの踏ん張りに
よってピッチングを防止するようにした、DSB(Dans
ke Stads Banen)と称される構造の台車が提案されてい
る。
【0004】その他の先行技術として、特開平10−2
50573号公報に記載の一軸台車がある。この台車
は、1本の輪軸の両端を台車枠に支持し、この台車枠と
車体との間に複数個の枕ばねを介して車体を支持し、前
記台車枠と前記車体とを前後方向の相対的な移動を規制
する牽引機構により連結した構造からなっている。
【0005】また、特許第2788047号掲載公報に
記載の台車がある。この台車は台車枠に対し前後2つの
車軸の中央部が軸受手段を介してハの字形リンクにより
支持されるとともに、スリ板を介して台車の旋回時に車
軸の前後方向および左右方向の摺動が可能なように構成
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のDSB台車および上記の2件の公報に記載の台
車では、次のような点で不都合がある。
【0007】すなわち、車両の床面の高さが軌道から3
00mm程度しかない低床式の路面電車に適用しようと
すると、台車が配置される位置の床面をかなり高くする
必要があり、床面に凹凸が生じる。いいかえれば、10
0%低床式の路面電車には適用できない。
【0008】また、2両編成の車両において車両の連結
(連接)部間に配置される連接台車として適用すること
も、構造的に困難である。
【0009】さらに、特許第2788047号掲載公報
に記載の台車は二軸台車であり、また各車軸は回転式で
それらの中央部を軸受手段で支持する構造であるから、
一軸台車を対象とし、車軸を非回転式あるいは省こうと
する本発明の台車には適用できない。
【0010】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
低床式の路面電車に好適で連接台車にも適用可能であ
り、しかも構造が簡単で軽量で、一軸でピッチングを防
止でき、台車枠と車体との間の車体幅方向の相対変位を
許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや支
持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを低減す
る鉄道車両用の一軸台車を提供することを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明に係る鉄道車両用一軸台車は、a)左右の
車輪が車軸を介して回転自在に支持され、前記車輪およ
び前記車軸を直接もしくは軸梁を介して支持する台車枠
がリンク機構により車体に対し水平旋回可能に連結され
る鉄道車両用一軸台車であって、b)前記リンク機構
は、前記台車枠側に比べて車体側の幅方向の間隔が広く
なるように平面視「略ハ」の字状に配置し、かつ平面視
における前後両端部を結ぶ左右の直線の延長線上の交点
が前記車体の幅方向のほぼ中心線上で交差する一対のリ
ンクを備えるとともに、c)前記リンク機構には、前記
車体に対する車幅方向の動きを許容する手段(機能を含
む)を設けたことを特徴としている。
【0012】上記の構成を有する本発明に係る一軸台車
におけるハの字状の一対のリンクは、上記b)の構成に
より平面視でリンクの作用線の延長線が車軸の幅方向の
ほぼ中心位置で交差するから、この交点を一軸台車の仮
想旋回中心として旋回するが、とくにその交点が車軸の
幅方向のほぼ中心位置にあるから、車体の幅方向の中心
線上を中心に旋回することになり、曲線路での台車の旋
回が安定する。したがって、上記のハの字状リンクはリ
ンクが上下方向に傾斜する場合だけでなく、各リンクが
水平に配置される場合を含むものである。この構成によ
り、台車旋回用の中心ピンを設ける必要がなく、台車枠
の側梁付近にリンクの連結箇所を設けることができるの
で、とくに低床式路面電車の場合には、車体と台車との
力の受け渡しを車体の幅方向の中心軸線上で行なうより
も、側梁付近で行なうことができ、台車枠の強度面から
有利であり、また旋回中心ピンは中央の1カ所で荷重を
負担するのに対して、ハの字状リンクを用いたことによ
り2カ所に負荷を分散でき、負担を軽減できる。また、
車体についても、台車からの力が両側の側梁付近に伝達
されることになるので、車体の台枠を構成するうえで有
利である。
【0013】しかも、上記c)の構成により、台車枠と
車体との間の車体幅方向の相対変位を許容することによ
って、台車枠又は車体に車体幅方向の荷重が作用したと
きにリンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩
耗などを減らして点検および整備の手間や費用を低減す
る。
【0014】なお、上記a)の構成において、車輪およ
び車軸を直接に支持する台車枠とは、軸梁を介在させず
に台車枠に車輪を車軸により回転可能に設ける場合を想
定したものである。この場合には枕ばねだけの1次系サ
スペションになり、軸梁および軸ばねを介在させた2次
系サスペションに比べて乗り心地は低下するが、実施は
可能である。
【0015】請求項2に記載のように、前記各リンク
は、各一端部を車体もしくは台車枠に対し垂直軸回り又
は垂直方向の上端側が下端側に比べて車軸中心側へ傾斜
した傾斜軸回りに回転可能に軸支するとともに、他端部
を台車枠もしくは車体に対し球面軸受又は弾性体を介在
させることにより全方向に揺動自在に結合することがで
きる。
【0016】この構成によると、台車枠と車体との間の
車体幅方向の相対変位を許容することによって、台車枠
又は車体に車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや
支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを減ら
して点検および整備の手間や費用を低減するものであ
る。また、前記球面軸受に代えて、ユニバーサルジョイ
ントを使用してもよく、ユニバーサルジョイントを使用
しても、リンクとの結合部において同様の作用が働く。
【0017】請求項3に記載のように、前記リンク機構
は、車体もしくは台車枠の一部とともに構成される平行
リンク機構を有していたり、請求項4に記載のように、
前記各リンクの一端部を台車枠もしくは車体に対しリニ
アベアリングを介在させることにより車幅方向に移動可
能に結合したり、請求項5に記載のように、平面視「略
ハ」の字状に配置される一対のリンクを、スプリング等
の弾力部材を内蔵させることにより前記各リンクに作用
する力によって伸縮するように構成したりすることがで
きる。
【0018】請求項3の構成では車体側もしくは台車枠
側に設けられる平行リンク機構が横方向に傾斜揺動する
ことにより台車の横移動を許容し、また請求項4の構成
ではハの字状リンクと台車枠もしくは車体との間に介在
するリニアベアリングが台車の横移動を許容し、さらに
請求項5の構成では一対の各リンクがスプリング等の弾
力部材の付勢力に抗して長軸方向に伸縮することによ
り、台車枠と車体との間の車体幅方向の相対変位を許容
することによって、台車枠又は車体に車体幅方向の荷重
が作用したときにリンクや支持部に生じる力を低下さ
せ、支持部の摩耗などを低減する。
【0019】請求項6に記載のように、前記軸梁を前記
台車枠の基端寄り下端部に軸梁の先端側が上下方向に回
転自在に軸支し、前記軸梁と前記台車枠の先端寄り間に
軸ばねを介装するとともに、前記台車枠と前記車体間に
枕ばねを介装することができる。
【0020】この構成により本発明に係るサスペンショ
ンでは、側面視における傾斜がなく、リンクをほぼ水平
方向に配置しても、軸梁ピンおよび球面軸受によるニー
アクションのサスペンションが構成されるために、車輪
の踏面に前後方向の接線力(具体的には力行(加速力)
や制動力)が作用しても、その作用力の影響によってわ
ずかに荷重や軸ばね荷重が変化するだけであるから、車
輪および車軸が車体に対して相対的に大きなピッチング
変位を起こすことがない。また、車体は、このように軸
ばねによる1次系のサスペンションと枕ばねによる2次
系のサスペンションとの2つのサスペンションで上下に
揺動自在に支持されるために、乗り心地が良好である。
【0021】請求項7に記載のように、前記車軸は非回
転の車軸部材からなり、該車軸部材と前記車体下面との
間に、前記車体に対する幅方向の相対変位を緩衝する緩
衝手段を介設することができる。
【0022】この構成により、車両の走行時に車体が横
(幅)方向に揺れるのが緩衝手段で緩衝され、車体の横
揺れが抑制される。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の鉄道車両用一軸台
車を低床式路面電車に適用した実施例について図面を参
照して説明する。
【0024】図1は本発明の実施例に係る一軸台車を適
用した100%低床式2両編成の連接車両を示す側面
図、図2は本発明の実施例に係る一軸台車を適用した1
00%低床式単一車両を示す側面図である。図4はリン
クと台車枠との結合部(球面軸受)を示すもので、図4
(a)は図4(b)のa−a線拡大断面図、図4(b)
は右半分を省略した拡大平面図である。図5は図1・図
2の車両の左端に配置した第1実施例に係る一軸台車を
示すもので、図5(a)は平面図、図5(b)は側面
図、図5(c)は正面図であり、図6は図5の一軸台車
が左方向に旋回した状態を示す平面図である。
【0025】図1および図2に示すように、各路面電車
1・1’は床面2が軌道としてのレール9から300m
mもしくは330mmの高さに位置する100%低床式
で、台車は全て一軸台車10からなり、床面2は一軸台
車10の位置で両側にホイールハウス2’が形成される
ことによって幅がやや狭くなっているが、車体3の全長
にわたり平坦な床面から構成されている。
【0026】図5に示すように、一軸台車10は台車枠
11、軸梁12、車軸としての非回転式車軸部材13、
車輪14およびリンク機構15を備えている。台車枠1
1は平面視「略コ」の字形で側方より見て略L形で,か
つ後方より見て下向きに凹状に形成され、幅方向におい
て両側縦部材11aの下端で横部材11bにより連結さ
れている。一対の軸梁12の基端側が両側縦部材11a
の下端部に、横向きの軸梁ピン12aにより基端側が上
下方向に回転自在に連結され、軸梁12の前後方向のほ
ぼ中間位置と台車枠11の側梁11cの先端部との間
に、1次系サスペンションを構成する積層ゴムや圧縮ス
プリングなどの弾性体からなる軸ばね16が介設されて
いる。また台車枠11の各側梁11cの先端寄りに空気
ばねやゴムばねやコイルばねなどの弾性体からなる枕ば
ね17が設置され、この枕ばね17上に車体3を支持し
て2次系サスペンションを構成している。
【0027】本例では、車軸に後方より見て下向きに凹
状の非回転式車軸部材13が用いられ、この車軸部材1
3の両側に左右の一対の車輪14が、軸受14aを介し
て左右独立して回転可能に支持されており、このように
構成される車軸部材13・車輪14は両側の軸梁12の
先端部間に配置される。各軸梁12の基端側内側で軸梁
ピン12aの近傍に電動モーター18が一体に取り付け
られ、軸梁12の先端部に配設された減速機19と電動
モーター18とが伝動機構19a(図5)により接続さ
れ、減速機19と車輪14のボス部とが接続されてい
る。また、左右の減速機19の中間歯車の回転軸を連結
シャフト19bにより接続しており、左右の車輪14の
機械的な同期が図られる。
【0028】台車枠11は基端側でリンク機構15によ
り車体3に結合されるが、このリンク機構15は「略
ノ」の字形に湾曲した一対のリンク21を備えている。
このリンク21は側方より見て略五角形で、先端側が球
面軸受24により縦部材11aの上下方向の中間位置に
二股状のブラケット22を介して連結されている。基端
側は上端側が車軸部材13側へやや傾斜し、車体3に固
設されたブラケット23により傾斜した支軸25により
軸支されている。各リンク21は平面視において前後両
端の支持部24・25を結ぶ直線(作用線)の延長線P
が、車軸部材13の近傍付近で車体3の幅方向の中心位
置を前後方向に通る中心軸線L上で交差して交点Oにな
る。
【0029】球面軸受24は、図4に示すようにリンク
21の先端部の取付孔21aと台車枠11側に突設され
たブラケット22の取付孔22aとの間に配置される。
球面状の内輪体24aの周囲に球面状の外輪体24bが
回転自在に外装され、リンク21の取付孔21a内に外
輪体24bがサークリップ24cを介して嵌着されてい
る。一方、ブラケット22の取付孔22aおよび内輪体
24aの中心部の貫通孔24dを上下方向に貫通して支
持ピン24eが嵌挿され、支持ピン24eのねじ部にナ
ット24fが螺合して締め付けられる。支持ピン24e
の周囲には、内輪体24aを上下から挟持するように座
金24gが嵌挿されている。
【0030】また、図5(b)に示すように各リンク2
1は側面視において前後両端の支持部24・25の中間
点を結ぶ直線(作用線)の延長線Sが車輪14の踏面と
レール9との接触点を通るように構成されている。な
お、球面軸受24に代えて、ユニバーサルジョイント又
はゴムなどの弾性体を用いて全方向の揺動を許容して連
結することができる。
【0031】さらに、図5(a)に示すように車軸部材
13の長手方向のほぼ中間位置前面において、一対のス
トッパー26を間隔をあけて前方へ突設するとともに、
これらのストッパー26・26間に車体3の下面より旋
回範囲(旋回角度)を規制するための規制部材27を下
向けに突設する。また車軸部材13の長手方向のほぼ中
間位置後面において、伸縮自在なダンパー28の一端を
後方へ突設したブラケット29の先端に連結し、ダンパ
ー28の他端を車体3の下面より下向けに突設したブラ
ケット30に連結している。
【0032】このようにして本例の一軸台車10が構成
されるが、連接車両1の右端および単一車両1の右端の
一軸台車10’は、一軸台車10の各構成部材と前後方
向が対称に配置されるだけで、基本的に共通する。
【0033】図6には本例の一軸台車10が車体3に対
し相対的に左旋回した状態を示すが、車軸部材13の近
傍の仮想回転中心点Oを旋回中心として車軸部材13・
車輪14および台車枠11等が一体的に旋回する。この
とき、ダンパー28が圧縮・伸長されるとともに、横方
向の振動吸収に作用する。また、規制部材27が右側の
ストッパー26に当接し、所定の旋回角度以上に旋回す
ることが阻止される。同時に左右のリンク21の先端位
置に対し球面軸受24を介して台車枠11の二股状のブ
ラケット22が変位するとともに、枕ばね17が変形す
る。このようにして、曲線状のレール9に沿って一軸台
車10が旋回し、レール9の直線部に進入すると元の状
態に旋回して戻る。
【0034】ところで、図7は本例の一軸台車10を模
式的に現した側面図である。同図に示すように、軸梁1
2の先端部間にて、車軸部材13に回転自在に支持され
た一対の車輪14および車輪14がそれぞれ回転自在に
支持され、また台車枠11に対し軸梁ピン12aを介し
て軸梁12が上下方向に揺動可能に支持され、軸梁12
と台車枠11間の軸ばね16により1次系のサスペンシ
ョンが構成されている。また、台車枠11は球面軸受2
4およびハの字状リンク21を介して車体3に結合さ
れ、この状態で台車枠11は球面軸受24を支点として
上下方向に揺動可能に支持され、台車枠11と車体3と
の枕ばね17により2次系のサスペンションが構成され
ている。車体3は、このように軸ばね16による1次系
のサスペンションと枕ばね17による2次系のサスペン
ションとの2つのサスペンションで上下に揺動自在に支
持されるために、乗り心地が良好である。
【0035】さらに、本例のサスペンションによると側
面視におけるリンク21の傾斜がなく、リンク21をほ
ぼ水平方向に配置しても、軸梁ピン12aおよび球面軸
受24によるニーアクションのサスペンションが構成さ
れているために、車輪14の踏面に前後方向の接線力
(具体的には力行や制動力)が作用しても、その作用力
の影響によってわずかに軸ばね荷重などが変化するだけ
であるから、車輪14および車軸部材13が車体3に対
して相対的に大きなピッチング変位を起こすことがな
い。
【0036】しかも、側面視においてハの字状リンク2
1の車体3に対する結合位置25と台車枠11に対する
結合位置24とを結ぶ作用線の延長線Sが、車輪14の
踏面とレール9との接触点付近で台車10の中心線と交
差するように傾斜させているから、レール9上の車輪1
4の踏面に前後方向の接線力(具体的には力行や制動
力)が作用しても、台車10をピッチングさせる力は作
用しない。
【0037】一方、ハの字状の一対のリンク21は、平
面視でリンク21の作用線の延長線Pがほぼ車体の幅方
向の中心軸線上(ほぼ車両の幅方向の中心)で交差する
から、この交点Oを一軸台車10の仮想旋回中心として
旋回する。この構成により、台車10には旋回用の中心
ピンを設ける必要がなく、台車枠11の側梁11c付近
にリンク21の連結箇所を設けることができる。とく
に、上記した低床式路面電車1の場合には、車体3と台
車10との力の受け渡しを車体3の幅方向の中心軸線L
上で行なうよりも、台車枠11の側梁11c付近で行な
う方が台車枠11の強度面から有利である。車体3の台
枠の構成においても、低床式路面電車では車体台枠の側
梁に強度を持たす構造でないと低床化に不利であり、台
車からの力の伝達が車体中央でなく、車体台枠の両方の
側梁付近に伝達されることは有利である。また、旋回中
心ピンは中央の1カ所で荷重を負担するのに対して、ハ
の字状リンク21を用いたことにより2カ所に分散で
き、台車枠11および車体台枠の負担を軽減できる。
【0038】さらに、図1に示すところの2両編成など
の連接車両1では、車両1間の連接箇所に一軸台車10
の車軸部材13を配置することにより、各車両1のスペ
ースを有効に使用できる。
【0039】図8は本発明に係る一軸台車の第2実施例
を示すもので、図8(a)は平面図、図8(b)は側面
図、図8(c)は正面図である。
【0040】本例の一軸台車10−2が上記実施例と相
違するところは次の点である。すなわち、リンク31の
先端側を上端側を垂直方向からやや車軸部材13側へ傾
斜させた傾斜軸33により二股状のブラケット32を介
して台車枠11に対し、水平方向に旋回自在に軸支され
ている。また、リンク31の基端側は車体3に球面軸受
24を介して連結されている。なお、リンク31の形状
は、第1実施例のリンク21の形状に比べて側方から見
て前後に略対称になっている。その他の構成について
は、上記第1実施例と共通するので、同一の符号を用い
て図8に示し説明を省略する。
【0041】図示は省略するが、球面軸受24に代えて
ユニバーサルジョイントを用いたり、弾性体を用いたり
することができる。
【0042】図9は他の(第3)実施例に係る一軸台車
10−3を模式的に現した平面図で、図9(a)は直進
状態を、図9(b)は旋回状態をそれぞれ示している。
本例の一軸台車10−3が上記実施例と相違するところ
は次の点である。すなわち、ハの字状リンク21’を長
手(軸)方向に伸縮可能な構造とすることにより、一軸
台車10−3の左右方向の揺れを各リンク21’が伸縮
することで吸収し、緩衝作用が働くようにしたことであ
る。なお、図9において軸梁12を省いて車軸部材13
を台車枠11の先端部間に直接設けた表現にしている
が、台車枠11に車輪14および車軸部材13を直接に
設けることが可能で、この場合には軸ばね16は省かれ
る。また、図中の符号24’は球面座で、25は支軸で
ある。
【0043】図10は伸縮可能な構造を備えたリンク2
1’の具体例を示す断面図で、図10(a)は常態を、
図10(b)は伸長状態を、図10(c)は収縮状態を
それぞれ現している。同図に示すように各リンク21
は、一端を開口した円筒体61内に円柱状のロッド62
を出入り自在に挿入しており、円筒体61の内部は口径
の異なる2段階の孔部61a・61bに形成し、これに
対応してロッド62も大径部62aと小径部62bとの
2段に形成している。大口径側孔部61a内においてロ
ッド62の小径部62bの周囲に一対のリング63・6
3を外装し、リング63間にコイルスプリング64を縮
装した構造からなる。この構造により、リンク21は伸
長時および収縮時のどちらでも、コイルスプリング64
の付勢力に抗して伸長あるいは収縮して緩衝する。な
お、符号65はロッド62の先端ねじ部に螺合し締着し
たナットで、ナット65の内側にはストッパー66を介
装してリング63の抜けを防止している。
【0044】図11は他の(第4)実施例に係る一軸台
車10−4を模式的に現した平面図で、図11(a)は
直進状態を、図11(b)は右側へ横移動した状態を、
図11(c)は旋回状態をそれぞれ示している。本例の
一軸台車10−4が上記した第1・第2実施例と相違す
るところは次の点である。すなわち、台車枠11の横部
材11bを利用して一対の短寸のリンク41・41と長
寸のリンク42により平行リンク機構40を形成したう
えで、この平行リンク機構40のリンク42の枢支部に
ハの字状リンク21の一端を共通の支軸24’にて連結
することにより、一軸台車10−4の左右方向の揺れを
一対の短寸のリンク41が車幅方向に揺動することで吸
収し、緩衝作用が働くようにしたことである。なお、図
中の符号43は球面座で、この球面座43により横部材
11bに各リンク41の一端を枢支連結している。
【0045】図12は他の(第5)実施例に係る一軸台
車10−5を模式的に現した平面図で、図12(a)は
直進状態を、図12(b)は右側へ横移動した状態を、
図12(c)は旋回状態をそれぞれ示している。本例の
一軸台車10−5が上記した第4実施例と相違するとこ
ろは次の点である。すなわち、車体3の一部を利用して
一対の短寸のリンク44・44と長寸のリンク45によ
り平行リンク機構40’を形成したうえで、この平行リ
ンク機構40’のリンク45の枢支部にハの字状リンク
21の一端を共通の支軸25にて連結したことであり、
一軸台車10−5の左右方向の揺れを一対の短寸のリン
ク44が車幅方向に揺動することで吸収し、緩衝作用が
働くようにしたことは共通している。なお、上記実施例
と共通する部材には同一の符号を付して説明を省略して
いる。また図中の符号46は、リンク44の一端を車体
3に結合する支軸である。
【0046】図13は本発明に係る一軸台車の第6実施
例を模式的に示す平面図、図14は本発明に係る一軸台
車の第7実施例を模式的に示す平面図である。
【0047】本例の一軸台車10−6が第3実施例の台
車10−3と相違するところは、図13に示すようにハ
の字状リンク21’の中間位置に別のリンク47を配置
し、この中間リンク47によっても台車枠11と車体3
との間を連結したことである。本例の一軸台車10−6
では、リジットな中間リンク47で台車枠11を車体3
に対し横移動自在に連結しているため、台車10−6が
車体3に対し前後方向に移動することが阻止される。こ
のため、リンク21’のコイルスプリング64(図10
参照)のばね力を弱めて車幅方向への動きを向上して
も、台車10−6が前後方向へ不安定な動きを起こすこ
とがない。
【0048】また、第7実施例の一軸台車10−7につ
いては、図14に示すように、中間リンク47を設けた
代わりに、ハの字状リンク21’の一方を取り除いて構
造の簡素化を図っている。しかし、本例の一軸台車10
−7の基本的な作用については一軸台車10−6と全く
共通している。なお、図13・図14中の符号48は中
間リンク47の一端と台車枠11を結合するための球面
座で、符号49は中間リンク47の他端を車体3に結合
するための支軸である。
【0049】図15(a)は第8実施例の一軸台車を模
式的に現した平面図、図15(b)は図15(a)のb
−b線拡大断面図である。
【0050】図15に示すように、本例の一軸台車10
−8は、上記一軸台車10においてハの字状リンク21
の球面軸受24と台車枠11の横部材11bとの間にリ
ニアベアリング51を介在させることにより、車体3と
台車枠11との車幅方向における相対的な移動を向上し
たことである。詳しくは、図15(b)のように台車枠
11の横部材11bに左右一対のリニアベアリング51
を介してガイドバー52を配設し、このガイドバー52
の両側にハの字状リンク21の一端を球面軸受24を介
在させて連結しており、ハの字状リンク21の他端は車
体3に対し支軸25により連結される。本例の一軸台車
10−8の場合は、上記したストッパー26やダンパー
28(図5(a)参照)を車軸部材13に設けるなどし
て一軸台車10−8の横移動時にダンパー28で移動を
緩衝したり、一軸台車10−8の水平旋回時の旋回範囲
をストッパー26で規制したりするのが好ましい。
【0051】図3は部分定床式の2両編成路面電車を示
すもので、車両の前部又は後部(端部)の床面2を他の
部分に比べて高くしている。このため、本例の路面電車
1”では、連接部の台車10”を除いて上記した本発明
の一軸台車10〜10−8に限らず、左右の車輪14・
14間を回転式車軸(部材)で連結した構造の従来の一
般的な台車(不図示)を使用することができる。
【0052】以上に本発明の一軸台車の実施例を示した
が、本発明は低床式路面電車に限らず、床の位置が高い
一般的な路面電車や軽量化を図った鉄道車両に適用でき
ることは言うまでもない。
【0053】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係る鉄道車両用一軸台車には、次のような優れ
た効果がある。
【0054】(1)低床式の路面電車に好適で連接台車
にも適用可能であり、しかも構造が簡単で軽量で、一軸
でピッチングを防止でき、台車枠と車体との間の車体幅
方向の相対変位を許容することによって、台車枠又は車
体に車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや支持部
に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを減らして点
検および整備の手間や費用を低減できる。
【0055】(2)ハの字状の一対のリンクは、平面視
でリンクの作用線の延長線が車軸の幅方向のほぼ中心位
置で交差する交点を一軸台車の仮想旋回中心として旋回
するが、とくにその交点が車軸の幅方向のほぼ中心位置
にあるから、車体の幅方向の中心線上を中心に旋回する
ことになり、曲線路での台車の旋回が安定する。この構
成により、台車旋回用の中心ピンを設ける必要がなく、
台車枠の側梁付近にリンクの連結箇所を設けることがで
きるので、とくに低床式路面電車の場合には、車体と台
車との力の受け渡しを車体の幅方向の中心軸線上で行な
うよりも、側梁付近で行なうことができ、台車枠の強度
面から有利であり、また旋回中心ピンは中央の1カ所で
荷重を負担するのに対して、ハの字状リンクを用いたこ
とにより2カ所に負荷を分散でき、負担を軽減できる。
また、車体についても、台車からの力が両側の側梁付近
に伝達されることになるので、車体の台枠を構成するう
えで有利である。
【0056】(3)リンク機構が車幅方向(横方向)の
動きを許容する手段を備えるから、台車枠と車体との間
の車幅方向の相対変位が許容され、車体幅方向の荷重が
作用したときにリンクや支持部に生じる力が低下し、支
持部の摩耗などを低減できる。
【0057】(4)請求項2の構成によると、台車の旋
回時等において球面軸受が揺動したり弾性体が変形した
りすることによって、台車枠と車体の間の車幅方向の相
対変位を許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリ
ンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗など
が低減される。
【0058】(5)請求項3の構成では車体側もしくは
台車枠側に設けられる平行リンク機構が横方向に傾斜揺
動することにより台車の横移動を許容し、また請求項4
の構成ではハの字状リンクと台車枠もしくは車体との間
に介在するリニアベアリングが台車の横移動を許容し、
さらに請求項5の構成では一対の各リンクがスプリング
等の弾力部材の付勢力に抗して長軸方向に伸縮すること
によって台車の横移動を許容することから、台車枠と車
体との間の車体幅方向の相対変位を許容し、車体幅方向
の荷重が作用したときにリンクや支持部に生じる力を低
下させ、支持部の摩耗などを低減する。
【0059】(6)請求項6の構成によるサスペンショ
ンでは、側面視における傾斜がなく、リンクをほぼ水平
方向に配置しても、軸梁ピンおよび球面軸受によるニー
アクションのサスペンションが構成されるために、車輪
の踏面に前後方向の接線力(具体的には力行(加速力)
や制動力)が作用しても、その作用力の影響によってわ
ずかに荷重や軸ばね荷重が変化するだけであるから、車
輪および車軸が車体に対して相対的に大きなピッチング
変位を起こすことがない。また、車体は、このように軸
ばねによる1次系のサスペンションと枕ばねによる2次
系のサスペンションとの2つのサスペンションで上下に
揺動自在に支持されるために、乗り心地が良好である。
【0060】(7)請求項7に記載の構成では、車両の
走行時に車体が横(幅)方向に揺れるのが緩衝手段で緩
衝され、車体の横揺れが抑制されるため、乗り心地が良
好である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る一軸台車を適用した10
0%低床式2両編成の連接車両を示す側面図である。
【図2】本発明の実施例に係る一軸台車を適用した10
0%低床式単一車両を示す側面図である。
【図3】本発明の実施例に係る一軸台車を連接箇所に適
用した部分低床式2両編成の連接車両を示す側面図であ
る。
【図4】本発明の実施例に係る一軸台車のリンクと台車
枠との結合部(球面軸受)を示すもので、図4(a)は
図4(b)のa−a線拡大断面図、図4(b)は右半分
を省略した拡大平面図である。
【図5】図1・図2の車両の左端に配置した本発明の第
1実施例に係る一軸台車を示すもので、図5(a)は平
面図、図5(b)は側面図、図5(c)は正面図であ
る。
【図6】図5の一軸台車が左方向に旋回した状態を示す
平面図である。
【図7】図5に示すところの一軸台車10を模式的に現
した側面図である。
【図8】本発明に係る一軸台車の第2実施例を示すもの
で、図8(a)は平面図、図8(b)は側面図、図8
(c)は正面図である。
【図9】本発明の第3実施例に係る一軸台車10−3を
模式的に現した平面図で、図9(a)は直進状態を、図
9(b)は旋回状態をそれぞれ示す。
【図10】伸縮可能な構造を備えたリンク21’の具体
例を示す断面図で、図10(a)は常態を、図10
(b)は伸長状態を、図10(c)は収縮状態をそれぞ
れ現している。
【図11】本発明の第4実施例に係る一軸台車10−4
を模式的に現した平面図で、図11(a)は直進状態
を、図11(b)は右側へ移動した状態を、図11
(c)は旋回状態をそれぞれ示す。
【図12】本発明の第5実施例に係る一軸台車10−5
を模式的に現した平面図で、図12(a)は直進状態
を、図12(b)は右側へ移動した状態を、図12
(c)は旋回状態をそれぞれ示す。
【図13】本発明の第6実施例に係る一軸台車10−6
を模式的に示す平面図である。
【図14】本発明の第7実施例に係る一軸台車10−7
を模式的に示す平面図である。
【図15】図15(a)は第8実施例の一軸台車10−
8を模式的に現した平面図、図15(b)は図15
(a)のb−b線拡大断面図である。
【符号の説明】
1・1’・1” 路面電車 2 床面 2’ホイールハウス 3 車体 9 レール(軌道) 10 一軸台車 11 台車枠 12 軸梁 12a軸梁ピン 13 車軸(非回転式車軸部材) 14 車輪 15 リンク機構 16 軸ばね 17 枕ばね 18 電動モーター 19 減速機 19a伝動機構 19b連結シャフト 21 リンク 21’伸縮リンク 22・23 ブラケット 24 球面軸受 25 支軸 26 ストッパー 27 規制部材 28 ダンパー 40・40’平行リンク機構 41・42・44・45 リンク 47 中間リンク 51 リニアベアリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松嶋 博英 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 河野 行伸 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 門田 浩次 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 大岸 秀之 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 小林 昇 兵庫県神戸市兵庫区和田山通2丁目12番14 号 川重車両エンジニアリング株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右の車輪が車軸を介して回転自在に支
    持され、前記車輪および前記車軸を直接もしくは軸梁を
    介して支持する台車枠がリンク機構により車体に対し水
    平旋回可能に連結される鉄道車両用一軸台車であって、 前記リンク機構は、前記台車枠側に比べて車体側の幅方
    向の間隔が広くなるように平面視「略ハ」の字状に配置
    し、かつ平面視における前後両端部を結ぶ左右の直線の
    延長線上の交点が前記車体の幅方向のほぼ中心線上で交
    差する一対のリンクを備えるとともに、 前記リンク機構には、前記車体に対する車幅方向の動き
    を許容する手段を設けたことを特徴とする鉄道車両用一
    軸台車。
  2. 【請求項2】 前記各リンクは、各一端部を車体もしく
    は台車枠に対し垂直軸回り又は垂直方向の上端側が下端
    側に比べて車軸中心側へ傾斜した傾斜軸回りに回転可能
    に軸支するとともに、他端部を台車枠もしくは車体に対
    し球面軸受又は弾性体を介在させることにより全方向に
    揺動自在に結合している請求項1に記載の鉄道車両用一
    軸台車。
  3. 【請求項3】 前記リンク機構は、車体もしくは台車枠
    の一部とともに構成される平行リンク機構を有している
    請求項1に記載の鉄道車両用一軸台車。
  4. 【請求項4】 前記各リンクの一端部を台車枠もしくは
    車体に対しリニアベアリングを介在させることにより車
    幅方向に移動可能に結合している請求項1〜3のいずれ
    かに記載の鉄道車両用一軸台車。
  5. 【請求項5】 平面視「略ハ」の字状に配置される一対
    のリンクを、スプリング等の弾力部材を内蔵させること
    により前記各リンクに作用する力によって伸縮するよう
    に構成している請求項1に記載の鉄道車両用一軸台車。
  6. 【請求項6】 前記軸梁を前記台車枠の基端寄り下端部
    に軸梁の先端側が上下方向に回転自在に軸支し、 前記軸梁と前記台車枠の先端寄り間に軸ばねを介装する
    とともに、前記台車枠と前記車体間に枕ばねを介装した
    請求項1〜5のいずれかに記載の鉄道車両用一軸台車。
  7. 【請求項7】 前記車軸は非回転の車軸部材からなり、
    該車軸部材と前記車体下面との間に、前記車体に対する
    幅方向の相対変位を緩衝する緩衝手段を介設する請求項
    1〜6のいずれかに記載の鉄道車両用一軸台車。
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