JP2007008446A - 軌道系連接車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上部連接装置は、台車1間に存在する少なくともひとつの連接部に設けられ車体間の相対ヨーイング、ローリングを許容する第1の連接装置3と、3台の台車1間に存在する連接部のうちの少なくとも1箇所に設けられ車体間の相対的なヨーイング、ローリング及びピッチングを許容する第2の連接装置4と、第1の連接装置3及び第2の連接装置4以外の連接部に設けられ車体間の相対ヨーイングのみを許容する第3の連接装置5とからなり、下部連接装置6は、互いに嵌合する一対の球面継手によって構成されている。
【選択図】図1
Description
例えば特許文献1(特開2003−48539号公報)には、3車体2台車形式の車両編成における車体上部の連接部として、ピンジョイントで連接する連接構造が提案されている。
なお航空機や船舶、その他陸上の乗り物では、車体の前後軸回りの回転をローリング、左右軸回りの回転をピッチング、そして上下軸回りの回転をヨーイングと呼んでいる。
一方隣り合う車体の上部を連接しない場合、車両は曲線において円滑に走行することが可能であるが、直線走行時に車体が相対的にローリング運動するので不安定になり易く、車両の走行安定性と乗り心地が問題となった。
また従来LRT等の連接車両において、曲線走行時等の走行安定性及び乗り心地の向上を連接車両全体の視点から検討した事例は見当たらない。
軌道上を走行し複数の車体を連接し、該複数の車体の全部に又は選択的に台車を設け、前記車体間の上部及び下部に連接装置を設けてなる軌道系連接車両において、
前記上部連接装置は、
車体に設けられた前記台車を2台含む連接車体間に存在する少なくともひとつの連接部に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動とローリング運動を許容する第1の連接装置と、
車体に設けられた前記台車を3台含む連接車体間に存在する連接部のうちの少なくとも1箇所に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動とローリング運動及びピッチング運動を許容する第2の連接装置と、
前記第2の連接装置以外の車体間に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動のみを許容する第3の連接装置とからなり、
前記下部連接装置は、連接部を挟む車体に夫々取り付けられかつ互いに嵌合する一対の球面継手によって構成されていることを特徴とする。
本発明の連接車両において、第1連接装置及び第2連接装置を前記特定位置の連接部に少なくとも1個設けることにより、全車両における各車体間連接部で相対的なローリング運動及び相対的なピッチング運動を許容することができる。なお第1連接装置及び第2連接装置は、ともに車体間の相対的なヨーイング運動を許容できることを前提とする。
このような上部連接装置及び下部連接装置の構成により、曲線走行時にカントKに乗り上げた場合や上下方向の曲線通過時に捩じりによる車体間の相対変位や車体間の相対的なピッチング運動が許容されているため、車両は円滑にこれらの曲線部を通過することができる。
この構成を図1により説明する。図1の(a)〜(e)は各種連接車両の形態を示す。
車体間上部の幅方向中央部において連接部を挟む車体の双方にそれぞれ取り付けた支持ブラケットと、
前記支持ブラケットの一方に水平方向に取り付けた剛性の筒状リングと、
該筒状リングの中心に位置するように前記支持ブラケットの他方に取り付けられた剛性のピンと、
前記ピンと前記筒状リングとの間に嵌入され車体長手方向の弾性力が車体幅方向の弾性力より大となるように弾性力に異方性をもたせた弾性体とからなり、
前記ピンは前記弾性体を介して前記筒状リングに対して相対的に回動可能に構成するとよい。
また弾性体が破断したときは、前記筒状リングが前記ピンを該リング内に係止することによりフェールセイフ機能を発揮し、連接装置の破断を招くことがない。
さらに副次的な作用として、前記ピンが弾性体によって支持されているので、加わる振動又は負荷に対し減衰機能を有し、制振効果をも合わせもつ。
また車体間の連接部全部にローリング及びピッチングを許容できる連接装置を配置する必要がなく、必要箇所のみに前記連接装置を配置すれは事足りるため、低コストで済む。
さらに副次的な作用として、前記弾性体が車体に加わる振動や負荷に対して減衰機能を有し、制振効果をも合わせもつ。
また好ましくは、前記弾性体を弾性部材と剛体の筒状リングとからなる多重管構造とすることにより、歪率を小さく抑え寿命をのばすことができるとともに、弾性体と剛体リングとの結合力をより強固にすることができる。
図2は、本発明の第1実施例の連接車両を示す全体構成図、図3は、第1実施例の一部拡大平面図、図4は、第1実施例の連接部の一部断面を有する拡大立面図、図5は、図4の一部拡大断面図、図6の(a)は、第1実施例の積層ゴム構造体の平面図、(b)は(a)のVIb−VIb断面図、図7は、第1実施例の制振装置4の作動説明図である。
また車体B、Cの幅方向Yの弾性体35に空間37が形成されていて、車体の幅方向Yの弾性力が車体の前後方向Xの弾性力よりも小さく構成されている。これによって弾性体35はY方向が柔らかいので、ローリング運動が容易になるとともに、前後方向Xにおいても弾性体35がもつ弾性力によりわずかながら車体間の相対的なピッチング運動を可能とする。車体B及びCが相対的にピッチング運動するときに、弾性体35の前後どちらかの側が常に圧縮力を受けるので、破断しにくい利点がある。なお中央の孔39にはピン34が回動可能に挿入される。また当然に車体間の相対的なヨーイング運動を許容する。
図7の(a)は、制振装置4に外力が付加されていない場合、(b)は外力として圧縮力が付加されている場合、(c)は引張力が付加されている場合を示す。制振装置4のケーシング45の内部にはコイルバネ46が挿入され、車体取付部43にはロッド47が取り付けられ、ロッド47が、制振装置4に加わる圧縮力及び引張力によってケーシング45内を摺動するようになっている。
ダンパは、例えば油液又はガスが封入されたシリンダ内にピストンロッドが連結されたピストンを嵌挿し、ピストンにピストンの両側の室に油液又はガスを行き来させるオリフィスを設け、ピストンロッドに加わる力に対して油液又はガスがオリフィスを行き来することによって減衰力を発揮させ、ピストンロッドに加わる衝撃や振動を軽減する機能を有するものである。
従ってこの球面継ぎ手は、これを挟む車体間の3次元方向の相対運動に追従するようになっている。
また曲がり部に設けられたカントに対しては、カント乗り上げ時に車体間の生じる相対的なローリング運動に対して積層ゴム型連接装置3によって追従することができる。
これによって走行安定性が及び乗り心地が向上するとともに、車両全体に対して効率良く積層ゴム型連接装置3及び制振装置4を配置しているので、コスト低減を図ることができる。
また制振装置4は、車体間の相対的な動きに対して減衰力を発揮する減衰機能を有するので、車体間に発生する相対的な動きを緩和するとともに、車体に生じるローリング振動やピッチング振動等を低減することができる。
第1実施例を示す図2と同一の符号を付した部位は同一の構成及び機能を有するので、それらの説明を省略する。
また車体間の要所々々に積層ゴム型連接装置3と制振装置4を配設しているだけで済むので、効率的であり、コストを低減することができる。
また車体AとB間及び車体DとE間には構成が簡単で低コストなピンジョイント型連接装置5を設けることでこと足れり、また連接台車1’を設けた車体間の下部連接部には球面継ぎ手型連接装置6を省略することができるので、低コストとすることができる。
2 車輪
3 積層ゴム型連接装置(上部連接装置)
4 制振装置(同上)
5 ピンジョイント型連接装置(同上)
6 球面継ぎ手型連接装置(下部連接装置)
A,B,C,D,E,F,G 車体
R 軌道
31,32 支持ブラケット
33,38 筒状リング
34 剛性ピン
35 弾性体
46 コイルバネ
Claims (6)
- 軌道上を走行し複数の車体を連接し、該複数の車体の全部に又は選択的に台車を設け、前記車体間の上部及び下部に連接装置を設けてなる軌道系連接車両において、
前記上部連接装置は、
車体に設けられた前記台車を2台含む連接車体間に存在する少なくともひとつの連接部に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動とローリング運動を許容する第1の連接装置と、
車体に設けられた前記台車を3台含む連接車体間に存在する連接部のうちの少なくとも1箇所に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動とローリング運動及びピッチング運動を許容する第2の連接装置と、
前記第1の連接装置及び第2の連接装置以外の車体間に設けられ、車体間の相対的なヨーイング運動のみを許容する第3の連接装置とからなり、
前記下部連接装置は、連接部を挟む車体に夫々取り付けられかつ互いに嵌合する一対の球面継手によって構成されていることを特徴とする軌道系連接車両。 - 前記第2の連接装置を連続した3台の台車を設けた車体間に存在する連接部のうち中央の台車寄りにある連接部に設けることを特徴とする請求項1記載の軌道系連接車両。
- 前記第1の連接装置が、
車体間上部の幅方向中央部において連接部を挟む車体の双方にそれぞれ取り付けた支持ブラケットと、
前記支持ブラケットの一方に水平方向に取り付けた剛性の筒状リングと、
該筒状リングの中心に位置するように前記支持ブラケットの他方に取り付けられた剛性のピンと、
前記ピンと前記筒状リングとの間に嵌入され車体長手方向の弾性力が車体幅方向の弾性力より大となるように弾性力に異方性をもたせた弾性体とからなり、
前記ピンは前記弾性体を介して前記筒状リングに対して相対的に回動可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の軌道系連接車両。 - 前記弾性体が弾性部材と1個以上の剛性筒状リングとが層状に重ねられた多重管構造とされていることを特徴とする請求項4記載の軌道系連接車両。
- 前記第2の連接装置が、車幅方向に沿って配置され両端がそれぞれ前後の車体に取り付けられ流体圧ダンパ又は付勢バネによる減衰力発生機構を備えていることを特徴とする請求項1記載の軌道系連接車両。
- 連接車両が7車体5台車、5車体3台車、3車体3台車又は3車体2台車で構成されることを特徴とする請求項1記載の軌道系連接車両。
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