JP2007030882A - 台車 - Google Patents

Abstract

【課題】構成の複雑化やコスト増を抑えつつ旋回時の内輪差が抑制された台車を路面条件の良くない場所でも良好に使用できるようにする。
【解決手段】台車底面（荷台）の４隅近傍を支持する車輪２１〜２４を４隅支持車輪としてフレーム１０に取り付けると共に、台車底面の中央部を支持する車輪を中央車輪８０として取り付ける。４隅支持車輪２１〜２４は、鉛直軸まわりに回転可能な転向車輪であって、ソリッドタイヤを使用した構成となっている。中央車輪８０は、鉛直軸まわりに回転不能で走行方向が台車１００の直進方向に固定された固定車輪であって、空気入りタイヤを使用した構成となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷物等を運搬するために使用される台車に関し、更に詳しくは、旋回時における内輪差の発生を抑制するための機能を有する台車に関する。

従来より、転向可能に取り付けられた左右一対の前輪によって荷台の前部を支持し、固定的（転向不能）に取り付けられた左右一対の後輪によって荷台の後部を支持する構成の台車が知られている。このように前輪のみが転向可能に構成された台車を複数台連結して、例えば部品の搬送等のために工場内の通路を走行させる場合、旋回時に内輪差が発生し、円滑にコーナを通過することができないという問題があった。

これに対し、旋回時における内輪差の発生を抑制するために、前輪のみならず後輪も転向可能な構成とし、前輪と後輪とを互いに逆方向に転向させるための連動機構を備えた台車が提案されている。この連動機構としては、特許文献１（特開平１０−７６９７６号公報）に開示された台車の装置機構のようにパンタグラフを用いて構成されたものや、特許文献２（特開平９−３１５３３５号公報）に開示された台車のようにリンクロッド等の棒状部材を用いて構成されたもの等がある。

しかし、旋回時における台車の内輪差の発生を抑制するための上記従来の連動機構は、部品点数が多く機構が複雑であるため、台車のコストを上昇させる要因となる。

これに対し、特許文献３（特開２００３−２５２２６３号公報）や特許文献４（特開平９−２２１０３４号公報）に記載の台車では、鉛直軸まわりの転向を不能とされた固定車輪が、台車底面の中央部に１個のみ取り付けられた構成、又は台車底面の中央に配置された左右の延びるフレームの両端部に１個ずつ取り付けられた構成となっている。このような構成によれば、機構の複雑化を回避しつつ旋回時における内輪差を低減することが可能となる。
特開平１０−７６９７６号公報 特開平９−３１５３３５号公報 特開２００３−２５２２６３号公報 特開平９−２２１０３４号公報

ところで、台車は、凹凸のある路面上や軟弱な路面上で使用される場合もある。このような路面条件の良くない場所で上記従来の台車を使用した場合には、台車の良好な走行が困難となり、旋回走行において内輪差の抑制機能を発揮できないこともある。これに対し、路面の凹凸等による台車の揺れや上下動等の影響を軽減するために、衝撃吸収機構を含むサスペションを設ける等の対策が考えられる。しかし、特許文献３または４で開示されたような台車、すなわち台車底面の４隅近傍を支持する転向車輪に加えて台車底面の中央部等に固定車輪を設けた台車において、路面の凹凸等による影響緩和のための上記対策を実施すると、通常の台車よりも構成が複雑化し大きなコスト増を招く。

そこで本発明では、構成の複雑化やコスト増を抑えつつ旋回時の内輪差を抑制し且つ路面条件の良くない場所でも良好に使用できるようにした台車を提供することを目的とする。

第１の発明は、台車であって、
荷台と、
前記荷台の４隅近傍をそれぞれ支持する転向可能な第１から第４の車輪と、
前記荷台の中央部を支持する転向不能な第５の車輪とを備え、
前記第５の車輪は、空気入りタイヤからなり、走行方向を直進方向に固定されていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記第１から第４の車輪は、ソリッドタイヤからなることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、
前記第５の車輪の幅は、前記第１から第４の車輪の幅よりも大きいことを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明において、
前記第５の車輪の直径は、前記第１から第４の車輪の直径よりも大きいことを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明において、
前記第１から第４の車輪のいずれにおいても、転向のための回転軸の位置と走行のための車輪軸の位置とは前後方向に所定間隔だけずれていることを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明において、
前記荷台の中央部を支持する転向不能な車輪を前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備えることを特徴とする。

第７の発明は、台車であって、
荷台と、
前記荷台の４隅近傍をそれぞれ支持する転向可能な第１から第４の車輪と、
前記荷台の中央部を支持し、走向方向を直進方向に固定された転向不能な第５の車輪と、
前記荷台と前記第５の車輪との間に介設され、前記第５の車輪を下方に付勢しつつ上下方向に変位可能とする弾性機構とを備えることを特徴とする。

第８の発明は、第７の発明において、
前記弾性機構は、
前記荷台の下面側に固定された第１の板部材と、
前記第１の板部材と一端で回動自在に連結され、前記第５の車輪が回転自在に結合した第２の板部材と、
前記第１の板部材と前記第２の板部材との間に介装され、前記第２の板部材を下方に付勢するバネ部材とを含むことを特徴とする。

第９の発明は、第７の発明において、
前記第１から第５の車輪は、ソリッドタイヤからなることを特徴とする。

第１０の発明は、第７の発明において、
前記第１から第４の車輪のいずれにおいても、転向のための回転軸の位置と走行のための車輪軸の位置とは前後方向に所定間隔だけずれていることを特徴とする。

第１１の発明は、第７の発明において、
前記荷台の中央部を支持し走向方向を直進方向に固定された転向不能な車輪を、前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備え、
前記荷台と前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備えられる転向不能な車輪との間に介設され、当該転向不能な車輪を下方に付勢しつつ上下方向に変位可能とする弾性機構を更に備えることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、直進方向に走行方向が固定された第５の車輪が荷台中央部を支持することにより、当該台車の牽引方向に応じて、第１から第４の車輪のうち右前輪と右後輪とが互いに逆方向に転向すると共に、左前輪と左後輪とが互いに逆方向に転向するので、台車の旋回における内輪差の発生が抑制される。また、荷台中央部を支持する第５の車輪は空気入りタイヤを用いた構成となっているので、台車を走行させる路面が凹凸を有していたり軟弱であったりして路面条件が良くない場合であっても、その空気入りタイヤで衝撃や振動などを吸収して路面からの影響を緩和し、直進走行および旋回走行を適切に行うことが可能となる。このようにして、空気入りタイヤを使用した固定車輪としての第５の車輪を追加するという簡単な構成でコスト増を抑えつつ、旋回時の内輪差が抑制された台車を路面条件の良くない場所でも使用可能とすることができる。

上記第２の発明によれば、第１から第４の車輪はソリッドタイヤからなるので、第５の車輪以外でパンクが生じることはなく、第５の車輪でパンクが生じても台車の使用を継続することができる。

上記第３の発明によれば、第５の車輪の幅は第１から第４の車輪の幅よりも大きいので、路面条件の良くない場所であっても路面からの影響を効果的に緩和して良好に台車を走行させることができる。

上記第４の発明によれば、第５の車輪の直径は第１から第４の車輪の直径よりも大きいので、路面条件の良くない場所であっても路面からの影響を効果的に緩和して良好に台車を走行させることができる。

上記第５の発明によれば、第１から第４の車輪のいずれにおいても、転向のための回転軸の位置と走行のための車輪軸の位置とは前後方向に所定間隔だけずれているので、台車が牽引されると、その牽引方向に応じて第１から第４の車輪が容易に転向し、旋回時の内輪差が効果的に抑制される。

上記第６の発明によれば、台車の旋回時における内輪差を抑制するために、荷台中央部を支持する転向不能な車輪として、第５の車輪を含む複数個の固定車輪が設けられるので、それら固定車輪への加重が分散されて固定車輪の摩耗が抑制される。

上記第７の発明によれば、直進方向に走行方向を固定された転向不能な車輪（固定車輪）である第５の車輪が荷台中央部を支持することにより、当該台車の牽引方向に応じて、第１から第４の車輪のうち右前輪と右後輪とが互いに逆方向に転向すると共に、左前輪と左後輪とが互いに逆方向に転向するので、台車の旋回における内輪差の発生が抑制される。また、荷台中央部を支持する固定車輪としての第５の車輪は弾性機構によって下方に付勢されつつ上下方向に変位可能とされているので、台車を走行させる路面が凹凸を有していたり軟弱であったりして路面条件が良くない場合であっても、その弾性機構で衝撃や振動などを吸収して路面からの影響を緩和し、台車の直進走行および旋回走行を適切に行うことが可能となる。特に、固定車輪としての第５の車輪が上記弾性機構によって路面（走行面）に押圧されることになるので、路面条件が良くない場合であっても、旋回走行において内輪差の発生を抑制するという機能を十分に発揮することができる。このようにして、荷台中央部を支持する固定車輪としての第５の車輪を設けると共に当該固定車輪と荷台の間に弾性機構を介設するという簡単な構成の追加で、コスト増を抑えつつ、旋回時の内輪差が抑制される台車を路面条件の良くない場所でも使用可能とすることができる。

上記第８の発明によれば、荷台中央部を支持する転向不能な第５の車輪と荷台との間に介設された弾性機構が、回動自在に端部を連結された第１および第２の板部材とバネ部材を用いた簡単な構成で実現されるので、路面条件の良くない場所でも旋回時の内輪差が抑制される台車を低コストで提供することができる。

上記第９の発明によれば、転向可能な第１から第４の車輪のみならず、台車の旋回時における内輪差を抑制するために設けられた転向不能な第５の車輪もソリッドタイヤからなるが、路面条件の良くない場所でも、第５の車輪が弾性機構により下方に付勢されて常に路面に接する状態とされる。したがって、空気入りタイヤを使用する場合とは異なり、パンクの発生を心配することなく、旋回時における内輪差が抑制される台車を使用することができる。

本願の他の発明の効果については、本願の上記発明の効果および下記実施形態についての説明から明らかであるので、説明を省略する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜１．第１の実施形態＞
＜１．１ 構成＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る台車の下面図（底面図）であり、図２は本実施形態に係る台車の側面図であり、図３は本実施形態に係る台車の正面図である。なお、以下において、台車の進行方向を前方、その進行方向と逆の方向を後方とし、進行方向に向かい上方から見て左手方向を左方、右手方向を右方とする（他の実施形態においても同様）。

本実施形態に係る台車１００は、鋼鉄等の剛性材料で矩形の枠状に形成されて荷台を構成するフレーム１０と、荷台の前部を支持する右前輪２１および左前輪２２と、荷台の後部を支持する右後輪２３および左後輪２４と、荷台を中央で支持する中央車輪８０と、フレーム１０の先端部中央に取り付けられた牽引部材としての前方連結部材４１と、フレーム１０の後端部中央に取り付けられた後方連結部材４２とを備えている。右前輪２１、左前輪２２、右後輪２３および左後輪２４は、いずれも、鉛直軸まわりの回転を可能とされた転向車輪であるが、中央車輪８０は、鉛直軸まわりの回転を不能とされた固定車輪である。これらの車輪の詳細構成については後述する。

フレーム１０は、荷台の外枠を形成する枠状部材１１と、枠状部材１１の前部に取り付けられ左右方向に延びる第１および第２長尺状部材１２，１３と、枠状部材１１の後部に取り付けられ左右方向に延びる第３および第４長尺状部材１４，１５と、枠状部材１１の中央部に取り付けられ前後方向に延びる第５および第６長尺状部材１６，１７とから構成され、その上に必要に応じて剛性の板状部材（図示せず）が載置または取り付けられる。なお、フレーム１０を構成する各部材１１〜１７は、例えばＬ形鋼を用いて形成される。

右前輪２１と左前輪２２は、後述の部材１２０，１２１を介して第１および第２長尺状部材１２，１３の右端部と左端部にそれぞれ取り付けられており、右後輪２３と左後輪２４は、後述の部材１２０，１２１を介して第３および第４長尺状部材１４，１５の右端部と左端部にそれぞれ取り付けられている。また、中央車輪８０は、後述の部材２２０，２２１を介して、第５および第６長尺状部材１６，１７の中央部に取り付けられている。

本実施形態では、台車底面を構成する荷台の４隅近傍を支持する各車輪２１〜２４の構造およびそれをフレーム１０に取り付けるための構造は同一であるが、中央車輪８０の構造およびそれをフレーム１０に取り付けるための構造はそれら４個の車輪２１〜２４とは相違する。以下では、これらの構造につき図１〜図３を参照して説明する（主として図３参照）。

台車底面（荷台）の４隅近傍を支持する各車輪、すなわち右前輪２１、左前輪２２、右後輪２３および左後輪２４（以下、これらの４個の車輪を総称して「４隅支持車輪」という）は、いずれも、中空構造を有さないゴム等の材料からなるソリッドタイヤを用いて構成されている。このような４隅支持車輪２１〜２４のそれぞれは次のようにしてフレーム１０に取り付けられている。すなわち、車輪取付ベース１２０がフレーム１０の４隅近傍の所定位置にねじ等で固定されており、この車輪取付ベース１２０には、鉛直方向に延びる回転軸Ａｓを中心に回転できるように車輪支持部材１２１が軸支されている。車輪支持部材１２１は、その左右両側において所定間隔で下方に延びる２枚の板状部材１２３，１２４と、これらの板状部材１２３，１２４を垂直に貫通する車輪軸１２５とを備えており、車輪２０（各車輪２１〜２４を代表させて符号“２０”で示すものとする）は車輪軸１２５によって回転自在に軸支されている。このような構成により４隅支持車輪２１〜２４は、鉛直軸まわりに回転可能な転向車輪として機能する。なお、走行のための車輪軸１２５の位置は、図２に示すように車輪２０（２１〜２４）の転向のための回転軸Ａｓの位置よりも若干（所定間隔だけ）後方にずれている。

中央車輪８０は、中空構造を有するゴム等の材料からなる空気入りタイヤを用いて構成されている。この中央車輪８０についても、車輪取付ベース２２０がフレーム１０の所定位置（中央部）にねじ等で固定されている。上記の４隅支持車輪２１〜２４の取り付けとは異なり、この車輪取付ベース２２０には車輪支持部材２２１がねじ又は溶接等によって固定されている。これにより中央車輪８０は、鉛直軸まわりに回転不能（転向不能）の固定車輪となっている。この車輪支持部材２２１は、その左右両側において所定間隔で下方に延びる２枚の板状部材２２３，２２４と、これらの板状部材２２３，２２４を垂直に貫通する車輪軸２２５とを備えており、中央車輪８０は車輪軸２２５によって回転自在に軸支されている。ここで、車輪軸２２５に垂直な面は台車１００の前後方向に平行となっている。これにより、台車１００が前後方向に進行するときに中央車輪８０は滑らかに回転するが、前後方向以外の方向に進行するときには当該中央車輪８０と路面との接触によって当該進行を妨げる方向に摩擦力が生じる。すなわち中央車輪８０は、走行方向が台車の前後方向（直進方向）に固定された固定車輪としてフレーム１０に取り付けられている。なお、図１〜図３に示すように、中央車輪８０の直径は、４隅支持車輪２１〜２４の直径よりも若干大きくなっており、また、中央車輪８０（のタイヤ）の幅も４隅支持車輪２１〜２４（のタイヤ）の幅よりも若干広くなっている

牽引部材としての前方連結部材４１の先端部には連結穴４１ｈが設けられており、後方連結部材４２は、上方に延びる連結ピン４２ｐを備えている。この連結ピン４２ｐを同構造の他の台車の前方連結部材４１の連結穴４１ｈに挿入することにより、当該台車１００の後方に他の台車を連結することができる。また、同構造の他の台車の連結ピン４２ｐを当該台車１００の前方連結部材４１における連結穴４１ｈに挿入することにより、他の台車の後方に当該台車１００を連結することができる。

＜１．２ 動作＞
次に、本実施形態に係る台車１００の動作について説明する。この台車１００では、その直進方向に走行方向が固定された固定車輪としての中央車輪８０がフレーム１０の中央部に取り付けられており、転向車輪としての４隅支持車輪２１〜２４の車輪軸１２５の位置は、車輪２０（２１〜２４）の転向の回転軸Ａｓよりも若干後方にずれている（図２参照）。したがって、フレーム１０に固定された前方連結部材４１が台車１００の前後方向（直進方向）以外の方向に牽引されると、当該台車１００は中央車輪８０を中心に牽引方向に応じて旋回するように振る舞い、それによって、４隅支持車輪２１〜２４のうち左右前輪２１，２２と左右後輪２３，２４とは逆方向に転向する。例えば、図１に示すように前方連結部材４１が牽引されると、４隅支持車輪２１〜２４は点線で示すように転向する。したがって、台車１００を右または左旋回させる場合（右または左方向に牽引される場合）において内輪差の発生を抑制することができる。

図４は、本実施形態に係る台車１００を複数台連結して原動機付きの牽引車５００で牽引した場合の、各台車１００ａ〜１００ｄの走行状態を模式的に示す平面図である。この図に示すように台車１００ｂが左方向に旋回すると、後続の台車１００ｃにおける右前輪２１および左前輪２２が、その左旋回に対応する牽引方向に応じて転向する。このとき、その台車１００ｃが固定車輪である中央車輪８０を中心に左旋回するように振る舞うので、右後輪２３は右前輪２１の転向方向とは逆の方向に転向し、左後輪２４は左前輪２２の転向方向とは逆の方向に転向する。その結果、内輪差の発生が抑制され、この台車１００ｃは、先行する台車１００ｂの走行経路をほぼ忠実に辿ることになる。このような原理により、連結された複数台の台車１００ａ〜１００ｄは、すべて、先頭車両である牽引車５００の走行経路をほぼ忠実に辿ることになる。

＜１．３ 効果＞
上記のように本実施形態によれば、固定車輪として台車底面（荷台）の中央部を支持する中央車輪８０が設けられていることにより、図１に示すように、牽引方向に応じて右前輪２１と右後輪２３とが互いに逆方向に転向すると共に、左前輪２２と左後輪２４とが互いに逆方向に転向するので、台車１００の旋回における内輪差の発生が抑制される。これにより、このような台車を複数台連結して牽引する場合には、図４に示すように、後続の台車は先行する台車の走行経路をほぼ忠実に辿ることになるので、コーナ部を有する狭い通路において、連結した複数台の台車を円滑に走行させることができる。

また、本実施形態では、固定車輪として設けられている中央車輪８０は、空気入りタイヤを用いた構成となっているので、台車１００を走行させる路面（工場内の通路等）が凹凸を有していたり軟弱であったりして路面条件が良くない場合であっても、その空気入りタイヤで衝撃や振動などを吸収して路面からの影響を緩和し、直進走行および旋回走行を適切に行うことが可能となる。特に旋回走行において、空気入りタイヤを使用した中央車輪８０は路面条件が良くない場合であっても路面に接した状態となるので、台車の内輪差を抑制する機能を路面条件に拘わらず保持することができる。なお、このように中央車輪８０に空気入りタイヤを使用すれば、ソリッドタイヤを使用する場合に比べて、台車１００が直進方向以外の方向に牽引される場合に路面との間に生じる摩擦力が大きくなる。したがって、路面条件が良好な場合であっても、中央車輪８０での空気入りタイヤの使用は、上記の内輪差の抑制機能の発揮において有効である。

以上のように本実施形態によれば、空気入りタイヤを使用した固定車輪としての中央車輪８０を追加するという簡単な構成でコスト増を抑えつつ、旋回時の内輪差が抑制された台車を路面条件の良くない場所でも使用可能とすることができる。

なお、上記実施形態では、空気入りタイヤを使用した中央車輪８０の直径は、４隅支持車輪２１〜２４の直径よりも若干大きくなっており、また、中央車輪８０の幅も４隅支持車輪の幅よりも若干広くなっている。これらは、上記のようにして旋回時の内輪差を抑制し路面からの影響を緩和する上で有効に働く。

また、上記実施形態では、空気入りタイヤが使用されているのは中央車輪８０だけであり、４隅支持車輪２１〜２４ではソリッドタイヤが使用されている。したがって、中央車輪８０以外の車輪でパンクが生じることはなく、中央車輪８０でパンクが生じても台車１００の使用をそのまま継続することができる。

＜１．４ 変形例＞
上記第１の実施形態では、空気入りタイヤが使用されるのは中央車輪８０のみであるが、４隅支持車輪２１〜２４においてもソリッドタイヤに代えて空気入りタイヤを使用してもよい。このようにすれば、条件の悪い路面からの影響を一層緩和することができる。しかし、コストや保守性（パンク時の対応等）を考慮すれば、中央車輪８０のみに空気入りタイヤを使用するのが好ましい。

また、本発明に係る台車のフレームの構成は、図１に示す構成に限定されず、台車底面の４隅を支持する転向車輪が取り付けられ、台車底面（荷台）の中央部に固定車輪が取り付けられるような構成であれば、他の構成であってもよい。なお、上記第１の実施形態では、台車底面の中央部に空気入りタイヤを使用した固定車輪として１個の中央車輪８０のみが取り付けられているが、このような固定車輪を台車底面の中央部に複数個（例えば台車底面中央部の前後方向に２個）取り付けるようにしてもよい。

また、上記第１の実施形態では、転向車輪としての４隅支持車輪２１〜２４の車輪軸１２５の位置は、これらの車輪２１〜２４の転向の回転軸Ａｓよりも若干後方にずれていて（図２参照）、これにより台車１００の牽引方向に応じて４隅支持車輪２１〜２４が容易に転向するようになっているが、４隅支持車輪２１〜２４の車輪軸１２５の前後方向の位置（平面図上の位置）と４隅支持車輪２１〜２４の転向の回転軸Ａｓの前後方向の位置（平面図上の位置）とが一致するような構成であってもよい。

＜２．第２の実施形態＞
＜２．１ 構成＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る台車について説明する。図５は本実施形態に係る台車の下面図（底面図）であり、図６は本実施形態に係る台車の側面図であり、図７は本実施形態に係る台車の背面図であり、図８は本実施形態における中央車輪およびその取り付け部分を示す斜視図である。なお、図７に示す背面図では、中央車輪９０の取り付け部の構成をわかりやすくするために後方連結部材４２を点線で示している（後述の図９においても同様）。また、図６（ａ）および図７（ａ）は、路面に置かれて中央車輪９０が路面から抗力Ｆを受けている状態の台車１０２を示しており、図６（ｂ）および図７（ｂ）は、中央車輪９０が路面から離間している状態の台車１０２を示している。

本実施形態に係る台車１０２は、中央車輪９０およびその取り付け部分の構成が上記第１の実施形態と相違するが、他の部分は上記第１の実施形態と同様であるので、同一部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、中央車輪９０は、４隅支持車輪２１〜２４と同様、中空構造を有さないゴム等の材料からなるソリッドタイヤを用いて構成されており、この点で、中央輪８０に空気タイヤを用いた第１の実施形態と異なる。この中央車輪９０を荷台の下面側に取り付けるための取り付け部は、図７および図８に示すように、蝶番２４３と、鋼鉄製の第１および第２の板部材２４１，２４２と、コイル状のバネ部材２４５と、案内棒としての第１および第２ボルト２４７，２４８とから構成されている。蝶番２４３は、第１の鋼鉄片２４３ａと、第２の鋼鉄片２４３ｂと、これらの鋼鉄片２４３ａ，２４３ｂを回動自在にそれらの端部で連結する連結部２４３ｃとからなる。第１および第２の板部材２４１，２４２の一方の端部は、蝶番２４３の第１および第２の鋼鉄片２４３ａ，２４３ｂにそれぞれ溶接等で固定されており、これにより、第１の板部材２４１と第２の板部材２４２とは回動自在に結合されている。

図５に示すように、本実施形態におけるフレーム１０は、枠状部材１１にその中央位置よりも若干後方に取り付けられ左右方向に延びる第７長尺状部材１８と、前後方向に延びる第５長尺状部材１６と第６長尺状部材１７との間に橋架されるように取り付けられた第８長尺部材１９とを備えている。中央車輪９０の取り付け部を構成する第１の板部材２４１は、荷台の下面側（底面）の中央部に取り付けられている。具体的には、第１の板部材２４１は、その両端部が溶接またはネジ等により第７長尺部材１８および第８長尺部材１９にそれぞれ固定されている。その第１の板部材２４１に対して蝶番２４３により回動自在に結合された第２の板部材２４２は、その蝶番２４３と結合している端部と反対側の端部に２つの貫通孔を有し、図８に示すように、案内棒としての第１および第２ボルト２４７，２４８が摺動自在にそれらの貫通孔をそれぞれ貫通している。これら第１および第２ボルト２４７，２４８の（ボルト頭と反対の）端部は、それらに螺合するナットによって第１の板部材２４１に固定されており、これらのボルト２４７，２４８のボルト頭によって第２の板部材２４２の回動角度が制限される。また、第２の板部材２４２は、下方に突出する円筒部２４６を有し、その円筒部２４６内にコイル状のバネ部材２４５の一端側が挿入され、当該バネ部材２４５の他端（上端）は第１の板部材２４１に当接または固定されている。第２の板部材２４２は、このバネ部材２４５によって下方に付勢され、中央車輪９０が路面から離れた状態では、第１および第２ボルト２４７，２４８の頭で制限される位置に留まっている。

上記第２の板部材２４２の下面には、中央車輪９０の車輪支持部材２３１がねじ又は溶接等によって固定されている（図８）。これにより中央車輪９０は、鉛直軸まわりに回転不能（転向不能）の固定車輪となっている。この車輪支持部材２３１は、その左右両側において所定間隔で下方に延びる２枚の板状部材２３３，２３４と、これらの板状部材２３３，２３４を垂直に貫通する車輪軸２３５とを備えており、中央車輪９０は車輪軸２３５によって回転自在に軸支されている（図７、図８）。ここで、車輪軸２３５に垂直な面は台車１０２の前後方向に平行となっている。これにより、台車１０２が前後方向に進行するときに中央車輪９０は滑らかに回転するが、前後方向以外の方向に進行するときには当該中央車輪９０と路面との接触によって当該進行を妨げる方向に摩擦力が生じる。すなわち中央車輪９０は、走行方向が台車の前後方向（直進方向）に固定された固定車輪として、上記取り付け部材を介してフレーム１０に取り付けられている。

＜２．２ 効果＞
上記のような本実施形態では、台車底面（荷台）の中央部を支持する中央車輪９０が、走行方向を直進方向に固定された固定車輪として設けられている。これにより、図５に示すように、牽引方向に応じて右前輪２１と右後輪２３とが互いに逆方向に転向すると共に、左前輪２２と左後輪２４とが互いに逆方向に転向するので、台車１０２の旋回における内輪差の発生が抑制される。したがって、このような台車を複数台連結して牽引する場合には、図４に示すように、後続の台車は先行する台車の走行経路をほぼ忠実に辿ることになるので、コーナ部を有する狭い通路において、連結した複数台の台車を円滑に走行させることができる。

また、本実施形態では、固定車輪として設けられた中央車輪９０の車輪支持部材２３１は第２の板部材２４２に固定されており、この第２の板部材２４２は蝶番２４３によって回動自在でバネ部材２４５によって下方向に付勢されている（図８）。このようにして中央車輪９０は、蝶番２４３と第１および第２の板部材２４１，２４２とバネ部材２４５等からなる取り付け部としてのバネ機構（より一般的には弾性機構）により、上下方向（略鉛直方向）に変位可能であって走行時には下方に付勢されて路面に押圧される。したがって本実施形態によれば、台車１０２を走行させる路面（工場内の通路等）が凹凸を有していたり軟弱であったりして路面条件が良くない場合であっても、上記バネ機構によって衝撃や振動などを吸収して路面からの影響を緩和し、直進走行および旋回走行を適切に行うことが可能となる。特に、上記バネ機構は走行状態において中央車輪９０を下方（路面方向）に押圧するので、中央車輪９０は常に路面に接した状態となる。これにより、路面状況が良くない場合であっても、既述のような４隅支持車輪２１〜２４の転向により（図５）、台車１０２の旋回時における内輪差を抑制することができる。

さらに、本実施形態によれば、中央車輪９０につき第１の実施形態における空気入りタイヤではなく、ソリッドタイヤを使用していても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができ、しかも、路面状況に拘わらず常に中央車輪９０を路面に接した状態とするという点では第１の実施形態よりも優れた効果を奏する。上記第１の実施形態では中央車輪８０に空気入りタイヤを使用することで当該中央車輪８０が路面から離間しないようにしているのに対し、本実施形態ではコイル形状のバネ部材２４５等を用いた取り付け部としてのバネ機構により中央車輪９０が路面に押圧されるからである。このように本実施形態では、空気入りタイヤを使用する必要がないので、パンクが生じることがなく、台車としての耐久性が向上する。一方、上記のようなバネ機構（図８）は、全ての車輪に設ける必要なく、中央車輪９０にのみ設ければよい。しかも、このバネ機構は、上記のように蝶番２４３と第１および第２の板部材２４１，２４２とバネ部材２４５等を用いた簡易な構成となっている。したがって、大きなコスト増を招くことなく、旋回時の内輪差が抑制される台車を路面条件の良くない場所でも良好に使用することが可能となる。

＜２．３ 変形例＞
上記第２の実施形態における中央車輪９０の取り付け部は、図８に示した構成に限定されるものではなく、中央車輪９０をバネ等（より一般的には弾性体）の弾性力によって走行時に下方に付勢して路面に押圧しつつ路面状況（路面の凹凸等）に応じて上下方向に変位可能とするような弾性機構として構成されていればよい。例えば、中央車輪９０の車輪支持部材２３１が固定された第２の板部材２４２を上記第２の実施形態のように蝶番２４３を利用して回動可能とする構成に代えて、当該第２の板部材２４２を第１の板部材２４１（または荷台）に対し平行に上下変位可能とする構成にしてもよい。また、図８に示した取り付け部はコイル状のバネ部材２４５を使用した構成となっているが、これに代えて板バネを使用した構成としてもよい。また、当該取り付け部としてのバネ機構をガススプリングを使用した構成としてもよい。

上記第２の実施形態では、中央車輪９０は１個だけ設けられているが、中央車輪をその取り付け部としてのバネ機構と共に台車の中央部において左右方向または前後方向に複数個設けてもよい。例えば図９に示すように、台車の中央部において左右方向に隣接して２個の中央車輪９１，９２とそれらの取り付け部を設ける構成としてもよい。このように中央車輪を複数個設ければ、荷重を分散させてタイヤの摩耗等を抑制することができる。また、路面の凹凸等の路面状況への対応性をより向上させるために中央車輪に空気入りタイヤを使用してもよく、その場合に中央車輪を複数個設ければ、１つ中央車輪でパンクが生じても台車の使用を継続することができる。なお、中央車輪を２個設ける場合、それらを左右方向に離して配置してもよいが、荷台を支持する車輪のうち同時には路面に接しない車輪の個数ができるだけ少なくなるように、図９に示す如く中央車輪を隣接して配置するのが好ましい。路面に接しない車輪（浮いた車輪）の個数が増えると、走行の安定性が低下するだけでなく、路面から浮いた車輪の空回りによって騒音が発生する等の不具合が生じるからである。

本発明の第１の実施形態に係る台車を示す下面図である。 上記第１の実施形態に係る台車を示す側面図である。 上記第１の実施形態に係る台車を示す正面図である。 上記第１の実施形態に係る台車を複数台連結して旋回（左折）する場合の走行状態を模式的に示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る台車を示す下面図である。 上記第２の実施形態に係る台車を示す側面図である。 上記第２の実施形態に係る台車を示す背面図である。 上記第２の実施形態における中央車輪およびその取り付け部分を示す斜視図である。 上記第２の実施形態の変形例を示す背面図である。

符号の説明

１０ …フレーム
２１ …右前輪
２２ …左前輪
２３ …右後輪
２４ …左後輪
４１ …前方連結部材（牽引部材）
４２ …後方連結部材
８０ …中央車輪
９０ …中央車輪
１００ …台車（第１の実施形態）
１０２ …台車（第２の実施形態）
１２０，２２０ …車輪取付ベース
１２１，２２１ …車輪支持部材
１２５，２２５ …車輪軸
２３１ …車輪支持部材
２３５ …車輪軸
２４１ …第１の板部材
２４２ …第２の板部材
２４３ …蝶番
２４５ …バネ部材（コイルバネ）
２４７，２４８ …ボルト（案内棒）
Ａｓ …車輪支持部材の回転軸（転向のための回転軸）

Claims (11)

1. 荷台と、
   前記荷台の４隅近傍をそれぞれ支持する転向可能な第１から第４の車輪と、
   前記荷台の中央部を支持する転向不能な第５の車輪とを備え、
   前記第５の車輪は、空気入りタイヤからなり、走行方向を直進方向に固定されていることを特徴とする、台車。
2. 前記第１から第４の車輪は、ソリッドタイヤからなることを特徴とする、請求項１に記載の台車。
3. 前記第５の車輪の幅は、前記第１から第４の車輪の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の台車。
4. 前記第５の車輪の直径は、前記第１から第４の車輪の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の台車。
5. 前記第１から第４の車輪のいずれにおいても、転向のための回転軸の位置と走行のための車輪軸の位置とは前後方向に所定間隔だけずれていることを特徴とする、請求項１に記載の台車。
6. 前記荷台の中央部を支持する転向不能な車輪を前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備えることを特徴とする、請求項１に記載の台車。
7. 荷台と、
   前記荷台の４隅近傍をそれぞれ支持する転向可能な第１から第４の車輪と、
   前記荷台の中央部を支持し、走向方向を直進方向に固定された転向不能な第５の車輪と、
   前記荷台と前記第５の車輪との間に介設され、前記第５の車輪を下方に付勢しつつ上下方向に変位可能とする弾性機構と
   を備えることを特徴とする、台車。
8. 前記弾性機構は、
   前記荷台の下面側に固定された第１の板部材と、
   前記第１の板部材と一端で回動自在に連結され、前記第５の車輪が回転自在に結合した第２の板部材と、
   前記第１の板部材と前記第２の板部材との間に介装され、前記第２の板部材を下方に付勢するバネ部材と
   を含むことを特徴とする、請求項７に記載の台車。
9. 前記第１から第５の車輪は、ソリッドタイヤからなることを特徴とする、請求項７に記載の台車。
10. 前記第１から第４の車輪のいずれにおいても、転向のための回転軸の位置と走行のための車輪軸の位置とは前後方向に所定間隔だけずれていることを特徴とする、請求項７に記載の台車。
11. 前記荷台の中央部を支持し走向方向を直進方向に固定された転向不能な車輪を、前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備え、
    前記荷台と前記第５の車輪以外に少なくとも１つ備えられる転向不能な車輪との間に介設され、当該転向不能な車輪を下方に付勢しつつ上下方向に変位可能とする弾性機構を更に備えることを特徴とする、請求項７に記載の台車。

Images