JP2010221949A - 軌道系車両用台車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行輪をガイドレールに沿うように操舵可能としながら、その構造をシンプルにすることによって、車両のメンテナンス作業を容易にし、かつコストダウンを可能とした軌道系車両用台車を提供する。
【解決手段】走行輪５の車幅方向内側で車両前後方向に沿って配置され、かつナックル６に固定された案内フレーム７と、車幅方向に沿って車両前後方向の中央側に配置され、かつそれぞれの案内フレーム７を連動させるように構成したタイロッド１０と、走行輪５の軸線５ａに対して車端側および中央側で案内フレーム７から車幅方向内側に向かって配設される案内輪受１１と、車幅方向に沿って配置され、かつその両端をキングピン８に取り付けることによって、走行輪５、ナックル６および案内フレーム７を回動可能に構成されるステアリング車軸８とを備え、案内輪１２が案内輪受１１の車幅方向内側の先端部に取付けられている、軌道系車両用台車。
【選択図】図１

Description

本発明は、軌道上を走行する軌道系車両用台車に関する。

一般的に、地下鉄や新交通システムなどの軌道系車両（以下、「車両」という）は、軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されながら軌道上を走行する構成となっている。このような車両の台車においては、曲線走行時に走行輪をガイドレールに沿うように傾かせるため、走行輪を操舵するステアリング機構などが設けられている。また、従来の車両では、ガイドレールを車両の車幅方向外側に配置したサイドガイド方式が主流であったが、軌道構造のコンパクト化などの要求から、近年の車両では、ガイドレールを車両の車幅方向中央に配置したセンターガイド方式が広く採用されている。

このようなステアリング機構を有するセンターガイド方式の車両の一例は、特許文献１に開示されている。特許文献１では、一対の走行輪が車軸によって連結され、この車軸に対して車両の前方側および後方側に一対の案内輪がそれぞれ設けられており、案内輪を支持するための案内アームが車両前後方向に沿って配置された構成となっている。この案内アームの一端は走行輪の車軸に回動可能に取付けられ、案内アームの他端は案内輪を回動可能に取付けた構成となっている。さらに、案内アームの中間部と車軸の車幅方向の端部との間には、複数のアームによって案内アームと車軸とを連動可能に構成したリンク機構が設けられている。このような構成によって、車両が曲線のガイドレールに進入する際に、案内輪がガイドレールから受ける力によって移動すると、案内輪と連動する走行輪が曲線のガイドレールに対応して後部の案内輪とガイドレールとの隙間分だけ操舵されることとなる。

さらに、アクチュエータにより制御可能なステアリング機構を有するセンターガイド方式の車両の一例が、特許文献２に開示されている。特許文献２では、同一軸線上の一対の走行輪が、キングピンにより回動可能に構成されるとともに、車幅方向に延びる車軸によって連結され、さらに車幅方向に沿って配置されるタイロッドによって互いに連動可能に構成されている。一方で、ガイドレールに案内される案内輪が案内フレームに取付けられており、この案内フレームは車軸に対して一対の走行輪間中央を中心に旋回可能となっている。また、一対の走行輪の一方と案内フレームとを操舵可能に連結する操舵ロッドが、車幅方向に沿って配設されており、この操舵ロッドの一端が、一対の走行輪の一方を操舵するためのステアリングアームに取付けられ、操舵ロッドの他端が、車両前後方向に移動可能に案内フレームに取付けられている。加えて、案内フレームには車両前後方向に伸縮可能なアクチュエータが設けられており、操舵ロッドの案内フレーム側の他端はアクチュエータに取付けられている。このアクチュエータ動作に伴う操舵ロッドの他端の移動によって、この操舵ロッドの他端と案内フレームの旋回中心（または車軸）との距離が操舵ロッドの走行輪側の一端と車軸との距離に対して変更されることとなり、操舵ロッドは車軸に対して傾いた姿勢となる。その結果、操舵ロッドの移動に伴ってステアリングアームが移動する量が変化し、ステアリングアームによって走行輪が操舵されることとなる。

実公昭０１−０２７４９２号公報 米国特許第６４７７９６３号明細書

ここで、特に、地下鉄や新交通システムなどの乗客輸送用の車両では、長時間連続で繰り返して使用されるため、その台車のメンテナンス作業を簡単でかつ短時間で行なうことが必要とされている。そのため、主にメンテナンス作業の現場では、車両の台車の構造をシンプルにして、メンテナンス作業をし易くして欲しいという要望がある。

しかしながら、特許文献１の台車では、複数のアームによって複雑な動作をするリンク機構などが用いられ、その構造が複雑になっている。また、特許文献２の台車においても、案内輪を取付けた案内フレームを車軸に対して旋回させる構造とアクチュエータにより操舵ロッドを制御して走行輪を操舵する構造とが組み合わされており、その構造が複雑になっている。このような複雑な構造の台車では、メンテナンス作業が難しくなり、かつ短時間での作業も困難になる結果、メンテナンス費用のコストアップにつながり問題である。また、車両構造の複雑化は、車両の製造費用のコストアップにもつながり問題である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、走行輪をガイドレールに沿わせる操舵を可能としながら、その構造をシンプルにすることによって、車両のメンテナンス作業を容易にし、かつコストダウンを可能とした軌道系車両用台車を提供することにある。

課題を解決するために本発明の軌道系車両用台車は、同一軸線上に設けられる一対の走行輪と、キングピンにより回動可能に構成され、かつ前記一対の走行輪を取付けたナックルと、走行軌道上で前記一対の走行輪に対して車幅方向中間に位置するセンターガイドの車幅方向側面に沿って転動する案内輪とを備えている軌道系車両用台車において、前記走行輪の車幅方向内側で車両前後方向に沿って配置され、かつ前記ナックルに固定された案内フレームと、車幅方向に沿って車両前後方向の中央側に配置され、かつそれぞれの案内フレームを連動させるように構成したタイロッドと、前記走行輪の軸線に対して車端側および中央側で前記案内フレームから車幅方向内側に向かって配設される案内輪受と、車幅方向に沿って配置され、かつその両端を前記キングピンに取り付けることによって、前記走行輪、前記ナックルおよび前記案内フレームを回動可能に構成されるステアリング車軸とを備え、前記案内輪が前記案内輪受の車幅方向内側の先端部に取付けられている。

本発明の軌道系車両用台車では、前記案内輪受が前記案内フレームに回動可能に取付けられている。

本発明の軌道系車両用台車では、車幅方向に沿って復元ロッドが設けられ、前記復元ロッドの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられ、車幅方向に沿って水平ダンパが設けられ、前記水平ダンパの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられている。

本発明の軌道系車両用台車では、前記ステアリング車軸と車端側の案内輪の回動軸との距離が、前記ステアリング車軸と中央側の前記案内輪の回動軸との距離よりも長くなっている。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。本発明の軌道系車両用台車は、同一軸線上に設けられる一対の走行輪と、キングピンにより回動可能に構成され、かつ前記一対の走行輪を取付けたナックルと、走行軌道上で前記一対の走行輪に対して車幅方向中間に位置するセンターガイドの車幅方向側面に沿って転動する案内輪とを備えている軌道系車両用台車において、前記走行輪の車幅方向内側で車両前後方向に沿って配置され、かつ前記ナックルに固定された案内フレームと、車幅方向に沿って車両前後方向の中央側に配置され、かつそれぞれの案内フレームを連動させるように構成したタイロッドと、前記走行輪の軸線に対して車端側および中央側で前記案内フレームから車幅方向内側に向かって配設される案内輪受と、車幅方向に沿って配置され、かつその両端を前記キングピンに取り付けることによって、前記走行輪、前記ナックルおよび前記案内フレームを回動可能に構成されるステアリング車軸とを備え、前記案内輪が前記案内輪受の車幅方向内側の先端部に取付けられている。
そのため、このようなシンプルな構造を備える前記軌道系車両用台車が、車両の前方側および後方側に設けられた場合では、それぞれ以下のような作用および効果が得られる。

進行方向側にある前方側の前記軌道系車両用台車においては、車両が曲線のセンターガイドに進入した際、曲線の内軌側にある前記案内輪が、曲線に対して外側に向かって移動して、センターガイドと接触する。このとき、センターガイドから内軌側の前記案内輪に対して曲線の内側に向かう反力が作用することとなる。内軌側においては、このような反力が前記案内輪から前記案内輪受および前記案内フレームに作用して、前記案内輪受および前記案内フレームが曲線に対応して内軌側に旋回するとともに、前記走行輪が曲線に対応して内軌側に傾くこととなる。さらに、内軌側の前記案内フレームの旋回によって前記タイロッドが移動し、外軌側の前記案内フレームが内軌側の案内フレームと連動して同様に旋回するとともに、外軌側の前記走行輪もまた曲線に対応して内軌側に傾くこととなる。よって、前記一対の走行輪がセンターガイドに沿って傾くように操舵されることとなる。

一方で、後方側の前記軌道系車両用台車においては、車両が曲線のセンターガイドに進入した際、曲線の外軌側にある前記案内輪が、曲線に対して内側に向かって移動して、センターガイドと接触する。このとき、センターガイドから外軌側の前記案内輪に対して曲線の外側に向かう反力が作用することとなる。外軌側においては、このような反力が前記案内輪から前記案内輪受および前記案内フレームに作用して、前記案内輪受および前記案内フレームが曲線に対応して外軌側に旋回するとともに、前記走行輪が曲線に対応して外軌側に傾くこととなる。さらに、外軌側の前記案内フレームの旋回によって前記タイロッドが移動し、内軌側の前記案内フレームが外軌側の案内フレームと連動して同様に旋回するとともに、内軌側の前記走行輪もまた曲線に対応して外軌側に傾くこととなる。よって、前記一対の走行輪がセンターガイドに沿って傾くように操舵されることとなる。

以上のように前記軌道系車両用台車は、前記走行輪をセンターガイドに沿うように操舵可能としながら、シンプルな構造に構成されている。このようなシンプルな構造によって、車両の製造費用のコストダウンを図ることができ、車両のメンテナンス作業が容易になり、ひいてはメンテナンス費用のコストダウンを図ることができる。

本発明の軌道系車両用台車では、前記案内輪受が前記案内フレームに回動可能に取付けられており、前記案内輪がセンターガイド方式およびサイドガイド方式のガイドレールのいずれにも対応して切り替え可能な構成となっている。そのため、センターガイド方式およびサイドガイド方式のそれぞれに対応して車両を作り分けする必要がなくなり、さらに車両製造費用のコストダウンを図ることができる。また、例えば、通常走行路線では、センターガイドによって前記軌道系車両用台車を案内する一方で、車庫内ではサイドガイドによって前記軌道系車両用台車を案内する構成とすることができる。この場合、長距離に渡る通常走行路線では、センターガイド方式が広い設置スペースを必要としないために、ガイドの設置費用のコストダウンを図ることができる。その一方で、車庫内では、車両の中央真下を前後方向に沿って設けられるセンターガイドが不要となり、前記案内輪および前記案内輪受が台車下部から車幅方向外側に位置することとなる。よって、作業員が車体の下部でメンテナンス作業を行う際に、前記案内輪および前記案内輪受が作業の邪魔になり難くなる。その結果、さらにメンテナンス作業が容易になり、メンテナンス費用のコストダウンが図られることとなる。

本発明の軌道系車両用台車では、車幅方向に沿って復元ロッドが設けられ、前記復元ロッドの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられ、車幅方向に沿って水平ダンパが設けられ、前記水平ダンパの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられており、直線走行時に、前記復元ロッドおよび前記水平ダンパによって、互いに連動する左右一対の前記案内フレームの旋回が抑制されるとともに、前記走行輪の旋回も抑制される。そのため、車両の直進性が向上し、車両に発生する振動が抑制されることとなる。

本発明の軌道系車両用台車では、前記ステアリング車軸と車端側の案内輪の回動軸との距離が、前記ステアリング車軸と中央側の前記案内輪の回動軸との距離よりも長くなっており、曲線走行時に、前記走行輪はスリップアングルを生じた状態で傾くこととなる。従って、このようなシンプルな構造の前記軌道系車両用台車においても、曲線走行時に、前記一対の走行輪に生じるコーナリングフォースによって、前記案内輪のガイドレールに向かう案内輪作用力を低減することができ、前記案内輪とガイドレールとの接触圧力を低減できる。よって、前記案内輪とガイドレールとの摩耗や劣化を低減できる。

本発明の第１実施形態において直線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第１実施形態において曲線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第２実施形態において直線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第３実施形態において直線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第４実施形態において直線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第４実施形態において曲線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。 本発明の第５実施形態において直線走行時の軌道系車両の概略を示す平面図である。

本発明の第１実施形態〜第５実施形態の軌道系車両（以下、「車両」という）に用いられる台車について以下に説明する。本発明の第１実施形態〜第５実施形態では、車両の一例として、車両前方側および後方側に台車を設けた車両を用いて説明するものとし、車両の進行方向を車両前方として説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の車両用台車について以下に説明する。図１を参照すると、矢印Ａの方向に進行する車両において、センターガイド１が、車両の車幅方向中間で車両の軌道経路に沿って配置されており、車両は、このセンターガイド１に沿って案内されながら走行する構成となっている。このような車両において、車体２の下部には、車両の前方側の前側台車３および後方側の後側台車４がそれぞれ配置されている。前方側の前側台車３および後方側の後側台車４（以下、「台車３，４」と呼ぶ）には、一対の走行輪５が設けられている。この走行輪５の一例として、主に地下鉄および新交通システムなどの車両では、ゴムタイヤが用いられている。なお、走行輪５の他の例として、鉄製の車輪などの他の素材から作製される車輪が用いられてもよい。このような一対の走行輪５は、同一軸線５ａを中心として回動可能に構成されるとともに、互いに車幅方向に間隔を空けて配置されている。

走行輪５の車幅方向内側には、一対の走行輪５を台車３，４に取付けるためのナックル６が、走行輪５の軸線５ａ上に配設されている。台車３，４には、車幅方向に左右一対の案内フレーム７が設けられている。この案内フレーム７は、走行輪５およびナックル６の車幅方向内側で車両前後方向に沿って配置されている。案内フレーム７には、ナックル６が取付けられており、ナックル６と案内フレーム７との取付部には、キングピン８が配設されている。

また、一対の案内フレーム７を連結するステアリング車軸９が、車幅方向に沿って配置されており、ステアリング車軸９の両端部は、それぞれキングピン８に取付けられている。そのため、ステアリング車軸９は、走行輪５、ナックル６および案内フレーム７に対して回動可能となっている。台車３，４には、一対の案内フレーム７を連動させるためのタイロッド１０が設けられている。タイロッド１０は、ステアリング車軸９に対して車両中央側で車幅方向に沿って配置されており、タイロッド１０の両端部１０ａは、一対の案内フレーム７にそれぞれ回動可能に取付けられている。

案内フレーム７の前後方向の端部７ａには、それぞれ案内輪受１１が設けられている。案内輪受１１は、案内フレーム７の前後方向の端部７ａに取付けられて、この端部７ａから車幅方向内側に向かって配置されている。一方で、案内輪受１１の車幅方向内側の先端部には、案内輪１２が、回動軸１２ａを中心にガイドフレーム１に沿って転動可能に取付けられている。そのため、案内輪１２が、ガイドフレーム１に沿って案内されることとなる。ここで、車両前後方向の車端側にある一対の案内輪１２の回動軸１２ａは、ステアリング車軸９から車端側に距離ｄ１移動した軸線１２ｂ上に位置し、車両前後方向の中央側にある一対の案内輪１２の回動軸１２ａは、ステアリング車軸９から中央側に距離ｄ２移動した軸線１２ｂ上に位置している。なお、距離ｄ１と距離ｄ２とは、等しくなっている（ｄ１＝ｄ２）。

このような第１実施形態の台車３，４について、図２を参照しながら、曲線走行時の動作を説明する。
進行方向側にある前側台車３においては、車両が曲線のセンターガイド１に進入した際、曲線の内軌側にある案内輪１２が、車両に作用する遠心力（矢印Ｓで示す）などの影響によって、曲線に対して外側に向かって移動して、内軌側のセンターガイド１と接触する。このとき、センターガイド１から車端側の案内輪１２および中央側の案内輪１２に対して、曲線の内側に向かう反力が作用することとなる。内軌側においては、このような反力が案内輪１２から案内輪受１１および案内フレーム７に作用して、案内輪受１１および案内フレーム７が曲線に対応して内軌側に旋回するとともに、走行輪５が曲線に対応して内軌側に傾くこととなる。さらに、内軌側の案内フレーム７の旋回によってタイロッド１０が移動し、外軌側の案内フレーム７が内軌側の案内フレーム７と連動して同様に旋回するとともに、外軌側の走行輪５もまた曲線に対応して内軌側に傾くこととなる。よって、一対の走行輪５がセンターガイド１に沿って傾くように操舵されることとなる。

一方で、後側台車４においては、車両が曲線のセンターガイド１に進入した際、曲線の外軌側にある案内輪１２が、車両に作用する遠心力（矢印Ｓで示す）などの影響によって、曲線に対して内側に向かって移動して、センターガイド１と接触する。このとき、センターガイド１から車端側の案内輪１２および中央側の案内輪１２に対して、曲線の外側に向かう反力が作用することとなる。外軌側においては、このような反力が案内輪１２から案内輪受１１および案内フレーム７に作用して、案内輪受１１および案内フレーム７が曲線に対応して外軌側に旋回するとともに、走行輪５が曲線に対応して外軌側に傾くこととなる。さらに、外軌側の案内フレーム７の旋回によってタイロッド１０が移動し、内軌側の案内フレーム７が外軌側の案内フレーム７と連動して同様に旋回するとともに、内軌側の走行輪５もまた曲線に対応して外軌側に傾くこととなる。よって、一対の走行輪５がセンターガイド１に沿って傾くように操舵されることとなる。

以上のように、本発明の第１実施形態によれば、台車３，４は、その走行輪５をセンターガイド１に沿って操舵可能としながら、シンプルな構造に構成されている。このようなシンプルな構造によって、車両の製造費用のコストダウンを図ることができ、車両のメンテナンス作業が容易になり、ひいてはメンテナンス費用のコストダウンを図ることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の車両用台車について以下に説明する。第２実施形態の車両の基本的な構成は、第１実施形態の車両の構成と同様になっている。第１実施形態と同様な要素は、第１実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態と異なる構成について説明する。

図３を参照すると、案内輪受１１の車幅方向外側の基端部が、案内フレーム７の前後方向の端部に回動可能に取付けられている。そのため、案内輪受１１および案内輪１２が、破線で示した状態から１８０度回転して実線で示した状態に変更可能となっている。また、車両に対して車幅方向外側で軌道経路に沿ってサイドガイド２１が配置されており、実線で示した状態では、案内輪１２が、サイドガイド１２に沿って転動可能となっている。この場合、車両はサイドガイド２１に沿って案内されながら走行できる。その一方で、破線で示した状態では、第１実施形態で示した図１と同様に、案内輪１２が、センターガイド１に沿って転動可能となっている。この場合も、車両はセンターガイド１に沿って案内されながら走行できる。

以上のように、本発明の第２実施形態によれば、案内輪１２が、センターガイド方式およびサイドガイド方式のガイドレールのいずれにも対応して切り替え可能な構成となっている。そのため、センターガイド方式およびサイドガイド方式のそれぞれに対応して車両を作り分けする必要がなくなり、さらに車両の製造費用のコストダウンを図ることができる。また、例えば、通常走行路線では、センターガイド１によって車両用台車を案内する一方で、車庫内ではサイドガイド２１によって車両用台車を案内するように構成することができる。この場合、長距離に渡る通常走行路線では、センターガイド方式は広い設置スペースを必要としないために、ガイドの設置費用のコストダウンを図ることができる。その一方で、車庫内では、車両の中央真下を前後方向に沿って設けられるセンターガイドが不要となり、案内輪受１１および案内輪１２が台車２の下部から車幅方向外側に位置することとなる。よって、作業員が車体２の下部でメンテナンス作業を行う際に、案内輪受１１および案内輪１２が作業の邪魔になり難くなる。その結果、さらにメンテナンス作業が容易になり、メンテナンス費用のコストダウンが図られることとなる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の車両用台車について以下に説明する。第３実施形態の車両の基本的な構成は、第１実施形態または第２実施形態の車両の構成と同様になっている。第１実施形態および第２実施形態と同様な要素は、第１実施形態および第２実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態および第２実施形態と異なる構成について説明する。

図４を参照すると、台車３，４には、復元ロッド３１および水平ダンパ３２がそれぞれ設けられている。復元ロッド３１および水平ダンパ３２は、ステアリング車軸９より車端側で、車幅方向に延びる同一軸線に沿って配置されている。また、このような復元ロッド３１および水平ダンパ３２を取付けるために、ステアリング車軸９には、車端側に延びる一対の取付アーム３３が、ステアリング車軸９の車幅方向中央部を挟むように、車幅方向に間隔を空けて配設されている。復元ロッド３１の一端部３１ａは、一対の案内フレーム７の一方に回動可能に取付けられ、復元ロッド３１の他端部３１ｂは、一対の案内フレーム７の一方側にある取付アーム３３に回動可能に取付けられている。水平ダンパ３２の一端部３２ａは、一対の案内フレーム７の他方に回動可能に取付けられ、水平ダンパ３２の他端部３２ｂは、一対の案内フレーム７の他方側にある取付アーム３３に回動可能に取付けられている。

以上のように、本発明の第３実施形態によれば、直線走行時に、復元ロッド３１および水平ダンパ３２によって、互いに連動する左右一対の案内フレーム７の旋回が抑制されるとともに、走行輪５の旋回も抑制される。そのため、車両の直進性が向上し、車両に発生する振動が抑制されることとなる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の車両用台車について以下に説明する。第４実施形態の車両の基本的な構成は、第１実施形態または第２実施形態の車両の構成と同様になっている。第１実施形態および第２実施形態と同様な要素は、第１実施形態および第２実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態および第２実施形態と異なる構成について説明する。

図５を参照すると、ステアリング車軸９の車端側に配置された一対の案内輪１２は、車幅方向に延びる軸線１２ｂに沿って配置されており、ステアリング車軸９の中央側に配置された一対の案内輪１２は、車幅方向に延びる軸線１２ｃに沿って配置されている。ステアリング車軸９から車端側の案内輪１２の軸線１２ｂまでの距離ｄ３は、ステアリング車軸９から中央側の案内輪１２の軸線１２ｃまでの距離ｄ４よりも長くなっている（ｄ３＞ｄ４）。

このような構成によって、前側台車３の車両の曲線走行時においては、図６に示すように走行輪５にはスリップアングルα１が生じることとなる。そのため、走行輪５のコーナリングフォース（矢印ＣＦ１で示す）が増加して、内軌側において車端側の案内輪１２のセンターガイド１に向かう案内輪作用力（矢印Ｆ１で示す）が低減されることとなり、同様に、中央側の案内輪１２のセンターガイド１に向かう案内輪作用力（矢印Ｆ２で示す）が低減されることとなる。

ここで、前側台車３における案内輪作用力について説明する。車端側かつ内軌側の案内輪１２において、直進状態に戻ろうとする力に対抗する力の大きさをｒｆ１とし、車両に作用する遠心力の大きさをｓとし、一対の走行輪５に作用するコーナリングフォースの大きさをｃｆ１とした場合、案内輪作用力の大きさｆ１は、ｆ１＝ｒｆ１＋ｓ／４−２・ｃｆ１・ｄ４／（ｄ３＋ｄ４） となる。また、中央側かつ内軌側の案内輪１２において、直進状態に戻ろうとする力に対抗する力の大きさをｒｆ２とし、車両に作用する遠心力の大きさをｓとし、一対の走行輪５に作用するコーナリングフォースの大きさをｃｆ２とした場合、案内輪作用力の大きさｆ２は、ｆ２＝ｒｆ２＋ｓ／４−２・ｃｆ２・ｄ３／（ｄ３＋ｄ４） となる。

後側台車４の車両の曲線走行時においては、図６に示すように、走行輪５にはスリップアングルα２が生じることとなる。そのため、走行輪５のコーナリングフォース（矢印ＣＦ２で示す）が増加して、外軌側において車端側の案内輪１２のセンターガイド１に向かう案内輪作用力（矢印Ｆ３で示す）が低減されることとなり、同様に、中央側の案内輪１２のセンターガイド１に向かう案内輪作用力（矢印Ｆ４で示す）が低減されることとなる。

また、後側台車４における案内輪作用力について説明する。車端側かつ外軌側の案内輪１２において、直進状態に戻ろうとする力に対抗する力の大きさをｒｆ３とし、車両に作用する遠心力の大きさをｓとし、一対の走行輪５に作用するコーナリングフォースの大きさをｃｆ２とした場合、案内輪作用力の大きさｆ３は、ｆ３＝ｒｆ３−ｓ／４−２・ｃｆ２・ｄ４／（ｄ３＋ｄ４） となる。また、中央側かつ外軌側の案内輪１２において、直進状態に戻ろうとする力に対抗する力の大きさをｒｆ４とし、車両に作用する遠心力の大きさをｓとし、一対の走行輪５に作用するコーナリングフォースの大きさをｃｆ４とした場合、案内輪作用力の大きさｆ４は、ｆ４＝ｒｆ４−ｓ／４−２・ｃｆ２・ｄ３／（ｄ３＋ｄ４） となる。

以上のように、本発明の第４実施形態によれば、車端側の案内輪１２の軸線１２ｂからステアリング車軸９までの距離ｄ３が、中央側の案内輪１２の軸線１２ｃからステアリング車軸９までの距離ｄ４よりも長くなっており、曲線走行時に、走行輪５はスリップアングルを生じた状態で傾くこととなる。よって、このようなシンプルな構造の台車３，４においても、曲線走行時に、一対の走行輪５に生じるコーナリングフォースによって、案内輪１２のセンターガイド１に向かう案内輪作用力を低減することができ、センターガイド１と案内輪１２との接触圧力をさらに低減できる。よって、センターガイド１と案内輪１２との摩耗や劣化を低減できる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態の車両用台車について以下に説明する。第４実施形態の車両の基本的な構成は、第４実施形態の車両の構成と同様になっている。第１実施形態および第２実施形態と同様な要素は、第４実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第４実施形態と異なる構成について説明する。

図７に示すように、台車３，４には、第３実施形態と同様に構成された復元ロッド３１、水平ダンパ３２および一対の取付アーム３３が設けられている。よって、第５実施形態においても、第３実施形態と同様の効果が得られる。

ここまで本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

１ センターガイド
２ 車体
３ 前側台車
４ 後側台車
５ 走行輪
５ａ 軸線
６ ナックル
７ 案内フレーム
７ａ 端部
８ キングピン
９ ステアリング車軸
１０ タイロッド
１０ａ 端部
１１ 案内輪受
１２ 案内輪
１２ａ 回動軸
１２ｂ，１２ｃ 軸線
２１ サイドガイド
３１ 復元ロッド
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３２ 水平ダンパ
３２ａ 一端部
３２ｂ 他端部
３３ 取付アーム

Ａ，Ｆ１〜Ｆ４，ＣＦ１，ＣＦ２，Ｓ 矢印
ｄ１〜ｄ４ 距離
α１，α２ スリップアングル

Claims (4)

1. 同一軸線上に設けられる一対の走行輪と、
   キングピンにより回動可能に構成され、かつ前記一対の走行輪を取付けたナックルと、
   走行軌道上で前記一対の走行輪に対して車幅方向中間に位置するセンターガイドの車幅方向側面に沿って転動する案内輪とを備えている軌道系車両用台車において、
   前記走行輪の車幅方向内側で車両前後方向に沿って配置され、かつ前記ナックルに固定された案内フレームと、
   車幅方向に沿って車両前後方向の中央側に配置され、かつそれぞれの案内フレームを連動させるように構成したタイロッドと、
   前記走行輪の軸線に対して車端側および中央側で前記案内フレームから車幅方向内側に向かって配設される案内輪受と、
   車幅方向に沿って配置され、かつその両端を前記キングピンに取り付けることによって、前記走行輪、前記ナックルおよび前記案内フレームを回動可能に構成されるステアリング車軸とを備え、
   前記案内輪が前記案内輪受の車幅方向内側の先端部に取付けられている、軌道系車両用台車。
2. 前記案内輪受が前記案内フレームに回動可能に取付けられている、請求項１に記載の軌道系車両用台車。
3. 車幅方向に沿って復元ロッドが設けられ、前記復元ロッドの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられ、車幅方向に沿って水平ダンパが設けられ、前記水平ダンパの一端が前記案内フレームに取付けられ、前記復元ロッドの他端が前記ステアリング車軸に取付けられている、請求項１または２に記載の軌道系車両用台車。
4. 前記ステアリング車軸と車端側の案内輪の回動軸との距離が、前記ステアリング車軸と中央側の前記案内輪の回動軸との距離よりも長くなっている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の軌道系車両用台車。
   

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