JP2012101712A - 台車 - Google Patents

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Abstract

【課題】凹凸が存在する走行面を走行させる場合であっても、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持することのできる台車を提供する。
【解決手段】台車は補助走行輪31A,31Bを載置台10に対し近接離間可能に支持するとともに補助走行輪31A,31Bをばね41の弾性力により走行面に向けて付勢する付勢機構40を備えている。付勢機構40はばね41の弾性力によって補助走行輪31A,31Bが載置台10から最も離間したときの最大離間距離を制限する下限ストッパ64と同最大離間距離を調節する取付孔を有してなる。
【選択図】図1

Description

本発明は、載置台の下面に設けられた4つの主走行輪の他、それら主走行輪に囲まれる位置に設けられた補助走行輪を有する台車に関する。
台車の走行時においてこれを旋回させて進行方向を変更する際には、その旋回半径ができるだけ小さいことが望ましい。このように、旋回半径を小さくする、すなわち旋回性を高めることにより、狭小な走行路であっても台車を円滑に走行させることができるようになる。こうした旋回性を高めることを目的として、例えば特許文献1に記載の台車では、載置台下面の四隅にそれぞれ主走行輪を設けるとともに、同載置台下面の中央付近に補助走行輪を設けている。このように、主走行輪に加えて、補助走行輪を設けることにより、載置台はその補助走行輪を中心として回動しやすくなるため、台車の旋回性を高めることができるようになる。
特開平10−315981号公報
しかしながら、台車の走行面に凹凸が存在していると、補助走行輪と走行面が離間することも含め、両者の接地圧が極めて小さくなって上述したような補助走行輪による旋回性向上の効果が十分に得られなくなったり、逆に補助走行輪が過度の接地圧をもって走行面と接触して台車の直進性を悪化させてしまったりすることがある。
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、凹凸が存在する走行面を走行させる場合であっても、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持することのできる台車を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
この発明にかかる台車は、載置台と、その載置台の下面において進行方向及び車幅方向にそれぞれ離間して設けられた4つの主走行輪と、載置台の下面においてそれら主走行輪に囲まれる位置に設けられた補助走行輪とを有する。そして更に、補助走行輪を載置台に対し近接離間可能に支持するとともに同補助走行輪を弾性部材の弾性力により走行面に向けて付勢する付勢機構を備え、同付勢機構は弾性部材の弾性力によって補助走行輪が載置台から最も離間したときの最大離間距離を制限するとともに同最大離間距離を調節する調節機能を有している。
この発明では、弾性部材の弾性力によって補助走行輪が載置台から走行面に向かって離間するように付勢されるため、走行面に凹凸が存在していても、それに応じて弾性部材の弾性変形量が変化するようになる。そして、この弾性部材の弾性変形に伴って発生する付勢力により補助走行輪を走行面に対して適切な圧力をもって接地させることができる。したがって、凹凸が存在する走行面を台車が走行する場合であっても、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持することができるようになる。しかも、補助走行輪が載置台から最も離間したときの距離、すなわち最大離間距離を調節することができるため、凹凸の小さい走行面を走行させるときには、この最大離間距離を短くする一方、凹凸の大きい走行面を走行させるときにはこれを長くする、といったように、同最大離間距離を走行面の凹凸の状況に応じた態様をもって適切に調節することができる。したがって、上述したような直進性を低下させることなく高い旋回性を維持する、といった効果を一層効果的なものとすることができるようになる。
なお、台車における高い直進性及び旋回性を維持する上では、主走行輪をいずれも車軸の延伸方向が変更可能な自在型車輪とする一方、補助走行輪を車軸の延伸方向が車幅方向と一致するように固定された固定型車輪とすることが望ましい。
更に、補助走行輪として車幅方向と平行な一直線上に車軸が位置する一対の隣接した固定型車輪を採用することにより、例えば補助走行輪を一つだけ設けた構成と比較して、走行面と補助走行輪との間に生じる摩擦力を増大させることができるようになる。このため、台車の進行方向を変更させるときに発生するサイドフォースに起因して台車に横滑りが発生することを抑制することができ、その旋回性を一層向上させることができるようになる。
また、主走行輪を載置台の下面において矩形状をなす態様で配設する一方、補助走行輪を載置台の下面においてそれら主走行輪の対角中心に配設する構成を採用すれば、補助走行輪を中心とした載置台の回動がなされやすくなるため、台車の旋回性をさらに向上させることができるようにもなる。さらに、主走行輪の対角中心に配設された補助走行輪は地面に向かって付勢されているため、台車は補助走行輪を支点として旋回する。従って、台車が旋回するときの内輪差が大きくなることを抑制することができる。この効果は、特に台車を連結して牽引したときに、補助走行輪を有さない台車と比較して顕著となる。
ところで、主走行輪と走行面との接地圧は載置台に載置される荷物の重量によって変化する。これに対して、補助走行輪と走行面との接地圧は、付勢機構により補助走行輪を走行面に向けて付勢する際の付勢力、換言すればその付勢力を発生させるための弾性部材の弾性力に基づいて一義的に決定されるため、荷物の荷重に関わらず一定となる。ここで、荷物の重量が大きいために主走行輪と走行面との接地圧に対して補助走行輪と走行面との接地圧が過度に小さくなる場合には、上述した補助走行輪による高い旋回性の維持が困難になる。その一方、荷物の重量が小さいために主走行輪と走行面との接地圧に対して、補助走行輪と走行面との接地圧が過度に大きくなる場合には、直進性が悪化する等、台車の走行が不安定となるおそれがある。
このため、上述した付勢機構を弾性部材の弾性力を調節する調節機構を有するものとして具体化すれば、弾性部材の弾性力を調節することにより、台車の使用状況、具体的には載置台に載置される荷物の重量に応じて補助走行輪と走行面との接地圧を適切な大きさに調節することができ、高い旋回性を維持しつつ、台車の走行の安定性についてその更なる向上を図ることができるようになる。
更に、載置台には、台車の進行方向の前方及び後方においてそれぞれ他の台車を連結するための連結部を設けるようにすることで、この発明にかかる台車を手押し台車として単独で使用することはもとより、状況に応じて複数の台車を連結して牽引する態様で使用することもできるようになる。
この発明によれば、凹凸が存在する走行面を走行させる場合であっても、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持することのできる台車を提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる台車の底面図。 同台車の側面構造を示す側面図。 同台車について、(A)は台車の下面方向からみた車輪取付台の揺動態様を示す斜視図、(B)は下限ストッパの取付態様を示す斜視図。 同台車に設けられた付勢機構について、(A)は補助走行輪が最も載置台から離間したときの断面構造を示す断面図、(B)は補助走行輪が最も載置台に近接したときの断面構造を示す断面図。 同台車に設けられた調節機構による引っ張りばねの弾性力の調節態様を示す底面図。 同台車に設けられた連結部を示す側面図。 本発明のその他の実施形態にかかる台車について、下限ストッパの取付態様を示す斜視図。
以下、この発明の一実施形態について図1〜図6を参照して説明する。なお、これら各図には、台車の進行方向及び車幅方向を必要に応じて示す。
まず、図1及び図2を参照して、台車の主要な構成について説明する。
台車は、荷物が載置される矩形状の載置台10、載置台10の下面に設けられた4つの主走行輪21,22,23,24、載置台10の下面の中央付近に設けられた一対の補助走行輪31A,31Bの他、補助走行輪31A,31Bを走行面に向けて付勢する付勢機構40を備えている。さらに、この付勢機構40は、その付勢力を調節するための調節機構50と、補助走行輪31A,31Bを近接離間可能に支持する支持部60とを有している。
主走行輪21〜24は車軸の延伸方向が変更可能な自在型車輪であり、載置台10の下面の四隅に矩形状をなす態様で固定されている。一方、補助走行輪31A,31Bは車軸の延伸方向が固定された固定型車輪であり、載置台10の下面に設けられている。ここで、これら補助走行輪31A,31Bは主走行輪21〜24の対角中心に設けられている。すなわち、台車の進行方向前方であって車幅方向左方に配設された主走行輪21と同進行方向後方であって車幅方向右方に配設された主走行輪24とを結ぶ対角線L1と、台車の進行方向前方であって車幅方向右方に配設された主走行輪22と同進行方向後方であって車幅方向左方に配設された主走行輪23とを結ぶ対角線L2との交点の近傍に、補助走行輪31A,31Bは配設されている。
付勢機構40の支持部60は、載置台10の下面に固定された基板61と、この基板61に固定された一対の支持壁62A,62Bとを有している。これら支持壁62A,62Bは、載置台10の下方、すなわち走行面に向かって延びるとともに、車幅方向において所定間隔を隔てて設けられている。また、支持壁62A,62Bには図示しない挿通孔がそれぞれ形成され、それら挿通孔にはシャフト66が挿通されるとともに、同シャフト66はナット65による締結を通じて支持壁62A,62Bに固定されている。なお、シャフト66は、このように支持壁62A,62Bに固定されることにより、車幅方向と平行に延伸する状態となる。
また、これら支持壁62A,62Bの間には車輪取付台32が設けられるとともに、同車輪取付台32の下面32Aには補助走行輪31A,31Bが固定されている。これら補助走行輪31A,31Bは、各車軸が車幅方向と平行な一直線上に位置する状態で隣接している。車輪取付台32は矩形状をなし、台車の進行方向前方に位置する辺縁には一対のカラー67が固定されている。これらカラー67にシャフト66が遊挿されている。これにより、車輪取付台32の台車の進行方向における後方側部分は同シャフト66を軸として揺動することができる。すなわち、車輪取付台32に固定された補助走行輪31A,31Bは載置台10に対して近接離間可能な態様で支持されている。
また、支持壁62A,62Bの間には、上限ストッパ63が設けられている。上限ストッパ63は、断面L字状をなしシャフト66と平行に延伸するとともに、その各端部が支持壁62A,62Bに固定されている。この上限ストッパ63は補助走行輪31A,31Bの走行面との接地面が載置台10に最も近接したときの距離を制限する。
一方、支持壁62Aの側面には、補助走行輪31A,31Bの走行面との接地面が載置台10から最も離間したときの距離を制限するための下限ストッパ64が設けられている。
なお、以下の説明では、補助走行輪31A,31Bの走行面との接地面が載置台10に最も近接したときの距離を「最小離間距離」、補助走行輪31A,31Bの走行面との接地面が載置台10から最も離間したときの距離を「最大離間距離」と定義する。
調節機構50は、台車の進行方向に伸縮する一対の引っ張りばね(以下、単に「ばね」と称する)41と、これらばね41の弾性力(引っ張り力)を調節する調節棒51とを備えている。また、載置台10の下面には、断面L字形状の支持プレート52が固定されている。調節棒51は、台車の進行方向後方の端部が支持プレート52に形成された図示しない挿通孔に挿通されるとともに、支持プレート52を挟む態様で一対のナット53により同支持プレート52に取り付けられている。このように支持プレート52に取り付けられることで調節棒51は台車の進行方向に延伸する状態となる。
また、調節棒51において、台車の進行方向前方の端部には、車幅方向に延伸する連結棒42Bが固定されている。この連結棒42Bには台車の進行方向後方に位置する各ばね41の端部が取り付けられている。一方、車輪取付台32に固定されたばね取付プレート33には連結棒42Aが固定されている。この連結棒42Aには台車の進行方向前方に位置する各ばね41の端部が取り付けられている。このため、各ばね41の弾性力によって車輪取付台32はその進行方向後方部分が走行面に向けて付勢される。その結果、補助走行輪31A,31Bは各ばね41によって走行面に向けて付勢されることとなる。
図2に示すように、載置台10には、台車の進行方向においてその前方には前方連結部11が、後方には後方連結部12がそれぞれ設けられている。後方連結部12には、前方連結部11の先端部分が挿入可能な受け部12Cが設けられるとともに、ピン12Bが挿入可能な一対の連結孔12Aが形成されている。一方、前方連結部11の先端にはピン12Bが挿入可能な連結孔11Aが形成されている。なお、載置台10の進行方向前方には、取手70が設けられている。
次に、図3及び図4を併せ参照して、補助走行輪31A,31Bの揺動態様について説明する。なお、図3では、説明の便宜上、車輪取付台32に設けられている補助走行輪31A,31B等の図示を割愛している。
図3(A)に示すように、支持壁62Aの側面には、下限ストッパ64を支持壁62Aに固定するためのねじが形成された3つの取付孔68A,68B,68Cが設けられている。一方、図3(B)に示すように、下限ストッパ64には、車輪取付台32が揺動したときに同車輪取付台32と接触可能な突出部64Aが設けられている。
車輪取付台32がシャフト66を軸として図3の実線に示す位置まで回動すると、下限ストッパ64の突出部64Aが車輪取付台32の下面32Aと接触し、その揺動が規制されるようになる。この結果、補助走行輪31A,31Bはそれ以上、載置台10から離間しなくなり、図4(A)に示すように、補助走行輪31A,31Bの最大離間距離が制限されることとなる。
一方、車輪取付台32がシャフト66を軸として図3の2点鎖線の位置まで回動すると、上限ストッパ63が車輪取付台32の上面32Bと接触し、その揺動が規制されるようになる。この結果、補助走行輪31A,31Bそれ以上、載置台10に近接しなくなり、図4(B)に示すように、補助走行輪31A,31Bの最小離間距離が制限されることとなる。
また、図3(B)に示すように、ボルト69によって下限ストッパ64を選択した任意の取付孔68A〜68Cに選択的に螺合させることで下限ストッパ64を支持壁62Aに取り付けることにより、補助走行輪31A,31Bの最大離間距離を調節することが可能となる。具体的には、取付孔68A、68B、68Cの順に補助走行輪31A,31Bの最大離間距離が長くなる。このため、台車を凹凸の小さい走行面を走行させるときには、この最大離間距離を短くする一方、凹凸の大きい走行面を走行させるときにはこれを長くする、といったように、同最大離間距離を走行面の凹凸の状況に応じた態様をもって適切に調節することができる。
次に、図5を参照して、調節機構50によるばね41の弾性力の調節の態様について説明する。なお、図5は図1における支持プレート52の近傍を拡大した図である。
上述したように、調節棒51は一対のナット53によって、支持プレート52に固定されている。図5(A)に示す状態では、調節棒51は支持プレート52から進行方向の後方に向けて所定の長さ(以下、「突出長X」と称する)だけ突出している。ここで、この突出長Xを適宜変更することにより、補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧を変更することができる。例えば、補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧を大きくしたいときには、ナット53を緩めて調節棒51を進行方向後方に引っ張り、調節棒51を再度ナット53で固定する。すなわち、突出長Xを図5(B)に示すように長くする。これにより調節棒51に接続されたばね41の弾性力が増大し、その結果、補助走行輪31A,31Bの走行面に向けた付勢力を増大させることができるようになる。
次に、図6を参照して、前方連結部11及び後方連結部12の連結態様について説明する。
図6に示すように、両連結部11,12を連結する際には、後方連結部12の受け部12Cに前方連結部11の先端部分を挿入した後、ピン12Bを各連結孔11A,12Aに貫通させる。これにより前方連結部11及び後方連結部12が連結される。
そして、台車を単独で手押し台車として使用する場合には、取手70を把持して図中の進行方向とは反対の方向に押して走行させる。一方、台車を複数台連結して牽引する場合には、上述したように、前方連結部11と後方連結部12とが連結され、牽引車により牽引して図中の進行方向前方に走行させる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1)上述した台車では、ばね41の弾性力によって補助走行輪31A,31Bが載置台10から走行面に向かって離間するように付勢されるため、走行面に凹凸が存在していても、その凹凸の状況に応じてばね41の弾性変形量が変化する。それによって発生する付勢力によって補助走行輪31A,31Bを走行面に適切な圧力をもって接地させることができる。したがって、凹凸が存在する走行面を台車が走行する場合であっても、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持することができるようになる。さらに、作業者は取付孔68A〜68Cを選択することによって、補助走行輪31A,31Bの最大離間距離を調節することが可能となる。このため、凹凸の小さい走行面を走行させるときには最大離間距離を短くする一方、凹凸の大きい走行面を走行させるときには最大離間距離を長くするといったように、同最大離間距離を走行面の凹凸の状況に応じて態様をもって適切に調節することができる。したがって、上述したような直進性を低下させることなく高い旋回性を維持する、といった効果を一層効果的なものとすることができるようになる。また、主走行輪21〜24はいずれも車軸の延伸方向が変更可能な自在型車輪であり、補助走行輪31A,31Bは車軸の延伸方向が車幅方向に固定される固定型車輪である。そのため、直進性を低下させることなく高い旋回性を維持する効果をより一層高めることができる。
(2)補助走行輪31A,31Bは車幅方向と平行な一直線上に車軸が位置する一対の隣接した固定型車輪によって構成されるため、補助走行輪を一つだけ設けた構成と比較して走行面と補助走行輪31A,31Bとの間に生じる摩擦力を増大させることができる。そのため、台車の進行方向を変更させるときに発生するサイドフォースに起因して台車に横滑りが発生することを抑制することができ、その旋回性を一層向上させることができるようになる。
(3)主走行輪21〜24は載置台10の下面において矩形状をなす態様で配設され、補助走行輪31A,31Bは載置台10の下面においてそれら主走行輪の対角中心に配設されている。このため、補助走行輪31A,31Bを中心として載置台10が回動しやすくなるため、台車の旋回性をさらに向上させることができる。さらに、主走行輪21〜24の対角中心に配設された補助走行輪31A,31Bは地面に向かって付勢されているため、台車は補助走行輪31A,31Bを支点として旋回する。従って、台車が旋回するときの内輪差が大きくなることを抑制することができる。この効果は、特に台車を連結して牽引したときに、補助走行輪を有さない台車と比較して顕著となる。
(4)主走行輪21〜24と走行面との接地圧は載置台10に載置される荷物の重量によって変化する。これに対して、補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧は、付勢機構40により補助走行輪31A,31Bを走行面に向けて付勢する際の付勢力、換言すれば同付勢力を発生させるためのばね41の弾性力に基づいて一義的に決定されるため、荷物の荷重に関わらず一定となる。ここで、荷物の重量が大きいために主走行輪21〜24と走行面との接地圧に対して補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧が過度に小さくなる場合には、上述した補助走行輪31A,31Bによる高い旋回性の維持が困難になる。その一方、荷物の重量が小さいために主走行輪21〜24と走行面との接地圧に対して、補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧が過度に大きくなる場合には、直進性が悪化する等、台車の走行が不安定となるおそれがある。
この点、本実施形態にかかる台車では、ばね41の弾性力を調節することにより、台車の使用状況、具体的には載置台10に載置される荷物の重量に応じて補助走行輪31A,31Bと走行面との接地圧を適切な大きさに調節することができる。そのため、高い旋回性を維持しつつ、台車の走行の安定性についてその更なる向上を図ることが可能となる。
(5)載置台10には進行方向の前方及び後方の双方に他の台車を連結するための前方連結部11及び後方連結部12が設けられているため、単独で手押し台車として使用することはもとより、状況に応じて複数の台車を連結して牽引する態様で台車を使用することもできるようになる。
(その他の実施形態)
なお、この発明の実施態様は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
・上記実施形態では、補助走行輪31A,31Bの最大離間距離を調節するために、取付孔68A〜68Cに下限ストッパ64を取り付けたが、下限ストッパ64の取付態様は次のように変更することができる。
すなわち、図7に示すように、下限ストッパ64をワッシャー81及びボルト82及びナット84で一つの長孔83の所定の位置に固定する態様とすることもできる。この構成によれば、補助走行輪31A,31Bと載置台10との間の最大離間距離を無段階で調節することができるようになる。
・上記実施形態では、主走行輪21〜24を自在型車輪としたが、進行方向の前方に設けている主走行輪21,22を固定型車輪、進行方向の後方に設けている主走行輪23,24を自在型車輪とすることができる。また、進行方向の前方に設けている主走行輪21,22を自在型車輪、進行方向の後方に設けている主走行輪23,24を固定型車輪とすることができる。この構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
・上記実施形態では、補助走行輪31A,31Bを車幅方向に平行な一直線上に車軸が位置する一対の隣接した固定型車輪としたが、この補助走行輪を1つまたは3つ以上の車輪により構成することもできる。この構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
・上記実施形態では、主走行輪を4つ設けたが、これら主走行輪は少なくとも4つ設けられていればいくつでもよい。この構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
・上記実施形態では、補助走行輪31A,31Bは、載置台10の下面において矩形状に配置された主走行輪21〜24の対角中心に配設されたが、補助走行輪31A,31Bはこれら矩形状に配設された主走行輪21〜24の領域内であればよい。この構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
・上記実施形態では、主走行輪21〜24は載置台10の下面の四隅に矩形状をなす態様で配置されたが、これら主走行輪は台形状等の他の態様で配置することもできる。この構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
10…載置台、11…前方連結部、11A…連結孔、12…後方連結部、12A…連結孔、12B…ピン、12C…受け部、21…主走行輪、22…主走行輪、23…主走行輪、24…主走行輪、31A…補助走行輪、31B…補助走行輪、32…車輪取付台、32A…下面、32B…上面、33…ばね取付プレート、40…付勢機構、41…ばね、42A…連結棒、42B…連結棒、50…調節機構、51…調節棒、52…支持プレート、60…支持部、61…基板、62A…支持壁、62B…支持壁、63…上限ストッパ、64…下限ストッパ、64A…ストッパ本体、64B…ストッパ先端、65…ナット、66…シャフト、67…カラー、68A…取付孔、68B…取付孔、68C…取付孔、70…取手、81…ワッシャー、82…ボルト、83…孔、84…ナット。

Claims (6)

  1. 載置台と、その載置台の下面において進行方向及び車幅方向にそれぞれ離間して設けられた4つの主走行輪と、前記載置台の下面においてそれら主走行輪に囲まれる位置に設けられた補助走行輪とを有する台車において、
    前記補助走行輪を前記載置台に対し近接離間可能に支持するとともに同補助走行輪を弾性部材の弾性力により走行面に向けて付勢する付勢機構を備え、同付勢機構は前記弾性部材の弾性力によって前記補助走行輪が前記載置台から最も離間したときの最大離間距離を制限するとともに同最大離間距離を調節する調節機能を有してなる
    ことを特徴とする台車。
  2. 前記主走行輪はいずれも車軸の延伸方向が変更可能な自在型車輪であり、前記補助走行輪は車軸の延伸方向が車幅方向に固定される固定型車輪である
    請求項1に記載の台車。
  3. 前記補助走行輪は車幅方向と平行な一直線上に車軸が位置する一対の隣接した固定型車輪である
    請求項1または請求項2に記載の台車。
  4. 前記主走行輪は前記載置台の下面において矩形状をなす態様で配設され、前記補助走行輪は前記載置台の下面においてそれら主走行輪の対角中心に配設される
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の台車。
  5. 前記付勢機構は前記弾性部材の弾性力を調節する調節機構を有してなる
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の台車。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の台車において、
    前記載置台には進行方向の前方及び後方の双方に他の台車を連結するための連結部が設けられてなる
    ことを特徴とする台車。
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