JP2013216175A - 鉄道車両用台車及びそれを備えた鉄道車両 - Google Patents

Abstract

【課題】板バネを採用し、しかも操舵が可能である鉄道車両用台車を提供する。
【解決手段】鉄道車両用台車１００は、車体１０１を支持するための横ばり３１と、車両長手方向に並んで車幅方向両側に配置された車輪１０と、車輪１０をつなぎ、横ばり３１を挟んで車両長手方向の前方及び後方において車幅方向に沿って配置された前後一対の車軸と、車軸の車幅方向両側に設けられて、車軸を回転自在に支持する軸受１２と、横ばり３１に弾性部材を介して連結され、軸受１２を収容する軸箱部２０と、横ばり３１の車幅方向両端部を支持した状態で車両長手方向に延びて、その車両長手方向両端部が軸箱部２０に支持された板バネ部４０と、車両長手方向に延在し、一端が軸箱部２０に接続された連結部材６５と、連結部材６５の他端が接続され、予め記憶された線路情報に基づいて、連結部材６５を車両長手方向に変位させて、車軸の軸間距離を変化させる駆動部６１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両用の台車に関し、特定的には操舵機能を備え、側ばりを省いた鉄道車両用台車及びそれを備えた鉄道車両に関する。

一般的に、鉄道車両の台車は、車輪、車軸、台車枠から構成され、台車枠は車幅方向に延びる横ばりと、横ばりの両端に溶接等により接合された前後方向に延びる一対の側ばりを備えている。そして、車軸を支持する軸受が収容された軸箱は、軸箱支持装置により支持され、台車枠に対して上下方向に変位可能に構成されている。このような台車では、溶接箇所も多いため製造コストが高く、また台車重量も大きいという問題がある。これに対して、特許文献１には、側ばりを省略した台車が提案されている。

一方、鉄道車両が曲線を通過する際に、走行安定性を向上させるために、操舵機能を付加させた台車が種々提案されている。例えば、特許文献２には、操舵はりと水平テコとリンクとを備えた鉄道車両の台車の操舵装置が提案されている。

特開昭５５−４７９５０号公報 特開平１０−２０３３６４号公報

特許文献１に記載された台車は、一次サスペンションを板バネとし、その板バネの前後方向中央部を横ばりの車幅方向両端部に固定し、板バネの前後方向両端部を軸箱に設けたバネ受け内に挿入した構成としている。
しかし、上記構成の台車では、曲線通過性能を向上させる点は何ら開示されていない。また、特許文献２に記載された操舵装置は、リンク機構を用いたものであり、台車構造が複雑になるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、台車を軽量化し、かつ操舵機能を備えた鉄道車両用台車及びそれを備えた鉄道車両を提供することを目的とする。

本発明のある形態に係る鉄道車両用台車は、鉄道車両の車体を支持するための横ばりと、車幅方向両側において車両長手方向に並んで配置された車輪と、車両幅方向左右の車輪をつなぎ、前記横ばりを挟んで車両長手方向の前方及び後方において車幅方向に沿って配置された前後一対の車軸と、前記車軸の車幅方向両側に設けられて、前記車軸を回転自在に支持する軸受と、前記横ばりに弾性部材を介して連結され、前記軸受を収容する軸箱部と、前記横ばりの車幅方向両端部を支持した状態で車両長手方向に延びて、その車両長手方向両端部が前記軸箱部に支持された板バネ部と、車両長手方向に延在し、一端が前記軸箱部に接続された連結部材と、前記連結部材の他端が接続され、予め記憶された線路情報に基づいて、前記連結部材を車両長手方向に変位させて、前記車軸の軸間距離を変化させる駆動部とを備える。

この台車によれば、車軸の軸間距離を変化させる駆動部を備えているため、内軌側の軸間距離を増大させるとともに外軌側の軸間距離を縮小させることにより操舵を行うことができる。これにより、簡易な構成で曲線通過性能を向上させるとともに、軽量化された台車を実現することができる。

上記のように、本発明によれば、台車を軽量化し、かつ操舵機能を備えた鉄道車両用台車及びそれを備えた鉄道車両を提供できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る台車の側面図である。 図２は、図１に示す台車の平面図である。 図３は、図１に示す台車のうちバネ座周辺の拡大図である。 図４は、図３に示す部分の分解図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る台車の操舵装置のブロック図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る台車のうちバネ座周辺の拡大図である。 図７は、図６に示す部分の分解図である。

以下、本発明に係る実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
まず、図１乃至図５を参照して、第１実施形態に係る鉄道車両用の台車１００について説明する。ここで、図１は台車１００の側面図であり、図２は台車１００の平面図である。なお、図２は、紙面左下の部分が破断する一部破断図である。以下では、便宜上、台車１００の方向について、図１における紙面左側を「前」、紙面右側を「後」、紙面手前側を「左」、紙面奥側を「右」として説明する。つまり、前後方向が車両長手方向であり、左右方向が車幅方向である。図１及び図２に示すように、台車１００は、車輪１０と、軸箱部２０と、横ばり部３０と、板バネ部４０と、間隙体５０と、操舵装置６０と、を備えている。以下、これらの各構成要素について順に説明する。

車輪１０は、台車１００の左右両側の前後に並んで配置されている。つまり、車輪１０は、台車１００の右前、左前、右後、及び左後の４カ所に配置されている。図２に示すように、右前の車輪１０と左前の車輪１０は車軸１１により連結されており、右後の車輪１０と左後の車輪１０も車軸１１により連結されている。すなわち、車軸１１は、横ばり３１を挟んで車両長手方向の前方及び後方において車幅方向に沿って配置されている。いずれの車軸１１も端部が車輪１０の左右方向外側に延びており、この端部が軸受１２により回転自在に支持されている。なお、本実施形態に係る台車１００は、いわゆる付随台車であって駆動装置を備えていないが、電動台車の場合には、横ばり３１に電動機が取り付けられ、電動機の出力軸と車軸１１がギヤボックスを介して接続される。

軸箱部２０は、軸受１２を収容する部材である。軸箱部２０は、軸受１２が収容される軸箱本体２１の他、軸ばり２２と、バネ座２３とを有している。軸ばり２２及びバネ座２３の構成は次のとおりである。

軸ばり２２は、軸箱本体２１から前後方向中央に向かって延びる部材である。つまり、右前及び左前に位置する軸箱部２０の軸ばり２２は後方に向かって延び、右後及び左後に位置する軸箱部２０の軸ばり２２は前方に向かって延びている。図２の紙面左部分（破断部分）に示すように、軸ばり２２の先端には左右方向に延びる筒状の筒状部２４が形成されており、その筒状部２４の内部には弾性部材である筒状のゴムブッシュ２５が挿入されている。このゴムブッシュ２５の内部には、後述する心棒３７が挿入されている。

バネ座２３は、軸箱本体２１の上面に配置された部材である。ここで、図３は、左後側に位置するバネ座２３周辺の拡大図であり、図４は、図３に示す部分の分解図である。バネ座２３は、板バネ部４０を支持する支持面２６を有している。支持面２６は、板バネ部４０の長手方向中央部に向けて傾斜している。つまり、右前及び左前に位置するバネ座２３の支持面２６は後方側上方に面するように傾斜し、右後及び左後に位置するバネ座２３の支持面２６は前方側上方に面するように傾斜している。なお、図４に示すように、支持面２６には、円柱状の挿入片２７が形成されている。また、バネ座２３の下面には挿入穴２８が形成されており、軸箱本体２１の上面には挿入突起２９が形成されている。この挿入突起２９を挿入穴２８に挿入することによって、バネ座２３は軸箱本体２１の上面に固定される。なお、軸箱本体２１とバネ座２３とは別体で構成されているが、これに限られず、一体に成形されてもよい。

横ばり部３０は、図示しない車体を支持する部材である。本実施形態の横ばり部３０は、横ばり３１と、受け座３２とを有している。

横ばり３１は、台車１００の車幅方向中央を通過して左右方向に延びる部材である。図１及び図２に示すように、横ばり３１は、一対の角パイプ３３と、複数の接続部材３４と、によって主に構成されている。角パイプ３３は、左右方向に延びる金属製の部材である。接続部材３４は角パイプ３３を連結する金属製の部材であって、角パイプ３３の左右両端部分に２カ所ずつ、合計４カ所に配置されている。接続部材３４は前後方向に延びており、逆U字状の断面を有している。この接続部材３４の上面には、空気バネ台座３５を介して二次サスペンションとなる空気バネ３６が取り付けられている。横ばり３１はこの空気バネ３６を介して車体１０１を支持している。

受け座３２は、角パイプ３３の左右両端付近に配置された板状の部材である。図２に示すように、受け座３２は、角パイプ３３の左右両端それぞれにおいて２枚ずつ対になって向き合うようにして配置されている。対になった受け座３２は互いに連結されるとともに、角パイプ３３に強固に固定されている。図２の紙面左下部分に示すように、対になった受け座３２の前端部分及び後端部分には、両受け座３２を架け渡すようにして円柱状の心棒３７が固定されている。そして、上述したように、心棒３７は筒状部２４内のゴムブッシュ２５に挿入されている。つまり、軸箱部２０は、弾性部材であるゴムブッシュ２５を介して横ばり部３０（横ばり３１）に連結されている。これにより、軸箱部２０が横ばり部３０に対して移動することができる。

板バネ部４０は、板バネ４１と、板バネ受４２とを有している。
板バネ４１は、従来のコイルバネ（一次サスペンション）と側ばりの機能を兼ね備えた部材である。板バネ４１は、前後方向に延びており、横ばり部３０の左右両側に配置されている。より具体的には、左側の板バネ４１は左前の軸箱部２０と左後の軸箱部２０を架け渡すように配置されており、右側の板バネ４１は右前の軸箱部２０と右後の軸箱部２０を架け渡すように配置されている。両板バネ４１は、側面視で下方に凸となる弓状に形成されている。また板バネ４１は、下面が円弧状に形成された当接部材４３を介して横ばり部３０を支持している。板バネ４１の材料は特に限定されないが、例えば、繊維強化樹脂によって形成された下層部と、薄い金属によって形成された上層部とから成る複合材料を用いることができる。また、板バネ４１の前後方向中央部分は、前後方向両端部分よりも厚みが大きくなるように形成されている。

板バネ受４２は、板バネ４１の前後方向両端部分において、板バネ４１を支持する部材である。図２に示すように、板バネ受４２は、平面視で略矩形の形状を有しており、左側の辺、右側の辺、及び前後方向外側の辺の３辺に保護壁４４が形成されている。板バネ受４２は金属で形成されているが、図４に示すように、保護壁４４で囲まれた部分にはゴムシート４５が敷かれており、板バネ４１はこのゴムシート４５を介して板バネ受４２に支持される。また、板バネ受４２の下面には、円柱状の挿入片４６が形成されている。

間隙体５０は、板バネ部４０と軸箱部２０の間に配置された部材である。図４に示すように、間隙体５０は、弾性板５１と、ゴム座５２とによって主に構成されている。
弾性板５１は、間隙体５０の上面側と下面側にそれぞれ配置されている部材である。弾性板５１は、いずれも円環状である第１金属板５３、ゴム層５４、及び第２金属板５５を積層して構成されている。このうちゴム層５４は弾性変形することから、第１金属板５３と第２金属板５５は相対的に平行移動することができる。上面側に配置された弾性板５１では、第１金属板５３が上側に第２金属板５５が下側に積層されている。また、下面側に配置された弾性板５１では、第１金属板５３が下側に第２金属板５５が上側に積層されている。第１金属板５３の内径は、バネ座２３に形成された挿入片２７の直径および板バネ受４２の下面に形成された挿入片４６の直径に一致する。そのため、各挿入片２７、４６を第１金属板５３の内側に挿入することで、バネ座２３及び板バネ受４２に弾性板５１を固定することができる。

ゴム座５２は、両弾性板５１の間に配置されている部材である。ゴム座５２は円盤状の形状を有しており、両面に環状溝５６が形成されている。この環状溝５６の内径及び外径は、それぞれ第２金属板５５の内径及び外径と一致する。ゴム座５２の両面に形成された環状溝５６に、両弾性板５１の第２金属板５５を嵌め込むことで、ゴム座５２に両弾性板５１を固定することができる。間隙体５０は、以上のように各構成部材が嵌め込みによって固定されているため、板バネ部４０と軸箱部２０の間で崩れるようなこともない。そして、間隙体５０は弾性変形するため、板バネ部４０と軸箱部２０の相対移動することができる。なお、本実施の形態において、間隙体５０は、複数の部材（弾性板５１、ゴム座５２）から構成されているが、一体に構成されてもよい。

操舵装置６０は、台車１００が通過する曲線路に応じて車軸１１の軸間距離を変化させて操舵角度を変更する装置である。ここで、図５は、操舵装置６０のブロック図である。図５に示すように、操舵装置６０は、駆動部６１と、制御部６２とを有している。なお、図１及び図２では、操舵装置６０のうち駆動部６１のみが図示されている。

駆動部６１は、図５に示すように、シリンダ６３と、ピストン６４と、２つの連結シャフト６５と、ピストン位置検出部６６とによって主に構成されている。シリンダ６３内には、制御部６２からの指令により、油圧ポンプ６７から油圧が供給されており、この油圧を変化させることでピストン６４は移動する。なお、後述するようにピストン６４の変位量は、演算部７２により算出された結果に基づいて決定される。各連結シャフト６５は、それぞれ一端が軸箱本体２１に設けられた連結片６８に取り付けられ、一方の他端はシリンダ６３に固定され、他方の一端はピストン６４に固定されている。また、ピストン位置検出部６６は、ピストン６４の位置の情報を制御部６２にフィードバックする。そして、図２に示すように、駆動部６１は台車１００の左右両側に配置されている。

制御部６２は、ピストン６４に供給する油圧を調整する制御バルブ６９と、曲線路の曲率、曲り方向、曲線の開始位置及び終端位置、カント量等の線路情報を記憶している記憶部７０と、車両の現在位置を検出する現在位置検出部７１と、演算部７２とによって主に構成されている。演算部７２は、現在位置検出部７１から車両の現在位置の情報を取得でき、記憶部７０から現在位置における曲線路の曲率の情報を取得することができ、上述したピストン位置検出部６６からピストン６４の位置の情報を取得することができる。さらに、演算部７２は、制御バルブ６９に制御信号を送信し、制御バルブ６９の開度を調整することができる。制御部６２による具体的な制御方法については後述する。

次に、本実施形態に係る台車１００の動作について説明する。本実施形態に係る台車１００は、２つの方法で操舵される。一つは遠心力を利用した操舵であり、もう一つは操舵装置６０による操舵である。以下では、２つの操舵方法による台車１００の動作について順に説明する。

遠心力を利用した操舵は、軸箱部２０の支持面２６が傾斜していることに起因して行われる。曲線を通過する際、外軌側の板バネ部４０は、遠心力により上面に力が作用して、車両前後方向に位置する軸箱部２０の支持面２６にかかる力が増加する。上述のように支持面２６は板バネ部４０の長手方向中央部に向けて傾斜しているため、軸箱部２０には板バネ部４０の中央から離れる方向、すなわち水平方向外側に向かう方向の成分の力も増加する。そうすると、軸箱部２０と横ばり３１とはゴムブッシュ２５を介して連結されているので、外軌側の軸間距離は内軌側の軸間距離よりも大きくなる。具体的には、一端の軸箱部２０と横ばり３１の間は約６ｍｍ程度増大するので、その結果、軸間距離は約１２ｍｍ程度増大する。

一方、内軌側の板バネ部４０の上面に作用する力は減少し、内軌側の軸間距離は、ほとんど変化しないか、わずかに小さくなる。これにより、前後の両車軸１１の操舵角度は、その延長線が曲線路の曲率中心に近づくように変化する。その結果、車両は少ない抵抗で効率よく曲線路を通過することができる。このように、軸箱部２０の支持面２６を傾斜させることにより、板バネ部４０に下方の力が作用すると、車両前後方向の力も作用し、外軌側の軸間距離を増大させることができるので、簡易な構成で曲線通過性能を向上させることができる。

操舵装置６０による操舵は、車両の現在位置の情報に基づいて行われる。まず、演算部７２は、現在位置検出部７１が検出した車両の現在位置の情報を取得し、車両が進入しようとする曲線路の線路情報を記憶部７０から取得する。続いて、演算部７２は、この曲率に応じた最適な各車軸の操舵角度（以下、「最適角度」と称す）を算出する。続いて、演算部７２は、路線情報に基づいてピストン位置検出部６６からピストン６４の位置を取得し、そのピストン６４の位置に基づいて現状の各車軸１１の角度（以下、「現状角度」と称す）を算出する。その後、演算部７２は、現状角度が最適角度に一致するよう、制御バルブ６９を制御して駆動部６１を作動させてピストン６４を変位させて、前後に並んで配置されている車輪１０の軸間距離を変化させる。車両が曲線を通過する際、外軌側に位置するシリンダ６３内の圧力を大きくするとともに、内軌側に位置するシリンダ６３内の圧力を小さくする。これにより、各車軸１１の操舵角度は適切となり、車両は効率よく曲線路を通過することができる。

本実施形態では、上述の遠心力を利用した操舵と、操舵装置による操舵が同時に行われている。いずれの操舵も単独で行うことが可能である。遠心力を利用した操舵は簡易な構成で曲線通過性能を向上させることができ、操舵装置を利用した操舵は、応答性を良くすることができる。

（第２実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る台車２００について説明する。ここで、図６は、左後側に位置するバネ座２３周辺の拡大図であり、図７は、図６に示す部分の分解図である。図６及び図７に示すように、本実施形態に係る台車２００は、間隙体５０（図４参照）を備えておらず、また、軸箱部２０及び板バネ部４０の構成が第１実施形態のものと異なる。それ以外の部分は基本的に第１実施形態と同じである。以下、本実施形態の軸箱部２０と板バネ部４０の構成について順に説明する。

本実施形態の軸箱部２０は、軸箱本体２１と、軸ばり２２と、バネ座２３と、位置調整部８０と、位置決め部材８１と、を有している。このうち、軸箱本体２１と軸ばり２２は、第１実施形態のものと基本的に同じである。バネ座２３、位置調整部８０、及び位置決め部材８１の構成は次のとおりである。

本実施形態のバネ座２３は、バネ座本体２３ａと、摺動板２３ｂとによって主に構成されている。バネ座本体２３ａは上面が傾斜しており、その上面には摺動板２３ｂが固定されている。摺動板２３ｂは金属製の板状の部材であって、板バネ部４０を支持する支持面２６を有している。この支持面２６は、板バネ部の中央上方に面するよう傾斜している。摺動板２３ｂをバネ座本体２３ａに固定する方法は特に限定されないが、摺動板２３ｂをバネ座本体２３ａに嵌め込んで固定したり、ボルトを利用することで固定したりすることができる。ただし、ボルトを利用する場合は、ボルトが後述する板バネ受保持部材９０の摺動板９１と緩衝しないように、例えば摺動板９１を一部が切り欠かれた形状にする必要がある。また、バネ座２３は、第１実施形態の場合と異なり、軸箱本体２１の上面に直接固定されておらず、後述する位置決め部材８１を取り外すことで、軸箱本体２１の上面を移動することができる。

位置調整部８０は、バネ座２３の前後位置を調整し、ひいては各車輪１０にかかる荷重を調整する部分である。位置調整部８０は、固定部８２と、押込み部材８３と、によって主に構成されている。固定部８２は、軸箱本体２１の前後方向外側部分から上方に延びるように形成されている。固定部８２には前後方向に延びるねじ穴８４が形成されており、このねじ穴８４に押込み部材８３がねじ込まれる。押込み部材８３はボルト状のねじ部材であって、固定部８２のねじ穴８４にねじ込んでいくと、その先端がバネ座２３に接触する。その状態でさらに押込み部材８３をねじ込めば、バネ座２３を前後方向内側に移動させることができる。上述のように、バネ座２３は支持面２６が傾斜しているため、バネ座２３が前後方向内側に移動すると、板バネ部４０のうち支持面２６に接触する部分が上方に移動する。

例えば、左後のバネ座２３を前方に移動させると、左側に配置された板バネ部４０の後側の部分が上方に移動する。つまり、左側に配置された板バネ部４０の後側の部分が、これまでよりも高い位置で横ばり部３０（つまり車体１０１）を支持することになる。そうすると、左側に配置された板バネ部４０の後側の部分に対応する左後の車輪１０には、これまでよりも大きな荷重がかかるようになる。台車２００を運用する際、各車輪１０に均等に荷重がかかるように調整する必要があるが、本実施形態では各車輪１０にかかる荷重の調整を、簡易な構造である位置調整部８０を設けることで容易に行うことができる。

位置決め部材８１は、バネ座２３が前後方向に移動するのを防止する部材である。本実施形態の位置決め部材８１は、円柱状の金属製のピンであり、バネ座２３の前端付近及び後端付近に配置されている。軸箱本体２１の上面には、位置決め部材８１を挿入することができる位置決め穴８５が前後方向に複数並んで形成されている。位置決め穴８５の深さは位置決め部材８１の長さの半分程度である。そのため、位置決め部材８１が位置決め穴８５に挿入された状態では、位置決め部材８１の半分より上の部分が軸箱本体２１の上面から突出する。上述のように、バネ座２３を前後方向の適切な位置に移動できるよう構成されているが、バネ座２３を移動させた後は、バネ座２３の外側で最も近い位置決め穴８５に位置決め部材８１を挿入する。これにより、バネ座２３を適切な位置に保持することができる。

本実施形態の板バネ部４０は、板バネ４１と、板バネ受４２と、板バネ受保持部材９０と、を有している。このうち板バネ４１は、第１実施形態のものと同じである。

本実施形態の板バネ受４２は、前後方向外側の辺に保護壁４４が形成されておらず、左側の辺及び右側の辺の中央部分にのみ保護壁４４が形成されている。いずれの保護壁４４も、上方に延びる垂直部４４ａと、垂直部４４ａの先端から板バネ受４２の左右方向内側に向かって水平に延びる水平部４４ｂと、によって構成されており、全体として逆Ｌ字状の形状を有している。図６に示すように、板バネ４１は、この保護壁４４に囲まれるようにして配置される。板バネ受４２は、それ自体をゴムで形成してもよく、また全体を金属で形成して板バネ４１と接する部分のみにゴム板を張り付けるように構成してもよい。

板バネ受保持部材９０は、板バネ受４２を保持する部材である。板バネ受保持部材９０の上面には、板バネ受４２の下面形状に対応した形状の窪み９２が形成されており、その窪み９２に板バネ受４２が嵌め込まれている。これにより、板バネ受保持部材９０に板バネ受４２が保持される。また、板バネ受保持部材９０の下面には摺動板９１が取り付けられている。摺動板９１は金属製の板状の部材であって、バネ座２３の摺動板２３ｂと接触する接触面９３を有している。

本実施形態においても第１実施形態と同様に、前後に並んで配置された車輪１０の距離を変化させることで車両の操舵が行われる。本実施形態に係る台車２００は、第１実施形態のように板バネ部４０と軸箱部２０が間隙体５０を介して連結される構成ではないが、その代りに板バネ部４０と軸箱部２０がそれぞれの摺動板２３ｂ、９１の部分で摺動できるよう構成されているため、車輪１０の距離の変化に対応することができる。

以上で説明した台車は、鉄道車両の車体を支持するための横ばりと、車幅方向両側において車両長手方向に並んで配置された車輪と、車両幅方向左右の車輪をつなぎ、横ばりを挟んで車両長手方向の前方及び後方において車幅方向に沿って配置された前後一対の車軸と、車軸の車幅方向両側に設けられて、車軸を回転自在に支持する軸受と、横ばりに弾性部材を介して連結され、軸受を収容する軸箱部と、横ばりの車幅方向両端部を支持した状態で車両長手方向に延びて、その車両長手方向両端部が軸箱部に支持された板バネ部と、車両長手方向に延在し、一端が前記軸箱部に接続された連結部材と、連結部材の他端が接続され、予め記憶された線路情報に基づいて、連結部材を車両長手方向に変位させて、車軸の軸間距離を変化させる駆動部とを備える。

かかる構成により、車軸の軸間距離を変化させる駆動部を備えているため、内軌側の軸間距離を増大させるとともに外軌側の軸間距離を縮小させることにより操舵を行うことができる。これにより、簡易な構成で曲線通過性能を向上させるとともに、軽量化された台車を実現することができる。

また、以上で説明した台車は、鉄道車両の走行地点に応じた軌道の曲率情報を記憶する記憶部と、鉄道車両の現在位置を検出する位置検出部とをさらに備え、駆動部は、曲率情報と現在位置とに基づいて、連結部材の変位量を変化させている。そのため、車軸を適切な操舵角度とすることができ、車両は効率よく曲線路を通過することができる。

また、第１実施形態に係る台車において、軸箱部は、板バネ部を相対移動可能に支持する支持面を有し、支持面と板バネ部を連結する弾性変形可能な間隙体をさらに備えている。そのため、車両が曲線路を通過した後は、間隙体の復元力により、板バネ部は無理なく元の位置に戻ることができる。

また、第２実施形態に係る台車において、軸箱部は、板バネ部を相対移動可能に支持する支持面を有し、支持面と板バネ部とが摺動可能に構成されている。そのため、より滑らかに軸間距離を変化させることができる。

また、上述した台車は、支持面が、板バネ部の長手方向中央部に向けて傾斜している。そのため、車両が曲線路を通過する際に外軌側の板バネ部に大きな力が加わり、外軌側の軸間距離を広げることができる。その結果、車軸が傾斜し、操舵が行なわれる。これにより、操舵装置による操舵を単独で行う場合に比べ、より反応の早い操舵が可能となる。

以上、本発明の実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、以上では軸箱部の支持面が平面状である場合について説明したが、支持面は曲線状に形成されていてもよい。

また、本実施の形態では、駆動部６１の駆動は、油圧により行われているが、電力により電動モータのボールねじ駆動により行ってもよいし、空気によるエアコンプレッサ駆動で行ってもよい。

本発明によれば、台車を軽量化し、かつ操舵機能を備えた鉄道車両用台車及びそれを備えた鉄道車両を提供することができる。よって、本発明は、鉄道車両の技術分野において有益である。

１０ 車輪
１１ 車軸
１２ 軸受
２０ 軸箱部
２５ ゴムブッシュ（弾性部材）
２６ 支持面
３０ 横ばり部
３１ 横ばり
４０ 板バネ部
４１ 板バネ
５０ 間隙体
６１ 駆動部
６５ 連結シャフト（連結部材）
８０ 位置調整部
１００ 台車
１０１ 車体

Claims (6)

1. 鉄道車両の車体を支持するための横ばりと、
   車幅方向両側において車両長手方向に並んで配置された車輪と、
   車両幅方向左右の車輪をつなぎ、前記横ばりを挟んで車両長手方向の前方及び後方において車幅方向に沿って配置された前後一対の車軸と、
   前記車軸の車幅方向両側に設けられて、前記車軸を回転自在に支持する軸受と、
   前記横ばりに弾性部材を介して連結され、前記軸受を収容する軸箱部と、
   前記横ばりの車幅方向両端部を支持した状態で車両長手方向に延びて、その車両長手方向両端部が前記軸箱部に支持された板バネ部と、
   車両長手方向に延在し、一端が前記軸箱部に接続された連結部材と、
   前記連結部材の他端が接続され、予め記憶された線路情報に基づいて、前記連結部材を車両長手方向に変位させて、前記車軸の軸間距離を変化させる駆動部とを備える、鉄道車両用台車。
2. 前記鉄道車両の走行地点に応じた軌道の曲率情報を記憶する記憶部と、
   前記鉄道車両の現在位置を検出する位置検出部とをさらに備え、
   前記駆動部は、前記曲率情報と前記現在位置とに基づいて、前記連結部材の変位量を変化させる、請求項１に記載の鉄道車両用台車。
3. 前記軸箱部は、前記板バネ部を相対移動可能に支持する支持面を有し、
   前記支持面と前記板バネ部を連結する弾性変形可能な間隙体をさらに備えている、請求項１に記載の鉄道車両用台車。
4. 前記軸箱部は、前記板バネ部を相対移動可能に支持する支持面を有し、
   前記支持面と前記板バネ部とが摺動可能に構成されている、請求項１に記載の鉄道車両用台車。
5. 前記支持面は、前記板バネ部の長手方向中央部に向けて傾斜している、請求項１−４のいずれかに記載の鉄道車両用台車。
6. 請求項１−５のいずれかに記載の鉄道車両用台車を備えた鉄道車両。

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