JP2516497B2 - 磁気浮上車両用脚装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気浮上車両の低速
用補助車輪を支持するための支持脚装置（以下脚装置と
いう）の改良に係り、補助車輪を一方が板ばね、他方が
アームからなるベルクランク状懸架部材の板ばねとレバ
ーアームで懸架してダンパーで緩衝支持し、該懸架部材
の他方アームに上下リンクアームを介して内部ロック付
き揚降アクチュエーターを設けて補助車輪の完全引き込
みを短ストロークで可能にし、かつ乗心地の向上を図
り、さらには車両の車高調整を可能にした磁気浮上車両
用脚装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気浮上車両システムは、地上に浮上用
および推進用の地上コイルを配置し、推進用コイルを次
々と励磁して移動磁界を形成して、車両側の電磁石を移
動させるものであり、また、車両側の電磁石が移動する
ことにより、地上の浮上用コイルに誘導電流を発生させ
て、それにより磁気反発させて車両を浮上させるもので
ある。

【０００３】しかし、超電導コイルとすることにより、
誘導反発式磁気浮上力はある程度の速度を有する場合に
はじめて車両重量を支えるだけの十分な浮力を発生する
ため、低速度域では補助車輪で車両を支持する必要があ
る。

【０００４】従って、磁気浮上車両の補助車輪は、停止
時や所要の低速度域では乗り心地よく作動し、高速走行
時には車両本体に格納され、また必要時には直ちに使用
できかつ車輪を出した際の衝撃を吸収できる構造が求め
られている。

【０００５】磁気浮上車両の補助車輪として、特開昭６
３−２１２１６５号公報には、補助車輪をトレーリング
アームにて支持し、このアームにダンパーを設けて衝撃
吸収する構造となし、さらにダンパーの支点側に揚程シ
リンダを設けて、ダンパーとアームを引上げて車輪を格
納可能となしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記補助車輪の構成
は、車輪を出した際の衝撃をトレーリングアームのダン
パーで吸収するが、このダンパーは主にオイル・エアー
式であり、ピストンにオイル又はエアーの漏洩防止にパ
ッキンシールを使用しているため、ピストン作動時には
シールによる摩擦が大きく作動が渋く、乗り心地の向上
がこれ以上望めないものであった。

【０００７】また、磁気浮上車両はその停止時に乗客の
昇降があり、所定のプラットホーム高さに車両高さを合
わせて補助車輪の脚装置が設計されるが、例えば設計製
造後の車両重量の変更、乗客の増減等で車両高さの変更
が生じた場合、これに容易に対応できる脚装置が求めら
れる

【０００８】この発明は、磁気浮上車両の低速用補助車
輪を支持する脚装置の改良を目的とし、補助車輪に求め
られる本来の機能を十分発揮して乗り心地がすぐれ、さ
らに、車輪の引上げ格納時にアクチュエータが短ストロ
ークで作動可能で狭い格納スペースでの車輪の揚降が可
能で、かつ車高調整が可能な構成からなる磁気浮上車両
用脚装置の提供を目的としている

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、枢軸部で車
両に軸支したレバーアーム先端を車軸あるいは車軸軸受
部などの車軸部に接続し、一方が板ばね、他方がアーム
からなり、レバーアームと同軸に枢軸部で軸支したベル
クランク状懸架部材の板ばね先端をリンクアームを介し
てレバーアームとは反対側の車軸部に接続し、かつ懸架
部材のアーム先端と枢軸部で車両に軸支した上部リンク
アームとを下部リンクアームを介して接続し、さらに上
下部リンクアームの枢軸部に内部ロック付き揚降アクチ
ュエーターを枢軸接続して該懸架部材の固定及び車輪を
揚降可能となし、シリンダ端を車両に枢着したダンパー
のピストンロッド先端を前記車軸部に接続したことを特
徴とする磁気浮上車両用脚装置である。

【００１０】また、この発明は、上記構成において、下
部リンクアームにその長さの調整を可能にした機械式や
油圧式のアーム長調整機構を設けて、車両の車高調整を
可能にしたことを特徴とする磁気浮上車両用脚装置であ
る。

【００１１】

【作用】この発明による磁気浮上車両用脚装置は、一方
が板ばね、他方が揚降アームからなるベルクランク状懸
架部材を枢軸部で車両に軸支し、レバーアームを同軸配
置してレバーアーム先端に車軸部を接続し、これとは反
対側の板ばね先端をリンクアームを介して接続懸架し、
さらに、揚降アームに先端と枢軸部で車両に軸支した上
部リンクアームとを下部リンクアームを介して接続し、
この上下部リンクアームの枢軸部に内部ロック付き揚降
アクチュエーターを枢軸接続したことにより、揚降アク
チュエーターの伸長時には上下部リンクアームとアクチ
ュエーターがＴ字型配置で固定されて、高荷重を上下部
リンクアームの軸力で支えることができ、揚降アクチュ
エーターの収縮時には上下部リンクアームが折れ曲が
り、かつ短ストロークで板ばね先端で懸架している車輪
を容易にかつ確実に揚げることができ、収納スペースが
小さくできる。

【００１２】また、レバーアームをベルクランク状懸架
部材と同軸配置してレバーアーム先端に車軸部を接続
し、これとは反対側の板ばね先端をリンクアームを介し
て接続懸架しかつダンパーを装着したことにより、車両
速度が高速から低速へと変化して車輪を出した際の衝撃
を、板ばね、ダンパーの順に吸収できることから、ダン
パーの動作時摩擦力を小さくできすぐれた衝撃吸収能力
を発揮して乗り心地が向上する。

【００１３】この発明において、車両の車高調整のため
に採用した下部リンクアームのアーム長調整機構は、下
部リンクアームの長さの調整が可能であれば何れの構成
でもよく、実施例に示すごとく、中心より両側に螺刻し
たボルトを二分割したアーム間に螺合させて、その回転
でアームの長さの調整を行う機械式調整機構、また二分
割したアームの一方をシリンダバレル化し、他方を ピ
ストンヘッド化して油圧供給量を変えてアームの長さの
調整を行う油圧式調整機構などを適宜採用できる。

【００１４】

【実施例】実施例１ 第１図と第２図はこの発明による磁気浮上車両用脚装置
の構成を示す説明図であり、第１図は車両側面から見た
説明図、第２図は車両後方から見た説明図である。この
発明による脚装置は、車軸２に装着するベルクランク状
懸架部材１０、レバーアーム１５、上部及び下部リンク
アーム１６，１７、揚降アクチュエーター２０及びダン
パー３０から構成されている。

【００１５】ベルクランク状懸架部材１０は、板ばね１
１と揚降アーム１２とを枢軸部１３で揚降アーム１２の
揺動時のみ連動するよう枢着されており、枢軸部１３が
ブラケット４を介して車両に固着されている。

【００１６】さらに、この枢軸部１３にはレバーアーム
１５が同軸に軸支されており、同アーム１５先端部近く
が車輪１の車軸２を軸支するための車輪軸支部３と接続
されている。板ばね１１の先端部は、リンクアーム１４
を介して車輪軸支部３と接続してあり、車軸２が板ばね
１１とレバーアーム１５で懸架されている。

【００１７】また、車軸２はダンパー３０でも懸架さ
れ、車輪軸支部３にロッド３２先端が、シリンダ３１部
はブラケット６を介して車両に軸支されている。

【００１８】ベルクランク状懸架部材１０の揚降アーム
１２の先端には下部リンクアーム１７が枢着され、さら
にブラケット５の枢軸部を介して車両に軸支されている
上部リンクアーム１６と枢軸接続してある。また、上部
及び下部リンクアーム１６，１７の枢軸部１８には、ブ
ラケット６を介して車両に軸支された内部ロック付き揚
降アクチュエーター２０を枢軸接続してある。

【００１９】以上の構成からなるこの発明の脚装置は、
まず、揚降アクチュエーター２０を作動させることによ
り、リンクアーム１４を介して板ばね１１先端で懸架し
ている車輪１は、揚降アーム１２とレバーアーム１５を
介して枢軸部１３を支点に揺動可能となり、容易にかつ
確実に揚降できる。また、揚降アクチュエーター２０は
車輪１を所定位置まで下降させた際、内蔵する内部ロッ
クが作動して揚降アーム１２を固定することができ、板
ばね１１先端で車軸２を懸架できる。

【００２０】すなわち、揚降アクチュエーター２０の伸
長時には、上部及び下部リンクアーム１６，１７とアク
チュエーター２０がＴ字型配置で固定されて、高荷重を
上部及び下部リンクアーム１６，１７の軸力で支えるこ
とができる。また、揚降アクチュエーター２０の収縮時
には、上部及び下部リンクアーム１６，１７が枢軸部１
８で折れ曲がり、短ストロークで懸架している車輪１を
容易にかつ確実に揚げることができる。

【００２１】また、板ばね１１及びレバーアーム１５で
車軸２を懸架しかつダンパー３０を装着したことによ
り、車両速度が高速から低速へと変化して車輪を出した
際の衝撃を、板ばね１１、ダンパー３０の順に吸収でき
ることから、ダンパー３０の動作時摩擦力を小さくで
き、すぐれた衝撃吸収能力を発揮して乗り心地が向上す
る。

【００２２】さらに、球面軸受を有するリンクアーム１
４を介して板ばね１１先端と車輪軸支部３に軸支してあ
り、車軸２の位置決め、すなわち、支持中心である板バ
ネ１１と荷重中心である車輪１接地点とのオフセットに
よるねじり力及び走行時の軸力並びに歪み変形等を脚装
置内で除去でき、車体側への影響を小さくできる。

【００２３】また、この発明の脚装置の懸架主体に板ば
ね１１とレバーアーム１５を使用しているので、強い磁
場中での使用と軽量化考慮し、例えばその材質を板ばね
１１にチタン材、その他の構成部材にアルミニウム合金
を選択することにより装置全体の軽量化が実現できる。

【００２４】従来のオイル・エアー式の緩衝装置のみか
ら構成される場合、ダンパーのピストンロッド等の摺動
面に異物等が当たって損傷すると、直ちに緩衝吸収性能
に影響を及ぼす恐れがあるが、この発明では板ばね１１
を用いており、もし異物などが衝突しても衝撃吸収性能
には何ら影響がなく、装置全体の信頼性が向上する。

【００２５】さらに、この発明の脚装置に用いた揚降ア
クチュエーター２０とダンパー３０には、機能部である
ピストンロッド等の保護ため、図１に示す如く、ピスト
ンロッド２２，３２の先端部とシリンダ２１，３１エン
ド間に、ピストンロッド２２，３２の作動範囲間を密封
できる金属ベローズ２３，３３を装着し、従来の布製ブ
ーツの難点であった風雨による劣化、異物による機能部
の損傷を防止している。従って脚装置としての信頼性が
高くなる。

【００２６】実施例２ 実施例１に示す脚装置において、車両の車高調整のため
に図３に示す如く、機械式のアーム長調整機構を下部リ
ンクアーム１７に設けてある。詳述すると、下部リンク
アーム１７を二分割してその端部にねじ穴を設け、その
両者間に、中心より両側に相互に逆ピッチで螺刻した調
整ボルト４０が配置されて各アームに螺合している。ベ
ルクランク状懸架部材１０の揚降アーム１２の先端に接
続される下部リンクアーム１７は、車両に軸支されてい
る上部リンクアーム１６及び揚降アクチュエーター２０
と枢軸接続してあり、該調整ボルト４０を所要方向に回
転させることにより、下部リンクアーム１７の長さを調
整することができるため、脚出し時の車両の車高調整を
容易に実施できる。

【００２７】実施例３ 図４に示す下部リンクアーム１７は、車両の車高調整の
ための油圧式のアーム長調整機構を備えたものである。
詳述すると、下部リンクアーム１７を二分割して、ここ
ではアームの上方をシリンダバレル５０となして、また
下方側の先端を ピストンヘッド５１とピストンロッド
５２に構成してシリンダバレル５０に嵌入させて、片側
ロッドの複動シリンダ化してある。シリンダバレル５０
に連通する２つのポート５３，５４への油圧供給量を変
えることにより、ピストンロッド５２の突出長さを変え
て下部リンクアーム１７の長さを調整することができ、
脚出し時の車両の車高調整を容易に実施できる。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、一方が板ばね、他方がアー
ムからなるベルクランク状懸架部材を車両に軸支して、
この板ばねとレバーアームを使用して車軸を懸架しかつ
ダンパーを装着したことにより、内部ロック付き揚降ア
クチュエーターで板ばね先端で懸架している車輪を容易
にかつ確実に揚降、固定でき、板ばねを用いたことによ
りダンパーの動作時摩擦力を小さくできることから、す
ぐれた衝撃吸収能力を発揮して乗り心地が向上する。

【００２９】車両に軸支された揚降アクチュエーター先
端に車両に軸支された上部リンクアームと、ベルクラン
ク状懸架部材の揚降アームに接続した下部リンクアーム
を枢着して、揚降アクチュエーターの伸長時には上部及
び下部リンクアームとアクチュエーターがＴ字型配置で
固定されて、高荷重を上部及び下部リンクアームの軸力
で支えることができ、収納時にはアクチュエーターのス
トロークを短くかつ収納スペースを小さくできる。

【００３０】さらに、板ばねを脚装置の懸架主体とする
ため軽量化が容易であり、揚降アクチュエーターおよび
ダンパーのピストンロッドの保護に金属ベローズを用い
たことから風雨による劣化、異物による機能部の損傷を
防止して作動信頼性が高くなる利点がある。

【００３１】また、この発明による脚装置は、下部リン
クアームにアーム長調整機構を設けて、車両の車高調整
を可能にしたことにより、車両重量に変動があっても、
その変動に伴い車高を最適高さに調整できるため、乗客
の乗り降りに支障を来たすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による磁気浮上車両用脚装置の構成を
車両側面から見た説明図である。

【図２】この発明による磁気浮上車両用脚装置の構成を
車両後方から見た説明図である。

【図３】下部リンクアームに設けた機械式のアーム長調
整機構を示す説明図である。

【図４】下部リンクアームに設けた油圧式のアーム長調
整機構を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 車輪 ２ 車軸 ３ 車輪軸支部 ４，５，６ ブラケット １０ ベルクランク状懸架部材 １１ 板ばね １２ 揚降アーム １３ 枢軸部 １４ リンクアーム １５ レバーアーム １６ 上部リンクアーム １７ 下部リンクアーム １８ 枢軸部 ２０ 揚降アクチュエーター ２１ シリンダ ２２ ピストンロッド ２３，３３ 金属ベローズ ３０ ダンパー ３１ シリンダ ３２ ピストンロッド ４０ 調整ボルト ５０ シリンダバレル ５１ ピストンヘッド ５２ ピストンロッド ５３，５４ ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 秀行 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人 鉄道総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−212165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−173608（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枢軸部で車両に軸支したレバーアーム先
   端を車軸部に接続し、一方が板ばね、他方がアームから
   なり、レバーアームと同軸に枢軸部で軸支したベルクラ
   ンク状懸架部材の板ばね先端をリンクアームを介してレ
   バーアームとは反対側の車軸部に接続し、かつ懸架部材
   のアーム先端と枢軸部で車両に軸支した上部リンクアー
   ムとを下部リンクアームを介して接続し、さらに上下部
   リンクアームの枢軸部に内部ロック付き揚降アクチュエ
   ーターを枢軸接続して該懸架部材の固定及び車輪を揚降
   可能となし、シリンダ端を車両に枢着したダンパーのピ
   ストンロッド先端を前記車軸部に接続したことを特徴と
   する磁気浮上車両用脚装置。
2. 【請求項２】 下部リンクアームにその長さの調整を可
   能にしたアーム長調整機構を設けて、車両の車高調整を
   可能にしたことを特徴とする請求項１記載の磁気浮上車
   両用脚装置。