JP2568539B2 - 磁気浮上車の補助車輪支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気浮上車の補助車輪を支持する装置に関す
る。

（従来の技術） 磁気浮上車として浮上コイルの反発力を利用して車体
を浮上させつつ、推進案内コイルを次々と励磁すること
により、磁力の吸引反発を利用して車体を前進させるも
のがある。

このタイプでは低速時には浮上力が小さいので補助車
輪を備えて、停車時や低速時は補助車輪により車体を支
持するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） この補助車輪を支持する支持装置としては、車輪を出
したときは路面からのショックを吸収するために緩衝機
能が必要となり、また浮上走行時の車体空気抵抗を小さ
くするために補助車輪を車体内部に完全にしまい込む必
要もある。

また高速浮上走行中に停電等の緊急事態が生じたとき
には、即座に補助車輪を出すため素早い動作も要求され
る。

本発明はこれらの要請に基づいて提案されたものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、トレーリングアームの一端を車体に回動可
能に結合すると共に、トレーリングアームの他端に車輪
を回転可能に取付け、トレーリングアームの上方に、緩
衝シリンダをその軸方向を垂直方向に向けて配置すると
共に、緩衝シリンダの一端をトレーリングアームの軸方
向中間部に回動可能に結合し、緩衝シリンダの上方に、
支持リンクをその軸方向を垂直方向に向けて配置すると
共に、緩衝シリンダの他端に支持リンクの一端を回動可
能に結合し、支持リンクの他端を車体に回動可能に取付
け、緩衝シリンダと支持リンクとの結合部に揚程シリン
ダの一端を回動可能に結合すると共に、揚程シリンダの
車体への取付部及びトレーリングアームの車体への取付
部をそれぞれ緩衝シリンダを中心にして互いに反対側に
配置し、車輪の接地位置にて、緩衝シリンダと支持リン
クとの交点が緩衝シリンダのトレーリングアームへの取
付点と支持リンクの車体への取付点とを結ぶ直線上より
も揚程シリンダ側に位置するように構成すると共に、ト
レーリングアーム並びに揚程シリンダを略水平に配置
し、かつ、この状態で揚程シリンダが最収縮するように
した。

（作用） 揚程シリンダを伸長させることにより、支持リンクと
緩衝シリンダとが折りたたまれ、トレーリングアームを
介して車輪が車体内部へと引き込まれる。車輪はトレー
リングアームが略水平状態の時に、引き出し位置にあ
り、前記動作によって車体側へ引き込まれるが、このと
き前記揚程シリンダの伸縮方向と車輪の引き込み方向と
が略直交する方向に配置されていることから、車輪と揚
程シリンダとが干渉することがなく、車体内に完全に車
輪を引き込むことができる。また、前記揚程シリンダを
収縮させて、車輪を押出す場合には、前記支持リンクと
緩衝シリンダとが略直線上になった状態から車体荷重を
支持し得る構造となっている。すなわち、車輪が接地状
態にある時に、トレーリングアームは略水平に配置さ
れ、前記緩衝シリンダは略垂直に設置されていることか
ら、車輪と車体との間に作用する荷重は、前記緩衝シリ
ンダの略軸方向に作用するため、トレーリングアーム及
び揚程シリンダの無用な軸方向の荷重負担を防止するこ
とができる。

（実施例） 第１図〜第４図に本発明の第１の実施例を示す。

第１図、第２図において、車輪１は接地時に略水平と
なるトレーリングアーム２に車軸1Aを介して支持され、
トレーリングアーム２は基部が車体（台車）に対して軸
５を介して回動可能に支持される。

トレーリングアーム２の途中には第３図に詳細を示す
緩衝シリンダ３がピン結合し、車輪１から入力するショ
ックを吸収する。

緩衝シリンダ３はトレーリングアーム２に対して少し
角度をつけて配置されると共に、この緩衝シリンダ３の
他端には支持リンク４がピン結合し、この支持リンク４
の他端が車体側に軸６を介して連結する。

そして支持リンク４と緩衝シリンダ３との連結点に車
輪１を出し入れするため、揚程シリンダ７が軸８を介し
て連結され、この揚程シリンダ７は略水平となるように
他端を車体側にピン結合する。

車輪１を接地させた状態で前記緩衝シリンダ３と支持
リンク４との交点が、緩衝シリンダ３とトレーリングア
ーム２との交点と支持リンク４の車体側との交点を結ぶ
直線よりも揚程シリンダ７側に位置するように、これら
支持リンク４、緩衝シリンダ３、揚程シリンダ７との位
置関係が設定され、これにより車輪接地時の支持反力が
揚程シリンダ７を圧縮するように作用させる。

第３図に示す緩衝シリンダ３は、トレーリングアーム
２側に連結する外筒10に対して、支持リンク４側に連結
する内筒11がピストン12を介して摺動自由に嵌合してい
る。内筒11の下端部にはバルブボディ13が取付けられ、
バルブボディ13に設けた減衰弁16により外部室14と内部
室15との間を出入りする作動油に抵抗を付与して所定の
減衰力を発生する。

内部室15の上部は圧縮ガスを封入したガス室18となっ
ている。ガスと作動油との混合を防ぐために、バルブボ
ディ13の側孔19を介して内部室15とガス室18とが連通し
ている。

なお、内筒11の下端外周には緩衝シリンダ３の伸び切
りを防ぐための弾性体を備えてなるストッパ20が突設さ
れ、外筒10に固着したピストン12と当接するようになっ
ている。

第４図に示す揚程シリンダ７は、車体側に連結する外
筒22に、支持リンク４側に連結するピストンロッド23が
ピストン24を介して摺動自由に挿入される。外筒22の端
部にはピストンロッド23を案内する軸受25が取付けら
れ、この軸受25のつば部26に、シリンダ再圧縮状態でピ
ストンロッド23の基端段差部27が直接当接するようにな
っている。なお、シリンダ内部室には通口28A、28Bを介
して図示しないアキュムレータからの作動油が供給され
る。

以上のように構成され、次に作用について説明する。

第１図の実線が車輪１が接地した状態、想像線が車輪
１を車体内部に引き込んだ状態を示す。

磁気浮上車が超高速浮上走行状態から速度を低下させ
ていく過程で、車輪１の押出し指令が発せられると、揚
程シリンダ７の縮側内部室に図示しないアキュムレータ
からの作動油が供給され、揚程シリンダ７を収縮させて
いく。

これにより互いに屈曲していた支持リンク４と緩衝シ
リンダ３との連結部分が次第に伸びていき、同時にトレ
ーリングアーム２が下方に回転して車輪１が下がり出
す。

支持リンク４と緩衝シリンダ３とがほぼ一直線になる
あたりで車輪１は接地するが、揚程シリンダ７はこの状
態から更に収縮して支持リンク４と緩衝シリンダ３との
連結点を、各反対側の連結点を結ぶ線上よりもわずかに
引き込んだ位置、つまりデッドポイントをわずかに越え
た位置で最収縮状態になって固定される。

緩衝シリンダ３と支持リンク４との連結点が、互いの
反対側連結点を結ぶ線上よりも揚程シリンダ７側に位置
するので、トレーリングアーム２を介して緩衝シリンダ
３に伝達される車輪１からの支持反力は、その水平方向
の分力が揚程シリンダ７の収縮方向に作用する。

揚程シリンダ７は最収縮状態ではピストンロッド23の
段差部27が軸受25のつば部26に当接し、それ以上収縮す
ることはできないため、揚程シリンダ７と緩衝シリンダ
３及び支持リンク４で構成されるリンク機構は、車輪１
からの支持反力を受けると機械的にロックされることに
なり、確実に車輪１を支持することができる。

車輪１が接地しはじめてから支持荷重が最大になる付
近では、支持リンク４と緩衝シリンダ３のなす交角が大
きく（最大で180゜）なり荷重のほとんどを支持リンク
４で受けるようになるため、これと略直交する揚程シリ
ンダ７の引張力は小さく済み、また車輪１を接地させた
状態では揚程シリンダ７に圧縮力が働き油圧的に保持す
る必要がないことから、揚程シリンダ７の推力を小さく
することができる。

このことは車輪１を出し入れするための揚程シリンダ
７にとって供給圧力を高めることなく、速い動作速度を
うることが可能となり、それに伴い作動油を供給するア
キュムレータの容量を小さくできると共に、磁気浮上車
の減速時に素早く車輪１を引き出せるのである。

前記緩衝シリンダ３に作用する支持反力は、略垂直に
配置されている該緩衝シリンダ３によってそのほとんど
を負担することになるため、トレーリングアーム２及び
揚程シリンダ７に対して、大きな力を作用させることが
ない。また、揚程シリンダ７の収縮動作のほぼ最終段階
で、緩衝シリンダ３と支持リンク４とが略垂直に位置す
る状態の時に、前記緩衝シリンダ３に支持反力が作用す
ることになる。このような車輪１の出し入れの際に、該
緩衝シリンダ３が略垂直に配置されていることから、車
輪１からの支持反力はこの緩衝シリンダ３によってその
ほとんどが支えられることになり、トレーリングアーム
２及び揚程シリンダ７に作用する無用な軸方向の力を低
減させることができる。

一方、緩衝シリンダ３は車輪１を通して路面からのシ
ョックが入力すると、外筒10と内筒11とが相互に伸縮運
動を起こし、このときに生じる作動油の移動に減衰弁16
により抵抗を与えることにより、路面ショックを吸収緩
和し、車体側にショックが伝達されることを防止する。

磁気浮上車の発進時等、速度が上昇してきて車輪１の
引き込み指令が出力されると、アキュムレータから揚程
シリンダ７の伸側内部室に圧油が供給され、揚程シリン
ダ７が伸長動作する。

これにより支持リンク４と緩衝シリンダ３及び揚程シ
リンダ７とによる機械的なロック状態が解除され、最大
支持荷重点を過ぎてから支持リンク４と緩衝シリンダ３
との交角が減少するに従いトレーリングアーム２が時計
回り方向に回動して車輪１が引き込まれる。

この場合揚程シリンダ７は車輪１の引き込み方向と略
直交しているので、車輪引き込方向の収納スペースとの
干渉が少なく、したがって浮上走行時の空気抵抗を減じ
るために車輪１を車体内部に完全に収納するように、揚
程ストローク量を十分にとることができる。

なお車輪１の引き込み状態において緩衝シリンダ３に
は車輪１の重量により伸長方向の荷重が作用するが、ピ
ストン12がストッパ20と当接することにより、伸びだし
長さを規制することができる。

本発明は車体の両側面のガイドウエイに対する案内車
輪にも適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、揚程シリンダが車輪の
引き込み方向と略直交する方向に配置されるので、揚程
シリンダが車輪の収納スペースと干渉することが少な
く、車体内部に車輪を完全に引き込み、走行時の車体空
気抵抗や風切り音を大幅に低減することができる。

緩衝シリンダは、車輪の出し入れ時においても車輪か
らの支持反力を受けており、この支持反力が作用する時
に、緩衝シリンダが垂直に配置され、かつ、トレーリン
グアームが水平配置となっていることから、前記支持反
力の大部分を緩衝シリンダによって負担することにな
る。従って、トレーリングアーム及びその他の部材に無
用な力を作用させることがない。

車輪を引き出した状態では支持荷重により支持リンク
と緩衝シリンダとの交点に連結した揚程シリンダに圧縮
方向の作用力がかかり、このとき揚程シリンダのピスト
ンロッドと外筒とが機械的に当接して、支持リンクと緩
衝シリンダ及び揚程シリンダとで構成されるリンク機構
を機械的にロックするので、車輪支持時の信頼性が高
く、確実に路面からの荷重を支持することができる。

また、揚程シリンダは支持リンクを介して車輪の荷重
を受け、しかも車輪を引き出した状態では支持荷重が最
小となるので、シリンダ推力は小さくてよく、このこと
はシリンダに作動油を供給するアキュムレータの小型軽
量化を実現するばかりか、揚程シリンダの動作速度を速
めて迅速な車輪の出し入れを可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図は同じく
正面図、第３図は緩衝シリンダの断面図、第４図は揚程
シリンダの断面図である。 １……車輪、２……トレーリングアーム、３……緩衝シ
リンダ、４……支持リンク、７……揚程シリンダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 博 東京都目黒区上目黒１−８−37−２Ｆ− ８ (72)発明者 原 義雄 東京都品川区大井６−21−７−Ａ23 (72)発明者 永岡 齋 下松市東豊井794番地 株式会社日立製 作所笠戸工場内 (72)発明者 白井 宏和 下松市東豊井794番地 株式会社日立製 作所笠戸工場内 (72)発明者 池谷 和久 相模原市麻溝台1850番地１ カヤバ工業 株式会社相模工場内 (56)参考文献 特開 昭58−63004（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレーリングアームの一端を車体に回動可
   能に結合すると共に、トレーリングアームの他端に車輪
   を回転可能に取付け、 トレーリングアームの上方に、緩衝シリンダをその軸方
   向を垂直方向に向けて配置すると共に、緩衝シリンダの
   一端をトレーリングアームの軸方向中間部に回動可能に
   結合し、 緩衝シリンダの上方に、支持リンクをその軸方向を垂直
   方向に向けて配置すると共に、緩衝シリンダの他端に支
   持リンクの一端を回動可能に結合し、支持リンクの他端
   を車体に回動可能に取付け、 緩衝シリンダと支持リンクとの結合部に揚程シリンダの
   一端を回動可能に結合すると共に、揚程シリンダの車体
   への取付部及びトレーリングアームの車体への取付部を
   それぞれ緩衝シリンダを中心にして互いに反対側に配置
   し、 車輪の接地位置にて、緩衝シリンダと支持リンクとの交
   点が緩衝シリンダのトレーリングアームへの取付点と支
   持リンクの車体への取付点とを結ぶ直線上よりも揚程シ
   リンダ側に位置するように構成すると共に、トレーリン
   グアーム並びに揚程シリンダを略水平に配置し、かつ、
   この状態で揚程シリンダが最収縮するようにしたことを
   特徴とする磁気浮上車の補助車輪支持装置。