JP2862702B2 - 直行・横行両用車両の台車操舵装置 - Google Patents

直行・横行両用車両の台車操舵装置

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JP2862702B2 JP12982591A JP12982591A JP2862702B2 JP 2862702 B2 JP2862702 B2 JP 2862702B2 JP 12982591 A JP12982591 A JP 12982591A JP 12982591 A JP12982591 A JP 12982591A JP 2862702 B2 JP2862702 B2 JP 2862702B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、一般走行用の直行軌道
に対してこれと交差する横行軌道を車両の台車のみをタ
ーンテーブルにより方向転換して、横行走行せしめる産
業用車両の台車操舵装置に関する。
【0003】
【従来の技術】産業用車両のなかには、一般の鉄道軌道
を走行する(これを直行走行とする)のみでなく、前記
軌道に対して交差する軌道を走行(これを横行走行とす
る)させるため、前記直行軌道と横行軌道との交差点に
ターンテーブルを設置し、車両付属の各台車を夫々ター
ンテーブル上に乗せて横行軌道方向に台車だけ旋回させ
て、車両を横行走行させる直行・横行両用車両を使用す
る場合がある。
【0004】この種、産業車両は重量物を運ぶように設
計されているので、一般走行の軌道上でカーブが多い場
合には車輪及びレールに摩耗が生じ、保守上大きい問題
となる。又、一般的に産業用車両が使用される条件とし
て、既設の建屋や工場設備の間を走行するため、曲率半
径が小さい厳しいカーブが存在する場合も多いので車
輪、レールの摩耗を防止するには、台車の輪軸の向きを
制御出来る操舵台車の使用が適している。
【0005】操舵台車では、車輪踏面を活用して各輪軸
方向を操舵する一軸蛇行動の特性を利用した操舵機能を
採用するのも一方法であるが、車輪の摩耗度の点におい
て前記の機能を永く保障することができない。
【0006】これに対し、台車の旋回角よりその台車が
乗つているレールの曲率半径を判断し、各輪軸の中心線
を曲率中心に指向するよう拘束すれば、台車として一度
に二軸を制御することが可能となり、単なる一軸の自動
操舵と異なり、高速度でも安定して曲線、直線の走行が
可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、車輪、
レールの摩耗度の低減、高速且安定走行の可能性等のた
め、車体台車間の旋回角を利用した輪軸操舵を行う機構
が最適であり、ここで対象としている直行・横行する産
業車両の輪軸方向制御にこの操舵方式が望ましい。
【0008】本発明は輪軸の方向制御をこの操舵用のカ
ム装置により実現しようとするものである。
【0009】 [発明の構成]
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため本
発明は台車の旋回角を、台車心皿中心に対して設けた車
体側のカムドライバー(ガイド溝)と台車側のカムフォ
ロワとからなるカム装置により旋回角検出を行い、この
変位をリンク機構で輪軸に伝えて輪軸の方向操舵を行
う。最大旋回角度を超えた場合はガイド溝はカムフォロ
ワを中立位置に戻す。
【0011】
【作用】上記のガイド溝とカムフォロワとの組合わせに
より、台車が直進方向から右又は左に揺れると、ガイド
溝は台車中心より遠い距離又は近い距離の間となり、一
般走行路としての最大旋回角以上に台車が旋回するとガ
イド溝は中立位置に戻る。このため台車がターンテーブ
ル上で直角に旋回した位置では、ガイド溝は中立位置を
保持して、車両が直行方向に走行する時のみ操舵機能を
発揮することが可能となる。
【0012】
【実施例】図1乃至図8に示す実施例に基き本発明を説
明する。
【0013】本発明の台車の操舵装置は、車体床下面1
とその台車2に取付けられる。
【0014】台車2の前後の輪軸3、4の両端に4個の
軸箱5、6、7、8が設置され、車体荷重を受けてい
る。軸箱5、6、7、8には夫々操舵リンク9、10、
11、12を取付け台車長手方向に配置し、三角リンク
13、14、15、16の一端に連結する。三角リンク
13〜16は固定ピン17、18、19、20を中心に
回転可能とし、一端で連結リンク21に連結し、更に、
三角リンク13はつなぎリンク22で三角リンク15と
他端で連結する。同様に三角リンク14はつなぎリンク
23で三角リンク16と他端で連結する。次に、三角リ
ンク13の延長した先端部を操舵リンク24を介し、操
舵レバピン25を中心に回転可能に構成した操舵レバ2
6の一端に連結する。操舵レバ26の他端には直角双股
27を連結し、更に直角双股27の他端にはカムアーム
28を連結する。
【0015】車体床下面1に取付けた上心皿29には台
車横梁30に連結した下心皿31を嵌合しているが、台
車横梁31の横方向に連結したカムアーム支持32がカ
ムアーム28を中程に連結してローリング方向に支持す
る。上心皿29を中心にした円弧の一部で半径が部分的
に異なる距離に構成したガイト溝33を車体床下面1に
取付け、前記カムアーム28先端のカムフォロワ34を
差し込む。
【0016】台車2が車体長手方向に走行(直行)し、
軌道にカーブがある場合、輪軸3、4の中心線延長が、
軌道上に半径Rを有する曲線の中心点0で交差するため
のリンク機構の寸法関係を図3及び図4に示す。即ち、
A、Bは三角リンク13、14、15、16の各アーム
の長さ、Cは操舵リンク24までの三角リンク13のア
ームの長さ、D、Eは操舵レバ26のアームの長さ、
F、Gはカムアーム28のレバの長さ、2Hは輪軸3、
4の軸距離、2Jは軸箱5、7間及び軸箱6、8間の距
離、2Kは車体心皿間の距離、Lは車体上心皿からガイ
ド溝33までの寸法を示す。A/Bは全ての三角リンク
13、14、15、16が同じ値であるので輪軸3、4
は前後方向力を受けても変位することなく、旋回方向に
首を振り、且首振り方向は逆である。
【0017】次にRの曲線半径での各軸箱3、4の前後
動P1 は Θ2 =H/R P1 =Θ2 J=JH/Rとなり、 この軸箱前後動により操舵リンク24の移動量P2 は P2 =P1 C/A=JHC/AR 次に直角双股27の前後移動量P3 は P3 =P2 E/D=JHCE/ADR この時のカムフォロワ34の必要変位P4 は P4 =P3 G/F=JHCEG/ADFR P4 の変位がΘ1 の台車回転角発生時にガイド溝33に
発生する必要がある。
【0018】Θ1 =K/R であることから車体台枠側に設けられているガイド溝の
半径方向での半径変化率Θ3 は Θ3 =P4 Θ1 =(JHCEG/ADFR)×R/K =JHCEG/ADFK となれば、この台車2は曲線路上においてΘ1 だけ台車
2が旋回したときカムフォロワ34が P4 =Θ1 ×JHCEG/ADFKだけガイド溝33の
位置をずれていれば、この台車2は曲線に沿って自動的
に輪軸3、4が方向操縦して無理なく曲線通過が可能と
なる。
【0019】次にガイド溝33の形状は、車両の通過す
る曲線半径Rの最少値は路線により決つているのでΘ1
=K/Rで自動的に最大値が決定される。以上によりP
4 を最大値としそれ以上の大きな変位を与える必要が無
い。
【0020】図5により車体床下面1のガイド溝33に
ついて説明する。
【0021】車体側に取付けた上心皿29を中心とし、
Sの半径でガイド溝33が設けられていれば、カムフォ
ロワ34の位置拘束により輪軸3、4は平行を保持し操
舵機能は生じない。次に台車2が走行曲線半径と心皿間
距離から決まる最大台車旋回角Θ1maxまで首を振つた場
合は、ガイド溝33はΘ3 の角度で上心皿29から近い
距離、又は遠い距離となるように形成する。Θ3 のガイ
ド溝33の傾斜により台車2は自動的に曲線中心に輪軸
中心線延長が交わるように制御されるが、Θ1m axを超え
る角度で台車2が旋回したとすると、ターンテーブルで
台車2が旋回したことが推定され、一般に台車2が直角
方向に移動する横行軌道上を走行する時、路線は殆ど真
直ぐであるのでガイド溝33は直角方向で、上心皿29
からSの半径に戻るようになつている。従って車体2が
横行する時に台車2は操舵機能は無くなる。しかし横行
線に曲線がある場合に操舵させることは可能であるが、
横行時の駆動は可成り困難である。
【0022】次に図6及び図7に示す実施例によりカム
装置のカムアーム28、カムアーム支持32について説
明する。
【0023】台車横梁30よりのカムアーム支持枠32
の双股に水平方向にカムアーム下35を挟み、前記カム
アーム支持32の外側からカムアーム下35の上部にキ
ヤップ状のカムアーム上36を被ぶせ、カムアーム支持
ピン37で連結し回動可能に組立てる。カムアーム上3
6の両側に復元ばね38、39で連結したピン40、4
1を取付け、カムアーム上、下35、36を密着させ
る。復元ばね40、41により、ターンテーブル上で台
車2が旋回し、輪軸3、4を操舵する必要が無い場合、
復元ばね40、41を、最大のΘ1maxの点で輪軸3、4
を滑らせる力より僅かに小さい値となるように設定すれ
ば、カムフォロワ34はガイド溝33に沿って変位する
が輪軸3、4は移動せず、更に台車2が直角方向に旋回
した時輪軸3、4が平行を保持する位置にカムフォロワ
34は維持される。
【0024】上記のように輪軸3、4が停止している時
はカムフォロワ34の動きに追従しないが、車両の走行
時に一定の力が与えられゝば輪軸3、4は自動的に操舵
されて正しい方向に向かうことになる。
【0025】図8に本発明の台車の概念を示す。台車台
枠2に対し枕ばね42を介して台車横梁30が直角に配
設されているが、台車横梁30は台車側梁と一体に構成
される場合もある。台車側梁に対しては軸ばね43を介
して軸箱3、4が設けられているが、軸ばね43はV字
形ゴムを重ねて台車長手方向に変位し易い構造としてい
る。カムフォロワ34はガイド溝33の関連により下心
皿31の傍らに配しているが、操舵関連のレバ、リンク
類は台車横梁30の下に取付ける。又台車台枠と台車横
梁30が一体構成の場合は、その下側に設置して枕ばね
42等の変位によりレバーリギングの誤動作の防止を図
る。
【0026】台車2が車体長手方向に走行している場
合、カムフォロワ34がガイド溝33に沿って台車旋回
に追従すると各輪軸3、4に曲線に沿って旋回する作用
力が働き、併せて輪軸3、4踏面のテーパ作用を伴って
旋回する。台車2が急激に旋回したとき、リギングの構
成が剛であると輪軸2が強制的に滑ってレール、輪軸
3、4に悪影響を与えるが、一定の変位までは、リギン
グに力を及ぼすが変位は許容する機構があるので、台車
が一定方向に旋回すると旋回角に対応する曲線上で適正
な方向に旋回して走行する。
【0027】台車2が車体長手方向に走行する時は曲率
の大きい曲線上も走行するが、台車2が小形ターンテー
ブル上で略々90度旋回して横行しようとする場合、台
車2が旋回する時点で、ガイド溝33に沿ってカムフォ
ロワ34が追従して台車旋回角に対応した操舵機能を発
揮すると復元ばね40、41が変位を吸収し、台車2の
最大予定旋回角Θ1maxを超えるとガイド溝33は中立位
置に戻り、横行時には輪軸3、4は平行状態を保持して
走行する。
【0028】以上述べたように、本発明の操舵機構の使
用により車体長手方向の曲線において操舵機能を発して
自由に走行出来ると共に、台車が車体に対して直角方向
に向いて横行が可能な操舵機能を持つた台車構造であ
る。
【0029】本発明の他の実施例を図9に基づいて説明
する。
【0030】操舵リンク9〜12はレバ44、45の異
なる端部に連結し、レバ44、45はトーションバ46
に連結する。トーションバ46はレバ47、リンク48
によりカムアーム28及びカムフォロワ34に連結し、
又トーションバ45はトーションバー受け49、50で
支持する。
【0031】本例のトーションバ46は捩り剛性で牽引
力、ブレーキ力を受けるのに対し、一実施例の連結リン
ク21は引張り圧縮で耐えるように構成したものであ
る。
【0032】
【発明の効果】本発明により、直行・横行両用車両の台
車の輪軸を一般軌道(直行走行時)走行時、軌道の曲線
に応じて操舵制御され、高速走行が可能であり、台車が
横行走行のため大きく旋回したときは輪軸は動かず固定
さていることになり、このような直行・横行両用車両に
もかかわらず一般車両と同様に扱えて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による操舵台車のリンク機構平面図であ
る。
【図2】図1のII線矢視図である。
【図3】図1の動作説明図である。
【図4】図2の寸法関係図である。
【図5】図1の部分(ガイド溝)詳細図である。
【図6】図2の側面詳細図である。
【図7】図6の正面図である。
【図8】本発明による台車の斜視図である。
【図9】本発明の他の実施例のスケルトン斜視図であ
る。
【符号の説明】
2 台車 3、4 輪軸 29 上心皿 33 ガイド溝 34 カムフォロワ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B61F 5/00 - 5/48 B61B 13/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台車を車体に対して回転させて、直行軌
    道と交差する横行軌道を走行せしめる直行・横行両用車
    両において、台車心皿中心に対して、車体に対する台車
    の旋回角度を検出する車体側のガイド溝によるドライバ
    ーと台車側のカムフォロワからなるカム装置を設け、こ
    のカムフォロワに接続したリンク機構で台車の輪軸を操
    舵し、且つ、直行軌道における台車の所定の最大回転角
    度以上ではカムフォロワが中立位置に戻るようにしたこ
    とを特徴とする直行・横行両用車両の台車操舵装置。
JP12982591A 1991-05-31 1991-05-31 直行・横行両用車両の台車操舵装置 Expired - Fee Related JP2862702B2 (ja)

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