JP3346347B2 - リニアモータを用いた鉄道車両用台車 - Google Patents
リニアモータを用いた鉄道車両用台車Info
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- JP3346347B2 JP3346347B2 JP22724899A JP22724899A JP3346347B2 JP 3346347 B2 JP3346347 B2 JP 3346347B2 JP 22724899 A JP22724899 A JP 22724899A JP 22724899 A JP22724899 A JP 22724899A JP 3346347 B2 JP3346347 B2 JP 3346347B2
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リニアモータを
用いた鉄道車両用台車、特に台車枠にリニアモータが装
架される鉄道車両用台車に関する。
用いた鉄道車両用台車、特に台車枠にリニアモータが装
架される鉄道車両用台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動手段としてリニアモータを用いる鉄
道車両において、リニアモータを扁平な形状とすること
により、低床化が図られ、車内の天井高さ等の居住性を
確保しながら、通路断面積が小さい地下鉄に対応するこ
とが可能とされている。
道車両において、リニアモータを扁平な形状とすること
により、低床化が図られ、車内の天井高さ等の居住性を
確保しながら、通路断面積が小さい地下鉄に対応するこ
とが可能とされている。
【０００３】このリニアモータは、地上側に設置された
リアクションプレートに近接して、それとの間の空隙を
一定に維持する必要がある。そのため、リニアモータ
は、台車の中で、軌道面との間の変化しない部位に装着
される必要があり、従来、そのような部位として車軸が
利用されていた。
リアクションプレートに近接して、それとの間の空隙を
一定に維持する必要がある。そのため、リニアモータ
は、台車の中で、軌道面との間の変化しない部位に装着
される必要があり、従来、そのような部位として車軸が
利用されていた。
【０００４】ところが、車軸は、台車に対して、予め定
められた一定の許容範囲内において水平方向及び上下方
向に変化可能なるように構成されているため、リニアモ
ータは、車軸が変位しても安定した状態を保つ必要があ
り、また軌道からの衝撃を緩和するための装置が必要で
ある。そのため、リニアモータへの車軸への装架構造が
複雑になるという欠点があった。
められた一定の許容範囲内において水平方向及び上下方
向に変化可能なるように構成されているため、リニアモ
ータは、車軸が変位しても安定した状態を保つ必要があ
り、また軌道からの衝撃を緩和するための装置が必要で
ある。そのため、リニアモータへの車軸への装架構造が
複雑になるという欠点があった。
【０００５】そこで、そのような車軸装架方式の欠点を
解消するため、２軸台車の前後２つの横はりとの間に、
前後方向の変位を許容するようにピン支持した吊りリン
クによりリニアモータを３点支持し、側はりとリニアモ
ータとの間に球面ブッシュを介して規制杆を取着し、か
つリニアモータと台車枠又は揺れ枕の間に支持杆（牽引
棒）を接合部に弾性体を介在して取着した鉄道車両用台
車のリニアモータの装架装置が提案されている（例えば
実開平１−１２８４５３号公報、特開平１０−４４９９
３号公報参照）。
解消するため、２軸台車の前後２つの横はりとの間に、
前後方向の変位を許容するようにピン支持した吊りリン
クによりリニアモータを３点支持し、側はりとリニアモ
ータとの間に球面ブッシュを介して規制杆を取着し、か
つリニアモータと台車枠又は揺れ枕の間に支持杆（牽引
棒）を接合部に弾性体を介在して取着した鉄道車両用台
車のリニアモータの装架装置が提案されている（例えば
実開平１−１２８４５３号公報、特開平１０−４４９９
３号公報参照）。
【０００６】この装置においては、リニアモータと台車
枠との間における牽引力や制動力の伝達を支持杆によっ
て行い、リニアモータと台車枠との左右方向の位置関係
を、規制杆によって規制するようになっている。
枠との間における牽引力や制動力の伝達を支持杆によっ
て行い、リニアモータと台車枠との左右方向の位置関係
を、規制杆によって規制するようになっている。
【０００７】また、側はりと横はりをＴ字型に構成する
１対の台車枠を備え、互いの横はりの先端を対の側はり
に載せ、ゴムブッシュや球頭によって結合することで、
緩和曲線を通過する場合の軌道のねじれを吸収して、輪
重抜けを防止することができる構造とされ、さらに、軸
ばねのばね定数を高くして、台車枠にリニアモータを装
架しても、リニアモータとリアクションプレートとの隙
間変化が大きくならないように構成されている。
１対の台車枠を備え、互いの横はりの先端を対の側はり
に載せ、ゴムブッシュや球頭によって結合することで、
緩和曲線を通過する場合の軌道のねじれを吸収して、輪
重抜けを防止することができる構造とされ、さらに、軸
ばねのばね定数を高くして、台車枠にリニアモータを装
架しても、リニアモータとリアクションプレートとの隙
間変化が大きくならないように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置のように、リニアモータとリアクションプレートとの
隙間変化を少なくするために、軸ばねの剛性を高くする
と、本来の鉄道車両用の軸ばねとしての緩衝作用が損な
われる。
置のように、リニアモータとリアクションプレートとの
隙間変化を少なくするために、軸ばねの剛性を高くする
と、本来の鉄道車両用の軸ばねとしての緩衝作用が損な
われる。
【０００９】また、リニアモータと台車枠との関係を保
持するために、前後及び左右方向の位置関係を拘束する
リンク類が多くなるし、また、台車枠をＴ字型で構成し
相互に載せるようにしているので、横はりと側はりの剛
結合部に強度的な配慮が必要となる。横はりと側はりと
の各変位可能の結合部は大きな荷重を負担する部分であ
るが、この部分にゴムブッシュや球頭を使用しているた
め、メンテナンス上不利なところがあった。
持するために、前後及び左右方向の位置関係を拘束する
リンク類が多くなるし、また、台車枠をＴ字型で構成し
相互に載せるようにしているので、横はりと側はりの剛
結合部に強度的な配慮が必要となる。横はりと側はりと
の各変位可能の結合部は大きな荷重を負担する部分であ
るが、この部分にゴムブッシュや球頭を使用しているた
め、メンテナンス上不利なところがあった。
【００１０】この発明は、リニアモータを台車枠に装架
しながら、リニアモータ位置では軸ばねの撓みを相殺
し、リニアモータと軌道側のリアクションプレートとの
関係寸法を保持することができるリニアモータを用いた
鉄道車両用台車を提供することを目的とする。
しながら、リニアモータ位置では軸ばねの撓みを相殺
し、リニアモータと軌道側のリアクションプレートとの
関係寸法を保持することができるリニアモータを用いた
鉄道車両用台車を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るリニアモー
タを用いた鉄道車両用台車は、車両前後方向に延びる左
右の側はりと、車両左右方向に延び前記左右の側はりを
連結する横はりとを有する台車枠に、リニアモータが装
架される２軸台車である鉄道車両用台車を前提とするも
のであって、前記リニアモータが一端部に支持され他端
部が前記台車枠の横はりに連結され、かつ車両の進行方
向に延びる複数の支持部材と、車軸を支持する軸箱に一
端部が連結され他端部が前記側はりに連結される軸はり
と、該軸はりに設けられ軸ばねの撓み情報を得る第１の
手段と、該第１の手段にて得た軸ばねの撓み情報に基づ
き、前記支持部材を偏位させ、前記リニアモータ支持位
置で軸ばねの撓みを相殺する第２の手段とを備えるもの
である。なお、一端部にリニアモータを支持する支持部
材の他端部は、車両前後方向には結合部の弾性等によっ
て、若干の自由度を持たせて、上下変位等によって生じ
る幾何学的な誤差を吸収するようになっていることが望
ましい。
タを用いた鉄道車両用台車は、車両前後方向に延びる左
右の側はりと、車両左右方向に延び前記左右の側はりを
連結する横はりとを有する台車枠に、リニアモータが装
架される２軸台車である鉄道車両用台車を前提とするも
のであって、前記リニアモータが一端部に支持され他端
部が前記台車枠の横はりに連結され、かつ車両の進行方
向に延びる複数の支持部材と、車軸を支持する軸箱に一
端部が連結され他端部が前記側はりに連結される軸はり
と、該軸はりに設けられ軸ばねの撓み情報を得る第１の
手段と、該第１の手段にて得た軸ばねの撓み情報に基づ
き、前記支持部材を偏位させ、前記リニアモータ支持位
置で軸ばねの撓みを相殺する第２の手段とを備えるもの
である。なお、一端部にリニアモータを支持する支持部
材の他端部は、車両前後方向には結合部の弾性等によっ
て、若干の自由度を持たせて、上下変位等によって生じ
る幾何学的な誤差を吸収するようになっていることが望
ましい。
【００１２】このようにすれば、第１の手段によって軸
ばねの撓み情報が得られ、その軸ばねの撓み情報に基づ
いて、第２の手段によって、前記支持部材が偏位せしめ
られ、リニアモータを台車枠に装架しているにもかかわ
らず、前記リニアモータ支持位置で軸ばねの撓みが相殺
される。
ばねの撓み情報が得られ、その軸ばねの撓み情報に基づ
いて、第２の手段によって、前記支持部材が偏位せしめ
られ、リニアモータを台車枠に装架しているにもかかわ
らず、前記リニアモータ支持位置で軸ばねの撓みが相殺
される。
【００１３】よって、リニアモータとリアクションプレ
ートとの隙間変化を少なくするために軸ばねの剛性を高
くする必要がなくなるので、本来の鉄道車両用軸ばねの
緩衝に対する作用が損なわれることがない。また、リニ
アモータと台車枠との関係を保持するために、車両の前
後及び左右方向の位置関係を拘束するリンク類を多くす
る必要がないし、台車枠をＴ字型で構成し相互に載せる
構造ではないので、横はりと側はりの結合部に特別な強
度的な配慮も必要ない。
ートとの隙間変化を少なくするために軸ばねの剛性を高
くする必要がなくなるので、本来の鉄道車両用軸ばねの
緩衝に対する作用が損なわれることがない。また、リニ
アモータと台車枠との関係を保持するために、車両の前
後及び左右方向の位置関係を拘束するリンク類を多くす
る必要がないし、台車枠をＴ字型で構成し相互に載せる
構造ではないので、横はりと側はりの結合部に特別な強
度的な配慮も必要ない。
【００１４】そのようにするためには、前記第１の手段
を、前記軸はりに設けられた球面軸受とし、前記第２の
手段が、前記軸はりの球面軸受と前記支持部材とを結合
し前記軸はりと前記支持部材とに同じ動きをさせるつな
ぎ部材を有するようにすればよい。このように、前記軸
はりと前記支持部材とに同じ動きをさせるには、例えば
側方から見た状態を二次元的に示す図１に示すように、
長さＬ１の軸はり１０１の前側から長さＬ２の位置と、
長さＳ１の支持部材１０２の前側から長さＳ２の位置と
が、第１及び第２の球面軸受１０３，１０４を介してつ
なぎ部材１０５でもって連結されるようにすればよい。
この場合、Ｌ１：Ｌ２＝Ｓ１：Ｓ２である。そのように
すれば、軸はり１０１の動きと支持部材１０２との動き
が一致し、すなわち軸はり１０１が振れ量Ｘだけ振れる
と、支持部材１０２が振れ量Ｘに対応する振れ量Ｘ′だ
け振れるようになり、リニアモータが台車枠に装架され
ているにもかかわらず、前記リニアモータ支持位置で軸
ばねの撓みを相殺することができる。なお、図１におい
て、この支持部材１０２によって車両の前後方向の牽引
力や制動力が伝達される。車両の左右方向の拘束は、支
持部材１０２及びつなぎ部材１０５によって行われる。
を、前記軸はりに設けられた球面軸受とし、前記第２の
手段が、前記軸はりの球面軸受と前記支持部材とを結合
し前記軸はりと前記支持部材とに同じ動きをさせるつな
ぎ部材を有するようにすればよい。このように、前記軸
はりと前記支持部材とに同じ動きをさせるには、例えば
側方から見た状態を二次元的に示す図１に示すように、
長さＬ１の軸はり１０１の前側から長さＬ２の位置と、
長さＳ１の支持部材１０２の前側から長さＳ２の位置と
が、第１及び第２の球面軸受１０３，１０４を介してつ
なぎ部材１０５でもって連結されるようにすればよい。
この場合、Ｌ１：Ｌ２＝Ｓ１：Ｓ２である。そのように
すれば、軸はり１０１の動きと支持部材１０２との動き
が一致し、すなわち軸はり１０１が振れ量Ｘだけ振れる
と、支持部材１０２が振れ量Ｘに対応する振れ量Ｘ′だ
け振れるようになり、リニアモータが台車枠に装架され
ているにもかかわらず、前記リニアモータ支持位置で軸
ばねの撓みを相殺することができる。なお、図１におい
て、この支持部材１０２によって車両の前後方向の牽引
力や制動力が伝達される。車両の左右方向の拘束は、支
持部材１０２及びつなぎ部材１０５によって行われる。
【００１５】また、この場合には、図２に示すように、
軸はりと支持部材とは必ずしも平行になるように配置す
る必要はなく、例えば図２に示すように、軸はり１０
１′と支持部材１０２′が平行な位置関係にならないよ
うに、第１及び第２の球面軸受１０３′，１０４′を用
いてつなぎ部材１０５′にて、軸はり１０１′の連結部
１０１ａと支持部材１０２′の連結部１０２ａに連結
し、軸はり１０１′と支持部材１０２′とが同じ動きを
するようにしてもよい。
軸はりと支持部材とは必ずしも平行になるように配置す
る必要はなく、例えば図２に示すように、軸はり１０
１′と支持部材１０２′が平行な位置関係にならないよ
うに、第１及び第２の球面軸受１０３′，１０４′を用
いてつなぎ部材１０５′にて、軸はり１０１′の連結部
１０１ａと支持部材１０２′の連結部１０２ａに連結
し、軸はり１０１′と支持部材１０２′とが同じ動きを
するようにしてもよい。
【００１６】このような場合において、前記第１の手段
を、前記軸はりに設けられた球面軸受とし、前記第２の
手段が、前記支持部材の他端部を、前記軸はりの他端部
と前記球面軸受とを結ぶ線上に位置させ、前記軸はりと
前記支持部材とに同じ動きをさせることも可能である。
例えば、図２において、軸はり１０１′の前端部と、軸
はり１０１′の連結部１０１ａの中心とを結ぶ直線Ｙ上
に支持部材の１０２′の先端部Ｐを配置して、前記軸は
りと前記支持部材とが同じ動きをするようにすれば、つ
なぎ部材１０５′を省略できる。
を、前記軸はりに設けられた球面軸受とし、前記第２の
手段が、前記支持部材の他端部を、前記軸はりの他端部
と前記球面軸受とを結ぶ線上に位置させ、前記軸はりと
前記支持部材とに同じ動きをさせることも可能である。
例えば、図２において、軸はり１０１′の前端部と、軸
はり１０１′の連結部１０１ａの中心とを結ぶ直線Ｙ上
に支持部材の１０２′の先端部Ｐを配置して、前記軸は
りと前記支持部材とが同じ動きをするようにすれば、つ
なぎ部材１０５′を省略できる。
【００１７】さらに、前記左右の軸はりの球面軸受を連
結する連結部材と該連結部材を前記支持部材に連結する
別の球面軸受とを備え、前記支持部材と前記支持部材の
連結部材との結合点との位置関係が、前記軸はりと前記
軸はりに設けた球面軸受との位置関係に対応しているよ
うにしてもよい。
結する連結部材と該連結部材を前記支持部材に連結する
別の球面軸受とを備え、前記支持部材と前記支持部材の
連結部材との結合点との位置関係が、前記軸はりと前記
軸はりに設けた球面軸受との位置関係に対応しているよ
うにしてもよい。
【００１８】さらに、また、前記左右の軸はりの球面軸
受を連結する連結部材を有し、前記支持部材が、前記連
結部材より突設され先端部において前記リニアモータを
支持する支持部であり、前記第１の手段が、前記軸はり
に設けられた球面軸受であり、前記第２の手段が、前記
横はりから突設された突出部と、該突出部の先端部に設
けられ前記突出部と連結部材とを結合する軸受とを備
え、前記左右の球面軸受を結ぶ線が、前記軸はりにおけ
る球面軸受の位置関係に対応するように、前記リニアモ
ータの支持部と前記突出部の軸受との間を内分するよう
になっているようにして、前記別の球面軸受を省略する
こともできる。
受を連結する連結部材を有し、前記支持部材が、前記連
結部材より突設され先端部において前記リニアモータを
支持する支持部であり、前記第１の手段が、前記軸はり
に設けられた球面軸受であり、前記第２の手段が、前記
横はりから突設された突出部と、該突出部の先端部に設
けられ前記突出部と連結部材とを結合する軸受とを備
え、前記左右の球面軸受を結ぶ線が、前記軸はりにおけ
る球面軸受の位置関係に対応するように、前記リニアモ
ータの支持部と前記突出部の軸受との間を内分するよう
になっているようにして、前記別の球面軸受を省略する
こともできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に沿って説明する。なお、以下に説明する実施の形態
は、図１及び図２において説明した構造を、さらに進化
させてつなぎ部材１０５や球面軸受１０４を省略した構
造のものである。
面に沿って説明する。なお、以下に説明する実施の形態
は、図１及び図２において説明した構造を、さらに進化
させてつなぎ部材１０５や球面軸受１０４を省略した構
造のものである。
【００２０】図３は本発明に係るリニアモータを用いた
鉄道車両用台車の一例を示す平面図、図４は同側面図で
ある。
鉄道車両用台車の一例を示す平面図、図４は同側面図で
ある。
【００２１】図３及び図４において、鉄道車両用台車１
は２軸台車で、その台車枠２は、左右側部において車両
前後方向に延びる側はり２３，２４と、車両前後方向の
中央位置において車両左右方向に延びる横はり５とを備
える。その横はり５には、リニアモータ６が、３点（前
側の１点と後側の２点）の支持により、装架されてい
る。横はり５の両端部には、車体１３を支持する空気ば
ね１８，１８が設けられている。
は２軸台車で、その台車枠２は、左右側部において車両
前後方向に延びる側はり２３，２４と、車両前後方向の
中央位置において車両左右方向に延びる横はり５とを備
える。その横はり５には、リニアモータ６が、３点（前
側の１点と後側の２点）の支持により、装架されてい
る。横はり５の両端部には、車体１３を支持する空気ば
ね１８，１８が設けられている。
【００２２】前記側はり２３，２４の下側には、横はり
５の前後において、軸はり（左側の軸はり３Ａ，３Ｂの
み図示）が車両前後方向に延びるように配設されてい
る。軸はり３Ａ，３Ｂは、後端部が車軸１４Ａ，１４Ｂ
の端部付近を支持する軸箱（図示せず）に回転可能に連
結され、前端部が側はり２３，２４に回転可能に連結さ
れたている。前記軸はり３Ａ，３Ｂには、車両左右方向
に延びる前側及び後側の連結部材８Ａ，８Ｂの両端部
が、ねじれ変化を吸収し得る球面軸受７Ａ，７Ｂを介し
て連結されている。この球面軸受７Ａ，７Ｂが、左右の
軸はり３Ａ，３Ｂに設けられ、軸ばねの撓み情報を得る
第１の手段として機能するようになっているが、この場
合、前記連結部材８Ａ，８Ｂはそれ自体が左右の球面軸
受７Ａ，７Ｂの中心を結んだ線上を通過する必要はな
い。
５の前後において、軸はり（左側の軸はり３Ａ，３Ｂの
み図示）が車両前後方向に延びるように配設されてい
る。軸はり３Ａ，３Ｂは、後端部が車軸１４Ａ，１４Ｂ
の端部付近を支持する軸箱（図示せず）に回転可能に連
結され、前端部が側はり２３，２４に回転可能に連結さ
れたている。前記軸はり３Ａ，３Ｂには、車両左右方向
に延びる前側及び後側の連結部材８Ａ，８Ｂの両端部
が、ねじれ変化を吸収し得る球面軸受７Ａ，７Ｂを介し
て連結されている。この球面軸受７Ａ，７Ｂが、左右の
軸はり３Ａ，３Ｂに設けられ、軸ばねの撓み情報を得る
第１の手段として機能するようになっているが、この場
合、前記連結部材８Ａ，８Ｂはそれ自体が左右の球面軸
受７Ａ，７Ｂの中心を結んだ線上を通過する必要はな
い。
【００２３】なお、１６Ａ，１６Ｂはそれぞれディスク
ブレーキ装置、１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ前後の車輪で
ある。
ブレーキ装置、１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ前後の車輪で
ある。
【００２４】前記台車枠２の横はり５は、その左右方向
の中間位置において、車両前後方向の前方に突出する前
側突出部１０Ａと、車両前後方向の後方に突出する後側
突出部１０Ｂが、ほぼ対称に一体に形成されている。こ
の前側及び後側突出部１０Ａ，１０Ｂは、先端部におい
て、連結部材８Ａ，８Ｂに軸受１２Ａ，１２Ｂを介して
回転可能に連結されている。
の中間位置において、車両前後方向の前方に突出する前
側突出部１０Ａと、車両前後方向の後方に突出する後側
突出部１０Ｂが、ほぼ対称に一体に形成されている。こ
の前側及び後側突出部１０Ａ，１０Ｂは、先端部におい
て、連結部材８Ａ，８Ｂに軸受１２Ａ，１２Ｂを介して
回転可能に連結されている。
【００２５】また、前記前側連結部材８Ａは、左右方向
の中間位置付近で車両前後方向の前側に突出する前側支
持部１１Ａを有する一方、後側連結部材８Ｂも、左右方
向の中央部において車両前後方向の後側に突出する１対
の後側支持部１１Ｂ，１１Ｂを有する。前記前側支持部
１１Ａ及び後側支持部１１Ｂ，１１Ｂの先端部は、リニ
アモータ６よりそれらに対応して上方に突設された前側
支持部６ａ及び後側支持部６ｂ，６ｂに結合され、リニ
アモータ６が支持されるようになっている。この前側の
連結部材８Ａの前側支持部１１Ａ（又は後側支持部１１
Ｂ，１１Ｂ）によって、リニアモータ６を３点支持する
ための前側及び後側の支持部材が構成されていることに
なる。
の中間位置付近で車両前後方向の前側に突出する前側支
持部１１Ａを有する一方、後側連結部材８Ｂも、左右方
向の中央部において車両前後方向の後側に突出する１対
の後側支持部１１Ｂ，１１Ｂを有する。前記前側支持部
１１Ａ及び後側支持部１１Ｂ，１１Ｂの先端部は、リニ
アモータ６よりそれらに対応して上方に突設された前側
支持部６ａ及び後側支持部６ｂ，６ｂに結合され、リニ
アモータ６が支持されるようになっている。この前側の
連結部材８Ａの前側支持部１１Ａ（又は後側支持部１１
Ｂ，１１Ｂ）によって、リニアモータ６を３点支持する
ための前側及び後側の支持部材が構成されていることに
なる。
【００２６】ここで、前記前側支持部１１Ａ（又は後側
支持部１１Ｂ，１１Ｂ）において前記左右の球面軸受７
Ａ（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置関係が、
前記軸はり３Ａ（又は３Ｂ）における前記左右の球面軸
受７Ａ（又は７Ｂ）の位置関係に対応している。すなわ
ち、前側支持部１１Ａ（又は後側支持部１１Ｂ，１１
Ｂ）の長さＳ１と、前記前側支持部１１Ａ（又は後側支
持部１１Ｂ，１１Ｂ）の先端から左右の球面軸受７Ａ
（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置までの長さ
Ｓ２との比Ｓ１：Ｓ２が、軸はり３Ａ（又は３Ｂ）の長
さＬ１と軸はり３Ａ，３Ｂの後端又は先端から球面軸受
７Ａ，７Ｂの中心までの長さＬ２との比Ｌ１：Ｌ２に対
応している。すなわち、Ｓ１：Ｓ２＝Ｌ１：Ｌ２となっ
ている。
支持部１１Ｂ，１１Ｂ）において前記左右の球面軸受７
Ａ（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置関係が、
前記軸はり３Ａ（又は３Ｂ）における前記左右の球面軸
受７Ａ（又は７Ｂ）の位置関係に対応している。すなわ
ち、前側支持部１１Ａ（又は後側支持部１１Ｂ，１１
Ｂ）の長さＳ１と、前記前側支持部１１Ａ（又は後側支
持部１１Ｂ，１１Ｂ）の先端から左右の球面軸受７Ａ
（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置までの長さ
Ｓ２との比Ｓ１：Ｓ２が、軸はり３Ａ（又は３Ｂ）の長
さＬ１と軸はり３Ａ，３Ｂの後端又は先端から球面軸受
７Ａ，７Ｂの中心までの長さＬ２との比Ｌ１：Ｌ２に対
応している。すなわち、Ｓ１：Ｓ２＝Ｌ１：Ｌ２となっ
ている。
【００２７】このように、前記前側支持部１１Ａ（又は
後側支持部１１Ｂ，１１Ｂ）において前記左右の球面軸
受７Ａ（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置関係
と、前記軸はり３Ａ（又は３Ｂ）における前記左右の球
面軸受７Ａ（又は７Ｂ）の位置関係とを対応させること
により、リニアモータ６を台車枠２に装架しているにも
かかわらず、リニアモータ支持部の動きは軸ばねの撓み
を相殺して、リニアモータ６と走行軌道側のリアクショ
ンプレート（図示せず）との関係寸法が保持される。
後側支持部１１Ｂ，１１Ｂ）において前記左右の球面軸
受７Ａ（又は７Ｂ）の中心を結ぶ線が通過する位置関係
と、前記軸はり３Ａ（又は３Ｂ）における前記左右の球
面軸受７Ａ（又は７Ｂ）の位置関係とを対応させること
により、リニアモータ６を台車枠２に装架しているにも
かかわらず、リニアモータ支持部の動きは軸ばねの撓み
を相殺して、リニアモータ６と走行軌道側のリアクショ
ンプレート（図示せず）との関係寸法が保持される。
【００２８】また、前記リニアモータ６の支持部６ａと
前側支持部１１Ａとの結合部は、図５及び図６に示すよ
うに、リニアモータ６の上下位置が調整可能なるように
結合されている。なお、前記リニアモータ６の支持部６
ｂと後側支持部１１Ｂとの結合部も同様である。
前側支持部１１Ａとの結合部は、図５及び図６に示すよ
うに、リニアモータ６の上下位置が調整可能なるように
結合されている。なお、前記リニアモータ６の支持部６
ｂと後側支持部１１Ｂとの結合部も同様である。
【００２９】すなわち、前側支持部１１Ａの端部が、軸
受９Ａを介して、リニアモータ６の支持部６ａに結合さ
れている。軸受９Ａは、ハウジング９ａの４隅に上下方
向に長い長孔９ｂが形成され、該長孔９ｂを通じてボル
ト２１を用いることでリニアモータ６の支持部６ａに締
結されるようになっている。また、軸受９Ａのハウジン
グ９ａの上面９ｃには、リニアモータ６の支持部６ａ側
に設けられたボルト２２の先端部が接触しており、その
ボルト２２のねじ込み量を調整することで、前側支持部
１１Ａとリニアモータ６の支持部６ａとの上下方向の位
置関係が調整されるようになっている。２３はロックナ
ットである。
受９Ａを介して、リニアモータ６の支持部６ａに結合さ
れている。軸受９Ａは、ハウジング９ａの４隅に上下方
向に長い長孔９ｂが形成され、該長孔９ｂを通じてボル
ト２１を用いることでリニアモータ６の支持部６ａに締
結されるようになっている。また、軸受９Ａのハウジン
グ９ａの上面９ｃには、リニアモータ６の支持部６ａ側
に設けられたボルト２２の先端部が接触しており、その
ボルト２２のねじ込み量を調整することで、前側支持部
１１Ａとリニアモータ６の支持部６ａとの上下方向の位
置関係が調整されるようになっている。２３はロックナ
ットである。
【００３０】上記のように構成すれば、軸ばねが撓ん
で、軸はり３Ａ，３Ｂが下方に変位した場合には、軸は
り３Ａ，３Ｂが連結部材８Ａ，８Ｂを介して一定の関係
で、リニアモータ６を支持する支持部材（支持部１１
Ａ，１１Ｂ）と連結されていることから、軸ばねの動き
に追従して支持部材（支持部１１Ａ，１１Ｂ）も同じよ
うに動き、支持部１１Ａ，１１Ｂの先端であるリニアモ
ータ６の支持部６ａの動きは軸ばねの撓みを相殺するよ
うになる。
で、軸はり３Ａ，３Ｂが下方に変位した場合には、軸は
り３Ａ，３Ｂが連結部材８Ａ，８Ｂを介して一定の関係
で、リニアモータ６を支持する支持部材（支持部１１
Ａ，１１Ｂ）と連結されていることから、軸ばねの動き
に追従して支持部材（支持部１１Ａ，１１Ｂ）も同じよ
うに動き、支持部１１Ａ，１１Ｂの先端であるリニアモ
ータ６の支持部６ａの動きは軸ばねの撓みを相殺するよ
うになる。
【００３１】ところで、図３及び図４に示す構造を模式
的に表すと図７に示すようになる。ここで、前記軸はり
は、それぞれ前後に、３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂで示して
おり、左右の軸はり３Ａ，４Ａ（又は３Ｂ，４Ｂ）との
間の間隔はＷ１で、リニアモータ６の後側の支持部６
ｂ，６ｂ間の間隔はＷ２である。また、Ａは軸はり３
Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂと前側及び後側の連結部材８Ａ，
８Ｂとの連結部を、Ｂは前側の連結部材８Ａと前側支持
部１１Ａとの連結部を、Ｃは前側の連結部材８Ａの前側
支持部１１Ａとリニアモータ６の支持部６ａとの連結部
を、Ｄは横はり５の前側及び後側突出部１０Ａ，１０Ｂ
の先端を、Ｅは後側の連結部材８Ｂの後側支持部１１Ｂ
とリニアモータ６の支持部６ｂとの連結部を、Ｆは後側
の連結部材８Ｂと分割された後側支持部１１Ｂとの交点
を、Ｇは後側の連結部材８Ｂと分割された後側支持部１
１Ｂとの連結部をそれぞれ示す。
的に表すと図７に示すようになる。ここで、前記軸はり
は、それぞれ前後に、３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂで示して
おり、左右の軸はり３Ａ，４Ａ（又は３Ｂ，４Ｂ）との
間の間隔はＷ１で、リニアモータ６の後側の支持部６
ｂ，６ｂ間の間隔はＷ２である。また、Ａは軸はり３
Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂと前側及び後側の連結部材８Ａ，
８Ｂとの連結部を、Ｂは前側の連結部材８Ａと前側支持
部１１Ａとの連結部を、Ｃは前側の連結部材８Ａの前側
支持部１１Ａとリニアモータ６の支持部６ａとの連結部
を、Ｄは横はり５の前側及び後側突出部１０Ａ，１０Ｂ
の先端を、Ｅは後側の連結部材８Ｂの後側支持部１１Ｂ
とリニアモータ６の支持部６ｂとの連結部を、Ｆは後側
の連結部材８Ｂと分割された後側支持部１１Ｂとの交点
を、Ｇは後側の連結部材８Ｂと分割された後側支持部１
１Ｂとの連結部をそれぞれ示す。
【００３２】そして、軸ばねが撓んだ場合には、図８に
示すように、各要素は変位し、台車がローリング変位し
た場合には、図９に示すように、各要素が変位し、必要
な補正がなされる。
示すように、各要素は変位し、台車がローリング変位し
た場合には、図９に示すように、各要素が変位し、必要
な補正がなされる。
【００３３】また、例えば、軸はり３Ａ，３Ｂ，４Ａ，
４Ｂの長さＬ１＝４５０ｍｍ、球面軸受７Ａ，７Ｂ（点
Ａ）の位置Ｌ２＝２２５ｍｍで、支持部材（支持部１１
Ａ，１１Ｂ）の長さＳ１＝２００ｍｍ、点Ｂ，Ｆの位置
Ｓ２＝１００ｍｍとした場合においては、幾何学的誤差
量は軸ばねの変位量２０ｍｍにおいても０．３ｍｍ程度
とすることが可能であり、この程度の量であれば、軸は
りと台車枠を結合している支持ゴム等で十分に吸収でき
る量であるので、設定によってつなぎ部材（すなわち、
図１におけるつなぎ部材１０５）を省略するようにして
いる。また、点Ｂ、Ｆにおいて球面軸受も省略してい
る。
４Ｂの長さＬ１＝４５０ｍｍ、球面軸受７Ａ，７Ｂ（点
Ａ）の位置Ｌ２＝２２５ｍｍで、支持部材（支持部１１
Ａ，１１Ｂ）の長さＳ１＝２００ｍｍ、点Ｂ，Ｆの位置
Ｓ２＝１００ｍｍとした場合においては、幾何学的誤差
量は軸ばねの変位量２０ｍｍにおいても０．３ｍｍ程度
とすることが可能であり、この程度の量であれば、軸は
りと台車枠を結合している支持ゴム等で十分に吸収でき
る量であるので、設定によってつなぎ部材（すなわち、
図１におけるつなぎ部材１０５）を省略するようにして
いる。また、点Ｂ、Ｆにおいて球面軸受も省略してい
る。
【００３４】また、前記実施の形態においては、リニア
モータ６を支持する支持部材が、連結部材８Ｂの部位で
分割された構造となっているが、そのように支持部材を
分割することなく、直接に横はりに結合されるようにす
ることもできる。
モータ６を支持する支持部材が、連結部材８Ｂの部位で
分割された構造となっているが、そのように支持部材を
分割することなく、直接に横はりに結合されるようにす
ることもできる。
【００３５】例えば後側の支持部材のみ分割することな
く、直接に横はりに結合する場合には、図１０及び図１
１に模式的に示すように、この場合は、左右の軸はり３
Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂに球面軸受（点Ａ参照）を介して
連結され左右方向に延びる連結部材８Ｂに対し、前記左
右の球面軸受の中心を結ぶ線上において、リニアモータ
６を支持する後側の２つの支持部材が、点Ｂ，Ｆにおい
て結合するようにすればよい。そして、この点Ｂ，Ｆに
おける連結部材との結合点の位置関係（Ｓ１：Ｓ２）
が、前記軸はりにおける前記球面軸受の位置関係（Ｌ
１：Ｌ２）に対応している。なお、図１０は軸ばねが撓
んだ場合の状態を、図１１は台車がローリング変位した
場合の状態をそれぞれ示す。なお、この形態では、点Ｆ
において球面軸受が必要である。
く、直接に横はりに結合する場合には、図１０及び図１
１に模式的に示すように、この場合は、左右の軸はり３
Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂに球面軸受（点Ａ参照）を介して
連結され左右方向に延びる連結部材８Ｂに対し、前記左
右の球面軸受の中心を結ぶ線上において、リニアモータ
６を支持する後側の２つの支持部材が、点Ｂ，Ｆにおい
て結合するようにすればよい。そして、この点Ｂ，Ｆに
おける連結部材との結合点の位置関係（Ｓ１：Ｓ２）
が、前記軸はりにおける前記球面軸受の位置関係（Ｌ
１：Ｌ２）に対応している。なお、図１０は軸ばねが撓
んだ場合の状態を、図１１は台車がローリング変位した
場合の状態をそれぞれ示す。なお、この形態では、点Ｆ
において球面軸受が必要である。
【００３６】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように実施
され、以下に述べるような効果を奏する。
され、以下に述べるような効果を奏する。
【００３７】本発明に係るリニアモータを用いた鉄道車
両用台車は、軸はりに設けた第１の手段による軸ばねの
撓み情報に基づき、第２の手段にて、リニアモータを支
持する支持部材を偏位させ、前記リニアモータ支持位置
で軸ばねの撓みを相殺するようにしているので、リニア
モータが台車枠に装架しているにもかかわらず、前記リ
ニアモータ支持位置で軸ばねの撓みを相殺して、リニア
モータと軌道側のリアクションプレートとの関係寸法を
保持することができる。よって、リニアモータとリアク
ションプレートとの隙間変化を少なくするために軸ばね
の剛性を高くする必要がないので、本来の鉄道車両用軸
ばねの緩衝に対する作用を損なうことがない。また、リ
ニアモータと台車枠との関係を保持するために、車両の
前後及び左右方向の位置関係を拘束するリンク類を多く
する必要がないし、台車枠をＴ字型で構成し相互に載せ
る構造ではないので、横はりと軸はりの結合部に特別な
強度的な配慮も必要ない。
両用台車は、軸はりに設けた第１の手段による軸ばねの
撓み情報に基づき、第２の手段にて、リニアモータを支
持する支持部材を偏位させ、前記リニアモータ支持位置
で軸ばねの撓みを相殺するようにしているので、リニア
モータが台車枠に装架しているにもかかわらず、前記リ
ニアモータ支持位置で軸ばねの撓みを相殺して、リニア
モータと軌道側のリアクションプレートとの関係寸法を
保持することができる。よって、リニアモータとリアク
ションプレートとの隙間変化を少なくするために軸ばね
の剛性を高くする必要がないので、本来の鉄道車両用軸
ばねの緩衝に対する作用を損なうことがない。また、リ
ニアモータと台車枠との関係を保持するために、車両の
前後及び左右方向の位置関係を拘束するリンク類を多く
する必要がないし、台車枠をＴ字型で構成し相互に載せ
る構造ではないので、横はりと軸はりの結合部に特別な
強度的な配慮も必要ない。
【００３８】また、前記第１の手段を、前記軸はりに設
けられた球面軸受とし、前記第２の手段が、前記軸はり
の球面軸受と前記支持部材とを結合し前記軸はりと前記
支持部材とに同じ動きをさせるつなぎ部材を有するよう
にすれば、前述した効果を容易に実現できる。
けられた球面軸受とし、前記第２の手段が、前記軸はり
の球面軸受と前記支持部材とを結合し前記軸はりと前記
支持部材とに同じ動きをさせるつなぎ部材を有するよう
にすれば、前述した効果を容易に実現できる。
【００３９】さらに、前記第１の手段を、前記軸はりに
設けられた球面軸受とし、前記第２の手段が、前記支持
部材の他端部を、前記軸はりの他端部と前記球面軸受と
を結ぶ線上に位置させ、前記軸はりと前記支持部材とに
同じ動きをさせるようにすれば、つなぎ部材を省略し
て、同様に、前述した効果を容易に実現できる。
設けられた球面軸受とし、前記第２の手段が、前記支持
部材の他端部を、前記軸はりの他端部と前記球面軸受と
を結ぶ線上に位置させ、前記軸はりと前記支持部材とに
同じ動きをさせるようにすれば、つなぎ部材を省略し
て、同様に、前述した効果を容易に実現できる。
【００４０】さらに、前記左右の軸はりの球面軸受を連
結する連結部材と該連結部材を前記支持部材に連結する
別の球面軸受とを備え、前記支持部材と前記支持部材の
連結部材との結合点との位置関係が、前記軸はりと前記
軸はりに設けた球面軸受との位置関係に対応しているよ
うにすれば、つなぎ部材を用いることなく、前記軸はり
と前記支持部材とに同じ動きをさせることができる。
結する連結部材と該連結部材を前記支持部材に連結する
別の球面軸受とを備え、前記支持部材と前記支持部材の
連結部材との結合点との位置関係が、前記軸はりと前記
軸はりに設けた球面軸受との位置関係に対応しているよ
うにすれば、つなぎ部材を用いることなく、前記軸はり
と前記支持部材とに同じ動きをさせることができる。
【００４１】さらに、また、前記左右の軸はりの球面軸
受を連結する連結部材を有し、前記支持部材が、前記連
結部材より突設され先端部において前記リニアモータを
支持する支持部であり、前記第１の手段が、前記軸はり
に設けられた球面軸受であり、前記第２の手段が、前記
横はりから突設された突出部と、該突出部の先端部に設
けられ前記突出部と連結部材とを結合する軸受とを備
え、前記左右の球面軸受を結ぶ線が、前記軸はりにおけ
る球面軸受の位置関係に対応するように、前記リニアモ
ータの支持部と前記突出部の軸受との間を内分するよう
になっているようにすれば、前記つなぎ部材や別の球面
軸受を省略することもできる。
受を連結する連結部材を有し、前記支持部材が、前記連
結部材より突設され先端部において前記リニアモータを
支持する支持部であり、前記第１の手段が、前記軸はり
に設けられた球面軸受であり、前記第２の手段が、前記
横はりから突設された突出部と、該突出部の先端部に設
けられ前記突出部と連結部材とを結合する軸受とを備
え、前記左右の球面軸受を結ぶ線が、前記軸はりにおけ
る球面軸受の位置関係に対応するように、前記リニアモ
ータの支持部と前記突出部の軸受との間を内分するよう
になっているようにすれば、前記つなぎ部材や別の球面
軸受を省略することもできる。
【図１】本発明が応用しているリニアモータの位置調整
の原理を、側方から見た状態で二次元的に示す説明図で
ある。
の原理を、側方から見た状態で二次元的に示す説明図で
ある。
【図２】さらに別の実施の形態を示す図１と同様の説明
図である。
図である。
【図３】本発明に係るリニアモータを用いた鉄道車両用
台車を示す平面図である。
台車を示す平面図である。
【図４】同側面図である。
【図５】本発明に係る支持部材とリニアモータとの結合
部における高さ調整機構を示す正面図である。
部における高さ調整機構を示す正面図である。
【図６】図５のV-V線における断面図である。
【図７】本発明に係るリニアモータを用いた鉄道車両用
台車の模式図である。
台車の模式図である。
【図８】軸ばねが撓んだ場合のリニアモータの動き（一
部誇張）も併せて動作原理を示す模式図である。
部誇張）も併せて動作原理を示す模式図である。
【図９】台車がローリング変位した場合のリニアモータ
の動き（一部誇張）も併せて動作原理を示す模式図であ
る。
の動き（一部誇張）も併せて動作原理を示す模式図であ
る。
【図１０】他の実施の形態についての図７と同様の模式
図である。
図である。
【図１１】他の実施の形態についての図８と同様の模式
図である。
図である。
１ 鉄道車両用台車 ２ 台車枠 ３，４ 軸はり ５ 横はり ６ リニアモータ ６ａ 前側支持部 ６ｂ 前側支持部 ７Ａ，７Ｂ 球面軸受 ８Ａ，８Ｂ 連結部材 １０Ａ 前側突出部 １０Ｂ 後側突出部 １１Ａ 前側支持部 １１Ｂ 後側支持部 １２Ａ，１２Ｂ 軸受 ２３，２４ 側はり
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥 保政 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番 18号 川崎重工業株式会社 兵庫工場内 (72)発明者 松木 信哉 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番 18号 川崎重工業株式会社 兵庫工場内 (72)発明者 小林 昇 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目12番 14号 川重車両エンジニアリング株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭59−48259（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−44993（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61F 3/00
Claims (5)
- 【請求項１】 車両前後方向に延びる左右の側はりと、
車両左右方向に延び前記左右の側はりを連結する横はり
とを有する台車枠に、リニアモータが装架される２軸台
車である鉄道車両用台車において、 前記リニアモータが一端部に支持され他端部が前記台車
枠の横はりに連結され、かつ車両の進行方向に延びる複
数の支持部材と、 車軸を支持する軸箱に一端部が連結され他端部が前記側
はりに連結される軸はりと、 該軸はりに設けられ軸ばねの撓み情報を得る第１の手段
と、 該第１の手段にて得た軸ばねの撓み情報に基づき、前記
支持部材を偏位させ、前記リニアモータ支持位置で軸ば
ねの撓みを相殺する第２の手段とを備えることを特徴と
するリニアモータを用いた鉄道車両用台車。 - 【請求項２】 前記第１の手段は、前記軸はりに設けら
れた球面軸受であり、 前記第２の手段は、前記軸はりの球面軸受と前記支持部
材とを結合し前記軸はりと前記支持部材とに同じ動きを
させるつなぎ部材を有するものである請求項１記載のリ
ニアモータを用いた鉄道車両用台車。 - 【請求項３】 前記第１の手段は、前記軸はりに設けら
れた球面軸受であり、 前記第２の手段は、前記支持部材の他端部を、前記軸は
りの他端部と前記球面軸受とを結ぶ線上に位置させ、前
記軸はりと前記支持部材とに同じ動きをさせるものであ
る請求項１記載のリニアモータを用いた鉄道車両用台
車。 - 【請求項４】 さらに、前記左右の軸はりの球面軸受を
連結する連結部材と該連結部材を前記支持部材に連結す
る別の球面軸受とを備え、 前記支持部材と前記支持部材の連結部材との結合点との
位置関係が、前記軸はりと前記軸はりに設けた球面軸受
との位置関係に対応している請求項１記載のリニアモー
タを用いた鉄道車両用台車。 - 【請求項５】 さらに、前記左右の軸はりの球面軸受を
連結する連結部材を有し、 前記支持部材は、前記連結部材より突設され先端部にお
いて前記リニアモータを支持する支持部であり、 前記第１の手段は、前記軸はりに設けられた球面軸受で
あり、 前記第２の手段は、前記横はりから突設された突出部
と、該突出部の先端部に設けられ前記突出部と連結部材
とを結合する軸受とを備え、前記左右の球面軸受を結ぶ
線が、前記軸はりにおける球面軸受の位置関係に対応す
るように、前記リニアモータの支持部と前記突出部の軸
受との間を内分するようになっている請求項１記載のリ
ニアモータを用いた鉄道車両用台車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22724899A JP3346347B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | リニアモータを用いた鉄道車両用台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22724899A JP3346347B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | リニアモータを用いた鉄道車両用台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001048019A JP2001048019A (ja) | 2001-02-20 |
| JP3346347B2 true JP3346347B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16857849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22724899A Expired - Fee Related JP3346347B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | リニアモータを用いた鉄道車両用台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346347B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110758412A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-02-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 直线电机转向架 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1803604A3 (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-18 | Bombardier Transportation GmbH | Railway bogie provided with a linear induction motor |
| JP4567774B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2010-10-20 | 日本車輌製造株式会社 | 鉄道車両用台車 |
| CA2936722C (en) * | 2016-07-19 | 2017-03-07 | Bombardier Transportation Gmbh | Bogie with a motor mount for a linear induction motor |
-
1999
- 1999-08-11 JP JP22724899A patent/JP3346347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110758412A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-02-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 直线电机转向架 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001048019A (ja) | 2001-02-20 |
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