JP3688461B2

JP3688461B2 - 車両の案内操向装置

Info

Publication number: JP3688461B2
Application number: JP8779398A
Authority: JP
Inventors: 耕介片平; 真渡辺
Original assignee: 新潟トランシス株式会社
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11278004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内輪を案内レールに当接させることで、走行軌道に沿って車両を案内しながら走行させる車両の案内操向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭６４−２５９５９号公報に記載のものと類似の従来技術を、図４、図５を用いて説明する。図４（ａ）は案内操向装置を搭載した車両の平面図、（ｂ）は側面図である。図において、２０は走行面、２１はその両側に設けられた案内レール（走行軌道の両側壁で構成される場合もある）である。車両Ｍの後部及び前部には、一対の車軸１、２がそれぞれ軸線を左右方向に延ばして設けられている。
【０００３】
後部の車軸１は駆動軸、前部の車軸２は従動軸であり、駆動軸側について先に述べる。駆動軸である車軸１は、駆動機構に連結されて回転駆動される。車軸１の両端には、自在継手を内装したナックル部（図示略）が設けられ、ナックル部にはキングピン（図示略）により軸受部（図示略）が水平面内で回動自在に支持され、軸受部には走行輪３が垂直面内で回動自在に支持されている。また、ナックル部には、平面視形状がＵ字型の案内アーム５が走行輪３を囲むように取り付けられ、各案内アーム５の先端には、水平面内で回動自在な主案内輪７が取り付けられている。そして、主案内輪７が案内レール２１に接して左右方向の力を受けることにより、案内アーム５、軸受部、走行輪３が一体にキングピンを中心として回動し、車両Ｍが案内操向されるようになっている。
【０００４】
また、図５に示すように、案内アーム５の先端の主案内輪７の下側には、分岐案内輪８が設けられている。主案内輪７と分岐案内輪８は、一体の軸９の上下端にそれぞれ独立して回転するように取り付けられ、その軸９の中央部が、案内軸受１０の二つ割りのボスにより固定されている。分岐案内輪８は、走行軌道の分岐部において、案内レール２１の下側内方に設置された分岐案内レール２１によりガイドされて車両Ｍを一方の軌道に導くもので、案内レール２１が主案内輪７に外方側から接触して力ＦＡ（車両の内側に向かう力）を及ぼすのに対し、分岐案内レール２１は分岐案内輪８に内方から接触して力ＦＢ（車両の外側に向かう力）を及ぼすようになっている。また、車軸１の両端部に設けられた左右の案内アーム５は、タイロッド１１により連結されている。また、符号１２で示すものは、案内アーム５を中立位置に戻すための中立復帰ロッドである。なお、上記の説明は駆動軸側についてであるが、従動軸（車軸２）側の機構もほぼ同様の構造となっている。
【０００５】
上記案内操向装置の作用を述べる。
軌道の直線部を走行する場合には、左右の案内輪７はそれぞれ左右の案内レール２１に当接しつつ転動し、軸受部及び走行輪３を直進状態に保持する。また、軌道の曲線部においては、曲線の外側の案内輪７のみが案内レール２１に当接しつつ転動し、案内アーム５が、前後の案内輪７が案内レール２１に押されて動くことにより、キングピンを中心に回動する。そして、他方の（内側の）案内アーム５も、外側の案内アーム５の回動とともにタイロッド１１から力を受けて、キングピンを中心として回動することにより、軸受部及び走行輪３が一体に回動して、車両Ｍを案内レール２１に沿って所定の方向に操向する。
【０００６】
この場合、主案内輪７及び分岐案内輪８は、案内アーム５の先端部とほぼ直角をなす案内レール２１、２２と接触し、車両が案内レール２１、２２に沿って走行するときに、車両に対して案内レール２１、２２の変化を案内アーム５を通して走行輪３に伝える。従って、案内レール２１、２２からの動きは、直接、走行輪３、車軸１、２を通して車両に伝えられ、案内レール２１、２２に段差等の不整があった場合や、案内レール２１、２２の線形が急激に変化するような場所を通過する場合には、車両にそのショックが伝達されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この点、従来のこの種の案内操向装置においては、案内輪７、８として、剛性の低い小型の空気タイヤを使用する場合と、剛性の高いウレタンゴム車輸を使用する場合との２種類があった。
【０００８】
しかし、空気タイヤを使用する場合は、案内輪の剛性が低くなることから、緩衝機能を十分に期待することができるものの、その直径が大きくなることから、側方案内方式で分岐案内輪を直下に装備しなければならない新交通システムのような車両構造には適用が難しかった。
【０００９】
一方、ウレタンゴム車輪を使用する場合は、その直径を小さくできることから上記の車両構造に適用できるが、案内輪の剛性が高くなるため、案内レールの不整や段差等による衝撃を十分に緩和することができず、衝撃の影響が案内アームを通して車両に及ぶ可能性があった。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮し、剛性の高い案内輪を使用した場合でも、案内輪から車両へと伝わるショックを緩和することのできる車両の案内操向装置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】
請求項１の発明は、走行軌道の両側に設置された案内レールに接して転動する案内輪と、該案内輪を軸受を介して回転自在に支持し案内輪が案内レールより車両の左右方向の力を受けることで変位する案内アームとを備え、該案内アームの変位によって車両を案内操向する車両の案内操向装置において、前記案内輪として、案内レールから車両の内側に向かう力を受ける主案内輪と、案内レールから車両の外側に向かう力を受ける分岐案内輪との２つが設けられ、前記案内アームの先端にＬ型てこが回動自在に軸支され、該Ｌ型てこの一端に前記主案内輪と分岐案内輪とが、案内レールから力を受けたときにＬ型てこに回転モーメントを発生するように軸受を介して取り付けられ、前記Ｌ型てこの他端には緩衝用弾性部材を介して前記案内アームが連結され、前記緩衝用弾性部材は、前記主案内輪から車両の内側に向かう力と分岐案内輪から車両の外側に向かう力の両方を吸収して案内アームへ伝わる衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施形態の案内操向装置の主要部の平面図である。全体的な構成は図４のものと同じであり、ここでは図１を用いて主要部のみ説明する。図１に示した部分は、図４の例えばＩ部に該当するが、他の部分も図１と同様の構造になっている。
【００１６】
図に示す平面視形状がＵ字型の案内アーム３０（図４の案内アーム５に相当する）は、その中間部にて水平面内で揺動自在に支持されており、各先端部に主案内輪７と分岐案内輪８とが軸受１０を介して取り付けられている。両案内輪７、８の配置は従来と同じである。そして、主案内輪７あるいは分岐案内輪８が案内レールより車両の左右方向の力を受けることで、案内アーム３０が揺動し、案内アーム３０の揺動によって、走行輪（本図では図示略）が操向されるようになっている。ここで、案内操向時に、主案内輪７は案内レールから車両の内側に向かう力ＦＡを受け、分岐案内輪８は案内レールから車両の外側に向かう力ＦＢを受ける。
【００１７】
この実施形態の装置の場合、軸受１０と案内アーム３０の先端間には、Ｌ型てこ３５が介在されている。案内アーム３０の先端には、フランジ３０ａ、３２によりブラケット３１が結合されており、このブラケット３１にＬ型てこ３５がピン３３により水平面内で回動自在に軸支されている。このＬ型てこ３５の一方のリンク３５ａは案内アーム３０の先端の延長方向に延び、他方のリンク３５ｂは案内アーム３０の先端の延長方向と直交する方向（ここでは走行輪側）に延びている。Ｌ型てこ３５の一方のリンク３５ａの先端には、他方のリンク３５ｂと同じ側に延びる案内輪取付リンク３６が突設され、この案内輪取付リンク３６の先端に軸受１０や軸９を介して主案内輪７と分岐案内輪８とが水平面内で回転自在に設けられている。そして、これにより、主案内輪７あるいは分岐案内輪８が案内レールから力を受けたときに、Ｌ型てこ３５に対しピン３３回りに矢印（イ）または（ロ）方向の回転モーメントを発生するようになっている。
【００１８】
また、Ｌ型てこ３５の他方のリンク３５ｂの先端は、前記ブラケット３１のフランジ３２の延長部３２ａに対し、ガイド軸３９を介して連結されている。ガイド軸３９は、一端がリンク３５ｂにピン３８で回動自在に結合され、他端がボルト４０と座金４１と筒状の緩衝ゴム（緩衝用弾性部材）５１、５２とを用いて、前記フランジ３２の延長部３２ａに連結されている。この場合、筒状の緩衝ゴム５１、５２は、フランジ３２の延長部３２ａの表裏面に、それぞれゴム座４３、４４、４５、４６に挟まれて配されている。そして、ガイド軸３９の矢印（ハ）方向及び矢印（ニ）方向の両方の動きに対して緩衝作用を発揮するようになっている。なお、緩衝ゴム５１、５２の代わりにバネを配してもよい。
【００１９】
次に作用を説明する。
主案内輪７が案内レールより車両の内側に向かう力ＦＡを受けると、Ｌ型てこ３５がピン３３の回りに矢印（イ）方向に回転しようとする。その動きはガイドロッド３９の矢印（ハ）方向の動きとなるが、緩衝ゴム５１、５２が変形することで、その動きを吸収する。従って、主案内輪７の受ける衝撃は緩衝ゴム５１、５２によって吸収されることになり、案内アーム３０側には伝わらない。また、主案内輪７の大きな動きはＬ型てこ３５を介して案内アーム３０に伝わるので、車両が主案内輪７の動きに従って操向される。
【００２０】
同様に、分岐案内輪８が分岐案内レールより車両の外側に向かう力ＦＢを受けると、Ｌ型てこ３５がピン３３の回りに矢印（ロ）方向に回転しようとする。その動きはガイドロッド３９の矢印（ニ）方向の動きとなるが、緩衝ゴム５１、５２が変形することで、その動きを吸収する。従って、分岐案内輪８の受ける衝撃は緩衝ゴム５１、５２によって吸収されることになり、案内アーム３０側には伝わらない。また、分岐案内輪８の大きな動きはＬ型てこ３５を介して案内アーム３０に伝わるので、車両が分岐案内輪８の動きに従って操向される。
【００２１】
このように、主案内輪７及び分岐案内輪８に衝撃が加わっても、その衝撃を緩衝ゴム５１、５２によって吸収することができるので、案内アーム３０を介して伝達される車体側へのショックを和らげることができる。よって、主案内輪７や分岐案内輪８として剛性の高い小径のウレタンゴム車輪を使用した場合にも、車体の振動を少なくして、乗り心地を良くすることができる。また、案内レールから最も近い位置で衝撃を吸収するので、ステアリング系への影響が少なく、ステアリング系の耐久性を高めることができる上、案内輪７、８自体の衝撃負荷も緩和することができるので、案内輪７、８の寿命を延ばすこともできる。
【００２２】
次に本発明の第２実施形態を説明する。
図２は本発明の第２実施形態の案内操向装置の平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【００２３】
平面視形状がＵ字型の案内アーム３０（図４の案内アーム５に相当する）は、その中間部にて水平面内で揺動自在に支持されており、各先端部に主案内輪７と分岐案内輪８とが軸受１０を介して取り付けられている。主案内輪７あるいは分岐案内輪８が案内レールより車両の左右方向の力を受けることにより、案内アーム３０が揺動し、案内アーム３０の揺動によって走行輪（本図では図示略）が操向され、案内操向時に、主案内輪７が案内レールから車両の内側に向かう力ＦＡを受け、分岐案内輪８が案内レールから車両の外側に向かう力ＦＢを受ける。以上の点は第１実施形態と同じである。
【００２４】
違う点は、軸受１０と案内アーム３０の先端間に案内輪取付アーム６５が介在され、その案内輪取付アーム６５の先端に主案内輪７と分岐案内輪８とが軸受１０、軸９を介して取り付けられ、案内輪取付アーム６５と案内アーム３０の連結部に、緩衝用弾性部材としての緩衝ゴム７０が介在されている点である。
【００２５】
詳しく述べると、案内アーム３０の先端フランジ３０ａと、案内アーム３０の先端の延長線上に延びる案内輪取付アーム６５の基端フランジ６６との間に、図３に示すように、ゴム座７１、７２に挟まれた形で筒状の緩衝ゴム７０が配されている。両ゴム座７１、７２は、案内アーム３０の先端フランジ３０ａに溶接固定された誘導軸７５に沿ってスライド自在に組まれ、また、案内輪取付アーム６５の基端フランジ６６にボルト止めされた、ガイド筒７９の内筒面に沿ってスライド自在に嵌まっている。また、ゴム座７１とフランジ６６の間には、スペーサー７８が入れられ、誘導軸７５にゴム座７２、緩衝ゴム７０、ゴム座７１の順に組み込まれ、先端で、座金７６とナット７７により固定されている。
なお、緩衝ゴム７０の代わりにばねを配しても良い。
【００２６】
次に図３を用いて作用を説明する。
主案内輪７または分岐案内輪８に、案内レールから力ＦＡまたはＦＢが作用した場合、誘導軸７５に沿って案内輪取付アーム６５が水平に変位する。
ＦＡの力が作用した場合には、フランジ６６でスペーサ７８を介してゴム座７１が誘導軸７５に沿ってスライドし、そのことで緩衝ゴム７０が圧縮され、衝撃が緩和される。
また、ＦＢの力が作用した場合は、フランジ６６にボルト止めされた、ガイド筒７９の先端の引っかかりで、ゴム座７２を誘導軸７５に沿ってスライドさせ、そのことで、緩衝ゴム７０が圧縮され、衝撃が緩和される。
また、主案内輪７または分岐案内輪８の大きな動きは、案内輪取付アーム６５を介して案内アーム３０に伝わるので、車両が主案内輪７あるいは分岐案内輪８の動きに従って操向される。その結果、第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００２７】
なお、上記実施形態では、各走行輪ごとに設けたＵ字型の案内アーム３０に案内輪７、８を設けた形式について述べたが、車両の左右方向に延びる直線状の案内アーム（一般に案内バーと呼ばれている）の両端に案内輪を設け、連動手段で案内アームの左右方向変位を走行輪の操向運動として伝える形式の案内操向装置にも本発明は適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、案内アームの先端に緩衝用弾性部材を介して設けたＬ型てこに主案内輪と分岐案内輪とを軸受を介して取り付けたので、この弾性部材により、案内レールを通して主案内輪及び分岐案内輪に加わる外乱を緩衝吸収することができ、車両への影響を最小限に抑えることができる。従って、剛性の高い小径のウレタンゴム車輪を案内輸として使用することができ、側方案内方式で分岐案内輪を直下に装備しなければならない新交通システムのような車両構造にも標準仕様で適用することができる。また、案内レールから近い位置で外乱を吸収できるので、ステアリング系への影響を軽減できるのはもちろん、案内輪自体の衝撃負荷も緩和することができ、寿命をのばすことができる。更に、主案内輪と分岐案内輪の両方に加わる衝撃を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の要部の平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の要部の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】従来の車両の案内操向装置の全体構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【符号の説明】
７主案内輪
８分岐案内輪
１０軸受
３０案内アーム
３５Ｌ型てこ
５１，５２，７０緩衝ゴム（緩衝用弾性部材）
６５案内輪取付アーム

Claims

走行軌道の両側に設置された案内レールに接して転動する案内輪と、
該案内輪を軸受を介して回転自在に支持し案内輪が案内レールより車両の左右方向の力を受けることで変位する案内アームとを備え、該案内アームの変位によって車両を案内操向する車両の案内操向装置において、
前記案内輪として、案内レールから車両の内側に向かう力を受ける主案内輪と、案内レールから車両の外側に向かう力を受ける分岐案内輪との２つが設けられ、
前記案内アームの先端にＬ型てこが回動自在に軸支され、該Ｌ型てこの一端に前記主案内輪と分岐案内輪とが、案内レールから力を受けたときにＬ型てこに回転モーメントを発生するように軸受を介して取り付けられ、前記Ｌ型てこの他端には緩衝用弾性部材を介して前記案内アームが連結され、
前記緩衝用弾性部材は、前記主案内輪から車両の内側に向かう力と分岐案内輪から車両の外側に向かう力の両方を吸収して案内アームへ伝わる衝撃を吸収することを特徴とする車両の案内操向装置。