JP4758681B2 - 車両用緩衝装置及びこれを備えるデュアルモード車両 - Google Patents

Description

本発明は、走行安定化を図る車両用緩衝装置及び車両用緩衝装置を備えるデュアルモード車両に関するものである。

軌道を走行する車両としては、一般に知られる鉄道車両、搬送台車の他に、軌道と道路の双方を走行する軌陸車、両用走行車両などが挙げられる。
上記鉄道車両は、軌道走行時の例えば曲線区間などでの乗り心地や走行安定性を維持するために、車体に対して鉛直方向の回動軸により回動を行う台車で車軸を支持すると共に、車体と台車の間又は台車と車軸の間に金属バネやダンパ装置を設けていた。
また、両用走行車両にあっては、車輪の車軸を左右方向に移動可能に支持する連結手段と車軸の左右方向の振動を低減する制振手段とにより走行安定性の維持を図っていた（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−５３３９５号公報（第４図）

しかしながら、上記各従来例にあっては、車軸を車体に対して左右方向に移動可能に支持する機械的な構造（例えば、台車やリンクの結合体等）を設け、車体と車軸支持構造との間に制振装置（ダンパ、板ばね、コイルバネ等）を設けることで走行の安定化を図っているため、これらの走行安定化を図る手段が車両重量の増大化を招くという不都合があった。また、同様に理由により、部品点数の増加を招き、生産性を低減するという問題もあった。
本発明は、軌道走行車両の走行安定化を図ると共に重量軽減を図ることを、その目的とする。

請求項１記載の発明は、道路走行モードと軌道走行モードとに変換可能なデュアルモード車両の車体と軌道走行車輪の車軸との間に設けられる車両用緩衝装置において、車軸の周囲を取り囲むように配置されると共に、その内部側が車軸に対して固定され、その外部側が車体側に固定される伸縮可能な弾性素材からなる緩衝体を有し、緩衝体は、その中心線に沿った断面形状が、外周側の方が幅の狭い台形状である、という構成を採っている。

デュアルモード車両は、軌道走行時において、レールの湾曲や不整により前後、上下、左右方向に振動を生じる場合がある。
弾性素材からなる緩衝体が車体と車軸の間に設けられる場合、車軸を中心とする周囲を弾性的に支持することができ、車軸に対して前後方向、左右方向、上下方向の振動が生じても、緩衝体の弾性的な伸縮により車体側への振動の伝達を緩和することができる。

なお、緩衝体の内部側が車軸に対して固定され、緩衝体の外部側が車体側に固定される場合において、緩衝体の内部側と車軸との間、又は、緩衝体の外部側と車体との間に、軸受けを設け、車体に対して車軸を回転可能に保持しても良い。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、緩衝体の車軸の周囲の少なくとも一部の範囲に孔、溝又は切り欠きを形成した、という構成を採っている。
緩衝体の車軸の周囲の少なくとも一部の範囲に孔、溝又は切り欠きを形成すると、その孔等を設けた部位について緩衝体は断面積が減少する。そして、孔等の周辺の部分では、バネ定数が減少すると共に伸縮が生じやすくなる。
一方、緩衝体を構成する弾性素材の材料選択によっては、引っ張り荷重により亀裂を生じやすいものがある。これを防止するには、バネ定数を大きくすることが有効だが、緩衝体の全域についてバネ定数を大きくすると、緩衝効果が低減し得る。そこで、孔等を設けない部分が引っ張り荷重を受けやすい部分となるように本発明たる車両用緩衝装置をデュアルモード車両に装備すると共に、それ以外のいずれかの部分に孔等を形成することで車両用緩衝装置の総合的なバネ定数の低減化を図り、緩衝効果を適度に調節する。
なお、設ける孔等の個数は一つでも複数でも良い。

請求項３記載の発明は、道路走行モードと軌道走行モードとに変換可能なデュアルモード車両であって、軌道走行車輪を有する車軸と、車軸を支持する車体と、当該車体と前記車軸との間に設けられる車両用緩衝装置とを備え、車両用緩衝装置は、車軸の周囲を取り囲むように配置されると共に、その内部側が車軸に対して固定され、その外部側が車体側に固定される伸縮可能な弾性素材からなる緩衝体を有し、緩衝体は、その中心線に沿った断面形状が、外周側の方が幅の狭い台形状である、という構成を採っている。

上記構成では、弾性素材からなる環状の緩衝体を車体と車軸の間に備えるので、車軸の周囲が弾性体で支持された状態となり、車軸に対して前後方向、左右方向、上下方向の振動が生じても、緩衝体の弾性的な伸縮により車体側への振動の伝達が緩和される。

なお、緩衝体の内部側が車軸に対して固定され、緩衝体の外部側が車体側に固定される場合において、緩衝体の内部側と車軸との間、又は、緩衝体の外部側と車体との間に、軸受けを設け、車体に対して車軸を回転可能に保持しても良い。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明と同様の構成を備えると共に、緩衝体の車軸の周囲における車軸の下側を除く範囲の少なくとも一部に孔、溝又は切り欠きを形成する、という構成を採っている。
車体に設けられた車両用緩衝装置は、車重により緩衝体における車軸の下方が最も引っ張り荷重を受け易い。従って、車軸の下側には孔等を設けず、当該部分のバネ定数を大きく設定して亀裂防止を図り、他の部分に孔等を設けてバネ定数の低減を図ることで緩衝効果を適度に調節する。
なお、設ける孔等の個数は一つでも複数でも良い。

請求項１記載の発明は、車軸の周囲を取り囲む緩衝体を使用することから、緩衝装置単体で、車軸から車体に伝わる前後、上下、左右の全方向について振動を抑制することができ、緩衝装置を備えるデュアルモード車両の走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
さらに、車両用緩衝装置は、車軸の前後、上下、左右の移動を可能とし、レールがカーブしている場合、さらには湾曲したり不整を生じている場合でも、車輪を良好に追従させることができ、レールからの横圧を低減することができるので、さらなる走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
また、各方向ごとに緩衝を図る緩衝手段を不要とすると共に、本発明たる緩衝装置の主要部が弾性体からなる緩衝体という簡易な構成であるため、部品点数の低減により、装置の生産性を向上することが可能となる。また、飛躍的に装置重量の軽減を図ることが可能となり、このため緩衝装置を搭載したデュアルモード車両の燃費の低減及び輸送力の増加を図ることが可能となる。

請求項２記載の発明は、緩衝体の車軸の周囲の一部の範囲に孔等を形成するため、引っ張り荷重を受けやすくなる部分には孔等を設けていない部分が対応するように緩衝装置を車体に取り付けることで、亀裂の発生を防止しつつも、全体的なバネ定数は孔等により低減調節されて走行安定化をも図ることができる。
また、これにより、亀裂の発生を抑制することができるので、緩衝体としての素材選択の範囲を拡大することが可能となる。

請求項３記載の発明は、車体と車軸の間に車軸の周囲を取り囲む緩衝体を使用した車両用緩衝装置を設けたので、緩衝装置単体で、車軸から車体に伝わる前後、上下、左右の全方向について振動を抑制することができ、車両の走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
さらに、車両用緩衝装置は、車軸の前後、上下、左右の移動を可能とし、レールがカーブしている場合、さらには湾曲したり不整を生じている場合でも、車輪を良好に追従させることができ、レールからの横圧を低減することができるので、さらなる走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
また、各方向ごとに緩衝を図る緩衝手段を不要とすると共に、搭載する緩衝装置の主要部が弾性体からなる緩衝体という簡易な構成であるため、部品点数の低減により、装置の生産性を向上することが可能となる。また、飛躍的に緩衝装置重量の軽減を図ることが可能となり、このためデュアルモード車両の燃費の低減及び輸送力の増加を図ることが可能となる。

請求項４記載の発明は、緩衝体の車軸の周囲における車軸の下方部分を除いて孔等形成を行うので、引っ張り荷重を受けやすくなる車軸の下方部分のバネ定数を十分に確保することで亀裂の発生を防止すると共に、緩衝体の全体的なバネ定数は孔等により低減調節されるので走行安定化をも図ることが可能となる。
また、これにより、亀裂の発生を抑制することができるので、緩衝体としての素材選択の範囲を拡大することが可能となる。

（発明の実施形態の概略）
本発明の実施形態たる軌道走行車両としてのデュアルモード車両１について図１乃至図５に基づいて説明する。図１（Ａ）はデュアルモード車両の平面図、図１（Ｂ）は左側面図を示す。なお、本文において左、右の方向を示す場合、デュアルモード車両１の前進方向を向いた状態で左側と右側を示すものとする。

デュアルモード車両１は、従来の鉄道輸送システムとバス輸送システムとの双方の利点を兼ね備えた新たな交通システムである「デュアルモード交通システム」で使用される走行車両である。
デュアルモード交通システムは、輸送手段であるデュアルモード車両１と、デュアルモード車両１が走行可能な図示されていない道路と、軌道１１０と、道路と軌道の相互間でのデュアルモード車両１の乗り入れを円滑に行わせるガイド手段である走行モード変換用構造体（図示略）とを備えており、走行モード変換用構造体を介して、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を道路走行モードに変換するものである。

道路は、デュアルモード車両１が走行可能な路面を有している。
軌道１１０は、図１に示すように、デュアルモード車両１が走行可能な２本のレール１１１を有しており、これらレール１１１の軌間寸法は規格化された値（1067[mm]）とされている。また、各レール１１１はその頂部の幅が65[mm]に設定されたいわゆる50kgNレールである。つまり、軌道１１０は、通常の鉄道車両も走行できる規格となっており、通常の鉄道車両とデュアルモード車両１の走行時間を異ならせることで軌道１１０の共用を図ることも可能となっている。

（デュアルモード車両の全体構成）
デュアルモード車両１は、図１に示すように、車体２０と、車体２０の前部において一対で回転可能に支持された前方ゴムタイヤ３と、車体２０の後部において一対で回転可能に支持された第一、第二の後方ゴムタイヤ４，７と、車体２０の前部に昇降自在に配設された車軸５ａを中心に回転する軌道走行用の前方案内輪５と、車体２０の後部に昇降自在に配設された車軸６ａを中心に回転する軌道走行用の後方案内輪６と、前方案内輪５と後方案内輪６のそれぞれの車軸５ａ，６ａの両端部と車体２０との間に設けられた四つの車両用緩衝装置５０とを備えている。
デュアルモード車両１は、前方ゴムタイヤ３及び第一、第二の後方ゴムタイヤ４，７による道路走行と、前方案内輪５、後方案内輪６及び第二の後方ゴムタイヤ７による軌道走行と、の双方を自在に切り換えて実現させることができるものである。

（デュアルモード車両：車体全体）
車体２０は、複数の乗客を搭乗させる構造を有している。本実施の形態においては、図１（Ｂ）に示すようなマイクロバスの車体２０を採用しており、運転手を含めて約３０人を搭乗させることができる。

さらに、車体２０は、本体フレーム２１と、本体フレーム２１の前側で前方案内輪５の車軸５ａを昇降可能に支持する前方回動アーム部２２と、本体フレーム２１の後側で後方案内輪６の車軸６ａを昇降可能に支持する後方回動アーム部２３と、前方回動アーム部２２と後方回動アーム部２３のそれぞれに回動駆動力を付与する油圧シリンダ２４，２５とを備えている。

上記本体フレーム２１は、その前端部近傍であって前方案内輪５よりも後方となる配置で左右一対の前方ゴムタイヤ３を支持している。
かかる左右の前方ゴムタイヤ３は、本体フレーム２１に対して水平な支軸により回転可能に支持されており、車体２０の運転席のハンドルに連結された図示しないステアリング機構により左右の前方ゴムタイヤ３が同方向を維持しながら操舵可能となっている。

また、本体フレーム２１は、その後端部近傍であって後方案内輪６よりも前方となる配置で左右一対の第一及び第二の後方ゴムタイヤ４，７を支持している。
第一、第二の後方ゴムタイヤ４，７は、いずれも、図１に示すように、本体フレーム２１に取り付けられた後タイヤ用車軸４ａに左右一対で軸支されており、第一の後方ゴムタイヤ４は左右方向における両外側にそれぞれ配設され、第二の後方ゴムタイヤ７は、それぞれ第一の後方ゴムタイヤ４の内側に隣接して配設されている。つまり、左右の第一の後方ゴムタイヤ４と左右の第二の後方ゴムタイヤ７とは、同一軸上に配設されている。
そして、第一、第二の後方ゴムタイヤ４，７は、前方ゴムタイヤ３とともに道路走行時に車体２０の荷重を支持するとともに、（図示されていない）エンジン及び動力伝達装置によって駆動されて道路走行時及び軌道走行時に駆動輪として機能するものである。また、軌道走行時には、内側となる第二の後方ゴムタイヤ７のみが軌道１１０を構成するレール１１１上面に当接して駆動力を発生させる。

（デュアルモード車両：車両前部）
図２は車両前部の拡大平面図である。図２に示すように、前方回動アーム部２２は、左右一対のアーム部材２２ａと、これらを連結すると共に左右方向に沿って設けられた横梁２２ｂから構成され、各アーム部材２２ａの基端部（基端部側は図示略）が本体フレーム２１の前端部において左右方向に向けられた図示しない支軸により軸支されており、各アーム部材２２ａの回動端部の左右においてそれぞれ車両用緩衝装置５０を介して車軸５ａを軸支している。
各車両用緩衝装置５０はその外周面側が各アーム部材２２ａの回動端部に固定保持されており、かかる保持状態において、二つの車両用緩衝装置５０の中心線はいずれも左右方向に向けられると共に同心状態とされている。
そして、各車両用緩衝装置５０の内側にコロ軸受け２６を配し、前方案内輪５の車軸５ａの両端部がそれぞれ支持されている。
車軸５ａは、各車両用緩衝装置５０によって左右方向を向いた状態を維持しつつもわずかながらその向きと位置を変化させることを可能とし、各コロ軸受け２６によって自らを中心とする回転が可能とされている。なお、車両用緩衝装置５０の構造は後に詳述する。

また、前方回動アーム部２２はその横梁２２ｂが、二つの油圧シリンダ２４，２４を介して本体フレーム２１に連結されている。そして、各油圧シリンダ２４，２４に対して図示しない油圧供給源から圧油の供給又は排油が行われることにより、前方回動アーム部２２が回動して各前方案内輪５を昇降させるようになっている。
つまり、各前方案内輪５は、前方回動アーム部２２と二つの油圧シリンダ２４，２４の協同により段階的に高さ調節が行われ、これにより、デュアルモード車両１の道路走行モードと軌道走行モードの切り替えが行われる。
即ち、道路走行モードでは、六つのゴムタイヤ３，４，７が同時に接地する接地面に届かない高さまで各前方案内輪５は上昇され、走行モードの切り替え段階では、上述の接地面にほぼ接する高さに維持され、軌道走行モードでは、上述の接地面よりも下方となる高さまで各前方案内輪５が下降される。

（デュアルモード車両：車両後部）
図３は車両後部の拡大平面図である。車両後部は、前述した車両前部とほぼ同様の構成を採っている。即ち、図３に示すように、後方回動アーム部２３は、左右一対のアーム部材２３ａと、これらを連結すると共に左右方向に沿って設けられた横梁２３ｂから構成され、各アーム部材２３ａの基端部側が本体フレーム２０の後端部に回動可能に軸支され、回動端部では左右に設けられた各車両用緩衝装置５０とコロ軸受け２８により後方案内輪６の車軸６ａを回転可能に支持している。
また、車軸６ａは、左右方向に向けられた状態を維持しつつも、各車両用緩衝装置５０によってわずかにその向きと位置とを変化させることが可能となっている。

また、後方回動アーム部２３の横梁２３ｂも、二つの油圧シリンダ２５，２５を介して本体フレーム２１に連結されており、各後方案内輪６の昇降が可能である。
そして、各後方案内輪６は、二つの油圧シリンダ２５，２５により、道路走行モードでは、六つのゴムタイヤ３，４，７が同時に接地する接地面に対して接触しない高さまで各後方案内輪６は上昇され、走行モードの切り替え段階では、上述の接地面にほぼ接する高さに維持され、軌道走行モードでは、第二の後方ゴムタイヤ７がレール１１１の上面に当接した状態を維持し得る範囲で各後方案内輪６が下降される。

（デュアルモード車両：前方及び後方案内輪）
前方案内輪５及び後方案内輪６は、鉄等の金属で構成されており、各々左右１個ずつ設けられている。左右の前方案内輪５及び後方案内輪６は、前述したように、各々前車軸５ａ及び後車軸６ａで連結されている。
また、前方案内輪５及び後方案内輪６は、図２及び図３に示すように、フランジ５ｃ，６ｃ及び勾配を有する踏面５ｄ，６ｄを備えており、軌道案内機能を果たす。このため、駆動輪である第二の後方ゴムタイヤ７に踏面勾配やフランジが設けられていなくても、デュアルモード車両１は、レール１１１に沿って正確に軌道走行を行うことができる。

（デュアルモード車両：車両用緩衝装置）
図４（Ａ）は車両用緩衝装置５０の側面図、図４（Ｂ）はその中心線に沿った断面図である。なお、図４における方向線は車両用緩衝装置５０が車体２０の左側に装備される場合の方向を示している。なお、図４（Ｂ）にあっては後述する孔部５４を通過する断面で図示が行われている。

車両用緩衝装置５０は、前述したように、車体２０の前方回動アーム部２２のアーム部材２２ａと車軸５ａとの間、又は後方回動アーム部２３のアーム部材２３ａと車軸６ａとの間に配設されている。そして、各車両用緩衝装置５０は、環状であって伸縮可能な弾性素材である天然ゴムからなる緩衝体５１と、緩衝体５１の外周部に設けられた環状の外側金具５２と、緩衝体５１の内周部に設けられた環状の内側金具５３とを備えている。

外側金具５２は、中心線方向の長さが短い筒状に形成され、その内周面の内径は緩衝体５１の外周面の外径とほぼ同じ大さに設定されており、外側金具５２の内側に緩衝体５１をはめ込んだ状態で外側金具５２の内周面と緩衝体５１の外周面とが接着により互いに固定されている。
同様に、内側金具５３は、中心線方向の長さがやや外側金具よりも長い筒状に形成され、その外周面の外径は緩衝体５１の内周面の内径とほぼ同じ大さに設定されており、緩衝体５１の内側にはめ込まれた状態で内側金具５３の外周面と緩衝体５１の内周面とが接着により互いに固定されている。
また、緩衝体５１の外周面及び内周面の表面はいずれも細かい凹凸加工が施されており、接着座を保持して剥離を防止する構造となっている。
さらに、外側金具５２は、その外周面が車体２０の前方回動アーム部２２のアーム部材２２ａ（又は後方回動アーム部２３のアーム部材２３ａ）に固定保持され、内側金具５３は、その内周面がコロ軸受け２６（又は２８）を介して車軸５ａ（又は６ａ）に連結されている。
これにより、緩衝体５１は、その外周部が外側金具５２を介して車体２０に対して前後、左右、上下を含む全ての方向について固定されており、その内周部が内側金具５３を介して車軸５ａ（又は６ａ）に対して前後、左右、上下を含む全ての方向について固定された状態となっている。なお、軸受け２６（又は２８）により車体２０に対する車軸５ａ（又は６ａ）の回転は許容されている。

緩衝体５１は、中心線方向の長さが短い略筒状に形成され、その外周面の幅がほぼ外側金具５２の幅に等しく、その内周面の幅がほぼ内側金具５３の幅に等しく設定されている。つまり、図４（Ｂ）に示すように、その断面形状は台形状に形成されている。
さらに、緩衝体５１には、左右方向に貫通する孔部５４が複数形成されている。かかる孔部５４は、車両用緩衝装置５０がデュアルモード車両１に装備された状態において、車軸５ａ（又は６ａ）の真上となる部分に四つ形成されており、車軸５ａ（又は６ａ）の真下となる部分を回避してその前後両側に四つずつ形成されている。

天然ゴムからなる緩衝体５１は、車重により、車軸５ａ（又は６ａ）の真下となる部分は引っ張り荷重を受け、車軸５ａ（又は６ａ）の真上となる部分は圧縮荷重を受ける。亀裂の発生を防止するには引っ張り荷重を生じる部位のバネ定数を大きく設定することが望ましいが、車軸５ａ（又は６ａ）の周囲全体のバネ定数を大きく設定すると、緩衝性が低下して乗り心地が悪化する。このため、亀裂の生じやすい車軸５ａ（又は６ａ）の真下部分は孔部５４を形成せずにバネ定数を大きくし、それ以外の部分について孔部５４を形成することでバネ定数が小さくなるように調整している。

（デュアルモード車両の動作）
まず、デュアルモード車両における走行モードの切り替えについて説明する。
道路走行モードにおいては、各油圧シリンダ２４，２５により、前方案内輪５と後方案内輪６はいずれも、タイヤ接地面高さよりも上方に待避されており、各タイヤ３，４，７のみが路面に接地して走行が行われる。
そして、走行モードの切り替えの際には、軌道１１０への入口において、各油圧シリンダ２４，２５により前方案内輪５と及び方案内輪６をタイヤ接地面高さまで下降させる。
そして、デュアルモード車両１を前進させて、前方案内輪５、後方案内輪６を各レール１１１の上面に当接させる。
次に、各油圧シリンダ２４，２５により、第一と第二の後方ゴムタイヤ４，７はレール１１１の上面高さを維持しつつ前方ゴムタイヤ３はレール１１１の上面高さから上方に所定の高さまで離れるように、前方案内輪５と後方案内輪６をさらに下降させる。
これにより、前方案内輪５と後方案内輪６の各踏面５ｄ，６ｄがレール１１１の上面に当接した状態となり、その軌道案内機能により、レール１１１に沿って正確に軌道走行が行われる。

次に、デュアルモード車両１の軌道走行時における車両用緩衝装置５０の作用について説明する。図５は各レール１１１が右側にカーブした軌道１１０を走行する場合における動作説明図である。
上記曲線区間において、前方案内輪５及び後方案内輪６は、それぞれの車軸５ａ，６ａを支持する各車両用緩衝装置５０の緩衝体５１が軸周りの一部の範囲では収縮し、また別の範囲では伸長する。これにより、各車軸５ａ，６ａはその方向がカーブしたレール１１１のラジアル方向ｒに向けることができ、各前方案内輪５及び後方案内輪６がレール１１１から受ける横圧を低減させながら走行を行うことが可能となる。なお、図中符合Ｈで示す直線は車両の左右方向を示している。

ここで、デュアルモード車両１の走行安定性を次式の脱線係数により判定する。脱線係数とは軌道走行を行う車両が軌道上から脱線しやすいか否かの判断の目安となる係数であり、その数値が大きくなると脱線を生じる傾向が高くなる。
脱線係数＝横圧÷輪重
（横圧：車輪が車軸方向にレールを押圧する力、輪重：車輪が車軸方向にレールを押圧する力）
デュアルモード車両１は、車両用緩衝装置５０により前方案内輪５と後方案内輪６の各車軸５ａ，６ａをそれぞれレール１１１のラジアル方向ｒに追従させることができるので、横圧が効果的に低減され、脱線係数が低減される。従って、走行安定性が車両用緩衝装置５０により向上されていることが分かる。

さらに、各車両用緩衝装置５０により車軸５ａ，６ａが支持されているので、軌道１１０のレール１１１の湾曲や不整により、車軸５ａ，６ａに対して前後方向、左右方向、上下方向の振動が生じても、緩衝体５１の弾性的な伸縮により車体２０側への振動の伝達が緩和される。

（実施形態の効果）
以上のように、デュアルモード車両１は、車体２０と車軸５ａ，６ａの間に環状の緩衝体５１を使用した車両用緩衝装置５０を設けたので、各緩衝装置５０ごとに、車軸５ａ，６ａから車体２０に伝わる前後、上下、左右の全方向について振動を抑制することができ、走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
さらに、各車両用緩衝装置５０は、車軸５ａ，６ａの前後、上下、左右の移動を可能とし、レールがカーブしている場合、さらには湾曲したり不整を生じている場合でも、各車輪５，６を良好に追従させることができ、レールからの横圧を低減することができるので、さらなる走行安定化を図り、乗り心地をより良好にすることが可能となる。
特に、デュアルモード車両１のように、道路走行と軌道走行を切替により行う両用走行車両の場合等、固定軸距（車軸５ａ−車軸６ａ間の前後方向の距離）が長い車両の場合には、曲線区間でレールから受ける横圧の低減が重要となるが、各車両用緩衝装置５０によりかかる問題が解消され、十分に走行安定性が向上している。

さらに、各方向ごとに個別となる緩衝手段を不要とすると共に、緩衝装置５０の主要部が弾性体からなる緩衝体５１という簡易な構成であるため、部品点数の低減により、装置の生産性を向上することが可能となる。また、同様の理由により、飛躍的に車両に搭載すべき緩衝装置の重量の軽減を図ることが可能となり、このため軌道走行車両１の燃費の低減及び輸送力の増加を図ることが可能となる。

さらに、各車両用緩衝装置５０は、車軸５ａ（又は６ａ）の下側以外の部分で孔部５４を形成しているので、引っ張り荷重を受けやすい車軸５ａ（又は６ａ）の下側部分でのバネ定数を他よりも大きく設定でき、亀裂の発生を有効に防止することが可能となる。そして、その一方で、他の部位に孔部５４の形成を行っているので、緩衝装置５０における総合的なバネ定数を低減し、充分な走行安定性を確保することが可能である。
これにより、車両用緩衝装置５０の緩衝体５１の素材として天然ゴム以外の弾性を有する素材（合成ゴム等）を選択した場合でも亀裂の発生を抑制することが可能である。

（その他）
なお、車両用緩衝装置５０の緩衝体５１の素材は、天然ゴムに限らず、種々の樹脂類など、弾性を有する他の素材であっても良い。
また、車両用緩衝装置５０の緩衝体５１に形成される孔部５４の配置については、車軸５ａ（又は６ａ）の真下となる部分以外であれば、図４（Ａ）以外の各部に形成しても良い。また、その場合、車軸５ａ，６ａに対してデュアルモード車両１の振動が生じやすい方向について設けることが望ましい。また、孔部５４の数、大きさ、形状についても、上記の例に限定されるものではなく、軌道走行時の走行速度、走行時に生じ得る振動の大きさ、緩衝体５１の強度や耐久性等に応じて適宜調節することが望ましい。
また、孔部５４は、その貫通する方向がスラスト方向に限らず、例えばラジアル方向等の他の方向に形成しても良い。さらに、孔部５４は有底穴として貫通しない穴として形成しても良い。
さらに、孔部５４に替えて孔部５４とほぼ同様に機能する溝やサイプ、切り欠き等を車軸周りの一部に形成しても良い。
また、上記発明の実施形態では、軌道走行車両としてデュアルモード車両１を例示したが、特にこれに限らず、軌道上を走行する全ての車両、例えば鉄道車両や軌陸車の車軸周りに車両用緩衝装置５０を搭載しても良い。

なお、緩衝体５１の形状は、その加工形成を容易とし、また、孔部５４の形成部分を除いて、車軸５ａ，６ａに対して周囲からほぼ均一な弾性力で緩衝するという観点からも、環状体とすることが好ましいが、その外部形状についてはこれに限定されるものではない。例えば、多角形状など車軸５ａ，６ａを取り囲むことができる形状であれば良い。

図１（Ａ）は発明の実施形態たるデュアルモード車両の平面図、図１（Ｂ）は左側面図を示す。 車両前部の拡大平面図である。 車両後部の拡大平面図である。 図４（Ａ）は車両用緩衝装置の側面図、図４（Ｂ）はその中心線に沿った断面図である。 デュアルモード車両が各レールが右側にカーブした軌道を走行する場合における動作説明図である。

符号の説明

１ デュアルモード車両
３ 前方ゴムタイヤ
４，７ 第一、第二の後方ゴムタイヤ
５ａ，６ａ 車軸
５ 前方案内輪
６ 後方案内輪
２０ 車体
５０ 車両用緩衝装置
５１ 緩衝体
５２ 外側金具
５３ 内側金具
５４ 孔部
１１０ 軌道
１１１ レール

Claims (4)

1. 道路走行モードと軌道走行モードとに変換可能なデュアルモード車両の車体と軌道走行車輪の車軸との間に設けられる車両用緩衝装置において、
   前記車軸の周囲を取り囲むように配置されると共に、その内部側が前記車軸に対して固定され、その外部側が前記車体側に固定される伸縮可能な弾性素材からなる緩衝体を有し、
   前記緩衝体は、その中心線に沿った断面形状が、外周側の方が幅の狭い台形状であることを特徴とする車両用緩衝装置。
2. 前記緩衝体の前記車軸の周囲の少なくとも一部の範囲に孔、溝又は切り欠きを形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用緩衝装置。
3. 道路走行モードと軌道走行モードとに変換可能なデュアルモード車両であって、
   軌道走行車輪を有する車軸と、車軸を支持する車体と、当該車体と前記車軸との間に設けられる車両用緩衝装置とを備え、
   車両用緩衝装置は、前記車軸の周囲を取り囲むように配置されると共に、その内部側が前記車軸に対して固定され、その外部側が前記車体側に固定される伸縮可能な弾性素材からなる緩衝体を有し、
   前記緩衝体は、その中心線に沿った断面形状が、外周側の方が幅の狭い台形状であることを特徴とするデュアルモード車両。
4. 前記緩衝体の前記車軸の周囲における前記車軸の下側を除く範囲の少なくとも一部に孔、溝又は切り欠きを形成したことを特徴とする請求項３記載のデュアルモード車両。

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