JP4838693B2 - 軌道系交通システム - Google Patents

Description

本発明は、連接車両が定められた軌道上を走行する軌道系交通システムにおいて、先頭車両が曲線軌道に進入する時に先頭車両がレールから受ける衝撃を緩和し、車輪フランジや台車各部の摩耗を低減するとともに、乗り心地を改善した軌道系交通システムに関する。

近年、例えばＬＲＶ（Ｌｉｇｈｔ Ｒａｉｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）と称される超低床型の鉄道車両が開発・研究されている。
ＬＲＶは、近距離交通用として、主として道路路面を走行し、連接車両で構成されている。原則として単車運行する路面電車・路線バスに対し、１編成当りの輸送力が大きい。低床式路面電車は、曲率半径２０ｍＲ以下の通過と、バリアフリー化のための低床構造を実現するため、車体及び台車の構造は以下のようになっている。

即ち、車体は通常の鉄道車両に比較し、短い車体の端をピンにて連結した連結構造をなし、連接部にはダンパやバネを設け、回転の動きに抑制をかけ、高速走行時の安定性を確保している。台車は、前部及び後部の両先頭車に配置され、中間車は１両置きに１車体１台車で配置される。ＬＲＶとしては他の配置・構成のものもあるが、本発明ではこの配置のものに対する改善である。台車の車輪は左右独立車輪で左右の車輪間を低く構成し、車両の床が前後に低く通せる構造になっている。台車は車両に対し上下方向は支持バネのたわみ変化分動くが、左右方向及び旋回方向は、あまり動かないよう制限している。
直線軌道から曲線軌道に進入する時、先頭車両が最も大きな衝撃を受ける。前記のように、短い車体と連接構造、１両おきの１車体１台車配置と旋回しない台車により、小曲線（曲率半径が小さい曲線軌道、例えば曲率半径が５０ｍＲ以下）を通過する場合は、各車体が連接ピンで折れることで各台車をレールの接線方向に向かせて通過を可能としている。

従来の低床式路面電車の構成を図９により説明する。図９の（ａ）は平面視構成図、（ｂ）は立面視構成図、（ｃ）は側面視構成図である。図９において、先頭車Ａ及びＢには車体０１の下部に台車０２が設けられ、この２台の台車０２により連接車両全体を支えている。なお中間車Ｃには台車はなく、その分車体０１の内部区間が広く取られている。各車両は、上下２段に設けられたピン連接器０３によりヨー方向に回転可能に接続されている。なおピン連接器の代わりに球面ジョイントを設けてもよい。各車両の床面は台車０２を配置した部分を除いて低床式となっている。

台車０２は、台車枠０２０の四隅に車輪０２１が取り付けられ、該車輪０２１が走行路面０５に敷設されたレール０４上を走行する。先頭車Ａを先頭車両として使用する場合は矢印ａ方向に走行し、先頭車Ｂを先頭車両として使用する場合は矢印ａの逆方向に走行する。台車枠０２０の上面にはコイルバネ０２２が取り付けられ、図９（ｃ）に示すように、コイルバネ０２２によって車体０１を弾性的に支持している。車体１と台車２とはボルスタンカと称される牽引ロッド０１２で接続されている。台車枠０２０に牽引ロッド０１２の一端の接続端０１３が接続され、牽引ロッド０１２の他の接続端０１４は車体側受０１１に接続されている。牽引ロッド０１２は、車両走行方向ａに向けて２本平行に設けられ、先頭車Ａ又はＢでは、それぞれ車体側受０１１が走行方向上流側に配置されている。

特許文献１（特開平１１−３４２８４４号公報）には、レール車両用、特に近距離交通のための路面鉄道車両又は都市鉄道車両の台車の構造が開示されている。特許文献１の発明の目的は、同じ車体で両方向の走行が可能なように車体に対して台車部分を１８０°回転できる構成としたものである。本構造の台車は、車体に対し上下・左右の平行変位は許容され、車体と台車の回転方向（ヨー方向）の動きは拘束されている。曲線通過時は、車体間の連接部が角度をもつことで、台車も曲線軌道の接線方向に向くようにしている。

特許文献２（特開２００６−１６００８７号公報）には、本出願人が提案した台車構造が開示されている。この台車構造は、車体と台車を連結する牽引ロッドの台車側及び車体側接続端に防振ゴムを設け、該牽引ロッドの車体側と台車側の接続位置を特定し、左右ストッパの位置を台車中心より後ろ側に設けている。左右ストッパの位置を台車中心より後ろ側に設けたことにより、曲線軌道通過時に車体が慣性力で外軌道側に振られることを利用し、車体側に接続した係止部材が台車側に接続した抑止部材に当った衝撃で、台車を内軌道側に向かせ、これによって先頭側車輪のアタック角を小さくすることにより、衝撃を緩和し摩耗を少なくするとともに、乗り心地を良くしている。

特開平１１−３４２８４４号公報 特開２００６−１６００８７号公報

前記のとおり、ＬＲＶ等の低床式路面電車は、連接構造の車両はピン結合で連接され、台車が車体に対し旋回せずとも、各車体が短く折れ曲がることで曲線軌道を通過する方式であるが、以下のような問題点があった。
特許文献１の台車構造においては、曲線軌道進入時に先頭車両には遠心力や慣性力が作用し、また後部連接構造の影響から、台車先頭軸車輪のアタック角（車輪とレールとのなす角度）が大きくなり、レールから受ける衝撃が大きくなることから、各部に無理な力や衝撃を与え、部品の摩耗や損傷を与えるとともに、車両の乗り心地を害する。

また特許文献２のように、牽引ロッドの台車側取り付け部に防振ゴムを設けた構造では、曲線軌道進入時に車両がレールから受ける衝撃力は緩和され、各部の摩耗や損耗も防振ゴムを設けたことにより低減する。しかし、曲率半径３０ｍＲ以下の小曲線軌道の走行時には車体間の折れ角が非常に大きいことから、防振ゴムだけでは無理な力の吸収が十分とは言えない。また、このような小曲線では通過速度も十分に下げて走行するため、ストッパに当るような慣性力が発生しない。従って小曲線通過時に先頭側車両のアタック角を小さくすることができないという問題がある。

そこで、本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、定められた軌道上を走行し複数の車両を連接した連接車両からなる交通システムにおいて、曲線軌道を通過する際に、先頭車両の車輪の軌道に対するアタック角を小さくすることによって、軌道から受ける衝撃を緩和し、もって曲線軌道通過時の乗り心地を改善するとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の損耗を抑えることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の軌道系交通システムは、
複数の車両を少なくともヨー方向に回動可能に連接した連接車両を定められた軌道上を走行させる軌道系交通システムにおいて、
先頭車両の車体と台車とは相対的に旋回可能に構成され、該先頭車両の台車と、該先頭車両に続く第２車両の前部で車体幅方向端部近傍との間をリンク機構で接続し、
該リンク機構は、該先頭車両の車体後部に支軸を介して回動可能に取り付けられたリンク部材を含み、曲線軌道進入時に該先頭車両の台車が内軌道側に旋回する動作を該リンク部材を介して該第２車両の車体に伝達することにより、該第２車両の車体からの反力を受けて、該曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を該台車に与えるように構成され、
前記曲線軌道の曲率半径が所定値以下の小曲線軌道のときにだけ前記旋回動作以上の旋回動作を前記先頭車両の台車に与える遊間機構を前記リンク部材に介設したことを特徴とするものである。

本発明は、連接車両が直線軌道から曲線軌道に進入する時、先頭車両が内軌道側に旋回する。このとき前記リンク機構により曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を先頭車両の台車に与えることができる。このため曲線軌道進入時の先頭車両のアタック角を小さくできるため、曲線軌道進入時の先頭車両に加わる衝撃を緩和でき、これによって車輪フランジ、その他車体の摩耗を低減できるとともに、車体に加わる振動等を低減できるため、乗り心地を向上させることができる。

前記リンク機構は、例えば、前記リンク部材がＬ字形リンク部材であり、先頭車両の車体後部にＬ字形のリンク部材をその中央部を中心に水平方向に回動可能に設け、該Ｌ字形リンク部材の一端を第１のリンクロッドを介して該先頭車両の台車の後端部近傍に接続するとともに、該Ｌ字形リンク部材の他端を第２のリンクロッドを介して前記第２車両の幅方向端部近傍に接続してなるものである。
なおここで「リンクロッド」とは、該Ｌ字形リンク部材の両端部の動きを確実に先頭車両又は第２車両に伝達できる剛性のロッドを意味する。また「回動」とは、正又は逆の２方向に回転することをいう。

リンク機構が前記構成の場合、先頭車両が直線軌道から曲線軌道に進入する時、先頭車両は内軌道側に向きを変える。先頭車両が向きを変えることにより、先頭車両と第２車両との車両幅方向端部の間隔が変わるので、該第２のリンクロッドの反力を受けて該Ｌ字形リンク部材が水平方向に回転する。該Ｌ字形リンク部材が水平方向に回転することにより、該第１のリンクロッドが先頭車両の台車を内軌道側に向ける作用力を加える。これによって先頭車両は、曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を与えられるので、曲線軌道に進入するときのアタック角を小さくすることができる。

また、前記リンク機構は、前記リンク部材が直線状リンクロッドであり、該リンクロッド中央部を中心として、先頭車両に直線状のリンクロッドを車両の長手方向と直交する方向に回動可能に設け、該直線状リンクロッドの一端を第１のリンクロッドを介して該先頭車両の台車の幅方向端部近傍に接続し、該直線状リンクロッドの他端を第２のリンクロッドを介して第２車両の幅方向端部近傍に接続してなるものでもよい。

かかる構成のリンク機構においても、先頭車両が直線軌道から曲線軌道に進入する時、先頭車両が内軌道側に向きを変えることにより、先頭車両と第２車両との車両幅方向端部の間隔が変わるので、該第２のリンクロッドの作用力により該直線状リンクロッドがその中央部を中心に回動する。これにより、該第１のリンクロッドが先頭車両の台車を内軌道側に向ける作用力を加える。これによって、先頭車両は曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を与えられるので、先頭車両が曲線軌道に進入するときのアタック角を従来より小さくすることができる。

このように曲線軌道に進入するときのアタック角を小さくできるので、曲線軌道通過時の乗り心地が改善されるとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の摩耗を低減でき、メンテナンスを容易にすることができる。また、レール側の損傷も少なくなるため、保線費用も軽減できる。

なお前記リンク機構は、車両の片側又は両側に設けることができる。両側に設ければ、車両を曲線軌道の曲がり方向に向けるモーメントをより有効に付与することができる。該リンク機構を両側に設ければ、該モーメント力以外に車両に付加される種々の分力が両側で互いに打ち消し合い、車両を内軌道側に向ける純粋なモーメント力のみを付与することができる。

また本発明によれば、リンク機構を構成する第１のリンクロッド又は第２のリンクロッドに、これらリンクロッドの動きを所定の遊び区間をもって伝達する遊間機構が介設されている。
直線や大きな曲率半径（曲率半径５０ｍＲ以上）での高速走行時には車体のわずかな動きが前記リンク機構により先頭車両の台車に伝達されて、先頭車両の蛇行動を起こすことがある。しかし前記構成とすることにより、該リンク機構のリンクロッドの動きが一定の遊び区間以内の場合は前記遊間機構で吸収されて先頭車両の台車に伝わらない。従って先頭車両の台車の旋回が抑えられるので、蛇行動は発生しない。これによって、高速走行時の走行安定性を確保できる。

前記遊間機構は、一方のリンクロッドが一端に接続され、他方のリンクロッドが他端から内部に挿入されたシリンダと、該シリンダの内部で該他方のリンクロッドに取り付けられ該シリンダ内を摺動可能なピストンと、該シリンダの内部で該ピストンの両側に所定の遊び区間を設けるために配置されたスペーサとからなるように構成することができる。

また前記遊間機構は、一方のリンクロッドが一端に接続され他方のリンクロッドが他端から内部に挿入されたシリンダと、該シリンダの内部で該他方のリンクロッドに取り付けられ該シリンダ内を摺動可能なピストンと、該シリンダの内部で該ピストンの両側の空間に充填された弾性部材（例えばコイルバネや円筒ゴム等）とからなり、該弾性部材の反力が該先頭車両の台車を旋回するのに必要な最小力以上になったとき、前記リンク機構により該台車を旋回するように構成することができる。

かかる構成によって、小曲線軌道（例えば５０ｍＲ）以上でのみ台車が旋回するように該弾性部材の弾性力を設定できる。また、該弾性部材の弾性力が該ピストンに作用することにより、該リンク機構を通じて先頭車両と第２車両との間で復元特性が作用し合うことになり、これによって高速走行時の走行安定性を高めることができる。

また本発明において、先頭車両と該先頭車両の台車とを車両の長手方向に並列に向けた２本の牽引ロッドを介して接続し、該牽引ロッド両端の接続部に防振ゴムを介在させるように構成してもよい。かかる構成では、前記牽引ロッド両端の接続部に防振ゴムを介在させているので、先頭車両の車体に対し台車をより曲線軌道の内軌道側に旋回できるので、台車のアタック角をさらに小さくすることができ、曲線軌道を通過しやすくなる。

また本発明において、先頭車両と該先頭車両の台車とを車両の長手方向に向けた１本の牽引ロッドを介して接続し、該先頭車両の車体に対する該台車の所定以上の相対回転を抑止する回転抑止機構を設けるようにしてもよい。かかる構成とすることにより、先頭車両の台車がより回転しやすくなる。ただし、該回転抑止機構を設けて、台車が車体に対して許容範囲以上相対回転しないようにしている。

本発明によれば、先頭車両の台車と、該先頭車両に続く第２車両の前部で車体幅方向端部近傍との間をリンク機構で接続し、該リンク機構は、該先頭車両の車体後部に支軸を介して回動可能に取り付けられたリンク部材を含み、曲線軌道進入時に該先頭車両の台車が内軌道側に旋回する動作を、該リンク部材を介して該第２車両に伝達することにより、該曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を該台車に与えるように構成したことにより、車両が直線軌道から曲線軌道に進入する際に、車輪の軌道に対するアタック角を小さくし、もって車両に加わる軌道からの衝撃を緩和することにより、車両の損傷や摩耗を低減し、かつ乗り心地を向上することができる。
しかも本発明によれば、前記曲線軌道の曲率半径が所定値以下の小曲線軌道のときにだけ前記旋回動作以上の旋回動作を前記先頭車両の台車に与える遊間機構を前記リンク部材に介設したので、直線軌道や大きな曲率半径の曲線軌道においては蛇行動の発生を抑え、高速走行時の走行安定性を確保することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）

本発明の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１の（ａ）は、第１実施形態の直線軌道走行時の平面視構成図、（ｂ）は第１実施形態の曲線軌道走行時の平面視構成図である。図２の（ａ）は台車の平面図、（ｂ）は同じく立面図、（ｃ）は同じく側面図である。図３は牽引ロッド１２の立面図、図４の（ａ）は遊間機構３３の縦断面図、（ｂ）は曲線軌道の曲率半径とリンクロッド３２のストローク量との関係を示す線図である。図１において、図９に示す従来の低床式路面電車と同一の部位又は機器は図９と同一符号を付し、それらの説明を省略する。

図２において、車輪２６はそれぞれ独立して台車枠２５に回転可能に取り付けられている。各車輪間には軸支持部材２８が架設されている。車体１と台車２とは、車両の長手方向に平行に配置された牽引ロッド１２により接続される。牽引ロッド１２の一端１３は台車側受１５に接続され、牽引ロッド１２の走行方向ａ側の他端１４は車体側受１１に接続されている。図３において、牽引ロッド１２は、台車側受１５に接続された台車側接続軸１３０と牽引ロッド１２の接続端１３との間に防振ゴム１３１が介装され、また車体側受１１に接続された車体側接続軸１４０と接続端１４との間に防振ゴム１４１が介装されている。

防振ゴム１３１及び１４１が介装されたことにより、該防止ゴムの撓みを利用して、車体１に対する台車２の相対的な回転を可能とする。また、台車２の中央には車両の幅方向にダンパ１６が設けられている。ダンパ１６は、その一端が車体側受１７に接続され、ダンパ１６の他端は台車側受１８に接続されている。ダンパ１６によって車体１と台車２の車幅方向の相対的な移動に抗する減衰力を与え、該相対移動を抑制している。

またダンパ１６の走行方向手前側には車幅方向に台車側受１９及び２０に取り付けられたストッパ２１及び２２が設けられている。該ストッパ２１と２２間には車体側に接続された係止部材２３が配置され、車体１と台車２の車幅方向の相対移動に対して係止部材２３がストッパ２１又は２２に係止することによって、車幅方向の最大許容相対移動量を規定している。

また図１及び図２に示すように、先頭車両Ａの台車２の後端部と中間車Ｃの幅方向端部近傍とを結ぶリンク機構３０が設けられている。該リンク機構３０は、先頭車両Ａの後端部に取り付けられたＬ字形をなすリンク部材であるＬ形リンク３１と、Ｌ形リンク３１の一端に接続された剛性のリンクロッド３２と、該リンクロッド３２に介設された遊間機構３３と、Ｌ形リンク３１の他端を中間車Ｃの前部幅方向端部近傍３５に接続する剛性のリンクロッド３４とからなり、これらのリンク部材は互いにピン結合されている。リンクロッド３２の他端は台車２に取り付けられたロッド受け２４に接続されている。該Ｌ形リンク３１は、先頭車両Ａの後端部に中央部の支軸３１ａを中心に水平方向に回動可能に取り付けられている。

次に遊間機構３３の構成を図４に基づいて説明する。図４において、リンクロッド３２は、Ｌ形リンク３１側からシリンダ３３０の内部に挿入されるリンクロッド３２ａと、シリンダ３３０の台車枠２５側の端面に接続されるリンクロッド３２ｂとに分割される。シリンダ３３０の内部で、リンクロッド３２ａにピストン３３１が取り付けられ、シリンダ３３０の内部でピストン３３１の移動量を規定するためのスペーサ３３２が挿入される。これによってピストン３３１の両側に遊び区間Ｄが規定される。

図４（ｂ）は、曲線軌道の曲率半径とリンクロッド３２のストロークとの関係を示し、寸法Ｄは、曲線軌道の曲率半径が５０ｍＲ以下であるときにピストン３３１がスペーサ３３２に当ることを示している。
かかる構成のリンク機構３０は、先頭車Ｂにも装備され、先頭車Ｂが先頭車として走行するときに使用される。本明細書では先頭車Ａが先頭車両として走行する場合を説明する。

かかる構成の本実施形態において、図１（ａ）に示すように、連接車両が直線軌道を走行する場合にはリンク機構３０は作動しない。図１（ｂ）に示すように、曲線軌道ｂに進入した時、リンク機構３０を取り付けた側の車幅方向端部における先頭車Ａと中間車Ｃとの間隙が縮まり、Ｌ形リンク３１はリンクロッド３４によって矢印ｃ方向に押され、矢印ｄ方向に回転する。これによってリンクロッド３２が矢印ｅ方向に押されるため、遊間機構３３において、リンクロッド３２ａに接続されシリンダ３３０内に収容されたピストン３３１がシリンダ３３０内を摺動する。シリンダ３３０内では遊び区間Ｄが設けられており、ピストン３３１はこの遊び区間Ｄを摺動した後初めてシリンダ３３０及びリンクロッド３２ｂを矢印ｅ方向に動かす。

リンクロッド３２ｂが矢印ｅ方向に動くことにより、台車２が曲線軌道ｂによる内軌道側への曲がり以上に該曲がり方向に回転する。また先頭車Ａの車体１と台車２とを接続する牽引ロッド１２の台車側接続端１３及び車体側接続端１４は防振ゴム１３１及び１４１を使用しているので、台車２は車体１に対してさらに余分に旋回できる。その結果、図１（ｂ）に示すように、本実施形態では、台車２のアタック角ｇは従来に比べて角度ｆだけ小さくなる。

このように本実施形態によれば、曲線軌道ｂでの先頭車Ａの台車２のアタック角ｇを先頭車Ａの車体１より角度ｆだけ小さくできるので、レール４から先頭車Ａに加わる衝撃を緩和できる。そのため車両の曲線軌道通過時の乗り心地が改善されるとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の摩耗が少なくなり、メンテナンスが容易になる。

また遊間機構３３を設けたことにより、先頭台車２の旋回の動きが遊間機構３３の遊び区間の範囲内であれば、リンク機構３０による曲線軌道の内軌道側への作用力は働かない。従って該遊び区間を曲率半径がある値（例えば５０ｍＲ）以下でなければリンク機構３０が作動しないように設定することができる。直線軌道や大きな曲率半径（曲率半径５０ｍＲ以上）での高速走行時には車体の動きによって台車が旋回の動きをした場合、車体の蛇行動を招くことがあるが、本実施形態では遊間機構３０を設けたことにより、直線軌道や大きな曲率半径の曲線軌道での蛇行動の発生を抑え、高速走行時の走行安定性を確保することができる。
（実施形態２）

次に、本発明の第２実施形態を図５により説明する。図５（ａ）は、本実施形態の遊間機構３３を示す縦断面図、図５（ｂ）は曲線軌道の曲率半径とコイルバネ３３３のバネ反力との関係を示す線図である。図５において、本実施形態では、図４に示す第１実施形態の遊間機構３３と比べて、シリンダ３３０内部空間にスペーサ３３２の代わりにコイルバネ３３３を充填したものである。その他の構成は前記第１実施形態と同一である。このようにコイルバネ３３３を装着した遊間機構３３では、リンクロッド３２ａ又は３２ｂの軸方向移動によるコイルバネ３３３の反力が台車２の旋回剛性（台車が旋回するのに必要な最小力）以上にならないと、台車２は旋回しない。従って、曲線軌道が小曲線（例えば５０ｍＲ）以上でのみ台車２が旋回するようにコイルバネ３３３の弾性力を設定する。

かかる構成の本実施形態によれば、リンクロッド３２ａ又は３２ｂの軸方向移動によって生じるコイルバネ３３３のバネ反力が設定値以上にならないと台車２が旋回しないので、直線軌道や大きな曲率半径を有する曲線軌道での走行時には、遊間機構３３によって台車２の旋回が押えられ、従って蛇行動を発生することもなく、高速走行時の走行安定性を確保できる。

また直線軌道や大きな曲率半径を有する曲線軌道では、コイルバネ３３３のバネ力の初期設定負荷により、先頭車Ａと中間車Ｃとの間で復元特性が作用し合うことにより、高速走行時の走行安定性を高めることができる。なおコイルバネ３３３の代わりに防振ゴム等の弾性体を装着しても同様の作用効果を得ることができる。
このように本実施形態では、直線軌道や大きな曲率半径（５０ｍＲ以上）を有する曲線軌道では先頭車Ａの台車に旋回力を作用させずに走行安定性を確保し、大きな横圧や衝撃が発生する曲率半径の小さな曲線軌道（曲率半径が５０ｍＲ以下）では該台車に旋回力を与えて、該台車のアタック角を小さくすることにより、車両の曲線軌道通過時の乗り心地が改善されるとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の摩耗が少なくなり、メンテナンスが容易になる。
（実施形態３）

次に本発明の第３実施形態を図６に基づいて説明する。図６は第３実施形態の台車２の平面図である。図６において、本実施形態では、前記第１実施形態と比べて、牽引ロッド１２を１本にし、かつ台車２の中央に長手方向に配置したことにより、車体１に対する台車２の相対的な旋回を可能にしたものである。従って本実施形態においては、前記第１実施形態のように、牽引ロッド１２の台車側接続端１３及び車体側接続端１４に防振ゴムを介設する必要がない。

また本実施形態では、牽引ロッド１２を挟んで台車側受４１、４２及び４３にストッパ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ及び４４ｄを設け、該ストッパに対面する車幅方向位置に間隔を置いて車体側に接続された係止部材４５ａ、４５ｂ、４５ｃ及び４５ｄを配置している。該ストッパと該係止部材との間隔は、車体１と台車２との車幅方向相対移動の最大許容値に設定されている。本実施形態のその他の構成は前記第１実施形態と同一である。

かかる構成の本実施形態において、１本の牽引ロッド１２を台車２の中央に車両の長手方向に配置したことにより、車体１と台車２との相対旋回が可能となる。ただし台車２が車体１に対し過度に相対旋回しないように、ストッパ４４ａ〜４４ｄと係止部材４５ａ〜４５ｄとからなる旋回抑制機構を設けている。
本実施形態によれば、台車２が車体１に対して相対旋回可能であるので、曲線軌道ｂの走行時にリンク機構３０による内軌道側への作用力により、車体１に対して台車２をさらに曲線軌道の曲がり方向に旋回させることができ、台車２のアタック角を小さくすることができる。これにより車両の曲線軌道通過時の乗り心地が改善されるとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の摩耗が少なくなり、メンテナンスが容易になる。
（実施形態４）

次に本発明の第４実施形態を図７〜図８により説明する。図７（ａ）は第４実施形態の直線軌道走行時の平面視構成図、（ｂ）は第４実施形態の曲線軌道走行時の平面視構成図である。図８の（ａ）は台車の平面図、（ｂ）は同じく立面図である。
本実施形態は、図６に示す前記第３実施形態と比べて、リンク機構５０が第３実施形態のリンク機構３０と異なり、その他の構成は同一である。

本実施形態のリンク機構５０を図８により説明する。図８において、本実施形態のリンク機構５０は車両の両側に２組配置されている。一端が中間車Ｃの前部幅方向端部近傍にピン結合されたリンクロッド３４は直線状リンクロッド５１の一端に接続されている。直線状リンクロッド５１は、その中央部にある支点５１ａを中心に垂直面上で回動可能に先頭車Ａの車体に取り付けられている。なお図７の（ａ）及び（ｂ）では、直線状リンクロッド５１が水平方向に配置されているように図示されているが、便宜上そのように図示したものである。

直線状リンクロッド５１の他端にはリンクロッド３２ａの一端が接続され、該リンクロッド３２ａの他端は遊間機構３３に接続されている。遊間機構３３の他端は台車枠２５の側部に設けられたロッド受２４にリンクロッド３２ｂを介して接続されている。リンク機構５０を構成する各リンク部材は互いにピン結合されている。なお、遊間機構３３の構成は前記第１実施形態と同一であり、遊間機構３３はリンクロッド３２に介設する代わりに、リンクロッド３４に介設してもよい。また、遊間機構３３は図４に示すスペーサ３３２を設けたもの以外に、図５に示すコイルバネ３３３を設けたものや、あるいはコイルバネ３３３の代わりに、防振ゴムを設けたものでもよい。

かかる構成の本実施形態においては、図７（ａ）のように、連接車両が直線軌道を走行する間は、リンク機構５０は作動しない。図７（ｂ）にように曲線軌道ｂに進入して先頭車Ａが曲線軌道ｂの内軌道側に曲がってからリンク機構５０が作動する。先頭車Ａが曲線軌道ｂに沿って内軌道側に曲がると、左側遊間機構３３は矢印ｈ方向に移動し、右側遊間機構３３は矢印ｉ方向に移動する。これらの動きがリンクロッド３２を介して直線状リンクロッド５１に伝達され、左側直線状リンクロッド５１は支点５１ａを中心に矢印ｊ方向に回転し、右側直線状リンクロッド５１は支点５１ａを中心に矢印ｋ方向に回転する。

左側直線状リンクロッド５１の回転に伴い、逆に左側直線状リンクロッド５１の他端が左側リンクロッド３４に押されて、左側直線状リンクロッド５１はさらに矢印ｊ方向に回転する。一方右側直線状リンクロッド５１は右側リンクロッド３４に引っ張られてさらに矢印ｋ方向に回転する。このため先頭車Ａの曲線軌道に沿う旋回に加えてさらにリンク機構５０によって旋回させられるため、先頭車Ａの曲線軌道に対するアタック角が小さくなる。本実施形態では、台車２が車体１に対して相対回転可能であるので、台車２はさらに曲線軌道ｂの内軌道側に旋回する。

これらの作用により、先頭車Ａの曲線軌道ｂに対するアタック角ｇは従来よりもｆだけ小さくなる。従って先頭車Ａが曲線軌道ｂから受ける衝撃が緩和され、車両の曲線軌道通過時の乗り心地が改善されるとともに、車輪フランジの摩耗や台車各部の摩耗が低減され、メンテナンスが容易になる。
また本実施形態では、遊間機構３３を具備するので、直線軌道や大きな曲率半径の曲線軌道を走行する場合は、リンク機構５０の旋回力が先頭車Ａの台車に加わらないので、蛇行動の発生をなくすことができる。

また本実施形態では、車両の両側にリンク機構５０を設けているので、先頭車Ａに対する旋回力を確実に伝えることができるとともに、遊間機構３３にコイルバネ３３３を装着する場合は、コイルバネ３３３の弾性力を前記第１から第３実施形態の１／２に設定できる。従ってリンク機構５０に加わる荷重は約１／２となり、車体１や台車枠２５に与える強度的影響を小さくでき、従来の台車に大きな改造をする必要がない。

さらにコイルバネ３３３等の弾性力が１／２でよいことから、設計の自由度が増すとともに、耐久性を増すことができる。また仮に片側のリンク機構５０が外部からの影響で損傷を受け、外すことになっても、機能を完全にダウンさせることがなく、安全性が向上する。
なお本実施形態において、遊間機構３３に装着されるコイルバネ３３３の代わりに円筒ゴムを装着してゴムによる反力を利用してもよい。

本発明によれば、定められた軌道上を走行する連接車両において、曲線軌道進入時に先頭車両に加わる衝撃を緩和し、曲線軌道通過時の乗り心地を改善するとともに、車輪フランジの磨耗や先頭車両台車各部の摩耗を低減し、メンテナンスを容易にする。

本発明の第１実施形態に係り、（ａ）は直線軌道走行時の平面視構成図、（ｂ）は曲線軌道走行時の平面視構成図である。 （ａ）は前記第１実施形態の台車の平面図、（ｂ）は同じく立面図、（ｃ）は同じく側面図である。 前記第１実施形態の牽引ロッド１２の立面図である。 （ａ）は前記第１実施形態の遊間機構３３の縦断面図、（ｂ）は曲線軌道の曲率半径とリンクロッドのストロークとの関係を示す線図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態の遊間機構３３を示す縦断面図、（ｂ）は曲線軌道の曲率半径とコイルバネ３３３のバネ反力との関係を示す線図である。 本発明の第３実施形態の台車２の平面図である。 本発明の第４実施形態に係り、（ａ）は直線軌道走行時の平面視構成図、（ｂ）は曲線軌道走行時の平面視構成図である。 （ａ）は前記第４実施形態の台車の平面図、（ｂ）は同じく立面図である。 従来の低床式路面電車に係り、（ａ）は平面視構成図、（ｂ）は立面視構成図、（ｃ）は側面視構成図である。

符号の説明

０１、１ 車体
０２、２ 台車
１２ 牽引ロッド
１３、１４ 接続端
３０、５０ リンク機構
３１ Ｌ形リンク（Ｌ字形リンク部材）
３２ リンクロッド（第１リンクロッド）
３３ 遊間機構
３４ リンクロッド（第２リンクロッド）
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ ストッパ（回転抑止機構）
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ 係止部材（回転抑止機構）
５１ 直線状リンクロッド
１３１、１４１ 防振ゴム
３３０ シリンダ
３３１ ピストン
３３２ スペーサ
３３３ コイルバネ
Ａ、Ｂ 先頭車
Ｃ 中間車
Ｄ 遊び区間

Claims (7)

1. 複数の車両を少なくともヨー方向に回動可能に連接した連接車両を定められた軌道上を走行させる軌道系交通システムにおいて、
   先頭車両の車体と台車とは相対的に旋回可能に構成され、該先頭車両の台車と、該先頭車両に続く第２車両の前部で車体幅方向端部近傍との間をリンク機構で接続し、
   該リンク機構は、該先頭車両の車体後部に支軸を介して回動可能に取り付けられたリンク部材を含み、曲線軌道進入時に該先頭車両の台車が内軌道側に旋回する動作を該リンク部材を介して該第２車両の車体に伝達することにより、該第２車両の車体からの反力を受けて、該曲線軌道による内軌道側への旋回動作以上の旋回動作を該台車に与えるように構成され、
   前記曲線軌道の曲率半径が所定値以下の小曲線軌道のときにだけ前記旋回動作以上の旋回動作を前記先頭車両の台車に与える遊間機構を前記リンク部材に介設したことを特徴とする軌道系交通システム。
2. 前記リンク機構は、前記リンク部材がＬ字形リンク部材であり、先頭車両の車体後部にＬ字形のリンク部材をその中央部を中心に水平方向に回動可能に設け、該Ｌ字形リンク部材の一端を第１のリンクロッドを介して該先頭車両の台車の後端部近傍に接続するとともに、該Ｌ字形リンク部材の他端を第２のリンクロッドを介して前記第２車両の幅方向端部近傍に接続したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
3. 前記リンク機構は、前記リンク部材が直線状リンクロッドであり、該リンクロッド中央部を中心として、先頭車両に直線状のリンクロッドを車両の長手方向と直交する方向に回動可能に設け、該直線状リンクロッドの一端を第１のリンクロッドを介して該先頭車両の台車の幅方向端部近傍に接続し、該直線状リンクロッドの他端を第２のリンクロッドを介して前記第２車両の幅方向端部近傍に接続したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
4. 前記遊間機構は、一方のリンクロッドが一端に接続され、他方のリンクロッドが他端から内部に挿入されたシリンダと、該シリンダの内部で該他方のリンクロッドに取り付けられ該シリンダ内を摺動可能なピストンと、該シリンダの内部で該ピストンの両側に所定の遊び区間を設けるために配置されたスペーサとからなることを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
5. 前記遊間機構は、一方のリンクロッドが一端に接続され、他方のリンクロッドが他端から内部に挿入されたシリンダと、該シリンダの内部で該他方のリンクロッドに取り付けられ該シリンダ内を摺動可能なピストンと、該シリンダの内部で該ピストンの両側の空間に充填された弾性部材とからなり、該弾性部材の反力が該先頭車両の台車を旋回するのに必要な最小力以上になったとき、前記リンク機構により該台車を旋回するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
6. 前記先頭車両の車体と台車とを車両の長手方向に並列に向けた２本の牽引ロッドを介して接続し、該牽引ロッドの両端の接続部に防振ゴムを介在させることにより、該車体と台車とを相対的に旋回可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
7. 前記先頭車両の車体と台車とを車両の長手方向に向けた１本の牽引ロッドを介して接続し、該車体に対する該台車の所定以上の相対回転を抑止する回転抑止機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。

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