JP5291503B2 - 軌道系車両用台車 - Google Patents

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    • B61F9/00Rail vehicles characterised by means for preventing derailing, e.g. by use of guide wheels

Description

本発明は、予め定められた軌道上を走行する軌道系車両に関し、詳しくは、軌道上に設けられた案内軌条に案内されて操舵されるように構成された軌道系車両用台車に関する。
従来より、案内輪を用いた操舵機構を設けることにより軌道上に設けられた案内軌条に沿って走行するように構成された軌道系車両用台車が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。
図11は、従来の軌道系車両用台車の一例を示しており、軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図を示している。
図11に示すように、軌道系車両61の台車62は、軌道上に設けられた案内軌条63に沿って走行するものであり、牽引リンク(図示せず)を介して車両61の車体(図示せず)に連結されている。
台車62は、平面視で矩形に形成された案内枠64を備えている。案内枠64の車両端部側部分64aには、一対の案内輪65が回転自在に取付けられており、一方、案内枠64の車両中央側部分64bにも、一対の案内輪66が回転自在に取付けられている。これら案内輪65,66は、案内軌条63の側面に接触しながら回転するようになっている。
また、台車62は、左右一対の走行輪67を備えている。車両進行方向に対して左側の走行輪67には、走行輪67から車両端部側に延びるステアリングレバー68と、走行輪67から車両中央側に延びる第1のリンクレバー69とが設けられている。そして、ステアリングレバー68の車両中央側の端部68aと第1のリンクレバー69の車両端部側の端部69aとは回動軸70を介して走行輪67に連結されている。
一方、車両進行方向に対して右側の走行輪67には、走行輪67から車両中央側に延びる第2のリンクレバー71が設けられている。第2のリンクレバー71の車両端部側の端部71aは、回動軸72を介して走行輪67に連結されている。また、第1のリンクレバー69の車両中央側の端部69bと第2のリンクレバー71の車両中央側の端部71bとは車幅方向に延びるタイロッド73で連結されている。
そして、台車62の案内枠64には、アクチュエータ74が設けられており、このアクチュエータ74がステアリングロッド75を介してステアリングレバー68の車両端部側の端部68bに連結されている。
以上の構成から、従来の台車62では、案内枠64の中心からアクチュエータ74とステアリングロッド75との結合位置までの距離Lをアクチュエータ74が変化させることにより、左右一対の走行輪67が案内枠64の旋回角以上に操舵されるようになっている。
米国特許第6477963号 特開平11−321635号公報
しかしながら、上述の従来の構成では、台車62が案内軌条63の曲線部分を走行する際に以下のような問題が生じる。
例えば、進行方向に対して左側の走行輪67を例に挙げて説明すると、案内軌条63の曲線部分の曲率半径が同一であっても、右カーブの場合では左側の走行輪67が曲線部分の外側に位置し、左カーブの場合では左側の走行輪67が曲線部分の内側に位置することになる。ここで、左右どちらのカーブの場合においてもアクチュエータ74が同じような制御を行うと、左側の走行輪67が曲線部分の内側にある場合でも外側にある場合でも同じように操舵されてしまう。つまり、左右どちらのカーブの場合でもアクチュエータ74が同じような制御を行うと、曲線部分の内側に位置する走行輪67の操舵角と外側に位置する走行輪67の操舵角とが、右カーブの場合と左カーブの場合とで同一とならず、その結果、走行輪67のタイヤ等が偏磨耗してしまうおそれがあった。
さらに、上述の従来の構成では、台車62が走行中に車幅方向に変位した場合、台車62とともに車体も車幅方向に変位してしまうため、車両の乗客の乗り心地が損なわれるという問題があった。加えて、台車62の走行輪67や案内輪65,66から受けた衝撃も牽引リンク等を通じて車体へ直接伝わってしまい、車両の乗客の乗り心地が更に損なわれるという問題があった。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、左右どちらのカーブの場合でも走行輪の操舵角を同一にすることが可能で、且つ走行中の車幅方向への変位及び案内輪から受ける衝撃が車体に伝わるのを抑制することが可能な軌道系車両用台車を提供することである。
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、予め定められた軌道上を走行すべく前記軌道の中央に設けられた案内軌条に案内されて操舵されるように構成された軌道系車両用台車であって、車体の下方に配置され、前記車体に連結された旋回フレームと、一対の走行車輪を備え、前記旋回フレームに垂直方向の中心軸回りに旋回自在支持された車軸と、該車軸に取付けられ、車両前後方向に延在するように形成された案内枠と、前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両端部側部分に回転自在に設けられた第1の一対の案内輪と、前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両中央側部分に回転自在に設けられた第2の一対の案内輪と、前記車軸の車体側上面から前記車体側に向かって突出するように設けられたストッパと、該ストッパに対して車幅方向に隙間をあけて互いに対向して配置され、前記車体から前記車軸側に向かって突出するように設けられた一対のストッパ受けと、を備えるものにおいて前記旋回フレームが、上下の矩形枠とそれらを上下に連結する複数の連結枠から、前記車軸を囲む直方体形枠状に構成され、前記車軸が、前記上下の矩形枠に前記中心軸回りの円周軌道上に配列された円弧状の軸受により、左右両側において上下両側から旋回自在に支持されており、前記案内枠は、前記車軸の中心軸から前記第1の一対の案内輪までの距離が、前記車軸の中心軸から前記第2の一対の案内輪までの距離に比べて大きくなるように構成されている。
また、本発明の別の実施態様によれば、前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作を抑制するように構成された旋回ダンパと、前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作後に前記案内枠を直進状態に復元するように構成された復元ロッドとを備えている。
また、本発明の別の実施態様によれば、前記車軸の中心軸から前記第1の一対の案内輪までの距離が、前記車軸の中心軸から前記第2の一対の案内輪までの距離に比べて大きくなるように、前記案内枠を前記車軸の中心軸に対して車両前後方向における車両端部側にオフセットして配置している。
また、本発明の別の実施態様によれば、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第1の一対の案内輪のそれぞれは、前記第1の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられ、前記第1の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されており、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第2の一対の案内輪のそれぞれは、前記第2の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられ、前記第2の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されている。
また、本発明の別の実施態様によれば、前記第1の一対の案内輪が、第1の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の板バネが設けられ、前記第1の案内輪支持部材が、前記第1の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられており、前記第2の一対の案内輪が、第2の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の板バネが設けられ、前記第2の案内輪支持部材が、前記第2の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられている。
また、本発明の別の実施態様によれば、前記第1の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第1のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車両前後方向における車両端部側に延在する第1のリンク受けが設けられ、前記第1のリンクが、復元機能を有する第1の緩衝機構を介して前記第1のリンク受けに回転可能に取付けられており、前記第2の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第2のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車両前後方向における車両中央側に延在する第2のリンク受けが設けられ、前記第2のリンクが、復元機能を有する第2の緩衝機構を介して前記第2のリンク受けに回転可能に取付けられている。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、予め定められた軌道上を走行する際に前記軌道上に設けられた案内軌条に案内されて操舵されるように構成された軌道系車両用台車において、車体の下方に配置され、前記車体に連結された旋回フレームと、一対の走行車輪を備え、前記旋回フレームに軸受けを介して旋回自在に取付けられた車軸と、該車軸に取付けられ、車両前後方向に延在するように形成された案内枠と、前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両端部側部分に回転自在に設けられた第1の一対の案内輪と、前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両中央側部分に回転自在に設けられた第2の一対の案内輪と、前記車軸の車体側上面から前記車体側に向かって突出するように設けられたストッパと、該ストッパに対して車幅方向に隙間をあけて互いに対向して配置され、前記車体から前記車軸側に向かって突出するように設けられた一対のストッパ受けとを備えているので、台車が案内軌条の曲線部分を通過する際、案内軌条に案内枠が案内されて車軸と案内枠とが一緒に旋回することになる。これにより、左右どちらのカーブの場合でも、車軸と案内枠とが同じように旋回し、走行輪の操舵角が同一となるので、タイヤが偏磨耗するのを防止することができる。
また、台車が案内軌条の曲線部分を通過する際に車幅方向に変位した場合でも、車軸に設けられたストッパが車体側のストッパ受けに当たることにより台車の車幅方向の変位が抑えられることになるので、車体の車幅方向の変位も抑えられ、その結果、車両の乗客の乗り心地を向上させることができる。加えて、一対のストッパ受けが、ストッパに対して車幅方向に隙間を開けて配置されているので、台車の走行輪や案内輪から受けた衝撃は車体に伝わることが抑えられることになり、その結果、車両の乗客の乗り心地を更に向上させることができる。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作を抑制するように構成された旋回ダンパと、前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作後に前記案内枠を直進状態に復元するように構成された復元ロッドとを備えているので、台車が案内軌条の曲線部分を通過する際、車軸と案内枠の急激な旋回が旋回ダンパによって抑制されることになり、その結果、台車が案内軌条の曲線部分を通過する際に振動するのを防止することができる。加えて、台車が案内軌条の曲線部分を通過した後に、案内枠が復元ロッドによってすぐに直進状態に復元されることになり、案内軌条が曲線から直線に変化する部分において台車が安定して走行することができる。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、前記車軸の中心軸から前記第1の一対の案内輪までの距離が、前記車軸の中心軸から前記第2の一対の案内輪までの距離に比べて大きくなるように、前記案内枠を前記車軸の中心軸に対して車両前後方向における車両端部側にオフセットして配置しているので、例えば、車両の前側の台車が案内軌条の曲線部分を通過する際、走行輪の位置における曲線接線方向に対して走行輪が曲線の内側に向かって所定の角度(スリップアングル)だけ旋回することになり、これにより、走行輪のタイヤにコーナリングフォースが曲線の内側に向かって生じることになる。つまり、台車が案内軌条の曲線部分を通過する際に、台車に働く遠心力に対して逆向きのコーナリングフォースが生じることになるので、第1及び第2の案内輪に作用する荷重が小さくなり、その結果、第1及び第2の案内輪の耐久寿命をより長くすることができる。
加えて、例えば、前側の台車の場合、車軸の中心軸から第1の一対の案内輪までの距離が、車軸の中心軸から第2の一対の案内輪までの距離よりも大きくなるので、テコ比の関係で第1の案内輪に作用する荷重が小さくなり、その結果、第1の案内輪の耐久寿命をより長くすることができる。
また、例えば、前側の台車の場合、案内枠が車軸の中心位置より前方に配置されることになるので、案内枠が車軸よりも若干先に案内軌条によって案内されることになり、これにより、車軸が案内枠に追従しやすくなるようなトレーリング効果が発生し、台車の走行時の安定性がより向上する。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第1の一対の案内輪のそれぞれは、前記第1の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられ、前記第1の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されており、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第2の一対の案内輪のそれぞれは、前記第2の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられ、前記第2の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されているので、台車が案内軌条の曲線部分や案内軌条の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪が受ける衝撃が緩衝ロッドにより吸収され、案内枠及び台車へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車の走行時の安定性が向上し、車両の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪自体への衝撃も緩衝ロッドにより小さくなるので、第1及び第2の案内輪の寿命を長くすることができる。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、前記第1の一対の案内輪が、第1の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の板バネが設けられ、前記第1の案内輪支持部材が、前記第1の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられており、前記第2の一対の案内輪が、第2の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の板バネが設けられ、前記第2の案内輪支持部材が、前記第2の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられているので、台車が案内軌条の曲線部分や案内軌条の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪が受ける衝撃が板バネにより吸収され、案内枠及び台車へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車の走行時の安定性が向上し、車両の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪自体への衝撃も板バネにより小さくなるので、第1及び第2の案内輪の寿命を長くすることができる。
さらに、案内輪支持部材と案内枠とを連結するのに磨耗部品ではない板バネを用いているので、交換するまでの期間がより長くなり、メンテナンス性も向上する。
また、本発明に係る軌道系車両用台車によれば、前記第1の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第1のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車両前後方向における車両端部側に延在する第1のリンク受けが設けられ、前記第1のリンクが、復元機能を有する第1の緩衝機構を介して前記第1のリンク受けに回転可能に取付けられており、前記第2の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第2のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車両前後方向における車両中央側に延在する第2のリンク受けが設けられ、前記第2のリンクが、復元機能を有する第2の緩衝機構を介して前記第2のリンク受けに回転可能に取付けられているので、台車が案内軌条の曲線部分や案内軌条の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪が受ける衝撃が第1及び第2のリンクが回転することにより吸収され、案内枠及び台車へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車の走行時の安定性が向上し、車両の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪自体への衝撃も、第1及び第2のリンクが回転することによりにより小さくなるので、第1及び第2の案内輪の寿命を長くすることができる。
本発明の第1実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 図1の台車を車両端部側から見た正面図である。 図1の台車を車幅方向から見た側面図である。 本発明の第2実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 本発明の第3実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 図5の台車を車幅方向外側から見た側面図である。 本発明の第4実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 本発明の第5実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 本発明の第6実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。 本発明に係る軌道系車両の案内軌条の変形例を示した図であり、(a)が案内軌条の平面図であり、(b)が案内軌条の断面図である。 従来の軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図であり、図2は、図1の台車を車両端部側から見た正面図であり、図3は、図1の台車を車幅方向外側から見た側面図である。
図1及び図2に示すように、車両1は、車両前後方向における前後部分(後部分は図示せず)にそれぞれ台車2を備えており、予め定められた軌道3上を走行するものである。この軌道3の車幅方向の略中央部には、断面形状がH字状の案内軌条4が敷設されている。
図1及び図2に示すように、台車2は、平面視及び側面視が矩形となるように直方形状に枠組みされた旋回フレーム5を備えている。この旋回フレーム5は、上側矩形枠6と、下側矩形枠7と、車両上下方向に延び且つ上側矩形枠6と下側矩形枠7とを連結する複数の連結枠8とから構成されている。
図1及び図2に示すように、台車2は、車幅方向に延びる車軸9を備えており、この車軸9の車幅方向における両端部には、一対の走行輪10が取付けられている。また、車軸9は、旋回フレーム5の内部を車幅方向に通すように配置されている。そして、車軸9と旋回フレーム5の上側矩形枠6との間には、円弧状の軸受11(例えば、Rガイド)が配置され、一方、車軸9と旋回フレーム5の下側矩形枠7との間にも、円弧状の軸受12(例えば、Rガイド)が配置されている。これにより、車軸9は、車軸9の中心軸Oを回転中心として旋回フレーム5に対して一点鎖線(図1参照)に沿って旋回可能になっている。
図1〜図3に示すように、車軸9の下面9aには、案内枠13が設けられている。案内枠13は、平面視で矩形状に形成されており、車両前後方向に延在する2本の縦枠14と、2本の縦枠14の車両前後方向における両端部を連結する2本の横枠15とから構成されている。
図1〜3に示すように、案内枠13の車両前後方向における車両端部側部分13aには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように第1の一対の案内輪16が設けられている。各第1の案内輪16は、案内軌条4の外側側面4aに接触するように横向きに配置され、中心部分が回動軸17を介して案内枠13に回転自在に取付けられている。
また、案内枠13の車両前後方向における車両中央側部分13bには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように第2の一対の案内輪18が設けられている。各第2の案内輪18は、案内軌条4の外側側面4aに接触するように横向きに配置され、中心部分が回動軸19を介して案内枠12に回転自在に取付けられている。
図2及び図3に示すように、車両1の車体20の下面20aには、台車2に対応する位置において懸架枠21が設けられている。懸架枠21は、車両前後方向に延びるように形成され、懸架枠21の車両中央側部分21aには、下方に向かって延出する延出部21bが設けられている。
図3に示すように、懸架枠21の延出部21bと旋回フレーム5の上側矩形枠6の車両中央側部分6aとが2本の牽引リンク22で連結されている。ここで、牽引リンク22の車両端部側の端部22aは、ジョイント23を介して上側矩形枠6に回動可能に取付けられ、牽引リンク22の車両中央側の端部22bは、ジョイント24を介して懸架枠2の延出部2bに回動可能に取付けられている。
また、懸架枠21の延出部21bと旋回フレーム5の下側矩形枠7の車両中央側部分7aとが2本の牽引リンク25で連結されている。ここで、牽引リンク25の車両端部側の端部25aは、ジョイント26を介して下側矩形枠7に回動可能に取付けられ、牽引リンク25の車両中央側の端部25bは、ジョイント27を介して懸架枠21の延出部21bに回動可能に取付けられている。
本実施形態では、図2及び図3に示すように、車軸9の上面(車体20側の側面)9bには、車体20側に向かって突出するようにストッパ28が設けられている。ストッパ28は、直方形状に形成されており、車両前後方向に延在するように配置されている。そして、懸架枠21には、車軸9側に向かって突出するように一対のゴム性のストッパ受け29が設けられている。一対のストッパ受け29は、直方形状に形成されており、ストッパ28に対して車幅方向に隙間をあけて互いに対向して配置されている。
なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
本実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、車体20に連結された旋回フレーム5と、旋回フレーム5に軸受け11,12を介して旋回自在に取付けられた車軸9と、車軸9に取付けられ車両前後方向に延在するように形成された案内枠13と、案内枠13の車両前後方向における車両端部側部分13aに回転自在に設けられた第1の一対の案内輪16と、案内枠13の車両前後方向における車両中央側部分13bに回転自在に設けられた第2の一対の案内輪18と、車軸9の車体側上面9bから車体20側に向かって突出するように設けられたストッパ28と、ストッパ28に対して車幅方向に隙間をあけて互いに対向して配置され、車体20から車軸9側に向かって突出するように設けられた一対のストッパ受け29とを備えているので、台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際、案内軌条4に案内枠13が案内されて、車軸9と案内枠13とが一緒に旋回することになる。これにより、左右どちらのカーブの場合でも、車軸9と案内枠13とが同じように旋回し、走行輪10の操舵角が同一となるので、タイヤが偏磨耗するのを防止することができる。
また、台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際に車幅方向に変位した場合でも、車軸9に設けられたストッパ28が車体側のストッパ受け29に当たることにより台車2の車幅方向の変位が抑えられることになるので、車体20の車幅方向の変位も抑えられ、その結果、車両1の乗客の乗り心地を向上させることができる。加えて、一対のストッパ受け29が、ストッパ28に対して車幅方向に隙間を開けて配置されているので、台車2の走行輪10や案内輪16,18から受けた衝撃は車体20に伝わることが抑えられることになり、その結果、車両1の乗客の乗り心地を更に向上させることができる。つまり、車幅方向の大きな変位を抑えつつ、それ以外の振動等の衝撃は車体へ伝わらないような構造となっている。
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図4は、本発明の第2実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、図4に示すように、旋回フレーム5の下側矩形枠7の車両端部側部分7bには、車両端部側へ延びるように形成された一対のアーム30が設けられている。車両進行方向に対して右側のアーム30の車両端部側の端部30aと案内枠13の縦枠14の車両端部側部分14aとは、車幅方向に延びる旋回ダンパ31で連結されており、旋回ダンパ31は、車両1が案内軌条4の曲線部分(図示せず)を通過する際に案内枠13の急激な旋回動作を抑制するようになっている。
また、車両進行方向に対して左側のアーム30の車両端部側の端部30aと案内枠13の縦枠14の車両端部側部分14aとは、車幅方向に延びる復元ロッド32で連結されており、復元ロッド32は、案内枠13の旋回動作後(車両1が案内軌条4の曲線部分を通過後)に案内枠13を直進状態に復元するようになっている。
なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
このように、実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、案内枠13と旋回フレーム5との間を連結するように配置され、案内枠13の旋回動作を抑制するように構成された旋回ダンパ31と、案内枠13と旋回フレーム5との間を連結するように配置され、案内枠13の旋回動作後に案内枠13を直進状態に復元するように構成された復元ロッド32とを備えているので、台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際、車軸9と案内枠13の急激な旋回が旋回ダンパ31によって抑制されることになり、その結果、台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際に振動するのを防止することができる。加えて、台車2が案内軌条4の曲線部分を通過した後に、案内枠13が復元ロッド32によってすぐに直進状態に復元されることになり、案内軌条4が曲線から直線に変化する部分において台車2が安定して走行することができる。
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図5は、本発明の第3実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図であり、図6は、図5の台車を車幅方向外側から見た側面図である。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、図5及び図6に示すように、車軸9の中心軸Oから第1の一対の案内輪16までの距離Lが、車軸9の中心軸Oから第2の一対の案内輪18までの距離Lに比べて大きくなるように、案内枠13を車軸9の中心軸Oに対して車両前後方向における車両端部側にオフセットして配置している。なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
このように、実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、車軸9の中心軸Oから第1の一対の案内輪16までの距離Lが、車軸9の中心軸Oから第2の一対の案内輪18までの距離Lに比べて大きくなるように、案内枠13を車軸9の中心軸Oに対して車両前後方向における車両端部側にオフセットして配置しているので、例えば、車両1の前側の台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際、走行輪10の位置における曲線接線方向に対して走行輪10が曲線の内側に向かって所定の角度(スリップアングル)だけ旋回することになり、これにより、走行輪10におけるタイヤにコーナリングフォースが曲線の内側に向かって生じることになる。つまり、前側の台車2が案内軌条4の曲線部分を通過する際に、台車2に働く遠心力に対して逆向きのコーナリングフォースが生じることになるので、第1及び第2の案内輪16,18に作用する荷重が小さくなり、その結果、第1及び第2の案内輪16,18の耐久寿命をより長くすることができる。
加えて、例えば、前側の台車2の場合、車軸9の中心軸Oから第1の一対の案内輪16までの距離Lが、車軸9の中心軸Oから第2の一対の案内輪18までの距離Lよりも大きくなるので、テコ比の関係で第1の案内輪16に作用する荷重が小さくなり、その結果、第1の案内輪16の耐久寿命をより長くすることができる。
また、例えば、前側の台車2の場合、案内枠13が車軸9の中心軸Oより前方に配置されることになるので、案内枠13が車軸9よりも若干先に案内軌条4によって案内されることになり、これにより、車軸9が案内枠1に追従しやすくなるようなトレーリング効果が発生し、台車2の走行時の安定性がより向上する。
[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図7は、本発明の第4実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、図7に示すように、案内枠13の車両端部側部分13aには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように配置された第1の一対の案内輪受け33が設けられている。各第1の案内輪受け33は、車両前後方向における車両端部側に延在するように配置されており、各第1の案内輪受け33の車両中央側部分33aは回動軸34を介して案内枠13に回転自在に取付けられている。また、各第1の案内輪受け33の車両端部側部分33bには、回動軸17を介して第1の案内輪16が回転自在に取付けられている。
本実施形態では、図7に示すように、第1の一対の案内輪受け33の車両端部側部分33bが、車幅方向に延在する緩衝ロッド35で互いに連結されている。この緩衝ロッド35には、ストッパー(図示せず)が設けられており、各第1の案内輪受け33が車両内側に向かって回転せず、各第1の案内輪受け33の間の間隔が狭まらないようになっている。つまり、緩衝ロッド35は、第1の案内輪16から受ける車両外側方向の力のみに作用し、力が作用した際に各第1の案内輪受け33の間の間隔を広げるようになっている。
また、本実施形態では、図7に示すように、案内枠13の車両中央側部分13bには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように配置された第2の一対の案内輪受け36が設けられている。各第2の案内輪受け36は、車両前後方向における車両中央側に延在するように配置されており、各第2の案内輪受け36の車両端部側部分36aは回動軸37を介して案内枠13に回転自在に取付けられている。また、各第2の案内輪受け36の車両中央側部分36bには、回動軸19を介して第2の案内輪18が回転自在に取付けられている。
また、本実施形態では、図7に示すように、第2の一対の案内輪受け36の車両中央側部分36bが、車幅方向に延在する緩衝ロッド38で互いに連結されている。この緩衝ロッド38には、ストッパー(図示せず)が設けられており、各第2の案内輪受け36が車両内側に向かって回転せず、各第2の案内輪受け36の間の間隔が狭まらないようになっている。つまり、緩衝ロッド38は、第2の案内輪18から受ける車両外側方向の力のみに作用し、力が作用した際に各第2の案内輪受け36の間の間隔を広げるようになっている。
なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
このように、実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、案内枠13の車両端部側部分13aには、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の案内輪受け33が回転自在に設けられ、第1の一対の案内輪16のそれぞれは、第1の一対の案内輪受け33のそれぞれを介して案内枠13の車両端部側部分13aに取付けられ、第1の一対の案内輪16が、緩衝ロッド35で互いに連結されており、案内枠13の車両中央側部分13bには、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の案内輪受け36が回転自在に設けられ、第2の一対の案内輪18のそれぞれは、第2の一対の案内輪受け36のそれぞれを介して案内枠13の車両中央側部分13bに取付けられ、第2の一対の案内輪18が、緩衝ロッド38で互いに連結されているので、台車2が案内軌条4の曲線部分や案内軌条4の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪16,18が受ける衝撃が緩衝ロッド35,38により吸収され、案内枠13及び台車2へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車2の走行時の安定性が向上し、車両1の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪16,18自体への衝撃も緩衝ロッド35,38により小さくなるので、第1及び第2の案内輪16,18の寿命を長くすることができる。
[第5実施形態]
以下、本発明の第5実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図8は、本発明の第5実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、図8に示すように、案内枠13の車両端部側部分13aには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように配置された第1の一対の板バネ39が設けられている。第1の一対の板バネ39は、車両端部側に向かって延在するように配置されており、第1の一対の板バネ39の車両端部側部分39aには、第1の分割式案内輪受け(案内輪支持部材)40が取付けられている。
第1の分割式案内輪受け40は、車幅方向両端部に配置された一対の案内輪取付部41と、各案内輪取付部41の間に配置された中間支持部42とを備えている。各案内輪取付部41には、回動軸17を介して第1の案内輪16が回転自在に取付けられている。また、各第1の板バネ39の車両端部側部分39aは、各案内輪取付部41と中間支持部42との間で挟持されている。
また、本実施形態では、図8に示すように、案内枠13の車両中央側部分13bには、案内軌条4を挟んで互いに対向するように配置された第2の一対の板バネ43が設けられている。第2の一対の板バネ43は、車両中央側に向かって延在するように配置されており、第2の一対の板バネ43の車両中央側部分43aには、第2の分割式案内輪受け(案内輪支持部材)44が取付けられている。
第2の分割式案内輪受け44は、車幅方向両端部に配置された一対の案内輪取付部45と、各案内輪取付部45の間に配置された中間支持部46とを備えている。各案内輪取付部45には、回動軸19を介して第2の案内輪18が回転自在に取付けられている。また、各第2の板バネ43の車両中央側部分43aは、各案内輪取付部45と中間支持部46との間で挟持されている。
なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
このように、実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、第1の一対の案内輪16が、第1の分割式案内輪受け40で支持され、案内枠13の車両端部側部分13aには、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の板バネ39が設けられ、第1の分割式案内輪受け40が、第1の一対の板バネ39を介して案内枠13の車両端部側部分13aに取付けられており、第2の一対の案内輪18が、第2の分割式案内輪受け44で支持され、案内枠13の車両中央側部分13bには、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の板バネ43が設けられ、第2の分割式案内輪受け44が第2の一対の板バネ43を介して案内枠13の車両中央側部分13bに取付けられているので、台車2が案内軌条4の曲線部分や案内軌条の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪16,18が受ける衝撃が第1及び第2の板バネ39,43により吸収され、案内枠13及び台車2へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車2の走行時の安定性が向上し、車両1の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪16,18自体への衝撃も第1及び第2の板バネ39,43により小さくなるので、第1及び第2の案内輪16,18の寿命を長くすることができる。
さらに、第1及び第2の分割式案内輪受け40,44と案内枠13とを連結するのに磨耗部品ではない板バネを用いているので、交換するまでの期間がより長くなり、メンテナンス性も向上する。
[第6実施形態]
以下、本発明の第6実施形態に係る軌道系車両用台車を、図面を参照しながら説明する。図9は、本発明の第6実施形態に係る軌道系車両の車両前後方向における前側の台車の平面図である。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、図9に示すように、案内枠13の車両端部側部分13aには、車両端部側に延在する第1のリンク受け47が設けられている。第1のリンク受け47は、平面視で台形形状に形成されており、第1のリンク受け47の車両端部側部分47aには、第1のリンク48が案内軌条4に対して傾斜するように取付けられている。
第1のリンク48の車幅方向の両端部には、回動軸17を介して第1の一対の案内輪16が回転自在に取付けられており、各第1の案内輪16は、第1のリンク48が案内軌条4に対して傾斜した状態で案内軌条4の外側側面4a(図2参照)に接触するようになっている。
また、第1のリンク48は、復元機能を有する第1の防振ゴム(緩衝機構)49を介して第1のリンク受け47に回転可能に取付けられている。第1のリンク48は、回転後に第1の防振ゴム49の復元機能により元の傾斜した位置に戻されるようになっている。また、第1のリンク48の両端部に取付けられた第1の案内輪16の内幅は、第1のリンク48が案内軌条4に対して直角になったときが最大幅となり、構造的にそれ以上広がらないようになっている。つまり、第1のリンク48を回転可能に第1のリンク受け47に取付けるような構造自体が、第1の案内輪16の内幅を制限するようなストッパーとしての機能も有することになる。
また、本実施形態では、図9に示すように、案内枠13の車両中央側部分13bには、車両中央側に延在する第2のリンク受け50が設けられている。第2のリンク受け50は、平面視で台形形状に形成されており、第2のリンク受け50の車両中央側部分50aには、第2のリンク51が案内軌条4に対して傾斜するように取付けられている。
第2のリンク51の車幅方向の両端部には、回動軸19を介して第2の案内輪18が回転自在に取付けられており、各第2の案内輪18は、第2のリンク51が案内軌条4に対して傾斜した状態で案内軌条4の外側側面4a(図2参照)に接触するようになっている。
また、第2のリンク51は、復元機能を有する第2の防振ゴム(緩衝機構)52を介して第2のリンク受け50に回転可能に取付けられている。第2のリンク51は、回転後に第2の防振ゴム52の復元機能により元の傾斜した位置に戻されるようになっている。また、第2のリンク51の両端部に取付けられた第2の案内輪18の内幅は、第2のリンク51が案内軌条4に対して直角になったときが最大幅となり、構造的にそれ以上広がらないようになっている。つまり、第2のリンク51を回転可能に第2のリンク受け50に取付けるような構造自体が、第2の案内輪18の内幅を制限するようなストッパーとしての機能も有することになる。
なお、図示されていないが、本実施形態では、車両1の後側の台車についても上述した実施形態と同様の構成となっている。
このように、実施形態に係る軌道系車両用台車によれば、第1の一対の案内輪16が、案内軌条4に対して傾斜して配置された第1のリンク48で連結され、案内枠13の車両端部側部分13aには、車両端部側に向かって延在する第1のリンク受け47が設けられ、第1のリンク48が、復元機能を有する第1の防振ゴム49を介して第1のリンク受け47に回転可能に取付けられており、第2の一対の案内輪18が、案内軌条4に対して傾斜して配置された第2のリンク51で連結され、案内枠13の車両中央側部分13bには、車両中央側に向かって延在する第2のリンク受け50が設けられ、第2のリンク51が、復元機能を有する第2の防振ゴム52を介して第2のリンク受け50に回転可能に取付けられているので、台車2が案内軌条4の曲線部分や案内軌条4の継目等を走行する際に、第1及び第2の案内輪16,18が受ける衝撃が、第1及び第2のリンク48,51が回転することにより吸収され、案内枠13及び台車2へ衝撃が伝わることが抑制される。これにより、台車2の走行時の安定性が向上し、車両1の乗客の乗り心地も向上させることができる。また、第1及び第2の案内輪16,18自体への衝撃も、第1及び第2のリンク48,51が回転することによりにより小さくなるので、第1及び第2の案内輪16,18の寿命を長くすることができる。
また、第1及び第2の案内輪16,18に異常な荷重が作用したとしても、第1及び第2の防振ゴム49,52を用いることにより、第1及び第2のリンク48,51をより確実に元の傾斜した位置に戻すことができる。
さらに、第1及び第2のリンク48,51の両端部に取付けられた第1及び第2の案内輪16,18の内幅は、第1及び第2のリンク48,51が案内軌条4に対して直角になったときが最大幅となり、構造的にそれ以上広がらないようになっている。つまり、第1及び第2のリンク48,51を回転可能に第1及び第2のリンク受け47,50にそれぞれ取付けるような構造自体が、第1及び第2の案内輪16,18の内幅を制限するようなストッパーとしての機能も有することになる。
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
上述の第1ないし第6実施形態では、案内軌条4は断面H字状に形成されているが、図10に示すように、案内軌条53を断面U字状に形成してもよい。
この場合、図10(a)に示すように、第1の一対の案内輪16は、車軸方向に互いに隣接するように案内枠13に配置される。また、第2の一対の案内輪18も同様に、車軸方向に互いに隣接するように案内枠13に配置される。そして、図10(b)に示すように、第1の案内輪16及び第2の案内輪18は案内軌条53の内側側面53aに接触するようになっている。
上述の第1ないし第6実施形態では、ストッパ28及びストッパ受け29が直方形状で形成されているが、台車の車幅方向の変位が抑制されていればよく、他の形状で形成してもよい。


上述の第1ないし第6実施形態では、車軸9の上面9bにストッパ28を設け、懸架枠21に一対のストッパ受け29を設けているが、これに限定されず、車軸9に一対のストッパ受けを設け、懸架枠21にストッパを設けてもよい。
上述の第4実施形態では、緩衝ロッド35,38にストッパーを設けているが、ストッパーを用いず、第1及び第2の案内輪受け33,36の車両内側への回転を防止してもよい。例えば、第1及び第2の案内輪受け33,36が車両内側に向かって回転しようとすると、第1及び第2の案内輪受け33,36の案内枠側端部が案内枠13に接触することにより、第1及び第2の案内輪受け33,36が車両内側に向かって回転しないように構成してもよい。
上述の第6実施形態では、緩衝機構として第1の防振ゴム49及び第2の防振ゴム52を用いているが、これに限定されず、第1のリンク48及び第2のリンク51が回転した際に元の傾斜した位置に戻ればよく、ネジリ作用を有する他の部材、例えば、ネジリバネ等を用いてもよい。
1 車両
2 台車
3 軌道
4,53 案内軌条
4a,53a 案内軌条の側面
5 旋回フレーム
6 上側矩形枠
6a 上側矩形枠の車両中央側部分
7 下側矩形枠
7a 下側矩形枠の車両中央側部分
7b 下側矩形枠の車両端部側部分
8 連結枠
9 車軸
9a 車軸の下面
9b 車軸の上面
10 走行輪
11,12 軸受
13 案内枠
13a 案内枠の車両端部側部分
13b 案内枠の車両中央側部分
14 縦枠
14a 縦枠の車両端部側部分
15 横枠
16,18 案内輪
17,19,34,37 回動軸
20 車体
20a 車体の下面
21 懸架枠
21a 懸架枠の車両中央側部分
21b 延出部
22,25 牽引リンク
22a,25a 牽引リンクの車両端部側の端部
22b,25b 牽引リンクの車両中央側の端部
23,24,26,27 ジョイント
28 ストッパ
29 ストッパ受け
30 アーム
30a アームの車両端部側の端部
31 旋回ダンパ
32 復元ロッド
33,36 案内輪受け
33a,36b 案内輪受けの車両中央側部分
33b,36a 案内輪受けの車両端部側部分
35,38 緩衝ロッド
39,43 板バネ
39a 板バネの車両端部側部分
40,44 分割式案内輪受け
41,45 分割式案内輪受けの案内輪取付部
42,46 分割式案内輪受けの中間支持部
43a 板バネの車両中央側部分
47,50 リンク受け
48,51 リンク
49,52 防振ゴム
61 (従来)軌道系車両
62 (従来)台車
63 (従来)案内軌条
64 (従来)案内枠
65,66 (従来)案内輪
67 (従来)走行輪
68 (従来)ステアリングレバー
69,71 (従来)リンクレバー
70,72 (従来)回動軸
73 (従来)タイロッド
74 (従来)アクチュエータ
75 (従来)ステアリングロッド
車軸の中心軸
車軸の中心軸から第1の一対の案内輪までの距離
車軸の中心軸から第2の一対の案内輪までの距離

Claims (5)

  1. 予め定められた軌道上を走行すべく前記軌道の中央に設けられた案内軌条に案内されて操舵されるように構成された軌道系車両用台車であって
    車体の下方に配置され、前記車体に連結された旋回フレームと、
    一対の走行車輪を備え、前記旋回フレームに垂直方向の中心軸回りに旋回自在支持された車軸と、
    該車軸に取付けられ、車両前後方向に延在するように形成された案内枠と、
    前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両端部側部分に回転自在に設けられた第1の一対の案内輪と、
    前記案内軌条に接触するように車軸方向に互いに隣接して配置され、前記案内枠の車両前後方向における車両中央側部分に回転自在に設けられた第2の一対の案内輪と、
    前記車軸の車体側上面から前記車体側に向かって突出するように設けられたストッパと、
    該ストッパに対して車幅方向に隙間をあけて互いに対向して配置され、前記車体から前記車軸側に向かって突出するように設けられた一対のストッパ受けと、
    を備えるものにおいて
    前記旋回フレームが、上下の矩形枠とそれらを上下に連結する複数の連結枠から、前記車軸を囲む直方体形枠状に構成され、前記車軸が、前記上下の矩形枠に前記中心軸回りの円周軌道上に配列された円弧状の軸受により、左右両側において上下両側から旋回自在に支持されており、
    前記案内枠は、前記車軸の中心軸から前記第1の一対の案内輪までの距離が、前記車軸の中心軸から前記第2の一対の案内輪までの距離に比べて大きくなるように構成されていることを特徴とする軌道系車両用台車。
  2. 前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作を抑制するように構成された旋回ダンパと、
    前記案内枠と前記旋回フレームとの間を連結するように配置され、前記案内枠の旋回動作後に前記案内枠を直進状態に復元するように構成された復元ロッドと
    を備えていることを特徴とする請求項1に記載の軌道系車両用台車。
  3. 前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第1の一対の案内輪のそれぞれは、前記第1の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられ、前記第1の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されており、
    前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の案内輪受けが回転自在に設けられ、前記第2の一対の案内輪のそれぞれは、前記第2の一対の案内輪受けのそれぞれを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられ、前記第2の一対の案内輪が、緩衝ロッドで連結されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の軌道系車両用台車。
  4. 前記第1の一対の案内輪が、第1の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第1の一対の板バネが設けられ、前記第1の案内輪支持部材が、前記第1の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両端部側部分に取付けられており、
    前記第2の一対の案内輪が、第2の案内輪支持部材で連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車軸方向に互いに対向して配置された第2の一対の板バネが設けられ、前記第2の案内輪支持部材が、前記第2の一対の板バネを介して前記案内枠の前記車両中央側部分に取付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の軌道系車両用台車。
  5. 前記第1の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第1のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両端部側部分には、車両前後方向における車両端部側に延在する第1のリンク受けが設けられ、前記第1のリンクが、復元機能を有する第1の緩衝機構を介して前記第1のリンク受けに回転可能に取付けられており、
    前記第2の一対の案内輪が、前記案内軌条に対して傾斜して配置された第2のリンクで連結され、前記案内枠の前記車両中央側部分には、車両前後方向における車両中央側に延在する第2のリンク受けが設けられ、前記第2のリンクが、復元機能を有する第2の緩衝機構を介して前記第2のリンク受けに回転可能に取付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の軌道系車両用台車。
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