JP5331045B2 - 鉄道車両用台車 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車体の下部に設けられる鉄道車両用台車に関する。

従来の鉄道車両用台車としては、例えば、特許文献１に記載されている台車がある。

この台車は、車体の下部に取り付けられた台車枠と、車輪と、車輪の輪軸を回転可能に支持する軸箱と、この軸箱を輪軸に対して垂直な二方向の軸回り旋回可能に支持する支持機構と、この支持機構が固定されている軸はりと、軸はりに固定されているモータと、モータの回転軸の回転駆動力を輪軸に伝える駆動力伝達装置と、を備えている。軸はりは、モータを介して、輪軸と平行な軸を基準として揺動可能に台車枠に取り付けられている。

駆動力伝達装置は、軸はり内に内蔵されている傘歯車や平歯車等の各種歯車と、支持機構内に内蔵されている自在継手と、を有している平行カルダン式伝達装置である。

特開２００３−２５９９３号公報

上記特許文献１に記載の台車は、軸箱を、軸輪に対して垂直な二方向の軸回りに旋回可能に支持機構で支持しているため、曲線半径の極めて小さなレール上でも、円滑に走行できるものの、駆動力伝達装置の仕様やモータの配置等に関して極めて制限されてしまうという課題がある。

そこで、本発明は、曲線半径の極めて小さなレール上で円滑に走行できると共に、駆動力伝達装置の仕様やモータの配置等を比較的自由に定めることができる鉄道車両用台車を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第一発明は、
左右の一対の車輪と、前記一対の車輪のそれぞれの回転軸となる輪軸と、前記輪軸を回転可能に支持する一対の軸箱と、前記車輪を回転させるモータと、車体の下部に配置される台車枠と、前記車体の上下方向に伸びる軸まわりで旋回可能に、前記台車枠を該車体の下部に連結する台車牽引装置と、前記一対の軸箱及び前記モータのケーシングが固定され、前記輪軸に対して垂直な上下方向に伸びる連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられている軸はりと、を備え、前記軸はりと、該軸はりに取り付けられている、前記一対の軸箱及び前記モータを含む装架物と、を有する駆動輪ユニットを二つ備え、前記二つの駆動輪ユニットは、前記車体の前後方向に並び、前記二つの駆動輪ユニットのそれぞれの軸はりは、それぞれの前記連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられており、前記二つの駆動輪ユニットのうち、前側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである前軸はりが前記連結軸まわりの一方の旋回方向に旋回すると、後側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである後軸はりを前記連結軸まわりの他方の旋回方向に旋回せる軸はり間連動機構を備えており、前記軸はり間連動機構は、前記前軸はりから前記後軸はりに向かって伸びる一対の第一係合部と、前記後軸はりから前記前軸はりに向かって伸び、該前軸はりが前記連動軸回りに所定角度以上旋回すると、前記第一係合部と接触し、該第一係合部に押されて、該後軸はりを旋回させる第二係合部と、を有し、前記第二係合部は、左右方向において、前記一対の第一係合部の中間に位置しており、前記一対の第一係合部のうち、左側の前記第一係合部と前記第二係合部との間、及び右側の前記第一係合部と前記第二係合部との間には、それぞれ、隙間が形成されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第二発明は、
左右の一対の車輪と、前記一対の車輪のそれぞれの回転軸となる輪軸と、前記輪軸を回転可能に支持する一対の軸箱と、前記車輪を回転させるモータと、車体の下部に配置される台車枠と、前記車体の上下方向に伸びる軸まわりで旋回可能に、前記台車枠を該車体の下部に連結する台車牽引装置と、前記一対の軸箱及び前記モータのケーシングが固定され、前記輪軸に対して垂直な上下方向に伸びる連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられている軸はりと、を備え、前記軸はりと、該軸はりに取り付けられている、前記一対の軸箱及び前記モータを含む装架物と、を有する駆動輪ユニットを二つ備え、前記二つの駆動輪ユニットは、前記車体の前後方向に並び、前記二つの駆動輪ユニットのそれぞれの軸はりは、それぞれの前記連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられており、前記二つの駆動輪ユニットのうち、前側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである前軸はりが前記連結軸まわりの一方の旋回方向に旋回すると、後側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである後軸はりを前記連結軸まわりの他方の旋回方向に旋回せる軸はり間連動機構を備えており、前記軸はり間連動機構は、一方の端部が前記前軸はりにピン結合し、他方の端部が前記後軸はりにピン結合している連結リンクと、前記ピン結合部分に配置され、各軸はりの旋回による、ピン結合されている両部材の相対変位を部分的に吸収する弾性変形可能な緩衝材と、を有することを特徴とする。

第一発明及び第二発明によれば、軸箱を介して輪軸が取り付けられている軸はりが、台車枠に対して旋回するので、輪軸に取り付けられている車輪とレールとのアタック角を極めて小さくすることができ、小曲線半径のレール上でも、円滑に走行することができる。
また、第一発明及び第二発明では、車輪や輪軸に対して、モータが相対移動しないので、駆動力伝達装置の有無及びその仕様やモータの配置等を比較的自由に定めることができる。

また、第一発明及び第二発明によれば、二つの駆動輪ユニットを備えている場合でも、各駆動輪ユニットの輪軸が台車枠に対して旋回するので、小曲線半径のレール上でも、円滑に走行することができる。
さらに、前軸はりが一方の旋回方向に旋回すると、後軸はりが他方の旋回方向に旋回するので、小曲線半径のレール上でも、円滑に走行することができる。
また、前軸はりが旋回しても、この旋回角が所定角度以上でなければ、後軸はりが旋回しないので、例えば、直線レールの走行中、何らかの原因で前軸はりが小刻みに旋回しても、後軸はりはこれに連動して旋回することがなく、直線レール上を安定して走行することができる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第三発明は、
前記第一発明及び第二発明において、前記モータの回転軸の回転駆動力を前記輪軸に伝える駆動力伝達装置を備え、前記駆動力伝達装置は、前記軸はりに取り付けられている、ことを特徴とする。

前記第一発明及び第二発明においては、駆動力伝達装置を省き、モータの回転軸を輪軸に直結することも可能であるが、第二発明のように、駆動力伝達装置を設ける場合には、この駆動力伝達装置を軸はりに取り付けることで、この駆動力伝達装置は、車輪、輪軸、モータに対して相対移動しなくなるので、この駆動力伝達装置の仕様を比較的自由に定めることができる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第四発明は、
前記第一から第三発明のいずれか一の発明において、前記車輪に制動力を加えるブレーキ装置を備え、前記ブレーキ装置は、前記軸はりに取り付けられている、ことを特徴とする。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第五発明は、
前記第一から第四発明のいずれか一の発明において、前記輪軸が伸びている左右方向における、前記連結軸の位置は、前記左右の車輪の中央位置である、ことを特徴とする。

第五発明によれば、前記連結軸の位置が前記左右の車輪の中央位置であるため、連結軸を基準にして、左右方向における軸はりの対称性を確保し易く、軸はりの一方の向きへの旋回量と、他方の向きへの旋回量とを同じにすることができる。また、曲線の方向にかかわらず、同一の曲線通過性能を持たせることが可能となる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第六発明は、
前記第一から第五発明のいずれか一の発明において、前記一対の軸箱のうち、一方の軸箱は、左側の前記車輪の前記輪軸を回転可能に支持する左軸箱であり、他方の軸箱は、右側の前記車輪の輪軸を回転可能に支持し、該左軸箱よりも右側に配置されている右軸箱であり、前記軸はりは、前記右軸箱が固定されている右側梁部と、前記左軸箱が固定されている左梁部と、該右側梁部と該左側梁部とを連結する連結梁部と、前記輪軸に対して垂直な前後方向において、該連結梁部から前記輪軸に対して遠ざかる向きに張り出している張出部と、を有し、前記連結軸は、前記張出部に位置している、ことを特徴とする。

第六発明よれば、モータ等、軸はりに取り付けられた装架物の取り付けスペースを容易に確保することができる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第七発明は、
第一から第六発明のいずれか一の発明において、車体に対する台車枠の旋回角を検知する旋回角センサと、前記旋回角が予め定められた角度になるまで、前記台車枠に対して前記軸はりを旋回不能に拘束し、該旋回角が該予め定められた角度以上になると、前記台車枠に対して前記軸はりを旋回可能にする旋回制御手段と、を備えていることを特徴とする。

第七発明によれば、車体に対する台車枠の旋回角が予め定められた角度以上になると、つまり、車両が小曲線半径のレールを走行しているときには、軸箱を介して輪軸が取り付けられている軸はりが、台車枠に対して旋回するので、この小曲線半径のレール上でも、円滑に走行することができる。さらに、第六発明によれば、車体に対する台車枠の旋回角が予め定められた角度未満のとき、つまり、車両が直線レール上又は大曲線半径のレールを走行しているときには、軸はりが台車枠に対して旋回できないので、直線レール上でも安定して走行することができる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第八発明は、
前記第一から第六発明のいずれか一の発明において、前記車体に対する前記台車枠の旋回角を検知する旋回角センサと、前記旋回角センサにより検知された前記台車枠の前記旋回角に応じて、前記台車枠に対する前記軸はりの旋回角を制御する旋回制御手段と、を備えていることを特徴とする。

第八発明によれば、車体に対する台車枠の旋回角が小さいときには、台車枠に対する軸はりの旋回角が小さくなり、車体に対する台車枠の旋回角が大きいときには、台車枠に対する軸はりの旋回角が大きくなるため、小曲線半径のレール上でも、さらに大曲線半径のレールや直線レール上でも、円滑に安定して走行することができる。

前記課題を解決するための鉄道車両用台車に係る第九発明は、
前記第一から第六発明のいずれか一の発明において、前記車体に対して前記台車枠が旋回すると、該台車枠に対して前記軸はりを旋回させる台車−軸はり間連動機構を備えている、ことを特徴とする。

第九発明によれば、車体に対して台車枠が旋回すると、台車枠に対して軸はりが機械的に旋回されるので、小曲線半径のレール上でも、円滑に走行することができる。また、第八発明によれば、車体に対して台車枠が旋回していなければ、台車枠に対して軸はりも旋回せず、台車−軸はり間連動機構を構成する、例えばロッド、リンク等で固定されるので、大曲線半径のレール上や直線レール上でも、安定して走行することができる。

本発明では、軸箱を介して輪軸が取り付けられている軸はりが、台車枠に対して旋回するので、小曲線半径のレール上でも、輪軸に取り付けられている車輪とレールとのアタック角を極めて小さくすることができ、この小曲線半径のレール上を円滑に走行することができる。

さらに、本発明では、車輪や輪軸に対して、モータが相対移動しないので、駆動力伝達装置の有無及びその仕様やモータの配置等を比較的自由に定めることができる。

本発明に係る参考例における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る参考例における鉄道車両用台車の側面図である。 本発明に係る参考例における鉄道車両用台車の正面図である。 レールの曲線部分を走行している際の鉄道車両用台車の姿勢を示す説明図で あり、同図（Ａ）は従来の鉄道車両用台車の姿勢を示す図であり、同図（Ｂ）は参考例の鉄道車両用台車の姿勢を示す図である。 本発明に係る第一実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第二実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第三実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第四実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第五実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第五実施形態における鉄道車両用台車の側面図である。 本発明に係る第六実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。 本発明に係る第七実施形態における鉄道車両用台車の平面図である。

以下、本発明に係る鉄道車両用車台の各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「参考例」
まず、図１〜図４を用いて、本発明に係る参考例としての鉄道車両用台車について説明する。

本参考例の鉄道車両用台車は、図１〜図３に示すように、左右一対の車輪３１ａ，３１ｂ及びこの車輪３１ａ，３１ｂを回転させるモータ３８ａ，３８ｂを有する２つの駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂと、二つの駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂが取り付けられている台車枠２０と、この台車枠２０を車体Ｂの下部に連結する牽引装置１０と、を備えている。なお、以下では、二つの駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂのうち、駆動輪ユニット３０ａが有しているものの符号には「ａ」を付し、駆動輪ユニット３０ｂが有しているものの符号には「ｂ」を付すが、二つの駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂを区別する必要がない場合には、これらのもの符号に「ａ」「ｂ」を付すのを省略する。

二つの駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂは、台車枠２０の前と後に設けられている。各駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂは、前述の一対の車輪３１ａ，３１ｂと、一対の車輪３１ａ，３１ｂ相互を連結する輪軸３２ａ，３２ｂと、輪軸３２ａ，３２ｂの両端部をそれぞれ回転可能に支持する軸箱３３ａ，３３ｂと、車輪３１ａ，３１ｂに制動力を加えるディスクブレーキ装置３５ａ，３５ｂと、輪軸３２ａ，３２ｂを回転させるモータ３８ａ，３８ｂと、モータ３８ａ，３８ｂの回転軸の回転駆動力を輪軸３２ａ，３２ｂに伝える駆動力伝達装置３９ａ，３９ｂと、これらが取り付けられる軸はり４０ａ，４０ｂと、を備えている。

ここで、駆動輪ユニット３０ａ，３０ｂにおいて、輪軸３２ａ，３２ｂが伸びている方向を左右方向とし、この左右方向に対して垂直な方向の上、下の方向を上下方向、左右方向及び上下方向に対して垂直な方向を前後方向とする。

各軸はり４０ａ，４０ｂは、いずれも、矩形枠型で、前後方向に伸び且つ互いに対向している一対の側梁部４１ａ，４１ｂと、左右方向に伸び且つ互いに対向している一対の連結梁部４２ａ，４２ｂと、連結梁部４２ａ，４２ｂから張り出している張出つば部４３ａ，４３ｂと、を有している。一対の側梁部４１ａ，４１ｂは、左右方向に並んでいる。また、一対の連結梁部４２ａ，４２ｂは、前後方向に並び、一対の側梁部４１ａ，４１ｂのそれぞれの前端相互、後端相互を連結する。前軸はり４０ａの張出つば部４３ａは、前後方向に並んでいる一対の連結梁部４２ａのうち、後側の連結梁部４２ａから後方に張り出している。また、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂは、前後方向に並んでいる一対の連結梁部４２ｂのうち、前側の連結梁部４２ｂから前方に張り出している。

一対の側梁部４１ａ，４１ｂには、それぞれ、軸箱３３ａ，３３ｂが固定されている。輪軸３２ａ，３２ｂの両端部は、それぞれ、前述したように、各側梁部４１ａ，４１ｂに固定されている軸箱３３ａ，３３ｂに回転可能に支持されている。ディスクブレーキ装置３５ａ，３５ｂは、ブレーキディスク３６と、ブレーキキャリパ３７とを有している。ブレーキディスク３６は、輪軸３２ａ，３２ｂ中で、左右の車輪３１，３１の間の位置に固定され、ブレーキキャリパ３７のベースは、連結梁部４２に固定されている。なお、前駆動輪ユニット３０ａのブレーキキャリパ３７のベースは、一対の連結梁部４２ａ，４２ａのうちの前側の連結梁部４２ａに固定され、後駆動輪ユニット３０ｂのブレーキキャリパ３７のベースは、一対の連結梁部４２ｂ，４２ｂのうちの後側の連結梁部４２ｂに固定されている。

なお、本参考例では、ブレーキ装置としてディスクブレーキ装置３５を採用しているが、この替わりに、踏面ブレーキ装置を採用してもよい。

モータ３８ａ，３８ｂのケーシング及び駆動力伝達装置３９ａ，３９ｂのケーシングは、前駆動輪ユニット３０ａでは、前軸はり４０ａの後側にブラケット（不図示）を介して固定され、後駆動輪ユニット３０ｂでは後軸はり４０ｂの前側にブラケット（不図示）固定されている。

駆動力伝達装置３９ａ，３９ｂは、モータ３８ａ，３８ｂの駆動軸に直結されている平歯車（不図示）と、輪軸３２ａ，３２ｂに直結されている平歯車（不図示）と、これらの歯車間に設けられている複数の歯車（不図示）と、を有しており、カルダン継ぎ手等の自在継ぎ手は設けられていない。

台車枠２０は、車体Ｂの左右方向に伸びている台車枠横梁２１と、この台車枠横梁２１の両側部のそれぞれから前後方向に伸びる台車枠側梁２２，２２と、台車枠側梁２２の前後端に設けられている軸ばね受け２３，２３と、を有している。左右の台車枠側梁２２，２２の相互間隔は、軸はり４０の左右の側梁部４１，４１の相互間隔と同じである。また、上下方向において、台車枠側梁２２（図２）は、輪軸３２よりも上側に位置し、軸はり４０の側梁部４１（図２）は輪軸３２よりも下側に位置している。

台車枠２０の台車枠横梁２１には、左右方向の中間部分において、前方から後方へ凹んだ前凹部、及び後方から前方に凹んだ後凹部が形成されている。この前凹部には、前軸はり４０ａの張出つば部４３ａが入り込み、この後凹部には、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂが入り込んでいる。

台車枠２０の台車枠横梁２１と、この台車枠横梁２１の凹部に入り込んでいる軸はり４０ａ，４０ｂの張出つば部４３ａ，４３ｂとは、ブッシュ４４，４４を介して、上下方向に伸びる連結軸４５ａ，４５ｂにより、この連結軸４５ａ，４５ｂ回りに旋回可能に連結されている。ブッシュ４４は、球面ブッシュ又は弾性を有するゴムブッシュである。このため、軸はり４０は、連結軸４５まわりに旋回可能であると共に、連結軸４５に対して垂直な左右方向に伸び、且つこの連結軸４５ａ，４５ｂを通る仮想軸まわりに若干回転可能である。すなわち、前軸はり４０ａは、連結軸４５ａを通る仮想軸を基準にして前側が上下方向に若干揺動可能で、後軸はり４０ｂ部は、連結軸４５ｂを通る仮想軸を基準にして後側が上下方向に若干揺動可能である。

台車枠２０と車体Ｂとは、前述の牽引装置１０により連結されている。この牽引装置１０は、例えば、一本リンク牽引タイプの装置である。この一本リング牽引タイプの装置では、一本のリンクの一方の端部が台車枠２０にブッシュを介してピン結合され、他方の端部が車体Ｂにブッシュを介してピン結合される。この一本リンク牽引タイプの装置は、基本的に、車体Ｂに対して台車枠２０の上下方向の移動を許容するものであるが、ブッシュの弾性変形等により、左右方向及び前後方向の移動、さらに、上下方向軸、左右方向軸、前後方向軸回りの回転も許容するものでもある。

本参考例において、一本リンク牽引タイプの装置を採用する場合、車体Ｂ下部の左右方向における中央位置にブラケットが設けられ、台車枠２０の台車枠横梁２１における左右方向の中央位置にもブラケットが設けられる。そして、リンクの一方の端部が、車体Ｂのブラケットにブッシュを介してピン結合され、リンクの他方の端部が、台車枠２０のブラケットにブッシュを介してピン結合される。この場合、車体Ｂのブラケットの左右に、台車枠２０から伸びるゴムストッパを設け、台車枠２０に対する車体Ｂの左右方向の相対移動を制限するとよい。

車体下部の左右部と、台車枠２０の台車枠横梁２１における左右両端部とは、空気ばね１１．１１により連結されており、この空気バネ１１，１１により、台車枠２０に対する車体Ｂの各種方向の変位・振動衝撃、特に上下方向の変位・振動衝撃が吸収される。

さらに、車体Ｂと台車枠２０との間には、両者間の上下方向の距離を調整するための高さ調整装置１２が設けられている。この高さ調整装置１２（図２）は、車体Ｂの下部に固定されている高さ調整弁１３と、この高さ調整弁１３の出力軸に取り付けられているハンドル１４と、一方の端部がハンドル１４とピン結合され他方の端部が台車枠２０にピン結合されているリンク１５と、を有している。

乗客の乗降により車体Ｂの重量に変化が発生すると、空気バネ１１が膨れたり、潰れたりすることで車体Ｂの高さが変化する。車体Ｂの位置が変化すると、高さ調整弁１３の位置が一緒に変化し、それに伴いレバー１４が高さ調整弁１３に対して回転して、高さ調整弁１３に内臓されているバルブが開閉し、車両が持っている空気源からの高圧空気が空気バネ１１に供給される、又は空気バネ１１内の空気が外部に放出される。高さ調整装置１２は、以上のような動作をすることで、空気バネ１１の高さを一定に保ち、車体Ｂの高さを一定に保つ役割をしている。

なお、台車枠２０に対して車体Ｂは、前述したように、上下方向の相対変位の他、各種方向へ相対変位する。このため、この高さ調整装置１２では、リンク１５を長くすることで、各種方向への相対変位によるレバー１４への影響を小さくして、この影響が空気バネ１１への高さ変化につながらないようにしている。

台車枠２０の左右の台車枠側梁２２，２２の前端部に設けられている軸ばね受け２３，２３と、前駆動輪ユニット３０ａの左右の軸箱３３ａ，３３ａとの間には、コイルバネ又はバネゴム等の軸ばね１８，１８（図２）が配置されている。同様に、台車枠２０の左右の台車枠側梁２２，２２の後端部に設けられている軸ばね受け２３，２３と、後駆動輪ユニット３０ｂの左右の軸箱３３ｂ，３３ｂとの間にも、軸ばね１８，１８が配置されている。軸ばね１８の一方の端部は、台車枠軸ばね受け２３に取り付けられ、他方の端部は、軸箱３３に取り付けられている。

前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとの間には、各軸はり４０ａ，４０ｂの台車枠２０に対する小刻みな旋回等を抑制して旋回安定性や直進安定性を確保する操舵角安定化装置５０（図２）が設けられている。この操舵角安定化装置５０は、内部に気体やバネ等の弾性部材が入っているシリンダであり、シリンダケーシング５１が一方の軸はり４０ｂにピン結合され、シリンダケーシング５１に対して出没可能なピストン５２が他方の軸はり４０ａにピン結合されている。この操舵角安定化装置５０は、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとの関係を、常に直進走行状態に戻すように作用する役目をもっている。

次に、図４を用いて、本参考例の鉄道車両用台車の曲線通過姿勢について説明する。

まず、図４（Ａ）を用いて、従来からの鉄道車両用台車の曲線通過姿勢について説明する。この鉄道車両用台車では、車体Ｂの下部に、本参考例と同様、例えば、一本リンク牽引タイプの牽引装置により、台車枠２０ｐが連結されている。前後の輪軸３２ａ，３２ｂは、それぞれ軸箱を介して、この台車枠２０ｐに取り付けられている。すなわち、輪軸３２ａ，３２ｂは、台車枠２０ｐに対して、上下方向に伸びる仮想軸まわりに旋回することができず、台車枠２０ｐに対する輪軸３２ａ，３２ｂの方向はほぼ固定されている。

このような鉄道車両用台車では、レールＲの曲線部分を走行中、車体Ｂに対して台車枠２０ｐが旋回し、この旋回角θのみが輪軸３２ａ，３２ｂの操舵角となる。このため、レールＲの小曲線半径部分の走行中では、輪軸３２ａ，３２ｂの操舵角として十分な角度が得られず、車輪３１ａ，３１ｂのフランジ、特に前車輪３１ａのフランジがレールＲに対してアタック角αを持って接触することになる。この結果、キシリ音が発生すると共に、横圧が大きくなり、鉄道車両はスムーズに走行できない。

一方、本参考例の鉄道車両用台車では、同図（ｂ）に示すように、レールＲの曲線部分を走行中、車体Ｂに対して台車枠２０が旋回する。さらに、レールＲの曲線半径がより小さくなると、車輪３１ａ，３１ｂのフランジがレールＲからさらなる横圧を受けて、台車枠２０に対して軸はり４０ａ，４０ｂも旋回する。すなわち、本参考例では、レールＲの小曲線半径部分の走行中、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角θと、台車枠２０に対する軸はり４０ａ，４０ｂの旋回角（軸はりのみによる輪軸の操舵角）βとを合わせたものが車輪３１ａ，３１ｂの操舵角となる。

従って、本参考例の台車では、アタック角αがほぼ０°となり、小曲線半径部分でも、鉄道車両はスムーズに走行できる。

また、本参考例では、車輪３１や輪軸３２に対して、モータ３８が相対移動しないので、駆動力伝達装置３９の仕様やモータ３８の配置等を比較的自由に定めることができる。具体的には、本参考例では、駆動力伝達装置３９に、カルダン継手等の自在継手が組み込まれている必要性がなく、継手の仕様に、各種歯車の仕様等も拘束されることがない。よって、本参考例では、駆動力伝達装置３９の仕様を比較的自由に定めることができる。また、本参考例では、駆動力伝達装置３９の仕様を比較的自由に定めることができるため、モータ３８の配置を定めから、駆動力伝達装置３９の仕様を定めることも可能である。例えば、本参考例では、輪軸３２とモータ３８の出力軸とは平行であるが、輪軸３２に対してモータ３８の出力軸が垂直になるように、モータ３８を配置し、これに併せて、駆動力伝達装置の仕様を定めることもできる。すなわち、本参考例では、前述したように、モータ３８の配置も比較的自由に定めることができる。

なお、本参考例では、車体Ｂに対して台車枠２０を旋回可能に連結しているが、車体Ｂに対して台車枠２０を旋回不能に連結しても、台車枠２０に対する各軸はり４０ａ，４０ｂの旋回性により、レールの小半径部分における走行性が損なわれることはない。

また、本参考例では、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとの間に操舵角安定化装置５０を設けているが、各軸はり４０ａ，４０ｂと台車枠２０との間に操舵角安定化装置５０を設けてもよい。但し、この場合、前軸はり４０ａと台車枠２０との間及び後軸はり４０ｂと台車枠２０との間に、操舵角安定化装置が必要になるため、操舵角安定化装置の数量が多くなることは否めない。

「第一実施形態」
次に、図５を用いて、本発明に係る第一実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、参考例の台車に、前軸はり４０ａが一方の旋回方向に旋回すると、後軸はり４０ｂを逆の旋回方向に旋回させる軸はり間連動機構６０を設けたものである。

軸はり間連動機構６０は、前軸はり４０ａの張出つば部４３ａから後方へ突出した一対の第一係合部６１，６１と、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂから前方に突出した第二係合部６２と、を有している。なお、本実施形態において、前軸はり４０ａの張出つば部４３ａ、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂ、第一係合部６１、及び第二係合部６２は、いずれも、台車枠２０の凹部に入り込んでいるもので、図５では、本来、隠れ線（破線）で示すべきであるが、ここでは、これらの部位の存在を明確に示すために実線で示している。

一対の第一係合部６１，６１は、互いに平行で、左右方向に並んでいる。一対の第一係合部６１，６１は、左右方向において、前軸はり４０ａの連結軸４５ａの位置を中心として、互いに等距離の位置に配置されている。

第二係合部６２は、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂから前方に突出した突出片６３と、この突出片６３の左右側面に、それぞれ貼り付けられている弾性を有するゴム（緩衝材）６４と、を有している。この第二係合部６２は、左右方向において、後軸はり４０ｂの連結軸４５ｂの位置に配置されている。このため、第二係合部６２は、左右方向において、一対の第一係合部６１，６１の中間に位置している。一対の第一係合部６１，６１のうち、左側の第一係合部６１と第二係合部６２との間、及び右側の第一係合部６１と第二係合部６２との間には、それぞれ、隙間δが形成されている。各隙間δの左右方向の寸法は、同じである。

本実施形態の鉄道車両用台車では、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、本線レールに対する分岐レールの角度が所定以上の分岐部に進入した場合、まず、台車枠２０が車体Ｂに対して旋回した後、前軸はり４０ａが台車枠２０に対して旋回する。前軸はり４０ａの旋回角が所定以上になると、第一係合部６１の内面に第二係合部６２が接触し、第二係合部６２は第一係合部６１に押されて、後軸はり４０ｂを前軸はり４０ａと逆方向に旋回させる。すなわち、前軸はり４０ａの旋回に連動して、後軸はり４０ｂが旋回する。但し、前軸はり４０ａの旋回角が所定以上にならなければ、第一係合部６１の内面に第二係合部６２は接触せず、後軸はり４０ｂは前軸はり４０ａの旋回に連動しない。

このように、本実施形態では、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、直線部に対する分岐部の角度が所定以上の分岐部に進入した場合、前軸はり４０ａが台車枠２０に対して旋回すると共に、後軸はり４０ｂが台車枠２０に対して逆方向に旋回するので、小曲線半径部分でも、鉄道車両はスムーズに走行できる。

ここで、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとの連動旋回時、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１と、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回角β２との旋回角比は、以下に示すように、第二係合部６２の前側の角、つまり第一係合部６１と接触する第二係合部６２中の部分を基準にして、後軸はり４０ｂの連結軸４５ｂまでの距離Ｌ２と、前軸はり４０ａの連結軸４５ａまでの距離Ｌ１との比となる。
旋回角比＝β１／β２＝Ｌ２／Ｌ１

前述したように、台車がレールの小曲線半径部等に進入した場合、前軸はり４０ａが台車枠２０に対して旋回した後、後軸はり４０ａ，４０ｂが台車枠２０に対して旋回する。このため、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回角β２よりも、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１の方が大きい、つまり、旋回角比が大きい方が好ましい。このため、本実施形態では、前述の距離Ｌ２を前述の距離Ｌ１より大きくして、旋回角比を大きくしている。

ところで、本線レールに対する分岐レールの角度が所定以上の分岐部に進入した場合、前側の軸輪３１ａが分岐レールに入っていても、後側の車輪３１ｂが本線レール上に残っている場合、台車枠２０に対して前軸はり４０ａが旋回しても、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回角β２は０のままであることが好ましい。すなわち、このような場合、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとが連動しない方が好ましい。また、直線レールを走行中、何らかの原因により、前軸はり４０ａが旋回しても、後軸はり４０ｂは、連動旋回しない方が直進安定性面で好ましい。

そこで、本実施形態では、一対の第一係合部６１，６１のうち、左側の第一係合部６１と第二係合部６２との間、及び右側の第一係合部６１と第二係合部６２との間に、それぞれ、隙間δを形成し、前軸はり４０ａが旋回しても、直ちに後軸はり４０ｂが連動旋回しないよう、連動旋回にタイムラグを持たせている。

以上のように、本実施形態では、前軸はり４０ａが台車枠２０に対して旋回すると、後軸はり４０ｂが台車枠２０に対して逆方向に旋回するので、レールの小曲線半径部分をスムーズに走行することができると共に、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとの間の不要な連動が無く、レールの直線部分等においても安定して走行することができる。

「第二実施形態」
次に、図６を用いて、本発明に係る第二実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車も、第一実施形態と同様、参考例の台車に、前軸はり４０ａが一方の旋回方向に旋回すると、後軸はり４０ｂを逆の方向に旋回させる軸はり間連動機構６５を設けたものである。

本実施形態の軸はり間連動機構６５は、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとを連結する連結リンク６６と、前軸はり４０ａの張出つば部４３ａから後方へ突出したブラケット６７ａと、このブラケット６７ａに設けられている前リンク軸６８ａと、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂから前方に突出したブラケット６７ｂと、このブラケット６７ｂに設けられている後リンク軸６８ｂと、を有している。なお、本実施形態において、前軸はり４０ａの張出つば部４３ａ、後軸はり４０ｂの張出つば部４３ｂ、各ブラケット６７ａ，６７ｂ、各リンク軸６８ａ，６８ｂ等は、いずれも、台車枠２０の凹部に入り込んでいるもので、図６では、本来、隠れ線（破線）で示すべきであるが、ここでは、これらの部位の存在を明確に示すために実線で示している。

二つのリンク軸６８ａ，６８ｂのうち、一方のリンク軸６８ａは、前連結軸４５ａと後連結軸４５ｂとを結んだ仮想線を基準にして、左右方向の一方の側に設けられ、他方のリンク軸６８ｂは、左右方向の他方の側に設けられている。

連結リンク６６の各端部は、ゴムブッシュ等の弾性変形可能な緩衝材６９ａ，６９ｂを介して、各リンク軸６８ａ，６８ｂとピン結合されている。

本実施形態においても、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとが連結リンク６６で連結されているので、第一実施形態と同様、レールの小曲線半径部等に進入した場合、前軸はり４０ａが台車枠２０に対して旋回すると、後軸はり４０ｂが台車枠２０に対して逆方向に旋回するので、小曲線半径部分でも、鉄道車両はスムーズに走行できる。

また、本実施形態では、連結リンク６６の各端部が、ゴムブッシュ等の弾性変形可能な緩衝材６９ａ，６９ｂを介して、各リンク軸６８ａ，６８ｂとピン結合されているため、第一実施形態と同様、前軸はり４０ａが旋回しても、直ちに後軸はり４０ｂが連動旋回せず、連動旋回にタイムラグが生じることになり、レールの直線部分等においても鉄道車両はスムーズに走行できる。さらに、本実施形態では、レールの分岐部分に、オーバースピードで進入して、前側の車輪３１ａがレールと衝撃的に接触しても、この衝撃による旋回力が緩衝材により吸収されるため、後軸はり４０ｂが急激に旋回してしまうことを回避することができる。

なお、本実施形態において、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１と、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回角β２との旋回角比は、以下に示すように、前後方向における、後連結軸４５ｂと後リンク軸６８ｂとの間の距離Ｌ２と、前連結軸４５ａと前リンク軸６８ａとの間の距離Ｌ１との比となる。
旋回角比＝β１／β２＝Ｌ２／Ｌ１

よって、本実施形態において、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回角β２よりも、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１の方を大きくする場合、つまり、旋回角比を大きくする場合、後連結軸４５ｂと後リンク軸６８ｂとの間の距離Ｌ２を、前連結軸４５ａと前リンク軸６８ａとの間の距離Ｌ１より大きくする。

「第三実施形態」
次に、図７を用いて、本発明に係る第三実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、参考例の台車に、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角を検知する旋回角センサ７０と、台車枠２０に対する前軸はり４０ａ及び後軸はり４０ｂの旋回角を制御する旋回制御機構７４とを設けたものである。

旋回制御機構７４は、前軸はり４０ａと後軸はり４０ｂとを連結する空気圧又は油圧シリンダ７５と、このシリンダ７５の空気圧又は油圧を制御する圧制御機構７９と、旋回角センサ７０からの信号に応じて圧制御機構７９を制御する制御回路７８と、を備えている。

シリンダ７５は、前軸はり４０ａとピン結合している第一ロッド７６ａと、この第一ロッド７６ａに端部に固定されている第一ピストンと、後軸はり４０ｂとピン結合している第二ロッド７６ｂと、この第二ロッド７６ｂに端部に固定されている第二ピストンと、第一ピストンが前後方向に移動可能な第一室が形成されていると共に、第二ピストンが前後方向に移動可能な第二室が形成されているシリンダケーシング７７と、を有している。なお、本実施形態において、シリンダ７５は、台車枠２０の凹部に入り込んでいるもので、図７では、本来、隠れ線（破線）で示すべきであるが、ここでは、この部位の存在を明確に示すために実線で示している。

旋回角センサ７０は、車体Ｂに対して台車枠２０が所定角度以上旋回するとオン信号を出力する角度検知スイッチ７１と、この角度検知スイッチ７１のドグ７２とを有している。角度検知スイッチ７１は、車体Ｂと台車枠２０とのうちの一方に固定され、ドグ７２は他方に固定されている。

本実施形態では、レールの直線部分や大曲線半径部分の走行中、つまり、車体Ｂに対する旋回角が所定角度未満の場合、シリンダケーシング内のピストンは、空気圧又は油圧により、位置拘束されており、台車枠２０に対して各軸はり４０ａ，４０ｂは基本的に旋回できない。このため、台車枠２０に対して各軸はり４０ａ，４０ｂの不必要な旋回を回避でき、鉄道車両は、レールの直線部分や大曲線半径部分等を安定して走行することができる。

但し、シリンダ７５が空気圧シリンダの場合、車体Ｂに対する旋回角が所定角度未満であっても、シリンダケーシング内で空気が圧縮又は膨張して、ピストンが多少移動するので、台車枠２０に対して各軸はり４０ａ，４０ｂは多少旋回する。しかしながら、空気圧シリンダを用いることにより、各軸はり４０ａ，４０ｂの小刻みな旋回を抑制することができると共に、レールの分岐部分に、オーバースピードで進入して、前側の車輪３１ａがレールと衝撃的に接触しても、この衝撃力を吸収することができる。

本実施形態では、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、直線部に対する分岐部の角度が所定以上の分岐部に進入した場合、つまり、車体Ｂに対する旋回角が所定角度以上になった場合、検知スイッチ７１とドグ７２とが接触して、検知スイッチ７１は制御回路７８へオン信号を出力する。制御回路７８は、このオン信号を受信すると、圧制御機構７９に対して、シリンダケーシング内の空気圧又は油圧の解放を指示する。圧制御機構７９は、この指示を受けて、シリンダケーシング内の空気圧又は油圧を解放し、シリンダケーシング内のピストンの位置拘束を解除する。つまり、各軸はり４０ａ，４０ｂの旋回に対する拘束を解除する。

この結果、本実施形態でも、小曲線半径部分等の走行中、各軸はり４０ａ，４０ｂが旋回するので、鉄道車両は小曲線半径部分等をスムーズに走行できる。

「第四実施形態」
次に、図８を用いて、本発明に係る第四実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、第三実施形態と同様、参考例の台車に、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角を検知する旋回角センサ８０と、台車枠２０に対する前軸はり４０ａ及び後軸はり４０ｂの旋回角を制御する旋回制御機構８４とを設けたものである。

本実施形態の旋回制御機構８４は、前軸はり４０ａ及び後軸はり４０ｂの旋回角を制御する電動アクチュエータ８５と、旋回角センサ７０からの信号に応じて電動アクチュエータ８５の動作を制御する制御回路８９と、を備えている。電動アクチュエータ８５は、アクチュエータケーシング８７から相対する方向に出没する二つの動作端８６ａ，８６ｂを有しており、一方の動作端８６ａが前軸はり４０ａにピン結合され、他方の動作端８６ｂが後軸はり４０ｂにピン結合されている。なお、本実施形態において、電動アクチュエータ８５は、台車枠２０の凹部に入り込んでいるもので、図８では、本来、隠れ線（破線）で示すべきであるが、ここでは、この部位の存在を明確に示すために実線で示している。

旋回角センサ８０は、光フォトセンサ８１と、この光フォトセンサ８２からの光を受けるドグと、を有している。光フォトセンサ８１は、車体Ｂと台車枠２０とのうち一方に固定され、ドグ８２は他方に固定されている。光フォトセンサ８１は、ドグに対して光を発し、ドグ８２からの反射光を受光して、この反射光の受光位置の変化、つまり、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角の変化に応じた信号を制御回路８９に出力する。なお、ここでは、旋回角センサ８０として、光フォトセンサ８１を用いているが、旋回角を検知することができれば、如何なるセンサを用いてもよく、例えば、渦電流センサ等を用いてもよい。

本実施形態では、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角度が旋回角センサ８０から制御回路８９へ随時送られる。制御回路８９は、車両がレールの直線部分や大曲線半径部分の走行中、つまり、車体Ｂに対する旋回角が所定角度未満の場合、電動アクチュエータ８５の二つの動作端８６ａ，８６ｂの位置拘束している。このため、本実施形態でも、第三実施形態と同様、台車枠２０に対して各軸はり４０ａ，４０ｂは基本的に旋回できず、台車枠２０に対して各軸はり４０ａ，４０ｂの不必要な旋回を回避でき、鉄道車両は、レールの直線部分や大曲線半径部分等を安定して走行することができる。

また、本実施形態では、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、直線部に対する分岐部の角度が所定以上の分岐部に進入した場合、つまり、車体Ｂに対する旋回角が所定角度以上になった場合、制御回路８９は、電動アクチュエータ８５の二つの動作端８６ａ，８６ｂをそれぞれ動作させ、台車枠２０に対する各軸はり４０ａ，４０ｂの旋回角が、旋回角センサ７０で検知された旋回角に対応した角度になるよう制御する。この場合、制御回路８９は、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角が大きくなれば、台車枠２０に対する各軸はり４０ａ，４０ｂの旋回角も大きくなるよう、電動アクチュエータ８５の二つの動作端８６ａ，８６ｂの位置を制御する。なお、この際、台車枠２０に対する前軸はり４０ａ，の旋回方向と、台車枠２０に対する後軸はり４０ｂの旋回方向とは、逆である。

この結果、本実施形態でも、小曲線半径部分等の走行中、各軸はり４０ａ，４０ｂが所定量旋回するので、鉄道車両は小曲線半径部分等をスムーズに走行できる。

なお、本実施形態では、旋回制御機構８４の構成要素の一つとして電動アクチュエータ８５を用いたが、この替わりに、空気圧又は油圧アクチュエータ等を用いてもよい。

「第五実施形態」
次に、図９及び図１０を用いて、本発明に係る第五実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、第一実施形態の台車に、車体Ｂに対して台車枠２０が旋回すると、台車枠２０に対して前軸はり４０ａを旋回させる台車−軸はり間連動機構９０を設けたものである。

この台車−軸はり間連動機構９０は、一方の端部が車体Ｂにピン結合されている車体側リンク９１と、一方の端部が車体側リンク９１の他方の端部にピン結合されていると共に、他方の端部が前軸はり４０ａにピン結合されている軸はり側リンク９２と、を有している。軸はり側リンク９２は、以上のように、一方の端部が車体側リンク９１の他方の端部にピン結合され、他方の端部が前軸はり４０ａにピン結合されていると共に、中間部分が台車枠２０にピン結合されている。なお、図１０において、台車−軸はり間連動機構９０は台車枠２０や空気バネ１１の影に隠れているため、本来、隠れ線（破線）で示すべきであるが、ここでは、この部位の存在を明確に示すために実線で示している。

各ピン結合における回転軸は、いずれも、左右方向に伸びている軸である。また、各ピン結合部分には、ゴムブッシュ等の弾性変形可能な緩衝材９３が介在している。

本実施形態では、車体Ｂに対して台車枠２０が旋回すると、この台車枠２０にピン結合されている軸はり側リンク９２の中間部分も、台車枠２０と一体的に旋回する。この軸はり側リンク９２は、前述したように、一方の端部が車体側リンク９１とピン結合され、他方の端部が前軸はり４０ａとピン結合されているため、この中間部のピン結合部分を支点としたテコとして機能し、その一方の端部と他方の端部とは逆向き揺動する。つまり、この軸はり側リンク９２は、前後方向に対して垂直な面内で傾く。このため、台車枠２０に対して、車体Ｂが相対的に旋回して、車体側リンク９１にピン結合している軸はり側リンク９２の一方の端部が、車体Ｂに旋回に伴って台車枠２０に対して相対的に揺動すると、軸はり側リンク９２の他方の端部は、逆方向に揺動する。なお、車体側リンク９１が傾くのは、各ピン結合部分の緩衝材が弾性変形するからである。

以上の現象に関して、軸はり側リンク９２の一方の端部側を基準に考察する。車体Ｂに対して台車枠２０が旋回すると、軸はり側リンク９２の一方の端部側を基準にして、軸はり側リンク９２の中間部のピン結合部分も揺動し、軸はり側リンク９２の他方の端部側も、同じ向きに、軸はり側リンク９２の中間部のピン結合部分の揺動量に比例して揺動する。

よって、本実施形態では、車体Ｂに対して台車枠２０が旋回すると、この旋回角に比例して、台車枠２０に対して前軸はり４０ａも同じ向きに旋回する。一方、後ろ軸はり４０ｂは、前軸はり４０ａと軸はり間連動機構６０により連結されているため、台車枠２０及び前軸はり４０ａ，４０ｂとは逆向きに旋回する。なお、本実施形態では、各リンクのピン結合部分に緩衝材９３が介在しているため、車体Ｂに対して台車枠２０が多少旋回しても、これらの緩衝材９３が弾性変形するだけで、前軸はり４０ａは台車枠２０に対して旋回しない。

したがって、本実施形態でも、前述の第四実施形態と同様、鉄道車両は、レールの直線部分や大曲線半径部分等をスムーズに走行することができる上に、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、直線部に対する分岐部の角度が所定以上の分岐部であってもスムーズに走行することができる。

ここで、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角θと、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１との旋回角比は、以下に示すように、軸はり側リンク９２の中間部分のピン結合部分と軸はり側リンク９２の一方の端部のピン結合部分との間の距離Ｈ２と、軸はり側リンク９２の中間部分のピン結合部分と軸はり側リンク９２の他方の端部のピン結合部分との間の距離Ｈ１との比となる。
旋回角比＝θ／β１＝Ｈ１／Ｈ２

このため、車体Ｂに対する台車枠２０の旋回角θよりも、台車枠２０に対する前軸はり４０ａの旋回角β１を大きくする場合、つまり、旋回角比を大きくする場合、前述の距離Ｈ２を前述の距離Ｈ１より大きくする。

なお、前述の第四実施形態でも、車体Ｂに対して台車枠２０が旋回すると、これに連動して軸はり４０ａ，４０ｂが旋回するので、本実施形態と同様、第四実施形態の台車も、台車−軸はり間連動機構を備えていると言える。さらに、第四実施形態でも、前軸はり４０ａの旋回に連動して、後軸はり４０ｂが逆方向に旋回するので、第四実施形態の台車は、第一及び第二実施形態と同様、軸はり間連動機構を備えているとも言える。

「第六実施形態」
次に、図１１を用いて、本発明に係る第六実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、第二実施形態の台車に、第五実施形態で説明した台車−軸はり間連動機構９０を設けたものである。

よって、本実施形態でも、第五実施形態と同様、鉄道車両は、レールの直線部分や大曲線半径部分等をスムーズに走行することができる上に、レールの小曲線半径部や、レールの分岐部で、直線部に対する分岐部の角度が所定以上の分岐部であってもスムーズに走行することができる。

また、本実施形態の台車は、第二実施形態の軸はり間連動機構６０を備えているため、第二実施形態と同様、レールの分岐部分に、オーバースピードで進入して、前側の車輪３１ａがレールと衝撃的に接触しても、この衝撃による旋回力が、連結リンク６６のピン結合部分に介在している緩衝材により吸収されるため、後軸はり４０ｂが急激に旋回してしまうことを回避することができる。

「第七実施形態」
次に、図１２を用いて、本発明に係る第七実施形態としての鉄道車両用台車について説明する。

本実施形態の鉄道車両用台車は、各車輪３１ａ，３１ｂ毎にモータ１０８ａ，１０８ｂを設けたもので、その他の構成は参考例の台車と基本的に同様である。

各モータ１０８ａ，１０８ｂの出力軸には、対応する車輪３１ａ，３１ｂの軸輪１０５ａ，１０５ｂが直結されている。各モータ１０８のケーシングは、軸はり４０の部材であって、前後方向に並んでいる一対の連結梁部４２，４２間に渡されているモータブラケット１０９に固定されている。

このように、本実施形態では、矩形枠型の軸はり４０の枠内に各モータ１０８，１０８を配置した関係上、枠内にディスクブレーキ装置３５を設けるスペースがなくなる。このため、本実施形態では、ディスクブレーキ装置３５は軸はり４０に取り付けているものの、軸はり４０の枠外に取り付けている。具体的には、左右の車輪３１，３１のうち、一方の車輪３１の輪軸１０５を枠外の方向に突出させ、この部分の輪軸１０５にブレーキディスク３６を固定し、ブレーキキャリパ３７のベースを、側梁部４１の側部に固定している。なお、このディスクブレーキ装置３５の替わりに、踏面ブレーキ装置を採用すれば、これを軸はり４０の枠内に設けることは可能である。

以上、本実施形態では、参考例と同様の効果を得ることができると共に、左右の車輪３１，３１がそれぞれ独立して回転できるため、レールの小曲線半径部分の走行中における、左右車輪３１，３１の縦スベリを軽減でき、縦スベリによるキシリ音の発生や車輪３１ａ，３１ｂ及びレールの磨耗を抑えることができる。

なお、本実施形態は、参考例の台車を変更したものであるが、その他の第一〜第六実施形態の台車を同様に変更してもよいことは言うまでもない。

１０：牽引装置、１１：空気バネ、１２：高さ調整装置、１８：軸ばね、２０：台車枠、２１：台車枠横梁、２２：台車枠側梁、２３：軸ばね受け、３０ａ，３０ｂ：駆動輪ユニット、３１ａ，３１ｂ：車輪、３２ａ，３２ｂ，１０５ａ，１０５ｂ：輪軸、３３ａ，３３ｂ：軸箱、３５ａ，３５ｂ：ブレーキ装置、３８ａ，３８ｂ，１０８ａ，１０８ｂ：モータ、３９ａ，３９ｂ：駆動力伝達装置、４０ａ，４０ｂ：軸はり、４１ａ，４１ｂ：側梁部、４２ａ，４２ｂ：連結梁部、４３ａ，４３ｂ：張出つば部、４５ａ，４５ｂ：連結軸、５０：旋回角安定化装置、６０，６５：軸はり間連動機構、６１：第一係合部、６２：第二係合部、６６：連結リンク、７０，８０：旋回角センサ、７４，８４：旋回制御機構、７５：空気圧又は油圧シリンダ、７８，８９：制御回路、８５：電動アクチュエータ、９０：台車−軸はり間連動機構、９１：車体側リンク、９２：軸はり側リンク

Claims (9)

1. 左右の一対の車輪と、
   前記一対の車輪のそれぞれの回転軸となる輪軸と、
   前記輪軸を回転可能に支持する一対の軸箱と、
   前記車輪を回転させるモータと、
   車体の下部に配置される台車枠と、
   前記車体の上下方向に伸びる軸まわりで旋回可能に、前記台車枠を該車体の下部に連結する台車牽引装置と、
   前記一対の軸箱及び前記モータのケーシングが固定され、前記輪軸に対して垂直な上下方向に伸びる連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられている軸はりと、
   を備え、
   前記軸はりと、該軸はりに取り付けられている、前記一対の軸箱及び前記モータを含む装架物と、を有する駆動輪ユニットを二つ備え、
   前記二つの駆動輪ユニットは、前記車体の前後方向に並び、
   前記二つの駆動輪ユニットのそれぞれの軸はりは、それぞれの前記連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられており、
   前記二つの駆動輪ユニットのうち、前側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである前軸はりが前記連結軸まわりの一方の旋回方向に旋回すると、後側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである後軸はりを前記連結軸まわりの他方の旋回方向に旋回させる軸はり間連動機構を備えており、
   前記軸はり間連動機構は、
   前記前軸はりから前記後軸はりに向かって伸びる一対の第一係合部と、
   前記後軸はりから前記前軸はりに向かって伸び、該前軸はりが前記連動軸回りに所定角度以上旋回すると、前記第一係合部と接触し、該第一係合部に押されて、該後軸はりを旋回させる第二係合部と、を有し、
   前記第二係合部は、左右方向において、前記一対の第一係合部の中間に位置しており、前記一対の第一係合部のうち、左側の前記第一係合部と前記第二係合部との間、及び右側の前記第一係合部と前記第二係合部との間には、それぞれ、隙間が形成されている、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
2. 左右の一対の車輪と、
   前記一対の車輪のそれぞれの回転軸となる輪軸と、
   前記輪軸を回転可能に支持する一対の軸箱と、
   前記車輪を回転させるモータと、
   車体の下部に配置される台車枠と、
   前記車体の上下方向に伸びる軸まわりで旋回可能に、前記台車枠を該車体の下部に連結する台車牽引装置と、
   前記一対の軸箱及び前記モータのケーシングが固定され、前記輪軸に対して垂直な上下方向に伸びる連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられている軸はりと、
   を備え、
   前記軸はりと、該軸はりに取り付けられている、前記一対の軸箱及び前記モータを含む装架物と、を有する駆動輪ユニットを二つ備え、
   前記二つの駆動輪ユニットは、前記車体の前後方向に並び、
   前記二つの駆動輪ユニットのそれぞれの軸はりは、それぞれの前記連結軸まわりで旋回可能に、前記台車枠に取り付けられており、
   前記二つの駆動輪ユニットのうち、前側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである前軸はりが前記連結軸まわりの一方の旋回方向に旋回すると、後側の前記駆動輪ユニットの前記軸はりである後軸はりを前記連結軸まわりの他方の旋回方向に旋回させる軸はり間連動機構を備えており、
   前記軸はり間連動機構は、
   一方の端部が前記前軸はりにピン結合し、他方の端部が前記後軸はりにピン結合している連結リンクと、
   前記ピン結合部分に配置され、各軸はりの旋回による、ピン結合されている両部材の相対変位を部分的に吸収する弾性変形可能な緩衝材と、を有する、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
3. 請求項１又は２に記載の鉄道車両用台車において、
   前記モータの回転軸の回転駆動力を前記輪軸に伝える駆動力伝達装置を備え、
   前記駆動力伝達装置は、前記軸はりに取り付けられている、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記車輪に制動力を加えるブレーキ装置を備え、
   前記ブレーキ装置は、前記軸はりに取り付けられている、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記輪軸が伸びている左右方向における、前記連結軸の位置は、前記左右の車輪の中央位置である、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記一対の軸箱のうち、一方の軸箱は、左側の前記車輪の前記輪軸を回転可能に支持する左軸箱であり、他方の軸箱は、右側の前記車輪の輪軸を回転可能に支持し、該左軸箱よりも右側に配置されている右軸箱であり、
   前記軸はりは、前記右軸箱が固定されている右側梁部と、前記左軸箱が固定されている左梁部と、該右側梁部と該左側梁部とを連結する連結梁部と、前記輪軸に対して垂直な前後方向において、該連結梁部から前記輪軸に対して遠ざかる向きに張り出している張出部と、を有し、
   前記連結軸は、前記張出部に位置している、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記車体に対する前記台車枠の旋回角を検知する旋回角センサと、
   前記旋回角が予め定められた角度になるまで、前記台車枠に対して前記軸はりを旋回不能に拘束し、該旋回角が該予め定められた角度以上になると、前記台車枠に対して前記軸はりを旋回可能にする旋回制御手段と、
   を備えていることを特徴とする鉄道車両用台車。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記車体に対する前記台車枠の旋回角を検知する旋回角センサと、
   前記旋回角センサにより検知された前記台車枠の前記旋回角に応じて、前記台車枠に対する前記軸はりの旋回角を制御する旋回制御手段と、
   を備えていることを特徴とする鉄道車両用台車。
9. 請求項１から６のいずれか一項に記載の鉄道車両用台車において、
   前記車体に対して前記台車枠が旋回すると、該台車枠に対して前記軸はりを旋回させる台車−軸はり間連動機構を備えている、
   ことを特徴とする鉄道車両用台車。

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