JP6370514B2

JP6370514B2 - 車輪支持装置および車両

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Publication number: JP6370514B2
Application number: JP2018507866A
Authority: JP
Inventors: 迪矩橋本; 英男寺澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2018-08-08
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: US20190084592A1; DE112016006676B4; US10870439B2; WO2017168546A1; DE112016006676T5; JPWO2017168546A1

Description

この発明は、鉄道車両に用いられる車輪を支持する装置およびその車輪支持装置を備える車両に関する。

多くの鉄道車両においては、それぞれの車軸の両側に２本のレールの軌間に応じた間隔をあけて車輪が嵌合された車輪付き車軸２本を、車両の進行方向の前後に配置して台車枠で支持された台車が構成される。この台車には車輪が４個取り付けられている。この車輪付き車軸２本を備えた台車を前後に２台配置し、その上に跨るように車体が載せられて鉄道車両が構成されている。この場合の車輪支持は、車軸への嵌合によって行なわれる。

近年、低床式の軽量車両が都市内交通として使用され、車体床面の低床化のために、左右の車輪が取り付けられた車軸を用いずに、左右の車輪を独立に支持する方式が採用されている。この方式においては、左右の車輪が接続されていないため、左右独立に回転するように構成されている。車輪の駆動は左右別々のモータによって行なわれ、左右の車輪は独立に制御される。

従来の独立車輪動力台車は、台車枠の右側および左側には個別・独立して回転する車輪が配置されている。左右の車輪は、台車枠の左側および右側に備えたモータにより個別に駆動される。車輪が回転駆動することにより、レール上を走行することができる。

例えば特許文献１の独立車輪駆動コンポーネントでは、車輪は個別に回転できるようになっている。モータの回転力は、遊星減速機にて減速され伝達部材を介して、車輪に伝達される。車輪には複数の貫入孔が形成されており、伝達部材のピン部材が貫入孔に貫入しており、貫入孔とピン部材との間に、リング状の防振部材が介在されている。モータからの回転力は、防振部材を圧縮して車輪に確実に伝達される。一方、車輪に発生した半径方向の振動は、防振部材により低減される。

特開２０００−３０９２６８号公報

特許文献１の独立車輪動力台車の車輪支持は、台車枠から車体の幅方向外側に突出した軸により支持される構成となっており、台車の４個の車輪は一体型の台車枠で支持されている。そのために台車全体の質量が大きく、車両のバネ下質量の軽減が困難であるとともに、左右車輪間の車体床面の低床化にも限界があるという問題点があった。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、バネ下質量を軽減し、車輪間の車体床面を低くすることを目的とする。

この発明に係る車輪支持装置は、平行に敷設された２本のレールからなる軌道の上を走行する車両の車輪支持装置である。車輪支持装置は、第１の支持枠、第２の支持枠、第１から第４のＬ型リンクおよび第１から第４の支持リンクを備える。
第１の支持枠は、第１の車輪を一方のレール上に転動可能に支持し、縣架装置を介して車両の車体を支持する。第２の支持枠は、車両の進行方向に直交する左右方向に第１の車輪に対向する第２の車輪を他方のレール上に転動可能に支持し、第１の支持枠から分離して配置され、縣架装置を介して車体を支持する。
第１から第４のＬ型リンクは、中央の曲がり部が車体に回動可能に支持され、上部の一端で第１から第４の支持リンクと回動可能に結合される。
第１のＬ型リンクと第３のＬ型リンクの下側の端部は、第１の支持枠の下部に回動可能に支持され、第２のＬ型リンクと第４のＬ型リンクの下側の端部は、第２の支持枠の下部に回動可能に支持される。
第１の支持リンクと第３の支持リンクは、一端が第１のＬ型リンクと第３のＬ型リンクの上部の一端に回動可能に結合され、他端は第２の支持枠の上部に回動可能に支持される。第２の支持リンクと第４の支持リンクは、一端が第２のＬ型リンクと第４のＬ型リンクの上部の一端に回動可能に結合され、他端は第１の支持枠の上部に回動可能に支持される。

この発明の車輪支持装置は、支持枠を各種リンクにより車体から直接支持することで、質量の大きい台車枠を無くすことにより、バネ下質量を軽減することができるという効果がある。また、リンク支持部は車体に接続されているため、車体下部とリンクとの相対的移動を許容するための隙間を狭く設定して、車体床面をさらに低床化できるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係る車輪支持装置の全体構成を車体前方から見た図である。実施の形態１に係る車輪支持装置を上側から見た図である。実施の形態１に係る車輪支持装置を車両側面から見た図である。回動可能に結合された支点の構造を示す図である。実施の形態１に係る車輪支持装置の車輪支持構造を示す断面図である。実施の形態１に係る車輪支持装置の支持枠を車輪側から見た斜視図である。実施の形態１に係る車輪支持装置の支持枠を駆動モータ側から見た斜視図である。実施の形態１に係る車輪支持装置のリンク機構を示す模式図である。実施の形態１に係るリンク機構における各リンクの長さおよびＬ型リンクの曲がり角度の定義を示す図である。この発明の実施の形態２に係る車輪支持装置のリンク結合部を示す図である。この発明の実施の形態３に係る車輪支持装置のリンク結合部を示す図である。この発明の実施の形態に係る車輪支持装置を採用した車両の側面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付ける。なお、図の煩雑を避けて理解を容易にするために、ボルト、ナットおよびボルトを通す穴などを図から省略している場合がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車輪支持装置の全体構成を車体前方から見た図である。図２は、実施の形態１に係る車輪支持装置を上側から見た図である。図３は、実施の形態１に係る車輪支持装置を車両側面から見た図である。図２および図３では、レールと車両８０の車体１が省略されている。

この発明の実施の形態１に係る車輪支持装置７０は、平行に敷設された２本のレールからなる軌道の上を走行する車両に用いられる。ここでは、軌道に関して以下のように定義する。２本のレールの上面に接する平面を軌道面という。軌道面に直交する方向を上下方向という。軌道の上を走行する車両の進行方向に平行な方向を前後方向という。軌道面に平行で、車両の進行方向に直交する方向を左右方向という。

実施の形態１に係る車輪支持装置７０は、左右方向に対向する第１の車輪である車輪５ａおよび第２の車輪である車輪５ｂをそれぞれレール上に転動可能に支持し、懸架装置８を介して車両８０の車体１を支持する第１の支持枠である支持枠４ａおよび第２の支持枠である支持枠４ｂを備える。支持枠４ａ、４ｂはそれぞれ１つの車輪５ａ、５ｂを支持し、左右の支持枠４ａ、４ｂは互いに分離している。２つの支持枠４ａ、４ｂの、車体１と支持枠間の車両横方向の変位に関しては、Ｌ字形状のリンクと直線形状のリンクとの組合せを４セット用いて支持する。車輪支持装置７０は、車体１と支持枠４ａ、４ｂ間の車両前後方向の力を、４本の牽引リンクを用いて伝達する。

支持枠４ａ、４ｂにはそれぞれ、遊星歯車装置２と駆動モータ３が車輪５ａ、５ｂと同軸で固定されている。駆動モータ３の回転軸は、遊星歯車装置２の入力軸に結合され、遊星歯車装置２の出力軸は、車輪５ａ、５ｂに結合されている。車輪５ａ、５ｂは、駆動モータ３の駆動力で回転駆動される。

支持枠４ａ、４ｂはそれぞれ、車輪５ａ、５ｂより２本のレールの外側に配置され、車輪５ａ、５ｂをレール上に転動可能に支持している。Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄはそれぞれ、中央の曲がり部で前後方向の軸の周りに回動可能に車体のＬ型リンク支持部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに支持される。図１では、Ｌ型リンク支持部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが省略されている。Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの下側の先端は車輪５ａ、５ｂの中心軸より下側で支持枠４ａ、４ｂに回動可能に結合され、上部先端は支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの一端と回動可能に結合される。支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの他端は、車輪５ａ、５ｂの中心軸より上側で支持枠４ａ、４ｂに回動可能に結合されている。さらに、支持枠４ａ、４ｂには、それぞれ上部牽引リンク９ａ、９ｂと下部牽引リンク１０ａ、１０ｂが回動可能に結合され、車輪支持装置７０が構成されている。以下、車輪支持装置７０の支持枠４ａ、４ｂを支持する構造を詳細に説明する。

第１のＬ型リンクであるＬ型リンク６ａは、車輪５ａの中心軸より下側でかつ車輪５ａの中心軸より前後方向の前側で、支持枠４ａに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、２本のレールの中心線より車輪５ｂ側において車輪５ｂの中心軸より下側でかつ前側で、車体１のＬ型リンク支持部１ａに前後方向の軸の周りに回動可能に支持される。第２のＬ型リンクであるＬ型リンク６ｂは、車輪５ｂの中心軸より下側でかつ車輪５ｂの中心軸より前側で、支持枠４ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、２本のレールの中心線より車輪５ａ側において車輪５ａの中心軸より下側でかつ前側で、車体１のＬ型リンク支持部１ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に支持される。第３のＬ型リンクであるＬ型リンク６ｃは、車輪５ａの中心軸より下側でかつ車輪５ａの中心軸より前後方向の後ろ側で、支持枠４ａに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、２本のレールの中心線より車輪５ｂ側において車輪５ｂの中心軸より下側でかつ後ろ側で、車体１のＬ型リンク支持部１ｃに前後方向の軸の周りに回動可能に支持される。第４のＬ型リンクであるＬ型リンク６ｄは、車輪５ｂの中心軸より下側でかつ車輪５ｂの中心軸より後ろ側で、支持枠４ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、２本のレールの中心線より車輪５ａ側において車輪５ａの中心軸より下側でかつ後ろ側で、車体１のＬ型リンク支持部１ｄに前後方向の軸の周りに回動可能に支持される。

第１の支持リンクである支持リンク７ａは、車輪５ｂの中心軸より上側でかつ車輪５ｂの中心軸より前側で、支持枠４ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、支持枠４ｂより車輪５ａ側に延びている。第２の支持リンクである支持リンク７ｂは、車輪５ａの中心軸より上側でかつ車輪５ａの中心軸より前側で、支持枠４ａに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、支持枠４ａより車輪５ｂ側に延びている。第３の支持リンクである支持リンク７ｃは、車輪５ｂの中心軸より上側でかつ車輪５ｂの中心軸より後ろ側で、支持枠４ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、支持枠４ｂより車輪５ａ側に延びている。第４の支持リンクである支持リンク７ｄは、車輪５ａの中心軸より上側でかつ車輪５ａの中心軸より後ろ側で、支持枠４ａに前後方向の軸の周りに回動可能に結合され、支持枠４ａより車輪５ｂ側に延びている。

第１の下部牽引リンクである下部牽引リンク１０ａは、車輪５ａの中心軸より下側で、支持枠４ａに左右方向の軸の周りに回動可能に結合され、前後方向に延在して、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に支持される。第２の下部牽引リンクである下部牽引リンク１０ｂは、車輪５ｂの中心軸より下側で、支持枠４ｂに左右方向の軸の周りに回動可能に結合され、前後方向に延在して、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に支持される。第１の上部牽引リンクである上部牽引リンク９ａは、車輪５ａの中心軸より上側で、支持枠４ａに左右方向の軸の周りに回動可能に結合され、前後方向に延在して、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に支持される。第２の上部牽引リンクである上部牽引リンク９ｂは、車輪５ｂの中心軸より上側で、支持枠４ｂに左右方向の軸の周りに回動可能に結合され、前後方向に延在して、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に支持される。下部牽引リンク１０ａ、１０ｂおよび上部牽引リンク９ａ、９ｂが支持される、車体１の部分は図示されていない。

Ｌ型リンク６ａは、車輪５ｂの中心軸より上側でかつ車輪５ｂの中心軸より前側で、支持リンク７ａに前後方向の軸の周りに回動可能に結合される。Ｌ型リンク６ｂは、車輪５ａの中心軸より上側でかつ車輪５ａの中心軸より前側で、支持リンク７ｂに前後方向の軸の周りに回動可能に結合される。Ｌ型リンク６ｃは、車輪５ｂの中心軸より上側でかつ車輪５ｂの中心軸より後ろ側で、支持リンク７ｃに前後方向の軸の周りに回動可能に結合される。Ｌ型リンク６ｄは、車輪５ａの中心軸より上側でかつ車輪５ａの中心軸より後ろ側で、支持リンク７ｄに前後方向の軸の周りに回動可能に結合される。

実施の形態１では、Ｌ型リンク６ａとＬ型リンク６ｃは、相同であって、一方は車輪５ａ、５ｂの前側に配置され、他方は後ろ側に配置される。Ｌ型リンク６ｂとＬ型リンク６ｄは相同であって、一方は車輪５ａ、５ｂの前側に配置され、他方は後ろ側に配置される。実施の形態１ではさらに、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、相同である。

図４は、回動可能に結合された支点の構造を示す図である。回動可能に結合される支点は、一般的には、図４に示すように、支点部を形成する一方のリンク３６の先端の筒状部材３８に円柱状のピン３９を挿入し、他方のリンク３７でピン３９を支持し、スペーサ４０で軸方向位置を維持した上で、グリース等の潤滑剤を用いて筒状部材３８がピン３９を中心に回転できるピン接合で構成される。

図５は、実施の形態１に係る車輪支持装置の車輪支持構造を示す断面図である。車輪支持装置７０の支持枠４ａと支持枠４ｂとが対称なので、以下では、一方の支持枠４ａについて説明し、他方の支持枠４ｂについては、符号を括弧にいれて示す。図５は、支持枠４ａ（４ｂ）が車輪５ａ（５ｂ）を回転可能に支持する構造を示す。支持枠４ａ（４ｂ）には、固定リング１４の大径側が固定リング取付ボルト１６により締結固定されている。固定リング１４の小径側には軸受内筒１２が内筒取付ボルト１５により締結固定されている。軸受内筒１２の半径方向外周には軸受１３が嵌合されている。軸受１３の半径方向外周には軸受外筒１１が嵌合され、軸受外筒１１は軸受内筒１２の周りに回転することが可能である。車輪５ａ（５ｂ）は軸受外筒１１の半径方向外周に回り止め嵌合されている。軸受内筒１２、軸受１３、軸受外筒１１および車輪５ａ（５ｂ）は、それぞれ互いに同軸に嵌合されており、車輪５ａ（５ｂ）は、支持枠４ａ（４ｂ）に対して回転可能に支持されている。

図６は、実施の形態１に係る車輪支持装置の支持枠を車輪側から見た斜視図である。図７は、実施の形態１に係る車輪支持装置の支持枠を駆動モータ側から見た斜視図である。支持枠４ａ（４ｂ）は、遊星歯車装置２と駆動モータ３を固定支持するための支持枠主板１７と、その両側に直角に固定される支持枠側板１８を一体形状で有し、Ｈ型形状に構成される。支持枠主板１７の中央部には、固定リング１４の位置決めができる嵌合穴２２が形成されている。図５に示される固定リング１４は、嵌合穴２２に嵌合されて、例えば複数の固定リング取付ボルト１６で支持枠４ａ（４ｂ）に固定される。

図６に示される支持枠上部支持部２１には、支持リンク７ｂ（７ａ）および支持リンク７ｄ（７ｃ）が回動可能に結合される。支持枠下部支持部２８には、Ｌ型リンク６ａ（６ｂ）および６ｃ（６ｄ）が回動可能に結合される。

支持枠４ａ（４ｂ）には、走行中に車輪５ａ（５ｂ）から軸方向に横荷重が作用するため、支持枠４ａ（４ｂ）の車輪５ａ（５ｂ）側には補強板１９および２０が固定されており、駆動モータ３側には補強板２６、２７が固定されている。支持枠４ａ（４ｂ）には、懸架装置８が取り付けられる取付台２４が駆動モータ３側に固定されている。車体１は、取付台２４に取り付けられる懸架装置８を介して支持される。懸架装置８は、例えば、空気ばねから構成される。空気ばねの支持枠４ａ（４ｂ）への取付固定は、例えば、取付台２４に設けられたボルト用穴に取付ボルトを通して下側からねじ止めされる。懸架装置８としては、空気ばねの他に、例えば、重ね板ばね、または、コイルばねと減衰装置の組合せなどを用いることができる。

支持枠４ａ（４ｂ）と車体１との車両前後方向の動きについては、左右の支持枠４ａ（４ｂ）にはそれぞれ上部牽引リンク９ａ（９ｂ）と下部牽引リンク１０ａ（１０ｂ）が取り付けられる。２箇所の上部牽引リンク支持部２９のいずれかに、上部牽引リンク９ａ（９ｂ）の一端が左右方向の軸の周りに回動可能に結合される。上部牽引リンク９ａ（９ｂ）の他端は、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に結合される。図７に示される２箇所の下部牽引リンク支持部３０のいずれかに、下部牽引リンク１０ａ（１０ｂ）の一端が、左右方向の軸の周りに回動可能に結合される。下部牽引リンク１０ａ、１０ｂの他端は、車体１に左右方向の軸の周りに回動可能に結合される。これにより、車輪５ａ（５ｂ）で発生する牽引力を車体１に伝達することが可能となり、さらにブレーキ時にはブレーキ力を車体１側に伝達することが可能となる。

図２および図３に示すように、実施の形態１では、上部牽引リンク９ａ、９ｂと下部牽引リンク１０ａ、１０ｂは、支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から同一方向に延びて車体１に回動可能に結合されている。上部牽引リンク９ａ、９ｂと下部牽引リンク１０ａ、１０ｂを、支持枠４ａ、４ｂから互いに逆向きに延ばして、車体１に結合することも可能である。図６および図７に示すように、支持枠４ａ（４ｂ）の上部牽引リンク支持部２９と下部牽引リンク支持部３０はそれぞれ２箇所ずつ設けられており、車体１に結合させる牽引リンクの向きを変える場合には、牽引リンク支持部位置を変更することにより容易に構成を変更することができる。

次に、支持枠４ａ、４ｂを車体１側から支持する構成について説明する。図８は、実施の形態１に係る車輪支持装置のリンク機構を示す模式図である。図８は、図１の支持枠４ａ、４ｂ、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、および、支持リンク７ａ、７ｂの関係を模式的に示す。前後方向に直交する面内の動きに関しては、Ｌ型リンク６ａ、６ｂおよび支持リンク７ａ、７ｂの挙動と、Ｌ型リンク６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ｃ、７ｄの挙動とは同じである。

左右の支持枠４ａ、４ｂの間には、Ｌ型リンク６ａ、６ｂが配置され、中央曲がり部は車体１から前後方向の軸の周りに回動可能に支持されるＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂを構成している。Ｌ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂから左右方向に伸びたリンク先端は、支持枠下部支持部２８と前後方向の軸の周りに回動可能に結合される支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂを構成する。Ｌ型リンク６ａ、６ｂのＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂから上方に伸びた先端は、支持リンク７ａ、７ｂの一端と前後方向の軸の周りに回動可能に結合されてリンク結合軸３３ａ、３３ｂが構成される。支持リンク７ａ、７ｂの他端には支持枠上部支持部２１と前後方向の軸の周りに回動可能に結合される支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂが構成される。Ｌ型リンク６ａと支持リンク７ａ、およびＬ型リンク６ｂと支持リンク７ｂは、それぞれリンク結合軸３３ａ、３３ｂで前後方向の軸の周りに回動可能に結合される。これらのリンク２セットを、図２に示すように支持枠４ａ、４ｂの前後に配置し、リンク４セットにより左右の支持枠４ａ、４ｂを車体横方向に支持している。

車両が軌道を走行すると、車体１は、力行と制動の前後方向の動きだけでなく、前後方向に直交する面内の力が作用し、車輪５ａ、５ｂに対して前後方向に直交する面内で変位する。車体１の上下動は、車体１からみると左右の車輪５ａ、５ｂが同じ方向に同時に上下する動きである。たとえば、車体１が下向きに移動する場合には、左右の車輪５ａ、５ｂは車体１に対して同時に上向きに移動するとみることができる。この場合、左側の支持枠４ａに回動可能に結合されたＬ型リンク６ａの下部先端の支持枠下部結合軸３２ａは、Ｌ型リンク６ａの中央曲がり部のＬ型リンク支持軸３１ａを中心に円弧状に上向きに移動する。右側の支持枠４ｂに回動可能に結合されたＬ型リンク６ｂの下部先端の支持枠下部結合軸３２ｂも、Ｌ型リンク６ｂの中央曲がり部のＬ型リンク支持軸３１ｂを中心に、Ｌ型リンク６ａの支持枠下部結合軸３２ａと同様に円弧状に上向きに移動する。

Ｌ型リンク６ａの他端であるリンク結合軸３３ａは、支持枠下部結合軸３２ａの動きに応じてＬ型リンク支持軸３１ａを中心に円弧状に支持枠４ｂ側に移動する。Ｌ型リンク６ｂの他端であるリンク結合軸３３ｂは、支持枠下部結合軸３２ｂの動きに応じてＬ型リンク支持軸３１ｂを中心に円弧状に支持枠４ａ側に移動する。車輪５ａ、５ｂの上下動はＬ型リンク６ａ、６ｂの、支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂからＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂまでの長さに比べると小さいので、車輪５ａ、５ｂの上下動による、支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂの左右方向の移動量は極めて小さい値となる。

車輪５ａ、５ｂが車体１に対し上方に変位すると、Ｌ型リンク６ａ、６ｂのリンク結合軸３３ａ、３３ｂは、前述のようにそれぞれ外側に移動する。支持枠４ａ、４ｂの支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂは、水平から角度を持った支持リンク７ａ、７ｂによりリンク結合軸３３ａ、３３ｂを支持しているため、リンク結合軸３３ａ、３３ｂがそれぞれ外側に移動する動きと、支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂが上向きに移動する動きが同時に発生すると、支持枠４ａ、４ｂの支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂの左右方向の動きは小さな値となる。その結果、支持枠４ａ、４ｂの傾きは、ほぼ変化無く維持することができる。左右の車輪５ａ、５ｂは同時に上向きに移動するため、軌道面も、車輪５ａ、５ｂの中心軸に平行な状態を維持したまま平行に移動しており、車輪５ａ、５ｂは回転面が軌道面に対してほぼ直角を維持した状態で上下に移動する。

車体１がローリングの動きをする場合、車体１から見ると、左右の車輪５ａ、５ｂの上下の動きが異なる。たとえば、車体１が車輪５ｂを中心に車輪５ａ側に傾く場合、車体１を基準に考えると、右側の車輪５ｂは上下動が無く、車体１に対して左側の車輪５ａのみが上方に移動するとみることができる。この場合、右側の支持枠４ｂ下部の支持枠下部結合軸３２ｂは動きが無く、Ｌ型リンク６ｂの他端であるリンク結合軸３３ｂも動きは無い。

左側の支持枠４ａは上方に移動し、支持枠下部結合軸３２ａはＬ型リンク６ａのＬ型リンク支持軸３１ａを中心に円弧状に上方に移動し、他端であるリンク結合軸３３ａは右方向に移動する。支持枠下部結合軸３２ａの上下の移動量はＬ型リンク６ａの支持枠下部結合軸３２ａからＬ型リンク支持軸３１ａまでの長さに比べると極めて小さく、円弧状に移動しても支持枠下部結合軸３２ａの横方向移動量は小さい。左側の支持枠４ａでは、支持枠下部結合軸３２ａはほぼ上向きに移動するが、支持枠上部結合軸３４ａは、角度を持った支持リンク７ｂにより、移動しないリンク結合軸３３ｂを中心に回転移動し、上向きの移動と右側への移動が発生し、支持枠４ａは右側に傾く動きとなる。

一方、右側の支持枠４ｂは、下部の支持枠下部結合軸３２ｂの移動は無いが、Ｌ型リンク６ａのリンク結合軸３３ａが右方向に移動するので、支持枠４ｂの支持枠上部結合軸３４ｂは支持リンク７ａを介して右側に移動する。その結果、支持枠４ｂも右側に傾く。車体１からみて、右側の車輪５ｂの上下の移動が無いが、左側の車輪５ａが上方に移動しており、軌道面が水平状態から右側に傾いた状態になっており、左側の支持枠４ａも右側の支持枠４ｂも右側に傾く動きをすることから、この場合においても、左右の車輪５ａ、５ｂは、回転面が軌道面に対してほぼ直角に維持される。

車体１の上下やローリングの種々の動きは、前述した左右車輪５ａ、５ｂの同時の上下動と、片側車輪５ａまたは５ｂのみの上下動の合成で表すことができる。前述のとおり、左右車輪５ａ、５ｂの同時の上下動と、片側車輪５ａまたは５ｂのみの上下動では、いずれも左右の車輪５ａ、５ｂはともに、回転面が軌道面に対してほぼ直角を維持できるから、それらを合成した動きにおいても、左右の車輪５ａ、５ｂはともに、回転面が軌道面に対してほぼ直角に維持される。

前述のように、実施の形態１の車輪支持装置７０によれば、車体１がどのような動きをしても、左右の車輪５ａ、５ｂがともに軌道面に対してほぼ直角を維持できる効果がある。ただし、Ｌ型リンク支持軸３１ａとＬ型リンク支持軸３１ｂとの距離、Ｌ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂから支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂまでの長さ、Ｌ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂからリンク結合軸３３ａ、３３ｂまでの長さ、リンク結合軸３３ａ、３３ｂから支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂまでの長さ、および、支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂから支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂまでの長さの設定によって、車輪５ａ、５ｂの軌道面に対する角度の変化と、車輪間の幅の変化の度合いが変わる。図９は、実施の形態１に係るリンク機構における各リンクの長さおよびＬ型リンクの曲がり角度の定義を示す図である。

Ｌ型リンク支持軸３１ａとＬ型リンク支持軸３１ｂとの距離をＬ１、Ｌ型リンク６ａのＬ型リンク支持軸３１ａから支持枠下部結合軸３２ａまでの長さをＬ２、Ｌ型リンク６ａのＬ型リンク支持軸３１ａからリンク結合軸３３ａまでの長さをＬ３、支持リンク７ａのリンク結合軸３３ａから支持枠上部結合軸３４ａまでの長さをＬ４、支持枠４ａの支持枠下部結合軸３２ａから支持枠上部結合軸３４ａまでの長さをＬ５とし、Ｌ型リンク６ａの支持枠下部結合軸３２ａからＬ型リンク６ａのＬ型リンク支持軸３１ａまでの最短線分とＬ型リンク６ａのＬ型リンク支持軸３１ａからＬ型リンク６ａのリンク結合軸３３ａまでの最短線分とのなす角度をφとする。Ｌ型リンク６ｂ、６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ｂ、７ｃ、７ｄの支点間の長さと角度は、Ｌ型リンク６ａおよび支持リンク７ａの支点間の長さと角度に等しいから、同じＬ１〜Ｌ５およびφで規定できる。

車輪支持装置７０が備えられる対象の車両が走行する軌道の軌間に対して、Ｌ型リンク支持軸３１ａとＬ型リンク支持軸３１ｂとの距離Ｌ１を設定した場合に、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびφの組合せについて、左右の車輪５ａ、５ｂが同一方向および逆方向に上下動をするときの車輪間距離である車輪５ａと車輪５ｂの距離の変化、ならびに、車輪５ａおよび車輪５ｂの軌道面に対する角度の変化を数値計算することができる。Ｌ２〜Ｌ５およびφの可能な範囲とそれらの関係の拘束条件の下で、Ｌ２〜Ｌ５およびφを変化させて、それぞれの組合せについて、車輪５ａ、５ｂの上下動に対する車輪間距離の変化と車輪の軌道面に対する角度の変化を計算し、車輪間距離と車輪の軌道面に対する角度の変化が最小であるＬ２〜Ｌ５およびφの組合せを求める。設定したＬ１と、車輪５ａ、５ｂの上下動に対する車輪間距離の変化と車輪５ａ、５ｂの軌道面に対する角度の変化が最小のＬ２〜Ｌ５およびφを実現する、支持枠４ａ、４ｂ、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを形成して、車輪支持装置７０を構成することができる。

なお、Ｌ型リンク６ａ、６ｂのＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂは、車体１から支持されるため、車体１との上下方向の相対的移動は無い。Ｌ型リンク６ａ、６ｂのＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂから支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂまでのリンク形状の設定の仕方によっては、左右の車輪５ａ、５ｂ間の車体低床部において、軌道面から車体最下部までの最小限の必要高さと、Ｌ型リンク６ａ，６ｂのＬ型リンク支持軸３１ａ、３１ｂの構成に必要な高さと、車体低床部の床部厚さの総和が軌道面から車体床面までの高さとなる。実施の形態１の車輪支持装置７０では、従来構成のような、左右の車輪５ａ、５ｂを支持する台車枠と車体との上下方向の相対的移動を許容するスペースを確保する必要がなく、車体床面の軌道面からの高さを従来以上に低く設定することが可能となる。

以上述べたように、この実施の形態１の車輪支持装置７０では、車輪５ａ、５ｂを回転可能に支持する支持枠４ａ、４ｂを車輪５ａ、５ｂの外側にそれぞれ配置し、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを、中央の曲がり部で回動可能に車体１から支持し、下側の支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂで支持枠４ａ、４ｂに回動可能に結合し、リンク結合軸３３ａ、３３ｂで支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの一端と回動可能に結合する。そして、支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの他端を支持枠４ａ、４ｂの支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂで回動可能に結合し、さらに、支持枠４ａ、４ｂに、それぞれ上部牽引リンク９ａ、９ｂと下部牽引リンク１０ａ、１０ｂを回動可能に結合して、車両８０に用いる車輪支持装置７０が構成される。Ｌ型リンク６ａ、６ｂのＬ型リンク支持軸３１ａと３１ｂとの間の距離の設定に応じて各支点間の長さを設定することにより、車体１の上下動に対して左右の車輪５ａ、５ｂ間の距離の変化や車輪５ａ、５ｂの軌道面に対する角度の変化を極めて小さくすることができる。一般の鉄道車両に使用される、車輪を車軸に嵌合した一体型輪軸と同様な状態を維持した上で、ばね下質量の低減および車輪間の車体床面の軌道面への接近を図ることができる。

実施の形態１の車輪支持装置７０は、Ｌ型リンク６ａとＬ型リンク６ｃ、Ｌ型リンク６ｂとＬ型リンク６ｄ、支持リンク７ａと支持リンク７ｃ、および、支持リンク７ｂと支持リンク７ｄは、図１では重なっている。すなわち、Ｌ型リンク６ａの支持枠４ａへの結合軸とＬ型リンク６ｃの支持枠４ａへの結合軸、Ｌ型リンク６ｂの支持枠４ｂへの結合軸とＬ型リンク６ｄの支持枠４ｂへの結合軸、Ｌ型リンク６ａのＬ型リンク支持部１ａへの支持軸とＬ型リンク６ｃのＬ型リンク支持部１ｃへの支持軸、Ｌ型リンク６ｂのＬ型リンク支持部１ｂへの支持軸とＬ型リンク６ｄのＬ型リンク支持部１ｄへの支持軸、Ｌ型リンク６ａの支持リンク７ａへの結合軸とＬ型リンク６ｃの支持リンク７ｃへの結合軸、Ｌ型リンク６ｂの支持リンク７ｂへの結合軸とＬ型リンク６ｄの支持リンク７ｄへの結合軸、支持リンク７ａの支持枠４ｂへの結合軸と支持リンク７ｃの支持枠４ｂへの結合軸、および、支持リンク７ｂの支持枠４ａへの結合軸と支持リンク７ｄの支持枠４ａへの結合軸、をそれぞれ前後方向に直交する平面に前後方向に投影した位置は、車輪５ａおよび車輪５ｂが水平な軌道面上に静止した状態でそれぞれ一致する。

また、Ｌ型リンク６ａとＬ型リンク６ｂ、Ｌ型リンク６ｃとＬ型リンク６ｄ、支持リンク７ａと支持リンク７ｂ、および、支持リンク７ｃと支持リンク７ｄは、図１では左右対称に配置されている。すなわち、Ｌ型リンク６ａの支持枠４ａへの結合軸とＬ型リンク６ｂの支持枠４ｂへの結合軸、Ｌ型リンク６ａのＬ型リンク支持部１ａへの支持軸とＬ型リンク６ｂのＬ型リンク支持部１ｂへの支持軸、Ｌ型リンク６ａの支持リンク７ａへの結合軸とＬ型リンク６ｂの支持リンク７ｂへの結合軸、および、支持リンク７ａの支持枠４ｂへの結合軸と支持リンク７ｂの支持枠４ａへの結合軸、をそれぞれ前後方向に直交する平面に前後方向に投影した位置は、車輪５ａおよび車輪５ｂが水平な軌道面上に静止した状態で、２本のレールの中心線を通り軌道面に直交する平面に関して対称である。

実施の形態１の車輪支持装置７０では、図１および図２に示されるように、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、および支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから構成される構造は、車輪５ａ、５ｂが水平な軌道面に静止した状態で、車輪５ａと車輪５ｂの間の中央点を通り軌道面に直交する軸の周りに回転対称である。図２に示されるように、支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの配置は、２本のレールの中心線を通り軌道面に直交する平面に関して対称である。また、支持枠４ａの支持枠下部結合軸３２ａと支持枠４ｂの支持枠下部結合軸３２ｂは、２本のレールの中心線を通り軌道面に直交する平面に関して対称である。

Ｌ型リンク６ｃとＬ型リンク６ｄの前後方向の位置を入れ替えて、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、および支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから構成される構造を、車輪５ａ、５ｂが水平な軌道面に静止した状態で、車輪５ａおよび車輪５ｂの中心軸を通りかつ前後方向に直交する平面に関して対称に配置してもよい。

実施の形態１では、図２および図３に示されるように、上部牽引リンク９ａ、９ｂおよび下部牽引リンク１０ａ、１０ｂは、車輪支持装置７０から前後方向の同じ側で車体１に回動可能に結合される。上部牽引リンク９ａ、９ｂを、車輪支持装置７０から前後方向の一方の側で車体１に回動可能に結合し、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂを、車輪支持装置７０から前後方向の他方の側で車体１に回動可能に結合してもよい。

実施の形態１では、図２に示されるように、支持枠４ａ、４ｂ、上部牽引リンク９ａ、９ｂ、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂから構成される構造は、２本のレールの中心線を通り軌道面に直交する平面に関して対称である。また、図３に示されるように、上部牽引リンク９ａ、９ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの長さと、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの長さは、同じである。上部牽引リンク９ａ、９ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの長さと、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの長さを、異なる大きさにしてもよい。

また、図３に示されるように、上部牽引リンク９ａ、９ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの最短線分と、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの最短線分は、互いに平行である。上部牽引リンク９ａ、９ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの最短線分と、下部牽引リンク１０ａ、１０ｂの支持枠４ａ、４ｂへの結合軸から車体１への支持軸までの最短線分が、それらの延長上で交わるか、または互いにねじれの位置であるように構成してもよい。

実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２に係る車輪支持装置のリンク結合部を示す図である。実施の形態２に係る車輪支持装置７０では、回動可能に結合された各支点において、単純なピン接合の代わりに、ゴムブッシュ等の弾性部材を用いる接合を採用する。その他は、実施の形態１に係る車輪支持装置７０の構成と同じである。

図１０に示すように、一方のリンク５１の先端に形成された孔にゴムブッシュ５３を嵌合し、ゴムブッシュ５３を貫通するゴムブッシュ軸５４を他方のリンク５２で支持することにより、結合部が構成される。リンク５１およびリンク５２は、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをそれぞれ代表して表したものである。図１０では２本のリンク５１、５２間の結合部の構成として説明したが、片側がリンク５１で他方が支持枠４ａ、４ｂの支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂおよび支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂの場合においても同様の構成とすることが可能である。

図１０の支持部では、ゴムブッシュ５３のゴムが弾性変形することにより、一方のリンク５１と他方のリンク５２とが相対的に回動することが可能である。また、一方のリンク５１と他方のリンク５２は、軸周りの回動の動き以外に、相対的に傾く動きも発生する可能性があり、ゴムブッシュ５３を使用することで、弾性部材の弾性変形によりゴムブッシュ軸５４と一方のリンク５１の先端部の軸線の傾きを許容することができるという効果がある。さらに弾性部材は衝撃を緩和する効果を持つため、軌道面から車体１側に伝達される衝撃力を緩和できるという効果も期待できる。

実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３に係る車輪支持装置のリンク結合部を示す図である。実施の形態３に係る車輪支持装置７０では、回動可能に結合された各支点において、単純なピン接合の代わりに、軸受とゴムブッシュ等弾性部材を組み合わせた接合を採用する。その他は、実施の形態１に係る車輪支持装置７０の構成と同じである。

図１１に示すように、一方のリンク５１の先端に形成された孔にゴムブッシュ５３を嵌合し、ゴムブッシュ５３を貫通するゴムブッシュ軸５４の両側に軸受６２を嵌合し、他方のリンク６１の先端で軸受６２を支持することにより、結合部が構成される。リンク５１およびリンク６１は、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをそれぞれ代表する。なお、図１１では２本のリンク５１、６１間の結合部の構成として説明したが、片側がリンク５１で他方が支持枠４ａ、４ｂの支持枠下部結合軸３２ａ、３２ｂおよび支持枠上部結合軸３４ａ、３４ｂの場合においても同様の構成とすることが可能である。

この実施の形態３では、リンク５１とリンク６１の間の回転については軸受６２が許容し、リンク５１とリンク６１の結合軸線の相対的な傾きと、軌道面から車体１側への衝撃力の緩和については、ゴムブッシュ５３が許容する。結合部の回動の角度が比較的大きい場合にも、軸受６２により無理なく回動することができ、さらに回動する際の反発力や支点部の摩擦抵抗を排除することができるという効果も期待できる。

図１２は、この発明の実施の形態に係る車輪支持装置を採用した車両の側面図である。図１２に示す車両８０は、図３に示す車輪支持装置７０を車両の前後２箇所に備える。図１２では、２つの車輪支持装置７０の上部牽引リンク９ａ、９ｂと下部牽引リンク１０ａ、１０ｂが向き合って配置されているが、２つの車輪支持装置７０は前後のどちらを向いていてもよい。図１２では、図３の車輪支持装置７０が示されているが、車輪支持装置７０は、図３の構成に限らず、実施の形態１で説明したいずれの構成の車輪支持装置７０を用いてもよい。さらに、実施の形態２または実施の形態３の車輪支持装置７０を用いてもよい。また、車両の前後で異なる構成の車輪支持装置７０を備えてもよい。

以上詳細に説明したように、上記各実施の形態に係る車輪支持装置７０によれば、車輪５ａ、５ｂをレール上に転動可能に支持する支持枠４ａ、４ｂを、Ｌ型リンク６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび支持リンク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを用いて、左右の車輪５ａ、５ｂ間の距離の変化と車輪５ａ、５ｂの軌道面との角度の変化を極めて小さくできるように支持する。その結果、一般的に使用される一体型輪軸と同様な状態を維持しながら、ばね下質量の低減および車輪間の車体床面の軌道面への接近を図ることができる。

なお、支持枠４ａ、４ｂは、Ｈ型形状のみには限られない。例えば、Ｌ型リンクの車体側支持点間距離に応じて、Ｌ型リンク、支持リンクおよび支持枠の結合軸間の長さの設定によっては、Ｕ字型形状であってもよい。あるいはさらに、Ｌ型リンクの各支点間距離は前述のように設定するが、リンクの形状に関しては、Ｌ型に限られず、逆Ｔ型等の形状であってもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

この発明は、低床車両の独立車輪を支持する構造として採用するのに好適である。

１車体、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄＬ型リンク支持部、２遊星歯車装置、３駆動モータ、４ａ、４ｂ支持枠、５ａ、５ｂ車輪、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄＬ型リンク、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ支持リンク、８懸架装置、９ａ、９ｂ上部牽引リンク、１０ａ、１０ｂ下部牽引リンク、１１軸受外筒、１２軸受内筒、１３軸受、１４固定リング、１５内筒取付ボルト、１６固定リング取付ボルト、１７支持枠主板、１８支持枠側板、１９補強板、２０補強板、２１支持枠上部支持部、２２嵌合穴、２４取付台、２６補強板、２７補強板、２８支持枠下部支持部、２９上部牽引リンク支持部、３０下部牽引リンク支持部、３１ａ、３１ｂＬ型リンク支持軸、３２ａ、３２ｂ支持枠下部結合軸、３３ａ、３３ｂリンク結合軸、３４ａ、３４ｂ支持枠上部結合軸、３６リンク、３７リンク、３８筒状部材、３９ピン、４０スペーサ、５１リンク、５２リンク、５３ゴムブッシュ、５４ゴムブッシュ軸、６１リンク、６２軸受、７０車輪支持装置、８０車両。

Claims

平行に敷設された２本のレールからなる軌道の上を走行する車両の車輪支持装置であって、
第１の車輪を一方のレール上に転動可能に支持し、縣架装置を介して前記車両の車体を支持する第１の支持枠と、
前記車両の進行方向に直交する左右方向に前記第１の車輪に対向する第２の車輪を他方のレール上に転動可能に支持し、縣架装置を介して前記車体を支持する第２の支持枠と、
中央の曲がり部を前記車体に回動可能に支持される第１から第４のＬ型リンクと、前記第１から第４のＬ型リンクの上部の一端と回動可能に結合される第１から第４の支持リンクと、
を備え、
前記第１のＬ型リンクおよび前記第３のＬ型リンクは、前記第２のＬ型リンクおよび前記第４のＬ型リンクと、前記左右方向に対称に配置され、
前記第１のＬ型リンクと前記第３のＬ型リンクは、前記第１の支持枠下部に回動可能に支持され、上部の一端に結合された前記第１の支持リンクと前記第３の支持リンクの他端は前記第２の支持枠の上部に回動可能に支持され、
前記第２のＬ型リンクと前記第４のＬ型リンクは、前記第２の支持枠下部に回動可能に支持され、上部の一端に結合された前記第２の支持リンクと前記第４の支持リンクの他端は前記第１の支持枠の上部に回動可能に支持される、
車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンク、および前記第１から第４の支持リンクにより、前記第１の支持枠と前記第２の支持枠を支持し、前記第１の車輪と前記第２の車輪との前記左右方向の車輪間の距離、および前記第１の車輪と前記第２の車輪の前記２本のレールの上面に接する軌道面に対する角度は、前記車体の上下方向の動き、および前記左右方向に傾く動きに対して維持できる程度に構成される請求項１に記載の車輪支持装置。
前記第１のＬ型リンク、前記第２のＬ型リンク、前記第１の支持リンク、および前記第２の支持リンクは、前記第１の車輪および前記第２の車輪の中心軸より、前記車両の進行方向に平行する前後方向の前側に配置され、前記第３のＬ型リンク、前記第４のＬ型リンク、前記第３の支持リンク、および前記第４の支持リンクは、前記第１の車輪および前記第２の車輪の中心軸より、前記前後方向の後ろ側に配置される、
請求項１または２に記載の車輪支持装置。
前記第１のＬ型リンクおよび前記第３のＬ型リンクは、前記第１の車輪の中心軸より下側で前記第１の支持枠に回動可能に支持され、前記第２のＬ型リンクと前記第４のＬ型リンクは、前記第２の車輪の中心軸より下側で前記第２の支持枠に回動可能に支持され、
前記第１の支持リンクおよび前記第３の支持リンクは、一端が前記第１のＬ型リンクおよび前記第３のＬ型リンクの上部端部に回動可能に結合され、他端が前記第２の車輪の中心軸より上側で前記第２の支持枠に回動可能に支持され、前記第２の支持リンクおよび前記第４の支持リンクは、一端が前記第２のＬ型リンクおよび前記第４のＬ型リンクの上部端部に回動可能に結合され、他端が前記第１の車輪の中心軸より上側で前記第１の支持枠に回動可能に支持される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸と前記第３のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸、前記第２のＬ型リンクの前記第２の支持枠への結合軸と前記第４のＬ型リンクの前記第２の支持枠への結合軸、前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸と前記第３のＬ型リンクの前記車体への支持軸、前記第２のＬ型リンクの前記車体への支持軸と前記第４のＬ型リンクの前記車体への支持軸、前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持リンクへの結合軸と前記第３のＬ型リンクの前記第３の支持リンクへの結合軸、前記第２のＬ型リンクの前記第２の支持リンクへの結合軸と前記第４のＬ型リンクの前記第４の支持リンクへの結合軸、前記第１の支持リンクの前記第２の支持枠への結合軸と前記第３の支持リンクの前記第２の支持枠への結合軸、および、前記第２の支持リンクの前記第１の支持枠への結合軸と前記第４の支持リンクの前記第１の支持枠への結合軸、をそれぞれ前記車両の進行方向に平行する前後方向に直交する平面に前記前後方向に投影した位置は、前記第１の車輪および前記第２の車輪が水平な軌道面上に静止した状態でそれぞれ一致する、請求項１から４のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸と前記第２のＬ型リンクの前記第２の支持枠への結合軸、前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸と前記第２のＬ型リンクの前記車体への支持軸、前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持リンクへの結合軸と前記第２のＬ型リンクの前記第２の支持リンクへの結合軸、および、前記第１の支持リンクの前記第２の支持枠への結合軸と前記第２の支持リンクの前記第１の支持枠への結合軸、をそれぞれ前記車両の進行方向に平行する前後方向に直交する平面に前記前後方向に投影した位置は、前記第１の車輪および前記第２の車輪が水平な軌道面上に静止した状態で、前記２本のレールの中心線を通り前記軌道面に直交する平面に関して対称である、請求項１から５のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記軌道の軌間が与えられた条件で、前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸と前記第２のＬ型リンクの前記車体への支持軸との距離を設定し、
前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸までの長さ、前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸から前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持リンクへの結合軸までの長さ、前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持リンクへの結合軸から前記第１の支持リンクの前記第２の支持枠への結合軸までの長さ、前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記第２の支持リンクの前記第１の支持枠への結合軸までの長さ、および、前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸までの最短線分と前記第１のＬ型リンクの前記車体への支持軸から前記第１のＬ型リンクの前記第１の支持リンクへの結合軸までの最短線分とのなす角度は、
前記第１の車輪および前記第２の車輪と前記車体との相対変位に対して、前記第１の車輪と前記第２の車輪との距離の変化、ならびに、前記第１の車輪および前記第２の車輪の前記軌道面に対する角度の変化、が最小な組合せである、
請求項１から６のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の支持枠および前記第２の支持枠はそれぞれ、
軸受と、
前記軸受の内周側に嵌合され前記第１の支持枠および前記第２の支持枠のそれぞれに固定される軸受内筒と、
前記軸受の外周に嵌合され、前記第１の車輪および前記第２の車輪のそれぞれが嵌合される出力軸外筒と、
を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンク、ならびに、前記第１から第４の支持リンクから構成される構造は、前記第１の車輪および前記第２の車輪が水平な軌道面上に静止した状態で、前記第１と第２の車輪の間の中央点を通りかつ前記軌道面に直交する軸の周りに回転対称である、請求項１から８のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンク、ならびに、前記第１から第４の支持リンクから構成される構造は、前記第１の車輪および前記第２の車輪が水平な軌道面上に静止した状態で、前記第１と第２の車輪の中心軸を通りかつ前記車両の進行方向に平行する前後方向に直交する平面に関して対称である、請求項１から８のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の支持枠に回動可能に結合され、前記車両の進行方向に平行する前後方向に延在して、前記車体に回動可能に支持される第１の下部牽引リンク、および第１の上部牽引リンクと、
前記第２の支持枠に回動可能に結合され、前記前後方向に延在して、前記車体に回動可能に支持される第２の下部牽引リンク、および第２の上部牽引リンクと、
を備える請求項１から１０のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の下部牽引リンクは、前記第１の車輪の中心軸より下側で、前記第１の支持枠に回動可能に結合され、
前記第２の下部牽引リンクは、前記第２の車輪の中心軸より下側で、前記第２の支持枠に回動可能に結合され、
前記第１の上部牽引リンクは、前記第１の車輪の中心軸より上側で、前記第１の支持枠に回動可能に結合され、
前記第２の上部牽引リンクは、前記第２の車輪の中心軸より上側で、前記第２の支持枠に回動可能に結合される、
請求項１１に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンク、前記第２の上部牽引リンク、前記第１の下部牽引リンクおよび前記第２の下部牽引リンクはそれぞれ、前記車輪支持装置から前記前後方向の同じ側で前記車体に回動可能に支持される、請求項１１または１２に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンクおよび前記第２の上部牽引リンクはそれぞれ、前記車輪支持装置から前記前後方向の一方の側で前記車体に回動可能に支持され、
前記第１の下部牽引リンクおよび前記第２の下部牽引リンクはそれぞれ、前記車輪支持装置から前記前後方向の他方の側で前記車体に回動可能に支持される、
請求項１１または１２に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さ、前記第２の上部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さ、前記第１の下部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さ、および、前記第２の下部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さは、同一である、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さと、前記第１の下部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さとは、相異なり、
前記第２の上部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さと、前記第２の下部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの長さとは、相異なる、
請求項１１から１４のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの最短線分と、前記第１の下部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの最短線分は、互いに平行であり、
前記第２の上部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの最短線分と、前記第２の下部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への支持軸までの最短線分は、互いに平行である、
請求項１１から１６のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１の上部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への結合軸までの最短線分と、前記第１の下部牽引リンクの前記第１の支持枠への結合軸から前記車体への結合軸までの最短線分は、それらの延長上で交わるかまたは互いにねじれの位置であり、
前記第２の上部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への結合軸までの最短線分と、前記第２の下部牽引リンクの前記第２の支持枠への結合軸から前記車体への結合軸までの最短線分は、それらの延長上で交わるかまたは互いにねじれの位置である、
請求項１１から１６のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１および第２の支持枠との結合、前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１から第４の支持リンクとの結合、前記第１から第４の支持リンクと前記第１および第２の支持枠との結合は、回動可能なピン接合である請求項１から１８のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１および第２の支持枠との結合、前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１から第４の支持リンクとの結合、前記第１から第４の支持リンクと前記第１および第２の支持枠との結合は、弾性部材を介した接合である、請求項１から１８のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１および第２の支持枠との結合、前記第１から第４のＬ型リンクと前記第１から第４の支持リンクとの結合、前記第１から第４の支持リンクと前記第１および第２の支持枠との結合は、軸受および弾性部材を介した接合である、請求項１から１８のいずれか１項に記載の車輪支持装置。
平行に敷設された２本のレールからなる軌道の上を走行する車両であって、
請求項１から２１のいずれか１項に記載の車輪支持装置と、
前記車輪支持装置で前記レールの上をそれぞれ転動可能に支持される第１の車輪および第２の車輪と、
を備える車両。
前記車輪支持装置、前記第１の車輪および前記第２の車輪を、車体の進行方向の前後２箇所に備える、請求項２２に記載の車両。