JPH0487873A

JPH0487873A - 車両用台車

Info

Publication number: JPH0487873A
Application number: JP20358890A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kobayashi; 昇小林
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0790775B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ボルスタを備えていない、いわゆるボルスタ
レス台車などに適用され、強制操舵を行う車両用台車に
関する。

従来の技術強制操舵を行う台車では、曲線路を走行する際に、旋回
可能に車体を支持している台車の車軸の軸線の延長上が
、曲線路の曲線半径中心を通るように、車軸の操舵を行
い、これによって車両は、曲線路を円滑に走行すること
ができる。すなわち操舵台車の目的は、直線路上におい
ては走行安定性を確保するとともに、曲線路上において
は車軸を操舵して車軸の軸線を、曲線路の曲線半径中心
に向けることによって、車輪の向きとレールとのなず角
度、すなわちアタックアングルを小さくし、このアタッ
クアングルによって生じるし−ルへの横圧を低減し、曲
線路の通過性能を向上しようとするものである。

ボルスタ付きの操舵台車は、たとえば特開昭６１−２４
１２５９に開示され、また実開昭６４１０４５８および
実開昭６４−１１８８０にも開示されているけれども、
ボルスタを用いないで構成を簡略化し、軽量化を図り、
メンテナンスを容易にし、しかも強制操舵を行って曲線
路の通過性能を向上することが望まれている。

発明が解決すべき課題本発明の目的は、構成を簡略化し、しかも強制操舵を行
って曲線路の通過性能を向上することができるようにし
た車両用台車を提供することである。

課題を解決するための手段本発明は、車体が載置される台車枠の前後に、一対の車
軸が軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付近で、軸箱に一端部が角変位
自在にそれぞれ結合される各車軸毎の第１および第２リ
ンクと、軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられる第１レバーて
゛あって、各第１しバーには、前記支持部に間して軸線
方向両側に、第１および第２リンクの他端部が角変位自
在に支持される第１レバーと、台車枠の両側部に、角変位自在に支持される第２レバー
であって、各第２Ｌ、バーの一端部に、前記第１シバ−
が角変位自在に結合される第２レバーと、各第２レバーの他端部に、一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと、車体の幅方向に延びて軸線まわりに角変位自在に、かつ
軸線方向に車体との変位が阻止されて車体に設けられる
作動軸と、この作動軸に基端部が固定され、遊端部が各操作リンク
の他端部に角変位自在に結合される一対のアームとを含
むことを特徴とする車両用台車である。

また本発明は、車体が！！置される台車枠の前後に、一
対の車軸が軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両
端部付近で、軸箱に一端部が角２位自在にそれぞれ結合
される各車軸毎の第１および第２リンクと、軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられるレバーであっ
て、各レバーには、前記支持部に関して軸線方向両側に
、第１および第２リンクの他端部が角変位自在に支持さ
れるレバーと、各レバーに一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと。

車体の幅方向に延びて軸線まわりに角変位自在に、かつ
軸線方向に車体との変位が阻止されて車体に設けられる
作動軸と、この作動軸に基端部が固定され、遊端部が各操作リンク
の他端部に角変位自在に結合される一対のアームとを含
むことを特徴とする車両用台車である。

作　　用本発明に従えば、たとえば直線路の走行中において、車
体と台車枠とが横方向に、または上下方向に相互に変位
したときには、第２レバーの前記他端部が変位すること
なく、その第２レバーの前記他端部と操作リンクの一端
部との結合位置を中心として操作リンクが角変位し、こ
のとき車体に、その車体の幅方向に延びて設けられてい
る作動軸が、その作動軸の軸線まわりに角変位し、これ
に応じて一対のアームが相互に捩れることなしに、角変
位し、こうして操作リンクの前記角変位が許容される。

したかつて第１および第２リンクと、第１レバーと、第
２レバーとは車体と台車との横方向および上下方向の相
対的な変位に拘わらず、変位せず、したがって軸箱、お
よび車軸に前述の横方向および上下方向の相対的な変位
に起因する力が作用することはなく、直線路の走行安定
性が向上される。

また本発明に従えば、車両が曲線路を走行する際には、
車体と台車枠との相対的な角変位が生じ、これによって
作動軸にその作動軸の軸＃！まわりの捩れ力が作用し、
この作動軸の剛性を大きく選ぶことによって、アームお
よび操作リンクを介して、台車枠に角変位自在に支持さ
れている第２レバーが、角変位し、これに応じて、第１
レバーか角変位し、また第１および第２リンクが変位し
、こうして軸箱、したがって一対の車軸が変位して操舵
されるにれによって車軸の軸線の延長上が、曲線路の曲
線半径中心を通り、車両は円滑に曲線路を走行すること
が可能となる。この曲線路の走行中に、車体と台車枠と
が横方向および上下方向に相対的に変位しても、このよ
うな変位によって軸箱、したがって車軸に力が作用する
ことがないことは、前述の直線路の走行時と同様である
。

本発明では、前記第２レバーを省略し、操作リンクを第
１レバーに連結してもよい。

実施例第１図は本発明の一実施例の直線走行時の状態をスゲル
トンで示す斜視図であり、第２図はその実施例の簡略化
した平面図であり、第３図はその実施例の側面図である
。これらの図面を参照して、車両の車体１は台車２によ
って支持される。地上の走行経路に冶って設けられた一
対の軌条３間には、リニアモータを構成する地上子４が
設けられる。この地上子４に対向して台車２には、車上
子５が装着され、本件鉄道車両が走行する推進力が得ら
れる。レール３の上方で、大略的にＨ字状の台車枠６が
配置され、この台車枠６の一対の両側梁７の走行方向中
央位置付近には枕ばね８を介して、本ｍｌが支持される
。この台車枠６の＃ｌｔ梁９の幅方向中央には、推力伝
達装置８３を設ける。

推力伝達装置８３は中心ピン８４および弾性体等を持ち
、車体１−台車枠６間の相対横変位および相対旋回を可
能としながら、車体１−台車枠６間の前後方向力（推力
や制動力）を伝達するもので、中心ピン８４はボルト８
１で車体１に固定され中心ビン８４の軸線は第３図にお
いて参照符６４で示される。

第４図は、第２図の切断面線ＩＶＩＶがら見た簡略化し
た断面図である。一対の車輪１０ａが固定されている車
軸１１は、軸受１２によって細長い軸箱１３ａに支持さ
れ、この軸箱１３ａの軸線方向中央には上方に突出した
心棒１４ａが形成されている。この心棒１４ａは、取付
部材１５に形成された孔１６に挿通される。この取付部
材１５には、車上子５が固定されている。側梁７は、す
り板およびゴムなどの弾性片１７ａなどを介して軸受箱
１３ａの軸受１２付近に取付けられる。車輪１０ｂは、
前述の車輪１０ａと同様にして、台車枠６に筒状の軸箱
１３ｂを介して支持され、その他の構成は、前述の構成
と同様であり、対応する部分には同一の参照符に添え字
すを付して示す。

車上子５の推力は、取付部材１５．推力伝達手段８２、
台車枠６、推力伝達装置８３および中心ビン８４を経て
、車体１に伝達される。

車輪１０ａの車軸１１の軸線方向両端部付近で、軸箱１
３ａには、第１リンク１８．１９の一端部が結合部２０
．２１で結合される。

第５図は、軸箱１３ａと第１リンク１８の一端部とを結
合する結合部２０付近の断面図である６軸箱１３ａのブ
ラケット２２には、参照符２３のゴムなどの弾性片ある
いは球面軸受で、これらを介してビン２４によって、角
変位自在に結合される。ビン２４の軸線は、車軸１１の
軸線に、自然状態で、平行である。もう１つの結合部２
１に関しても同様な構成となっている。参照符２３にゴ
ムのような弾性体あるいは球面軸受を使用する目的は、
リンク１８と軸箱１３ａ間の角変位を許容しなから軸箱
１３ａを操舵するための変位を与えるものであり、ゴム
のような弾性体を用いる場合でも第１リンク１８と同じ
く第２リンク１つの間隔および軸箱の前後、左右方向の
指示剛性にも左右されるが、５００〜１０００　ｋ　ｇ
　ｆ　／　ｍ　ｍ程度の硬いばね常数の弾性体を用いて
走行安定性を確保する。

本発明の他の実施例として、軸箱１３ａと第１リンク１
８の一端部とを、第６図に示される結合部２０ａによっ
て結合するようにしてもよい。軸箱１３ａの外周には弾
性片２５を介して、第１リンク１８の一端部が設けられ
る。

もう１つの車輪１０ｂの軸箱１３ｂに関しても同様にし
て第２リンク２６．２７の一端部が結合部３５．３６で
角変位自在にそれぞれ結合される。

第１レバー２８．２９は、第１図および第３図の上下に
細長く延びる。第１レバー２８の軸線方向の途中である
中間の支持部３０は、第３図に示されるビン３２によっ
て台車枠６に、角変位自在に支持される。もう１つの第
１レバー２９もまた、同様にして支持部３１において台
車枠６に角変位自在に支持される。これらの第１レバー
２８．２９は台車枠６の両端部にそれぞれ設けられる。

支持部３０．３１は第１レバー２８．２９の下方寄りに
配置される。一方の第１リンク１８の他端部は、第１レ
バー２８と、結合部３３において、第３図のビン３３ｐ
で示されるようにして角変位自在に結合される。また同
様にして他方の第１リンク１９の他端部もまた結合部３
４において第１レバー２９と角変位自在に結合される。

第２リンク２６．２７の前記一端部は結合部３５．３６
では軸箱１３ｂに角変位自在に支持されており、その他
端部は結合部３７．３８において、第１レバー２８に、
支持部３０．３１に関して結合部３３．３４とは反対側
で角変位自在に支持される。

第２レバー４０．４１は、その軸線方向の中間の支持部
４２．４３において、ビンによって台車枠６の両側部に
、角変位自在に支持される。これらの第２レバー４０．
４１の一端部は、第１Ｌ−バー２８．２９に、球面軸受
などの結合部４５．４６によって、角変位自在に結合さ
れる。第２レバー４０．４１の他端部には、操作リンク
４７，４８の一端部が球面軸受などの結合部４９．５０
によって角変位自在に結合される。操作リンク４７４８
は、車体のローリング変位を考慮して、はぼ水平に配置
する。

作動軸５１は、車体１の幅方向（第２図の上下方向）に
延びて配置される。この作動軸５１の両端部は、車体１
に固定されたブラケット５２，５３によって、その作動
軸５１の軸線まわりに角変位自在に、しかも軸線方向に
車体１との相互の変位が阻止されて設けられる。作動軸
５１の両端部付近には、一対のアーム５４．５５の基端
部か固定される。アーム５４．５５の道端部は、接合部
５６．５７において球面軸受などによって、操作リンク
４７．４８の他端部に角変位自在に結合される。

レール３が直線路であるとき、車体１が台車枠６に対し
て第１図の仮想線５８で示されるように横方向に移動し
た場合を想定する。このときには、第２レバー４０．４
１は静止したままで、操作リンク４７．４８が第１図の
実線の状態から、仮想線で示されるように、角度α１だ
け結合部４つ５０を中心にして角変位し、このとき操作
リンク４７とアーム５４との結合部５６は、参照符５６
ａで示されるように、距Ｍｄｌだけ走行方向に変位し、
これに応じて、アーム５４および作動軸５１が角変位す
る。操作リンク４８についても同様で、結合部５７の走
行方向移動距離はｄｌとなる。

したがって第２レバー４０．４１には、このような横方
向の移動による力が作用せず、直線路を安定に走行する
ことができる。

レール３が円形に湾曲した曲線路を走行するとき、第７
図に示されるように、一対のレール３間の中央の位置は
、円弧５つを描き、その軌道の中心６０から半径Ｒ１を
有している。車体１には台車２の他に、もう１つの台車
が設けられており、この台車２の中心ビン軸線と、もう
１つの台車の中心ビン軸線との間の台車中心間距離はＬ
ｌで示されており、また車輪１０ａ、１０ｂの軸距は！
１１で示される。車体１の中心ピン間の垂直二等分線６
１と、台車２の中心ビン軸線６４と中心６０とを結ぶ直
線６２とのなす角度α２だけ、車体１と台車枠６とが、
中心ビンの軸線６４まわりに旋回して角変位する。曲線
通過性能を向上するためには、車軸１１の軸心延長線１
１ａと直線６２とは中心６０付近で交差することが必要
で、幾何学的には直線６２と軸心延長線１１ａのなす角
度α３に対し、軸箱１３ｂの中に位置する車軸６８の軸
心延長線６８ａと直線６２のなす角度もα３となる。し
たがって２つの軸心延長線１１ａ、６８ａのなす角度は
２・α３となる。

第８図はこのような曲線路を車両が走行している状態で
、車体１と台車枠６とが横方向に距離ｄ２だけ相対的に
変位してずれ、しかも角度α２だけ中心ピンの軸線６４
のまわりに旋回したときの状態を示す。作動軸５１は第
８図の実線で示される状態から仮想線６５で示される状
態となり、操作リンク４７．４８によって第２レバー４
０．４１が角変位し、これに応じて第１レバー２８，２
９が角変位し、そのため第１および第２リンク１８　１
９−２６．２７が変位する。このとき作動軸５１には捩
り力が作用する。作動軸５１は、大きな剛性を有してお
り、したがって作動軸５１の捩り変形は無視できる。そ
のため、アーム５４５５の角変位量は同一である。第１
レバー２８、第２レバー４０によるレバー比は、車体１
と台車枠６のなす相対旋回角度α２に対し台車の直線６
２と車軸１１の軸心延長ｔｉ　１１　ａのなす角度α３
を得るように設定している。これによって車輪１０ａの
車軸１１の軸線６６およびもう１つの車輪１０ｂの車軸
の軸線６７の延長は、曲線路の中心６０を通るように、
車輪１０ａ、１０ｂの操舵を行うことかできる。これに
よって車輪１０ａ、１０ｂとレール３とのなすアタック
アングルを小さくし、したがってレール３に作用する横
圧を低減し、曲線路の半径か小さくても、その曲線路の
通過性能を向上させることができる。

第３図において、鎖線位置の操作リンク４７ａは車体１
と台車枠６とが単に上下方向の相対変位をした状態の操
作リンク４７の動きを示している。

上下方向に相対変位した場合、操作リンクの結合部５６
は前後方向にδ３だけ移動する。また、操作リンク４８
の結合部５７においても同様にδ３だけ前後方向に移動
することがら車体１と台車枠６とが横方向で相対的に変
位した場合と同様に作動軸５１が角変位して、車体ｌと
台車枠６との上下方向の相対変位で車軸１１が操舵する
ようなことがない。

このような実施例では、車体１と台車枠６とが横方向お
よび上下方向、ならびに角度α２だけ旋回したときにお
いて、車輪１０ａの車軸１１の軸線と、車輪１０ｂの車
軸の軸線６８との間の軸距１１１は変位せず、したがっ
て軸箱１３ａ、１３ｂにリニアモータの車上子５を固定
するための構成を簡略化することができる。

前述の実施例では、結合部２０では弾性片２３が用いら
れ、このような構成はもう１つの結合部２１でもまた同
様であったけれども、本発明の他の実施例として、この
ような弾性片２３を介する結合は、その他の結合部３３
，３４．３５．３６３７．３８などにおいて実施されて
もよく、あるいはまたさらに球面軸受４５．４６．４９
．５０において、また支持部３０．３１，４２．４３な
どにおいて実施されてもよい。

本発明の他の実施例を第９図〜第１１図の振子式台車の
場合で示す。第９図は、自然振子あるいは強制振子台車
において本発明を実施した台車２ａの平面図で車体１と
台車枠６が相対的に角変位、横変位および振子作用した
状態を示す。第１０図はその台車２ａの側面図であり、
第１１図はその台車２ａの一部を示す断面図で車体１と
台車枠６が相対的に横変位するとともに振子作用をした
状態を示す。この実施例は前述の実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す。台車６の側梁７には
、車輪１０ａの車軸１１と車輪１０ｂの車軸６８とをそ
れぞれ支持する軸箱６９．７０が、軸ばね７１．７２を
介して支持されている。

第１１図に明らかに示されるように振子梁７４には低横
剛性の空気ばね７５によって車体１を支持する。台車枠
６にはローラ７６が回転自在に設けられ、このローラ７
６上には振子梁７４の受は部７７が乗せられ、こうして
ローラ７６上で振子梁７４が支持され、車体１の角度α
３およびその逆方向の角度の範囲内で振子作用が行われ
る。車体１の側に固定された突部７８は振子梁７４に立
設されたストッパ７つによって、横変位量δ４が制限さ
れる。振子ストッパは別にある。このような構成を有す
る振子台車においてもまた、本発明が全く同様にして、
実施され、対応する部分には同一の参照符を付す。第１
および第２リンク１８゜２６および第１レバー２８との
接合部３３．３７は、その第１レバー２８の台車枠６の
支持部３０に関して下方および上方に配置される。

この実施例の場合には、軸箱６９の端部に第１リンク１
８を配置していることから、第ルノ〈−２８の上端はほ
ぼ車体１の車側付近に位置することから、前述の第１図
による実施例ては第２レノ〈−４０を設けているが、本
実施例では第２レノ颯−４０を設けなくても車体１と台
車枠６の相対角変位を大きな変位量として検出できるの
で、第２しバー４０を省略し、第１レバー２８の上端の
結合部４５を球面軸受などによって操作リンク４７の一
端に角変位自在に結合し、操作リンク４７の他端とアー
ム５４の結合部５６を一端側と同様（こ結合することで
、本発明の効果を得ることができる。

この場合、前述の第１図による実施例で第ル）く−２８
および第２レバー４０によってそれぞれ設定していた各
レバー比は、本実施例の場合には第１レバー２８のレバ
ー比のみで設定する。このことは、もう１つの第１レバ
ー２９に関しても同様である。

本発明は、車体が台車枠に載置される構成がその他の構
成であってもまた、同様に関連して実施することができ
る。さらに、揺れ枕または枕梁を備える台車に関連して
も実施される。

発明の効果以上のように本発明によれば、直線路および曲線路など
の走行時に車体と台車枠とが横方向および上下方向に相
対的に変位しても、軸箱、したがって車軸に力が作用す
ることはなく、曲線路の走行時などに、車体と台車枠と
が相対的に角変位したときに、作動軸に捩れ力が作用し
、これによって軸箱、したがって車軸が強制操舵され、
車軸の軸線の延長上が曲線路の中心を通ることができる
ようになり、これによって車両は直線路を円滑に走行し
、曲線路の通過性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の台車を簡略化してスケルト
ンで示す斜視図、第２図はその実施例の平面図、第３図
はその実施例の側面図、第４図は第２図の切断面線ＩＶ
−ＩＶから見た断面図、第５図は結合部２０付近の断面
図、第６図は本発明の他の実施例の結合部２０ａの断面
図、第７図は車両が曲線路を走行するときの状態を示す
簡略化した平面図、第８図は曲線路を走行している状態
におけるスケルトンで示す斜視図、第９図は本発明の他
の実施例の振子台車２ａの平面図、第１０図は第９図に
示される実施例の側面図、第１１図は第９図および第１
Ｏ図に示される実施例の一部の断面図である。１・・車体、２，２ａ・台車、３　レール、６・台車枠
、７・・・側梁、８　枕ばね、１８．１９・第１リンク
、２６．２７・・第２リンク、２８．２９・・第１レバ
ー、４０．４１・・・第２レバー、４７４８−・操作リ
ンク、５１・・・作動軸、５４・・・アーム代理人　　
弁理士　西教　圭一部第図０ａ＼２５第図第「１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体が載置される台車枠の前後に、一対の車軸が
軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付近で、軸箱に一端部が角変位
自在にそれぞれ結合される各車軸毎の第１および第２リ
ンクと、軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられる第１レバーで
あつて、各第１レバーには、前記支持部に関して軸線方
向両側に、第１および第２リンクの他端部が角変位自在
に支持される第１レバーと、台車枠の両側部に、角変位自在に支持される第２レバー
であつて、各第２レバーの一端部に、前記第１レバーが
角変位自在に結合される第２レバーと、各第２レバーの他端部に、一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと、車体の幅方向に延びて軸線まわりに角変位自在に、かつ
軸線方向に車体との変位が阻止されて車体に設けられる
作動軸と、この作動軸に基端部が固定され、遊端部が各操作リンク
の他端部に角変位自在に結合される一対のアームとを含
むことを特徴とする車両用台車。
（２）車体が載置される台車枠の前後に、一対の車軸が
軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付近で、軸箱に一端部が角変位
自在にそれぞれ結合される各車軸毎の第１および第２リ
ンクと、軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられるレバーであつ
て、各レバーには、前記支持部に関して軸線方向両側に
、第１および第２リンクの他端部が角変位自在に支持さ
れるレバーと、各レバーに一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと、車体の幅方向に延びて軸線まわりに角変位自在に、かつ
軸線方向に車体との変位が阻止されて車体に設けられる
作動軸と、この作動軸に基端部が固定され、遊端部が各操作リンク
の他端部に角変位自在に結合される一対のアームとを含
むことを特徴とする車両用台車。