JPH0630589Y2 - 走行台車に於ける吊りフレームの支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は走行台車に於ける吊りフレームの支持装置に関
するものである。

［従来の技術］ 例えば天井走行台車等の走行台車に吊りフレームを直接
固着した場合、モノレール台車がカーブを通過する時に
遠心力による大きなモーメントがレールに掛ったり、該
モーメントによりモノレール台車の走行輪がレールから
浮き上がって走行が不安定となったりするので、レール
の強度アップや走行輪の浮き上がりを防止する手段が必
要になる。

そこで従来は、天井走行台車にボールベアリング等のア
ンチフリクションピボットを介して吊りフレームを左右
に揺動自在に支持し、モノレール台車がカーブを通過す
る時に吊りフレームを遠心力で外側に傾斜させ吊りフレ
ームが受ける遠心力を吸収できるようにすることによ
り、レールの強度アップを不要とし且つ走行輪の浮き上
がりを防止することが行われていた。

尚、この際吊りフレームが支持する荷物は、吊りフレー
ムと共に傾斜することによって横力を受けない状態とな
っているので、荷物は落ちることなく吊りフレームに保
持し続けられる。

［考案が解決しようとする課題］ 天井走行台車がカーブを通過し終って遠心力が作用しな
くなると、吊りフレームは傾斜位置から垂直位置に戻ろ
うとして行き過ぎることによる左右の揺れを生じるが、
上記アンチフリクションピボットを用いた吊りフレーム
の支持装置では揺れに対する減衰度が小さいため、なか
なか吊りフレームの揺れがおさまらず、天井走行台車の
走行に悪影響を与えたり、停車して荷物の積みおろしを
する際に作業を妨げる原因となったりしていた。

本考案は上述の事情に鑑み、遠心力が作用したときに吊
りフレームを傾斜させて遠心力を吸収できるようにする
と共に、遠心力が作用しなくなったときに素早く吊りフ
レームの揺れを抑えることができる走行台車に於ける吊
りフレームの支持装置を提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 本考案はレールに沿い走行自在な走行台車に走行方向に
延びる揺動中心軸を設け、該揺動中心軸に内輪を固定す
ると共に、該内輪の外周にリング状の外輪を外嵌してフ
リクションピボットを構成し、該フリクションピボット
の外輪に吊りフレームを左右方向揺動自在に枢着すると
共に、前記内輪と外輪との境界の接触面の一方に周方向
に延びる断面略楔状をした雄型の滑り面を、他方に前記
雄型の滑り面に対し周方向に楔合する雌型の滑り面を形
成したことを特徴とする走行台車に於ける吊りフレーム
の支持装置にかかるものである。

［作用］ 遠心力が作用するとフリクションピボットを介して走行
台車に支持された吊りフレームは外側に傾斜する。

遠心力が作用しなくなると、吊りフレームは垂直位置に
戻ろうとして左右の揺れを開始するが、内輪と外輪によ
る楔効果を利用したフリクションピボットのフリクショ
ントルクによって吊りフレームの揺れのエネルギーが吸
収されるので、吊りフレームの揺れは素早く減衰され
る。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第１図〜第４図は本考案の一実施例である。

天井１にブラケット２を介して支持されたレール３に走
行輪４とガイド輪５を回転自在に支持する走行輪ユニッ
ト６を、前後に一対配置する。

走行輪ユニット６は、上下に延びる軸７と該軸７に対し
て回転自在なスラストブッシュ８とを有する走行輪旋回
ピボット９を備えており、前後一対の走行輪ユニット６
間をコネクティングロッドとなる揺動中心軸10で連結す
る。

前記走行輪ユニット６のうちの一方にモータ11、減速機
12、プーリ13から成る駆動装置14を取り付け、走行輪４
に対して同軸に取り付けられたプーリ15と前記プーリ13
との間にタイミングベルト16を掛け巡らせ、走行輪４を
駆動できるようにする。

上記構成の走行台車17における、揺動中心軸10に、内輪
18と外輪19とから成るフリクションピボット20を介して
吊りフレーム21を枢着する。

前記外輪19の内周面に周方向に延びる断面略楔状をした
雄型の滑り面22を形成し、前記内輪18の外周面に前記雄
型の滑り面22に対し周方向に楔合する雌型の滑り面23を
形成する。

尚、前記内輪18は溶接等により揺動中心軸10に固定し、
前記外輪19は吊りフレーム21の取付板24に固定する。

尚、25は配線配管類、26は給電用のバスバー、27は軸
受、28は反射テープを示す。

次に作動について説明する。

モータ11を駆動すると、減速機12、プーリ13、タイミン
グベルト16、プーリ15を介して駆動力が走行輪４に伝達
され走行台車17が走行する。

又、前後の走行輪ユニット６は夫々走行輪旋回ピボット
９を介して揺動中心軸10に水平方向に回動できるよう枢
着されているので、走行台車17はカーブに沿う走行も円
滑に行うことができる。

カーブの走行の際、吊りフレーム21及び吊りフレーム21
上の荷物はカーブの外側に向かう遠心力を受けるが、フ
リクションピボット20により揺動可能に支持された吊り
フレーム21は遠心力によって荷重と釣り合う角度まで傾
斜するので、上記した吊りフレーム21と荷物に掛かる遠
心力は吸収され、レール３に遠心力による大きなモーメ
ントが掛ったり、走行輪４が浮き上って走行を不安定に
することが防止される。

走行台車17がカーブを通過し終って遠心力が作用しなく
なると、吊りフレーム21は傾斜位置から垂直位置に戻ろ
うとして行き過ぎることによる左右の揺れを生じるが、
吊りフレーム21を支持するフリクションピボット20は内
輪18と外輪19の滑り面22,23が互いに楔合し合い食込む
ことにより楔効果で大きなフリクショントルクを発生す
ることができるので、吊りフレーム21の揺れのエネルギ
ーがフリクションピボット20の滑り面22,23で発生する
大きなフリクショントルクにより吸収され、吊りフレー
ム21の揺れは素早く減衰される。

上記をより具体的に説明すると、第４図に示すように、
楔が楔合状態で釣り合っている時に、楔に作用する、吊
りフレーム21と積載した荷物の合計荷重をＷとし、楔の
各滑り面22に作用する荷重Ｗの反力をＦとし、滑り面22
の楔の角度を２θとし、内輪18と外輪19の滑り面22,23
間の摩擦係数をμとし、フリクションピボット20の滑り
面22,23の平均半径をｒとすると、力の釣合いは Ｗ＝２・Ｆ・ｓｉｎθ …(1) となり、発生する回転方向のフリクショントルクＴは Ｔ＝２・μＦ・ｒ …(2) となる。

そこで(1)式を変形して(3)式を求め、 Ｆ＝ｗ／２ｓｉｎθ …(3) (3)式を(2)式に代入すると、 Ｔ＝μ・ｗ・ｒ／ｓｉｎθ …(4) が求められる。ここで式(4)の ｓｉｎθを90゜とすると、 Ｔ＝μ・Ｗ・ｒ …(5) となって、一般式と一致することがわかる。

(4)式の μ／ｓｉｎθをμ′とおくと、μ′は楔の角度変化によ
る摩擦面積の増加・減少分の効果が加味された摩擦係数
であり、以後、便宜的に見掛け上の摩擦係数と言う（滑
り面22の角度によって摩擦係数が変化するわけではな
い）。

従って、前記楔の角度２θを小さくする程見掛け上の摩
擦係数μ′が大きくなって楔効果が増大し揺れの減衰度
が大きくなるので、前記楔の角度２θを選定することに
より最適な揺れの減衰度を設定することができる。

又、(4)式からフリクションピボット20は吊りフレーム2
1と荷物の荷重Ｗに比例してフリクショントルクＴが変
化する性質を有していることがわかる。

そこで、内輪18側の滑り面23と外輪19側の滑り面22との
楔の角度２θを予め最適な値となるよう選ぶことによ
り、吊りフレーム21と荷物の荷重Ｗ或いは荷重Ｗに比例
する吊りフレーム21の運動エネルギーに応じてフリクシ
ョンピボット20のフリクショントルクＴが最適な値とな
るよう変化するので、荷重Ｗ或いは運動エネルギーが大
きい場合にフリクショントルクＴが小さすぎて揺れが減
衰できなくなったり、荷重Ｗ或いは運動エネルギーが小
さい場合にフリクショントルクＴが大きすぎて吊りフレ
ーム21が傾斜位置から垂直位置に戻らなかったりするこ
とが防止され、従って荷重Ｗの変化に拘らず揺れの減衰
機能が確実に発揮される。

第５図は本考案の別の実施例であり、走行台車17を駆動
装置を備えておらずけん引される地上走行台車とし、吊
りフレーム21を走行台車17上に支持した他は前記各実施
例と略同様の構成を備えており、同様の作用効果を奏す
ることができる。

尚、本考案の走行台車に於ける吊りフレームの支持装置
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、走行
台車として天井走行型のものや地上走行型のもの或いは
リニアモータ駆動方式のものや駆動手段を持たずけん引
されるもの等任意の走行台車を使用できること、フリク
ションピボットの滑り面は多重の楔状としても良いこ
と、その他本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案の走行台車に於ける吊りフレ
ームの支持装置によれば下記の如き種々の優れた効果を
奏し得る。

走行台車が高速でカーブを通過した際に、吊りフレ
ームに遠心力が作用したときに吊りフレームが左右方向
に傾斜されることにより走行輪の浮き上がりを防止でき
ると共に、遠心力が作用しなくなったときに素早く吊り
フレームの揺れを抑えることができる。

吊りフレームと荷物とを合計した荷重に比例してフ
リクションピボットのフリクショントルクが変わるの
で、荷重の変化に拘らず吊りフレームの揺れの減衰機能
を確実に発揮することができる。

内輪側の滑り面と外輪側の滑り面の楔の角度を選定
することにより吊りフレームの揺れの減衰度を自在に設
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における天井走行型の走行台
車の一部を破断した側面図、第２図は第１図の正面図、
第３図は第２図のフリクションピボットを拡大した側断
面図、第４図は楔に作用する力の関係を表わすベクトル
図、第５図は本考案の別の実施例における地上走行型の
走行台車の一部を破断した側面図である。 図中、３はレール、４は走行輪、５はガイド輪、６は走
行輪ユニット、10は揺動中心軸、17は走行台車、18は内
輪、19は外輪、20はフリクションピボット、21は吊りフ
レーム、22は外輪19側の滑り面、23は内輪18側の滑り面
を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レールに沿い走行自在な走行台車に走行方
   向に延びる揺動中心軸を設け、該揺動中心軸に内輪を固
   定すると共に、該内輪の外周にリング状の外輪を外嵌し
   てフリクションピボットを構成し、該フリクションピボ
   ットの外輪に吊りフレームを左右方向揺動自在に枢着す
   ると共に、前記内輪と外輪との境界の接触面の一方に周
   方向に延びる断面略楔状をした雄型の滑り面を、他方に
   前記雄型の滑り面に対し周方向に楔合する雌型の滑り面
   を形成したことを特徴とする走行台車に於ける吊りフレ
   ームの支持装置。