JPH09315297A - 案内軌道車の走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、乗り心地を改善できるとともに、重
量も低減でき、しかも、床下での配線・配管を容易にで
きる案内軌道車の走行装置を得ることにある。 【解決手段】車軸フレーム110 の幅方向両側に配置され
て左右方向に対をなす走行輪109 を駆動する駆動装置10
1 を台枠（車体）117 の下方に配置した案内軌道車の走
行装置を前提とする。駆動装置を電動機102 とこの電動
機に直結して車軸フレームの内側に非接触に配置される
減速機103 とから形成する。この駆動装置全体を車体に
支持する。車軸フレームを通って走行輪に連結される駆
動軸149 と減速機の出力軸103aとを自在継ぎ手105 を介
して接続する。駆動装置全体を車体に支持したことでば
ね下荷重を低減する。車軸フレームと減速機とを非接触
としたことで、車軸フレームの撓みが減速機に及ばない
ようにした。駆動装置の前記直結構造により、床下艤装
スペースを大きく確保することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、案内軌条式電車ま
たは側方案内式電車等に備えられる案内軌道車の走行装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一車両当たりゴムタイヤの走行輪４輪と
案内輪４輪とを持った案内軌道車の走行装置において、
その車軸の支持構造を改良して、懸架ばねの伸縮に伴う
案内輪装置の上下方向の変位をなくすとともに、案内輪
装置の振動の車体への伝達を防止するようにしたものは
特開昭５９−１１９５５号公報で知られている。この公
報に記載の第２図および第３図において、実際上の使用
形態に従い左右方向に対をなす走行輪を駆動する駆動装
置および走行輪を制動するブレーキ装置を書き加えた図
が、図４および図５に示されている。

【０００３】これら図４および図５中１は電動機、２は
電動機１の出力軸に自在継ぎ手３を介して一端が連結さ
れた推進軸、４は推進軸２の他端に自在継ぎ手５を介し
て連結された減速機であり、これらは駆動装置６をなし
ている。また、図４および図５中７は防振ゴム、９は走
行輪、１０は車軸本体、１１はフレーム、１２は取付け
座、１３は垂直なピン、１４は回転アーム、１５は案内
輪、１６は案内輪装置、１７は台枠、１８はブラケッ
ト、１９ａは上部ロッド、１９ｂは下部ロッド、２０
ａ、２０ｂは球ジョインと、２１ａ、２１ｂは筒形防振
ゴム、２２はブラケット、２３は懸架用空気ばね、２４
は制御弁、２５は剛性部材、２８はキングピン、２９は
横動量規制ストッパ、３０はストッパゴム、３２は水平
ロッド、３４は筒形防振ゴム、３５はブラケット、３６
はディスクロータ、３７はディスクブレーキ、４１はオ
イルダンパ、４２はストッパ、４３、４４はステアリン
グロッド、４５はタイロッドである。ディスクロータ３
６およびディスクブレーキ３７はブレーキ装置３８をな
している。また、車軸本体１０およびこれに一体的に連
結されたフレーム１１は車軸フレームを形成している。

【０００４】前記走行装置における懸架系は次のように
構成されている。車軸本体１０の両端には、ゴムタイヤ
の走行輪９が水平動揺自在にキングビン２８で支持さ
れ、そのすぐ内側においてフレーム１１の取付け座１２
の部分が車体本体１０にボルト結合されている。そし
て、フレーム１１と台枠１７との間に懸架用空気ばね２
３を設けて上下方向に支持をしている。また、車軸フレ
ームは、フレーム１１とブラケット１８とに両端を枢着
された上部ロッド１９ａで左右２か所を支持されるとと
もに、ブラケット１８と車軸本体１０に固定されたブラ
ケット２２とに両端を枢着された下部ロッド１９ａで左
右２か所を支持されて、前後方向に支持されている。さ
らに、車軸フレームの横方向の支持は、台枠１７に溶接
止めされたブラケット３５とフレーム１１との間に水平
ロッド３２を取付けてなされている。

【０００５】前記走行装置における駆動装置６の電動機
１は防振ゴム７を介して台枠１７に支持され、かつ、減
速機５は車軸本体１０に支持されている。減速機５の出
力軸は車軸本体１０の入力軸と接続され、それにより、
車軸本体１０に内蔵された図示しないアクスルシャフト
および自在継ぎ手を介して走行輪９を駆動するようにな
っている。

【０００６】前記走行装置におけるブレーキ装置３８
は、走行輪９の内部空間を利用してそこに設置されてい
た。また、前記走行装置における案内系については、そ
の左右の案内輪１５が図示しない左右の案内軌条に沿っ
て転動しガイドされるようになっている。そして、これ
ら案内輪１５の変位は左右２本の回転アーム１４で案内
輪装置１６に伝えられ、ステアリングロッド４３、４
４、タイロッド４５を介して走行輪９を回転させる構成
である。それによって、左右の案内軌条でのガイドにし
たがい左右の走行輪９が同期して操向されるようになっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】車両の乗り心地を改善
するためにはばね下重量を少なくする必要がある。しか
し、前記従来の構成では、台枠１７の下方に設置される
駆動装置６が電動機１と減速機５とを、これらの間に配
設される推進軸２を介して接続した構成であるととも
に、ベベルギヤや作動歯車などが内蔵された重量のある
減速機５は車軸本体１０に支持されていて、この減速機
５は空気ばね２３の下方に配置されている。このように
推進軸２を必要とする駆動装置６は、その構成が複雑で
重量を増やす一因となっているだけではなく、重量があ
る減速機６がばね下重量に加わっているから、ばね下重
量が大きく、したがって、今以上に乗り心地を改善する
上での妨げとなっている。

【０００８】しかも、走行に伴う車体の上下動などに伴
って車軸本体１０には撓みを発生するが、前記のように
車軸本体１０に減速機５を支持させた従来の構成では、
前記撓みの影響が減速機５内の駆動部品であるアクスル
シャフト等に波及し、回転と曲げについての応力を発生
させ、それらの強度に大きな影響を与える。そのため、
この影響を予め考慮して強度を大きくする必要があり、
重量増加の一因となっている。

【０００９】さらに、既に説明したように駆動装置６は
推進軸２を中継部材として設けているから、車軸本体１
０の中心から電動機１までの寸法Ｌが大きい。それに伴
って、車両の床下艤装スペースが狭くなって、床下機器
の配置における機器間の隙間が小さいため、床下での配
線および配管がしずらいという問題がある。

【００１０】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、乗り心地を改善できるとともに、重量も低減で
き、しかも、床下での配線・配管を容易にできる案内軌
道車の走行装置を得ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、一車両に操向
可能な４個の走行輪を持ち、前記走行輪の軸距より広い
左右外方位置に案内輪装置を設け、この案内輪装置の横
方向変位に連動して前記走行輪が水平回転して操向し、
かつ、前記案内輪装置が取付けられる車軸フレームと車
体との間に垂直荷重を支持するばねを設けるとともに、
前記車軸フレームの幅方向両側に配置されて左右方向に
対をなす前記走行輪を駆動する駆動手段を前記車体の下
方に配置した案内軌道車の走行装置を前提とする。

【００１２】そして、課題を解決するために請求項１の
発明は、前記駆動手段を電動機とこの電動機に直結して
前記車軸フレームの内側に非接触に配置される減速機と
から形成するとともに、この駆動手段全体を前記車体に
支持し、前記車軸フレームを通って前記走行輪に連結さ
れる駆動軸と前記減速機の出力軸とを自在継ぎ手を介し
て接続したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項１の発明において、駆動手段全体を
車体に支持したから、この手段の減速機等がばね下重量
に加わることがなく、その分ばね下重量を小さくでき
る。そして、車軸フレームの内側に配置される減速機を
車軸フレームに対して非接触としたので、車体の上下動
等に伴う車軸フレームの撓みの影響が減速機に波及して
悪影響を与えることがなく、そのため、前記撓みを考慮
した大きな強度に減速機等を構成する必要がなく、その
重量を小さくできることと相俟って、駆動手段の直結構
造により従来必要とされていた推進軸を省略できるに従
い、重量を小さくかつ駆動手段の構造を簡単にできる。
さらに、駆動手段の直結構造により、車軸フレームの中
心から電動機までの寸法を短くできるので、それに応じ
て床下艤装スペースを多く確保できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１から図３を参照して本
発明の第１の実施の形態を説明する。図１〜図３は第１
の実施の形態に係る走行装置中の１車軸分を示した平面
図および断面図である。これらの図中１１０で示す車軸
フレームは、第１フレーム１４６に第２フレーム１４７
および第３フレーム１４８を取付け座１１０ａにおいて
複数本のボルトで一体的に連結して形成されている。

【００１５】第２フレーム１４７は上フレームであり、
第３フレーム１４８はコの字形をなす下フレームであ
り、これらは前記ボルト結合により、口の字形状、言い
換えれば、図３に示されるような横長な四角枠状のフレ
ーム本体１５０を形成している。第３フレーム１４８の
両端間に略水平状に掛け渡された第２フレーム１４７
は、その長手方向両端部が閉じられた角筒状をなしてお
り、その密閉された内部空間は後述の補助空気室１４７
ａとして用いられるようになっている。なお、こうした
補助空気室１４７ａを設ける場合、それは第２フレーム
１４７の少なくとも一部であってもよく、或いは第２、
第３フレーム１４７、１４８の内部を互いに連通させて
フレーム本体１５０の内部空間にわたって設けてもよ
い。

【００１６】第１フレーム１４６はフレーム本体１５０
の前側に配置されていて、このフレーム１４６には垂直
のピン１１３により左右一対の回転アーム１１４が前方
に突出して結合されている。支持装置を構成する回転ア
ーム１１４の先端部には案内輪１１５を含む案内輪装置
１１６が支持されている。案内輪装置１１６の両端部に
支持された案内輪１１５は、後述する走行輪１０９の軸
距より広い左右外方位置に設けられて、夫々図示しない
案内軌条に転接するようになっている。

【００１７】車軸フレーム１１０は、このフレーム１１
０より後方位置において図示しない車体の一部である台
枠１１７の下面側にボルト止めにより突設されたブラケ
ット１１８に、上下４本のロッドを介して前後方向に支
持されている。詳しくは、左右に各々一本ずつ配置され
る上部ロッド１１９ａと、その下方に配置される左右一
本ずつの下部ロッド１１９ｂとは、互いに平行で、かつ
実質的に等長であり、これらの両端は車軸フレーム１１
０のフレーム本体１５０に対して球ジョイント１２０
ａ、１２０ｂを介して夫々枢着されているとともに、ブ
ラケット１１８に対して筒形防振ゴム１２１ａ、１２１
ｂを介して夫々枢着されている。

【００１８】こうした前後方向の支持構造は、車体の上
下方向の変位に拘らず、ブラケット１１８およびフレー
ム本体１５０に両端が枢着された上下ロッド１１９ａ、
１１９ｂがなす幾何学的な平行四辺形が、その筒形防振
ゴム１２１ａ、１２１ｂの上下変位を伴って矩形からひ
し形に変化するだけであって、球ジョイント１２０ａ、
１２０ｂを結ぶ直線が垂直を保持して車軸フレーム１１
０およびこれに支持された案内輪装置１１６を上下方向
に変化させることがない点で優れているとともに、筒形
防振ゴム１２１ａ、１２１ｂにより高周波振動が車体
（台枠１１７）に伝達されることを防止できる点で優れ
ている。

【００１９】台枠１１７と車軸フレーム１１０のフレー
ム本体１５０との間には懸架用ばねとして例えば複数の
空気ばね１２３が設けられ、これらのばね１２３によっ
て台枠１１７が防振的に支持されている。空気ばね１２
３には制御弁１２４から図示しない導管を介して圧力空
気が供給され、その静的高さが適当な一定値になるよう
に制御されている。制御弁１２４は上部の第２フレーム
１４７と台枠１１７との間の高さの変化に対してタイム
ラグを持って応答するものである、。

【００２０】空気ばね１２３は図示しない導管を介して
第２フレーム１４７の内部空間からなる前記補助空気室
１４７ａに連通されている。この構成により、垂直荷重
を支持する空気ばね１２３のばね定数を補助空気室１４
７の容積に応じて種々に変更できる。そのため、車両サ
イズや総重量が多少異なった車両であっても、補助空気
室１４７ａの容積を代えることにより、同じ空気ばね１
２３のばね特性を前記サイズ等に適合したものに容易に
対応させることができる点で優れている。

【００２１】車体の横方向に作用する力に対する支持の
ために、１本の水平ロッド１３２が設けられている。こ
のロッド１３２は、その一端を走行装置側端１３３とし
て車軸フレーム１１０の第３フレーム１４８の上面に防
振ゴムを介して枢着されるとともに、その他端を車体側
端１３４として台枠１１７に溶接止めされたブラケット
１３５に防振ゴムを介して枢着されている。この水平ロ
ッド１３２の左右両端の防振ゴムは車体への高周波振動
の伝達防止をしている。

【００２２】前記フレーム本体１５０における第３フレ
ーム１４８の左右両側部には、夫々孔１４８ａが水平方
向に沿って開けられているとともに、これらの孔１４８
ａには駆動軸１４９が夫々通されている。両駆動軸１４
９は図示しないスプライン機構を介して軸方向には摺動
自在で軸回り方向には一体に回転されるように接続され
た二重軸構造をなしている。これら駆動軸１４９のフレ
ーム本体１５０の外部に位置される端部にはキングピン
１２８を介して夫々ゴムタイヤの走行輪１０９が枢着さ
れている。これら走行輪１０９は、案内輪装置１１６の
車体に対する横方向変位、すなわち、車軸フレーム１１
０との相対的な横方向変位にしたがってキングピン１２
８を中心に水平回転して操向するように設けられてい
る。

【００２３】この操向の際の前記横方向変位量を規制す
るために、左右２本の回転アーム１１４の夫々の内側に
ストッパ１２９を設けるとともに、これらと対向して第
１フレーム１４６にストッパゴム１３０を設けている。
さらに、ストッパゴム１３０の裏面にシム１３１を設け
て、その厚さを増減することにより、前記横方向変位量
の規制の調整を可能としている。

【００２４】図１および図２中１４１は、空気ばね１２
３と並列に配置されて、空気ばね１２３が異常に伸びた
ときに、その変位を制限するストッパであり、保守作業
時に車体を吊り上げる際にも使用されるようになってい
る。１４３、１４４は案内輪装置１１６の横動を走行輪
１０９の回転操向に至らしめるために、案内輪装置１１
６と走行輪１０９とを連結したステアリングロッド、４
５は左右の走行輪１０９同志が同期して操向するように
両者を結合して設けられたタイロッドである。

【００２５】また、台枠１１７の下方には前記走行輪１
０９を回転駆動させる駆動手段をなす駆動装置１０１が
配置されている。この駆動装置１０１は、電動機１０２
とこれに直結した減速機１０３とから形成されている。
減速機１０３は、その減速機フレームにベベルギヤや差
動歯車等の減速機構（図示しない）を内蔵し、この機構
の入力軸を電動機１０２の電動機軸に直接的に連結する
とともに、前記減速機フレームを電動機１０２の電動機
フレームに直接的に連結して、電動機１０２と一体的に
取扱われるものである。

【００２６】こうした駆動装置１０１は、その電動機１
０２および減速機１０３上に配置される複数の防振ゴム
１０４を介して前記ブラケット１１８等に取付けられて
いる。すなわち、駆動装置１０１全体は台車１１７に防
振的に支持されている。防振ゴム１０４は、駆動装置１
０１の自重と駆動トルクのモーメントの反力とを支持し
ながら、走行輪１０９側から車体側への振動の伝達を防
止するために用いられている。そして、こうした荷重負
担のみを防振ゴム１０４で担っており、その他の荷重負
担がないため、これら防振ゴム１０４にコンパクトなも
のを採用できる。

【００２７】駆動装置１０１の減速機１０３は口の字形
状をなした前記フレーム本体１５０に内側に挿入されて
いて、これら減速機１０３とフレーム本体１５０とは非
接触に設けられている。図３に示されるように減速機１
０３の出力軸１０３ａは減速機フレームをその厚み方向
に水平に貫通し、その両端部は減速機フレーム外に突出
されている。この出力軸１０３ａの両端は、フレーム本
体１５０内に位置された前記両駆動軸１４９の内端に夫
々自在継ぎ手１０５を介して連結されている。自在継ぎ
手１０５は、減速機１０３から走行輪１０９に至る動力
伝達において、車体の上下方向変位および走行輪１０９
の水平回転変位を吸収するために設けられている。駆動
軸１４９の前記スプライン機構は、前記動力伝達におけ
る駆動軸１４９の軸方向変位を吸収するために設けられ
ている。

【００２８】図３に示されるように出力軸１０３ａの両
端部には夫々ディスクロータ１３８が取付けられている
とともに、これらロータ１３８に摩擦制動力を発生させ
るディスクブレーキ１３９が減速機１０３の両側面に夫
々ボルト止めされている。これらディスクロータ１３８
およびディスクブレーキ１３９は、ブレーキ手段として
のブレーキ装置１４０をなしており、この装置１４０は
以上の配置により走行輪１０９の外部において走行風に
直接晒されるように設けられている。

【００２９】前記走行装置の構成において、駆動装置１
０１の電動機１０２の動力は、減速機１０３で減速され
た後、自在継ぎ手１０５を介して両駆動軸１４９に伝え
られ、さらに、これら駆動軸１４９からキングピン１２
８を介して車軸フレーム１１０の幅方向両側に配置され
た左右方向に対をなす走行輪１０９に与えられる。こう
して走行輪１０９が回転駆動されて案内軌道車が走行さ
れる。この走行において、左右の案内輪１１５が図示し
ない左右の案内軌条に沿って転動しガイドされて、これ
ら案内輪１１５の変位が左右２本の回転アーム１１４で
案内輪装置１１６に伝えられるので、ステアリングロッ
ド１４３、１４４、タイロッド１４５を介して走行輪１
０９が水平に回転され、したがって、左右の案内軌条で
のガイドにしたがい左右の走行輪１０９が同期して操向
される。なお、こうした走行動作における車体の上下動
および走行輪１０９の水平移動の変位は自在継ぎ手１０
５の関節動作により吸収されるとともに、駆動軸１４９
の軸方向変位はその中間に有したスプライン機構での摺
動動作により吸収され、かつ、車軸フレーム１１０等か
ら車体への高周波振動は各所の防振ゴムでの防振作用に
よって少なくできる。

【００３０】ところで、前記構成の走行装置は、電動機
１０２に減速機１０３を直結してなる駆動装置１０１を
備え、この装置１０１全体を車体の一部である台枠１１
７にに支持している。言い換えれば、車両の走行に伴い
動的に伸縮する空気ばね１２３の上側にある台枠１１７
が駆動装置１０１全体を支持している。こうしたばね上
装架により駆動装置１０１の減速機１０３がばね下重量
に加わることがなく、その分ばね下重量を小さくでき
る。そのため、車両の乗り心地を改善することができ
る。

【００３１】さらに、以上のようにばね上装架された減
速機１０３は、車軸フレーム１１０のフレーム本体１５
０の内側においてこの本体１５０に対して非接触に配置
されている。言い換えれば、車体の荷重を支持する懸架
系と走行輪１０９を回転させる駆動系とが分離されてい
て、車軸フレーム１１０は荷重支持のための専用部材と
なっている。なお、前記第１の実施の形態では、車軸フ
レーム１１０が四角枠状をなしているので、特に、剛性
が高く荷重の支持性能が優れているが、本発明において
車軸フレーム１１０は、その第３フレーム１４８を上下
逆様にしたような形状、つまり、下端が開放されたコの
字状をなす構成としてもよい。

【００３２】そのため、車体の上下動等に伴う荷重を支
持する車軸フレーム１１０が撓んでも、その影響が減速
機１０３に波及して駆動系に悪影響を与えることがない
から、前記撓みを考慮した強度に減速機１０３を構成す
る必要がなく、リミットデザインとして、フレーム本体
１５０や減速機１０３等の重量を小さくできる。加え
て、既に説明したように駆動装置１０１の電動機１０２
と減速機１０３とを直結したことにより、従来必要とさ
れていた推進軸を省略に従できるから、駆動装置１０１
の重量を小さくできるとともに、構造も簡単にできる。

【００３３】しかも、前記のように駆動装置１０１の電
動機１０２と減速機１０３とを直結したことにより、減
速機１０３が内側に配置されるフレーム本体１５０の中
心から電動機１０２までの寸法ｌ（図１、図２参照）を
大幅に短くできるので、駆動装置１０１が占める設置ス
ペースが大幅に少なくなる分、床下艤装スペースを大幅
に広くできる。したがって、床下に配置される機器相互
間の隙間が広くなるので、床下での配線や配管作業を容
易に行うことができる。

【００３４】また、前記構成の走行装置は、そのブレー
キ機構１４０を走行輪１０９の内側ではなく、この走行
輪１０９の外部に配置したので、走行輪１０９に制約さ
れることなく、そのディスクロータ１３８の径を大きく
して、このロータ１３８の熱容量を増大させることがで
きるとともに、このブレーキ機構１４０は走行風に直接
晒されるから、ディスクロータ１３８等を効果的に空冷
でき、その温度上昇を少なくでき、それによって、ブレ
ーキのフェード現象を有効に防止できる。

【００３５】こうしたブレーキ性能の改善により、車両
乗客数が増加したり、車両が今ままで以上に高速運転さ
れて運動エネルギが増加した場合においても、ブレーキ
機構１４０での制動動作を確実に保証して、車両運行上
の安全性を確保できるから、車両乗車数の増加や車両の
高速化に対応することができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。請求項
１の発明によれば、駆動手段全体を車体に支持してばね
下重量を小さくしたから、乗り心地を改善できる。そし
て、車軸フレームの内側に配置される減速機と車軸フレ
ームとを非接触として、車軸フレームの撓みの影響が減
速機に波及して悪影響を与えることがないようにすると
ともに、推進軸を省略して駆動手段の電動機と減速機と
を直結構造としたから、重量を小さくできるとともに駆
動手段の構造も簡単にできる。さらに、駆動手段の直結
構造により、車軸フレームの中心から電動機までの寸法
を短くして床下艤装スペースを多く確保したから、床下
での配線・配管を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走行装置の構
成を示す平面図。

【図２】第１の実施の形態に係る走行装置の構成を図１
中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図。

【図３】第１の実施の形態に係る走行装置の構成を図１
中Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図。

【図４】従来例に係る走行装置の構成を示す平面図。

【図５】従来例に係る走行装置の構成を図４中Ｃ−Ｃ線
に沿って示す断面図。

【符号の説明】

１０１…駆動装置（駆動手段）、 １０２…電動機、 １０３…減速機、 １０３ａ…減速機の出力軸、 １０５…自在継ぎ手、 １０９…走行輪、 １１０…車軸フレーム、 １１５…案内輪、 １１６…案内輪装置、 １１７…台枠（車体の一部）、 １１８…ブラケット、 １２３…空気ばね（懸架用ばね）、 １４９…駆動軸、 １５０…フレーム本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一車両に操向可能な４個の走行輪を持ち、
   前記走行輪の軸距より広い左右外方位置に案内輪装置を
   設け、この案内輪装置の横方向変位に連動して前記走行
   輪が水平回転して操向し、かつ、前記案内輪装置が取付
   けられる車軸フレームと車体との間に垂直荷重を支持す
   るばねを設けるとともに、前記車軸フレームの幅方向両
   側に配置されて左右方向に対をなす前記走行輪を駆動す
   る駆動手段を前記車体の下方に配置した案内軌道車の走
   行装置において、 前記駆動手段を電動機とこの電動機に直結して前記車軸
   フレームの内側に非接触に配置される減速機とから形成
   するとともに、この駆動手段全体を前記車体に支持し、 前記車軸フレームを通って前記走行輪に連結される駆動
   軸と前記減速機の出力軸とを自在継ぎ手を介して接続し
   たことを特徴とする案内軌道車の走行装置。