JPS5811341B2 - 案内軌道車輛 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、案内軌道車輛、すなわち走行路面を転動する
走行車輪とこの走行路面に沿って配置された案内軌条面
上を転動する案内車輪とを有する形式の車輛に関する。

殊に、本発明は走行車輪としてゴムタイヤを使用した案
内軌道車輛に関する。

ゴムタイヤを使用した軌道車輛は、騒音が少なく、都市
内においても騒音公害を生ずることのない輸送機関とな
しうるとともに、急こう配の登板能力をも持たせ得るの
で、急こう配の採用によって軌道建設の経済性を向上さ
せることができる等の利点をもっている。

一方、タイヤの寿命向上のため気体入りゴムタイヤ車輛
は特に重量を軽くする必要があるが、一般にタイヤや駆
動装置が大がかりとなり必ずしも十分な軽量化がなされ
ない。

また、タイヤの寸法が大きいため車輛の全高も高くなり
、隊道や跨線橋のある軌道において軌道建設上不利をも
たらすことになる。

さらに、ゴムタイヤは数少ない発生であるにせよパンク
事故を生ずることがあり走行の安全をそこなう可能性が
ある。

本発明は、上記の点に着目してなされたもので、気体入
りゴムタイヤの持つ特性を有効に利用して走行装置と駆
動装置を簡単な構造として軽量化を計るとともに、動力
装置の発す振動、騒音に対し防振、防音を計り、さらに
タイヤパンクにおいても安全を確保しうる構造の案内軌
道車輛を提供するものである。

本発明の案内軌道車輛は、床下に車軸が配置され車体を
支持する構成で、その車軸のうち車体に対して水平回転
しない車軸を１駆動軸とし、その両端に取付けられたゴ
ムタイヤを別個の動力装置により独立して駆動するよう
にし、一般的な差動歯車装置を省略して簡単化するとと
もに動力装置を電動機とし、２個の電動機を支持フレー
ムによって一体化し、その両端部で車体幅方向に広い間
隔をもって車体に弾性的結合するようにし、支持点間隔
が広いため支持弾性による角変位抑制効果の大きいこと
を利用して支持弾性を十分軟らかくし、防振、防音を計
るものである。

また、本発明においては、気体入りゴムタイヤを複輪式
にすることが好ましく、この構成をとれば上述の特徴と
相俟って、使用するタイヤを小さくしうるので車輌全体
の高さを低くする重要な効果を得ることができる。

気体入りゴムタイヤをすべて複輪式とすることにより車
輌全高低減効果のほか、重要な効果として走行の安全性
が保持できる。

すなわち、複輪とすることによって負担荷重に対して余
裕のある容量のタイヤを採用することができ、タイヤト
ラブルに発生のチャンスが少なくなり、万一パンクが発
生しても複輪の一方のタイヤによって支持されるので安
全を維持することができる。

以上のように本発明はその各要素が互いに関連しあって
多くの良好な効果をもたらしうるものである。

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明を適用する案内軌道車輛の一例を示す側
面図、第２図はその車輪配置を示す平面図で、車体１は
、その前後方向中央部の１本の１駆動軸２と車体両端部
の操向車軸３，３′との３軸で支持されている。

軌道は走行路面Ｒと該走行路面Ｒの中央に配置された案
内軌条４とを有し、各操向車軸３，３′には、案内軌条
４を両側から挾む案内車輪５が取付けられている。

駆動軸２は車体に装架された駆動用電動機６により減速
歯車８、推進軸７および減速歯車９を介して駆動される
。

第１．２図に示すように、車軸２，３，３′には、それ
ぞれの両端部に複輪式の空気入ゴムタイヤ２ａ。

３ａ、３ａ′がそれぞれ取付けられており、駆動軸２に
取付けられたタイヤ２ａは、他の車軸３，３′上のタイ
ヤ３ａ、３ａ’より直径が大きく、したがって車体中央
部はその下部を少し切欠いて車輌の全高を低くするよう
にしている。

駆動軸は操向しないので、図示のように切欠の長さを大
きくすることなく車輛の全高を低くする必要を満すこと
ができる。

車体両端部の操向車軸のタイヤは直径が小さく、車体と
干渉することのない高さであるので切欠は必要としない
。

このようにして、車体の構成を容易にし、かつ車輛の全
体高さを低くすることができる。

第２図に示すように、駆動軸２に取付けられた左右の車
輪２ａは、それぞれ別個の電動機６により、独立した推
進軸７を介して駆動されるので、左右の、駆動車輪２ａ
は曲線路走行時には異った回転数で回転することができ
る。

したかって、この配置においては、左右駆動車輪に回転
数差を生じさせるための差動歯車等の機構を必要としな
い。

車体各端部の操向車軸３，３′は同一構成を有するので
、操向車軸３のみについて、その詳細を第３．４，５，
６図に示す。

車軸３の上方には、これとほぼ平行にボルスタ−１３が
配置されており、該ボルスタ−１３と車軸３との間に空
気ばね１１およびオイルダンパ１２が設けられている。

ボルスタ−１３の中央上面にはセンタープレート１４が
設けられ、このセンタープレート１４を介してボルスタ
−１３が車体１を回転自在に支持している。

第３．５図に示すように、ボルスタ−１３には前方に突
出するアーム１３ａの一端が固定され、該アーム１３ａ
の他端は、車軸３から前方に延びる連結棒２０の前端に
上下方向回動自在に取付けられている。

連結棒２０の後端は、車軸３に上下方向回動自在に結合
されている。

また、第３，４図に示すように、横方向に延びる連結棒
２１が、一端をボルスタ−１３に、他端を車軸３にそれ
ぞれ上下方向回動自在に連結されている。

この構成により、車軸３とボルスタ−１３との間の上下
方向相対的移動は許容するが、水平面内での相対的回転
は阻止する連結が得られる。

車軸３には、その前面および後面の各々に、案内軌条４
の両側に取付ブラケット１５ａが形成され、各ブラケッ
ト５ａに案内車輪支持アーム１５が水平面内で揺動自在
なように取付けられている。

各アーム１５の先端には案内車輪５が水平面内で回転自
在に支持されている。

前方および後方に延びる各２本のアーム１５は対をなし
、各対のアーム１５間には、両アーム１５を互いに引き
寄せることになり、案内車輪５を案内軌条４に押しつけ
る与圧ばね装置１６が配置されている。

第３図および第６図に示すように、車軸３の前方および
後方には各１本づつの押し棒２２が、該車軸３と平行に
かつ軸方向往復動自在に配置されている。

各押し棒２２にはその中間部においてブラケット２２ａ
が固定され、車軸３に設けられたブラケット３ｂと前記
ブラケット２２ａとの間に空気アクチュエータ２３が配
置されている。

車軸３の両端部付近には、両端にカム面２４ａを有する
カム板２４が水平面内で回動自在に装着されており、前
記押し棒２２の両端部は、これら押し棒２２に連結され
ている。

したがって、２個の空気アクチュエータ２３を交互に作
動させることにより、カム板２４に回動を与えることが
できる。

各案内車輪支持アーム１５には、横方向外向きに張出し
たブラケット５ｂが設けられ、このブラケット１５ｂ上
に、前記カム板２４の一つのカム面２４ａに対応するカ
ム従動ローラ２５が支持されている。

第６図に示すように、空気アクチュエータ２３の一方、
たとえば第６図において上方のアクチュエータ２３が作
動させられ、他方が非作動状態にあると、作動状態のア
クチュエータ２３に結合された押し棒２２が左方に動か
されてカム板２４を第６図に示すように反時計方向に回
転させる。

このため、各カム板２４の下方のカム面２４ａが、それ
ぞれ対応するカム従動ローラ２５に係合し、これらロー
ラ２５に組合わされた案内車輪支持アーム１５およびそ
れらに支持された案内車輪５を案内軌条４に向けて機械
的に押しつける。

したがって、このようにカム２４により案内軌条４に向
けて押しつけられたアーム１５は車軸３に対し固定され
た状態になる。

一方、カム従動ローラ２５がカム面２４ａから離れてい
る方のアーム１５は、ばね１６の作用により案内軌条４
に向けて付勢されているが、車軸３に対しては相対的に
揺動可能な状態にある。

このため、車軸３は、該車軸に固定された関係にある案
内車輪５によって案内軌条４に沿い操向されることにな
る。

車輛の進行方向に対し前方および後方のいずれの側にあ
るアーム１５を車軸３に固定できるが安定走行のため進
行方向のアーム１５を固定するように制御する。

尚、第３．４図に示すように、この操向車軸３を有する
台車には、集電はり１７が設けられ、集電はり１７の両
端には正集電器１８が、また中央部には負集電器１９が
支持されており、正集電器１８は給電レール１０に、負
集電器１９は案内軌条４の上面にそれぞれ摺動接触して
いる。

第１０．７図は、車輛中央部の固定車軸２を有する中央
台車において本発明を実施した詳細を示すものである。

第７図に示すように、車軸２は一対の空気ばね２６を介
して車体１を支持する車軸ケース２９を包含し、該車軸
ケースの両端には車輪２ａが回転可能に支持されている
。

さらに、車軸ケース２９の両端部と車体１との間にはオ
イルダンパ２７が配置されている。

第１０図に破線で示すように、車軸ケース２９内には駆
動軸２９ａが回転可能に支持されており、該駆動軸２９
ａの外端は車輪２ａに固定され、内端には傘歯車等の動
力伝達要素が取付けられている。

２個の電動機６は、フレーム３２により連結され、各電
動機６の外側部には取付ブラケット３３が設けられてお
り、かくして形成される電動機組立体は、フレーム３２
の中央に設けられたブラケット３２ａ上のマウント３５
と取付ブラケット３３上のマウント３４とにより車体に
取付けられる。

この配置によれば、電動機組立体の車体への取付位置間
の距離が大きくとれるので、ローリング方向の安定度が
高く、電動機が大きい振動変位を生ずることがなくマウ
ント３４，３５を比較的柔かいものにすることが可能で
防振、防音効果を十分高めることができる。

電動機の出力は減速装置８、推進軸７および第２の減速
装置９を介して駆動軸２９ａ上の動力伝達要素に結合さ
れている。

車軸ケース２９の中央上部と車体１との間には前後方向
に延びる連結棒３０ａが、また両端下部と車体１との間
には前後方向に延びる連結棒３０ｂがそれぞれ配置され
ており、さらにケース２９に設けたブラケット２９ｂと
車体１との間には横方向に延びる連結棒３１が配置され
ている。

第１１図は第１図における中間軸２に対し電動機６をギ
ヤケース３７を介し車軸に２個取付けた構造としたもの
で電動機６やギヤケース３７内のギヤの振動や騒音の車
体への伝達経路に十分な緩衝能力を有する空気ばね２６
が介在するため防振、防音の効果は、第１０図の場合よ
りさらに大きい特徴をもっている。

以上の構成を有する車輌について、曲線軌道への進入の
場合の運動を考えると、第８図において、車輛１が破線
で示すような直線軌道の末端部分に位置する状態から実
線で示すような曲線軌道部分に入り終った状態に進行し
たとすると、中央の車軸２は軌道中心に対してｄだけ偏
心した位置に来る。

これは車輛がＳの距離だけ進行する間に中央の車軸２の
車輪２ａは車輛の進行に伴ってころがるほかにｄだけ横
すべりを生ずることを意味し、この横すべりは３軸の車
輛では避けられない。

しかし、本発明においては、車輪２ａに気体入タイヤを
用いているので、この嘆すべりは問題にならない。

すなわち、第８図において横すべりｄと進行距離Ｓとの
比をスリップ角ψとして定義し、このスリップ角ψと横
すべり抵抗すなわちコーナリングフォースとの関係を示
すと、気体入りゴムタイヤの特性は第９図のＡ曲線に示
す通りであり、鋼レール上の鋼車輪の特性は８曲線で示
す通りである。

３軸の車輌において曲線の出入に実用されるスリップア
ングルψの範囲Ｗにおいて横すべり抵抗Ｆｃは気体入り
ゴムタイヤの方がかなり小さく、したがって気体入タイ
ヤの使用により、３軸の車輌も円滑に曲線への出入りを
行い得るようにすることができる。

このような３軸車の中間軸は車体に対して水平回転しな
い車軸であるのでこの車軸を駆動軸とし本発明を適用す
ることは車輌全体の構造の簡単化にはなはだ有効である
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の案内軌道車輛の一例を示す側面図、第
２図はその台車の配置を示す平面図、第３図は端部操向
台車の詳細を示す平面図、第４図はその正面図、第５図
はその側面図、第６図は案内車輪固定機構を示すための
部分平面図、第７図は中央台車の正面図、第８図は直線
路から曲線路への進入に際してのタイヤ横すべりを示す
平面図、第９図は横すべりのスリップ角と横すべり抵抗
との関係を示す図表、第１０図中央台車の他の例を示す
平面図、第１１図は中央台車のさらに他の例を示す平面
図である。 １・・・・・・車体、２・・・・・・中央車軸、２ａ・
・・・・・車輪、３．３′・・・・・・操向車軸、３ａ
、３ａ’・・・・・・車輪、５・・・・・・案内車輪、
６・・・・・・電動機、７・・・・・・推進軸、８゜９
・・・・・・減速装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行路面と該走行路面に沿って配置された案内軌条
   とを有する案内軌道上を走行するように構成された案内
   軌道車輛において、床下に配置した車軸のうち車体に対
   して水平回転しない車軸を駆動軸とし、その両端にゴム
   タイヤが取付けられ、おのおののタイヤが別個の動力装
   置により独立して駆動されるようになっており、動力装
   置は電動機であり、２個の電動機が支持フレームにより
   一体的に結合され、この一体的結合体の両端部において
   車体幅方向に広い間隔をもって車体に弾性的に結合され
   たことを特徴とする案内軌道車輛。 ２ 前記１項の案内軌道車輛において、各車軸の各端部
   には複輪のゴムタイヤが取付けられたことを特徴とする
   案内軌道車輛。