JPS5827144B2 - 鉄道車輌用の操縦可能な台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の多くの鉄道車輌は、車輪が曲線軌条を走行してい
るとき、実質的に互いに他に対して平行に留まるサイド
・フレームに装着された車輪の軸を有する。

車軸は、車輛が走行している曲線軌条に関して半径方向
に運動しないので、車輪のフランジは曲線軌条に成る角
度であたる。

これは曲線軌条上を車輌が走行するとき騒音をもたらす
。

れに加えて、車輪のフランジは摩耗する傾向を持ち、結
果的に車輛が直線軌条を走行しているときにさえも騒音
を生じさせるようになる。

適当な台車操縦装置を持たないトロ’） （ｔｒｏｌ
ｌｅｙ ）をコーナーに沿って非常に鋭く回転させる
と、車輪のフランジが軌条を摩擦して、極度に高い騒音
を生ぜしめる。

上述の摩耗と騒音との問題を軽減するため、自己操縦接
合鉄道台車（ｓｅｌｆ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ａｒｔｉｃ
−ｕｌａｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｔｒｕｃｋｓ ）
及び強制操縦装置が設計されて、車輪がわん曲した軌条
の上でそのカーブに対して実質的に半径方向に位置づけ
られるのを許すようにされて来た。

台車の強制操縦を説明している一つの典型的な特許はリ
スト（Ｌｉｓｔ）に対して付与された米国特許第３，７
８９，７７０号に開示されている。

他のシステムは自己操縦を持っており、制限された条件
内で満足に動作する。

しかし乍ら軌条に鋭いカーブを伴なう極端な条件下では
、強制操縦が望ましい。

しかし乍らタンジェント軌条に於ては、制限された量の
自己操縦を依然として許し乍ら、強制操縦なしに制限さ
れた縦方向運動をするのが望ましい。

上述の特許及び他のシステムは多くの局面に於て満足な
ものであるけれども、それらは車体の自己操縦で限られ
た縦方向の運動が望ましく、車軸の強制操縦がないこと
が望ましい情況の配慮に欠けていた。

台車上の車軸の強制操縦が望まれない一つの状況は、車
輛が比較的真直な軌条又はタンジェント軌条に沿って走
行している場合である。

このような場合には、強制操縦をせずに台車に関して車
体の自己操縦で成る程度の量の縦方向の移動があるのが
望ましい。

勿論、この型の走行の間であっても、過剰な横方向運動
と車体の自己操縦を制限することは望ましい。

車輌が極度に鋭い曲率に道側したとき、殊に頻繁にコー
ナーを曲がるトロリー・カーにあっては、台車の車軸の
強制操縦は、それらを軌条に対して半径方向に維持する
ことが一般に必要である。

多くの鉄道車輌の殆んどの動作の間は自己操縦に依存す
ることができるけれども、鋭いカーブがあるときは、自
己操縦は一般に充分に依存され得ず、強制操縦の形式が
用いられねばならない。

従って、多くのシステムに関して、殊に鋭いカーブを必
要とするトロリー・カー動作では、曲線軌条上でのみ強
制操縦を利用し、タンジェント軌条上ではそれを利用せ
ずに横方向運動の程度とタンジェント軌条上の自己操縦
とを制限するシステムとするのが望ましい。

本発明の一目的は、鉄道車輛用の改善された操縦可能な
台車を提供することである。

本発明の更なる一目的は、車輪がタンジェント軌条上を
走行しているとき、強制操縦することなく制限された横
方向の運動と台車の自己操縦とを許し、鋭く曲がるカー
ブを走行しているときは強制操縦を適用する改善された
操縦可能な台車を提供することである。

本発明によれば、鉄道車輌は車体と、車体を支持する台
車とを含み、その台車は一対の車軸とその各々に装着さ
れた一対の車輪とを有する。

強制操縦機構は台車に取り付けられ、少なくも一方の車
軸とその一対の車輪を操縦するように接続されている。

車体を台車と強制操縦機構とに緩やかに接続する手段が
設けられて、車輛がタンジェント軌条を走行していると
き、強制操縦構造によることなしに車体と台車との間の
相対的な制限された自己操縦と縦方向運動とを許す。

強制操縦機構は、車輌が比較的鋭い曲率を持った軌条を
走行するとき動作するようにさせられる。

本発明の他の目的及び利点は、添付図面を参照して以下
の記述及び前掲の特許請求の範囲を一続することにより
商業技術の熟達者には明確となり自ずと思い当るであろ
う。

第１，２及び３図を参照すると、操縦可能な台車１０は
、車輛がタンジェント軌条又は直線軌条を走行している
とき強制操縦をすることなしに、車体（図示せず）の制
限された縦方向の運動を許す特徴を持った操縦可能な台
車１０を示している。

それと同時に、台車の制限された自己操縦が許される。

台車が鋭くわん曲する軌条を走行するとき、台車の強制
操縦が後述の如くに行なわれる。

操縦可能な台車１０は、例えば従来のトロリーカーに見
られる基本的な構造部材の多くを含んでいる。

台車１０は、一対の車軸ハウジング１２及び１４を含み
、それらの各々は夫々一対の車輪１６及び１８を有する
。

一対の横梁２０及び２２がサイド・フレーム２４及び２
６間に結合されている。

駆動モータ２８及び３０は、夫々横梁２０及び２２に結
合されている。

駆動シャフト３２は、モータ２８から車軸ハウジング１
４上に装着されたギア・ボックス３４に結合されている
。

同様に、駆動シャフト３６はモータ３０から車軸ハウジ
ング１２上に装着されたギア・ボックス３８まで結合さ
れている。

複数対のスプリング４０が適当な後方スプリング座部材
及び可動前方スプリング座部材内に納められており、そ
れらは適当な機械的な手段によって鉄道車輌の車軸４４
上に支持されている。

これらの複数対のスプリング４０は、サイド・フレーム
２４及び２６を支持する。

以上に記述した構成部分は従来的なものであり、多くの
形式のトロリー・カーに見られるので、それらの動作と
機能とは詳細には記述されない。

強制操縦機構は台車の他の構成部分と共に第３及び４図
に良く示されており、それらの詳細は第５〜８図に示さ
れている。

操縦フレーム４６は、サイド・フレーム２４及び２６の
底部に固定されている。

この操縦フレーム４６は、説明の目的から、四つのアー
ム４８゜５０．５２及び５４を含むものと考えられ得る
。

この操縦フレーム４６は、車体から操縦フレームに結合
されているキング・ピン５６から延長している機構によ
って支持されている。

アーム４８と５０とは互いに関して固定されており、第
５図に関連して後に記述される部材を介して後方スプリ
ング座４２に結合されている。

アーム５２及び５４は、操縦フレーム４６に一端で枢着
されているリングを含む。

これらリング・アーム５２及び５４の他端は、可動の前
方スプリング座４３に結合されている。

第５図及びその他の図に示されているように、操縦フレ
ーム４６は複数のブラケット部材５８゜６０．６２及び
６４を含んでいる。

ブラケット部材５８及び６０は、夫々アーム４８と５０
の端に夫々結合されている。

ブラケット部材６２及び６４は、夫々リンク・アーム５
２と５４の端部に結合されている。

ブラケット５８と６０とは、後方スプリング載置部材４
２に固定され、ブラケット５８はスペーサ部材６１を介
してブラケット７１に結合され、そしてそれは後方スプ
リング載置部材４２の一方の一側に固定されている。

ブラケット６０も同様にして、後方スプリング載置部材
４２の他方のものに固定されたブラケット７３に結合さ
れている。

スペーサ部材６１と同様なスペーサ部材がブラケット６
０と７３との間にあるが、これは図示されていない。

リンク・アーム５２の端部に枢着されたブラケット６２
は、スペーサ部材６３を介してブラケット７５に結合さ
れ、そしてそれはブラケット７１と７３が装着されたの
と同様な態様で、前方スプリング載置部材４３（第５図
に於ては図示されていない）の一方のものに装着されて
いる。

ブラケット６４はスペーサ部材６５を介してブラケット
７７に固定され、そしてそれは前方スプリング載置部材
４３の他方のものに取り付けられている。

一対のトーション・バー７０及び７２がサイド・フレー
ム２４及び２６の直下で操縦フレーム４６の両側に結合
されている。

トーション・バー７０は後方スプリング載置部材４２に
固定されたブラケット７１と摺動部材７６とに取り付け
られている。

トーション・バー７２は、前方スプリング載置部材４３
に固定されたブラケット７５と摺動部材７４との間に結
合されている。

摺動部材７４と７６とは、夫々ブラケット７３と７７と
に固定されている。

トーション・バー７０と７２の一端は、夫々ブラケット
７１と７５とに固定されている。

トーション・バー７０及び７２の他端は夫々摺動部材７
６と７４に摺動可能に装着されており、強制操縦動作が
行なわれるとき、それらのバー７０と７２とは曲げられ
又はねじられ、その際それの中で摺動する。

第５図に於ては、結合部材の一組だけがスプリング載置
部材４２の一つと共に示されている。

また結合部材の一組だけが前方ブラケットの一つ６２と
共に示されており、スプリング載置部材４３は図示され
ていない。

同様の結合が、図示されていない他のスプリング載置部
材、ブラケット及びスペーサ部材の結合にも適用される
ことが理解されよう。

本発明の操縦機構の全体的効果は、第３及び４図を参照
することにより理解し得る。

第３図は、台車１０がタンジェント軌条又は直線軌条に
乗っているときの台車を示している。

この動作の間、車軸ハウジング１２及び１４は、互いに
他に対して実質的に平行である。

前方及び後方車輪１６もまた互いに他に関して整列して
いる。

タンジェント軌条上を走行している間、後述する車体と
台車との間の比較的縁やかな結合が車体の制限された縦
方向の運動と、強制操縦機構を作動させることなく幾分
かの自己操縦を許す。

第４図を参照すると、台車が比較的鋭いわん曲軌条に係
わり合っている時の台車を示している。

第４図に於ける実線は、そのカーブが一方向にわん曲し
ているときの台車の様々な構成部分の位置を示している
。

第４図の点線で示した構成部分の位置は、反対方向カー
ブのときの台車の様々な構成部分の位置を示している。

上述のように、台車１０が曲線軌条に差しかかっていな
いときは、その台車と関連する車体は、幾分かの自己操
縦を許しつＳ制限された範囲内で縦方向に移動されるの
を許す。

その旋回が成る程度の曲率に達した後、縦方向の運動と
自己操縦は制限され、本発明に関連して後に記述される
べき車体と台車との間の緩やかな結合機構は、台車の強
制操縦を行なわせるのに有効となり、その動作は第５，
６，７及び８図に示されている。

車体に結合されたキング・ピン５６は、曲線軌条にさし
かかったとき台車１０と操縦フレーム４６とに関して回
転するようになっている。

このキング・ピン５６の端部は、それに枢着された二叉
状のヨーク部材７８を有する。

該ヨーク７８は、動作中にキング・ピン５６に関して上
下に動き得るようになっている。

このヨーク７８は、本システムに於ける操縦ヨークと考
えることができる。

キング・ピン５６に一端を結合された二叉状の部材であ
り得る操縦ヨーク７８は、多数の部材を介して操縦フレ
ーム４６に緩やかに結合されている。

キング・ピン５６に結合されていないヨーク７８の端部
は、二つの係止リングによって適所に保持されている下
方に延びるピン８０を受は入れるようになっている。

該ピン８０は玉継手機構（ｂａｌｌ ５ｏｃｋｅｔ ａ
ｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ）を有し、それは回転結合を与
えるためにブロック８４内で動くようになった自己整列
単一ボール８２（第６図）を含んでいる。

頂板８７と底板８８とが玉継手機構の上下に設けられて
、操縦アーム４６と接触している。

この操縦アーム４６は矩形状の孔８６を有し、それはブ
ロック８４をその中に受は入れるようになっている（第
６図）。

頂板８７と底板８８は、該ブロック８４と操縦アーム４
６との両側に配置されてピン８０と共に運動する。

該ブロック８４は、ピン８０とボール８２とによって駆
動されて該孔８６内に緩く嵌合しており、それ故、それ
は第７図に矢印で示された如く、それが操縦アーム４６
と接触する前に予定された限界内で運動し得る。

キング・ピン５６が台車に関して回転されるとき、それ
は車体が旋回部にさしかかったことを示すが、そのとき
、ヨーク部材７８はピン８０とボール８２とを介してブ
ロック８４を運動させる。

軌条のカーブが比較的小さいときは、ブロック８４は移
動するが、操縦アーム４６の縁部と接触するまで充分な
距離だけ移動せず、従って強制操縦機構は働かない。

キング・ピン５６が、予定された成る角度にわたって回
転されるとき、それは鋭いわん曲軌条にさしかかったこ
とを示すが、そのときブロック８４は操縦アーム４６と
第８図に示した如くに接触する。

キング・ピン５６が引続き更に回転すると、第４図に示
された型式の強制操縦動作が行なわれるようにさせる。

鋭い旋回部にさしかかっていないときは、操縦アーム４
６に接触するブロック８４を含む機構は、台車のあらゆ
る自己操縦を防止すべく車体の横方向運動のための制限
手段としても作用することに留意されたい。

台車１０がタンジェント軌条を走行しているときの動作
を考察しよう。

この場合には、車輪１６は強制操縦機構によって影響を
受けない。

しかし乍ら、成る程度の量の車輪の自己操縦が与えられ
る。

同時に、台車の頂部に配置された車体は、強制操縦を行
なわせることなく、幾分かの自己操縦を許して横方向に
動き得る。

台車がタンジェント軌条上を走行していても、過剰な横
方向運動が存在する際に自己操縦を働かせることは好ま
しくない。

これは脱線の原因となるので、予じめ定められた限界内
でブロック８４を移動させ、たとえ直線軌条に於てさえ
も横方向運動及び自己操縦を妨げることによって防止さ
れる。

台車１０が非常に鋭い旋回部にさしかかったとき、強制
操縦が働き、自己操縦だけに頼ることを避けることが重
要である。

本発明は、この強制操縦を与えている。

第７及び８図に示された如く、ブロック８４が操縦アー
ム４６と接触するようになったとき、キング・ピン５６
の回転は操縦アーム４６を運動させる。

第３及び４図に示した如く、台車が操縦されるとき、操
縦アーム４６に結合されたアーム５２及び５４の角位置
は、カーブの方向に依存して変化する。

操縦アーム４６が、キング・ピン５６によって運動させ
られるとき、これらのリンク又はアーム５２及び５４は
操縦アーム上で枢軸回転されて、ブラケット６２及び６
４を一つの方向又は他の方向に移動させる。

ブラケット７５及び７７に結合されているブラケット６
２及び６４は、前方スプリング載置部材４３を一つの方
向又は他の方向に回転させる。

このスプリング載置部材４３内のスプリング４０は撓み
且つ移動するように設計されており、そしてスプリング
載置部材４３はその中でスプリング４０が制限された移
動をするのを許すように寸法づけられている。

撓曲部材又はトーション・バー７０及び７２は強制操縦
動作の間、それらの端部が摺動部材７４及び７６内で摺
動することにより前後に運動しそしてまた撓むように設
計されている。

アーム５２と５４の回転は、関連するスプリング対を僅
かに移動させて、前方車軸と対応する車輪とを操縦し、
わん曲した軌条に関して半径方向に留まらせる。

スプリング４２は機械的スプリングであって、それらの
動作に影響を与えることなしに、幾分かの予定角度にわ
たってねじられ、又は横方向に運動させられることを許
す。

前方リンク又はアーム５２及び５４が角移動されるとき
、後方のアーム４８及び５０は、ブラケット５８からブ
ラケット７１へ及びブラケット６０からブラケット７３
へのブラケット結合を介してそれらに結合されたスプリ
ング載置部材４２を移動させ又はねじられるようにさせ
る。

これは、それらの中に納められたスプリング４０を移動
させる。

これは後方車軸と関連する車輪とを、鋭い旋回の間、軌
条に対して半径方向に留まらせる。

設けられた強制操縦機構の故に、前後の車輪が、鋭い旋
回の間、軌条の曲率に従うことが理解されよう。

本発明は、タンジェント軌条又は直線軌条を走行すると
き鉄道車輛の制限された横方向運動と自己操縦とを許す
組合わせを与えている。

それと同時に、大いに過剰なカーブにさしかかったとき
、自己操縦は行なわれず、強制操縦機構が、さしかかっ
ている鋭いカーブに関して半径方向に車軸輪を動作させ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による鉄道車輌用の操縦可能な台車の
頂面図である。 第２図は、第１図の２−２線に於ける側面図である。 第３図は、第２図の３−３線に於ける底面図である。 第４図は、第３図と同様の図であって、台車が反対方向
に操縦された状態を示している。 第５図は、本発明による台車の強制操縦に含まれる主要
部分の幾分かを示す開裂図である。 第６図は、第１図の６−６線に於ける断面図である。 第７及び８図は、本発明による台車の強制操縦に含まれ
る素子の二つの異なった位置に於ける等殉国である。 符号の説明、１０：台車、１２，１４：車軸ハウジング
、１６，１８二車輪、２０ 、２２ ：横梁、２４．２
６ニサイドフレーム、２Ｂ、３０：駆動モータ、３２：
駆動シャフト、３４：ギア・ボックス、３６：駆動シャ
フト、３８：ギア・ボックス、４０ニスプリング、４２
：後方スプリング載置部材、４３：前方スプリング載置
部材、４４：車輛、４６：操縦フレーム、４８，５０：
アーム、５２ 、５４ ：枢着アーム、５６：キング・
ピン、５Ｂ、６０，６２，６４ニブラケット部材、６１
゜６３．６５ ニスペーサ部材、７０，７２ニド−ジョ
ン・バー、７１．７３，７５，７７：ブラケット、７４
，７６：摺動部材、７８：操縦ヨーク、８０：ピン、８
２：ボール、８４ニブロツク、８６：孔、８７：頂板、
８８：底板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直線及び曲線軌条対土を走行用の車体を有する鉄道
   車輌において、 ａ）上記車体を支承する台車と、 ｂ）上記台車に包含され一対の車輪が各々装着されてい
   る一対の車軸と、 Ｃ）上記台車に取付けられていて上記両車軸の少なくと
   も一方及び一対の車輪を操縦するように接続された強制
   操縦機構であって操縦フレームを具備し、この操縦フレ
   ームが該操縦フレームに取付けられていて規定曲率を超
   過する彎曲軌条で強制操縦の有効となる場合に上記車軸
   対の一方を操縦する少なくとも２つの枢着可能アームと
   他方の上記車軸対ぐ操縦する２つの追加的アームとを包
   含している強制操縦機構と、ｄ）上記車体を上記台車及
   び上記強制操縦機構に緩やかに接続する手段であって上
   記車体に取付けられていて該車体と上記台車とを枢着し
   且つ上記車体と上記台車との相対的運動を可能にするキ
   ング・ピンと、該キング・ピンと操縦フレームとの間に
   接続されたヨーク部材・とを備えており、上記車体と上
   記台車との間の制限された相対的横方向運動及び自己操
   縦をもたらし、方車輛が規定曲率を超える彎曲軌条を走
   行する場合に上記強制操縦機構を作動させる手段とを組
   合せ具備していることを特徴とする、鉄道車輌用の操縦
   可能な台車。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の鉄道車輛用台車にお
   いて、操縦フレームが孔を有しており、線孔よりも小寸
   法のブロック部材がヨーク部材に接続され且つ上記孔内
   に配置されていてキング・ピンの運動に応じて上記孔内
   で制限された運動を行なうことを特徴とする台車。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の鉄道車輛用台車にお
   いて、規定限界を超えてキング・ピンが運動する場合に
   ブロック部材が操縦フレームと係合し該操縦フレームを
   移動させて枢着可能アームと追加的アームとにより台車
   の操縦をもたらすが、上記ブロック部材が孔内で運動し
   ている間は上記操縦フレームが不作動状態であることを
   特徴とする台車。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の鉄道車輌用台車にお
   いて、台車が前方スプリング載置部材を有する一対の前
   方スプリングと、後方スプリング載置部材を有する一対
   の後方スプリングとを具備しており、上記前方スプリン
   グ載置部材が２つの枢着可能アームに接続され且つ後方
   スプリング載置部材が２つの追加的アームに接続されて
   いることを特徴とする台車。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の鉄道車輌用台車にお
   いて、操縦フレームが運動して枢着可能アーム及び追加
   的アームを移動させ、強制操縦作動中では前方及び後方
   スプリング対を撓ませることを特徴とする台車。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の鉄道車輌用台車にお
   いて、前方スプリング載置部材と後方スプリング載置部
   材との間に接続されたトーション・バーを操縦フレーム
   が具備しており、強制操縦作動中には上記トーション・
   バーが撓み且ツ各トーション・バーは互いに逆向きで一
   端が固定装着され且つ他端が摺動可能に装着されている
   ことを特徴とする台車。 ７ 特許請求の範囲第３項に記載の鉄道車輌用台車にお
   いて、車輛が直線軌条を走行しつつある場合にはブロッ
   ク部材が孔内で運動し、規定曲率を超過する彎曲軌条を
   車輌が走行しつつある場合には上記ブロック部材が操縦
   フレームを収縮させ、上記孔内で上記ブロック部材が運
   動している場合には台車に関する車体の相対的横方向運
   動及び上記台車の自己操縦を可能としていることを特徴
   とする台車。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の鉄道車輌用台車にお
   いて、台車に関する上記車体の直線軌条上での過剰横方
   向運動がブロック部材により操縦フレームを収縮させて
   自己操縦を阻止することを特徴とする台車。