JPS6119466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボギー式車両のボギー方向制御技術に
関するものである。

ボギー式車両は、車体に対して水平回転自由な
ボギーを備えているから、曲線軌道を走行する際
にボギーの方向が曲線軌道の接線方向へ向きやす
くて、スムーズな走行状態が得やすい特徴を有す
る。

この特徴を確実に発生させるために、従来ボギ
ーを強制的に接線方向へ方向制御させるボギー案
内装置が採用されていた。

従来のボギー案内装置は２線式走行レールのレ
ール間中心に第３の案内レールを設け、この第３
の案内レールにボギーに固定したローラーフオロ
ワを沿わせてボギーが曲線レールの接線方向へ向
くようにしていた。

この従来例によれば、第３の案内レールを設け
る必要性がある。さらに第３の案内レールの形状
が特殊形状となるのでモノレールタイプの車両に
は採用できず、しかも余分な費用がかかりすぎる
欠点が生じる。

本発明の目的は軌道を特殊形状とすることなく
ボギーを軌道の接線方向へ向かわせる制御を行う
ことにある。

以下に本発明の一実施例を第１図から第９図ま
での各図に基づいて説明する。

本実施例ではモノレール方式走行台車を具体例
として取りあげ、本発明の内容を詳細に記述す
る。本方式は２線式の通常の軌道車両に対しても
レール間に第３軌条を設けることにより容易に２
線式に利用可能であるのは勿論である。通常軌道
式走行台車では曲線路通過のため、ボギー方式の
台車構造が多用される。これは、曲線部での横方
向力の発生により、動力損失が生じないように、
さらには車両軌道の摩耗等が生じるのを極力さけ
るためである。特に曲率半径の小さい部分を通過
する場合は特にこの点に留意する必要がある。理
想的には、曲線部通過時、常時、車輪の軸線が曲
線部の曲率中心を通るようにすることである。こ
れを実現する方式として、ここではリンク方式を
採用しているわけである。第１図は本発明の一実
施例を適用する対象となるモノレール式走行台車
の上面図である。この台車は、構造的に極小半径
の曲線部を通過できるように１軸２ボギー方式を
採用しているが、一般的な２軸２ボギー方式でも
何ら変るところはない。台車の構成は、車体本体
３が心皿部４を介してボギー本体２と水平回転自
由に結合されており、ボギー２は垂直な走行輪５
および水平な支持輪６を備えて構成されている。
ボギー本体２はモノレール１をまたぐ形でモノレ
ール１上を走行する構造となつている。本台車で
は心皿部４の回転中心は第２図、第３図の如く走
行輪５の軸の直上にあり、また第３図の如く支持
輪６の軸心も前２者と同じ垂直面内にある。した
がつて理想的状態では、心皿部６の中心、走行輪
５および支持輪６の中心および曲線部曲率中心は
一直線上に並ぶようにできる。第４図、第５図、
第６図はボギーの姿勢を制御するフオロワ部の構
造を示す図であり、７は台車中心線を示し、この
上にボギー２の回転中心がくる。即ち心皿部４の
回転中心が中心線７上に重なるわけである。９は
車体本体３内に中心線７に直角に設けられたピン
ガイド溝であり、このガイド溝９にはガイドピン
８が摺動自由にはめてある。したがつて心皿部４
の中心とガイドピン８との中心線７上での距離は
一定である。１２はボギーを案内するためのフオ
ロワ本体で、このフオロワ本体１２にはフオロワ
用の垂直な走行輪１３とモノレール１をはさむ２
個の水平な支持輪１４が設けられており、モノレ
ール１上を走行するように構成されている。ボギ
ー上の定点にはボギー固定ピン１１が設けられ、
このボギー固定ピン１１とガイドピン８はコネク
テイングロツド１０により結合されている。第４
図、第５図、第６図では台車の前方部のみを示し
てあるが他方のボギーにも同様の装置がついてい
る。この装置によりフオロワ本体がレール上を移
動することにより、曲線部通過時はコネクテイン
グロツド１０によりボギーの姿勢を変えることが
可能となる。

次に第７図において第４図、第５図、第６図で
示した装置によるボギー姿勢制御原理を説明す
る。図中Ｃ−１，Ｃ−２は前後各ボギー２の心皿
部４の回転中心、即ちボギーの水平回転中心であ
る。Ｐ−１はガイドピン８の中心である。Ａ−１
はボギー固定ピン１１の中心である。Ｏは軌道の
曲率中心を表わす。したがつて、この第７図、第
８図では−１，−１の長さがコネクテイング
ロツド１０の長さを表わし、，−１の長さが
心皿部中心およびガイドピン中心間の距離を表わ
すことになる。制御方式としては、第８図の如く
軌道直線部では、線分−１，−１と線分−
１，Ｑは直交しなければならず下記(1)式が成り立
つし、曲線部では第７図に示すようにＣ−１，Ａ
−１，Ｏが一直線に並ぶように制御しなければな
らず下記(2)〜(5)式を満足しなければならない。ま
たＰ−１点は、Ｑを通り、線分−１，−２に
直角な線上を動くことになるわけである。これら
の関係を第７図、第８図の記号を用いて定式化す
ると次のようになる。

直接部では y²＝Z²＋C²………(1)、 但しｙは−１，−１、Ｚは−１，−
１、Ｃは，−１、 曲接部では ｙ＝Zsinα＋Ctanβ………(2)、 但しαは＜Ａ−１・Ｃ−１・Ｑ、βは＜Ｐ−
１・Ｃ−１・Ｑ、 Zcoosα＝Ｃ………(3)、 2Rcos（α＋β）＝Ｃ／cosβ………(4)、 但し、Ｒは軌道曲率半径，−１ cosα＝ｌ／Ｒ………(5)、 但し2lは−１，−２となり各式(1)〜(5)を満
足するようにＺ、ｙ、Ｃを定めれば理論上ボギー
は常に軌道中心軸と直交することになり、走行論
のすべりは発生しないことになる。

今具体例としてＲ＝600mm、ｌ＝400mmである走
行台車および軌道を考えてみると、ｙ＝231.06
mm、Ｚ＝192.26mm、Ｃ＝128.15mmとなる。このた
め、コネクテイングロツド１０の長さは231.06
mm、ボギー固定ピン１１の位置がボギー中心より
191.26mmの点、およびガイド溝９を心皿部４中心
から128.15mmの位置に設ければよいことがわか
る。この方式を適用した場合の台車の曲線部通過
時のボギー２の位置関係は第９図の如くである。
実際上は支持輪６はレールウエブ部１６で支持す
ることになり、フオロワ１２の支持輪１４はレー
ルフランジ部１７をガイドにして走行することに
なる。したがつて、第９図においてフオロワ１２
が曲線部でモノレール１から横方向の反力を支持
輪１４を介して受けると、その反力はコネクテイ
ングロツド１０を介してボギー１２を心皿部４を
中心に水平旋回させ、ボギー２に付いた走行車輪
５をモノレール１の接線方向へ向わせることがで
きる。曲線状のモノレール１を走行する時にはフ
オロワ１２が横方向力を受けガイドピン８がガイ
ド溝９内を車幅方向へ移動し、直線状のモノレー
ル１にもどると、ガイドピン８が第４図の中心線
７上にもどる移動を成す。ガイドピン８と一体の
フオロワ１２も直線状のモノレール１に入れば中
心線７の位置にもどり、これにともないボギー２
も戻り回転を起して走行車輪５が直線状モノレー
ル１の方向を向くことになる。このように直線と
曲線とのモノレール１を走行車輪５をモノレール
接線方向へ向わせる制御を行い、スムーズな走行
状態を得る。この際、モノレール１をフオロワ１
２の案内軌道に共用し、しかもモノレール１に何
等の形状変更をともなわないから安価で、従来の
モノレール軌道に手間をかけず適用させ得る。

以上の如く、本発明によればフオロワ用の案内
軌道に特殊な形状を持たせることなくボギーの方
向制御によりスムーズな走行状態が得られ、特に
モノレールの場合にはフオロワ用の案内軌道を新
たに設置する必要性がないという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はモノレール用台車の上面図、第２図は
第１図に示した台車の正面図、第３図は第１図に
示した台車の側面図、第４図は本発明の一実施例
による台車の要部上面図、第５図は第４図の要部
正面図、第６図は第４図の要部側面図、第７図は
本発明の曲線部におけるボギー案内制御の原理
図、第８図は本発明の直線部におけるボギー案内
制御の原理図、第９図は本発明の一実施例による
台車の曲線部通過状態の各部材の平面配置図であ
る。 １……モノレール、２……ボギー、３……車
体、４……心皿部、５……走行車輪、８……ガイ
ドピン、９……ガイド溝、１０……コネクテイン
グロツド、１２……フオロワ、１３……走行輪、
１４……支持輪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体の前後各部位へ水平回転自由に取り付け
   た各ボギーを備えた軌道走行車両において、前記
   水平回転の回転中心からはなれた位置で前記軌道
   の中心へ水平輪を介して走行自由に取り付けたフ
   オロワと、前記回転中心からはなれた位置の車体
   に前記軌道と立体交差する配置で取り付けたガイ
   ドと、前記フオロワに取り付けられて一部分を前
   記ガイドへ移動自由に設けたガイドピンと、前記
   回転中心から車幅方向へはなれた位置の前記ボギ
   ー部位と前記フオロワとの間に設けた可動ロツド
   とから成ることを特徴としたボギー案内装置。