JPS6327230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば、特開昭54−131210号公報
明細書の第１図、または米国特許第4274338号明
細書の第１図に示されているような、１車両当り
ゴムタイヤの走行輪４輪と案内輪４輪とをもつた
案内軌道車における走行装置の改良に関するもの
である。

１車両当りゴムタイヤの走行輪４輪をもつたこ
の種の案内軌道車において、従来公知の走行装置
の構造としては、第１図に例示したようなスイン
グアーム式のもので、スイングアーム１の先端に
案内輪２を含む案内輪装置３を設けたものがあ
る。ところで、このような走行装置では、車体
（図示せず）の一部である台枠４とスイングアー
ム１との間に設けられている懸架ばね５の伸縮に
起因する台枠４の変位に伴い、案内輪装置３も上
下方向に変位する。すなわち、この懸架ばね５が
縮んだ場合は、スイングアーム１の台枠４に対す
る支点６は地表に近づく方向（すなわち、下方）
に変位し、スイングアーム１の先端に取付けられ
た案内輪装置３は逆に地表から遠ざかる方向（す
なわち、上方）に変位する。そして懸架ばね５が
伸びた場合には、当然にこの逆方向への変位を生
ずる。したがつて、このような変位に対処できる
ように、軌道設備にはそのためのスペースを見込
んだ設計を行う必要があり、その影響を受けて、
車両側に付加する設備も設計上の制約を受ける。
また、動的な状態を考えると、軌道車の走行に伴
い、懸架ばね５が動的に伸縮すると、車体と同じ
く案内輪装置３も同時に上下方向への振動を強制
されることとなる。しかも、案内輪装置３は相当
大きな質量をもつているので、その振動反力はス
イングアーム１の支点６を経由して、車体（図示
せず）の一部である台枠４、換言すれば、車体へ
振動を伝達する。また、上下方向の振動特性をよ
くするため空気ばね等のような軟かいばねを懸架
ばね５に採用すると、この種の車両にはローリン
グ剛性が低くなりすぎることから、大きなローリ
ングを生ずるおそれがある。このため、ローリン
グ剛性を高めるべく適当なアンチローリング装置
７を別途付加することが従来一般に行なわれてい
るが、その結果、構造が複雑化するとともに、該
アンチローリング装置を台枠４に装着する連結ロ
ツド８の存在により車体へ高周波振動を伝達する
径路が増加するなどの不利、不都合が生じ、好ま
しくない。さらに、案内輪装置３には最大の横動
を規制するストツパが必要であるが、公知の走行
装置では、そのためのストツパを車体に設けたも
のが多く、この場合は、走行装置と車体とを結合
した後でなければ、それらストツパの横動量調整
を行なうことができないという作業上の不便、不
都合、欠点が避けられない。なお、図中９は走行
輪、１０は車軸本体である。

本発明は、上述したこれら多くの不便、不都
合、欠点を除去すべくなされたものである。した
がつて、本発明の目的の１つは、懸架ばねの伸縮
に伴う案内輪装置の上下方向への変位をなくし、
軌道設備および車両設備の設計を有利ならしめる
とともに、案内輪装置の振動の車体への伝達を有
効に防止できる案内軌道車の走行装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、走行装置として具備すべ
き装置が簡単な構造で、ローリング変位を十分に
抑制し、かつ、ローリング変位抑制に伴う車体へ
の振動伝達が少ないという特徴を有する案内軌道
車の走行装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、車軸と車体との結合部を
高周波振動伝達の少ない構造にした案内軌道車の
走行装置を提供することにある。

本発明のさらに目的とするところは、車軸と車
体との結合部分が少なく、走行装置と車体との結
合、分離作業を容易にした案内軌道車の走行装置
を提供することにある。

以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に
説明する。第２図および第３図は、本発明の一実
施例としての走行装置中の１車軸分を示すもの
で、第２図は平面図、第３図は第２図のものから
手前側にある走行輪を取除いて示した一部断面側
面図である。１０は車軸本体で、フレーム１１に
取付座１２を介して、複数本のボルトで一体的に
結合され車軸を構成している。フレーム１１の左
右にそれぞれ垂直のピン１３で回転アーム１４を
結合して、支持装置を構成させ、案内輪１５を含
む案内輪装置１６を支持せしめている。第２図か
ら明らかなように、案内輪１５は１つの案内輪装
置１６当り左右に１個宛配置されている。そして
車軸本体１０およびフレーム１１で一体的に構成
せられた車軸は、車体（図示せず）の一部である
台枠１７の下面側に突設したブラケツト１８にそ
れぞれ一端を枢着させた上部ロツド１９_aおよび
これを実質的に等長で、しかも平行に配置せられ
た下部ロツド１９_bで結合し、支持される。上部
ロツド１９_aおよび下部ロツド１９_bは左右におの
おの１本ずつ配置されている。それら各ロツド１
９_a，１９_bは車軸に対しては球ジヨイント２０_a，
２０_bで、ブラケツト１８に対しては筒形防振ゴ
ム２１_a，２１_bを介して、それぞれ枢着されてい
る。２２は車軸本体１０に一体的に付設されたブ
ラケツトである。また２３は台枠１７と車軸との
間に設けられた懸架用空気ばねであつて、制御弁
２４から図示せざる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制
御されている。案内軌道車の走行に伴い空気ばね
２３が動的に伸縮し、車体が上下方向に変位して
も、ブラケツト１８および車軸に両端が枢着され
た上部ロツド１９_aおよび下部ロツド１９_bのなす
幾何形状は、筒形防振ゴム２１_a，２１_bを介して
ブラケツト１８に枢着せられた２点の位置が車体
（台枠）の変位に対応してほぼ垂直方向へ下降ま
たは上昇することで、矩形から平行四辺形に変形
するだけであつて、車軸自体は所定の位置におい
て高さおよび角度（実施例では２０_aと２０_bを結
ぶ中心線が垂直を保持）が保持される。したがつ
て、車軸から支持装置を介して支持せられている
案内輪装置１６は、地表に対して上下方向に変位
することはない。このことによつて本発明の第１
の目的は達成され、軌道設備および車両設備の設
計を有利にすることができる。なぜなら、従来公
知の案内輪装置に見られるように、その上下方向
への変位が大きい場合には、それに対応して案内
輪が転走する案内軌条は幅（高さ）寸法の大きな
ものが必要となるだけでなく、さらに案内輪装置
と地表との間隔も大きくしなければならないから
である。また、案内軌条の上部に特開昭54−
153409号公報あるいは米国特許第4234065号明細
書に見られるように、電車線と集電器とを設ける
場合には、案内軌条に必要なスペースが電車線お
よび集電器のスペーを圧迫する。それに反し、本
発明においては、このような不都合はなく、有利
に設計できるという利点、特徴をもつている。さ
らに、案内軌道車の走行に当つては、走行輪のゴ
ムタイヤがばねとして作用するので、その上部に
ある車軸は当然にある程度振動する。この場合、
第１図に例示されたような従来公知のスイングア
ーム式においては、案内輪装置は車軸の振動より
拡大された変位量で振動をする。そのうえ、案内
輪装置は車軸重量に対して無視できない程度に大
きい質量をもつているため、その振動は第１図で
支点６から台枠４を経由して車体ないし車上に伝
達され、乗心地を悪くするが、本発明による走行
装置では案内輪装置の振動は車軸のそれとほぼ同
一であつて拡大されることがなく、したがつて、
車体ないし車上への振動伝達は少なくなるという
効果をももつている。前記第３図の実施例に見ら
れるように、上部ロツド１９_aと下部ロツド１９_b
とは等長で、平行で、かつ、水平であることが望
ましいが、実際の設計においては、ほぼ同等の効
果が期待できる範囲内で、不等長、不平行、傾斜
取付とすることは差支えない。なお、上部ロツド
１９_aおよび下部ロツド１９_bは車軸の平面位置を
安定に保持せしめるため、左右方向に適当な間隔
をもつて配置されている。

本発明では、上下方向への振動が車体ないし車
上へ伝達されるのを少なくするため、懸架ばね２
３として空気ばねを採用しているが、空気ばねの
ばね常数は一般に低いことから、車体のローリン
グ変位が大きくなるおそれがある。そこで、この
ような不都合を改善するため、上下方向に対する
ばねの軟かさはそこなうことなしにローリング方
向の支持剛性を高める必要があり、第１図に示す
ようなアンチローリング装置７を通常設けること
になるが、その結果、それだけ構造が複雑になる
とともに、車軸から車体へ高周波振動を伝達させ
やすくすることにもなる。第２〜３図に示す本発
明の実施例によれば、左右２本の上部ロツド１９
_ａの間を横置した丸形中空の剛性部材２５で結合
し一体化して、アンチローリング効果を発揮させ
ることで、別に装置を設けず、あるいは、装置装
着のためにロツドを延長する等のこともなく、簡
単軽量な構造で上記した不都合、欠点を解消、除
去している。

そこで、そのアンチローリング効果について以
下に説明する。すなわち、ローリングした状態に
おける車体を側面から見ると、左右の上部ロツド
１９_aそれぞれの車体側枢着点２１_aの地表（軌道
面）からの高さは、２本のロツド間でロツドの左
右間隔×ローリング角度分の差を生ずるが、車軸
側の枢着点２０_aの高さは一致しており、したが
つて、２本のロツドは角度をもつこととなる。そ
の結果として、左右の上部ロツド１９_a，１９_bを
一体的に結合している該横置剛性部材２５は、そ
の角度だけ捩られることとなり、その反力が車体
のローリングを復元させるモーメントとして作用
する。したがつて、この剛性部材２５に付与する
剛度を適当に設定することで、所望のアンチロー
リング効果を得ることができる。ところで、ロー
リングだけを考えた場合は、剛性部材２５の剛度
はできるだけ高いものとすればよいが、たとえ
ば、走行輪１輪のみの変位で緩衝が可能な程度の
路面の凹凸への対応、あるいは大きなうねりのあ
る路面の捩れへの対応を考えると、適度の軟かさ
も必要となるので、実際の設計に当つては適当な
剛度を選ぶことが好ましい。したがつて、実設計
において、軟かめのローリング剛性でよい場合に
は、一車両２車軸の中、一方の１車軸に対しての
み左右ロツドの相互間に剛性部材２５による結合
を行ない、他方の車軸にはかかる結合を省略する
ことで、１車両分の構造の一層の簡単化が達成さ
れることになる。この場合、剛性部材２５による
結合を施さない方の車軸は路面への追随性がよい
ことから、路面の捩れへの対応の点で、非常に有
利になるという効果も付加される。また、左右の
ロツドの剛性部材による結合で、十分なローリン
グ剛性を得ることが可能な場合には、懸架ばね自
体にローリング剛性を持たせる必要がないので、
空気ばねは、１軸当り１個にするか、あるいは複
数個の空気ばねを用いるとしてもそれらを共通し
た１本の空気管で連通し、必要とする制御弁２４
を１軸当り１個とすることで構造の簡単化ができ
る。第２図は制御弁２４を１個とした上述の場合
に該当するものである。この制御弁２４は、空気
ばね２３の高さに変動を生じたとき、その給気弁
あるいは排気弁がそれに応答して開口するまでに
適当なタイムラグがあるような構造のものを使用
し、週期の早い振動に対しては応答しないで上部
ロツド１９_aおよび下部ロツド１９_bを常に振動上
最良の位置に保持できるようにしてある。ところ
で、上部ロツドおよび下部ロツドの位置を最良に
保持させることで車体ないし車上への振動伝達は
防止できても、高周波振動が金属接触部分を通つ
て、車体ないし車上へ伝達されるおそれがある。
そこで本発明においては、上述したように、上部
ロツド１９_aおよび下部ロツド１９_bの両端あるい
はいずれか１端の枢着部にゴムあるいはゴム性状
のものを用いて、高周波振動を遮断する構造とし
ている。すなわち、第２図および第３図の実施例
では、上下各ロツドの車体側枢着部に筒形防振ゴ
ム２１_a，２１_bが使用されている。このような構
造のほかに、第４図に示す第２の実施例では、車
体の下面側に突設するブラケツト２６を筒形防振
ゴム２７を介して車体の一部である台枠１７に取
付ける構造として、第１実施例としての第２〜３
図に見られる前記枢着点における防振ゴム２１_a，
２１_bに替えるか、あるいは、それら防振ゴム２
１_a，２１_bと併用することで、振動絶縁効果を一
段と向上させることができる。このように、台枠
１７とブラケツト２６との間に防振ゴム２７を介
在、挿着させる方式では、ロツド端部のゴムより
も十分に大きな寸法の防振ゴムの採用が可能とな
るから、十分な効果を容易に得ることができると
いう有利性が付加される。案内輪装置１６は車体
に対する横方向変位、すなわち、車軸との相対的
な横動変位によつてキングピン２８を中心に走行
輪９を水平回転せしめることで操向するものであ
るが、その横動変位置を規制する必要がある。従
来は、この規制を行なうためのストツパーを車体
に設ける方式のものが多いが、本発明では、案内
輪装置１６の支持装置の構成要素である左右２本
の回転アーム１４それぞれの内側にストツパ２９
を突設するとともに、車軸の構成要素であるフレ
ーム１１のこれと対向する位置にストツパゴム３
０を設けた構造にすることにより、その保守作業
時には走行装置単体の状態で該ストツパゴム３０
の裏面のシム３１の厚さを増減するだけで横動量
の規制調整が可能となり、走行装置と車体とを結
合した後でないと調整ができないという従来の保
守作業上の欠点、不便を解消、除去することがで
きる。

案内軌道車の走行中、走行輪９に発生するコー
ナリングフオース、あるいは案内輪装置１６が最
大横動してから後、案内輪１５に発生する大きな
横方向の力の車体と走行装置間における伝達が走
行装置の一機能としてきわめて重要である。その
ため１本の水平ロツド３２を設け、その１端を走
行装置側端３３として、車軸を構成するフレーム
１１の上面に妨振ゴムを介して枢着するととも
に、その他端を車体側端３４として、台枠１７に
付設されたブラケツト３５に防振ゴムをもつて枢
着する構造としている。ここにおいても、水平ロ
ツド３２を用いることおよびその左右両端に防振
ゴムを用いることで、高周波振動の伝達を遮断す
るようにしている。横方向の力の車体と走行装置
間における伝達手段として、本発明の他の実施例
には第５図に図示せられた手段がある。第５図の
場合には、左右の上部ロツド１９_a同志を扁平な
横置剛部材３６で結合一体化し、アンチローリン
グ効果をもたせるとともに、水平力に対する剛度
を高め、横方向の力の伝達に利用し、水平ロツド
を省略することで構造の簡単化と、高周波振動伝
達経路の減小効果を挙げている。なお、それら各
ロツドの枢着部は、横方向力を受けるに十分なス
ラスト支持構造とする必要があることはいうまで
もない。また、本発明の走行装置に、非線形特性
のアンチローリング装置を装着した、さらに別の
実施例を第６図に示す。図中、３７は通常の使用
に最も適した剛度を付与した剛性部材であつて、
所定の大きさのローリング変位が生じると、捩り
制限部材３８，３９も協同して作用できるよう
に、制限結合ピン４０をもつた構造で、常時はこ
のピン４０に隙間があり、制限結合ピンとして作
用しないが、設定されたある一定の大きさのロー
リング変位に達したとき、この制限結合ピンの隙
間はなくなつて、制限部材３８と３９とが完全な
結合状態となり、２本の上部ロツド１９_aと、剛
性部材３７と、捩り制限部材３８，３９とで矩形
の枠を形成し、全体の捩り剛性が常用時よりも格
段と高くなるようにせられている。このようにし
て、ローリング変位量が予め設定した一定値に達
した後は、その変位の増大を防止できる非線形特
性効果を有するので、本発明の走行装置に適用
し、その価値が発揮できる。さらに本発明の走行
装置に付帯する装置について説明すると、４１は
オイルダンパで、空気ばね２３と並列に配置せら
れ、空気ばねの過大な振動を抑制する効果を有す
る。４２は空気ばね２３が異常に伸びたとき、そ
の変位を制限するストツパで、保守作業時に車体
を吊り上げることができる効果をももつている。
４３，４４は案内輪装置の横動を走行輪９の回転
操向に至らしめるために、案内輪装置１６と走行
輪９との間を連結しているステアリングロツド、
４５は左右の走行輪９，９同志が同期して操向す
るよう両者を結合しているタイロツドである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知の走行装置の一部断面側面
図、第２図は本発明の一実施例の平面図、第３図
は第２図の一部断面側面図、第４図は本発明の他
の実施例を示す一部断面側面図、第５図および第
６図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す
平面図である。 １……スイングアーム、２……案内輪、３……
案内輪装置、４……台枠、５……懸架ばね、６…
…スイングアーム１の支点、７……アンチローリ
ング装置、８……連結ロツド、９……走行輪、１
０……車軸本体、１１……フレーム、１２……取
付座、１３……垂直のピン、１４……回転アー
ム、１５……案内輪、１６……案内輪装置、１７
……台枠、１８……ブラケツト、１９_a……上部
ロツド、１９_b……下部ロツド、２０_a，２０_b…
…球ジヨイント、２１_a，２１_b……筒形防振ゴ
ム、２２……ブラケツト、２３……懸架用空気ば
ね、２４……制御弁、２５……剛性部材、２６…
…ブラケツト、２７……筒形防振ゴム、２８……
キングピン、２９……横動量規制ストツパ、３０
……ストツパゴム、３１……シム、３２……水平
ロツド、３５……ブラケツト、３６，３７……剛
性部材、３８，３９……捩り制限部材、４０……
結合ピン、４１……オイルダンパ、４２……スト
ツパ、４３，４４……ステアリングロツド、４５
……タイロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一車両に操向可能なゴムタイヤの走行輪４輪
   をもち、それら走行輪の軸距よりも広い左右の外
   方位置に案内輪装置を設け、該案内輪装置の横変
   位に連動して前記走行輪が水平回転して操向する
   構造の案内軌道車において、それら左右の走行輪
   の間に車軸を設け、車軸と走行輪とはキングピン
   で枢着し、車軸の車体に対する結合は車軸１本当
   り車両の走行方向に長軸をもつ２本の上部ロツド
   を左右に間隔をあけて配し、前記各上部ロツドの
   下方には上下間隔をもつて平行または、ほぼ平行
   に下部ロツドを配し、それら上下各ロツドは１端
   を車軸に、そして他端を車体に付設されたブラケ
   ツトにそれぞれ枢着し、前記の上部または下部ロ
   ツドそれぞれの左右２本を車軸側枢着点から車体
   側枢着点までの間において、横置剛性部材で連結
   し、車軸と車体との間には高さの変化に対しタイ
   ムラグをもつて応答する調整弁によつて制御され
   る垂直荷重支持の空気ばねを１車軸当り１個また
   は複数個設け、前記案内輪装置が前記車軸に結合
   された回転アーム等の可動部材をもつ支持装置に
   よつて支持せられるように構成したことを特徴と
   する案内軌道車の走行装置。 ２ 前記剛性部材による左右のロツド結合を１車
   両中の１車軸側のみとしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の案内軌道車の走行装置。 ３ 前記上部ロツドおよび下部ロツドそれぞれの
   枢着構造を、両端または何れか一方はゴムまたは
   ゴム性状の防振性のものにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の案内軌道車の走行装
   置。 ４ 前記車体に付設されたブラケツトは車体に対
   しゴムまたはゴム性状の防振性のものを介して取
   付けるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の案内軌道車の走行装置。 ５ 車両の走行方向と直角またはほぼ直角の方向
   に長軸をもつ水平ロツドを設け、その一端を前記
   車輪または車軸を構成する部材に、そして他端を
   車体に付設したブラケツトに、それぞれ枢着する
   構造としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の案内軌道車の走行装置。 ６ 前記上部ロツドまたは下部ロツド各２本の間
   を剛性部材で連結したロツド端の枢着部が、車両
   走行方向と直角方向のスラストを支持しうる構造
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の案内軌道車の走行装置。 ７ 前記車軸または車軸を構成する部材と前記案
   内輪装置の支持装置の可動部材との間に、案内輪
   装置の横動量規制ストツパを設けるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の案内
   軌道車の走行装置。