KR20110110325A - 저상식 차량 - Google Patents

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KR20110110325A
KR20110110325A KR1020117019210A KR20117019210A KR20110110325A KR 20110110325 A KR20110110325 A KR 20110110325A KR 1020117019210 A KR1020117019210 A KR 1020117019210A KR 20117019210 A KR20117019210 A KR 20117019210A KR 20110110325 A KR20110110325 A KR 20110110325A
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요시키 오쿠보
히로유키 고노
고우스케 가타히라
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

차량의 곡선 궤도 주행시에, 차량의 횡압을 저감시키고, 차량의 진동 및 마찰음의 발생을 방지하여 탑승자의 승차감을 개선시키고, 또한 차륜 플랜지의 마모를 저감시킬 수 있도록 하는 저상식 차량을 제공한다. 1 쌍의 차륜 (8) 을 연결하고, 또한 대차 프레임 (9) 에 장착되는 축지 부재 (10) 와, 축지 부재 (10) 보다 대차 프레임 (9) 의 중앙 근처에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량 (9a) 을 구비하고, 축지 부재 (10) 가 대차 프레임 (9) 에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고, 축지 부재 (10) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 을 연결하는 연결 부재 (12) 가 형성되고, 연결 부재 (12) 가 대차 프레임 횡량 (9a) 의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있는 저상식 차량.

Description

저상식 차량 {LOW-FLOOR VEHICLE}
본 발명은 궤도상을 주행하는 저상식 (低床式) 차량에 관한 것이다.
최근, 노면 전차 등에서는 배리어 프리화 (barrier free) 때문에, 차내의 바닥면을 노면에 접근시켜, 탑승자가 오르내리는 단차를 낮게 한 저상식 차량이 채용되고 있다. 이와 같은 노면 전차에서는, 도로 교통 사정 등의 제약 때문에, 곡률 반경 20 m 이하에서 휘어지는 곡선 궤도가 많이 형성되어 있다. 차량이 곡선 궤도에 진입할 때에는, 곡선 궤도의 접선 방향에 대한 차륜의 진행 방향 각도 (이하, 「어택각」이라고 한다) 가 커진다는 문제가 있다. 이 어택각이 크면 곡선 궤도 주행중에 외궤측에 있는 차륜에서, 그 차륜 플랜지가 궤도와 접촉하는 경우가 있다. 이 때, 차륜 플랜지로부터 압력이 차량에 가해져, 차량의 횡압이 커지고, 차량에 진동 및 마찰음이 발생하게 되고, 그 결과, 탑승자의 승차감을 손상시키고, 나아가서는 차륜 플랜지가 마모된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 고려하여, 특허문헌 1 과 같은 LRV (Light Rail Vehicle) 라고 하는 저상식 차량이 개발되고 있다. 도 13 에는, 이 LRV 구성의 일례가 나타나 있고, 이 LRV 의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 또, 진행 방향을 차량 전방으로 하여 설명한다. 도 13 을 참조하면, LRV 는 궤도상 (101) 을 주행하는 2 대의 선두 차량 (102) 및 1 대의 중간 차량 (103) 으로 구성되어 있고, 2 대의 선두 차량 (102) 사이에 1 대의 중간 차량 (103) 을 배치한 차량 편성으로 되어 있다.
선두 차량 (102) 과 중간 차량 (103) 사이의 연접부 (104) 에는 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 따라서 핀 연접기 (105) 가 배치되어 있다. 이 선두 차량 (102) 은, 중간 차량 (103) 에 대하여 핀 연접기 (105) 를 중심으로 선회할 수 있도록 연결되어 있다. 그 때문에, 선두 차량 (102) 및 중간 차량 (103) 은, 곡선 궤도 (101) 의 곡률 반경 R 에 대응하여 핀 연접기 (105) 를 중심으로 휘어질 수 있다. 추가로, 연접부 (104) 에는, 선두 차량 (102) 의 선회를 억제하여 차량의 고속 주행시에 있어서의 안정성을 확보하기 위하여, 댐퍼나 스프링 등 (도시 생략) 이 형성되어 있다.
선두 차량 (102) 의 차체 (106) 의 하부에는, 대차 (107) 가 배치되어 있다. 도 14 ∼ 도 16 에 나타내는 바와 같이, 대차 (107) 의 차량 전방측 및 차량 후방측에는, 각각 좌우 1 쌍의 차륜 (108) 이 형성되어 있다. 1 쌍의 차륜 (108) 은, 차폭 방향으로 연장되는 동일 축선 (108a) 을 중심으로 각각 독립적으로 회동 (回動) 할 수 있도록 구성되고, 축지 부재 (109) 에 의하여 연결되어 있다. 또, 축지 부재 (109) 는 대차 (107) 의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임 (110) 의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 배치되어 있고, 축지 부재 (109) 와 대차 프레임 (110) 사이에는, 차륜 (108) 의 축 스프링으로서 원추 (圓錐) 고무 (111) 가 형성되어 있다. 이 원추 고무 (111) 에 의하여, 차륜 (108) 으로부터 대차 프레임 (110) 에 전해지는 진동이 억제되게 된다. 추가로, 축지 부재 (109) 가 1 쌍의 차륜 (108) 간의 노면에 가까운 위치에서 연장되고, 축지 부재 (109) 상에 차내의 바닥면 (도시 생략) 이 배치되어 있다. 그 때문에, 차내의 바닥면이 노면에 접근한 구성으로 되어 있다.
여기에서 다시 도 13 을 참조하면, 진행 방향을 향하여 주행하는 차량이 곡선 궤도 (101) 에 진입할 때에는, 관성에 의하여 직진 방향을 향하는 힘이 차체 (106) 에 작용함과 함께, 곡선 궤도의 접선 방향을 향하는 힘이 대차 (107) 에 작용하게 된다. 그 때문에, 선두 차량 (102) 전체에 작용하는 힘이 불균형해지게 된다. 이 때, 관성에 의하여 직진하고자 하는 힘은 대차 (107) 에도 영향을 주어, 대차 (107) 가 곡선 궤도 (101) 를 따라서 잘 휘어지지 않게 된다. 그 결과, 곡선 궤도의 접선 방향 (화살표 B 로 나타낸다) 에 대한 차륜 (108) 의 진행 방향 (화살표 C 로 나타낸다) 의 각도인 어택각 α 가 커지고, 외궤측에 있는 차륜 (108) 의 차륜 플랜지 (108b) (도 14 ∼ 도 16 에서 나타낸다) 가 궤도와 접촉할 우려가 있다. 이 접촉시에, 차륜 플랜지 (108b) 로부터 압력이 차량에 가해지고 차량의 횡압이 커져 차량에 진동 및 마찰음이 발생하게 되어, 그 결과, 탑승자의 승차감을 손상시키고, 나아가서는 차륜 플랜지 (108b) 가 마모된다는 문제가 있다.
이와 같은 힘의 불균형을 흡수하기 위하여, 대차 (107) 가 차체 (106) 에 대하여 차폭 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 14 ∼ 도 16 에 나타내는 바와 같이, 대차 (107) 의 견인력을 차체 (106) 에 전달하는 견인 로드 (112) 가 차량 전후 방향을 따라서 배치되어 있고, 이 견인 로드 (112) 의 차량 후방측의 단부 (112a) 는, 구면 부시 또는 방진 고무 (도시 생략) 를 개재하여 대차 (107) 측에 장착되고, 견인 로드 (112) 의 차량 전방측의 단부 (112b) 는, 구면 부시 또는 방진 고무 (도시 생략) 를 개재하여 차체 (106) 측에 장착되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-132828호
그러나, 특허문헌 1 의 차량에 있어서, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 차량의 곡선 궤도 주행시에 선두 차량 (102) 및 중간 차량 (103) 은 곡선 궤도 (101) 의 곡률 반경 R 에 대응하여 핀 연접기 (105) 를 중심으로 휘어지려고 하지만, 연접부 (104) 의 댐퍼의 영향으로 인하여 선두 차량 (102) 이 중간 차량 (103) 에 대하여 충분히 휘어지지 않는 경우가 있다. 또, 차륜 (108) 이, 곡선 궤도의 캔트나 슬랙 등의 영향을 받아 곡선 궤도를 따라서 휘어지지 않는 경우가 있다. 이 경우, 차륜 (108) 의 진행 방향 (화살표 B 로 나타낸다) 이 곡선 궤도 (101) 의 접선 방향 (화살표 C 로 나타낸다) 을 향하지 않고, 어택각 α 가 커질 우려가 있다. 따라서, 여전히, 차륜 플랜지 (108b) 로부터 압력이 차량에 가해지고, 차량의 횡압이 커져 차량에 진동 및 마찰음이 발생하게 된다. 그 결과, 탑승자의 승차감을 손상시키고, 나아가서는 차륜 플랜지 (108b) 가 마모되는 문제가 있다.
추가적인 문제로서, 차량의 곡선 궤도 진입시에, 차체 (106) 와 대차 (107) 에 작용하는 힘의 차이를 흡수하기 위하여, 대차 (107) 가 차체 (106) 에 대하여 차폭 방향으로 이동한 경우에도, 관성에 의하여 직진하고자 하는 힘은 커서 이 힘의 불균형을 모두 흡수하지 못할 우려가 있다. 이 경우, 대차 (107) 가 관성에 의하여 직진하고자 하는 힘의 영향을 여전히 받게 되어 어택각 α 가 커지는 경우가 있다. 따라서, 여전히 상기 서술한 문제가 발생되게 된다.
본 발명은, 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 차량의 곡선 궤도 주행시에, 차량의 횡압을 저감시키고, 차량의 진동 및 마찰음의 발생을 방지하여 탑승자의 승차감을 개선시키고, 또한 차륜 플랜지의 마모를 저감시킬 수 있도록 하는 저상식 차량을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 저상식 차량은, 차체의 하부에 형성되는 대차와, 상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과, 차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과, 상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와, 상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량 (橫梁) 을 구비하고, 상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고, 상기 축지 부재와 상기 대차 프레임 횡량을 연결하는 연결 부재가 형성되고, 상기 연결 부재가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다.
본 발명에서는, 차량 전후 방향을 따라서 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있다.
본 발명에서는, 상기 연결 부재의 차폭 방향 좌우 외측의 적어도 일방에 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있고 차량의 직선 주행 상태 및 차량의 커브 주행 상태에 대응하여 상기 액츄에이터의 동작을 제어함으로써, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에서는, 상기 대차 프레임에 형성되는 스토퍼 부재가, 상기 연결 부재의 회동을 규제하도록 상기 연결 부재와 맞닿을 수 있도록 상기 연결 부재의 차폭 방향 외측에 배치되어 있다.
또한, 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 저상식 차량은, 차체의 하부에 형성되는 대차와, 상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과, 차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과, 상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와, 상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량을 구비하고, 상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고, 차량 전방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 1 연결 부재가 형성되고, 차량 후방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 2 연결 부재가 형성되고, 상기 연결부가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있고, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 일방의 선단부에는 연결 핀이 형성되고, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 타방의 선단부에는 차량 전후 방향으로 연장되는 긴 구멍이 형성되고, 상기 연결 핀과 상기 긴 구멍이 걸어맞추어짐으로써, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재가 동조하여 회동할 수 있도록 구성되고, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에서는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있다.
본 발명에서는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재의 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있고 차량의 직선 주행 상태 및 차량의 커브 주행 상태에 대응하여 상기 액츄에이터의 동작을 제어함으로써, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 저상식 차량에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 저상식 차량은, 차체의 하부에 형성되는 대차와, 상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과, 차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과, 상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와, 상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량을 구비하고, 상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고, 상기 축지 부재와 상기 대차 프레임 횡량을 연결하는 연결 부재가 형성되고, 상기 연결 부재가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다.
그 때문에, 차량이 곡선 궤도에 진입할 때, 상기 1 쌍의 차륜중 외궤측의 차륜이 상기 궤도와 접촉하고, 상기 축지 부재에 차폭 방향 내측을 향하는 힘이 가해지면, 상기 축지 부재가, 상기 연결 부재와 상기 대차 프레임 횡량의 장착부를 중심으로 선회하게 된다. 이 때, 외궤측의 상기 차륜이 상기 대차의 전후 방향의 중앙으로부터 멀어지도록 이동하고, 또한, 상기 1 쌍의 차륜중 내궤측의 차륜이 상기 대차의 전후 방향의 중앙을 향하여 이동하게 된다. 그 결과, 상기 차륜은 곡선 궤도를 따른 상태가 되어 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입할 수 있다. 따라서, 외궤측의 상기 차륜과 상기 궤도의 접촉 압력이 완화되고, 차량의 횡압이 저감되어 차량의 진동 및 마찰음의 발생이 방지되게 된다. 따라서, 탑승자의 승차감이 개선되고, 나아가서는 차륜 플랜지의 마모가 저감되게 된다.
본 발명의 저상식 차량에서는, 차량 전후 방향을 따라서 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있고, 상기 축지 부재가, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼에 의하여, 차량의 곡선 궤도 주행시에 회동한 상태에서 차량의 직선 궤도 주행시에 있어서의 상태로 복귀할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼에 의하여, 직선 궤도 주행시에 있어서의 상기 축지 부재의 요동을 흡수할 수 있도록 되어 있고, 이와 같은 요동에 수반되는 상기 차륜의 진동 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 차량의 직선 궤도 주행중에 있어서의 주행 안정성을 개선하면서, 더욱 확실하게 상기 서술한 효과가 얻어지게 된다.
본 발명의 저상식 차량에서는, 상기 연결 부재의 차폭 방향 좌우 외측의 적어도 일방에 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있고, 상기 축지 부재의 선회가, 상기 액츄에이터에 의하여 제어할 수 있도록 되어 있다. 그 때문에, 예를 들어 상기 액츄에이터를 곡선 궤도에 대응하여 동작시킴으로써, 상기 축지 부재에 장착된 상기 차륜을, 보다 확실하게 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입시킬 수 있다.
본 발명의 저상식 차량에서는, 상기 대차 프레임에 형성되는 스토퍼 부재가, 상기 연결 부재의 회동을 규제하도록 상기 연결 부재와 맞닿을 수 있게 상기 연결 부재의 차폭 방향 외측에 배치되어 있고, 상기 스토퍼 부재에 의하여 상기 연결 부재의 회동량이 제한되고, 그 결과, 상기 축지 부재의 선회량 및 상기 차륜의 이동량이 제한되게 된다. 따라서, 상기 차륜의 큰 이동을 방지하여 차량의 주행 안정성을 확보하면서, 더욱 확실하게 상기 서술한 효과가 얻어지게 된다.
또한, 본 발명의 저상식 차량은, 차체의 하부에 형성되는 대차와, 상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과, 차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과, 상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와, 상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량을 구비하고, 상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고, 차량 전방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 1 연결 부재가 형성되고, 차량 후방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 2 연결 부재가 형성되고, 상기 연결부가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있고, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 일방의 선단부에는 연결 핀이 형성되고, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 타방의 선단부에는 차량 전후 방향으로 연장되는 긴 구멍이 형성되고, 상기 연결 핀과 상기 긴 구멍이 걸어맞추어짐으로써, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재가 동조하여 회동할 수 있도록 구성되고, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있다.
그 때문에, 차량이 곡선 궤도에 진입할 때, 차량 전방측에 있어서 상기 1 쌍의 차륜중 외궤측의 차륜이 상기 궤도와 접촉하고, 차량 전방측의 상기 축지 부재에 차폭 방향 내측을 향하는 힘이 가해지면, 상기 축지 부재가 상기 제 1 연결 부재와 상기 대차 프레임 횡량의 장착부를 중심으로 선회하게 된다. 이 때, 차량 전방측의 상기 1 쌍의 차륜에 대하여, 외궤측의 상기 차륜이 차량 전방측을 향하여 이동하고, 또한, 내궤측의 차륜이 차량 후방측을 향하여 이동하게 된다. 그 결과, 상기 차륜은, 보다 확실하게 곡선 궤도를 따른 상태가 되어 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입할 수 있다.
또, 차량 전방측의 상기 축지 부재가 선회하면, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재가 연동하여 회동하고, 차량 후방측의 상기 축지 부재가, 차량 전방측의 상기 축지 부재에 연동하여 선회하게 된다. 그 때문에, 차체에 작용하는 힘, 그리고 곡선 궤도에 있어서의 캔트 및 슬랙 등의 영향을, 상기 대차가 받은 경우에도, 차량 전방측 및 차량 후방측의 상기 축지 부재는 제각각 움직이지 않고 곡선 궤도에 대응하여 확실하게 서로 연동하여 선회할 수 있다. 그 결과, 상기 축지 부재에 형성된 상기 차륜은, 보다 확실하게 곡선 궤도를 따른 상태가 되어 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입할 수 있다. 따라서, 차량이 곡선 궤도에 진입할 때, 외궤측의 상기 차륜과 상기 궤도의 접촉 압력이 완화되고, 차량의 횡압이 저감되어 차량의 진동 및 마찰음의 발생이 방지되게 된다. 따라서, 탑승자의 승차감이 개선되어 더욱 차륜 플랜지의 마모가 저감되게 된다.
본 발명에서는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있고, 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재는, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼에 의하여, 차량의 곡선 궤도 주행시에 회동한 상태에서 차량의 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼에 의하여, 직선 궤도 주행시에 있어서의 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재의 요동도 역시 흡수할 수 있도록 되어 있고, 이와 같은 요동에 수반되는 상기 축지 부재 및 상기 차륜의 진동 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 차량의 직선 궤도 주행중에 있어서의 주행 안정성을 개선하면서, 더욱 확실하게 상기 서술한 효과가 얻어지게 된다.
본 발명에서는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재의 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있고, 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재의 회동을 상기 액츄에이터에 의하여 제어할 수 있도록 되어 있다. 그 때문에, 예를 들어 상기 액츄에이터를 곡선 궤도에 대응하여 동작시킴으로써, 상기 제 1 연결 부재 및 제 2 연결 부재와 링크되는 상기 차륜을 보다 확실하게 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 직선 궤도를 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 평면도이다.
도 3(a) 는 본 발명의 제 1 실시형태의 차량에 있어서, 스프링식의 복원 로드의 개략 구조를 나타내는 종단면도이다. 도 3(b) 는 고무식의 복원 로드의 개략 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 곡선 궤도 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 평면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 차량의 직선 궤도 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 우곡선 궤도 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 좌곡선 궤도 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 곡선 궤도를 통과하는 차량 액츄에이터의 제어 플로우이다.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 곡선 궤도로부터 진출하는 차량 액츄에이터의 제어 플로우이다.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 평면도이다.
도 12 는 본 발명의 제 3 실시형태의 차량에 있어서의 복원 로드의 개략 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 13 은 종래에 있어서의 곡선 궤도 주행시의 저상식 차량을 나타내는 설명도이다.
도 14 는 종래에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 평면도이다.
도 15 는 종래에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 측면도이다.
도 16 은 종래에 있어서의 차량의 대차를 나타내는 정면도이다.
[제 1 실시형태]
본 발명의 제 1 실시형태의 저상식 차량 (이하,「차량」이라고 한다) 에 대하여 이하에서 설명한다. 제 1 실시형태에서는, 차량의 일례로서 도 1 에 나타내는 LRV 를 이용하여 설명하는 것으로 하고, 또, 차량의 진행 방향을 차량 전방으로 하여 설명한다. 도 1 은, 차량을 상방에서 본 것으로서, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 도 1 에 나타내는 차량에서는, 궤도 (1) 상을 주행하는 2 대의 선두 차량 (2) 및 1 대의 중간 차량 (3) 을 구비하고 있고, 2 대의 선두 차량 (2) 사이에 1 대의 중간 차량 (3) 을 배치한 차량 편성으로 되어 있다. 선두 차량 (2) 과 중간 차량 (3) 사이에는 연접부 (4) 가 형성되고, 이 연접부 (4) 에는 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 따라서 핀 연접기 (5) 가 형성되어 있고, 선두 차량 (2) 은, 중간 차량 (3) 에 대하여 핀 연접기 (5) 를 중심으로 선회할 수 있도록 연결되어 있다. 선두 차량 (2) 의 차체 (6) 의 하부에는 대차 (7) 가 형성되어 있고, 대차 (7) 에 형성된 차륜 (8) 이 궤도 (1) 상을 주행하도록 구성되어 있다.
여기에서, 대차 (7) 의 구조에 대하여, 도 2 에 나타내는 직선 주행시 상태의 대차 (7) 를 참조하면서 설명한다. 차량의 진행 방향은 화살표 A 로 나타낸다. 대차 (7) 에는, 그 프레임체로서 대차 프레임 (9) 이 형성되어 있고, 차체 (6) (도 1 에서 나타낸다) 는 이 대차 프레임 (9) 에 의하여 지지되어 있다. 이 대차 프레임 (9) 에는, 차폭 방향으로 연장되는 2 개의 대차 프레임 횡량 (9a) 이 차량 전후 방향으로 간격을 두고 배치 형성되어 있다. 또한, 대차 프레임 (9) 에는, 차량 전후 방향으로 연장되는 2 개의 대차 프레임 종량 (9b ; 縱梁) 이, 각각 2 개의 대차 프레임 횡량 (9a) 과 교차함과 함께 차폭 방향으로 간격을 두고 배치 형성되어 있다.
대차 프레임 종량 (9b) 의 전단부 및 후단부에는, 각각 축지 부재 (10) 가 형성되어 있다. 그 때문에, 대차 프레임 횡량 (9a) 은 축지 부재 (10) 보다 차량 전후 방향의 중앙 근처에 위치하게 된다. 이 축지 부재 (10) 의 차폭 방향의 양단부에는, 1 쌍의 차륜 (8) 이 동일 축선 (8a) 을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 장착되어 있고, 차륜 (8) 의 차폭 방향 내측의 가장자리부에는 차륜 플랜지 (8b) 가 형성되어 있다. 또한, 축지 부재 (10) 는, 차륜 (8) 을 장착한 양단부 사이에 노면에 근접하여 연장되도록 구성되어 있다. 대차 프레임 종량 (9b) 과 축지 부재 (10) 의 단부 사이에는, 차륜 (8) 의 축 스프링으로서 원추 고무 (11) 가 배치 형성되어 있고, 축지 부재 (10) 의 단부가 이 원추 고무 (11) 를 개재하여 대차 프레임 종량 (9b) 에 장착되어 있다. 이 원추 고무 (11) 는, 차륜 (8) 으로부터 차량 상하 방향으로부터 가해지는 진동을 흡수하고, 또한 축지 부재 (10) 를 대차 프레임 (9) 에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있다.
대차 (7) 의 차량 전방측 및 차량 후방측에는, 대차 프레임 횡량 (9a) 과 축지 부재 (10) 를 연결하는 연결 부재 (12) 가 각각 배치 형성되어 있다. 연결 부재 (12) 는, 대차 프레임 횡량 (9a) 으로부터 축지 부재 (10) 를 향하여 차폭 방향으로 넓어지도록 형성되어 있고, 대차 프레임 횡량 (9a) 의 차폭 방향 중앙부에서 구면 부시에 의하여 장착되어 있다.
대차 프레임 횡량 (9a) 에는, 스토퍼 부재 (13) 가 형성되어 있다. 스토퍼 부재 (13) 는, 연결 부재 (12) 의 차폭 방향 외측의 회동을 일정량으로 규제하도록, 연결 부재 (12) 의 차폭 방향 외측의 가장자리부와 간격을 두고 배치되어 있다. 스토퍼 부재 (13) 에 있어서, 연결 부재 (12) 와 맞닿는 부분에는 스토퍼 고무 (13a) 가 형성되어 있어, 연결 부재 (12) 와 스토퍼 부재 (13) 가 맞닿을 때의 충격을 완화할 수 있도록 되어 있다.
연결 부재 (12) 의 차폭 방향 좌우 외측에는, 각각 제 1 복원 로드 (14) 가 형성되어 있다. 또한, 다른 예로서 제 1 복원 로드 (14) 대신에 수평 댐퍼가 형성되어 있어도 된다. 제 1 복원 로드 (14) 는, 스토퍼 부재 (13) 의 차폭 방향 외측에서 차량 전후 방향으로 배치되어 있고, 차량 전후 방향으로 신축할 수 있도록 구성되어 있다. 제 1 복원 로드 (14) 의 일단부는, 축지 부재 (10) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 제 1 복원 로드 (14) 의 타단부는, 대차 프레임 횡량 (9a) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다.
여기에서, 제 1 복원 로드 (14) 의 구조의 일례에 대하여, 도 3(a) 를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 3 에서는, 제 1 복원 로드 (14) 는 자유 지지 상태로 되어 있다. 제 1 복원 로드 (14) 에는, 그 길이 방향을 따라서 연장되는 피스톤 로드 (15) 와 길이 방향을 따라서 연장되는 원통형의 실린더 (16) 가 형성되어 있다. 피스톤 로드 (15) 의 선단부에는 헤드부 (15a) 가 형성되고, 피스톤 로드 (15) 의 기단부에는 캡부 (15b) 가 형성되어 있다. 또, 캡부 (15b) 에는 스토퍼부 (15c) 가 형성되고, 헤드부 (15a) 와 캡부 (15b) 사이에는 로드부 (15d) 가 형성되어 있다.
실린더 (16) 의 길이 방향의 양단부 (16a, 16b) 는, 닫도록 형성되어 있다. 피스톤 로드 (15) 의 헤드부 (15a) 측의 단부 (16a) 에는, 피스톤 로드 (15) 의 로드부 (15d) 에 대응한 관통공이 형성되고, 피스톤 로드 (15) 의 캡부 (15b) 측의 단부 (16b) 에는, 캡부 (15b) 에 대응한 관통공이 형성되어 있다. 그 때문에, 피스톤 로드 (15) 의 캡부 (15b) 및 로드부 (15d) 를 실린더 (16) 내에서 길이 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 피스톤 로드 (15) 의 헤드부 (15a) 와 헤드부 (15a) 측의 실린더 (16) 의 단부 (16a) 는 맞닿아 있고, 피스톤 로드 (15) 가, 캡부 (15b) 측을 향하여 길이 방향으로 이동하는 것을 규제하고 있다. 한편, 피스톤 로드 (15) 의 스토퍼부 (15c) 와, 캡부 (15b) 측에 위치하는 실린더 (16) 의 단부 (16b) 는 서로 길이 방향으로 거리 D 의 간격을 두고 배치되어 있고, 피스톤 로드 (15) 는 헤드부 (15a) 측을 향하여 길이 방향으로 최대 거리 G 만큼 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한, 실린더 (16) 내에는, 길이 방향을 따라서 코일 스프링 (17) 이 배치 형성되어 있고, 이 코일 스프링 (17) 과 캡 (15b) 측에 위치하는 실린더 (16) 의 단부 (16b) 사이에는 가이드 와셔 (18) 가 배치 형성되어 있다. 이 가이드 와셔 (18) 는, 피스톤 로드 (15) 의 캡부 (15b) 와 맞닿아 있고, 캡부 (15b) 가 헤드부 (15a) 측을 향하여 길이 방향으로 이동하면, 가이드 와셔 (18) 가 함께 이동하여 코일 스프링 (17) 이 압축되게 된다.
또, 제 1 복원 로드 (14) 의 구조에 대해서는, 다른 예로서 코일 스프링 (17) 대신에 도 3(b) 와 같이 고무 부재 (19) 를 설치해도 된다.
이와 같이 구성된 제 1 복원 로드 (14) 에 대하여, 도 2 에서는, 피스톤 로드 (15) 의 캡부 (15b) 가, 헤드부 (15a) 측으로 이동한 상태에서 배치되어 있고, 이와 같은 상태가, 제 1 복원 로드 (14) 의 중립 상태로 되어 있다. 이 때, 코일 스프링 (17) 이 압축된 상태이기 때문에, 제 1 복원 로드 (14) 에는 소정의 압력이 걸린 상태로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 축지 부재 (10) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 사이의 좁은 공간에서도, 차량 전후 방향으로 신축할 수 있는 제 1 복원 로드 (14) 를 형성할 수 있다. 또한, 도 3(a) 및 도 3(b) 에서 나타낸 제 1 복원 로드 (14) 의 구조는 일례에 지나지 않고, 신축할 수 있는 구조이면 그 밖의 구조여도 된다.
이와 같은 제 1 실시형태의 차량에 대하여, 도 2 및 도 4 를 참조하면서, 곡선 궤도를 주행할 때의 동작을 설명한다. 도 4 는, 차량을 상방에서 본 것으로서, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다.
차량 전방측의 선두 차량 (2) 이 곡선 궤도에 진입할 때, 최초에 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이 곡선 궤도에 진입하고, 이 외궤측의 차륜 (8) 의 차륜 플랜지 (8b) 가 궤도 (1) 에 접촉한다. 이 때, 차륜 플랜지 (8b) 로부터 차폭 방향 내측을 향하는 힘이 축지 부재 (10) 에 가해진다. 그 때문에, 축지 부재 (10) 가 연결 부재 (12) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 의 장착부를 중심으로 선회하고, 외궤측의 차륜 (8) 이 차량 전방측으로 이동하고, 또한, 내궤측의 차륜 (8) 이 차량 후방측으로 이동하게 된다. 그 때문에, 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 은, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 전방측을 향하여 선회하게 된다.
다음으로 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이 곡선 궤도에 진입하고, 이 외궤측에 있는 차륜 (8) 의 차륜 플랜지 (8b) 가 궤도 (1) 에 접촉한다. 이 때, 차륜 플랜지 (8b) 로부터 차폭 방향 내측을 향하는 힘이 축지 부재 (10) 에 가해진다. 그 때문에, 축지 부재 (10) 가 연결 부재 (12) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 의 장착부를 중심으로 선회하고, 외궤측의 차륜 (8) 이 차량 후방측으로 이동하고, 또한, 내궤측의 차륜 (8) 이 차량 전방측으로 이동하게 된다. 그 때문에, 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 은, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 후방측을 향하여 선회하게 된다. 그 결과, 대차 프레임 (9) 의 중간점 (14) 이 1 쌍의 궤도 (1) 사이의 중간을 통과하게 된다.
또, 차륜 플랜지 (8b) 로부터 축지 부재 (10) 에 큰 힘이 가해져, 축지 부재 (10) 가 선회하고, 차량의 주행을 불안정하게 하는 일정량 이상의 크기로 차륜 (8) 이 이동하려고 하면, 축지 부재 (10) 에 장착된 연결 부재 (12) 가 스토퍼 부재 (13) 의 스토퍼 고무 (13a) 와 맞닿게 된다.
이상과 같이 본 발명의 제 1 실시형태의 차량에 의하면, 선두 차량 (2) 의 대차 (7) 에 있어서, 축지 부재 (10) 가 연결 부재 (12) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 의 장착부를 중심으로 선회하게 되고, 차량 전방측 및 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이, 축지 부재 (10) 와 함께 선회하고, 각각 작은 어택각 β 로 곡선 궤도를 따라서 주행하게 된다. 따라서, 외궤측의 차륜 (8) 과 궤도 (1) 의 접촉 압력이 완화되고, 차량의 횡압이 저감되어 차량의 진동 및 마찰음의 발생이 방지되게 된다. 따라서, 탑승자의 승차감이 개선되고, 나아가서는 차륜 플랜지 (8b) 의 마모가 저감되게 된다.
본 발명의 제 1 실시형태의 차량에 의하면, 축지 부재 (10) 가, 제 1 복원 로드 (14) 에 의하여, 차량의 곡선 궤도 주행시에 회동한 상태에서 차량의 직선 궤도 주행시에 있어서의 상태로 복귀할 수 있도록 되어 있다. 또한, 제 1 복원 로드 (14) 에 의하여, 직선 궤도 주행시에 있어서의 축지 부재 (10) 의 요동을 흡수할 수 있도록 되어 있고, 이와 같은 요동에 수반되는 차륜 (8) 의 진동 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 차량의 직선 궤도 주행중에 있어서의 주행 안정성을 개선할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태의 차량에 의하면, 스토퍼 부재 (13) 에 의하여 연결 부재 (12) 의 회동량이 제한되고, 그 결과, 축지 부재 (10) 의 선회량 및 차륜 (8) 의 이동량이 제한되게 된다. 따라서, 차륜 (8) 의 큰 이동을 방지하여 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있다.
[제 2 실시형태]
본 발명의 제 2 실시형태의 차량에 대하여 이하에 설명한다. 제 2 실시형태에서도 또, 차량의 일례로서 LRV 를 이용하여 설명한다. 제 2 실시형태의 차량의 기본적인 구성은, 제 1 실시형태의 차량의 구성과 동일하게 되어 있다. 제 1 실시형태와 동일한 요소는, 제 1 실시형태와 동일한 부호 및 명칭을 사용하여 설명한다. 여기에서는, 제 1 실시형태와 상이한 구성에 대하여 설명한다. 또한, 제 2 실시형태에서는 차량의 진행 방향을 차량 전방으로 하여 설명한다.
제 2 실시형태에 있어서의 대차 (7) 의 구조에 대하여, 도 5 에 나타내는 직선 주행시 상태의 대차 (7) 를 참조하면서 설명한다. 도 5 에서는, 일례로서 제 1 실시형태와 달리, 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성된 1 쌍의 제 1 복원 로드 (14) 중의 일방 대신에 액츄에이터 (21) 가 형성되어 있다. 또한, 다른 예로서 1 쌍의 제 1 복원 로드 (14) 의 양방이, 액츄에이터 (21) 로 대치되어도 된다. 이와 같은 액츄에이터 (21) 는, 차량 전후 방향을 따라서 배치되어 있고, 차량 전후 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되어 있다. 액츄에이터 (21) 의 일단부는, 축지 부재 (10) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 또, 액츄에이터 (21) 의 타단부는, 대차 프레임 횡량 (9a) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 또한, 도 5 에서는 액츄에이터 (21) 는 중립 상태로 되어 있다.
액츄에이터 (21) 의 동작을 제어하기 위하여, 차량에는 도 6 에 나타내는 바와 같이 복수의 스위치가 형성되어 있다. 도 6 은, 차량을 상방에서 본 것으로서, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 일례로서 4 개의 스위치 (22, 23, 24, 25) 를 사용하는 것으로 한다.
차량 전방측의 선두 차량 (2) 과 중간 차량 (3) 사이의 연접부 (4) 에는, 진행 방향 우측의 궤도 (1) 에 대응하는 제 1 스위치 (22) 와 진행 방향 좌측의 궤도 (1) 에 대응하는 제 2 스위치 (23) 가 설치되어 있고, 이 제 1 스위치 (22) 및 제 2 스위치 (23) 에 의하여, 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서의 액츄에이터 (21) 가 제어되도록 구성되어 있다. 또, 진행 방향 우측의 궤도 (1) 에 대응하는 제 3 스위치 (24) 와 진행 방향 좌측의 궤도 (1) 에 대응하는 제 4 스위치 (25) 가 설치되어 있고, 이 제 3 스위치 (24) 및 제 4 스위치 (25) 에 의하여, 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서의 액츄에이터 (21) 가 제어되도록 구성되어 있다.
여기에서, 차량의 곡선 궤도 통과시에 있어서의 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 의 전환과, 이 전환에 수반되는 액츄에이터 (21) 의 작동 상태를 설명한다. 또한 본 발명의 제 4 실시형태에서는 일례로서, 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 에 있어서는, 차량이 통과하는 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하인 경우에, 곡선 궤도의 내궤측에 위치하는 스위치가 ON 으로 되도록 구성되어 있다.
차량이 직선 궤도를 통과하는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 는 모두 OFF 로 되어 있다. 이 때, 액츄에이터 (21) 는 작동하지 않고 중립 상태로 되어 있다.
차량이 진행 방향 우측으로 휘어지는 우곡선 궤도를 통과하는 경우에 대하여 도 7 을 사용하여 설명한다. 도 7 은, 차량을 상방에서 본 것으로서, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 도 7 에서는, 우곡선 궤도의 내궤측의 제 1 스위치 (22) 및 제 3 스위치 (24) 가 ON 으로 되어 있고, 우곡선 궤도의 외궤측의 제 2 스위치 (23) 및 제 4 스위치 (25) 가 OFF 로 되어 있다. 이 때, 차량 전방측 및 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에서, 각각 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 신장 동작을 한다.
그 때문에, 차량 전방측의 축지 부재 (10) 는, 진행 방향 우측의 차륜 (8) 을 차량 후방측으로 이동시키고, 또한, 진행 방향 좌측의 차륜 (8) 을 차량 전방측으로 이동시키도록 우선회하게 된다. 한편, 차량 후방측의 축지 부재 (10) 는, 진행 방향 우측의 차륜 (8) 을 차량 전방측으로 이동시키고, 또한, 진행 방향 좌측의 차륜 (8) 을 차량 후방측으로 이동시키도록 좌선회하게 된다. 이 때, 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이, 우곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 전방측을 향하여 선회하고, 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이, 우곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 후방측을 향하여 선회하고 있다.
차량이 진행 방향 좌측으로 휘어지는 좌곡선 궤도를 통과하는 경우에 대하여 도 8 을 사용하여 설명한다. 도 8 은, 차량을 상방에서 본 것으로서, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 도 8 에서는, 좌곡선 궤도의 내궤측의 제 2 스위치 (23) 및 제 4 스위치 (25) 가 ON 으로 되어 있고, 좌곡선 궤도의 외궤측의 제 1 스위치 (22) 및 제 3 스위치 (24) 가 OFF 로 되어 있다. 이 때, 차량 전방측 및 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에서는, 각각 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 수축 동작을 한다.
그 때문에, 차량 전방측의 축지 부재 (10) 는, 진행 방향 우측의 차륜 (8) 을 차량 전방측으로 이동시키고, 또한, 진행 방향 좌측의 차륜 (8) 을 차량 후방측으로 이동시키도록 좌선회하게 된다. 한편, 차량 후방측의 축지 부재 (10) 는, 진행 방향 우측의 차륜 (8) 을 차량 후방측으로 이동시키고, 또한, 진행 방향 좌측의 차륜 (8) 을 차량 전방측으로 이동시키도록 우선회하게 된다. 이 때, 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 및 축지 부재 (10) 는, 좌곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 전방측을 향하여 선회하고, 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 및 축지 부재 (10) 는, 좌곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 후방측을 향하여 선회하고 있다.
여기에서, 차량의 곡선 궤도 통과시에 있어서의 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 의 전환에 수반되는 액츄에이터 (21) 의 제어 플로우를, 도 9 및 도 10 에 의하여 설명한다.
차량이 진행 방향 우측으로 휘어지는 우곡선 궤도를 통과하는 경우에 대하여 설명한다.
도 9 를 참조하면, 차량 전방측의 선두 차량 (2) 이, 직선 궤도를 주행하고 있는 상태 (S1) 로부터, 우곡선 궤도에 진입했을 때 (S2), 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하이면 제 1 스위치 (22) 가 ON 으로 되고, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상이면 제 1 스위치 (22) 가 OFF 그대로로 된다 (S3). 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하에서 제 1 스위치 (22) 가 ON 으로 되었을 경우 (S3), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 신장 동작을 하여 (S4), 차량 전방측의 축지 부재 (10) 가 우선회하고, 또한 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 좌선회한다 (S5).
또, 차량 후방측의 선두 차량 (2) 이 우곡선 궤도에 진입했을 때, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하이면 제 3 스위치 (24) 가 ON 으로 되고, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상이면 제 3 스위치 (24) 가 OFF 그대로로 된다 (S6). 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하에서 제 3 스위치 (24) 가 ON 으로 되었을 경우 (S6), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (21) 가 신장 동작을 하여 (S7), 차량 전방측의 축지 부재 (10) 가 우선회하고, 또한 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 좌선회한다 (S8). 그 결과, 차량이 곡률 반경 R 100 이하의 우곡선 궤도를 원활하게 통과하게 된다 (S9).
다음으로 도 10 을 참조하면, 차량이 곡률 반경 R 100 이하의 우곡선 궤도를 원활하게 주행한 후 (S9), 제 1 스위치 (22) 가 OFF 로 되고 (S10), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 중립 상태로 복귀하고 (S11), 차량 전방측 및 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀한다 (S12).
또, 제 3 스위치 (24) 가 OFF 로 되고 (S13), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 중립 상태로 복귀하고 (S14), 차량 전방측 및 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀한다 (S15). 그 결과, 차량이, 곡률 반경 R 100 이하의 우곡선 궤도를 원활하게 진출하여 (S16), 다시 직선 궤도를 주행하게 된다 (S17).
한편, 도 9 를 참조하여, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상에서 제 1 스위치 (22) 가 OFF 그대로인 경우 (S3), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지하게 된다 (S18). 또한, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상에서 제 3 스위치 (24) 가 OFF 그대로인 경우 (S6), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지하게 된다 (S19). 그 결과, 차량이 곡률 반경 R 100 이상의 우곡선 궤도를 원활하게 통과하게 된다 (S20).
다음으로, 도 10 을 참조하면, 차량이 곡률 반경 R 100 이상의 우곡선 궤도를 원활하게 통과한 후 (S20) 에도, 차량 전방측 및 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서, 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지한 그대로가 된다 (S21). 그 결과, 차량이, 곡률 반경 R 100 이상의 우곡선 궤도로부터 원활하게 진출하여, 다시 직선 궤도를 주행하게 된다 (S17).
차량이 진행 방향 좌측으로 휘어지는 좌곡선 궤도를 통과하는 경우에 대하여 설명한다.
도 9 를 참조하면, 차량 전방측의 선두 차량 (2) 이, 직선 궤도를 주행하고 있는 상태 (S1) 로부터, 좌곡선 궤도에 진입했을 때 (S22), 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하이면 제 2 스위치 (23) 가 ON 으로 되고, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상이면 제 2 스위치 (23) 가 OFF 그대로로 된다 (S23). 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하에서 제 2 스위치 (23) 가 ON 으로 되었을 경우 (S23), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 수축 동작을 하여 (S24), 차량 전방측의 축지 부재 (10) 가 좌선회하고, 또한 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 우선회한다 (S25).
또한, 차량 후방측의 선두 차량 (2) 이 좌곡선 궤도에 진입했을 때, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하이면 제 4 스위치 (25) 가 ON 으로 되고, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상이면 제 4 스위치 (25) 가 OFF 그대로로 된다 (S26). 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이하에서 제 4 스위치 (25) 가 ON 으로 되었을 경우 (S26), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 수축 동작을 하여 (S27), 차량 전방측의 축지 부재 (10) 가 좌선회하고, 또한 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 우선회한다 (S28). 그 결과, 차량이 곡률 반경 R 100 이하의 좌곡선 궤도를 원활하게 주행하게 된다 (S29).
다음으로 도 10 을 참조하면, 차량이 곡률 반경 R 100 이하의 좌곡선 궤도를 원활하게 주행한 후 (S29), 제 2 스위치 (23) 가 OFF 로 되고 (S30), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 중립 상태로 복귀하고 (S31), 차량 전방측 및 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀한다 (S32).
또한, 제 4 스위치 (25) 가 OFF 로 되고 (S33), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 가 중립 상태로 복귀하고 (S34), 차량 전방측 및 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀한다 (S35). 그 결과, 차량이, 곡률 반경 R 100 이하의 좌곡선 궤도를 원활하게 진출하여 (S36), 다시 직선 궤도를 주행하게 된다 (S17).
한편, 도 9 를 참조하여, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상에서 제 2 스위치 (23) 가 OFF 그대로인 경우 (S23), 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지하게 된다 (S18). 또한, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 이 R 100 이상에서 제 3 스위치 (24) 가 OFF 그대로인 경우 (S26), 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지하게 된다 (S19). 그 결과, 차량이 곡률 반경 R 100 이상의 좌곡선 궤도를 원활하게 주행하게 된다 (S20).
다음으로 도 10 을 참조하면, 차량이 곡률 반경 R 100 이상의 좌곡선 궤도를 원활하게 주행한 후 (S20) 에도, 차량 전방측 및 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서, 차량 전방측 및 차량 후방측의 액츄에이터 (21) 는 중립 상태를 유지하게 된다 (S21). 그 결과, 차량이, 곡률 반경 R 100 이상의 좌곡선 궤도로부터 원활하게 진출하여, 다시 직선 궤도를 주행하게 된다 (S17).
이상과 같이 본 발명의 제 2 실시형태의 차량에 의하면, 축지 부재 (10) 의 선회를 액츄에이터 (21) 에 의하여 제어할 수 있도록 되어 있다. 그 때문에, 예를 들어 액츄에이터 (21) 를 곡선 궤도에 대응하여 동작시킴으로써, 축지 부재 (10) 에 장착된 차륜 (8) 을 보다 확실하게 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입시킬 수 있다.
[제 3 실시형태]
본 발명의 제 3 실시형태의 차량에 대하여 이하에 설명한다. 제 3 실시형태에서도 또한, 차량의 일례로서 LRV 를 이용하여 설명한다. 제 3 실시형태의 차량의 기본적인 구성은, 제 1 실시형태의 차량의 구성과 동일하게 되어 있다. 제 1 실시형태와 동일한 요소는, 제 1 실시형태와 동일한 부호 및 명칭을 사용하여 설명한다. 여기에서는, 제 1 실시형태와 상이한 구성에 대하여 설명한다. 또한, 제 3 실시형태에서는, 차량의 진행 방향을 차량 전방으로 하여 설명한다.
제 3 실시형태에 있어서의 대차 (7) 의 구조에 대하여, 도 11 에 나타내는 직선 주행시 상태의 대차 (7) 를 참조하면서 설명한다. 도 11 에서는, 차량의 진행 방향을 화살표 A 로 나타낸다. 대차 (7) 의 차량 전방측에는, 제 1 연결 부재 (31) 가 배치 형성되어 있다. 제 1 연결 부재 (31) 에는, 연결부 (32) 와 연동 레버부 (33) 가 형성되어 있다. 연결부 (32) 는, 축지 부재 (10) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 을 연결하고 있고, 대차 프레임 횡량 (9a) 으로부터 축지 부재 (10) 를 향하여 차폭 방향으로 넓어지도록 형성되어 있고, 대차 프레임 횡량 (9a) 의 차폭 방향 중앙부에서 구면 부시에 의하여 장착되어 있다.
연동 레버부 (33) 는, 차량 전방측의 대차 프레임 횡량 (9a) 으로부터 대차 프레임 (9) 의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다. 연동 레버부 (33) 의 선단부에는, 연결 핀 (33a) 이 형성되어 있고, 이 연결 핀 (33a) 은, 차량 전방측 및 차량 후방측의 차륜 (8) 사이의 중앙에서 차폭 방향으로 연장되는 차량의 축선 (8c) 상에 배치되어 있다.
대차 (7) 의 차량 후방측에는, 제 2 연결 부재 (34) 가 배치 형성되어 있다. 제 2 연결 부재 (34) 는, 제 1 연결 부재 (31) 와 대향하여 배치되어 있다. 제 2 연결 부재 (34) 에는, 연결부 (35) 와 연동 레버부 (36) 가 형성되어 있다. 연결부 (35) 는, 축지 부재 (10) 와 차량 후방측의 대차 프레임 횡량 (9a) 을 연결하고 있고, 대차 프레임 횡량 (9a) 으로부터 축지 부재 (10) 를 향하여 차폭 방향으로 넓어지도록 형성되어 있고, 대차 프레임 횡량 (9a) 의 차폭 방향 중앙부에서 구면 부시에 의하여 장착되어 있다.
연동 레버부 (36) 는, 차량 전방측의 대차 프레임 횡량 (9a) 으로부터 대차 프레임 (9) 의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다. 연동 레버부 (36) 의 선단부에는, 긴 구멍 (36a) 이 천공 형성되어 있고, 이 긴 구멍 (36a) 은, 제 1 연결 부재 (31) 의 연결 핀 (33a) 에 대응하여 차량 전후 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 제 1 연결 부재 (31) 의 연결 핀 (33a) 은, 제 2 연결 부재 (34) 의 긴 구멍 (36a) 과 걸어맞추어지고, 직선 주행 상태에서는 긴 구멍 (36a) 의 차량 전후 방향의 중앙에 위치하고 있다.
차량 전방측 및 차량 후방측의 대차 프레임 횡량 (9a) 에는, 1 쌍의 스토퍼 부재 (37) 가 각각 형성되어 있다. 스토퍼 부재 (37) 는, 제 1 연결 부재 (31) 또는 제 2 연결 부재 (34) 의 차폭 방향 외측의 회동을 일정량으로 규제하도록, 제 1 연결 부재 (31) 의 연결부 (32) 또는 제 2 연결 부재 (34) 의 제 2 연결부 (35) 의 차폭 방향 외측의 가장자리부와 간격을 두고 배치되어 있다. 스토퍼 부재 (37) 에 있어서, 연결부 (32) 또는 연결부 (35) 와 맞닿는 부분에는 스토퍼 고무 (37a) 가 형성되어 있어, 제 1 연결 부재 (31) 또는 제 2 연결 부재 (34) 와 스토퍼 부재 (37) 가 맞닿을 때의 충격을 완화할 수 있도록 되어 있다.
대차 (7) 에는 액츄에이터 (38) 가 형성되어 있다. 액츄에이터 (38) 는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께, 차폭 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되어 있다. 이 액츄에이터 (38) 의 일단부는, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 에 있어서의 연동 레버부 (33, 36) 의 어느 일방에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 또, 액츄에이터 (38) 의 타단부가, 진행 방향 좌측의 대차 프레임 종량 (9b) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 또한, 도 11 에서는 액츄에이터 (38) 는 중립 상태로 되어 있다.
또, 대차 (7) 에는, 일례로서 제 2 복원 로드 (39) 가 형성되어 있다. 또한, 다른 예로서 제 2 복원 로드 (39) 대신에 수평 댐퍼가 형성되어 있어도 된다. 제 2 복원 로드 (39) 는, 차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 신축할 수 있도록 구성되어 있다. 제 2 복원 로드 (39) 의 일단부는, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 의 연동 레버부 (33, 36) 의 어느 일방에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 제 2 복원 로드 (39) 의 타단부는, 진행 방향 우측의 대차 프레임 종량 (9b) 에 차량 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있다.
여기에서, 제 2 복원 로드 (39) 의 구조의 일례에 대하여, 도 12 를 참조하면서 설명한다. 제 2 복원 로드 (39) 에는, 그 길이 방향을 따라서 연장되는 피스톤 로드 (40) 와, 길이 방향을 따라서 연장되는 원통형의 실린더 (41) 가 형성되어 있다. 피스톤 로드 (40) 의 선단부에는 헤드부 (40a) 가 형성되어 있고, 피스톤 로드 (40) 의 기단부에는 캡부 (40b) 가 형성되어 있다. 헤드부 (40a) 와 캡부 (40b) 사이에 로드부 (40c) 가 연장되어 있다. 또, 실린더 (41) 의 내부 공간에는, 코일 스프링 (42) 이 형성되어 있다. 실린더 (41) 의 내부 공간의 내주벽에는, 코일 스프링 (42) 을 압축된 상태에서 배치할 수 있도록, 오목부 (41a) 가 형성되어 있고, 코일 스프링 (42) 은 이 오목부 (41a) 내에 배치되어 있다. 또한, 코일 스프링 (42) 의 차폭 방향의 양단부에는, 각각 가이드 와셔 (43) 가 배치 형성되어 있다.
가이드 와셔 (43) 는, 압축된 상태의 코일 스프링 (42) 으로부터의 압력에 의하여, 오목부 (41a) 의 차폭 방향의 양단부에 눌려진 상태로 되어 있다. 피스톤 로드 (40) 의 로드부 (40c) 는, 이 코일 스프링 (42) 및 가이드 와셔 (43) 내를 통과하도록 배치되어 있고, 피스톤 로드 (40) 의 길이 방향에 있어서의 이동시에, 헤드부 (40a) 및 캡부 (40b) 의 어느 일방이, 가이드 와셔 (43) 와 걸어맞추어지면서 코일 스프링 (42) 을 압축하도록 구성되어 있다.
이와 같은 제 3 실시형태의 차량에 대하여, 도 4 및 도 11 을 참조하면서, 곡선 궤도를 주행할 때의 동작을 설명한다. 차량 전방측의 선두 차량 (2) 이 곡선 궤도에 진입할 때, 최초에 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 이 곡선 궤도에 진입하고, 이 외궤측의 차륜 (8) 의 차륜 플랜지 (8b) 가 궤도 (1) 에 접촉한다. 이 때, 차륜 플랜지 (8b) 로부터 차폭 방향 내측을 향하는 힘이 축지 부재 (10) 에 가해진다. 그 때문에, 축지 부재 (10) 가, 제 1 연결 부재 (31) 의 연결부 (32) 와 대차 프레임 횡량 (9a) 의 장착부를 중심으로 선회하여, 외궤측의 차륜 (8) 이 차량 전방측으로 이동하고, 또한, 내궤측의 차륜 (8) 이 차량 후방측으로 이동하게 된다.
이 때, 제 1 연결 부재 (31) 의 연결 핀 (33a) 과 제 2 연결 부재 (34) 의 긴 구멍 (36a) 의 걸어맞춤에 의하여, 제 1 연결 부재 (31) 와 제 2 연결 부재 (34) 가 연동하여 회동한다. 그 때문에, 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가, 차량 전방측의 축지 부재 (10) 와는 반대 방향으로 선회하고, 차량 후방측의 축지 부재 (10) 에 있어서는, 외궤측의 차륜 (8) 이 차량 후방측으로 이동하고, 또한, 내궤측의 차륜 (8) 이 차량 전방측으로 이동하게 된다. 이 때, 차량 전방측의 1 쌍의 차륜 (8) 및 축지 부재 (10) 는, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 전방측을 향하여 선회하고, 차량 후방측의 1 쌍의 차륜 (8) 및 축지 부재 (10) 는, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 의 중심 O 를 기준으로 각도 θ 만큼 차량 후방측을 향하여 선회하고 있다. 그 결과, 대차 프레임 (9) 의 중간점 (14) 이 1 쌍의 궤도 (1) 사이의 중간을 통과하게 된다.
제 3 실시형태의 차량에는, 제 2 실시형태와 동일하게 구성된 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 가 형성되어 있다. 단, 제 3 실시형태의 차량의 곡선 궤도 통과시에 있어서의 제 1 스위치 ∼ 제 4 스위치 (22, 23, 24, 25) 의 전환에 수반되는 액츄에이터 (38) 의 제어 플로우는, 이하의 점에서 제 2 실시형태와 상이하다. 제 1 스위치 (22) 가 ON 으로 되었을 때, 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (38) 가 수축 동작을 하고, 제 3 스위치 (24) 가 ON 으로 되었을 때, 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (38) 가 수축 동작을 한다. 제 2 스위치 (23) 가 ON 으로 되었을 때, 차량 전방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (38) 가 신장 동작을 하고, 제 4 스위치 (25) 가 ON 으로 되었을 때, 차량 후방측의 선두 차량 (2) 에 있어서 액츄에이터 (38) 가 신장 동작을 한다.
이상과 같이 본 발명의 제 3 실시형태의 차량에 의하면, 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어지는 것에 더하여, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 가 연동하여 회동하기 때문에, 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가 차량 전방측의 축지 부재 (10) 에 연동하여 선회하게 된다. 그 때문에, 차체 (6) 에 작용하는 힘, 그리고 곡선 궤도에 있어서의 캔트 및 슬랙 등의 영향을 받은 경우에도, 차량 전방측 및 차량 후방측의 축지 부재 (10) 가, 각각 제각각 움직이지 않고 곡선 궤도에 대응하여 확실하게 연동하여 선회할 수 있다. 그 결과, 축지 부재 (10) 에 형성된 차륜 (8) 은, 보다 확실하게 곡선 궤도를 따른 상태가 되어 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시형태의 차량에 의하면, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 는, 제 2 복원 로드 (39) 에 의하여, 차량의 곡선 궤도 주행시에 회동한 상태에서 차량의 직선 궤도 주행시의 상태로 복귀할 수 있도록 되어 있다. 또한, 제 2 복원 로드 (39) 에 의하여, 직선 궤도 주행시에 있어서의 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 의 요동도 역시 흡수할 수 있도록 되어 있고, 이와 같은 요동에 수반되는 축지 부재 (10) 및 차륜 (8) 의 진동 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 차량의 직선 궤도 주행중에 있어서의 주행 안정성을 개선할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시형태의 차량에 의하면, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 의 회동을, 액츄에이터 (38) 에 의하여 제어할 수 있도록 되어 있다. 또한, 액츄에이터 (38) 를 곡선 궤도에 대응하여 동작시킴으로써, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 와 링크되는 차륜 (8) 을 보다 확실하게 작은 어택각으로 곡선 궤도에 진입시킬 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시형태에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 앞서 기술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 각종 변형 및 변경이 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 실시형태의 제 1 변형예로서, 제 1 실시형태 ∼ 제 3 실시형태에 있어서의 차량의 편성에 대하여, 선두 대차 (2) 에 대차 (7) 를 형성한 구조이고, 또한, 2 대의 선두 차량 (2) 사이에 1 대의 중간 차량 (3) 이 배치되는 편성이면, 선두 차량 (2) 및 중간 차량 (3) 의 대수가 상이해도 된다. 상기 서술한 실시형태에서 서술한 효과와 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 실시형태의 제 2 변형예로서, 제 3 실시형태에 있어서, 제 2 복원 로드 (39) 의 가이드 와셔 (43) 대신에 방진 고무가 형성되어도 된다. 또한, 제 1 연결 부재 (31) 및 제 2 연결 부재 (34) 의 요동을 흡수할 수 있게 되어, 이 요동에 수반되는 축지 부재 (10) 및 차륜 (8) 의 진동 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 실시형태의 제 3 변형예로서, 제 3 실시형태 및 4 실시형태에 있어서, 액츄에이터 (21, 38) 의 제어 동작량을, 곡선 궤도의 곡률 반경 R 에 대응하여 변화시켜도 된다. 차륜 (8) 이 보다 확실하게 곡선 궤도를 따르게 되어 차량이 보다 원활하게 곡선 궤도를 주행할 수 있다.
본 발명의 실시형태의 제 4 변형예로서, 제 4 실시형태에 있어서, 액츄에이터 (21, 38) 의 동작하는 타이밍을, 미리 주행하는 주행 노선으로 대응하여 정해 두고, 그 정해진 타이밍에 대응하여 액츄에이터 (21, 38) 의 동작이 제어되어도 된다. 차륜 (8) 이 보다 확실하게 곡선 궤도를 따르게 되어 차량이 보다 궤도를 따라서 주행할 수 있게 된다.
1 궤도 2 선두 차량
3 중간 차량 4 연접부
5 핀 연접기 6 차체
7 대차 8 차륜
8a, 8c 축선 8b 차륜 플랜지
9 대차 프레임 9a 대차 프레임 횡량
9b 대차 프레임 종량 10 축지 부재
11 원추 고무 12 연결 부재
13, 37 스토퍼 부재 13a, 37a 스토퍼 고무
14 제 1 복원 로드 15 피스톤 로드
15a 헤드부 15b 캡부
15c 스토퍼부 15d 로드부
16 실린더 16a, 16b 단부
17 코일 스프링 18 가이드 와셔
19 고무 부재 21, 38 액츄에이터
22 제 1 스위치 23 제 2 스위치
24 제 3 스위치 25 제 4 스위치
31 제 1 연결 부재 32 연결부
33 연동 레버 33a 연결 핀
34 제 2 연결 부재 35 연결부
36 연동 레버 36a 긴 구멍
39 제 2 복원 로드 40 피스톤 로드
40a 헤드부 40b 캡부
40c 로드부 41 실린더
41a 오목부 42 코일 스프링
43 가이드 와셔 A, B, C 화살표
D 거리 O 중심
α,β,θ 각도

Claims (7)

  1. 차체의 하부에 형성되는 대차와,
    상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과,
    차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과,
    상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와,
    상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량을 구비하고,
    상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서,
    상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고,
    상기 축지 부재와 상기 대차 프레임 횡량을 연결하는 연결 부재가 형성되고,
    상기 연결 부재가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있는 저상식 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    차량 전후 방향을 따라서 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있는 저상식 차량.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 부재의 차폭 방향 좌우 외측의 적어도 일방에 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 축지 부재에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차 프레임 횡량에 장착되어 있고,
    차량의 직선 주행 상태 및 차량의 커브 주행 상태에 대응하여 상기 액츄에이터의 동작을 제어함으로써, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있는 저상식 차량.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대차 프레임에 형성되는 스토퍼 부재가, 상기 연결 부재의 회동을 규제하도록 상기 연결 부재와 맞닿을 수 있게 상기 연결 부재의 차폭 방향 외측에 배치되어 있는 저상식 차량.
  5. 차체의 하부에 형성되는 대차와,
    상기 대차의 프레임체로서 구성되는 대차 프레임과,
    차폭 방향으로 연장되는 동일 축선을 중심으로 하여 각각 독립적으로 회동할 수 있도록 구성되고, 또한 궤도상을 주행하는 1 쌍의 차륜과,
    상기 1 쌍의 차륜을 연결하고, 또한 상기 대차 프레임에 장착되는 축지 부재와,
    상기 축지 부재보다 상기 대차 프레임의 차량 전후 방향의 중앙 근처의 위치에서 차폭 방향을 따라서 배치되는 대차 프레임 횡량을 구비하고,
    상기 1 쌍의 차륜, 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량이, 상기 대차의 차량 전방측 및 차량 후방측에 각각 형성되어 있는 저상식 차량으로서,
    상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되고,
    차량 전방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 1 연결 부재가 형성되고,
    차량 후방측에 있어서의 상기 축지 부재 및 상기 대차 프레임 횡량 사이에서 연장되는 연결부와, 상기 대차 프레임으로부터 차량 상기 대차 프레임의 중앙을 향하여 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 연동 레버부를 갖는 제 2 연결 부재가 형성되고,
    상기 연결부가 상기 대차 프레임 횡량의 차폭 방향 중앙부에 차량 높이 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회동할 수 있도록 장착되어 있고,
    상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 일방의 선단부에는 연결 핀이 형성되고,
    상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재에 있어서의 상기 연동 레버부의 타방의 선단부에는 차량 전후 방향으로 연장되는 긴 구멍이 형성되고,
    상기 연결 핀과 상기 긴 구멍이 걸어맞추어짐으로써, 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재가 동조하여 회동할 수 있도록 구성되고, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있는 저상식 차량.
  6. 제 5 항에 있어서,
    차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 신축할 수 있도록 구성되는 복원 로드 또는 수평 댐퍼가 상기 대차에 형성되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 일단부가 상기 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 복원 로드 또는 수평 댐퍼의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있는 저상식 차량.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    차폭 방향을 따라서 배치됨과 함께 차폭 방향으로 왕복 동작할 수 있도록 구성되는 액츄에이터가 상기 대차에 형성되고, 상기 액츄에이터의 일단부가 상기 제 1 연결 부재 및 상기 제 2 연결 부재의 연동 레버부의 어느 일방에 장착되고, 상기 액츄에이터의 타단부가 상기 대차에 장착되어 있고,
    차량의 직선 주행 상태 및 차량의 커브 주행 상태에 대응하여 상기 액츄에이터의 동작을 제어함으로써, 상기 축지 부재가 상기 대차 프레임에 대하여 선회할 수 있도록 구성되어 있는 저상식 차량.
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