WO2010095290A1 - ガイドレール式車両用台車 - Google Patents

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WO2010095290A1
WO2010095290A1 PCT/JP2009/064320 JP2009064320W WO2010095290A1 WO 2010095290 A1 WO2010095290 A1 WO 2010095290A1 JP 2009064320 W JP2009064320 W JP 2009064320W WO 2010095290 A1 WO2010095290 A1 WO 2010095290A1
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WO
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guide
carriage
guide rail
vehicle
axle
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/064320
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English (en)
French (fr)
Inventor
前山寛之
光井滋教
片平耕介
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/46—Adjustment controlled by a sliding axle under the same vehicle underframe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
    • B62D1/26—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted mechanical, e.g. by a non-load-bearing guide
    • B62D1/265—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted mechanical, e.g. by a non-load-bearing guide especially adapted for guiding road vehicles carrying loads or passengers, e.g. in urban networks for public transportation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F13/00—Rail vehicles characterised by wheel arrangements, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F9/00—Rail vehicles characterised by means for preventing derailing, e.g. by use of guide wheels

Definitions

  • the present invention relates to a guide rail type vehicle carriage in which a vehicle is operated on a traveling track by rolling a guide wheel in contact with a guide rail disposed along the traveling track.
  • This transport system is largely unattended and fully automatic, and may have, for example, guide wheels guided by a guide track.
  • a vehicle for the new transportation system four guide wheels are installed per vehicle, and the two guide wheels of the front carriage and the rubber tire of the front carriage are connected via a steering mechanism, and the two guide wheels of the rear carriage are By connecting the rubber tire of the rear carriage via the steering mechanism, the rubber tire of the front carriage is steered by the two guide wheels of the front carriage, and the rubber tire of the rear carriage is steered by the two guide wheels of the rear carriage.
  • Non-Patent Document 1 (“Railway Vehicles and Technology”, March 1999 issue, pages 9 to 19) discloses this type of carriage.
  • the structure of this carriage is such that the entire carriage including two guide frames each provided with guide wheels at both ends, an axle, and a suspension frame connected to the axle via a parallel link mechanism is connected to the vehicle body via a ring-shaped slewing bearing. It is attached to the lower part of the trolley so that the entire carriage can be turned. Therefore, the guide frame, the axle, and the rubber tire are rigidly coupled, and the entire carriage turns together with the guide wheels guided by the guide rail.
  • FIG. 4 of Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-278004
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-146204 also disclose this kind of cart structure.
  • the guide frame, the king pin, and the rubber tire are integrally connected, and the guide wheel contacts the guide rail and receives the force in the left-right direction, so that the guide frame and the rubber tire have the king pin. It is configured to rotate integrally as a center.
  • the cart disclosed in Non-Patent Document 1 is such that the entire cart rotates around the ring-shaped slewing bearing by the lateral force that the guide wheel receives from the guide rail. Therefore, there is a problem that the life of the guide wheel is short.
  • the cart disclosed in Patent Document 1 or 2 is Since the axle does not rotate together with the rubber tire, the weight of the rotating part is lighter than that of the cart of Non-Patent Document 1, and the load applied to the guide wheels is reduced.
  • the left and right guide frames are formed separately and are connected to the king pins. Therefore, since the load applied to the guide wheel is applied to the king pin through the guide frame, a large load is applied from the guide frame to the king pin. Therefore, the king pin and the bearing portion that supports the king pin are easily damaged.
  • the kingpin wears or looseness occurs between the kingpin and the bearing, the running stability deteriorates, and the height of the guide wheels and the distance in the vehicle width direction between the guide wheels also change, increasing the maintenance work of the axle. There is a problem. Further, when an abnormal external force is applied to the guide wheels, not only the guide wheels and the guide frame may be damaged, but also the king pin that is the most important maintenance part and enables the vehicle to run may be damaged. In order to improve cornering performance during cornering, the kingpin is given a negative camber angle so as to have a square shape when viewed from the front.
  • the present invention reduces the load applied to the guide wheels in a track vehicle trolley, particularly a trolley equipped with rubber tires and used for a new traffic system vehicle, and a trolley such as a guide frame.
  • the purpose is to improve the durability of the carriage by increasing the strength of the structure and to obtain a stable running performance that is not affected by the unevenness of the guide rail.
  • the guide rail type vehicle carriage of the present invention includes: In a guide rail type vehicle carriage that is guided by a guide wheel that rolls in contact with a guide rail disposed along a traveling track, A guide frame having a structure in which the guide wheels are rotatably mounted at both ends and a coupling member is installed between two cross beam members provided in front of and behind the carriage structure, A traveling wheel is rigidly coupled to both ends of an axle that is pivotably supported on a non-turning portion of the carriage structure, and the guide frame, the axle, and the traveling wheel are coupled by coupling the guide frame and the axle.
  • the traveling wheels are rigidly coupled to both ends of the axle, and the guide frame, the axle, and the traveling wheels are integrally steered by coupling the guide frame and the axle. Since the mounting mechanism is simplified and the number of parts is reduced, the maintenance becomes easy and the cost required for the maintenance can be reduced.
  • the guide frame and the axle are supported by a turning shaft or an annular or arcuate bearing provided at the central portion of the carriage so as to be turnable, and the non-turning portion of the carriage structure is disposed in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • the guide frame can be easily turned by supporting the guide frame on the swivel bearing or the annular or arcuate bearing, and the guide frame can be easily turned by connecting the non-turning portions of the carriage structure with the traction link.
  • the bonding strength between the vehicle and the vehicle body can be increased.
  • a stopper member is provided at a position where the axle and the vehicle body can be locked with each other, and when the relative displacement in the vehicle body width direction between the axle and the vehicle body reaches an allowable limit value, the stopper members are locked with each other. Therefore, it is preferable that the relative displacement exceeding the allowable limit value is suppressed.
  • the relative displacement in the vehicle body width direction between the carriage and the vehicle body can be suppressed within an allowable value without disturbing the turning of the guide frame.
  • the interval between the outermost edge portions of the guide wheels provided on the center side in the longitudinal direction of the vehicle body may be narrower than the interval between the outermost edge portions of the guide wheels provided on the vehicle end side.
  • the rigidity of the guide wheel provided on the center side in the longitudinal direction of the vehicle body may be smaller than the rigidity of the guide wheel provided on the vehicle end side.
  • the turning center of the guide frame in the cart on the front side or the rear side in the vehicle traveling direction, may be offset to the vehicle end side with respect to the axle center. Since the turning center of the guide frame is offset to the vehicle end side with respect to the axle center, the traveling wheel corresponds to the offset position with respect to the tangential direction of the curved track at the traveling wheel position when passing through the curved track.
  • the angle is toward the center of the curved trajectory.
  • the running wheel has a slip angle, and a cornering force is generated toward the center of the curved track.
  • the load applied to the guide wheel on the curve outer track side due to centrifugal force or the like is reduced in the front carriage, and the load applied to the guide wheel on the curve inner track side is reduced in the rear carriage. Therefore, the durability of the guide wheel can be improved and the life of the guide wheel can be extended.
  • traveling stability can be improved by a trailing effect in the front carriage of the vehicle body.
  • the guide frame may be provided with a spring-type or rubber-type shock absorber that absorbs an impact applied to the guide wheel from the guide rail.
  • the shock absorber absorbs the impact applied to the guide wheel when entering a curved track or branch track, or by a step of the guide rail, etc., thereby protecting the guide wheel, the guide frame and other cart structures, and improving the ride comfort of the vehicle. It can be prevented from getting worse.
  • the guide rail type vehicle carriage of the present invention in the guide rail type vehicle carriage that is guided by the guide wheels that roll in contact with the guide rails arranged along the traveling track, the guide wheels are provided at both ends. Equipped with a guide frame having a structure in which a coupling member is installed between two transverse beam members provided on the front and rear sides of the carriage structure so as to be able to roll, and supported on a non-turning portion of the carriage structure so as to be turnable.
  • the traveling wheels are rigidly coupled to both ends of the axle, and the guide frame and the axle and the traveling wheels are integrally steered by coupling the guide frame and the axle, the forward and backward conversion is performed. Not only the device is unnecessary, but also the kingpin is not required, thereby eliminating problems such as wear and damage of the kingpin. Further, the weight of the turning part is reduced compared to the cart structure of Non-Patent Document 1, and therefore, the inertial force generated in the turning part can be reduced, so that the load that the guide wheel receives from the guide rail is reduced, and the guide wheel The durability can be improved, and the guide frame, the axle, and the traveling wheels are integrally steered, so that the guide mechanism for guiding the carriage can be simplified and maintenance is facilitated.
  • FIG. 1 A guide rail type vehicle using a carriage according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • guide rails 10 are provided along the track T on both sides of the track T on which the vehicle 12 travels.
  • bogies 16 are equip
  • the carriage 16 is provided with a total of eight guide wheels 42a to 42h (referred to as guide wheels 12 in the description common to the guide wheels) that roll in contact with the rolling surface of the guide rail 10. Travels on the track T guided by the guide wheels. Instead of providing the guide rails 10 on both sides of the track T, there is also a method in which one guide rail is provided at the center of the track T and guide wheels attached to the carriage are arranged so as to sandwich the guide rails from both sides.
  • a carriage 16 is attached to the lower surface of the vehicle body 14 via a suspension air spring 18. Specifically, a suspension frame (not shown) protrudes from the lower surface of the vehicle body 14, and the base 20 of the suspension frame is fixed to the lower surface of the vehicle body 14.
  • An air spring 18 is interposed between the base 20 and the non-turning portion 22 of the carriage 16.
  • Two air springs 18 are disposed at symmetrical positions in the vehicle body width direction from the vehicle body center.
  • the axle housing 25 is provided horizontally in the vehicle body width direction and incorporates a drive shaft 24. At both ends of the drive shaft 24, a gas-filled rubber tire 26 incorporating a core-type auxiliary wheel is fixed rigidly.
  • Cylindrical swivel pins 28 are fixed to the upper and lower surfaces of the large-diameter portion (the differential device built-in portion) 25a of the axle housing 25.
  • the pivot pin 28 is rotatably supported by the non-rotation frame 30.
  • Two upper traction links 32 and two lower traction links 34 are pivotally supported on the suspension frame (not shown) so as to be symmetrical with respect to the vehicle body width direction from the vehicle body center.
  • the other ends of the upper traction link 32 and the lower traction link 34 are pivotally supported by the non-revolving frame 30.
  • the upper traction link 32 and the lower traction link 34 constitute a parallel link mechanism that supports the axle housing 25 so as to be movable in the vertical direction.
  • a coupling bar 40 constituting the guide frame 36 is integrally connected to the lower surface of the axle housing 25.
  • the guide frame 36 includes two cross beam bars 38 arranged in parallel to the vehicle body width direction with the rubber tires 26 interposed therebetween, and the two cross beam bars 38 installed between the cross beam bars 38.
  • a cross beam structure including two connecting bars 40 to be connected is formed.
  • Guide wheels 42 are rotatably mounted at both ends of each cross beam bar 38.
  • the non-turning portion 22 and the non-turning frame 30 constitute a non-turning portion of the carriage 16, and the axle housing 25, the drive shaft 24, the guide frame 36 and the rubber tire 26 are coupled to the rigid to constitute the turning portion of the carriage 16.
  • rigid stoppers 44 On both sides of the non-revolving frame 30 in the vehicle body width direction, rigid stoppers 44 each having a rubber plate 44 a attached to a surface facing the non-revolving frame 30 are fixed to the lower surface of the vehicle body 14.
  • a gap is provided between the stopper 44 and the non-turning frame 30 for an allowable limit value of the relative displacement amount in the vehicle body width direction between the vehicle body 14 and the carriage 16.
  • the non-turning frame 30 hits the stopper 44 and prevents the relative displacement amount from exceeding the allowable limit value.
  • the turning center (center of the turning pin 28) P of the guide frame 36 is disposed on the drive axis Q of the drive shaft 24.
  • the guide frame 36 having the above-mentioned cross-girder structure can increase the strength of the guide frame against a load applied from the vehicle longitudinal direction and the vehicle body width direction.
  • the guide frame 36, the axle housing 25, the drive shaft 24, and the rubber tire 26 are rigidly coupled so that the turning parts can be turnably supported with respect to the non-turning part of the carriage structure, and the turning parts are integrally steered.
  • the kingpin is unnecessary.
  • problems such as wear and breakage of the kingpin can be solved.
  • only the guide frame 36, the drive shaft 24, the axle housing 25, and the rubber tire 26 are turned in the carriage structure.
  • the turning structure is turned.
  • the weight of the part is reduced. Therefore, since the inertial force generated at the turning portion can be reduced, the load that the guide wheel 42 receives from the guide rail 10 is reduced, and the durability of the guide wheel 42 can be improved.
  • the rubber tire 26 is rigidly coupled to both ends of the drive shaft 24, and the guide frame 36 and the axle housing 25 are coupled to each other, whereby the guide frame 36, the drive shaft 24, the axle housing 25, and the rubber tire 26 are integrally steered. Therefore, the guide mechanism for guiding the carriage 16 is simplified and the number of parts is reduced, so that maintenance becomes easy and the cost required for maintenance can be reduced.
  • the guide frame 36, the drive shaft 24, and the rubber tire 26 are integrally steered, a king pin is not required, and thus problems such as breakage of the king pin can be solved.
  • the guide frame 36, the drive shaft 24, and the axle housing 25 are pivotally supported by a turning pin 28 provided at the central portion of the carriage 16, the turning of the guide frame 36 is facilitated and the carriage structure is improved.
  • the distance between the outermost edge portions of the guide wheels (42b and 42d (or the guide wheels 42e and 42g) provided on the center side in the longitudinal direction of the vehicle body is provided on the vehicle end side in the front carriage and the rear carriage.
  • the distance between the outermost edge portions of the guide wheels 42a and 42c (or the guide wheels 42f and h) is preferably smaller than that of the guide wheels 42a and 42c (or the guide wheels 42f and h).
  • the turning reaction force can be reduced by instantaneous movement.
  • the rigidity of the guide wheel 42 provided on the center side in the longitudinal direction of the vehicle body may be made smaller than the rigidity of the guide wheel provided on the vehicle end side.
  • the restoring rod 50 that gives a restoring force in the straight traveling direction with respect to the turning of the guide frame 36 and the turning damper 52 that suppresses sudden turning are connected to the vehicle end side of the guide frame 36 via the connecting rods 54 and 56.
  • the horizontal beam bar 38 is mounted in parallel with the horizontal beam bar 38.
  • the restoring rod 50 has a configuration in which a spring element and a buffer mechanism constituted by a damping element are connected, and applies a force in a direction to return the guide frame 36 to a neutral posture in which the rubber tire 26 goes straight (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2). -210150).
  • the turning damper 52 is constituted by, for example, a conventionally known hydraulic damper.
  • a buffer rod 58 is interposed in the vicinity of the guide wheel 42 of the cross beam bar 38.
  • the configuration of the buffer rod 58 is conventionally known.
  • a buffer rubber or the like is provided as an elastic member for buffering inside, and when a load is applied in the axial direction of the horizontal beam bar 38, the buffer rod 58 expands and contracts to the horizontal beam bar 38. The impact from the applied guide rail 10 is absorbed (refer to FIG. 3 of Patent Document 1 for details).
  • a coil spring or the like may be provided instead of the buffer rubber.
  • Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are given and descriptions thereof are omitted.
  • the restoration rod 50 can improve running stability during high-speed running, and the turning damper 52 can suppress excessive movement of the carriage 16 in the turning direction and prevent it from entering a vibration state. Further, by providing the buffer rod 58, an impact applied to the guide wheel 42 is absorbed when entering a curved track or a branch track, or by a step of the guide rail 10, etc., and thereby, the guide wheel 42, the guide frame 36, and the like. The carriage structure can be protected and the riding comfort of the vehicle 12 is not deteriorated. (Embodiment 3)
  • FIGS As shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a state when the vehicle 12 of this embodiment passes through a curved track.
  • the carriage 16 is loaded with an excess centrifugal load F 5 that is obtained by subtracting the reduction due to cant formation from the centrifugal force applied to the carriage 16.
  • the rubber tire 26 Since the turning center P of the guide frame 36 is offset from the drive axis Q by a distance O toward the vehicle end side, in the front carriage, the rubber tire 26 has an angle ⁇ with respect to the tangential direction of the curved track at the center position Q of the rubber tire 26. It is directed toward the center of the track by f . For this reason, will be marked with the slip angle in the rubber tire 26, the cornering force CF 1 is generated in the curve in the curve inside direction. Thereby, in this embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the following effect can be obtained.
  • the durability of the curved outer rail side guide wheels 42a and 42b can be long. Further, since the distance (A + O) from the front guide wheel 42a to the vehicle body center Q is longer than the distance (A-O) from the central guide wheel 42b to the drive axis Q, the front guide wheel 42a is related to the lever ratio. As a result, the reaction force of the guide rail 10 applied to the guide wheel 10 is reduced, and the durability of the guide wheel 42a can be extended. Further, since the guide frame 36 is offset from the vehicle end side, the running stability of the vehicle 12 can be improved due to the trailing effect.
  • the turning center P of the guide frame 36 is offset to the vehicle end side, so that the rubber tire 26 faces the curved outer track side by an angle ⁇ f with respect to the tangential direction of the curved track of the drive axis Q.
  • the cornering force CF 2 occurs curve outside curve inside facing.
  • the reaction force of the guide rail 10 is applied to the guide wheels 42g and 42h on the in-curve gauge side by the curved running of the vehicle 12.
  • reaction force F 3 and F 4 applied around curves in the rail side guide wheels 42g and 42h are reduced, guide wheels 42g and The endurance life of 42h can be extended.
  • the reaction force applied from the guide rail 10 to the guide wheel 42 when passing through the curved track is represented by the following formula.
  • the guide load indicates a load necessary for steering the rubber tire 26 against each restoring force.
  • excess centrifugal load F 5 shows the excess centrifugal force exerted on the guide wheel 42 minus the reduction caused by cant.
  • the cart 16 of the third embodiment is provided with connecting rods 54 and 58, a restoring rod 50, a swing damper 52 and a buffer rod 58 with the same configuration as the second embodiment. Therefore, in addition to the operational effects obtained in the third embodiment, the restoring performance in the straight traveling direction by the restoring rod 50, the movement suppressing effect in the turning direction by the turning damper 52, and the impact absorbing effect by the buffer rod 58 are obtained. Can do.
  • a base 20 integrated with a suspension frame (not shown) is fixed to the lower surface of the vehicle body 14, and two air springs 18 are fixed to the base 20.
  • the air spring 18 is provided symmetrically from the center of the vehicle body to the vehicle body width direction inside the rubber tire 26.
  • An axle housing 25 is horizontally disposed below the air spring 18 in the vehicle body width direction, and a drive shaft 24 is built in the axle housing 25. Both ends of the drive shaft 24 are rigidly coupled to the rubber tire 26.
  • a non-swirl frame 80 having a U-shaped cross section is provided around the axle housing 25, and a planar upper surface of the non-swivel frame 80 is fixed to the air spring 18.
  • a guide frame 36 is disposed below the non-rotating frame 80.
  • the guide frame 36 includes two transverse beam bars 38 disposed before and after the rubber tire 26 and two coupling bars 40 installed between the transverse beam bars 38. It has a well-shaped girder shape.
  • a square bracket 82 surrounding the axle housing 25 is fixed to the axle housing 25, and the bracket 82 is connected to the coupling bar 40 of the guide frame 36 via a connecting plate 84.
  • An arc-shaped swing bearing 86 is interposed between the non-turn frame 80 and the bracket 82.
  • the drive shaft 24, the axle housing 25, the rubber tire 26, and the guide frame 36 can be turned together.
  • the turning angle of the drive shaft 24 is about ⁇ 6 ° at the maximum, so that the turning portion can be supported by the arcuate turning bearing 86.
  • Four vertical traction links 32 and 34 are rotatably connected to the side surface of the non-revolving frame 80. That is, support shafts 88 are provided at four locations on the side surface of the non-revolving frame 80, and the boss portions 32a and 34a of the upper and lower traction links 32 and 34 are rotatably fitted to the support shaft 88.
  • the other ends of the vertical traction links 32 and 34 are rotatably connected to a suspension frame (not shown) fixed to the vehicle body 14.
  • a stopper 90 protrudes upward from the upper surface of the large-diameter portion (differential built-in portion) 25 a of the axle housing 25.
  • a pair of stoppers 92 are fixed to the lower surface of the vehicle body 14, and the stoppers 92 are disposed so as to sandwich the stoppers 90 on both sides of the stoppers 90.
  • An elastic rubber plate 92a is affixed to the inner side surface of the stopper 92 so as to cushion the stopper 90.
  • a gap corresponding to an allowable limit value of the relative displacement amount between the vehicle body 14 and the carriage 16 is provided between the stopper 90 and the stopper 92.
  • a propulsion shaft 94 is connected to the large-diameter portion 25a of the axle housing 25 from a drive motor (not shown) in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a drive motor not shown
  • the rotation of the drive motor is transmitted to the rubber tire 26 via the input shaft, hypoid gear, differential gear, and drive shaft 24.
  • the turning center P of the guide frame 36 is located on the drive axis Q.
  • a swivel portion (drive shaft) is interposed between the non-turn frame 80 and the bracket 82 surrounding the drive shaft 24 via an arcuate swivel bearing 86.
  • the axle housing 25, the rubber tire 26, the guide frame 36, and the like) are supported so as to be able to turn, so that the turning portion can be smoothly turned and the support strength of the turning portion can be increased.
  • the arcuate slewing bearing 86 is provided, but instead, an annular slewing bearing may be provided at a position indicated by a one-dot chain line c in FIG. Thereby, the support strength of the non-turning part can be further increased.
  • two guide rails 10 are arranged on both sides of the track T, and the guide wheels 42 are arranged at positions in contact with the guide rails 10, but instead, as shown in FIG. ' May be arranged at the center position of the track T, and guide wheels 42' may be arranged on both sides of the guide rail 10 'so as to sandwich the guide rail 10'.
  • the load applied to the guide wheels is reduced, and the strength of the bogie structure such as a guide frame is increased, thereby improving the durability of the bogie.
  • a truck that can reduce the number of parts can be realized.

Abstract

軌道系車両用台車において、案内輪に加わる負荷を軽減すると共に、案内フレーム等の台車構造物の強度を高めることにより、台車の耐久性を向上させると共に、ガイドレールの凹凸に影響されない安定した走行性能を得る。走行軌道Ｔに沿って配置されたガイドレール１０に接して転動する案内輪４２でガイドするようにしたガイドレール式車両用台車１６において、両端に案内輪４２を転動可能に装着され台車構造物の前後に設けられた２つの横梁部材３８間に結合部材４０を架設してなる構造の案内フレーム３６を備え、台車構造物の非旋回部位２２，３０に旋回可能に支持させた駆動軸２４の両端に走行輪２６をリジッドに結合すると共に、案内フレーム３６と駆動軸２４とを結合することにより、案内フレーム３６と駆動軸２４及び走行輪２６とを一体で操舵させるように構成した。

Description

ガイドレール式車両用台車
　本発明は、走行軌道に沿って配置されたガイドレールに接して案内輪を転動させることにより車両を該走行軌道上で運行させるようにしたガイドレール式車両用台車に関する。
　最近、専用軌道をゴムタイヤを使って走行し中量輸送を行なう、いわゆる新交通システムと呼ばれる輸送システムが普及している。この輸送システムは、大部分無人で全自動運転を行ない、例えば、案内軌道によって案内される案内輪をもつ場合もある。
　新交通システム用車両として、一車両当り４個の案内輪を装備し、前方台車の２つの案内輪と前方台車のゴムタイヤとを操舵機構を介して接続すると共に、後方台車の２つの案内輪と後方台車のゴムタイヤとを操舵機構を介して接続することにより、前方台車の２つの案内輪で前方台車のゴムタイヤを操舵し、後方台車の２つの案内輪で後方台車のゴムタイヤを操舵するようにしたものが知られている（例えば特公平５−２２６２６号公報参照）。
　このような車両は、走行方向が逆転する毎にゴムタイヤの操舵の向きをその走行方向に対応する操舵の向きに変える必要がある。そのため、前進・後進を切り換える前後進転換装置が設けられ、終端駅でそれを切り換えて操舵の向きを逆にしている。この前後進転換装置は、構造が複雑で、摩耗部品も多いため、保守が面倒で時間もかかる。
　そこで、一台の台車に２個の案内フレームを設け、各案内フレームの両端に夫々２個ずつ合計４個の案内輪を設けることによって、前後進転換装置をなくした軌道系車両用台車が提案されている。
　例えば、非特許文献１（「鉄道車両と技術」１９９９年３月号／第９~１９ページ）には、この種の台車が開示されている。この台車の構成は、両端に夫々案内輪を装着された２本の案内フレーム、車軸及び車軸と平行リンク機構を介して接続された懸架枠を含む台車全体がリング状の旋回軸受を介して車体の下部に取り付けられ、台車全体が旋回可能になっている。そのため、案内フレームと車軸及びゴムタイヤはリジッドに結合され、ガイドレールに案内される案内輪と共に、台車全体が旋回する。
　また、特許文献１（特開平１１−２７８００４号公報）の図４、及び特許文献２（特開２００３−１４６２０４号公報）の図４~図６にも、この種の台車構造が開示されている。
　特許文献１又は特許文献２に開示された台車は、案内フレーム、キングピン及びゴムタイヤが一体に連結され、案内輪がガイドレールに接して左右方向の力を受けることにより、案内フレーム及びゴムタイヤがキングピンを中心として一体となって回動するように構成されている。
　非特許文献１に開示された台車は、案内輪がガイドレールから受ける左右方向の力によって、リング状の旋回軸受を中心に台車全体が回転するようになっているので、案内輪に加わる負荷が大きく、そのため、案内輪の寿命が短いという問題がある。
　また、特許文献１又は２に開示された台車は、
　ゴムタイヤと共に車軸が回転しないので、回転部分の重量が非特許文献１の台車と比べて軽く、案内輪に加わる負荷は軽減される。しかし、左右の案内フレームが別体に形成され、夫々キングピンに連結されている。そのため、案内輪に加わる荷重は案内フレームを介してキングピンに負荷されるので、案内フレームからキングピンに大きな荷重が負荷される。従って、キングピン及びキングピンを支持する軸受部が破損しやすい。キングピンが摩耗したり、キングピンと軸受部間にガタが生じると、走行安定性が悪化すると共に、案内輪の高さや案内輪間の車幅方向間隔も変化するため、車軸の保守作業が増大するという問題がある。
　また、案内輪に異常な外力が負荷された場合、案内輪及び案内フレームの損傷だけでなく、最重要保守部品であり車両の走行を可能にするキングピンの損傷をまねく虞がある。
　キングピンは、コーナリング時のコーナリング性能を良くするために、前方から視てハの字となるようにネガティブキャンバー角を付与されている。キングピンにネガティブキャンバー角が付与されていると、操舵時に案内輪が上下動するため、その分ガイドレールの上下幅を大きく取る必要がある。
　また、ガイドレールの凹凸に起因した案内輪の動きがまともにゴムタイヤに伝達され、ゴムタイヤの走行に影響を与え、ゴムタイヤの走行を不安定にするので、ガイドレールの精度を高くする必要がある、等の問題がある。
特開平１１−２７８００４号公報（図４） 特開２００３−１４６２０４号（図４~図６）
「鉄道車両と技術」１９９９年３月号／第９~１９ページ
　本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、軌道系車両用台車、特にゴムタイヤを装備して新交通システム用車両に用いられる台車において、案内輪に加わる負荷を軽減すると共に、案内フレーム等の台車構造物の強度を高めることにより、台車の耐久性を向上させると共に、ガイドレールの凹凸に影響されない安定した走行性能を得ることを目的とする。
　かかる目的を達成するため、本発明のガイドレール式車両用台車は、
　走行軌道に沿って配置されたガイドレールに接して転動する案内輪でガイドするようにしたガイドレール式車両用台車において、
　両端に前記案内輪が転動可能に装着され台車構造物の前後に設けられた２つの横梁部材間に結合部材を架設してなる構造の案内フレームを備え、
　台車構造物の非旋回部位に旋回可能に支持させた車軸の両端に走行輪をリジッドに結合すると共に、該案内フレームと該車軸とを結合することにより、該案内フレームと該車軸及び走行輪とを一体で操舵させるように構成したものである。
　車両が軌道の曲線部や分岐部への進入する時、先頭側の案内輪から順次案内輪に荷重が加わるが、本発明では、前後進転換装置を不要とすると共に、案内フレームと車軸及び走行輪とをリジッド（剛性をもたせて）に結合し、台車構造物に対し車軸を旋回可能に支持させ、案内フレームと車軸及び走行輪とを一体で操舵させるようにしたことにより、キングピンを不要としている。これによって、キングピンの摩耗や破損等の問題を解消できる。
　また、台車構造物のうち旋回する部位は案内フレームと車軸及び走行輪だけであり、前記非特許文献１のように、台車構造物全体を旋回させる構成と比べて、旋回部位の重量が軽減されている。そのため、旋回部位に発生する慣性力を小さくできるので、案内輪がガイドレールから受ける負荷を軽減でき、案内輪の耐久性を向上できる。
　また、車軸の両端に走行輪をリジッドに結合すると共に、該案内フレームと該車軸とを結合することにより、該案内フレームと該車軸及び走行輪とを一体で操舵させているので、案内フレームの取付け機構が簡素化され、部品点数が減るため、保守が容易になると共に、保守に要する費用を削減できる。
　本発明において、案内フレームと車軸とを台車の中心部位に設けられた旋回軸若しくは環状又は円弧状の軸受に旋回可能に支持させると共に、台車構造物の非旋回部位を車体前後方向に配置した牽引リンクを介して車体に接続させるとよい。
　このように、案内フレームを旋回軸受若しくは環状又は円弧状の軸受に支持させることにより、案内フレームの旋回を容易にできると共に、台車構造物の非旋回部位を牽引リンクで結合したことにより、案内フレームと車体との結合強度を高めることができる。
　本発明において、車軸及び車体の互いに係止可能な位置に夫々ストッパ部材を設け、車軸と車体間の車体幅方向の相対変位が許容限界値に達したときに、該ストッパ部材を互いに係止させて許容限界値以上の相対変位を抑止するように構成するとよい。
　これによって、案内フレームの旋回をじゃますることなく、台車と車体との間の車体幅方向の相対変位を許容値内に抑止できる。
　本発明において、車体前後方向中央側に設けられた案内輪の最外縁部間の間隔を車端側に設けられた案内輪の最外縁部間の間隔より狭くするとよい。
　このように構成することで、狭くなった寸法分台車の前後いずれか一方のみに左右の案内輪を設けた場合と同様に、台車の自由な旋回運動を確保できる。そのため、軌道の曲線部や不整部等の軌道線形の変化部分での走行時や外乱を受けた時に案内輪に作用する旋回反力を瞬間の動きで軽減できる。
　また、本発明において、車体前後方向中央側に設けられた案内輪の剛性を車端側に設けられた案内輪の剛性より小さくするとよい。これによって、前記構成と同様に、中央側案内輪の撓み分の台車の自由な旋回運動を確保できる。
　また、本発明において、車両進行方向前側又は後ろ側の台車において、前記案内フレームの旋回中心を車軸中心に対して車端側にオフセット配置するとよい。
　案内フレームの旋回中心を車軸中心に対して車端側にオフセット配置するため、曲線軌道通過時、案内輪の動きにより、走行輪位置の曲線軌道の接線方向に対し走行輪がオフセット位置に応じた角度だけ曲線軌道の中心方向に向く。これによって、走行輪にスリップアングルが付き、コーナリングフォースが曲線軌道中心向きに発生する。
　そのため、前方台車では、遠心力等によって曲線外軌側の案内輪に加わる負荷が軽減されると共に、後方台車では、曲線内軌側の案内輪に加わる負荷が軽減される。そのため、案内輪の耐久性を向上でき、案内輪を長寿命化できる。
　また、案内フレームの旋回中心が車軸中心より車端側に位置するため、車体の前方台車では、トレーリング効果により走行安定性を向上できる。
　また、本発明において、案内フレームに案内輪を直進走行方向へ向ける復元力を与える復元装置と、該案内フレームの急激な旋回動作を抑制するダンパ装置とを設けるようにするとよい。該復元装置によって、高速走行時の走行安定性を向上できると共に、該ダンパ装置によって、台車の旋回方向の過剰な動きを抑制し、振動状態に陥ることを防止できる。
　また、本発明において、案内フレームにガイドレールから案内輪に加わる衝撃を吸収するバネ式又はゴム式の緩衝装置を設けるようにするとよい。該緩衝装置によって、曲線軌道や分岐軌道進入時、あるいはガイドレールの段差等によって案内輪に加わる衝撃を吸収し、案内輪、案内フレームやその他の台車構造物を保護できると共に、車両の乗り心地を悪化させないようにすることができる。
　本発明のガイドレール式車両用台車によれば、走行軌道に沿って配置されたガイドレールに接して転動する案内輪でガイドするようにしたガイドレール式車両用台車において、両端に前記案内輪が転動可能に装着され台車構造物の前後に設けられた２つの横梁部材間に結合部材を架設してなる構造の案内フレームを備え、台車構造物の非旋回部位に旋回可能に支持させた車軸の両端に走行輪をリジッドに結合すると共に、該案内フレームと該車軸とを結合することにより、該案内フレームと該車軸及び走行輪とを一体で操舵させるように構成したので、前後進転換装置を不要とするのみならず、キングピンを不要とし、これによって、キングピンの摩耗や破損等の問題を解消できる。
　また、非特許文献１の台車構造と比べて、旋回部位の重量が軽減され、そのため、旋回部位に発生する慣性力を小さくできるので、案内輪がガイドレールから受ける負荷が軽減され、案内輪の耐久性を向上できると共に、案内フレームと車軸及び走行輪とを一体で操舵させているので、台車を案内する案内機構を簡素化でき、保守が容易になる。
本発明の第１実施形態に係る台車を用いたガイドレール式車両の平面視説明図である。 前記第１実施形態に係る台車の側面視説明図である。 本発明の第２実施形態に係る台車を用いたガイドレール式車両の平面視説明図である。 本発明の第３実施形態に係る台車を用いたガイドレール式車両の平面視説明図である。 前記第３実施形態に係る台車の曲線軌道走行時を示す平面視説明図である。 本発明の第４実施形態に係る台車を用いたガイドレール式車両の平面視説明図である。 本発明の第５実施形態に係る台車構造の正面視説明図である。 前記第５実施形態に係る台車構造の平面視説明図である。 前記第５実施形態に係る台車構造の側面視説明図である
　以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
　本発明の第１実施形態に係る台車を用いたガイドレール式車両を図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すように、新交通システムは、車両１２が走行する軌道Ｔの両側に軌道Ｔに沿ってガイドレール１０が設けられている。そして、１車両当り、前後に２台の台車１６が装備されている。台車１６にはガイドレール１０の転動面に接して転動する合計８個の案内輪４２ａ~ｈ（案内輪に共通の記述の場合、案内輪１２と表記する。）が設けられ、車両１２は該案内輪によって案内されて軌道Ｔ上を走行する。
　なお、ガイドレール１０を軌道Ｔの両側に設ける代わりに、１本のガイドレールを軌道Ｔの中心に設け、台車に取り付けた案内輪を該ガイドレールを両側から挟むように配置した方式もある。
　図２において、車体１４の下面には、懸架用の空気ばね１８を介して台車１６が取り付けられている。具体的には、車体１４の下面に、図示省略の懸架枠が突設され、該懸架枠の基部２０が車体１４の下面に固着されている。そして、該基部２０と台車１６の非旋回部位２２に空気ばね１８が介設されている。
　空気ばね１８は、車体中心から車体幅方向左右対称の位置に２個配置されている。アクスルハウジング２５は、車体幅方向に水平に設けられ、駆動軸２４を内蔵している。駆動軸２４の両端には、中子式補助輪を内蔵した気体入りゴムタイヤ２６がリジッドに固定されている。
　アクスルハウジング２５の大径部（ディファレンシャル装置内蔵部分）２５ａの上面及び下面には、円筒形状の旋回ピン２８が固着されている。旋回ピン２８は非旋回フレーム３０に回動可能に支持されている。図示省略の前記懸架枠には、車体中心から車体幅方向左右対称に２本の上部牽引リンク３２と２本の下部牽引リンク３４が回動可能に軸支されている。上部牽引リンク３２及び下部牽引リンク３４の他端は、非旋回フレーム３０に回動可能に軸支されている。上部牽引リンク３２及び下部牽引リンク３４で、アクスルハウジング２５を上下方向に平行移動可能に支持する平行リンク機構を構成している。
　アクスルハウジング２５の下面には、案内フレーム３６を構成する結合バー４０が一体に連結されている。図１に示すように、案内フレーム３６は、ゴムタイヤ２６を挟んで車体幅方向に平行に配置された２本の横梁バー３８と、これら横梁バー３８間に架設されて２本の横梁バー３８を結合する２本の結合バー４０とからなる井桁構造をなす。
　各横梁バー３８の両端には夫々案内輪４２が回動可能に装着されている。こうして、非旋回部位２２及び非旋回フレーム３０が台車１６の非旋回部位を構成し、アクスルハウジング２５、駆動軸２４、案内フレーム３６及びゴムタイヤ２６がリジッドに結合されて、台車１６の旋回部位を構成する。非旋回フレーム３０の車体幅方向両側には、非旋回フレーム３０との対向面にゴム板４４ａを貼り付けた剛性のストッパ４４が車体１４の下面に固着されている。ストッパ４４と非旋回フレーム３０との間には、車体１４と台車１６との車体幅方向相対変位量の許容限界値分の隙間がもうけられている。
　これによって、車体１４と台車１６との車体幅方向相対変位量が許容限界値に達すると、非旋回フレーム３０がストッパ４４に当り、該相対変位量が許容限界値を越えるのを阻止している。
　本実施形態では、案内フレーム３６の旋回中心（旋回ピン２８の中心）Ｐを駆動軸２４の駆動軸線Ｑ上に配置している。
　かかる構成において、車両１２が軌道Ｔの曲線部や分岐部への進入する時、先頭側の案内輪４２ａ、４２ｂから後方側の案内輪に順次荷重が加わるが、本実施形態では、前後進転換装置を不要とするのみならず、前記井桁構造の案内フレーム３６としたことにより、車体前後方向及び車体幅方向から加わる荷重中に対して、案内フレームの強度を高めることができる。
　また、案内フレーム３６とアクスルハウジング２５、駆動軸２４及びゴムタイヤ２６をリジッドに結合し、台車構造物の非旋回部位に対しこれら旋回部位を旋回可能に支持させると共に、これら旋回部位を一体で操舵させるようにしたことにより、キングピンを不要としている。これによって、キングピンの摩耗や破損等の問題を解消できる。
　また、台車構造物のうち旋回する部位は案内フレーム３６と駆動軸２４、アクスルハウジング２５及びゴムタイヤ２６だけであり、非特許文献１のように、台車構造物全体を旋回させる構成と比べて、旋回部位の重量が軽減されている。そのため、旋回部位に発生する慣性力を小さくできるので、案内輪４２がガイドレール１０から受ける負荷が軽減され、案内輪４２の耐久性を向上できる。
　また、駆動軸２４の両端にゴムタイヤ２６をリジッドに結合すると共に、案内フレーム３６とアクスルハウジング２５とを結合することにより、案内フレーム３６と駆動軸２４、アクスルハウジング２５及びゴムタイヤ２６とを一体で操舵させているので、台車１６を案内する案内機構が簡素化され、部品点数が減るため、保守が容易になると共に、保守に要する費用を削減できる。
　また、案内フレーム３６と駆動軸２４及びゴムタイヤ２６とを一体で操舵させるため、キングピンを不要とし、そのため、キングピンの破損等の問題を解消できる。
　また、案内フレーム３６と駆動軸２４、アクスルハウジング２５とを台車１６の中心部位に設けられた旋回ピン２８に旋回可能に支持させているので、案内フレーム３６の旋回が容易になると共に、台車構造物の非旋回部位である非旋回フレーム３０を上下部牽引リンク３２及び３４で結合したことにより、案内フレーム３６と車体１４との結合強度を高めることができる。
　また、本実施形態において、前方台車及び後方台車で、車体前後方向中央側に設けられた案内輪（４２ｂ及び４２ｄ（又は案内輪４２ｅ及び４２ｇ）の最外縁部間の間隔を車端側に設けられた案内輪４２ａ及び４２ｃ（又は案内輪４２ｆ及びｈ）の最外縁部間の間隔より狭くするとよい。これによって、２本の横梁バー３８の一方のみに左右の案内輪を設けた場合と同様に、狭くなった寸法分台車１６の自由な旋回運動を確保できる。そのため、軌道Ｔの曲線部や不整部等の軌道線形の変化部分での走行時や外乱を受けた時に案内輪に作用する旋回反力を瞬間の動きで軽減できる。
　あるいは車体前後方向中央側に設けられた案内輪４２の剛性を車端側に設けられた案内輪の剛性より小さくするとよい。これによって、前記構成と同様に、中央側案内輪の撓み分台車の自由な旋回運動を確保できる。
（実施形態２）
　次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。図３において、本実施形態は、次の構成を除いて前記第１実施形態と同一である。即ち、案内フレーム３６の旋回に対して、直進方向への復元力を与える復元ロッド５０と、急激な旋回を抑制する旋回ダンパ５２とを連結ロッド５４及び５６を介して案内フレーム３６の車端側の横梁バー３８に該横梁バー３８と並列に装着している。
　復元ロッド５０は、ばね要素と減衰要素で構成される緩衝機構とを連結した構成をなし、案内フレーム３６をゴムタイヤ２６が直進状態となる中立姿勢に戻す方向へ力を付与する（例えば特開平２−２１０１５０号公報参照）。旋回ダンパ５２は、例えば、従来公知の油圧ダンパなどで構成される。
　また、横梁バー３８の案内輪４２の近傍に緩衝ロッド５８を介設している。緩衝ロッド５８の構成は従来公知であり、例えば、内部に緩衝用弾性部材として緩衝ゴム等が設けられ、横梁バー３８の軸方向に荷重が加わると、緩衝ロッド５８が伸縮して横梁バー３８に加わるガイドレール１０からの衝撃を吸収する（詳細は特許文献１の図３を参照）。緩衝ゴムの代わりにコイルバネ等を設けてもよい。
　本実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同一であり、同一符号を付してそれらの説明を省略する。
　本実施形態によれば、第１実施形態で得られる作用効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。即ち、復元ロッド５０により、高速走行時の走行安定性を向上できると共に、旋回ダンパ５２によって、台車１６の旋回方向の過剰な動きを抑制し、振動状態に陥ることを防止できる。
　また、緩衝ロッド５８を設けたことにより、曲線軌道や分岐軌道進入時、あるいはガイドレール１０の段差等によって案内輪４２に加わる衝撃を吸収し、これによって、案内輪４２、案内フレーム３６やその他の台車構造物を保護できると共に、車両１２の乗り心地を悪化させない。
（実施形態３）
　次に、本発明の第３実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。図４に示すように、本実施形態では、前後台車１６とも、案内フレーム３６の旋回中心（旋回ピン２８の中心）Ｐを駆動軸２４の駆動軸線Ｑから車端側に距離Ｏだけオフセット配置している。その他の構成は、図１に示す前記第１実施形態と同一である。
　本実施形態の車両１２の曲線軌道通過時の状態を図５に示す。図５において、車両１２が曲線軌道を通過する時、台車１６には、台車１６に加わる遠心力からカント形成による低減分を差し引いた超過遠心荷重Ｆ５が負荷されている。案内フレーム３６の旋回中心Ｐが駆動軸線Ｑに対し車端側へ距離Ｏだけオフセット配置されているため、前方台車では、ゴムタイヤ２６の中心位置Ｑの曲線軌道の接線方向に対しゴムタイヤ２６が角度αｆだけ軌道の中心方向を向く。このため、ゴムタイヤ２６にはスリップアングルが付いている事になり、コーナリングフォースＣＦ１が曲線内軌側向きに発生する。
　これによって、本実施形態では、前記第１実施形態で得られる作用効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。
　即ち、超過遠心荷重Ｆ５に抗して曲線外軌側の前後案内輪４２ａ及び４２ｂに加わる反力Ｆ１及びＦ２が低減されるため、曲線外軌側案内輪４２ａ及び４２ｂの耐久寿命を長くすることができる。また、先頭側案内輪４２ａから車体中心Ｑまでの距離（Ａ＋Ｏ）が中央側案内輪４２ｂから駆動軸線Ｑまでの距離（Ａ−Ｏ）より長くなるため、テコ比の関係で先頭側案内輪４２ａに加わるガイドレール１０の反力が小さくなり、これによっても案内輪４２ａの耐久寿命を長くできる。また、案内フレーム３６の車端側へオフセット配置したことにより、トレーリング効果で車両１２の走行安定性を向上できる。
　後方台車でも、同様に案内フレーム３６の旋回中心Ｐが車端側にオフセット配置されているので、駆動軸線Ｑの曲線軌道の接線方向に対しゴムタイヤ２６が角度αｆだけ曲線外軌側を向く。このため、ゴムタイヤ２６にはスリップアングルが付き、コーナリングフォースＣＦ２が曲線外軌側向きに発生する。
　後方台車では、前方台車とは逆に車両１２の曲線走行によって曲線内軌側の案内輪４２ｇ及び４２ｈにガイドレール１０の反力が加わる。これに対し、コーナリングフォースＣＦ２が曲線外軌側向きに発生することにより、曲線内軌側の前後案内輪４２ｇ及び４２ｈに加わる反力Ｆ３及びＦ４が低減されるため、案内輪４２ｇ及び４２ｈの耐久寿命を長くできる。
　曲線軌道通過時にガイドレール１０から案内輪４２に加わる反力を算式で示すと、次のようになる。
　前方台車案内輪反力（前）Ｆ１＝（前案内荷重）＋（超過遠心荷重Ｆ５／４）
　　　　　　　　　　　　　　　　−（２×ＣＦ１×（Ａ−Ｏ）／２Ａ）　　　（１）
　前方台車案内輪反力（後）Ｆ２＝（後案内荷重）＋（超過遠心荷重Ｆ５／４）
　　　　　　　　　　　　　　　　−（２×ＣＦ１×（Ａ＋Ｏ）／２Ａ）　　　（２）
　後方台車案内輪反力（前）Ｆ３＝（前案内荷重）＋（超過遠心荷重Ｆ５／４）
　　　　　　　　　　　　　　　　−（２×ＣＦ２×（Ａ＋Ｏ）／２Ａ）　　　（３）
　後方台車案内輪反力（後）Ｆ４＝（後案内荷重）＋（超過遠心荷重Ｆ５／４）
　　　　　　　　　　　　　　　　−（２×ＣＦ２×（Ａ−Ｏ）／２Ａ）　　　（４）
　前記算式中、案内荷重は、各復元力に抗してゴムタイヤ２６を操舵するのに必要な荷重を示す。また、超過遠心荷重Ｆ５は、カントによる低減分を差し引いた案内輪４２に加わる超過遠心力を示す。
（実施形態４）
　次に、本発明の第４実施形態を図６に基づいて説明する。本実施形態は、前記第３実施形態の台車１６に、前記第２実施形態と同一構成で、連結ロッド５４，５８、復元ロッド５０、旋回ダンパ５２及び緩衝ロッド５８を設けたものである。
　従って、第３実施形態で得られる作用効果に加えて、復元ロッド５０による直進方向への復元性能と、旋回ダンパ５２による旋回方向への動き抑制効果と、緩衝ロッド５８による衝撃吸収効果を得ることができる。
（実施形態５）
　次に、本発明の第５実施形態を図７~図９に基づいて説明する。図７~図９において、車体１４の下面に、図示省略の懸架枠と一体の基部２０が固着され、該基部２０に２個の空気ばね１８が固着されている。空気ばね１８は、ゴムタイヤ２６の内側で車体中心から車体幅方向に左右対称に設けられている。
　空気ばね１８の下方にアクスルハウジング２５が車体幅方向に水平に配置され、アクスルハウジング２５の内部に駆動軸２４が内蔵されている。駆動軸２４の両端はゴムタイヤ２６にリジッドに結合されている。
　アクスルハウジング２５の周囲には断面がコ字形状の非旋回フレーム８０が設けられ、非旋回フレーム８０の平面状の上面は空気ばね１８に固着されている。非旋回フレーム８０の下方には案内フレーム３６が配置されている。案内フレーム３６は、前記第１及び第２実施形態と同様に、ゴムタイヤ２６の前後に配置された２本の横梁バー３８と該横梁バー３８間に架設された２本の結合バー４０とから構成された井桁形状をなしている。
　空気ばね１８の下方で、アクスルハウジング２５を囲む四角形状のブラケット８２がアクスルハウジング２５に固着され、ブラケット８２は連結板８４を介して案内フレーム３６の結合バー４０に連結されている。非旋回フレーム８０とブラケット８２との間には円弧状の旋回軸受８６が介設されている。これによって、駆動軸２４、アクスルハウジング２５、ゴムタイヤ２６及び案内フレーム３６は一体となって旋回可能になっている。新交通システムの車両１２では、駆動軸２４の旋回角度は、最大±６°程度であるので、円弧状の旋回軸受８６で前記旋回部位を支持可能である。
　非旋回フレーム８０の側面には、４本の上下牽引リンク３２及び３４が回動可能に接続されている。即ち、非旋回フレーム８０の側面の４箇所に支軸８８が設けられ、該支軸８８に上下牽引リンク３２、３４のボス部３２ａ、３４ａが回動可能に嵌合されている。上下牽引リンク３２，３４の他端は、車体１４に固着された図示省略の懸架枠に回動可能に接続されている。
　アクスルハウジング２５の大径部（ディファレンシャル内蔵部分）２５ａの上面には、ストッパ９０が上方に突設されている。一方、車体１４の下面に一対のストッパ９２が固着され、該ストッパ９２はストッパ９０の両側にストッパ９０を挟むように配置されている。ストッパ９２の内側面には弾性のゴム板９２ａが貼り付けられ、ストッパ９０の当りを緩衝させるようにしている。ストッパ９０とストッパ９２との間には、車体１４と台車１６間の相対変位量の許容限界値に相当する隙間がもうけられている。これによって、車体１４と台車１６間の相対変位量が許容限界値になると、ストッパ９０とストッパ９２とが互いに係止して、該相対変位量が許容限界値を越えないようにされている。
　アクスルハウジング２５の大径部２５ａには、図示省略の駆動モータから推進軸９４が車体前後方向に接続されている。これによって、該駆動モータの回転が入力軸、ハイポイドギヤ、デファレンシャルギヤ、及び駆動軸２４を介してゴムタイヤ２６に伝達される。
　図示のとおり、本実施形態は、案内フレーム３６の旋回中心Ｐは駆動軸線Ｑ上に位置している。
　前記第１実施形態で得られる作用効果に加えて、本実施形態では、非旋回フレーム８０と駆動軸２４を囲むブラケット８２との間に、円弧状の旋回軸受８６を介して旋回部位（駆動軸２４、アクスルハウジング２５、ゴムタイヤ２６及び案内フレーム３６等）を旋回可能に支持しているので、該旋回部位の旋回を円滑に行なうことができると共に、該旋回部位の支持強度を高めることができる。
　本実施形態では、円弧状の旋回軸受８６を設けたが、代わりに、図８中の一点鎖線ｃで示す位置に環状の旋回軸受を設けるようにしてもよい。これによって、非旋回部位の支持強度をさらに高めることができる。
　また、２本のガイドレール１０を軌道Ｔの両側に配置し、このガイドレール１０に接する位置に案内輪４２を配置したが、この代わりに、図７に示すように、１本のガイドレール１０’を軌道Ｔの中心位置に配置し、このガイドレール１０’を挟むようにガイドレール１０’の両側に案内輪４２’を配置してもよい。
　本発明によれば、ガイドレールによって案内される軌道系車両の台車において、案内輪に加わる負荷を軽減し、案内フレーム等の台車構造物の強度を高めることにより、台車の耐久性を向上させると共に、部品点数を低減可能な台車を実現できる。

Claims (8)

  1. 　走行軌道に沿って配置されたガイドレールに接して転動する案内輪でガイドするようにしたガイドレール式車両用台車において、
    　両端に前記案内輪が転動可能に装着され台車構造物の前後に設けられた２つの横梁部材間に結合部材を架設してなる構造の案内フレームを備え、
    　台車構造物の非旋回部位に旋回可能に支持させた車軸の両端に走行輪をリジッドに結合すると共に、該案内フレームと該車軸とを結合することにより、該案内フレームと該車軸及び走行輪とを一体で操舵させるように構成したことを特徴とするガイドレール式車両用台車。
  2. 　前記案内フレームと前記車軸とを台車の中心部位に設けられた旋回軸若しくは環状又は円弧状の軸受に旋回可能に支持させると共に、台車構造物の非旋回部位を車体前後方向に配置した牽引リンクを介して車体に接続してなることを特徴とする請求項１に記載のガイドレール式車両用台車。
  3. 　前記車軸及び車体の互いに係止可能な位置に夫々ストッパ部材を設け、車軸と車体間の車体幅方向の相対変位が許容限界値に達したときに、該ストッパ部材を互いに係止させて許容限界値以上の相対変位を抑止するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
  4. 　車体前後方向中央側に設けられた案内輪の最外縁部間の間隔を車端側に設けられた案内輪の最外縁部間の間隔より狭くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
  5. 　車体前後方向中央側に設けられた案内輪の剛性を車端側に設けられた案内輪の剛性より小さくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
  6. 　車両進行方向前側又は後ろ側の台車において、前記案内フレームの旋回中心を車軸中心に対して車端側にオフセット配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
  7. 　前記案内フレームに前記案内輪を直進走行方向へ向ける復元力を与える復元装置と、該案内フレームの急激な旋回動作を抑制するダンパ装置と、を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
  8. 　前記案内フレームに前記ガイドレールから案内輪に加わる衝撃を吸収するバネ式又はゴム式の緩衝装置を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドレール式車両用台車。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150033976A1 (en) * 2012-03-21 2015-02-05 Siemens S.A.S Device to maintain a trajectory of a guided vehicle in the event of derailment and/or failure of guidance.

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5297443B2 (ja) * 2010-12-17 2013-09-25 三菱重工業株式会社 車両、及びその走行装置
JP5836073B2 (ja) * 2011-11-09 2015-12-24 三菱重工業株式会社 ボギー台車及びこれを備えた軌道系車両
JP5738165B2 (ja) 2011-12-19 2015-06-17 三菱重工業株式会社 交通システム
KR101364703B1 (ko) 2012-02-29 2014-02-20 주식회사 우진산전 고무차륜 경량전철의 안내륜 완충장치
US9452763B2 (en) * 2013-02-21 2016-09-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Guide-rail track vehicle, and method for changing distance between guidance wheels
JP6086973B2 (ja) 2013-02-21 2017-03-01 三菱重工業株式会社 軌道式車両、および、その車体傾斜制御方法
JP5863754B2 (ja) 2013-11-20 2016-02-17 三菱重工業株式会社 冷却装置、及びこれを備えた走行台車、車両
WO2015075995A1 (ja) * 2013-11-22 2015-05-28 三菱重工業株式会社 走行台車、及び車両
JP5868930B2 (ja) * 2013-11-28 2016-02-24 三菱重工業株式会社 車両用サスペンション装置、走行台車、及び車両
JP6213825B2 (ja) * 2013-11-28 2017-10-18 三菱重工業株式会社 走行台車及び軌道式車両
JP5730381B1 (ja) * 2013-12-12 2015-06-10 三菱重工業株式会社 案内輪、走行台車、及び車両
US10994579B2 (en) * 2016-07-14 2021-05-04 Aichikikai Technosystem Co., Ltd. Towing device for automatic guided vehicle, and automatic guided vehicle provided with the same
CN107258155B (zh) * 2017-06-16 2019-08-09 东北大学 一种适应于山地丘陵工作的模块化施肥机
CN109263677B (zh) * 2018-08-16 2020-03-24 同济大学 一种自动对中列车转向架
CN109398400B (zh) * 2018-09-26 2020-08-25 同济大学 一种面向新轮轨列车的自动对中双轴转向架系统
CN109204359B (zh) * 2018-09-27 2024-02-27 长沙开元仪器有限公司 一种轨道车辆及其转向轮结构
CN109159794A (zh) * 2018-11-01 2019-01-08 西南交通大学 一种悬挂式单轨列车径向转向架
CN112009515B (zh) * 2019-05-31 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 用于轨道车辆的转向架、轨道车辆和轨道交通系统
CN112009516B (zh) * 2019-05-31 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 转向架和具有其的轨道车辆和轨道交通系统
KR102308422B1 (ko) * 2019-11-29 2021-10-07 한국철도기술연구원 고무차륜형식 경량전철용 주행장치
US11447157B2 (en) * 2020-05-06 2022-09-20 Safran Landing Systems Passive lateral stability for a maglev type vehicle
CN114872747B (zh) * 2022-04-13 2024-03-22 山东启和云梭物流科技有限公司 一种基于复合异型翼缘轨道的高速巴士公交系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5781957U (ja) * 1980-10-16 1982-05-20
JPS5881857A (ja) * 1981-11-09 1983-05-17 東急車輌製造株式会社 軌道車両における案内装置
JPH02147164U (ja) * 1989-02-15 1990-12-13
JP2001048008A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd 案内軌道式車両用台車及びそれに用いる案内車輪の配置設定方法
JP2003104198A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Kobe Steel Ltd 軌道車両の案内装置
JP2008068829A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軌道系交通システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1261896A (en) * 1968-09-17 1972-01-26 British Railways Board Improvements in or relating to railway vehicles
JPS5118687B1 (ja) * 1970-11-04 1976-06-11
JPS5118687A (ja) 1974-07-26 1976-02-14 Yuen Kerii Tsurizaonokeishisochiasenburi
US4223611A (en) * 1979-04-11 1980-09-23 The Boeing Company Vehicle steering apparatus
JPS59114155A (ja) 1982-12-17 1984-07-02 社団法人　鉄道電化協会 車両走行システム
JPS616061A (ja) * 1984-06-18 1986-01-11 日本車輌製造株式会社 案内軌道車の走行装置
JPH01147164U (ja) * 1988-03-23 1989-10-11
JPH0291070U (ja) * 1989-01-06 1990-07-19
JP3688461B2 (ja) 1998-03-31 2005-08-31 新潟トランシス株式会社 車両の案内操向装置
JP3188939B2 (ja) 1999-08-11 2001-07-16 川崎重工業株式会社 案内軌道式車両用台車
JP4125508B2 (ja) 2001-11-13 2008-07-30 新潟トランシス株式会社 案内軌条式車両用台車の案内輪支持装置
US20050139117A1 (en) * 2002-03-13 2005-06-30 Barnard Ralph Dual-pivot steering system and method
JP5022626B2 (ja) 2006-04-28 2012-09-12 株式会社アイチコーポレーション 高所作業車

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5781957U (ja) * 1980-10-16 1982-05-20
JPS5881857A (ja) * 1981-11-09 1983-05-17 東急車輌製造株式会社 軌道車両における案内装置
JPH02147164U (ja) * 1989-02-15 1990-12-13
JP2001048008A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd 案内軌道式車両用台車及びそれに用いる案内車輪の配置設定方法
JP2003104198A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Kobe Steel Ltd 軌道車両の案内装置
JP2008068829A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軌道系交通システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150033976A1 (en) * 2012-03-21 2015-02-05 Siemens S.A.S Device to maintain a trajectory of a guided vehicle in the event of derailment and/or failure of guidance.
US9422672B2 (en) * 2012-03-21 2016-08-23 Siemens S.A.S. Device to maintain a trajectory of a guided vehicle in the event of derailment and/or failure of guidance

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