WO2012081286A1

WO2012081286A1 - 車両、及びその走行装置

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Publication number: WO2012081286A1
Application number: PCT/JP2011/070394
Authority: WO
Inventors: 寛之前山; 山本　浩道; 耕介片平
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2013-06-17
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Abstract

　走行輪（３）が取り付けられた車軸（５）を支える台車枠（１１）と、台車枠（１１）を基準にして車体（１）の中央側に配置され、車体（１）から下方に延びる垂下部（１６）を有する懸架枠（１５）と、垂下部（１６）に対して、台車枠（１１）を上下方向に相対変位可能に、両者を連結する上リンク（１４ａ）及び下リンク（１４ｂ）と、を備えている。下リンク（１４ｂ）は、下リンク（１４ｂ）と台車枠（１１）とがピン結合で連結する位置（１１ｂ）が、下リンク（１４ｂ）と垂下部（１６）とがピン結合で連結する位置（１５ｂ）よりも下方に位置する。また、上リンク（１４ａ）も、上リンク（１４ａ）と台車枠（１１）とがピン結合で連結する位置（１１ａ）が、下リンクと同様、上リンク（１４ａ）と垂下部（１６）とがピン結合で連結する位置（１５ａ）より下方に位置する。そして、下リンク（１４ｂ）と上リンク（１４ａ）とは互いに平行に設けられている。

Description

車両、及びその走行装置

　本発明は、車体の下部の前側及び後側にそれぞれ配置されている走行装置、及び前記走行装置を備えている車両に関する。本願は、２０１０年１２月１７日に、日本に出願された特願２０１０－２８１７３２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、バスや鉄道以外の新たな交通手段として、新交通システムが注目されている。このような新交通システム(Automated People Mover，Automated Transit Systems)の一種としては、ゴムタイヤから形成される走行輪を有する車両を軌道上で走行させる交通システムが知られている。

　ゴムタイヤから形成される走行輪を有する車両の走行装置は、例えば、以下の特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の車両の走行装置は、一対の走行タイヤと、この一対の走行タイヤを連結する車軸と、車軸を支える車軸支持体と、車軸支持体の前側又は後側に位置し、下方に延びる垂下部を有する懸架枠と、懸架枠の垂下部と車軸支持体とを連結する上・下リンクと、車体と車軸支持体との間に配置されている空気バネと、を備えている。
　上リンクと下リンクとは、互いに平行に水平方向に延びており、各リンクの一方の端部が懸架枠の垂下部にピン結合で連結し、各リンクの他方の端部が車軸支持体にピン結合で連結している。

　上記の走行装置では、懸架枠の垂下部と車軸支持体と上リンクと下リンクとで平行４リンク機構が構成される。そして、この平行４リンク機構により、懸架枠及び懸架枠が取り付けられている車体に対して、車軸支持体が相対的に上下動可能に支持されている。また、上記の走行装置では、走行路面Ｒの凹凸による、走行タイヤ及び車軸の上下動に伴う車軸支持体の上下動が、空気バネで吸収されている。

　なお、上リンク及び下リンクは、乗客が居ない状態で車両が停止している際は、いずれも水平方向に延びている。一方、走行中、車両が走行路面Ｒの凹凸にさしかかると、走行タイヤ及び車軸の上下動に伴って車軸支持体が上下動する。その結果、上リンク及び下リンクは、水平方向に対して僅かに傾斜する。しかしながら、その傾斜角は０．５°程度で、実質的に水平方向に延びている状態であると言える。

特開２０１０－１８８９５８号公報

　一般的に、車両が加減速する時には、加減速の方向と逆向きの慣性力が車体に作用し、この慣性力により、車幅方向に延びる軸を基準にして車体を回転させようとするモーメントが発生する。このため、車体は、加減速時に前後方向で傾く。例えば、上記特許文献１に記載の車両では、加速時には、車体の前部が浮き上がって、前側走行装置の空気バネが上下方向に膨らむ一方で、車体の後部が沈み込んで、後側走行装置の空気バネが上下方向に萎む。また、減速時には、加速時とは逆に、車体の前部が沈み込み、車体の後部が浮き上がる。

　このように、加減速時に車体が傾くと、乗客には、加速度の他、重力の分力も作用する。そのため、乗客は、実際の加速度以上の加速度を感じることになり、乗客（特に立席乗客）にとって、実際以上に加減速時の乗り心地が悪く感じることになる。

　すなわち、特許文献１に記載の走行装置では、加減速時に車体が前後方向に傾いて、乗り心地があまりよくない、という問題点がある。

　そこで、本発明は、加減速時の車体の傾きを抑え、加減速時の乗り心地を向上させることができる車両、及びその走行装置を提供することを目的とする。

　本発明の第一の態様に係る車両の走行装置は、
　車体の下部の前側及び後側にそれぞれ配置されている車両の走行装置において、
　走行輪が取り付けられた車軸を支える車軸支持体と、前記車軸支持体を基準にして前記車体の中央側に配置され、前記車体から下方に延びる垂下部と、前記垂下部に対して、前記車軸支持体を上下方向に相対変位可能に、両者を連結するリンクと、を備える。
　前記リンクは、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合で連結する下リンクと、前記下リンクの上方に配置され、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合で連結する上リンクと、を有する。また、前記下リンクが前記車軸支持体とピン結合で連結する位置は、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合で連結する位置よりも下方に位置する。さらに、上下方向で、前記下リンクが前記垂下部とピン結合で連結する位置から前記下リンクが前記車軸支持体とピン結合で連結する位置までの距離を上下間距離とした場合、前記上リンクが前記車軸支持体とピン結合で連結する位置は、上下方向で、前記下リンクが前記垂下部とピン結合で連結する位置から、下側に前記上下間距離の範囲内に位置している。

　以上のように、各リンクを設けると、加減速時に走行輪の接地部に作用する反力により、各リンクに作用する力に鉛直方向の分力が発生する。この分力は、加減速時に車体を前後方向に傾けようとする慣性モーメントに対して、逆向きのモーメントとして車体に作用する。このため、上記の走行装置によれば、加減速時における前後方向の車体の傾きを抑えることができる。

　ここで、本発明の第一の態様に係る車両の走行装置において、前記上リンクが前記車軸支持体とピン結合で連結する位置は、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合で連結する位置から、下側に前記上下間距離の位置でもよい。また、前記車両の走行装置において、前記上リンクが前記車軸支持体とピン結合で連結する位置は、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合で連結する位置と同じ位置でもよい。

　また、本発明の第二の態様に係る車両は、
　前記車体と、前記車体の前側下部に配置されている前記走行装置と、前記車体の後側下部に配置されている前記走行装置と、を備えている。

　本発明では、加減速時に走行輪の接地部に作用する反力により、各リンクに作用する力に鉛直方向の分力が発生する。この分力は、加減速時に車体を前後方向に傾けようとする慣性モーメントに対して、逆向きのモーメントとして車体に作用する。

　よって、本発明に係る車両によれば、加減速時における前後方向の車体の傾きを抑えることができ、乗り心地を向上させることができる。

本発明の第一実施形態に係る走行装置の側面図である。本発明の第一実施形態に係る走行装置の平面図である。本発明の第一実施形態に係る車両の加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。本発明の第一実施形態に係る車両の減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。従来の車両の加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。従来の車両の減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。本発明の第二実施形態に係る車両の加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。本発明の第二実施形態に係る車両の減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図である。

　以下、本発明に係る車両の走行装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。

　「第一実施形態」
　まず、本発明に係る車両の走行装置の第一実施形態について、図１～図４Ｂを用いて説明する。

　本実施形態の車両は、側方案内軌条式の新交通システムの車両である。この車両は、車体１と走行装置とを備えている。走行装置は、図１及び図２に示すように、左右一対の走行タイヤ３と、この一対の走行タイヤ（走行輪）３を連結する車軸５と、車軸５及び一対の走行タイヤ３を支える懸架装置１０と、車両の両側に設置されている側方案内軌条Ｇに沿った方向に走行タイヤ３を向かせる操舵案内装置２０と、を備えている。

　懸架装置１０は、車軸５を支える台車枠（車軸支持体）１１と、台車枠１１と車体１との間に配置されている左右一対の空気バネ１９と、台車枠１１を上下方向に変位可能に支える複数のリンク１４ａ、１４ｂ及び左右一対の懸架枠１５と、を備えている。

　台車枠１１は、平面視がＵ字型を成す本体１２を有している。本体１２の両腕部分のそれぞれから下方に垂下している垂下部は車軸受１３を形成する。車軸５は、この台車枠１１の車軸受１３に取り付けられている。左右一対の懸架枠１５は、それぞれ、車軸受１３の後側に設けられ、下方に延びる垂下部１６と、垂下部１６の上端から車両の前方に延びる取付部１７と、を有している。

　懸架枠１５の垂下部１６と、台車枠本体１２及び車軸受１３とは、上下に並び、互いに平行な上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂにより連結されている。これらのリンク１４ａ，１４ｂの一方の端部は、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合で連結し、これらのリンク１４ａ，１４ｂの他方の端部は、台車枠本体１２及び車軸受１３とピン結合で連結している。

　下リンク１４ｂと車軸受１３とがピン結合で連結する位置１１ｂは、上下方向に関して、下リンク１４ｂと懸架枠１５の垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ｂよりも、下方に位置している。ここで、上下方向に関して、下リンク１４ｂと車軸受１３とがピン結合で連結する位置１１ｂから下リンク１４ｂと垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ｂまでの距離を上下間距離ｄとする。この場合、上リンク１４ａと台車枠本体１２とがピン結合で連結する位置１１ａは、上下方向に関して、上リンク１４ａと垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ａから、下側に上下間距離ｄの位置に位置している。

　すなわち、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂは、いずれも、上リンク１４ａと台車枠本体１２とがピン結合で連結する位置１１ａが、上リンク１４ａと懸架枠１５の垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ａよりも下側に位置し、下リンク１４ｂと車軸受１３とがピン結合で連結する位置１１ｂが、下リンク１４ｂと懸架枠１５の垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ｂよりも下側に位置し、前後方向に関して、傾斜し、互いに平行に設けられている。

　本実施形態において、懸架枠１５の垂下部１６と、台車枠本体１２及び車軸受１３と、２本のリンク１４ａ，１４ｂとは、平行４リンク機構を構成している。このため、台車枠本体１２及び車軸受１３は、懸架枠１５の垂下部１６に対する向きを変えずに、上下に動くことができる。また、２本のリンク１４ａ，１４ｂは、走行タイヤ３の駆動力や減速力を車体１に伝えるための牽引ロッドとしての役目も担っている。

　空気バネ１９は、台車枠本体１２と車体１との間に設けられている。この空気バネ１９が設けられることにより、車体１に対する、走行タイヤ３及び車軸５の相対的な上下振動が緩和される。

　操舵案内装置２０は、走行タイヤ３の操舵軸を構成するキングピン（不図示）と、このキングピンを基準として走行タイヤ３と一体的に揺動するステアリングアーム２８と、車体１の幅方向に延び、懸架装置１０の後側に配置されている案内横梁２１と、案内横梁２１の両端部に設けられている案内輪２２と、案内横梁２１を、車体１の幅方向に変位可能に、台車枠１１の本体１２に連結する前後進切替装置２３及び回動アーム２４と、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の一方の端部と前後進切替装置２３とを連結する連結ロッド２５と、一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の他方の端部と他方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の端部とを連結するタイロッド２６と、を備えている。

　連結ロッド２５の一方の端部は、前後進切替装置２３とピン結合で連結され、連結ロッド２５の他方の端部は、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の一方の端部とピン結合で連結されている。また、タイロッド２６の両端部は、それぞれ、一対の走行タイヤ３の各ステアリングアーム２８の端部とピン結合で連結されている。

　操舵案内装置２０の案内輪２２が、側方案内軌条Ｇに接して、この側方案内軌条Ｇから横方向の荷重を受けると、案内ロッド２２が車体１の車幅方向に変位する。この案内横梁２１の車幅方向の変位は、前後進切替装置２３及び連結ロッド２５を介して、一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８に伝えられる。そして、この一方の走行タイヤ３及びステアリングアーム２８は、キングピンを基準にして揺動する。また、この一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の揺動は、タイロッド２６を介して、他方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８に伝えられる。そして、この他方の走行タイヤ３及びステアリングアーム２８も、一方の走行タイヤ３と同様に、キングピンを基準にして揺動する。

　なお、図１及び図２は、いずれも、車両の前側の走行装置を示しており、車両の後側の走行装置は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、前側の走行装置に対して、前後方向が逆になっている。
　このため、車両の前側の走行装置では、例えば、台車枠１１の車軸受１３の後側に、懸架枠の垂下部１６が位置しているが、後側の走行装置では、台車枠１１の車軸受１３の前側に、懸架枠１５の垂下部１６が位置している。また、前側の走行装置では、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂは、いずれも、前側のピン結合位置１１ａ，１１ｂが後側のピン結合位置１５ａ，１５ｂよりも下側に位置しているが、後側の走行装置では、上リンク及び下リンクは、いずれも、後側のピン結合位置１１ａ，１１ｂが前側のピン結合位置１５ａ，１５ｂよりも下側に位置している。

　よって、本実施形態では、前側の走行装置でも、後側の走行装置でも、上リンク１４ａは、上リンク１４ａと台車枠本体１２とがピン結合で連結する位置１１ａが上リンク１４ａと懸架枠１５とがピン結合で連結する位置１５ａよりも低くなるよう、傾斜角θで傾いている。また、下リンク１４ｂも、下リンク１４ｂと車軸受１３とがピン結合で連結する位置１１ｂが下リンク１４ｂと懸架枠１５とがピン結合で連結する位置１５ｂよりも低くなるよう、傾斜角θで傾いている。なお、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、いずれも、乗客の居ない状態で停止している際の値である。

　次に、加減速時に車体に作用する慣性モーメントについて説明する。

　まず、参考例として、上リンク１４ａと下リンク１４ｂとが互いに平行で、いずれも水平方向に延びて設けられている従来の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。なお、図４Ａは加速時の状態を示し、図４Ｂは減速時の状態を示している。

　車両が前方に加速度αで加速している際の車体１に作用する慣性力Ｉは、以下の式で表せる。
　　　Ｉ＝－α・Ｗｓ
　Ｗｓ：車体重量（走行装置を含まない）

　また、このときに走行タイヤ３の接地部に作用する反力Ｐは、以下の式で表せる。
　　　Ｐ＝α・Ｗｏ　　　（１軸駆動の場合）
　　　Ｐ＝α・Ｗｏ／２　（２軸駆動の場合）

　また、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、上リンク１４ａに作用する力Ｆ２は、下リンク１４ｂと車軸受１３とがピン結合で連結する位置１１ｂを基準にしたときの反力Ｐとのモーメントの釣り合いから、以下の式で表せる。
　　　Ｆ２＝－Ｐ・ｃ／ｂ　（∵ｃ・Ｐ＝－Ｆ２・ｂ）
　ｂ：上リンクと台車枠本体とがピン結合で連結する位置と、下リンクと車軸受とがピン結合で連結する位置との間の距離、ｃ：下リンクと車軸受とがピン結合で連結する位置と、接地面との間の距離

　さらに、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１は、この力Ｆ１と上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と反力Ｐとの釣り合いから、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１＝Ｐ・ａ／ｂ
（∵Ｐ＝Ｆ１＋Ｆ２、Ｆ１＝－Ｆ２＋Ｐ＝Ｐ・ｃ/ｂ＋Ｐ・ｂ／ｂ＝Ｐ・（ｃ＋ｂ）/ｂ）
　ａ：上リンクと台車枠本体とがピン結合で連結する位置と、接地面との間の距離

　また、車体１に作用する慣性力Ｉにより生じる慣性モーメントＭａは、以下の式で表せる。
　　　Ｍａ＝Ｉ・ｈ＝（－α・Ｗｓ）・ｈ
　　　　　＝－α・ｈ・Ｗｓ
　ｈ：空気バネの中間点と車体の重心との間の上下方向の距離

　車両が前方に加速している際には、以上の式に示す慣性モーメントＭａ（＝－α・ｈ・Ｗｓ）、つまり、図４Ａでの時計回り方向の慣性モーメントＭａが車体１に作用する。その結果、車体１の前部が浮き上がり、車体１の後部が沈み込む。

　また、車両が前方に加速度αで減速している、つまり、前方に加速度（－α）で加速している際の車体１に作用する慣性力Ｉは、以下の式で表せる。
　　　Ｉ＝α・Ｗｓ

　また、このときに走行タイヤ３の接地部に作用する反力Ｐは、以下の式で表せる。
　　　Ｐ＝－α・Ｗｏ　　　（１軸駆動の場合）
　　　Ｐ＝－α・Ｗｏ／２　（２軸駆動の場合）

　また、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、上リンク１４ａに作用する力Ｆ２は、以下の式で表せる。
　　　Ｆ２＝Ｐ・ｃ／ｂ

　さらに、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１は、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１＝－Ｐ・ａ／ｂ

　また、車体１に作用する慣性力Ｉにより生じる慣性モーメントＭａは、以下の式で表せる。
　　　Ｍａ＝Ｉ・ｈ＝（α・Ｗｓ）・ｈ
　　　　　＝α・ｈ・Ｗｓ

　車両が前方に減速している際には、以上の式に示す慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）、つまり、図４Ｂでの反時計回り方向の慣性モーメントＭａが車体１に作用する。その結果、車体１の前部が沈み込み、車体１の後部が浮き上がる。

　次に、本実施形態の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。なお、図３Ａは加速時の状態を示し、図３Ｂは減速時の状態を示している。

　車両が前方に加速度αで加速している際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している上リンク１４ａに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と同じであるから、この上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、以下の式で表せる。
　　　Ｆ２ｔ＝Ｆ２・tanθ＝（－Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ

　また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１と同じであるから、この下リンク１４ｂに作用する鉛直方向の分力Ｆ１tは、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

　各リンク１４ａ、１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔ、Ｆ２ｔは、いずれも、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
　　　Ｍｔ＝（Ｆ１ｔ＋Ｆ２ｔ）・Ｂ
　　　　　＝〔（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ＋（－Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
　　　　　＝〔（ａ－ｃ）／ｂ〕・Ｐ・Ｂ・tanθ
　　　　　＝Ｐ・Ｂ・tanθ　（∵ｂ＝ａ－ｃ）
　Ｂ：前側走行装置の懸架枠の垂下部と後側走行装置の懸架枠の垂下部との間の距離

　したがって、本実施形態では、車両が加速している際、車体１を前後方向で傾けようとする時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝－α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである反時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、加速時における車体１の傾きを抑えることができる。よって、本実施形態では、加速時の乗り心地を向上させることができる。

　また、車両が前方に加速度αで減速している際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している上リンク１４ａに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と同じであるから、この上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、以下の式（３）で表せる。
　　　Ｆ２ｔ＝Ｆ２・tanθ＝（Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ

　また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１と同じであるから、この下リンク１４ｂに作用する鉛直方向の分力Ｆ１tは、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（－Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

　各リンク１４ａ，１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔ，Ｆ２ｔは、加速時と同様、いずれも、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
　　　Ｍｔ＝（Ｆ１ｔ＋Ｆ２ｔ）・Ｂ
　　　　　＝〔（－Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ＋（Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
　　　　　＝〔（－ａ＋ｃ）／ｂ〕Ｐ・Ｂ・tanθ
　　　　　＝－Ｐ・Ｂ・tanθ　（∵ｂ＝ａ－ｃ）

　したがって、本実施形態では、車両が減速している際、車体１を前後方向で傾けようとする反時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝－Ｐ・Ｂ・tanθ）が働く。そのため、減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

　以上、本実施形態では、車両の加減速時に、車体１を前後方向で傾けようとする慣性モーメントＭａと共に、この慣性モーメントＭａとを打ち消す向きのタイヤ反力モーメントＭｔも車体１に作用するため、車両の加減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

　具体的に、加速度αで加速した際に、リンクの傾斜角θが０°の走行装置、つまり、従来の走行装置で、車体１の前部の浮き上がり量が１０ｍｍである場合、リンクの傾斜角θが１０°に設定された本実施形態の走行装置では、一軸駆動の場合でも、車体１の前部の浮き上がり量は５ｍｍ以下に半減し、二軸駆動の場合では、車体１の前部の浮き上がり量がさらに小さくなり、車体１の傾斜を大幅に抑えることができる。

　なお、水平方向に対する上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、具体的には、以下に示すように、５°以上、１５°以下であることが好ましい。
　　　５°≦θ≦１５°

　傾斜角θが５°未満では、タイヤ反力モーメントＭｔが小さく、慣性モーメントＭａを打ち消す効果をあまり期待できない。そのため、傾斜角θは５°以上であることが好ましい。また、傾斜角θが１５°を越えると、懸架枠１５に対して相対的な、走行タイヤ３、車軸及び台車枠の上下方向の移動に伴う前後方向の移動量が大きくなり、各リンク１４ａ，１４ｂがピン結合で連結する位置に作用する不要な荷重が大きくなる。そのため、傾斜角θは１５°以下であることが好ましい。

　「第二実施形態」
　次に、本発明に係る車両の走行装置の第二実施形態について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。
なお、図５Ａは加速時の状態を示し、図５Ｂは減速時の状態を示している。

　本実施形態の走行装置は、第一実施形態の走行装置に対して、上リンク１４ａがピン結合で連結する位置が異なっていることを除いて、基本的に同一構成である。よって、以下では、第一実施形態と異なっている点について、主として説明する。

　本実施形態の下リンク１４ｂは、第一実施形態と同様、下リンク１４ｂと台車枠１１とがピン結合で連結する位置１１ｂが、下リンク１４ｂと懸架枠１５の垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ｂよりも、上下方向で、下方に位置し、水平方向に対して傾斜角θで傾いて設けられている。一方、本実施形態の上リンク１４ａは、上リンク１４ａと台車枠１１とがピン結合で連結する位置１１ａが、上リンク１４ａと垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ａと、上下方向で、同じ位置である。すなわち、上リンク１４ａは、水平方向に延び、傾斜角が０°で設けられている。なお、上リンク１４ａの傾斜角（但し、０°）及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、いずれも、乗客の居ない状態で停止している際の値である。

　次に、本実施形態の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて説明する。

　車両が前方に加速度αで加速している際、水平方向に延びている上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、０である。

　また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１tは、第一実施形態と同様、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

　下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
　　　Ｍｔ＝Ｆ１ｔ・Ｂ
　　　　　＝〔（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
　　　　　＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ

　したがって、本実施形態では、車両が加速している際、車体１を前後方向で傾けようとする時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝－α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである反時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、加速時における車体１の傾きを抑えることができる。よって、本実施形態でも、加速時の乗り心地を向上させることができる。

　車両が前方に加速度αで減速している際、水平方向に延びている上リンク１４ａに作用する鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、加速時と同様、０である。

　また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１tは、第一実施形態と同様、以下の式で表せる。
　　　Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（－Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

　下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、加速時と同様、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
　　　Ｍｔ＝Ｆ１ｔ・Ｂ
　　　　　＝〔（－Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
　　　　　＝－（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ

　したがって、本実施形態では、車両が減速している際、車体１を前後方向で傾けようとする反時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝－（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

　以上、本実施形態でも、車両の加減速時に、車体１を前後方向で傾けようとする慣性モーメントＭａと共に、この慣性モーメントＭａを打ち消す向きのタイヤ反力モーメントＭｔも車体１に作用する。そのため、車両の加減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

　さらに、本実施形態では、傾斜角θが第一実施形態と同じであるとすると、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ　（ａ／ｂ＞１））が第一実施形態のタイヤ反力モーメントＭｔ（＝Ｐ・Ｂ・tanθ）よりも大きくなるため、加速時における車体１の傾きをより抑えることができる。

　但し、本実施形態において、下リンク１４ｂの傾斜角θは、以下に示すように、３°以上、１０°以下であることが好ましい。

　傾斜角θが３°未満では、タイヤ反力モーメントＭｔが小さく、慣性モーメントＭａを打ち消す効果をあまり期待できない。そのため、傾斜角θは３°以上であることが好ましい。また、傾斜角θが１０°を越えると、台車枠１１が傾斜する。そのため、傾斜角θは１０°以下であることが好ましい。これは、懸架枠１５に対して、走行タイヤ３、車軸５及び台車枠１１が上下方向に相対移動した際、傾斜している下リンク１４ｂとピン結合で連結されている台車枠１１の下部における前後方向の相対移動量が、水平方向に延びている上リンク１４ａにピン結合で連結している台車枠１１の上部における前後方向の相対移動量よりも大きくなるからである。

　なお、本実施形態は、上リンク１４ａを傾けていないが、下リンク１４ｂの傾斜角θの範囲内で傾けてもよい。言い換えると、上リンク１４ａは、上リンク１４ａと台車枠１１とがピン結合で連結する位置１１ａが、上リンク１４ａと懸架枠１５の垂下部１６とがピン結合で連結する位置１５ａから、上下方向で、下側に、前述した上下間距離ｄの範囲内になるように、傾けてもよい。

　また、以上の各実施形態は、いずれも、側方案内軌条式の新交通システムの車両に本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限定されない。以上の各実施形態は、例えば、中央案内軌条式の新交通システムの車両に適用してもよいし、さらに、他の車両に適用してもよい。

　本発明によれば、加減速時における前後方向の車体の傾きを抑えることができ、乗り心地を向上させることができる。

　１：車体
　３：走行タイヤ（走行輪）
　５：車軸
　１０：懸架装置
　１１：台車枠（車軸支持体）
　１３：（車軸支持体の）車軸受け
　１４ａ：上リンク
　１４ｂ：下リンク
　１５：懸架枠
　１６：（懸架枠の）垂下部
　１７：（懸架枠の）取付部
　１９：空気バネ
　１１ａ：（台車枠と上リンクとの）ピン結合位置
　１１ｂ：（台車枠と下リンクとの）ピン結合位置
　１５ａ：（懸架枠の垂下部と上リンクとの）ピン結合位置
　１５ｂ：（懸架枠の垂下部と下リンクとの）ピン結合位置
　２０：操舵案内装置

Claims

　車体の下部であって、前記車体の前側及び後側にそれぞれ配置されている車両の走行装置において、
　走行輪が取り付けられた車軸を支える車軸支持体と、
　前記車軸支持体を基準にして前記車体の中央側に配置され、前記車体から下方に延びる垂下部と、
　前記垂下部に対して、前記車軸支持体を上下方向に相対変位可能に、両者を連結するリンクと、
　を備え、
　前記リンクは、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合で連結される下リンクと、前記下リンクの上方に配置され、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合で連結される上リンクと、を有し、
　前記下リンクは、前記下リンクと前記車軸支持体とのピン結合の位置が、前記下リンクと前記懸架枠の前記垂下部とのピン結合する位置よりも、上下方向で、下方に位置し、
　前記下リンクと前記垂下部とのピン結合の位置から前記下リンクと前記車軸支持体とのピン結合の位置までの上下方向の距離を上下間距離とした場合、前記上リンクは、前記上リンクと前記車軸支持体とのピン結合の位置が、前記上リンクと前記垂下部とのピン結合の位置から、上下方向で、下側に前記上下間距離の範囲内に位置している車両の走行装置。
　請求項１に記載の車両の走行装置において、
　前記上リンクは、前記上リンクと前記車軸支持体とのピン結合の位置が、前記上リンクと前記懸架枠の前記垂下部とのピン結合の位置から、上下方向で、下側に前記上下間距離の位置に位置している車両の走行装置。
　請求項１に記載の車両の走行装置において、
　前記上リンクは、前記上リンクと前記車軸支持体とがピン結合で連結する位置が、前記上リンクと前記懸架枠の前記垂下部とがピン結合で連結する位置と、上下方向で、同じ位置に位置している
　車両の走行装置。
　前記車体と、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の走行装置と、
　を備えている車両。