JP2653677B2 - 鉄道車両用独立車輪付操舵台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鉄道車両が曲線走行を行う際に、車輪が滑ら
かに曲線を通過するこを可能にする操舵台車に関する。

（従来の技術） 鉄道車両の曲線通過時に於いて、従来の台車構造では
車輪の回転方向が曲線の接線方向と一致しておらず、こ
のため車輪と線路の車輪接触部との間にはある角度が生
じていた。これに起因する問題は車輪と線路間に発生す
る横圧による軌間の拡大、キシミ音の発生、車輪や線路
の摩耗および線路の緊締装置の補修等である。これらの
理由で従来から線路の曲線半径ごとに安全面、経済面等
を考慮して列車の最高通過速度を決めてきた。

一方、目的地までの到達時分の短縮のため、列者の曲
線通過速度の向上が強く望まれて来ており、我国では台
車構造上からは自己操舵台車の開発が進められてきた。
しかしながら、この台車は機構の複雑さ等の割には走行
性能の向上が不十分であって上記の問題点の解決には至
らず、いまだに実用化されていない。

これらにより、列車の曲線通過性能の優れた台車の技
術開発が要望されていた。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような現況にかんがみ、従来の台車の車
輪の回転方向が曲線の接線方向と一致していないために
起こる下記のような諸問題、つまり曲線通過時の車輪と
線路間に発生する横圧による線路、車輪関係の摩耗、損
傷および騒音の発生等についての解決を図るものであ
り、ひいては列車の曲線通過速度の向上を可能とするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するためには、車輪の曲線通過中
に車輪の回転方向を常に曲線の接線方向に一致させるこ
とが必要である。このことと独立車輪の採用とを合わせ
れば、理論上では、左右の一体になった通常の車輪より
も理想的な曲線通過性能を得ることができる。つまり通
常の車輪では、車輪の回転方向を曲線の接線方向に操舵
した場合でも、右と左の車輪が一つの共通した軸で固定
的に結ばれているため、内輪と外輪とが通過する曲線の
半径差による微小なスリップが発生することがあるが、
独立車輪の場合には左右の車輪がそれぞれ個別に回転す
るので、このような事象は発生しない。

具体的には、上記の目的を達成するため、本発明に係
る鉄道車両用独立車輪付操舵台車は、鉄道車両の曲線通
過時に、左右の車輪がそれぞれ別個に独立して回転する
ことができる独立車輪を持った台車であって、独立車輪
の向きを操舵する移動装置と、左右の独立車輪の回転数
をそれぞれ測定する測定装置と、移動装置が、独立車輪
の回転方向が常に曲線の接線方向と一致するように、独
立車輪の向きを操舵するために必要な制御情報を左右の
独立車輪の回転数の差から演算し、その制御情報を移動
装置に指定するための制御装置とを備える。

パルスカウント法や発電法などにより測定装置が測定
した左右の車輪の回転数を表す信号は制御装置に送ら
れ、制御装置はその信号から左右の車輪の回転数の差を
演算する。次いで、その回転数の差および列車速度か
ら、車輪の回転方向を曲線の接線方向に一致させるため
に必要な車輪の操舵量を演算し、その演算結果を移動装
置に送信する。移動装置がこの演算結果に応じて左右の
車輪を操舵することによって、車輪の回転方向を常に曲
線の接線方向に一致させることができる。

（実施例） 以下本発明を第１図および第２図に示す実施例に従っ
て説明する。

第１図は構成図であって、車輪１は独立車輪であり、
車軸によって左右の車輪が結合されていない。車輪１の
回転方向を曲線の接線方向へ操舵するための移動装置３
が各軸箱等に設けられるが、この動力源は空気圧、油
圧、電気等のうち、車両構造上の最適なものが選択され
る。後述するように、移動装置３は車輪１と連結されて
おり、移動装置３が前後方向（第２図の７又は８の方
向）に移動することにより、左右の各車輪１が操舵され
る。車輪１の内側において車輪１と同心に車軸に取り付
けられている回転板２にはパルス発生片を刻んであり、
そのパルス数をセンサー４が計測することにより、車輪
１の回転数が測定される。車輪１の回転数を表わす信号
はセンサー４から制御装置５に送られ、制御装置５が左
右の車輪１の回転数の差と列車速度とから移動装置３が
移動すべき移動量、その時期等を演算し、制御情報とし
て移動装置３へ送る。

第２図は曲線通過時の動作図である。曲線の大きさに
従って発生する独立車輪１の内外の車輪の回転数差を、
回転円板２、センサー４によって計測し、制御装置５で
制御情報として移動装置３へ送る。移動装置３は、その
情報を受けて、車輪の回転方向が曲線の接線方向９にな
るように、外軌側、内軌側の移動方向が矢印７および８
の方向になるように相互に反対方向に移動する。この移
動装置の移動によって、車輪の中央部を回転中心６とし
て各車輪をそれぞれ回転方向11および12の方向へ回転さ
せるものである。

（発明の効果） 本発明による独立車輪付操舵台車を使用することによ
って、鉄道車両が曲線走行を行う際の通過速度の向上、
車輪と軌道との接触面から発生する騒音の低下および車
両と軌道との保守量の低減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
構成図、第２図は動作図である。 １……独立車輪、２……回転円板、 ３……移動装置、４……センサー、 ５……制御装置、６……回転中心、 ７、８……移動装置による動作方向、 ９……曲線の接線方向、10……走行方向、 11、12……車軸の回転方向。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道車両の曲線通過時に、左右の車輪がそ
   れぞれ別個に独立して回転することができる独立車輪を
   持った台車において、前記独立車輪の向きを操舵する移
   動装置と、左右の前記独立車輪の回転数をそれぞれ測定
   する測定装置と、前記移動装置が、前記独立車輪の回転
   方向が常に曲線の接線方向と一致するように、前記独立
   車輪の向きを操舵するために必要な制御情報を左右の前
   記独立車輪の回転数の差から演算し、その制御情報を前
   記移動装置に指令するための制御装置と、からなること
   を特徴とする鉄道車両用独立車輪付操舵台車。