JPH0487874A - 車両用台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ボルスタを備えていない、いわゆるボルスタ
レス台車などに適用され、強制操舵を行う車両用台車に
関する。

従来の技術 強制操舵を行う台車では、曲線路を走行する際に、旋回
可能に車体を支持している台車の車軸の軸線の延長上が
、曲線路の曲線半径中心を通るように、車軸の操舵を行
い、これによって車両は、曲線路を円滑に走行すること
ができる。すなわち操舵台車の目的は、直線路上におい
ては走行安定性を確保するとともに、曲線路上において
は車軸を操舵して車軸の軸線を、曲線路の曲線半径中心
に向けることによって、車輪の向きとレールとのなす角
度、すなわちアタックアングルを小さくし、このアタッ
クアングルによって生じるレールへの横圧を低減し、曲
線路の通過性能を向上しようとするものである。

ボルスタ付きの操舵台車は、たとえば特開昭６１−２４
１２５９に開示され、また実開昭６４１０４５８および
実開昭６４−１１８８０にも開示されているけれども、
ボルスタを用いないで構成を簡略化し、軽量化を図り、
メンテナンスを容易にし、しかも強制操舵を行って曲線
路の通過性能を向上することが望まれている。

発明が解決すべき課題 本発明の目的は、構成を簡略化し、しかも強制操舵を行
って曲線路の通過性能を向上することができるようにし
た車両用台車を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、車体が載置される台車枠の前後に、一対の車
軸が軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付
近で、軸箱に一端部が角変位自在にそれぞれ結合される
各車軸毎の第１および第２リンクと、 軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられる第１レバーで
あって、各第１レバーには、前記支持部に関して軸線方
向両側に、第１および第２リンクの他端部が角変位自在
に支持される第１レバーと、 台車枠の両側部に、角変位自在に支持される第２レバー
であって、各第２レバーの一端部に、前記第１レバーが
角変位自在に結合される第２レバーと、 各第２レバーの他端部に、一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと、 車体に角変位自在に支持されて車体の両側部にそれぞれ
設けられ、一端部が、操作リンクの他端部に角変位自在
に連結される第３レバーと、第３レバーの他端部に、両
端部が角変位自在に、かつ各第３レバーを相互に逆方向
に角変位するように、連結される作動棒とを含むことを
特徴とする車両用台車である。

また本発明は、車体が載１される台車枠の前後に、一対
の車軸が軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端
部付近で、軸箱に一端部が角変位自在にそれぞれ結合さ
れる各車軸毎の第１および第２リンクと、 軸線方向の中間の支持部で台車枠に角変位自在に支持さ
れて台車枠の両側部にそれぞれ設けられるレバーであっ
て、各レバーには、前記支持部に関して軸線方向両側に
、第１および第２リンクの他端部が角変位自在に支持さ
れるレバーと、各レバーに一端部が角変位自在に結合さ
れる操作リンクと、 車体に角変位自在に支持されて車体の両側部にそれぞれ
設けられ、一端部が、操作リンクの他端部に角変位自在
に連結されるもう１つのレバーと、前記もう１つのレバ
ーの他端部に、両端部が角変位自在に、かつ前記各もう
１つのレバーを相互に逆方向に角変位するように、連結
される作動棒とを含むことを特徴とする車両用台車であ
る。

作　　用 本発明に従えば、たとえば直線路の走行中において、車
体と台車枠とが横方向に、または上下方向に相互に変位
したときには、第２レバーの前記他端部が変位すること
なく、その第２レバーの前記他端部と操作リンクの一端
部との結合位置を中心として操作リンクが角変位し、こ
のとき車体に支持されている一対の第３レバーが、作動
棒によって連動して角変位し、こうして操作リンクの前
記角変位が許容される。したがって第１および第２リン
クと、第１レバーと、第２レバーとは車体と台車との横
方向および上下方向の相対的な変位に拘わらず、変位せ
ず、したがって軸箱、および車軸に前述の横方向および
上下方向の相対的な変位に起因する力が作用することは
なく、直線路の走行安定性が向上される。

また本発明に従えば、車両が曲線路を走行する際には、
車体と台車枠との相対的な角変位が生じ、これによって
作動棒によって、一対の第３レバーが連動して同一角度
だけ角変位し、そのため操作リンクを介して、台車枠に
角変位自在に支持されている第２レバーが、角変位し、
これに応じて、第１レバーが角変位し、また第１および
第２リンクが変位し、こうして軸箱、したがって一対の
車軸が変位して操舵される。これによって車軸の軸線の
延長上が、曲線路の曲線半径中心を通り、車両は円滑に
曲線路を走行することが可能となる。

この曲線路の走行中に、車体と台車枠とが横方向および
上下方向に相対的に変位しても、このような変位によっ
て軸箱、したがって車軸に力が作用することがないこと
は、前述の直線路の走行時と同様である。

本発明では、前記第２レバーを省略し、操作リンクを第
１レバーに連結してもよい。

実施例 第１図は本発明の一実施例の直線走行時の状態をスケル
トンで示す斜視図であり、第２図はその実施例の簡略化
した平面図であり、第３図はその実施例の側面図である
。これらの図面を参照して、車両の車体１は台車２によ
って支持される。地上の走行経路に沿って設けられた一
対の軌条３間には、リニアモータを構成する地上子４が
設けられる。この地上子４に対向して台車２には、車上
子５が装着され、本件鉄道車両が走行する推進力が得ら
れる。レール３の上方で、大略的にＨ字状の台車枠６が
配置され、この台車枠６の一対の両側梁７の走行方向中
央位置付近には枕ばね８を介して、本体１が支持される
。この台車枠６の横梁９の幅方向中央には、推力伝達装
置８３を設ける。

推力伝達装置１８３は中心ビン８４および弾性体等を持
ち、車体１−台車枠６間の相対横変位および相対旋回を
可能としながら、車体１−台車枠６間の前後方向力（推
力や制動力）を伝達するもので、中心ビン８４はボルト
８１で車体１に固定され中心ビン８４の軸線は第３図に
おいて参照符６４で示される。

第４図は、第２図の切断面線ＩＶ−■から見た簡略化し
た断面図である。一対の車輪１０ａが固定されている車
軸１１は、軸受１２によって細長い軸箱１３ａに支持さ
れ、この軸箱１３ａの軸線方向中央には上方に突出した
心棒１４ａが形成されている。この心棒１４ａは、取付
部材１５に形成された孔１６に挿通される。この取付部
材１５には、車上子５が固定されている。側梁７は、す
り板およびゴムなどの弾性片１７ａなどを介して軸受箱
１３ａの軸受１２付近に取付けられる。車輪１０ｂは、
前述の車輪１０ａと同様にして、台車枠６に筒状の軸箱
１３ｂを介して支持され、その他の構成は、前述の構成
と同様であり、対応する部分には同一の参照符に添え字
すを付して示す。

車上子５の推力は、取付部材１５、推力伝達手段８２、
台車枠６、推力伝達装置８３および中心ビン８４を経て
、車体１に伝達される。

車輪１０ａの車軸１１の軸線方向両端部付近で、軸箱１
３ａには、第１リンク１８．１９の一端部が結合部２０
．２１で結合される。

第５図は、軸箱１３ａと第１リンク１８の一端部とを結
合する結合部２ｏ付近の断面図である。

軸箱１３ａのブラケット２２には、参照符２３のゴムな
どの弾性片２３あるいは球面軸受を介してピン２４によ
って、角変位自在に結合される。ピン２４の軸線は、車
軸１１の軸線に、自然状態で、平行である。もう１つの
結合部２１に関しても同様な構成となっている。参照符
２３にゴムのような弾性体あるいは球面軸受を使用する
目的は、リンク１８と軸箱１３ａ間の角変位を許容しな
から軸箱１３ａを操舵するための変位を与えるものであ
り、ゴムのような弾性体を用いる場合でも第１リンク１
８と同じく第２リンク１９の間隔および軸箱の前後、左
右方向の指示剛性にも左右されるが、５００〜１０００
　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｍ　ｍ程度の硬いばね常数の弾性体
を用いて走行安定性を確保する。

本発明の他の実施例として、軸箱１３ａと第１リンク１
８の一端部とを、第６図に示される結合部２０ａによっ
て結合するようにしてもよい、軸箱１３ａの外周には弾
性片２５を介して、第１リンク１８の一端部が設けられ
る。

もう１つの車輪１０ｂの軸箱１３ｂに関しても同様にし
て第２リンク２６．２７の一端部が結合部３５．３６で
角変位自在にそれぞれ結合される。

第１レバー２８．２９は、第１図および第３図の上下に
細長く延びる。第１レバー２８の軸線方向の途中である
中間の支持部３０は、第３図に示されるピン３２によっ
て台車枠６に、角変位自在に支持される。もう１つの第
１レバー２９もまた、同様にして支持部３１において台
車枠６に角変位自在に支持される。これらの第１レバー
２８２９は台車枠６の両端部にそれぞれ設けられる。

支持部３０．３１は第１レバー２８．２９の下方寄りに
配置される。一方の第１リンク１８の他端部は、第１レ
バー２８と、結合部３３において、第３図のピン３３ｐ
で示されるようにして角変位自在に結合される。また同
様にして他方の第１リンク１９の他端部もまた結合部３
４において第１レバー２９と角変位自在に結合される。

第２リンク２６．２７の前記一端部は結合部３５．３６
では軸箱１３ｂに角変位自在に支持されており、その他
端部は結合部３７．３８において、第１レバー２８に、
支持部３０．３１に関して結合部３３．３４とは反対側
で角変位自在に支持される。

第２レバー４０．４１は、その軸線方向の中間の支持部
４２．４３において、ピンによって台車枠６の両側部に
、角変位自在に支持される。これらの第２レバー４０．
４１の一端部は、第１レバー２８．２９に、球面軸受な
どの結合部４５．４６によって、角変位自在に結合され
る。第２レバー４０．４１の他端部には、操作リンク４
７．４８の一端部が球面軸受などの結合部４９．５０に
よって角変位自在に結合される。操作リンク４７゜４８
は、車体のローリング変位を考慮して、はぼ水平に配置
する。

一対の第３レバー１０１，１０２は、いわゆるベルクラ
ンクレバーであり、支持部１０３，１０４においてピン
などによって車体１のブラケット１０５．１０６に支持
される。第３レバー１０１゜１０２の一端部には、操作
リンク４７．４８の他端部が結合部１０７．１０８によ
って角変位自在に結合される。この結合部１０７．１０
８は、たとえば球面軸受であってもよい。

第３レバー１０１，１０２の他端部には、剛性の作動棒
１１０の両端部が結合部１１１，１１２において結合さ
れ、これらの結合部１１１，１１２は、たとえばピン結
合である。こうして作動棒１１０の両端部は第３レバー
１０１．１−０２と角変位自在であり、しかも作動棒１
１０がたとえば矢符１１３の方向に変位するとき、一方
の第３しｔ＜−１０１は矢符１１４の方向に角変位し、
またもう１つの第３レバー１０２は矢符１１５の方向に
角変位し、こうして２つの第３レバー１０１゜１０２は
相互に逆方向に角変位するように、第３レバー１０１，
１０２と作動棒１１０とが結合される。

レール３が直線路であるとき、車体１が台車枠６に対し
て第１図の仮想線５８で示されるように横方向に一直線
５８ａ上で移動した場合を想定する。このときには、第
２レバー４０．４１は静止したままで、操作リンク４７
．４８が第１図の実線の状態から、仮想線で示されるよ
うに、角度α１だけ結合部４９．５０を中心にして角変
位し、これに応じて、第３レバー１０１，１０２が角変
位し、作動棒１１０が変位する。すなわち車体１と台車
枠６とが第１図の実線で示されている状態から仮想線５
８で示されるように変位したとき、ブラケット１０５，
１０６、したがって第３レバー１０１，１．０２が同様
に変位し、これに応じて作動棒１１０が矢符１１３の方
向に台車６に相対的に変位する。これによって第３レバ
ー１０１゜１０２は矢符１１４ａ、１１５ａの方向に角
変位し、操作リンク４７．４８は角変位し、第２レバー
４０．４１は変位せず、静止したままである。

したがって第２レバー４０．４１には、このような横方
向の移動による力が作用せず、直線路を安定に走行する
ことができる。

レール３が円形に湾曲した曲線路を走行するとき、第７
図に示されるように、一対のレール３間の中央の位置は
、円弧５つを描き、その軌道の中心６０から半径Ｒ１を
有している。車体１には台車２の他に、もう１つの台車
が設けられており、この台車２の中心ビン軸線と、もう
１つの台車の中心ビン軸線との間の台車中心間距離はＬ
ｌで示されており、また車輪１０ａ、１０ｂの軸距は１
１１で示される。車体１の中心ビン間の垂直二等分線６
１と、台車２の中心ビン軸線６４と中心６０とを結ぶ直
線６２とのなす角度α２だけ、車体１と台車枠６とが、
中心ビンの軸線６４まわりに旋回して角変位する０曲線
通過性能を向上するためには、車軸１１の軸心延長線１
１ａと直線６２とは中心６０付近で交差することが必要
で、幾何学的には直線６２と軸心延長線１１ａのなす角
度α３に対し、軸箱１３ｂの中に位置する車軸６８の軸
心延長線６８ａと直線６２のなす角度もα３となる。し
たがって２つの軸心延長線１１ａ、６８ａのなす角度は
２・α３となる。

第８図はこのような曲線路を車両が走行している状態で
、車体１と台車枠６とが横方向に相対的に変位してずれ
、しかも中心ビン軸線６４のまわりに旋回したときの状
態を示す０作動棒１１０は第８図の実線で示される状態
から仮想線１１７で示される状態となり、操作リンク４
７．４８によって第２レバー４０．４１が角変位し、こ
れに応じて第１レバー２８．２９が角変位し、そのため
第１および第２リンク１８，１９；２６，２７が変位す
る６車体１と台車枠６とが横方向に変位し、しかも車体
１と台車枠６とが角変位して、第８図の実線の状態から
仮想線１１７の状態となったとき、これに応じて、作動
棒１１０が矢符１１３の方向に変位して、第３アームＬ
ｏｔ、１０２が参照符１１４ａ、１１５ａのように変位
する１作動棒１１０は、大きな剛性を有しており、した
がって変形を生じることはない、そのため、第３レバー
１０１，１０２の角変位量は同一である。第１レバー２
８および第２レバー４０による各レバー比は、車体１と
台車枠６のなす相対旋回角度α２（第９図参照）に対し
台車の直線６２と車軸１１の軸心延長線１１ａのなす角
度α３を得るように設定している。これによって車輪１
０ａの車軸１１の軸線６６およびもう１つの車輪１０ｂ
の車軸の軸線６７の延長は、曲線路の中心６０を通るよ
うに、車輪１０ａ、１０ｂの操舵を行うことができる。

これによって車輪１０ａ、１０ｂとレール３とのなすア
タックアングルを小さくし、したがってレール３に作用
する横圧を低減し、曲線路の半径が小さくても、その曲
線路の通過性能を向上させることができる。

第３図において、鎖線位１の操作リンク４７ａは車体１
と台車枠６とが単に上下方向の相対変位をした状態の操
作リンク４７の動きを示している。

上下方向に相対変位した場合、操作リンクの結合部１０
７は前後方向にδ３だけ移動する。また、操作リンク４
８の結合部１０８においても同様にδ３だけ前後方向に
移動することから車体１と台車枠６とが横方向で相対的
に変位した場合と同様に第３レバー１０１，１０２が作
用して、車体１と台車枠６との上下方向の相対変位で車
軸１１が操舵するようなことがない。

このような実施例では、車体１と台車枠６とが横方向お
よび上下方向、ならびに角度α２だけ旋回したときにお
いて、車輪１０ａの車軸１１の軸線と、車輪１０ｂの車
軸の軸線６８との間の軸距１１１は変位せず、したがっ
て軸箱１３ａ、１３ｂにリニアモータの車上子５を固定
するための構成を簡略化することができる。

前述の実施例では、結合部２０では弾性片２３が用いら
れ、このような構成はもう１つの結合部２１でもまた同
様であったけれども、本発明の他の実施例として、この
ような弾性片２３を介する結合は、その他の結合部３３
，３４，３５．３６３７．３８などにおいて実施されて
もよく、あるいはまたさらに球面軸受４５，４６，４９
．５０において、また支持部３０，３１，４２．４３な
どにおいて実施されてもよい。

本発明の他の実施例を第９図〜第１１図の振子式台車の
場合で示す、第９図は、自然振子あるいは強制振子台車
において本発明を実施した台車２ａの平面図で車体１と
台車枠６が相対的に角変位、横変位および振子作用した
状態を示す。第１０図はその台車２ａの側面図であり、
第１１図はその台車２ａの一部を示す断面図で車体１と
台車枠６が相対的に横変位するとともに振子作用をした
状態を示す、この実施例は前述の実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す１台車６の側梁７には
、車輪１０ａの車軸、１１と車輪１０ｂの車軸６８とを
それぞれ支持する軸箱６９，７０が、軸ばね７１．７２
を介して支持されている。

第１１図に明らかに示されるように振子梁７４には低横
剛性の空気ばね７５によって車体１を支持する１台車枠
６にはローラ７６が回転自在に設けられ、このローラ７
６上には振子梁７４の受は部７７が乗せられ、こうして
ローラ７６上で振子梁７４が支持され、車体１の角度α
３およびその逆方向の角度の範囲内で振子作用が行われ
る。車体１の側に固定された突部７８は振子梁７４に立
設されたストッパ７９によって、横変位量δ４が制限さ
れる。振子ストッパは別にある。このような構成を有す
る振子台車においてもまた、本発明が全く同様にして、
実施され、対応する部分には同一の参照符を付す、第１
および第２リンク１８゜２６および第１レバー２８との
接合部３３．３７は、その第１レバー２８の台車枠６の
支持部３０に関して下方および上方に配置される。振子
作用は、直接操舵に影響せず、純粋に曲線の作用だけを
取り出せる。中立位置では、操作リンクは上下に振れる
ので、影響が出ない。

この実施例の場合には、軸箱６９の端部に第１リンク１
８を配置していることから、第１レバー２８．２９の上
端はほぼ車体１の車側付近に位置することから、前述の
第１図による実施例では第２レバー４０．４１を設けて
いるが、他の実施例では第２レバー４０．４１を設けな
くても車体１と台車枠６の相対角変位を大きな変位量と
して検出できるので、第２レバー４０．４１を省略し、
第１レバー２８．２９の上端の結合部４５．４６を球面
軸受などによって操作リンク４７．４８の一端に角変位
自在に結合し、操作リンク４７，４８の他端と第３レバ
ー１０１の結合部１０７を前記一端側と同様に結合する
ことで、本発明の効果を得ることができる。この場合、
前述の第１図による実施例で第１レバー２８．２９およ
び第２レバー４０．４１によってそれぞれ設定していな
各レバー比は、本実施例の場合には第１レバー２８２９
のレバー比のみで設定する。

本発明は、車体が台車枠に載置される構成がその他の構
成であってもまた、同様に関連して実施することができ
る。さらに、揺れ枕または枕梁を備える台車に関連して
も実施される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、直線路および曲線路など
の走行時に車体と台車枠とが横方向および上下方向に相
対的に変位しても、軸箱、したがって車軸に力が作用す
ることはなく、曲線路の走行時などに、車体と台車枠と
が相対的に角変位したときに、作動軸に捩れ力が作用し
、これによって軸箱、したがって車軸が強制操舵され、
車軸の軸線の延長上が曲線路の中心を通ることができる
ようになり、これによって車両は直線路を円滑に走行し
、曲線路の通過性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の台車を簡略化してスケルト
ンで示す斜視図、第２図はその実施例の平面図、第３図
はその実施例の側面図、第４図は第２図の切断面線ＩＶ
−４から見た断面図、第５図は結合部２ｏ付近の断面図
、第６図は本発明の他の実施例の結合部２０ａの断面図
、第７図は車両が曲線路を走行するときの状態を示す簡
略化した平面図、第８図は曲線路を走行している状態に
おけるスケルトンで示す斜視図、第９図は本発明の他の
実施例の振子台車２ａの平面図、第１０図は第９図に示
される実施例の側面図、第１１図は第９図および第１０
図に示される実施例の一部の断面図である。 １・・・車体、２．２ａ・・・台車、３・・・レール、
６・・・台車枠、７・・・側梁、８・・・枕ばね、１８
．１９・・・第１リンク、２６．２７・・・第２リンク
、２８．２９・・・第１レバー、４０．４１・・第２レ
バー、４７゜４８・・・操作リンク、１０１，１０２・
・・第３レバー１１０・・・作動棒 代理人　　弁理士　画数　圭一部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体が載置される台車枠の前後に、一対の車軸が
   軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付近で
   、軸箱に一端部が角変位自在にそれぞれ結合される各車
   軸毎の第１および第２リンクと、軸線方向の中間の支持
   部で台車枠に角変位自在に支持されて台車枠の両側部に
   それぞれ設けられる第１レバーであつて、各第１レバー
   には、前記支持部に関して軸線方向両側に、第１および
   第２リンクの他端部が角変位自在に支持される第１レバ
   ーと、 台車枠の両側部に、角変位自在に支持される第２レバー
   であつて、各第２レバーの一端部に、前記第１レバーが
   角変位自在に結合される第２レバーと、 各第２レバーの他端部に、一端部が角変位自在に結合さ
   れる操作リンクと、 車体に角変位自在に支持されて車体の両側部にそれぞれ
   設けられ、一端部が、操作リンクの他端部に角変位自在
   に連結される第３レバーと、第３レバーの他端部に、両
   端部が角変位自在に、かつ各第３レバーを相互に逆方向
   に角変位するように、連結される作動棒とを含むことを
   特徴とする車両用台車。
2. （２）車体が載置される台車枠の前後に、一対の車軸が
   軸箱を介して保持され、各車軸の軸線方向両端部付近で
   、軸箱に一端部が角変位自在にそれぞれ結合される各車
   軸毎の第１および第２リンクと、軸線方向の中間の支持
   部で台車枠に角変位自在に支持されて台車枠の両側部に
   それぞれ設けられるレバーであつて、各レバーには、前
   記支持部に関して軸線方向両側に、第１および第２リン
   クの他端部が角変位自在に支持されるレバーと、各レバ
   ーに一端部が角変位自在に結合される操作リンクと、 車体に角変位自在に支持されて車体の両側部にそれぞれ
   設けられ、一端部が、操作リンクの他端部に角変位自在
   に連結されるもう１つのレバーと、前記もう１つのレバ
   ーの他端部に、両端部が角変位自在に、かつ前記各もう
   １つのレバーを相互に逆方向に角変位するように、連結
   される作動棒とを含むことを特徴とする車両用台車。