JPH057222B2

JPH057222B2 -

Info

Publication number: JPH057222B2
Application number: JP60081600A
Authority: JP
Inventors: Tooru Saima; Mitsuo Suzuki
Original assignee: Toshiba Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1993-01-28
Also published as: JPS61241259A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、軌条の曲線路等を通過する際に自動
的に輪軸方向に操舵して走行するラジアル台車に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、交通機関における鉄道車輌は、操縦性
能と高速走行時の走行安定性とが互に相反する条
件になることが少なくない。

即ち、こゝで、操縦性能とは、台車でいえば、
レールの曲線通過性能のことであり、又、高速走
行時の走行安定性とは、蛇行動の安定性に対応す
るものである。

一方、鉄道車輌には、高速走行時に蛇行動と呼
ばれる自励振動が発生する。又、殆ど狂いのない
軌道であつても、走行速度の増加に伴つて或る安
定限界速度を越えると、車体や台車が自然に振動
を始める。つまり、走行速度の増加に伴つて車体
が大きくゆれる一次蛇行動（車体蛇行動）が生じ
る。さらに、速度が増加すると、車体の振動は収
まる代りに、台車や輪軸が激しく振動する二次蛇
行動（台車蛇行動又は輪軸蛇行動）が発生する。
上記一次蛇行動は、車体の左右動を押えるダンパ
により比較的簡単に防止できるけれども、二次蛇
行動は、最終的には脱線するおそれがある。

上記二次蛇行動の発生する速度（臨界速度）
は、もつとも簡単なモデルを使うと、次の式で表
される。

こゝで、ｂ：軌間の半分 γ：車輪半径 λ：車輪の踏面勾配ｍ：輪軸の質量 KX：一軸当りの軸箱支持剛性（前後方向） KY：一軸当りの軸箱支持剛性（左右方向）である。

上記数式によつて、臨界速度を高くするための
定性的な傾向をつかむことができる。

即ち、臨界速度を高め、高速でも二次蛇行を発
生させることなく安定に走行させるためには、(1)
軸箱支持剛性を高くする。(2)車輪の踏面勾配を小
さくする。(3)車輪の半径を大きくする。(4)車輪の
質量を小さくする。(5)軌間（レール）を広くす
る。

などの条件が必要である。

このような条件を実現させた台車が新幹線の台
車である。この台車では、等価的に軸箱支持剛性
を低下させるガタを極力少くし、輪軸を充分な剛
性を持つた軸箱支持装置により支えている。又、
踏面勾配も設計上、1/40と小さくしている。しか
し、これでは、曲線通過性能を悪化させるので、
本線上の曲線半径を極端に大きくしている。

次に、曲線通過性能について最も簡単なモデル
により定性的な様子だけを考慮すると、上記式(1)
に対応して、車体や台車枠の変位を無視して車輪
に生じる定常的な横圧を求めると、次の式で表さ
れる。

KXKYbγa／2KλR ……(2) こゝで、ａ：輪軸間距離の半分、Ｋ：クリープ
係数、Ｒ：軌道の曲率半径であり、これ以外の記号は、上記式(1)と同じであ
る。

しかして、上記式(2)から、低い曲線を通過する
ためには、下記の条件が必要である。

即ち、(1)軸箱支持剛性を低くする。(2)車輪の踏
面勾配を大きくする。(3)車輪の半径を小さくす
る。(4)輪軸間距離を狭くする。(5)軌間を狭くす
る。

などの条件を必要とする。

このように、上述した臨界速度を高くする条件
と曲線通過性能との条件は、正反対の条件とな
り、その結果、臨界速度を高めることと、曲線通
過性能による曲線通過時の横圧を低くすること
を、どこで妥協させるかが、台車設計の重要な問
題となる。

又一方、リンク機構によつて台車の走行性能を
改善しようとするのがラジアル台車である。

即ち、上記ラジアル台車は、第１１図に示され
るように、台車台枠ａの前後に前後各一対の軸箱
b₁，b₂，c₁，c₂を設け、この両軸箱b₁，b₂及びc₁，
c₂に各車輪ｄと一体をなす各車軸ｅを軸装し、上
記両軸箱b₁，b₂及びc₁，c₂と上記台車台枠ａの角
隅部a₁，a₂，a₃，a₄に各軸箱支持ばねf₁，f₂，g₁，
g₂を介装し、さらに、上記両軸箱b₁，b₂とc₁，c₂
とを各クロスアンカーリンクh₁，h₂で連結して構
成したものである。

このような構成を備えたラジアル台車は、輪軸
ｅが線路ｉに沿つて動くことを妨げずに、これ以
外の輪軸ｅのよけいな動きを拘束するようになつ
ている。

さらに、上述したラジアル台車の各クロスアン
カーリンクh₁，h₂を使用すると、曲線通過性能が
向上する。特に、フランジが接触するような小さ
い半径の曲線軌道では著しい効果はあるけれど
も、実際の台車に適用するとき、リンク機構に生
じ易いガタをどのように防止し、電動台車でどの
ようにリンク機構を組込むか、又、リンク機構の
分だけ重くなるばね下質量の増加をどのように補
うか等が問題になる。

又一方、台車の曲線路の通過を良好ならしめる
上記ラジアル台車は、如何にして高速範囲まで安
定した走行を行えるかを考慮し、可能なかぎり、
一台車の中の前・後の２軸を高剛性材で平行に支
持し、若干柔かい剛性で車軸の軸方向に支持する
ことが台車設計上、重要視されている。

他方、一軸ごとに台車に対して自由にスイベル
動を可能にしたり、二軸が相互にスイベルした
時、二軸をＶ字形又はハ字形の動きを拘束するこ
とにより、車軸に一軸蛇行又は、二軸蛇行軸を発
生せしめ、これらの蛇行動が台車を滑らかに軌条
の曲線路に沿つて旋回する機能を発生するように
した上述のラジアル台車がある。

このラジアル台車の場合、車輪の蛇行は、車輪
の踏面（タイヤ面）のテーパ形状と車輪のフラン
ジとレールの間隙によつて決まるものであるか
ら、上記車輪が急カーブ（急曲線路）を走行しや
すくするためには、上記車輪がレールに対する踏
面テーパの形状を特殊な円弧形状にし、軌条の曲
線路で車輪が僅かに外軌側によることによつて、
輪軸が小さな曲率半径で旋回するように構成され
てきた。

このように、輪軸自体が蛇行動を行うような性
質を利用して、曲線通過を行わせようとする以外
に、台車が曲線路に入ることにより生じる台車と
これに載置された車体との相対回転角（首振り角
度）から車輌が走行している曲線路の曲率半径を
検出し、各輪軸の中心線が正常に上記曲線路の曲
率半径の方向に向くように、輪軸中心をリンク機
構で拘束する“半強制操舵方式”があらたに提案
されている。

既に提案されているラジアル台車は、第１１図
に示されるように、車輪踏面（タイヤ面）のテー
パは適性なる波長の蛇行動を生じるように、前記
台車台枠ａの前後に前後各一対の軸箱b₁，b₂c₁，
c₂を設けて、各軸箱支持ばねf₁，f₂，g₁，g₂で前
後、左右を適正な剛性で上記各軸箱b₁，b₂，c₁，
c₂を保持し、さらに、上記各クロスアンカーリン
クh₁，h₂が上記軸箱b₁，b₂を交叉して連結するよ
うに構成されている。なお、こゝで、上記輪軸ｅ
は、各車輪ｄの踏面（タイヤ）にテーパ面又は円
弧踏面を形成している。

このように、上述したラジアル台車は、軌条の
直線路を走行するとき、各輪軸（車軸）ｅが平行
になり、各車輪ｄのフランジがレールｉに接触し
ない状態で直進するようになつている。

又一方、上記ラジアル台車が曲線路に進入する
と、この台車の先行車輪ｄが曲線路の外軌側へ近
寄るけれども、上記各車輪ｄのテーパ面又は円弧
踏面の機能によつて上記外軌車輪ｄが前進し、他
方、内軌側車輪ｄが遅れるようになる。同時に、
後行車輪ｄは、通常の状況で曲線路に進入する
と、この後行車輪ｄは曲線路の内軌側へ近寄るけ
れども、上記テーパ面又は円弧踏面の機能によつ
て内軌側車輪ｄが前進し、その外軌側車輪ｄは遅
れる。このとき、上記軸箱b₁，b₂，c₁，c₂が上記
各クロスアンカーリンクh₁，h₂により相互に拘束
されているため、上記軸箱b₁，c₂の前進量と、上
記軸箱b₂，c₁の後進量が等しくなることから、結
果的に上記輪軸（車軸）ｅの中心線延長は、曲線
路の中心点で交叉し、この各輪軸は、軌条の外軌
側と内軌側との曲率半径の比の分だけ、車輪径の
比が合致するまで上記外軌側に寄つたところで均
衡する。特に、車輪のフランジがレールに接触す
ることなく、曲線路を通過することができる。さ
らに、このラジアル台車の特性は、二軸蛇行動特
性を用いたものでは、高速走行まで安定した走行
が得られ、上記クロスアンカーリンクh₁，h₂によ
る構成による差はあるけれども、良好な実績をも
つている。

このようにラジアル台車は、上述した二輪軸を
機械的に連結しなくても、一輪軸単独の蛇行動を
利用して曲線路走行することもできるし、安定走
行速度の範囲は低下するけれども、構造的には、
複雑な構成による部分が少くなり、低速範囲での
み使用するときには、保守点検や台車の価格の点
で有用である。

しかしながら、上述したラジアル台車は、上記
レール上に異常な喰い違いや、石ころのような異
物があつたとき、正常な車輪の転動が損なわれた
場合、この車軸が二輪軸連結の場合より、簡単に
異常な方向へ向いてしまい、車輌の異常振動や脱
線を起すおそれがある。

これに対し、台車の車体に対する旋回角によ
り、車軸の方向を制御しようとする技術手段は、
例えば、特公昭49−32816号や特公昭50−24488号
公報に示されるように、車体と台車との回転角を
幾何学的に検出して前後、左右の軸箱間隔を変化
させようとするものであるが、これは、輪軸の方
向操舵を行う力が車輪の横圧を利用する関係上、
車輪の横圧が大きくなるか、又は、台車が、軌条
の曲線路に沿つての首振り速度と輪軸が曲線路の
中心に向くまでの時間が必ずしも合致しないた
め、無理や緩衝機構を設けることを余儀なくさ
れ、これに起因して構造複雑となり、組立・調整
及び保守点検が面倒になる等の難点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であつて、軌条上を走行する輪軸を備え、しか
も、車体を載置した台車において、台車に対する
輪軸の首振り角度が台車と車体の首振り角度から
判断して異常角度になつたとき、半強制操舵機構
で台車の輪軸方向を操舵して車輪のフランジ摩耗
や脱線を防止すると共に、併せて、台車の安全性
の向上を図るようにしたことを目的とする操舵台
車を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、軌条上を走行する一対の輪軸を備
え、この一対の輪軸が相互に反対方向に首を振る
をように連結され、車体を載置したラジアル台車
において、このラジアル台車の前後に位置する上
記各輪軸に各軸箱を設け、この各軸箱と上記車体
との間を予め決められた範囲での動作を許容する
手段を含むリンク、レバー機構により連結し、前
記ラジカル台車の首振り角度と実際の輪軸の首振
り角度との差が前記予め決められた許容動作範囲
を越えようとしたときに、前記リンク、レバー機
構により操舵を行なう半強制操作機構を設け、こ
の半強制操作機構が輪軸の向きを拘束して線路に
沿つた方向へ車体の向きを矯正するように操舵
し、フランジ摩耗や脱線を防止するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をリニヤモータ推進台車に適用し
た図示の一実施例について説明する。

第１図乃至第３図において、符号１は、軌条
（レール）であつて、この軌条１の軌間には、リ
ニアモータ二次板２がレールの長さの方向に敷設
されており、この軌条１上には、鉄道車輌が走行
するようになつている。又、上記軌条１の上位に
は、略Ｈ形をなすように構成された台車台枠（以
下、たんに台枠という）３が設けられており、こ
の台枠３は、一対の側梁４ａ，４ｂの中程に各一
対をなす揺枕案内片５ａ，５ｂを植設し、この各
一体をなす揺枕案内片５ａ，５ｂに揺枕６の両端
部を上記両側梁４ａ，４ｂを跨ぐようにして、し
かも、各空気ばねによる枕ばね７ａ，７ｂを介装
して構成したものである。さらに、上記揺枕６の
中央部には心皿孔８が穿設されており、この心皿
孔８には、車体と一体をなす心皿９の心軸９ａが
貫通して軸装されている。さらに又、上記台枠３
を構成する一対の側梁４ａ，４ｂの前、後端部に
は、各軸箱１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂが各
軸ばね１２を介して設けられており、この各軸箱
１０ａ，１０ｂ及び１１ａ，１１ｂには各車輪１
３ａ，１３ｂと一体をなす車軸１４ａ，１４ｂが
回転自在に軸装されている。

一方、上記リニアモータ二次板２の直上に位置
する上記各車軸１４ａ，１４ｂには、軸受１５及
びスフエリカル軸受１６がそれぞれ設けられてお
り、この軸受１５とスフエリカル軸受１６には、
リニアモータ一次板１７が上記リニアモータ二次
板２に互に向き合うようにして設けられている。
特に、上記軸受１５とスフエリカル軸受１６の位
置するこのリニアモータ一次板１７には、各ブラ
ケツト１７ａ，１７ｂが、上記軸受１５とスフエ
リカル軸受１６とを跨ぐようにして設けられてお
り、この両ブラケツト１７ａ，１７ｂは、上記軸
受１５とスフエリカル軸受１６に各回動中心ピン
１９，２０によつて回動自在に枢着されている。
又、上記ブラケツト１７ｂの近傍の上記リニアモ
ータ一次板１７の上面には、耳環１７ｃが付設さ
れており、この耳環１７ｃには、牽引連杆２２が
ピンによつて軸装されており、この牽引連杆２２
の他端部は、前記心皿９の心軸９ａにピン２３で
枢着されている。

他方、第２図に示されるように、上記各軸箱１
０ａと１１ａには、各耳片１０ｃ，１１ｃが互に
内がわに向き合つて形成されており、この両耳片
１０ｃ，１１ｃには、前記台枠３にそれぞれ各ピ
ン２４，２５で枢着された各作動槓杆２６，２７
が各ガイドピン２８，２９によつて遊び空隙３０
ａ，３０ｂを形成した中に遊嵌されている。又、
上記両耳片１０ｃ，１１ｃの位置する上記台枠３
の中程には、中間槓杆３１がピン軸３２によつて
枢着されており、この中間槓杆３１の両端部に
は、上記両作動槓杆２６，２７に軸着された各連
結杆３３，３４がそれぞれ連結されている。さら
に、上記中間槓杆３１の一端部には、連杆３５が
枢着されており、この連杆３５の一端部は、第１
図に示されるように前記車体と一体をなす垂脚杆
３６に連結されている。このようにして、上記作
動槓杆２６，２７、中間槓杆３１、連結杆３３，
３４及び連杆３５は、半強制操舵機構３７を構成
している。

従つて、軌条１の直線路及び第３図に示される
曲線路を走行する場合、台枠３と車体とは、上記
リニアモータ二次板２とリニアモータ一次板１７
とによつて上記牽引連杆２２を介して走行すると
共に、上記台枠３と上記枠体とは心皿９の心軸９
ａによつて自由に首振り動作をし得るようになつ
ており、しかも、両車輪１３ａ，１３ｂと一体を
なす車軸１４ａ，１５ａと上記台枠とは、上記軌
条１に対して軸受１５及びスフエリカル軸受１６
によつて自由に蛇行して走行し得るようになつて
いる。

又一方、上記台枠３と車体３６との間に設けら
れた上記半強制操舵機構３７は、通常走行時、前
記遊び空隙３０ａ，３０ｂによる首振り角度検出
機能によつて自由に首振り動作及び自由に蛇行し
て走行するようになつている。

即ち、第３図に示される曲線路を走行すると
き、例えば、曲線路の中心Ｏに対して、台車３の
中心をO₁とし、車体の中心をO₂とした場合、車
体３６が上記曲線路に完全に乗つて走行すると
き、上記輪軸１４ａ，１４ｂの中心線の延長上が
上記曲線路の中心Ｏにきており、車輌は、円滑に
走行するようになつている。この場合上記半強制
操舵機構３７は作動しておらず、上記遊び空隙３
０ａ，３０ｂ内で遊動している。

しかしながら、何等かの原因、例えば、レール
と車輌１３ａ，１３ｂのフランジがレールの不整
により衝合したり、レール上の異物が当つたりし
て台車に対する輪軸の首振角が車体と台車の首振
り角度に比して異常な状態になると、上記半強制
操舵機構３７が作動して上記台枠３と車体３６と
の自由な首振り動作や自由な蛇行を規制して、最
早やこれ以上の首振り動作や蛇行動をしないよう
になつている。

以下、本発明の作用を数式を入れて説明する。

第１図乃至第３図において、上記各車輪１０
ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂの各輪軸１４ａ，１
４ｂは、各回動中心ピン１９，２０を中心に回動
し得るから、上記軌条１と各車輪１０ａ，１０
ｂ，１１ａ，１１ｂのフランジとの遊隙で許容さ
れる範囲内で、踏面（タイヤ）形状に倣つて蛇行
動しながら軌条上を走行するようになつている。
これは、一定の限度を越えると、上記半強制操舵
機構３７によつて規制される。

この場合、上記リニアモータ一次板１７が上記
輪軸１４ａ，１４ｂの中心位置を拘束しているの
で、上記各軸ばね１２は、適正な前後、左右のば
ね常数で上記各軸箱１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１
１ｂを保持しておけば、特に、台枠３との間の拘
束は不要となる。又、上記軸受１５とスフエリカ
ル軸受１６との作用で軌条に捩りがあり、しか
も、上記輪軸１４ａ，１４ｂの平行平面性が損わ
れても、上記スフエリカル軸受１６によつて、上
記リニアモータ一次板１７が捩られるのを防止す
るようになつている。

また、上記リニアモータ一次板１７で生じた推
力は、直接的に牽引連杆２２を介して心皿９と一
体の車体３６へ伝達されるので、各軸箱１０ａ，
１０ｂ，１１ａ，１１ｂと台枠３との間の前後方
向の伝達は、不必要になつている。しかし、牽引
力を車体３６へ伝える上記心皿９は、揺枕６の中
心部に嵌合しているので、上記台枠３の両側梁４
ａ，４ｂの位置は、揺枕案内片５ａ，５ｂによつ
て正しく保持されている。

次に、上記台車と車体３６とが、第３図に示さ
れる曲線路１を走行する場合、第３図において、
車体と一体の垂脚杆３６の車体中心O₂からの距
離をＡとし、中間槓杆３１に対し、連杆３５の連
結された位置からピン軸３２までの距離をＢと
し、各連結杆３３と３４及び上記中間槓杆３１の
ピン軸３２までの距離をそれぞれＣとし、各作動
槓杆２６，２７の各連結杆３３，３４とピン２
４，２５での距離をＤとし、上記各ガイドピン２
８，２９から各ピン２４，２５までの距離をＥと
し、上記台車の中心O₁から軸箱１１ａまでの距
離をＦとし、上記台車の中心O₁から車体３６の
中心O₂までの距離をＧとし、さらに、両輪軸１
４ａと１４ｂとの距離を２Ｈとし、さらに、曲線
路の半径をＲとし、この曲線中心Ｏより上記台車
の中心O₁と車体中心O₂の間を角度θ₁とし、上記
曲線中心Ｏより上記台車中心O₁と各輪軸１４ａ，
１４ｂの間を角度θ₂とすると、下記の式が成立することによつて、両輪軸１４
ａ，１４ｂの中心線の延長が上記曲線路１の曲線
中心Ｏと合致することになる。

なお、こゝで、sinθ₂≒tanθ₂≒θ₂が成立すると、 sinθ₁＝Ｇ／Ｒ ……(1) sinθ₂＝tanθ₂＝Ｈ／Ｒ ……(2) Fsinθ₂＝Asinθ₁×Ｃ／Ｂ×Ｅ／Ｄ ……(3) 上記(3)式に、(1)，(2)を代入すると、ＦＨ／Ｒ＝ＡＧ／Ｒ×Ｃ／Ｂ×Ｅ／Ｄ ……(4) となり、こゝで、上記(4)式のＲを消去すると、 FH＝AG×Ｃ／Ｂ×Ｅ／Ｄ ……(5) となる。

さらに、こゝで、Ａ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、最初から
与えられる寸法なので、他の寸法は、下記の関係
を保てばよいことになる。

即ち、Ｃ／Ｂ×Ｅ／Ｄ＝FH／AG ……(6) となる。

又、上記(6)式の関係が曲線半径に関係無く、両
輪軸１４ａ，１４ｂの中心線は、曲線路の中心に
向くことができる。

しかし、実際問題として、曲線路には、スラツ
クを与え、台車３の曲線路通過を円滑にせしめる
ようにしているが、直線路から曲線路に移行する
過渡状態の区間で緩和曲線と上記スラツクの付け
方次第で各輪軸１４ａ，１４ｂと台枠３とは、第
３図に示した理想的な関係を保持するものではな
い。このため、第２図に示したように、無理な応
力を逃げるために、上記半強制操舵機構３７に遊
び空隙３０ａ，３０ｂを形成して、操舵リンク系
を構成する半強制操舵機構３７には、接触するこ
と無く走行するようにしてあるので、円滑に台枠
３と車体３６の首振が可能で輪軸の自由な蛇行動
を拘束することはないが、もし、仮に異常な輪軸
首振が生じると、半強制操舵機構がこの輪軸の動
きを拘束して安全な走行が得られるようになつて
いる。

即ち、上記各輪軸１４ａ，１４ｂは、車輪１３
ａ，１３ｂの踏面形状により決る自己操舵機構で
曲線路に沿つて操舵走行して行くが、上記各作動
槓杆２６，２７は若干の間隙を有した状態で遊び
空隙３０ａ，３０ｂと各ガイドピン２８，２９と
によつて追随して変位する。このため、上記両輪
軸１４ａ，１４ｂが正常な自己操舵特性をもつて
走行しているとき、上記各作動槓杆２６，２７及
び中間槓杆３１、各連結杆３３，３４及び連杆３
５とで構成される上記半強制操舵機構３７には、
全く力が作用しないまゝ走行する。しかして、上
記半強制操舵機構３７が作動したときの反作用と
なる両輪軸１４ａ，１４ｂの横圧の増大は生じな
い。

又一方、仮に、上記車輪１３ａ，１３ｂのいず
れかに小石等の異物や喰い違いレールが衝突する
と、好ましからざる方向に転向し、レール１と車
輪１３ａ，１３ｂのフランジとの間のアタツクア
ングルが過大になり、フランジやレールの異常摩
耗や脱線するおそれもある。

しかし、本発明では、車輪１３ａ，１３ｂが異
常方向に転向しそうとなると、各ガイドピン２
８，２９と遊び空隙３０ａ，３０ｂとが接触して
一定の範囲内で上記半強制操舵機構３７が作用し
て、上記車輪１３ａ，１３ｂを操舵して、上記台
車３が無理なく、直線路や曲線路を走行するよう
になつている。

つまり、上記輪軸１４ａ，１４ｂが過大な首振
り動作をすると、前述したように、半強制操舵機
構３７が輪軸方向を拘束して線路に沿つた方向に
車体３６の向きを矯正するようになつている。こ
の矯正力は、上記台車の首を振らせる車輪１３
ａ，１３ｂのフランジ等に作用する横圧力を利用
して、車輪１３ａ，１３ｂの向きを矯正し、実際
に生じた横圧力を低減するようになつている。

従つて、本発明は、基本的に正しく輪軸１４
ａ，１４ｂが線路に沿つて走つているとき、ラジ
アル台車でありながら、異常路線の形状や条件
で、輪軸１４ａ，１４ｂが正しい方向から離れよ
うとすると、自動的に上記半強制操舵機構３７で
規制して走行するようになつている。

なお、第１図、第２図、第３図において、半強
制操舵機構が台枠の片側にだけ配されているよう
に示されているが、各輪軸がリニヤモータに対し
て回転中心ピン１９，２０で回動可能になつてい
るので、台枠片側だけに配されているだけで、十
分条件を満足しているが、台枠両側に半強制操舵
機構を配しても何等機能的に差は無く、信頼性を
向上せしめる上では好ましいことである。

次に、第３図の半強制操舵機構の成立条件式で
ある(6)式において、連結杆３３，３４が直接軸箱
１０ａ，１１ａと結合しても、何等不都合は生じ
ない。この場合は、Ｅ／Ｄ＝１になつたことに相
当し、(6)式はＣ／Ｂ＝FH／AGを満足せしめれば良いことになる。

次に、第４図に示される本発明の他の実施例
は、リニアモータを使用しない通常の台車に半強
制操舵機構３７を設けたものであつて、各軸箱１
０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂに、同形等大の各
連結棒３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂを介し
て、上記台車３に付設された各三角作動板４０
ａ，４０ｂと各作動槓杆２６′，２７′に連結し、
この各三２７′を各連杆４１ａ，４１ｂで連結し
て構成したものであり、上述した実施例と同じ機
能を有するものである。

又一方、第５図に示される本発明の他の実施例
は、第４図に示される実施例の変形であつて、こ
角作動板４０ａ，４０ｂと各作動槓杆２６′、れ
は各軸箱１０ａと１１ｂとを各連結棒３８ａ，３
９ｂを介して台枠３の槓杆４２の両自由端部に連
結すると共に、各軸箱１０ａ，１０ｂ，１１ａ，
１１ｂとを各クロスアンカーリンク４３，４４で
連結したものであり、上述した具体例と同じよう
に、半強制操舵機構３７が組込まれている。

又一方、第６図乃至第７図に示される本発明の
他の実施例は、上記第５図に示された変形例であ
つて、これは、作動槓杆２６′に中間槓杆３１を
上記台車に枢着した支軸４５で重合して枢着する
と共に、上記作動槓杆３１の中程に係止されコイ
ルばね４６の各係止ピン４７ａ，４７ｂで遊び空
隙３０ａ，３０ｂを設けて、上記作動槓杆２７′
を拘束するように構成したものである。

次に、第９図及び第１０図に示される実施例
は、第５図に示される実施例の変形例であつて、
これは、各軸受１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ
にＬ字形をなす連結枠４３′，４４′を設け、この
両連結枠４３′，４４′の中程に各耳片４３a′，４
４a′を付設し、この両耳片４３a′，４４a′とを支
軸４８で枢着して、上記両連結枠４３′，４４′を
クロスアンカーリンク機能を持たせるようにし、
上記耳片４４a′に連結杆４９を介して台車３に枢
着されたベルクランク５０を連結し、このベルク
ランク５０に遊び空隙３０ｂを形成し、この遊び
空隙３０ｂに上記連結杆４９の自由端に設けられ
たガイドピン２９を係合したものである。

なお、上記第９図に示される実施例を、第１０
図を参照して、数式で解説すると、下記のように
なる。又、第１０図中の符号は、第３図に示され
るものと同じ構成のものは、同じ符号を使用す
る。

即ち、 sinθ₁＝Ｇ／Ｒ ……(1)′ sinθ₂≒tanθ₂＝Ｈ／Ｒ ……(2)′ Hsinθ₂＝Asinθ₁×C′／B′ ……(7) 式(7)に(1)′，(2)′式を代入すると、ＨＨ／Ｒ＝ＡＧ／Ｒ×C′／B′ ……(8) こゝで(8)式のＲを消去すると、 H²＝AG×C′／B′ ……(9) こゝで求めるC′／B′を算出すると、 C′／B′＝H²／AG ……(10) となる。

故に、(10)式を満足するように、C′／B′を選定すれば、前述した他の実施例と同じように、操舵リ
ンク系を構成する半強制操舵機構３７に異常な応
力が作用しても、台枠３と車体３６との自由な首
振り動作や自由な蛇行動を拘束して安全に走行す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、軌条上を走
行する一対の輪軸を備え、この一対の輪軸が相互
に反対方向に首を振るように連結され、車体を載
置したラジアル台車において、このラジアル台車
の前後に位置する上記各輪軸に各軸箱を設け、こ
の各軸箱と上記車体との間を予め決められた範囲
での動作を許容する手段を含むリンク、レバー機
構により連結し、前記ラジアル台車の首振り角度
と実際の輪軸の首振り角度との差が前記予め決め
られた許容動作範囲を越えようとしたときに、前
記リンク、レバー機構により操舵を行なう半強制
操作機構を設け、この半強制操作機構が輪軸の向
きを拘束して線路に沿つた方向へ車体の向きを矯
正するように操舵するので、フランジ摩耗や脱線
を防止できるばかりでなく、曲線路の高速走行に
よる台車の信頼性や安全性を向上することができ
る等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による操舵台車の斜面図、第
２図は、上記操舵台車の一部を省略して示す平面
図、第３図は、本発明の作用を説明するための
図、第４図乃至第１０図は、本発明の他の実施例
を示す図、第１１図は、既に提案されているラジ
アル台車を線図的に示す平面図である。１……軌条、３……台枠、４ａ，４ｂ……側
梁、６……揺枕、９……心皿、１０ａ，１０ｂ，
１１ａ，１１ｂ……軸箱、１２……軸ばね、１３
ａ，１３ｂ……車輪、１５……軸受、１６……ス
フエリカル軸受、１９，２０……回動中心ピン、
２２……牽引連杆、２６，２７……作動槓杆、２
８，２９……ガイドピン、３０ａ，３０ｂ……遊
び空隙、３１……中間槓杆、３３，３４……連結
杆、３５……連杆、３７……半強制操舵機構。

Claims

【特許請求の範囲】１軌条上を走行する一対の輪軸を備え、この一
対の輪軸が相互に反対方向に首を振るように連結
され、車体を載置したラジアル台車において、こ
のラジアル台車の前後に位置する上記各輪軸に各
軸箱を設け、この各軸箱と上記車体との間を予め
決められた範囲での動作を許容する手段を含むリ
ンク、レバー機構により連結し、前記ラジアル台
車の首振り角度と実際の輪軸の首振り角度との差
が前記予め決められた許容動作範囲を越えようと
したときに、前記リンク、レバー機構により操舵
を行なう半強制操作機構を具備することを特徴と
する操舵台車。２前記半強制操作機構の予め決められた範囲で
の動作を許容する手段として、前記リンク、レバ
ー機構の接合部に遊動空隙を形成したことを特徴
とする請求項１記載の操舵台車。３前記半強制操作機構の予め決められた範囲で
の動作を許容する手段として、前記リンク、レバ
ー機構に原位置へ復帰習性を付勢する弾性体を介
装したことを特徴とする請求項１記載の操舵台
車。