JPH07100448B2 - 空気圧タイヤを有する舵取り車輪を備えた速い乗り物のための自己案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、駆動車輪であることができる空気タイヤを有
する舵取り車輪を備えた速い乗り物のための自己案内装
置であって、舵取り車輪の近くに、乗り物の移動方向に
長手方向に延びていてかつレールに追従するように意図
されたレール車輪を担持する第一アームと、案内車軸に
対して乗り物の移動方向と反対方向に長手方向に延びて
いてかつそれ自体でレール車輪を担持する第二アームと
を備え、二つの支持アームは、交差部材に取りつけられ
た二つのほぼ水平な軸を中心として垂直に揺動可能であ
り、交差部材は、タレットに取りつけられたほぼ垂直な
枢軸を中心として所定の角振幅にわたって水平面内を旋
回可能であり、前記タレットは前記案内車軸の舵取り車
輪の一つのための案内レバーに枢着された少なくとも一
つの連結棒に連結されていて、案内車軸のこの制御タレ
ットをほぼ垂直な枢軸を中心として回転させるようにな
っており、第一アームが、第二アームの接続部よりいっ
そう剛性のある接続部により前記タレットに取りつけら
れている自己案内装置に関する。

この自己案内装置は、主としてタイヤで移動する公共の
輸送乗り物に用いられる。

その自己案内装置は、特に、二つの方法のある形式の乗
り物、すなわち、乗り物がそれ自体の下部構造で循環す
るときに自己案内レール装置により案内されるか、また
はこれに代わる方法として、乗り物が自主的に循環する
ときに運転者により手動で案内される乗り物のための自
己案内装置に関する。

駆動車輪であることができる空気タイヤを有する車輪を
支承する少なくとも一つの案内車軸を備えた乗り物の自
動案内用装置は、ヨーロッパ特許No.0062370から知られ
ている。

この周知の装置は、案内車軸の近くに乗り物の移動方向
に延びる第一のいわゆるセッサーアームを有する。この
アームは、ほぼ垂直な枢軸に装着されたタレットに取り
つけられ、かつ舵取り車輪を一つを案内するためのレバ
ーに枢着された少なくとも一つの連結棒に連結されてい
る。

また、この周知の装置は、案内車軸に対して乗り物の移
動方向と反対方向に延びる第二のいわゆる追従アームを
有する。この第二のアームは、ほぼ垂直な枢軸を中心と
して、タレットと無関係に予め決められた範囲まで水平
に回動できるようにタレットに取りつけられている。

二つのアームは、各々、案内レールに追従するように設
計されたレール車輪を担持している。

この装置は、センサーアームと追従アームを上昇させる
ための手段を有する。アームを上昇させることにより、
かつ案内車軸を舵取り車輪に連結することにより乗り物
の手動による駆動ができる。

今まで全くセンサーアームであってが、所定の範囲まで
タレットと無関係に水平に旋回できる追従アームになる
第一アームの役割を逆にするための、および以前は追従
アームであったが今やセンサーアームになった第二アー
ムの旋回の自由度を制限しまたは阻止するための手段を
設けることにより駆動を二方向にすることができる。

しかしながら、この周知の装置は、案内車軸の車輪の自
然振動様式を不安定にしうる欠点がある。このような不
安定は、30〜60km/hの程度の或る臨界速度から生ずるこ
とがあり、かつ車輪の過度の横振動を引き起こしうる。

これらの状況の下では、これらの速度で乗り物を操作す
ることが危険になる。なぜなら、レールにより課せられ
た道が直線であろうとまたは曲線であろうと、自己案内
レール車輪の時ならぬ脱線が起こりうるからである。

非案内道路乗り物では、案内車軸は、ジグザグ路により
変えられた一定量の揺れ動きの恩恵を連続的に被りなが
ら回転し、案内車軸は、道路の状態により、および車輪
の回転成分、すなわちドラム、リムおよび空気圧部品の
静的および／またが動的不平衡により、またはジャイロ
効果により引き起こされる外乱に応じて右と左に交互に
旋回する。

従って、これらのジグザグの振幅と周波数はこれらの外
乱の大きさに依存し、また引きつけられる質量の値にお
よびスピンドル車軸の傾斜角度によりかつそれらのキャ
スタ角により引き起こされる引き戻し力の値にも依存す
る。

非案内車軸内の周期的現象を避けるために、引きつけら
れる回転質量を平衡させ、これらの質量を制限し、かつ
シミーの名により知られた共鳴の現象を避けるように外
乱周波数の値と異なる値に装置の自然周波数を保つこと
ができる舵取りと懸架装置の形態を作ることが必須であ
る。

また、枢着部および舵取り車輪を互いに連結する接続部
の隙間を除くことが必要であることも見出された。

シミーは、舵取り車輪の時ならぬかつぐいと動く旋回に
より変えられる。この現象は、或る臨界速度で或る外乱
と共に発達する。

ヨーロッパ特許No.0062370に記載されているように、レ
ール上のレール車輪による案内装置を案内車軸につけ加
えると、案内車軸に、レール車輪とレールの状態に依存
してかつ30km/hより高い移動速度で、周期的現象を作り
得る舵取り車輪の振動外乱が導かれることがあり、これ
らの周期的現象が、少なくとも特別な予防策を講じなけ
れば、手動で駆動される乗り物に観察されるシミーと同
様であることが見出された。

本発明の目的は、レール上のレール車輪により案内する
ための装置を備えた案内車軸における周期的現象を防止
することである。

上記の目的を達成するために、本発明による自己案内装
置は、タレットが少なくとも一つの連結棒に連結され、
この連結棒は、案内車軸のこの制御タレットをほぼ垂直
な枢軸を中心として回転させるように案内車軸の舵取り
車輪のうちの一つの舵取り車輪のための案内レバーに枢
着され、前記舵取り車輪の前記センサアームの各々に関
して旋回の自由度を与える結合離断手段が設けられ、そ
の際レールと第一のセンサ支持アームにより課せられる
設定旋回値が第二のセンサ支持アームにより課せられる
設定旋回値より小さいことを特徴とする。

案内車軸の自己案内「レール車輪／レール」装置の結合
を断つために種々の手段を用いることができる。

第一の手段は、案内レール車輪が回転する軸を、その支
持アームにより担持されたブッシュ内を、所定の限界内
に移動を制限するストッパーの間で摺動させることによ
り、その支持アームに対して予め決められている振幅だ
け横に移動する自由度を少なくとも一つの案内レール車
輪に与えることを含む。

第二の方法は、それを中心として案内レール車輪が回転
するハブを、平らな部分を有しかつ支持アームと一体で
ある軸上を、移動を所定の限界に制限する移動制限スト
ッパーの間で、軸受により摺動させることにより、その
支持アームに対して予め決められた振幅の横運動の自由
度を少なくとも一つの案内レール車輪に与えることを含
む。

第三の方法は、乗り物の移動方向を逆にするための装置
の移動を制限する手段を設けて、逆にする装置と、第一
支持アームを支承する交差部材により担持された付属物
との間に隙間を維持することにより、第二アームのタレ
ットに対する水平な旋回を自由度より小さい所定の角振
幅を有するタレットに対する水平な旋回の自由度を第一
案内アームに与えることを含む。

第四の方法は、タレットを舵取り車輪に連結する連結棒
の端部の間を、移動を所定の限界に制限する移動制限ス
トッパーの間で摺動できる手段を設けることにより、舵
取り車輪に対して予め決められた角振幅だけ水平な旋回
の自由度をタレットに与えることを含む。

案内車輪とレールの結合離断は、案内車軸と懸架質量の
結合離断により完了するのが有利である。これは、舵取
り車輪の領域で横方向加速を減少させるために乗り物の
本体の適当な横方向懸架により作られる。

そのような横方向懸架を、空気圧懸架袋を囲む円筒状ス
リーブにより構成して、懸架袋をそれらのピストンとほ
ぼ同軸に保つのが有利である。円筒状スリーブと移動制
限ストッパーのみが、所定の値に制限された横運動を許
す。ほぼ水平な油圧ショックアブゾーバーが横振動を減
少させる。

これらの結合離断手段は、自己案内装置に完全な安定性
と信頼性の利点を与える。実際に、共鳴の危険は、少な
くとも80km/hより高い作動速度にもっていかれる。さら
に、自己案内装置内の過度の機械的応力が避けられる。

本発明のさらに続く特徴と詳細は、この明細書に添付さ
れた図面についての次の詳細な記載中に現れるだろう。
図面は、非限定例により、本発明による乗り物の自己案
内装置のいくつかの実施例を示す。

第１図は、空気圧タイヤを有する舵取り車輪を備えかつ
本発明による自己案内装置を備えた案内車軸の平面図で
ある。

第２図は第１図の線II−IIに沿った断面である。第３図
と第４図は、前記レール車輪の支持アームに対して案内
レール車輪の結合を断つための装置の垂直断面である。

第５図は、タレットに対して交差部材に枢着された支持
アームの結合を断つための装置の平面図である。

第６図は、舵取り車輪に対してタレットの結合を断つた
めの装置の断面図である。

第７図は、レールに対して案内レール車輪の結合を断つ
ための装置の垂直断面である。

第８図は、乗り物の懸架質量に対して案内車軸の結合を
断つための装置の垂直横断面である。

これらの図面において、同じ参照数字は同一のまたは同
様な要素を表す。

本発明による空気タイヤを有する車輪を備えた速い乗り
物のための自己案内装置について第１図と第２図に示し
たように、この装置は、本体２を有する全体的に参照数
字１で示された案内車軸を有し、本体２の各端部にはス
ピンドル３が設けられており、このスピンドルは、案内
レバー６により指向される空気タイヤ５を有する車輪４
を支持している。この車軸１には、レール車輪７と７′
を有する両方向兼用の自動案内手段が取りつけられてお
り、レール車輪は、乗り物（図示してない）の転がり通
路の長手方向軸線を延びているレール８に係合されるよ
うに意図されている。これらのレール車輪７と７′は、
支持アーム10と10′に支持された軸９に取りつけられて
おり、支持アームは、案内車軸１に対して乗り物の二つ
の可能な移動方向を延びている。支持アーム10と10′
は、交差部材12と12′により担持されたほぼ水平な枢軸
11と11′の周りを垂直に揺動することができ、交差部材
は、全体的に参照数字14により示されたタレットにより
担持されたほぼ垂直な枢軸13と13′の周りをほぼ水平に
旋回することができ、タレット14は案内車軸１の本体２
のほぼ垂直な枢軸15に取りつけられている。

このタレット14は延長部16を担持しており、この延長部
の上には、前記タレット14を少なくとも一つの車輪４の
案内レバー６の少なくとも一つに連結する連結棒18の回
り継手17の一つが取りつけられており、二つの車輪４
が、案内レバー６に回り継手20により取りつけられた連
結棒19により互いに指向的に連結されている。

交差部材12と12′は下方付属物21と21′を有し、これら
の下方付属物は交差部材の水平な旋回と支持アーム10と
10′の旋回をストッパー22と22′の間の所定の範囲に制
限し、これらのストッパーはタレット14により前記交差
部材12と12′の下方付属物21と21′の両側に担持されれ
いる。全体的に23で示された移動方向を逆にする装置
は、交差部材12と12′のうちの一つの交差部材の付属物
21または付属物21′の動きを妨げることによりアーム10
のまたはアーム10′の旋回を交互に阻止する。

レール車輪７、７′をレール８にしっかりと当てるため
に、レール車輪７、７′の支持アーム10、10′がそれぞ
れ交差部材の延長部24と24′から、全体的に参照数字25
と25′により示された懸架装置により懸架されている。

上記の形式の自己案内装置が、従来の案内車軸のシミー
に匹敵する現象を生じうることが分かる。

さて、シミーを除くために一般に推薦される従来の解決
は、案内部材における全ての隙間をできるだけ減少させ
ることを含む。

この広く認められた従来の解決とは反対に、本発明で
は、充分に大きい隙間を一度だけ自己案内装置の部材の
一つに導入して、舵取り車輪４だけではなく案内レール
車輪７、７′もそれらの自然振動様式によるジグザグ通
路に沿って旋回することができるようにし、その際これ
らの様式が二重効果の剛性のある機械的連結の傾斜によ
り互いに相互作用しないようにすることを提案する。

本発明の特徴により、センサーレール車輪７、７′に、
その支持アーム10、10′に対して予め決められた振幅を
有する横運動の自由度が与えられたときに自己案内装置
１のシミーが除かれる。

第３図と第４図は、案内レール車輪７、７′によりその
支持アーム10、10′に対する横方向摺動の自由度を許す
本発明による装置の二つの異なる実施例を示す。

本発明による自己案内装置は、レール８に載っている第
一および第二のレール車輪７、７′を端部に備えた第一
および第二支持アーム10、10′をレールに連結するため
の要素42を有する。この要素42は、各支持アーム10、1
0′とレール８の間にゆるい連結を与える機械的な離断
装置43からなる。舵取り車輪４と案内装置のレール８の
間に配置された機械的な離断装置によれば、舵取り車輪
４には、レール８により課せられる設定偏向角度に関し
て所定の角度だけ偏向できる自由度が与えられる。

第３図において、摺動装置によれば、その軸９を中心と
して自由に回転するレール車輪７が、支持アーム10の端
部に配置された二つの股のあるフォークにより担持され
た柔らかい摩擦ブッシュ26内を、弾性ストッパー27によ
り決められた限界内で左から右へおよびこの逆に自由に
摺動することができる。

第４図に示した摺動装置では、レール車輪７、７′がハ
ブ28を中心として自由に回転する。このハブには軸受29
が設けられており、この軸受は、支持アーム10と一体的
にされた平らな部分９′を有する軸の上を、弾性ストッ
パー27により決められる限界内でレール車輪７、７′に
横運動の自由度を与えるように摺動することができる。

第５図に示した装置によれば、支持アーム10とその交差
部材12がタレット14に対して水平平面内を旋回すること
ができる。

旋回装置は、付属物21を有する交差部材12により担持さ
れた支持アーム10を有し、その旋回は、タレット14と一
体である移動方向を逆にする装置により制限される。こ
の移動方向を逆にする装置を詳細に述べると、タレット
14はレバーアーム45を有し、このレバーアーム45はその
中間部分に乗り物の移動方向において長手方向におよび
乗り物の移動方向と反対方向において長手方向に延びる
二つの歯46、46′を有し、これらの歯は、支持アーム1
0、10′を支承する交差部材12,12′により担持された付
属部21、21′に設けられたスロット47、47′に嵌まるよ
うになっている。移動方向に配向されたセンサー支持ア
ーム10のタレット14に対する揺動の自由度は、反対方向
に配向された追従支持アーム10′の揺動の自由度より小
さくして、案内装置の旋回の設定値が正のままであるよ
うに移動しなければならない、すなわちレール８により
課せられた路に対する舵取り車輪４の外れを自動的に補
正できなければならない。

摺動装置を案内車軸２の案内部材に取りつけて、舵取り
車輪４の振動現象により引き起こされた水平旋回の角振
幅を引き受けることができる車輪４の旋回の自由度を発
生させることができる。タレット14の延長部16と一体の
連結棒18の部分18′の摺動の自由度を、舵取り車輪４の
レバー６と一体の他方の部分18″に対して許すそのよう
な装置が、第６図に示されている。この摺動装置は中空
の円筒棒18′の部分を有し、その中を中実の円筒棒18″
の部分と一体のピストン30が自由に摺動する。このピス
トン30の運動は弾性ストッパー31により制限される。

第７図は、レール８に対する案内レール車輪７、７′に
よる横方向並進の自由度を許す本発明による装置の概略
図である。

この装置は、レール車輪７、７′が、レールより幅広い
心部32を有することを特徴とする。この装置によれば、
フランジ33がレール８の側面と締まり嵌めをもつまでレ
ール車輪７、７′が横方向に並進することができる。

横の隙間がない程度までレールに対し非常に密接に調製
されるレール車輪は、過度の摩耗の危険、ジャミングそ
してまさに脱線の危険にさらされる。

本発明の特徴によれば、空気タイヤ車輪を備えた案内車
軸２を有する本発明による乗り物の本体に、垂直な懸架
を完成する横懸架手段が設けられている。

その自由度系は、案内車軸を本体35に連結する垂直懸架
手段を、全体的に参照数字36により示された横懸架手段
により完成することを提案する。

第８図は、乗り物の懸架された本体35に対して案内車軸
２により横方向並進の自由度を許す装置の概略図であ
る。

従って、この垂直と水平の二重懸架装置36の特別な実施
例では、いくつかの空気圧懸架ケーシング37が、側方ス
トッパー40により決められる限定された横運動のみを許
す円筒状スリーブ39を用いてほぼピストン38と同軸に整
合状態に保たれる。

ほぼ水平な二重効果油圧ショックアブゾーバー41が横方
向の振動を弱める。

本発明は上記の実施例に限定されず、かつ添付の請求の
範囲から逸脱せずに実施例に無数の改変をすることがで
きることは、自明である。

従って、このことは、シミーに匹敵する周期的現象を避
けるようにレールを舵取り車輪から結合を断つために他
の機械的手段が採用される可能性を除外しない。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動車輪である空気タイヤ（５）を有する
   舵取り車輪（４）を備えた速い乗り物のための自己案内
   装置（１）であって、レール（８）に載る案内ローラ
   （7,7′）と舵取り車輪（４）の指向部材（6,6′）とを
   互いに連結するための要素（42）として、乗り物の移動
   方向に長手方向に延びていてかつ第一案内ローラ（７）
   を担持する第一のセンサ支持アーム（10）と、案内車軸
   （２）に対し乗り物の移動方向と反対の方向に長手方向
   に延びていてかつ第二の案内ローラ（７′）を担持する
   第二のセンサ支持アーム（10′）とを備え、前記二つの
   センサ支持アーム（10,10′）は、交差部材（12,12′）
   に取りつけられた水平軸（11）を中心として垂直に揺動
   するように取りつけられ、前記交差部材（12,12′）
   は、タレット（14）に固定されたほぼ垂直な枢軸（13,1
   3′）を中心として所定の角度振幅にわたって水平平面
   内を旋回するように配置され、その際タレット（14）の
   前にある第一の案内ローラ（７）のセンサ支持アーム
   （10）およびタレット（14）の後ろにある第二の案内ロ
   ーラ（７′）の追従支持アームが、レール（８）に関し
   て或る横方向遊びを有し、前記両方の支持アームは、舵
   取り車輪（４）に、或る角度、しかも小さい角度だけか
   たよる自由度を与えて、舵取り車輪のシミー現象を減少
   させかつ臨界作動速度を増加させる比較的ゆるい案内制
   御部を形成するようになっている自己案内装置におい
   て、 タレット（14）は少なくとも一つの連結棒（18）に連結
   され、この連結棒は、案内車軸（２）の制御タレット
   （14）をほぼ垂直な枢軸（15）を中心として回転させる
   ように案内車軸（２）の舵取り車輪（４）のうちの一つ
   の舵取り車輪のための案内レバー（６）に枢着され、 前記舵取り車輪（４）に前記センサアームの各々に関し
   て旋回の自由度を与える結合離断手段が設けられ、その
   際レールと第一のセンサ支持アーム（10）により課せら
   れる設定旋回値が第二のセンサ支持アーム（10′）によ
   り課せられる設定旋回値より小さいことを特徴とする自
   己案内装置。
2. 【請求項２】機械的結合離断装置（43）は、案内ローラ
   （7,7′）を回転可能に支持する軸（９）が、支持アー
   ム（10,10′）により担持されたブッシュ（26）内を横
   方向に摺動する支承部（44）であり、その際案内ローラ
   が案内ローラ（7,7′）から或る距離を置いてブッシュ
   （26）に配置されたストッパー（27）の間で摺動するよ
   うにした請求の範囲第１項に記載の自己案内装置。
3. 【請求項３】機械的結合離断装置（43）は、案内ローラ
   （7,7′）を回転可能に支持するハブ（28）であり、そ
   の際このハブを、案内ローラ（7,7′）から或る距離を
   置いて配置されたストッパー（27）の間で、支持アーム
   （10,10′）と一体である平らな部分（９′）のある軸
   の上を軸受（29）により摺動可能であるようにした請求
   の範囲第１項または第２項に記載の自己案内装置。
4. 【請求項４】機械的結合離断装置（43）は、乗り物の移
   動方向を逆転させるための装置（23）と、第一の支持ア
   ーム（10）を支承する交差部材（12）とからなるタレッ
   ト（14）であり、その際前記逆転装置（23）と交差部材
   を、逆転装置（23）と、交差部材（12）により担持され
   た付属部（21）との間に遊びが存在するように互いに連
   結した請求の範囲第１項から第３項までのうちのいずれ
   か一つに記載の自己案内装置。
5. 【請求項５】機械的結合離断装置（43）は、或る間隔を
   置いて配置された制御ストッパー（31）の間で摺動でき
   る二つの入れ子式棒（18′,18″）で形成された、タレ
   ット（14）を舵取り車輪（４）に連結する連結棒（18）
   である請求の範囲第１項から第４項までのうちのいずれ
   か一つに記載の自己案内装置。
6. 【請求項６】機械的結合離断装置（43）は、案内ローラ
   の心部（32）が、案内ローラ（7,7′）のフランジ（3
   3）とレール（８）の側面との間に横方向遊びが与えら
   れるようにレール（８）の幅より大きい幅を有する案内
   ローラ（7,7′）である請求の範囲第１項から第５項ま
   でのうちのいずれか一つに記載の自己案内装置。