JPS6092155A

JPS6092155A - 旋回装置

Info

Publication number: JPS6092155A
Application number: JP20023583A
Authority: JP
Inventors: 井上　幹三; 徹佐藤; 浜田　照徳; 裕輔田中
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1985-05-23
Also published as: JPH0254262B2

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】本発明は旋回装置に係り、特に旋回角が小さい範囲では
旋回剛性が大きく、ある設定角度を越えた範囲では旋回
剛性が小さくなるような特性を備えた旋回装置に関する
。

鉄道車両が晶線軌道を通過する際５台車の台枠は枢軸を
中心として車体に対して相対的に旋回し。

Ｘ−の愉ｎ曲には電体の安宗を図るために旋回に抗する
剛性力が作用するようになっている。

従来の車両においては、旋回に抗する剛性力は。

コイルばね等のばね力によって与えられており、そのは
ね特性は第１図中破線で示したように一次の線形特性を
有し、旋回変位が大きくなるほど旋回剛性が大きくなる
傾向になっている。また、従来装置のうちには組合せば
ねによって旋回剛性を与えるものがあり、そのはね特性
は第１図中実線で示すように、微小角度の旋回時には旋
回剛性が小さく、基準位置からの旋回角がある一定の設
定角を越えて大きくなると旋回剛性が大きくなるような
特性を有している。

ところで、近年１通常の鉄道車両とは異なり、コンクリ
ートの溝内を車両が走行する形式の新交通システムが企
画されるようになってきている。

第２図はこのような新交通システムの一例を示したもの
で、コンクリートの溝１内を走行タイヤ２によって台車
３が走行し、この台車３の溝１内での横方向への走行案
内は台車側部より左右に突設された腕４の先端に設けら
れた案内車輪５を溝１の側壁６に沿って転動させること
により行われている。

この形式の車両においては、車両が直線走行路を走行す
る際１台車の基準位置からの旋回角が小さい範囲内では
旋回剛性を大きくして走行時の安定性を増大させ１反対
に車両が曲線走行路を通過する際には、操縦が迅速に曲
線の変化に追従しやすくするために台車の旋回剛性を小
さくすることが望ましい。

このような旋回特性は、上述した車両に限られず自動車
のステアリング機構やその他の旋回機構においても要求
される特性である。

そこで１本発明の目的は、基準位置からの旋回角が小さ
い範囲内では旋回剛性が大きくある設定角度を越えた範
囲では旋回剛性が小さくなるような特性を備え構造簡単
で作動確実な旋回装置を提供することにある。

上記目的を達成するために１本発明による旋回装置は、
旋回中心まわりで相対的に旋回しうるように旋回枠と固
定枠とを組合せ、上記旋回枠上にカム面のほぼ中央に切
欠を備えたカム板を固定すると共に固定枠側に第１のト
ルク伝達腕の一端を枢支し、旋回枠が基準位置から微小
設定角旋回する間、上記トルク伝達腕の自由端を上記カ
ム板の切欠に係止させ、この第１のトルク伝達腕の両側
に大抵抗付与装置を配設する一方、上記旋回枠に第２の
トルク伝達腕を突設し、この第２のトルク伝達腕の両側
に小抵抗付与装置を配置し、基準位置から微小設定角度
内では大きな旋回剛性を旋回枠に作用させ、この設定角
度を越えた範囲内では小さな旋回抵抗を作用させるよう
にしたことを特徴とするものである。

以下本発明による旋回装置の実施例を第３図乃至第９図
を参照して説明する。

第３図は本発明による旋回装置を車体枠１０と台車枠１
１との間に適用した例を示している。固定枠としての車
体枠１０に対して旋回枠としての台車１１が組込まれ、
台車枠１１は旋回中心０を中心として旋回動できるよう
になっている。この台車枠１１にけｍ１ｈ１２が味赫ス
れ一棗軸１２の両儂にｔ−ｉ手行タイヤ１４　、１４が
取着されている。また、上記台車枠１１には旋回輪１５
が固着さえ、この旋回輪１５の中心は前記旋回中心０と
合致している。上記旋回輪１５のところで車体枠１０と
台車枠１１とが旋回動可能に組合される。

また、上記台車枠１１の一側にはカム板１６が固着され
、このカム板１６は、前記旋回中心Ｏを曲率中心とした
円弧の一部をカム面１７とし、このカム面１７の中央に
は小円弧状の切欠１８が形成されている。

この切欠１８は、直進時の車軸１２の軸線と直交し旋回
中心Ｏを通る中心線上にある。この切欠１ＢＫは。

車体枠１０の側に枢軸１９を介して枢着された第１のト
ルク伝達腕２０の自由端のロー２２０ａが係合している
。また、このトルク伝達腕四の中途の両側には大抵抗付
与装置２１がそれぞれ対称に配設されている。各大抵抗
付与装置２１は、車体枠１０の側に固着されたばね受箱
２２と、この箱内に収容されたばね定数の大にいコイル
ばねｎと、このばね囚のばね力を背面に受ける抑圧子あ
とから構成される装置一方、前記台車枠１１の反対側には第２のトルク伝達腕
筋が突設されている。このトルク伝達腕５の中途の両側
には小抵抗付与装置２６がそれぞれ対称に配設されてい
る。各小抵抗付与装置２６は、車体枠１０の側に固着さ
れたばね受箱２７と、この箱内に収容されたばね定数の
小さいコイルばね詔と、このばねあのばね力を背面に受
ける抑圧子２９とから構成されている。

本発明はこのように構成されているから、台車枠１１が
旋回中心０まわりに旋回するとき、基準位置からの旋回
角度が小さい範囲内では前記コイルばね田による大きな
ばね力が大きな旋回剛性を発生させる。一方、ある設定
角度を越えると前記コイルばねおの影響下から解放され
、今既はコイルばねあによる小さなばね力が小さな旋回
剛性として台車枠１１に作用することになる。

すなわち、第４図において台車枠１１が旋回中心Ｏまわ
りを微小角度θだけ図上時計方向に回動したとする。こ
の間カム板１６の切欠１８とトルク伝達腕四の自由端の
ローラ２０ａとの係合状態は保持され、トルク伝達腕２
０は枢軸１９まわりを反時計方向に回動し、この間コイ
ルばね２３０大きいばね力による抵抗すなわち剛性を受
ける。そして、第５図（ｂ）に示したように、台車枠１
１すなわちカム板１６がある設定角θ。だけ回動したと
ころでトルク伝達腕２０の自由端のロー２２０ａとカム
板の切欠１８との保合が外れ、以後コイルはね２３のば
ね力は台車枠１１に対して影響を及ぼさなくなる。そし
て、上記設定角θ。を越えた点から後は第２のトルク伝
達腕２５にコイルばねあによる小さなばね力が作用する
ことになるから、台車枠１１に対しては小さな旋回剛性
が発生することになる。そして、第５図（ｅ）に示され
たように、台車枠１１が最大旋回角θｍａｘだけ回動し
たときにトルク伝達腕２０の自由端２０ａがカム面１７
の終端に達することになる。

このように構成された装置における旋回角変位と旋回剛
性との関係は第６図に示されたとおりとなり、基準位−
からの旋回角が小さい設定範囲内では旋回剛性が大きく
、設定角σ。を越えた範囲外では旋回剛性が小さいとい
う特性が得られる。

次に本発明による旋回装置の他の実施例を第７図乃至第
９図を参照して説明する。

第７図に示された実施例は、ばね定数の異なる２種類の
コイルばねを使用することに代え、一種類のばねとてこ
腕とを組合せることによって旋回剛性を変化させるよう
にした例である。

すなわち、トルク伝達腕３０がてこ形式に作られている
。このトルク伝達腕３０は、中程を車体枠１０の側に支
点３１によって支承され、一端のロー２３２がカム板１
６の切欠１８と係合する一方、反対端と車体枠１０との
間には復元ばね３３が張設されている。

このような実施例によれば、台車枠１１が旋回中心０を
中心として微小な設定角θ。だけ回動するときは、ロー
ラ３２がカム板１６の切欠１８内に保持されておりこの
ときの復元ばね３３のばね力は大きい。

ところが、第８図に示されるように、設定角θ。

を越えたときトルク伝達腕３０のローラ３２がカム板１
６の切欠１８から抜は出てカム面１７の上に乗り上げる
。すると、トルク伝達腕３０は支点３１を中心として図
上時計方向へ傾動し、復元はね３３を伸長させばね定数
を小さい方へ変化させる。その結果、旋回設定角θ。を
越えた領域では旋回剛性は小さくなる。

また、第９図は本発明のさらに他の実施例を示したもの
であり、カム１６のカム面１７が基準位置からの回転角
θに応じてカム半径Ｒ（θ）が漸次増大するように構成
されている。したがって、復元ばね３３は、カム面１７
のカム半径Ｒ（θ）によってトルク伝達腕３０が移動し
て復元力を発生する。カム半径Ｒ（θ）は回転角θによ
って半径Ｒ（θ）が変化するが、この変化割合は、０≦
Ｉ≦θ。の範囲では増加率ｍ１．θ。≦θ　の範囲では
増加率ｍ、とすることにより目的の折線特性が得られる
。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、旋回
枠に旋回中心を一致させたカム板を設け。

このカム板のカム面の切欠にトルク伝達腕を係合させ、
トルク伝達腕の他端にばねを作用させ、このばねのばね
力をカム板の回動量によって変化させるようにしたから
旋回角が小さい範囲内では旋回剛性を大きくすることが
できると共に設定角度を越えた範囲では旋回剛性を小さ
くする特性を与えることができる。また、カム面のカム
曲線を変化させることにより、旋回に伴なう剛性特性を
変化させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の旋回装置による旋回変位−旋回剛性特性
を示した線図、第２図は本発明を適用するのに好適な台
車の一例を示した平面図、第３区は本発明による旋回装
置の一実施例を示した平面図、第４図は台車枠が微小角
度だけ旋回した状態を示した平面図、第５図（ａ）（ｂ
）（Ｃ）はカム板の移動とトルク伝達腕の動きの状態を
示した説明図、第６図は本発明による旋回変位−旋回剛
性特性を示した線図、第７図は本発明の他の実施例によ
る旋回装置を示した平面図、第８図は台車枠が微小旋回
角だけ旋回した状態を示した平面図、第９図はカム板の
他の変形例を示した平面図である。１０・・・車体枠、１１・・・台車枠、０・・・旋回中
心、１６・・・カム板、１７・・・カム面、１８・・・
切欠、２０・・・トルク伝達腕。出願人代理人　猪　股　清躬１目力定躬２繍栴３目第４目

Claims

【特許請求の範囲】１、旋回中心まわりで相対的に旋回しつるように旋回枠
と固定枠とを組合せ、上記旋回枠上にカム面のほぼ中央
に切欠を備えたカム板を固定すると共に固定枠側に第１
のトルク伝達腕の一端を枢支し、旋回枠が基準位置から
微小設定角旋回する間上記トルク伝達腕の自由端を上記
カム板の切欠に係止させ、この第１のトルク伝達腕の両
側に大抵抗付与装置を配設する一方、上記旋回枠に第２
のトルク伝達腕を突設し、この第２のトルク伝達腕の両
側に小抵抗付与装置を配置し、基準位置から微小設定角
度内では大きな旋回剛性を旋回枠に作用させ、この設定
角度を越えた範囲内では小さな旋回剛性を作用させるよ
うにしたことを特徴とする旋回装置。たばね受箱と、このばね受箱内に収容されたばね定数の
大きいコイルばねと、このコイルばねの先端に装着され
第１のトルク伝達腕に向って突出する押圧子とからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の旋回装
置。３、上記小抵抗付与装置は、固定枠側に固着されたばね
受箱と、このばね受箱内に収容されたばね定数の小さい
コイルばねと、このコイルばねの先端に装着され第２の
トルク伝達腕に向って突出する押圧子とからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の旋回装置。