JPS6092156A - 旋回抵抗を有する旋回装置 - 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】 本発明は旋回抵抗を有する旋回装置に係り、特ＩＣ束両
の台車に用いる忙好適な旋回装置に関する。

鉄道車両の台車の台車わくは曲線軌道において車体に対
して相対的に旋回して車両の曲線軌道通過を可能にする
。そして、その旋回時には旋回に抗する弾性力が作用す
るようになっている。

従来の車両においては、旋回に抗する弾性力はコイルば
ね等のばね力によって与えられており、そのばね特性は
第１図中破線で示したように一次の線形特性を有し、旋
回変位が大佐くなるほど旋回削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かあシ、そのばね特性は第１図
中実線で示すように、微小旋回変位時には旋回に抗する
抵抗、すなわち旋回剛性が低く、旋回変位が一定値を越
えて大きくなると旋回剛性が高くなるような折線特性を
有している。従来の鉄道車両では、このような折線特性
をもつ組合せばねを用いた台車は車両の走行を安定させ
、曲線軌道の通過を円滑なものとする。

ところで、近来、通常の鉄道車両とは異なる形式の新交
通システムが企画されるようになってきておシ、その一
部は既に運転されているが、このような新交通システム
の一つとして、第一図に示すようＫ、コンクリート溝ｌ
内をゴムタイヤを有する走行車輪コによって走行する台
車わく３を備え、溝／内での台車の走行案内を、台車わ
く側部に左右に突設した腕ダの先端の案内車輪ｊを溝ｌ
の側壁／ａに沿い転動させることにより行う車両の使用
が考えられている。

この形式の車両では、直線路における台車の不必要な回
転による横振動を防止して車両の安定走行をはかるため
、台車の微小旋回変位範囲で台車の旋回剛性を高くし、
また曲線路では通過を楽にするため、台車の大きな旋回
変位範囲で台車旋回剛性を低くすることが要求される。

また、このような車両に限らず、他の目的の旋回機構に
おいて前述のような旋回抵抗特性が要求されることもあ
る。

よって、本発明は前述の旋回抵抗特性を有し、しかも構
造簡単で作動確実な旋回装置を得ることを目的とする。

本発明の旋回装置は、旋回中心まわシで相対的に旋回す
る第１の部分および第コの部分を有し、第１の部分には
その旋回中心に関して半径方向に作用腕を形成し、作用
腕の少なくとも一側には、第コの部分に取付けた枢軸を
中心として回動自在の被作用腕を設けて被作用腕の先端
部を前記作用腕の側縁による作用を受ける被作用部とし
、被作用腕には、その先端部の被作用部を作用腕の側縁
に押圧する方向に作用する旋回抵抗ばねを関連させ、被
作用腕と作用腕とは、第１の部分がその旋回の基準位置
にある時忙被作用腕の被作用部が作用腕の半径方向に関
しての外側の側線に当接し、第１の部分がその基準位置
から作用腕の前記−側に向かって旋回するにつれ、被作
用腕が旋回抵抗ばねの力に抗してその枢軸まわ多で回動
させられかつ被作用部が作用腕の側縁に当接する位置が
漸次半径方向内側へ移動するように位置決めして形成さ
れている。

次に１図面につＡて本発明の詳細な説明する。

第３図において、コは車両の台車わ（３０走行車輪であ
）、第２図の場合と同様に台車わく３０両側には腕を介
して案内車輪を設けることができる。台車わく３上には
車体７が旋回支持台６を介−して支持されている。台車
側は第１の部分を車体側は第コの部分を構成し、それら
は旋回中心Ｏを台車わく３からは旋回中心Ｏの半径方向
に作用腕ｇが突設されている。この作用腕ｇは車両が直
線路を走行中は実線で示す基準（中立）位置にあ　・ｌ
す、この基準位置では作用腕ざは車両走行方向を向いて
いる。

作用腕ｇの両側において、第２部分をなす車体７に枢軸
９，９が取付けられており、各枢軸９に被作用腕１０の
基端が枢着され、その先端には被作用部／／が設けられ
ている。被作用部／／は例えばローラからなっている。

各枢軸９には旋回抵抗ばね１３が設けられており、この
旋回抵抗ばね／３は例えばねじりばねからなっている。

旋回抵抗ばね１３としては、細形゛式のばねｉたはトー
ションシャフトを用いることもできる。

旋回抵抗ばね１３は被作用腕１０に作用し、その被作用
部／／を作用腕ｇの側縁に当接させている。枢軸９は、
基準位置にある作用腕ｇに被作用部ｌ／が当接する位置
よりも半径方向に関して外側にある。

よって、台車側が車体７に対し図において例えばＮ時針
方向に旋回すると１作用腕ｇの反時計方向回動によって
被作用部ｌ／を介して被作用腕１０は時計方向に回動さ
せられる。作用腕ｊが図の鎖線位置まで角度αだけ回動
したとすると、被作用腕ＩＯは鎖線位置まで回動させら
れ、被作用部／／は作用腕ＣＯ側録に沿って半径方向内
方へ変位させられる。もちろん、この時の作用腕ｇおよ
び被作用腕１０の回動は旋回抵抗ばね／３の力に抗して
なされ、したがって、車体７に対する台車の旋回に旋回
抵抗ばね／３による抵抗が与えられる。

次に、この抵抗値の変化について考えてみる。

第１図に示すようＫ、枢軸９を中心とする被作用腕ＩＯ
の時計方向回動のためには、旋回抵抗ばね１３の弾力に
打ち勝つための接線方向の力Ｆが必要であり、この力は
被作用腕１０の回動角度が増加するのにほぼ比例してＦ
’ａ、Ｆｂ、Ｆｏで示すように増大する。このような接
線方向力Ｆを被作用腕１０に作用させるためには、作用
腕ざはその長手方向（半径方向）に直交する方向の力ｆ
を被作用部／／に与えなければならないが、この力ｆは
、力Ｆａを接線方向成分とする力ｆａと、力ｙｂを接線
方向成分とする力ｆｔ）の比較から明らか寿ように、被
作用腕ｌＯＯ回動の初期角度領域ではきわめて太き（回
動角度が増加するにつれて急速に減少する。

ただし、力ではさらに回動角度が増加するにつれて漸増
傾向を示す。

＼ このような事実から、作用腕ｇが第３図に実線で示す基
準位置から反時計方向に回動する初期の角度範囲では、
作用腕ｇに対し大きな抵抗が作用することがわかる。し
かも、この基準位置の近傍では、作用腕ｇに被作用部／
／が接触する点の旋回中心Ｏからの距離、すなわちモー
メントアームＲ１は最も大きく、したがって台車がその
基準（中立）位置から車体７に対して旋回するにはきわ
めて大きなモーメントに打ち勝たねばならない。

一方１作用腕ｇが第参図の力？ｂ、ｆｔに対応する位置
まで台車が旋回すると、モーメントアームが最小長さＲ
ｓ　（第３図）に向かって短くなるとともに前述のよう
に作用腕ｇが被作用部／／に作用させるべき力ｆｌ）が
減少するので、台車の旋回抵抗の増加率は一層減少する
。

以上に述べた作用は、第３図において台車が時計方向に
旋回した場合にも同様に得られる。したがって、台車の
旋回変位に対する旋回抵抗の関係は、第Ｓ図に示すよう
に初期微少旋回範囲では旋回抵抗の増加率が大で台車の
旋回剛性が太き（、旋回角度がある程度太き（なって（
ると旋回剛性が小さくなって、台車の曲線路に対する順
応性が良好になるような関係となる。

以上に説明した原理は、台車と車体の旋回に対するのみ
でなく、相対的に旋回する任意のλつの部分に対しても
適用することができるのは明らかである。

以上のように、本発明によれば、一種類のばねを用いる
簡単な構造で、初期旋回剛性が大きく、旋回角度がある
程度大きくなると旋回剛性の増加率が低（なる旋回装置
が得られる。なお、この旋回装置の原理は実施例のよう
にλ方向に旋回するもののほかに、一方向のみ旋回する
ものについて

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両の台車の旋回抵抗特性を示すグラフ
、第−図線本発明の旋回装置を施すのに好適な台車の一
例を示す平面図、第３図は本発明の旋回装置の平面図、
第９図は本発明の旋回装置の力学的説明図、第！図は本
発明の旋回装置の旋回抵抗特性を示すグラフである。 Ｏ・・・旋回抵抗１．２・・・走行車輪、３・・・台車
わく（第１の部分）、り・・・車体（第一の部分）、ざ
・・・作用腕、９・・・枢軸、１０・・・被作用腕、／
／・・・被作用部、１３・・・旋回抵抗ばね、Ｒ１＋　
Ｒ２・・・モーメンドアー出願人代理人　猪　股　清 躬１繍　葉５目 躬２図 躬３目 筋４婁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）旋回中心まわシで相対的に旋回する第１の部分お
   よび第２の部分を有し、第１の部分にはその旋回中心に
   関して半径方向に作用腕を形成し、作用腕の少なくとも
   一側には、第コの部分に取付けた枢軸を中心として回動
   自在の被作用腕を設けて被作用腕の先端部を前記作用腕
   の側縁による作用を受ける被作用部とし、被作用腕には
   、そ・の先端部の被作用部を作用腕の側縁に押圧する方
   向に作用する旋回抵抗ばねを関連させ、被作用腕と作用
   腕とは、第１の部分がその旋回の基準位置にある時に被
   作用腕の被作用部が作用腕の半径方向に関しての外側の
   側縁に当接し、第７の部分がその基準位置から作用腕の
   前記−側に向かって旋回するにつれ、被作用腕が旋回抵
   抗げねの力に抗してその枢軸まわりで回動させられかつ
   被作用部が作用腕の側縁に当接する位置が漸次半径方向
   内側へ移動するように位置決めしてなる、旋回抵抗を有
   する旋回装置。 （コ）被作用腕の枢軸を、作用腕の基準位置において被
   作用部が作用腕側縁に当接する位置よシ旋回中心に関し
   ての半径方向の外方に設けてなる特許請求の範囲第１項
   記載の旋回装置。 （３）旋回抵抗ばねを被作用腕の枢軸のまわシに設けた
   ねじりげねとしてなる特許請求の範囲第１項または第一
   項記載の旋回装置。