JPH04356270A - 直行・横行両用車両の台車操舵装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、一般走行用の直行軌道
に対してこれと交差する横行軌道を車両の台車のみをタ
ーンテーブルにより方向転換して、横行走行せしめる産
業用車両の台車操舵装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】産業用車両のなかには、一般の鉄道軌道
を走行する（これを直行走行とする）のみでなく、前記
軌道に対して交差する軌道を走行（これを横行走行とす
る）させるため、前記直行軌道と横行軌道との交差点に
ターンテーブルを設置し、車両付属の各台車を夫々ター
ンテーブル上に乗せて横行軌道方向に台車だけ旋回させ
て、車両を横行走行させる直行・横行両用車両を使用す
る場合がある。

【０００４】この種、産業車両は重量物を運ぶように設
計されているので、一般走行の軌道上でカーブが多い場
合には車輪及びレールに摩耗が生じ、保守上大きい問題
となる。又、一般的に産業用車両が使用される条件とし
て、既設の建屋や工場設備の間を走行するため、曲率半
径が小さい厳しいカーブが存在する場合も多いので車輪
、レールの摩耗を防止するには、台車の輪軸の向きを制
御出来る操舵台車の使用が適している。

【０００５】操舵台車では、車輪踏面を活用して各輪軸
方向を操舵する一軸蛇行動の特性を利用した操舵機能を
採用するのも一方法であるが、車輪の摩耗度の点におい
て前記の機能を永く保障することができない。

【０００６】これに対し、台車の旋回角よりその台車が
乗つているレールの曲率半径を判断し、各輪軸の中心線
を曲率中心に指向するよう拘束すれば、台車として一度
に二軸を制御することが可能となり、単なる一軸の自動
操舵と異なり、高速度でも安定して曲線、直線の走行が
可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、車輪、
レールの摩耗度の低減、高速且安定走行の可能性等のた
め、車体台車間の旋回角を利用した輪軸操舵を行う機構
が最適であり、ここで対象としている直行・横行する産
業車両の輪軸方向制御にこの操舵方式が望ましい。

【０００８】本発明は輪軸の方向制御をこの操舵用のカ
ム装置により実現しようとするものである。

【０００９】 ［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため本
発明は台車の旋回角を、台車心皿中心に対して設けた車
体側のカムドライバー（ガイド溝）と台車側のカムフォ
ロワとからなるカム装置により旋回角検出を行い、この
変位をリンク機構で輪軸に伝えて輪軸の方向操舵を行う
。最大旋回角度を超えた場合はガイド溝はカムフォロワ
を中立位置に戻す。

【００１１】

【作用】上記のガイド溝とカムフォロワとの組合わせに
より、台車が直進方向から右又は左に揺れると、ガイド
溝は台車中心より遠い距離又は近い距離の間となり、一
般走行路としての最大旋回角以上に台車が旋回するとガ
イド溝は中立位置に戻る。このため台車がターンテーブ
ル上で直角に旋回した位置では、ガイド溝は中立位置を
保持して、車両が直行方向に走行する時のみ操舵機能を
発揮することが可能となる。

【００１２】

【実施例】図１乃至図８に示す実施例に基き本発明を説
明する。

【００１３】本発明の台車の操舵装置は、車体床下面１
とその台車２に取付けられる。

【００１４】台車２の前後の輪軸３、４の両端に４個の
軸箱５、６、７、８が設置され、車体荷重を受けている
。軸箱５、６、７、８には夫々操舵リンク９、１０、１
１、１２を取付け台車長手方向に配置し、三角リンク１
３、１４、１５、１６の一端に連結する。三角リンク１
３〜１６は固定ピン１７、１８、１９、２０を中心に回
転可能とし、一端で連結リンク２１に連結し、更に、三
角リンク１３はつなぎリンク２２で三角リンク１５と他
端で連結する。同様に三角リンク１４はつなぎリンク２
３で三角リンク１６と他端で連結する。次に、三角リン
ク１３の延長した先端部を操舵リンク２４を介し、操舵
レバピン２５を中心に回転可能に構成した操舵レバ２６
の一端に連結する。操舵レバ２６の他端には直角双股２
７を連結し、更に直角双股２７の他端にはカムアーム２
８を連結する。

【００１５】車体床下面１に取付けた上心皿２９には台
車横梁３０に連結した下心皿３１を嵌合しているが、台
車横梁３１の横方向に連結したカムアーム支持３２がカ
ムアーム２８を中程に連結してローリング方向に支持す
る。上心皿２９を中心にした円弧の一部で半径が部分的
に異なる距離に構成したガイト溝３３を車体床下面１に
取付け、前記カムアーム２８先端のカムフォロワ３４を
差し込む。

【００１６】台車２が車体長手方向に走行（直行）し、
軌道にカーブがある場合、輪軸３、４の中心線延長が、
軌道上に半径Ｒを有する曲線の中心点０で交差するため
のリンク機構の寸法関係を図３及び図４に示す。即ち、
Ａ、Ｂは三角リンク１３、１４、１５、１６の各アーム
の長さ、Ｃは操舵リンク２４までの三角リンク１３のア
ームの長さ、Ｄ、Ｅは操舵レバ２６のアームの長さ、Ｆ
、Ｇはカムアーム２８のレバの長さ、２Ｈは輪軸３、４
の軸距離、２Ｊは軸箱５、７間及び軸箱６、８間の距離
、２Ｋは車体心皿間の距離、Ｌは車体上心皿からガイド
溝３３までの寸法を示す。Ａ／Ｂは全ての三角リンク１
３、１４、１５、１６が同じ値であるので輪軸３、４は
前後方向力を受けても変位することなく、旋回方向に首
を振り、且首振り方向は逆である。

【００１７】次にＲの曲線半径での各軸箱３、４の前後
動Ｐ１　は Θ２　＝Ｈ／Ｒ Ｐ１　＝Θ２　Ｊ＝ＪＨ／Ｒとなり、 この軸箱前後動により操舵リンク２４の移動量Ｐ２　は
Ｐ２　＝Ｐ１　Ｃ／Ａ＝ＪＨＣ／ＡＲ 次に直角双股２７の前後移動量Ｐ３　はＰ３　＝Ｐ２　
Ｅ／Ｄ＝ＪＨＣＥ／ＡＤＲこの時のカムフォロワ３４の
必要変位Ｐ４　はＰ４　＝Ｐ３　Ｇ／Ｆ＝ＪＨＣＥＧ／
ＡＤＦＲＰ４　の変位がΘ１　の台車回転角発生時にガ
イド溝３３に発生する必要がある。

【００１８】Θ１　＝Ｋ／Ｒ であることから車体台枠側に設けられているガイド溝の
半径方向での半径変化率Θ３　は Θ３　＝Ｐ４　Θ１　＝（ＪＨＣＥＧ／ＡＤＦＲ）×Ｒ
／Ｋ＝ＪＨＣＥＧ／ＡＤＦＫ となれば、この台車２は曲線路上においてΘ１　だけ台
車２が旋回したときカムフォロワ３４が Ｐ４　＝Θ１　×ＪＨＣＥＧ／ＡＤＦＫだけガイド溝３
３の位置をずれていれば、この台車２は曲線に沿って自
動的に輪軸３、４が方向操縦して無理なく曲線通過が可
能となる。

【００１９】次にガイド溝３３の形状は、車両の通過す
る曲線半径Ｒの最少値は路線により決つているのでΘ１
　＝Ｋ／Ｒで自動的に最大値が決定される。以上により
Ｐ４　を最大値としそれ以上の大きな変位を与える必要
が無い。

【００２０】図５により車体床下面１のガイド溝３３に
ついて説明する。

【００２１】車体側に取付けた上心皿２９を中心とし、
Ｓの半径でガイド溝３３が設けられていれば、カムフォ
ロワ３４の位置拘束により輪軸３、４は平行を保持し操
舵機能は生じない。次に台車２が走行曲線半径と心皿間
距離から決まる最大台車旋回角Θ１ｍａｘまで首を振つ
た場合は、ガイド溝３３はΘ３　の角度で上心皿２９か
ら近い距離、又は遠い距離となるように形成する。Θ３
　のガイド溝３３の傾斜により台車２は自動的に曲線中
心に輪軸中心線延長が交わるように制御されるが、Θ１
ｍａｘを超える角度で台車２が旋回したとすると、ター
ンテーブルで台車２が旋回したことが推定され、一般に
台車２が直角方向に移動する横行軌道上を走行する時、
路線は殆ど真直ぐであるのでガイド溝３３は直角方向で
、上心皿２９からＳの半径に戻るようになつている。従
って車体２が横行する時に台車２は操舵機能は無くなる
。しかし横行線に曲線がある場合に操舵させることは可
能であるが、横行時の駆動は可成り困難である。

【００２２】次に図６及び図７に示す実施例によりカム
装置のカムアーム２８、カムアーム支持３２について説
明する。

【００２３】台車横梁３０よりのカムアーム支持枠３２
の双股に水平方向にカムアーム下３５を挟み、前記カム
アーム支持３２の外側からカムアーム下３５の上部にキ
ヤップ状のカムアーム上３６を被ぶせ、カムアーム支持
ピン３７で連結し回動可能に組立てる。カムアーム上３
６の両側に復元ばね３８、３９で連結したピン４０、４
１を取付け、カムアーム上、下３５、３６を密着させる
。復元ばね４０、４１により、ターンテーブル上で台車
２が旋回し、輪軸３、４を操舵する必要が無い場合、復
元ばね４０、４１を、最大のΘ１ｍａｘの点で輪軸３、
４を滑らせる力より僅かに小さい値となるように設定す
れば、カムフォロワ３４はガイド溝３３に沿って変位す
るが輪軸３、４は移動せず、更に台車２が直角方向に旋
回した時輪軸３、４が平行を保持する位置にカムフォロ
ワ３４は維持される。

【００２４】上記のように輪軸３、４が停止している時
はカムフォロワ３４の動きに追従しないが、車両の走行
時に一定の力が与えられゝば輪軸３、４は自動的に操舵
されて正しい方向に向かうことになる。

【００２５】図８に本発明の台車の概念を示す。台車台
枠２に対し枕ばね４２を介して台車横梁３０が直角に配
設されているが、台車横梁３０は台車側梁と一体に構成
される場合もある。台車側梁に対しては軸ばね４３を介
して軸箱３、４が設けられているが、軸ばね４３はＶ字
形ゴムを重ねて台車長手方向に変位し易い構造としてい
る。カムフォロワ３４はガイド溝３３の関連により下心
皿３１の傍らに配しているが、操舵関連のレバ、リンク
類は台車横梁３０の下に取付ける。又台車台枠と台車横
梁３０が一体構成の場合は、その下側に設置して枕ばね
４２等の変位によりレバーリギングの誤動作の防止を図
る。

【００２６】台車２が車体長手方向に走行している場合
、カムフォロワ３４がガイド溝３３に沿って台車旋回に
追従すると各輪軸３、４に曲線に沿って旋回する作用力
が働き、併せて輪軸３、４踏面のテーパ作用を伴って旋
回する。台車２が急激に旋回したとき、リギングの構成
が剛であると輪軸２が強制的に滑ってレール、輪軸３、
４に悪影響を与えるが、一定の変位までは、リギングに
力を及ぼすが変位は許容する機構があるので、台車が一
定方向に旋回すると旋回角に対応する曲線上で適正な方
向に旋回して走行する。

【００２７】台車２が車体長手方向に走行する時は曲率
の大きい曲線上も走行するが、台車２が小形ターンテー
ブル上で略々９０度旋回して横行しようとする場合、台
車２が旋回する時点で、ガイド溝３３に沿ってカムフォ
ロワ３４が追従して台車旋回角に対応した操舵機能を発
揮すると復元ばね４０、４１が変位を吸収し、台車２の
最大予定旋回角Θ１ｍａｘを超えるとガイド溝３３は中
立位置に戻り、横行時には輪軸３、４は平行状態を保持
して走行する。

【００２８】以上述べたように、本発明の操舵機構の使
用により車体長手方向の曲線において操舵機能を発して
自由に走行出来ると共に、台車が車体に対して直角方向
に向いて横行が可能な操舵機能を持つた台車構造である
。

【００２９】本発明の他の実施例を図９に基づいて説明
する。

【００３０】操舵リンク９〜１２はレバ４４、４５の異
なる端部に連結し、レバ４４、４５はトーションバ４６
に連結する。トーションバ４６はレバ４７、リンク４８
によりカムアーム２８及びカムフォロワ３４に連結し、
又トーションバ４５はトーションバー受け４９、５０で
支持する。

【００３１】本例のトーションバ４６は捩り剛性で牽引
力、ブレーキ力を受けるのに対し、一実施例の連結リン
ク２１は引張り圧縮で耐えるように構成したものである
。

【００３２】

【発明の効果】本発明により、直行・横行両用車両の台
車の輪軸を一般軌道（直行走行時）走行時、軌道の曲線
に応じて操舵制御され、高速走行が可能であり、台車が
横行走行のため大きく旋回したときは輪軸は動かず固定
さていることになり、このような直行・横行両用車両に
もかかわらず一般車両と同様に扱えて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による操舵台車のリンク機構平面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ線矢視図である。

【図３】図１の動作説明図である。

【図４】図２の寸法関係図である。

【図５】図１の部分（ガイド溝）詳細図である。

【図６】図２の側面詳細図である。

【図７】図６の正面図である。

【図８】本発明による台車の斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例のスケルトン斜視図である
。

【符号の説明】

２　　台車 ３、４　　輪軸 ２９　　上心皿 ３３　　ガイド溝 ３４　　カムフォロワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　台車を車体に対して回転させて、直行
   軌道と交差する横行軌道を走行せしめる直行・横行両用
   車両において、台車心皿中心に対して、車体に対する台
   車の旋回角度を検出する車体側のガイド溝によるドライ
   バーと台車側のカムフォロワからなるカム装置を設け、
   このカムフォロワに接続したリンク機構で台車の輪軸を
   操舵し、且つ、直行軌道における台車の所定の最大回転
   角度以上ではカムフォロワが中立位置に戻るようにした
   ことを特徴とする直行・横行両用車両の台車操舵装置。