(57)【要約】【課題】複雑な構造を用いることなく、曲進から直進へ安定して移行することができる台車を提供すること。【解決手段】荷台３の前端部付近と後端部付近とに設けた回転軸１３に、荷台３の下方に配置される車軸７を、荷台３に対して回転可能となるよう接続する。また、走行用車輪５、荷台３と走行用車輪５との間に配置した荷重受用車輪９を、車軸７と一体化する。さらに、荷重受用車輪９に対向する面に中央部２７が凹むように傾斜を設けた車輪受け１１を荷台３の下面に固定する。曲進時には、車軸７が荷台３に対して所定の角度をなし、荷重受用車輪９は、車輪受け１１の中央部分２７から外れた位置に移動する。荷台３は上方に持ち上がり、回転軸１３は荷台３の上下動に合わせて伸縮する。曲進から直進への移行時には、荷台３の荷重によって荷重受用車輪９が車輪受け１１の傾斜に沿って中央部分２７に戻り、車軸７が進行方向に対して直角となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷台と、
前記荷台の下方に設置され、両端部に走行用車輪を有し前記荷台に対して回転可能である少なくとも２本の車軸と、
前記荷台と前記走行用車輪との間に配置された荷重受用車輪と、
前記荷台と前記走行用車輪との間に配置され、前記荷重受用車輪に対向する面に中央部分が凹むように傾斜が設けられた車輪受けと、
を具備し、
直進時には前記荷重受用車輪が前記車輪受けの中央部分に位置し、曲進時には前記車軸が回転するに伴って前記荷重受用車輪が前記車輪受けの中央から外れた部分に位置することを特徴とする台車。
【請求項２】
前記車輪受けが前記荷台の下面に固定され、前記荷重受用車輪が前記車軸と一体化されることを特徴とする請求項１記載の台車。
【請求項３】
前記車輪受けが前記車軸と一体化され、前記荷重受用車輪が前記荷台の下面に固定されることを特徴とする請求項１記載の台車。
【請求項４】
前記車軸が前記荷台に対して回転可能となるよう前記荷台と前記車軸とを接続する、上下方向に伸縮可能な回転軸を有し、
前記回転軸は、前記荷台の上下動にあわせて伸縮することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の台車。
【請求項５】
前記車軸にはガイドローラが設けられ、レールの曲線部にて前記ガイドローラが前記レールに当たることにより、前記車軸が前記荷台に対して回転することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の台車。
【請求項６】
前記車軸のうち少なくとも１本に回転を操舵するハンドル機構が設けられ、曲進時には前記ハンドル機構を操作して前記車軸を前記荷台に対して回転させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車やレール台車等の軌道走行装置において、直進部と曲進部とが混在する軌道を走行させるため、両端に車輪を取り付けた車軸を荷台に対して回転させる構造が用いられてきた。これらの軌道走行装置を滑らかに曲進させるには、軌道側面に沿って転動する操舵ローラを車軸に設け、車輪を進行方向に向くように追従させる方法があった（例えば、特許文献１参照）。また、車軸と荷台との間にダンパやバネ等を設置して車輪の方向を修正する方法があった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−８２６６２号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平９−１０９８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
列車やレール台車等の軌道走行装置の操舵を操舵ローラのみを用いて行うには、（１）軌道間隔の変化に追従する機構を追加する方法、（２）軌道間隔の変化を吸収できるだけの隙間を軌道と操舵ローラとの間に設ける方法がある。しかしながら、（１）の方法では装置の構造が複雑になる、（２）の方法では直進部で軌道走行装置が蛇行するという問題点がある。ダンパやバネ等を設置すると、蛇行の問題は解決するが、構造が複雑になるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複雑な構造を用いることなく、曲進から直進へ安定して移行することができる台車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するための本発明は、荷台と、前記荷台の下方に設置され、両端部に走行用車輪を有し前記荷台に対して回転可能である少なくとも２本の車軸と、前記荷台と前記走行用車輪との間に配置された荷重受用車輪と、前記荷台と前記走行用車輪との間に配置され、前記荷重受用車輪に対向する面に中央部分が凹むように傾斜が設けられた車輪受けと、を具備し、直進時には前記荷重受用車輪が前記車輪受けの中央部分に位置し、曲進時には前記車軸が回転するに伴って前記荷重受用車輪が前記車輪受けの中央から外れた部分に位置することを特徴とする台車である。
【０００８】
本発明の台車において、例えば、車輪受けは荷台の下面に固定され、荷重受用車輪は車軸と一体化される。また、車輪受けが車軸と一体化され、荷重受用車輪が荷台の下面に固定される場合もある。
【０００９】
車軸は、荷台に対して回転可能となるよう荷台と車軸とを接続する、上下方向に伸縮可能な回転軸を有する。この場合、回転軸は、荷台の上下動にあわせて伸縮する。
【００１０】
車軸には、必要に応じてガイドローラが設けられ、レールの曲線部にてガイドローラがレールに当たることにより、車軸が荷台に対して回転する。
また、車軸のうち少なくとも１本に回転を操舵するハンドル機構を設けることにより、曲進時にハンドル機構を操作して車軸を荷台に対して回転させることもできる。
【００１１】
本発明では、台車の荷台と走行用車輪との間に、荷重受用車輪と、荷重受用車輪に対向する面に中央部分が凹むように傾斜が設けられた車輪受けとを設置する。台車の曲進時には荷重受用車輪が車輪受けの中央から外れたところに位置し、直進時には荷重受用車輪が車輪受けの中央部分に移動することにより、複雑な構造を用いることなく、台車が曲進から直進へ滑らかに復帰できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複雑な構造を用いることなく、曲進から直進へ安定して移行することができる台車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】直進状態の台車１の斜視図
【図２】台車１を上方から見た図
【図３】台車１を下方から見た図
【図４】台車１の側面図
【図５】台車１の正面図
【図６】曲進状態の台車１の斜視図
【図７】台車１の構成部材とレール２９との位置関係を示す図
【図８】直進状態の台車４１の側面図
【図９】曲進状態の台車４１の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、直進状態の台車１の斜視図である。図２は、台車１を上方から見た図、図３は、台車１を下方から見た図、図４は、台車１の側面図、図５は、台車１の正面図を示す。図４は、図２に示す矢印Ｃの方向から見た図、図５は、図２に示す矢印Ｂの方向から見た図である。
【００１５】
図１から図５に示すように、台車１は、荷台３、荷台３の下方に配置される車軸７、車軸７と一体化される走行用車輪５、荷台３と走行用車輪５との間に配置されて車軸７と一体化される荷重受用車輪９、荷台３の下面に固定される車輪受け１１等からなる。
【００１６】
図１、図２に示すように、荷台３は、前端部付近および後端部付近の各１箇所に回転軸１３が設けられる。回転軸１３は、荷台３に対して車軸７が図２の矢印Ａに示すように回転可能となるよう、荷台３と車軸７とを接続する。回転軸１３は、上下方向に伸縮可能である。
【００１７】
図１、図４、図５に示すように、車軸７の両端は、水平の板状部材である車輪取付用部材２３の上面に固定される。車輪取付用部材２３は、荷重受用車輪９を車軸７と一体化するための部材である。車輪取付用部材２３の上面には、垂直の板状部材である１対の取付部２５が固定される。対となる取付部２５の間には、荷重受用車輪９が設置される。荷重受用車輪９は、車軸７と平行な軸１７を中心として回転する。
【００１８】
車輪取付用部材２３の下面には、水平の板状部材である車輪取付用部材１９が固定される。車輪取付用部材１９は、走行用車輪５を車軸７と一体化するための部材である。車輪取付用部材１９の下面には、垂直の板状部材である１対の取付部２１が固定される。対となる取付部２１の間には、走行用車輪５が設置される。走行用車輪５は、車軸７と平行な軸１５を中心として回転する。
【００１９】
図１、図４に示すように、車輪受け１１は、下面すなわち荷重受用車輪９に対向する面に、中央部分２７が凹むように傾斜が設けられる。図１に示すように、台車１が直進状態である時、走行用車輪５および荷重受用車輪９は、荷台３の四隅付近に位置する。車輪受け１１は、台車１が直進状態である時に中央部分２７に荷重受用車輪９が位置するよう、荷台３の下面の四隅付近に固定される。
【００２０】
図２から図５に示すように、台車１では、４箇所に設置された車輪取付用部材１９および車輪取付用部材２３の側面に、荷台３の側方に張り出すように、垂直方向の断面がＬ字型のガイドローラ取付用部材３３が固定される。ガイドローラ取付用部材３３は、ガイドローラ３１を取り付けるための部材である。ガイドローラ取付用部材３３の下端付近には、水平の板状部材である１対の取付部３２が固定される。対となる取付部３２の間には、ガイドローラ３１が設置される。ガイドローラ３１は、回転軸１３と平行な軸を中心として回転する。
なお、先に示した図１ではガイドローラ３１とガイドローラ取付用部材３３の表示を省略している。
【００２１】
図５に示すように、台車１は、２本のＩ型鋼で構成されるレール２９上を走行する。レール２９は、直線部と曲線部とを有し、２本のレール２９の間隔は、直線部より曲線部のほうが広い。ガイドローラ３１の設置幅は、レール２９の曲線部においてレール２９の側面にガイドローラ３１が当たるように設定される。
【００２２】
次に、台車１の走行方法について説明する。図６は、曲進状態の台車１の斜視図、図７は、台車１の構成部材とレール２９との位置関係を示す図である。図７の（ａ）図は、台車１が直進状態の場合を示す図、図７の（ｂ）図は、台車１が曲進状態の場合を示す図である。
また、図１と同様、図６ではガイドローラ３１とガイドローラ取付用部材３３の表示を省略している。
【００２３】
レール２９の直線部を走行する際には、図１および図７の（ａ）図に示すように、車軸７が進行方向に対して直角である状態で、走行用車輪５がレール２９上を走行する。走行用車輪５の上方の荷重受用車輪９は車輪受け１１の中央部分２７に位置する。台車１は、荷重受用車輪９が車輪受け１１の中央部分２７の凹みに位置することにより、直進時に蛇行を防止し、安定して走行できる。
【００２４】
レール２９の曲線部を走行する際には、ガイドローラ３１（図５等）がレール２９の側面に当たる。これにより、図６および図７の（ｂ）図に示すように、走行用車輪５がレール２９上を走行するよう回転軸１３が追従して回転し、車軸７が荷台３に対して所定の角度をなす。走行用車輪５の上方の荷重受用車輪９は、車輪受け１１の中央部分２７から外れた位置に移動する。台車１は、ガイドローラ３１をレール２９に当接させることにより、曲進時に安定して走行できる。
【００２５】
車輪受け１１には傾斜が設けられているため、台車１の曲進時に荷重受用車輪９が車輪受け１１の中央部分２７から外れた位置に移動すると、荷台３は上方に持ち上がる。回転軸１３は、荷台３の上下動に合わせて伸縮する。
【００２６】
レール２９が曲線部から直線部へ変化する際には、荷台３の荷重によって、荷重受用車輪９が車輪受け１１の傾斜に沿って中央部分２７に戻ろうとする。そのため、台車１は、曲進状態から直進状態へ安定して移行することができる。
【００２７】
なお、上述したように、ガイドローラ３１（図５等）の設置幅は直線部よりもレール間隔が広い曲線部に対応しており、直線部ではレール２９とガイドローラ３１との間に隙間ができる。そのため、直線部ではガイドローラ３１は車軸７をレール２９に追従させる機能を果たさず、脱線を防止する機能のみを有する。
【００２８】
このように、第１の実施の形態の台車１では、荷台３に対して回転可能な車軸７の両端に走行用車輪５および荷重受用車輪９を設け、荷台３に荷重受用車輪９と対向する面の中央部分２７に凹みを設けた車輪受け１１を固定する。台車１は、曲進時には、車軸７が荷台３に対して所定の角度をなすことにより荷重受用車輪９が車輪受け１１の中央部分２７から外れているが、曲進から直進へ変化する際には、荷台３の荷重により荷重受用車輪９が車輪受け１１の傾斜に沿って中央部分２７に戻ろうとする。台車１は、荷重受用車輪９が車輪受け１１の中央部分２７に戻ろうとする作用によって、曲進状態から直進状態へ安定して移行することができる。
【００２９】
なお、走行用車輪５や荷重受用車輪９の取付方法、車輪受け１１の形状や取付方法は、図１から図６に示したものに限らない。走行用車輪５および荷重受用車輪９は、車軸７に平行な軸を中心として回転するように、車軸７と一体化すればよい。車輪受け１１は、台車１の曲進時に車輪受け１１の中央部分２７から外れた部分に荷重受用車輪９が位置し、直進に戻る時に車輪受け１１の中央部分２７の凹みに荷重受用車輪９が移動するような形状で、荷台３の下方に固定されたものであればよい。
また、車輪受け１１を幅広に設け、車軸７をレール間隔方向に移動可能とするなどして、両端に走行用車輪５を有する車軸７をさらに追加することや、取付部２１を上下方向に伸縮可能とし、荷台３の上下動を吸収させて荷台３の高さを一定に保つようにすることもできる。
【００３０】
次に、第２の実施の形態について説明する。図８は、直進状態の台車４１の側面図、図９は、曲進状態の台車４１の側面図である。図８、図９に示すように、台車４１は、荷台３、荷台３の下方に配置される車軸（図示せず）、車軸（図示せず）と一体化される走行用車輪５、荷台３の下面に固定される荷重受用車輪９、荷台３と走行用車輪５との間に配置され車軸（図示せず）と一体化される車輪受け３５等からなる。
【００３１】
荷台３は、前端部付近および後端部付近の各１箇所に回転軸４３が設けられる。回転軸４３は、荷台３に対して車軸（図示せず）が図９の矢印Ｄに示すように回転可能となるよう、荷台３と車軸（図示せず）とを接続する。
【００３２】
車軸（図示せず）の両端は、水平の板状部材である車輪取付用部材３７の上面に固定される。車輪取付用部材３７は、走行用車輪５を取り付けるための部材である。車輪取付用部材３７の下面には、垂直の板状部材である１対の取付部２１が固定される。対となる取付部２１の間には、走行用車輪５が設置される。走行用車輪５は、車軸（図示せず）と平行な軸１５を中心として回転する。
【００３３】
荷台３の下面には、水平の板状部材である車輪取付用部材３９が固定される。車輪取付用部材３９は、荷重受用車輪９を取り付けるための部材である。車輪取付用部材３９の下面には、垂直の板状部材である１対の取付部２５が固定される。対となる取付部２５の間には、荷重受用車輪９が設置される。荷重受用車輪９は、荷台３の幅方向に配置される軸１７を中心として回転する。
【００３４】
車輪取付用部材３７の上面には、車輪受け３５が固定される。車輪受け３５は、上面すなわち荷重受用車輪９に対向する面に、中央部分が凹むように傾斜が設けられる。
【００３５】
図２から図５に示す台車１と同様に、台車４１でも、４箇所の走行用車輪５の側方に、回転軸４３と平行な軸を中心として回転するガイドローラ（図示せず）が設置される。ガイドローラ（図示せず）の設置幅は、台車４１が走行するレールの曲線部においてレールの側面にガイドローラが当たるように設定される。
【００３６】
次に、台車４１の走行方法について説明する。レールの直線部を走行する際には、図７（ａ）に示した例と同様に、走行用車輪５はレール２９上を走行し、図８に示すように、荷重受用車輪９は車輪受け３５の中央部分に位置する。台車４１は、荷重受用車輪９が車輪受け３５の中央部分の凹みに位置することにより、直進時に蛇行を防止し、安定して走行できる。
【００３７】
レールの曲線部を走行する際には、ガイドローラ（図示せず）がレールの側面に当たる。これにより、図７（ｂ）に示した例と同様に、走行用車輪５がレール上を走行するよう回転軸４３が追従して回転し、車軸（図示せず）が荷台３に対して所定の角度をなす。図９に示すように、荷重受用車輪９は、車輪受け３５の中央部分から外れた位置に移動する。台車４１は、ガイドローラ（図示せず）をレールに当接させることにより、曲進時に安定して走行できる。
【００３８】
車輪受け３５には傾斜が設けられているため、台車４１の曲進時に荷重受用車輪９が車輪受け３５の中央部分から外れた位置に移動すると、荷台３は上方に持ち上がる。回転軸４３は上下方向に伸縮可能であり、荷台３の上下動に合わせて伸縮する。
【００３９】
レールが曲線部から直線部へ変化する際には、荷台３の荷重によって、荷重受用車輪９が車輪受け３５の傾斜に沿って中央部分に戻ろうとする。そのため、台車４１は、曲進状態から直進状態へ安定して移行することができる。
【００４０】
なお、第１の実施の形態の台車１と同様に、レールの直線部では、台車４３のガイドローラは車軸をレールに追従させる機能を果たさず、脱線を防止する機能のみを有する。
【００４１】
このように、第２の実施の形態の台車４１では、荷台３に対して回転可能な車軸（図示せず）の両端に、走行用車輪５と、荷重受用車輪９と対向する面の中央部分に凹みを設けた車輪受け３５とを設ける。また、荷重受用車輪９を荷台３に固定する。台車４１は、曲進時には、車軸が荷台３に対して所定の角度をなすことにより荷重受用車輪９が車輪受け３５の中央部分から外れているが、曲進から直進へ変化する際には、荷台３の荷重により荷重受用車輪９が車輪受け３５の傾斜に沿って中央部分に戻ろうとする。台車４１は、荷重受用車輪９が車輪受け３５の中央部分に戻ろうとする作用により、曲進状態から直進状態へ安定して移行することができる。
【００４２】
なお、走行用車輪５や荷重受用車輪９の取付方法、車輪受け３５の形状や取付方法は、図８および図９に示したものに限らない。走行用車輪５は、車軸に平行な軸を中心として回転するように、車軸と一体化すればよい。荷重受用車輪９は、荷台３の幅方向に配置した軸を中心として回転するように、荷台３の下方に固定すればよい。車輪受け３５は、台車の曲進時に車輪受け３５の中央から外れた部分に荷重受用車輪９が位置し、直進に戻る時に車輪受け３５の中央の凹みに荷重受用車輪９が移動するような形状で、車軸と一体化されたものであればよい。
【００４３】
また、第１および第２の実施の形態では、レール上を走行する台車について説明したが、本発明の台車はレール等の軌道がない場合にも適用できる。レール等の軌道がない場合には、台車にガイドローラを設けず、車軸のうち少なくとも１本に回転を操舵するハンドル機構を設ける。ハンドル機構を設けた場合、台車の曲進時には、ハンドル機構を操作して車軸を荷台に対して回転させ、荷重受用車輪を車輪受けの中央部分から外れた位置に移動させる。ハンドル機構を設けることにより、レール等の軌道がない場合においても、台車を安定して曲進させることができる。ハンドル機構を設けた場合にも、第１および第２の実施の形態と同様に、荷台の荷重と車輪受の傾斜により、台車は曲進状態から直進状態に安定して移行できる。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる台車の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４５】
１、４１………台車
３………荷台
５………走行用車輪
７………車軸
９………荷重受用車輪
１１、３５………車輪受け
１３、４３………回転軸
２７………中央部分
２９………レール
３１………ガイドローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010179723.tif 000008
【図７】
2010179723.tif 000009
【図８】
2010179723.tif 000010
【図９】
2010179723.tif 000011