(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両長手方向に対して前側部分と中間部分と後側部分とを有し、前記中間部分が前記前側部分および前記後側部分よりも低い位置に設けられた左右一対の側はりと、前記一対の側はりの前記中間部分を互いに連結する横はりとを有する台車わくと、
前記横はりの前方および後方でそれぞれ車幅方向に延びる前後一対の車軸はりと、
前記車軸はりの左右両側部にそれぞれ回転自在に支持された独立車輪と、
前記側はりの前記前側部分および前記後側部分と前記車軸はりの左右両側部とをそれぞれ弾性結合する一次サスペンションと、
前記側はりの前記前側部分および前記後側部分の上面にそれぞれ設けられる二次サスペンション手段と、を備え、
前記二次サスペンション手段、前記側はり、前記一次サスペンションおよび前記車軸はりのそれぞれが、少なくとも一部において、平面視で互いに重なり、
前記二次サスペンション手段は、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線が、側面視で前記二次サスペンション手段を通るように配置されている、低床式鉄道車両用台車。
【請求項２】
前記二次サスペンション手段は、前記側はりの前記前側部分および前記後側部分のそれぞれの上面ごとに前後一対ずつ設けられた二次サスペンションからなり、
その前後一対の二次サスペンションは、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線を側面視で挟むように配置されている、請求項１に記載の低床式鉄道車両用台車。
【請求項３】
前記二次サスペンションは、空気ばね本体と、下端を開放した断面逆凹形状であり前記空気ばね本体の上方を覆う外筒と、前記空気ばね本体と前記外筒との間に内部空間を形成するように前記空気ばね本体と前記外筒とを接続する環状のダイヤフラムとを備えたダイヤフラム形空気ばねである、請求項２に記載の低床式鉄道車両用台車。
【請求項４】
車体を台車で支持してなる低床式鉄道車両であって、
前記台車は、
車両長手方向に対して前側部分と中間部分と後側部分とを有し、前記中間部分が前記前側部分および後側部分よりも低い位置に設けられた左右一対の側はりと、前記一対の側はりの前記中間部分を互いに連結する横はりとを有する正面視凹形状の台車わくと、
前記横はりの前方および後方でそれぞれ車幅方向に延びる前後一対の車軸はりと、
前記車軸はりの左右両側部にそれぞれ回転自在に支持された独立車輪と、
前記側はりの前記前側部分および前記後側部分と前記車軸はりの左右両側部とをそれぞれ弾性結合する一次サスペンションと、
前記側はりの前記前側部分および前記後側部分の上面にそれぞれ設けられる二次サスペンション手段と、を備え、
前記二次サスペンション手段、前記側はり、前記一次サスペンションおよび前記車軸はりのそれぞれが、少なくとも一部において、平面視で互いに重なり、
前記二次サスペンション手段は、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線が、側面視で前記二次サスペンション手段を通るように配置され、
前記車体は、
前記二次サスペンション手段により下方から支持される高床部と、
前記一対の側はりの間の車幅方向中央で前後に延びる第１低床部と、
前記側はりの前記中間部分の底部の上方に設けられる第２低床部と、を備えている、低床式鉄道車両。
【請求項５】
前記第１低床部および前記第２低床部の上面には、前記車体の客室の通路が設けられ、
前記高床部の上面には、前記第２低床部を挟むように前後に向かい合う前後対面座席が設けられている、請求項４に記載の低床式鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に低床式ＬＲＶ (Light Rail Vehicle)車両に好適な低床式鉄道車両用台車および低床式鉄道車両に関し、詳しくは、台車に備えられる左右の車輪が車軸で連結されていない独立した車輪であり、その車輪が前後に二列ある編成車両の中間車両に使用される台車として最適な低床式鉄道車両用台車および低床式鉄道車両に関する。特に、その中間車両の客室が車幅方向の中間位置に前後方向に沿って通路を有し、この通路の両側において前後方向に向かい合う座席を設けた構造からなる中間車両に適用可能な台車および鉄道車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近い将来、本格的な高齢化社会が訪れようとしているとともに、車椅子等を使用せざるを得ない移動制約者への対応などで欧州では本格的に超低床のＬＲＶ車両が開発され、国内でも１９９７年に熊本市に欧州製の超低床ＬＲＶ車両が登場した。その後、各地で超低床ＬＲＶ車両の導入あるいは導入計画が活発になった。このような背景を受け、旧建設省（現：国土交通省）の呼びかけによって、環境改善とバリアフリー化に対応できる日本型超低床ＬＲＶの開発を目指し、「超低床エルアールブイ台車技術研究組合」が設けられ、要素開発を行い、種々の台車が開発されている。
【０００３】
そのような超低床ＬＲＶ車両用台車では、車椅子利用者等の移動制約者でも簡単にＬＲＶ用の低いプラットホームから段差なしに乗降できるよう出入り口部が超低床であるとともに、車内での移動も車椅子で可能な、全体に床高さが超低床であることが求められている。そのため入り口から出口までの経路が車椅子で移動可能な、全体に床高さは超低床であるとともに車椅子が通過できるよう、通路部の若干の傾斜は許容されるが、最低限の通路幅が確保される必要がある。
【０００４】
このためには、車体を支持する台車の台車わくが正面視凹状に形成され、床面高さを超低床とするために左右の車輪間の車軸を通すことが出来ないので、独立車輪とならざるを得ない。また左右の車輪の間隔を寸法精度を高く保つために、左右の独立車輪を固定する車軸はり構造になっていなければならない。
【０００５】
ところで、従来の一般的な空気ばね式のボルスターレスタイプの鉄道車両用台車７１は、例えば図８に示すように、車軸７５の略中心位置に軸箱７３が配置され、台車わくにおける側はり７２の前後方向の中間位置上に空気ばね７４が通常、１つずつ設けられ、それらの空気ばね７４上に車体が載置されている。
【０００６】
また、超低床式ＬＲＶ車両では、車体を台車わく上で弾力的に支持するために、枕ばねとしてコイルばねが台車の前後方向の中心位置に使用されている。そのため、腰掛けの向きは車体中心方向を向くロングシートになり、乗客の足により通路が実質的に狭くならざるを得ない（添付の図９・図１０参照、特許文献１の図１と図６参照）。つまり、台車８１は、その側はり８２の中央部上の左右のコイルばね８３による図９・図１０に示す車体８４の支持高さＨを車輪８５の上方近くに設定し、車体８４の床面８６はコイルばね８３により支持された左右の高床部８６ａと、左右の車輪８５間でほぼ車軸８５ａ以下の高さに設定した低床部８６ｃと、この低床部８６ｃの左右両側から左右の高床部８６ａへ立ち上がる左右の立ち上り部８６ｄとを備えている。また、台車８１の側はり８２間を連結する連結部８２ｄは、車体の床面８６の外まわりをそれにほぼ沿って経由させるとともに、高床部８６ａを座部８７ａ、立ち上り部８６ｄを蹴込み部８７ｂとするロングシート８７を設けている。
【０００７】
さらに、超低床式ＬＲＶ車両用台車に関する先行技術として、正面視凹状の軸はりにより固定車軸を形成したうえ、この固定車軸の両側に独立した車輪を回転可能に支持する。前記固定車軸を軸はりリンク部材で、それぞれ前台車中心方向に前記軸はりリンクの両側基端を前記固定車軸側が上下方向へ回転可能に枢支連結した構造の超低床式鉄道車両が本出願人により提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
この特許文献２に係る超低床式鉄道車両用台車は、台車わくは両側の側はり間を連結する横はりが正面視凹状からなり、床面の上下方向の位置(高さ）を低く設定できるから、１００％超低床の車両を実現できるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１４２９８７号公報
【特許文献２】特開２００８−６２６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
冒頭において記述しているように、本発明は客室内の座席の配置が中央の通路を挟んで前後方向に向かい合う座席を備えた中間車両に適用できる超低床式鉄道車両用台車の開発を課題としている。しかし、上記した従来の台車および特許文献１に記載の超低床式鉄道車両用動力台車では、つぎのような理由でその課題を解決できない。
【００１１】
台車わくの主要部を構成する両側の側はりの中央部には、枕ばねとしてコイルばねが長く客室側に食い込むようにのびている。このため、中間車両の客室内において向かい合わせで座る座席を、両側面にロングシートタイプの配置にすると、車椅子等の通行が可能な十分な幅の通路を確保することが困難である。また、座席を枕木方向に向かい合わせのロングシートとした場合は、図面上では充分な幅の通路があるように見えるが、図９に示されるように座席に座っている人の足が邪魔になって通路幅が制限されるため、車椅子等の通行が実質的に困難になる。
【００１２】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、前後方向に向かい合う座席を中央通路を挟むように両側方に配置し、乗客が前後の向かい合う座席に座って足を下ろす床面を中央通路と一連（段差なしまたはわずかな段差をもっての意味）に備えた中間車両に適用でき、台車としての構造が従来の台車に比べて簡単で、小型軽量化が図れ、しかも乗り心地の良好な、１００％低床の床面を備えた低床式鉄道車両用台車および低床式鉄道車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明の請求項１にかかる低床式鉄道車両用台車は、車両長手方向に対して前側部分と中間部分と後側部分とを有し、前記中間部分が前記前側部分および前記後側部分よりも低い位置に設けられた左右一対の側はりと、前記一対の側はりの前記中間部分を互いに連結する横はりとを有する台車わくと、前記横はりの前方および後方でそれぞれ車幅方向に延びる前後一対の車軸はりと、前記車軸はりの左右両側部にそれぞれ回転自在に支持された独立車輪と、前記側はりの前記前側部分および前記後側部分と前記車軸はりの左右両側部とをそれぞれ弾性結合する一次サスペンションと、前記二次サスペンション手段、前記側はり、前記一次サスペンションおよび前記車軸はりのそれぞれが、少なくとも一部において、平面視で互いに重なり、前記二次サスペンション手段は、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線が、側面視で前記二次サスペンション手段を通るように配置されている、ことを特徴とする。なお、上記一次サスペンションについては方式が限定されるものではなく、例えば、軸箱守を用いる方式（軸箱守式、ペデスタル式）、板ばねで繋ぐ方式（両板ばね式、片板ばね式、ミンデン式）、リンク機構で繋ぐ方式（平行リンク式、軸ばり式、アルストム式）、ゴムをばねとして用いる方式（円錐積層ゴム式、緩衝ゴム式、ウイング式、ロールゴム式）、円筒部材で案内する方式（円筒案内式、シュリーレン式）等が使用可能である。
【００１４】
上記の構成を有する請求項１にかかる低床式鉄道車両用台車によれば、超低床の中央通路を備えた１００％超低床の車両が実現する。また、台車わくの側はりは中間部分が前側部分および後側部分よりも低い位置に設けられているから中央通路に連続し、前後方向に向かい合う乗客が足を下ろす床面を確保することができる。特に、客室内の中央通路の幅および台車の車輪上方に位置する腰掛けの高さや幅について制約を受けずに有利にレイアウトでき、設計の自由度が拡がる。さらに、側はりの前側部分および後側部分の上面に二次サスペンション手段をそれぞれ配置し、それらの複数個の二次サスペンション手段で車体を支持することができる。また、車体の荷重は二次サスペンション手段(例えば４個あるいは８個の二次サスペンション)で支持されるが、その荷重は台車わくの前側部分および後側部分を介して一次サスペンション−車軸はり―車輪へと順に伝達され、従来の側はり中央部に配置される空気ばね等で車体を支持する台車わくと違って、車輪が位置する側はりの前側部分および後側部分には大きな曲げモーメントは作用しない。しかも、側はりの長手方向の中央部に空気ばね等を備えた台車わくの場合には、車体の荷重が空気ばね等を介して側はりの中央部に作用したのち、側はりの上部前側部分および上部後側部分に伝達されて軸ばね−車輪の順に伝達されるから、側はりの中央部および中央部と上部前側部分および上部後側部分間を繋ぐ部分の剛性を下げるのが困難であるのに対し、本発明では側はりの中間部分には車体の荷重はほとんどかからないから、大きな曲げモーメントが作用しないためその剛性を下げて軽量化を図ることができる。
【００１５】
【００１６】
請求項２に記載のように、前記二次サスペンション手段は、前記側はりの前記前側部分および前記後側部分のそれぞれの上面ごとに前後一対ずつ設けられた二次サスペンションからなり、その前後一対の二次サスペンションは、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線を側面視で挟むように配置されている構成とすることができる。
請求項３に記載のように、前記二次サスペンションは、空気ばね本体と、下端を開放した断面逆凹形状であり前記空気ばね本体の上方を覆う外筒と、前記空気ばね本体と前記外筒との間に内部空間を形成するように前記空気ばね本体と前記外筒とを接続する環状のダイヤフラムとを備えたダイヤフラム形空気ばねとすることができる。
【００１７】
このようにすれば、車体と台車間の水平方向の変位に対して二次サスペンション（ダイヤフラム形空気ばね）に水平方向の変位量に応じた水平方向への荷重特性をもたせることができるので、車体と台車間の水平方向の変位を許容させながらも二次サスペンションへの復元力を持たせることが可能となるため、車輪／レール間で高い横圧の発生を防止することができる。
【００１８】
また、前記二次サスペンションを前記側はりの前側部分および後側部分上に前後一対ずつ設けることで、前記側はりの前側部分および後側部分上の二次サスペンションは、独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線を側面視で挟むように配置されているので、無用な曲げモーメントが作用しない。
【００１９】
【００２０】
さらに、前記二次サスペンション（ダイヤフラム形空気ばね）にかかる最大内圧を一定値以下としながら、前記二次サスペンションの直径を縮小して小型化できるので、客室中央部の通路への、二次サスペンションの突出量を最小限に抑えることができる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
請求項４の発明は、車体を台車で支持してなる低床式鉄道車両であって、前記台車は、車両長手方向に対して前側部分と中間部分と後側部分とを有し、前記中間部分が前記前側部分および後側部分よりも低い位置に設けられた左右一対の側はりと、前記一対の側はりの前記中間部分を互いに連結する横はりとを有する正面視凹形状の台車わくと、前記横はりの前方および後方でそれぞれ車幅方向に延びる前後一対の車軸はりと、前記車軸はりの左右両側部にそれぞれ回転自在に支持された独立車輪と、前記側はりの前記前側部分および前記後側部分と前記車軸はりの左右両側部とをそれぞれ弾性結合する一次サスペンションと、前記側はりの前記前側部分および前記後側部分の上面にそれぞれ設けられる二次サスペンション手段と、を備え、前記二次サスペンション手段、前記側はり、前記一次サスペンションおよび前記車軸はりのそれぞれが、少なくとも一部において、平面視で互いに重なり、前記二次サスペンション手段は、前記独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線が、側面視で前記二次サスペンション手段を通るように配置され、前記車体は、前記二次サスペンション手段により下方から支持される高床部と、前記一対の側はりの間の車幅方向中央で前後に延びる第１低床部と、前記側はりの前記中間部分の底部の上方に設けられる第２低床部と、を備えている，ことを特徴とする。
【００２４】
このようにすれば、中間車両の客室内においても車椅子等の通行が可能な広い幅の通路を確保できるので、中間台車として使用した場合でも超低床の中央通路を備えた１００％超低床のＬＲＶ車両が実現できる。
【００２５】
請求項５に記載のように、前記第１低床部および前記第２低床部の上面には、前記車体の客室の通路が設けられ、前記高床部の上面には、前記第２低床部を挟むように前後に向かい合う前後対面座席が設けられている構造にすることができる。
【００２６】
このようにすれば、超低床の通路を挟んで前後方向に向かい合う前後対面座席を設けた客室構造とした場合でも、乗客が座席に腰掛けて向かい合い、足を置くスペースを確保できるため、通路を車椅子等が通過することを妨げることがない。その上、乗客が足を置く床面と通路とを段差をなくするか、わずかな段差を設けるだけで一連に連続して設けることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明に係る超低床式鉄道車両用台車および低床式鉄道車両には、つぎのような優れた効果がある。
【００２８】
・１００％超低床の床面を備えた車両であって、前後方向に向かい合う座席を通路を挟むように両側方に配置し、乗客が前後の向かい合う座席に腰掛けて足を下ろす床面を通路と一連に備えた中間車両の台車に適用できる。
【００２９】
・客室内の通路の幅および台車の車輪上方に位置する腰掛けの高さや幅を、制約を受けずに有利にレイアウトでき、設計の自由度が拡がる。
【００３０】
・前後一対の二次サスペンション（ダイヤフラム形空気ばね）を側はりの前側部分および後側部分上に独立車輪の回転中心を通る仮想鉛直線を側面視で挟むように、車軸を中心にして等配分の間隔で配置でき、大きな曲げモーメントがかからず、また、車体の荷重は、台車わくの前側部分および後側部分を介して一次サスペンション−車軸はり―車輪へと順に伝達され、従来の側はり中央部の空気ばね等で車体を支持する台車わくと違って、車輪が位置する側はりの前側部分および後側部分には大きな曲げモーメントは作用しない。さらに本発明では側はりの中間部分には車体の荷重はほとんどかからないから、大きな曲げモーメントが作用しないためその剛性を下げて軽量化を図ることができるので、台車としての構造を従来の台車に比べて簡略化でき、小型軽量化が図れ、乗り心地が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例に係る超低床式鉄道車両用台車を示す側面図である。
【図２】図１の台車の平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線側面図である。
【図５】図５（ａ）は特殊ダイヤフラム形空気ばねの断面図、図５（ｂ）は水平方向の変位量と水平方向への荷重特性を示す線図である。
【図６】本発明の実施例に係る台車（図１）を中間車両に備えた３両編成の超低床式路面電車を示す側方視縦断面図である。
【図７】図６に示す超低床式路面電車の床面配置図である。
【図８】従来の鉄道車両用台車を示す側面図である。
【図９】別の従来の鉄道車両用台車を備えた低床化・ロングシート化した鉄道車両を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は図９に示す鉄道車両央台車の側面図、図１０（ｂ）は同平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の超低床式鉄道車両用台車について実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３３】
本発明の実施例１に係る超低床式鉄道車両用台車１は非駆動台車で、本例では図６に示す超低床式路面電車５１の中間車両５２の台車として使用されている。中間車両５２の客室は、図７に示すように、車幅方向の中央部に中央通路５３が前後方向に連続して設けられ、この中央通路５３を挟むように左右両側方に前後方向に向かい合う座席５４が配置され、乗客が前後の向かい合う座席５４に座って足を下ろす床面５５を中央通路５３と段差なしに（またはわずかな段差を設けるだけで）一連に連続して備えている。
【００３４】
図６または図７に示すように、本例の超低床式路面電車５１は１両目と３両目の車両５６の前後両端部に運転台Ｄが配置され、運転台Ｄから中央寄りが１００％超低床の客室Ｐで、運転台Ｄは客室Ｐに比べてやや高く上がっている。なお、１両目と３両目の各車両５６の客室Ｐは座席５８が車幅方向に向かい合って配置され、座席５８下の床面および中央通路５７の床面がともに超低床面になっている。また、超低床式路面電車５１の前後各車両５６の座席５８に隣接して出入り口５９が設けられているが、出入り口５９の床面も中央通路５７と同じ超低床面になっている。つまり、超低床式路面電車５１は運転台Ｄを除き１００％超低床車両である。図６中の符号６０はパンタグラフ、符号６１は駆動台車である。
【００３５】
一方、台車１は図３および図４に示すように、正面視凹状の台車わく２を備えている。この台車わく２は、図１に示すように側方より見ると、前後方向（レール方向）の中間位置の部分（中央部）３ａが凹状に形成された左右一対の側はり３・３を有する。各側はり３は、凹状の中央部３ａの底部（下部）３ｂから上部前側部分および上部後側部分にかけてそれぞれ上方へ立ち上がったのちに水平に延び、上部前側部分３ｃおよび上部後側部分３ｃを形成している。左右の側はり３・３は、図２に示すように、中央部３ａの底部（下部）３ｂ・３ｂ間が横はり３ｄにより一体に連結されている。図１および図２に示すように、横はり３ｄを挟んで車軸はり４・４が横はり３ｄと同一高さで横はり３ｄと平行に配置されている。各車軸はり４の両側部上に、固定車軸支持部５がそれぞれ一体に設けられている。
【００３６】
左右の固定車軸支持部５の外面側に固定車軸６の支持孔５ａが穿設され、この支持孔５ａに固定車軸６が圧入されている。また圧入状態で、図３に示すように、固定車軸支持部５の内面側に穿設され、支持孔５ａの中心部に位置する貫通孔５ｂからボルト７を貫通して挿入し、固定車軸６の端面の中心部に穿設されたネジ孔６ａにボルト７（のネジ部）を螺合して締め付けることにより、固定車軸６が固定車軸支持部５に固定されている。一方、車輪８は、固定車軸支持部５に固定された固定車軸６の先端部に対し軸受９を介して回転自在に支持されている。軸受９は内輪側９ａが固定車軸６の周囲に固定され、固定車軸６および内輪側軸受９ａに対し軸受９の外輪側９ｂが車輪８と一体に回転する。
【００３７】
左右の各固定車軸支持部５は、台車わく２の側はり３の上部前側部分３ｃまたは上部後側部分３ｃに対し案内機構１１を介して上下方向に変位（昇降）可能に接続されている。そして、側はり３の上部前側部分３ｃおよび上部後側部分３ｃの下面と固定車軸支持部５の支持孔５ａの両側（前後）部上との間に、それぞれ一次サスペンションとしての軸ばね１２・１２が縮装されている。この構成により、台車１の台車わく２は、４つの各車輪８に対しそれぞれ前後一対の軸ばね１２（軸箱支持装置）を介して昇降可能に支持される。なお、軸ばね１２には、コイルばねの他、エリコばね、ゴムばねなどが使用される。
【００３８】
図６に示した中間車両５２の車体５２ａが、８個のダイヤフラム形空気ばね１５（二次サスペンション）を介して台車１上に載置される。各空気ばね１５は、本実施例では円筒体状に形成され、側はり３の上部前側部分３ｃおよび上部後側部分３ｃ上において車輪８の車軸６を中心にして挟むように２つ（前後一対）ずつ配置される。側はり３上の空気ばね１５の設置場所および車体５２ａの支持に必要な空気ばねの容量との関係から、空気ばね１５の形状および個数を本実施例では円筒体状および８個にしているが、空気ばね１５の形状や設置すべき個数などは限定されない。例えば、ダイヤフラム形空気ばね１５の形状を上方より見て楕円形の筒状体とし、上部前側部分３ｃおよび上部後側部分３ｃにそれぞれ１個ずつ、合計４個設置することもできる。本例ではダイヤフラム形空気ばね１５を各設置箇所で前後一対ずつ合計８個設けたが、各空気ばね１５を小型化して台車１の側はり２から内方へはみ出す分を最小限にするためである。これは車体５２ａ内における有効通路幅および有効腰掛け寸法を可及的に大きくするためである。
ところで、車体荷重が一定の場合は、空気ばね１５の総面積が大きくなればなるほど内圧を小さくできる。いいかえれば、内圧を大きくすれば空気ばね１５の内径を小さくできるが、シール機構との関係で空気ばね内の空気漏れを防ぐためには、内圧の上限があるため、鉄道車両の台車における空気ばねの個数を通常の４倍の８個に増やすことで、内径を小さくしたのである。下記のように空気ばね１５には、公知の構造の特殊ダイヤフラム形空気ばねが用いられている。本実施例では図５（ａ）に示すように、外径に比べて高さが半分ないしそれ以下と低い円筒体状で、上面の中央部が上方に円弧状に突出し下端を開放した金属製の外筒１６と、この外筒１６に比べて口径の小さい金属製の内筒１７（空気ばね本体）とを備え、内筒１７の頂面周囲と外筒１６の内周面とがダイヤフラム１８で接続されている。内筒１７の頂面中央部にオリフィス２０が設けられ、内筒１７の下面中央部に空気導入孔２１が設けられている。なお、図中の符号２２はストッパーである。つまり、本実施例では、空気ばね１５に、外径に比べて高さが半分ないしそれ以下と低い略円筒体状で、前後左右方向に剛性が高いダイヤフラム形空気ばねが使用されている。ダイヤフラム形空気ばねの中でも、特に特殊ダイヤフラム形空気ばねが望ましい。この特殊ダイヤフラム形空気ばねは、水平方向への変位に対して、内筒１７と外筒１６とが相対的に動き、横方向面積が円筒周囲で異なることになる。このため、その差により復元力が生じるので、図５（ｂ）に示すように、水平方向への変位量に対してリニアな荷重たわみ特性が得られ、水平方向への変位量に応じて水平方向の比較的大きな荷重が発生する構造の、剛性が高い空気ばねである。また、特殊ダイヤフラム形空気ばねと同様の特性を持つクランプダイヤフラム形空気ばねを用いることもできる。
本例では、上記したとおり８個の空気ばね１５が側はり３の上部前側部分３ｃおよび上部後側部分３ｃ上に、それぞれ固定車軸６を挟むように固定され、車体５２ａが空気ばね１５上に載置された状態で、車体５２ａは空気ばね１５により上下方向に変位自在に支持される。また、台車わく２に対する車体５２ａの水平方向への変位に対しても、空気ばね１５が変位を抑制するように作用するとともに、車体５２ａの水平方向への変位を許容する。
【００３９】
図１に示すように、側はり３の中央部３ａの底部３ｂには、中心線を挟んで対称的に踏面ブレーキ装置２５が設けられている。各踏面ブレーキ装置２５はそれぞれ制輪子２６を備え、各制輪子２６が対応する車輪８の踏面に向けて配置されている。また、中央部３ａの底部３ｂの中心線位置から、図２および図３に示すように、それぞれ両側方に向け長方形状の支持部材２７が張り出して固設されている。そして、各支持部材２７の先端部に対し、車体５２ａの上下動を許容するように牽引装置２８を介して車体５２ａが接続されている。つまり、台車１とこの上に載置される車体５２ａとは、左右一対の牽引装置２８・２８により接続されるとともに、台車１の横はり３ｄの前側で車幅方向の中間部に相対向して配設されたストッパー２９・２９により車体５２ａの横方向の変位を抑制する。このため、車体５２ａの底部からストッパー２９・２９間に向けて下向きに支持片３０が突設されている。
【００４０】
以上のようにして本実施例に係る台車１が構成され、この台車１上に車体５２ａが支持されて中間車両５２が完成する。また本例では、中間車両５２を挟んで前後に車両５６がそれぞれ連結され、３両編成の超低床式路面電車５１にしている。なお、超低床式路面電車における編成車両数については限定するものではなく、例えば５両編成、７両編成になると、中間車両５２が２両以上連結される。
【００４１】
上記に本発明の低床式鉄道車両用台車について実施例を挙げて説明したが、下記のように実施することができる。
【００４２】
・上記実施例では、台車１に配備される各車輪８を支持する固定車軸６を固定車軸支持部５に対し固定し、固定車軸６に対し軸受９を介して車輪８を回転するようにしたが、車輪を車軸に対し一体回転可能に取り付け、同車軸を軸箱により回転可能に支持することができる。
【００４３】
・上記実施例では、台車１上に空気ばね１５を介して車体５２ａを支持したが、空気ばね１５に代えてばねの全高の低いコイルばねやゴムばねや板ばねを使用することができる。また、空気ばね１５の個数を８個にしたが、さらに増やして１２個にしたり、あるいは４個に減らしたりすることもできる。
【００４４】
・上記実施例では、中間車両５２用台車１を非駆動台車としたが、超低床化を妨げないように工夫してモータ等の駆動装置を装備することにより駆動台車にすることができる。例えば、モータやギア装置を車体側に配置して伝達装置により台車１側の車輪８に駆動力を伝達するようにしたり、台車１の外側側面に小型の両軸モータを配置して笠歯車装置を介して前後の車輪８を駆動したりできる。また、車輪８の中心部にモータ(インホイールモータ)を組み込んで直接車輪８を駆動するようにもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の超低床式鉄道車両用台車は、超低床式ＬＲＶ車両の中間台車以外に、地下鉄、その他の鉄道車両用の台車として利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 台車
２ 台車わく
３ 側はり
３ａ凹状の中央部
３ｂ底部
３ｃ上部前側部分または上部後側部分
３ｄ横はり
４ 車軸はり
５ 固定車軸支持部
５ａ支持孔
５ｂ貫通孔
６ 固定車軸
６ａネジ孔
７ ボルト
８ 車輪
９ 軸受
９ａ内輪側軸受
９ｂ外輪側軸受
１１ 案内機構
１２ 軸ばね（軸箱支持装置）
１５ 特殊ダイヤフラム形空気ばね（車体支持装置）
１５ａ空気室
１５ｃ加圧空気の導入孔部
１６ 外筒
１７ 内筒
１８ ダイヤフラム
１９ 外筒ゴム
２０ オリフィス
２１ 空気導入孔
２２ ストッパー
２５ 踏面ブレーキ装置
２６ 制輪子
２７ 支持部材
２８ 牽引装置
２９ ストッパー
３０ 支持片
５１ 低床式路面電車
５２ 中間車両
５２ａ車体
５３ 中央通路
５４ 座席
５５ 床面
【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】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図８】
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