(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後に輪軸を備え、前記輪軸の自己操舵が可能な鉄道車両用台車であって、
前記台車は、
右側の側ばり及びこの右側の側ばりと一体の第１横ばりを含む第１枠体と、
左側の側ばり及びこの左側の側ばりと一体の第２横ばりを含む第２枠体と、
前記各輪軸の左右の端部にそれぞれ取り付けられた軸箱と、
前記各軸箱をそれぞれ弾性的に支持する軸箱支持装置と、
前記第１横ばり又は前記第２横ばりの上方に配置されたボルスタと、を備え、
前記第１枠体と前記第２枠体は、互いを支持し、かつ前後方向のスライドを可能とし、
右前側の前記軸箱支持装置は、右前側の前記軸箱を前記第１枠体の前記側ばりの前端部によって支持するとともに、その右前側の前記軸箱が前記第２枠体に結合され、
左前側の前記軸箱支持装置は、左前側の前記軸箱を前記第２枠体の前記側ばりの前端部によって支持するとともに、その左前側の前記軸箱が前記第１枠体に結合され、
右後側の前記軸箱支持装置は、右後側の前記軸箱を前記第１枠体の前記側ばりの後端部によって支持するとともに、その右後側の前記軸箱が前記第１枠体に結合され、
左後側の前記軸箱支持装置は、左後側の前記軸箱を前記第２枠体の前記側ばりの後端部によって支持するとともに、その左後側の前記軸箱が前記第２枠体に結合されており、
前記台車は、
前記第１横ばり又は前記第２横ばりの上面に固定された台座と、この台座と対向するように前記ボルスタの下面に固定された凸部と、から構成されて、前記ボルスタの中心部を支持する心受けと、
前記心受けの右側に配置されて、前記第１横ばりと前記ボルスタとを接続する第１接続部と、
前記心受けの左側に配置されて、前記第２横ばりと前記ボルスタとを接続する第２接続部と、を備え、
前記第１接続部は、前記第１横ばり及び前記ボルスタのうちの一方から上下方向に突出する第１軸部と、前記第１横ばり及び前記ボルスタのうちの他方に設けられて前記第１軸部の先端部を収容する第１穴部と、を含み、
前記第２接続部は、前記第２横ばり及び前記ボルスタのうちの一方から上下方向に突出する第２軸部と、前記第２横ばり及び前記ボルスタのうちの他方に設けられて前記第２軸部の先端部を収容する第２穴部と、を含む、鉄道車両用台車。
【請求項２】
請求項１に記載の台車であって、
前記軸箱支持装置は、前記軸箱から前後方向に沿って延び出すリンクを有し、前記第１横ばりは、前記第２枠体の前記側ばりの前端部に向けて延び出す第１延出部を有し、前記第２横ばりは、前記第１枠体の前記側ばりの前端部に向けて延び出す第２延出部を有しており、
右前側の前記軸箱と前記第２枠体との結合が、その右前側の前記軸箱から延び出す前記リンクと前記第２横ばりの前記第２延出部との結合によってなされ、
左前側の前記軸箱と前記第１枠体との結合が、その左前側の前記軸箱から延び出す前記リンクと前記第１横ばりの前記第１延出部との結合によってなされ、
右後側の前記軸箱と前記第１枠体との結合が、その右後側の前記軸箱から延び出す前記リンクと前記第１枠体の前記側ばりとの結合によってなされ、
左後側の前記軸箱と前記第２枠体との結合が、その左後側の前記軸箱から延び出す前記リンクと前記第２枠体の前記側ばりとの結合によってなされる、鉄道車両用台車。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の台車であって、
前記第１軸部の前記先端部と前記第１穴部との隙間に第１弾性部材を備え、
前記第２軸部の前記先端部と前記第２穴部との隙間に第２弾性部材を備える、鉄道車両用台車。
【請求項４】
請求項３に記載の台車であって、
前記第１弾性部材が第１ゴムブッシュであり、前記第２弾性部材が第２ゴムブッシュである、鉄道車両用台車。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の台車であって、
前記第１枠体の前記側ばり及び前記第２枠体の前記側ばりのそれぞれの上面に、前記ボルスタの左右の端部と隙間を空けて対向する側受けを備える、鉄道車両用台車。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の台車であって、
前記各輪軸の左右の各車輪にそれぞれ対応する踏面ブレーキ装置と、
前記各輪軸をそれぞれ駆動させる主電動機及び歯車装置と、を備え、
左前側及び右後側の前記各踏面ブレーキ装置は、前記第１横ばりによって保持され、
右前側及び左後側の前記各踏面ブレーキ装置は、前記第２横ばりによって保持され、
前後の前記各主電動機及び前記各歯車装置は、前記第１横ばり及び前記第２横ばりのうちの一方によって保持される、鉄道車両用台車。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の台車と、車体と、前記ボルスタ上に配置され前記車体を支持する左右に一対の空気ばねと、を備えた鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用台車（以下、単に「台車」ともいう）に関し、特に、前後の輪軸の自己操舵が可能な台車、及びその台車と車体とを備えた鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、車体と台車から構成され、レール上を走行する。鉄道車両が曲線路を通過する際、車輪がレールを左右方向に押す力、いわゆる横圧が発生する。特に、軌道がねじれた区間、例えば曲線路の入口及び出口の緩和曲線区間では、輪軸が軌道に追従しにくいため、横圧が大きくなる。横圧が大きいと脱線の危険性が高まる。そのため、横圧を低く抑えることが望ましい。また、車輪がレールを鉛直方向に押す力、いわゆる輪重に関し、特に出口緩和曲線区間では、外軌側の車輪における輪重が小さくなる。輪重が極端に小さくなると脱線の危険性が高まる。そのため、軌道に追従して左右の輪重のバランスを保つことが望ましい。【０００３】
曲線路で横圧を低減し、輪重の変動を抑制する技術として、例えば国際公開ＷＯ２０１６／０１７１０３号パンフレット（特許文献１）は、曲線路のレールの曲率に応じて前後の輪軸が自己操舵する台車（以下、「操舵台車」ともいう）を開示する。特許文献１に開示された操舵台車の台車枠は、弾性要素を介して互いに結合された２つの枠体から構成される。２つの枠体のうちの第１枠体は、右側の側ばり及び第１横ばりを含む。第２枠体は、左側の側ばり及び第２横ばりを含む。【０００４】
ボルスタ付きの操舵台車の場合、鉄道車両が曲線路を走行する際、ボルスタ（車体）と２つの枠体（台車枠）との間に相対的なヨーイング変位（上下方向軸回りの回転）が発生する。このヨーイング変位により、２つの枠体の相対的な前後運動が生じ、これに連動して前後の輪軸の自己操舵が可能になる。これにより、曲線路での横圧が低減される。また、緩和曲線区間では、前側の輪軸と後側の輪軸との間に相対的なローリング変位（前後方向軸回りの回転）が発生する。このローリング変位は、２つの枠体（台車枠）の相対的なピッチング方向の回転運動（左右方向軸回りの回転）によって許容される。これにより、緩和曲線区間での輪重の変動が抑制される。【０００５】
ここで、特許文献１に開示されたボルスタ付きの操舵台車の場合、ボルスタは、左右に一対の側受けによって支持されている。更に、ボルスタと２つの枠体それぞれとを接続するために、ボルスタは、左右に一対の心皿によっても支持されている。このような構成では、２つの側受け及び２つの心皿が車体からの荷重を受け止める。そのため、曲線路通過時、台車枠（２つの枠体）に対するボルスタの回転抵抗が大きい。これにより、特に、鉄道車両が出口緩和曲線区間から直線区間に至る過程において、輪軸が正規の姿勢に戻り難い。その結果、輪軸が軌道の中央位置からずれ、輪重のアンバランスが生じる。更に、先行する輪軸が内軌側を向いた状態でレールと接触し、横圧が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１６／０１７１０３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものである。本発明の一つの目的は、曲線路での横圧を十分に低減できると同時に、輪重の変動を十分に抑制できる、自己操舵が可能な鉄道車両用台車及び鉄道車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による鉄道車両用台車は、前後に輪軸を備え、輪軸の自己操舵が可能な台車である。台車は、右側の側ばり及びこの右側の側ばりと一体の第１横ばりを含む第１枠体と、左側の側ばり及びこの左側の側ばりと一体の第２横ばりを含む第２枠体と、各輪軸の左右の端部にそれぞれ取り付けられた軸箱と、各軸箱をそれぞれ弾性的に支持する軸箱支持装置と、第１横ばり又は第２横ばりの上方に配置されたボルスタと、を備える。【０００９】
第１枠体と第２枠体は、互いを支持し、かつ前後方向のスライドを可能とする。右前側の軸箱支持装置は、右前側の軸箱を第１枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その右前側の軸箱が第２枠体に結合される。左前側の軸箱支持装置は、左前側の軸箱を第２枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その左前側の軸箱が第１枠体に結合される。右後側の軸箱支持装置は、右後側の軸箱を第１枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その右後側の軸箱が第１枠体に結合される。左後側の軸箱支持装置は、左後側の軸箱を第２枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その左後側の軸箱が第２枠体に結合される。【００１０】
更に台車は、第１横ばり又は第２横ばりの上面に設けられて、ボルスタの中心部を支持する心受けと、心受けの右側に配置されて、第１横ばりとボルスタとを接続する第１接続部と、心受けの左側に配置されて、第２横ばりとボルスタとを接続する第２接続部と、を備える。第１接続部は、第１横ばり及びボルスタのうちの一方から上下方向に突出する第１軸部と、第１横ばり及びボルスタのうちの他方に設けられて第１軸部の先端部を収容する第１穴部と、を含む。第２接続部は、第２横ばり及びボルスタのうちの一方から上下方向に突出する第２軸部と、第２横ばり及びボルスタのうちの他方に設けられて第２軸部の先端部を収容する第２穴部と、を含む。【００１１】
本発明の実施形態による鉄道車両は、上記の台車と、車体と、ボルスタ上に配置され車体を支持する左右に一対の空気ばねと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の鉄道車両用台車及び鉄道車両は、自己操舵が可能であり、曲線路での横圧を十分に低減できると同時に、輪重の変動を十分に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態による台車を備えた鉄道車両の一例を模式的に示す上面図である。
【図２】図２は、図１に示す鉄道車両に用いられる台車枠の具体例を示す上面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示す台車の右側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示す台車の左側面図である。
【図４】図４は、図１に示す鉄道車両を前面側から見た断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態の鉄道車両が左旋回の曲線路を走行する際の状況を模式的に示す上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本実施形態の鉄道車両が右旋回の曲線路を走行する際の状況を模式的に示す上面図である。
【図６】図６は、曲線路での横圧の変動を示す図である。
【図７】図７は、曲線路での輪軸の左右方向の変位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明者らは、５つの区間（入口直線区間、入口緩和曲線区間、定常曲線区間、出口緩和曲線区間及び出口直線区間）からなる曲線路を鉄道車両が走行することを想定した数値解析を行い、鋭意検討を重ねた。その結果、下記の知見を得た。
【００１５】
（ａ）特許文献１に開示される従来の操舵台車では、車体からの荷重を受け止めるボルスタが左右に一対の側受けによって支持されている。つまり、２つの枠体からなる台車枠（第１枠体及び第２枠体）に対し、ボルスタがヨーイングの回転中心から離れた位置で支持されている。そのため、従来の車両が曲線路を通過するとき、台車枠に対するボルスタの回転抵抗が大きくなる。したがって、ボルスタの回転抵抗を低減するには、ボルスタがヨーイングの回転中心の位置で支持されていればよい。ヨーイングの回転中心の位置は、ボルスタの左右方向の中心部（すなわち台車枠の中央部）に相当する。
【００１６】
（ｂ）従来の操舵台車では、ボルスタのヨーイングに伴う２つの枠体の相対的な前後運動によって操舵機能を発現するために、ボルスタが２つの枠体それぞれと心皿によって連結されている。心皿は、ボルスタと枠体との相対的な変位を柔軟に許容できない。そのため、従来の車両が出口緩和曲線区間から直線区間に至る過程において、２つの枠体の相対的な前後運動が拘束される。その結果、輪軸が正規の姿勢に戻り難い。したがって、２つの枠体の相対的な前後運動を円滑にするには、ボルスタと枠体との相対的な変位を柔軟に許容できればよい。つまり、ボルスタと２つの枠体それぞれとの連結状態を緩和すればよい。
【００１７】
本発明は上記の知見に基づいて完成されたものである。
【００１８】
本発明の実施形態による鉄道車両用台車は、前後に輪軸を備え、輪軸の自己操舵が可能な台車である。台車は、第１枠体と、第２枠体と、４つの軸箱と、４つの軸箱支持装置と、ボルスタと、を備える。第１枠体は、右側の側ばり及びこの右側の側ばりと一体の第１横ばりを含む。第２枠体は、左側の側ばり及びこの左側の側ばりと一体の第２横ばりを含む。軸箱は、各輪軸の左右の端部にそれぞれ取り付けられる。軸箱支持装置は、各軸箱をそれぞれ弾性的に支持する。ボルスタは、第１横ばり又は第２横ばりの上方に配置される。
【００１９】
第１枠体と第２枠体は、互いを支持し、かつ前後方向のスライドを可能とする。右前側の軸箱支持装置は、右前側の軸箱を第１枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その右前側の軸箱が第２枠体に結合される。左前側の軸箱支持装置は、左前側の軸箱を第２枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その左前側の軸箱が第１枠体に結合される。右後側の軸箱支持装置は、右後側の軸箱を第１枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その右後側の軸箱が第１枠体に結合される。左後側の軸箱支持装置は、左後側の軸箱を第２枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その左後側の軸箱が第２枠体に結合される。
【００２０】
更に台車は、心受けと、第１接続部と、第２接続部と、を備える。心受けは、第１横ばり又は第２横ばりの上面に設けられて、ボルスタの中心部を支持する。第１接続部は、心受けの右側に配置されて、第１横ばりとボルスタとを接続する。第２接続部は、心受けの左側に配置されて、第２横ばりとボルスタとを接続する。第１接続部は、第１軸部と、第１穴部と、を含む。第１軸部は、第１横ばり及びボルスタのうちの一方から上下方向に突出する。第１穴部は、第１横ばり及びボルスタのうちの他方に設けられて第１軸部の先端部を収容する。第２接続部は、第２軸部と、第２穴部と、を含む。第２軸部は、第２横ばり及びボルスタのうちの一方から上下方向に突出する。第２穴部は、第２横ばり及びボルスタのうちの他方に設けられて第２軸部の先端部を収容する。
【００２１】
典型的な例では、軸箱支持装置は、軸箱から前後方向に沿って延び出すリンクを有する。第１横ばりは、第２枠体の側ばりの前端部に向けて延び出す第１延出部を有する。第２横ばりは、第１枠体の側ばりの前端部に向けて延び出す第２延出部を有する。この場合、右前側の軸箱支持装置は、右前側の軸箱を第１枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その右前側の軸箱から延び出すリンクが第２枠体の第２延出部に結合される。左前側の軸箱支持装置は、左前側の軸箱を第２枠体の側ばりの前端部によって支持するとともに、その左前側の軸箱から延び出すリンクが第１枠体の第１延出部に結合される。右後側の軸箱支持装置は、右後側の軸箱を第１枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その右後側の軸箱から延び出すリンクが第１枠体の側ばりに結合される。左後側の軸箱支持装置は、左後側の軸箱を第２枠体の側ばりの後端部によって支持するとともに、その左後側の軸箱から延び出すリンクが第２枠体の側ばりに結合される。
【００２２】
典型的な例として、第１枠体の第１横ばりと第２枠体の第２横ばりは、互いに非接触の状態で上下に重なる。ただし、第１横ばりと第２横ばりはどちらが上であっても構わない。また、第１横ばりと第２横ばりは前後に配置されていてもよい。
【００２３】
典型的な例として、第１横ばりの先端部が、第２枠体の側ばりに形成された開口に挿入されている。第２横ばりの先端部が、第１枠体の側ばりに形成された開口に挿入されている。これにより、第１枠体と第２枠体は、互いを前後方向にスライド可能に支え合うことができる。ただし、第１横ばりの先端部が第２枠体の側ばりの上に載せられ、第２横ばりの先端部が第１枠体の側ばりの上に載せられることによって、第１枠体と第２枠体が支え合ってもよい。
【００２４】
本発明の実施形態による鉄道車両は、上記の台車と、車体と、ボルスタ上に配置され車体を支持する左右に一対の空気ばねと、を備える。
【００２５】
本実施形態の台車及びその台車を備えた車両によれば、車両が曲線路を走行する際、曲線路に従ってボルスタ（車体）と台車枠（第１枠体及び第２枠体）との間に相対的なヨーイング変位が発生する。これにより、第１枠体と第２枠体の相対的な前後運動が生じ、これに連動して前後の輪軸の自己操舵が可能になる。しかも、ボルスタが心受けによって１点で支持されているため、ボルスタは、台車枠に対し、円滑にヨーイング方向に回転する。したがって、曲線路での横圧を十分に低減できる。
【００２６】
また、台車枠（第１枠体及び第２枠体）に対し、各軸箱が、それぞれに対応する軸箱支持装置によって弾性的に支持されている。更に、第１枠体と第２枠体が、相対的にピッチング方向の回転を許容されている。そのため、緩和曲線区間では、軌道のねじれに伴って発生する前側の輪軸と後側の輪軸の相対的なローリング変位を許容することが可能になる。したがって、緩和曲線区間での輪重の変動を抑制できる。特に、鉄道車両が出口緩和曲線区間から直線区間に至る過程では、第１接続部及び第２接続部によるボルスタと台車枠との接続が柔軟であるため、ボルスタが第１枠体と第２枠体の相対的な前後運動を拘束しない。そのため、前側の輪軸と後側の輪軸が正規の姿勢に円滑に戻る。したがって、緩和曲線区間での横圧の発生及び輪重の変動を十分に抑制できる。
【００２７】
上記の台車は、第１軸部の先端部と第１穴部との隙間に第１弾性部材を備え、第２軸部の先端部と第２穴部との隙間に第２弾性部材を備えることが好ましい。この場合、横圧の発生及び輪重の変動を更に十分に抑制できる。典型的な例では、第１弾性部材が第１ゴムブッシュであり、第２弾性部材が第２ゴムブッシュである。
【００２８】
上記の台車は、第１枠体の側ばり及び第２枠体の側ばりのそれぞれの上面に、ボルスタの左右の端部と隙間を空けて対向する側受けを備えることが好ましい。この場合、ボルスタが心受けを中心にローリング方向に回転したとき、ボルスタの回転を制限することができる。
【００２９】
上記の台車は、下記の構成を採用してもよい。上記の台車は、各輪軸の左右の各車輪にそれぞれ対応する踏面ブレーキ装置と、各輪軸をそれぞれ駆動させる主電動機及び歯車装置と、を備える。左前側及び右後側の各踏面ブレーキ装置は、第１横ばりによって保持され、右前側及び左後側の各踏面ブレーキ装置は、第２横ばりによって保持される。前後の各主電動機及び各歯車装置は、第１横ばり及び第２横ばりのうちの一方によって保持される。この場合、上記の台車を駆動台車として利用することができる。
【００３０】
以下に、本発明の鉄道車両用台車及び鉄道車両について、その実施形態を詳述する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態による台車を備えた鉄道車両の一例を模式的に示す上面図である。図２は、図１に示す鉄道車両に用いられる台車枠の具体例を示す上面図である。図３Ａは、図１に示す台車の右側面図であり、図３Ｂは、その台車の左側面図である。図４は、図１に示す鉄道車両を前面側から見た断面図である。
【００３２】
図１〜図４に示す鉄道車両は、車体５０と台車との間にボルスタ５６を有するボルスタ付きの台車を用いた車両である。車両は、車体５０の前後に台車を１台ずつ備える。
【００３３】
図１及び図２を参照し、本実施形態の台車は、台車枠として、互いに別個独立した第１枠体１０と第２枠体２０とを備える。台車枠は、第１枠体１０と第２枠体２０を組み合わせてなる。図１では、第１枠体１０と第２枠体２０の構成の理解を容易にするため、第１枠体１０の構成要素は太い実線で示し、第２枠体２０の構成要素は太い点線で示す。
【００３４】
第１枠体１０は、右側の側ばり１１と第１横ばり１２とを含む。右側の側ばり１１と第１横ばり１２は、溶接によって強固に接合され一体化されている。一方、第２枠体２０は、左側の側ばり２１と第２横ばり２２とを含む。左側の側ばり２１と第２横ばり２２は、溶接によって強固に接合され一体化されている。
【００３５】
第１枠体１０の第１横ばり１２は、第２枠体２０の側ばり２１の前端部２１ａに向けて延び出す第１延出部１３を備える（図１及び図３Ｂ参照）。第１延出部１３は、第２枠体２０の側ばり２１の下に回り込み、その側ばり２１の前端部２１ａの後方に配置される。すなわち、右側の側ばり１１と一体の第１横ばり１２から延び出す第１延出部１３は、その反対側の左側の側ばり２１の位置まで達する。一方、第２枠体２０の第２横ばり２２は、第１枠体１０の側ばり１１の前端部１１ａに向けて延び出す第２延出部２３を備える（図１及び図３Ａ参照）。第２延出部２３は、第１枠体１０の側ばり１１の下に回り込み、その側ばり１１の前端部１１ａの後方に配置される。すなわち、左側の側ばり２１と一体の第２横ばり２２から延び出す第２延出部２３は、その反対側の右側の側ばり１１の位置まで達する。
【００３６】
第１枠体１０と第２枠体２０は、互いを支持し、かつ前後方向のスライドを可能とする。具体的には、図１〜図４を参照し、第１枠体１０の第１横ばり１２と第２枠体２０の第２横ばり２２は、互いに非接触の状態で上下に重なる。図２には、第２横ばり２２の上に第１横ばり１２が配置された態様を示す。
【００３７】
図３Ｂを参照し、第２枠体２０の側ばり２１（左側の側ばり２１）の前後方向の中央部には、左右方向に貫通する開口２１ｃが設けられている。その開口２１ｃに、第１枠体１０の第１横ばり１２の先端部が挿入されている。開口２１ｃには、金属製の擦り板３７が設けられている。擦り板３７の上に第１横ばり１２の先端部が載っている。図３Ａを参照し、第１枠体１０の側ばり１１（右側の側ばり１１）の前後方向の中央部には、左右方向に貫通する開口１１ｃが設けられている。その開口１１ｃに、第２枠体２０の第２横ばり２２の先端部が挿入されている。開口１１ｃには、金属製の擦り板３７が設けられている。擦り板３７の上に第２横ばり２２の先端部が載っている。このようにして、第１枠体１０と第２枠体２０は左右の２点で支え合い、互いの前後方向のスライド移動を許容される。更に、第１枠体１０と第２枠体２０は、その２つの支点を結ぶ軸を中心にピッチング方向の回転を許容される。図１には、第１枠体１０と第２枠体２０とが支え合う点を丸印で示す。
【００３８】
このような第１枠体１０及び第２枠体２０を組み合わせて成る台車枠は、前後にそれぞれ輪軸３１Ａ及び３１Ｂを備える。各輪軸３１Ａ及び３１Ｂは、それぞれ左右に車輪３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄを備える。また、各輪軸３１Ａ及び３１Ｂの左右の両端部には、それぞれ軸箱３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ及び３３Ｄが取り付けられる。台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）に対し、各軸箱３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ及び３３Ｄは、それぞれに対応する軸箱支持装置によって弾性的に支持される。
【００３９】
各軸箱支持装置は、汎用品である。図１、図３Ａ及び図３Ｂを参照し、各軸箱支持装置は、それぞれに対応する軸箱３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ及び３３Ｄから前後方向に沿って延び出すリンク３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ及び３４Ｄを有する。図３Ａ及び図３Ｂに示す軸箱支持装置は、いわゆるモノリンク式の軸箱支持装置である。モノリンク式とは、両端部にゴムブッシュを挿入した１本のリンクによって軸箱と台車枠を結合する形式である。
【００４０】
右前側の軸箱支持装置は、特に図３Ａを参照し、右前側の軸箱３３Ａを第１枠体１０の側ばり１１の前端部１１ａによって支持する。その軸箱３３Ａとその側ばり１１の前端部１１ａとの間には、コイルスプリング３５が配置される。コイルスプリング３５に加え、又はコイルスプリング３５に代えて、積層ゴムが配置されてもよい。積層ゴムは、薄いゴムシートと鋼板を交互に積層したものである。その軸箱支持装置のリンク３４Ａは、前後の両端部にゴムブッシュ３６ａ及び３６ｂを有する。リンク３４Ａの前端部がゴムブッシュ３６ａを介して軸箱３３Ａに連結され、リンク３４Ａの後端部がゴムブッシュ３６ｂを介して第２枠体２０の第２延出部２３に連結される。
【００４１】
一方、左前側の軸箱支持装置は、特に図３Ｂを参照し、左前側の軸箱３３Ｂを第２枠体２０の側ばり２１の前端部２１ａによって支持する。その側ばり２１の前端部２１ａによる軸箱３３Ｂの支持構造は、上記した右前側の軸箱支持装置の場合と同様である。左前側の軸箱支持装置のリンク３４Ｂは、前後の両端部にゴムブッシュ３６ａ及び３６ｂを有する。リンク３４Ｂの前端部がゴムブッシュ３６ａを介して軸箱３３Ｂに連結され、リンク３４Ｂの後端部がゴムブッシュ３６ｂを介して第１枠体１０の第１延出部１３に連結される。
【００４２】
また、右後側の軸箱支持装置は、特に図３Ａを参照し、右後側の軸箱３３Ｃを第１枠体１０の側ばり１１の後端部１１ｂによって支持する。その側ばり１１の後端部１１ｂによる軸箱３３Ｃの支持構造は、上記した右前側の軸箱支持装置の場合と同様である。ここで、第１枠体１０の側ばり１１の下面には、第１突起部１５が設けられている。この第１突起部１５は、その側ばり１１の後端部１１ｂの前方の位置から突出する。右後側の軸箱支持装置のリンク３４Ｃは、前後の両端部にゴムブッシュ３６ａ及び３６ｂを有する。リンク３４Ｃの後端部がゴムブッシュ３６ａを介して軸箱３３Ｃに連結され、リンク３４Ｃの前端部がゴムブッシュ３６ｂを介して第１枠体１０の第１突起部１５に連結される。
【００４３】
一方、左後側の軸箱支持装置は、特に図３Ｂを参照し、左後側の軸箱３３Ｄを第２枠体２０の側ばり２１の後端部２１ｂによって支持する。その側ばり２１の後端部２１ｂによる軸箱３３Ｄの支持構造は、上記した右前側の軸箱支持装置の場合と同様である。ここで、第２枠体２０の側ばり２１の下面には、第２突起部２５が設けられている。この第２突起部２５は、その側ばり２１の後端部２１ｂの前方の位置から突出する。左後側の軸箱支持装置のリンク３４Ｄは、前後の両端部にゴムブッシュ３６ａ及び３６ｂを有する。リンク３４Ｄの後端部がゴムブッシュ３６ａを介して軸箱３３Ｄに連結され、リンク３４Ｄの前端部がゴムブッシュ３６ｂを介して第２枠体２０の第２突起部２５に連結される。
【００４４】
図１に示す台車の場合、上記の台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）は、各輪軸３１Ａ及び３１Ｂの左右の各車輪３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄにそれぞれ対応する踏面ブレーキ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ及び４０Ｄを備える。各踏面ブレーキ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ及び４０Ｄは、それぞれに対応する車輪３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄの踏面に対向するブレーキシューを有する。
【００４５】
右前側の踏面ブレーキ装置４０Ａは、右前側の車輪３２Ａの直ぐ後方で、第２枠体２０の第２横ばり２２によって保持される。左前側の踏面ブレーキ装置４０Ｂは、左前側の車輪３２Ｂの直ぐ後方で、第１枠体１０の第１横ばり１２によって保持される。右後側の踏面ブレーキ装置４０Ｃは、右後側の車輪３２Ｃの直ぐ前方で、第１枠体１０の第１横ばり１２によって保持される。左後側の踏面ブレーキ装置４０Ｄは、左後側の車輪３２Ｄの直ぐ前方で、第２枠体２０の第２横ばり２２によって保持される。
【００４６】
実際には、右前側及び左後側の各踏面ブレーキ装置４０Ａ及び４０Ｄは、それぞれ第２枠体２０の第２横ばり２２に形成されたブレーキ装置用座（図示省略）に固定される。左前側及び右後側の踏面ブレーキ装置４０Ｂ及び４０Ｃは、それぞれ第１枠体１０の第１横ばり１２に形成されたブレーキ装置用座（図示省略）に固定される。
【００４７】
図１に示す台車の場合、上記の台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）は、各輪軸３１Ａ及び３１Ｂをそれぞれ駆動させるために、主電動機４１Ａ及び４１Ｂ、歯車装置４２Ａ及び４２Ｂ、並びに継手４３Ａ及び４３Ｂを備える。これらの主電動機４１Ａ及び４１Ｂ、歯車装置４２Ａ及び４２Ｂ、並びに継手４３Ａ及び４３Ｂは、いずれも汎用品である。歯車装置４２Ａ及び４２Ｂは、輪軸３１Ａ及び３１Ｂの車軸に嵌め込まれた大歯車と、この大歯車に噛み合う小歯車を有する。継手４３Ａ及び４３Ｂは、歯車形継手又はたわみ板形継手であり、主電動機４１Ａ及び４１Ｂの主軸と歯車装置４２Ａ及び４２Ｂの小歯車軸とを接続し、主電動機４１Ａ及び４１Ｂの主軸の回転トルクを歯車装置４２Ａ及び４２Ｂの小歯車軸に伝達する。更に、継手４３Ａ及び４３Ｂは、主電動機４１Ａ及び４１Ｂの主軸と歯車装置４２Ａ及び４２Ｂの小歯車軸との間の相対変位を吸収する。
【００４８】
前側の輪軸３１Ａには、左前側の車輪３２Ｂに隣接して前側の歯車装置４２Ａが配置される。第１枠体１０の第１横ばり１２には、左前側の踏面ブレーキ装置４０Ｂに隣接して吊り具４４Ａが設けられる。前側の歯車装置４２Ａは、その吊り具４４Ａによって吊り下げられ、揺動可能に保持される。後側の輪軸３１Ｂには、右後側の車輪３２Ｃに隣接して後側の歯車装置４２Ｂが配置される。第１枠体１０の第１横ばり１２には、右後側の踏面ブレーキ装置４０Ｃに隣接して吊り具４４Ｂが設けられる。後側の歯車装置４２Ｂは、その吊り具４４Ｂによって吊り下げられ、揺動可能に保持される。
【００４９】
実際には、図２を参照し、前側の歯車装置４２Ａは、第１枠体１０の第１横ばり１２から前方に延び出す吊り具用座１７ａに吊り具４４Ａを介して取り付けられる。後側の歯車装置４２Ｂは、第１枠体１０の第１横ばり１２から後方に延び出す吊り具用座１７ｂに吊り具４４Ｂを介して取り付けられる。
【００５０】
第１枠体１０の第１横ばり１２には、前側の吊り具４４Ａに隣接して主電動機４１Ａが保持され、後側の吊り具４４Ｂに隣接して主電動機４１Ｂが保持される。実際には、図２を参照し、前側の主電動機４１Ａは、第１枠体１０の第１横ばり１２から前方に延び出す主電動機用座１６ａに取り付けられる。後側の主電動機４１Ｂは、第１枠体１０の第１横ばり１２から後方に延び出す主電動機用座１６ｂに取り付けられる。
【００５１】
図１、図２及び図４を参照し、台車は、第１枠体１０の第１横ばり１２の上方にボルスタ５６を備える。第１横ばり１２の上面の左右方向の中央部に心受け３０が配置される。ボルスタ５６は、ボルスタ５６の左右方向の中央部を心受け３０によって支持される。心受け３０は、円錐台状の台座３０ａと、この台座３０ａと対向する逆円錐台状の凸部３０ｂとから構成される。台座３０ａは第１横ばり１２の上面に固定され、凸部３０ｂはボルスタ５６の下面に固定される。凸部３０ｂと台座３０ａは単に接触している。これにより、ボルスタ５６は、台車枠（第１横ばり１２）に対し、心受け３０を中心にヨーイング方向の回転を許容される。更にボルスタ５６は、台車枠（第１横ばり１２）に対し、心受け３０を中心にローリング方向の回転を許容される。
【００５２】
本実施形態の台車は、台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）とボルスタ５６との間に、左右に一対の側受け５７及び５７を備える。側受け５７及び５７は、第１枠体１０の側ばり１１及び第２枠体２０の側ばり２１のそれぞれに配置される。側受け５７は、角錐台状の台座５７ａと、これらの台座５７ａと対向する逆角錐台状の凸部５７ｂとから構成される。台座５７ａ及び５７ａは側ばり１１及び２１の上面に固定され、凸部５７ｂ及び５７ｂはボルスタ５６の下面に固定される。凸部５７ｂ及び５７ｂと台座５７ａ及び５７ａは接触していない。ただし、ボルスタ５６が心受け３０を中心にローリング方向に回転したとき、左右の側受け５７及び５７のうちの一方の側受け５７の凸部５７ｂと台座５７ａが接触し、それ以上のボルスタ５６の回転を制限する。
【００５３】
図４を参照し、ボルスタ５６の上面には、左右に一対の空気ばね５１及び５１が配置される。車体５０は、それらの空気ばね５１及び５１によってボルスタ５６に結合される。つまり、車体５０とボルスタ５６は、空気バネ５１及び５１を介して一体化される。
【００５４】
ここで、図１及び図４を参照し、ボルスタ５６と台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）との間には、左右に一対の接続部５２Ａ及び５２Ｂが配置される。２つの接続部５２Ａ及び５２Ｂのうちの第１接続部５２Ａは、心受け３０の右側に配置され、第１横ばり１２とボルスタ５６とを接続する。第２接続部５２Ｂは、心受け３０の左側に配置され、第２横ばり２２とボルスタ５６とを接続する。
【００５５】
具体的には、第１接続部５２Ａは、第１軸部５３Ａと、第１穴部５４Ａと、を含む。第１軸部５３Ａは、ボルスタ５６の下面から下向きに突出する。第１穴部５４Ａは、第１横ばり１２における第１軸部５３Ａの延長線上に形成されている。第１軸部５３Ａの先端部は、第１穴部５４Ａに収容される。本実施形態では、第１軸部５３Ａの先端部と第１穴部５４Ａとの間のドーナツ状の隙間に、リング状の第１ゴムブッシュ５５Ａが嵌め込まれている。つまり、ボルスタ５６は、第１軸部５３Ａ及び第１ゴムブッシュ５５Ａを介して、第１横ばり１２（第１枠体１０）に接続される。
【００５６】
一方、第２接続部５２Ｂは、第２軸部５３Ｂと、第２穴部５４Ｂと、を含む。第２軸部５３Ｂは、ボルスタ５６の下面から下向きに突出する。第２横ばり２２は、第１横ばり１２の上面まで延び出す第２突片部２４を有する。第２穴部５４Ｂは、その第２突片部２４における第２軸部５３Ｂの延長線上に形成されている。第２軸部５３Ｂの先端部は、第２穴部５４Ｂに収容される。本実施形態では、第２軸部５３Ｂの先端部と第２穴部５４Ｂとの間のドーナツ状の隙間に、リング状の第２ゴムブッシュ５５Ｂが嵌め込まれている。つまり、ボルスタ５６は、第２軸部５３Ｂ及び第２ゴムブッシュ５５Ｂを介して、第２横ばり２２（第２枠体２０）に接続される。
【００５７】
このような構成により、空気ばね５１及び５１を介し、ボルスタ５６が車体５０からの荷重を受け止める。更に、ボルスタ５６を支持する心受け３０がその荷重を受け止める。また、ボルスタ５６（車体５０）と台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）とを接続する第１接続部５２Ａ及び第２接続部５２Ｂは、ボルスタ５６と台車枠との相対的な変位を柔軟に許容する。
【００５８】
図５Ａ及び図５Ｂは、図１〜図４に示す本実施形態の鉄道車両が曲線路を走行する際の状況を模式的に示す上面図である。これらの図のうち、図５Ａは、左旋回の曲線路の場合を示し、図５Ｂは、右旋回の曲線路の場合を示す。図５Ａ及び図５Ｂを参照し、本実施形態の車両が曲線路を走行する際の各構成要素の挙動は、下記のとおりである。
【００５９】
曲線路では、ボルスタ５６（車体５０）と台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）との間に相対的なヨーイング変位が発生する。例えば、左旋回の曲線路では、図５Ａを参照し、ボルスタ５６は、台車枠に対し、すなわち車両の進行方向に対し、右向きにヨーイングする様相になる。それとは逆に右旋回の曲線路では、図５Ｂを参照し、ボルスタ５６は、台車枠に対し、左向きにヨーイングする様相になる。その際、ボルスタ５６は、台車枠（第１横ばり１２）に対し、心受け３０を中心にヨーイングする。
【００６０】
先ず、図５Ａを参照し、左旋回の曲線路の場合について説明する。上記のとおり、ボルスタ５６は、心受け３０の右側に配置された第１接続部５２Ａを介して第１枠体１０（第１横ばり１２）に接続され、心受け３０の左側に配置された第２接続部５２Ｂを介して第２枠体２０（第２横ばり２２）に接続されている。そのため、ボルスタ５６が右向きにヨーイングすることにより、第１枠体１０には右側の第１接続部５２Ａを通じて後方に向く力が作用し、第２枠体２０には左側の第２接続部５２Ｂを通じて前方に向く力が作用する。すなわち、第１枠体１０と第２枠体２０には、前後方向で互いに逆向きの力が作用する。
【００６１】
その際、上記のとおり、第１枠体１０と第２枠体２０は、互いを前後方向にスライド可能に支え合っている。そのため、第１枠体１０と第２枠体２０に個々に上記の力が作用することにより、第１枠体１０は後方に移動し、第２枠体２０は前方に移動する。要するに、第１枠体１０と第２枠体２０の相対的な前後運動が生じる。
【００６２】
これにより、第１枠体１０の側ばり１１の前後端部１１ａ及び１１ｂにそれぞれ弾性的に支持された軸箱３３Ａ及び３３Ｃは、以下の挙動を取る。右前側の軸箱３３Ａは、第１枠体１０に支持されるとともに、第１枠体１０とは異なる第２枠体２０の第２延出部２３にリンク３４Ａを介して結合されている。そのため、右前側の軸箱３３Ａは、そのリンク３４Ａを通じ、第１枠体１０の移動方向とは逆方向の前方に向く力を受け、前方に移動する。一方、右後側の軸箱３３Ｃは、第１枠体１０に支持されるとともに、同じ第１枠体１０の第１突起部１５にリンク３４Ｃを介して結合されている。そのため、右後側の軸箱３３Ｃは、第１枠体１０と一緒に後方に移動する。
【００６３】
これに対し、第２枠体２０の側ばり２１の前後端部２１ａ及び２１ｂにそれぞれ弾性的に支持された軸箱３３Ｂ及び３３Ｄは、以下の挙動を取る。左前側の軸箱３３Ｂは、第２枠体２０に支持されるとともに、第２枠体２０とは異なる第１枠体１０の第１延出部１３にリンク３４Ｂを介して結合されている。そのため、左前側の軸箱３３Ｂは、そのリンク３４Ｂを通じ、第２枠体２０の移動方向とは逆方向の後方に向く力を受け、後方に移動する。一方、左後側の軸箱３３Ｄは、第２枠体２０に支持されるとともに、同じ第２枠体２０の第２突起部２５にリンク３４Ｄを介して結合されている。そのため、左後側の軸箱３３Ｄは、第２枠体２０と一緒に前方に移動する。
【００６４】
そうすると、右前側の軸箱３３Ａの前方への移動、及び左前側の軸箱３３Ｂの後方への移動により、前側の輪軸３１Ａは、右側が前方に左側が後方に変位し、その軸が左旋回の曲線路の曲率中心に向くように自己操舵される。一方、右後側の軸箱３３Ｃの後方への移動、及び左後側の軸箱３３Ｄの前方への移動により、後側の輪軸３１Ｂは、右側が後方に左側が前方に変位し、その軸が左旋回の曲線路の曲率中心に向くように自己操舵される。このように、左旋回の曲線路に従って車体５０と台車との間に相対的なヨーイング変位が発生することにより、第１枠体１０と第２枠体２０の相対的な前後運動が生じ、これに連動して前後の輪軸３１Ａ及び３１Ｂが自己操舵される。
【００６５】
このとき、前側の踏面ブレーキ装置４０Ａ及び４０Ｂのうち、右前側の踏面ブレーキ装置４０Ａは、第２枠体２０の第２横ばり２２に保持されているので、第２枠体２０と一緒に前方に移動する。左前側の踏面ブレーキ装置４０Ｂは、第１枠体１０の第１横ばり１２に保持されているので、第１枠体１０と一緒に後方に移動する。これに対し、上記のとおりに前側の輪軸３１Ａが変位することに伴い、右前側の車輪３２Ａは前方に移動し、左前側の車輪３２Ｂは後方に移動する。ここで、右前側の踏面ブレーキ装置４０Ａの前方への移動量は、車輪３２Ａの前方への移動量とほぼ同じである。左前側の踏面ブレーキ装置４０Ｂの後方への移動量は、車輪３２Ｂの後方への移動量とほぼ同じである。これらのことから、前側の各車輪３２Ａ及び３２Ｂと、それぞれに対応する踏面ブレーキ装置４０Ａ及び４０Ｂと、の前後方向の距離は、操舵にかかわらず一定になる。
【００６６】
一方、後側の踏面ブレーキ装置４０Ｃ及び４０Ｄのうち、右後側の踏面ブレーキ装置４０Ｃは、第１枠体１０の第１横ばり１２に保持されているので、第１枠体１０と一緒に後方に移動する。左後側の踏面ブレーキ装置４０Ｄは、第２枠体２０の第２横ばり２２に保持されているので、第２枠体２０と一緒に前方に移動する。これに対し、上記のとおりに後側の輪軸３１Ｂが変位することに伴い、右後側の車輪３２Ｃは後方に移動し、左後側の車輪３２Ｄは前方に移動する。ここで、右後側の踏面ブレーキ装置４０Ｃの後方への移動量は、車輪３２Ｃの後方への移動量とほぼ同じである。左後側の踏面ブレーキ装置４０Ｄの前方への移動量は、車輪３２Ｄの前方への移動量とほぼ同じである。これらのことから、後側の各車輪３２Ｃ及び３２Ｄと、それぞれに対応する踏面ブレーキ装置４０Ｃ及び４０Ｄと、の前後方向の距離は、操舵にかかわらず一定になる。
【００６７】
したがって、踏面ブレーキ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ及び４０Ｄとして、汎用品を用いても、各車輪３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄと、それぞれに対応する踏面ブレーキ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ及び４０Ｄと、の前後方向の距離は、操舵にかかわらず一定になることから、十分にブレーキ性能を常時維持することができる。
【００６８】
また、前後の主電動機４１Ａ及び４１Ｂは、第１枠体１０の第１横ばり１２に保持されているので、第１枠体１０と一緒に後方に移動する。これに対し、前側の歯車装置４２Ａは、左前側の車輪３２Ｂに隣接した位置で前側の輪軸３１Ａに取り付けられている。後側の歯車装置４２Ｂは、右後側の車輪３２Ｃに隣接した位置で後側の輪軸３１Ｂに取り付けられている。このため、上記のとおりに前後の各輪軸３１Ａ及び３１Ｂが変位することに伴い、前後の各歯車装置４２Ａ及び４２Ｂは後方に移動する。ここで、前後の各主電動機４１Ａ及び４１Ｂの後方への移動量は、前後の各歯車装置４２Ａ及び４２Ｂの後方への移動量と多少異なるが、それらを接続する前後の各継手（歯車形継手又はたわみ板形継手）４３Ａ及び４３Ｂがその移動量の差を許容する。したがって、主電動機４１Ａ及び４１Ｂ、歯車装置４２Ａ及び４２Ｂ、並びに継手４３Ａ及び４３Ｂとして、汎用品を用いても、各歯車装置４２Ａ及び４２Ｂと、それぞれに対応する継手４３Ａ及び４３Ｂと、の前後方向の距離は、操舵にかかわらず一定になることから、各輪軸３１Ａ及び３１Ｂの円滑な駆動を常時維持することができる。
【００６９】
次に、図５Ｂを参照し、右旋回の曲線路の場合について説明する。右旋回の曲線路では、ボルスタ５６は、台車に対し、上記した左旋回の曲線路の場合とは逆に、左向きにヨーイングする様相になる。ボルスタ５６が左向きにヨーイングすることにより、上記した左旋回の曲線路の場合とは逆に、第１枠体１０には右側の第１接続部５２Ａにより前方に向く力が作用し、第２枠体２０には左側の第２接続部５２Ｂにより後方に向く力が作用する。そのため、第１枠体１０と第２枠体２０に生じる相対的な前後運動は、上記した左旋回の曲線路の場合とは逆になる。これにより、各構成要素の挙動は、上記した左旋回の曲線路の場合とは左右で逆になるだけである。
【００７０】
以上のとおり、本実施形態によれば、鉄道車両が曲線路を走行する際、曲線路に従ってボルスタ５６（車体５０）と台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）との間に相対的なヨーイング変位が発生する。これにより、第１枠体１０と第２枠体２０の相対的な前後運動が生じ、これに連動して前後の輪軸３１Ａ及び３１Ｂの自己操舵が可能になる。しかも、ボルスタ５６が心受け３０によって１点で支持されているため、ボルスタ５６は、台車枠（第１横ばり１２）に対し、円滑にヨーイング方向に回転する。したがって、曲線路での横圧を十分に低減できる。
【００７１】
また、第１枠体１０及び第２枠体２０に対し、各軸箱３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ及び３３Ｄが、それぞれに対応する軸箱支持装置によって弾性的に支持されている。更に、第１枠体１０と第２枠体２０が、２つの支点を結ぶ軸を中心に、相対的にピッチング方向の回転を許容されている。そのため、緩和曲線区間では、軌道のねじれに伴って発生する前側の輪軸３１Ａと後側の輪軸３１Ｂの相対的なローリング変位を許容することが可能になる。したがって、緩和曲線区間での輪重の変動を抑制できる。特に、鉄道車両が出口緩和曲線区間から直線区間に至る過程では、第１接続部５２Ａ及び第２接続部５２Ｂによるボルスタ５６（車体５０）と台車枠（第１枠体１０及び第２枠体２０）との接続が柔軟であるため、ボルスタ５６が第１枠体１０と第２枠体２０の相対的な前後運動を拘束しない。そのため、前側の輪軸３１Ａと後側の輪軸３１Ｂが正規の姿勢に円滑に戻る。したがって、緩和曲線区間での横圧の発生及び輪重の変動を十分に抑制できる。
【００７２】
その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、軸箱支持装置としてモノリンク式の軸箱支持装置を採用しているが、いわゆる軸はり式の軸箱支持装置、又は支持板（片板ばね）式の軸箱支持装置を採用することもできる。軸はり式とは、軸箱と一体となって前後方向に延びる腕の先端部にゴムブッシュを挿入し、この腕を台車枠に結合する形式である。軸はり式を採用する場合、軸箱から延びる腕が上記の実施形態でいう軸箱支持装置のリンクに相当する。片板ばね式とは、前後方向に延びる平行な２枚の板ばねによって軸箱と台車枠を結合する形式である。片板ばね式を採用する場合、軸箱から延びる板ばねが上記の実施形態でいう軸箱支持装置のリンクに相当する。
【実施例】
【００７３】
本発明による効果を確認するため、数値シミュレーション解析を実施した。具体的には、１台の車体と２台の操舵台車を備えた車両のモデルを種々作製し、このモデルを用いて曲線路を走行する状況を数値解析により模擬した。曲線路として、５つの区間（Ａ：入口直線区間、Ｂ：入口緩和曲線区間、Ｃ：定常曲線区間、Ｄ：出口緩和曲線区間、及びＥ：出口直線区間）からなる曲線路を採用した。定常曲線区間Ｃの曲率半径は２００ｍ（曲率：０．００５）とした。モデルの主要な諸条件は下記表１のとおりである。【００７４】
【表１】
0006624293.tif 000002
【００７５】
実施例のモデルは、本実施形態の条件を全て満たすものであった。従来例のモデルは、特許文献１の台車と同様に、ボルスタの支持が側受けによるものであり、ボルスタと台車枠の接続が心皿によるものであった。比較例１のモデルは、ボルスタと台車枠の接続が実施例と同じく軸部と穴部（ゴムブッシュを含む）によるものであったが、ボルスタの支持が従来例と同じく側受けによるものであった。比較例２のモデルは、ボルスタの支持が実施例と同じく心受けによるものであったが、ボルスタと台車枠の接続が従来例と同じく心皿によるものであった。【００７６】
各モデルについて、横圧の変動を評価するため、前側の輪軸の外軌側の車輪に作用する横圧を調査した。更に、輪重の変動を評価するため、前側の輪軸の左右方向の変位を調査した。【００７７】
図６は、曲線路での横圧の変動を示す図である。図７は、曲線路での輪軸の左右方向の変位を示す図である。図６を参照し、比較例１では、従来例と比較して、出口緩和曲線区間（図６中の区間Ｄ）における横圧が低減された。しかし、図７を参照し、輪軸の左右方向の変位が出口直線区間（図６中の区間Ｅ）で軌道中心に戻らなかった。【００７８】
図６を参照し、比較例２では、従来例と比較して、出口緩和曲線区間（図６中の区間Ｄ）における横圧があまり低減されなかった。ただし、図７を参照し、輪軸の左右方向の変位が出口直線区間（図６中の区間Ｅ）で軌道中心に戻った。【００７９】
図６を参照し、実施例では、出口緩和曲線区間（図６中の区間Ｄ）における横圧が著しく低減された。更に、図７を参照し、輪軸の左右方向の変位が出口直線区間（図６中の区間Ｅ）で軌道中心に戻った。したがって、本実施形態の台車及び車両は、特に出口緩和曲線区間での横圧の低減に優れ、曲線路通過後の輪軸の軌道中心からのズレを抑制できることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、ボルスタを有するあらゆる鉄道車両に利用することができ、特に、曲線路の多い地下鉄等の鉄道車両に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  第１枠体
１１  右側の側ばり
１１ａ  前端部
１１ｂ  後端部
１１ｃ  開口
１２  第１横ばり
１３  第１延出部
１５  第１突起部
１６ａ、１６ｂ  主電動機用座
１７ａ、１７ｂ  吊り具用座
２０  第２枠体
２１  左側の側ばり
２１ａ  前端部
２１ｂ  後端部
２１ｃ  開口
２２  第２横ばり
２３  第２延出部
２４  第２突片部
２５  第２突起部
３０  心受け
３０ａ  台座
３０ｂ  凸部
３１Ａ、３１Ｂ  輪軸
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ  車輪
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ  軸箱
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ  軸箱のリンク
３５  コイルスプリング
３６ａ、３６ｂ  軸箱支持装置のゴムブッシュ
３７  擦り板
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ  踏面ブレーキ装置
４１Ａ、４１Ｂ  主電動機
４２Ａ、４２Ｂ  歯車装置
４３Ａ、４３Ｂ  継手
４４Ａ、４４Ｂ  吊り具
５０  車体
５１  空気ばね
５２Ａ  第１接続部
５２Ｂ  第２接続部
５３Ａ  第１軸部
５３Ｂ  第２軸部
５４Ａ  第１穴部
５４Ｂ  第２穴部
５５Ａ  第１ゴムブッシュ
５５Ｂ  第２ゴムブッシュ
５６  ボルスタ
５７  側受け
５７ａ  台座
５７ｂ  凸部
【図１】
0006624293.tif 000003
【図２】
0006624293.tif 000004
【図３Ａ】
0006624293.tif 000005
【図３Ｂ】
0006624293.tif 000006
【図４】
0006624293.tif 000007
【図５Ａ】
0006624293.tif 000008
【図５Ｂ】
0006624293.tif 000009
【図６】
0006624293.tif 000010
【図７】
0006624293.tif 000011