(57)【要約】【課題】車輪がレールの継目空隙の上を通過するときに発生する衝撃音をできるだけ抑制することができるようにした鉄道用車輪装置の提供。【解決手段】車両本体２の底面に車輪支持フレーム１が取り付けられ、車輪支持フレームに、少なくとも３個の車輪３，４，５が前後方向に並んで配置され、各車輪はレールＲに対する接触部３ａ，４ａ，５ａが同一面上に設定されている。【選択図】      図１
2004291907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体の底面に車輪支持フレームが取り付けられ、
前記車輪支持フレームに、少なくとも３個の車輪が前後方向に並んで配置され、
前記各車輪はレールに対する接触部が同一面上に設定されていることを特徴とした鉄道用車輪装置。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道用車輪装置において、前記各車輪が同一外径に形成されると共に、各車輪の各回転軸中心がレールと平行な直線上に配置されることで、各車輪の接触部が同一面上に設定されている鉄道用車輪装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の鉄道用車輪装置において、前記少なくとも３個の車輪のうちの少なくとも１個の車輪が駆動装置に連結された駆動輪に形成されている鉄道用車輪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レール上を走行する鉄道用車両に設けられる鉄道用車輪装置に関し、特に、レールの継目空隙を通過する際に発生する衝撃音の発生を抑制するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両の車輪装置として、車両本体の底面に車輪支持フレームがスプリング等の弾性支持体を介して取り付けられ、この車輪支持フレームに、前後２個の車輪が車軸によって軸支されているものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２１９２７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄道用に敷設されたレールは、継目空隙を保持して、これを連続的に敷設するようになっている。
このように継目空隙を保持して連続的に敷設されたレールでは、この上を車輪が通過すると、車輪が継目空隙に落ちてしまい、衝撃音が発生する。
即ち、前記した従来の車輪装置のように、車輪支持フレームに前後２個の車輪を備えたものでは、一方の車輪が継目空隙を通過する際に、他方の車輪の１輪だけで車両本体を支えることができないため、どうしても一方の車輪が継目空隙に落ちてしまう。
この場合、車輪が緩やかな速度で通過するときは、車輪が継目空隙に落ちる際の衝撃音が途切れるため、騒音というほどのものではないにしても、車輪が急な速度で通過するときは、継目空隙に落ちる際の衝撃音が連続するため、衝撃音が増幅し、車両の乗客ばかりか周囲がうるさいと感じるほどの騒音になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、車輪が継目空隙の上を通過するときに発生する衝撃音をできるだけ抑制することができるようにした鉄道用車輪装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の鉄道用車輪装置（請求項１）は、
車両本体の底面に車輪支持フレームが取り付けられ、
前記車輪支持フレームに、少なくとも３個の車輪が前後方向に並んで配置され、
前記各車輪はレールに対する接触部が同一面上に設定されている構成とした。
【０００７】
又、本発明の鉄道用車輪装置（請求項２）は、前記請求項１記載の鉄道用車輪装置において、前記各車輪が同一外径に形成されると共に、各車輪の各回転軸中心がレールと平行な直線上に配置されることで、各車輪の接触部が同一面上に設定されている態様になっている。
【０００８】
又、本発明の鉄道用車輪装置（請求項３）は、前記請求項１又は２記載の鉄道用車輪装置において、前記少なくとも３個の車輪のうちの少なくとも１個の車輪が駆動装置に連結された駆動輪に形成された態様になっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例により説明する。図面は本発明の鉄道用車輪装置の実施例であって、図１（イ、ロ、ハ）は鉄道用車輪装置の作用を説明するための側面図である。
【００１０】
図において、１は車輪支持フレームで、車両本体２の底面に弾性体としての前後のスプリング１０，１０を介して、常時は下向きに付勢された状態で取り付けられている。
なお、この車輪支持フレーム１を、車両本体２の底面に固定状態に取り付けるようにしてもよいし、又、図２で示すように、弾性体としての中央のスプリング１０を介して、常時は下向きに付勢した状態で取り付けるようにしてもよい。
【００１１】
前記車輪支持フレーム１には、少なくとも３個の車輪が前後方向に並んで配置されるもので、この実施例では、中央車輪３と、この中央車輪３の前後に配設された前後車輪４，５との３個の車輪が、それぞれ独立して車輪支持フレーム１に軸支されている。
その軸支構造は、車輪支持フレーム１に各車輪３，４，５に対応する３個の軸箱３０，４０，５０が取り付けられ、この各軸箱３０，４０，５０にそれぞれの車軸３１，４１，５１が軸着されたものになっている。
【００１２】
そして、前記３個の車輪３，４，５は、レールＲに対する接触部３ａ，４ａ，５ａが同一面上に設定されるもので、この場合、中央車輪３と、前後車輪４，５との３個の車輪３，４，５が同一外径に形成されると共に、３個の車輪３，４，５の各回転軸中心３ｃ，４ｃ，５ｃがレールＲと平行な直線Ｃ上に配置されることで、３個の車輪３，４，５の接触部３ｂ，４ｂ，５ｂが同一面上に設定されるようにしている。
又、前記３個の車輪３，４，５は、車輪同士が干渉しない状態で、できるだけ接近するように配設されている。
【００１３】
なお、レールＲは、継目空隙Ｓを保持して連続的に敷設されており、このレールＲは、図示省略したが、当然に左右平行な２本のレールであり、これに対応して、前記中央車輪３及び前後車輪４，５についても左右両輪を備えていることは勿論である。
【００１４】
次に、前記鉄道用車輪装置の作用を説明する。
この鉄道用車輪装置は、中央車輪３と、前後車輪４，５との３個の車輪３，４，５を１組として構成した点に特徴がある。
この鉄道用車輪装置では、中央車輪３と、前後車輪４，５のレールＲに対する接触部３ａ，４ａ，５ａが同一面上になるように設定されているため、中央車輪３と、前後車輪３，４とによって、常時３ヶ所でレールＲに接触した状態になる。
【００１５】
そして、車輪３，４，５がレールＲの継目空隙Ｓを通過する場合、先ず、進行方向に向けて前輪４が継目空隙Ｓの上に達するが（図１−イ）、このとき、中央車輪３および後輪５の２輪が接触状態であるため、この２輪３，５によって車両本体２が支えられて、前輪４が継目空隙Ｓに落ちるのを抑えることができる。
このようにして、前輪４が継目空隙Ｓを通過すると、次に、中央車輪３が継目空隙Ｓの上に達するが（図１−ロ）、今度は、前輪４及び後輪５の２輪が接触状態であるため、この２輪４，５によって車両本体２が支えられて、中央車輪３が継目空隙Ｓに落ちるのを抑えることができる。
そして、中央車輪３が継目空隙Ｓを通過すると、次に、後輪５が継目空隙Ｓの上に達するが（図１−ハ）、今度は、前輪４及び中央車輪３の２輪が接触状態であるため、この２輪３，４によって車両本体２が支えられて、後輪５が継目空隙Ｓに落ちるのを抑えることができる。
【００１６】
以上のように、本実施例の鉄道用車輪装置は、中央車輪３と前後車輪４，５とによって、常時３ヶ所でレールＲに接触した状態になるため、この内の何れかの１輪が継目空隙Ｓの上に達しても、この１輪が継目空隙Ｓに落ちるのを他の２輪によって抑えながら継目空隙Ｓを通過することができ、車輪が継目空隙Ｓに落ちるときの衝撃音の発生を抑制することができるし、同時に車輪が継目空隙Ｓに落ちることに伴なう振動を抑制することができる。
【００１７】
次に、図３は本発明の鉄道用車輪装置の他の実施例を示す平面図である。
この実施例では、前記図１で示した実施例と同様に、車輪支持フレーム１に中央車輪３と、この中央車輪３の前後に配設された前後車輪４，５との３個の車輪が軸支され、このうち、中央車輪３の車軸３１に駆動装置としての電動モータＭが直結されて、この中央車輪３が駆動輪に形成された構造になっている。
【００１８】
なお、中央車輪３と前後車輪４，５の全ての車軸３１，４１，５１に駆動装置としての電動モータＭ，Ｍ，Ｍをそれぞれ直結して、この中央車輪３と前後車輪４，５の全てを駆動輪に形成してもよいし、又、前後車輪４，５の車軸４１，５１に駆動装置としての電動モータＭ，Ｍを直結して、この前後車輪４，５を駆動輪に形成してもよい。
【００１９】
又、図４は本発明の鉄道用車輪装置の他の実施例を示す平面図である。
この実施例では、前記図３で示した実施例と同様に、中央車輪３と前後車輪４，５との３個の車輪のうち、中央車輪３の車軸３１に駆動装置としての電動モータＭが直結されて、この中央車輪３が駆動輪に形成され、さらに中央車輪３の車軸３１と、前後車輪４，５の車軸４１，５１との間に動力伝達装置（例えば、動力伝達チェンＮ，Ｎや動力伝達歯車等）を設けて、この前後車輪４，５についても駆動輪に形成した構造になっている。
【００２０】
なお、駆動装置として発電機付き電動モータを用いることも可能であり、この場合、車両の慣性進行時（モータの駆動停止によるエンジンブレーキ時）における車輪（車軸）の回転を利用して発電することができ、その電力を蓄電機に充電させて、その電力を利用することができる。
【００２１】
前記実施例で説明した鉄道用車輪装置では、中央車輪３と前後車輪４，５との３個の車輪を前後方向に配設したが、この車輪の数を３個以上（例えば、４個、５個、６個等）とした場合も本発明に含まれるし、その作用も、車輪の数を３個とした場合と同様の作用が得られる。
【００２２】
又、実施例では、中央車輪および前後輪の３個の車輪を同一外径に形成すると共に、各車輪の回転軸中心を一直線上に配置することで、各車輪の接触部を同一面上に設定させたが、中央車輪および前後輪を異なる外径に形成し、また、中央車輪および前後輪の各回転軸中心を一直線上に配置しないでも、上記した作用効果を得ることができるもので、中央車輪および前後輪の接触部が同一面上に設定されていれば、本発明に含まれるものとする。
同様に、車輪の数を３個以上（例えば、４個、５個、６個等）として、各車輪を異なる外径に形成し、また、各車輪の各回転軸中心を一直線上に配置しない場合でも、各車輪の接触部が同一面上に設定されていれば、本発明に含まれる。
【００２３】
また、本発明の鉄道用車輪装置は、図１に示したように、車輪に駆動装置が連結されていないものは、客車等の貨車（被牽引車）の車輪装置に適用できるし、図２や図３に示したように、車輪に駆動装置が連結されたものは、動力車（牽引車）の車輪装置に適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の鉄道用車輪装置（請求項１）にあっては、車輪が継目空隙の上を通過するときに発生する衝撃音を抑えて、騒音の発生を抑制することができる。
又、３個以上の車輪によって車体を支持するため、荷重を分散することができ、その分だけ車輪の外径を小さくできるため、車体を低くすることができ、高さが低いプラットホームに好適に使用できる。
【００２５】
又、本発明の鉄道用車輪装置（請求項２）にあっては、３個以上の各車輪が同一外径に形成されているため、車輪の種類が１種類で足り、部品点数を減少することができるし、各車輪の各回転軸中心を一直線上に配置したので、各車輪の位置決めが容易になり、製作加工が容易なる。
【００２６】
又、本発明の鉄道用車輪装置（請求項３）にあっては、車輪を駆動輪として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の鉄道用車輪装置の作用を説明するための側面図である。
【図２】車輪支持フレームの取付構造の他例を示す側面図である。
【図３】本発明の鉄道用車輪装置の他の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の鉄道用車輪装置の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  車輪支持フレーム
１０  スプリング
２  車両本体
３  中央車輪
３０  軸箱
３１  車軸
３ａ  接触部
３ｃ  回転軸中心
４  前輪
４０  軸箱
４１  車軸
４ａ  接触部
４ｃ  回転軸中心
５  後輪
５０  軸箱
５１  車軸
５ａ  接触部
５ｃ  回転軸中心
Ｃ  直線
Ｒ  レール
Ｍ  電動モータ（駆動装置）
Ｎ  動力伝達チェン（動力伝達装置）
Ｓ  継目空隙
【図１】
2004291907.tif 000003
【図２】
2004291907.tif 000004
【図３】
2004291907.tif 000005
【図４】
2004291907.tif 000006