(57)【要約】【課題】低コストでメンテナンス性に富み、案内輪と案内軌条との接触によって生じる衝撃を吸収する。【解決手段】ガイドローラ２００は、軌道１５０を走行する台車１１４側面に設けられ、台車１１４から延伸したアーム２１０と、アーム２１０の先端部に、円柱形状で回動可能に設けられ、円柱形状の円周部分が軌道の案内軌条１５２と接触する案内輪２１２とを備え、案内輪２１２は、外側が、樹脂で形成された第１弾性部材２２０で、内側が、樹脂で形成された第２弾性部材２２４で構成されており、第２弾性部材２２４は、第１弾性部材２２０よりもショア硬さが低い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道を走行する台車の側面に設けられるガイドローラであって、
前記台車から延伸したアームと、
前記アームの先端部に、円柱形状であり、回動可能に設けられ、該円柱形状の円周部分が前記軌道の案内軌条と接触する案内輪と、
を備え、
前記案内輪は、半径方向の外側が、樹脂で形成された第１弾性部材で、半径方向の内側が、樹脂で形成された第２弾性部材で構成されており、該第２弾性部材は、該第１弾性部材よりもショア硬さが低いことを特徴とするガイドローラ。
【請求項２】
前記第１弾性部材のショア硬さは、Ｈｓ７０〜Ｈｓ９５であり、前記第２弾性部材のショア硬さは、Ｈｓ５０〜Ｈｓ７０であることを特徴とする請求項１に記載のガイドローラ。
【請求項３】
前記案内輪は、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との境界に芯材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のガイドローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め定められた軌道上を走行する台車に設けられるガイドローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
新交通システム等の案内軌条式の交通システムにおいて、車両には、軌道を走行するための車輪と、軌道の中央や側壁に設けられた案内軌条と接触することで案内軌条の案内を受けることができる案内輪が設けられている。一般的に案内軌条式の交通システムに利用される車両において、車輪はゴムのタイヤで、案内輪は硬質の樹脂のローラで構成されることが多い。
【０００３】
かかる状況下では、車両が軌道を走行する際に、案内輪が案内軌条に接触すると、その接触の際に生じる衝撃が案内輪から車体に伝達してしまい、車体の乗り心地を損ねる事態が生じていた。
【０００４】
そこで、台車と案内輪との間に、案内軌条と垂直な方向に伸縮するバネ機構（例えば、特許文献１）やゴムブッシュ（例えば、特許文献２）を設けることで、案内軌条と案内輪とが接触したときに生じる衝撃を吸収する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１６３０５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した特許文献１のバネ機構は、構造が複雑であるためコスト高となってしまう。また、特許文献１、２に記載された、バネ機構やゴムブッシュは、案内輪と台車とを連接するアームの内部に設けられるため、交換が容易ではなくメンテナンス性に乏しい。さらに、特許文献１、２では、アームの延伸方向から受ける衝撃を吸収することができるものの、アームの延伸方向とは異なる方向から受ける衝撃を十分に吸収することができず乗り心地の向上を図ることができない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、低コストでメンテナンス性に富み、案内輪と案内軌条との接触によって生じる衝撃を吸収することが可能なガイドローラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のガイドローラは、軌道を走行する台車の側面に設けられるガイドローラであって、台車から延伸したアームと、アームの先端部に、円柱形状であり、回動可能に設けられ、円柱形状の円周部分が軌道の案内軌条と接触する案内輪とを備え、案内輪は、半径方向の外側が、樹脂で形成された第１弾性部材で、半径方向の内側が、樹脂で形成された第２弾性部材で構成されており、第２弾性部材は、第１弾性部材よりもショア硬さが低いことを特徴とする。
【０００９】
第１弾性部材のショア硬さは、Ｈｓ７０〜Ｈｓ９５であり、第２弾性部材のショア硬さは、Ｈｓ５０〜Ｈｓ７０であってもよい。
【００１０】
案内輪は、第１弾性部材と第２弾性部材との境界に芯材をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コストでメンテナンス性に富み、案内輪と案内軌条との接触によって生じる衝撃を吸収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の外観を説明するための外観斜視図である。
【図２】ガイドローラを説明するための説明図である。
【図３】案内輪を説明するための説明図である。
【図４】案内輪が案内軌条に衝突した場合の案内輪の態様を説明するための説明図である。
【図５】案内輪が案内軌条に衝突した場合の案内輪の態様を説明するための説明図である。
【図６】案内輪の製造工程の例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
（車両１００）
図１は、車両１００の外観を説明するための外観斜視図である。車両１００は、例えば新交通システム等の案内軌条式の交通システムに利用され、長さが９〜１３ｍ程度、幅が２〜３ｍ程度、高さが３〜４ｍ程度である。図１に示すように、車両１００は、乗客や乗員を輸送するための車体１１０と、軌道１５０を走行するための車輪１１２と、車体１１０と車輪１１２とを連接する台車１１４と、台車１１４の側面に設けられ案内軌条１５２と接触するガイドローラ２００とを含んで構成される。
【００１５】
（ガイドローラ２００）
図２は、ガイドローラ２００を説明するための上面視における説明図であり、図３は、案内輪２１２を説明するための上面視における説明図である。また、図２では、１つの車輪１１２に対して２つのガイドローラ２００を備える構成を例に挙げて説明する。
【００１６】
図２に示すように、ガイドローラ２００は、台車１１４から延伸したアーム２１０と、アーム２１０の先端部に設けられ、案内軌条１５２と接触する案内輪２１２とを含んで構成される。
【００１７】
案内輪２１２は、円柱形状であり、鉛直方向を回転軸として回動可能にアーム２１０の先端部に設けられている。図２に示すように、案内輪２１２の円周部分が案内軌条１５２と接触することで、案内輪２１２は、案内軌条１５２の案内を受けることができる。
【００１８】
図３に示すように、案内輪２１２は、４重の構造であり、半径方向の外側から、第１弾性部材２２０、芯材２２２、第２弾性部材２２４、軸受２２６の順で構成される。
【００１９】
第１弾性部材２２０は、ショア硬さがＨｓ７０〜Ｈｓ９５、好ましくはＨｓ９０〜Ｈｓ９５の樹脂（例えば、ウレタンゴム）で構成される。第２弾性部材２２４は、ショア硬さがＨｓ５０〜Ｈｓ７０、好ましくはＨｓ５０〜Ｈｓ５５の樹脂（例えば、ウレタンゴム）で構成される。したがって、第２弾性部材２２４は、第１弾性部材２２０よりも軟らかい。
【００２０】
図４および図５は、案内輪２１２が案内軌条１５２に衝突した場合の案内輪２１２の態様を説明するための説明図である。図４（ａ）に示すように、走行中、アーム２１０が案内輪２１２を介して案内軌条１５２と垂直に接触した場合、図４（ｂ）に示すように、案内輪２１２が受ける衝撃は、案内輪２１２の案内軌条１５２との接触点Ｐを基準として、案内輪２１２の回転方向の衝撃成分と案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分とに分けられる。案内輪２１２の回転方向の衝撃成分は、案内輪２１２が回動することによって逃がされる。
【００２１】
一方、図４（ｃ）に示すように、接触点Ｐを基準として案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分３１０（図４（ｃ）中白抜き矢印で示す）は、案内輪２１２に伝達される。ここで、接触点Ｐを基準として案内輪２１２の中心点Ｑに向かう方向と、アーム２１０の延伸方向が一致する場合、すなわち、図４（ａ）に示すように、案内輪２１２の案内軌条１５２との接触点Ｐと、案内輪２１２の中心点Ｑとを結ぶ結線３００（図４、５（ａ）中、一点鎖線で示す）が、アーム２１０の延伸方向（図４、５（ａ）中、破線の矢印で示す）と一致する場合、図４（ｃ）に示すように、伝達された衝撃成分３１０によって、アーム２１０には圧縮応力３１２（図４（ｃ）中、黒矢印で示す）が生じる。しかし、本実施形態の第２弾性部材２２４は、ショア硬さがＨｓ５０〜Ｈｓ７０といった軟質の樹脂で構成されるため、図４（ｄ）に示すように、自体が変形することで案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分３１０を吸収することが可能になる。したがって、アーム２１０に伝達される衝撃成分３１０を低減でき、アーム２１０に生じる圧縮応力３１２を小さくすることが可能となる。つまり、アーム２１０の延伸方向から受ける衝撃を和らげることができる。
【００２２】
また、図５（ａ）に示すように、走行中、アーム２１０が案内輪２１２を介して案内軌条１５２と斜めに接触した場合、図５（ｂ）に示すように、案内輪２１２が受ける衝撃は、案内輪２１２の案内軌条１５２との接触点Ｐを基準として、案内輪２１２の回転方向の衝撃成分と案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分とに分けられる。案内輪２１２の回転方向の衝撃成分は、図４に示したアーム２１０が案内輪２１２を介して案内軌条１５２と垂直に接触した場合と同様に、案内輪２１２が回動することによって逃がされる。
【００２３】
一方、図５（ｃ）に示すように、接触点Ｐを基準として案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分３２０（図５（ｃ）中白抜き矢印で示す）は、案内輪２１２に伝達される。ここで、接触点Ｐを基準として案内輪２１２の中心点Ｑに向かう方向と、アーム２１０の延伸方向とが異なる場合、すなわち図５（ａ）に示すように、案内輪２１２の案内軌条１５２との接触点Ｐと、案内輪２１２の中心点Ｑとを結ぶ結線３００が、アーム２１０の延伸方向と所定の角度を成す場合、図５（ｃ）に示すように、伝達された衝撃成分３２０によって、アーム２１０には、圧縮応力３２２と、曲げ応力３２４（図５（ｃ）中、黒矢印で示す）とが生じる。しかし、本実施形態の第２弾性部材２２４は、ショア硬さがＨｓ５０〜Ｈｓ７０といった軟質の樹脂で構成されるため、図５（ｄ）に示すように、自体が変形することで案内輪２１２の中心点Ｑに向かう衝撃成分３２０を吸収することが可能となる。したがって、アーム２１０に伝達される衝撃成分３２０を低減でき、アーム２１０に生じる圧縮応力３２２と曲げ応力３２４を小さくすることが可能となる。つまり、アーム２１０の延伸方向と異なる方向から受ける衝撃を和らげることができる。
【００２４】
このように、本実施形態にかかる案内輪２１２によれば、第２弾性部材２２４が軟質の樹脂で構成されることにより、アーム２１０の延伸方向から受ける衝撃のみならず、アーム２１０の延伸方向と異なる方向から受ける衝撃をも吸収することができる。したがって、あらゆる角度から案内輪２１２と案内軌条１５２とが接触することによって生じる衝撃を吸収することができ、車体１１０に乗車している乗客や乗員の乗り心地を向上することが可能となる。
【００２５】
また、第２弾性部材２２４の外側を第２弾性部材２２４よりも硬質である第１弾性部材２２０で構成することにより、案内輪２１２と案内軌条１５２との接触によって案内輪２１２が破損してしまう事態を回避することが可能となる。
【００２６】
図３に戻って説明すると、芯材２２２は、材質が金属や樹脂であり、形態がメッシュや線材で構成され、第１弾性部材２２０と第２弾性部材２２４との間に設けられる。
【００２７】
図６は、案内輪２１２の製造工程の例を説明するための説明図である。図６（ａ）に示すように、まず案内輪２１２の円周方向（回動方向）と略垂直になるようなメッシュや線材で構成される芯材２２２を用意する。そして、図６（ｂ）に示すように、芯材２２２の内側に第２弾性部材２２４を流し込み加硫する。その後、図６（ｃ）に示すように、芯材２２２の外側に第１弾性部材２２０を流し込み加硫する。
【００２８】
このように、第１弾性部材２２０と第２弾性部材２２４との間に芯材２２２を設ける構成により、第１弾性部材２２０と第２弾性部材２２４との剥離を防止することが可能となる。
【００２９】
（実施例）
第１弾性部材２２０をショア硬さＨｓ９０のウレタンゴムで、第２弾性部材２２４をショア硬さＨｓ５５のウレタンゴムで形成した案内輪２１２を含んで構成されるガイドローラ２００を備えた車両１００と、比較例としてショア硬さＨｓ９０のウレタンゴムで形成した案内輪を含んで構成されるガイドローラを備えた車両の水平振動と、旧国鉄乗り心地レベル（水平方向）とを測定した。
【００３０】
その結果、実施例の案内輪２１２を搭載した車両１００の水平振動は、比較例の案内輪を搭載した車両の水平振動よりも約６０％低かった。また、旧国鉄乗り心地レベル（水平方向）は、実施例の案内輪２１２を搭載した車両１００は、比較例の案内輪を搭載した車両と比較して、２ｄＢ小さかった。
【００３１】
以上説明した実施例に示すように本実施形態にかかる案内輪２１２を搭載した車両１００は、水平振動を少なくすることができ、旧国鉄乗り心地レベル（水平方向）を小さくすることができるので、車両１００の乗り心地を向上することが可能となることが分かる。
【００３２】
上述したように、本実施形態にかかるガイドローラ２００は、外側を第１弾性部材２２０で構成し、内側を第１弾性部材２２０よりもショア硬さが低い、すなわち軟質の第２弾性部材２２４で構成した案内輪２１２を含んで構成されるため、低コストでメンテナンス性に富み、案内輪２１２と案内軌条１５２との接触によって生じる衝撃を吸収することが可能となる。
【００３３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、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。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、予め定められた軌道上を走行する台車に設けられるガイドローラに利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１４  …台車
１５０  …軌道
１５２  …案内軌条
２００  …ガイドローラ
２１０  …アーム
２１２  …案内輪
２２０  …第１弾性部材
２２２  …芯材
２２４  …第２弾性部材
【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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