(57)【要約】【課題】コロとコロ受と接触部の接触面圧を低減してこられ両部品の寿命を延伸するとともに、鉄道車両の停車時および直線走行時の左右の揺動を抑制し乗り心地の劣化を抑制する振り子式鉄道車両を提供する。【解決手段】台車と、台車の上部に備えられた車体とを有する鉄道車両は、台車と車体の間には、円筒状のコロ１４０と、コロ１４０に転がり接触するコロ受１３０とを備えた振り子機構によって振り子動作可能である。コロ受１３０の幅方向５００の中央部のコロと接触する接触部１２２に、コロ１４０の半径（Ｒ１）に相当する半径を有する凹曲面（凹状の円弧面）１２４が備えられる。接触部１２２では面接触となっているので、接触面圧が低減され、両部品１３０，１４０の寿命が延伸されるとともに、鉄道車両の停車時及び直線走行時の左右の揺動を抑制し乗り心地の劣化を抑制することができる。【選択図】図４
2012201328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車、当該台車によって支持される車体、及び前記台車と前記車体との間に配設されている振り子機構を備えており、前記振り子機構は、円筒面を有し且つ前記台車と前記車体とのいずれか一方に前記車体の長手方向と平行な軸線の回りに回動可能に保持されているコロと、前記台車と前記車体の他方に設けられており当該コロが回転自在に接触する円弧面を有するコロ受とを有していて、前記コロに対して前記コロ受が相対的に移動することで前記車体が前記台車に対して振り子動作をする振り子式鉄道車両において、
前記振り子機構の中立位置において互いに接触する前記コロと前記コロ受の接触面は、前記コロと前記コロ受の一方について当該接触面以外の円弧状周面の曲率と同じ又はそれよりも緩やかな凸状の円弧面に形成された接触面と、前記コロと前記コロ受の他方について前記円弧面と相補的な凹状の円弧面に形成されている接触面とから成ること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項２】
請求項１に記載の振り子式鉄道車両において、
前記コロの前記接触面が前記凸状の円弧面であり、
前記コロ受の前記接触面が前記凹状の円弧面であること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項３】
請求項２に記載の振り子式鉄道車両において、
前記コロの前記凸状の円弧面は、前記コロの前記接触面以外の前記円弧状周面から滑らかに連続する同じ曲率の円弧面であること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項４】
請求項１に記載の振り子式鉄道車両において、
前記コロ受の前記接触面が前記凸状の円弧面であり、
前記コロの前記接触面が前記凹状の円弧面であること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項５】
請求項４に記載の振り子式鉄道車両において、
前記コロ受の前記凸状の円弧面は、前記コロ受の前記接触面以外の前記円弧状周面から滑らかに連続する同じ曲率の円弧面であること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の振り子式鉄道車両において、
前記コロと前記コロ受の一方の前記接触面は、その周方向の縁部分において、当該接触面以外の前記円弧状周面に滑らかな曲面で接続していること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の振り子式鉄道車両において、
前記台車は、輪軸により支持された台車枠と、当該台車枠上に配置された振り子梁と、当該振り子梁上に配置され且つ前記車体を支持する空気バネとを備えており、前記振り子機構は、前記台車枠と前記振り子梁との間に配設されていること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の振り子式鉄道車両において、
前記台車は、輪軸により支持された台車枠と、当該台車枠上に配置された揺れ枕と、当該揺れ枕上に配置され且つ前記車体を支持する空気バネとを備えており、前記振り子機構は、前記台車枠と前記揺れ枕との間に配設されていること備えていること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の振り子式鉄道車両において、
前記台車は、前記鉄道車両が走行する軌道に沿って車体幅方向に離置される二つの側梁と、当該両側梁の長手方向中央部に配設されるとともに前記両側梁を接続する横梁とを備えており、
前記振り子梁又は前記揺れ枕と前記横梁とを連結して前記車体の前記台車に対する傾斜を制御するシリンダ装置が設けられていること
を特徴とする振り子式鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、曲線軌道を通過する際に、台車に支持される車体を傾斜させて遠心力を低減する振り子式鉄道車両に関し、特に、台車にコロと、回転するコロの上を移動するコロ受と、を有する振り子機構を備える振り子式鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両が高速で曲線軌道を通過するときには、当該鉄道車両の乗客に、枕木方向（左右方向）の遠心力が作用する。この遠心力を低減するために、曲線をなす軌道は、その内側のレール高さより外側のレール高さを高くして、曲線軌道の内側に向けた傾斜（カント）を設けている。
【０００３】
鉄道による輸送サービス向上の一環として、鉄道車両の速度を高めて目的地までの到達時分を短縮しようとする場合、曲線軌道をより早い速度で通過する必要がある。鉄道車両が曲線軌道を高速度で通過可能とするためには、曲線軌道のカント量を大きくしなければならない。しかしながら、カント量を大きくすると、鉄道車両が当該曲線軌道で停車した場合の安全性が損なわれる可能性がある。そのため、曲線軌道のカント量については、当該曲線軌道の曲率半径に応じて上限が規定されている。このように、曲線軌道のカント量については上限値が規定されているので、高速走行時には車体に十分な傾きが得られず、乗客が依然として遠心力を感じ、乗り心地が低下することになる。
【０００４】
そこで、高速で曲線軌道を通過する鉄道車両のカント量の不足分を、鉄道車両の車体を傾斜させて補う振り子式鉄道車両が実用化されている。特許文献１には、曲線軌道における高速走行を実現させるとともに、曲線軌道走行時の乗り心地を向上させることを課題として、台車と、この台車の上方に配置された車体と、を有する鉄道車両において、曲線軌道走行時に車体の重心に作用する遠心力を利用して、所定の振子回転中心を中心とした車体の左右における自然振子運動を実現させる自然振子機構（コロ及び振子梁に配設されるコロ受）と、車体を左右に強制的に傾斜させる空気ばねを用いた強制傾斜手段と、を備えた鉄道車両が開示されている。この構成によって、自然振子機構及び強制傾斜手段による複合的な車体傾斜機能が得られ、当該車体傾斜機能により、曲線軌道走行時に車体に発生する左右方向の加速度を打ち消して、乗り心地を劣化させることなく曲線軌道の走行速度を高めることを可能にしている。
【０００５】
図１２は、従来の振り子梁とコロ受とコロとを有す振り子装置の車両長手方向から見た拡大断面図である。図１２に示すように、台車１０１は、台車１０１をなす台車枠の長手方向の中央部に左右（車体１１の幅方向５００）一対の空気バネ１１０，１１０を備えており、車体１１はこの空気バネ１１０，１１０を介して台車１０１に支持されている。台車１０１は、軌道１（図１、２参照）に沿って離置される２本の側梁１５４，１５４と、側梁１５４，１５４の長手中央部に配設されるとともに両側梁１５４を接続する横梁１５２とからなる台車枠と、側梁１５４の長手方向の両端部に回動可能に支持される輪軸（車軸の両端部に車輪を備えたもの、図２参照）とを備えている。
【０００６】
中梁１５２の各端部と当該端部に対応する側梁１５４との接続部の上面には、コロ１４０を回転自在に保持する一対のコロ保持部１４４，１４４が備えられており、コロ保持部１４４，１４４の間には、円筒形状のコロ１４０がその軸を軌道１（車体１１）の長手方向に沿って配置した態様で挟まれて保持されている。回転自在に保持されたコロ１４０，１４０の上方には、台車枠をなす横梁１５２の長手方向に沿う態様で振り子梁１２０が配設されており、振り子梁１２０は、その両端部の下面に、回転するコロ１４０，１４０の上を移動するコロ受１３０，１３０を備えている。コロ受１３０，１３０を備える振り子梁１２０は、下に向けて凸状の形態をなしている。振り子梁１２０の両端部の上面に、上記した左右一対の空気バネ１１０，１１０が配置されており、車体１１は、これら空気バネ１１０，１１０を介して振り子梁１２０に、そして更にコロ受１３０，１３０及びコロ１４０，１４０を経て台車１０１に支持されている。振り子梁１２０の中央部の下面と、台車枠をなす横梁１５２と、は後述するシリンダ装置１６０によって接続されている。
【０００７】
図１３は、図１２に示す従来の振り子梁とコロ受とコロとを有す振り子機構が振り子動作した時の拡大図である。振り子機構は、車体１１をその長手方向に沿う軸周りに回転させて傾斜させるもので、車体１１を台車１０１上で回転傾斜させる時の軸を車体１１の床面の上方に設定するとともに、車体１１の重心をその軸の下方に設定している。こうした回転軸と重心との配置によって、車両１０が曲線軌道を通過する時に生じる遠心力により、振り子梁１２０に備えられるコロ受１３０，１３０がコロ１４０，１４０の上部を移動し、この振り子梁１２０の振り子動作によって車体１１が傾斜する。
【０００８】
自然振り子式の車両１０が曲線軌道を走行するとき、曲線の入り口と出口とで車体１１の傾斜タイミングのズレに起因する不快が感じられる場合が稀にある。このため、軌道１の曲線の入り口と出口とに地上子を配置するとともに、各曲線の曲率半径とカント量などのデータを予め車載しておき、車両１０の位置を検知しながら曲線を通過する前に車体１１の傾斜を開始する制御付き自然振り子式鉄道車両が開発され実用化されている。図１２及び図１３に示すシリンダ装置１６０は、上述した傾斜制御のために台車１０１に備えられている。
【０００９】
図１４は図１２及び図１３のＤ部の拡大図であり、従来の振り子機構に備えられるコロとコロ受との一方の組についての拡大図である。図１４（図４、図５も同様）では、コロ１４０とコロ受１３０との接触部の様子を分かりやすく説明するため、コロ１４０とコロ受１３０との間隔を大きくして記している。コロ受１３０の長手方向５１０に対する垂直断面形状は、下向きに凸状の半径Ｒ２の円弧状周面１２３を有している。コロ１４０は半径Ｒ１であって円筒面１４１を有する円柱状であり、軸方向を長手方向５１０に沿う態様で配置されている。
【００１０】
車両１０が停車中又は直線を走行するときには、振り子はその振れの中立位置にあって車体１１が傾斜していないので、コロ受１３０は、その幅方向５００の中央部の下面における接触部１２２にて、コロ１４０と線接触に近い態様で接触する。このため、接触部１２２に高い接触面圧が継続して作用し、コロ１４０とコロ受１３０との接触部１２２において、フレッティングコロージョン等の疲労破壊が生じる場合があり、コロ１４０及びコロ受１３０の劣化が促進されることがあった。また、通常、コロ受１３０の凸状の円弧状周面１２３（半径Ｒ２）がコロ１３０の直径（Ｒ１×２）より大きいので、車体１１の台車１００に対するロール方向（車体の長手方向に沿う軸周りの回転）の安定性が良くないことがある。そのため、鉄道車両が直線の軌道上を走行する場合であっても、軌道の小さい不整等によって車体が左右に揺動する場合が稀にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１９３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
振り子式鉄道車両は、特許文献１に記載されているように、振り子機構を有する振子式台車を備えており、当該振り子機構は、台車枠の上面に備えられる円筒状のコロと、この回転するコロの上を移動するコロ受を備える振り子梁と、を有しており、コロ受のコロに接する面は、滑らかな形状を成している。このため、コロとコロ受との接触部は、鉄道車両の長手方向に沿う線接触に近い態様となり、その接触面積は僅少である。
【００１３】
鉄道車両が停車中である、或いは直線軌道を走行する場合には、車体が傾斜しない状態に維持されるため、振り子機構は中立位置にあって、コロ受とコロとの接触部は移動することがなく、接触部に高い接触面圧が継続して作用している。この高い接触面圧は、コロとコロ受との接触部のフレッティングコロージョン等の疲労破壊の原因となる懸念があった。
さらに、車体の台車に対するロール方向（車体の長手方向に沿う軸周りの回転方向）の安定性が必ずしも良好ではない場合が稀にあるので、鉄道車両が直線の軌道上を走行する場合であっても、走行速度が高速であるときには、軌道の小さい不整等によって車体が左右に揺動して乗心地が劣化する懸念があった。
【００１４】
そこで、振り子機構のコロとコロ受との接触部の接触態様に着目して、接触部の接触面圧を軽減するとともにロール方向の安定性を向上する点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、コロとコロ受とを有す自然振り子式鉄道車両において、コロとコロ受と接触部の接触面圧を低減してこられ両部品の寿命を延伸するとともに、鉄道車両の停車時及び直線走行時の左右の揺動を抑制し乗り心地の劣化を抑制できる振り子式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】
【００１５】
本発明による振り子式鉄道車両は、台車、当該台車によって支持される車体、及び前記台車と前記車体との間に配設されている振り子機構を備えており、前記振り子機構は、円筒面を有し且つ前記台車と前記車体とのいずれか一方に前記車体の長手方向と平行な軸線の回りに回動可能に保持されているコロと、前記台車と前記車体の他方に設けられており当該コロが回転自在に接触する円弧面を有するコロ受とを有していて、前記コロと前記コロ受とが相対的に移動することで前記車体が前記台車に対して振り子動作をする振り子式鉄道車両において、前記振り子機構の中立位置において互いに接触する前記コロと前記コロ受の接触面は、前記コロと前記コロ受の一方について当該接触面以外の円弧状周面の曲率と同じ又はそれよりも緩やかな凸状の円弧面に形成された接触面と、前記コロと前記コロ受の他方について前記円弧面と相補的な凹状の円弧面に形成されている接触面とから成ることを特徴としている。
【００１６】
本振り子式鉄道車両によれば、振り子機構が中立位置にあるときに互いに接触しているコロとコロ受の接触部は、コロとコロ受の一方についての接触面が当該接触面以外の円弧状周面の曲がりと同じ又はそれよりも緩やかな凸状の円弧面に形成されており、コロとコロ受の他方についての接触面が円弧面と相補的な凹状の円弧面に形成されているので、面状の接触部となり、線状に接触する場合と比べて広い面積で接触する。したがって、接触部の接触面圧は、従来に比べて軽減されることになる。凸状の円弧面については、接触面以外の円弧状周面の曲がりと同じ曲率の円弧面、又は当該曲がりよりも曲率の小さい（曲率半径は大きい）緩やかな円弧面にすることができる。
【００１７】
本振り子式鉄道車両において、コロの接触面を凸状の円弧面とし、コロ受の接触面を凹状の円弧面とすることができる。この場合更に、コロの凸状の円弧面をコロの接触面以外の円弧状周面から滑らかに連続する同じ曲率の円弧面とすることができる。
【００１８】
また、本振り子式鉄道車両において、コロ受の接触面を凸状の円弧面とし、コロの接触面を凹状の円弧面とすることができる。この場合更に、コロ受の凸状の円弧面をコロ受の接触面以外の円弧状周面から滑らかに連続する同じ曲率の円弧面とすることができる。
【００１９】
また、本振り子式鉄道車両において、前記コロと前記コロ受の一方の前記接触面は、その周方向の縁部分において、当該接触面以外の前記円弧状周面に滑らかな曲面で接続したものとすることができる。接触部が、凸状の円弧面と、それに相補的な凹状の円弧面とから成るだけとした場合には、接触部の周方向の縁では一方が他方に対してエッジ状になっているので、エッジを乗り越えるときに振り子動作が不安定になることがある。接触部の両縁部分を滑らかな曲面で接続することで、中立位置から振り子動作に入るとき及び振り子動作から中立位置に戻るときのころがり動作を安定した滑らかなものにすることができる。
【００２０】
更に、本振り子式鉄道車両において、台車は、輪軸により支持された台車枠と、当該台車枠上に配置された振り子梁又は揺れ枕と、当該振り子梁又は揺れ枕上に配置され且つ車体を支持する空気バネとを備えており、振り子機構は、台車枠と振り子梁又は揺れ枕との間に配設することができる。この場合更に、台車は、鉄道車両が走行する軌道に沿って車体幅方向に離置される二つの側梁と、当該両側梁の長手方向中央部に配設されるとともに両側梁を接続する横梁とを備えており、振り子梁又は揺れ枕と横梁とを連結して車体の台車に対する傾斜を制御するシリンダ装置を設けることができる。シリンダ装置は、例えば曲線軌道の入り口と出口とで車体の傾斜タイミングを制御して、当該傾斜タイミングのズレに起因する不快感を減じるために用いられる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、コロとコロ受とを有す振り子式鉄道車両において、コロとコロ受と接触部の接触面圧が低減されるので、こられ両部品の寿命を延伸するとともに、鉄道車両の停車時及び直線走行時の左右の揺動を抑制して乗り心地の劣化を抑制できる振り子式鉄道車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は振り子式鉄道車両の側面図である。
【図２】図２は図１に示した振り子式鉄道車両のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は図２に示す振り子式鉄道車両の実施例１に示したＢ部（振り子機構）の拡大図である。
【図４】図４は図３に示す振り子機構のＣ部（コロとコロ受）の拡大図である。
【図５】図５は本発明による振り子式鉄道車両の実施例２である振り子機構のコロとコロ受（Ｃ部相当）の拡大図である。
【図６】図６は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図７】図７は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図８】図８は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図９】図９は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図１０】図１０は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は本発明による振り子式鉄道車両に用いられる振り子機構のコロとコロ受の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は従来の振り子梁とコロ受とコロとを有す振り子機構の拡大図（図２のＢ部相当）である。
【図１３】図１３は図１２に示す振り子機構が振り子動作した時の拡大図である。
【図１４】図１４は図１２及び図１３に示すＤ部についての更なる拡大図あり、従来の振り子装置に備えられるコロとコロ受の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明による振り子式鉄道車両の実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明による振り子式鉄道車両の一実施例を示す側面図である。図１に示すように、鉄道車両１０は、車体１１と、車体１１の長手方向の両端部近傍の下部に設けられていて車体１１を支持し、且つ軌道１上を走行可能である台車（振り子式台車）１００，１００とを備えている。
【００２５】
図２は図１に示した振り子式鉄道車両のＡ−Ａ断面図（台車中央位置で車体を横断して切断したときの断面図）である。図２に示すように、車体１１は床面をなす台枠１６と、台枠１６の幅方向の両端部に立設される側構体１２，１２と、側構体１２，１２の上端部に載置される屋根構体１４と、図示はしないが台枠１６の長手方向の端部に立設される妻構体と、から構成される。
【００２６】
図３及びその一部（コロとコロ受；Ｂ部）を拡大した図４を参照して、本発明による振り子式鉄道車両の実施例１を説明する。図３は図２に示す台車１００（点線で囲まれた部分）を拡大して示す図であり、図４は図３のＣ部を更に拡大して示す図である。台車１００は、輪軸により支持された台車枠１５０と、台車枠１５０上に配置された振り子梁１２０と、振り子梁１２０上に配置され且つ車体１１を支持する空気バネ１１０，１１０とを備えている。振り子機構は、台車枠１５０と振り子梁１２０との間に配設されている。
【００２７】
台車１００は、鉄道車両が走行する軌道に沿って車体幅方向に離置される二つの側梁１５４，１５４と、当該両側梁１５４，１５４の長手方向中央部に配設されるとともに両側梁１５４，１５４を接続する横梁１５２とを備えている。また、振り子梁１２０と横梁１５２とを連結して車体１１の台車１００に対する傾斜を制御するシリンダ装置１６０が設けられている。その他、図３においては、図１２に示したものと同等のものについて同じ符号を付すことで、再度の説明を省略する。
【００２８】
本実施例では、図３に示す台車１００において、振り子機構が振れの中立位置を占める状態で、コロ受１３０の下面の幅方向５００の中央部のコロ１４０と接触する部位である接触部(接触面)１２２において改善が図られている。振れの中立位置とは、鉄道車両が、例えば平らな軌道に停車しているとき、又は直線軌道を走行しているときに、振り子機構が占める振れの無い位置のことである。拡大した図４に示すように、コロ受１３０とコロ１４０との接触部１２２（図４ではコロ受１３０側のみを指す）は、コロ１４０の半径Ｒ１の曲面１４１に対応した凹曲面１２４を備えている。即ち、コロ１４０の接触面は、半径Ｒ１の曲面（円筒面）１４１の一部から成る凸状の円弧面であり、接触部１２２以外の周面（円弧状周面）から滑らかに連続する同じ曲率（曲がり）の円弧面である。一方、コロ受１３０の接触面は、コロ１４０の当該凸状の円弧面と相補的であって、コロ受１３０の凸状の円弧状周面１２３の一部において、半径Ｒ１の溝状の凹曲面（凹状の円弧面）１２４に形成されている。
【００２９】
この構成によって、図１４に示すコロ受１３０とコロ１４０との線状の接触部１２２と比較して、本実施例のコロ１４０とコロ受１３０との接触部１２２の面積を広くすることができる。したがって、面積の広い接触部１２２には、高い接触面圧が継続して作用することが抑制されるとともに、コロ１４０とコロ受１３０との面状の接触部１２２における疲労破壊が発生する可能性を小さくできる。
【００３０】
更に、コロ１４０とコロ受１３０との接触部１２２（凹曲面１２４）の面積が大きくされて、しかもコロ１４０とコロ受１３０とは凹凸が嵌まり合っていて軽微な力では嵌合が外れないので、車体１１の台車１００に対するロール方向（車体の長手方向に沿う軸周りの回転）の安定性が良くなる。したがって、鉄道車両が直線の軌道上を高速で走行する場合であっても、軌道の小さい不整等に起因する車体１１の左右方向の揺動を抑制することができる。なお、車両１０が振り子動作する場合は台車１００に備えられるシリンダ装置１６０の動作によって、コロ１４０はコロ受１３０に設けられる凹曲面１２４を乗り越えて転動するため、振り子動作に問題は生じない。
【実施例２】
【００３１】
図５は、本発明による振り子式鉄道車両の実施例２におけるコロとコロ受の拡大図（図３のＣ部相当）である。図４に示す実施例１の要素及び部位と同等のものには、同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。実施例２においては、コロ１４０のコロ受１３０の下面と接触する部位に、円筒面１４１の一部を切除するようにして、円筒面コロ受１３０の半径Ｒ２相当の曲面からなる凹曲面１４２が形成されている。即ち、コロ受１３０の接触面は、半径Ｒ２の曲面（円筒面）１２３の一部から成る凸状の円弧面であり、接触部１２２以外の周面（円弧状周面）から滑らかに連続する同じ曲率の円弧面である。一方、コロ１４０の接触面は、コロ受１３０の接触部１２２の当該凸状の円弧面と相補的であって半径Ｒ２の凹曲面（凹状の円弧面）１４２に形成されている。
【００３２】
この構成によって、図１３に示す線状の接触構造と比較して、コロ１４０とコロ受１３０との接触部１２２の面積を大きくすることができるので、接触部１２２に高い接触面圧が継続して作用することが抑制されるとともに、コロ１４０とコロ受１３０とがなす接触部１２２における疲労破壊が発生する可能性を小さくできる。
【００３３】
さらに、コロ１４０とコロ受１３０との接触部１２２（凹曲面１４２）の面積が大きくされて、しかもコロ１４０とコロ受１３０とは凹凸が嵌まり合っていて軽微な力では嵌合が外れないので、車体１１の台車１００に対するロール方向（車体の長手方向に沿う軸周りの回転）の安定性が良くなり、鉄道車両が直線の軌道上を走行する場合であっても、軌道の小さい不整等に起因する車体１１の左右方向の揺動を抑制することができる。なお、車両１０が振り子動作する場合は台車１００に備えられるシリンダ装置１６０の動作によって、コロ受１３０はコロ１４０に設けられる凹曲面１４２を乗り越えて移動するため、振り子動作に問題は生じない。
【００３４】
図６は、本発明による振り子式鉄道車両に備わる振り子機構におけるコロとコロ受との別の例を示している。図６に示す例は図４に示す実施例１に対応しているので、再度の説明を省略する。なお、振り子機構が中立位置を占めるときの接触部１２２におけるコロ１４０の接触面は、それ以外の円弧状周面１４１と同じ曲率で滑らかに接続する凸状の円弧面１４１ａである。図７に示す例は、図６に示す例と比べて、接触部１２２におけるコロ１４０の接触面を曲がりが緩やか（曲率半径Ｒ３はＲ１よりも大きい）にされた凸状の円弧面１４５とし、これに対応してコロ受１３０の接触面を円弧面１４５と相補的にした凹状の円弧面１２５としたものである。また、図８に示す例は、コロ１４０の接触面を、曲率半径Ｒが無限大（Ｒ４＝∞）にした平面１４６とし、これに対応してコロ受１３０の接触面を面１４６と相補的にした平面１２６としたものである。なお、本発明において、接触部１２２におけるコロ及びコロ受の接触面としての円弧面は平面も含むものとする。図９に示す例は、接触部１２２におけるコロ受１３０の接触面を円弧状周面１２３よりも曲がりが緩やか（曲率半径Ｒ５はＲ２よりも大きい）にされた凸状の円弧面１２７とし、これに対応してコロ１４０の接触面を円弧面１２７と相補的にした凹状の円弧面１４７としたものである。図１０は、図５に示す実施例２に対応しているので、再度の説明を省略する。なお、振り子機構が中立位置を占めるときの接触部１２２におけるコロ受１３０の接触面は、円弧状周面１２３と同じ曲率で滑らかに接続して延長された凸状の円弧面１２３ａである。
【００３５】
図６〜図１０のいずれの場合でも、接触部１２２の周方向の縁では一方が他方に対してエッジ状になっているので、エッジを乗り越えるときに振り子動作が不安定になることがある。そのため、図６の場合を更に変形する図１１に示すように、接触部１２２の両縁部分を滑らかな曲面１２３ｂ，１２３ｂで接続することで、中立位置から振り子動作に入るとき及び振り子動作から中立位置に戻るときのころがり動作を安定した滑らかなものにすることができる。図６以外の場合も、同様にエッジ状の縁部を滑らかに形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明による振り子式鉄道車両について、上記した各実施例では、振り子梁を有する場合について説明したが、これに替えて、揺れ枕を有するボルスタ式振子台車であっても本発明による技術思想を適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…軌道                            １０…車両
１１…車体                            １２…側構体
１４…屋根構体                        １６…台枠
１００…台車                          １０１…台車（従来）
１１０…空気バネ
１２０…振り子梁                      １２２…接触部
１２３…円弧状周面                    １２３ａ…凸状の円弧面
１２４…凹曲面                        １２５…凹状の円弧面
１２６…平面                          １２７…凸状の円弧面
１３０…コロ受                        １４０…コロ
１４１…円筒面                        １４１ａ…凸状の円弧面
１４２…凹曲面                        １４５…凸状の円弧面
１４６…平面                          １４７…凹状の円弧面
１４４…コロ保持部                    １５２…横梁
１５４…側梁                          １６０…シリンダ装置
５００…幅方向を示す矢印              ５１０…長手方向を示す矢印
【図１】
2012201328.tif 000003
【図２】
2012201328.tif 000004
【図３】
2012201328.tif 000005
【図４】
2012201328.tif 000006
【図５】
2012201328.tif 000007
【図６】
2012201328.tif 000008
【図７】
2012201328.tif 000009
【図８】
2012201328.tif 000010
【図９】
2012201328.tif 000011
【図１０】
2012201328.tif 000012
【図１１】
2012201328.tif 000013
【図１２】
2012201328.tif 000014
【図１３】
2012201328.tif 000015
【図１４】
2012201328.tif 000016