JP2002211392A - 鉄道車両用一軸台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 １００％低床式の路面電車に好適で連接台車
にも適用可能であり、しかも構造が簡単で軽量で、一軸
でピッチングを防止でき、乗り心地が良好な鉄道車両用
の一軸台車を提供する。 【解決手段】 台車枠１１側に比べて車体３側の幅方向
の間隔が広くなるように平面視「略ハ」の字状に配置さ
れ、かつ平面視における前後両端部を結ぶ左右の直線の
延長線Ｐ上の交点Ｏが車体３の幅方向の中心軸線Ｌ上に
位置する左右のリンク２１を備え、これらの各リンク２
１は、各一端部が車体３もしくは台車枠１１に対し垂直
軸又は垂直方向の上端側が下端側に比べて車体端部側へ
傾斜した傾斜軸２５回りに回転可能に軸支され、他端部
が台車枠１１もしくは車体３に対し球面軸受２４等によ
り全方向に揺動自在に結合されるリンク機構１５を一軸
台車１０が備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車輌のうちで
も、とくに低床式路面電車に好適な一軸台車（台車枠に
一つの車軸を備えた）に関するもので、詳しくは平面視
「略ハ」の字状に配置されるリンクを備えた一軸台車に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギー、低公害およびバリ
アフリーなどの特性を有することから、ＬＲＴ（Ｌｉｇ
ｈｔ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ）と称される路面電車
が再評価され、欧米をはじめ各都市で導入が進んでい
る。この種の路面電車は、車両重量が軽く、軌道上を走
行する台車部分を一軸台車で構成することができる。一
軸台車は周知のように、台車枠には左右に車輪を備えた
車軸を一つしか設けていないことから、台車がピッチン
グしやすいという欠点がある。

【０００３】そこで、たとえば車両の床面が軌道上から
かなり高い位置（８００〜１１００ｍｍ）に位置してい
る高床式の一軸台車では、台車枠の前後に上下一対のラ
ジアスロッドを配置して、これらのロッドの踏ん張りに
よってピッチングを防止するようにした、ＤＳＢ（Ｄａ
ｎｓｋｅＳｔａｄｓＢａｎｅｎ）と称される構造の台車
が提案されている。

【０００４】その他の先行技術として、特開平１０−２
５０５７３号公報に記載の一軸台車がある。この台車
は、１本の輪軸の両端を台車枠に支持し、この台車枠と
車体との間に複数個の枕ばねを介して車体を支持し、前
記台車枠と前記車体とを前後方向の相対的な移動を規制
する牽引機構により連結した構造からなっている。

【０００５】また、特許第２７８８０４７号掲載公報に
記載の台車がある。この台車は台車枠に対し前後２つの
車軸の中央部が軸受手段を介してハの字形リンクにより
支持されるとともに、スリ板を介して台車の旋回時に車
軸の前後方向および左右方向の摺動が可能なように構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＤＳＢ台車および上記の２件の公報に記載の台
車では、次のような点で不都合がある。

【０００７】すなわち、車両の床面の高さが軌道から３
００ｍｍ程度しかない低床式の路面電車に適用しようと
すると、台車が配置される位置の床面をかなり高くする
必要があり、床面に凹凸が生じる。いいかえれば、１０
０％低床式の路面電車には適用できない。

【０００８】また、２両編成の車両において車両の連結
（連接）部間に配置される連接台車として適用すること
も、構造的に困難である。

【０００９】さらに、特許第２７８８０４７号掲載公報
に記載の台車は二軸台車であり、また各車軸は回転式で
それらの中央部を軸受手段で支持する構造であるから、
一軸台車を対象とし、車軸を非回転式あるいは不要にし
ようとする本発明の台車には適用できない。

【００１０】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
１００％低床式の路面電車に好適で連接台車にも適用可
能であり、しかも構造が簡単で軽量で、一軸でピッチン
グを防止でき、乗り心地が良好な鉄道車両用の一軸台車
を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る鉄道車両用一軸台車は、ａ）左右の車
輪が車軸部材を介して回転自在に支持され、前記車輪お
よび前記車軸部材を軸梁を介して支持する台車枠がリン
ク機構を介して車体に結合される鉄道車両用一軸台車で
あって、ｂ）前記リンク機構は、前記台車枠側に比べて
車体側の幅方向の間隔が広くなるように平面視「略ハ」
の字状に配置され、かつ平面視におけるリンクの前後両
端部を結ぶ直線の延長線上の交点が車体の幅方向の中心
軸線上に位置する左右のリンクを備え、これらの各リン
クは、各一端部が車体もしくは台車枠に対し垂直軸又は
垂直方向の上端側が下端側に比べて車軸部材（車軸）中
心側へ傾斜した傾斜軸回りに回転可能に軸支され、他端
部が台車枠もしくは車体に対し球面軸受等により全方向
に揺動自在に結合され、ｃ）左右のリンクの延長線上の
前記交点を、前記車体に対する前記台車枠の仮想回転
（旋回）中心として旋回可能に構成するとともに、ｄ）
前記各リンクの側面視における両端部を結ぶ直線（作用
線）の延長線を、前記各車輪の踏面と軌道との接触点を
通るようにしたことを特徴とする。

【００１２】上記の構成を有する本発明に係る一軸台車
におけるハの字状の一対のリンクは、上記ｂ）・ｃ）の
構成により平面視でリンクの作用線の延長線がほぼ車体
の幅方向の中心軸線上（ほぼ車両の幅方向の中心）で交
差するから、この交点を一軸台車の仮想旋回中心として
旋回する。とくに、先頭に位置する台車では車両のその
交点が車軸中心より後ろの位置に生じるようにすれば、
車軸の車両進行方向後方位置を中心に旋回することにな
り、曲線通過性能が向上する。後方に位置する台車の場
合には車体を含むプル・プッシュの影響によって、進行
方向とは逆の側が旋回中心となってもほとんど影響を受
けない。この構成により、台車旋回用の中心ピンを設け
る必要がなく、車体台枠の側梁付近にリンクの連結箇所
を設けることができるので、とくに低床式路面電車の場
合には、車体と台車との力の受け渡しを車体の幅方向の
中心軸線上で行なうよりも、側梁付近で行なうことがで
き、車体台枠の強度面から有利であり、また旋回中心ピ
ンは中央の１カ所で荷重を負担するのに対して、ハの字
状リンクを用いたことにより２カ所に負荷を分散でき、
負担を軽減できる。さらに上記ｄ）の構成により側面視
においてハの字状リンクの車体に対する結合位置と台車
枠に対する結合位置とを結ぶ作用線の延長線が、車輪の
踏面付近で台車の中心線と交差するように傾斜させてい
るから、レール上の車輪の踏面に前後方向の接線力（具
体的には力行や制動力）が作用しても、台車をピッチン
グさせる力は作用せず、したがって一軸台車を備えてい
るにもかかわらず、ピッチングが確実に防止される。

【００１３】また、前記軸梁は前記台車枠の基端寄り下
端部に先端側が上下方向に回転自在に軸支され、前記軸
梁と前記台車枠の先端寄り間に軸ばねが介装されるとと
もに、前記台車枠と前記車体間に枕ばねが介装されるこ
とが好ましい。

【００１４】本例のサスペンションによると側面視にお
けるリンクの傾斜がなく、リンクをほぼ水平方向に配置
しても、軸梁ピンおよび球面軸受によるニーアクション
のサスペンションが構成されているために、車輪の踏面
に前後方向の接線力（具体的には力行や制動力）が作用
しても、その作用力の影響によってわずかに軸ばね荷重
などが変化するだけであるから、車輪および車軸部材が
車体に対して相対的に大きなピッチング変位を起こすこ
とがない。車体は、このように軸ばねによる１次系のサ
スペンションと枕ばねによる２次系のサスペンションと
の２つのサスペンションで上下に揺動自在に支持される
ために、乗り心地を良好にできる。

【００１５】さらに、前記車軸部材には、前記車体の下
面から下方に突設したストッパに当接し、前記車体に対
する相対旋回範囲を規制する旋回規制部材を設けること
ができる。

【００１６】この構成により、台車と車体との相対的な
旋回範囲（旋回角度）が所定範囲内に規制され、車体に
対して台車が必要以上に旋回し過ぎることが防止され
る。

【００１７】さらにまた、前記車軸部材と前記車体下面
との間に、前記車体に対する幅方向の相対変位を緩衝す
る緩衝手段を介設することができる。

【００１８】この構成により、車両の走行時に車体が横
（幅）方向に揺れるのが緩衝手段で緩衝され、車体の横
揺れが抑制される。

【００１９】前記車軸部材を幅方向の中央部分で下向き
に凹状に形成して非回転の車軸とし、前記左右の車輪を
該車軸部材の両側にそれぞれ回転自在に支持することが
できる。

【００２０】この構成により、左右の車輪が幅方向の内
方へ押圧されることがあっても車軸部材により、車輪が
内方へ移動するのが阻止される。しかも、車軸部材は下
向き凹状に形成されているから、床面を低くしても車軸
部材に干渉せず、１００％低床の床面が可能になる。

【００２１】前記軸梁を「略ロ」の字状の環状体に形成
し、この車軸を前記軸梁の両側の各側辺の外側から内方
に貫通して軸受等を介して回転自在に支持し、車軸の内
端に車輪を一体回転可能に取着して片持ち支持すること
ができる。

【００２２】この構成により、軸梁を広くできるため
に、両側の車輪をそれぞれ片持ち支持しても十分に強度
を保てるとともに、とくに連接車両の連接箇所に設ける
のに好適である。

【００２３】また、前記左右の車輪の外側回転中心部
を、前記軸梁の基端側枢支部（軸梁ピン）付近に搭載し
たモーターにその先端側に配置した減速機を介して接続
することができる。

【００２４】この構成により、モーターを振動系のばね
間ないしばね上の質量として配分できるから、ばね下の
荷重が軽減され、軌道や周辺に与える振動エネルギーを
小さくするとともに、モーター質量によってばね間重量
を増加することができるから、乗り心地が向上し、モー
ターへの加振力も削減される。

【００２５】さらにまた、前記球面軸受に代えて、ユニ
バーサルジョイント又は弾性体を使用してもよい。

【００２６】ユニバーサルジョイント又は弾性体を使用
しても、リンクとの結合部において同様の作用が働く。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の鉄道車両用一軸台
車を低床式路面電車に適用した実施例について図面を参
照して説明する。

【００２８】図１は本発明の実施例に係る一軸台車を適
用した１００％低床式２両編成の連接車両を示す側面
図、図２は本発明の実施例に係る一軸台車を適用した１
００％低床式単一車両を示す側面図である。図４はリン
クと台車枠との結合部（球面軸受）を示すもので、図４
（ａ）は図４（ｂ）のａ−ａ線拡大断面図、図４（ｂ）
は右半分を省略した拡大平面図である。図５は図１・図
２の車両の左端に配置した一軸台車を示すもので、図５
（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は正
面図であり、図６は図５の一軸台車が左方向に旋回した
状態を示す平面図である。

【００２９】図１および図２に示すように、各路面電車
１・１’は床面２が軌道としてのレール９から３００ｍ
ｍもしくは３３０ｍｍの高さに位置する１００％低床式
で、台車は全て一軸台車１０からなり、床面２は一軸台
車１０の位置で幅がやや狭くなっているが、車体３の全
長にわたり平坦な床面から構成されている。

【００３０】図５に示すように、一軸台車１０は台車枠
１１、軸梁１２、非回転式車軸部材１３、車輪１４およ
びリンク機構１５を備えている。台車枠１１は平面視
「略コ」の字形で側方より見て略Ｌ形で，かつ後方より
見て下向きに凹状に形成され、幅方向において両側縦部
材１１ａの下端で横部材１１ｂにより連結されている。
一対の軸梁１２の基端側が両側縦部材１１ａの下端部
に、横向きの軸梁ピン１２ａにより基端側が上下方向に
回転自在に連結され、軸梁１２の前後方向のほぼ中間位
置と台車枠１１の側梁１１ｃの先端部との間に、１次系
サスペンションを構成する積層ゴムや圧縮スプリングな
どの弾性体からなる軸ばね１６が介設されている。また
各側梁１１ｃの先端寄りに空気ばねやゴムばねやコイル
ばねなどの弾性体からなる枕ばね１７が設置され、この
枕ばね１７上に車体３を支持して２次系サスペンション
を構成している。

【００３１】左右の一対の車輪１４が後方より見て下向
きに凹状の非回転式車軸部材１３の両側に、軸受１４ａ
を介して左右独立して回転可能に支持されており、この
ように構成される輪軸１３・１４は両側の軸梁１２の先
端部間に配置される。各軸梁１２の基端側内側で軸梁ピ
ン１２ａの近傍に電動モーター１８が一体に取り付けら
れ、軸梁１２の先端部に配設された減速機１９とが電動
モーター１８と伝動機構１９ａ（図５（ｂ）・図８）に
より接続され、減速機１９と車輪１４のボス部とが接続
されている。また、左右の減速機１９の中間歯車の回転
軸を連結シャフト１９ｂにより接続しており、左右の車
輪１４の機械的な同期が図られる。

【００３２】台車枠１１は基端側でリンク機構１５によ
り車体３に結合されるが、このリンク機構１５は「略
ノ」の字形に湾曲した一対のリンク２１を備えている。
このリンク２１は側方より見て略五角形で、先端側が球
面軸受２４により縦部材１１ａの上下方向の中間位置に
二股状のブラケット２２を介して連結されている。基端
側は上端側が車軸（車軸部材）１３側へやや傾斜し、車
体３に固設されたブラケット２３により傾斜した支軸２
５により軸支されている。各リンク２１は平面視におい
て前後両端の軸支部２４・２５を結ぶ直線（作用線）の
延長線Ｐが、車軸部材１３の近傍付近で車体３の幅方向
の中心位置を前後方向に通る中心軸線Ｌ上と交差して交
点Ｏになる。

【００３３】球面軸受２４は、図４に示すようにリンク
２１の先端部の取付孔２１ａと台車枠１１側に突設され
たブラケット２２の取付孔２２ａとの間に配置される。
球面状の内輪体２４ａの周囲に球面状の外輪体２４ｂが
回転自在に外装され、リンク２１の取付孔２１ａ内に外
輪体２４ｂがサークリップ２４ｃを介して嵌着されてい
る。一方、ブラケット２２の取付孔２２ａおよび内輪体
２４ａの中心部の貫通孔２４ｄを上下方向に貫通して支
持ピン２４ｅが嵌挿され、支持ピン２４ｅのねじ部にナ
ット２４ｆが螺合して締め付けられる。支持ピン２４ｅ
の周囲には、内輪体２４ａを上下から挟持するように座
金２４ｇが嵌挿されている。

【００３４】また、図５（ｂ）に示すように各リンク２
１は側面視において前後両端の支軸２４・２５の中間点
を結ぶ直線（作用線）の延長線Ｓが車輪１４の踏面とレ
ール９との接触点を通るように構成されている。なお、
球面軸受２４に代えて、ユニバーサルジョイント又はゴ
ムなどの弾性体を用いて全方向の揺動を許容して連結す
ることができる。

【００３５】さらに、図５（ａ）に示すように車軸部材
１３の長手方向のほぼ中間位置前面において、一対のス
トッパー２６を間隔をあけて前方へ突設するとともに、
これらのストッパー２６・２６間に車体３の下面より旋
回範囲（旋回角度）を規制するための規制部材２７を下
向けに突設する。また車軸部材１３の長手方向のほぼ中
間位置後面において、伸縮自在なダンパー２８の一端を
後方へ突設したブラケット２９の先端に連結し、ダンパ
ー２８の他端を車体３の下面より下向けに突設したブラ
ケット３０に連結している。

【００３６】このようにして本例の一軸台車１０が構成
されるが、連接車両１の右端および単一車両１の右端の
一軸台車１０’は、一軸台車１０の各構成部材と前後方
向が対称に配置されるだけで、基本的に共通する。また
連接車両１の連接箇所に配置される一軸台車１０”は、
一軸台車１０と共通のものを使用することができるが、
図１８のように軸梁４１を「略ロ」の字状の環状体に形
成した一軸台車１０−３（図８参照）を使用するのが好
ましい。

【００３７】図６には本例の一軸台車１０が車体３に対
し相対的に左旋回した状態を示すが、車軸部材１３の近
傍の仮想回転中心点Ｏを旋回中心として輪軸１３・１４
および台車枠１１等が一体的に旋回する。このとき、ダ
ンパー２８が圧縮・伸長されるとともに、横方向の振動
吸収に作用する。また、規制部材２７が右側のストッパ
ー２６に当接し、所定の旋回角度以上に旋回することが
阻止される。同時に左右のリンク２１の先端位置に対し
球面軸受２４を介して台車枠１１の二股状のブラケット
２２が変位するとともに、枕ばね１７が変形する。この
ようにして、曲線状のレール９に沿って一軸台車１０が
旋回し、レール９の直線部に進入すると元の状態に旋回
して戻る。

【００３８】ところで、図１３は本例の一軸台車１０を
模式的に現した側面図である。同図に示すように、軸梁
１２の先端部間にて、車軸部材１３に回転自在に支持さ
れた一対の車輪１４および車輪１４がそれぞれ回転自在
に支持され、また台車枠１１に対し軸梁ピン１２ａを介
して軸梁１２が上下方向に揺動可能に支持され、軸梁１
２と台車枠１１間の軸ばね１６により１次系のサスペン
ションが構成されている。また、台車枠１１は球面軸受
２４およびハの字状リンク２１を介して車体３に結合さ
れ、この状態で台車枠１１は球面軸受２４を支点として
上下方向に揺動可能に支持され、台車枠１１と車体３と
の枕ばね１７により２次系のサスペンションが構成され
ている。車体３は、このように軸ばね１６による１次系
のサスペンションと枕ばね１７による２次系のサスペン
ションとの２つのサスペンションで上下に揺動自在に支
持されるために、乗り心地が良好である。

【００３９】さらに、本例のサスペンションによると側
面視におけるリンク２１の傾斜がなく、リンク２１をほ
ぼ水平方向に配置しても、軸梁ピン１２ａおよび球面軸
受２４によるニーアクションのサスペンションが構成さ
れているために、車輪１４の踏面に前後方向の接線力
（具体的には力行や制動力）が作用しても、その作用力
の影響によってわずかに軸ばね荷重などが変化するだけ
であるから、車輪１４および車軸部材１３が車体３に対
して相対的に大きなピッチング変位を起こすことがな
い。

【００４０】しかも、側面視においてハの字状リンク２
１の車体３に対する結合位置２５と台車枠１１に対する
結合位置２４とを結ぶ作用線の延長線Ｓが、車輪１４の
踏面付近で台車１０の中心線と交差するように傾斜させ
ているから、レール９上の車輪１４の踏面に前後方向の
接線力（具体的には力行や制動力）が作用しても、台車
１０をピッチングさせる力は作用しない。

【００４１】一方、ハの字状の一対のリンク２１は、平
面視でリンク２１の作用線の延長線Ｐがほぼ車体の幅方
向の中心軸線上（ほぼ車両の幅方向の中心）で交差する
から、この交点Ｏを一軸台車１０の仮想旋回中心として
旋回する。この構成により、台車１０には旋回用の中心
ピンを設ける必要がなく、台車枠１１の側梁１１ｃ付近
にリンク２１の連結箇所を設けることができる。とく
に、上記した低床式路面電車１の場合には、車体３と台
車１０との力の受け渡しを車体３の幅方向の中心軸線Ｌ
上で行なうよりも、側梁１１ｃ付近で行なう方が台車枠
１１の強度面から有利である。車体３の台枠の構成にお
いても、低床式路面電車では車体台枠の側梁に強度を持
たす構造でないと低床化に不利であり、台車からの力の
伝達が車体中央でなく、両方の側梁付近に伝達されるこ
とは有利である。また、旋回中心ピンは中央の１カ所で
荷重を負担するのに対して、ハの字状リンク２１を用い
たことにより２カ所に分散でき、台車枠１１および車体
台枠の負担を軽減できる。

【００４２】さらに、図１に示す２両編成などの連接車
両１では、車両１間の連接箇所に一軸台車１０の車軸部
材１３を配置することにより、各車両１のスペースを有
効に使用できる。

【００４３】図７は本発明に係る一軸台車の第２実施例
を示すもので、図７（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。

【００４４】本例の一軸台車１０−２が上記実施例と相
違するところは次の点である。すなわち、リンク３１の
先端側を上端側を垂直方向からやや前方へ傾斜させた傾
斜軸３３により二股状のブラケット３２を介して台車枠
１１に対し、水平方向に旋回自在に軸支されている。ま
た、リンク３１の基端側は車体３に球面軸受２４を介し
て連結されている。なお、リンク３１の形状は、第１実
施例のリンク２１の形状に比べて側方から見て前後に略
対称になっている。その他の構成については、上記第１
実施例と共通するので、同一の符号を用いて図７に示
し、説明を省略する。

【００４５】図８は本発明に係る一軸台車の第３実施例
を示すもので、図８（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。

【００４６】本例の一軸台車１０−３が上記実施例と相
違するところは次の点である。すなわち、軸梁４１を
「略ロ」の字状の環状体に形成したこと、車軸４３を軸
梁４１の両側の各側辺４１ａの外側から内方に貫通して
軸受等を介して回転自在に支持し、車軸４３の内端に車
輪４４を一体回転可能に取着して片持ち支持したこと、
軸梁４１の先端辺４１ｂの内側にストッパー４５を間隔
をあけて内向きに突設し、車体３の対応する位置に規制
部材４６を設けたこと、軸梁４１の基端辺４１ｃの内側
にダンパー４７の一端を固着し、ダンパー４７の他端を
車体３の下面に連結したことである。その他の構成につ
いては、上記第１実施例と共通するので、同一の符号を
用いて図８に示し、説明を省略する。この構成からなる
一軸台車１０−３は、軸梁４１を環状体から形成してい
るので強度が大きい。また、とくに図１に示す２両編成
などの連接車両１における車両間の連接箇所に好適であ
る。この台車１０−３を用いる場合は、図１８に示すよ
うに一方の車体３を台車１０−３の枕ばね１７上に支持
し、他方の車体３を前記一方の車体３上に重ね合わせて
載置する。そして、２つの車体３・３の重ね合わせ部
（結合部）を軸梁４１の中央開口部内に配置する。

【００４７】図９は本発明に係る一軸台車の第４実施例
を示すもので、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面
図、図９（ｃ）は正面図である。また、図１０（ａ）は
図９（ａ）のａ−ａ線拡大断面図、図１０（ｂ）は図９
（ａ）のｂ−ｂ線拡大断面図である。

【００４８】図１０に示すように、本例の一軸台車１０
−４は枕ばね１７の上面に略円形のばね受５１を介設し
ている。このばね受５１の基端側取付片５２は取付孔５
３を貫通する横向きのピン５４により二股状ブラケット
５７を介して台車枠１１に枢着されているが、取付孔５
３とピン５４の間には、金属製の内筒５５ａと外筒５５
ｃの間に環状のゴムブッシュ５５ｂを介装したリング状
緩衝体５５が介設されている。ばね受５１は円形中心部
に、下側がゴム板５１ａで上側が金属製やレジン製の擦
り板５１ｂからなる２層板を固定している。一方、車体
３の下面には、擦り板５１ｂの移動量を考慮して２枚の
円形の一部を重ね合わせた形状からなる金属製の擦り板
５６を貼着してある。この構成により、一軸台車１０−
４の旋回時に車体３に対して擦り板５１ｂ・５６間で相
対変位するとともに、ゴムブッシュ５５ｂが変形してス
ムーズに一軸台車１０−４が旋回する（図１２参照）。

【００４９】図１１は本発明に係る一軸台車の第５実施
例を示す平面図、図１２は図１１は本発明の第５実施例
に係る一軸台車が左方向に６°旋回した状態を示す
平面図である。

【００５０】本例の一軸台車１０−５が第４実施例のそ
れと相違するところは、ハの字状リンク２１の作用線の
延長線Ｐが交差する交点Ｏを、車体３の中心軸線Ｌ上に
おいて車軸部材１３の外方になるように、左右のリンク
２１を配置したことである。交点Ｏの車軸１３との位置
関係は一軸台車１０−５の設定方向によって異なり、高
速直進走行性を要求する場合と、曲線通過性を要求する
場合で交点Ｏの位置が変わる（逆になる）。とくに、先
頭に位置する一軸台車では交点Ｏが車軸中心より後ろの
位置に生じるようにすれば、車軸１３の進行方向後位を
中心に旋回することになり、車輪１４の駆動力による曲
線通過性能が向上する。後方に位置する一軸台車の場合
には車体を含むプル・プッシュの関係によって、先頭台
車のようには影響を受けないので、進行方向によって交
点Ｏの生じる位置を変更する必要がない。このような構
成により、レール９の曲線部を通過する際に一軸台車１
０−５が一層スムーズに旋回し、走行性が向上する。

【００５１】図１４は上記第１実施例の一軸台車１０を
模式的に現した平面図、図１５は同一軸台車１０の旋回
状態を模式的に現した平面図である。

【００５２】これらの図から分かるように、ハの字状リ
ンク２１の作用線の延長線Ｐは車両の進行方向の中心線
上で交差して交点Ｏが生じ、この交点Ｏを旋回中心とし
て一軸台車１０が旋回する。

【００５３】図１６は他の（第６）実施例に係る一軸台
車１０−６を模式的に現した平面図である。本例の一軸
台車１０−６が上記実施例と相違するところは次の点で
ある。すなわち、ハの字状リンク２１を長手（軸）方向
に伸縮可能な構造とすることにより、一軸台車１０−６
の左右方向の揺れを各リンク２１が伸縮することで吸収
し、緩衝作用が働くようにしたことである。

【００５４】図１７は伸縮可能な構造を備えたリンク２
１の実施例を示す断面図で、図１７（ａ）は常態を、図
１７（ｂ）は伸長状態を、図１７（ｃ）は収縮状態をそ
れぞれ現している。同図に示すように各リンク２１は、
一端を開口した円筒体６１内に円柱状のロッド６２を出
入り自在に挿入しており、円筒体６１の内部は口径の異
なる２段階の孔部６１ａ・６１ｂに形成し、これに対応
してロッド６２も大径部６２ａ・６２ｂと小径部との２
段に形成している。大口径側孔部６１ａ内においてロッ
ド６２の小径部６２ｂの周囲に一対のリング６３・６３
を外装し、リング６３間にコイルスプリング６４を縮装
した構造からなる。この構造により、リンク２１は伸長
時および収縮時のどちらでも、コイルスプリング６４の
付勢力に抗して伸長あるいは収縮して緩衝する。なお、
符号６５はロッド６２の先端ねじ部に螺合し締着したナ
ットで、ナット６５の内側にはストッパー６６を介装し
てリング６３の抜けを防止している。

【００５５】図３は部分定床式の２両編成路面電車を示
すもので、車両の前部又は後部（端部）の床面２を他の
部分に比べて高くしている。このため、本例の路面電車
１”では、連接部の台車１０”を除いて上記した本発明
の一軸台車１０〜１０−６に限らず、左右の車輪１４・
１４間を回転式車軸（部材）で連結した従来の一般的な
台車（不図示）を使用することができる。

【００５６】以上に本発明の一軸台車の実施例を示した
が、本発明は低床式路面電車に限らず、床の位置が高い
一般的な路面電車や軽量化を図った鉄道車両に適用でき
ることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係る鉄道車両用一軸台車には、次のような優れ
た効果がある。

【００５８】（１）１００％低床式の路面電車に好適で
連接台車にも適用可能であり、しかも構造が簡単で軽量
で、一軸でピッチングを防止でき、乗り心地が良好にな
る。

【００５９】（２）平面視（水平面内）でリンクの作用
線の延長線が車軸部材の幅方向のほぼ中心位置で交差す
るから、この交点を一軸台車の仮想旋回中心として旋回
することにより、台車旋回用の中心ピンを設ける必要が
なく、台車枠の側梁付近にリンクの連結箇所を設けるこ
とができる。したがって、とくに低床式路面電車の場合
に、車体と台車との力の受け渡しを車体の幅方向の中心
軸線上で行なうよりも、側梁付近で行なうことができ、
台車枠および車体台枠の強度面から有利であり、また旋
回中心ピンは中央の１カ所で荷重を負担するのに対し
て、ハの字状リンクを用いたことにより２カ所に負荷を
分散でき、負担を軽減できる。

【００６０】また側面視においてハの字状リンクの車体
に対する結合位置と台車枠に対する結合位置とを結ぶ作
用線の延長線が、車輪の踏面付近で台車の中心線と交差
するように傾斜させているから、レール上の車輪の踏面
に前後方向の接線力（具体的には力行や制動力）が作用
しても、台車をピッチングさせる力は作用せず、したが
って一軸台車を備えているにもかかわらず、ピッチング
変位が防止される。

【００６１】（２）軸梁は台車枠の基端寄り下端部に先
端側が上下方向に回転自在に軸支され、軸梁と台車枠の
先端寄り間に軸ばねが介装されるとともに、台車枠と車
体間に枕ばねが介装されることにより、側面視における
リンクの傾斜がなく、リンクをほぼ水平方向に配置して
も、軸梁ピンおよび球面軸受によるニーアクションのサ
スペンションが構成さているために、車輪の踏面に前後
方向の接線力（具体的には力行や制動力）が作用して
も、その作用力の影響によってわずかに軸ばね荷重など
が変化するだけであるから、車輪および車軸部材が車体
に対して相対的に大きなピッチング変位を起こすことが
ない。したがって、車体は、このように軸ばねによる１
次系のサスペンションと枕ばねによる２次系のサスペン
ションとの２つのサスペンションで上下に揺動自在に支
持されるために、乗り心地が良好である。

【００６２】（３）車軸部材には、車体の下面から下方
に突設したストッパに当接し、車体に対する相対旋回範
囲を規制する旋回規制部材を設けることにより、台車と
車体との相対的な旋回範囲（旋回角度）が所定範囲内に
規制され、車体に対して台車が必要以上に旋回し過ぎる
ことが防止される。

【００６３】（４）車軸部材と車体下面との間に、車体
に対する幅方向の相対変位を緩衝する緩衝手段を介設す
ることにより、車両の走行時に車体が横方向に揺れるの
が緩衝手段で緩衝され、車体の横揺れを抑制できる。

【００６４】（５）前記車軸部材を幅方向の中央部分で
下向きに凹状に形成して非回転の車軸とし、前記左右の
車輪を該車軸部材の両側にそれぞれ回転自在に支持する
ことにより、左右の車輪が幅方向の内方へ押圧されるこ
とがあっても車軸部材により、車輪が内方へ移動するの
が阻止される。しかも、車軸部材は下向き凹状に形成さ
れているから、床面を低くしても車軸部材に干渉せず、
１００％低床の床面が可能になる。

【００６５】（６）軸梁を「略ロ」の字状の環状体に形
成し、車軸を前記軸梁の両側の各側辺の外側から内方に
貫通して軸受等を介して回転自在に支持し、車軸の内端
に車輪を一体回転可能に取着して片持ち支持すれば、左
右の車輪の内側間に位置する部材がなく、車体の低床部
と干渉していた部分を広くできる。また、車軸を遠巻き
にして強度部材を配置できるために、両側の車輪をそれ
ぞれ片持ち支持しても十分に強度および剛性を保てると
ともに、とくに連接車両の連接箇所に配置する一軸台車
として最適である。

【００６６】（７）左右の車輪の外側回転中心部を、軸
梁の基端側枢支部（軸梁ピン）付近に搭載したモーター
にその先端側に配置した減速機を介して接続することに
より、モーターを振動系のばね間ないしばね上の質量と
して配分できるから、ばね下の荷重が軽減され、軌道や
周辺に与える振動エネルギーを小さくするとともに、乗
り心地が向上し、モーターへの加振力も削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る一軸台車を適用した１０
０％低床式２両編成の連接車両を示す側面図である。

【図２】本発明の実施例に係る一軸台車を適用した１０
０％低床式単一車両を示す側面図である。

【図３】本発明の実施例に係る一軸台車を連設箇所に適
用した部分低床式２両編成の連接車両を示す側面図であ
る。

【図４】本発明の実施例に係る一軸台車のリンクと台車
枠との結合部（球面軸受）を示すもので、図４（ａ）は
図４（ｂ）のａ−ａ線拡大断面図、図４（ｂ）は右半分
を省略した拡大平面図である。

【図５】図１・図２の車両に配置した一軸台車を示すも
ので、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５
（ｃ）は正面図である。

【図６】図５の一軸台車が左方向に旋回した状態を示す
平面図である。

【図７】本発明に係る一軸台車の第２実施例を示すもの
で、図７（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正
面図である。

【図８】本発明に係る一軸台車の第３実施例を示すもの
で、図８（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正
面図である。

【図９】図９は本発明に係る一軸台車の第４実施例を示
すもので、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図、
図９（ｃ）は正面図である。

【図１０】図１０（ａ）は図９（ａ）のａ−ａ線拡大断
面図、図１０（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ線拡大断面図
である。

【図１１】本発明に係る一軸台車の第５実施例を示す平
面図である。

【図１２】図１１は本発明の第５実施例に係る一軸台車
が左方向に６°旋回した状態を示す平面図である。

【図１３】本発明の第１実施例の一軸台車１０を模式的
に現した側面図である。

【図１４】本発明の第１実施例の一軸台車１０を模式的
に現した平面図である。

【図１５】同一軸台車１０の旋回状態を模式的に現した
平面図である。

【図１６】本発明の他の（第６）実施例に係る一軸台車
１０−６を模式的に現した平面図である。

【図１７】本発明の一軸台車における伸縮可能な構造を
備えたリンクの実施例を示す断面図で、図１７（ａ）は
常態を、図１７（ｂ）は伸長状態を、図１７（ｃ）は収
縮状態をそれぞれ現している。

【図１８】本発明の第３実施例に係る一軸台車を適用し
た１００％低床式２両編成の連接車両の連接箇所を拡大
して示す側面図である。

【符号の説明】

１・１’・１” 路面電車 ２ 床面 ３ 車体 １０ 一軸台車 １１ 台車枠 １２ 軸梁 １２ａ軸梁ピン １３ 非回転式車軸部材 １４ 車輪 １５ リンク機構 １６ 軸ばね １７ 枕ばね １８ 電動モーター １９ 減速機 １９ａ伝動機構 １９ｂ連結シャフト１９ｂ ２１ リンク ２２・２３ ブラケット ２４ 球面軸受 ２５ 支軸 ２６ ストッパー ２７ 規制部材 ２８ ダンパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 行伸 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 江崎 秀明 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 門田 浩次 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 藤下 健一 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石技術研究所内 (72)発明者 小林 昇 兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目12番14 号 川重車両エンジニアリング株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の車輪が車軸部材を介して回転自在
   に支持され、前記車輪および前記車軸部材を軸梁を介し
   て支持する台車枠がリンク機構により車体に結合される
   鉄道車両用一軸台車であって、 前記リンク機構は、前記台車枠側に比べて車体側の幅方
   向の間隔が広くなるように平面視「略ハ」の字状に配置
   され、かつ平面視におけるリンクの前後両端部を結ぶ直
   線の延長線上の交点が車体の幅方向の中心軸線上に位置
   する左右のリンクを備え、これらの各リンクは、各一端
   部が車体もしくは台車枠に対し垂直軸又は垂直方向の上
   端側が下端側に比べて車軸部材中心側へ傾斜した傾斜軸
   回りに回転可能に軸支され、他端部が台車枠もしくは車
   体に対し球面軸受等により全方向に揺動自在に結合さ
   れ、 左右のリンクの延長線上の前記交点を、前記車体に対す
   る前記台車枠の仮想回転中心として旋回可能に構成する
   とともに、前記各リンクの側面視における両端部を結ぶ
   直線の延長線が、前記各車輪の踏面と軌道との接触点を
   通るようにしたこと―を特徴とする鉄道車両用一軸台
   車。
2. 【請求項２】 前記軸梁は前記台車枠の基端寄り下端部
   に先端側が上下方向に回転自在に軸支され、前記軸梁と
   前記台車枠の先端寄り間に軸ばねが介装されるととも
   に、前記台車枠と前記車体間に枕ばねが介装される請求
   項１記載の鉄道車両用一軸台車。
3. 【請求項３】 前記車軸部材には、前記車体の下面から
   下方に突設したストッパに当接し、前記車体に対する相
   対旋回範囲を規制する旋回規制部材を設けた請求項１又
   は２記載の鉄道車両用一軸台車。
4. 【請求項４】 前記車軸部材と前記車体下面との間に、
   前記車体に対する幅方向の相対変位を緩衝する緩衝手段
   を介設した請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道車両用
   一軸台車。
5. 【請求項５】 前記車軸部材を幅方向の中央部分で下向
   きに凹状に形成して非回転の車軸とし、前記左右の車輪
   を該車軸部材の両側にそれぞれ回転自在に支持した請求
   項１〜４のいずれかに記載の鉄道車両用一軸台車。
6. 【請求項６】 前記軸梁を「略ロ」の字状の環状体に形
   成し、この車軸を前記軸梁の両側の各側辺の外側から内
   方に貫通して軸受等を介して回転自在に支持し、車軸の
   内端に車輪を一体回転可能に取着して片持ち支持した請
   求項１又は２記載の鉄道車両用一軸台車。
7. 【請求項７】 前記左右の車輪の外側回転中心部を、前
   記軸梁の基端側枢支部付近に搭載したモーターにその先
   端側に配置した減速機を介して接続した請求項５又は６
   記載の鉄道車両用一軸台車。
8. 【請求項８】 前記球面軸受に代えて、ユニバーサルジ
   ョイント又は弾性体を使用する請求項１〜７のいずれか
   に記載の鉄道車両用一軸台車。