JP2002234434A - 鉄道車両用一軸台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、台車枠と車体との間の車体幅方向の相
対変位を許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリ
ンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗など
を低減する鉄道車両用の一軸台車を提供する。 【解決手段】 台車枠１１がリンク機構１５により車体
３に対し水平旋回可能に連結される鉄道車両用一軸台車
１０で、リンク機構１５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
状に配置し、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が前記車体３の幅方向のほ
ぼ中心線Ｌ上で交差する一対のリンク２１’を備えると
ともに、これらのリンク２１’をコイルスプリングを内
蔵した伸縮構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のうちで
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一対のリンクを介して車体
に連結され、それらの各リンクを含むリンク機構が車幅
方向の移動を許容する機能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、ＬＲＶ（Light
Rail Vehicle）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（Dans
ke Stads Banen）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省こうと
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、
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、台車枠と車体との間の車体幅方向の相対変位を
許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや支
持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを低減す
る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】上記した目的を達成する
ために本発明に係る鉄道車両用一軸台車は、ａ）左右の
車輪が車軸を介して回転自在に支持され、前記車輪およ
び前記車軸を直接もしくは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対し水平旋回可能に連結され
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」の字状に配置し、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上の交点
が前記車体の幅方向のほぼ中心線上で交差する一対のリ
ンクを備えるとともに、ｃ）前記リンク機構には、前記
車体に対する車幅方向の動きを許容する手段（機能を含
む）を設けたことを特徴としている。

【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）の構成に
より平面視でリンクの作用線の延長線が車軸の幅方向の
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が、とくにその交点が車軸の
幅方向のほぼ中心位置にあるから、車体の幅方向の中心
線上を中心に旋回することになり、曲線路での台車の旋
回が安定する。したがって、上記のハの字状リンクはリ
ンクが上下方向に傾斜する場合だけでなく、各リンクが
水平に配置される場合を含むものである。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、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、台車枠の強度面から
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。また、
車体についても、台車からの力が両側の側梁付近に伝達
されることになるので、車体の台枠を構成するうえで有
利である。

【００１３】しかも、上記ｃ）の構成により、台車枠と
車体との間の車体幅方向の相対変位を許容することによ
って、台車枠又は車体に車体幅方向の荷重が作用したと
きにリンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩
耗などを減らして点検および整備の手間や費用を低減す
る。

【００１４】なお、上記ａ）の構成において、車輪およ
び車軸を直接に支持する台車枠とは、軸梁を介在させず
に台車枠に車輪を車軸により回転可能に設ける場合を想
定したものである。この場合には枕ばねだけの１次系サ
スペションになり、軸梁および軸ばねを介在させた２次
系サスペションに比べて乗り心地は低下するが、実施は
可能である。

【００１５】請求項２に記載のように、前記各リンク
は、各一端部を車体もしくは台車枠に対し垂直軸回り又
は垂直方向の上端側が下端側に比べて車軸中心側へ傾斜
した傾斜軸回りに回転可能に軸支するとともに、他端部
を台車枠もしくは車体に対し球面軸受又は弾性体を介在
させることにより全方向に揺動自在に結合することがで
きる。

【００１６】この構成によると、台車枠と車体との間の
車体幅方向の相対変位を許容することによって、台車枠
又は車体に車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや
支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを減ら
して点検および整備の手間や費用を低減するものであ
る。また、前記球面軸受に代えて、ユニバーサルジョイ
ントを使用してもよく、ユニバーサルジョイントを使用
しても、リンクとの結合部において同様の作用が働く。

【００１７】請求項３に記載のように、前記リンク機構
は、車体もしくは台車枠の一部とともに構成される平行
リンク機構を有していたり、請求項４に記載のように、
前記各リンクの一端部を台車枠もしくは車体に対しリニ
アベアリングを介在させることにより車幅方向に移動可
能に結合したり、請求項５に記載のように、平面視「略
ハ」の字状に配置される一対のリンクを、スプリング等
の弾力部材を内蔵させることにより前記各リンクに作用
する力によって伸縮するように構成したりすることがで
きる。

【００１８】請求項３の構成では車体側もしくは台車枠
側に設けられる平行リンク機構が横方向に傾斜揺動する
ことにより台車の横移動を許容し、また請求項４の構成
ではハの字状リンクと台車枠もしくは車体との間に介在
するリニアベアリングが台車の横移動を許容し、さらに
請求項５の構成では一対の各リンクがスプリング等の弾
力部材の付勢力に抗して長軸方向に伸縮することによ
り、台車枠と車体との間の車体幅方向の相対変位を許容
することによって、台車枠又は車体に車体幅方向の荷重
が作用したときにリンクや支持部に生じる力を低下さ
せ、支持部の摩耗などを低減する。

【００１９】請求項６に記載のように、前記軸梁を前記
台車枠の基端寄り下端部に軸梁の先端側が上下方向に回
転自在に軸支し、前記軸梁と前記台車枠の先端寄り間に
軸ばねを介装するとともに、前記台車枠と前記車体間に
枕ばねを介装することができる。

【００２０】この構成により本発明に係るサスペンショ
ンでは、側面視における傾斜がなく、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（加速力）
や制動力）が作用しても、その作用力の影響によってわ
ずかに荷重や軸ばね荷重が変化するだけであるから、車
輪および車軸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。また、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。

【００２１】請求項７に記載のように、前記車軸は非回
転の車軸部材からなり、該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。

【００２２】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。

【００２３】

【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。

【００２４】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第１実施例に係る一軸台車を
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。

【００２５】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の位置で両側にホイールハウス２’が形成される
ことによって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。

【００２６】図５に示すように、一軸台車１０は台車枠
１１、軸梁１２、車軸としての非回転式車軸部材１３、
車輪１４およびリンク機構１５を備えている。台車枠１
１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。また台車枠１１の各側梁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。

【００２７】本例では、車軸に後方より見て下向きに凹
状の非回転式車軸部材１３が用いられ、この車軸部材１
３の両側に左右の一対の車輪１４が、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
構成される車軸部材１３・車輪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と電動
モーター１８とが伝動機構１９ａ（図５）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。

【００２８】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２５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
端の支持部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上で交差して交点Ｏにな
る。

【００２９】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。

【００３０】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持部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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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を旋回中心として車軸部材１３・
車輪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。

【００３４】ところで、図７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１
２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１２
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２
４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。

【００３５】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。

【００３６】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
踏面とレール９との接触点付近で台車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１
４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。

【００３７】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、台車枠１１の側梁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、車体台枠の両方の
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。

【００３８】さらに、図１に示すところの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。

【００３９】図８は本発明に係る一軸台車の第２実施例
を示すもので、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面
図、図８（ｃ）は正面図である。

【００４０】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車軸部材１３側へ傾
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８に示し説明を省略する。

【００４１】図示は省略するが、球面軸受２４に代えて
ユニバーサルジョイントを用いたり、弾性体を用いたり
することができる。

【００４２】図９は他の（第３）実施例に係る一軸台車
１０−３を模式的に現した平面図で、図９（ａ）は直進
状態を、図９（ｂ）は旋回状態をそれぞれ示している。
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、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１０−３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。なお、図９において軸梁１２を省いて車軸部材１３
を台車枠１１の先端部間に直接設けた表現にしている
が、台車枠１１に車輪１４および車軸部材１３を直接に
設けることが可能で、この場合には軸ばね１６は省かれ
る。また、図中の符号２４’は球面座で、２５は支軸で
ある。

【００４３】図１０は伸縮可能な構造を備えたリンク２
１’の具体例を示す断面図で、図１０（ａ）は常態を、
図１０（ｂ）は伸長状態を、図１０（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と小径部６２ｂ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・６
３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。

【００４４】図１１は他の（第４）実施例に係る一軸台
車１０−４を模式的に現した平面図で、図１１（ａ）は
直進状態を、図１１（ｂ）は右側へ横移動した状態を、
図１１（ｃ）は旋回状態をそれぞれ示している。本例の
一軸台車１０−４が上記した第１・第２実施例と相違す
るところは次の点である。すなわち、台車枠１１の横部
材１１ｂを利用して一対の短寸のリンク４１・４１と長
寸のリンク４２により平行リンク機構４０を形成したう
えで、この平行リンク機構４０のリンク４２の枢支部に
ハの字状リンク２１の一端を共通の支軸２４’にて連結
することにより、一軸台車１０−４の左右方向の揺れを
一対の短寸のリンク４１が車幅方向に揺動することで吸
収し、緩衝作用が働くようにしたことである。なお、図
中の符号４３は球面座で、この球面座４３により横部材
１１ｂに各リンク４１の一端を枢支連結している。

【００４５】図１２は他の（第５）実施例に係る一軸台
車１０−５を模式的に現した平面図で、図１２（ａ）は
直進状態を、図１２（ｂ）は右側へ横移動した状態を、
図１２（ｃ）は旋回状態をそれぞれ示している。本例の
一軸台車１０−５が上記した第４実施例と相違するとこ
ろは次の点である。すなわち、車体３の一部を利用して
一対の短寸のリンク４４・４４と長寸のリンク４５によ
り平行リンク機構４０’を形成したうえで、この平行リ
ンク機構４０’のリンク４５の枢支部にハの字状リンク
２１の一端を共通の支軸２５にて連結したことであり、
一軸台車１０−５の左右方向の揺れを一対の短寸のリン
ク４４が車幅方向に揺動することで吸収し、緩衝作用が
働くようにしたことは共通している。なお、上記実施例
と共通する部材には同一の符号を付して説明を省略して
いる。また図中の符号４６は、リンク４４の一端を車体
３に結合する支軸である。

【００４６】図１３は本発明に係る一軸台車の第６実施
例を模式的に示す平面図、図１４は本発明に係る一軸台
車の第７実施例を模式的に示す平面図である。

【００４７】本例の一軸台車１０−６が第３実施例の台
車１０−３と相違するところは、図１３に示すようにハ
の字状リンク２１’の中間位置に別のリンク４７を配置
し、この中間リンク４７によっても台車枠１１と車体３
との間を連結したことである。本例の一軸台車１０−６
では、リジットな中間リンク４７で台車枠１１を車体３
に対し横移動自在に連結しているため、台車１０−６が
車体３に対し前後方向に移動することが阻止される。こ
のため、リンク２１’のコイルスプリング６４（図１０
参照）のばね力を弱めて車幅方向への動きを向上して
も、台車１０−６が前後方向へ不安定な動きを起こすこ
とがない。

【００４８】また、第７実施例の一軸台車１０−７につ
いては、図１４に示すように、中間リンク４７を設けた
代わりに、ハの字状リンク２１’の一方を取り除いて構
造の簡素化を図っている。しかし、本例の一軸台車１０
−７の基本的な作用については一軸台車１０−６と全く
共通している。なお、図１３・図１４中の符号４８は中
間リンク４７の一端と台車枠１１を結合するための球面
座で、符号４９は中間リンク４７の他端を車体３に結合
するための支軸である。

【００４９】図１５（ａ）は第８実施例の一軸台車を模
式的に現した平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のｂ
−ｂ線拡大断面図である。

【００５０】図１５に示すように、本例の一軸台車１０
−８は、上記一軸台車１０においてハの字状リンク２１
の球面軸受２４と台車枠１１の横部材１１ｂとの間にリ
ニアベアリング５１を介在させることにより、車体３と
台車枠１１との車幅方向における相対的な移動を向上し
たことである。詳しくは、図１５（ｂ）のように台車枠
１１の横部材１１ｂに左右一対のリニアベアリング５１
を介してガイドバー５２を配設し、このガイドバー５２
の両側にハの字状リンク２１の一端を球面軸受２４を介
在させて連結しており、ハの字状リンク２１の他端は車
体３に対し支軸２５により連結される。本例の一軸台車
１０−８の場合は、上記したストッパー２６やダンパー
２８（図５（ａ）参照）を車軸部材１３に設けるなどし
て一軸台車１０−８の横移動時にダンパー２８で移動を
緩衝したり、一軸台車１０−８の水平旋回時の旋回範囲
をストッパー２６で規制したりするのが好ましい。

【００５１】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１０〜１０−８に限らず、左右の車輪１４・
１４間を回転式車軸（部材）で連結した構造の従来の一
般的な台車（不図示）を使用することができる。

【００５２】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。

【００５３】

【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。

【００５４】（１）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、台車枠と車体との間の車体幅
方向の相対変位を許容することによって、台車枠又は車
体に車体幅方向の荷重が作用したときにリンクや支持部
に生じる力を低下させ、支持部の摩耗などを減らして点
検および整備の手間や費用を低減できる。

【００５５】（２）ハの字状の一対のリンクは、平面視
でリンクの作用線の延長線が車軸の幅方向のほぼ中心位
置で交差する交点を一軸台車の仮想旋回中心として旋回
するが、とくにその交点が車軸の幅方向のほぼ中心位置
にあるから、車体の幅方向の中心線上を中心に旋回する
ことになり、曲線路での台車の旋回が安定する。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、
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、台車枠の強度
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。
また、車体についても、台車からの力が両側の側梁付近
に伝達されることになるので、車体の台枠を構成するう
えで有利である。

【００５６】（３）リンク機構が車幅方向（横方向）の
動きを許容する手段を備えるから、台車枠と車体との間
の車幅方向の相対変位が許容され、車体幅方向の荷重が
作用したときにリンクや支持部に生じる力が低下し、支
持部の摩耗などを低減できる。

【００５７】（４）請求項２の構成によると、台車の旋
回時等において球面軸受が揺動したり弾性体が変形した
りすることによって、台車枠と車体の間の車幅方向の相
対変位を許容し、車体幅方向の荷重が作用したときにリ
ンクや支持部に生じる力を低下させ、支持部の摩耗など
が低減される。

【００５８】（５）請求項３の構成では車体側もしくは
台車枠側に設けられる平行リンク機構が横方向に傾斜揺
動することにより台車の横移動を許容し、また請求項４
の構成ではハの字状リンクと台車枠もしくは車体との間
に介在するリニアベアリングが台車の横移動を許容し、
さらに請求項５の構成では一対の各リンクがスプリング
等の弾力部材の付勢力に抗して長軸方向に伸縮すること
によって台車の横移動を許容することから、台車枠と車
体との間の車体幅方向の相対変位を許容し、車体幅方向
の荷重が作用したときにリンクや支持部に生じる力を低
下させ、支持部の摩耗などを低減する。

【００５９】（６）請求項６の構成によるサスペンショ
ンでは、側面視における傾斜がなく、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（加速力）
や制動力）が作用しても、その作用力の影響によってわ
ずかに荷重や軸ばね荷重が変化するだけであるから、車
輪および車軸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。また、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。

【００６０】（７）請求項７に記載の構成では、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ため、乗り心地が良
好である。

【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接箇所に適
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の車両の左端に配置した本発明の第
１実施例に係る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】図５に示すところの一軸台車１０を模式的に現
した側面図である。

【図８】本発明に係る一軸台車の第２実施例を示すもの
で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図、図８
（ｃ）は正面図である。

【図９】本発明の第３実施例に係る一軸台車１０−３を
模式的に現した平面図で、図９（ａ）は直進状態を、図
９（ｂ）は旋回状態をそれぞれ示す。

【図１０】伸縮可能な構造を備えたリンク２１’の具体
例を示す断面図で、図１０（ａ）は常態を、図１０
（ｂ）は伸長状態を、図１０（ｃ）は収縮状態をそれぞ
れ現している。

【図１１】本発明の第４実施例に係る一軸台車１０−４
を模式的に現した平面図で、図１１（ａ）は直進状態
を、図１１（ｂ）は右側へ移動した状態を、図１１
（ｃ）は旋回状態をそれぞれ示す。

【図１２】本発明の第５実施例に係る一軸台車１０−５
を模式的に現した平面図で、図１２（ａ）は直進状態
を、図１２（ｂ）は右側へ移動した状態を、図１２
（ｃ）は旋回状態をそれぞれ示す。

【図１３】本発明の第６実施例に係る一軸台車１０−６
を模式的に示す平面図である。

【図１４】本発明の第７実施例に係る一軸台車１０−７
を模式的に示す平面図である。

【図１５】図１５（ａ）は第８実施例の一軸台車１０−
８を模式的に現した平面図、図１５（ｂ）は図１５
（ａ）のｂ−ｂ線拡大断面図である。

【符号の説明】

１・１’・１” 路面電車 ２ 床面 ２’ホイールハウス ３ 車体 ９ レール（軌道） １０ 一軸台車 １１ 台車枠 １２ 軸梁 １２ａ軸梁ピン １３ 車軸（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 ２１ リンク ２１’伸縮リンク 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 ４０・４０’平行リンク機構 ４１・４２・４４・４５ リンク ４７ 中間リンク ５１ リニアベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松嶋 博英 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 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 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 大岸 秀之 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 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の車輪が車軸を介して回転自在に支
   持され、前記車輪および前記車軸を直接もしくは軸梁を
   介して支持する台車枠がリンク機構により車体に対し水
   平旋回可能に連結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
   し、かつ平面視における前後両端部を結ぶ左右の直線の
   延長線上の交点が前記車体の幅方向のほぼ中心線上で交
   差する一対のリンクを備えるとともに、 前記リンク機構には、前記車体に対する車幅方向の動き
   を許容する手段を設けたことを特徴とする鉄道車両用一
   軸台車。
2. 【請求項２】 前記各リンクは、各一端部を車体もしく
   は台車枠に対し垂直軸回り又は垂直方向の上端側が下端
   側に比べて車軸中心側へ傾斜した傾斜軸回りに回転可能
   に軸支するとともに、他端部を台車枠もしくは車体に対
   し球面軸受又は弾性体を介在させることにより全方向に
   揺動自在に結合している請求項１に記載の鉄道車両用一
   軸台車。
3. 【請求項３】 前記リンク機構は、車体もしくは台車枠
   の一部とともに構成される平行リンク機構を有している
   請求項１に記載の鉄道車両用一軸台車。
4. 【請求項４】 前記各リンクの一端部を台車枠もしくは
   車体に対しリニアベアリングを介在させることにより車
   幅方向に移動可能に結合している請求項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】 平面視「略ハ」の字状に配置される一対
   のリンクを、スプリング等の弾力部材を内蔵させること
   により前記各リンクに作用する力によって伸縮するよう
   に構成している請求項１に記載の鉄道車両用一軸台車。
6. 【請求項６】 前記軸梁を前記台車枠の基端寄り下端部
   に軸梁の先端側が上下方向に回転自在に軸支し、 前記軸梁と前記台車枠の先端寄り間に軸ばねを介装する
   とともに、前記台車枠と前記車体間に枕ばねを介装した
   請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両用一軸台車。
7. 【請求項７】 前記車軸は非回転の車軸部材からなり、
   該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請求項
   １〜６のいずれかに記載の鉄道車両用一軸台車。