JP4877036B2

JP4877036B2 - 案内軌条式車両の操舵装置

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Publication number: JP4877036B2
Application number: JP2007112246A
Authority: JP
Inventors: 裕二志賀; 元章田中
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-04-20
Also published as: JP2008265570A

Description

本発明は、案内軌条を備えた走行路を走行するようにしてある案内軌条式車両の車輪を操舵するための案内軌条式車両の操舵装置に関するものである。

鉄道とバスとの中間の輸送力を持つ公共交通機関等として、新交通システムと呼ばれる中量輸送システムが知られており、この種の中量輸送システムとしては、ゴム製の車輪を備えた車両が、専用の走行路を案内軌条（ガイドレール）に誘導されて走行するようにしてある案内軌条式鉄道が多く採用されている。

上記案内軌条式鉄道は、ＡＰＭ（Automated People Mover）とも略称されるもので、案内軌条が車両の走行路の側方にある側方案内軌条方式のものと、案内軌条が走行路の中央にある中央案内軌条方式のものとがある。

このうち、側方案内軌条方式の案内軌条式鉄道（以下、単にＡＰＭと云う）の車両は、図４に示す如く、車体１の左右両側部に、走行路２の左右両側に設置してある案内軌条３に沿って案内させるための案内部材としての案内アーム４を備えて、走行路２がカーブしている個所では、上記案内アーム４が走行路２のカーブに応じたカーブ形状とされている上記案内軌条３に沿って案内されるときに生じる左右方向への変位に基づいて、車輪５を左右方向へ操舵できるようにした操舵系を具備するようにしてある。

すなわち、上記ＡＰＭの操舵系は、図５、図６にその一例の概略を示す如く、車軸７を保持させた懸架枠６の上側に、車体１を支持する台車枠（台車）８が、空気ばね９を介して取り付けてある。又、上記台車枠８と懸架枠６との間には、図示しない平行リンク装置等を備えた構成として、上記台車枠８と懸架枠６の前後左右方向への相対的なずれを規制できるようにしてある。

上記車軸７の両端には、左右１対の車輪５が、左右方向へ回動可能に取り付けてある。更に、上記車軸７の両側には、キングピン１０を中心に水平面内で回動（左右方向へ移動）することで、上記左右の車輪５の走行方向を左右方向に変化（操舵）させるための案内部材としての案内アーム４が取り付けてある。

具体的には、上記左右の各案内アーム４は、前後方向に車輪５の直径よりも長い寸法を備えた中間部と、その前後両側にて左右の片側へ屈曲して左右方向に所要寸法延びる前部及び後部とからなる略コの字形状としてあり、上記中間部を、左右の対応する車輪５の内側となる車体中心側の近傍位置に配置して、水平面内で該各車輪５と一体に左右方向に回動できるように車軸７の両側に取り付けることで、該各案内アーム４の前部と後部が、対応する車輪５の前方位置と後方位置にてそれぞれ車体１の外側へ向けて配設されるようにしてある。各案内アーム４の前後の両端部（先端部）は、共に車体１の側面より所定寸法突出するようにしてある。これにより、上記左右の案内アーム４の前後の両端部同士を結んだラインと、対応する車輪５の走行方向が常に平行に保持されるようにしてある。

上記左右の案内アーム４の前後両端部には、ＡＰＭの走行路２の左右両側に沿って設置された案内軌条３に転がり接触させるための案内輪１１がそれぞれ回転自在に取り付けてある。

又、上記左右の案内アーム４は、上記キングピン１０より前後方向の一方に所要寸法離れた個所同士が、左右方向に延びるタイロッド１２を介して連結してある。これにより、上記左右の案内アーム４の左右方向への回動が、上記タイロッド１２を介して相互に伝達されるようになることから、上記左右の案内アーム４の左右方向への回動を連動させることで、上記左右の車輪５を一緒に左右方向に操舵できるようにしてある。

更に、左右いずれか一方の案内アーム４、たとえば、左側の案内アーム４の前後方向中間部に、前後方向の他方へ所要寸法延びるアーム部材としてのナックルアーム１３が取り付けてある。更に、該ナックルアーム１３の先端部と、車体１側の固定部となる上記台車枠８の所要個所との間に、上記車輪５を直進状態となる中立姿勢に戻す方向へ力を付与するための復元ダンパ（中立復帰ロッド）１４と呼ばれるばね要素と減衰要素で構成される緩衝機構を連結した構成としてある。

具体的には、ＡＰＭの車両が比較的小型であることに鑑みて、上記台車枠８の小型化を図ることができるようにするために、上記ナックルアーム１３の先端部には、左右方向に延びる案内ロッド（リンク）１５の左端部が水平方向に揺動可能に取り付けてあると共に、該案内ロッド１５の右端部は、上記台車枠８の右端部に設置した梃子１６のアーム１６ａの一端部に、水平方向に揺動可能に取り付けてある。更に、上記梃子１６のアーム１６ａの他端部と、上記台車枠８の左端部の所要個所との間に、上記復元ダンパ１４を介在させるように取り付けた構成としてある。なお、上記復元ダンパ１４は、上記車輪５が直進状態（中立姿勢）となるときに、伸縮ストロークの中間部で中立状態となるように設定してあり、該中立状態より伸縮作動されると、中立状態に復帰する方向へ力を発揮できるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。

以上の構成としてあるＡＰＭ車両の操舵系によれば、ＡＰＭ車両を走行路２にて走行させるときに、該走行路２が直線の場合は、その左右両側に設置してある案内軌条３も直線状に配置されていることから、該左右の案内軌条３に左右の案内アーム４の前後両端部に取り付けてある各案内輪１１をそれぞれ転がり接触させると、該左右の案内アーム４の前後両端部を結ぶラインが、上記左右の案内軌条３に沿って車体１の真直ぐ前方に向いた配置とされる。これにより、上記ＡＰＭ車両の車輪５を、直進方向に向けて配置できるようにしてある。

一方、走行路２が左右へカーブしている個所では、該走行路２に沿って配置してある左右の案内軌条３も左右方向にカーブした形状となっているため、該左右の案内軌条３に左右の案内アーム４の前後両端部に取り付けてある各案内輪１１が押し付けられながら転がり接触させられるようになり、この各案内輪１１が案内軌条３に押し付けられるときの反力により、該左右の案内アーム４が左右方向へ回動させられて、該各案内アーム４の前後両端部を結ぶラインの向きが、上記左右の案内軌条３の左右方向へのカーブに沿って左右方向へ変化させられる。これにより、上記左右の案内アーム４の左右方向への回動に伴われて、ＡＰＭ車両の車輪５の向きを、上記走行路２の左右方向へのカーブに応じた方向へパッシブに操舵できるようにしてある。このようにしてＡＰＭの車両の車輪５が左右方向へ操舵されると、左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３が左右方向へ回動されて、該ナックルアーム１３に案内ロッド１５、梃子１６を介して連結してある復元ダンパ１４が、中立状態から伸縮させられるようになることから、該復元ダンパ１４では、中立状態に復帰しようとする方向の力が発生するようになる。したがって、上記ＡＰＭの車両が走行路２のカーブしている個所を通過した後、直進状態に復帰するときには、上記復元ダンパ１４が中立状態に復帰しようとする方向の力を、梃子１６、案内ロッド１５を介してナックルアーム１３へ伝えて、該ナックルアーム１３と一緒に左右の案内アーム４の向きを初期状態に復帰させることで、左右の車輪５の向きを直進方向へ復帰させることができるようにしてある。

ところで、上記のような新交通システムと呼ばれる中量輸送システムでは、車両が専用の走行路を走行するようにしてあることから、この走行路側に、走行軌道基準を生成するための案内ラインを設けると共に、車体側に、上記案内ラインをセンシングしながらその位置データを基に、該車体に装備されている車輪をアクチュエータによりアクティブに操舵させるようにするアクティブ形式の操舵装置が考えられてきている。又、上記操舵用のアクチュエータとしては、電気モータにより駆動されるボール螺子軸と、該ボール螺子軸に螺合するナットとからなるアクチュエータや、流体圧シリンダの如きアクチュエータ、モータの出力軸に取り付けたピニオンとラックとからなるアクチュエータ等を用いることが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００３−１４６２０４号公報特表２００４−０４０３９１号公報

ところが、上記特許文献２に示された如き従来提案されている新交通システム車両（中量輸送システム車両）のアクティブ形式の操舵装置は、操舵用のアクチュエータの出力によって車輪を左右方向へ操舵させた後、該操舵された車輪を直進状態へ戻す際にも上記操舵用アクチュエータの出力を必要としているため、該操舵用アクチュエータの負担が大きいという問題がある。

又、上記新交通システム（中量輸送システム）が公共交通機関として用いられている場合には、その運行の安定性を確保するために、不測の事態に対するフェールセーフが重要となるが、上記特許文献２に示されたアクティブ形式の操舵装置では、万一、操舵用アクチュエータが故障等によって制御不能になると、車輪の操舵を行うことができなくなってしまうという問題がある。なお、電気モータを用いた形式の操舵用アクチュエータにて、上記電気モータの出力軸と、その出力によって駆動されることで車輪側へ操舵力を伝えるための被駆動軸との間にクラッチを設けて、該クラッチを切ることにより上記被駆動軸と、電気モータとの縁を切ることができるようにする考えは示されているが、たとえこのようにして、電気モータと被駆動軸との縁を切ったとしても、上記車輪を車体の進行すべき方向へ正しく向けることは困難である。そのため、車両の走行を継続させることが困難になるという問題がある。

そこで、本発明は、案内軌条式鉄道の車両の車輪を、操舵用アクチュエータにより操舵できるようにすると共に、該操舵用アクチュエータの負担を軽減でき、しかも、万一、上記操舵用アクチュエータが故障等により制御不能となる場合であっても、車体の車輪の向きを、走行すべき方向へ正しく向けることができて、車両の走行を継続して行わせることが可能な案内軌条式車両の操舵装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、本願の請求項１に対応して、案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータとを、並列に介装して設けてなる構成とする。

又、上記構成において、作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータを、リニアモータを用いた電動シリンダとした構成とする。

同様に、上記構成において、作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータを、電動モータの出力軸に取り付けたボールねじと、該ボールねじに螺着させたナット部材と、該ナット部材に、離脱可能なピンを介して取り付けた作動ロッドとからなる構成とする。

更に、本願の請求項２に対応して、案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部を中立位置で固定して伸縮作動をロックすることが可能な操舵用アクチュエータとを、直列に連結して介装させてなる構成とする。

本発明の案内軌条式車両の操舵装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータとを、並列に介装して設けてなる構成としてあるので、案内軌条式車両を運転する場合は、走行路についての位置情報を基に、上記操舵用アクチュエータを適宜伸縮作動させることで、上記アーム部材の左右方向への回動操作を介して、各車輪を左右方向へアクティブに操舵することが可能になる。
（２）上記のようにして操舵用アクチュエータの出力によって車輪が左右方向へ操舵されると、該操舵用アクチュエータと並列に設けてある復元ダンパが中立状態から伸縮させられて、該復元ダンパより上記車輪に対して左右方向へ操舵した状態から、直進状態へ戻す方向の力を付与できるため、上記操舵用アクチュエータの出力を要することなく車輪を直進状態へ戻すことができる。これにより、操舵用アクチュエータの負担を軽減させることが可能になる。
（３）更に、万一、操舵用アクチュエータが故障等によって制御不能になったとしても、上記操舵用アクチュエータの作動部の制御力をゼロにすることにより、案内部材が案内軌条に沿って案内されて左右方向へ変位されることに基いて、車輪の左右方向へのパッシブな操舵を行わせる機能を確保できる。これにより、万一、操舵用アクチュエータが故障等によって制御不能になったとしても、案内軌条式車両の走行を継続させることができるというフェールセーフを確立することができる。
（４）作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータを、リニアモータを用いた電動シリンダとしたり、又は、電動モータの出力軸に取り付けたボールねじと、該ボールねじに螺着させたナット部材と、該ナット部材に、離脱可能なピンを介して取り付けた作動ロッドとからなる構成とすることにより、上記（１）に示した如き構成を有する操舵装置を容易に実現できる。
（５）案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部を中立位置で固定して伸縮作動をロックすることが可能な操舵用アクチュエータとを、直列に連結して介装させてなる構成とすることによっても、操舵用アクチュエータの出力による車輪の左右方向へのアクティブな操舵を行うことができると共に、万一、上記操舵用アクチュエータが故障等により作動不能になったとしても、上記操舵用アクチュエータを中立位置で伸縮作動を固定することで、車輪のパッシブ形式の操舵を行う機能は確保することができる。このため、万一、操舵用アクチュエータが故障等によって制御不能になったとしても、案内軌条式車両の走行を継続させることができるというフェールセーフを確立することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１（イ）（ロ）は本発明の案内軌条式車両の操舵装置の実施の一形態を示すもので、図５及び図６に示したと同様のＡＰＭ車両の操舵装置において、左側の案内アーム４に取り付けてあるアーム部材としてのナックルアーム１３の先端部と、車体１側の固定部となる台車枠８の所要個所との間に、車輪５を直進姿勢に復帰させる方向に力を作用させるための復元ダンパ１４と、作動部としての作動ロッド１７ａの制御力をゼロとすることが可能な操舵用アクチュエータ１７とを、並列に介装させて連結した構成とする。

具体的には、上記ナックルアーム１３の先端部に、図５に示したものと同様に、左右方向に延びる案内ロッド１５の左端部が水平方向に揺動可能に取り付けてある。又、該案内ロッド１５の右端部は、上記台車枠８の右端部に設置した梃子１６のアーム１６ａの一端部に、水平方向に揺動可能に取り付けてある。

更に、上記梃子１６は、アーム１６ａの他端部を上下２段に分岐させてなる形式としてあり、上記アーム１６ａの上段の他端部に、上記台車枠８の左端部に右向きに設置してある上記復元ダンパ１４の先端部を、ボールスタット１８を介して水平方向に揺動自在に取り付ける。

更に又、上記梃子１６のアーム１６ａの下段の他端部には、上記台車枠８の左端部における上記復元ダンパ１４の設置個所の下方となる位置に右向きに設置してある上記操舵用アクチュエータ１７の作動ロッド１７ａの先端部を、ボールスタット１８を介して水平方向に揺動自在に取り付ける。

上記操舵用アクチュエータ１７は、リニアモータを用いた電動シリンダとする。これにより上記リニアモータへの電力供給を停止することで、作動ロッド１７ａの制御力を容易に且つ速やかにゼロとすることができるようにしてある。なお、上記操舵用アクチュエータ１７としては、ヘッド側圧力室とロッド側圧力室に油圧や空圧を供給することで作動ロッド１７ａを伸縮作動させる形式の流体圧シリンダを用いるようにしてもよく、この場合には、上記ヘッド側圧力室とロッド側圧力室とをバイパスさせる管路に設けた開閉弁を開放操作すること等により、上記作動ロッド１７ａの制御力をゼロとすることができるようにすればよい。

その他の構成は、図５及び図６に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。

以上の構成としてある操舵装置を備えた案内軌条式車両を運転する場合は、ＡＰＭ車両の走行路２（図４参照）について予め調査してある位置情報や、図示してないが、上記走行路２に設置した該走行路２の位置情報を発するマーク等を車体１側のセンサによってセンシングすることにより得られる位置情報を基に、ＡＰＭ車両が走行している個所の走行路２の方向が求められると、該求められた走行路２の方向に応じて上記操舵用アクチュエータ１７の作動ロッド１７ａを適宜伸縮作動させるようにする。これにより、該操舵用アクチュエータ１７の作動ロッド１７ａの伸縮作動によって、梃子１６、案内ロッド１５を介して左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３の先端部が左右方向へ回動させられることから、上記左側の案内アーム４と、該左側の案内アーム４にタイロッド１２を介して連結されている右側の案内アーム４が共に左右方向へ回動されることで、左右の車輪５の左右方向へのアクティブな操舵が行われて、該各車輪５の走行方向を、上記走行路２の方向に正しく一致させてＡＰＭ車両の走行を行わせることができるようになる。上記のようにしてＡＰＭの車両の車輪５が、操舵用アクチュエータ１７の出力によって左右方向へアクティブに操舵されると、該操舵用アクチュエータ１７と並列に設けてある復元ダンパ１４が、梃子１６と台車枠８の左端部との間で中立状態から伸縮させられるようになることから、該復元ダンパ１４では、中立状態に復帰しようとする方向の力が発生するようになる。したがって、上記ＡＰＭの車両の車輪５を左右方向へ操舵した状態から、直進状態へ戻すときには、上記操舵用アクチュエータ１７より車輪５への操舵力の付与を解除すると、上記復元ダンパ１４が中立状態に復帰しようとする方向の力を、梃子１６、案内ロッド１６を介してナックルアーム１３へ伝えて、該ナックルアーム１３と一緒に左右の案内アーム４の向きを初期状態に復帰させることで、左右の車輪５の向きが直進方向へ復帰されるようになる。

更に、上記操舵用アクチュエータ１７が不測の故障等によって制御不能になる場合は、上記操舵用アクチュエータ１７がリニアモータを用いた電動アクチュエータであるときには、該操舵用アクチュエータ１７への電力供給を停止して、上記作動ロッド１７ａの制御力をゼロにするようにし、又、上記操舵用アクチュエータ１７が流体圧シリンダであるときには、ヘッド側とロッド側の各圧力室をバイパスさせることにより、上記作動ロッド１７ａの制御力をゼロにするようにすると、該操舵用アクチュエータ１７は何ら操舵力を出力することなく単に伸縮するのみとなる。このため、上記操舵装置では左右の案内アーム４の前後両端部に設けてある案内輪１１が、走行路２に沿って設置してある左右の案内軌条３（図４参照）に転がり接触するときの反力によって、左右の案内アーム４が左右方向に回動されるようになり、この左右の案内アーム４の左右方向への回動と一緒に、左右の車輪５の左右方向へのパッシブな操舵が行われるようになる。このようにしてＡＰＭの車両の車輪５が左右方向へパッシブに操舵されるときにも、左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３が左右方向へ回動されることに伴い、該ナックルアーム１３に案内ロッド１５、梃子１６を介して連結してある復元ダンパ１４が、中立状態から伸縮させられるようになることから、該復元ダンパ１４では、中立状態に復帰しようとする方向の力が発生するようになる。したがって、上記ＡＰＭの車両が走行路２のカーブしている個所を通過した後、直進状態に復帰するときには、上記復元ダンパ１４が中立状態に復帰しようとする方向の力を、梃子１６、案内ロッド１５を介してナックルアーム１３へ伝えて、該ナックルアーム１３と一緒に左右の案内アーム４の向きを初期状態に復帰させることで、左右の車輪５の向きが直進方向へ復帰されるようになる。

このように、本発明の案内軌条式車両の操舵装置によれば、ＡＰＭ車両の車輪を、操舵用アクチュエータ１７の出力によって左右方向へアクティブに操舵することができると共に、左右方向に操舵された車輪５を直進状態へ戻す際には、上記操舵用アクチュエータ１７の力を不要にできるため、該操舵用アクチュエータ１７の負担を軽減させることが可能になる。しかも、万一、上記操舵用アクチュエータ１７が故障等により作動不能になったとしても、図５及び図６に示した従来の案内軌条式車両の操舵装置と同様の車輪５のパッシブ形式の操舵を行う機能は確保できるため、該車輪５の走行方向を走行路２の方向に正しく一致させることができる。よって、万一、上記操舵用アクチュエータ１７が作動不能となる事態が生じても、ＡＰＭ車両の走行を継続させることが可能なフェールセーフを確立することができる。

次に、図２は本発明の他の実施の形態として、上記図１（イ）（ロ）の実施の形態の変形例を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したと同様の構成において、梃子１６のアーム１６ａの他端部と、台車枠８の左端部との間に、復元ダンパ１４と並列に介装させる操舵用アクチュエータ１７を、リニアモータを用いた電動シリンダや流体圧シリンダとする構成に代えて、操舵用アクチュエータ１９を、台車枠８の左端部における復元ダンパ１４の下方位置に右向きに取り付けた電動モータ２０と、該電動モータ２０の出力軸に連結したボールねじ２１と該ボールねじ２１に螺合するナット部材２２と、該ナット部材２２に左端部を取り付けた作動ロッド２３とからなる構成として、上記作動ロッド２３の右端部を、上記梃子１６のアーム１６ａの下段の他端部に、ボールスタット１８を介して水平方向に揺動自在に取り付けた構成とする。

更に、上記操舵用アクチュエータ１９を、上記ナット部材２２と、作動ロッド２３の左端部との取付個所を、連結用のピン２４を介して取り外し可能に連結してなる構成として、該ピン２４を離脱させることにより、上記ナット部材２２と作動ロッド２３とを分離させて、上記電動モータ２０によるボールねじ２１の回転駆動によってナット部材２２を左右方向へ移動させる力が、上記作動ロッド２３へ伝わらないようにすることで、該作動ロッド２３の制御力をゼロとすることができるようにしてある。

その他の構成は図１（イ）（ロ）に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。

本実施の形態の操舵装置を採用した案内軌条式車両によれば、通常は、上記操舵用アクチュエータ１９におけるナット部材２２にピンを介して作動ロッド２３の左端部を連結した状態とし、電動モータ２０によるボールねじ２１の回転駆動によりナット部材２２と一体に上記作動ロッド２３を左右方向へ作動させて該操舵用アクチュエータ１９の全長を伸縮作動させると、梃子１６、案内ロッド１５を介して左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３の先端部を左右方向へ回動させて、上記左側の案内アーム４と、該左側の案内アーム４にタイロッド１２を介して連結されている右側の案内アーム４を共に左右方向へ回動させることで、左右の車輪５の左右方向へのアクティブな操舵を行うことができる。上記のようにしてＡＰＭの車両の車輪５を、操舵用アクチュエータ１９の出力によって左右方向へアクティブに操舵させると、該操舵用アクチュエータ１９と並列に設けてある復元ダンパ１４が、操舵用アクチュエータ１９の伸縮作動に伴って上記梃子１６と台車枠８の左端部との間で中立状態から伸縮させられるようになることから、上記ＡＰＭの車両の車輪５を左右方向へ操舵した状態から、直進状態へ戻すときには、上記操舵用アクチュエータ１９の出力を要することなく、上記復元ダンパ１４が中立状態に復帰しようとする方向の力を、梃子１６、案内ロッド１６を介してナックルアーム１３へ伝えて、該ナックルアーム１３と一緒に左右の案内アーム４の向きを初期状態に復帰させることで、左右の車輪５の向きを直進方向へ復帰させることができる。

又、万一、上記操舵用アクチュエータ１９が故障等により制御不能となった場合には、上記ピン２４を離脱させて上記作動ロッド２３とナット部材２２を分離させることにより該作動ロッド２３の制御力をゼロにできるため、上記操舵装置における左右の案内アーム４の前後両端部に設けてある案内輪１１が、走行路２に沿って設置してある左右の案内軌条３（図４参照）に転がり接触するときの反力によって、左右の案内アーム４が左右方向に回動されることに伴って、左右の車輪５の左右方向へのパッシブな操舵を行うことができる。したがって、本実施の形態においても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

次いで、図３（イ）（ロ）は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図５及び図６に示したと同様のＡＰＭ車両の操舵装置において、左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３の先端部と、車体１側の固定部となる台車枠８の所要個所との間に、車輪５を直進姿勢に復帰させる方向に力を作用させるための復元ダンパ１４と、作動部としての作動ロッド２５ａを中立位置で固定して伸縮作動をロックすることが可能な形式の操舵用アクチュエータ２５とを、直列に介装させて連結した構成とする。

更に、上記梃子１６のアーム１６ａの他端部に、左右方向に配置した上記復元ダンパ１４の一端部を、ボールスタット１８を介して水平方向に揺動可能に接続すると共に、該復元ダンパ１４の他端部に、上記台車枠８の左端部における上記復元ダンパ１４の下方となる位置に右向きに設置してある上記操舵用アクチュエータ２５の作動ロッド２５ａの先端部を、たとえば、クランク形状の連結部材２６を介して連結した構成としてある。

上記操舵用アクチュエータ２５は、たとえば、リニアモータを用いた電動シリンダに、作動ロッド２５ａを中立位置でピン等を用いて固定するための図示しない固定機構を備えてなる構成として、上記リニアモータへの電力供給を停止することで、作動ロッド２５ａの制御力をゼロとした状態で、上記固定機構により該作動ロッド２５ａを中立位置で固定することができるようにしてある。なお、上記操舵用アクチュエータ２５としては、制御不能となる場合にも、作動ロッド２５ａを中立位置へ戻して固定することが可能な構成としてあれば、上記リニアモータを用いた電動シリンダ以外のアクチュエータを用いるようにしてもよい。

その他の構成は図５及び図６に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

本実施の形態の操舵装置を備えた案内軌条式車両を運転する場合は、ＡＰＭ車両の走行路２（図４参照）の位置情報を基に、ＡＰＭ車両が走行している個所の走行路２の方向が求められると、該求められた走行路２の方向に応じて上記操舵用アクチュエータ２５の作動ロッド２５ａを適宜伸縮作動させるようにする。これにより、該操舵用アクチュエータ２５の作動ロッド２５ａの伸縮作動を、連結部材２６、復元ダンパ１４、梃子１６、案内ロッド１５を介して左側の案内アーム４に取り付けてあるナックルアーム１３の先端部を左右方向へ回動させる力を付与することができることから、上記左側の案内アーム４と、該左側の案内アーム４にタイロッド１２を介して連結されている右側の案内アーム４を共に左右方向へ回動させることができて、左右の車輪５の左右方向へのアクティブな操舵を行って、該各車輪５の走行方向を、上記走行路２の方向に正しく一致させてＡＰＭ車両の走行を行わせることができる。この際、上記操舵用アクチュエータ２５より該アクチュエータ２５に直列に連結されている上記復元ダンパ１４に対して力が加わることにより、該復元ダンパ１４の伸縮作動が多少行われるとしても、該復元ダンパ１４は中立状態へ自動的に復帰するため、上記操舵用アクチュエータ２５の作動ロッド２５ａの伸縮作動により、車輪５の向きを正確に走行路２に沿う方向へ操舵することが可能になる。

更に、上記操舵用アクチュエータ２５が不測の故障等によって制御不能になる場合は、該操舵用アクチュエータ２５の作動ロッド２５ａの制御力をゼロにすると共に中立位置で固定する。これにより、上記操舵用アクチュエータ２５は、何ら操舵力を出力することなく単に台車枠の左端部に固定された所定の長さ寸法を有する部材となるため、上記操舵装置では左右の案内アーム４の前後両端部に設けてある案内輪１１が、走行路２に沿って設置してある左右の案内軌条３（図４参照）に転がり接触するときの反力によって、左右の案内アーム４が左右方向に回動されるようになり、この左右の案内アーム４の左右方向への回動と一緒に、左右の車輪５の左右方向へのパッシブな操舵を行うことができると同時に、左右方向へ回動される左側の案内アーム４より、ナックルアーム１３、案内ロッド１５、梃子１６を介して伝えられる力を、該梃子１６と、上記台車枠８に取り付けてある長さ寸法の固定された操舵用アクチュエータ２５との間で復元ダンパ１４の伸縮作動によって受けることができるようになる。したがって、上記ＡＰＭの車両が走行路２のカーブしている個所を通過した後、直進状態に復帰するときには、上記復元ダンパ１４が伸縮作動された状態から中立状態に復帰しようとする方向の力を、梃子１６、案内ロッド１５を介してナックルアーム１３へ伝えて、該ナックルアーム１３と一緒に左右の案内アーム４の向きを初期状態に復帰させることで、左右の車輪５の向きを直進方向へ復帰させることができるようになる。

このように、本実施の形態によれば、ＡＰＭ車両の車輪を、操舵用アクチュエータ２５の出力によって左右方向へアクティブに操舵することができると共に、万一、上記操舵用アクチュエータ２５が故障等により作動不能になったとしても、図５及び図６に示した従来の案内軌条式車両の操舵装置と同様の車輪５のパッシブ形式の操舵を行う機能は確保できるため、該車輪５の走行方向を走行路２の方向に正しく一致させることができて、ＡＰＭ車両の走行を継続させることが可能なフェールセーフを確立することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、走行路２に設置された案内軌条３に沿って案内される案内部材の左右方向への変位に応じて車輪５を左右方向へ操舵することができると共に、復元ダンパ１４により左右に操舵される該車輪５に対して直進方向に復帰させる方向の力を作用させることができるようにしてあれば、車輪５と一緒に左右方向へ回動させるための案内アーム４はいかなる形状としてもよい。

図１（イ）（ロ）の実施の形態、及び、図２の実施の形態では、案内アーム４の左右方向への回動に伴って左右方向に回動されるアーム部材としてのナックルアーム１３と、車体１側の固定部となる台車枠８との間に、復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ１７又は１９を並列に連結できれば、上記ナックルアーム１３と、復元ダンパ１４及び操舵用アクチュエータ１７又は１９との連結は、案内ロッド１５と梃子１６による連結構造以外の連結機構を採用してもよい。又、上記復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ１７又は１９を上下逆に配置したり、水平方向に並べて配置してもよい。

図３（イ）（ロ）の実施の形態では、案内アーム４の左右方向への回動に伴って左右方向に回動されるアーム部材としてのナックルアーム１３と、車体１側の固定部となる台車枠８との間に、復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ２５とを直列に連結できれば、上記ナックルアーム１３と復元ダンパ１４との連結は、案内ロッド１５と梃子１６による連結構造以外の連結機構を採用してもよく、又、復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ２５との連結は、たとえば、梃子を介装する等、連結部材２６による連結構造以外の連結機構を採用してもよい。更に、上記復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ２５の配列を入れ替えたり、復元ダンパ１４と操舵用アクチュエータ２５の配置を上下逆にしたり、水平方向に並べて配置するようにしてもよい。

更には、走行路２に設置された案内軌条３に沿って案内される案内部材の左右方向への変位に応じて車輪５を左右方向へ操舵することができると共に、復元ダンパ１４により左右に操舵される該車輪５に対して直進方向に復帰させる方向の力を作用させることができるようにしてある形式の中央案内軌条方式の案内軌条式車両にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の案内軌条式車両の操舵装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は一部切断概略平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。本発明の実施の他の形態を示すもので、図１（ロ）に対応する図である。本発明の実施の更に他の形態を示すもので、（イ）は一部切断概略平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。側方案内軌条方式の案内軌条式車両を示す概要図である。側方案内軌条方式の案内軌条式車両の操舵系を示す一部切断概略平面図である。図５の案内軌条式車両の操舵系を示す概略側面図である。

符号の説明

１車体
２案内軌条
４案内アーム（案内部材）
５車輪
８台車枠
１３ナックルアーム（アーム部材）
１４復元ダンパ
１７操舵用アクチュエータ
１７ａ作動ロッド（作動部）
１９操舵用アクチュエータ
２０電動モータ
２１ボールねじ
２２ナット部材
２３作動ロッド（作動部）
２４ピン
２５操舵用アクチュエータ
２５ａ作動ロッド（作動部）

Claims

案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータとを、並列に介装して設けてなる構成を有することを特徴とする案内軌条式車両の操舵装置。
案内軌条に沿って案内させる案内部材の左右方向への変位に応じて車輪を左右方向へ操舵できるようにすると共に、上記車輪の操舵に伴って左右方向へ回動されるアーム部材の先端部と、車体側の固定部となる台車枠との間に、左右方向に操舵された車輪に対して直進状態へ戻す方向の力を付与するための復元ダンパと、作動部を中立位置で固定して伸縮作動をロックすることが可能な操舵用アクチュエータとを、直列に連結して介装させてなる構成を有することを特徴とする案内軌条式車両の操舵装置。
作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータを、リニアモータを用いた電動シリンダとした請求項１記載の案内軌条式車両の操舵装置。
作動部の制御力をゼロにすることが可能な操舵用アクチュエータを、電動モータの出力軸に取り付けたボールねじと、該ボールねじに螺着させたナット部材と、該ナット部材に、離脱可能なピンを介して取り付けた作動ロッドとからなる構成とした請求項１記載の案内軌条式車両の操舵装置。