JP5297443B2

JP5297443B2 - 車両、及びその走行装置

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Publication number: JP5297443B2
Application number: JP2010281732A
Authority: JP
Inventors: 寛之前山; 浩道山本; 耕介片平
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: US9346474B2; CN103052550A; WO2012081286A1; KR20130031842A; JP2012126340A; KR101446855B1; US20130118375A1; SG190676A1

Description

本発明は、車体の下部であって、車体の前側及び後側にそれぞれ配置されている走行装置、及びこれを備えている車両に関する。

近年、バスや鉄道以外の新たな交通手段として、新交通システムが注目されている。このような新交通システム(Automated People Mover，Automated Transit Systems)の一種としては、ゴムタイヤからなる走行輪を有する車両を軌道上で走行させるものが知られている。

この種の車両の走行装置に関しては、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１に記載の車両の走行装置は、一対の走行タイヤと、この一対の走行タイヤを連結する車軸と、車軸を支える車軸支持体と、車軸支持体の前側又は後側に位置し、下方に延びる垂下部を有する懸架枠と、懸架枠の垂下部と車軸支持体とを連結する上・下リンクと、車体と車軸支持体との間に配置されている空気バネと、を備えている。上リンクと下リンクとは、互いに平行で、いずれも水平方向に延びており、各リンクの一方の端部が懸架枠の垂下部にピン結合し、各リンクの他方の端部が車軸支持体にピン結合している。

この走行装置では、懸架枠の垂下部と車軸支持体と上リンクと下リンクとで平行４リンク機構を構成しており、この平行４リンク機構により、懸架枠及びこれが取り付けられている車体に対して、車軸支持体を相対的に上下動可能に支持している。また、この走行装置では、走行路Ｒ面の凹凸による、走行タイヤ及び車軸の上下動に伴う車軸支持体の上下動を、空気バネで吸収している。

なお、上リンク及び下リンクは、乗客が居ない状態で停止している際は、いずれも水平方向に延びているが、走行中、走行路面の凹凸にさしかかると、走行タイヤ及び車軸の上下動に伴って車軸支持体が上下動する結果、上リンク及び下リンクは、水平方向に対して僅かに傾斜するものの、その傾斜角は０．５°程度で、実質的に水平方向に延びている状態であると言える。

特開２０１０−１８８９５８号公報

一般的に、車両の加減速時には、この加減速方向と逆向きの慣性力が車体に作用し、この慣性力により、車幅方向に延びる軸を基準にして車体を回転させようとするモーメントが発生する。このため、車体は、加減速時に前後方向で傾く。例えば、上記特許文献１に記載の車両では、加速時には、車体の前部が浮き上がって、前側走行装置の空気バネが上下方向に膨らむ一方で、車体の後部が沈み込んで、後側走行装置の空気バネが上下方向に萎む。また、減速時には、加速時とは逆に、車体の前部が沈み込み、車体の後部が浮き上がる。

このように、加減速時に車体が傾くと、乗客には、加速度の他、重力の分力も作用するため、乗客は、実際の加速度以上の加速度を感じることになり、乗客（特に立席乗客）にとって、加減速時の乗り心地があまりよくない。

すなわち、特許文献１に記載の走行装置では、加減速時に車体が前後方向で傾いて、乗り心地があまりよくない、という問題点がある。

そこで、本発明は、加減速時の車体の傾きを抑え、加減速時の乗り心地を向上させることができる車両、及びその走行装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明に係る車両の走行装置は、
車体の下部であって、該車体の前側及び後側にそれぞれ配置されている車両の走行装置において、
走行輪が取り付けられた車軸を支える車軸支持体と、前記車軸支持体を基準にして前記車体の中央側に配置され、該車体から下方に延びる垂下部を有する懸架枠と、前記垂下部に対して、前記車軸支持体を上下方向に相対変位可能に、両者を連結するリンクと、を備え、
前記リンクは、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合する下リンクと、該下リンクの上方に配置され、該垂下部及び該車軸支持体のそれぞれにピン結合する上リンクと、を有し、前記下リンクは、前記車軸支持体とピン結合する位置が、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合する位置よりも、下方に位置し、上下方向で、前記下リンクが前記垂下部とピン結合する位置から該下リンクが前記車軸支持体とピン結合する位置までの距離を上下間距離とした場合、前記上リンクは、該車軸支持体とピン結合する位置が、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合する位置から、下側に前記上下間距離の位置に位置しているとともに、水平方向に対する前記上リンク及び前記下リンクの傾斜角が、５°以上１５°以下である、ことを特徴とする。

以上のように、各リンクを設けると、加減速時に走行輪の接地部に作用する反力により、各リンクに作用する力に鉛直方向の分力が発生する。この分力は、加減速時に車体を前後方向に傾けようとする慣性モーメントに対して、逆向きのモーメントとして車体に作用する。このため、当該走行装置によれば、加減速時における前後方向の車体の傾きを抑えることができる。

また、上記問題点を解決するための発明に係る車両は、
前記車体と、該車体の前側下部に配置されている前記走行装置と、該車体の後側下部に配置されている前記走行装置と、を備えていることを特徴とする。

本発明では、加減速時に走行輪の接地部に作用する反力により、各リンクに作用する力に鉛直方向の分力が発生する。この分力は、加減速時に車体を前後方向に傾けようとする慣性モーメントに対して、逆向きのモーメントとして車体に作用する。

よって、本発明によれば、加減速時における前後方向の車体の傾きを抑えることができ、乗り心地を向上させることができる。

本発明に係る第一実施形態における走行装置の側面図である。本発明に係る第一実施形態における走行装置の平面図である。本発明に係る第一実施形態における車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図で、同図（Ａ）は加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示し、同図（Ｂ）は減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す。従来の車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図で、同図（Ａ）は加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示し、同図（Ｂ）は減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す。本発明に係る第二実施形態における車両の各部に作用する力及びモーメントを示す説明図で、同図（Ａ）は加速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示し、同図（Ｂ）は減速時に車両の各部に作用する力及びモーメントを示す。

以下、本発明に係る車両の走行装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「第一実施形態」
まず、本発明に係る車両の走行装置の第一実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。

本実施形態の車両は、側方案内軌条式の新交通システムの車両である。この車両は、車体１と走行装置とを備えている。走行装置は、図１及び図２に示すように、左右一対の走行タイヤ３と、この一対の走行タイヤ（走行輪）３を連結する車軸５と、車軸５及び一対の走行タイヤ３を支える懸架装置１０と、車両の両側に設置されている側方案内軌条Ｇに沿った方向に走行タイヤ３を向かせる操舵案内装置２０と、を備えている。

懸架装置１０は、車軸５を支える台車枠（車軸支持体）１１と、台車枠１１と車体１との間に配置されている左右一対の空気バネ１９と、台車枠１１を上下方向に変位可能に支える複数のリンク１４ａ，１４ｂ及び左右一対の懸架枠１５と、を備えている。

台車枠１１は、平面視がコ字型を成す本体１２を有している。コの両腕部分のそれぞれから下方に垂下している垂下部は車軸受１３を成している。車軸５は、この台車枠１１の車軸受１３に取り付けられている。左右一対の懸架枠１５は、それぞれ、車軸受１３の後側に位置に、下方に延びる垂下部１６と、垂下部１６の上端から車両の前方に延びる取付部１７と、を有している。

懸架枠１５の垂下部１６と台車枠本体１２及び車軸受１３とは、上下に並び、互いに平行な上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂにより連結されている。これらのリンク１４ａ，１４ｂの一方の端部は、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合し、これらのリンク１４ａ，１４ｂの他方の端部は、台車枠本体１２及び車軸受１３とピン結合している。

下リンク１４ｂは、車軸受１３とピン結合する位置１１ｂが、上下方向で、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合する位置１５ｂよりも、下方に位置している。ここで、上下方向で、下リンク１４ｂが車軸受１３とピン結合する位置１１ｂから下リンク１４ｂが垂下部１６とピン結合する位置１５ｂまでの距離を上下間距離ｄとする。この場合、上リンク１４ａは、台車枠本体１２とピン結合する位置１１ａが、上下方向で、垂下部１６とピン結合する位置１５ａから、下側に上下間距離ｄの位置に位置している。

すなわち、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂは、いずれも、台車枠本体１２及び車軸受１３とピン結合する位置１１ａ，１１ｂが、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合する位置１５ａ，１５ｂよりも下側に位置して、前後方向で傾斜し、互いに平行である。

本実施形態において、懸架枠１５の垂下部１６と台車枠本体１２及び車軸受１３と２本のリンク１４ａ，１４ｂとは、平行４リンク機構を構成している。このため、台車枠本体１２及び車軸受１３は、懸架枠１５の垂下部１６に対する向きを変えずに、上下動することができる。また、２本のリンク１４ａ，１４ｂは、走行タイヤ３の駆動力や減速力を車体１に伝えるための牽引ロッドとしての役目も担っている。

空気バネ１９は、台車枠本体１２と車体１との間に設けられている。この空気バネ１９により、車体１に対する、走行タイヤ３及び車軸５の相対的な上下振動が緩和される。

操舵案内装置２０は、走行タイヤ３の操舵軸となるキングピン（不図示）と、このキングピンを基準として走行タイヤ３と一体的に揺動するステアリングアーム２８と、車体１の幅方向に延び、懸架装置１０の前側に配置されている案内横梁２１と、案内横梁２１の両端部に設けられている案内輪２２と、車体１の幅方向に案内横梁２１を変位可能に台車枠１１の本体１２に連結する前後進テコ板２３及び回動アーム２４と、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の一方の端部と前後進テコ板２３とを連結する連結ロッド２５と、一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の他方の端部と他方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の端部とを連結するタイロッド２６と、を備えている。

連結ロッド２５の一方の端部は、前後進テコ板２３とピン結合され、他方の端部は、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の一方の端部とピン結合されている。また、タイロッド２６の両端部は、それぞれ、一対の走行タイヤ３の各ステアリングアーム２８の端部とピン結合されている。

操舵案内装置２０の案内輪２２が、側方案内軌条Ｇに接して、この側方案内軌条Ｇから横方向の荷重を受けると、案内横梁２１が車体１の車幅方向に変位する。この案内横梁２１の車幅方向の変位は、前後進テコ板２３及び連結ロッド２５を介して、一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８に伝えられ、この一方の走行タイヤ３及びステアリングアーム２８は、キングピンを基準にして揺動する。また、この一方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８の揺動は、タイロッド２６を介して、他方の走行タイヤ３のステアリングアーム２８に伝えられ、この他方の走行タイヤ３及びステアリングアーム２８も、一方の走行タイヤ３と同様に、キングピンを基準にして揺動する。

なお、図１及び図２は、いずれも、車両の前側の走行装置を示しており、車両の後側の走行装置は、図３に示すように、前側の走行装置に対して、前後方向が逆になっている。
このため、車両の前側の走行装置では、例えば、台車枠１１の車軸受１３の後側に、懸架枠１５の垂下部１６が位置しているが、後側の走行装置では、台車枠１１の車軸受１３の前側に、懸架枠１５の垂下部１６が位置している。また、前側の走行装置では、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂは、いずれも、前側のピン結合位置１１ａ，１１ｂが後側のピン結合位置１５ａ，１５ｂよりも下側に位置しているが、後側の走行装置では、上リンク及び下リンクは、いずれも、後側のピン結合位置１１ａ，１１ｂが前側のピン結合位置１５ａ，１５ｂよりも下側に位置している。

よって、本実施形態では、前側の走行装置でも後側の走行装置でも、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂは、いずれも、台車枠本体１２及び車軸受１３とのピン結合位置１１ａ，１１ｂが懸架枠１５とのピン結合位置１５ａ，１５ｂよりも低くなるよう、傾斜角θで傾いている。なお、上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、いずれも、乗客の居ない状態で停止している際の値である。

次に、加減速時に車体に作用する慣性モーメントについて説明する。

まず、参考例として、上リンク１４ａと下リンク１４ｂとが互いに平行で、いずれも水平方向に延びている従来の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて、図４を用いて説明する。なお、同図（Ａ）は加速時の状態を示し、同図（Ｂ）は減速時の状態を示している。

車両が前方に加速度αで加速している際の車体１に作用する慣性力Ｉは、以下の式で表せる。
Ｉ＝−α・Ｗｓ
Ｗｓ：車体重量（走行装置を含まない）

また、このときに走行タイヤ３の接地部に作用する反力Ｐは、以下の式で表せる。
Ｐ＝α・Ｗｏ（１軸駆動の場合）
Ｐ＝α・Ｗｏ／２（２軸駆動の場合）

また、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、上リンク１４ａに作用する力Ｆ２は、下リンク１４ｂの車軸受１３とのピン結合位置１１ｂを基準にしたときの反力Ｐとのモーメントの釣り合いから、以下の式で表せる。
Ｆ２＝−Ｐ・ｃ／ｂ（∵ｃ・Ｐ＝−Ｆ２・ｂ）
ｂ：上リンクのピン結合位置と下リンクのピン結合位置との間の距離、ｃ：下リンクのピン結合位置と接地面との間の距離

さらに、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１は、この力Ｆ１と上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と反力Ｐとの釣り合いから、以下の式で表せる。
Ｆ１＝Ｐ・ａ／ｂ
（∵Ｐ＝Ｆ１＋Ｆ２、Ｆ１＝−Ｆ２＋Ｐ＝Ｐ・ｃ/ｂ＋Ｐ・ｂ／ｂ＝Ｐ・（ｃ＋ｂ）/ｂ）
ａ：上リンクのピン結合位置と接地面との間の距離

また、車体１に作用する慣性力Ｉにより生じる慣性モーメントＭａは、以下の式で表せる。
Ｍａ＝Ｉ・ｈ＝（−α・Ｗｓ）・ｈ
＝−α・ｈ・Ｗｓ
ｈ：上下方向における空気バネの中間点と車体の重心との間の距離

車両が前方に加速している際には、以上の式に示す慣性モーメントＭａ（＝−α・ｈ・Ｗｓ）、つまり、図４（Ａ）での時計回り方向の慣性モーメントＭａが車体１に作用する結果、車体１の前部が浮き上がり、車体１の後部が沈み込む。

また、車両が前方に加速度αで減速している、つまり、前方に加速度（−α）で加速している際の車体１に作用する慣性力Ｉは、以下の式で表せる。
Ｉ＝α・Ｗｓ

また、このときに走行タイヤ３の接地部に作用する反力Ｐは、以下の式で表せる。
Ｐ＝−α・Ｗｏ（１軸駆動の場合）
Ｐ＝−α・Ｗｏ／２（２軸駆動の場合）

また、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、上リンク１４ａに作用する力Ｆ２は、以下の式で表せる。
Ｆ２＝Ｐ・ｃ／ｂ

さらに、走行タイヤ３の接地部に反力Ｐが作用するとき、下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１は、以下の式で表せる。
Ｆ１＝−Ｐ・ａ／ｂ

また、車体１に作用する慣性力Ｉにより生じる慣性モーメントＭａは、以下の式で表せる。
Ｍａ＝Ｉ・ｈ＝（α・Ｗｓ）・ｈ
＝α・ｈ・Ｗｓ

車両が前方に減速している際には、以上の式に示す慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）、つまり、図４（Ｂ）での反時計回り方向の慣性モーメントＭａが車体１に作用する結果、車体１の前部が沈み込み、車体１の後部が浮き上がる。

次に、本実施形態の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて、図３を用いて説明する。なお、同図（Ａ）は加速時の状態を示し、同図（Ｂ）は減速時の状態を示している。

車両が前方に加速度αで加速している際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している上リンク１４ａに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と同じであるから、この上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、以下の式で表せる。
Ｆ２ｔ＝Ｆ２・tanθ＝（−Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ

また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１と同じであるから、この下リンク１４ｂに作用する鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、以下の式で表せる。
Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

各リンク１４ａ，１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔ，Ｆ２ｔは、いずれも、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
Ｍｔ＝（Ｆ１ｔ＋Ｆ２ｔ）・Ｂ
＝〔（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ＋（−Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
＝〔（ａ−ｃ）／ｂ〕・Ｐ・Ｂ・tanθ
＝Ｐ・Ｂ・tanθ （∵ｂ＝ａ−ｃ）
Ｂ：前側走行装置の懸架枠の垂下部と後側走行装置の懸架枠の垂下部との間の距離

したがって、本実施形態では、車両が加速している際、車体１を前後方向で傾けようとする時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝−α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである反時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、加速時における車体１の傾きを抑えることができる。よって、本実施形態では、加速時の乗り心地を向上させることができる。

また、車両が前方に加速度αで減速している際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している上リンク１４ａに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における上リンク１４ａに作用する力Ｆ２と同じであるから、この上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、以下の式で表せる。
Ｆ２ｔ＝Ｆ２・tanθ＝（Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ

また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の水平方向の分力は、前述の従来の走行装置における下リンク１４ｂに作用する力Ｆ１と同じであるから、この下リンク１４ｂに作用する鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、以下の式で表せる。
Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（−Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

各リンク１４ａ，１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔ，Ｆ２ｔは、加速時と同様、いずれも、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
Ｍｔ＝（Ｆ１ｔ＋Ｆ２ｔ）・Ｂ
＝〔（−Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ＋（Ｐ・ｃ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
＝〔（−ａ＋ｃ）／ｂ〕Ｐ・Ｂ・tanθ
＝−Ｐ・Ｂ・tanθ （∵ｂ＝−ａ＋ｃ）

したがって、本実施形態では、車両が減速している際、車体１を前後方向で傾けようとする反時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝−Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

以上、本実施形態では、車両の加減速時に、車体１を前後方向で傾けようとする慣性モーメントＭａと共に、この慣性モーメントＭａを打ち消す向きのタイヤ反力モーメントＭｔも車体１に作用するため、車両の加減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

具体的に、加速度αで加速した際に、リンクの傾斜角θが０°の走行装置、つまり、従来の走行装置で、車体１の前部の浮き上がり量が１０ｍｍである場合、リンクの傾斜角θが１０°の本実施形態の走行装置では、一軸駆動の場合でも、車体１の前部の浮き上がり量は５ｍｍ以下に半減し、二軸駆動の場合では、車体１の前部の浮き上がり量がさらに小さくなり、車体１の傾斜を大幅に抑えることができる。

なお、水平方向に対する上リンク１４ａ及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、具体的には、以下に示すように、５°以上、１５°以下であることが好ましい。
５°≦θ≦１５°

傾斜角θが５°以上であることが好ましい理由は、傾斜角θが５°未満では、タイヤ反力モーメントＭｔが小さく、慣性モーメントＭａを打ち消す効果をあまり期待できないからである。また、傾斜角θが１５°以下であることが好ましい理由は、傾斜角θが１５°を越えると、懸架枠１５に対して相対的な、走行タイヤ３、車軸５及び台車枠１１の上下方向の移動に伴う前後方向の移動量が大きくなり、各リンク１４ａ，１４ｂのピン結合位置に作用する不要な荷重が大きくなるからである。

「第二実施形態」
次に、本発明に係る車両の走行装置の第二実施形態について、図５を用いて説明する。なお、同図（Ａ）は加速時の状態を示し、同図（Ｂ）は減速時の状態を示している。

本実施形態の走行装置は、第一実施形態の走行装置に対して、上リンク１４ａのピン結合位置が異なっていることを除いて、基本的に同一構成である。よって、以下では、第一実施形態と異なっている点について、主として説明する。

本実施形態の下リンク１４ｂは、第一実施形態と同様、台車枠１１とピン結合する位置１１ｂが、上下方向で、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合する位置１５ｂよりも、下方に位置し、水平方向に対して傾斜角θで傾いている。一方、本実施形態の上リンク１４ａは、台車枠１１とピン結合する位置１１ａが、上下方向で、垂下部１６とピン結合する位置１５ａと同じ位置である。すなわち、上リンク１４ａは、水平方向に延び、傾斜角が０°である。なお、上リンク１４ａの傾斜角（但し、０°）及び下リンク１４ｂの傾斜角θは、いずれも、乗客の居ない状態で停止している際の値である。

次に、本実施形態の走行装置で、車体に作用する慣性モーメントについて説明する。

車両が前方に加速度αで加速している際、水平方向に延びている上リンク１４ａに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、０である。

また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、第一実施形態と同様、以下の式で表せる。
Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
Ｍｔ＝Ｆ１ｔ・Ｂ
＝〔（Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ

したがって、本実施形態では、車両が加速している際、車体１を前後方向で傾けようとする時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝−α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである反時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、加速時における車体１の傾きを抑えることができる。よって、本実施形態でも、加速時の乗り心地を向上させることができる。

車両が前方に加速度αで減速している際、水平方向に延びている上リンク１４ａに作用する鉛直方向の分力Ｆ２ｔは、加速時と同様、０である。

また、この際、水平方向に対して傾斜角θで傾斜している下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、第一実施形態と同様、以下の式で表せる。
Ｆ１ｔ＝Ｆ１・tanθ＝（−Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ

下リンク１４ｂに作用する力の鉛直方向の分力Ｆ１ｔは、加速時と同様、車体１にモーメントとして作用する。このモーメント、つまりタイヤ反力モーメントＭｔは、以下の式で表せる。
Ｍｔ＝Ｆ１ｔ・Ｂ
＝〔（−Ｐ・ａ／ｂ）・tanθ〕・Ｂ
＝−（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ

したがって、本実施形態では、車両が減速している際、車体１を前後方向で傾けようとする反時計回り方向の慣性モーメントＭａ（＝α・ｈ・Ｗｓ）を打ち消す向きである時計回り方向に、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝−（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ）が働くため、減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

以上、本実施形態でも、車両の加減速時に、車体１を前後方向で傾けようとする慣性モーメントＭａと共に、この慣性モーメントＭａを打ち消す向きのタイヤ反力モーメントＭｔも車体１に作用するため、車両の加減速時における車体１の傾きを抑えることができる。

さらに、本実施形態では、傾斜角θが第一実施形態と同じであるとすると、タイヤ反力モーメントＭｔ（＝（ａ／ｂ）・Ｐ・Ｂ・tanθ （ａ／ｂ＞１））が第一実施形態のタイヤ反力モーメントＭｔ（＝Ｐ・Ｂ・tanθ）よりも大きくなるため、加速時における車体１の傾きをより抑えることができる。

但し、本実施形態において、下リンク１４ｂの傾斜角θは、以下に示すように、３°以上、１０°以下であることが好ましい。

傾斜角θが３°以上であることが好ましい理由は、傾斜角θが３°未満では、タイヤ反力モーメントＭｔが小さく、慣性モーメントＭａを打ち消す効果をあまり期待できないからである。また、傾斜角θが１０°以下であることが好ましい理由は、傾斜角θが１０°を越えると、台車枠１１が傾斜するからである。これは、懸架枠１５に対して、走行タイヤ３、車軸５及び台車枠１１が上下方向に相対移動した際、傾斜している下リンク１４ｂにピン結合している台車枠１１の下部における前後方向の相対移動量が、水平方向に延びている上リンク１４ａにピン結合している台車枠１１の上部における前後方向の相対移動量よりも大きくなるからである。

なお、本実施形態は、上リンク１４ａを傾けていないが、下リンク１４ｂの傾斜角θの範囲内で傾けてもよい。言い換えると、上リンク１４ａは、台車枠１１とピン結合する位置１１ａが、上下方向で、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合する位置１５ａから、下側に、前述した上下間距離ｄの範囲内になるように、傾けてもよい。

また、以上の各実施形態は、いずれも、側方案内軌条式の新交通システムの車両に本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、中央案内軌条式の新交通システムの車両に適用してもよいし、さらに、他の車両に適用してもよい。

１：車体、３：走行タイヤ（走行輪）、５：車軸、１０：懸架装置、１１：台車枠（車軸支持体）、１３：（車軸支持体の）車軸受け、１４ａ：上リンク、１４ｂ：下リンク、１５：懸架枠、１６：（懸架枠の）垂下部、１７：（懸架枠の）取付部、１９：空気バネ、１１ａ：（台車枠に対する上リンクの）ピン結合位置、１１ｂ：（台車枠に対する下リンクの）ピン結合位置、１５ａ：（懸架枠の垂下部に対する上リンクの）ピン結合位置、１５ｂ：（懸架枠の垂下部に対する下リンクの）ピン結合位置、２０：操舵案内装置

Claims

車体の下部であって、該車体の前側及び後側にそれぞれ配置されている車両の走行装置において、
走行輪が取り付けられた車軸を支える車軸支持体と、
前記車軸支持体を基準にして前記車体の中央側に配置され、該車体から下方に延びる垂下部を有する懸架枠と、
前記垂下部に対して、前記車軸支持体を上下方向に相対変位可能に、両者を連結するリンクと、
を備え、
前記リンクは、前記垂下部及び前記車軸支持体のそれぞれにピン結合する下リンクと、該下リンクの上方に配置され、該垂下部及び該車軸支持体のそれぞれにピン結合する上リンクと、を有し、
前記下リンクは、前記車軸支持体とピン結合する位置が、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合する位置よりも、下方に位置し、
上下方向で、前記下リンクが前記垂下部とピン結合する位置から該下リンクが前記車軸支持体とピン結合する位置までの距離を上下間距離とした場合、前記上リンクは、該車軸支持体とピン結合する位置が、上下方向で、前記懸架枠の前記垂下部とピン結合する位置から、下側に前記上下間距離の位置に位置しているとともに、
水平方向に対する前記上リンク及び前記下リンクの傾斜角が、５°以上１５°以下である、
ことを特徴とする車両の走行装置。
前記車体と、
請求項１に記載の走行装置と、
を備えていることを特徴とする車両。