JPH04243659A - 跨座式モノレール台車 - Google Patents

跨座式モノレール台車

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JPH04243659A
JPH04243659A JP522291A JP522291A JPH04243659A JP H04243659 A JPH04243659 A JP H04243659A JP 522291 A JP522291 A JP 522291A JP 522291 A JP522291 A JP 522291A JP H04243659 A JPH04243659 A JP H04243659A
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JP
Japan
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bogie
guide wheels
truck
axle
type monorail
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Application number
JP522291A
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English (en)
Inventor
Toru Saima
齊間 亨
Yukio Tokuda
徳田 幸雄
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、都市内などを走行する
ゴム車輪付の跨座式モノレール台車に関する。
【0003】
【従来の技術】ゴム車輪が取り付けられた従来の跨座式
モノレール台車には、一軸台車と二軸台車があり、ほと
んどのモノレールには二軸台車が使われている。その理
由は、一軸台車が本質的に不安定で、これを安定して保
持走行させるにはかなりの工夫が要るだけでなく、負担
できる荷重も不足するためである。
【0004】これに対し、二軸台車は本質的に安定する
ので、構成が容易である。ところが一軸のゴムタイヤを
そのまま二軸に配置すると、直径が大きいので軸間が広
くなる。
【0005】ところで、ゴムタイヤの寿命は、ゴムタイ
ヤのスリップアングル(車輪の向っている方向に対する
車輪が実際に走行する角度)がタイヤの磨耗に大きく影
響し、スリップアングルの2乗に比例する。そして、一
軸台車ではスリップアングルはかなり小さくできるが、
二軸台車では二軸ともスリップアングル零で曲線を走ら
せることはできないので、二軸台車では半径50m以下
の曲線の軌道は走れない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近時採用さ
れている新しい交通路線(以下、新交通という)では、
半径30m以下の曲線の軌道が多く採用され、更に短い
半径の曲線の軌道を走行させることができれば、現状の
過密都市内の街路にも適用できるので、路線の新設が容
易となる。
【0007】ところが、従来の二軸台車では、平行に固
定された二軸の軸輪の軸間寸法で、50mの曲線半径の
軌道でも、上述したスリップアングルによりタイヤの寿
命上採用できない。
【0008】そこで、本発明の目的は、大形の台車でも
、小半径の曲線上を走行可能にして、既存の市街地でも
軌道を建設でき、車両を走行させることのできる跨座式
モノレール台車を得ることである。[発明の構成]
【0
009】
【課題を解決するための手段】本発明の一つは、跨座式
モノレール二軸台車において、二軸の中間に二軸台車の
台枠を横に揺動自在に連結する連結部を設け、この連結
部と二軸台車に一対の案内車輪を設け、二軸の主走行車
輪と案内車輪との取付距離を等しくしたことを特徴とす
る。
【0010】又、本発明の二つは、跨座式モノレール三
軸台車において、三軸の走行車輪に台車台枠をそれぞれ
設け、この台車台枠に一対の案内車輪を設け、両端の台
車台枠と中間の台車台枠を横に揺動自在に連結する連結
部を設け、中間の台車台枠に設けられたレバーを介して
両端の台車台枠をリンクで連結したことを特徴とする。
【0011】
【作用】第1の発明においては、二つの台車を連節構造
として前後の台車と中央の連節部に案内車輪を設け、前
後の走行車輪と案内車輪との取付距離を等しくすること
で走行車輪のスリップアングルを零にすることができ、
短い半径の曲線でもタイヤの寿命を保証することができ
る。
【0012】又、第2の発明においては、台車を三軸の
走行タイヤに対応して三軸に分割し、3組の案内車輪を
各台車に取り付け、中間の台車に対し前後の台車が同一
角度折曲するようにリンクで拘束することで、各走行タ
イヤはスリップアングル零で走行可能となり、短い半径
の曲線でもタイヤの寿命を保証することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
【0014】図1は、第1の発明の跨座式モノレール二
軸台車の平面図、図2は図1の前面図、図3は図1のA
−A断面図である。図1〜3において、図1の平面図で
略h字状の台枠3Aと逆h字状の台枠3Bは相互の連結
部に縦に挿入された中心ピン4で揺動自在に連結され、
台枠3Aの中間部には軌道1の上面を走行する主走行タ
イヤ2Aが、台枠3Bには同じく主走行タイヤ2Bがそ
れぞれ後述する減速機8A,8Bを介して取り付けられ
ている。
【0015】又、中心ピン4の上部には、図1と図3で
示すように牽引梁5が斜めに取り付けられ、この牽引梁
5の左右端にはアンカーリンク6A,6Bの一端がそれ
ぞれ連結され、このアンカーリンク6A,6Bの他端は
車体14の床部材の下面に垂設された図3で示すアンカ
ー受け17A,17Bの下端に連結されている。
【0016】台枠3A,3Bには、中心ピン4を介して
更に図2で示す鞍形梁15A,15Bが図3で示すよう
に連結され、この鞍形梁15A,15Bの隣接側に横に
突設された主電動機受け20A,20Bには、主電動機
7A,7Bがそれぞれ載置されている。これらの主電動
機7A,7Bの出力軸は、台枠3A,3Bに固定された
減速機8A,8Bの入力軸に図示しない継手を介して連
結され、この減速機8A,8Bの出力軸には前述の主走
行タイヤ2A,2Bの駆動軸に接続され、減速機8A,
8Bの出力軸には減速機8A,8Bの側面側にブレーキ
ディスク9A,9Bが挿着されている、一方、減速機8
A,8Bのケースにはディスクブレーキ9A,9Bに制
動力を伝えるキャリパ10A,10Bが取り付けられて
いる。
【0017】更に、鞍形梁15Aの上端には、図2に示
すように空気ばね13Aが、鞍形梁15Bの上端には同
じく空気ばね13Bがそれぞれ固定され、これらの空気
ばね13A,13Bの上面は車体14の床に当接してい
る。一方、鞍形梁15Aの下端には同じく図2,図3に
示すように軌道1の下部側面に当接した安定車輪16A
が、鞍形梁15Bの下端には同様に安定車輪16Bがそ
れぞれ取り付けられている。
【0018】又、台枠3Aの図1では右端には、中間部
に3個のソリッドタイヤ12が、両側に軌道1の下部側
面と当接した案内車輪11A,11Bが取り付けられ、
同じく台枠3Bの図1では左端にも中間部に3個のソリ
ッドタイヤ12Bが、両側に案内車輪11E,11Fが
それぞれ取り付けられ、台枠3Aの図1ではアンカーリ
ンク6Aの下方には、図2に示すように案内車輪11C
が、台枠3Bの図1ではアンカーリンク6Bの下方には
図2に示すように案内車輪11Dがそれぞれ取り付けら
れている。なお、これらの案内タイヤ11A,11B,
11C,11D,11E,11Fと上述の安定タイヤ1
6A,16Bには、万一のパンクに対して各タイヤのリ
ム部に図示しないソリットタイヤが設けられて車両の安
全が図られている。
【0019】なお、図3に示すように、車体14の下端
には台車全体を覆うカバー21の上端が固定され、軌道
1の下端には、地上から立設されたピア19の上面に載
置固定された支承18が取り付けられて、軌道1とで連
結したモノレール軌道を構成している。
【0020】次に、このように構成された第1の発明の
跨座式モノレール二軸台車の作用を説明する。
【0021】二つの台枠3A,3Bは、中心ピン4で互
いに連結されているので、相互は水平面で折曲可能であ
るが、それ以外の方向の相対移動はできない。したがっ
て、車体の荷重を空気ばね13A,13Bや主走行タイ
ヤや2A,2B又はソリッドタイヤ12A,12Bで受
けても、台枠3A,3Bは高い剛性でこれらの荷重に耐
える。 又、安定車輪16A,16Bで車体のローリング方向の
力を受けても、一般の跨座式モノレール台車と同様に安
定して車体を支持する。
【0022】更に、各主走行タイヤ2A,2Bは、支持
される鞍形梁15A,15Bに取り付けられた主電動機
と台枠3A,3Bに取り付けられた減速機8A,8Bを
介して駆動され、キャリパ10A,10Bでブレーキデ
ィスク9A,9Bに加えられる制動力によって制動され
る。これらは、台枠3A,3Bが二分割されていても一
般のモノレール台車と同じである。
【0023】ところが、台車端部に設けられた案内車輪
11A,11B,11E,11Fに対して、台車中央部
に案内車輪11C,11Dが設けられているので、もし
台車が曲線路に入って、台車中央部の案内車輪11C,
11Dが接している軌道1の側面の位置に対し、台車端
部の案内車輪11A,11Bと案内車輪11E,11F
との軸間が3mで、例えば半径30mの曲線の軌道上を
走行して中央の案内車輪11C,11Dが横方向に37
.5mmずれ、又、50mの曲線の軌道では22.5m
mずれても、二組の台枠3A,3Bは中心ピン4を軸に
揺動し追従して折れ曲がる。
【0024】ここで、主走行タイヤ2A,2Bの中心か
ら台車端部の案内車輪11A,11B,11E,11F
までの寸法を台車中央の案内車輪11C,11Dまでの
寸法とほぼ等しくすれば、これらの台車はあたかも二つ
の一軸台車が中心ピン4で連結されたときと同様に働き
、主走行タイヤ2A,2Bは曲線の軌道上をほぼスリッ
プアングル零の状態で走行し、半径が30m以下の曲線
でも問題なく走行できる。
【0025】一方、前述したように、中心ピン4に中央
部で連結された牽引梁5の左右端に一端が連結されたア
ンカーリンク6A,6Bの他端が車体下面に垂設された
アンカー受け17A,17Bの下端と連結しており、ア
ンカーリンク6A,6Bが上下方向に傾斜することで、
空気ばね13A,13Bの上下方向の変位を許容し、ア
ンカーリンク6A,6Bが左右方向に揺動することで、
空気ばね13A,13Bの横方向の変位を許容する。
【0026】このように、台枠3A,3Bが中央の連結
部で横方向に折曲可能にして、台車端部と台車中央部に
案内車輪を配置することで、主走行タイヤ2A,2Bは
スリップアングルが極めて小さい状態で曲線走行が可能
となり、新交通で曲線半径の最小値と定めている半径3
0mの曲線でも容易に走行することのできる跨座式モノ
レール二軸台車となる。
【0027】なお、上記実施例では、主走行タイヤ2A
,2Bに対して、端部の案内車輪11A,11B,11
E,11Fまでの距離と台車中央の案内車輪11C,1
1Dまでの距離を等しくしたときで説明したが、案内車
輪11A,11B,11E,11Fと軌道1の接触圧に
よる撓みや走行タイヤ2A,2Bの持つ自動的に進行方
向にタイヤが向くセルフアライニングトルクなどを考慮
して、前後の案内車輪11A,11B,11E,11F
の中心からわずかにずらして、よりよい走行特性をもた
せてもよい。
【0028】次に、図4は、主として車体台車を結ぶ心
皿構造を別のものに組替えた他の実施例を示す。この場
合は同図において左側の台枠3Dは図1の台枠3Bと大
差はないが、右側の台枠3Cには中心ピン4の近傍に長
円形の心皿用孔23が設けられ、両側にそれぞれ設けら
れた一対の心皿用ゴム座で心皿金具22の左右端が保持
され、心皿用ゴム座24は空気ばね13A,13Bの上
下,左右の変位を許容するように撓み、車体前後方向に
は台車の発生する牽引力や制動力を車体に伝達可能なよ
うに、心皿金具22の中央に図示しない車体から垂下し
た心皿軸25が篏合している。この場合には、心皿軸2
5は台車中心の中心ピン4とわずかにずれた位置となる
が、台車としての機能は変らない。
【0029】なお、同図において台枠3C,3Dの間に
は、中心ピン4の横にオイルダンパ26が前後方向に取
り付けられて、直線路を高速で走行するときの首振り振
動を防いでいる。
【0030】この結果、本発明によれば、実質的には二
軸台車でありながら、一軸毎に前後に案内車輪を備えた
一軸台車を二つ備えたものと全く同一の機能を有し、新
交通で目標とされている半径30m以下の急峻な曲線で
も容易に走行できるので、従来の跨座式モノレール台車
では走行できなかった都市内の狭い街路の上方でも走行
可能となり適用範囲を拡大することができ、新路線の敷
設が容易な跨座式モノレール二軸台車となる。
【0031】次に、第2の発明の一実施例を図5の平面
図と図5の前面図を示す図6で説明する。
【0032】図5〜6において、図5で略回字状の台枠
33A,33B,33Cは、それぞれの隣接部に形成さ
れた半円状の凸部に縦に貫通した中心ピン34A,34
Bでスイベル方向に揺動自在に連結され、各台枠33A
,33B,33Cの中央には主走行タイヤ32A,32
B,32Cがそれぞれ取り付けられている。
【0033】中心ピン34Bには牽引梁35の中央部が
篏合し、この牽引梁35の片端にはアンカーリンク36
Aの片側が連結し、牽引梁35の他端にはアンカーリン
ク36Bの片側が連結し、アンカーリンク36Aの他側
は車体14の下部に垂設された図6で示すアンカーリン
ク受け17Aの下端に、アンカーリンク36Bの他側は
同じく車体14の下部に垂設されたアンカーリンク受け
17Bの下端にそれぞれ連結している。
【0034】前後の台車台枠33A,33Cには側面外
側に主電動機受け50A,50Bが取り付けられ、この
主電動機受け50A,50Bには主電動機7A,7Bが
載置され、この主電動機7A,7Bの出力軸はカップリ
ングを介して同じく台車台枠33A,33Cの中央側面
に取り付けられた減速機8A,8Bの入力軸と連結され
、この減速機8A,8Bの出力軸の片側は主走行タイヤ
32A,32Cに連結されている。一方、減速機8A,
8Bの出力軸の他側にはブレーキディスク9A,9Bが
篏合固定され、減速機8A,8Bのケースにはブレーキ
ディスク9A,9Bに制動力を与えるキャリパ10A,
10Bが取り付けられている。
【0035】各台車台枠33A,33B,33Cの両側
には、各走行タイヤ32A,32B,32Cのほぼ直下
に案内車輪11A,11B,11C,11D,11E,
11Fが軌道1の上部側面に接触させて取り付けられ、
台車台枠33Bには左右に鞍形梁48A,48Bが対称
的に取り付けられ、この鞍形梁48A,48Bの下端に
は安定車輪16A,16Bが取り付けられ、鞍形梁48
A,48Bの上端は横に曲って空気ばね受け51A,5
1Bを構成し、この空気ばね受け51A,51Bの上面
には空気ばね13A,13Bが固定され、この空気ばね
受け13A,13Bの上面は車体14の床に当接してい
る。
【0036】又、台車台枠33Bの両側には固定ピン4
2A,42Bが縦に取り付けられ、この固定ピン42A
,42Bにはレバー43A,43Bの中央部が篏合し、
このレバー43A,43Bの内側端にはリンク44B,
44Dの片側が連結し、このリンク44B,44Dの他
側は台車台枠33A,33Cの主電動機受け50A,5
0C近くに連結され、レバー43A,43Bの外側端に
はリンク44A,44Cの片側が連結し、このリンク4
4A,44Cの他側は台車台枠33A,33Cの角部に
連結している。
【0037】このように構成された台車においては、主
走行タイヤ32A,32Cは主電動機7A,7Bで減速
機8A,8Bを介して駆動され、車体14の荷重はまず
台車台枠33Bにかかり、中心ピン34A,34Bを介
して台車台枠33A,33Cにも分担される。次に、第
2の発明の作用を説明する。まず、図5で台車の動きを
説明する。
【0038】今、車体が曲った軌道に入って案内車輪1
1A,11Bが同図で手前側に移動すると、中心ピン3
4Aで中央の台車台枠33Bと連結している台車台枠3
3Aは、中心ピン34Aを軸に同図で時計方向に揺動す
る。するとリンク44Bは右にリンク44Cは左にそれ
ぞれ揺動し、レバー43Aは固定ピン42Aを軸に反時
計方向に揺動し、レバー43Bは固定ピン42Bを軸に
時計方向に揺動して、リンク44Aは左にリンク44D
は右に移動するので、台車台枠33Cは中心ピン34B
を軸に反時計方向に揺動され、この結果台車台枠33A
が台車台枠33Bに対して或る角度時計方向に揺動する
と、同一角度だけ台車台枠33Cは台車台枠33Bに対
して反時計方向に揺動する。次に、図7は、第2の発明
の跨座式モノレール三軸台車が曲線上を走行するときの
状況を示す説明図である。同図は、台車が完全に半径R
の曲線の軌道上に乗ったときで、且つ、案内車輪11A
,11B,11C,11D,11E,11Fが軌道の側
面に接している状態とする。
【0039】同図において、点B,Dは、中心ピン34
A,34Bの位置を示し、今、 とすると、∠ABFと∠GDEが等しい角度、すなわち
2αになるように拘束してあれば、∠0CBは直角とな
り、∠BA0,∠DE0もともに直角となる。つまり、
点A,C,Eは、それぞれ主走行タイヤ32A,32B
,32Cの位置に相当し、すべて軌道の接線方向、すな
わちスリップアングル零の方向を向いていることが分か
る。
【0040】なお、車体14のローリング方向の安定性
は、台車33Bに鞍形梁48A,48Bを介して取り付
けられた安定車輪16A,16Bと案内車輪11C,1
1Dの組み合せで確保される。
【0041】又、主走行タイヤ32A,32B,32C
のうち、主走行タイヤ32A,32Cだけが駆動されて
いるが、主走行タイヤ32Bにも駆動部を設けてもよい
【0042】このように、第2の発明の跨座式モノレー
ル三軸台車によれば、各台車に対し各主走行タイヤの中
間の位置に各台車を連結する中心ピンを設け、前後の台
車台枠が対称形に同一角度だけ揺動するようにし、各主
走行タイヤの直下の横に案内車輪を置くことで、急峻な
曲線でも各主走行タイヤはスリップアングル零に近い状
態で走行可能となる。
【0043】図8は、第2の発明の他の実施例を示し、
図7で線分AB=線分BC=線分CD=線分DEの関係
が成立する条件下で∠FBA=∠GDE=2αになるよ
うに拘束すれば、点A,C,Eにある主走行タイヤは曲
線の接線方向を向くことを示したのに対し、図8は線分
IJ=線分LM≠線分JK=線分KLのように中心ピン
の位置が主走行タイヤの中間からずれたときのモノレー
ル台車の走行状況を示す説明図である。
【0044】この場合も図7と同様に∠IJP=∠ML
Qを保って、案内車輪11a,11b;11c,11d
;11e,11fのそれぞれの中心点が軌道の中心線と
合致するようにすると、主走行タイヤが軌道の接線方向
に向くためには、主走行タイヤの中心と軌道の中心は合
致しないが、点I又は点M及び点Kの位置であればよい
ことになる。
【0045】次に図9,図10は、図5で示すリンク4
4A,44B,44C,44Dに使用するリンクのうち
、左右のリンク系の中間に各1箇所取り付けられるばね
機構の一例を示し、圧縮ばね56を座板55で押え、つ
ば53,54でハウジング付リンク57の内部でロッド
52の端部を伸縮自在とすることで、図10に示すよう
に+A又は−Aの作用力がかかるまではリンク長は変化
しないが、+A又は−A以上の力が作用するとリンク長
が変化する。
【0046】このようなリンクを組込むことで、たとい
案内車輪が軌道の凹凸で上下動してもすぐに全台車が応
答しなくてもよくなるので、台車の走行中の安定性を増
やすことができる。
【0047】以上、3軸の主走行タイヤをそれぞれ台車
台枠で保持し、中間の台車台枠に対し一方の台車が時計
方向に首を振ったとき、他方の台車が反時計方向に同一
角度だけ首を振るように拘束するリンク・レバー機構で
連結して各台車台枠に案内車輪を設けることで、曲線路
上で主走行タイヤを曲線の接線方向に向かせるようにし
たので、短い半径の曲線上を走行することができ、従来
の跨座式モノレール台車では走れない曲線路上を容易に
走行することができる。
【0048】
【発明の効果】以上、第1の発明によれば、跨座式モノ
レール二軸台車において、二軸の中間に二軸台車の台枠
を横に揺動自在に連結する連結部を設け、この連結部と
二軸台車に一対の案内車輪を設け、二軸の主走行車輪と
案内車輪との取付距離を等しくすることで、二つの一軸
台車が連結されたときと同様に主走行車輪を曲線でもス
リップアングル零で走行可能にしたので、大形の台車で
も小半径の曲線上を走行できる跨座式モノレール二軸台
車を得ることができる。
【0049】又、第2の発明によれば、跨座式モノレー
ル三軸台車において、三軸の走行車輪に台車台枠をそれ
ぞれ設け、この台車台枠に一対の案内車輪を設け、両端
の台車台枠と中間の台車台枠の隣接部に両端の台車台枠
と中間の台車台枠を横に揺動自在に連結する連結部を設
け、両端の台車台枠を中間の台車台枠に揺動自在に設け
られたレバーを介してリンクで連結したので、大形の台
車でも小半径の曲線上を走行可能で既存の市街地でも軌
道できモノレールを走行させることのできる跨座式モノ
レール三軸台車を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本第1の発明の跨座式モノレール二軸
台車の一実施例を示す平面図。
【図2】図1の前面図。
【図3】図1のA−A断面図。
【図4】本第1の発明の跨座式モノレール二軸台車の他
の実施例を示す平面図。
【図5】本第2の発明の跨座式モノレール三軸台車の一
実施例を示す平面図。
【図6】図5の前面図。
【図7】本第2の発明の跨座式モノレール三軸台車の作
用を示す説明図。
【図8】本第2の発明の跨座式モノレール三軸台車の他
の実施例を示す説明図。
【図9】本第2の発明の跨座式モノレール三軸台車の異
なる他の実施例を示す要部断面図。
【図10】本第2の発明の跨座式モノレール三軸台車の
異なる他の実施例の作用を示す説明図。
【符号の説明】
2A,2B…主走行タイヤ、3A,3B,33A,33
B,33C…台枠、4,34A,34B…中心ピン、1
1A,11B,11C,11D,11E,11F,16
A,16B…案内車輪、43A,43B…レバー、44
A,44B,44C,44D…リンク。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  跨座式モノレール二軸台車において、
    前記二軸の中間に前記二軸台車の台枠を横に揺動自在に
    連結する連結部を設け、この連結部と前記二軸台車に一
    対の案内車輪を設け、前記二軸の主走行車輪と前記案内
    車輪との取付距離を等しくしたことを特徴とする跨座式
    モノレール二軸台車。
  2. 【請求項2】  跨座式モノレール三軸台車において、
    三軸の走行車輪に台車台枠をそれぞれ設け、この台車台
    枠に一対の案内車輪を設け、両端の台車台枠と中間の台
    車台枠の隣接部に前記両端の台車台枠と前記中間の台車
    台枠を横に揺動自在に連結する連結部を設け、前記両端
    の台車台枠を前記中間の台車台枠に揺動自在に設けられ
    たレバーを介してリンクで連結したことを特徴とする跨
    座式モノレール三軸台車。
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