特許 6186089 鉄道車両用の操舵台車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6186089

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】鉄道車両用の操舵台車

(51)【国際特許分類】

   B61F 5/46 20060101AFI20170814BHJP

【ＦＩ】

   B61F5/46

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-564673(P2016-564673)

(86)(22)【出願日】2015年12月9日

(86)【国際出願番号】JP2015006133

(87)【国際公開番号】WO2016098316

(87)【国際公開日】20160623

【審査請求日】2017年1月19日

(31)【優先権主張番号】特願2014-254688(P2014-254688)

(32)【優先日】2014年12月17日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中尾 俊一

(72)【発明者】

【氏名】楠 武宜

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０５４４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４６４０１９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１６８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０３６５４８９（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 特開２０１１−２１３２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２３７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｆ ５／００ − ５／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両の車体を支持するための台車枠と、
車幅方向に沿って延びる車軸及び前記車軸の両側に設けられた車輪を有する輪軸と、
前記輪軸又は前記輪軸と操舵方向に一体に変位する部材からなる押圧対象部材を押圧して前記輪軸を前記台車枠に対して操舵させる操舵装置と、を備え、
前記操舵装置は、前記押圧対象部材を押圧するために前記押圧対象部材に離間可能に接触する押圧部材と、前記押圧部材を前記押圧対象部材に対して接触及び離間させる動力機構とを含む少なくとも１つの操舵ユニットを有する、鉄道車両用の操舵台車。

【請求項2】

前記押圧対象部材は、前記輪軸の前記車輪であり、
前記操舵装置は、前記動力機構の動力により前記押圧部材が前記車輪を押圧することで前記輪軸を操舵させる、請求項１に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項3】

前記操舵装置は、前記動力機構の動力により前記押圧部材が前記車輪の踏面を押圧することで前記輪軸を操舵させる、請求項２に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項4】

前記押圧部材は、前記車輪に接触したときに前記車輪とともに回転可能なローラである、請求項２又は３に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項5】

前記押圧部材は、低摩擦材料で形成されている、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項6】

前記操舵装置は、複数の前記操舵ユニットを有し、
前記複数の操舵ユニットは、前記押圧対象部材のうち車幅方向一側の第１部分を離間可能に押圧する第１操舵ユニットと、前記押圧対象部材のうち車幅方向他側の第２部分を離間可能に押圧する第２操舵ユニットとを含み、
前記第１操舵ユニットと前記第２操舵ユニットとは、互いに異なる向きに前記押圧対象部材を押圧して前記輪軸を操舵させる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項7】

前記動力機構は、アクチュエータである、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【請求項8】

前記動力機構は、前記車体に対する前記台車枠の鉛直軸回りの相対回動に応じて動作するリンク機構である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の鉄道車両用の操舵台車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、輪軸を台車枠に対して操舵させる操舵装置を有する鉄道車両用の操舵台車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄道車両の曲線通過性能を向上させるために、アクチュエータを用いた操舵機構により曲線軌道の曲率に合わせて強制操舵させる操舵台車が提案されている。例えば、特許文献１の台車では、アクチュエータの一端部を台車枠に連結し、アクチュエータの他端部を軸箱に連結し、油圧によりアクチュエータを伸縮動作させることで、軸箱に支持された輪軸を強制操舵させる。また、ボルスタ（又は車体）と軸箱とに操舵リンクが連結され、曲線軌道の曲率に合わせて受動的に操舵させる操舵台車も知られている。例えば、特許文献２の台車では、車両の曲線通過時にボルスタが台車枠に対してヨーイング方向に回動するのに操舵リンクが機械的に連動することで軸箱が車両長手方向に移動させられ、輪軸が操舵される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２２６５７６号公報

【特許文献2】特開２０１３−２３０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の操舵台車では、アクチュエータの他端部が軸箱に連結されているため、アクチュエータが故障して固着した場合には、故障したアクチュエータが輪軸の操舵方向の動きを阻害することとなる。また、特許文献２の操舵台車でも、操舵リンクが故障した場合には、操舵リンクが輪軸の操舵方向の動きを阻害するかもしれない。このように、操舵装置の動力機構に何等か不具合が生じると、曲線通過時にレールから受ける横圧によって輪軸が自然に操舵することも困難となり、車輪のレールから受ける横圧が増大するため、車輪のフランジに摩耗が生じ易くなるとともに、車輪とレールとの間の摩擦によって、きしり音が生じる可能性もある。

【0005】

そこで本発明は、操舵装置の動力機構に故障等が生じたときの台車性能を良好に保つことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る鉄道車両用の操舵台車は、鉄道車両の車体を支持するための台車枠と、車幅方向に沿って延びる車軸及び前記車軸の両側に設けられた車輪を有する輪軸と、前記輪軸又は前記輪軸と操舵方向に一体に変位する部材からなる押圧対象部材を押圧して前記輪軸を前記台車枠に対して操舵させる操舵装置と、を備え、前記操舵装置は、前記押圧対象部材を押圧するために前記押圧対象部材に離間可能に接触する押圧部材と、前記押圧部材を前記押圧対象部材に対して接触及び離間させる動力機構とを含む少なくとも１つの操舵ユニットを有する。

【0007】

前記構成によれば、動力機構により押圧部材に押圧対象部材を押圧させることで輪軸が積極的に操舵される一方、輪軸を操舵させる必要ないときには、動力機構により押圧部材が押圧対象部材から離間させられる。このため、もし押圧部材が押圧対象部材から離間した状態で動力機構が故障等したとしても、押圧部材は輪軸の動きを規制せず、輪軸が操舵方向に動くことは許容される。それゆえ、動力機構が故障等した場合でも、曲線通過時にレールから受ける横圧による自然現象の範囲で輪軸がレールに沿って操舵することが可能となる。従って、操舵装置の動力機構に故障等が生じたときの台車性能を良好に保つことができる。

【発明の効果】

【0008】

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、操舵装置の動力機構に故障等が生じたときの台車性能を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る鉄道車両用の操舵台車の平面図である。

【図2】図１に示す操舵台車の側面図である。

【図3】図１に示す操舵台車の輪軸を操舵するための操舵システムのブロック図である。

【図4】図１に示す操舵台車を搭載した鉄道車両の曲線通過状態を説明する平面模式図である。

【図5】第２実施形態に係る鉄道車両用の操舵台車の平面図である。

【図6】図５に示す操舵台車の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、鉄道車両が進行する方向であって車体が延びる長さ方向を車両長手方向とし、それに直交する横方向を車幅方向として定義する（なお、実施形態においては、車両長手方向は前後方向とも称し、車幅方向は左右方向とも称しえる。）。また、図面中において同一の構成については同一符号を付している。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る鉄道車両用の操舵台車１の平面図である。図２は、図１に示す操舵台車１の側面図である。図１及び２に示すように、第１実施形態の操舵台車１は、鉄道車両の車体２を空気バネ３を介して支持する台車枠４を備える。空気バネ３は、車体２側に接続される上壁部３ａと、台車枠４側に接続される下壁部３ｂと、上壁部３ａと下壁部３ｂとを弾性的に結合する弾性部３ｃとを備える。空気バネ３は、上壁部３ａと下壁部３ｂとが弾性部３ｃを介して水平方向に相対変位可能なように構成され、それにより車体２と台車枠４とがヨーイング方向に相対変位可能となっている。

【0012】

台車枠４は、車幅方向に延びて一対の空気バネ３が載せられる横梁４ａと、横梁４ａの車幅方向の両端部に接続されて車両長手方向に延びる一対の側梁４ｂとを有し、平面視でＨ形状を呈する。横梁４ａの前方及び後方には、それぞれ車幅方向に沿って延びる輪軸５Ａ，５Ｂが配置されている。輪軸５Ａ，５Ｂは、車幅方向に沿って延びる車軸６と、車軸６の左右両側に夫々設けられた第１車輪７及び第２車輪８とを有する。なお、以下では、説明の都合上、車両進行方向を一方の向きに決めて、５Ａを前輪側の輪軸、５Ｂを後輪側の輪軸とする。

【0013】

車軸６の車幅方向の両端部には、第１及び第２車輪７，８よりも車幅方向外側において車軸６を回転自在に支持する軸受９が設けられ、その軸受９は軸箱１０に収容されている。軸箱１０は、軸箱支持装置１１（サスペンション）によって側梁４ｂに弾性結合されて懸架されている。軸箱支持装置１１は、軸箱１０と側梁４ｂとの間に介設されて鉛直方向に伸縮するコイルバネ１２（軸バネ）と、軸箱１０から一体に車両長手方向中央側に向けて延びて側梁４ｂに回動可能に連結される軸梁１３とを備える。軸箱支持装置１１は、いわゆる軸梁式である。

【0014】

軸梁１３の先端部１３ａは、側梁４ｂのブラケット部４ｂａに対してゴムブッシュ１４を介して連結されている。軸梁１３は、ゴムブッシュ１４の弾性変形により、側梁４ｂに対してヨーイング方向に相対変位することが許容されている。即ち、軸梁１３と一体にヨーイング方向に変位する部材である軸箱１０及び輪軸５が、台車枠４に対してヨーイング方向に相対変位することが許容されている。台車枠４には、第１及び第２車輪７，８の踏面に押し付け可能な制輪子１５ａを有するブレーキ装置１５が搭載されている。

【0015】

台車枠４には、第１及び第２車輪７，８（押圧対象部材）を押圧して一対の輪軸５Ａ，５Ｂを台車枠４に対して操舵させる操舵装置１６が搭載されている。操舵装置１６の構成及び配置は、横梁４ａを基準にして車両長手方向に対称（横梁４ａを基準に線対称）であるので、以下では、操舵装置１６のうち車両長手方向一方側、すなわち前輪側の輪軸５Ａを操舵させる構成等について代表して説明する。

【0016】

操舵装置１６は、輪軸５Ａを中立位置（非旋回位置）から一方向に操舵させるための第１及び第２操舵ユニット２１，２２と、輪軸５Ａを中立位置（非旋回位置）から他方向に操舵させるための第３及び第４操舵ユニット２３，２４とを備える。第１〜第４操舵ユニット２１〜２４は、第１及び第２車輪７，８を押圧するために第１及び第２車輪７，８に離間可能に接触する第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａと、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａを車輪７，８に対して接触及び離間させるように駆動する第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂ（アクチュエータ：動力機構）とを備える。

【0017】

第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂは、油圧により進退するロッド２１ｂａ〜２４ｂａを有する。第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａは、ロッド２１ｂａ〜２４ｂａに回転自在に支持されたローラであり、車輪７，８に接触したときに車輪７，８の回転に従って回転する。第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａは、ブレーキ装置１５の制輪子１５ａの摺動面の材料よりも摩擦係数が低い低摩擦材料で形成されている。このように、第１〜第４操舵ユニット２１〜２４自体は、互いに同じ構成である。

【0018】

第１操舵ユニット２１は、第１車輪７の踏面（第１部分）に車両長手方向中央側から対向するように配置されている。第１油圧シリンダ２１ｂは、台車枠４にブラケット１７を介して固定されている。第１油圧シリンダ２１ｂのロッド２１ｂａは、車両長手方向に伸縮する。第１油圧シリンダ２１ｂのロッド２１ｂａが最収縮位置にあるとき、運行時のレールの最小曲線において、第１押圧部材２１ａは第１車輪７の踏面から離間している。第１油圧シリンダ２１ｂのロッド２１ｂａが伸長することで、第１押圧部材２１ａは第１車輪７の踏面を車両長手方向外方に押して第１車輪７を変位させる。

【0019】

第２操舵ユニット２２は、第２車輪８の外側面のうち車両長手方向中央側の部分（第２部分）に車幅方向外側から対向するように配置されている。第２油圧シリンダ２２ｂは、台車枠４（側梁４ｂ）に固定されている。第２油圧シリンダ２２ｂのロッド２２ｂａは、車幅方向に伸縮する。第２油圧シリンダ２２ｂのロッド２２ｂａが最収縮位置にあるとき、運行時のレールの最小曲線において、第２押圧部材２２ａは第２車輪８の外側面から離間している。第２油圧シリンダ２２ｂのロッド２２ｂａが伸長することで、第２押圧部材２２ａは第２車輪８の外側面のうち車両長手方向中央側の領域を車幅方向内方に押して第２車輪８を変位させる。

【0020】

このように、第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａが伸長し、第１及び第２押圧部材２１ａ，２２ａが第１及び第２車輪７，８を押すことで、輪軸５が中立位置から一方向に向けて強制操舵させられる。即ち、第１操舵ユニット２１と第２操舵ユニット２２とが、互いに異なる向き（本例では、直交する向き）に輪軸５を押圧することで、輪軸５Ａが一方向に円滑に操舵されることになる。

【0021】

第３及び第４操舵ユニット２３，２４は、第１及び第２操舵ユニット２１，２２に対して車幅方向に対称に配置されている。第３操舵ユニット２３は、第２車輪８の踏面に車両長手方向中央側から対向するように配置されている。第３油圧シリンダ２３ｂは、台車枠４にブラケット１８を介して固定されている。第３油圧シリンダ２３ｂのロッド２３ｂａは、車両長手方向に伸縮する。第３油圧シリンダ２３ｂのロッド２３ｂａが最収縮位置にあるとき、運行時のレールの最小曲線において、第３押圧部材２３ａは第２車輪８の踏面から離間している。第３油圧シリンダ２３ｂのロッド２３ｂａが伸長することで、第３押圧部材２３ａは第２車輪８の踏面を車両長手方向外方に押して第２車輪８を変位させる。

【0022】

第４操舵ユニット２４は、第１車輪７の外側面のうち車両長手方向中央側の部分に車幅方向外側から対向するように配置されている。第４油圧シリンダ２４ｂは、台車枠４（側梁４ｂ）に固定されている。第４油圧シリンダ２４ｂのロッド２４ｂａは、車幅方向に伸縮する。第４油圧シリンダ２４ｂのロッド２４ｂａが最収縮位置にあるとき、運行時のレールの最小曲線（最小曲率）において、第４押圧部材２４ａは第１車輪７の外側面から離間している。第４油圧シリンダ２４ｂのロッド２４ｂａが伸長することで、第４押圧部材２４ａは第１車輪７の外側面のうち車両長手方向中央側の領域を車幅方向内方に押して第１車輪７を変位させる。

【0023】

このように、第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂのロッド２３ｂａ，２４ｂａが伸長し、第３及び第４押圧部材２３ａ，２４ａが第２及び第１車輪８，７を押すことで、輪軸５Ａが中立位置から他方向に向けて強制操舵させられる。

【0024】

図３は、図１に示す操舵台車１の輪軸５Ａ，５Ｂを操舵するための操舵システム５０のブロック図である。図４は、図１に示す操舵台車１を搭載した鉄道車両１００の曲線通過状態を説明する平面模式図である。なお、図４では、一対のレール（図示せず）の間を通る中心線を示す軌道線２００が図示されている。図３に示すように、操舵システム５０は、曲線検知装置５１と、操舵コントローラ５２と、油圧ポンプ５３と、第１〜第４切換弁５４〜５７と、前輪用の第１〜第４操舵ユニット２１〜２４と、後輪用の第１〜第４操舵ユニット２１〜２４とを備える。操舵システム５０は、台車１及び車体２に搭載されている。例えば、曲線検知装置５１、操舵コントローラ５２、油圧ポンプ５３、第１〜第４切換弁５４〜５７が、車体２に搭載され、前輪用及び後輪用の第１〜第４操舵ユニット２１〜２４が、台車１に搭載される。

【0025】

曲線検知装置５１は、鉄道車両の走行中にレールの曲線領域を通過すること及び当該曲線の曲率を検知する公知の装置である。例えば、曲線検知装置５１は、レールの曲線領域の位置及び曲率に関する情報を記録した曲線マップと、速度発電機からの情報により算出される累積走行距離等に基づいて車両の自車位置を検出可能な自車位置検出装置とを備え、検出された自車位置を曲線マップに照合することで、レールの曲線領域を通過すること及び当該曲線の曲率を検知する構成としてもよい。

【0026】

操舵コントローラ５２は、曲線検知装置５１で検知された情報に基づいて、第１及び第２操舵ユニット２１，２２、又は、第３及び第４操舵ユニットを選択的に駆動するように第１〜第４切換弁５４〜５７を制御する。油圧ポンプ５３は、圧油を第１〜第４操舵ユニット２１〜２４（の第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂ）に供給するためのものである。

【0027】

第１及び第３切換弁５４，５６は、弁内部の切換要素（例えば、スプール）の位置を、第１及び第２操舵ユニット２１，２２の第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａを伸長させる第１位置と、第１及び第２操舵ユニット２１，２２の第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａを収縮させる第２位置と、第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂを停止させる中立位置との間で流路を切換可能である。

【0028】

第２及び第４切換弁５５，５７も、同様に、弁内部の切換要素（例えば、スプール）の位置を、第３及び第４操舵ユニット２３，２４の第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂのロッド２３ｂａ，２４ｂａを伸長させる第１位置と、第３及び第４操舵ユニット２３，２４の第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂのロッド２３ｂａ，２４ｂａを収縮させる第２位置と、第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂを停止させる中立位置との間で流路を切換可能である。

【0029】

操舵コントローラ５２は、直線走行時には、第１〜第４操舵ユニット２１〜２４の何れもが輪軸５から離間した状態で（即ち、第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂのロッド２１ｂａ〜２４ｂａが収縮した状態で）、第１〜第４切換弁５４〜５７を中立位置に保持する。輪軸５Ａ，５Ｂを一方向に操舵させるときには、操舵コントローラ５２は、第２及び第４切換弁５５，５７を中立位置で保持したまま、第１及び第３切換弁５４，５６を第１位置に切り換えて第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａを伸長させる。

【0030】

第１及び第２押圧部材２１ａ，２２ｂに押圧されることによる車輪７，８の変位量は、ロッド２１ｂａ，２２ｂａが伸長するストローク量によって決まる。ロッド２１ｂａ，２２ｂａが伸長するストローク量は、第１及び第３切換弁５４，５６が第１位置になってから中立位置に戻るまでの時間によって決まる。一例として、操舵コントローラ５２が、第１及び第３切換弁５４，５６が第１位置になってから、車輪７，８の変位量を検出可能な変位検出器（図示せず）で検出される変位量が目標値に達した時点で、第１及び第３切換弁５４，５６を中立位置に戻すと、輪軸５Ａ，５Ｂが目標の操舵角で維持される。変位検出器は、車輪７，８の側面の変位を非接触に測定するセンサでもよいし、油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａのストローク量を計測するものでもよい。

【0031】

そこから輪軸５Ａ，５Ｂを中立位置に戻すには、操舵コントローラ５２は、第２及び第４切換弁５５，５７を中立位置で保持したまま、第１及び第３切換弁５４，５６を第２位置に切り換えて第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂのロッド２１ｂａ，２２ｂａを収縮させる。そして、操舵コントローラ５２は、ロッド２１ｂａ，２２ｂａが最縮退位置に戻ったと判断される時点で、第１及び第３切換弁５４，５６を中立位置に戻すことで、第１及び第２押圧部材２１ａ，２２ｂが車輪７，８から離間した状態に維持される。

【0032】

輪軸５を他方向に操舵させるときには、上記と逆の制御がなされる。即ち、操舵コントローラ５２は、第１及び第３切換弁５５，５７を中立位置で保持したまま、第２及び第４切換弁５５，５７を第１位置に切り換えて第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂのロッド２３ｂａ，２４ｂａを伸長させる。輪軸５を中立位置に戻すには、操舵コントローラ５２は、第１及び第３切換弁５４，５６を中立位置で保持したまま、第２及び第４切換弁５５，５７を第２位置に切り換えて第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂのロッド２３ｂａ，２４ｂａを収縮させる。

【0033】

操舵ユニット２１〜２４の動作範囲は、運行時の走行曲線の曲率に応じた輪軸５Ａ，５Ｂの変位が得られるように調整され、その最大動作範囲は、運行時の走行曲線において適正な車輪７，８の変位が得られるように設定される。

【0034】

鉄道車両がレールの直線領域から曲線領域に移行するとき、台車１の輪軸５Ａ，５Ｂのうち前輪側の輪軸５Ａから先に曲線領域に進入し、その後に遅れて後輪側の輪軸５Ｂが曲線領域に進入する。そこで、操舵コントローラ５２は、後輪側の輪軸５Ｂを操舵開始する時期を前輪側の輪軸５Ａを操舵開始する時期から遅らせるように制御してもよい。具体的には、操舵コントローラ５２は、前輪側の輪軸５Ａが曲線領域に進入開始する時期と後輪側の輪軸５Ｂが曲線領域に進入開始する時期との時間差を計算し、その時間差の分だけ後輪側の輪軸５Ｂの操舵開始の時期を遅らせるようにしてもよい。なお、前輪側の輪軸５Ａを操舵開始する時期と後輪側の輪軸５Ｂを操舵開始する時期とを同じにしてもよく、その場合には、曲線通過時にレールから受ける横圧による自然現象の範囲で輪軸５Ｂがレールに沿って操舵することになる。

【0035】

上記のようにして、図４に示すように、曲線通過時の鉄道車両１００では、前述した操舵システム５０により、車軸６が軌道線２００に対して略直交する方向に向くように操舵され、レールから車輪７，８に付与される横圧が低減されるようになっている。

【0036】

以上に説明した構成によれば、第１及び第２油圧シリンダ２１ｂ，２２ｂによる動力で第１及び第２押圧部材２１ａ，２２ａに第１及び第２車輪７，８を押圧させることで輪軸５が一方向に強制操舵される一方、第３及び第４油圧シリンダ２３ｂ，２４ｂによる動力で第３及び第４押圧部材２３ａ，２４ａに第２及び第１車輪８，７を押圧させることで輪軸５が他方向に強制操舵される。そして、輪軸５を操舵させる必要ないときには、第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂにより第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａが第１及び第２車輪７，８から離間させられる。このため、もし第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａが第１及び第２車輪７，８から離間した状態で第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂの何れかが故障等したとしても、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａは輪軸５の動きを規制せず、輪軸５が操舵方向に動くことは許容される。

【0037】

それゆえ、第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂの何れかが故障等した場合でも、曲線通過時にレールから受ける横圧による自然現象の範囲で輪軸５がレールに沿って操舵することが可能となる。従って、操舵装置１６の第１〜第４油圧シリンダ２１ｂ〜２４ｂの何れかに故障等が生じたときの台車性能を良好に保つことができる。

【0038】

また、第１〜第４操舵ユニット２１〜２４は、輪軸５Ａ又は輪軸５Ｂと操舵方向に一体に変位する部材（軸箱１０又は軸梁１３等）からなる押圧対象部材に連結する必要がないので、既存の台車にも容易に追加することができる。また、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａはローラであり、車輪７，８に接触したときに車輪７，８とともに回転するので、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａの摩耗を抑制することができるとともに、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａの押圧による車輪７，８の減速も抑制することができる。また、第１〜第４押圧部材２１ａ〜２４ａは、低摩擦材料で形成されているので、前記した摩耗及び減速を更に抑制することができる。

【0039】

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る鉄道車両用の操舵台車１０１の平面図である。図６は、図５に示す操舵台車１０１の側面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。図５及び６に示すように、第２実施形態の操舵台車１０１は、空気バネ３を介して車体２を支持するための車幅方向に延びるボルスタ１６０を備える。ボルスタ１６０は、車体２のブラケット２ａにボルスタアンカ１６９により接続されている。ボルスタ１６０は、台車枠１０４にヨーイング方向に相対回動可能に支持されている。台車枠１０４は、ボルスタ１６０の下方において車幅方向に延びる横梁１０４ａと、横梁１０４ａの車幅方向の両端部に接続されて車両長手方向に延びる一対の側梁１０４ｂとを有する。横梁１０４ａの前方及び後方には、それぞれ車幅方向に沿って延びる輪軸５Ａ，５Ｂが配置されている。

【0040】

台車１０１は、インナーフレーム式台車である。輪軸５Ａ，５Ｂの車軸６は、第１車輪７及び第２車輪８よりも車幅方向内側において、軸受を介して軸箱１０により回転自在に支持される。側梁１０４ｂは、第１車輪７及び第２車輪８よりも車幅方向内側において、横梁１０４ａから軸箱１０の上方位置まで車両長手方向に延びている。軸箱１０は、第１実施形態と同様に、軸梁式の軸箱支持装置１１によって側梁１０４ｂに弾性結合されている。

【0041】

台車枠１０４には、第１及び第２車輪７，８を押圧して一対の輪軸５Ａ，５Ｂを台車枠１０４に対して操舵させる操舵装置１１６が搭載されている。操舵装置１１６は、車幅方向一方側に配置された第１操舵ユニット１２１と、車幅方向他方側に配置された第２操舵ユニット１２３とを備える。第１操舵ユニット１２１と第２操舵ユニット１２３とは、台車中心を基準として点対称に構成されるため、以下では代表して第１操舵ユニット１２１について説明する。

【0042】

第１操舵ユニット１２１は、第１車輪７に接触及び離間可能な第１押圧部材１６１と、第１車輪７に接触及び離間可能な第２押圧部材１６２と、第１及び第２押圧部材１６１，１６２を第１車輪７に対して接触及び離間させる動力を伝達する操舵リンク機構１６３（動力機構）とを備える。操舵リンク機構１６３は、台車枠１０４の車幅方向外側に配置された操舵テコ１６４を備える。操舵テコ１６４は、支点１６５、力点１６６、第１作用点１６７及び第２作用点１６８を有する。第１作用点１６７は支点１６５の一方側に配置され、第２作用点１６８は支点１６５の他方側に配置されている。操舵テコ１６４は、支点１６５において車幅方向に延びる軸線周りに回動自在に台車枠１０４に支持されている。操舵テコ１６４は、力点１６６において連結リンク１７０を介してボルスタ１６０に連結されている。

【0043】

操舵テコ１６４は、第１作用点１６７において第１操舵リンク１７１の長手方向の内端部に連結されている。操舵テコ１６４は、第２作用点１６８において第２操舵リンク１７２の長手方向の内端部に連結される。第１操舵リンク１７１の長手方向の外端部には、第１押圧部材１６１が接続されている。第２操舵リンク１７２の長手方向の外端部には、第２押圧部材１６２が接続されている。第１及び第２押圧部材１６１，１６２は、第１車輪７の踏面に車両長手方向中央側から対向している。第１及び第２押圧部材１６１，１６２は、第１及び第２操舵リンク１７１，１７２の外端部に回転自在に支持されたローラである。台車枠１０４には、第１及び第２操舵リンク１７１，１７２をそれぞれ案内するガイド部材１７３，１７４が設けられている。ガイド部材１７３，１７４は、第１及び第２操舵リンク１７１，１７２の車幅方向の所定以上の変位を規制しながら第１及び第２操舵リンク１７１，１７２を長手方向に摺動自在に下方から支持する。

【0044】

以上の構成によれば、台車１０１が曲線を通過する際には、ボルスタ１６０及び車体２に対する台車枠１０４の鉛直軸回りの相対回動に連動して操舵リンク機構１６３が動作することで、操舵テコ１６４が支点１６５を中心として鉛直平面内で回動して第１及び第２押圧部材１６１，１６２が台車枠１０４に対して車両長手方向に相対変位する。操舵リンク機構１６３により第１及び第２押圧部材１６１，１６２が互いに離間する方向に変位すると、第１及び第２押圧部材１６１，１６２が輪軸５Ａ，５Ｂの第１車輪７の踏面を車両長手方向外方に押圧し、一対の輪軸５Ａ，５Ｂが操舵される。そして、操舵リンク機構１６３により第１及び第２押圧部材１６１，１６２が互いに近接する方向に変位すると、第１及び第２押圧部材１６１，１６２が第１車輪７の踏面から離れ、一対の輪軸５Ａ，５Ｂが中立位置に戻される。

【0045】

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、例えば１つの実施形態中の一部の構成を他の実施形態に適用してもよい。実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。例えば、台車は、ボルスタレス台車でもボルスタ付き台車でも何れでもよいし、アウターフレーム式でもインナーフレーム式でも何れでもよい。軸箱支持装置は、軸梁式に限られず、輪軸が台車枠に対してヨーイング方向に相対変位可能なものであれば種々のタイプのものが利用可能である。操舵装置が輪軸を操舵させるために押圧する押圧対象部材は、輪軸に限られず、輪軸と操舵方向に一体に変位する部材（例えば、軸箱又は軸梁等）であればよい。押圧部材を車輪に接触及び離間させるためのアクチュエータは、油圧シリンダに限られず、空気圧シリンダでもよいし、電気式の直動モータ等でもよい。

【0046】

押圧部材は、回転自在なローラに限られず、輪軸に対して摺動自在に面接触する摺動部材でもよい。その場合、摺動部材は、少なくともブレーキ装置の制輪子の摺動面の材料よりも摩擦係数が低い低摩擦材料で形成される。第１操舵ユニット２１が第１車輪７の踏面を車両長手方向外方に押し、第２操舵ユニット２２が第２車輪８の踏面を車両長手方向内方に押すことで（即ち、第１車輪７と第２車輪８とを１８０°異なる向きに押すことで）、輪軸５を操舵させてもよい。あるいは、第２操舵ユニット２２及び第４操舵ユニット２４を廃止して、第１操舵ユニット２１のみで輪軸５を一方向に操舵させ、第３操舵ユニット２３のみで輪軸５を他方向に操舵させてもよい。また、一対の輪軸５Ａ，５Ｂのうち一方のみが操舵される構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0047】

以上のように、本発明に係る鉄道車両用の操舵台車は、上述した優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる鉄道車両に広く適用すると有益である。

【符号の説明】

【0048】

１ 操舵台車
２ 車体
４ 台車枠
５Ａ，５Ｂ 輪軸（押圧対象部材）
６ 車軸
７ 第１車輪
８ 第２車輪
１６，１１６ 操舵装置
２１〜２４，１２１，１２３ 第１〜第４操舵ユニット
２１ａ〜２４ａ，１６１，１６２ 第１〜第４押圧部材
２１ｂ〜２４ｂ 第１〜第４油圧シリンダ（アクチュエータ：動力機構）
５０ 操舵システム
１６３ 操舵リンク機構（動力機構）
１００ 鉄道車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】