(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
予め定められた走行軌道を走行する車両(例えば、案内軌条式鉄道車両)として、走行軌道に沿って敷設された主案内レールに接して転動する主案内輪と、走行軌道の分岐部に敷設された分岐案内レールに接して転動する分岐案内輪と、を有するものが知られている。主案内レールは、走行軌道の車幅方向両側に走行軌道に沿って敷設されており、この主案内レールに接する主案内輪は、車幅方向内方の反力を受けて転動する。一方、分岐案内レールは、主案内レールよりも車幅方向内方に敷設されており、この分岐案内レールに接する分岐案内輪は、車幅方向外方の反力を受けて転動する。
【0003】
以下の説明において、単に「案内輪」と記載した場合は、主案内輪及び分岐案内輪を含むものとし、単に「案内レール」と記載した場合は、主案内レール及び分岐案内レールを含むものとする。
【0004】
一般に、前記案内輪は、リンクを介して車両の取付アームに支持されており、リンクと取付アームとの間には、緩衝ゴム等の緩衝部材を備えた緩衝装置が配置されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1には、前記リンクにL字型てこを用いた緩衝装置が開示され、特許文献2には、前記リンクに車両の走行方向に沿った案内リンクを用いた緩衝装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1に記載された緩衝装置では、荷重を受ける案内輪に対して比較的離れた位置に支持軸を有することから、支持軸周りのブッシュやワッシャが摩耗しやすく、メンテナンスの回数が増加してしまうという問題があった。また、部品点数が多く、案内輪の組立やメンテナンスに時間を要するという問題もあった。
【0007】
また、特許文献2に記載された緩衝装置では、案内輪と緩衝部材との中間に支持軸が配置されていることから、支持軸に応力が集中しやすく、支持軸周りのブッシュやワッシャが摩耗しやすく、特許文献1に記載された発明と同様に、メンテナンスの回数が増加してしまうという問題があった。また、案内リンクの中間に支持軸を有することから、案内輪が案内レールから反力を受けることによって、緩衝部材側の端部が案内輪と反対方向に移動することとなる。したがって、緩衝量を大きくしようとすれば、その分だけ案内リンクの端部が移動できる空間を確保しなければならないという設計上の制約もあった。
【0008】
本発明は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、部品点数の削減、部品の摩耗の低減及び設計上の制約の低減を図ることができ、組立やメンテナンスに要する工数を低減することができる、車両の案内輪緩衝装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば、車両の走行軌道に敷設された案内レールに接し車幅方向の反力を受けて転動する案内輪を有する車両の案内輪緩衝装置において、前記車両に取り付けられ車幅方向外方に延出された取付アームと、該取付アームの先端に配置され前記車両の進行方向に沿って配置された緩衝リンクと、該緩衝リンクの一端に設けられ前記緩衝リンクを前記取付アームに揺動可能に支持する緩衝リンク支持部と、前記緩衝リンクの他端に設けられ前記案内輪を回転自在に支持する案内輪支持部と、前記緩衝リンクを前記取付アームに対して弾性的に支持する緩衝用弾性部と、
を備え、前記緩衝用弾性部は、前記緩衝リンク支持部と前記案内輪支持部との中間部に配置され前記取付アームに支持された弾性体により構成されている、ことを特徴とする車両の案内輪緩衝装置が提供される。
【0010】
また、本発明によれば、車両の走行軌道に敷設された案内レールに接し車幅方向の反力を受けて転動する案内輪を有する車両の案内輪緩衝装置において、前記車両に取り付けられ車幅方向外方に延出された取付アームと、該取付アームの先端に配置され前記車両の進行方向に沿って配置された緩衝リンクと、該緩衝リンクの一端に設けられ前記緩衝リンクを前記取付アームに揺動可能に支持する緩衝リンク支持部と、前記緩衝リンクの他端に設けられ前記案内輪を回転自在に支持する案内輪支持部と、前記緩衝リンクを前記取付アームに対して弾性的に支持する緩衝用弾性部と、を備え、前記緩衝用弾性部は、前記緩衝リンク支持部に配置された第一弾性体と、前記緩衝リンク支持部と前記案内輪支持部との中間部に配置され前記取付アームに支持された第二弾性体と、により構成され、前記第二弾性体は前記第一弾性体よりも柔らかく形成されている、ことを特徴とする車両の案内輪緩衝装置が提供される。
【0011】
前記弾性体は、弾性力を有するブッシュであってもよい。また、前記第一弾性体及び前記第二弾性体は、弾性力を有するブッシュであってもよい。
【0013】
また、前記取付アームは、前記緩衝リンクの一部を摺動可能に支持する挟持部を有していてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る車両の案内輪緩衝装置によれば、車両の進行方向に沿って配置された緩衝リンクの一端が取付アームに支持され、緩衝リンクの他端に案内輪が支持されていることから、車両の走行に伴って案内輪が案内レールから反力を受けた際に、緩衝リンクは一端を支点として揺動し、緩衝リンクの全長を生かして効果的に衝撃を吸収することができる。
【0015】
また、緩衝リンクの一端を支点とすることにより、緩衝リンクと取付アームとの間に緩衝用弾性部を配置するだけで緩衝機構を形成することができ、部品点数の削減を図ることができる。また、緩衝リンクの一端が大きく揺動しないことから、設計上の制約を低減することができる。また、上述した特許文献1に記載された発明と比較して、荷重を受ける案内輪に対する支持軸の距離を短縮することができ、上述した特許文献2に記載された発明と比較して、支持軸に生じる応力を緩和することができ、部品の摩耗を低減することができる。したがって、組立やメンテナンスに要する工数を低減することもできる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付すことにより重複した説明を省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0018】
図1〜
図4を用いて本発明の第一実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1について説明する。本実施形態に係る案内輪緩衝装置1を備えた車両は、例えば、予め定められた走行軌道を走行する案内軌条式鉄道車両であり、走行軌道に沿って敷設された主案内レール2に接して転動する主案内輪3と、走行軌道の分岐部に敷設された分岐案内レール4に接して転動する分岐案内輪5と、を有する。車両は、
図1に示した主案内レール2に沿って、図中、下方から上方又は上方から下方に移動する。
【0019】
主案内レール2は、走行軌道の車幅方向両側に走行軌道に沿って敷設されており、この主案内レール2に接する主案内輪3は、車幅方向内方の反力を受けて転動する。一方、分岐案内レール4は、主案内レール2よりも車幅方向内方に敷設されており、この分岐案内レール4に接する分岐案内輪5は、車幅方向外方の反力を受けて転動する。分岐案内輪5が分岐案内レール4に接することで、車両は別の走行軌道に案内される。
【0020】
図1に示したように、車両は、車幅方向の左右に配置され平面視略U字状に形成された案内アーム6と、これらの案内アーム6に支持された走行輪7と、左右の案内アーム6を連結するタイロッド8と、を有し、左右の案内アーム6及び走行輪7は、タイロッド8によってキングピン9を中心に同期して左右方向に向きを変更できるように構成されている。そして、案内輪緩衝装置1は、案内アーム6の両端に配置されている。
【0021】
図1〜
図3に示したように、案内輪緩衝装置1は、車両に取り付けられ車幅方向外方に延出された取付アーム10と、取付アーム10の先端に配置され車両の進行方向に沿って配置された緩衝リンク11と、緩衝リンク11の一端に設けられ緩衝リンク11を取付アーム10に揺動可能に支持する緩衝リンク支持部12と、緩衝リンク11の他端に設けられ案内輪(主案内輪3及び分岐案内輪5)を回転自在に支持する案内輪支持部13と、緩衝リンク11を取付アーム10に対して弾性的に支持する緩衝用弾性部14と、を備えている。
【0022】
取付アーム10は、一端にフランジ15を備え、フランジ15がボルト・ナットによって案内アーム6の端部に連結されている。緩衝リンク11は、取付アーム10の先端に、車両の進行方向に沿って、すなわち、主案内レール2に沿ってスキッド(そり)の如く配置されている。案内輪支持部13は、緩衝リンク11に略鉛直に固定された支持軸を有し、緩衝リンク11から上方に突出した支持軸の上部に主案内輪3が回転自在に取り付けられ、緩衝リンク11から下方に突出した支持軸の下部に分岐案内輪5が回転自在に取り付けられている。
【0023】
緩衝リンク11は、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けた際、緩衝リンク支持部12を支点として回動(揺動)する。このように緩衝リンク11が揺動する際、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4から受ける衝撃は、緩衝リンク11を取付アーム10に弾性的に支持する緩衝用弾性部14によって吸収される。
【0024】
図2〜
図4に示したように、緩衝リンク支持部12は、緩衝リンク11の一端に略鉛直方向に形成された第一孔16と、取付アーム10に支持され第一孔16に挿通された第一ロッド17と、第一ロッド17と第一孔16との間に設けられた第一弾性ブッシュ18と、を有する。第一孔16から突出した第一ロッド17の上端及び下端は、ボルト19によって取付アーム10に固定されている。
【0025】
第一弾性ブッシュ18の材質には、ゴム等の弾性部材が用いられる。第一ロッド17には円筒状の第一弾性ブッシュ18の内周面が接着され、第一弾性ブッシュ18の外周面には金属製又は樹脂製の円筒状のカラー20が接着され、カラー20が第一孔16に圧入されている。かかる構成により、緩衝リンク11が第一ロッド17を軸心(支点)として回動すると、第一弾性ブッシュ18が弾性的に周方向に捩れることになる。したがって、この第一弾性ブッシュ18は、緩衝用弾性部14の一部として機能する。
【0026】
また、緩衝用弾性部14は、緩衝リンク11の中間部に略鉛直方向に形成された第二孔21と、取付アーム10に支持され第二孔21に挿通された第二ロッド22と、第二ロッド22と第二孔21との間に設けられた第二弾性ブッシュ23と、を有する。第二孔21から突出した第二ロッド22の上端及び下端は、ボルト24によって取付アーム10に固定されている。
【0027】
第二弾性ブッシュ23の材質には、第一弾性ブッシュ18と同様に、ゴム等の弾性部材が用いられるが、同一の材質である必要はなく、異なる弾性率を有する材質であってもよい。第二ロッド22には円筒状の第二弾性ブッシュ23の内周面が接着され、第二弾性ブッシュ23の外周面には金属製又は樹脂製の円筒状のカラー25が接着され、カラー25が第二孔21に圧入されている。また、第二弾性ブッシュ23は、第一弾性ブッシュ18よりも弾性率が低く(柔らかく)なるように形成されていることが好ましい。
【0028】
かかる構成により、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けた際、緩衝リンク11は第一ロッド17を軸心(支点)として回動することになる。このとき、第二弾性ブッシュ23は、取付アーム10に固定された第二ロッド22と緩衝リンク11との間で弾性変形(圧縮又は引張り)し、弾性体として機能する。また、第一弾性ブッシュ18は、緩衝リンク11の回動に伴って弾性変形(捩れ)し、弾性体として機能する。
【0029】
すなわち、上述した第一実施形態に係る案内輪緩衝装置1において、緩衝用弾性部14は、緩衝リンク支持部12に配置された第一弾性体(第一弾性ブッシュ18)と、緩衝リンク支持部12と案内輪支持部13との中間部に配置され取付アーム10に支持された第二弾性体(第二弾性ブッシュ23)と、により構成され、第二弾性体(第二弾性ブッシュ23)は第一弾性体(第一弾性ブッシュ18)よりも柔らかく形成されている。
【0030】
なお、第一弾性ブッシュ18及び第二弾性ブッシュ23は、いずれも弾性体であることから、厳密には、第一弾性ブッシュ18においても弾性変形を生じ、第二弾性ブッシュ23においても捩れを生じることとなる。しかしながら、本実施形態では、第二弾性ブッシュ23の弾性率が第一弾性ブッシュ18よりも低くなるように形成されていることから、第二弾性ブッシュ23では捩れよりも圧縮又は引張りの割合が大きく、第一弾性ブッシュ18では圧縮又は引張りよりも捩れの割合が大きくなるように構成されている。
【0031】
また、第二孔21の内径は、第一孔16の内径よりも大きく形成されており、第二弾性ブッシュ23の体積は、第一弾性ブッシュ18よりも大きく形成されていてもよい。かかる構成により、同じ荷重を受けた場合であっても、第二弾性ブッシュ23の方が第一弾性ブッシュ18よりも撓み易くすることができ、緩衝リンク11の揺動(回動)を助長することができる。
【0032】
ここで、第二弾性ブッシュ23の第一弾性ブッシュ18に対する相対的な柔らかさは、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けたときに、緩衝リンク11が第二ロッド22ではなく第一ロッド17を軸心(支点)として回動するように設定されている。したがって、「第二弾性ブッシュ23が第一弾性ブッシュ18よりも柔らかい」の概念は、第二弾性ブッシュ23の弾性率が第一弾性ブッシュ18よりも低い関係に限定されるものではなく、各ブッシュの体積、形状等を考慮して設定される。
【0033】
また、取付アーム10は、
図4に示したように、緩衝リンク11の一部を摺動可能に支持する挟持部26を有していてもよい。具体的には、挟持部26は、緩衝リンク11の中間部、すなわち、緩衝リンク11の一端に配置された緩衝リンク支持部12と緩衝リンク11の他端に配置された案内輪支持部13との中間部に配置される。緩衝リンク11の中間部には、平行な上面27と下面28とが形成されており、上面27には上部摺動板29が取り付けられ、下面28には下部摺動板30が取り付けられている。
【0034】
一方、挟持部26は、平行な上部挟持面31と下部挟持面32とを有し、上部挟持面31が上部摺動板29に当接し、下部挟持面32が下部摺動板30に当接するように構成されている。このように、挟持部26により緩衝リンク11の中間部を上下から挟み込むことによって、主案内輪3及び分岐案内輪5の重量による垂れ下がりを抑制することができるとともに、緩衝リンク11の揺動をガイドすることができ、水平面に対するロール方向及びピッチ方向の傾動を抑制することができる。
【0035】
上述した第一実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1によれば、車両の進行方向に沿って配置された緩衝リンク11の一端が取付アーム10に支持され、緩衝リンク11の他端に案内輪(主案内輪3及び分岐案内輪5)が支持されていることから、車両の走行に伴って案内輪が案内レール(主案内レール2及び分岐案内レール4)から反力を受けた際に、緩衝リンク11は一端(緩衝リンク支持部12)を支点として揺動し、緩衝リンク11の全長を生かして効果的に衝撃を吸収することができる。
【0036】
また、緩衝リンク11の一端(緩衝リンク支持部12)を支点とすることにより、緩衝リンク11と取付アーム10との間に緩衝用弾性部14を配置するだけで緩衝機構を形成することができ、部品点数の削減を図ることができる。また、緩衝リンク11の一端が大きく揺動しないことから、設計上の制約を低減することができる。
【0037】
また、緩衝リンク11は、第一弾性ブッシュ18及び第二弾性ブッシュ23を介して取付アーム10に支持されており、軸受構造を有していない。したがって、軸受構造の摺動部分の摩耗損傷を心配する必要がなく、部品の摩耗を低減することができ、メンテナンスに要する工数を低減することができる。さらに、緩衝リンク11は、車両の進行方向に間隔が隔てられた第一弾性ブッシュ18と第二弾性ブッシュ23との2ヶ所で取付アーム10に支持されていることから、取付アーム10に対する支持剛性を向上させることができ、車両の走行安定性を確保することができる。
【0038】
次に、本発明の第二実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1aについて、
図5を用いて説明する。
図5に示したように、第二実施形態に係る案内輪緩衝装置1aは、
図2に示した第一実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1の緩衝リンク支持部12を軸受構造としたものである。すなわち、第二実施形態における緩衝リンク支持部12aは、緩衝リンク11の一端に略鉛直方向に形成された主孔(図示せず)と、取付アーム10に支持され主孔に回動自在に挿通された主ロッド(図示せず)と、を有する。
【0039】
具体的には、主ロッドは、取付アーム10の挟持部26から緩衝リンク11に沿って延出された延出部26aに設けられた孔(図示せず)と緩衝リンク11の主孔とを貫通しており、延出部26aと緩衝リンク11との間にはスラストワッシャー33が介設され、主ロッドと主孔との間にはカラー(図示せず)が介設されている。
【0040】
また、第二実施形態における緩衝用弾性部14は、緩衝リンク11の中間部に略鉛直方向に形成された副孔21aと、取付アーム10に支持され副孔21aに挿通された副ロッド22aと、副ロッド22aと副孔21aとの間に設けられた弾性ブッシュ23aと、を有している。具体的には、副孔21aから突出した副ロッド22aの上端及び下端は、ボルトによって取付アーム10に固定されている。副ロッド22aには円筒状の弾性ブッシュ23aの内周面が接着され、弾性ブッシュ23aの外周面には円筒状のカラー25aが接着され、カラー25aが副孔21aに圧入されている。
【0041】
上述した第二実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1aでは、緩衝用弾性部14は、緩衝リンク支持部12aと案内輪支持部13との中間部に配置され取付アーム10に支持された弾性体(弾性ブッシュ23a)により構成されている。したがって、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けると、緩衝リンク11は、一端に配置された緩衝リンク支持部12aの主ロッドを支点として回動し、このとき主案内輪3が主案内レール2から受ける衝撃及び分岐案内輪5が分岐案内レール4から受ける衝撃は、弾性ブッシュ23aの弾性変形によって吸収される。
【0042】
また、第二実施形態においては、緩衝リンク支持部12aが軸受構造となっていることから、緩衝リンク11の取付アーム10に対する支持剛性を向上させることができ、主案内輪3及び分岐案内輪5の位置決め性能(保持力)を向上させることができる。
【0043】
次に、本発明の第三実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1bについて、
図6を用いて説明する。
図6に示したように、第三実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1bは、
図2に示した第一実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1の第二弾性ブッシュ23を省略したものである。すなわち、緩衝リンク支持部12bは、緩衝リンク11の一端に略鉛直方向に形成された孔16bと、取付アーム10に支持され孔16bに挿通されたロッド17bと、ロッド17bと孔16bとの間に設けられた弾性ブッシュ18bと、を有し、弾性ブッシュ18bが緩衝用弾性部14を構成している。
【0044】
具体的には、孔16bから突出したロッド17bの上端及び下端は、ボルト19bによって取付アーム10に固定されている。ロッド17bには円筒状の弾性ブッシュ18bの内周面が接着され、弾性ブッシュ18bの外周面には円筒状のカラー20bが接着され、カラー20bが孔16bに圧入されている。
【0045】
上述した第三実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1bでは、緩衝用弾性部14は、緩衝リンク支持部12bに配置された弾性体(弾性ブッシュ18b)により構成されている。したがって、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けると、緩衝リンク11は、ロッド17bを支点として回動し、このとき主案内輪3が主案内レール2から受ける衝撃及び分岐案内輪5が分岐案内レール4から受ける衝撃は、弾性ブッシュ18bの弾性変形によって吸収される。
【0046】
次に、本発明の第四実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1cについて、
図7を用いて説明する。
図7に示したように、第四実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1cは、緩衝リンク支持部12cが、緩衝リンク11cの一端と取付アーム10とを接続するトーションビーム34を有し、トーションビーム34が緩衝用弾性部14を構成しているものである。図示したように、緩衝リンク11cをクランク状に屈曲させることによって、装置の小型化を図ることができる。なお、緩衝リンク11cの形状は、トーションビーム34の形状(長さや太さ)によって任意に変更することができ、直進状に形成するようにしてもよい。
【0047】
上述した第四実施形態に係る車両の案内輪緩衝装置1cでは、緩衝用弾性部14は、緩衝リンク支持部12cに配置された弾性体(トーションビーム34)により構成されている。また、トーションビーム34は、緩衝リンク支持部12cを構成する支持軸としても機能する。したがって、主案内輪3及び分岐案内輪5が主案内レール2及び分岐案内レール4に接して反力を受けると、緩衝リンク11は、トーションビーム34を支点として回動し、このとき主案内輪3が主案内レール2から受ける衝撃及び分岐案内輪5が分岐案内レール4から受ける衝撃は、トーションビーム34の弾性変形によって吸収される。
【0048】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。