低床式路面電車
【課題】客室において車体全幅にわたり低床面である部分を最大限確保する。
【解決手段】運転台付き車両２２，２３の客室は、座席２２ｃ，２２ｄが車幅方向に向かい合って配置され、座席２２ｃ，２３ｃ下および通路２２ｄ，２３ｄがともに低床部になっている。片側一軸を小径車輪１２ａとし残りの一軸を大径車輪６ａとするボギー台車１の大径車輪６ａ側が運転台Ｄの床部の下に、小径車輪１２ａ側が客室Ｐの床部の下にそれぞれ配置される。座席２２ｃ，２３ｄの運転台寄りに隣接して、少なくとも１つの出入り口（ドア２２ｅ，２３ｅ）が設けられ、その出入り口の床部も座席２２ｃ，２３ｃ下および通路２２ｄ，２３ｄと同じ低床部になっている。座席２２ｃ，２３ｃ下の床部上に、蓄電池ＢＡが配置される。
【解決手段】運転台付き車両２２，２３の客室は、座席２２ｃ，２２ｄが車幅方向に向かい合って配置され、座席２２ｃ，２３ｃ下および通路２２ｄ，２３ｄがともに低床部になっている。片側一軸を小径車輪１２ａとし残りの一軸を大径車輪６ａとするボギー台車１の大径車輪６ａ側が運転台Ｄの床部の下に、小径車輪１２ａ側が客室Ｐの床部の下にそれぞれ配置される。座席２２ｃ，２３ｄの運転台寄りに隣接して、少なくとも１つの出入り口（ドア２２ｅ，２３ｅ）が設けられ、その出入り口の床部も座席２２ｃ，２３ｃ下および通路２２ｄ，２３ｄと同じ低床部になっている。座席２２ｃ，２３ｃ下の床部上に、蓄電池ＢＡが配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてワンマン運転で、軌道を走行する低床式路面電車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２１世紀を迎え、本格的な高齢化社会が訪れようとしているとともに、移動制約者への対応などの理由で、低床式路面電車が注目されつつある（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
ワンマン運転を伴う低床式路面電車としては、車両後方あるいは中程にある乗客入口より先端（運転台背面あるいは側面）の乗客出口まで段差のないフラットな低床面を有することが第１に要求される。このような低床式路面電車を実現するためには、一般的な台車の車軸では、低床部と干渉するので、干渉するおそれがないように小径車輪とすることが考えられるが、電動台車では、モータやギヤボックスがあり、そのような構成とすることが困難である。一方、台車を、車軸の通っていない独立軸台車とすれば、車輪の間に低床部を設けることが可能である。
【０００４】
従って、前記要求を満たすためには、台車は、乗客出入口よりも車端寄りの編成端部に限っては串軸台車でもよいが、それ以外の部分に設ける場合には独立軸台車にする必要がある。なお、独立軸台車をボギー台車とすると、十分な貫通路幅を確保できないので、低床部を確保する観点からは、独立軸ボギー台車の採用意義はない。
【０００５】
よって、各台車タイプの、列車編成中における配置は、次の表１のパターンになる。
【０００６】
【表１】
ここで、「ボギー台車」とは車体に対し旋回し得る台車をいい、「単台車」とは車体に対し旋回しない台車をいい、「串軸」とは左右の車輪が車軸で結合されている輪軸をいい、「独立軸」とは左右の車輪が各々独立に回転し得る輪軸をいう。
【０００７】
ところで、一軸台車と二軸台車とでは、ステアリングの観点から、原理的にレールによる案内機構が全く異なる。一軸台車自体ではステアリング機能を有しないので、別途リンク機構などの装置が必要となる。そのため、発明者は、システムの簡便化を図るために、そのような一軸台車を除き、二軸台車を採用することとした。
【０００８】
以上の検討結果から、車両の最小単位は、次の４つのタイプに分けられる。
Ａ：単車（ボギーしない独立軸台車を用いた車両）
Ｂ：ボギー車（台車は１つ）
Ｂ２：ボギー車（台車は２つ）
Ｃ：吊り車（前後に連なる車両により支持されている車体であり、台車を持たない）
これらに組み合わせにより、前記要求を満たす編成を作れば、次の表２に示す４タイプが考えられる。
【０００９】
【表２】
タイプIIIは、両端に来る単車（Ａ）に出入口をもってくるかどうかで、２タイプIII，III’に分けられる。これらを模式的に表すと、図１１のようになる。
【００１０】
このようにして、各種低床式路面電車が提案されているが、第２の要求事項として、車体の全幅にわたって低床面となる全幅完全低床部を最大限に確保したいということがある。なぜなら、独立軸台車のある部位は、車輪の間は低床部であるが、車輪の部分はかなり床面が高い高床部であり、腰掛け等の配置にしか利用することができず、鉄道事業者によってシートアレンジを自由に選択できないからである。特に、ワンマン運転では、混雑する乗客出口付近は腰掛けをなくすなど、自由なレイアウトを考えるべきである。また、低床式車両は一般的に、主として屋上に機器を搭載するため、スペースが不足する場合は床上に配置せざるを得ず、この場合も全幅完全低床部が少ないと不利である。
【００１１】
そこで、台車スペースＢ（ボギーしない場合）、Ｂ’（ボギーする場合）、出入り口スペースＤ、連結面間距離Ｇ等とすると、車体全幅にわたり低床面であるスペースＸｉ（ｉ＝１〜４）は図１１に示すとおりとなり、全長１５ｍの車両で、実例の数値を代入すると、全幅完全低床率の大きいものはタイプIやIII’となる。
【００１２】
図１２に低床率と全幅完全低床率をまとめたものを示す。
【特許文献１】特開２００１−１５８３４６号公報（段落０００６，０００７および図１〜３）
【特許文献２】特開２００１−１３８９０５号公報（段落０００６〜００１２および図１〜３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
タイプIやIII’では、曲線通過時おける偏倚の関係から車両長が制限されるし、また、逆に低床率は低下してしまう（つまり運転台が大きくなる）。タイプIやIII’を除けば、IIは全幅低床率が最も大きく、また低床率も最大である（ちょうどバスのように乗客出口を最前縁にもってきても半室運転台が構成可能であるため）。しかし、単車のみの構成であるため、重心バランスの都合で客室割り付けに自由度がないし、２両編成までであり、長編成化への発展性がない。
【００１４】
したがって、残るのは，タイプIIIとIVであるが、タイプIIIでは降車時に混雑する降車口付近が必ず狭隘な通路部となるため、ワンマン運転を条件とする場合には望ましくなく、降車口付近は自由に客室アレンジができることが望ましい。
【００１５】
この意味では、タイプIVが理想であるが、タイプIVは低床率、全幅完全低床率ともに劣る。その原因は先端のボギー台車部でスペースを取りすぎているためであり、この部分のスペースＣを縮めることができれば、理想的な低床式車両が構成できることに発明者は着想し、本発明をなすに至ったものである。
【００１６】
そして、タイプIVにおいてＢ’のスペースを縮めてスペースＣとしてものをタイプIV’とする。スペースＣを実現するために、ボギー台車の片側一軸を小径車輪とし、この部分を低床部に潜り込ませる構成とする。こうすれば、高度な一軸ステアリング技術を用いることなく、ボギー台車にて、車幅の全幅にわたり低床面である完全低床部を拡大することができる。なお、タイプIV’における全幅完全低床部Ｘ４’がタイプIIIのＸ３よりも大きくなる条件は、図１１に示すとおり、Ｃ＜（Ｂ＋Ｄ）／２である。Ｂ＝２５００ｍｍ、Ｄ＝１３００ｍｍの実施例ではＣ＜１９００ｍｍであればよいことになり、実施例ではＣ＝１５００ｍｍで成立していることから、タイプIVの全幅完全低床率３９％はタイプIIIの３４％よりも大きくなっている。低床率は、同じ６３％であり、悪化していない。
【００１７】
本発明は、ボギー台車の片側一軸を小径車輪とし、この部分を客室の床部の下に潜り込ませることで、客室において車体全幅にわたり低床面である部分を最大限確保できる低床式路面電車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、先端部に運転台が配置され前記運転台より中央寄りが客室に構成される運転台付き車両を備える低床式路面電車であって、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車の大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置されていることを特徴とする。ここで、小径車輪の直径は、低床高さが路面より３６０ｍｍ以下を実現できる径とされる。
【００１９】
このようにすれば、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車を用い、前記大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置することになるので、前記運転台付き車両の客室は、座席下の床部および通路の床部がともに低床面になり、車体全幅低床の部分を最大限確保することを実現できる。
【００２０】
この場合、請求項２に記載のように、前記運転台付き車両が客室専用車両の前後に連節された３両編成で構成され、前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置されている構成とすることも可能である。
【００２１】
このようにすれば、中間の客室専用車両の通路を、前後の前記運転台付き車両の座席下の床部および通路の床部と同じ高さの低床面とすることができ、前後の前記運転台付き車両の客室と中間の客室専用車両の客室との間を、通路を通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００２２】
また、請求項３に記載のように、前記運転台付き車両が、吊り車を挟んだ２つの客室専用車両の前後に連節された５両編成で構成され、前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置され、前記吊り車の座席下の床部および通路の床部がともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面である構成とすることも可能である。
【００２３】
このようにすれば、中間の客室専用車両の通路に加えて、吊り車の座席下の床部および通路の床部ともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面となるので、前後の前記運転台付き車両、中間の客室専用車両および吊り車の客室の間を、通路を通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００２４】
請求項４に記載のように、蓄電池と架線から集電するパンタグラフとを備え、架線を設置した区間ではパンタグラフにより架線から集電して、その電力で走行するとともに前記蓄電池を充電し、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行するもので、車体の屋根上に機器類が、前記パンタグラフとともに配置され、前記運転台付き車両の客室内の座席下の低床面上に、前記蓄電池が配置されている構成とすることも可能である。
【００２５】
このようにすれば、大容量および大重量の蓄電池を、客室内の座席下の低床部上に配置することで、デッドスペースを利用して無理なく配置することができ、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行することができる。
【００２６】
請求項５に記載のように、前記ボギー台車は、前記小径車輪を誘導輪とするとともに、前記運転台の床部の下に配置される大径車輪を主車輪（駆動輪）として備え、前記大径車輪および小径車輪は、ともに左右の車輪を車軸に固定した串軸とし、前記大径車輪を回転可能に支持する主車軸枠を車体に対し水平旋回可能に取り付け、前記小径車輪を回転可能に支持する副車軸枠の前端部を、前記主車軸枠の後端部に対し上下方向に揺動自在に連設するとともに、前記小径車輪を下向きに付勢する軸ばねを、両車軸枠間に介設した構成とすることができる。
【００２７】
このようにすれば、客室において車体全幅低床の部分を最大限確保する上で有利であるボギー台車を簡単に構成することができる。
【００２８】
請求項６に記載のように、前記ボギー台車は枕はりを備え、その枕はりの下面左右両側に第１のブラケットがそれぞれ下向きに突出して設けられ、前記各ブラケットと車体の鉛直面部に固定した第２のブラケットとがボルスタアンカにて連結されている構成とすることができる。
【００２９】
このようにすれば、これにより、ボギー台車の大径車輪が駆動装置で駆動されることによる動力で、車体がボルタアンカを介して牽引される。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように構成したから，本発明は、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車を用い、前記大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置することになるので、客室において車体全幅低床の部分を最大限確保することを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００３２】
図８は本発明に係る低床式路面電車に用いる二軸ボギー台車の一実施の形態を示す平面図、図９は同側面図、図１０は左半分が図９のＡ方向矢視図、右半分が図９のＢ方向矢視図である。
【００３３】
図８および図９に示すように、本発明に係る低床式路面電車２１（例えば図１および図２参照）に用いる二軸ボギー台車１は、編成の前後に配置される運転台付き車両２２，２３の車体２０の先端部（最前端部または最後端部）下に左右一対の枕ばね２を介して取り付けられる枕はり３付きの台車で、枕はり３の幅方向の中央位置に心ざら４を中心に水平旋回可能に支持された台車枠５を備えている。この台車枠５の両側の主車軸枠５ａの前部間に、車軸６ｂの両側に大径車輪６ａ（例えば直径６００ｍｍ）を一体回転可能に備えた主輪軸６が回転可能に取り付けられている。
【００３４】
両側の主車軸枠５ａ間を連結する横はり５ｂ上の両側には、図１０のように、左右の各大径車輪６ａに対向する踏面ブレーキ７が設けられている。また、車軸６ｂの左側に減速歯車装置８が一体に組み込まれ、横はり５ｂの中央部付近に取り付けられた駆動装置９と減速歯車装置８とが接続され、両側の大径車輪６ａが駆動輪として機能する構成とされている。
【００３５】
両側の各主車軸枠５ａの後端二股部間に、副車軸枠１０の前端部がそれぞれ上下方向に揺動自在に水平ピン１１で連結されている。両側の副車軸枠１０の後部間に、車軸１２ｂの両側に誘導輪である小径車輪１２ａ（例えば２５０ｍｍ）を一体回転可能に備えた副輪軸１２が回転可能に取り付けられ、左右の水平ピン１１を中心に上下方向に揺動する。各主車軸枠５ａの後端部において、水平ピン１１よりやや前方の下部からブラケット(スプリング受け）１３が側方に一体に張り出して設けられ、副車軸枠１０の長手方向に中間位置より側方に張り出した二股部１０ａの前端部１０ｂとブラケット１３の間に、コイルスプリング（軸ばね）１４を縮装し、小径車輪１２ａが下向きに付勢されるようにしている。したがって、水平ピン１１を中心に副車軸枠１０を介して小径車輪１２ａが下方へ付勢され、小径車輪１２ａは軌道（レール）に対し一定の荷重で押し付けられる。
【００３６】
これにより、小径車輪１２ａが軌道上から浮き上がるなどの輪重抜けが防止され、同時に小径車輪１２ａ（もしくは副車軸枠１０）と車体２０の下面との接触が回避される。
【００３７】
なお、小径車輪１２ａや大径車輪６ａ(主車輪）の軸ばね定数を非線形として、圧縮すればばね定数が硬くなり、伸び側ではばね定数が柔らかくなるようにすることによって、不静定要因の輪重減少を改善することもできる。
【００３８】
図９および図１０に示すように、ボギー台車１の枕はり３の下面の左右両側に第１のブラケット１５ａがそれぞれ下向きに突出して設けられ、各第１のブラケット１５ａの下端部と、コイルスプリング１４の上方に位置する車体２０の鉛直面部２０ａに固定した第２のブラケット１５ｂとがボルスタアンカ１５にて連結されている。これにより、ボギー台車１の大径車輪６ａが駆動装置９で駆動されることによる動力で、車体２０がボルタアンカ１５を介して牽引される。なお、台車枠５の先端にガードプレート１６の上端が下向きに固定されている。なお、図９において、３０は軌道(走行レール）を示す。
【００３９】
上記のようにして、低床式路面電車２１（例えば図１および図２参照）に用いる二軸ボギー台車１が構成され、この台車によれば、車両２２，２３の最前端部下または最後端部下に大径車輪６ａを配置し、その中央寄りに小径車輪１２ａ（誘導輪）が配置されるので、例えば車両の最前端部および最後端部を運転台とし、それより中央寄りを客室とした車両構成により、客室において車体全幅にわたり低床である部分を最大限確保する、ワンマン運転の車両を実現することができる。また、客室において車体全幅にわたり低床である部分を最大限確保するので、客室に配置する座席のレイアウトの自由度が高まる。ここで、小径車輪１２ａを直径２５０ｍｍとしているので、低床高さが路面より３６０ｍｍ以下である低床化が実現される。
【００４０】
また、大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａの両輪とも両側の車輪を車軸に対して固着した串軸を使用したので、大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａの背面間距離が正確に規定され、小曲線や分岐部通過時には車輪の背面をガードレールに沿って接触させ案内させることができる。
【００４１】
さらに車両の最前端部または最後端部に大径車輪６ａを配置して主車輪とし、前記車両の中央寄りに小径車輪の小径車輪１２ａを配置し、主車軸枠５ａの、車体２０に対する水平旋回抵抗により大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａに作用する横圧と、曲線に進入しボギー台車１全体を走行させるのに必要な横圧との和が大径車輪６ａに作用するようにしたから、小径車輪１２ａ側に過大な横圧が作用するのを防止し、小径車輪１２ａの輪重抜けやこれに起因する脱線を阻止することができる。
【００４２】
続いて、図１および図２に基づき、ボギー軸台車１を備えた、本発明に係る低床式路面電車の一実施の形態について説明する。
【００４３】
図１および図２（ａ）（ｂ）に示すように、本例の低床式路面電車２１は、客室Ｐ専用車両２４の前後に運転台付き車両２２，２３を連結器２８および幌２９を介して連節した３両編成の車両からなる。前後の車両２２，２３は先端部に運転台Ｄが配置され、運転台Ｄを除きこの運転台Ｄより車体長さ方向中央寄りが車体全幅にわたり低床面である客室Ｐに構成されている。車両２２，２３の運転台Ｄの床部２２ｂ，２３ｂが客室Ｐの低床部２２ａ，２３ａに比べてやや高く上がっているのは、各運転台Ｄの床部２２ｂ，２３ｂ下に、片側一軸を小径車輪１２ａ（誘導輪）とするボギー台車１の枕はり３を枕ばね２を介して取り付けるためである。二軸ボギー台車１の小径車輪１２ａは車体長さ方向中央寄りで客室Ｐの低床部２２ａ，２３ａの下側に配置され、もう一軸を構成する大径車輪６ａは運転台Ｄ下側に配置される。車体２０の運転台Ｄと客室Ｐとの段差部における鉛直壁２０ａに左右一対のボルスタアンカ１５が連結される。
【００４４】
この配置により、座席２２ｃ，２３ｃ下の床部および通路２２ｄ，２３ｄの床部がともに低床になっている。つまり、客室Ｐが車体全幅にわたり低床面である低床部２２ａ，２３ａとなっている。ここで、通路幅は、乗客の移動をスムーズに行うために、一定の幅（例えば８００ｍｍ）以上確保している。
【００４５】
そして、車両２２，２３の客室Ｐにおいては、座席２２ｃ，２３ｃが車幅方向に向かい合って配置され、この座席２２ｃ，２３ｃ下の低床面上に、大きなデッドスペースを利用して蓄電池ＢＡ（例えばニッケル水素電池）が配置され、架線のない区間では蓄電池ＢＡを電源として走行できるようになっている。つまり、架線を設置した区間では後述のパンタグラフ２７により架線から集電して、その電力で走行するとともに蓄電池ＢＡを充電し、架線のない区間では蓄電池ＢＡを電源として走行することができる。
【００４６】
ところで、電車２１は、通常、架線から電力を取り入れ、モータを回転して走行する。ブレーキ時には前記モータを発電機として使用し、頭上の架線に電力を返し、エネルギー効率を高めている（回生ブレーキ）。しかしながら、せっかく架線に電力を返しても、回生電力を使用する他の電車がない場合には、前記モータは発電機として働かず（回生失効）、機械ブレーキに切り替わり電車の運動エネルギーは熱となって発散していた。そこで、この発明の電車は、発電したエネルギーを蓄電池ＢＡに蓄え、発車時のモータ駆動や補機の電源として有効に活用することで、エネルギー効率を飛躍的に高めるようにしているのである。
【００４７】
また、車両２２，２３の座席２２ｃ，２３ｃに隣接して、ドア２２ｅ，２３ｅにて開閉される出入り口が設けられているが、床部の排水を考慮して出入り口部をわずかに低く下げる傾斜床部を勘案しない場合は、前記出入り口の床部２２ｆ，２３ｆも通路と同じ低床部になっている。つまり、前後の車両２２，２３は運転台Ｄを除く客室Ｐが車体全幅にわたり低床である車両となる。
【００４８】
中間の客室専用車両２４は、通路２４ａを挟んで両側に車長方向に向かい合うように座席２４ｂが設けられている。通路２４ａは前後の車両２２，２３と同じ高さの低床であるが、座席２４ｂの下がやや高い床部２４ｃになっている。これは、この床部２４ｃ下に軸箱２５ａに回転自在に支持された独立車輪２５（例えば直径６１０ｍｍ）が配置され、高床部２４ｃと軸箱２５ａとの間に枕ばね２６を設けるためである。なお、車両２４の屋根上に、架線から電力を取り入れるパンタグラフ２７が配備されており、架線(図示せず)から電流を車内に取り込むようになっている。
【００４９】
また、運転台Ｄは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、運転席６１の前側にはコンソールボックス６２が配置され、このコンソールボックス６２は運転者が立ち上がった状態では電車の直前方まで見える高さに設定されている（図３（ｂ）参照）。コンソールボックスの上方には行先表示器６３が配置されている。運転席６１の右側上方には前側から行先表示設定器６４およびカメラ・モニタ制御器６５が、左側上方にはブレーキ受量器６６がそれぞれ配置されている。それらの間であって運転席の上方には配電盤６７Ａ，６７Ｂおよびブザーボックス６８が配置されている。運転席６１の後部上方には無線装置６９およびＴＦＴ液晶表示パネル７０が配置されている。また運転席６１の後方には、運賃箱７１が配置され、運転士が運転席６１を回転するだけで、運賃の投入の確認ができるようになっている。なお、具体的に図示していないが、運転席６１のアームレスト部に運転のためのジョイスティックタイプのマスコンが搭載され、運転席６１の前後位置を調整しなくていいように構成されている。
【００５０】
このように、周辺機器はできる限り、運転台Ｄ上方の天井部に配置され、運転席６１の前方から側方にかけての広い視野を確保できるようになっている。
【００５１】
また、図４に示すように、車両２２，２３の屋根の上には、ともに、ブレーキ用空気タンク３１(BR)、ブレーキ制御装置３２(BCU)、主制御装置／補助電源装置３３(VVVF/CVCF)および空調装置３４(HVAC)が設けられ、さらに車両２２には電源制御装置３５（充放電装置）が、車両２３にはコンプレッサ３６(Comp)および元空気タンク３７(MR)がそれぞれ設けられている。車両２４の屋根の上には、ブレーキ用空気タンク３１(BR)、ブレーキ制御装置３２(BCU)、フィルタリアクトル３８(FL1 FL2)、高速遮断器４５(HB)、メインスイッチ４６(MS)、メインヒューズ４７(MF)がそれぞれ設けられている。このように、各車両２２〜２４の屋根の上には、低床化を図るために、通常床下機器とされる各種機器類が全体に亘って重量バランスよく配置されている。
【００５２】
上記低床式路面電車２１のように３両編成に構成すれば、中間の客室専用車両２４の通路２４ａを、前後の前記運転台付き車両２２，２３の座席２２ｃ，２３ｃ下の床部および通路２２ｄ，２３ｄの床部と同じ高さの低床面とすることができるので、前後の運転台付き車両２２，２３の客室Ｐと中間の客室専用車両２４の客室Ｐとの間を、通路２２ｄ，２２ｄ，２４ａを通じて、段差なくスムーズに移動することができる。
【００５３】
よって、例えば図５に示すように、車椅子Ｖでも、通路２２ｄ，２２ｄ，２４ａ通じて、前後の運転台付き車両２２，２３の客室Ｐと中間の客室専用車両２４の客室Ｐとの間を段差なくスムーズに移動することができる。
【００５４】
前記実施の形態においては、車両２２，２３が比較的短い３両編成の連節車両に適用した場合について説明したが、図６（ａ）（ｂ）に示すように、車両長さがさらに長い前後の運転台付き車両２２’，２３’を用いて、編成全長をさらに長くした連節車両４１とすることも可能である。ここで、２２ｃ’，２３ｃ’は座席、２２ｄ’，２３ｄ’は通路で、これらが低床面となっているのは図１および図２に示す電車２１と同じある。。
【００５５】
また、図７に示すように、さらに、中間の車両２４を２つ用い、車両２４，２４の間に吊り車５１を設ける連節車両４２とすることも可能である。この場合、前記吊り車５１において、客室の座席５１ａ下の床部および通路５１ｂの床部をともに運転台付き車両２２’，２３’の座席２２ｃ’，２３ｃ’下および通路２２ｄ’，２３ｄ’と同じ高さの低床面とすることで、中間の客室専用車両２４の通路２４ａに加えて、吊り車５１の座席５１ａ下の床部および通路５１ｂの床部をともに同じ高さの低床面とするので、前後の前記運転台付き車両２２’，２３’、中間の客室専用車両２４，２４および吊り車５１の間を、通路２２ｄ’，２３ｄ’，２４ａ，５１ａを通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００５６】
さらに、図示していないが、単一車両の最前端部と最後端部とにそれぞれボギー台車１を設けて、低床式路面電車を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る低床式路面電車の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】（ａ）は同側面図、（ｂ）は図（ａ）のＣ−Ｃ断面（左半分）と図（ａ）のＤ−Ｄ断面（右半分）とを組み合わせた断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ運転台付近の周辺機器のレイアウトの説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ屋根上機器の配置を示す概略平面図および側面図である。
【図５】（ａ）は車椅子の移動を示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ他の実施の形態を示す平面図および側面図である。
【図７】別の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る低床式路面電車に用いるボギー台車の一実施の形態を示す平面図である。
【図９】同側面図である。
【図１０】左半分が図２のＡ方向矢視図、右半分が図２のＢ方向矢視図である。
【図１１】編成パターンの説明図である。
【図１２】タイプ別の低床率、全幅低床率を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
ＢＡ 蓄電池
Ｄ 運転台
Ｐ 客室
１ 二軸ボギー台車
６ａ 大径車輪
１２ａ 小径車輪
２０ 車体
２０ａ 鉛直面部
２１，４１，４２ 低床式路面電車
２２，２３ 運転台付き車両
２２ａ，２３ａ 低床部
２２ｃ，２３ｃ 座席
２２ｅ，２３ｅ ドア
２４ 客室専用車両
２４ａ 通路
２４ｂ 座席
２４ｃ 床部
２７ パンタグラフ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてワンマン運転で、軌道を走行する低床式路面電車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２１世紀を迎え、本格的な高齢化社会が訪れようとしているとともに、移動制約者への対応などの理由で、低床式路面電車が注目されつつある（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
ワンマン運転を伴う低床式路面電車としては、車両後方あるいは中程にある乗客入口より先端（運転台背面あるいは側面）の乗客出口まで段差のないフラットな低床面を有することが第１に要求される。このような低床式路面電車を実現するためには、一般的な台車の車軸では、低床部と干渉するので、干渉するおそれがないように小径車輪とすることが考えられるが、電動台車では、モータやギヤボックスがあり、そのような構成とすることが困難である。一方、台車を、車軸の通っていない独立軸台車とすれば、車輪の間に低床部を設けることが可能である。
【０００４】
従って、前記要求を満たすためには、台車は、乗客出入口よりも車端寄りの編成端部に限っては串軸台車でもよいが、それ以外の部分に設ける場合には独立軸台車にする必要がある。なお、独立軸台車をボギー台車とすると、十分な貫通路幅を確保できないので、低床部を確保する観点からは、独立軸ボギー台車の採用意義はない。
【０００５】
よって、各台車タイプの、列車編成中における配置は、次の表１のパターンになる。
【０００６】
【表１】
ここで、「ボギー台車」とは車体に対し旋回し得る台車をいい、「単台車」とは車体に対し旋回しない台車をいい、「串軸」とは左右の車輪が車軸で結合されている輪軸をいい、「独立軸」とは左右の車輪が各々独立に回転し得る輪軸をいう。
【０００７】
ところで、一軸台車と二軸台車とでは、ステアリングの観点から、原理的にレールによる案内機構が全く異なる。一軸台車自体ではステアリング機能を有しないので、別途リンク機構などの装置が必要となる。そのため、発明者は、システムの簡便化を図るために、そのような一軸台車を除き、二軸台車を採用することとした。
【０００８】
以上の検討結果から、車両の最小単位は、次の４つのタイプに分けられる。
Ａ：単車（ボギーしない独立軸台車を用いた車両）
Ｂ：ボギー車（台車は１つ）
Ｂ２：ボギー車（台車は２つ）
Ｃ：吊り車（前後に連なる車両により支持されている車体であり、台車を持たない）
これらに組み合わせにより、前記要求を満たす編成を作れば、次の表２に示す４タイプが考えられる。
【０００９】
【表２】
タイプIIIは、両端に来る単車（Ａ）に出入口をもってくるかどうかで、２タイプIII，III’に分けられる。これらを模式的に表すと、図１１のようになる。
【００１０】
このようにして、各種低床式路面電車が提案されているが、第２の要求事項として、車体の全幅にわたって低床面となる全幅完全低床部を最大限に確保したいということがある。なぜなら、独立軸台車のある部位は、車輪の間は低床部であるが、車輪の部分はかなり床面が高い高床部であり、腰掛け等の配置にしか利用することができず、鉄道事業者によってシートアレンジを自由に選択できないからである。特に、ワンマン運転では、混雑する乗客出口付近は腰掛けをなくすなど、自由なレイアウトを考えるべきである。また、低床式車両は一般的に、主として屋上に機器を搭載するため、スペースが不足する場合は床上に配置せざるを得ず、この場合も全幅完全低床部が少ないと不利である。
【００１１】
そこで、台車スペースＢ（ボギーしない場合）、Ｂ’（ボギーする場合）、出入り口スペースＤ、連結面間距離Ｇ等とすると、車体全幅にわたり低床面であるスペースＸｉ（ｉ＝１〜４）は図１１に示すとおりとなり、全長１５ｍの車両で、実例の数値を代入すると、全幅完全低床率の大きいものはタイプIやIII’となる。
【００１２】
図１２に低床率と全幅完全低床率をまとめたものを示す。
【特許文献１】特開２００１−１５８３４６号公報（段落０００６，０００７および図１〜３）
【特許文献２】特開２００１−１３８９０５号公報（段落０００６〜００１２および図１〜３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
タイプIやIII’では、曲線通過時おける偏倚の関係から車両長が制限されるし、また、逆に低床率は低下してしまう（つまり運転台が大きくなる）。タイプIやIII’を除けば、IIは全幅低床率が最も大きく、また低床率も最大である（ちょうどバスのように乗客出口を最前縁にもってきても半室運転台が構成可能であるため）。しかし、単車のみの構成であるため、重心バランスの都合で客室割り付けに自由度がないし、２両編成までであり、長編成化への発展性がない。
【００１４】
したがって、残るのは，タイプIIIとIVであるが、タイプIIIでは降車時に混雑する降車口付近が必ず狭隘な通路部となるため、ワンマン運転を条件とする場合には望ましくなく、降車口付近は自由に客室アレンジができることが望ましい。
【００１５】
この意味では、タイプIVが理想であるが、タイプIVは低床率、全幅完全低床率ともに劣る。その原因は先端のボギー台車部でスペースを取りすぎているためであり、この部分のスペースＣを縮めることができれば、理想的な低床式車両が構成できることに発明者は着想し、本発明をなすに至ったものである。
【００１６】
そして、タイプIVにおいてＢ’のスペースを縮めてスペースＣとしてものをタイプIV’とする。スペースＣを実現するために、ボギー台車の片側一軸を小径車輪とし、この部分を低床部に潜り込ませる構成とする。こうすれば、高度な一軸ステアリング技術を用いることなく、ボギー台車にて、車幅の全幅にわたり低床面である完全低床部を拡大することができる。なお、タイプIV’における全幅完全低床部Ｘ４’がタイプIIIのＸ３よりも大きくなる条件は、図１１に示すとおり、Ｃ＜（Ｂ＋Ｄ）／２である。Ｂ＝２５００ｍｍ、Ｄ＝１３００ｍｍの実施例ではＣ＜１９００ｍｍであればよいことになり、実施例ではＣ＝１５００ｍｍで成立していることから、タイプIVの全幅完全低床率３９％はタイプIIIの３４％よりも大きくなっている。低床率は、同じ６３％であり、悪化していない。
【００１７】
本発明は、ボギー台車の片側一軸を小径車輪とし、この部分を客室の床部の下に潜り込ませることで、客室において車体全幅にわたり低床面である部分を最大限確保できる低床式路面電車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、先端部に運転台が配置され前記運転台より中央寄りが客室に構成される運転台付き車両を備える低床式路面電車であって、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車の大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置されていることを特徴とする。ここで、小径車輪の直径は、低床高さが路面より３６０ｍｍ以下を実現できる径とされる。
【００１９】
このようにすれば、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車を用い、前記大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置することになるので、前記運転台付き車両の客室は、座席下の床部および通路の床部がともに低床面になり、車体全幅低床の部分を最大限確保することを実現できる。
【００２０】
この場合、請求項２に記載のように、前記運転台付き車両が客室専用車両の前後に連節された３両編成で構成され、前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置されている構成とすることも可能である。
【００２１】
このようにすれば、中間の客室専用車両の通路を、前後の前記運転台付き車両の座席下の床部および通路の床部と同じ高さの低床面とすることができ、前後の前記運転台付き車両の客室と中間の客室専用車両の客室との間を、通路を通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００２２】
また、請求項３に記載のように、前記運転台付き車両が、吊り車を挟んだ２つの客室専用車両の前後に連節された５両編成で構成され、前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置され、前記吊り車の座席下の床部および通路の床部がともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面である構成とすることも可能である。
【００２３】
このようにすれば、中間の客室専用車両の通路に加えて、吊り車の座席下の床部および通路の床部ともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面となるので、前後の前記運転台付き車両、中間の客室専用車両および吊り車の客室の間を、通路を通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００２４】
請求項４に記載のように、蓄電池と架線から集電するパンタグラフとを備え、架線を設置した区間ではパンタグラフにより架線から集電して、その電力で走行するとともに前記蓄電池を充電し、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行するもので、車体の屋根上に機器類が、前記パンタグラフとともに配置され、前記運転台付き車両の客室内の座席下の低床面上に、前記蓄電池が配置されている構成とすることも可能である。
【００２５】
このようにすれば、大容量および大重量の蓄電池を、客室内の座席下の低床部上に配置することで、デッドスペースを利用して無理なく配置することができ、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行することができる。
【００２６】
請求項５に記載のように、前記ボギー台車は、前記小径車輪を誘導輪とするとともに、前記運転台の床部の下に配置される大径車輪を主車輪（駆動輪）として備え、前記大径車輪および小径車輪は、ともに左右の車輪を車軸に固定した串軸とし、前記大径車輪を回転可能に支持する主車軸枠を車体に対し水平旋回可能に取り付け、前記小径車輪を回転可能に支持する副車軸枠の前端部を、前記主車軸枠の後端部に対し上下方向に揺動自在に連設するとともに、前記小径車輪を下向きに付勢する軸ばねを、両車軸枠間に介設した構成とすることができる。
【００２７】
このようにすれば、客室において車体全幅低床の部分を最大限確保する上で有利であるボギー台車を簡単に構成することができる。
【００２８】
請求項６に記載のように、前記ボギー台車は枕はりを備え、その枕はりの下面左右両側に第１のブラケットがそれぞれ下向きに突出して設けられ、前記各ブラケットと車体の鉛直面部に固定した第２のブラケットとがボルスタアンカにて連結されている構成とすることができる。
【００２９】
このようにすれば、これにより、ボギー台車の大径車輪が駆動装置で駆動されることによる動力で、車体がボルタアンカを介して牽引される。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように構成したから，本発明は、片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車を用い、前記大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置することになるので、客室において車体全幅低床の部分を最大限確保することを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００３２】
図８は本発明に係る低床式路面電車に用いる二軸ボギー台車の一実施の形態を示す平面図、図９は同側面図、図１０は左半分が図９のＡ方向矢視図、右半分が図９のＢ方向矢視図である。
【００３３】
図８および図９に示すように、本発明に係る低床式路面電車２１（例えば図１および図２参照）に用いる二軸ボギー台車１は、編成の前後に配置される運転台付き車両２２，２３の車体２０の先端部（最前端部または最後端部）下に左右一対の枕ばね２を介して取り付けられる枕はり３付きの台車で、枕はり３の幅方向の中央位置に心ざら４を中心に水平旋回可能に支持された台車枠５を備えている。この台車枠５の両側の主車軸枠５ａの前部間に、車軸６ｂの両側に大径車輪６ａ（例えば直径６００ｍｍ）を一体回転可能に備えた主輪軸６が回転可能に取り付けられている。
【００３４】
両側の主車軸枠５ａ間を連結する横はり５ｂ上の両側には、図１０のように、左右の各大径車輪６ａに対向する踏面ブレーキ７が設けられている。また、車軸６ｂの左側に減速歯車装置８が一体に組み込まれ、横はり５ｂの中央部付近に取り付けられた駆動装置９と減速歯車装置８とが接続され、両側の大径車輪６ａが駆動輪として機能する構成とされている。
【００３５】
両側の各主車軸枠５ａの後端二股部間に、副車軸枠１０の前端部がそれぞれ上下方向に揺動自在に水平ピン１１で連結されている。両側の副車軸枠１０の後部間に、車軸１２ｂの両側に誘導輪である小径車輪１２ａ（例えば２５０ｍｍ）を一体回転可能に備えた副輪軸１２が回転可能に取り付けられ、左右の水平ピン１１を中心に上下方向に揺動する。各主車軸枠５ａの後端部において、水平ピン１１よりやや前方の下部からブラケット(スプリング受け）１３が側方に一体に張り出して設けられ、副車軸枠１０の長手方向に中間位置より側方に張り出した二股部１０ａの前端部１０ｂとブラケット１３の間に、コイルスプリング（軸ばね）１４を縮装し、小径車輪１２ａが下向きに付勢されるようにしている。したがって、水平ピン１１を中心に副車軸枠１０を介して小径車輪１２ａが下方へ付勢され、小径車輪１２ａは軌道（レール）に対し一定の荷重で押し付けられる。
【００３６】
これにより、小径車輪１２ａが軌道上から浮き上がるなどの輪重抜けが防止され、同時に小径車輪１２ａ（もしくは副車軸枠１０）と車体２０の下面との接触が回避される。
【００３７】
なお、小径車輪１２ａや大径車輪６ａ(主車輪）の軸ばね定数を非線形として、圧縮すればばね定数が硬くなり、伸び側ではばね定数が柔らかくなるようにすることによって、不静定要因の輪重減少を改善することもできる。
【００３８】
図９および図１０に示すように、ボギー台車１の枕はり３の下面の左右両側に第１のブラケット１５ａがそれぞれ下向きに突出して設けられ、各第１のブラケット１５ａの下端部と、コイルスプリング１４の上方に位置する車体２０の鉛直面部２０ａに固定した第２のブラケット１５ｂとがボルスタアンカ１５にて連結されている。これにより、ボギー台車１の大径車輪６ａが駆動装置９で駆動されることによる動力で、車体２０がボルタアンカ１５を介して牽引される。なお、台車枠５の先端にガードプレート１６の上端が下向きに固定されている。なお、図９において、３０は軌道(走行レール）を示す。
【００３９】
上記のようにして、低床式路面電車２１（例えば図１および図２参照）に用いる二軸ボギー台車１が構成され、この台車によれば、車両２２，２３の最前端部下または最後端部下に大径車輪６ａを配置し、その中央寄りに小径車輪１２ａ（誘導輪）が配置されるので、例えば車両の最前端部および最後端部を運転台とし、それより中央寄りを客室とした車両構成により、客室において車体全幅にわたり低床である部分を最大限確保する、ワンマン運転の車両を実現することができる。また、客室において車体全幅にわたり低床である部分を最大限確保するので、客室に配置する座席のレイアウトの自由度が高まる。ここで、小径車輪１２ａを直径２５０ｍｍとしているので、低床高さが路面より３６０ｍｍ以下である低床化が実現される。
【００４０】
また、大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａの両輪とも両側の車輪を車軸に対して固着した串軸を使用したので、大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａの背面間距離が正確に規定され、小曲線や分岐部通過時には車輪の背面をガードレールに沿って接触させ案内させることができる。
【００４１】
さらに車両の最前端部または最後端部に大径車輪６ａを配置して主車輪とし、前記車両の中央寄りに小径車輪の小径車輪１２ａを配置し、主車軸枠５ａの、車体２０に対する水平旋回抵抗により大径車輪６ａおよび小径車輪１２ａに作用する横圧と、曲線に進入しボギー台車１全体を走行させるのに必要な横圧との和が大径車輪６ａに作用するようにしたから、小径車輪１２ａ側に過大な横圧が作用するのを防止し、小径車輪１２ａの輪重抜けやこれに起因する脱線を阻止することができる。
【００４２】
続いて、図１および図２に基づき、ボギー軸台車１を備えた、本発明に係る低床式路面電車の一実施の形態について説明する。
【００４３】
図１および図２（ａ）（ｂ）に示すように、本例の低床式路面電車２１は、客室Ｐ専用車両２４の前後に運転台付き車両２２，２３を連結器２８および幌２９を介して連節した３両編成の車両からなる。前後の車両２２，２３は先端部に運転台Ｄが配置され、運転台Ｄを除きこの運転台Ｄより車体長さ方向中央寄りが車体全幅にわたり低床面である客室Ｐに構成されている。車両２２，２３の運転台Ｄの床部２２ｂ，２３ｂが客室Ｐの低床部２２ａ，２３ａに比べてやや高く上がっているのは、各運転台Ｄの床部２２ｂ，２３ｂ下に、片側一軸を小径車輪１２ａ（誘導輪）とするボギー台車１の枕はり３を枕ばね２を介して取り付けるためである。二軸ボギー台車１の小径車輪１２ａは車体長さ方向中央寄りで客室Ｐの低床部２２ａ，２３ａの下側に配置され、もう一軸を構成する大径車輪６ａは運転台Ｄ下側に配置される。車体２０の運転台Ｄと客室Ｐとの段差部における鉛直壁２０ａに左右一対のボルスタアンカ１５が連結される。
【００４４】
この配置により、座席２２ｃ，２３ｃ下の床部および通路２２ｄ，２３ｄの床部がともに低床になっている。つまり、客室Ｐが車体全幅にわたり低床面である低床部２２ａ，２３ａとなっている。ここで、通路幅は、乗客の移動をスムーズに行うために、一定の幅（例えば８００ｍｍ）以上確保している。
【００４５】
そして、車両２２，２３の客室Ｐにおいては、座席２２ｃ，２３ｃが車幅方向に向かい合って配置され、この座席２２ｃ，２３ｃ下の低床面上に、大きなデッドスペースを利用して蓄電池ＢＡ（例えばニッケル水素電池）が配置され、架線のない区間では蓄電池ＢＡを電源として走行できるようになっている。つまり、架線を設置した区間では後述のパンタグラフ２７により架線から集電して、その電力で走行するとともに蓄電池ＢＡを充電し、架線のない区間では蓄電池ＢＡを電源として走行することができる。
【００４６】
ところで、電車２１は、通常、架線から電力を取り入れ、モータを回転して走行する。ブレーキ時には前記モータを発電機として使用し、頭上の架線に電力を返し、エネルギー効率を高めている（回生ブレーキ）。しかしながら、せっかく架線に電力を返しても、回生電力を使用する他の電車がない場合には、前記モータは発電機として働かず（回生失効）、機械ブレーキに切り替わり電車の運動エネルギーは熱となって発散していた。そこで、この発明の電車は、発電したエネルギーを蓄電池ＢＡに蓄え、発車時のモータ駆動や補機の電源として有効に活用することで、エネルギー効率を飛躍的に高めるようにしているのである。
【００４７】
また、車両２２，２３の座席２２ｃ，２３ｃに隣接して、ドア２２ｅ，２３ｅにて開閉される出入り口が設けられているが、床部の排水を考慮して出入り口部をわずかに低く下げる傾斜床部を勘案しない場合は、前記出入り口の床部２２ｆ，２３ｆも通路と同じ低床部になっている。つまり、前後の車両２２，２３は運転台Ｄを除く客室Ｐが車体全幅にわたり低床である車両となる。
【００４８】
中間の客室専用車両２４は、通路２４ａを挟んで両側に車長方向に向かい合うように座席２４ｂが設けられている。通路２４ａは前後の車両２２，２３と同じ高さの低床であるが、座席２４ｂの下がやや高い床部２４ｃになっている。これは、この床部２４ｃ下に軸箱２５ａに回転自在に支持された独立車輪２５（例えば直径６１０ｍｍ）が配置され、高床部２４ｃと軸箱２５ａとの間に枕ばね２６を設けるためである。なお、車両２４の屋根上に、架線から電力を取り入れるパンタグラフ２７が配備されており、架線(図示せず)から電流を車内に取り込むようになっている。
【００４９】
また、運転台Ｄは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、運転席６１の前側にはコンソールボックス６２が配置され、このコンソールボックス６２は運転者が立ち上がった状態では電車の直前方まで見える高さに設定されている（図３（ｂ）参照）。コンソールボックスの上方には行先表示器６３が配置されている。運転席６１の右側上方には前側から行先表示設定器６４およびカメラ・モニタ制御器６５が、左側上方にはブレーキ受量器６６がそれぞれ配置されている。それらの間であって運転席の上方には配電盤６７Ａ，６７Ｂおよびブザーボックス６８が配置されている。運転席６１の後部上方には無線装置６９およびＴＦＴ液晶表示パネル７０が配置されている。また運転席６１の後方には、運賃箱７１が配置され、運転士が運転席６１を回転するだけで、運賃の投入の確認ができるようになっている。なお、具体的に図示していないが、運転席６１のアームレスト部に運転のためのジョイスティックタイプのマスコンが搭載され、運転席６１の前後位置を調整しなくていいように構成されている。
【００５０】
このように、周辺機器はできる限り、運転台Ｄ上方の天井部に配置され、運転席６１の前方から側方にかけての広い視野を確保できるようになっている。
【００５１】
また、図４に示すように、車両２２，２３の屋根の上には、ともに、ブレーキ用空気タンク３１(BR)、ブレーキ制御装置３２(BCU)、主制御装置／補助電源装置３３(VVVF/CVCF)および空調装置３４(HVAC)が設けられ、さらに車両２２には電源制御装置３５（充放電装置）が、車両２３にはコンプレッサ３６(Comp)および元空気タンク３７(MR)がそれぞれ設けられている。車両２４の屋根の上には、ブレーキ用空気タンク３１(BR)、ブレーキ制御装置３２(BCU)、フィルタリアクトル３８(FL1 FL2)、高速遮断器４５(HB)、メインスイッチ４６(MS)、メインヒューズ４７(MF)がそれぞれ設けられている。このように、各車両２２〜２４の屋根の上には、低床化を図るために、通常床下機器とされる各種機器類が全体に亘って重量バランスよく配置されている。
【００５２】
上記低床式路面電車２１のように３両編成に構成すれば、中間の客室専用車両２４の通路２４ａを、前後の前記運転台付き車両２２，２３の座席２２ｃ，２３ｃ下の床部および通路２２ｄ，２３ｄの床部と同じ高さの低床面とすることができるので、前後の運転台付き車両２２，２３の客室Ｐと中間の客室専用車両２４の客室Ｐとの間を、通路２２ｄ，２２ｄ，２４ａを通じて、段差なくスムーズに移動することができる。
【００５３】
よって、例えば図５に示すように、車椅子Ｖでも、通路２２ｄ，２２ｄ，２４ａ通じて、前後の運転台付き車両２２，２３の客室Ｐと中間の客室専用車両２４の客室Ｐとの間を段差なくスムーズに移動することができる。
【００５４】
前記実施の形態においては、車両２２，２３が比較的短い３両編成の連節車両に適用した場合について説明したが、図６（ａ）（ｂ）に示すように、車両長さがさらに長い前後の運転台付き車両２２’，２３’を用いて、編成全長をさらに長くした連節車両４１とすることも可能である。ここで、２２ｃ’，２３ｃ’は座席、２２ｄ’，２３ｄ’は通路で、これらが低床面となっているのは図１および図２に示す電車２１と同じある。。
【００５５】
また、図７に示すように、さらに、中間の車両２４を２つ用い、車両２４，２４の間に吊り車５１を設ける連節車両４２とすることも可能である。この場合、前記吊り車５１において、客室の座席５１ａ下の床部および通路５１ｂの床部をともに運転台付き車両２２’，２３’の座席２２ｃ’，２３ｃ’下および通路２２ｄ’，２３ｄ’と同じ高さの低床面とすることで、中間の客室専用車両２４の通路２４ａに加えて、吊り車５１の座席５１ａ下の床部および通路５１ｂの床部をともに同じ高さの低床面とするので、前後の前記運転台付き車両２２’，２３’、中間の客室専用車両２４，２４および吊り車５１の間を、通路２２ｄ’，２３ｄ’，２４ａ，５１ａを通じて、段差なくスムーズに移動できる。
【００５６】
さらに、図示していないが、単一車両の最前端部と最後端部とにそれぞれボギー台車１を設けて、低床式路面電車を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る低床式路面電車の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】（ａ）は同側面図、（ｂ）は図（ａ）のＣ−Ｃ断面（左半分）と図（ａ）のＤ−Ｄ断面（右半分）とを組み合わせた断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ運転台付近の周辺機器のレイアウトの説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ屋根上機器の配置を示す概略平面図および側面図である。
【図５】（ａ）は車椅子の移動を示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ他の実施の形態を示す平面図および側面図である。
【図７】別の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る低床式路面電車に用いるボギー台車の一実施の形態を示す平面図である。
【図９】同側面図である。
【図１０】左半分が図２のＡ方向矢視図、右半分が図２のＢ方向矢視図である。
【図１１】編成パターンの説明図である。
【図１２】タイプ別の低床率、全幅低床率を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
ＢＡ 蓄電池
Ｄ 運転台
Ｐ 客室
１ 二軸ボギー台車
６ａ 大径車輪
１２ａ 小径車輪
２０ 車体
２０ａ 鉛直面部
２１，４１，４２ 低床式路面電車
２２，２３ 運転台付き車両
２２ａ，２３ａ 低床部
２２ｃ，２３ｃ 座席
２２ｅ，２３ｅ ドア
２４ 客室専用車両
２４ａ 通路
２４ｂ 座席
２４ｃ 床部
２７ パンタグラフ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に運転台が配置され前記運転台より中央寄りが客室に構成される運転台付き車両を備える低床式路面電車であって、
片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車の大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置されていることを特徴とする低床式路面電車。
【請求項２】
前記運転台付き車両が客室専用車両の前後に連節された３両編成で構成され、
前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置されていることを特徴とする請求項１記載の低床式路面電車。
【請求項３】
前記運転台付き車両が、吊り車を挟んだ２つの客室専用車両の前後に連節された５両編成で構成され、
前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置され、
前記吊り車の座席下の床部および通路の床部がともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面であることを特徴とする請求項１記載の低床式路面電車。
【請求項４】
蓄電池と架線から集電するパンタグラフとを備え、架線を設置した区間ではパンタグラフにより架線から集電して、その電力で走行するとともに前記蓄電池を充電し、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行するもので、
車体の屋根上に機器類が、前記パンタグラフとともに配置され、
前記運転台付き車両の客室内の座席下の低床面上に、前記蓄電池が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低床式路面電車。
【請求項５】
前記ボギー台車は、前記小径車輪を誘導輪とするとともに、前記運転台の床部の下に配置される大径車輪を主車輪として備え、
前記大径車輪および小径車輪は、ともに左右の車輪を車軸に固定した串軸とし、前記大径車輪を回転可能に支持する主車軸枠を車体に対し水平旋回可能に取り付け、前記小径車輪を回転可能に支持する副車軸枠の前端部を、前記主車軸枠の後端部に対し上下方向に揺動自在に連設するとともに、前記小径車輪を下向きに付勢する軸ばねを、両車軸枠間に介設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の低床式路面電車。
【請求項６】
前記ボギー台車は枕はりを備え、その枕はりの下面左右両側に第１のブラケットがそれぞれ下向きに突出して設けられ、前記各ブラケットと車体の鉛直面部に固定した第２のブラケットとがボルスタアンカにて連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の低床式路面電車。
【請求項１】
先端部に運転台が配置され前記運転台より中央寄りが客室に構成される運転台付き車両を備える低床式路面電車であって、
片側一軸を小径車輪とし残りの一軸を大径車輪とする二軸ボギー台車の大径車輪側が前記運転台の床部の下に、前記小径車輪側が前記客室の床部の下にそれぞれ配置されていることを特徴とする低床式路面電車。
【請求項２】
前記運転台付き車両が客室専用車両の前後に連節された３両編成で構成され、
前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置されていることを特徴とする請求項１記載の低床式路面電車。
【請求項３】
前記運転台付き車両が、吊り車を挟んだ２つの客室専用車両の前後に連節された５両編成で構成され、
前記客室専用車両は、通路を挟んで座席が設けられ、前記通路が前後の前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面で、前記座席の下がやや高い床部に構成され、この高床部下に軸箱に回転自在に支持された独立車輪が配置され、
前記吊り車の座席下の床部および通路の床部がともに前記運転台付き車両の前記座席下および通路と同じ高さの低床面であることを特徴とする請求項１記載の低床式路面電車。
【請求項４】
蓄電池と架線から集電するパンタグラフとを備え、架線を設置した区間ではパンタグラフにより架線から集電して、その電力で走行するとともに前記蓄電池を充電し、架線のない区間では前記蓄電池を電源として走行するもので、
車体の屋根上に機器類が、前記パンタグラフとともに配置され、
前記運転台付き車両の客室内の座席下の低床面上に、前記蓄電池が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低床式路面電車。
【請求項５】
前記ボギー台車は、前記小径車輪を誘導輪とするとともに、前記運転台の床部の下に配置される大径車輪を主車輪として備え、
前記大径車輪および小径車輪は、ともに左右の車輪を車軸に固定した串軸とし、前記大径車輪を回転可能に支持する主車軸枠を車体に対し水平旋回可能に取り付け、前記小径車輪を回転可能に支持する副車軸枠の前端部を、前記主車軸枠の後端部に対し上下方向に揺動自在に連設するとともに、前記小径車輪を下向きに付勢する軸ばねを、両車軸枠間に介設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の低床式路面電車。
【請求項６】
前記ボギー台車は枕はりを備え、その枕はりの下面左右両側に第１のブラケットがそれぞれ下向きに突出して設けられ、前記各ブラケットと車体の鉛直面部に固定した第２のブラケットとがボルスタアンカにて連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の低床式路面電車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−６２６８０（Ｐ２００８−６２６８０Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３９６７４（Ｐ２００６−２３９６７４）
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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