特許 5797817 軌道車両の案内装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5797817

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】軌道車両の案内装置

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/00 20060101AFI20151001BHJP

【ＦＩ】

   B61B13/00 M

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-140316(P2014-140316)

(22)【出願日】2014年7月8日

【審査請求日】2014年7月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】391004241

【氏名又は名称】大阪車輌工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100100479

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 三喜夫

(72)【発明者】

【氏名】山本 恵三

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２０５９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０２−０２１４５０（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開２００８−２０１２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０６８０１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｂ １２／０２

Ｂ６１Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の前後に設けられた左右一対のゴムタイヤからなる走行輪を備え、走行面に敷設された単一の軌道に沿って走行する軌道車両の案内装置であって、
前記車体の前後部の底面における車幅方向の中央部に設けられた案内アームと、
前記各案内アームの前後両端部に、上下方向に延びる軸心周りに回転可能に設けられた案内輪とを備え、
前記案内輪は、上下方向に延びる中心線を有する円筒体であり、
前記軌道は、前記各案内輪を挟んで互いに一定間隔を隔てて延びる左右一対のガイドレールを有し、該左右一対のガイドレールの互いに対向する面の断面の外形は円弧であり、
前記ガイドレールの下方で車幅方向に延びる軸心周りに回転可能に設けられ、車体の軌道からの逸脱を防止する、左右一対の軌道逸脱防止ローラをさらに備えたことを特徴とする
軌道車両の案内装置。

【請求項2】

前記ガイドレールは、円形断面を有するパイプ部材であることを特徴とする、
請求項１に記載の軌道車両の案内装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軌道に沿って走行する軌道車両を案内する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車体を支持する走行輪と、走行面に敷設された軌道に案内される案内輪とを備え、走行輪を駆動することにより軌道に沿って走行する軌道車両が実用化されている。

【0003】

例えば特許文献１には、図８に示すように、車体の前後に設けられた左右一対のゴムタイヤからなる走行輪１２０と、車体の前後部の底面における車幅方向の中央部に設けられた２つの案内アーム１３０と、各案内アーム１３０の前後両端部に取り付けられ、車体の上下方向に延びる軸心周りに回転する２つの案内輪１３１（１３２）とを備えた軌道車両が開示されている。この案内アーム１３０は、中央に揺動中心を有し、車体の底面に平行な面（水平面）内で揺動するようになっている。さらに、案内アーム１３０と走行輪１２０との間には、走行輪を操舵する操舵機構１２５が設けられている。

【0004】

一方、車両の走行面には、Ｕ字状のレール部材１１０からなる軌道が敷設されている。走行輪１２０が駆動されると、案内アーム１３０の両端の案内輪１３１，１３２が前後に並んでレール部材１１０内を移動する。このとき、案内輪１３１（１３２）がレール部材１１０の両側の壁面に同時に接触すると、車両は走行不可能となる。それゆえ、両側の壁面間の間隔は案内輪１３１（１３２）の直径より大きくされている。車両が軌道のカーブを曲がるときには、カーブの曲率に応じて案内アーム１３０が回転し、その案内アーム１３０の動きに操舵機構１２５が連動して走行輪１２０が操舵される。

【0005】

同様に、特許文献２には、図９に示すように、走行輪２２０と、案内アーム２３０と、案内輪２３１，２３２とを備えた軌道車両が開示されている。特にこの軌道車両では、案内輪２３１，２３２がそれぞれ異なる高さ位置に取り付けられており、一方、軌道を構成する案内溝２１０は、案内輪２３１（２３２）が案内溝２１０の左右いずれか一方の壁面に常時転接するように形成されている。
この構成によれば、車両の走行中に、案内輪２３１，２３２と案内溝２１０の一方の壁面との間に隙間が生じることがないため、案内輪がスムーズに回転することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開第２００６−３４７４２６号公報

【特許文献2】特開昭５１−６０３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１，２に開示された軌道車両は、水平面内で回転する案内輪３３１（３３２）の周面が左右いずれか一方の壁面に転接しながら走行する。また、軌道車両がカーブを曲がるときには、遠心力を受けてゴムタイヤがたわみ、図１０に示すように、案内輪３３１（３３２）の軸心Ｙが左右方向へ傾く。
このとき、案内輪３３１（３３２）が扁平な形状の場合（図１０（ａ））には、その端部が壁面（図では壁面３６２）に押し付けられて偏摩耗し、一方、案内輪３３１（３３２）が上下方向に長い形状を有する場合（図１０（ｂ））には、その一部が壁面の角に押し付けられて傷付いてしまう。

【0008】

また、降坂路から平坦路へ移行するとき（図１１を参照）や平坦路から登坂路へ移行するときなど、車体の前部と後部で勾配が異なるような走行面を車両が走行するときには、案内輪３３１の軸心Ｙと車両の進行方向Ｔとが直交しない。これら軸心Ｙと進行方向Ｔの間の角度は、車両の進行と共に時々刻々と変化することになる。これにより、案内輪３３１（３３２）と軌道の壁面３６１（３６２）との間にこすれが生じて、車両に強いブレーキが作用してしまう。
なお、図１１では、案内アームの前部の案内輪３３１のみを図示しており、案内アームの前部の案内輪３３２を省略している。

【0009】

以上のように、従来の軌道車両には、案内輪が偏摩耗したり傷付いたりするという耐久性の問題や、車両に強いブレーキが作用して安定した走行が妨げられるといった問題があった。

【0010】

そこで本発明は、軌道車両の案内装置において、案内輪の耐久性を向上させ、かつ、高い走行安定性を維持することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明に係る軌道車両の案内装置は、次のように構成したことを特徴とする。

【0012】

本願の請求項１に記載の発明は、車体の前後に設けられた左右一対のゴムタイヤからなる走行輪を備え、走行面に敷設された単一の軌道に沿って走行する軌道車両の案内装置であって、
前記車体の前後部の底面における車幅方向の中央部に設けられた案内アームと、
前記各案内アームの前後両端部に、上下方向に延びる軸心周りに回転可能に設けられた案内輪とを備え、
前記案内輪は、上下方向に延びる中心線を有する円筒体であり、
前記軌道は、前記各案内輪を挟んで互いに一定間隔を隔てて延びる左右一対のガイドレールを有し、該左右一対のガイドレールの互いに対向する面の断面の外形は円弧であり、
前記ガイドレールの下方で車幅方向に延びる軸心周りに回転可能に設けられ、車体の軌道からの逸脱を防止する、左右一対の軌道逸脱防止ローラをさらに備えた
ことを特徴とする。

【0013】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記ガイドレールは、円形断面を有するパイプ部材である
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本願の請求項１に記載の発明によれば、車両がカーブを曲がるときに案内輪の軸心が左右方向に傾いたとしても、案内輪が円筒体であり、かつ、左右一対のガイドレールの互いに対向する面の断面の外形が円弧であることにより、案内輪とガイドレールとが点接触することになる。これにより、案内輪の偏摩耗、傷付きが充分に抑制される。

【0016】

また、車体の前部と後部で勾配が異なるような走行面を車両が走行するときにも、案内輪とガイドレールとが点接触することにより、これらの間にこすれが生じない。これにより、車両に強いブレーキが作用しない。

【0017】

特に、本発明によれば、例えば車両が降坂路から平坦路へ移行したときなどに車体が浮き上がったとしても、軌道逸脱防止ローラがガイドレールに当接することにより、車体の軌道からの逸脱が防止されることになる。

【0018】

以上のようにして、案内輪の耐久性を向上させ、かつ、軌道車両の高い走行安定性を維持できる。

【0019】

請求項２に記載の発明によれば、ガイドレールとして円形断面を有するパイプ部材を用いることにより、請求項１の効果が具体的に達成される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態に係る軌道車両の案内装置を示す平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る軌道車両の案内装置を示す側面図である。

【図4】カーブを曲がるときの軌道車両を示す、図１に対応する平面図である。

【図5】カーブを曲がるときの軌道車両を示す、図２に対応する断面図である。

【図6】カーブを曲がるときの軌道車両（比較例）を示す、図２に対応する断面図である。

【図7】図１１に対応する、本発明の実施の形態に係る軌道車両の案内装置を示す側面図の部分拡大図であり、（ａ）は車両前部を、（ｂ）は車両後部を示す。

【図8】特許文献１に開示された軌道車両を示す断面図である。

【図9】特許文献２に開示された軌道車両を示す断面図である。

【図10】従来の軌道車両の課題を説明するための図である。

【図11】従来の軌道車両の課題を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中、「前、後、左、右」などの方向を示す用語は、車両の進行方向を「前」とした場合の方向を指す。

【0022】

最初に、図１から図３を参照して、車両１とその案内装置の構造について説明する。

【0023】

車両１は、走行面に敷設された単一の軌道１０に沿って走行する軌道車両である。車両１は、車体の前後に設けられた左右一対の走行輪２０、車体の前後部の底面における車幅方向の中央部に設けられた案内アーム３０、走行輪２０を駆動するモータ４０を備える。案内装置は車両１を案内する装置であり、走行面の軌道１０、車両１の案内アーム３０などを備えるものとする。

【0024】

走行輪２０はゴムタイヤからなる。走行輪２０は、駆動軸２１により、軸受部２２と自在継手２３を介して差動装置（図示せず）に連結されている。軸受部２２にはナックルアーム２４が固定されている。ナックルアーム２４には、走行輪２０を操舵する操舵機構としてのタイロッド２５が連結されている。

【0025】

案内アーム３０は、その中央部に設けられた揺動軸３３を有し、この揺動軸３３を支点として水平面内で揺動する。また、案内アーム３０の左右には、タイロッド２５に連結されるブラケット部材３４が取り付けられている。

【0026】

案内アーム３０の揺動軸３３は、図２、図３に示すように、上側で取付板３５に接合されている。車両前後部の各案内アーム３０は、図３に示すように、この取付板３５を介して車体の底面に取り付けられている。

【0027】

案内アーム３０の前後両端部には、軌道１０に案内される案内輪３１，３２が設けられている。案内輪３１，３２は、上下方向に延びる中心線を有する円筒体である。案内輪３１，３２の材料は例えば樹脂である。図２に示すように、案内アーム３０には、上下方向に延びる回転軸３６が挿通されている。案内輪３１，３２は、この回転軸３６にベアリングを介して取り付けられており、回転軸３６（軸心）周りに自由に回転できるようになっている。

【0028】

回転軸３６は、下側で、車体の前後方向に延びる連結部材３７に接合されている。連結部材３７の前部には、車幅方向に延びるローラ軸３８が挿通されている。このローラ軸３８には、左右一対の軌道逸脱防止ローラ３９が取り付けられており、ローラ３９はガイドレール１１，１２の下方でローラ軸３８（軸心）周りに自由に回転できるようになっている。例えば車両１が降坂路から平坦路へ移行したときなどに車体が浮き上がると、この軌道逸脱防止ローラ３９がガイドレール１１，１２に当接する。これにより、車体の軌道からの逸脱が防止される。

【0029】

モータ４０は、図３に示すように、車体の前部に設けられている。モータ４０からの駆動力は、後部の差動装置を介して後部の走行輪２０に伝達される。すなわち、車両１は後輪駆動型である。ただし、本発明はこれに限定されず、前輪駆動型であってもよいし四輪駆動型であってもよい。

【0030】

軌道１０は、図２に示すように、左右一対のガイドレール１１，１２、車両１の走行面を規定する板部材１３、板部材１３を支持する溝型鋼１４などにより形成される。ガイドレール１１，１２は、各案内輪３１，３２を挟んで互いに一定間隔を隔てて延びる、円形断面を有するパイプ部材である。ガイドレール１１，１２は、板部材１３と接合補助部材１５に接合されている。接合補助部材１５は、溝型鋼１４に接合されている。

【0031】

その他、図示していないが、溝型鋼１４には送電レールが取り付けられ、その送電レールには絶縁トロリー線が固定されている。また、連結部材３７には、絶縁トロリー線の導体に接触して摺動する集電子が取り付けられている。集電子は、モータ４０に電気的に接続されている。

【0032】

次に、図４から図７を参照して、車両１とその案内装置の動作について簡単に説明する。

【0033】

走行中には、集電子を介して絶縁トロリー線から供給される電力によりモータ４０が駆動されて、走行輪２０が駆動される。走行輪２０が駆動されると、案内アーム３０の両端の案内輪３１，３２が前後に並んで軌道１０を移動する。

【0034】

車両１がカーブを曲がるときには、図４に示すように、そのカーブの曲率に応じて案内アーム３０が回転し、その案内アーム３０の動きにタイロッド２５が連動して走行輪２０が操舵される。このとき、図５に示すように、遠心力を受けて走行輪２０のゴムタイヤがたわみ、案内輪３２（３１）の軸心Ｙが左右方向へ傾く。なお、図５、図６中の符号Ｘは、案内輪の軸心Ｙに垂直な方向を示しており、軸心Ｙが傾かないときには車幅方向に一致する。また、同図中の符号ＣＰは、案内輪３２（３１）とガイドレール１２（１１）とが接触する点を示す。

【0035】

図６（比較例）に示すように、ガイドレールが壁面６１，６２である場合、案内輪３１，３２の一部が一方の壁面６１（または６２）の角に押し付けられて傷付く可能性がある上に、案内輪３１，３２が両側の壁面６１，６２に同時に接触し、車両１が走行不可能となる可能性がある。

【0036】

一方、本実施形態によれば、車両１がカーブを曲がるときに案内輪３１，３２の軸心Ｙが左右方向に傾いたとしても、案内輪３１，３２とガイドレール１１，１２とは点接触するので、案内輪３１，３２の傷付きが充分に抑制される。
また、図５から判るように、ガイドレール１１，１２が円形断面を有することにより、車体がよほど大きく傾かない限り、案内輪３１，３２が両側のガイドレール１１，１２に同時に接触することはない。

【0037】

また、降坂路から平坦路へ移行するときなど、車体の前部と後部で勾配が異なるような走行面を車両１が走行するときにも、案内輪３１（３２）とガイドレール１１（１２）とが点接触することにより、これらの間にこすれが生じることがなく、したがって車両に強いブレーキが作用することがない。

【0038】

なお、車両１を意図的に停止させるためのブレーキ機構については詳しく説明しなかったが、例えば回生ブレーキを利用してもよいし、機械的ブレーキを設けてもよい。

【0039】

以上、上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は実施形態に限定されず、さらに上記実施形態には、種々の変形、改良が加えられてよい。

【0040】

例えば、ガイドレール１１，１２の互いに対向する面の断面の外形が円弧であれば、車両１がカーブを曲がるときなどに案内輪３１，３２とガイドレール１１，１２とが点接触するのであるから、ガイドレール１１，１２は、円形断面を有するパイプ部材でなく、例えば半円形断面を有するパイプ部材や扇形断面を有するパイプ部材であってもよい。

【0041】

また、軌道逸脱防止ローラ３９が取り付けられるローラ軸３８は、必ずしも案内アーム３０の前部に設けられる必要は無く、上記集電子などのレイアウトに応じて、案内アーム３０の後部など、連結部材３７の長さに沿った任意の位置に設けられてよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

以上のように、本発明によれば、案内輪の耐久性を向上させ、かつ、軌道車両の高い走行安定性を維持できるので、軌道車両に関連する分野、例えばその製造分野において本発明が好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0043】

１ 車両、 １０ 軌道、 １１，１２ ガイドローラ、 ２０ 走行輪、 ２５ タイロッド、 ３０ 案内アーム、 ３１，３２ 案内輪、 ３９ 軌道逸脱防止ローラ、 ４０ モータ

【要約】

【課題】軌道車両の案内装置において、案内輪の耐久性を向上させ、かつ、高い走行安定性を維持する。
【解決手段】軌道車両１は、ゴムタイヤからなる４つの走行輪を備え、走行面に敷設された単一の軌道１０に沿って走行する。車両１の案内装置は、車体の底面に設けられた案内アーム３０と、案内アーム３０の前後両端部に設けられた案内輪３１，３２とを備える。軌道１０は、各案内輪３１，３２を挟んで互いに一定間隔を隔てて延びる左右一対のガイドレール１１，１２を有する。左右一対のガイドレール１１，１２の互いに対向する面の断面の外形は円弧である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】