特許第6050155号(P6050155)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6050155案内軌条式車両用案内装置、及び案内軌条式車両
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(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】6050155
(24)【登録日】2016年12月2日
(45)【発行日】2016年12月21日
(54)【発明の名称】案内軌条式車両用案内装置、及び案内軌条式車両
(51)【国際特許分類】
   B61B 13/00 20060101AFI20161212BHJP
   B60B 17/00 20060101ALI20161212BHJP
【FI】
   B61B13/00 M
   B60B17/00 M
【請求項の数】4
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2013-48210(P2013-48210)
(22)【出願日】2013年3月11日
(65)【公開番号】特開2014-172543(P2014-172543A)
(43)【公開日】2014年9月22日
【審査請求日】2016年1月5日
(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】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】橘 勝
(72)【発明者】
【氏名】新関 哲博
(72)【発明者】
【氏名】釜谷 淳二
(72)【発明者】
【氏名】河本 昭
【審査官】 前原 義明
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−158942(JP,A)
【文献】 特許第3688461(JP,B2)
【文献】 特開2001−48008(JP,A)
【文献】 特開2011−88512(JP,A)
【文献】 特開昭54−115817(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B61B 13/00
B60B 17/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行軌道に沿って案内され走行する案内軌条式車両用の案内装置であって、
上記走行軌道の両側に設置された主案内レール及び分岐案内レールを含む案内レールに接して転動し、上記車両の内側へ向かう内向力を上記主案内レールから受ける主案内輪と、上記車両の外側へ向かう外向力を上記分岐案内レールから受ける分岐案内輪とを有する案内輪と、
上記内向力又は上記外向力を受けて変位することにより車両の操向を行うステアリングアームと、
一端を固定端として上記ステアリングアームの先端に固定し、他端に上記主案内輪及び上記分岐案内輪を回転自在に支持した車長方向に延在する弾性支持部材であって、この弾性支持部材の上記一端を支点とした撓みにより上記内向力及び上記外向力を吸収して上記ステアリングアームに伝達する衝撃荷重を抑制する弾性支持部材と、
を備えたことを特徴とする案内軌条式車両用の案内装置。
【請求項2】
上記弾性支持部材は、片持ち梁部材である、請求項1に記載の案内軌条式車両用の案内装置。
【請求項3】
上記弾性支持部材の撓み量を制限する制限部材であって、上記ステアリングアームの先端に取り付けられ、弾性支持部材に非接触な状態で車幅方向における上記弾性支持部材の両側を弾性支持部材に沿って延在し、撓んだ際の弾性支持部材と当該制限部材との当接により弾性支持部材の撓み量を制限する制限部材をさらに備えた、請求項1又は2に記載の案内軌条式車両用の案内装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の案内装置を備え、
この案内装置に備わる案内輪が走行軌道の両側に設置された案内レールに接して転動することで上記案内装置に備わるステアリングアームが操向され、走行軌道に沿って走行することを特徴とする案内軌条式車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば走行軌道の両側に設置した案内軌条に案内輪を当接させながら走行軌道を走行する、案内軌条式車両用の案内装置、及びこの案内装置を備えた案内軌条式車両に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的には新交通システムと呼ばれ、予め設定された走行軌道を車両が走行する交通機関が存在する。この交通機関の内、走行軌道の両側に設置した案内軌条に案内輪を当接させながらゴムタイヤで走行する案内軌条式車両には、車両を操向するための案内装置が設けられている。この案内装置は、車両の車体前、後部のそれぞれにおいて車幅方向の左右両側に設けられ、図4に示すような案内輪10を備える。この案内輪10は、車体前、後部のそれぞれにおける案内アームの各端部に回転自在に設けられ、上側に位置する主案内輪11と、その下側に位置する分岐案内輪12とを備えている。主案内輪11と分岐案内輪12とは、それぞれ独立して回転する。
【0003】
一方、走行軌道20の左右両側には、案内輪10が当接する案内レール21が設置されている。この案内レール21は、走行軌道20に沿って設置される主案内レール22と、走行軌道20の分岐箇所に設置される分岐案内レール23とから構成される。
主案内レール22は、主案内輪11に外方側から接触して車体の内側に向かう内向力P1を車体に及ぼす。一方、分岐案内レール23は、分岐案内輪12に内方から接触して車体の外側に向かう外向力P2を車体に及ぼす。このように案内輪10と案内レール21とが当接しながら、車両は走行軌道20に沿って案内され走行する。
【0004】
上述のように案内軌条式車両は、案内輪10によって操向されることから、案内輪10と案内レール21とが当接したときの力P1、P2が車体に作用する。よって、過剰な内向力P1及び外向力P2の作用、つまり衝撃荷重の作用は、案内装置の短寿命化、騒音の発生、及び乗り心地の低下等を招くことになる。そこで案内装置には、内向力P1及び外向力P2を緩和する緩衝装置が設けられている(例えば特許文献1〜3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】日本国特許第3688461号
【特許文献2】特開2011−88512号公報
【特許文献3】特開2010−158941号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述の緩衝装置として、例えば特許文献1では、L字形のてこ、及び緩衝用弾性部材を備えた構造が開示されている。ここで、L字形てこの一端は、上述の案内アームの先端に、支持軸を介して回動自在に取り付けられるとともに、緩衝用弾性部材を介して支持されている。また、L字形てこの他端には、上述の主案内輪11及び分岐案内輪12が回転可能に取り付けられている。よって、上述したように主案内輪11及び分岐案内輪12が主案内レール22及び分岐案内レール23と接触して転動したとき、L字形てこは、その一端部分の上記支持軸を中心に回動しようとする。このとき、この回動に係る力(上述のP1,P2に相当する)は、緩衝用弾性部材によってその一部が吸収され、過剰な内向力P1及び外向力P2が車体に作用することは抑制される。
【0007】
しかしながら、この特許文献1に開示される緩衝装置は、上述のように、案内アームに対してさらにL字形てこ及び緩衝用弾性部材を設けることから、構造が複雑であり部品点数も多くなってしまう。よってメンテナンス性が悪いという問題がある。
【0008】
また、特許文献2も上述の特許文献1の構成と類似の構造を開示し、板状の案内リンクと、緩衝ゴム又は緩衝機構とを備えた構造が開示されている。ここで、案内リンクが特許文献1のL字形てこに相当し、緩衝ゴム又は緩衝機構が特許文献1の緩衝用弾性部材に相当する。この案内リンク、並びに、緩衝ゴム又は緩衝機構は、L字形てこ及び緩衝用弾性部材と同様の作用を行う。
したがって、特許文献2の緩衝装置においても、構造が複雑であり部品点数も多く、メンテナンス性が悪いという問題がある。
【0009】
また、特許文献3では、上述した主案内輪11及び分岐案内輪12に緩衝装置を設けた構成を開示する。上述のように主案内輪11及び分岐案内輪12は、案内アームの輪軸にベアリングを介して回転自在に支持されているが、特許文献3の緩衝装置では、この輪軸とベアリングとの間に緩衝部材を介在させた構造を有する。
このように配置される緩衝部材によって、主案内輪11に作用する上述の内向力P1、及び分岐案内輪12に作用する上述の外向力P2の一部を吸収し、過剰な力P1、P2が車体に作用することを抑制する。
【0010】
このような構成を有する特許文献3の緩衝装置では、主案内輪11及び分岐案内輪12のそれぞれに緩衝部材を設けることから、製造コストが高くなるという問題がある。また、下側に位置する分岐案内輪12では、この分岐案内輪12に設置される緩衝部材が剥離した場合に対する落下防止策が必要となるという問題も発生する。
【0011】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであり、従来に比べて簡易な構造でメンテナンス性が容易である、案内軌条式車両用の案内装置、及びこの案内装置を備えた案内軌条式車両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】
【0012】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第1態様における案内軌条式車両用の案内装置は、走行軌道に沿って案内され走行する案内軌条式車両用の案内装置であって、
上記走行軌道の両側に設置された主案内レール及び分岐案内レールを含む案内レールに接して転動し、上記車両の内側へ向かう内向力を上記主案内レールから受ける主案内輪と、上記車両の外側へ向かう外向力を上記分岐案内レールから受ける分岐案内輪とを有する案内輪と、
上記内向力又は上記外向力を受けて変位することにより車両の操向を行うステアリングアームと、
一端を固定端として上記ステアリングアームの先端に固定し、他端に上記主案内輪及び上記分岐案内輪を回転自在に支持した車長方向に延在する弾性支持部材であって、この弾性支持部材の上記一端を支点とした撓みにより上記内向力及び上記外向力を吸収して上記ステアリングアームに伝達する衝撃荷重を抑制する弾性支持部材と、
を備えたことを特徴とする。
【0013】
ステアリングアームの先端に一端を固定し他端に案内輪を回転自在に支持した弾性支持部材を備えたことで、案内レールが案内輪へ及ぼす力は、弾性支持部材の撓みによってその一部が吸収され、弾性支持部材は緩衝作用を行う。このように、弾性支持部材を用いた構造は、従来に比べて簡易な構造であり、メンテナンス性が容易である。また、簡易構造であるため、製造コストの低減を図ることもできる。
【0014】
また、本発明の第2態様における案内軌条式車両は、上記第1態様における案内装置を備え、この案内装置に備わる案内輪が走行軌道の両側に設置された案内レールに接して転動することで上記案内装置に備わるステアリングアームが操向され、走行軌道に沿って走行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の第1態様における案内軌条式車両用の案内装置、及び第2態様における案内軌条式車両によれば、従来に比べて簡易な構造で安価な製造コストでありメンテナンス性が容易な案内軌条式車両用の案内装置、及びこの案内装置を備えた案内軌条式車両を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1A】実施形態における案内装置の構成を示す平面図である。
図1B図1Aに示す案内装置の側面図である。
図2A】実施形態における案内軌条式車両の概略構成を示す平面図である。
図2B図2Aに示す案内軌条式車両の側面図である。
図3】一般的な案内軌条式車両における案内装置及び案内レールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
実施形態における案内軌条式車両用の案内装置、及びこの案内装置を備えた案内軌条式車両について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【0018】
まず図2A及び図2Bを参照して、本実施形態における案内軌条式車両100、及びこの車両100に備わる案内装置150の概略を説明する。尚、車両100の車幅方向を101、車長方向を102、鉛直方向を103とそれぞれ符番する。車幅方向101、車長方向102、及び鉛直方向103は互いに直交する。
【0019】
案内軌条式車両100において、車軸1は駆動軸、車軸2は従動軸を示しており、車軸1は、駆動機構に連結されて回転駆動される。車軸1及び車軸2共に、その両端には軸受部5を介して、ゴムタイヤにてなる走行輪3が垂直面内で回動自在に支持されている。また軸受部5には、平面視形状がU字型のステアリングアーム110が走行輪3を囲むように取り付けられ、各ステアリングアーム110の先端には、主案内輪11及び分岐案内輪12を有する案内輪10が回動自在に取り付けられている。そして既に説明したように、走行軌道20に沿って設置されている主案内レール22が主案内輪11に当接することで、主案内輪11には内向力P1が作用し、分岐案内レール23が分岐案内輪12に当接することで、分岐案内輪12には外向力P2が作用する。これらの内向力P1及び外向力P2によって、ステアリングアーム110、軸受部5、走行輪3が一体としてキングピンを中心に回動し、車両100が案内操向される。
尚、このステアリングアーム110、案内輪10、及びステアリングアーム110の先端における案内輪10の取り付け部分13が案内装置150に相当し、この案内装置150については以下で詳しく説明する。
【0020】
案内装置150について、図1A及び図1Bを参照して詳しく説明する。尚、図1Aは、図2Aに示したそれぞれのステアリングアーム110の先端における案内輪10の取り付け部分13の一つを拡大して示した平面図であり、図1Bは、その側面図である。以下では、一箇所の取り付け部分13について説明するが、その他の取り付け部分13も同様に構成される。
【0021】
本実施形態では、案内装置150は、基本的構成として、ステアリングアーム110、主案内輪11及び分岐案内輪12を有する案内輪10、並びに片持ち梁部材120を備える。また案内装置150は、さらに制限部材130を備えることができる。ここで、ステアリングアーム110並びに主案内輪11及び分岐案内輪12を有する案内輪10については上述したものである。以下では、片持ち梁部材120、さらに制限部材130について主に説明する。
【0022】
ステアリングアーム110の先端111には、片持ち梁部材120をステアリングアーム110に取り付けるための取付用部材112が鉛直方向103に沿って固定される。取付用部材112は、一例としてパイプ材を用いているが、これに限定されない。また、取付用部材112を介さずに、片持ち梁部材120を直接ステアリングアーム110の先端111に固定することもできる。
【0023】
片持ち梁部材120は、弾性支持部材の一例に相当する部材であり、例えばバネ鋼等の板材で形成される。片持ち梁部材120の一端121は、固定端として取付用部材112を介してステアリングアーム110の先端111に固定され、片持ち梁部材120は車長方向102に沿って走行輪3側へ延在する。片持ち梁部材120の他端122は、主案内輪11及び分岐案内輪12を回転自在に支持する。尚、本実施形態では、分岐案内輪12の回転中心位置は、片持ち梁部材120の軸中心120aに一致し、主案内輪11は分岐案内輪12に対して車体内側へ偏心して取り付けられている。
【0024】
このような片持ち梁部材120の他端122では、主案内レール22が主案内輪11に当接することで、主案内輪11には車両100の内側へ向かう内向力P1が作用し、分岐案内レール23が分岐案内輪12に当接することで、分岐案内輪12には車両100の外側へ向かう外向力P2が作用する。したがって、これらの内向力P1、外向力P2の作用により、片持ち梁部材120は、一端121を支点として撓むことができる。この撓みにより、内向力P1、外向力P2が緩和されてステアリングアーム110に作用する、つまり内向力P1及び外向力P2を吸収して直接に衝撃荷重がステアリングアーム110に作用するのを抑制することができる。一方、片持ち梁部材120を介してステアリングアーム110には、緩衝された内向力P1、外向力P2が作用することから、ステアリングアーム110は、主案内レール22及び分岐案内レール23に従い変位し操向可能である。
【0025】
このように片持ち梁部材120を設けることで、案内装置150の短寿命化、騒音の発生、及び乗り心地の低下等を防止することができる。さらに、上述のように案内装置150は、ステアリングアーム110の先端111に片持ち梁部材120を取り付けるだけの構成であることから、従来に比べて簡易な構造であり、メンテナンス性が容易となる。また、簡易構造であるため、製造コストの低減を図ることも可能となる。
【0026】
次に、制限部材130について説明する。
既に説明したように、走行軌道20の左右両側には、案内輪10が当接する案内レール21が設置されているが、案内輪10と案内レール21との隙間が必要以上に大きい場合には操向動作が粗くなり、乗り心地等を劣化させることが懸念される。このような状況において、さらに片持ち梁部材120による緩衝作用が存在すると、車両100の左右への揺動量がより大きくなる可能性がある。
そこで、固定端を支点とした片持ち梁部材120の撓み量つまり揺動量を制限するために制限部材130をステアリングアーム110の先端に取り付けることができる。
このような制限部材130は、図示するように、片持ち梁部材120に非接触な状態で車幅方向101における片持ち梁部材120の両側を片持ち梁部材120に沿って延在する板材で構成される。その一端131は、取付用部材112を介してステアリングアーム110の先端111に固定され、他端132同士は、連結部材133で連結される。尚、本実施形態では図示するように、一つの板材をU字形に成形した板材を用いるが、これに限定されず、片持ち梁部材120の両側にそれぞれ板材を配置してもよい。
【0027】
このように設置される制限部材130の他端132では、車幅方向101において片持ち梁部材120との間に隙間δが設定される。この隙間δを超えるような内向力P1、外向力P2が作用して片持ち梁部材120が撓むときには、片持ち梁部材120は、制限部材130に当接し、これにより片持ち梁部材120の撓み量が制限される。
このような隙間δは、それぞれの案内軌条における設計条件によって定められる値である。一例として約1mmである。
【0028】
以上説明したように構成される案内軌条式車両100の案内装置150の動作について簡単に説明する。
既に説明しているように、走行軌道20を車両100が走行するとき、走行軌道20に設置されている主案内レール22及び分岐案内レール23と、案内装置150における主案内輪11及び分岐案内輪12とが当接する。このとき主案内輪11に作用する内向力P1、及び分岐案内輪12に作用する外向力P2は、片持ち梁部材120が撓むことによって緩衝され、騒音の発生及び乗り心地の低下等が防止される。
また、制限部材130を設置したときには、規定値を超える片持ち梁部材120の撓みが制限部材130によって制限され、さらに、騒音の発生及び乗り心地の低下等が防止される。
このような動作を繰り返しながら、車両100は走行軌道20に沿って走行していく。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明は、案内軌条に案内輪を当接させながら走行軌道を走行する、案内軌条式車両用の案内装置、及びこの案内装置を備えた案内軌条式車両に適用可能である。
【符号の説明】
【0030】
10…案内輪、11…主案内輪、12…分岐案内輪、21…案内レール、22…主案内レール、23…分岐案内レール、
100…案内軌条式車両、110…ステアリングアーム、
120…片持ち梁部材、121…一端、122…他端、
130…制限部材、150…案内装置。
図1A
図1B
図2A
図2B
図3