特許 6241774 軌道および軌道走行システム

(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】6241774

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】軌道および軌道走行システム

(51)【国際特許分類】

   B61B 9/00 20060101AFI20171127BHJP

   B61B 13/00 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   B61B9/00 A

   B61B13/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-78860(P2017-78860)

(22)【出願日】2017年4月12日

【審査請求日】2017年4月12日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316013127

【氏名又は名称】田中 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100174780

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 敦史

(72)【発明者】

【氏名】田中 正弘

【審査官】 諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０７７３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９０９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３８９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５５４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０５２２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１６４４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第００９４０３１３（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｂ ９／００

Ｂ６１Ｂ １３／００

Ａ６３Ｇ ２１／０４

Ｅ０１Ｂ ２５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、前輪と、当該車体の幅方向において当該前輪とは異なる位置に設けられた後輪と、を備え、当該前輪と当該後輪とが同じ取付高さとなるよう構成された車両が走行し、当該車両の進行方向に傾斜している軌道であって、
前記前輪が接地する前輪軌道と、
前記後輪が接地する後輪軌道と、を備え、
前記前輪軌道と前記後輪軌道とは前記車両の走行方向に直交する方向に並設され、
前記傾斜が上り勾配の場合には、前記前輪軌道よりも前記後輪軌道の方が高い位置に形成され、
前記傾斜が下り勾配の場合には、前記後輪軌道よりも前記前輪軌道の方が高い位置に形成され、
前記前輪軌道と前記後輪軌道との高さの差は、前記傾斜の角度と、前記前輪の軸と前記後輪の軸との軸距と、によって定められている軌道。

【請求項2】

前記前輪軌道と前記後輪軌道とのうち、高い位置に形成されている方は、前記車両の走行方向に直交する方向において外側に設けられている請求項１記載の軌道。

【請求項3】

車体と前輪と後輪とを備えた車両と、
請求項１または２に記載の軌道と、を備えた軌道走行システムであって、
前記車両は、前記車体の幅方向において、前記前輪と前記後輪とが異なる位置に設けられている軌道走行システム。

【請求項4】

前記車両は、２つの前記前輪と、２つの前記後輪と、を備え、
前記２つの前輪間の距離と、前記２つの後輪間の距離とが異なっている請求項３記載の軌道走行システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾斜地に形成され、車両が走行するための軌道およびその軌道を走行する車両を含む軌道走行システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ケーブルカーやカーレーター等の傾斜地に形成された軌道（以下、傾斜軌道と称する）を走行する車両が知られている。通常の自動車のように、車台に対して略垂直に座席が設けられている車両を傾斜軌道を走行させると、車台が軌道と平行となるに伴い、座席も傾斜する。そのため、乗り心地が低下するという問題があった。このような問題を解決するために、従来のケーブルカー等は特許文献１の図５に示されているように、軌道の傾斜角に応じて、座席を車台に対して傾斜するように設けている。しかしながら、この場合には、軌道の傾斜角が変化すると座席の水平を保つことができなくなり、乗り心地が低下するおそれがある。

【0003】

さらに、軌道の傾斜角が変化した場合でも、車台の水平を保つための技術が提案されている。特許文献１の傾斜地走行車両では、人や物を積載する車体を、進行方向と直交する方向の軸を回転軸として回動可能に設けている。この傾斜地走行車両では、軌道の傾斜に応じて車体が水平となるように回動させている。

【0004】

また、特許文献２の搬送台車の水平姿勢維持機構では、走行方向に凹型に湾曲形成され、平行に配置された１対のガイドレールを設け、傾斜に応じて車体がガイドレール上を揺動し、車体の水平を保つよう構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−３４４９４４号公報

【特許文献2】特開２０００-２６４１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１，２の技術では、軌道の傾斜に応じて車体の水平を維持するよう動作するため、傾斜角度が変化しても常に車体の水平を維持することができる。しかしながら、これらの技術では制御が複雑であり、また、車体が高価になる。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で傾斜軌道を走行する車両の車体の水平を維持する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明に係る、車体と、前輪と、当該車体の幅方向において当該前輪とは異なる位置に設けられた後輪と、を備え、当該前輪と当該後輪とが同じ取付高さとなるよう構成された車両が走行し、当該車両の進行方向に傾斜している軌道の好適な実施形態の一つでは、前記前輪が接地する前輪軌道と、前記後輪が接地する後輪軌道と、を備え、前記前輪軌道と前記後輪軌道とは前記車両の走行方向に直交する方向に並設され、前記傾斜が上り勾配の場合には、前記前輪軌道よりも前記後輪軌道の方が高い位置に形成され、前記傾斜が下り勾配の場合には、前記後輪軌道よりも前記前輪軌道の方が高い位置に形成され、前記前輪軌道と前記後輪軌道との高さの差は、前記傾斜の角度と、前記前輪の軸と前記後輪の軸との軸距と、によって定められている。

【0010】

本発明に係る軌道の好適な実施形態の一つでは、前記前輪軌道と前記後輪軌道とのうち、高い位置に形成されている方は、前記車両の走行方向に直交する方向において外側に設けられている。

【0011】

本発明は、上述のいずれかの軌道と、車体と前輪と後輪とを備えた車両と、を備えた軌道走行システムも権利範囲としており、そのような軌道走行システムは、前記車両は、前記車体の幅方向において、前記前輪と前記後輪とが異なる位置に設けられている。

【0012】

また、本発明に係る軌道走行システムの好適な実施形態の一つでは、前記車両は、２つの前記前輪と、２つの前記後輪と、を備え、前記２つの前輪間の距離と、前記２つの後輪間の距離とが異なっている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】上り斜面に設置された軌道および車両を表す斜視図である。

【図2】車両の底面図である。

【図3】前輪軌道と後輪軌道との高低差を求めるための模式図である。

【図4】前輪軌道の拡大断面図である。

【図5】下り斜面に設置された軌道および車両を表す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。図１は、上り勾配となるように設けられた軌道１と、その軌道１を走行する車両２と、の概略斜視図である。本実施形態の車両２は、ケーブルカーやカーレーター等のように乗車した人員を傾斜地に沿って運搬するために使用される。

【0015】

〔車両〕
図に示すように、車両２は、車体２１，２つの前輪２２，２つの後輪２３を備えている。図２は、車両２を底面から見た図である。図に示すように、前輪２２のトレッド（以下、フロントトレッドと称する）Ｔ_Ｆと、後輪２３のトレッド（以下、リアトレッドと称する）Ｔ_Ｒとは、異なるように構成されている。具体的には、Ｔ_Ｆ＜Ｔ_Ｒとなっている。換言すると、車体２１の幅方向において、前輪２２と後輪２３とは異なる位置に配置されており、前輪２２の接地位置と後輪２３の接地位置とは異なっている。そのため、車両２を直線走行させた場合には、前輪２２の軌跡と後輪２３の軌跡とは異なる位置となる。また、前輪２２の軸と後輪２３の軸との軸距（以下、ホイールベースと称する）はＬである。

【0016】

〔軌道〕
図１に示すように、軌道１は、前輪軌道１１，後輪軌道１２，基準軌道１３を備えている。基準軌道１３には、車両２に駆動力を付与するためのドライブチェーンを配設することができる。この場合、車両２の底面等にドライブチェーンに係合する係合部を設ければよい。当然、車両２に対して他の駆動力を作用させても構わないし、車両２自身にモーターやエンジン等の駆動力を設けて、車両２を自走させても構わない。車両２にモーターを備える場合には、車両２の底面等に集電器を設け、基準軌道１３埋設されたにトロリー線から電力を受ける構成とすることもできる。なお、本実施形態では、前輪軌道１１は基準軌道１３よりも高い位置に設けているが、前輪軌道１１を基準軌道１３と同じ高さに設けても構わない。

【0017】

前輪軌道１１と後輪軌道１２とは、車両２の進行方向に直交する方向（以下、進行直交方向と称する）において、併設されている。具体的には、進行直交方向において、基準軌道１３の両側に前輪軌道１１が設けられ、さらに、各々の前輪軌道１１の外側に後輪軌道１２が設けられている。

【0018】

上述したように、車両２はフロントトレッドよりもリアトレッドの方が大きくなるように構成されている。また、前輪軌道１１と後輪軌道１２との幅は、車両２のフロントトレッド，リアトレッド、車輪の幅等に応じて、車両２の前輪２２が前輪軌道１１上に位置し、後輪２３が後輪軌道１２上に位置するように設定されている。これにより、前輪２２および後輪２３はそれぞれ、前輪軌道１１および後輪軌道１２に接地するとともにその上を転動することができる。なお、前輪軌道１１，後輪軌道１２の車輪との接地面には、滑り防止のための凹凸等を形成することも好ましい。この場合、前輪軌道１１と後輪軌道１２の両方に凹凸を形成するのではなく、駆動輪に対応する軌道にのみ凹凸を形成しても構わない。

【0019】

また、図１に示すように、上り勾配の軌道１では、前輪軌道１１よりも後輪軌道１２の方が高い位置に設けられている。軌道をこのように構成することにより、走行中に後輪２３が持ち上げられ、車体２１が後下がりになりにくくなっている。

【0020】

傾斜した軌道１を走行する際の乗り心地を低下させないためには、車体２１が水平であることが望ましい。図３は、車体２１が水平となるときの前輪軌道１１と後輪軌道１２との高低差ｄの求め方を模式的に表した図である。なお、ここでの前輪軌道１１と後輪軌道１２との高低差ｄは、軌道１に直交する方向における距離である。

【0021】

軌道１の傾斜角をθ，側面視における前輪２２の中心をＯ_Ｆ（ｘ_Ｆ，ｙ_Ｆ），後輪２３の中心をＯ_Ｒ（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ），前輪２２および後輪２３の半径をｒとする。また、後輪軌道１２の傾斜が始まる地点を原点Ｏとしている。このとき、前輪２２の中心のｙ座標ｙ_Ｆおよび後輪２３の中心のｙ座標ｙ_Ｒはそれぞれ以下の式で表すことができる。

【0022】

先ず、前輪２２の中心Ｏ_Ｆのｙ座標ｙ_Ｒと、後輪２３の中心Ｏ_Ｒのｙ座標ｙ_Ｆとは以下の式で表すことができる。

【数1】

【0023】

車両２の車体２１が水平になるとき、ｙ_Ｒ＝ｙ_Ｆである。したがって、上式より以下の関係が成り立つ。

【数2】

【0024】

両辺にｃｏｓθをかけ、ｄについて解くと以下のようになる。

【数3】

【0025】

したがって、傾斜軌道１の途中で傾斜角θが変化したとしても、前輪軌道１１と後輪軌道１２とを、その高低差ｄ＝Ｌｓｉｎθとなるように構成すれば、車両２の車体２１は水平となる。なお、傾斜角θが変化する前後では、高低差ｄを緩やかに変化させることにより、乗り心地が低下することを抑制することができる。

【0026】

図４は、前輪軌道１１の拡大断面図である。前輪軌道１１の走行直交方向の少なくとも一方側には、車輪の脱輪を防止するための脱輪防止壁１１ａが立設されている。この図では、図中左側には前輪軌道１１よりも高い後輪軌道１２が設けられており、これが車輪の脱輪を防止するのに寄与するため、図中左側には脱輪防止壁を設けていないが、図中左側に脱輪防止壁を設けても構わない。なお、図では前輪軌道１１に脱輪防止壁を設けた例を示したが、脱輪防止壁は前輪軌道１１と後輪軌道１２とのいずれか一方、または両方に設けることができる。

【0027】

図１に示した軌道１は上り勾配であるが、図５に示すように、軌道１は下り勾配にも適用することができる。車両２を転回させて下り勾配を走行させる場合には、前輪軌道１１の方が後輪軌道１２よりも高い位置に設けられる。なお、この実施形態では、前輪軌道１１と後輪軌道１２との走行直交方向における位置関係は上り勾配も下り勾配も同様である。

【0028】

しかしながら、前輪軌道１１と後輪軌道１２とのうち、高い方が走行直交方向の内側に配置されると、勾配がきつくなると車両２の車体２１に軌道１が接触するおそれがある。それに対して、前輪軌道１１と後輪軌道１２とのうち、低い方を走行直交方向の内側に配置すれば、軌道１と車両２とが接触しにくくなる。ただし、その場合には、上り時と下り時で、車両２の前輪２２と後輪２３とが反対となる。すなわち、車両２を往復走行させる必要がある。

【0029】

〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、車両２は２つの前輪２２と２つの後輪２３を備えていたが、いずれかを１輪とし、３輪車両として構成しても構わない。この場合には、車輪の構成に応じて前輪軌道１１と後輪軌道１２とを構成すればよい。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明は、車体と、前輪と、車体の幅方向において前輪とは異なる位置に設けられた後輪と、を備えた車両を走行させる軌道や、これらから構成される軌道走行システムに利用することができる。例えば、カーレーター等の人員を運搬するシステムだけでなく、車椅子や買い物カートが通行するスロープ（軌道面が移動するものを含む），遊園地等の遊具等にも利用することができる。

【符号の説明】

【0031】

１：軌道
１１：前輪軌道
１１ａ：脱輪防止壁
１２：後輪軌道
１３：基準軌道
２：車両
２１：車体
２２：前輪
２３：後輪

【要約】

【課題】簡易な構成で傾斜軌道を走行する車両の車体の水平を維持する技術を提供する。
【解決手段】車両２は、車体２１と、前輪２２と、車体２１の幅方向において前輪２２とは異なる位置に設けられた後輪２３と、を備えている。軌道１は、車両２の走行方向に傾斜しており、前輪２２が接地する前輪軌道１１と、後輪２３が接地する後輪軌道１２と、を備えている。前輪軌道１１と後輪軌道１２とは車両２の走行方向に直交する方向に並設されている。傾斜が上り勾配の場合には、前輪軌道１１よりも後輪軌道１２の方が高い位置に形成されている。一方、傾斜が下り勾配の場合には、後輪軌道１２よりも１１前輪軌道の方が高い位置に形成されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】