JP2004106760A - 軌道走行台車の速度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減できるとともに、信頼性が高い軌道走行台車の速度調整装置を提供する。
【解決手段】遊戯台車２が走行レール１０に沿って走行移動される周回経路１に設置されて、遊戯台車２の走行速度を加速または減速あるいは速度調整する軌道走行台車設備の速度調整装置で、周回経路１に沿って所定ピッチで複数の調速部２１Ａ〜２１Ｆを配設し、前記各調速部２１Ａ〜２１Ｆに、遊戯台車２に設けられたピンラック１４に噛み合って走行速度を調整可能な調速用ピニオン２を設け、調速部２１Ａ〜２１Ｆ間を連動連結する連動軸２４を介して各調速用ピニオン２２をそれぞれ回転駆動する調速用回転駆動装置２３を設け、前記各調速部２１Ａ〜２１Ｆに遊戯台車２の設定速度に対応した回転速度で各調速用ピニオン２２を回転するギヤ式の変速機構２５を介在させた。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道に沿って走行台車を移動させるジェットコースタなどの遊戯用施設や荷の搬送設備などの軌道走行台車設備において、走行台車に設けられた走行駆動装置の有無に関係なく、所定の走行経路で加速や減速、速度調整するための速度調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば軌道に沿って走行するジェットコースタなどの走行乗物では、走行乗物を加速する装置として、たとえば特許文献１がある。この遊戯用軌道乗物の加速装置は、走行台車の底部にそれぞれ被挟圧板を設け、軌道上の加速域に、前記被挟圧板を挟み込み可能な左右一対で前後２組のタイヤを一定間隔ごとに複数組配置し、各組のタイヤをそれぞれインバータ制御される電動モータによりプーリとタイミングベルトにより回転駆動し、各組のタイヤをインバータ制御して回転速度を調整することにより、軌道乗物を加速するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−６３２４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、各組ごとにそれぞれタイヤを回転駆動する電動モータを設けているので、設備コスト、運転コスト、メンテナンス費用が嵩むという問題があった。また、各組の電動モータを電気的に制御するので、信頼性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決して、設備コスト、ランニングコスト、メンテナンスコストを低減できるとともに、信頼性が高い軌道走行台車の速度調整装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、走行台車が軌道に沿って走行移動される走行経路に設置されて、走行台車の走行速度を加速または減速またはあるいは速度調整する軌道走行台車設備の速度調整装置であって、走行経路に沿って所定ピッチで複数の調速部を配設し、前記各調速部に、走行台車に設けられた受動部材に接触して走行速度を調整可能な調速用輪体を設け、複数の前記調速部間を連動連結する連動軸を設けるとともに、前記連動軸を介して各調速部間の調速用輪体をそれぞれ回転駆動する調速用回転駆動装置を設け、前記各調速部で連動軸と調速用輪体との間に、走行台車の設定速度に対応した回転速度で各調速用輪体を回転する機械式変速機構を介在させたものである。
【０００７】
上記構成によれば、走行経路に配置された各調速部で調速用輪体により受動部材を介して走行台車の走行速度を順次調整するように構成し、複数の調速部の調速用輪体を連動軸を介して連結連動するとともに、変速機構により調速用輪体の回転速度を設定するので、調速用回転駆動装置の個数を削減できるとともに、メンテナンスも容易で、コストを低減でき、また機械式変速機構により信頼性も高い。
【０００８】
請求項２記載の発明は、受動部材を走行方向に沿うラック部材により構成するとともに、調速用輪体を前記ラック部材に噛合可能なピニオン部材により構成したものである。
【０００９】
上記構成によれば、ラック部材とピニオン部材により、ピニオン部材の回転速度をラック部材を介して走行台車に確実に伝達することができ、正確な速度調整が可能となる。
【００１０】
請求項３記載の発明はピニオン部材に、回転方向に所定角度範囲で歯部を回動自在に保持する噛合調整機構を設けたものである。
上記発明によれば、噛合調整機構によりピニオン部材の歯部に遊びを持たせることで、ラック部材のずれに容易に追従することができ、ラック部材とピニオン部材の噛み合せをスムーズかつ確実に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る遊戯設備の速度調整装置の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１２】
図５，図６に示すように、高低差を有する一定の周回経路（走行経路）１に沿って遊戯台車（走行台車）２を走行移動させるジェットコースタで、周回経路１には、発着部１ａから上昇経路部１ｂにわたって遊戯台車２を所定速度で上昇移動させる台車上昇装置３が設置され、また急降下経路１ｃに遊戯台車２を加速する本発明に係る第１速度調整装置４が設置されている。さらに急降下経路１ｃの終点側には、カーブｃ１，ｃ２の手前で遊戯台車２を減速する本発明に係る第２，第３速度調整装置５，６が設けられ、勾配の緩い回帰経路部１ｄから発着部１ａに戻される。
【００１３】
前記第１〜第３速度調整装置４〜６は、後述する調速部の数と変速機構のギヤ比のみが相違しているが、他はほぼ同一構成であるため、第１速度調整装置５の詳細を説明すし、第２，第３速度調整装置５，６は説明を省略する。
【００１４】
図１，図２に示すように、周回経路１には、たとえば左右一対の走行レール（軌道）１０が敷設され、また遊戯台車２には走行駆動装置が装備されておらず、台車本体１１の前後左右位置にそれぞれ走行レール１０に案内される走行車輪１２が回転自在に設けられている。また遊戯台車２の底部には、走行方向にラックプレート１３が垂設され、このラックプレート１３の一側面に所定長さＬのピンラック（受動部材、ラック部材）１４が走行方向に沿って配設されている。
【００１５】
前記急降下経路１ｂの所定部分には、上流側から下流側に複数（たとえば６個）の第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆが少なくともピンラック１４の長さＬ以上の所定ピッチで配設され、第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆには、ピンラック１４に噛合する調速用ピニオン（調速用輪体、ピニオン部材）２２が設けられている。また、図３，図４に示すように、第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆに設けられた調速用駆動装置２６は、第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆの下流端（上流端でもよい）に配設されて油圧モータ、電動モータなどからなる減速機付き調速用回転駆動装置２３と、調速用回転駆動装置２３の動力を第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆに伝達する連動軸２４とで構成されている。また第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆには、連動軸２４の出力を前記ピンラック１４に噛合い可能な調速用ピニオン２２に伝達する機械式（ギア式）の各変速機構２５と、調速用ピニオン２２の回転ずれを許容する噛合調整機構２７がそれぞれ設けられている。
【００１６】
前記第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆは、ほぼ同一構造であるため、第１，第２調速部のみを図示して説明し、他は説明を省略する。ガイドレール１０を支持する支持フレーム３１に第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆのギアケース３２が設置され、各ギアケース３２には、入力側ボス部３３Ａおよび連動側ボス部３３Ｂ（始端側の第１調速部２１Ａは入力側ボス部３３Ａのみ）が周回経路１の移動方向に沿って形成され、また出力側ボス部３３Ｃが周回経路１の移動方向に垂直な起立方向に形成されている。これら入力側ボス部３３Ａおよび連動側ボス部３３Ｂには連動軸２４が軸受を介して回転自在に支持され、出力側ボス部３３Ｃには、先端部に調速用ピニオン２２が固定された調速軸３４が軸受を介して回転自在に支持されている。またギアケース３２は出力側ボス部３３Ｃがフランジ部を介して支持フレーム３１に取り付けられている。
【００１７】
前記変速機構２５は、連動軸２４に取り付けられた駆動ベベルギヤ３５と、調速軸２５の基端部に取り付けられた受動ベベルギヤ３６とで構成され、駆動ベベルギヤ３５と受動ベベルギヤ３６のギヤ比で調速用ピニオン２２の回転速度が設定される。ここで第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆでは、各調速用ピニオン２２の回転速度がたとえば３ｍ／ｓ、４ｍ／ｓ、５ｍ／ｓ…８ｍ／ｓのように漸次加速するように設定されている。また各調速用ピニオン２２の回転速度に対応して、調速用ピニオン２２が適正にピンラック１４に噛合う位置に第１〜第６調速部２１Ａ〜２１Ｆがそれぞれ配置される。
【００１８】
なお、第２および第３速度調整装置５，６は、複数の調速部が下流側ほど漸次減速するように構成されている。
調速軸３４に介装された噛合調整機構２７は、調速用ピニオン２２を少なくとも１ピッチ各以上回動自在に支持することで、ピンラック１４と調速用ピニオン２２との噛み合せをスムーズに行うものである。すなわち、調速軸３４の中間部にキーを介して外嵌固定されたスリーブ４１と、調速軸３４の先端部３４ａに軸受を介して回転自在に支持された調速用ピニオン２２のボス部２２ａと、このボス部２２ａから対称に半径方向に突設された一対の爪部４２と、スリーブ４１に外嵌固定されて爪部４２の移動限となる回転規制凹部４３を形成する一対の半割環部２２ｂと、半割環部２２ｂにそれぞれ突設された一対のアーム２２ｃと、これらアーム２２ｃと爪部４２の間にそれぞれ連結されて各爪部４２を回転規制凹部４３の中心位置（基準位置）になるように弾性支持するとともに、回転規制凹部４３内での爪部４２の衝撃を緩和する一対２組のコイルばね（付勢部材）４４とで構成されている。
【００１９】
したがって、この噛合調整機構２０によりコイルばね４４に抗して、調速用ピニオン２２が回転規制凹部４３の範囲、たとえば調速用ピニオン２２の歯の±０．５ピッチ（１ピッチ角）の範囲で回転を許容されることから、ピンラック１４の歯の位置ずれを１ピッチ角の範囲で吸収することができ、調速用ピニオン２２とピンラック１４のスムーズな噛み合いが可能となる。なお、噛合い時の衝撃を緩和するために、回転規制凹部４３の規制面に緩衝材を設けてもよい。
【００２０】
また支持フレーム３１には、各調速用ピニオン２２に対向してラックプレート１３の背面（他側面）に当接するガイドローラ２８が回転自在に配設されている。
【００２１】
上記構成において、発着部１ａから台車上昇装置３により遊戯台車２が上昇経路部１ｂに沿って引き上げ駆動され、頂部から急降下経路部１ｃに送り出されると、遊戯台車２が第１速度調整装置４により加速されて送り出される。
【００２２】
すなわち、台車本体２１から垂設されたピンラック１４が第１調速部２１Ａのガイドローラ２８と調速用ピニオン２２の間に嵌合され、調速用ピニオン２２がピンラック１４に噛合って遊戯台車２が調速用ピニオン２２の回転速度に同調される。次いで、第２調速部２１Ｂ、第３調速部２１Ｃ、第４調速部２１Ｄ、第５調速部２１Ｅのガイドローラ２８と調速用ピニオン２２の間にそれぞれピンラッ１４が案内されて噛合い、遊戯台車２が調速用ピニオン２２の回転速度に同調されて順次加速されて、急降下経路部１ｃでスリルのある降下速度を楽しむことができる。急降下経路部１ｃの下流側の最初のコーナ部ｃ１の入口で、第２速度調整装置５により、複数の調速部［図６（ｂ）では３個］の調速用ピニオン２２の作用で減速される。また回帰経路部１ｄの入口のコーナ部でも同様に第３速度調整装置６により減速される。
【００２３】
上記実施の形態によれば、周回経路１の所定部分に所定ピッチで配設された複数の調速部２１Ａ〜２１Ｆに、遊戯台車２に設けられたピンラック１４に噛合う調速用ピニオン２２を設け、遊戯台車２の走行により、各調速部２１Ａ〜２１Ｆの調速用ピニオン２２とガイドローラ２８の間にピンラック１４を導入してピンラック１４に調速用ピニオン２２を噛み合わせ、遊戯台車２の走行速度を調速用ピニオン２２の回転速度に対応して順次加速または減速して速度調整装置４〜６の出口で遊戯台車２の走行速度を適正に調整するように構成したので、遊戯台車２の走行速度を周回経路１の勾配や経路形状にあわせて任意に制御することができ、安全でかつスリルのある遊戯台車２の走行状態を創出することができる。
【００２４】
また調速部２１Ａ〜２１Ｆの調速用ピニオン２２は、調速用回転駆動装置２３に連動軸２４を介してそれぞれ回転駆動されるとともに、連動軸２４と調速軸３４の間に介装されたギヤ３５，３６からなる変速機構２５により回転速度が調整されるので、１つの調速用回転駆動装置２３により複数の調速用ピニオン２２を任意の回転速度で回転させることができ、設備コストやランニングコスト、メンテナンスコストを低減することができる。
【００２５】
さらに調速用ピニオン２２の変速設定をベベルギヤ３５，３６の歯数により機械的に設定できるので、電動モータの電気的な制御に比較して信頼性が高い。
さらに噛合調整機構２７により、調速用ピニオン２２の歯部を１ピッチ角の範囲で回動可能でかつ基準位置に弾性支持したので、ピンラック１４との噛み合いの位置ずれを容易に吸収することができて調速用ピニオン２２とピンラック１４とを適正に噛み合わすことができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、ピンラック１４と調速用ピニオン２２とを噛合わせて遊戯設備台車を速度制御するように構成したが、台車に走行方向に沿って突設した受動プレート板を一対のタイヤの間に挟み込むようにして調速してもよい。またラックギヤとピニオンの組み合わせや、チェンとスプロケットの組み合わせでもよい。
【００２７】
また台車本体２１の底部に受動プレート１３の一側面にピンラック１４を取り付けたが、両面にピンラック１４を設けるとともに、ガイドローラ２８に代えて調速部および調速用ピニオンを配置してもよい。
【００２８】
さらに、遊戯台車２を加速および減速のみで説明したが、加速→減速、減速→減速、加速→等速→加速（減速）など多様な組み合わせが可能である。
更にまた、上記実施の形態では、各速度調整装置４〜６にそれぞれ１個の調速用回転駆動装置２６を設けたが、複数の調速部する複数の調速用回転駆動装置を設置してもよい。
【００２９】
変速機構２５をギヤ式としたが、ベルト，プーリやチェーン，スプロケットなど巻き掛け伝動機構を利用したものでもよい。
また、上記実施の形態では、台車本体に走行駆動装置を有しない遊戯設備について説明したが、台車本体に走行駆動装置を具備した遊戯設備にも設けることができる。この場合には、この速度調整装置により速度調整される区間で、クラッチなどにより駆動走行を解除して速度調整装置に従属させる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、走行経路に配置された各調速部で調速用輪体により受動部材を介して走行台車の走行速度を順次調整するように構成し、複数の調速部の調速用輪体を連動軸を介して連結連動するとともに、変速機構により調速用輪体の回転速度を設定するので、調速用回転駆動装置の個数を削減できるとともに、メンテナンスも容易で、コストを低減でき、また機械式変速機構により信頼性も高い。
【００３１】
請求項２記載の発明は、ラック部材とピニオン部材により、ピニオン部材の回転速度をラック部材を介して走行台車に確実に伝達することができ、正確な速度調整が可能となる。
【００３２】
請求項３記載の発明は、噛合調整機構によりピニオン部材の歯部に遊びを持たせることで、ラック部材のずれに容易に追従することができ、ラック部材とピニオン部材の噛み合せをスムーズかつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軌条走行用遊戯台車を有する遊戯設備の速度調整装置の実施の形態を示し、第１速度調整装置の側面図である。
【図２】同第１速度調整装置の平面図である。
【図３】同第１速度調整装置の部分側面断面図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）は同遊戯設備の全体平面図、（ｂ）は同遊戯設備の全体側面図である。
【図６】（ａ）は同遊戯設備の部分拡大平面図、（ｂ）は同遊戯設備の部分拡大側面図である。
【符号の説明】
１　　周回経路
１ｃ　急降下経路部
１ｄ　回帰経路部
２　　遊戯台車
４　　第１速度調整装置
５　　第２速度調整装置
６　　第３速度調整装置
１０　　走行レール
１１　　台車本体
１２　　走行車輪
１３　　受動プレート
１４　　ピンラック
２１Ａ，２１Ｆ　第１〜第６調速部
２２　　調速用ピニオン
２３　　調速用回転駆動装置
２４　　連動軸
２５　　変速機構
２６　　調速用駆動装置
２７　　噛合調整機構
２８　　ガイドローラ
３４　　調速軸
３５　　駆動ベベルギヤ
３６　　受動ベベルギヤ

Claims (3)

1. 走行台車が軌道に沿って走行移動される走行経路に設置されて、走行台車の走行速度を加速または減速またはあるいは速度調整する軌道走行台車設備の速度調整装置であって、
   走行経路に沿って所定ピッチで複数の調速部を配設し、
   前記各調速部に、走行台車に設けられた受動部材に接触して走行速度を調整可能な調速用輪体を設け、
   複数の前記調速部間を連動連結する連動軸を設けるとともに、前記連動軸を介して各調速部間の調速用輪体をそれぞれ回転駆動する調速用回転駆動装置を設け、
   前記各調速部で連動軸と調速用輪体との間に、走行台車の設定速度に対応した回転速度で各調速用輪体を回転する機械式変速機構を介在させた
   ことを特徴とする軌道走行台車の速度調整装置。
2. 受動部材を走行方向に沿うラック部材により構成するとともに、調速用輪体を前記ラック部材に噛合可能なピニオン部材により構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の軌道走行台車の速度調整装置。
3. ピニオン部材に、回転方向に所定角度範囲で歯部を回動自在に保持する噛合調整機構を設けた
   ことを特徴とする請求項２記載の軌道走行台車の速度調整装置。

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