JP2005082136A - 懸架型モノレール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で車両の横風対策及び落下対策を施し得る懸架型モノレール装置を提供する。
【解決手段】 レール１に沿って走行する台車２に連結材４を回転自在に連結して台車２から連結材４を垂下させる。連結材４の下端を車両３に連結して台車２に車両３を吊持させる。車両３の下面から係合突部５を下方に突設し、上方に開口せる走行溝８を有する補助レール７を、少なくとも道路６上に位置したレール１を走行する車両３の下部に沿うように配設し、車両３の係合突部５を補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、懸架型モノレール装置に関するものである。

従来から、懸架型モノレール装置は、レールに走行自在に台車を配置し、この台車から垂下させた連結材に車両を連結することで台車から車両を吊り下げることで構成されている。このような懸架型モノレール装置における車両の台車からの吊り下げ構造には、たとえば、車両から上方に突設した連結材の上端を台車に回転自在に連結する構造が多く採用されている（たとえば、特許文献１参照）。

ところで、懸架型モノレール装置は車両が走る走行通路が空中にあり、その敷設にはレールを支持する柱を地面に立設する設置面積が必要とされるだけなので、立地を選ばすに様々な場所に設置できる。しかも、車両を小型化してその重量を抑えれば、柱の耐荷重性を低くできて細くできるので、装置の軽便性を更に向上できるのである。しかしながら、軽量の車両は風によってあおられ易く、車両が揺れることで乗り心地が悪くなってしまうといった問題があった。特に、高速道路などの道路の上方に位置するレールの部位では、道路上の空間が道路に沿って開けた空間であるといった理由から、局所的に強い風が吹くことが予想され、つまり、この道路の上方を走行する懸架型モノレール装置には特に車両の揺れを防止する風対策が必要とされている。また、安全上の理由から、交通の頻繁な道路の上方を走行する懸架型モノレール装置には、車両の落下を防止する落下対策が必要とされている（普通鉄道構造規則（運輸省令第１４号）参照）。

そして、上記横風対策及び落下対策としては、大掛かりな構造のものを採用すると、懸架型モノレール装置の軽便さを損ねてしまうので、懸架型モノレール装置が本来有する軽便さを損なわない簡単な構造のものが望まれているのが現状である。
特願２０００−８０８５１号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、簡単な構造で車両の横風対策及び落下対策を施し得る懸架型モノレール装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る懸架型モノレール装置は、レール１に沿って走行する台車２に連結材４を回転自在に連結して台車２から連結材４を垂下させ、連結材４の下端を車両３に連結して台車２に車両３を吊持させた懸架型モノレール装置において、車両３の下面から係合突部５を下方に突設し、上方に開口せる走行溝８を有する補助レール７を、少なくとも道路６上に位置したレール１を走行する車両３の下部に沿うように配設し、車両３の係合突部５を補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入させたことを特徴とする。

これによると、少なくとも補助レール７の配設を伴う道路６の上方に位置したレール１を走行する車両３にあっては、車両３の係合突部５が補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入されるので、風による車両３の揺れが防止できるのであり、また、この係合突部５が走行溝８に挿入された状態は上方に開口せる走行溝８が係合突部５を受けるように行われているので、万が一、車両３がレール１から落下するようなことがあっても、係合突部５と走行溝８との係合を伴って補助レール７上に車両３を載置するようにでき、車両３の落下を防止できるのである。このように、車両３の下面から係合突部５を下方に突設し、上方に開口せる走行溝８を有する補助レール７を、少なくとも道路６上に位置したレール１を走行する車両３の下部に沿うように配設し、車両３の係合突部５を補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入させるといった簡単な構造で、風の影響を受け易い高速道路６ａなどの道路６の上方を走行する懸架型モノレール装置に、有効な風対策及び落下対策を施すことができるのである。

また、上記係合突部５を水平方向に回転する回転体５ｂで構成し、補助レール７の走行溝８に挿入した回転体５ｂを走行溝８の内側面に転動させたことも好ましい。これによると、係合突部５が補助レール７に挿入された状態では、係合突部５である回転体５ｂが走行溝８の内側面に転動しているので、スムーズに係合突部５を補助レール７に沿ってスライドさせることができ、懸架型モノレール装置の補助レール７配設部位でも車両３のスムーズな走行を確保できるのである。

本発明の請求項１記載の懸架型モノレール装置は、車両の下面から係合突部を下方に突設し、上方に開口せる走行溝を有する補助レールを、少なくとも道路上に位置したレールを走行する車両の下部に沿うように配設し、車両の係合突部を補助レールの走行溝に走行自在に挿入させたので、少なくとも道路上に位置したレールを走行する車両の揺れが防止できるのであり、また、この係合突部が走行溝に挿入された状態は上方に開口せる走行溝が係合突部を受けるように行われているから、万が一、車両がレールから落下するようなことがあっても、係合突部と走行溝との係合を伴って補助レール上に車両を載置するようにでき、車両の落下を防止できる。つまり、車両の下面から係合突部を下方に突設し、上方に開口せる走行溝を有する補助レールを、少なくとも道路上に位置したレールを走行する車両の下部に沿うように配設し、車両の係合突部を補助レールの走行溝に走行自在に挿入させるといった簡単な構造で、風の影響を受け易い高速道路などの道路の上方を走行する懸架型モノレール装置に、有効な風対策及び落下対策を施すことができるのである。

また、請求項２記載の懸架型モノレール装置は、請求項１の効果に加えて、上記係合突部を水平方向に回転する回転体で構成し、補助レールの走行溝に挿入した回転体を走行溝の内側面に転動させたので、スムーズに係合突部を補助レールに沿ってスライドでき、つまり懸架型モノレール装置の補助レール配設部位でも車両のスムーズな走行を確保できるのである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。本例の懸架型モノレール装置は、空中に敷設された単軌条のレール１に略等間隔に複数の台車２を走行自在に配置し、この台車２からそれぞれ定員人数が４，５名ほどの小型の車両３を吊り下げて構成されている。台車２からの車両３の吊り下げ構造としては、車両３から連結材４が上方に突設され、この連結材４の上端が台車２に回転自在に連結されるといった構造が採用されている。背景技術の項で説明したが、上記台車２に回転自在に連結した連結材４によって車両３を吊持した構造は、自重にて容易に車両３の水平が保たれる利点を有する反面、風の影響にあおられた車両３が揺れて乗り心地が悪くなる欠点を有している。この風の影響は、車両３が軽量の場合、また風の通り道になり易い道路６の上方空間に敷設されたレール１に車両３が走行する場合に、受け易いものである。なお、この道路６の上方を走行する懸架型モノレール装置には、レール１からの車両３の落下を防止する落下対策を施す必要がある。本例の懸架型モノレール装置では、上記風の影響による車両３が揺れを防止すると共に車両３のレール１からの落下を防止する構造を備えたことに特徴を有している。以下、詳述する。

図１，２のように、レール１は、垂直板状のウェブ２４の上下端に両側方に突出せる水平板状のフランジ２５を延設したＩ型鋼材にて構成されており、適宜間隔に立設した複数の支柱３０に沿ってこのＩ型鋼材を横架することで適宜の高さにレール１が敷設されている。なお、ウェブ２４の下半部にはレール１の長さ方向に亙って給電線３５が配置されており、支柱３０へのレール１の取付けは、支柱３０の側方に梁材３１を突設すると共にこの梁材３１の突出先端にレール１を載置固定することで行われている。

台車２は、主体を構成するフレーム９に、駆動輪１０及び従動輪１１を回転自在に配置すると共に、伝達手段を介して駆動輪１０を駆動させる駆動モータ１２を配置して構成されている。詳しくは、駆動輪１０は台車２の進行方向且つ垂直に回転自在でレール１上（詳しくは上側のフランジ２５の上面）に転動して走行するものであり、台車２や車両３の重量によって駆動輪１０はレール１上に圧接されるから、駆動輪１０とレール１との間にはある程度の摩擦抵抗（グリップ力）が生じ、駆動輪１０はレール１上をスリップすることなく走行できるようにされている。本例ではこの駆動輪１０はフレーム９の前後に並べて２個設けられている。ここで、前後方向は台車２のレール１への進退方向と同方向である。また、従動輪１１は台車２の進行方向且つ水平回転自在でレール１側面（詳しくはウェブ２４の側面）に転動してレール１を側方から挟持するものであり、主にレール１に対する台車２の水平方向へのズレ（脱線）を抑制するために設けられている。本例ではこの従動輪１１は各駆動輪１０の下方位置に対応して設けられている。つまり、台車２は従動輪１１によって脱線防止が図られつつ駆動輪１０によってレール１上を自走できるようにされている。また、伝達手段には本例では減速機１３を介した伝達機構が採用されている。詳しくは、駆動モータ１２及び減速機１３の各軸部にそれぞれプーリ１４を取付け、このプーリ１４間にベルト１５を架け渡し、また減速機１３及び駆動輪１０の各軸部にそれぞれスプロケット１６を取付け、このスプロケット１６間にローラチェーン１７を架け渡すことで、駆動モータ１２の回転出力を減速機１３を介して駆動輪１０の回転駆動に効率良く変換できるようにしてある。本例では１つの駆動輪１０が駆動モータ１２により回転駆動されるようになっているが、２つの駆動輪１０を回転駆動させるようにしてもよいのは言うまでもない。ここで、駆動モータ１２は電動であり、フレーム９に設けた集電装置１８がレール１に配設した給電線３５から得た電気を利用して駆動できるようにされている。なお、この集電装置１８にて得た電気は車両３の乗降扉２１や照明、空調機器２２等の作動にも利用される。また、台車２には上方からカバー１９が被着されて外観向上や防水処理等が施されたり、台車２の前後にはバンパー２０がそれぞれ設けられて万が一の台車２の衝突時に衝撃吸収を行うといった安全性の配慮もなされている。

車両３は、４，５名ほどの乗客を乗せるボックス型の小型のゴンドラであり、その前後両端に乗客が着座する座部がそれぞれ配置され、前後方向の中央部分に乗降扉２１が設けられ、重心が前後左右の略中心位置にあるように設計されている。この車両３は上記台車２に吊持されるのであるが、これは連結材４を用いて行われている。連結材４は車両３の屋根部の前後方向の両端部位から二股状に上方に突設し、途中で１つにまとまってレール１の側方を廻り込むように湾曲しつつ、その上端部位が車両３の重心の真上位置で台車２に回転自在に連結されている。なお、連結材４の台車２への連結は前後方向で且つ上下に揺動自在にされている。つまり、傾斜するレール１を車両３が走行する場合には、レール１に沿って走行する台車２は傾いた状態となるのであるが、連結材４が台車２に揺動自在に連結されたことで、自重によって車両３は常に水平が保持できるようにされている。

なお、本例の懸架型モノレール装置のレールレイアウトは、図３のように、離れた場所に駅２３を配設し、この駅２３の間の既設の建造物を避けたりしながらレール１を敷設して構成されている。ここで、レール１は、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを無端ループ状に接続させて形成されている。この往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとの接続は、通常、図３（ｂ）や図４のように、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとが並設した状態で駅２３の構内を通り抜け、駅２３を抜けた後に円弧状の折り返しループ２６を介して接続されている。これは、レール１を支持した支柱３０への荷重バランスを考慮すると、支柱３０の両側方にそれぞれ梁材３１を突設させると共に各梁材３１に往路側のレール１ａ及び復路側のレール１ｂを支持させる（つまり、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを支柱３０を挟んで左右に並設させる）のが一般的であり、上記円弧状の折り返しループ２６を介して往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを接続させると、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを支柱３０を挟んで左右に並設させる状態を容易に確保できるからである。

しかしながら、本例の一方の駅２３の周辺では既設の建物３６が迫り、折り返しループ２６の敷設に必要な土地面積が採れないようになっているので、図３（ａ）のように並設した往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを駅２３の手前で分離させ、往路側のレール１ａを略最短距離に駅２３の一端に向けて配設させ、他方、復路側のレール１ｂを駅前広場２７を大きく迂回しながら駅２３の他端に向けて配設させ、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとを駅２３の構内で直線的に接続させている。なお、図中２９は駅前広場２７に向う歩道２８が敷設されると共にその幅端部に沿ってレール１が敷設された橋であり、図中６ａはこの橋２９が跨いでいる高速道路である。このように懸架型モノレール装置は、その軽便性を活かして、既設の橋２９を利用してこの橋２９の上に設置したり、既設の建物３６を避けるレールレイアウトを容易に採用することが可能とされている。

本例のレールレイアウトに関し、詳しくは、橋２９の上に敷設されたレール１（往路側のレール１ａ及び復路側のレール１ｂ）は、図５のように、基本的にレール１に走行する台車２から吊持された車両３が橋２９の上面を沿う程の高さ位置に敷設されており（図１）、駅２３に近づくにつれてレール１の敷設高さを駅２３の敷設高さに合わせるべく徐々に高めるようにしている（図６，７）。そして、往路側のレール１ａと復路側のレール１ｂとの分離は駅前広場２７入口周辺で行われており、復路側のレール１ｂは往路側のレール１ａから離れた直後に駅前広場２７に通じる歩道２８を横切るように配設されている。復路側のレール１ｂが歩道２８を横切るにはレール１を走行する車両３が歩道２８を歩行する人を妨げないようにある程度の高さを必要とする。したがって、橋２９に敷設された復路側のレール１ｂでは、往路側のレール１ａに比べて駅２３に近づく早い段階で勾配が施されているのである。なお、図中３２は車両３通行路への侵入防止柵であり、図中３３は橋２９の側縁に亙って設けられた縦壁である。

ところで、高速道路６ａのように幅広の道路６の上方空間は、道路６に沿って開けた空間であるから風の通り道になることが多く、つまり、道路６にかかる橋２９の上は風の影響を受け易い場所である。本例の懸架型モノレール装置は、上述したように高速道路６ａにかかる橋２９の上にも敷設されているが、この部位には風対策が講じられている。また、本例の懸架型モノレール装置における橋２９に敷設した部位は、高速道路６ａのような交通の頻繁な道路６の上方に位置するので、レール１から車両３の落下を防止する落下対策が講じられている。具体的に、これらの対策として本例の懸架型モノレール装置には、車両３の下面から係合突部５を下方に突設し、上方に開口せる走行溝８を有する補助レール７を、道路６上に位置したレール１を走行する車両３の下部に沿うように配設し、車両３の係合突部５を補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入させた構成が備えられている。

ここで、係合突部５は、車両３の下面から下方に突設した垂下軸５ａに水平回転自在に装着した円盤状の回転体５ｂで構成されている。回転体５ｂの軸芯部分には垂下軸５ａを枢支する軸受が設けられ、回転体５ｂの外周部にはゴムを被覆させている。また、補助レール７は底片７ａの両端からそれぞれ縦片７ｂを立設させた断面Ｕ字状の長尺型枠材で構成されており、一対の縦片７ｂと底片７ａとで囲まれた部位が走行溝８を構成している。つまり、走行溝８は上方に開口して補助レール７の長手方向に亙るように形成されており、また走行溝８の溝深さは係合突部５の突出高さより深く形成されている。この補助レール７は橋２９の入口近傍から出口近傍に亙るように配設され、レール１の勾配に合わせた勾配が施されている。具体的に、補助レール７は設置面上（本例では橋の上）に配設されたりもするが（図１，図６（ａ））、補助レール７を空中に敷設する場合には、レール１を支持した各支柱３０から側方に突出するように受材３４をそれぞれ取付け、受材３４の支柱３０への取付け高さをレール１に吊り下がる車両３の下端位置に応じて設定し、これら受材３４に補助レール７を架け渡すように載設させている（図６（ｂ），図７）。また、係合突部５が走行溝８に挿入された状態では、回転体５ｂが走行溝８の内側面（縦片７ｂの内面）に転動するようになっている。

この構成によると、補助レール７の配設を伴う道路６の上方に位置したレール１を走行する車両３にあっては、車両３の係合突部５が補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入されるので、車両３の揺れを補助レール７によって防止でき、つまり風によって車両３があおられたとしても車両３の揺れが防止されるのである。また、上記係合突部５が走行溝８に挿入された状態は、上方に開口せる走行溝８が係合突部５を受けるように行われているので、万が一にもあることではないが車両３がレール１や台車２から外れるようなことがあっても、係合突部５と走行溝８との係合を伴って補助レール７上に車両３を載置でき、つまり車両３の落下が防止されるのである。このように、車両３の下面から係合突部５を下方に突設し、上方に開口せる走行溝８を有する補助レール７を、少なくとも道路６上に位置したレール１を走行する車両３の下部に沿うように配設し、車両３の係合突部５を補助レール７の走行溝８に走行自在に挿入させるといった簡単な構造で、風の影響を受け易い高速道路６ａなどの道路６の上方を走行する懸架型モノレール装置に、有効な風対策及び落下対策が施されているのである。

更に言うと、係合突部５が走行溝８に挿入された状態では、係合突部５を構成する回転体５ｂが走行溝８の内側面（縦片７ｂの内面）に転動しているので、係合突部５をスムーズに走行溝８に沿って走行させることができて車両３のスムーズな走行の確保も図られている。また、回転体５ｂの外周部にはゴムが被覆されているので、多少のクッション性を持たせて回転体５ｂを走行溝８の内側面（縦片７ｂの内面）に転接させることができ、車両３の走行時の低騒音化も図られている。また、図示はしないが、走行溝８に係合突部５が挿入される部位である補助レール７の長手方向の端部には、走行溝８への係合突部５のスムーズな挿入を期して、補助レール７の長手方向の中央部分から離れるにつれて走行溝８の溝幅を広げたガイド部が設けられている。なお、一般的に風は地上から離れるにつれて強く吹く性質を有しているが、本例の懸架型モノレール装置では、高速道路６ａを跨ぐ橋２９の上にレール１を敷設するのに、基本的にレール１に走行する台車２から吊持された車両３が橋２９の上面を沿う程の高さ位置にレール１を敷設している（つまり、できる限り低い位置にレール１を敷設するようにしている）ので、風の影響を受けにくくしており、これによっても懸架型モノレール装置の風対策が強化されているのである。

なお、本例の懸架型モノレール装置では、上記風対策及び落下対策に用いられた補助レール７の走行溝８に車両３の係合突部５を挿入する構造は、図４のように駅２３の構内でも用いられている。つまり、駅２３の構内のレール１の下方には補助レール７が敷設され、レール１を走行した車両３の係合突部５が補助レール７の走行溝８に挿入されるようになっている。駅２３のプラットフォームでは乗客の車両３への乗降りが行われている。この乗客の車両３への乗降りの際に車両３が揺れると、車両３内の乗客はバランスを崩したりして乗降りに支障をきたすことがあるが、本例では上述したように駅２３の構内にも補助レール７を配設して車両３の揺れを防止しているので、乗客の車両３への安全且つ確実な乗降りが確保されているのである。このように本例の懸架型モノレール装置では、風対策、落下対策及び上記乗車の際の安全対策を施すのに適宜場所に同一の構造を付加して対処しているので、装置の構成部品の増加を抑えてコストの低廉化も図られているのである。

本発明の実施の形態の例の懸架型モノレール装置における、レールが道路上を通過する部位の縦断面図（図３のＡ−Ａ´線断面図）である。 （ａ）は図１のレールに走行する車両の透視上面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 同上のレールのレイアウトを示すものであり、（ａ）は一方の駅の周辺の平面図であり、（ｂ）は他方の駅の周辺の平面図である。 同上の道路上をレールが通過する部位の斜視図である。 同上の駅周辺の斜視図である。 （ａ）は図３のＢ−Ｂ´線断面図であり、（ｂ）は図３のＣ−Ｃ´線断面図である。 図３のＤ−Ｄ´線断面図である。

符号の説明

１ レール
２ 台車
３ 車両
４ 連結材
５ 係合突部
５ｂ 回転体
６ 道路
７ 補助レール
８ 走行溝

Claims (2)

1. レールに沿って走行する台車に連結材を回転自在に連結して台車から連結材を垂下させ、連結材の下端を車両に連結して台車に車両を吊持させた懸架型モノレール装置において、車両の下面から係合突部を下方に突設し、上方に開口せる走行溝を有する補助レールを、少なくとも道路上に位置したレールを走行する車両の下部に沿うように配設し、車両の係合突部を補助レールの走行溝に走行自在に挿入させたことを特徴とする懸架型モノレール装置。
2. 上記係合突部を水平方向に回転する回転体で構成し、補助レールの走行溝に挿入した回転体を走行溝の内側面に転動させたことを特徴とする請求項１記載の懸架型モノレール装置。

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