JP2006001525A - 車両連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前後に並ぶ自走車両を所定の間隔に保持可能な車両連結装置を提供する。
【解決手段】隊列先頭の自走車両７の後端に接続した外筒２にボールスクリュー３を枢支し、このボールスクリュー３に螺合したナット５を、後続の自走車両９の前部に接続した内筒４に固着し、ボールスクリュー３の回転を拘束し得るディスクブレーキ６、及び前後の自走車両７，９の間隔が変動したときに、車速を調整するコントローラ１４を装備している。
すなわち、ディスクブレーキ６によりボールスクリュー３の回転を拘束してナット５の移動を抑え、自走車両７，９の間隔を固定する。
あるいは、コントローラ１４により車速を調整して自走車両７，９の間隔の変動を直ちに止める。
【選択図】図１

Description

本発明は車両連結装置に関するものである。

近年、複数のトラックを一列に並べて連結し、先頭の車両のみに運転者が搭乗して後続の車両を遠隔操縦する隊列走行を主に遠距離区間で行ない、貨物を集荷配送時には、連結を解いて各車両を個別に運行する輸送システム（デュアルモードトランスポーテーション／ＤＭＴ）の研究開発が、鋭意進められている。

従来、軌条を用いない自走車両を複数連結して、上記のように隊列走行をさせた具体例はないが、被牽引車に連結した外筒、自走車両に連結器を介して接続した内筒、及び一端を外筒に連係し且つ他端が緩衝器を介して内筒に連係したブラケットを備えた連結装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開平９−１０９８７２号公報

ところが、特許文献１のものを隊列走行を行なう自走車両に適用した場合には、緩衝器の伸縮のために、前後の車両の間隔が最大になる状態と最小になる状態とが繰り返され、各車両が衝撃を受け続けることになる。

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、前後に並ぶ自走車両を所定の間隔に保持可能な車両連結装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は、前後に並ぶ自走車両の一方に対して枢支され且つ他方の自走車両へ向けて延びるボールスクリューと、当該ボールスクリューに螺合し且つ他方の自走車両に付帯するナットと、前記ボールスクリューの回転を拘束し得る規制手段とを備え、例えば、規制手段を摩擦ブレーキ機構とする。

前後に並ぶ自走車両の一方に対して枢支され且つ他方の自走車両へ向けて延びるボールスクリューと、当該ボールスクリューに螺合し且つ他方の自走車両に付帯するナットと、前記ボールスクリューの回転を抑制し得る規制手段とを備え、例えば、調整機構を発電機とする。

更に、車両の間隔が変動したとき、車速を調整するコントローラを装備する。

本発明においては、規制手段によりボールスクリューの回転を拘束してナットの移動を抑え、前後に並ぶ自走車両の間隔を固定する。

また、規制手段によりボールスクリューの回転を抑制してナットの動きを遅くし、前後に並ぶ自走車両の間隔の拡縮を緩やかにする。

更に、コントローラにより車速を調整して車両間隔の変動を直ちに止める。

本発明の車両連結装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。

（１）ボールスクリューの回転を拘束可能な規制手段により前後に並ぶ自走車両を所定の間隔に保持すると、当該自走車両の一方が発揮する駆動力や制動力を他方の自走車両へ伝えることができるので、隊列走行を効率よく且つ安全に行なえる。

（２）ボールスクリューの回転を抑制可能な規制手段により前後に並ぶ自走車両の間隔の拡縮を緩やかにすると、自走車両の一方の挙動が直ちに他方の自走車両へ影響を与えることを防げるので、隊列走行を安全に行なえる。

（３）コントローラを装備した場合は、車速の調整によって車両間隔の変動を解消するので、ボールスクリュー及びナットなどに過大な引張力や圧縮力が作用せず、これら部材の損傷を回避できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１及び図２は本発明の車両連結装置の実施の形態の第１の例を示すもので、前端部にハウジング１に締結した外筒２と、該外筒２内に同軸に枢支したボールスクリュー３と、外筒２に後端部から同軸に且つ前後へ移動可能に入り込む内筒４と、該内筒４の前端部に固着され且つボールスクリュー３に螺合したナット５と、前記ハウジング１に組み込まれ且つボールスクリュー３の回転を拘束し得るディスクブレーキ６と、自走車両７の後端にハウジング１を接続するユニバーサルジョイント８と、別の自走車両９の前端に内筒４を接続するユニバーサルジョイント１０と、ディスクブレーキ６に付帯し且つそのディスクロータ１１の回転変位を検出するエンコーダ１２と、自走車両７に装備され且つ手動操作に応じて指令を発信するスイッチ１３と、同じく自走車両７に装備したコントローラ１４とを備えている。

ボールスクリュー３を枢支しているベアリング１５は、ホルダ１６により外筒２に拘束され、外筒２の後端部にはベアリング１７が、内筒４の外周面に当接するように嵌装してある。

内筒４の内方に位置するボールスクリュー３の後端部には、ストッパ１８が取り付けてあり、ボールスクリュー３の前端部には、ジョイント１９を介してディスクブレーキ６のディスクロータ１１が接続してある。

コントローラ１４は、
Ａ．スイッチ１３から指令を受けたときにディスクブレーキ６を作動させる機能、
Ｂ．隊列走行時に、エンコーダ１２により得られるディスクロータ１１の回転変位の情報に基づき前後の自走車両７，９の間隔の拡縮を判定する機能、
Ｃ．上記Ｂ項での判定に応じて後続の自走車両９の車速を調整する機能、
を具備している。

Ｂ項の機能とＣ項の機能について説明すると、ディスクロータ１１の回転方向と変位量に基づきボールスクリュー３に螺合しているナット５の前後方向への移動量、すなわち、自走車両７，９の間隔の拡縮を判定し、間隔拡大が認められた場合は、後続の自走車両９のエンジンに対する燃料噴射量を増加させて自走車両９の車速を高め、反対に間隔縮小が認められた場合は、後続の自走車両９のエンジンに対する燃料噴射量を減少させ且つ適宜に制動力を生じさせて自走車両９の車速を低め、いずれの状況であっても車両間隔の変動を直ちに止めて元の状態に回復させるようになっている（図２参照）。

つまり、コントローラ１４が後続の自走車両９の車速を調整して隊列走行中の自走車両７，９の間隔の変動を解消するので、ボールスクリュー３、ナット５、及びユニバーサルジョイント８，１０などに過大な引張力や圧縮力が作用せず、これらの損傷を回避できる。

また、Ａ項の機能では、先頭の自走車両７に搭乗した運転者自らの意志で、前後の自走車両７，９の間隔を固定することにより、当該自走車両７，９の一方が発揮する駆動力や制動力が他方へ伝わる状態になって、特に坂路を登り降りするときの隊列走行を効率よく且つ安全に行なえる。

更に、ディスクロータ１１の拘束を解除した状態で自走車両７，９の一方だけを前後に小移動させれば、車両隊列の全長を調整することができる。

図３及び図４は本発明の車両連結装置の実施の形態の第２の例を示すもので、前述したディスクブレーキ６とコントローラ１４の代わりに発電機２０とコントローラ２１を備えており、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

発電機２０はハウジング１に組み込んであり、ロータがジョイント１９を介してボールスクリュー３の前端部に接続され、また、ロータの回転変位を検出するエンコーダ１２が付帯している。

コントローラ２１は自走車両７に装備してあり、
Ｄ．隊列走行時に、エンコーダ１２により得られる発電機２０のロータの回転変位の情報に基づき前後の自走車両７，９の間隔の拡縮を判定する機能、
Ｅ．上記Ｄ項での判定に応じて発電機２０のステータを励磁したうえ、後続の自走車両９の車速を調整する機能、
を具備している。

Ｄ項の機能とＥ項の機能について説明すると、発電機２０のロータの回転方向と変位量に基づきボールスクリュー３に螺合しているナット５の前後方向への移動量、すなわち、自走車両７，９の間隔の拡縮を判定し、間隔拡大が認められた場合は、直ちに発電機２０のステータを励磁してボールスクリュー３の回転を抑制するとともに、後続の自走車両９のエンジンに対する燃料噴射量を増加させて自走車両９の車速を高め、反対に間隔縮小が認められた場合は、直ちに発電機２０のステータを励磁してボールスクリュー３の回転を抑制するとともに、後続の自走車両９のエンジンに対する燃料噴射量を減少させ且つ適宜に制動力を生じさせて自走車両９の車速を低め、いずれの状況であっても車両間隔の変動を直ちに止めて元の状態に回復させるようになっている（図４参照）。

つまり、コントローラ２１が前後に並ぶ自走車両７，９の間隔の拡縮を緩やかにして、自走車両７，９の一方の挙動が直ちに他方へ影響を与えることを防ぎ、更に、後続の自走車両９の車速を調整して自走車両７，９の間隔の変動を解消するので、ボールスクリュー３、ナット５、及びユニバーサルジョイント８，１０などに過大な引張力や圧縮力が作用せず、これらの損傷を回避でき、また、隊列走行を安全に行なえる。

なお、本発明の車両連結装置は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明の車両連結装置は、様々な車種に適用できる。

本発明の車両連結装置の実施の形態の第１の例を示す概念図である。 図１に関連するコントローラのフローチャートである。 本発明の車両連結装置の実施の形態の第２の例を示す概念図である。 図３に関連するコントローラのフローチャートである。

符号の説明

３ ボールスクリュー
５ ナット
６ ディスクブレーキ
７ 自走車両
９ 自走車両
１４ コントローラ
２０ 発電機
２１ コントローラ

Claims (5)

1. 前後に並ぶ自走車両の一方に対して枢支され且つ他方の自走車両へ向けて延びるボールスクリューと、当該ボールスクリューに螺合し且つ他方の自走車両に付帯するナットと、前記ボールスクリューの回転を拘束し得る規制手段とを備えてなることを特徴とする車両連結装置。
2. 規制手段を摩擦ブレーキ機構とした請求項１に記載の車両連結装置。
3. 前後に並ぶ自走車両の一方に対して枢支され且つ他方の自走車両へ向けて延びるボールスクリューと、当該ボールスクリューに螺合し且つ他方の自走車両に付帯するナットと、前記ボールスクリューの回転を抑制し得る規制手段とを備えてなることを特徴とする車両連結装置。
4. 規制手段を発電機とした請求項３に記載の車両連結装置。
5. 車両の間隔が変動したときに、車速を調整するコントローラを装備した請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両連結装置。

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