JP2006116978A - 単軌条運搬車の連結器 - Google Patents

Abstract

【課題】
前後二つのローラユニットで単軌条を保持して走行する単軌条運搬車において、運搬車同士或いは牽引車と運搬車とを連結する連結器にねじりが許容できる機能をもたせてローラユニットと軌条とのこじを吸収する。
【解決手段】
牽引車に牽引されて単軌条上を走行する単軌条運搬車の荷積台車において、牽引車と荷積台車とを連結する連結器が、前後及び左右の回動が許容されるものであるとともに、捩じれも許容されるものであることを特徴とする単軌条運搬車の連結器。
【選択図】
図１

Description

本発明は、単軌条上を走行する単軌条運搬車の連結器に関するものである。

山の斜面等の傾斜地に敷設される単軌条運搬車は、下記特許文献１等で知られている。すなわち、地上にラック等が付設された単軌条を架設し、この軌条を台車に設けられるローラ等で保持してラックに噛み合うピニオンを駆動して走行するものである。このような運搬車は、軌条の敷設が簡単なこと、急坂でも登坂できることから、傾斜地における果樹園の果実の搬出や資材の供給、山奥の工事現場や改修現場への資材や人員の供給に使用されている。

単軌条運搬車では、軌条は単条であるから、軌条の上面と下面をローラで挟持して台車の転倒を防いでいる。具体的には、ローラに、軌条の上面と下面とに接当するローラ部分と、軌条の内外側面に位置する径大のフランジ部分とを形成し、ローラ部分を転動させてフランジ部分で脱輪を防いでいる。この場合、フランジ部分を軌条の内外側面に当てておくと、こじが生じてカーブを曲がり切れないので、若干のガタをもたせて曲がりに対処している。

ところが、このガタが大きすぎると、安定性に欠けてカーブでは傾いたり、激しい場合には脱輪したりすることがある。このため、ガタを最小限のものにしておくとともに、ローラを有するローラユニットを台車の前後二カ所に取り付け、各々のローラユニットに前後に傾動できる機能と水平面内で旋回できる機能をもたせて対処していた。この場合でも、姿勢を安定させるためにローラユニットが左右へ傾動できる機能はもたせていない。

また、単軌条運搬車は、軌条が単条であるだけに、積荷の少しの傾きもローラユニットに大きな力を加え、軌条の破損や摩耗或いは脱輪の事態を招く。このため、軌条がカーブするときにも、通常の道路や鉄道のように旋回内側を下げるカントを設けていない（軌条の面は水平にしている）。さらに、上記のような地形に敷設される軌条は、上り又は下りの勾配が大きいということも特徴である。この点で、軌条は、平面視ではカーブしながら側面視では上り又は下り勾配に敷設されることが多い。したがって、運搬車がこのような個所にかかると、台車のフレームは、勾配が上の方が上に持ち上がり、下の方が下に下がって左右に捩じれる。

一方、単軌条運搬車は、牽引車と荷積台車、荷積台車と荷積台車といったように、複数の車両を連結器で連結している。この連結器は、連結部との間で勾配とカーブに対応できるように、上下及び左右への屈曲は許容されるようになっているが、捩じれを許容する機能は有していない。このため、フレームが捩じれると、連結器も捩じれてしまい、相手車両を捩じって姿勢を不安定にするし、連結器自体も、捩じりモーメントによって変形したり、破壊したりすることもある。この捩じれは、カーブの曲率半径が小さくて勾配がきつい場合やフレームの長さが長い場合に大きくなる。
特開昭６１−８５２６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、連結器に捩じれを許容する機能をもたせることで、フレームが捩じれても、フレームの捩じれだけで止めておけるようにし、勾配を上り又は下りながらのカーブが滑らかに走行できるようにするとともに、軌条の破損や摩耗を防止したものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、牽引車に牽引されて単軌条上を走行する単軌条運搬車の荷積台車において、牽引車と荷積台車とを連結する連結器が、前後及び左右の回動が許容されるものであるとともに、捩じれも許容されるものであることを特徴とする単軌条運搬車の連結器を提供したものである。

これにおいて、請求項２に記載した、荷積台車が前部ローラユニットと後部ローラユニットとを有するものであり、このうちの一つが荷積台車のフレームに対して左右へ傾動可能になってフレームの捩じれが許容されるものである手段、請求項３に記載した、前部ローラユニット及び後部ローラユニットが前後への傾動が許容されるものであるとともに、水平面内で旋回が許容されるものである手段を提供する。

請求項１の発明によると、連結器が捩じれを許容できるものであるから、フレームの捩じれに伴って連結器自体も捩じれ、そのモーメントを相手方車両に伝えない。したがって、相手方車両の不安定さや連結器の破壊を来さない。また、請求項２及び３の発明によると、フレームの捩じれを吸収できるものであるから、フレーム自体が捩じれることによる弊害を防止できる。

図１は本発明の一例を示す軌条運搬車の側面図、図２は台車部分の側面図、図３は平面図であるが、軌条１は、地上に支柱２で架設される。この軌条１は、出発地から目的地に向かってできるだけ少ないカーブと前後傾斜になるように敷設されるが、傾斜地等に敷設されることから、カーブと傾斜は避けられない。軌条１は、角パイプ等で構成され、一面（本例では下面）にラック３が付設されている。

運搬車４は、牽引車５と荷積台車６とで構成され、荷積台車６は連結器７で牽引車５に連結されている。なお、本例の牽引車５には、その後方に乗用台車８が付いているが、これが設けられていないものもある。また、荷積台車６は、一輌だけでなく、複数連結されるものもある。牽引車５の構造は公知であるから、ここでは詳細を省略するが、要するに、内燃機関型のエンジン９によって軌条１のラック３に噛み合う駆動輪１０を駆動して走行するものである。そして、この駆動輪１０を含むローラユニット１１を有しており、このローラユニット１１で軌条１を上下から挟持して自立する姿勢を保っている。乗用台車８も同様であり、ローラユニット１２（ただし、駆動輪は有していない）で走行可能に軌条１を挟持するものである。

荷積台車６は、フレーム１３の下方に前部ローラユニットＵａと後部ローラユニットＵｂを有しており、これら各ローラユニットＵａ、Ｕｂで軌条１を転動可能に上下から挟持するものである。図４は前部ローラユニットＵａを示す図２のＡーＡ断面図であるが、前部ローラユニットＵａは、上部にハウジング１４を有し、ハウジング１４で下端に左右方向に延びるスリーブ１５を固定した懸架軸１６を水平面内で旋回可能に収容している。そして、スリーブ１５には、前後回動軸１７が挿入されており、その一端に前後方向に延びるブラケット１８が止め付けられている。

ブラケット１８には、軌条１の上面に作用する上ローラ１９とラック３の両側の下面に作用する下ローラ２０とが前後一組ずつ回転可能に設けられている。なお、上ローラ１９及び下ローラ２０ともに、軌条１の上面及び下面を転動するローラ部１９ａ、２０ａと両側面に位置して脱輪を防ぐ径大のフランジ部１９ｂ、２０ｂとが形成されている。これにより、前部ローラユニットＵａは、フレーム１３とは独立して前後回動軸１７によって前後への傾動が可能になり、懸架軸１６によって水平面内での旋回も可能なものになる。

後部ローラユニットＵｂも同様の構成になっており、これら前部及び後部ローラユニットＵａ、Ｕｂをフレーム１３の前後に取り付けることにより、勾配や多少のカーブにはそれぞれが前後に傾動したり、旋回したりすることで、勾配を上り又は下りながらの曲行を可能にする。しかし、カーブの曲率半径が小さくて勾配がきつい場合は、フレーム１３の傾き（捩じり）が大きくなるから、フレーム１３と前部及び後部ローラユニットＵａ、Ｕｂが左右方向にリジッドに接合されていると、傾きによる荷重は、前部及び後部ローラユニットＵａ、Ｕｂに直に掛かって軌条１との間にこじを生じさせ、軌条１に破損や摩耗を生じさせる。

図６は連結器７の平面図、図７は側面図であるが、以上の牽引車５と乗用台車８、乗用台車８と荷積台車６及び荷積台車６と荷積台車６は、概略棒状体をした連結器７で連結される。連結の態様は、それぞれの連結部に側面視Ｕ字形をした連結部材３０が設けられており、連結器７の両端部に形成された平板体の連結体３１をこの連結部材３０に挿入して連結ピン３２で連結する。この場合において、連結体３１と連結器７とは、それぞれ水平方向の回動ピン３３で枢着されており、この部分で屈曲できるようになっている。これにより、連結器７は、牽引車５、乗用台車９、荷積台車６の各々に対して上下及び左右に屈曲できるものとなる。

本発明の連結器７は、これに捩じりが許容されるようになっている。本例では、連結器７を前部連結器７ａと後部連結器７ｂの二部材で構成し、その対向面を前後方向に向けた捩じり許容ピン３４で連結している。なお、対向面の間には座金３５が挿入されており、前後部連結器７ａ、７ｂ同士が直接摩耗をするのを防いでいる。なお、本例の連結器７は、長手部材に適当間隔をおいて短手部材を渡した梯子形をしているが、これに限定されるものではない。

以上の連結器７によれば、運搬車４が、勾配を上り又は下りながらカーブするときに生ずるフレーム１３の捩じれに同調して自身も捩じれることができるから、捩じりのモーメントを相手方車両に伝えない。したがって、相手形車両の姿勢を不安定にしたり、そのローラユニットの軌条１に対するこじを発生させたりしない。さらに、自身の変形や破壊を防止できる。ところで、以上は、フレーム１３が左右への傾動機能を有しない場合についてのものであるが、以下の構成をとるようにして、フレーム１３と前部又は後部ローラユニットＵａ、Ｕｂの一方とが左右への傾動機能を有する場合は、その効果が一層高い。

すなわち、前部又は後部ローラユニットＵａ、Ｕｂの一方（本例では前部）に左右の傾動機能をもたせたものである。具体的には、フレーム１３に前後方向に延びるスリーブ２１を固定した上部部材２２を取り付け、スリーブ２１に左右回動軸２３を挿入してこの左右回動軸２３と一体化される下部部材２４に上記したハウジング１４を固定している。これにより、フレーム１３は軌条１に対して左右に傾動できることになり、上記したこじを吸収できるのであるが、後部ローラユニットＵｂもこの構成にしてしまうと、この傾きはフレーム１３全体に及んでしまう。

このため、後部ローラユニットＵｂには左右の傾動機能を付加していない。この場合、前後の傾動機能と水平面内での旋回機能のみを有する後部ローラユニットＵｂをそのままフレーム１３の後部に取り付けてもよいが、本例では、以下の車輪ユニットＳを用いている。図５は車輪ユニットＳを示す図２のＢーＢ断面図であるが、この車輪ユニットＳは、フレーム１３にハウジング２５を取り付け、ハウジング２５に下端に左右方向に延びるスリーブ２６を取り付けた懸架軸２７を水平面内で旋回可能に収容し、スリーブ２６に前後回動軸２８を挿入してこれに前後方向に延びる取付けフレーム２９を固定している。そして、取付けフレーム２９の前後端に上記した左右の傾動機能を有しない後部ローラユニットＵｂを取り付けている。

この点で、車輪ユニットＳにしても、後部ローラユニットＵｂにしても、左右への傾動を許容する構成は有していない。これにより、前部又は後部ローラユニットＵａ、Ｕｂの一方の左右の傾動機能によってフレーム１３の左右の傾きを許容するのであるが、左右への傾動機能を有しない前部又は後部ローラユニットＵａ、Ｕｂが存在することによってフレーム１３全体が左右に傾いてしまうのを規制している。なお、フレーム１３の後部に前後に長い車輪ユニットＳを設けたのは、フレーム１３の傾きを規制するための保持力をより強く出すためである。これにより、フレーム１３の傾きが前部及び後部ローラユニットＵａ、Ｕｂとは独立して許容されることになり、各ローラユニットＵａ、Ｕｂが軌条１に直接力を加えることが防止され、軌条１を傷付けたり、摩耗させたりしない。

これにおいて、本発明の連結器７を使用すれば、フレーム１３と連結器７との間の捩じれも吸収できるから、この効果は一層高い。なお、本例では、フレーム１３の後部には車輪ユニットＳを取り付け、前部には前部ローラユニットＵａを取り付けたが、これは前後逆であってもよい。また、フレーム１３の後部（又は前部）に取り付けるのは、車輪ユニットＳを排して上下ローラ１９、２０を前後に一組ずつ有するローラユニットＵａ、Ｕｂだけにしてもよい。

軌条運搬車の側面図である。 荷積台車の側面図である。 荷積台車の平面図である。 前部ローラユニットを示す図２のＡーＡ断面図である。 車輪ユニットを示す図２のＢーＢ断面図である。 連結器７の平面図である。 連結器の側面図である。

符号の説明

１ 軌条
２ 支柱
３ ラック
４ 運搬車
５ 牽引車
６ 荷積台車
７ 連結器
８ 乗用台車
９ エンジン
１０ 駆動輪
１１ ローラユニット
１２ ローラユニット
１３ フレーム
１４ ハウジング
１５ スリーブ
１６ 懸架軸
１７ 前後回動軸
１８ ブラケット
１９ 上ローラ
１９ａローラ部
１９ｂフランジ部
２０ 下ローラ
２０ａローラ部
２０ｂフランジ部
２１ スリーブ
２２ 上部部材
２３ 左右回動軸
２４ 下部部材
２５ ハウジング
２６ スリーブ
２７ 懸架軸
２８ 前後回動軸
２９ 取付けフレーム
３０ 連結部材
３１ 連結体
３２ 連結ピン
３３ 回動ピン
３４ 捩じり許容ピン
３５ 座金
Ｕａ 前部ローラユニット
Ｕｂ 後部ローラユニット
Ｓ 車輪ユニット

Claims (3)

1. 牽引車に牽引されて単軌条上を走行する単軌条運搬車の荷積台車において、牽引車と荷積台車とを連結する連結器が、前後及び左右の回動が許容されるものであるとともに、捩じれも許容されるものであることを特徴とする単軌条運搬車の連結器。
2. 荷積台車が前部ローラユニットと後部ローラユニットとを有するものであり、このうちの一つが荷積台車のフレームに対して左右へ傾動可能になってフレームの捩じれが許容されるものである請求項１の単軌条運搬車の連結器。
3. 前部ローラユニット及び後部ローラユニットが前後への傾動が許容されるものであるとともに、水平面内で旋回が許容されるものである請求項２の単軌条運搬車の連結器。