JP2008056000A

JP2008056000A - 軌陸両用車の軌道走行装置

Info

Publication number: JP2008056000A
Application number: JP2006233453A
Authority: JP
Inventors: Masato Otani; 正人大谷; Naoto Kawabuchi; 直人川淵
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】従来の軌道走行装置は、鉄輪、車軸、走行用モータ及びそれらを支持するブラケット等が一体となって広軌レールと狭軌レールとに対応するための移動部が構成されていたため、当該移動部が大きく重いものとなっていた。
【解決手段】軌道走行装置を、軌陸両用車４０の車体フレーム４６に対する格納位置と張出位置とに変位可能な鉄輪フレーム５１と、当該鉄輪フレーム５１に対して回転自由に支持された鉄輪用シャフト５７と、当該鉄輪用シャフト５７に対し回転方向には一体となって回転する一方、前記鉄輪用シャフト５７に対し軸方向には広軌レール７０と狭軌レール５４に対応して摺動可能に組み合わされたレール走行用の鉄輪５５と、前記鉄輪フレーム５１に配置され前記鉄輪用シャフト５７を回転駆動する回転駆動手段６０と、前記鉄輪５５の前記鉄輪用シャフト５７に対する軸方向の変位を規制する鉄輪規制手段６２と、を備えたものとした。
【選択図】図４

Description

本発明は、道路を走行する道路走行装置と鉄道のレール上を走行する軌道走行装置とを備えた軌陸両用車の軌道走行装置に関する。

陸上走行用の車体にクレーン装置、高所作業装置等の作業装置を搭載した作業車又はダンプ車に、鉄道のレール上を走行する軌道走行装置を追加装備して鉄道の保線作業等の作業を行う軌陸両用車が知られている。そして、鉄道のレールには広軌と狭軌があることから両方のレールを走行できるようにするための装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図７は特許文献１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置を示した図である。車体の前後部に上下揺動自在なアーム部材１３を設け、アーム部材１３を構成する横板２１の下面に沿って左右の横板２５を左右移動自在にそれぞれ取付けている。左右の横板２５にはそれぞれ鉄輪１５がそれぞれ回転自在に取付けられている。左右の横板２５は鉄輪１５が狭軌レールに対向した位置と広軌レールに対向した位置で、アーム部材１３を構成する横板２１に対してボルト３５により固定されるようになっている。

図８は特許文献１に記載された軌道走行装置の走行用モータ３６と鉄輪１５の詳細図である。前記左右の横板２５と一体に構成された車輪取付け用ブラケット２４に走行用モータ３６及びハウジング３９が取付けられている。ハウジング３９内部にはベアリングを介して車軸３８が回転自在に支持されている。車軸３８の一方の端部は走行用モータ３６の出力軸３７とスプラインによって連結されている。鉄輪１５は車軸３８の他方の端部で同じくスプラインを介して連結されている。なお、鉄輪１５のフランジ形状から判るように走行用モータ３６は鉄輪１５に対し車両中心側に取付けられている。
特開平５−１３１８１７号公報（第２−３頁、第６図、第７図）

以上のように特許文献１に記載された軌道走行装置では、鉄輪、車軸、走行用モータ及びそれらを支持するブラケット等が一体となって広軌レールと狭軌レールとに対応するための移動部が構成されているものであったため、当該移動部が大きく重いものとなっていた。そのため、鉄輪を狭軌レールに対応した位置と広軌レールに対応した位置との間で前記移動部を左右に移動させるのは人力では不可能であり、特許文献１に記載されているように上部車体の作業機を当接させ旋回することで作業機の旋回装置の力を利用するなどしなければならなかった。あるいは、前記移動部を移動させるための専用の油圧シリンダを設置する場合もあった。

また、走行用モータが鉄輪に対し車両中心側に取付けられているため、左右の走行用モータがお互いに車両中心を向いた配置となる。そして、狭軌レールに対応した位置に鉄輪を移動させると左右の走行用モータが非常に接近する。そのため、車両中心部にプロペラシャフト等が配置される普通トラックを用いた軌陸両用車には、プロペラシャフト等と走行モータが干渉してしまうため特許文献１に記載された軌道走行装置は搭載することができなかった。

さらに、走行用モータを鉄輪に対し車両中心よりも外側となる位置に配置した場合であっても、２つの鉄輪のみを駆動する２輪駆動方式の場合は、走行用モータが大型なものとなるため、広軌レールに対向した位置に鉄輪を移動すると走行用モータが軌陸両用車の車幅から飛び出してしまう場合があった。その場合は、鉄輪を広軌レールに対向した位置にしたままでは軌陸両用車が道路走行することができないという問題があった。また、鉄輪とレールとの摩擦力から鉄輪の駆動力の最大値が決定されるため、２輪駆動方式では勾配のきつい区間で必要とされる駆動力に対し前記鉄輪の駆動力が不足する場合もあった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決する軌陸両用車の軌道走行装置を提供しようとするものである。

本願の請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置は、軌陸両用車の車体フレームに対する格納位置と張出位置とに変位可能であって、かつそれぞれの位置で前記車体フレームに対して固定可能な鉄輪フレームと、当該鉄輪フレームに対して回転自由に支持された鉄輪用シャフトと、当該鉄輪用シャフトに対し回転方向には一体となって回転する一方、前記鉄輪用シャフトに対し軸方向には広軌レールと狭軌レールに対応して摺動可能に組み合わされたレール走行用の鉄輪と、前記鉄輪フレームに配置され前記鉄輪用シャフトを回転駆動する回転駆動手段と、前記鉄輪の前記鉄輪用シャフトに対する軸方向の変位を規制する鉄輪規制手段と、を備えている。

さらに、本願の請求項２に記載された軌陸両用車の軌道走行装置は、前記回転駆動手段が油圧モータであって、当該油圧モータが前記鉄輪用シャフトと同軸上に配置され、かつ前記油圧モータが前記鉄輪に対して前記車体フレーム中心よりも外側となる位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置である。

また、本願の請求項３に記載された軌陸両用車の軌道走行装置は、４個の前記鉄輪が前記車体フレームの前後及び左右にそれぞれ配置され、その全ての鉄輪が前記回転駆動手段によりそれぞれ回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置である。

請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置では、前記鉄輪用シャフトに対し前記鉄輪のみを軸方向に摺動可能な構成としたので、人力で広軌レールと狭軌レールに対応して鉄輪を移動させることが可能である。そのため、従来の軌道走行装置のように作業機の旋回装置の力を利用する必要が無いので、鉄輪の位置変更作業が簡単かつ容易なものとなる。また、鉄輪を含む移動部を移動させるための専用の油圧シリンダを設置する必要も無いので、軌道走行装置全体が簡単かつ軽量なものとすることができる。

さらに、請求項２に記載された軌陸両用車の軌道走行装置では、前記鉄輪を駆動する油圧モータが前記鉄輪用シャフトと同軸上に配置され、かつ前記油圧モータが前記鉄輪に対して前記車体フレーム中心よりも外側となる位置に配置されたので、車両中心部にプロペラシャフト等が配置される普通トラックを用いた軌陸両用車にも軌道走行装置を搭載することが可能になる。

また、請求項３に記載された軌陸両用車の軌道走行装置では、４つの鉄輪が全て前記回転駆動手段によりそれぞれ回転駆動されるので、レール面が低μ（ウエット）であっても駆動力をレールに伝達しやすくなる。また、レールの勾配がきつい区間であっても十分な鉄輪の駆動力を得ることができる。そして、２つの鉄輪を駆動する２輪駆動の場合と比較すると走行用モータが小型なものとなるため、走行用モータを鉄輪に対し車両中心よりも外側となる位置に配置した場合であっても前記走行用モータが軌陸両用車の車幅から飛び出さないようにできる。

図１に、本発明の実施の形態に係る軌道走行装置を備えた軌陸両用車４０を示す。軌陸両用車４０は、一般道を走行するための陸上走行装置４５を備えた普通トラック４３の後部車体に高所作業装置４４を架装したものである。軌陸両用車４０の車体フレーム４６には、前部軌道走行装置４１と後部軌道走行装置４２とが備えられている。なお、４７は車体フレーム４６前部に設けられた前部アウトリガ、４８は車体フレーム４６後部に設けられた後部アウトリガ、そして４９は車体フレーム４６中央部に設けられた転車台である。

図２は、前部軌道走行装置４１の詳細図である。４６は軌陸両用車４０の車体フレームであるが、本実施の形態では普通トラック４３の車体フレームの上部に搭載された高所作業装置４４のサブフレームとして構成されている。５０は車体フレーム４６の前部に一体となって構成され、車体フレーム４６の下方まで突出した鉄輪フレーム取り付け用サポートである。５１は鉄輪フレームであって、鉄輪フレーム取り付け用サポート５０の下端にピン５２によって回動自在に取り付けられている。５３は、鉄輪フレーム取り付け用サポート５０と鉄輪フレーム５１とにその両端をそれぞれ軸着された張出格納油圧シリンダである。

図２では張出位置にある鉄輪フレーム５１を実線で示している。二点鎖線で示したものは格納位置にある鉄輪フレーム５１’である。鉄輪フレーム５１は図２において矢印Ａで示す方向で車体フレーム４６に対する格納位置と張出位置とに変位可能となっている。また、図示しない固定手段によって、鉄輪フレーム５１は車体フレーム４６に対して張出位置と固定位置とで固定可能とされている。張出位置にある鉄輪フレーム５１の鉄輪５５は、レール５４の上を転動するようになっている。

図３は図２のＢ矢視図であって、左右に一対配置された鉄輪フレーム５１Ｌ、５１Ｒを示した図である。以降、左右に一対配置されたものについてはその番号のうしろに左はＬを追加し、右はＲを追加することにより識別することとする。図３に示されたように、車体フレーム４６の左右に鉄輪フレーム取り付け用サポート５０Ｌ、５０Ｒが設けられ、鉄輪フレーム５１Ｌ、５１Ｒも左右一対設けられている。また、張出格納油圧シリンダ５３Ｌ、５３Ｒも左右一対設けられている。５６は左右の鉄輪フレーム５１Ｌと５１Ｒとを連絡する連絡ロッドであって、鉄輪フレーム５１Ｌと５１Ｒとの左右間隔を一定に保つ働きをするものである。なお、連絡ロッド５６で連絡されていることから明らかなように、左右の鉄輪フレーム５１Ｌと５１Ｒとは連動して張出位置と格納位置とに変位するようになっている。

図４は図３に示した右側の鉄輪フレーム５１Ｒの断面詳細図である。５７Ｒは鉄輪フレーム５１Ｒに対してボールベアリング５８、５８により回転自由に支持された鉄輪用シャフトである。鉄輪用シャフト５７Ｒの大径部分にはほぼ長手方向全域に渡ってスプラインが切られている。鉄輪５５Ｒのボス部分内面にもスプラインが切られており、鉄輪用シャフト５７Ｒのスプラインと組み合わされている。これにより、鉄輪５５Ｒは鉄輪用シャフト５７Ｒに対し回転方向には一体となって回転する一方、軸方向には摺動可能となっている。すなわち、鉄輪５５Ｒは鉄輪用シャフト５７Ｒに対し、広軌レールと狭軌レールに対応した位置に移動可能となっている。

６０Ｒは鉄輪用フレーム５１Ｒに配置され鉄輪用シャフト５７Ｒを回転駆動する回転駆動手段としての油圧モータである。油圧モータ６０Ｒは鉄輪用シャフト５７Ｒの同軸上に配置されており、油圧モータ６０Ｒの出力軸６１Ｒに切られたスプラインは鉄輪用シャフト５７Ｒの対応する端部に切られたスプラインと組み合わされている。また、図３から明らかなように油圧モータ６０Ｒは鉄輪５５Ｒに対して前記車体フレーム４６中心よりも外側となる位置に配置されている。なお、５９Ｒは鉄輪用シャフト５７Ｒの前記油圧モータ６０Ｒと反対側の端部に設けられたディスクブレーキである。

６２Ｒは鉄輪５５Ｒの鉄輪用シャフト５７Ｒに対する軸方向の変位を規制する鉄輪規制手段である。図５は鉄輪規制手段６２ＲのＣ矢視詳細図である。鉄輪規制手段６２は、その全体が長手方向中心線に沿って半割になった２つの部分が組み合わされて構成される。そして、一方の部分は半割のパイプ材６３とその長手方向の両端に固着されて配置された２つの半割のフランジ材６４とから構成されている。フランジ材６４の内周面６５は鉄輪用シャフト５７Ｒのスプラインの外径と同じ寸法となる内径に仕上げられている。さらに、フランジ材６４の上下の端部は半径方向に突出しており、その部分には半割の鉄輪規制手段同士を組み合わせるためのボルト用の穴が設けられている。

図５は鉄輪規制手段６２を構成する半割になった２つの部分が組み合わされた状態を示している。ボルト６６を前記フランジ材６４の上下のボルト用穴に通し、ナット６７によって締め上げたのち、さらにもう１個のナット６７によってダブルナットとしてその緩み止めとしている。

図３に示されるように、左側の鉄輪フレーム５１Ｌは上述した右側の鉄輪フレーム５１Ｒとまったく同じ構成であって、車体フレーム４６中心線に対して対称に配置されている。

さらに、図１に示されるように、後部軌道走行装置４２も上述した前部軌道走行装置４１と全く同じ構成を備えている。なお、その格納位置と張出位置との関係は前後で反対方向となっている。すなわち、前部軌道走行装置４１は鉄輪フレーム５１が車両後方に向いて格納位置となり、車両前方を向いた張出位置となるのに対して、後部軌道走行装置４２はその逆方向となっている。

以上のように、軌陸両用車４０は４個の鉄輪５５が車体フレーム４６の前後及び左右にそれぞれ配置され、その全ての鉄輪５５がそれぞれの鉄輪５５に備えられた油圧モータ６０により回転駆動される。

上述の構成とした軌陸両用車４０の軌道走行装置４１、４２による効果は以下の通りである。軌陸両用車４０は、４つの鉄輪５５が全て前記油圧モータ６０によりそれぞれ回転駆動されるので、レールの勾配がきつい区間であっても鉄輪５５の駆動力が不足することが無くなる。そして、２輪駆動の場合と比較すると油圧モータ６０が小型なものとなるため、油圧モータ６０を鉄輪５５に対し車両中心よりも外側となる位置に配置した場合であって鉄輪５５が広軌レールに対向した位置であっても、前記油圧用モータ５５が軌陸両用車４０の車幅から飛び出さないようにできる。

さらに、前記鉄輪５５を駆動する油圧モータ６０が前記鉄輪用シャフト５７と同軸上に配置され、かつ前記油圧モータ６０が前記鉄輪５５に対して前記車体フレーム４６中心よりも外側となる位置に配置されたので、車両中心部にプロペラシャフト等が配置される普通トラック４３を用いた軌陸両用車４０にも軌道走行装置を搭載することが可能になる。

図３では、鉄輪５５は狭軌レール５４に対応した位置となっている。この鉄輪５５を広軌レール７０に対応した位置に変更する場合の手順は以下の通りである。まず、図２に示した張出位置の鉄輪フレーム５１を張出格納油圧シリンダ５３を縮小することにより格納位置に変位させる。次に、図４に示した鉄輪規制手段６２の図５に示したボルト６６からナット６７を全て取り外し、鉄輪規制手段６２を鉄輪用シャフト５７から取り外す。次に、鉄輪５５を人力で狭軌レール５４に対応した位置から広軌レール７０に対応した位置へ移動させる。すなわち、図４に示された鉄輪用シャフト５７Ｒのスプライン左端の位置から右端の位置までスライドさせる。次に取り外していた鉄輪規制手段６２を鉄輪用シャフト５７の左側スプライン部分に装着する。この時の状態を図６に示す。この作業を４つの鉄輪５５全てについて同様に行う。

以上のように、鉄輪用シャフト５７を回転駆動する油圧モータ６０を備えた構成でありながらも、前記鉄輪用シャフト５７に対し前記鉄輪５５のみを軸方向に摺動可能としたので、人力で広軌レール７０と狭軌レール５４に対応して鉄輪５５を移動させることが可能である。そのため、従来の軌道走行装置のように作業機の旋回装置の力を利用する必要が無いので、鉄輪５５の位置変更作業が簡単かつ容易なものとなる。また、鉄輪５５を含む移動部を移動させるための専用の油圧シリンダを設置する必要も無いので、軌道走行装置全体が簡単かつ軽量なものとなる。

本発明の実施の形態に係る軌道走行装置を備えた軌陸両用車４０である。前部軌道走行装置４１の詳細図である。図２のＢ矢視図である。図３に示した右側の鉄輪フレーム５１Ｒの断面詳細図である。鉄輪規制手段６２ＲのＣ矢視詳細図である。鉄輪５５を広軌レールに対応した位置に移動した状態である。特許文献１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置を示した図である。特許文献１に記載された軌道走行装置の走行用モータ３６と鉄輪１５の詳細図である。

符号の説明

４０：軌陸両用車
４１：前部軌道走行装置
４２：後部軌道走行装置
４６：車体フレーム
５１：鉄輪フレーム
５４：狭軌レール
５５：鉄輪
５７：鉄輪用シャフト
６０：回転駆動手段（油圧モータ）
６２：鉄輪規制手段
７０：広軌レール

Claims

軌陸両用車の車体フレームに対する格納位置と張出位置とに変位可能であって、かつそれぞれの位置で前記車体フレームに対して固定可能な鉄輪フレームと、
当該鉄輪フレームに対して回転自由に支持された鉄輪用シャフトと、
当該鉄輪用シャフトに対し回転方向には一体となって回転する一方、前記鉄輪用シャフトに対し軸方向には広軌レールと狭軌レールに対応して摺動可能に組み合わされたレール走行用の鉄輪と、
前記鉄輪フレームに配置され前記鉄輪用シャフトを回転駆動する回転駆動手段と、
前記鉄輪の前記鉄輪用シャフトに対する軸方向の変位を規制する鉄輪規制手段と、
を備えた軌陸両用車の軌道走行装置。
前記回転駆動手段が油圧モータであって、当該油圧モータが前記鉄輪用シャフトと同軸上に配置され、かつ前記油圧モータが前記鉄輪に対して前記車体フレーム中心よりも外側となる位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置。
４個の前記鉄輪が前記車体フレームの前後及び左右にそれぞれ配置され、その全ての鉄輪が前記回転駆動手段によりそれぞれ回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載された軌陸両用車の軌道走行装置。