JP2009292327A - 車両用車止め緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲線区間に設置することができ、車両の進行方向に直交する水平力（横方向力）を支持して衝突時の運動エネルギーを吸収することができる車両用車止め緩衝装置を提供する。
【解決手段】曲線区間の走行路６を走行する車両１１の運動エネルギーを吸収して停止させる車両用車止め緩衝装置１０。衝突した車両とともに走行路を後退するバッファ台車１２と、バッファ台車に作用する横方向力を支持しながら、バッファ台車を車両の進行方向に案内する台車案内レール１４と、バッファ台車にロッドの先端が枢着され、後方に水平に延び、シリンダが固定部分に枢着された油圧ダンパー１６とを備え、油圧ダンパー１６によりバッファ台車１２に作用する軸方向力を減衰させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、曲線軌道上等、車両衝突方向と緩衝方向が一致しない場合の車両用車止め緩衝装置に関する。

無人運転可能な交通システムが、近年、空港や都市部などで近距離の交通システムとして実用化されている。以下、かかる交通システムを「新交通システム」と呼ぶ。

図４は、新交通システムで使用される車両の一例を示す図である。この図において、１は集電装置、２は電源レール、３はガイド車輪、４はガイドレール、５は分岐車輪、６は走行路、７は走行車輪、８は連結金具である。

この車両の走行車輪７はゴムタイヤであり、コンクリート製の走行路６の上面を走行する。走行路６はこの図では左右に２つに分離しているが一体型であってもよい。
ガイド車輪３は車両の両側に設けられ、左右両側に設けられたガイドレール４に沿って案内され、同時に走行車輪７もガイドレール４に沿ってステアリングされ、市街地内の急なカーブ（例えば半径５０ｍ）の通行ができるようになっている。
走行路の分岐点には、分岐車輪５の作用両面を案内する分岐レール９が分岐する側に設けられ、片側のガイドレール４によるガイドを、分岐レール９による分岐車輪５のガイドに替えて、分岐側の走行路に分岐する。すなわち、ガイド車輪３はガイドレール４に、分岐車輪５は分岐レール９に当接しながら分岐する。
また、車両への電力供給は、車両の両側に設けられた集電装置１に左右いずれかに設けられた電源レール２から常時供給するようになっている。

上述した従来の新交通システムにおいて、車両が端末駅の停車位置を超えて走行した場合の端末防護システムとして、特許文献１が既に提案されている。

特許文献１のシステムは、軌道上を走行する車両が、端末駅の停車すべき位置を越えて走行した場合に自動的に車両にブレーキをかけ、それにより、車両を減速して車止めへの衝突時の速度を小さくすることを目的としている。
そのため、このシステムでは、図５に示すように、車両５４の軌道５２上に軌道面から突起した地上子５３を設けると共に、車両５４の下面にブレーキ作動装置５６を設け、車両４が地上子３の上を通過した時に、当該地上子５３がブレーキ作動装置５６に接触してブレーキ装置が作動するものである。なお、この図で５１は車止め緩衝装置である。

特開２００２−３３７６７４号明細書、「車両の端末防護システム」

特許文献１における車止め緩衝装置２は、オイルダンパー式のショックアブゾーバを内蔵したものであり、車両故障や人為的ミスで車両が衝突した際の運動エネルギーを吸収するようになっている。

従来の車止め緩衝装置は、通常、車両走行路の直線区間に設置されていた。しかし、新交通システムでは、市街地等を走行するため、曲線区間の比率が高く、かつ将来の延長等のため、一時的に或いは恒久的に曲線区間に車止め緩衝装置を設置する場合がある。
この場合、新交通システムでは急なカーブ（例えば半径５０ｍ）の曲線区間も多く、曲線区間に従来の車止め緩衝装置をそのまま適用した場合、車両が衝突した際に、進行方向に直交する水平力（横方向力）が車止め緩衝装置に作用し、車止め緩衝装置の一部（例えば、ショックアブゾーバ）に損傷を与えるおそれがあった。

本発明は上述した従来の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、曲線区間に設置することができ、車両の進行方向に直交する水平力（横方向力）を支持して衝突時の運動エネルギーを吸収することができる車両用車止め緩衝装置を提供することにある。

本発明によれば、曲線区間の走行路を走行する車両の運動エネルギーを吸収して停止させる車両用車止め緩衝装置であって、
衝突した車両とともに車両の進行方向に移動するバッファ台車と、
バッファ台車に作用する横方向力を支持しながら、該バッファ台車を車両の進行方向に案内するガイドレールと、
前記バッファ台車にロッドの先端が枢着され、後方に水平に延び、シリンダが固定部分に枢着された油圧ダンパーとを備え、該油圧ダンパーによりバッファ台車に作用する軸方向力を減衰させる、ことを特徴とする車両用車止め緩衝装置が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記ガイドレールは、車両の進行方向に沿って水平に延び、互いに一定の間隔を隔てた型鋼であり、
前記バッファ台車は、前記ガイドレールと当接してバッファ台車の水平旋回を防止する複数の水平ガイド車輪を有する。

また、前記バッファ台車に固定された連結金具と、該連結金具に鉛直軸を中心に揺動可能に固定された油圧ダンパーのロッドの先端金具とを有し、
前記油圧ダンパーのシリンダの取付板と固定部分と間に、該シリンダの水平揺動を可能にする弾性板を有する。

本発明の構成によれば、バッファ台車と、バッファ台車を車両の進行方向に案内するガイドレールとを備えるので、車両がバッファ台車に衝突した場合に、バッファ台車が衝突した車両とともに走行路を後退し、かつガイドレールによりバッファ台車に作用する横方向力を支持することができる。

また、バッファ台車にロッドの先端が枢着され、後方に水平に延び、シリンダが固定部分に枢着された油圧ダンパーを備えるので、油圧ダンパーには、枢着点同士を結ぶ軸方向力のみが作用し、この油圧ダンパーによりバッファ台車に作用する軸方向力を減衰させることができる。

従って、本発明の車両用車止め緩衝装置は、曲線区間に設置することができ、車両の進行方向に直交する水平力（横方向分力）を支持して衝突時の運動エネルギーを吸収することができる。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は本発明の車両用車止め緩衝装置の全体平面図である。

本発明の車両用車止め緩衝装置１０は、曲線区間の走行路６を走行する車両１１の運動エネルギーを吸収して停止させる装置である。走行路６は、コンクリート製または鋼製であり、この図では２つに分離しているが一体型であってもよい。
走行路６は、この例では曲線区間において、例えば最小半径Ｒ＝５０ｍの円弧に形成されている。車両１１は、この例では、左から右に走行し、端末駅の停車位置を超えた場合に車両の連結金具８が車両用車止め緩衝装置１０の左側に衝突するようになっている。

図１において、本発明の車両用車止め緩衝装置１０は、バッファ台車１２、台車案内レール１４、および油圧ダンパー１６を備える。

バッファ台車１２は、車両の連結金具８と直接衝突する衝突板１２ａを図で左端面に有し、この衝突板１２ａに車両の連結金具８が衝突して、車両１１とともに車両の進行方向（図で右方向）に移動する。

台車案内レール１４は、バッファ台車１２に作用する横方向力を支持しながら、バッファ台車１２を車両の進行方向に案内する。ここで、横方向力とは、車両の進行方向に直交する水平力を意味する。

油圧ダンパー１６は、ロッド１６ａとシリンダ１６ｂを備えた油圧シリンダである。ロッド１６ａの先端（図で左端）は、バッファ台車１２に鉛直軸を中心に回転可能に枢着されている。また、油圧ダンパー１６はその軸線が、車両の進行方向に沿って後方に水平に配置されている。さらに、シリンダ１６ｂは、後方（図で右側）に位置する固定架台１８（固定部分）に鉛直軸を中心に回転可能に枢着されている。

この例で油圧ダンパー１６は、オイルダンパー式のショックアブゾーバであり、内部に充填された油圧と図示しない油圧回路により、バッファ台車１２に作用する軸方向力を減衰させるようになっている。

図２は図１の側面図、図３は図２のＡ-Ａ矢視図である。

図１〜図３において、台車案内レール１４は、車両の進行方向に沿って水平に延び、互いに一定の間隔を隔てた２本の型鋼（この図ではＩ型鋼）である。型鋼は、Ｉ型鋼に限定されず、通常のチャンネル材、Ｈ型鋼等であってもよい。
２本の型鋼１４は、図１の例では、互に平行な直線であるが、本発明は直線に限定されず、曲線区間の走行路６に沿って互に平行な曲線であってもよい。
台車案内レール１４は、この例では、バッファ台車１２の両側面の外側に、走行路６の上面より低い位置に、コンクリートで強固に固定されている。
なお、台車案内レール１４の高さは任意であり、車両１１と干渉しない限りで車両の連結金具８の高さに近いことが好ましい。

バッファ台車１２は、台車案内レール１４の内面と当接してバッファ台車１２の水平旋回（鉛直軸まわりの回転）を防止する複数の水平ガイド車輪２０を有する。水平ガイド車輪２０は、この例では、バッファ台車１２の両側面に前後に間隔を隔ててそれぞれ２個（計４個）が取付けられ、台車案内レール１４の内面に沿ってバッファ台車１２を案内するようになっている。
台車案内レール１４の内面と水平ガイド車輪２０との間隔は、バッファ台車１２を円滑に案内できる限りで小さいことが好ましく、例えば３〜５ｍｍ程度に設定する。
また、この水平ガイド車輪２０は、台車案内レール１４（この例ではＩ型鋼）のウェブ部とフランジ部に当接し、フランジ部により、水平ガイド車輪２０の脱輪、すなわちバッファ台車１２の浮き上がりを防止している。

この構成により、車両１１が曲線区間を走行してバッファ台車１２に衝突した場合でも、バッファ台車１２は台車案内レール４に沿って移動し、バッファ台車１２に作用する横方向力は、台車案内レール１４で支持することができる。
この場合、２本の型鋼１４が、互に平行な直線である場合には、バッファ台車１２は直線に沿って車両の進行方向に移動し、２本の型鋼１４が、互に平行な曲線である場合には、曲線に沿って移動する。
なお、車両１１に作用する横方向力は、車両の左右両側に設けられたガイドレール４によって支持される。

図２、図３において、バッファ台車１２の下面には、複数（図で４つ）の補助車輪２２が取付けられ、バッファ台車１２の重量を支持しながら、バッファ台車１２を水平に案内するようになっている。
この構成により、バッファ台車１２とロッド１６ａとの連結部の上下動を無くすことができる。なお、後述する連結金具２４ａとバッファ台車１２の間に弾性板を挟持し、若干（例えば２〜３ｍｍ）のバッファ台車１２の上下動に追従して連結金具２４ａが上下に揺動可能に構成してもよい。

図２に示すように、本発明の車両用車止め緩衝装置１０は、バッファ台車１２に固定された連結金具２４ａと、連結金具２４ａに鉛直軸を中心に揺動可能に固定されたロッドの先端金具２４ｂとを有し、ロッド１６ａの先端（図で左端）が、バッファ台車１２に鉛直軸を中心に回転可能に枢着されている。
また、シリンダ１６ｂの取付板１６ｃと固定部分（固定架台１８の固定板１８ａ）と間に、シリンダ１６ｂの水平揺動を可能にする弾性板２６を有する。この弾性板２６は、例えばクロロプレンゴムであるのがよい。
さらに、シリンダ１６ｂの取付板１６ｃが長方形である場合に、その短辺方向を水平方向にし、シリンダ１６ｂに作用する鉛直軸まわりのモーメントにより、水平揺動するようになっている。
なお、図２に示すように、フランジ（取付板１６ｃ）と弾性板２６は一枚ものよりも，上下に分離させる方が効果的である。
なお、シリンダ１６ｂの取付けは、この構成に限定されず、鉛直軸を中心に揺動可能に支持する取付金具を用いてもよい。

上述した構成により、車両１１が曲線区間を走行してバッファ台車１２に衝突し、バッファ台車１２が２本の型鋼１４に沿って直線上を移動し、車両１１の走行方向とバッファ台車１２の移動方向にわずかな角度（例えば、最大約７度）が生じても、この角度およびその変化に追従して油圧ダンパー１６を揺動させることができる。

従って、油圧ダンパーには、枢着点同士を結ぶ軸方向力のみが作用し、この油圧ダンパーによりバッファ台車に作用する軸方向力を減衰させることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明の車両用車止め緩衝装置の全体平面図である。 図１の側面図である。 図２のＡ-Ａ矢視図である。 新交通システムで使用される車両の一例を示す図である。 特許文献１のシステムを示す図である。

符号の説明

１ 集電装置、２ 電源レール、３ ガイド車輪、
４ ガイドレール、５ 分岐車輪、６ 走行路、
７ 走行車輪、８ 連結金具、９ 分岐レール、
１０ 車両用車止め緩衝装置、１１ 車両、
１２ バッファ台車、１２ａ 衝突板、
１４ 台車案内レール（型鋼、Ｉ型鋼）、
１６ 油圧ダンパー（ショックアブゾーバ）、
１６ａ ロッド、１６ｂ シリンダ、１６ｃ 取付板、
１８ 固定架台、２０ 水平ガイド車輪、
２２ 補助車輪、２４ａ 連結金具、
２４ｂ 先端金具、２６ 弾性板

Claims (3)

1. 曲線区間の走行路を走行する車両の運動エネルギーを吸収して停止させる車両用車止め緩衝装置であって、
   衝突した車両とともに車両の進行方向に移動するバッファ台車と、
   バッファ台車に作用する横方向力を支持しながら、該バッファ台車を車両の進行方向に案内する台車案内レールと、
   前記バッファ台車にロッドの先端が枢着され、後方に水平に延び、シリンダが固定部分に枢着された油圧ダンパーとを備え、該油圧ダンパーによりバッファ台車に作用する軸方向力を減衰させる、ことを特徴とする車両用車止め緩衝装置。
2. 前記台車案内レールは、車両の進行方向に沿って水平に延び、互いに一定の間隔を隔てた型鋼であり、
   前記バッファ台車は、前記台車案内レールと当接してバッファ台車の水平旋回を防止する複数の水平ガイド車輪を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用車止め緩衝装置。
3. 前記バッファ台車に固定された連結金具と、該連結金具に鉛直軸を中心に揺動可能に固定された油圧ダンパーのロッドの先端金具とを有し、
   前記油圧ダンパーのシリンダの取付板と固定部分と間に、該シリンダの水平揺動を可能にする弾性板を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用車止め緩衝装置。

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