JP2009297316A

JP2009297316A - 乗物装置

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Publication number: JP2009297316A
Application number: JP2008156111A
Authority: JP
Inventors: Takumi Kitano; 巧北野
Original assignee: Senyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Senyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: JP4961392B2

Abstract

【課題】仮に、車軸が破断する緊急状態となっても、車両の脱線を防止すると共に、車両を安全な場所まで移動させることが可能な乗物装置を提供する。
【解決手段】軌条２ａを転動する複数の車輪12を保持する車輪保持部材20と、車輪保持部材20の円筒状ボス部21が外嵌状に枢着される車軸10と、を備えた乗物装置であって、車軸10が破断する緊急状態で、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20が、脱落するのを防止する安全手段30を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗物装置に係り、詳しくは軌条を走行する乗物装置に関する。

従来、軌条を走行する乗物装置は、軌条を転動する複数の車輪と、これを保持する車輪保持部材と、乗客が搭乗する車体と、を備えている。
例えば、特許文献１記載のように、複数の車輪を一つの軌条に対して上下方向及び側方の三方向から接触するように設け、その複数の車輪を保持する車輪保持部材の円筒状ボス部を車軸に外嵌状に枢着させることで、車輪保持部材が揺動して、複数の車輪が軌条に転動し、車両を軌条に沿って走行させる乗物装置があった。
特開平７−９８０４号公報

しかし、車軸が、強度の検証、点検整備が行われていたとしても、経年劣化や疲労等により破損（破断）することが考えられる。
仮に、車軸が破損すると、車両から車輪保持部材及び車軸の一部が脱落し、車両が脱線して重大な人身事故が発生する虞れがあるという問題があった。
また、車輪保持部材等の脱落により、車両が走行不可能となって、乗客が苦しい姿勢や高所にて停止する危険もあった。

そこで、本発明は、仮に、車軸が破断する緊急状態となっても、車両の脱線を防止すると共に、車両を安全な場所まで移動させることが可能な乗物装置の提供を目的とする。

そこで、本発明の乗物装置は、軌条を転動する複数の車輪を保持する車輪保持部材と、該車輪保持部材の円筒状ボス部が外嵌状に枢着される車軸と、を備えた乗物装置に於て、上記車軸が破断する緊急状態で、該車軸の破断した車軸先端部及び上記車輪保持部材が、脱落するのを防止する安全手段を備えたものである。

また、上記安全手段は、上記円筒状ボス部の内端側に突設された外鍔部と、該外鍔部に上記緊急状態で係止可能な円弧状の爪部を有すると共に車軸堅牢部に付設された軸心外方向移動阻止部材と、を備えたものである。

本発明の乗物装置によれば、車軸が破断する緊急状態であっても、車軸の破断した車軸先端部及び車輪保持部材が、脱落せず、車輪を軌条に転動させることができる。車輪保持部材等の脱落による車両の傾倒や脱線を防止できる。つまり、緊急状態であっても、乗客を安全な場所（プラットホーム等の低位置）まで車両を走行させることができる。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１は本発明の乗物装置の第１の実施形態の正面から見た要部断面図である。
本発明の乗物装置は、ジェットコースター等の遊戯用の車両１と、これが走行する高架状の軌条２ａを備えている。軌条２ａは左右一対に設けられ、軌道２を構成している。
車両１は、軌条２ａに転動する複数の車輪12と、その複数の車輪12を保持する車輪保持部材20と、車輪保持部材20が外嵌状に枢着される車軸10と、を備えている。車両１は、軌条２ａに上下方向及び左右外方の３方向から接触可能な複数の車輪12によって、軌道２から脱線せずに走行可能に設けられている。

車輪保持部材20は、車軸10が挿通可能な円筒状ボス部21を有している。車軸10に円筒状ボス部21を外嵌させることで、車軸10の軸心Ｌ₁₀周りに揺動するものである。例えば、軌条２ａの上面に転動する支持車輪12Ａ，12Ａは、前後方向に分かれて２個ずつ各車輪保持部材20に枢着されている。また、軌条２ａの外側面に転動する案内車輪12Ｂ，12Ｂは前後方向に分かれて２個ずつ車輪保持部材20に枢着されている。これによって、カーブや宙返り等の複雑な軌道２であっても車両１が確実に案内されつつ走行する。

そして、本発明の乗物装置は、仮に、車軸10が破断する（破損した）緊急状態で、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20が、脱落するのを防止すると共に、車軸10が破断後も、車両１を軌道２に走行させることが可能な安全手段30を備えている。

安全手段30は、車輪保持部材20の円筒状ボス部21の内端側（車軸10の軸心Ｌ₁₀の左右内方側）に突設された外鍔部31と、車軸堅牢部10Ｂに付設され（上述の緊急状態において）外鍔部31に係止可能な軸心外方向移動阻止部材32と、を備えている。

軸心外方向移動阻止部材32が付設される車軸堅牢部10Ｂとは、車軸10の車輪保持部材20が枢着される近傍かつ車軸10の基端（軸心Ｌ₁₀の左右内方）寄りで、断面係数が大きい部分や、車両１からの繰り返し荷重や金属疲労に強い部分（部位）等の破断の虞が低い（破壊される心配の少ない）部分である。つまり、車軸10が破断する緊急状態では、車両１側に（車体９に取着されたまま）残存する車軸10の部分（部位）である。

外鍔部31は、リング状の円環部材を、円筒状ボス部21の内端側の外周に外嵌し、溶接等により固着して形成したものである。
なお、外鍔部31は、車輪保持部材20を製作する際、例えば鍛造や鋳造又は機械加工にて、円筒状ボス部21と一体状に形成しても良い。

軸心外方向移動阻止部材32は、図１及び図２と図３に示すように、緊急状態で外鍔部31に係止可能な円弧状の爪部32ａを有している。爪部32ａは、ボス部21の外周面の半径に対して僅かに大きな曲率半径の円弧に形成されている。つまり、ボス部21の外周面に接近して、外鍔部31（の軸心Ｌ₁₀の外方側の面）に広く接触可能（係り代が大きくなるよう）に形成されている。

爪部32ａは、車軸10が破損していない正常な状態で、外鍔部31に当接せず、所定の間隙（クリアランス）をもって配設されている。爪部32ａと外鍔部31とは、車軸10の軸心方向に所定の間隙を形成している。爪部32ａとボス部21の外周面とは、車軸10のラジアル外方向に所定の間隙を形成している。つまり、爪部32ａは、正常な状態で車輪保持部材20の揺動に干渉しないように設けられ、かつ、緊急状態で外鍔部31に係止可能に設けられている。言い換えると、阻止部材32を外鍔部31に対して所定の間隙をもって包囲状に配設している。

また、阻止部材32は、１つの外鍔部31を上下方向から挟むように（１８０度対称位置に）２箇所に配設されている。緊急状態で、車体９の荷重を、車軸10の破断した車軸先端部10Ａに替わって車輪保持部材20に伝達し、車輪保持部材20（の車輪12）に車体９（車両１）の荷重を支持する。

阻止部材32は、板状の取付部材33が固着されている。取付部材33は、側面視円弧状に形成され、貫通孔33ａを貫設している。また、取付部材33は、車軸堅牢部10Ｂに外嵌状に固着されるフランジ部材34にボルト・ナット結合等によって取着されている。つまり、阻止部材32は、車軸堅牢部10Ｂに取付部材33及びフランジ部材34を介して着脱可能に付設されている。フランジ部材34は図３に示すように、くびれ部を有する矩形の板状部材であって、取付部材33の貫通孔33ａと同心状に配設される貫孔34ａを有している。

即ち、取付部材33の貫通孔33ａ及びフランジ部材34の貫孔34ａに挿通させた図示省略のボルト部材と、ナット部材と、を共働きさせることで、阻止部材32は、取付部材33を介して、フランジ部材34に取着（付設）されている。つまり、阻止部材32は、車軸堅牢部10Ｂにボルト・ナット結合をもって着脱可能に付設されている。
なお、取付部材33又はフランジ部材34のどちらか一方にネジ孔を形成し、そのネジ孔に他方の部材を挿通したボルト部材を螺着させることで、取付部材33及びフランジ部材34を介して、阻止部材32を着脱可能に車軸堅牢部10Ｂに付設しても良い。
即ち、阻止部材32は、メンテナンスや検査等の保守・点検の為に、車輪保持部材20を車軸10から取り外せるように、着脱可能に設けている。なお、図１に於て、５，５は滑り軸受（ブッシュ）を示す。そして、車軸10は一体ものの場合を示している。

本発明の乗物装置の使用方法（作用）について説明する。
仮に、車軸10が（車輪保持部材20近傍で車軸10の段差部等の応力集中部で）破断する緊急状態となった場合、車軸堅牢部10Ｂは、車両１側に（車体９に取着されたまま）残存し、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20は、軸心外方向（軸心Ｌ₁₀の左右外方向側）に移動しようとする。

ところが、本発明の乗物装置は、安全手段30によって、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20は軸心外方向の移動を阻止する。
つまり、破断した車軸先端部10Ａに外嵌したままの車輪保持部材20が軸心外方向に移動すると、外鍔部31が、阻止部材32の爪部32ａに当接する（引っ掛かる）。阻止部材32は、車輪保持部材20が軸心外方向へ移動するのを阻止（規制）する。

外鍔部31及び阻止部材32を備えた安全手段30が、車輪保持部材20等の軸心外方向への移動を阻止し、車両１から車輪保持部材20等が脱落するのを防止する。車軸10の破断した車両１は、破断する前に近い姿勢で、車輪保持部材20を介して軌条２ａに走行可能に保持される。言い換えると、車軸10が破断しても、複数の車輪12は、軌条２ａに転動可能な状態で保持される。

車軸10の破断時に、車両１の荷重のバランスが崩れ、破損した側に大きく傾倒しようとするが、大きく傾倒する前に、車軸10の破断した車軸先端部10Ａに替わって、阻止部材32が外鍔部31に接触して傾倒を防止する。乗客同士が衝突したり、投げ出されるような強い衝撃が発生するのを防止する。つまり、安全手段30は、車両１を車軸10が破断する前（正常な状態）に近い姿勢に保持させ、軌道２からの脱線を防止する。脱落や横転等の大きな脱線を防止し、重大な事故が発生するのを防止する。

また、乗客の姿勢が苦しい箇所での車両１の停車や、脱線を防止し、乗客を救助に適した所定の位置（プラットホーム及び乗降場や軌道２が平坦な低位置等）に搬送する。

また、車軸10や車輪保持部材20を保守及び点検や交換する際に、阻止部材32を取り外すことで、軸心外方向へ移動できる。

次に、本発明の乗物装置の第２の実施の形態について説明する。
図４の要部断面正面図に於て、車両１は、軌条２ａに転動する複数の車輪12と、その複数の車輪12を保持する車輪保持部材20と、車輪保持部材20を枢着するための車軸10を有する車体９と、を備えている。ここで、車軸10は、車体９に取着されるアーム部材15と、アーム部材15の先端側に固着される軸部材16と、を備えたものである。アーム部材15の形状は、矩形パイプ形状ものや円筒形状である。そして、ナット17等によって、軸部材16がアーム部材15に固着され、また、円錐ころ軸受18，18にて、軸部材16に車輪保持部材20が揺動可能に枢着されている。

そして、外鍔部31と軸心外方向移動阻止部材32とを備え、かつ、車軸10が破断する緊急状態で、車輪保持部材20等が脱落するのを防止する安全手段30を備えている。

外鍔部31は、リング状の円環部材を、円筒状ボス部21の内端側の端面に溶接等により固着して形成したものである。なお、外鍔部31は、円筒状ボス部21と一体状に形成しても良い。

軸心外方向移動阻止部材32は、車軸10の車軸堅牢部10Ｂであるアーム部材15に固着されている。阻止部材32は、図４及び図５に示すように、緊急状態で外鍔部31に係止可能な円弧状の爪部32ａを有している。また、車軸堅牢部10Ｂに付設するための取付孔32ｂが貫設されている。阻止部材32は、車軸堅牢部10Ｂ（アーム部材15）に設けられたネジ孔に、取付孔32ｂを挿通した取付ボルト部材35を螺着させることで、着脱可能に取着されている。

第２の実施の形態の乗物装置の作用について説明する。
仮に、車軸10が（車輪保持部材20近傍で車軸10の段差部等の応力集中部で）破断する緊急状態となった場合、車軸堅牢部10Ｂ（アーム部材15）は、車両１側に残存し、車輪保持部材20及び車軸10の破断した車軸先端部10Ａ（軸部材16のボス部21挿通部分）は、車両１から離脱する方向（軸心外方向）に移動しようとする。

ところが、安全手段30によって、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20は軸心外方向の移動を阻止する。外鍔部31が阻止部材32の爪部32ａに当接して、車輪保持部材20等の軸心外方向への移動が阻止される。車軸10が破断する緊急状態であっても、車両１を乗客が安全な姿勢な状態に保持しつつ軌条２ａに沿って走行可能にする。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、車両１及び軌道２は、遊戯用に限らず、貨物運搬車両や、交通用車両に用いても良い。また、既設車両に安全手段30を設けても良い。

以上のように、本発明は、軌条２ａを転動する複数の車輪12を保持する車輪保持部材20と、車輪保持部材20の円筒状ボス部21が外嵌状に枢着される車軸10と、を備えた乗物装置に於て、車軸10が破断する緊急状態で、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20が、脱落するのを防止する安全手段30を備ているので、車軸10の破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20が、脱落せず、車輪12を軌条２ａに転動させることができる。破断した車軸先端部10Ａ及び車輪保持部材20の脱落による車両１の脱線（横転や傾倒）を防止できる。緊急状態であっても、乗客をプラットホーム等の低位置の安全な場所まで車両１を走行させることができる。

また、安全手段30は、円筒状ボス部21の内端側に突設された外鍔部31と、外鍔部31に緊急状態で係止可能な円弧状の爪部32ａを有すると共に車軸堅牢部10Ｂに付設された軸心外方向移動阻止部材32と、を備えているので、車軸10が破断しても（緊急状態であっても）、車輪保持部材20及び車輪12が、車両１及び軌条２ａから離脱（脱落）するのを防止できる。乗客を安全な場所まで移動できる。車両１の傾倒や軌道２からの脱線を防止できる。既設車両に容易かつ安価に付設できる。車軸10が破断しても、車輪保持部材20と車体９の連結状態を保持できる。

本発明の乗物装置の第１の実施の形態の要部断面正面図である。第１の実施の形態に用いる軸心外方向移動阻止部材を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。側面図であって、（ａ）はフランジ部材の側面図、（ｂ）は要部説明側面図である。第２の実施の形態の要部断面正面図である。第２の実施の形態に用いる軸心外方向移動阻止部材を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は平面図である。

符号の説明

２ａ軌条
10 車軸
10Ａ車軸先端部
10Ｂ車軸堅牢部
12 車輪
20 車輪保持部材
21 円筒状ボス部（ボス部）
30 安全手段
31 外鍔部
32 軸心外方向移動阻止部材（阻止部材）
32ａ爪部

Claims

軌条（２ａ）を転動する複数の車輪（12）を保持する車輪保持部材（20）と、該車輪保持部材（20）の円筒状ボス部（21）が外嵌状に枢着される車軸（10）と、を備えた乗物装置に於て、
上記車軸（10）が破断する緊急状態で、該車軸（10）の破断した車軸先端部（10Ａ）及び上記車輪保持部材（20）が、脱落するのを防止する安全手段（30）を備えたことを特徴とする乗物装置。
上記安全手段（30）は、上記円筒状ボス部（21）の内端側に突設された外鍔部（31）と、該外鍔部（31）に上記緊急状態で係止可能な円弧状の爪部（32ａ）を有すると共に車軸堅牢部（10Ｂ）に付設された軸心外方向移動阻止部材（32）と、を備えた請求項１記載の乗物装置。