JP2009530514A - 高効率省エネ環境保全車輌とライン及び運行方法 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】高効率省エネ環境保全車輌とライン及び運行方法を公開しており、高効率省エネ環境保全車輌用ラインには、ゴムホイル運行用路面とスチールホイル運行用レールが含まれており、ライン中のレールは路面に敷設されるか、或いは路面がレールの両側又は2本のレール間に敷設されており、前記ラインはスチールホイル付きの道路車輌用道路ライン又はゴム駆動輪付きのレール車輌用レールラインである。高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法には、同時にゴムホイルとスツールホイルが取り付けられた車輌が含まれており、前記ゴムホイルはレールの両側又は2本のレールの間の路面上にて運行されており、スチールホイルはレール上にて運行されており、両者は共同に車輌の重量を受けており、車輌の運行状態に従ってゴムホイル又はスチールホイルに作用されている圧力調節装置を通じて、ゴムホイルとスチールホイルの夫々受ける車輌の重量を調整することができる。車輌はゴムホイルによって駆動されるか、又はスチールホイルによって駆動されるか、又は両者同時に駆動されており、前記車輌は道路車輌又はレール車輌である。既存の道路と鉄道との2種の運営方式に比べて、本発明は両者の間に介在する第3種の高効率省エネ環境保全の陸路輸送方式で、両者のメリットを結合しており、運行抵抗力が小さく、エネルギー消耗と汚染物の排出を50〜70%を低減することができ、濃霧や、雨、雪など天候の影響も受けなく、旅客と貨物輸送において、鉄道から道路、又は道路から鉄道への中継輸送時間を減らすことができ、安全かつ快速な運行が実現できる。
【選択図】図1

Description

本発明は路面上にスチール・レール(以下レールと略称)を敷設した(又はレールの両側に路面を敷設)道路車輌用ライン又はレール車輌用ライン、及び同時にスチールホイルとゴム駆動輪の取り付けられている道路車輌又はレール車輌に関わるものである。
今までの鉄道は列車だけが走れるようになっており、自動車も道路だけが走れるようになっている。鉄道輸送は快速且つ安全で、ホイルとレールとの間の抵抗力が小さく、エネルギー消耗が少ないなどのメリットがある。道路輸送は鉄道輸送に比べて機動性があり、便利で、旅客や貨物を直接目的地に送達させるなどのメリットがある。道路輸送と鉄道輸送との2種の方式を結合するために、世界各国では自動車を改造して鉄道上で走れるように努めたが、ラインの取替えが難しく、必要とする時間が長く、それと同時に車輌の改造が繁雑で高コストなど数多くの原因によって成功できていない。しかも、これらの改造後の自動車が現在の鉄道上を自由に走れるようになると、必ず鉄道システムの混乱と麻痺状態を招来し、得るものよりも失うもののほうが大きいことになる。そのため、現在のゴムホイルとスチールホイルを同時にレール上にて運行させるのは、ゴムホイル駆動用の道路・鉄道両用車は貨物置場などの狭い範囲だけに応用されているが、その欠点はゴムホイルとレール表面の接触面積が小さく、車輌のスピードが遅く、道路から鉄道に乗ることが難しい。同時に、現在のレール交通はホイルとレールとの粘着力が小さ過ぎるため、仕方なく機関車の重量を大幅に増すことによって、比較的高い粘着力が得られる。しかし、大き過ぎる自重は相応するラインのコストと消耗が大きく、ホイルとレールとの間の摩擦力が小さ過ぎるため、車輌の制動距離も増加し、安全性も下降し、鉄道上で走る車輛の安全距離も大きくなり、鉄道運営効率が低くなり、車速は制約を受ける。都市レール交通として応用される場合は、ホイルとレールとの間のノイズ汚染もかなり酷い。
本発明はゴムホイルとスチールホイル付きの高効率省エネ環境保全車輌とライン及び運行方法を提供しており、詳しく説明すると、路面上にレール(又はレールの両側に路面を敷設)を敷設した道路車輌用ライン又はレール車輌用ライン、及び同時にスチールホイルが取り付けられた道路車輌と同時にゴムホイルが取り付けられたレール車輌に関するもので、その運行方法としては、車輌はスチールホイルにガイディングされ、スチールホイルとゴムホイルはいずれも駆動輪となり、両者は同時に車輌の重量を受けながらライン上を走る。車輌の下方に位置するか又はゴムホイル上に設置されているスチールホイルは、レール上を走り、ゴム駆動輪はレール両側の路面上又は2本のレール間の路面上で運行される。同時に道路車輌運行に提供されるラインの先端には道路引き込み装置又はガイド区切りを設置することができ、車輌は道路引き込み装置中の横移動台車によって方向位置の調整後ラインに進入するか、ガイド区切り中のガイド標識又はガイドウォール又は信号発生器又はガイド・マグネチック・スタッドなどのガイド装置により、誘導識別装置付きの車輌をラインで運行させる引導装置を有し、同時に、車輌はラインに設置されているガイド標識、信号発生器、マグネチック・スタッド又は、レールガイドなどによって運行される。
本発明の技術方法は次の通りである。
高効率省エネ環境保全車輌用ラインには、ゴムホイル運行用の路面及びスチールホイル運行用のレールが含まれており、前記ラインにおいて、レールは路面に敷設されているか、路面はレールの両側又は2本のレールの間に敷設されており、前記ラインはスチールホイル付きの道路車輌運行用の道路ライン又はゴム駆動輪付きのレール車輌運行用のレールラインであることを特徴とする。
前記道路ラインにおいて、レールは路面より高く敷設するか、路面のレール溝においてレール表面と路面を同じ高さで敷設するか、又はレールパネル上に敷設するか、又はレールパネル溝においてレール表面とレールパネル表面を同じ高さで敷設するが、前記レールはI型鋼又は平面型レールであり、前記レールパネルの両側は傾斜面となっている。
前記道路ラインにおいて、路面より高いレール先端のレール面には前から後ろの方向に低から高の過渡区間があり、前記路面より高いレール先端の表面は三角状になっているか、又は2本のレール先端の間は裏側に向けて段々狭くなるか、又は外側に向けて段々広くなる。
前記道路ラインの先端には道路引き込み装置が設置されており、前記道路引き込み装置の台座には横方向に移動できる横移動台車が設置されており、横移動台車はモータによるスクリュー、又は油圧装置による油圧シリンダーを通じて駆動される。前記横移動台車と道路は同じ高さとなっている。前記道路引き込み装置の両側には距離測定装置が設置されており、距離測定装置は距離センサー、位置センサー、距離測定レーダー、又はレーザー距離測定器などによって構成される。
前記道路ラインの先端の路面又は路面両側にはガイド装置が設置されており、前記ガイド装置は路面の両側のガイドウォール、路面上のガイド標識、ガイド・マグネチック・スタッド、又は信号発生器、ガイドウォール上のガイド・マグネチック・スタッド、又は信号発生器などによって構成される。
前記ラインは平行移動踏切り又は移動台によってラインの転換が完成されており、前記平行移動踏切り又は移動台上にはゴムホイル運行用の路面があり、前記平行移動踏切り又は移動台上の直行レールと踏切りレールとの交差点、及び直行道路過渡レールと踏切り過渡レールとの交差点にはゴムホイル通過用のノッチド間隔が設置されている。
高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法には、同時にゴムホイルとスチールホイルが取り付けられた車輌が含まれており、前記ゴムホイルはレールの両側又は2本のレールの間の路面上にて運行されており、スチールホイルはレール上にて運行されており、両者は共同に車輌の重量を受けており、車輌の運行状態に従ってゴムホイル又はスチールホイルに作用されている圧力調節装置を通じて、ゴムホイルとスチールホイルの夫々受ける車輌の重量を調整することができる。車輌はゴムホイルによって駆動されるか、又はスチールホイルによって駆動されるか、又は両者同時に駆動されており、前記車輌は道路車輌又はレール車輌であることを特徴とする。
前記道路車輌中、スチルホイルはホイル台又は昇降畳み装置によって車輌下方のシャーシ又はフレームに取り付けられているか、或いはゴムホイルのこしきの一面又は2つのゴムホイル間の車輪の回転軸上、又は回転軸フランジを通じてゴムホイルのこしきの一面に取り付けられているか、或いは回転軸フランジを通じて二つのゴムホイル間の車輪回転軸に取り付けられており、前記スチールホイルの一面にはガイド・リムが設置されており、前記2つのゴムホイルの間に位置するスチールホイルの両面にはいずれもガイド・リムが設置されており、前記回転軸フランジによって取り付けられたこしきの一面又は2つのゴムホイル間のスチールホイルは、ゴムホイルと同時に車輌の重量を受けており、前記ホイル台の中、又は車輪台と車輌のシャーシ、又はフレームとの間には圧力調節装置と緩衝装置が設置されており、前記車輪台は固定式車輪台であるか、又は昇降式車輪台、又は回転式車輪台である。
前記レール車輌に取り付けられたゴムホイル車輪台は、滑り軸と滑りブッシュによって昇降はできるが、水平と左右に回転できないように車輌の下方に取り付けられているか、又は前記ゴムホイルの車輪台は回転軸とブッシュを通じて昇降且つ水平に回転できるように車輌の下方に取り付けられており、ステアリング・コンロッドを通じてスチールホイルのステアリング車輪台と連結され、ステアリング・スチールホイルとともに水平方向でのシンクロナス回転を実現する。前記道路車輌の下方に取り付けられているスチールホイルの車輪台は、ステアリング・コンロッドを通じてゴムホイルのステアリング装置中のステアリング・ロッカーアーム又はステアリング・テンションロッドと連結されており、ステアリングゴムホイルとともに水平方向でのシンクロナス回転を実現する。
前記車輌は内蔵の誘導識別装置又は信号受信装置による、誘導路面又は道路両側の誘導装置を識別又は受信することによって、車輌をガイディングする。前記車輌が平面型レール上にて運行される場合、スチールホイルにはガイドリムを設置しない。前記道路両側には対称に距離測定装置の識別に備える標識物が設置されており、前記標識物はガイド・サイドライン又は信号発生器となっている。
道路引き込み装置はラインの先端に位置しており、その一端は道路と連結されている。その両側には距離センサー、位置センサー、又はレーザー距離測定器などの距離測定装置が設置されており、台座には1つ又は複数の路面と同じ高さの横に移動できる横移動台車が設置されている。車輌のゴムホイルが台車に乗ると、道路引き込み装置に入る角度又は位置が正しくない場合、両側の距離測定装置は車輪又は車輌両側に対称に設置された標識物(ガイドライン又は信号装置)の横移動台車上における相対位置を測定して、電動装置又は油圧装置を通じて車輪下の台車を横に移動させることによって、台車上方の車輪の引き込み角度又は位置を調整して、車輌をラインに正確にセットするとともに、スチールホイルをレールにセットして、レール上で順調に走れるようにする。
応用中、ガイド区切りは道路車輌ラインの先端又は道路引き込み装置とともに道路車輌ラインの先端に設置される。ガイド区切り路面上又は路面の両側には、車輌内蔵の誘導識別装置(例えば、センサーや、ガイドレーダー、ビデオカメラ、信号受信器など)によって識別される識別ガイド装置(路面ガイド標識や、ガイドウォール、信号発生器、ガイド・マグネチックスタッドなど)が設置されており、車輌内蔵のセンサーや、ガイドレーダー、ビデオカメラによる路面標識、又は両側のガイドウォール、又はガイドマグネチックを識別することによって、又は信号受信器はガイド区切りの信号発生器のガイディングを受けて、ステアリング・サーバー・モータは伝導装置を通じてハンドル下方のステアリングシャフトをコントロールし、ステアリングホイルをコントロールすることによって車輌をガイディングして自動に鉄道に入って走れるようにする。それと同時に、車輌の先端に設置された距離センサー又は巡航レーダーによって、前の車輌のスピードと距離を判断し、自動的に車輌のスピードと前の車輌との安全制動距離を調整して、制動の安全を保証する。また、車輌の後ろに設置されている距離センサー又は巡航レーダーによって、後ろ車輌のスピードと距離判断して、車輌上のサウンド・ライト警報装置を通じて、後ろの車輌に適当なスピードと安全制動距離を保つように注意させることができる。
ライン上には1セット又は複数セットの平行移動踏切りを設置することができ、平行移動踏切りの台座には路面と同じ高さに横移動できるラムが設置されており、その上方に設置されている直行レールと踏み切りとの過渡レールを通じて、直行ラインと踏切りラインとの間で移動することによって、ラインの転換が実現できる。平行移動踏切りの直行レールと踏切りレール及び直行過渡レールと踏み切り過渡レールとの交差点には、いずれもレールの表面より低いゴムホイル通過用のノッチドがあって、スチールホイルがレールから外れなくて、踏切を通り抜け、快速にラインの転換を完成するようにし、ラインの間及び道路の間にて、お互いに連通される快速な交通網を形成し、運営効率を向上し、ラインのコストを低減するとともに、道路及びレール車輌の運行を更に便利且つ快速にさせる。
応用中、車輌の下方のスチールホイル又はゴムホイルは車輪台に取り付けることができ、また、車輪台を通じて車輌下方のシャーシ又はフレームに取り付けることができるが、車輪台は固定式の車輪台、又は昇降式の車輪台、又は水平に回転できるステアリング車輪台を採用することができる。車輪台又は車輪台と車輪台との間には圧力調整装置とショック緩衝装置が設置されている。圧力調節装置は油圧装置又は電動装置にすることができ、圧力調節装置は車輌の運行状態によって、自動的にスチールホイルのレールに対する圧力を増減することができる。つまり、スチールホイルの受ける車輌の重量を自動的に増減することができる。車輌が起動加速又は制動状態になっている場合、圧力調節装置を通じてスチールホイルの圧力を減らすか又はゴムホイルの圧力を増やして、車輌重量の大部分又は全部をゴムホイルに受けさせるが、スチールホイルは主に安全ガイド役割をする。ゴムホイルと路面との間には極めて強い摩擦力があるため、車輌を速やかに起動・加速・制動することができる。車輌が巡航状態の安定且つ高速運行に入ると、圧力調節装置を通じてスチールホイル上の圧力を増やすか又はゴムホイル上の圧力を減らして、車輌の大部分の重量(約70%)をスチールホイルに受けさせ、ゴムホイルには車輌重量の約30%を受けさせる。これによって、道路車輌の運行抵抗力や、駆動仕事率、オイル消耗及び排気ガスの排出を50〜70%以上低減することができ、ゴム駆動輪は比較的小さい加速度だけを提供することによって抵抗力を克服し、車輌の高速且つ安定な運行を保証することができる。応用中、道路車輌の前後のゴムホイルが受ける車輌の重量は、主に駆動ゴムホイルに受けさせる。応用中、レール車輌の場合、ゴムホイルと路面との摩擦力はホイルとレールとの間の摩擦力より遥かに大きいので、牽引機関車の牽引力を大幅にアップすることができ、それによって、牽引機関車に必要とする牽引仕事率も低くなり、省エネ・環境保全の目的に達成できる。
応用中、レール車輌のスチールホイルステアリング車輪台は水平方向にて回転することができるゴムホイルステアリング車輪台とコンロッドによって連結されており、両者をシンクロナスの同方向に回転させる。スチールホイルのステアリング車輪台とゴムホイルのステアリング車輪台の周り又は下方には垂直に取り付けたシャフトピンがあり、コンロッド両端のゲージ穴は夫々とスチールホイルのステアリング車輪台とゴムホイルの車輪台上のシャフトピン(シャフトピンとゲージ穴は回転できるように連結)に連結され、スチールホイルのステアリング車輪台が回転すると、コンロッドに連動されてゴムホイルのステアリング車輪台もシンクロナスの同方向に回転するようになり、車輌のステアリング性能を向上させる。応用中、シャフトピンはゲージ穴の中にて小範囲の上下移動ができ、ゴムホイルのステアリング車輪台とスチールホイルのステアリング車輪台が夫々上昇・下降する時、コンロッドとシャフトピンに対する影響が防げる。
応用中、道路車輌に設置されているスチールホイルのステアリング車輪台は、コンロッドを通じてゴムホイルのステアリング装置中のステアリング・ロッカー・アーム又はテンションバーと連結することもでき、スチールホイルとゴムホイルのシンクロナス同方向回転が実現される。
応用中、車輌の下方のシャーシ又はフレームに取り付けられるスチールホイル又はゴムホイルは、電動又は油圧昇降畳み装置によって、車輌の下方のシャーシ又はフレームに取り付けることもでき、昇降畳み装置を通じてスチールホイル又はゴムホイルを車輌の上下方向において昇降できるようにする。
応用中、道路車輌が後輪駆動である場合は、車輌の前の部分の重量は大部分スチールホイルに受けさせて、前に進む抵抗力を減らし、車輌の後ろ部分の重量は大部分駆動ゴムホイルに受けさせて、起動・加速及び制動に必要とするゴムホイルと路面との十分な摩擦力を保証する。道路車輌が前輪駆動である場合は、車輌の前の部分の大部分の重量を前輪駆動のゴムホイルに受けさせるが、後ろスチールホイルと後ろのゴムホイルに受けさせる重量は大抵同じぐらいにする。
応用中、道路車輌下方のスチールホイルはゴムホイル一面のこしき上、又は2つのゴムホイル間の回転軸、又は駆動輪軸上に取り付けることができ、スチールホイルの一面にはリムがあり、2つのゴムホイル間の輪軸に設置されているスチールホイルの両側にはいずれもリムが設置されており、前後のスチールホイルの間隔は同じく、車輌は完全にスチールホイルによって駆動及びガイディングされるようにする。
応用中、回転できるシャフトフランジによってスチールホイルをこしきの一面又は2つのゴムホイル間(スチールホイルとゴムホイルの外径が異なることによって、両者の線速度が違うことによって生じる回転速度の差異を防げる)に取り付けることもでき、それによって車輌の前に進む抵抗力を減らし、駆動仕事率とオイル消耗を約30%節減することができる。それと同時に、車輌は依然としてゴムホイル駆動となるので、その起動・加速及び制動性能はいずれも単なるスチールホイルの駆動によってレール上にて運行される車輌より優れている。スチールホイルの選択において、タイヤが圧力を受けると、下半部の半径が変化されることを考慮して、スチールホイルとゴムホイルがいずれも車輌の重量を効果的に受けるようにしなければならない。スチールホイルの直径が大きければ大きいほど、ゴムホイルの受ける車輌の重量は小さくなり、スチールホイルの直径が小さければ小さいほど、ゴムホイルの受ける車輌の重量も大きくなる。レール車輌中の応用の場合、ゴムホイルは駆動車輪台の駆動軸上に取り付けることもでき、それと同時に、スチールホイルはシャフトフランジを通じてゴムホイルの一面又は2つのゴムホイル間に取り付けて、車輌はゴムホイルによって駆動され、スチールホイルによってガイディングされるようにする。
応用中、道路車輌のゴムホイルのこしきに固定されるスチールホイルは、ボルトによってこしきに取り付けることができ、使わない時は取り外すことができる。応用の際、スチールホイルは道路車輌のダンパーやサスペンションに影響を与えなく、特に小型車輌の場合は、出荷の際、スチールホイルの取り付け位置を保留するか、又は直接スチールホイルを取り付けて、スチールホイル間隔の標準化を実現する。
応用中、レールは路面より高く敷設するか、路面のレール溝中に敷設して、レール表面と路面を同じ高さにするか、又はレールパネルを通じて路面上に取り付けることもでき、レールパネルの両側には車輌が自由に出入りできるように傾斜面になっている(故障車輌は直接ラインを離れることができる)。それと同時に、レールをレールパネル上のレール溝に敷設し、レール面とレールパネルの表面を同じ高さにすることもできる。レールを直接路面上に敷設したラインは、主にスチールホイルをゴムホイルに取り付けた車輌の運行に使われる。レールがレールパネルを通じて路面上に取り付けたラインは、主にスチールホイルが車輪台を通じて車輌のシャーシ又はフレームの下方に取り付けられた車輌の運行に使われる。レールの表面と路面を同じ高さにしたラインは、主にスチールホイルが昇降畳み装置によって車輌の下方に取り付けた車輌の運行に使われる。ラインのレール溝には路面と同じ高さの平面型レールを敷設することもでき、車輌は同時にリムのないスチールホイルを使用することもでき、しかも、車輌はライン上において車輌内蔵のセンサー又はビデオカメラによりライン中のガイド標識又はレールを識別することによって、ステアリング・サーバーモータのコントロールによって、車輌の運行を自動的にガイドすることができる。応用中、道路車輌運行ラインの先端には、路面より高く、先端のレール面を三角状にするか、先端の2本のレールを裏側に段々狭くなるようにするか、又は外側に段々広くなるようにする。それと同時にライン先端のレール表面には、前から後ろの方向に低から高への過渡区切りが設置されており、スチールホイルがレールに入る際のレールの先端に対するショックを軽減することができ、スチールホイルに対して補助的ガイディング役割をする。
応用中、複数台の道路車輌の間(コンテナー車輌など)はテンションバーで連結して、列車を形成することができる。それと同時に、故障車輌は前の車輌又は後ろの車輌によってテンションバーを使用してラインから離せることができる。
応用中、自動巡航運転システムを備えているため、人為的操作によるミスを減らすとともに、車輌にはゴムホイルによる駆動と制動を使っているので、前後車輌の間の安全制動距離を短縮しており、ライン上の車輌運行密度を増やしており、スピードと安全性が大きくアップされている。応用中、スチールホイルとゴムホイル上には同時に制動装置を設置することができる。
現在の道路と鉄道との2種の運営方式に比べて、本発明は両者の間に介在する第3種の高効率省エネ環境保全の陸路輸送方式であり、その顕著なメリットとしては、道路車輌がライン上にて運行される場合、スチールホイルとレールとの間の運行抵抗力はゴムホイルと路面との運行抵抗力に比べて遥かに低いので、エネルギー消耗と汚染物の排出を50〜70%を低減することができ、濃霧や、雨、雪など天候の影響も受けず、安全かつ快速な運行が実現できる。また、旅客と貨物の輸送において、鉄道から道路又は道路から鉄道への中継輸送時間が短くなるため、旅客に便利だし、貨物の中継輸送における倉庫保管費用と運搬費用を低減することができ、貨物の回転・運搬中に生じるロスを低減することができ、客流と物流のために大量の旅行時間を節減するとともに、旅客と貨物輸送において、中継輸送を経ずに直接目的地に送達させ、旅客と貨物の中継輸送総量を低減し、従って、コスト節減、オイル消耗の節減、省エネ、環境保全の目的を達成できる。レール交通に応用される場合、列車にゴム駆動輪を使用することによって、機関車の牽引力を大幅にアップさせ、極めて優れた起動、加速、坂登り、及び安全制動性能を持たせる。都市レール交通に応用される場合はホイルとレールとの間にて発生するノイズ汚染を大幅に低減することができる。
次は添付図に結合して、本発明について更に説明する。
図1に示されている通り、ゴム駆動輪3を取り付けたレール車輌は、レール2の両側に路面1が敷設されているラインを走っており、スチールホイル4はレール上を走っており、レールはレールパネルを通じて路面上に敷設されており、ゴム駆動輪3はレール両側の路面にて車輌を駆動して前に進んでいる。
図1-1に示されている通り、ゴム駆動輪3を取り付けた車輪台10は2セットの滑り軸6と滑りブッシュ5によって、昇降はできるが、水平と左右に回転できないようにレール車輌両側の下方に取り付けられており、車輌の下方と車輪台10との間には、また、ショック緩衝用のスプリング7と圧力調節装置の油圧シリンダー9が取り付けられており、ゴム駆動輪3はモータ11によって駆動される。応用中、油圧シリンダー9の圧力を増やすと、油圧シリンダーはその上方の支え板8とエアスプリングは上向きの圧力を車輌に加えて、ゴム駆動輪3が受ける機関車の重量を増やすとともに、スチールホイルのステアリング車輪台12(図1-2に示されている通り)上のスチールホイル4とレールとの間の圧力を減らして、ゴム駆動輪と路面との間の駆動摩擦圧力を増加させる。油圧シリンダー9の圧力を減らすと、油圧シリンダーの車輌に対する上向き圧力が減少され、ゴム駆動輪3が受ける車輌の重量も減少され、スチールホイル4が受ける車輌の重量は増加され、車輌が前に進む回転抵抗力が小さくなる。これによって、車輌は運行状態によって、スチールホイルとゴム駆動輪の夫々受ける機関車の重量を調節することができる。(スチールホイルも駆動輪にすることができる)。
応用中、スチールホイルの車輪台12の両側に位置するゴムホイルの車輪台10も1セットの回転軸とブッシュによって車輌の下方に取り付けることができ、回転軸で滑り軸6を代替し、ブッシュで滑りブッシュ5を代替し、回転軸をブッシュの中に差し入れて、ブッシュの中にて上下に移動でき、左右回転できるようにし、ゴムホイル車輪台10も上下に移動でき、水平に回転できるようにする。それと同時に、ゴムホイルの車輪台10はステアリング・コンロッドによってスチールホイルの車輪台12と連結され、スチールホイルの車輪台12が水平方向にて回転するとゴムホイルの車輪台10もシンクロナスの同方向に回転される。応用中、ゴムホイルの車輪台を2本のレール間の路面上方のレール車輌の下方に取り付けることもでき、と同時に車輪台のゴムホイルを2本のレール間の路面上にて運行させて、車輌を駆動して前に進む。
図2と図2-1の通り、応用中、レール車輌の下方のスチールホイルは固定式車輪台に取り付けることもでき、図2-2に示されている通り、固定式車輪台13に取り付けたスチールホイル4は滑り台15に取り付けられており、滑り台15はその両端のブッシュによって車輪台13のガイドロッド14に取り付けられている。滑りブッシュによってガイドロッド14に取り付けられた支え板8は滑り台15の上方に位置しており、両者の間には油圧シリンダー9が設置されており、支え板8と上方の車輪台13の間はエアスプリングが設置されている。それと同時に、滑り台15とガイドロッド14の下方には位置回復スプリング16が設置されている。車輌が起動・加速状態になっている場合、油圧装置によってスチールホイル上の油圧シリンダーの圧力を減らして、スチールホイルのレールに対する圧力を軽減し、更にスチールホイルの受ける車輌の重量を軽減し、車輌の大部分の重量をゴム駆動輪に受けさせて、ゴム駆動輪の駆動摩擦圧力を増加し、車輌の快速起動、加速を実現する。車輌が制動状態になっている場合、油圧装置によって前後スチールホイル上の油圧シリンダーの圧力を速やかに減少又は除去して、スチールホイルの負荷を減少し、車輌の大部分の重量又は全部の重量を前後のゴムホイルに受けさせて、ゴムホイルの制動摩擦力を増加し、車輌を速やかに制動する。
応用中、スチールホイルとゴムホイル上には夫々又は同時に圧力調節装置を取り付けることができ、スチールホイルとレールの間又はゴムホイルと路面との間の圧力を調節して、スチールホイル又はゴムホイルの受ける車輌の重量を調節し、スチールホイルとゴムホイルが受ける車輌の重量を車輌の運行状態によって分配することができる。列車がカーブを通る時、カーブ外側に位置するスチールホイルとゴムホイルの車輪台上の圧力調節装置の圧力を同時に増加するか、或いはカーブ裏側に位置するスチールホイルとゴムホイルの車輪台上の圧力調節装置の圧力を同時に低減することによって、車輌の外側の高さを高くし、裏側の高さを低くして、車輌に裏側への傾斜角を形成させ、車輌のカーブを通る時に発生する遠心力を克服する(ペンデュラム式列車の作用原理と同じ)。
図2-3の通り、応用中、スチールホイル4は昇降式車輪台13によってフレーム17の下方の取り付けパネル18に取り付けることもでき、車輪台と取り付けパネルはガイドロッド14によって連結され、車輪台13と取り付けパネルの間は支え板8があり、支え板8に位置する油圧シリンダー9がフレーム17下方の取り付けパネル18を押し上げており、支え板8と車輪台下方の取り付けパネルの間には同時にエアスプリング7を設置するとともに、車輪台下方のガイドロッドの末端と車輪台の間には位置回復スプリングが設置されている。応用中、図2-2、図2-3中のスチールホイルと車輪台装置は車輌の下方に取り付けて使用(図8、図8-1を参照)することもでき、車輪台の構造と原理は前記と同じである。
図2-3と図8-1の通り、応用中、道路車輌運行用ラインにおいて、レールのレールパネルの両側には傾斜面19を設置して、車輌が自由に出入できるようにする。スチールホイルを取り付けた道路車輌がラインへの出入りが必要とする場合は、前後のスチールホイル上の油圧シリンダーの圧力を除去して、ガイドロッド14の下方の位置回復スプリングによって、車輪台を押し上げるか、又は滑り台15(図2-2を参照)を押し上げて、車輪台のスチールホイルをレール面より高くし、1側のゴムホイルをレールパネル側面の傾斜面19を通過させてレールに入り、レールを通じてラインを離れるか又はラインに入る。応用中、レールはレールパネルの上方に敷設されるか、或いはレールパネル上のレール溝において、レール面とレールパネル表面を同じ高さで敷設することもできる。
図3の通り、応用中、道路車輌のスチールホイル4は2つのゴムホイル間の回転軸に設置することができ、しかも、スチールホイルの両側にはいずれもガイドリム20を設置する。また、図3-1の通り、スチールホイル4はゴムホイル一面のこしきに設置することもでき、スチールホイルの一面はガイドリム20を設置するとともに、車輌下方の前後スチールホイルの間隔を同じくする。スチールホイルがレール2に上がると、ゴムホイルは路面から離れ、車輌は完全にスチールホイルにガイディング・駆動されて、レール上にて運行されるようになる。スチールホイルの回転抵抗力はゴムホイルの回転抵抗力に比べて遥かに小さく、それと同時にゴムホイルの回転抵抗力が完全に除去されるため、車輌の駆動仕事率とオイル消耗は70%以上も低減される。
図4と図4-1に示されている通り、応用中、道路車輌のスチールホイル4はシャフトフランジ21によって輪芯22に取り付けることもできる。輪芯22は2つのゴムホイルの間に位置する車輪の回転軸又はゴムホイルこしきの一面に取り付けると同時に、ゴムホイルはラインの路面上に運行させ、スチールホイルは路面上に敷設したレールに運行させる。車輌の重量はスチールホイルとゴムホイルによって同時に受けさせ、スチールホイルによってガイディング、ゴムホイルによって駆動されて運行するようになる。
図5と図5-1に示されている通り、スチールホイルを取り付けた道路車輌がライン上にて運行される場合、スチールホイル4はレール2上を走り、ゴム駆動輪はレール両側の路面上にて車輌を駆動して運行される。
図6と図6-1に示されている通り、ガイド区切りはラインの先端に位置されており、両側にはガイドウォール24が設置されており、ガイドウォールには信号装置23が設置されており、路面にはガイド標識線26とガイド・マグネチック・スタッド25が設置されており、車輌はガイドウォールによってガイディングされてガイド区切りに引き込まれ、車輌内蔵の左右距離センサー又は信号受信器は、ガイドウォール24又はガイドウォール上の信号装置と車輌側との距離を測定して、車輌のガイド区切りにおける横方向の位置を確定するか、或いは車輌内蔵のマグネチックセンサーによって、路面上のガイド・マグネチック・スタッド25から発生される磁場信号を測定するか、又は車輌内蔵のビデオカメラによって路面のガイド標識線26を測定して、車輌のガイド区切りにおける横方向の相対位置を確定し、車輌のステアリングシステムに取り付けられているステアリングコントロール装置(ハンドルのステアリング軸に取り付けられているサーバーモータより伝動装置を通じてステアリング軸をコントロールする)を通じてステアリング輪を動かして、車両のガイド区切りにおける角度と位置を調整して、車輌をガイド区切りの中心線上にガイディングし、車輌を正確にラインにセットさせ、スチールホイルを正確にレールにセットさせることによって、順調にレールに乗ってラインに入ることを保証するとともに、ゴムホイルもレール両側の路面に入るようにする。
応用中、ラインのガイド区切りのレールの先端には、横移動台車の道路引き込み装置を接して、補助的にスチールホイルをレールに乗せることもでき、自動ガイド装置が取り付けていない、スチールを取り付けた道路車輌がラインに入るようにガイディングを提供する。
図7の通り、横移動台車道路引き込み装置は、台座28と台座にて横方向移動ができる1つ又は複数の台車31によって構成される。台車の下方にはローラー30が設置されており、両端には位置回復スプリングが設置されている。また、先端が台車28に位置するレール2の先端のレール面は三角状となっており、前から後ろの方向に、低から高への過渡区切りが設置されている。
車輌が道路引き込み装置に入り、ゴムホイルが台車に入る場合、車輌の進入角度又は位置がずれていると、横移動台車両側のガイドウォール24に設置されている距離センサー又は位置センサー27は車輌の進入角度又は位置を測定して、測定された角度又は位置によって、台車両側の油圧装置又は電動装置を作動させて、一面の下方の油圧装置中の油圧ポンプ又は電動装置の電源をオンにして、油圧ポンプ又は電動装置を作動させて、高圧オイルを油圧シリンダーに押し入れて、油圧シリンダーのプランジャーによって台車31を作動させるか、或いは電動装置のモータによってスクリューを作動させて、スクリュー29によって台車31が作動される。また、台車によってその上方の車輌を横方向に移動させてラインの中心線に位置させるとともに、スチールホイルが正確にレールに入るようにする。スチールホイルが正確にレールに入ると、油圧ポンプ又はモータはストップになり、スチールホイルがレールに入り、車輪が台車を離れると、油圧ポンプは逆に作動されて、プランジャーを取り戻し、台車は再びその両端の位置回復スプリングの作用によって、元の位置(又はモータよりスクリューを反対方向に作動させて、台車は元の位置に戻される)に戻される。
応用中、車輌の両側には対称に道路引き込み装置両側の距離センサー又は位置センサー識別用のガイド・サイド・ライン又は信号発生器を設置することができる。
図9に示されている通り、スチールホイルの昇降畳み装置は道路車輌下方のフレーム17又はシャーシに取り付けられており、スチールホイル4は昇降アーム36の下方に取り付けられており、昇降アームのもう一端はシュート34中のスライドブロック35に取り付けられており、スライドブロック35は油圧シリンダー32のブッシュロッド33の先端に取り付けられている。
道路車輌がラインのガイド区切りに入ると、車輌内蔵のセンサー又はビデオカメラは、ガイド区切りのガイド標識又はレールによって、車輌のラインにおける横方向の相対位置を判断・識別して、車輌のステアリングシステム中のコントロール装置(ハンドルのステアリング軸に取り付けられたサーバーモータより伝動装置を通じてステアリング軸をコントロールする)によって、ステアリング輪を調節して、車輌をラインの中心線にセットさせ、スチールホイルをレール(図10を参照)にセットする。それから、昇降装置中の油圧シリンダー32はブッシュロッド33とブッシュロッド上のスライドブロック35を推し進めて、スライドブロックによって昇降アーム36(図9を参照)が推し進められて、スチールホイルはレール上に下ろされ、更にシュート又はスライドブロック上のロッキング装置によってロックされ、また、油圧シリンダー中のブッシュロッドは昇降アームを推し進めて、スチールホイルのレールに対する圧力を増やして、スチールホイルとゴムホイルが共同に車輌の重量を受けるようにし、車輌の運行抵抗力を減らし、オイル消耗を節減する。車輌がラインを離れる時は、油圧シリンダー中の圧力を減少又は除去し、スライドブロック35の電磁ロッキングを緩めて、油圧シリンダー32によってブッシュロッドとスライドブロックを引き戻して(図9-1と図10-1を参照)、昇降アームを引き上げ、スチールホイルを路面とレールから離れるように上方に吊り上げることによって、車輌は再び完全にゴムホイルによって重量を受け、駆動されるようになり、自由に道路にて運行されるようになる。
応用中、ラインのレール溝中に敷設されているレール表面と路面は同じ高さとなっている(図10を参照)。
応用中、ラインのレール溝にはレール表面と路面が同じ高さの平面型レール38(図11を参照)を敷設することができ、車輌下方のスチールホイル37はリム無しにすることもできる。車輌がラインに入ると、車輌内蔵のセンサー又はビデオカメラは路面上のマグネチックスタッドや、標識線又はレールを識別して、車輌のラインにおける横方向位置を判断し、ステアリングシステムのコントロール装置を通じてステアリング輪をコントロールして、車輌はラインの中心線に沿って運行される。平面型のレールは幅が比較的広いため、リムがなくてもスチールホイルが容易にレール上に置かれて、車輌の一部分重量を受けるようになる。
レールの表面と路面は同じ高さとなっているので、如何なる支障もなく、道路上のその他車輌にも影響を与えない。そのため、ラインのレールは既存の都市公衆バス専用コース又は高速道路に敷設して、スチールホイルを取り付けた車輌に使わせるとともに、スチールホイルを取り付けていない車輌も使用できる。車輌はセンサー或いはビデオカメラにより路面標識を識別することによって運行し、レールの継ぎ目や交差点などはいずれも路面にあり、レールの敷設されていない路面にて運行される場合、車輌はスチールホイルを畳んで、運転手のコントロールによって運行される。既存の公衆バスに比べると、エネルギー消耗が少なくて、輸送量が大きく、都市レール交通機関に比べると、ノイズが小さく、円滑で支障がなく、任意の道路でも走れ、ラインへの投資も少なく、工期も短く、投資回収期間も短い。
応用中、レール車輌下方のゴムホイルの車輪台も昇降畳み装置を通じて車輌の下方に取り付けて、ゴムホイルを車輌の下方で上げたり下げたりすることができる。
図12に示されている通り、ライン中の平行移動踏切り台座39シュートのラムにはゴムホイル運行用の路面が設置されており、それと同時に、台座とラム上の直行レールと踏み切りレール、及び直行過渡レール41と踏み切り過渡レール42との交差点には、いずれもゴムホイル通過用のノッチド間隔43が設置されている。平行移動踏切りは踏み切り台座39シュート中の横方向に移動できるラム40を利用して、ラム上の直行過渡レール41と踏み切り過渡レール42を台座シュート両側の上方にある直行ラインと踏み切りラインに移動させて、直行道路と踏切との転換を実現する。応用中、ライン中の2つの平行移動踏切り台座シュートのラムは、同時に電動装置によるスクリュー又は油圧シリンダーによってシンクロナスに同方向に駆動され、ラインの転換が完成される。踏み切り中の隣接する直行レールと踏み切りレール及び直行過渡レールと踏み切り過渡レールとの間には、ノッチド間隔が設置されているので、車輌中レール面より低いゴムホイルが順調に通過できる。それと同時に、踏み切り過渡レール42の先端には一定の長さの直行レール44があって、スチールホイルが踏み切りをもっと順調に通過するようにし、レールの継ぎ目部分に対するショックを軽減することもできる。
応用中、図12-1に示されている通り、平行移動踏切り台座39のシュート45は金属で作られており、同時にラム40のフレーム又はアンダープレートも金属で作られるが、フレーム内又はアンダープレートにはコンクリート製枕木46を入れて、過渡レールを支えるようにする。気候が変化する場合、過渡レールや、ラムのフレーム又はアンダープレート、シュートなどはいずれも金属で作られているので、三者の熱膨張係数は同じであるか或いは接近している。そのため、いつでもラムとシュート内の両端の間、及び過渡レールとラインレールとの間における比較的小さな滑り隙間(ラインのレールはシュート両側の上方に固定式に取り付けられている)を保証することができ、スチールホイルが過渡レールとラインのレールとの間の隙間を通る場合に生じるショックと振動を低減することができ、穏やかで安全であり、踏切の使用寿命を延ばすことができる。応用中、ラムの下にはローラー47が設置されており、ラム40の両端と踏み切り台座中のシュート45内の両端との間にはガイド溝とガイドラインが設置されている。
応用中、車輌は移動台上のラム49によってラインの転換を行なうこともできる。図13に示されている通り、移動台上のラム49は台座48のシュート中に位置されており、その中、台座48のシュート両端の上方には夫々直行レールと踏み切りレールが設置されており、ラム49の上方には夫々直行過渡レール41と踏み切り過渡レール42、及びゴムホイルが走れる路面が設置されている。それと同時に、直行レールと踏み切りレール及び直行過渡レールと踏み切り過渡レールとの交差点にはいずれもゴムホイル通過用のノッチド間隔が設置されており、移動台上のラム49は電動装置によってスクリューを駆動させるか、又は油圧装置によって油圧シリンダーを駆動させて、スチールホイル47をシュート中のガイドレール50にて運行させる。ラインが直行状態になっている場合、ラム上の直行過渡レールは台座シュート両側上方の直行ラインのレールの間に位置させ、ラインを踏み切り通行状態にしたい場合は、電動装置又は油圧装置によってラムを移動させて、ラム上の踏み切り過渡レールを転換しようとするラインの間に移動すれば良い。
ゴムホイルとスチールホイルを取り付けたレール車輌がライン上にて運行される応用略図、図1-1は図1中ゴム駆動輪が車輪台に取り付けられる場合の応用略図、図1-2は図1-1の側面図である。 ゴムホイルは左右分離式で車輪台に固定され、スチールホイルはレール車輌の下方に取り付けている場合の略図であり、図2-1はレール車輌下方のスチールホイルが完全に固定式車輪台を使用した略図、図2-2は油圧調節装置を取り付けた固定式車輪台の側面略図、図2-3は昇降式車輪台に油圧調節装置の取り付けた応用略図、図2-4は図2-3の側面図である。 はスチールホイルがゴムホイルの間に取り付けられた場合の略図であり、図3-1はスチールホイルがゴムホイルこしきの一面に取り付けられた場合の略図である。 シャフトフランジを取り付けたスチールホイルがゴムホイルの間に取り付けられている場合の略図であり、図4-1はシャフトフランジを取り付けたスチールホイルがゴムホイルこしきの一面に取り付けられている場合の略図である。 スチールホイルを取り付けた道路車輌がライン上にて運行される応用略図であり、図5-1は図5の側面図である。 ライン先端のガイド区切りの略図であり、図6-1は図6の応用略図である。 ライン先端の道路引き込み装置の構造略図であり、図7-1は図7の応用略図である。 固定式車輪台に取り付けたスチールホイルが道路車輌ラインにおける応用略図であり、図8-1は昇降式車輪台に取り付けたスチールホイルが道路車輌ラインにおける応用略図である。 スチールホイルに取り付けた昇降畳み装置の略図であり、図9-1は図9の動作略図である。 図10、図10-1はスチールホイルが昇降畳み装置によって路面と同じ高さのレールラインにて昇降する略図である。 図11、図11-1リム無しスチールホイルが昇降畳み装置によって平面型のレールラインにて昇降する略図である。 平行移動踏切りのラインにおける応用略図、図12-1は平行移動踏切りの仰向き構造略図である。 移動台踏切り装置の略図、図13-1は移動台仰向き構造略図である。

Claims (10)

  1. 高効率省エネ環境保全車輌用ラインには、ゴムホイル運行用路面とスチールホイル運行用レールが含まれており、前記ライン中のレールは路面に敷設されるか、或いは路面がレールの両側又は2本のレール間に敷設されており、前記ラインはスチールホイル付きの道路車輌用道路ライン又はゴム駆動輪付きのレール車輌用レールラインであることを特徴とする。
  2. 請求項1において、前記道路ライン中、レールを路面より高く敷設するか、又は路面のレール溝に路面と同じ高さで敷設するか、又はレールパネル上に敷設するか、又はレールパネルのレール溝にレールパネルと同じ高さで敷設し、前記レールはI字型レール、又は平面型レールであり、前記レールパネルの両側は傾斜面となるとこを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌用ライン。
  3. 請求項1において、前記道路ライン中、路面より高いレールの先端には前から後ろの方向に低から高への過渡区切りがあり、前記路面より高いレール先端は三角状になっているか、又は2本のレール先端の間は裏側に向けて段々狭くなるか或いは外側に向けて段々広くなることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌用ライン。
  4. 請求項1において、前記道路ライン先端には道路引き込み装置が設置されており、前記道路引き込み装置の台座には横方向に移動できる横移動台車が設置されており、横移動台車はモータによるスクリュー、又は油圧装置による油圧シリンダーを通じて駆動され、前記横移動台車と道路は同じ高さとなっており、前記道路引き込み装置の両側には距離測定装置が設置されており、距離測定装置は距離センサー、又は位置センサー、又は距離測定レーダー、又はレーザー距離測定器などによって構成されることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌用ライン。
  5. 請求項1において、前記道路ラインの先端の路面又は路面両側にはガイド装置が設置されており、前記ガイド装置は路面の両側のガイドウォール、又は路面上のガイド標識、又はガイド・マグネチック・スタッド、又は信号発生器、又はガイドウォール上のガイド・マグネチック・スタッド、又は信号発生器などによって構成されることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌用ライン。
  6. 請求項1において、前記ラインは平行移動踏切り又は移動台によってラインの転換が完成されており、前記平行移動踏切り又は移動台上にはゴムホイル運行用の路面があり、前記平行移動踏切り又は移動台上の直行レールと踏切りレールとの交差点、及び直行道路過渡レールと踏切り過渡レールとの交差点にはゴムホイル通過用のノッチド間隔が設置されていることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌用ライン。
  7. 高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法には、同時にゴムホイルとスツールホイルが取り付けられた車輌が含まれており、前記ゴムホイルはレールの両側又は2本のレールの間の路面上にて運行されており、スチールホイルはレール上にて運行されており、両者は共同に車輌の重量を受けており、車輌の運行状態に従ってゴムホイル又はスチールホイルに作用されている圧力調節装置を通じて、ゴムホイルとスチールホイルの夫々受ける車輌の重量を調整することができる。車輌はゴムホイルによって駆動されるか、又はスチールホイルによって駆動されるか、又は両者同時に駆動されており、前記車輌は道路車輌又はレール車輌であることを特徴とする。
  8. 請求項7において、前記道路車輌中、スチルホイルはホイル台又は昇降畳み装置によって車輌下方のシャーシ又はフレームに取り付けられているか、或いはゴムホイルのこしきの一面又は2つのゴムホイル間の車輪の回転軸上、又は回転軸フランジを通じてゴムホイルのこしきの一面に取り付けられているか、或いは回転軸フランジを通じて二つのゴムホイル間の車輪回転軸に取り付けられており、前記スチールホイルの一面にはガイド・リムが設置されており、前記2つのゴムホイルの間に位置するスチールホイルの両面にはいずれもガイド・リムが設置されており、前記回転軸フランジによって取り付けられたこしきの一面又は2つのゴムホイル間のスチールホイルは、ゴムホイルと同時に車輌の重量を受けており、前記ホイル台の中、又は車輪台と車輌のシャーシ、又はフレームとの間には圧力調節装置と緩衝装置が設置されており、前記車輪台は固定式車輪台であるか、又は昇降式車輪台、又は回転式車輪台であることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法。
  9. 請求項7において、前記レール車輌に取り付けられたゴムホイル車輪台は、滑り軸と滑りブッシュによって昇降はできるが、水平と左右に回転できないように車輌の下方に取り付けられているか、或いは前記ゴムホイルの車輪台は回転軸とブッシュを通じて昇降且つ水平に回転できるように車輌の下方に取り付けられており、ステアリング・コンロッドを通じてスチールホイルのステアリング車輪台と連結され、ステアリング・スチールホイルとともに水平方向でのシンクロナス回転を実現する。前記道路車輌の下方に取り付けられているスチールホイルの車輪台は、ステアリング・コンロッドを通じてゴムホイルのステアリング装置中のステアリング・ロッカーアーム又はステアリング・テンションロッドと連結されており、ステアリングゴムホイルとともに水平方向でのシンクロナス回転を実現することを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法。
  10. 請求項7において、前記車輌は内蔵の誘導識別装置又は信号受信装置による、誘導路面又は道路両側の誘導装置を識別又は受信することによって、車輌をガイディングし、前記車輌が平面型レール上にて運行される場合、スチールホイルにはガイドリムを設置しなく、前記道路両側には対称に距離測定装置の識別に備える標識物が設置されており、前記標識物はガイド・サイドライン又は信号発生器となっていることを特徴とする高効率省エネ環境保全車輌及び運行方法。
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