JP2010195260A - 軌道系車両の案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車幅方向一対の案内輪を車両走行中は常に回転させることによって、どちらか一方の案内輪の急激な回転上昇を防ぎ、案内輪のすべりを防止することで案内輪に発生する異常摩耗量を低減させ、耐久性の向上を図ることが可能な軌道系車両の案内装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、走行軌道１に設置される案内レール２と、車両側に設けられる車幅方向一対の回転可能な案内輪４とを備え、案内輪４の少なくとも一方が案内レール２に接触することによって車両を案内する軌道系車両の案内装置において、案内輪には同期手段としての動力伝達機構６が設けられ、動力伝達機構６によって、車両走行中の一対の案内輪４が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、案内輪が走行軌道の案内レールに接触し、案内輪の動きに案内されて車両の走行輪が操舵されることにより、走行軌道上を走行する軌道系車両の案内装置に関する。

近年、新交通システムにおける軌道系車両では、ゴムタイヤ式の走行輪により車体が支持されており、走行輪を駆動回転することによって軌道上の設定された経路を走行するようになっている。このような軌道系車両では、レール上を走行する鉄道車両と異なり、走行輪であるゴムタイヤを軌道に沿って転向するため、操舵用の案内装置が設けられている。
この案内装置は、例えば、図７に示すように、走行軌道５１の中央に設置される案内レール５２と、軌道系車両の車体を支持する車幅方向（左右方向）一対のゴムタイヤ５３の前後部にそれぞれ設けられる車幅方向（左右方向）一対の案内輪５４とを備えており、案内輪５４が案内レール５２に接して転動することによって、走行する交通車両が走行軌道５１に沿って案内されるようになっている。なお、案内輪５４は、車体下部に配置され、車両の前後方向及び車幅方向に延在する平面視で四角形状の案内枠５５の４隅に回転自在に取付けられている。また、図７における矢印Ｆ方向は、軌道系車両の進行方向を示している。

ところで、軌道系車両において、案内レール５２と案内輪５４の関係には、案内輪５４側に与圧を与えて常時案内レール５２に接触させる接触方式と、案内輪５４側に与圧を与えず案内レール５２との間に隙間を設ける非接触方式とがある（例えば、特許文献１）。
後者の方式では、軌道系車両の直線走行時に、車幅方向で左右どちらかの案内輪５４が案内レール５２に触れず、回転していない状態になっている。また、案内輪５４の素材として、案内輪５４と案内レール５２とが接触した際の衝撃力の発生を緩和低減するため、柔らかいウレタンゴムやナイロン素材（ＮＢＲ）等が使用されている。

特開２００３−１０４１９８号公報

上述した方式の軌道系車両が走行中に直線部から曲線部に進入し、回転していない状態にある案内輪５４が案内レール５２に当たった場合、その案内輪５４の回転数が停止状態から車両速度まで急激に上がることになるので、急激な回転上昇に案内輪５４の素材と案内レール５２（鉄板やコンクリー面等）の摩擦係数では追従することはできず、案内輪５４側にすべりが発生するおそれがある。その結果、案内輪５４側には早期摩耗や多角形摩耗等の異常摩耗が生じ、案内装置の異常偏倚や異常振動が発生し、軌道系車両の乗り心地の低下を引き起こすのみならず、案内装置の寿命が短くなり、案内輪５４の交換が必要になるという問題がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、車幅方向一対の案内輪を車両走行中は常に回転させることによって、どちらか一方の案内輪の急激な回転上昇を防ぎ、案内輪のすべりを防止することで案内輪に発生する異常摩耗量を低減させ、耐久性の向上を図ることが可能な軌道系車両の案内装置を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、走行軌道に設置される案内レールと、車両側に設けられる車幅方向一対の回転可能な案内輪とを備え、該案内輪の少なくとも一方が前記案内レールに接触することによって前記車両を案内する軌道系車両の案内装置において、前記案内輪には同期手段が設けられ、該同期手段によって、車両走行中の前記一対の案内輪が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されている。

この発明において、具体的には、前記同期手段が、前記一対の案内輪に設けられる動力伝達機構であることが好ましい。

そして、本発明において、前記動力伝達機構が、前記一対の案内輪に巻回されるチェーンまたはベルトであることが好ましい。
また、本発明において、前記動力伝達機構が、前記一対の案内輪の間に配設されるギヤボックスであり、該ギヤボックス内には、前記一対の案内輪の回転軸にそれぞれ設けられる駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛合い、かつ互いに噛合う車幅方向一対の従動ギヤが設けられていることが好ましい。

さらに、本発明において、前記同期手段が、前記一対の案内輪のそれぞれに設けられる動力駆動機構であり、該動力駆動機構によって、前記一対の案内輪が、走行中の車両速度に応じてそれぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されていることが好ましい。

上述の如く、本発明に係る軌道系車両の案内装置は、走行軌道に設置される案内レールと、車両側に設けられる車幅方向一対の回転可能な案内輪とを備え、該案内輪の少なくとも一方が前記案内レールに接触することによって前記車両を案内するものであって、前記案内輪には同期手段が設けられ、該同期手段によって、車両走行中の前記一対の案内輪が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されているので、一対の案内輪を車両走行中は同じ回転数で常に回転させることが可能となり、どちらか一方の案内輪の回転数が車両走行中に急激に上昇するのを防止でき、案内輪のすべりを防ぐことによって案内輪の異常摩耗量を低減させることができる。したがって、本発明の案内装置によれば、長寿命化及び乗り心地向上を図ることができ、軌道系車両への適用に優れた案内装置を提供できる。

また、本発明において、前記同期手段が、前記一対の案内輪に設けられる動力伝達機構であり、具体的には、動力伝達機構が、前記一対の案内輪に巻回されるチェーンまたはベルト、あるいは、動力伝達機構が、前記一対の案内輪の間に配設されるギヤボックスであり、該ギヤボックス内には、前記一対の案内輪の回転軸にそれぞれ設けられる駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛合い、かつ互いに噛合う車幅方向一対の従動ギヤが設けられているので、当該動力伝達機構を介して一対の案内輪が同じ回転数で互いに逆方向へ確実に回転することになり、軌道系車両のコーナリング走行時において、急にどちらか一方の案内輪の回転数が急激に上昇することは無い。

さらに、本発明において、前記同期手段が、前記一対の案内輪のそれぞれに設けられる動力駆動機構であり、該動力駆動機構によって、前記一対の案内輪が、走行中の車両速度に応じてそれぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されているので、軌道系車両の運行速度に合わせて案内輪の回転速度を変化させることができるとともに、チェーンやベルトの寿命を考慮する必要がなくなる。

本発明の第１実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、チェーンまたはベルトが巻回された案内輪の概略底面図である。 図１における案内輪と案内レールとの位置関係を示す概略正面図である。 本発明の第２実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、車幅方向一対の案内輪の間に配設されたギヤボックスの概略正面図である。 図３におけるギヤボックスを示す概略平面図である。 本発明の第３実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、アクチュエータが設けられた案内輪の概略底面図である。 図５における案内輪と案内レールとの位置関係を示す概略正面図である。 従来の軌道系車両の案内装置を示す概略底面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、図１はチェーンまたはベルトが巻回された案内輪の概略底面図、図２は図１の案内輪と案内レールとの位置関係を示す概略正面図である。
本発明の第１実施形態に係る軌道系車両の案内装置は、センターガイド方式を採用しており、図１及び図２に示すように、新交通システムの経路となる走行軌道１に沿ってその中央箇所に設置される案内レール２と、軌道系車両の車体を支持する車幅方向（左右方向）一対の走行輪であるゴムタイヤ３の前後部にそれぞれ設けられる車幅方向（左右方向）一対の案内輪４とを備えている。したがって、本実施形態の軌道系車両は、案内装置を構成する案内輪４が案内レール２に接触することにより、走行軌道１に沿って案内されながら矢印Ｆ方向へ進行して走行するようになっている。

このような案内レール２は、例えば、剛性を有するＨ形鋼材などを用いて形成されており、走行軌道１の中央に位置する軌道面上に立設されている。そのため、軌道系車両の走行中において、案内輪４の少なくとも１つの外周面が案内レール２の対向する側壁の外側面に接触することになり、これによって軌道系車両が案内レール２に沿って導かれるように構成されている。案内輪４が案内レール２に当接して横方向の荷重を受けることにより、軌道系車両が所定の運行ルートの走行軌道１上を走行することが可能となる。

一方、本発明の第１実施形態に係る案内装置の案内輪４は、軌道系車両の車体下部に配置される案内枠５の前後及び左右の４つの端部にそれぞれ回転自在に取付けられ、案内レール２の対向壁の側面に接すべく、案内レール２を挟むような高さ位置に垂下して配置されている。このため、案内枠５は、車両の進行方向（矢印Ｆ方向）に対して前後方向及び車幅方向へ延在する平面視で略四角形状に形成されている。しかも、車両前後に位置する案内枠５の案内枠片５ａ，５ｂは、案内輪４の設置箇所よりも外方に延在する長さに形成されている。

また、本発明の第１実施形態において、車両前後位置で車幅方向に隣り合った一対の案内輪４には、図１及び図２に示すように、同期手段が設けられており、この同期手段によって、車両走行中の一対の案内輪４が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されている。本実施形態の同期手段は、車幅方向一対の案内輪４に設けられる動力伝達機構６であり、この動力伝達機構６は、車幅方向一対の案内輪４に巻回されるチェーン（もしくはベルト）７によって構成されている。

このため、案内輪４の支持構造部であって、案内輪４と案内枠５とを接続する回転軸８の上下中間には、スプロケットもしくはギヤ(またはプーリー)９ａが取付けられているとともに、案内輪４よりも外側に位置する案内枠片５ａ，５ｂの一端側には、別個のスプロケットもしくはギヤ(またはプーリー)９ｂがスプロケット９ａと同一高さで取付けられており、これら３つのスプロケットもしくはギヤ(またはプーリー)９ａ，９ｂをチェーン（もしくはベルト）７で相互に繋ぐことによって、車幅方向一対の案内輪４が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するようになっている。なお、案内枠片５ａ，５ｂの一端側下面には、スプロケット９ｂを取付けるための支持部材１０が垂下して設けられている。

このように構成された本発明の第１実施形態に係る軌道系車両の案内装置においては、案内枠５の車両前後に位置する車幅方向一対の案内輪４に同期手段としての動力伝達機構６が設けられ、これら一対の案内輪４が回転軸８や支持部材１０のスプロケット９ａ，９ｂに巻回したチェーン７で相互に繋がれているため、軌道系車両が案内装置にて案内されながら走行軌道１上を走行する間、車幅方向一対の案内輪４が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に常時回転することになる。したがって、本実施形態の案内装置では、どちらか一方の案内輪４が案内レール２に触れていない場合でも、回転していないという状態が起こらず、コーナリング走行時において急にどちらか一方の案内輪４の回転数が急激に上がることは無いため、案内輪４のすべり現象を確実に防止することができ、案内輪４の異常摩耗を低減できる。

［第２実施形態］
図３及び図４は、本発明の第２実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、図３は車幅方向一対の案内輪の間に配設されたギヤボックスの概略正面図、図４は図３におけるギヤボックスの概略平面図である。
この第２実施形態においては、上記第１実施形態と異なり、同期手段としての動力伝達機構１６が車幅方向一対の案内輪４の間に配設されるギヤボックス１７である。このギヤボックス１７内には、一対の案内輪４の回転軸８にそれぞれ一体的に設けられる駆動ギヤ１８と、これら駆動ギヤ１８に噛合い、かつ互いに噛合う車幅方向一対の従動ギヤ１９が設けられており、これら従動ギヤ１９は、図示しないシャフトなどを介してギヤボックス１７に水平方向に回転自在に支持されている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示している。

かかる第２実施形態の案内装置においては、案内枠５の車両前後に位置する車幅方向一対の案内輪４の間に同期手段としての動力伝達機構１６が設けられ、これら一対の案内輪４が動力伝達機構１６を構成する２つの駆動ギヤ１８及び従動ギヤ１９によって相互に結合され、例えば、図４中左側の駆動ギヤ１８が時計方向に回転すると、図４中左側の従動ギヤ１９が反時計方向に回転し、図４中右側の従動ギヤ１９が時計方向に回転するとともに、図４中右側の駆動ギヤ１８が反時計方向に回転するため、軌道系車両が案内装置にて案内されながら走行軌道１上を走行する間、車幅方向一対の案内輪４が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に常時回転することになり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図５及び図６は、本発明の第３実施形態に係る軌道系車両の案内装置を示すものであり、図５はアクチュエータが設けられた案内輪の概略底面図、図６は図５における案内輪と案内レールとの位置関係を示す概略正面図である。
この第３実施形態においては、上記第１及び第２実施形態と異なり、同期手段が動力伝達機構６，１６ではなく、車幅方向一対の案内輪４のそれぞれに設けられる動力駆動機構のアクチュエータ２０である。このため、車幅方向一対の案内輪４は、各アクチュエータ２０によって、軌道系車両の走行中の車両速度に応じてそれぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示している。

このように構成された本発明の第３実施形態の案内装置においては、案内枠５の車両前後に位置する車幅方向一対の案内輪４のそれぞれに同期手段を構成するアクチュエータ２０が設けられているため、軌道系車両が案内装置にて案内されながら走行軌道１上を走行する間、車幅方向一対の案内輪４が、軌道系車両の車両速度に応じてそれぞれ同じ回転数で互いに逆方向に常時回転させることが可能となり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、チェーン７やギヤ１８，１９等の寿命を考慮する必要がなくなり、メンテナンスが容易となる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態では、センターガイド方式の軌道系車両に適用しているが、第３実施形態は、走行軌道１の幅方向両側に案内軌道を設置したサイドガイド方式の軌道系車両に適用することも可能である。

１ 走行軌道
２ 案内レール
３ ゴムタイヤ（走行輪）
４ 案内輪
５ 案内枠
５ａ，５ｂ 案内枠片
６ 動力伝達機構（同期手段）
７ チェーン（またはベルト）
８ 回転軸
９ａ，９ｂ スプロケットもしくはギヤ（またはプーリー）
１０ 支持部材
１６ 動力伝達機構（同期手段）
１７ ギヤボックス
１８ 駆動ギヤ
１９ 従動ギヤ
２０ アクチュエータ（動力駆動機構）
５１ 走行軌道
５２ 案内レール
５３ ゴムタイヤ（走行輪）
５４ 案内輪
５５ 案内枠

Claims (5)

1. 走行軌道に設置される案内レールと、車両側に設けられる車幅方向一対の回転可能な案内輪とを備え、該案内輪の少なくとも一方が前記案内レールに接触することによって前記車両を案内する軌道系車両の案内装置において、
   前記案内輪には同期手段が設けられ、該同期手段によって、車両走行中の前記一対の案内輪が、それぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されていることを特徴とする軌道系車両の案内装置。
2. 前記同期手段が、前記一対の案内輪に設けられる動力伝達機構であることを特徴とする請求項１に記載の軌道系車両の案内装置。
3. 前記動力伝達機構が、前記一対の案内輪に巻回されるチェーンまたはベルトであることを特徴とする請求項２に記載の軌道系車両の案内装置。
4. 前記動力伝達機構が、前記一対の案内輪の間に配設されるギヤボックスであり、該ギヤボックス内には、前記一対の案内輪の回転軸にそれぞれ設けられる駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛合い、かつ互いに噛合う車幅方向一対の従動ギヤが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の軌道系車両の案内装置。
5. 前記同期手段が、前記一対の案内輪のそれぞれに設けられる動力駆動機構であり、該動力駆動機構によって、前記一対の案内輪が、走行中の車両速度に応じてそれぞれ同じ回転数で互いに逆方向に回転するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軌道系車両の案内装置。
   

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