JP2012076592A - 複軌条運搬車 - Google Patents

Abstract

【課題】 主軌条と副軌条を走行する複軌条運搬車において、牽引車を案内する主軌条を丸パイプにする一方、駆動輪及び転動輪を丸パイプに沿う鼓形にすることで勾配をカーブさせるときに生ずる主軌条の上面の傾きに対しても駆動輪、転動輪が全面接触できるようにして主軌条の偏当りを防ぐとともに、副軌条上を転動する車輪を有するアウトリガを設けて転倒を防止する。
【解決手段】 中央に架設される主軌条と、主軌条の両側に敷設される副軌条とを案内として走行する牽引車と荷台車とからなる副軌条運搬車において、牽引車が主軌条の下面に貼設されたラックに噛み合う駆動輪と主軌条の上面を転動する転動輪とで主軌条を上下から抱持するとともに、アウトリガを装備していてアウトリガの下端に設けられる車輪で副軌条上を転動させるものであり、かつ、主軌条を断面が円形をした丸パイプにするとともに、駆動輪及び転動輪を主軌条の円形に沿う鼓形にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地上に架設される中央の主軌条とその両側に敷設される副軌条とを案内として走行する複軌条運搬車に関するものである。

山林等の不整地に角パイプからなる軌条を架設し、この軌条を案内として走行する軌条運搬車は知られている。中でも、大重量の荷物を運搬する軌条運搬車では、中央の主軌条の両側に副軌条を敷設し、これら三本の軌条で車体を支持する複軌条運搬車が多く用いられている（特許文献１）。この場合、運搬車は牽引車と荷台車とからなり、牽引車は主軌条の側面（下面が多い）にラックを貼設し、装備したピニオン（駆動輪）でラックを蹴って進行するようになっている。一方、荷物を積む荷台車は副軌条上を走行するだけのものが多い。このような副軌条運搬車は大重量の荷物を積んで４５°を超えるような急坂でも走行できるのが特徴である。

ところで、この主の軌条運搬車は速度が遅いため（時速５〜１０Ｋｍ程度）、カーブを曲がるときにも遠心力はほとんど受けない。したがって、主軌条、副軌条ともに通常の鉄道のようにカントを設けておらず、カーブでも主軌条はその上面（下面も）を水平に保持し、副軌条は二本とも同じレベルで同じく上面を水平に保持している。加えて、牽引車の駆動輪はラックを避けて主軌条の下面に摺接させており、駆動輪の上方には主軌条の上面を全面的に摺接する転動輪を設けていてこの両輪で主軌条を上下から強く圧挟して駆動輪がラックから受ける反力を封殺して姿勢の安定を図り、転倒等しないようにしている。しかし、姿勢をより安定させ、転倒をより防止するために、側方にアウトリガを設け、下端に設けられた車輪を副軌条で支持しているものもある。

ところが、水平にカーブするときは所定のアールで曲げた上記の主軌条及び副軌条をそのまま使用すればよいが、斜面（上り勾配又は下り勾配）をカーブするときには上面及び下面がカーブの内側に傾く。軌条がこのように傾いた状態で運搬車を走行させると、牽引車、荷台車ともに傾き、牽引車は転倒し、荷台車に積んだ荷物は荷崩れや落下する虞がある。そこで、勾配をカーブさせるときには、軌条を調整器で捩じり戻して水平に調整していたが（以下、これを水平修正という）、水平修正をしたとしても、断面が歪になるのに加えて全長に亘って滑らかで一様な水平にはならない。このため、左右への傾斜と水平が段になったような、謂わば、雑巾を絞ったような形になっていた。特に、大きなカーブになると、所定の長さの軌条を何本も継ぎ足さなければならないから、この現象が余計に目立っていた。

図８は主軌条がカーブの内側に傾いたときの駆動輪と転動輪の関係を示す断面図であるが、主軌条Ａの下面にはラックＢが貼設され、これに駆動輪Ｃのピニオン（ピンで代用している）Ｄが噛み合っている。ところが、主軌条Ａが傾いていると、駆動輪Ｃや転動輪Ｅは主軌条Ａを上下から強く圧挟しているために偏当りし、上面では高い方の角（ａ）、下面では低い方の角（ｂ）に大きな荷重がかかり、この部分が損傷していた。こうなると、主軌条Ａを交換しなければならず、それに要する手間、コストは大変なものであった。

また、駆動輪Ｃや転動輪Ｅに設けられた外れを防止するためのフランジＤ´、Ｅ´も強い荷重で外側に変形し、その機能を発揮できないようなこともあった。なお、副軌条でも偏当りする現象は同じであるが、副軌条の場合は、傾いたとしても二本は同じレベルにあり、しかも、車輪は副軌条上を転動しているだけであるから、損傷するまでには至らなかった。

特開平０９−２０７７６９号公報 特開２０００−１２９６０５号公報

本発明が解決しようとする課題は、主軌条を断面が円形の丸バイプにすることで、斜面でカーブするときに丸パイプの軸芯が捩じれたようになっても、その表面が円形であることは変わらないことから、駆動輪及び転動輪を円形に沿う鼓形にして常に全面接触できるようにして偏当りしないようにしたものである。ただ、このようにすると、牽引車が転倒する虞もあるから、これを副軌条で支持されるアウトリガで防いだものである。なお、軌条を丸パイプにしたものとして上記特許文献２があるが、これは荷台車を支持する副軌条におけるものであった。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、中央に架設される主軌条と、主軌条の両側に敷設される副軌条とを案内として走行する牽引車と荷台車とからなる副軌条運搬車において、牽引車が主軌条の下面に貼設されたラックに噛み合う駆動輪と主軌条の上面を転動する転動輪とで主軌条を上下から抱持するとともに、アウトリガを装備していてアウトリガの下端に設けられる車輪で副軌条上を転動させるものであり、かつ、主軌条を断面が円形をした丸パイプにするとともに、駆動輪及び転動輪を主軌条の円形に沿う鼓形にしたことを特徴とする複軌条運搬車を提供したものである。

また、本発明は、以上の複軌条運搬車において、請求項２に記載した、転動輪又は転動輪及び駆動輪が左右二つに分割されたものである手段、請求項３に記載した、主軌条を丸パイプに代えて、断面の上面と下面とが円形をした円形部を有しており、両側面が縦の垂直部を有する偏平楕円パイプとしたとした手段、請求項４に記載した、アウトリガの一方又は両方が上下二つに分割されて伸縮するものであり、かつ、互いがばねで弾発されている手段、請求項５に記載した、アウトリガが前後に二組設けられて渡杵で連結されており、渡杵が牽引車に設けられる水平な支持軸を中心に前後に揺動可能に構成されている手段を提供したものである。

請求項１の発明によると、主軌条は断面が円形の丸パイプであるから、勾配におけるカーブでその軸芯が捩じれても、鼓形をした駆動輪及び転動輪は常に丸パイプの外周に全面的に接触し、偏当りすることがない。したがって、主軌条を水平修正する必要がなく、設置コストがかからず、工期も短くてすむ。なお、丸パイプの軸芯の捩れによる牽引車の転倒については、アウトリガがこれを防止する。請求項２の手段によると、転動輪等が鼓形をしているためにカーブ等で内外に回転差が生じても、それに対応できるものになる。請求項３の手段によると、上下の荷重に対して強いものになるし、請求項４の手段によると、二本の副軌条の高さや勾配の違いにも対応できるものとなる。請求項５の手段によると、勾配等でも牽引車の姿勢が安定する。

本発明に係る軌条運搬車の牽引車の正面図である。 本発明に係る軌条運搬車の牽引車の側面図である。 本発明に係る軌条運搬車の牽引車の他の例の側面図である。 本発明に係る主軌条と駆動輪及び転動輪の関係を示す断面図である。 本発明に係る主軌条の一部平面図である。 本発明に係る主軌条と駆動輪及び転動輪の関係を示す断面図である。 本発明に係る主軌条の他の例を示す断面図である。 従来例の主軌条と駆動輪及び転動輪の関係を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は軌条運搬車の正面図、図２は側面図であるが、複軌条運搬車は、周知のように中央の主軌条１とその両側の副軌条２を案内として走行するもので、副軌条２はベース３の上に固定され、主軌条１はベース３から起立された支柱４に取り付けられている。なお、ベース３は地上に敷設される場合もあるし、適宜な支柱（図示省略）で地上に架設される場合もある。また、主軌条１と副軌条２との高低差は路線の全長に亘ってほぼ同じに設定されている。

一方、主軌条１の下面にはラック５が貼設されており、運搬車のうちの牽引車６の車体には左右（副軌条２の幅方向）に支持軸７が突設され、この支持軸７の端に下端に副軌条２上を転動する車輪８が設けられたアウトリガ９が回動可能に設けられている。この場合のアウトリガ９は前後に二組設けられて渡杵１０で連結されており、その中央が支持軸７に対して前後に揺動可能に取り付けられている。したがって、牽引車６は主軌条１と副軌条２に勾配があっても、安定した姿勢で走行できる。なお、牽引車６には荷台車（図示省略）が牽引されるが，この荷台車は副軌条２上だけを走行するようになっている。また、車輪８は副軌条２から外れないようにかなり幅広に形成されている。

アウトリガ９は牽引車６の重量を軽減するためと左右への転倒を防ぐもので、本例では、正面視下端が広いクランク形をしていている。アウトリガ９の下端には車輪８が設けられるのであるが、具体的には、前後二個の車輪８を保持する車輪ホルダー１１が中央のピン１２で揺動可能に取り付けられていて勾配に対応できるようになっている。本例では、アウトリガ９を上方アウトリガ９ａと下方アウトリガ９ｂの二つに分割して互いに挿嵌し、間にばね１３を挿入して互いが弾発する形態で伸縮可能に構成されている。この場合、このばね１３は押しネジ１４でその強さが調整できるようになっている。以上の構成により、副軌条２が左右の高さが違うものになっていても、両側の車輪８は常に副軌条２で支持されるようになっている。

図４は主軌条１の断面図、図５は一部平面図であるが、本発明の主軌条１は断面が円形のパイプで構成されている。ただ、本例のものは、上面と下面は円形をした円形部１ａ、１ｂであるが、側面は垂直部１ｃにして上下の荷重に対して強いものにしている。牽引車６は周知のようにエンジン、ミッション及び操作レバー類等を装備するもので、ミッションを内装するミッションケース１５は主軌条１の側方を下まで延びており、これから強制駆動される駆動輪１６と単に回転する転動輪１７とが主軌条１側に突出している。したがって、牽引車６の重量はミッションケース１５側が重い偏荷重になっているが、各機器の配置や上記したばね１３の強さ及び押しネジ１４の調整でバランスをとっている。

駆動輪１６はラック５に噛み合う歯車（本例では歯形に代えてピンとなっている）１８を有しており、ピン１８を避けたその両側は主軌条１の下面に接触していて回転性を高めている。このため、駆動輪１６は円形部１ｂの形状に沿う中央が細くて外方が太い鼓形をしているものとなる。転動輪１７は主軌条１の上面の円形部１ａに摺接するもので、これも同様に鼓形をしている。ところで、ラック５の上面は平面であるから、これを円形部１ｂに溶接すると、両端に隙間ができることになるが、この隙間を溶材を挿入する開先に利用できる。

本例では、転動輪１７は左右に分割されて二つで構成されており、それぞれは転動輪軸１７ａに遊嵌されている。カーブを曲がるときには内側と外側とで回転差が生ずるが、分割されていることでそれぞれが適する回転数で回転することができ、滑りやこじが少なくなるからである。特に、転動輪１７は駆動輪１６に比べて径が小さいから、内外回転差が顕著に生ずるので、この効果は大きい。この点は駆動輪１６でも同様であるが、駆動輪１６は駆動輪軸１６ａに固嵌されていることから、差動機構のようなものを設けることでこれに対応できる。以上の駆動輪１６と転動輪１７とは軸間距離が固定されており、この両者で主軌条１を上下から抱持している。したがって、駆動輪１６がラック５から受ける反力は封殺され、姿勢はより安定性を保つ。

ところで、このような丸パイプからなる主軌条１でも、斜面をカーブさせるときには、上記した水平修正をするが、これをしたとしても雑巾を絞ったような形になることは避けられない。したがって、ある部分では、主軌条１の軸芯が捩じられた状態になる。図６はその状態を示す主軌条１の断面図であるが、主軌条１の軸芯が捩じれていたとしても、その上面と下面とは円形部１ａ、１ｂを保持しているから、駆動輪１６及び転動輪１７を水平姿勢を維持できるとともに、偏当りも生じない。したがって、主軌条１の寿命が長くなり、交換を遅らせることができる。

なお、主軌条１は支柱４を通すブラケット１９にボルト２０で止められているが、主軌条１の軸芯が捩じれればボルト２０も傾く。このような場合には、ボルト２０をブラケット１９までの長さにしてそれに斜めにネジ穴２０ａを穿ち、ブラケット１９から別のボルト２１を通してネジ穴２０ａにネジ込めばよい。この場合、ボルト２０とボルト２１の傾斜角度αは水平修正の量である程度決まっているから、これに対応する傾斜角度αを有するネジ穴２０ａを形成したボルト２０を何種類か製作しておけばよい。こうすることにより、水平修正はラフなものでよいし、勾配が少ないような場合には水平修正を施さなくてもよいから、コストが削減できて工期が短縮できる。

図７に示すものは主軌条１の他の例の断面図であるが、本例のものは、主軌条１を完全な丸パイプにしたものである。これによると、丸パイプをそのまま使用すればよいから、コストが安くなる。なお、丸パイプでは調整器による水平修正がかけられないから、斜面のカーブでは軸芯が捩じれるが、その場合でも駆動輪１６や転動輪１７と丸パイプは偏当りしない。したがって、丸パイプを支柱４で支えられるようにしておけば、水平調整は不要になるし、勾配でカーブする以外の個所で使用すれば、支柱４による支持が容易になり、いずれも敷設コストを低減できる。図３はアウトリガ９の片方の脚を一本の剛体にし、ばね１３を廃したものであるが、こうしたとしても、もう片方のばね１３の押しネジ１４を調整することで、両方にあるものと同等の効果が得られ、コストを削減できる。

ところで、以上におけるアウトリガ９を上下に分割して互いをばね１３で弾発して車輪８を常に副軌条２上で転動させるようにすることは、主軌条１が従来のように角パイプのものでもよい。主軌条１を角パイプにして駆動輪１６と転動輪１７とで角パイプを強く圧挟して姿勢の安定を図って転倒を防ぐようにしたものでも、より転倒を防ぐためにアウトリガ９を使用する場合があるのは上述したとおりである。この場合でも、アウトリガ９の一方又は両方をばね１３で弾発しておけば、両方の車輪８は常に副軌条２に接触し、より安定が図られ、安全が保たれるからである。

１ 主軌条
１ａ 主軌条の上面の円形部
１ｂ 主軌条の下面の円形部
１ｃ 主軌条の垂直部
２ 副軌条
３ ベース
４ 支柱
５ ラック
６ 牽引車
７ 支持軸
８ 車輪
９ アウトリガ
９ａ 上方アウトリガ
９ｂ 下方アウトリガ
１０ 渡杵
１１ 車輪ホルダー
１２ ピン
１３ ばね
１４ 押しネジ
１５ ミッションケース
１６ 駆動輪
１６ａ駆動輪軸
１７ 転動輪
１７ａ転動輪軸
１８ ピン
１９ ブラケット
２０ ボルト
２０ａボルトのネジ穴
２１ ボルト

Claims (5)

1. 中央に架設される主軌条と、主軌条の両側に敷設される副軌条とを案内として走行する牽引車と荷台車とからなる副軌条運搬車において、牽引車が主軌条の下面に貼設されたラックに噛み合う駆動輪と主軌条の上面を転動する転動輪とで主軌条を上下から抱持するとともに、アウトリガを装備していてアウトリガの下端に設けられる車輪で副軌条上を転動させるものであり、かつ、主軌条を断面が円形をした丸パイプにするとともに、駆動輪及び転動輪を主軌条の円形に沿う鼓形にしたことを特徴とする複軌条運搬車。
2. 転動輪又は転動輪及び駆動輪が左右二つに分割されたものである請求項１の複軌条運搬車。
3. 主軌条を丸パイプに代えて、断面の上面と下面とが円形をした円形部を有しており、両側面が縦の垂直部を有する偏平楕円パイプとした請求項１又は２の複軌条運搬車。
4. アウトリガの一方又は両方が上下二つに分割されて伸縮するものであり、かつ、互いがばねで弾発されている請求項１〜３いずれかの軌条運搬車。
5. アウトリガが前後に二組設けられて渡杵で連結されており、渡杵が牽引車に設けられる水平な支持軸を中心に前後に揺動可能に構成されている請求項１〜４いずれかの複軌条運搬車。