JP2013147232A - 軌道走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輪の剛性に依存することなく陸上走行車両の剛性に応じた強度を確保でき、軌道走行上の負荷とならない脱輪防止構造を備えた軌道走行車両の提供。
【解決手段】 自転車１と、当該自転車１を前後車輪２，２が軌道レール３に載る様に固定する車体ホルダ４を具備したフレーム５とで構成され、前記フレーム５は、軌道レール３上でその走行位置及び姿勢を一定に維持するガイドホイール６を備え、前記車体ホルダ４は、自転車１の前輪車軸７を支持する前輪スタンド８、及び自転車１のチェーンステー９を上下動可能に保持するステーホルダ１０を備え、前記ステーホルダは、前記フレーム５に立設した支柱と、当該支柱と連結し前記チェーンステー９の側方への揺動を規制する保持部を備える軌道走行車両。
【選択図】 図１

Description

本発明は、既存の自転車と一体化する事により軌道上を走行し得る軌道走行車両に関する。

軌道走行車両は、軌道関係設備の保守点検の為の巡回手段として、或いは廃線となった軌道を用いてのアトラクション的な再利用（サイクリング用の軌道としての利用等）に用いられている。

オートバイや自転車等の既存の陸上走行車両と一体化することにより軌道上を走行し得る車両は、下記特許文献に記載の通り種々紹介されている。この様な陸上走行車両の車輪を軌道上に安定維持すること（以下脱輪防止構造と記す）は容易ではなく、例えば、下記特許文献１に記載の従動フレームを付設して車輪の位置を安定させる手法も紹介されている。

特開２００９−２３５００号公報

しかしながら、後輪を後端部で保持する手法は、陸上走行車両の車輪の剛性によっては軌道維持の安定性が不十分となる状況も生じ得る他、従動フレームが軌道走行上の負荷となる場合があるという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、車輪の剛性に依存することなく陸上走行車両の剛性に応じた強度を確保でき、軌道走行上の負荷とならない脱輪防止構造を備えた軌道走行車両の提供を目的とする。

上記課題を解決する為になされた本発明による軌道走行車両は、一台又は二台の自転車と、当該自転車を前後車輪が軌道レールに載る様に固定する車体ホルダを具備したフレームとで構成され、前記フレームは、軌道レール上でその走行位置及び姿勢を一定に維持するガイドホイールを備え、前記車体ホルダは、自転車の前輪車軸を支持する前輪スタンド、及び自転車のチェーンステーを上下動可能に保持するステーホルダを備えたものであって、前記ステーホルダは、前記フレームに立設した支柱と、当該支柱と連結し前記チェーンステーの側方への揺動を規制する保持部を備えることを特徴とする。尚、チェーンステーの保持位置は、例えば、ペダルクランク軸の支持位置付近でも良いし、後爪付近でも良い。

前記ステーホルダの態様は、例えば、前記支柱として、保持部を昇降可能に支持する昇降ガイドを備え、前記保持部は、前記昇降ガイドに沿って昇降する可動柱と当該可動柱の上端部において上下に揺動するクランパを備える構成とすることが可能であり、例えば、前記保持部は、その上部に前記チェーンステーの左右側方を当該チェーンステーが上下動可能な様に仕切る一対の規制アームを備えるものとすることが可能である。

本発明は、前記車体ホルダとして、自転車の前輪車軸を支持する前輪スタンド、及び自転車のチェーンステーを保持するステーホルダを備えたことによって、自転車の剛性が保証する範囲で軌道走行上に自転車の前輪及び後輪を、こぐ際の負荷を増大させることなく保持することができる。
また、自転車のチェーンステーを上下動可能に保持するステーホルダ（ダンパ為し）を備えたことによって、自転車駆動輪の動力を効率よく軌道レールに伝達することができると共に、カーブやレールの継ぎ目等で生じる自転車及びフレームの振動等に好適に追従できることとなる。
また、ステーホルダにスプリング等のダンパー機能を敢えて設けないことによって（潤滑剤は必要）、自転車の自重及び利用者の体重とタイヤの弾力性を利用した最も実用的な荷重を軌道レールに与えタイヤと軌道レールの間に実用上最大限の摩擦力を与えることができる。

前記ステーホルダの態様として、例えば、前記支柱として、保持部を昇降可能に支持する昇降ガイドを備え、前記保持部として、前記昇降ガイドに沿って昇降する可動柱と当該可動柱の上端部において上下に揺動するクランパを備える構成とすれば、自転車やフレームの振動に際してチェーンステーの傾斜が変化した際にも、当該チェーンステーのクランプ状態を維持した好適な追従性を維持することができる。
また、前記保持部として、その上部に前記チェーンステーの左右側方を当該チェーンステーが上下動可能な様に仕切る一対の規制アームを備える構造とすれば、当該チェーンステーの後爪部を利用する等により、同様な構造を簡易に実現することができる。

本発明による軌道走行車両の一例を示す（Ａ）：平面図、及び（Ｂ）：側面図である。 本発明による軌道走行車両の一例を示す（Ａ）：要部拡大平面図、（Ｂ）：要部拡大正面図、及び（Ｃ）要部拡大側面図である。 本発明による軌道走行車両のステーホルダを構成する部品の一例を示す、（Ａ）：挟持片の平面図、（Ｂ）挟持片の側面図、 （Ｃ）：ステップ及び支柱の平面図、（Ｄ）：ステップ及び支柱の側面図、 （Ｅ）：カバーの側面図、 （Ｆ）：揺動ベースの平面図、（Ｇ）：揺動ベースの側面図、（Ｈ）：揺動ベースの正面図、（Ｉ）：保持部の平面図、（Ｊ）：保持部の正面図、（Ｋ）：保持部の側面図である。 本発明による軌道走行車両の一例を示す前輪スタンド部分の正面図である。 本発明による軌道走行車両の一例を示す（Ａ）：要部拡大平面図、及び（Ｂ）：要部拡大側面図である。 （Ａ）：図５（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図、 （Ｂ）：図５（Ｂ）におけるステーホルダのＢ−Ｂ矢視断面図、 （Ｃ）：図５（Ｂ）におけるステーホルダ及びステップの正面図である。 本発明による軌道走行車両の一例を示す（Ａ）：後記（Ｂ）をＣ−Ｃ矢視した要部拡大平面図、及び（Ｂ）：要部拡大側面図である。

以下、本発明による軌道走行車両の実施の形態を図面に基づき説明する。
図に示す例は、二台の自転車１，１と、両自転車１，１を各々の前後車輪２，２が軌道レール３に載る様に平行に固定する車体ホルダ４を具備したフレーム５とで構成される。

前記フレーム５は、その大部分が、アルミ合金やステンレス等の金属製パイプで形成されている。当該フレーム５は、軌道レール３の間隔を隔てて、前記自転車１の前後車輪２，２が余裕をもって納まる長さと幅を持つ一対の支持枠１６を備え、前後に架設された横フレーム１８を介して平行に連結固定されている。

前記支持枠１６は、前方が僅かに競り上がり、各支持枠１６を構成する一対のガイドフレーム１６ａ，１６ａの中間部には、乗降用のステップ１７がフレーム５の外側へ迫り出す状態で渡し掛けられている。
前後の各横フレーム１８の両端部は、前後ガイドホイール６を回転自在に支持する回転軸として、左右支持枠１６，１６を構成する一対のガイドフレーム１６ａ，１６ａに固定され、前記ガイドホイール６が両ガイドフレーム１６ａ，１６ａの間で回転することにより、当該フレーム５が軌道レール３上を滑走することとなる。

前記ガイドホイール６は、軌道レール３の内面に向かって下向きに傾斜する（径が大きくなる）踏面を備えると共に、軌道レール３の内側に接するフランジを備えている。これによって、フレーム５が走行状況に応じてかかる遠心力に応じてそれに対抗できる姿勢を採ることができ、比較的スピードが出た場合であっても、軌道レール３に沿って安全に曲がることができる。

前記車体ホルダ４は、自転車１の前輪車軸７を支持する前輪スタンド８、及び自転車１のチェーンステー９を上下動可能に保持するステーホルダ１０を備える（図１及び図２参照）。

前記前輪スタンド８は、各々等しく逆Ｖ字状に成形され、上端部に前輪車軸７を支持する軸受を有する。左右前輪スタンド８は、左右支持枠１６，１６を構成する一対のガイドフレーム１６ａ，１６ａに左右対称的に起立する状態で固定されている（図４参照）。

前記ステーホルダ１０は、自転車１のチェーンステー９を上下動可能に保持し得る構造であることが必須であり、また、当該機能を果たし得る構造であれば十分である。

その一例として、図１乃至図３に記載のステーホルダ１０は、前記乗降用のステップ１７における支持枠１６の中央部から起立した支柱たる円筒状の昇降ガイド１１と（図２（Ｃ）、図３（Ｃ）、（Ｄ）参照）、当該昇降ガイド１１の中空部に摺動可能に遊嵌することを以って当該昇降ガイド１１と連結する保持部を備えている。
前記保持部は、円筒状の前記昇降ガイド１１に沿って昇降する円筒状の可動柱１２と、当該可動柱１２の上端部において上下に揺動するクランパ１３を備えたものである。

当該可動柱１２は、その上端部に水平軸１５を支持する軸承部１４を備え、当該軸承部１４に挿通した水平軸１５を介して、前記チェーンステー９の側方への揺動を規制するクランパ１３を縦揺動（首振り）自在に支持する（図２及び図３参照）。
当該クランパ１３は、前記水平軸１５で支持される揺動ベース２１の上に、一般的に二股形状（図２（Ａ）参照）のチェーンステー９を配置し、当該チェーンステー９の上に載置した挟持片２２と揺動ベース２１とで、当該チェーンステー９を挟持する構造を持つものである。

前記揺動ベース２１及び挟持片２２の中央には透孔１９，２０が穿設され、両者の間にチェーンステー９の股を挿通した筒状のカバー２３を介在した上で、前記揺動ベース２１及び挟持片２２の透孔及びカバー２３の中空孔を連通したボルト２４によって揺動ベース２１と挟持片２２の締め付けを行う。
前記揺動ベース２１は、上面中央部の前後に、チェーンステー９の股に嵌るズレ止め２５を備え、当該ズレ止め２５とチェーンステー９の係り合いにより、フレーム５の前後に対して側方となる方向へのチェーンステー９の振れを抑制する。

図５及び図６に示す例は、前記例と同様に、昇降ガイド１１に沿って昇降する可動柱１２を備えた例であって、より簡素化した保持部を有する例である。
当該保持部は、可動柱１２の上端部に前記チェーンステー９の側方への揺動を規制するクランパ１３を固着する（図５（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）。
当該クランパ１３は、保持部の上端部に備えた固定ベース２８の上に、一般的に二股形状（図５参照）のチェーンステー９を配置し、当該チェーンステー９の上に載置した挟持片２９と固定ベース２８とで、当該チェーンステー９を挟持する構造を持つものである。

前記固定ベース２８及び挟持片２９の中央には透孔（図示省略）が穿設され、両者の間にチェーンステー９の股を挿通した筒状のスペーサ３０を介在した上で、前記固定ベース２８及び挟持片２９の透孔及びスペーサの中空孔を連通したボルト３１によって、一定のスペースを確保しつつスペーサ３０に対する挟持片２９と固定ベースの締め付けを行う。
前記固定ベース２８は、先の例の様にチェーンステー９の股に嵌るズレ止めを備えず、専らボルト３１が挿通したスペーサ３０とチェーンステー９の係り合いにより、フレーム５の前後に対して側方となる方向へのチェーンステー９の振れを抑制しつつ、前記スペーサ３０が確保したスペースが許容する限りにおいてチェーンステー９の縦振れを許容する。

図７は、チェーンステー９の保持位置に応じて、更に、先に示したステーホルダを簡素化したものである。
当該例のステーホルダ３２は、前記支持枠１６の変速ギアが装備されていない側の後部から起立した支柱３３と、当該支柱３３の上部に装着した保持部３４を備えている。

前記保持部３４は、その上部に前記チェーンステー９の左右側方を当該チェーンステー９が上下動可能な様に仕切る一対の規制アーム３５，３５を備える。
当該例における前記規制アーム３５，３５は、各々同形状の板状に成形され、チェーンステー９の後爪部３６の厚みよりも僅かに広い間隔を隔てて平行に立設したものである（図７（Ａ）参照）。

前記一対の規制アーム３５，３５は、その間隙に、チェーンステー９の後爪部３６を挟むことにより、フレーム５の前後に対して側方となる方向へのチェーンステー９の振れを抑制しつつ、当該規制アーム３５，３５に沿った滑らかな昇降を当該チェーンステー９に許容する。

尚、上記例には、前記フレーム５の左右に渡し掛けられた横フレーム１８，１８の中央部において、両横フレーム１８，１８を連結する中フレーム２７を架設し、方向転換手段２６として、前記フレーム５の略重心位置を支点として梃子が起伏自在に支持されている。
方向転換の際は、前記ハンドルを以って梃子を起立させ、バランスをとりながらフレーム５を自転車１と共に１８０度旋回させ、再び、ガイドホイール６を軌道レール３に乗せる事によって完了する。
退避の際には、踏み切りの様な軌道レール３の周囲が平坦にされた領域において、前記方向転換と同様に適当な角度だけ旋回させ、梃子を再び平伏させることによって、自転車１の車輪２又はガイドホイール６の転動を利用して移動させる（特開２００９−２３５００号公報参照）。

また、必要に応じて、特開２００９−２３５００号公報に記載の様な、自転車の後の車輪２を弾性的に下支えする従動ホイール３７を備える構造としてもよい。当該従動ホイール３７は、後の車輪２のタイヤを回転可能に把持する溝が保持面に周設され、軌道レール３から当該後の車輪２が脱線することを防止すると共に、下り坂等においては、重力による加速を抑制する負荷ブレーキとして用いることもできる。

１ 自転車，２ 車輪，３ 軌道レール，
４ 車体ホルダ，５ フレーム，６ ガイドホイール，
７ （前輪の）車軸，８ 前輪スタンド，９ チェーンステー，
１０ ステーホルダ，１１ 昇降ガイド，１２ 可動柱，
１３ クランパ，１４ 軸承部，１５ 水平軸，
１６ 支持枠，１６ａ ガイドフレーム，１７ ステップ，１８ 横フレーム，
１９ 透孔，２０ 透孔，
２１ 揺動ベース，２２ 挟持片，２３ カバー，２４ ボルト，２５ ズレ止め，
２６ 方向転換手段，２７ 中フレーム，
２８ 固定ベース，２９ 挟持片，３０ スペーサ，３１ ボルト，
３２ ステーホルダ，３３ 支柱，３４ 保持部，３５ 規制アーム，
３６ 後爪部，３７ 従動ホイール，

Claims (3)

1. 自転車（１）と、当該自転車（１）を前後車輪（２，２）が軌道レール（３）に載る様に固定する車体ホルダ（４）を具備したフレーム（５）とで構成され、
   前記フレーム（５）は、軌道レール（３）上でその走行位置及び姿勢を一定に維持するガイドホイール（６）を備え、
   前記車体ホルダ（４）は、自転車（１）の前輪車軸（７）を支持する前輪スタンド（８）、及び自転車（１）のチェーンステー（９）を上下動可能に保持するステーホルダ（１０）を備え、
   前記ステーホルダは、前記フレーム（５）に立設した支柱と、当該支柱と連結し前記チェーンステー（９）の側方への揺動を規制する保持部を備えることを特徴とする軌道走行車両。
2. 前記支柱として、保持部を昇降可能に支持する昇降ガイド（１１）を備え、
   前記保持部は、前記昇降ガイド（１１）に沿って昇降する可動柱（１２）と当該可動柱（１２）の上端部において上下に揺動するクランパ（１３）を備えることを特徴とする前記請求項１に記載の軌道走行車両。
3. 前記保持部は、その上部に前記チェーンステー（９）の左右側方を当該チェーンステー（９）が上下動可能な様に仕切る一対の規制アーム（３５，３５）を備えることを特徴とする前記請求項１に記載の軌道走行車両。

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