JP2016049840A - モノレール車両 - Google Patents

Abstract

【課題】軌道桁上面の圧雪等を軌道桁の下方に落下することを抑制できるモノレール車両を提供する。【解決手段】中間車両を支持する台車の上方の屋根構体に備えられたタンク９には、降雪時に軌道桁の上面に散布される融雪剤が貯蔵され、タンク９の下方の屋根構体は、握り棒１２の上端部が貫通できるように開口されている。握り棒１２の下端部には、タンク９に貯蔵された融雪剤を軌道桁の上面に散布する散布管５２が接続され、散布管５２は、台枠２０、枕梁２１、および、中心ピン４０を貫通して、軌道桁の上方まで延伸している。散布管５２の下端部には、散布される融雪剤の散布量を調整する散布量調整部１４が備えられる。【選択図】図３

Description

本発明は跨座式モノレールの軌道桁の上面に降り積もった雪を溶かす融雪剤を散布する融雪剤散布装置を備えるモノレール車両に関する。

冬季に積雪が観測される地域では、モノレール車両用軌道桁（以下、軌道桁と称して説明する。）上に降り積もった雪は、走行するモノレール車両のゴム製タイヤに押圧されて圧雪となる。このように軌道桁上に雪が積雪するため、モノレール車両を支持する台車のタイヤと軌道桁との間の摩擦力が極端に低下したり、モノレール車両の加速が困難になったり制動距離が延びたりして、運行の妨げになる場合があった。

このように、軌道桁上に積雪した雪による運行の妨げを防止するため、例えば、特許文献１には、軌道桁上の雪を排雪する装置が開示されている。具体的に、当該装置は、モノレール車両の先頭車両の密着自動連結器に枠を備え、この枠に軌道桁上の雪を払い落すブラシを備えている。また、空気シリンダで当該枠を上下または左右に動かして、軌道桁の曲率にブラシを追随させたり、軌道桁を支持する支柱の側に雪が落ちるようにしたりしている。

特開昭５９−１８７９１２号公報

上記特許文献１に記載されたモノレール車両用雪かき装置は、枠を水平方向に動かして、軌道桁上に積雪した雪を、複線の軌道桁を支持する支持柱の側に落とすことによって、軌道桁の近くを走行する車や歩行者への落雪を抑制していた。しかし、軌道桁から雪を落とすため、軌道桁の近くを走行する車や歩行者の上に雪が落ちる懸念があった。

さらに、特許文献１に記載されたモノレール車両用雪かき装置は、ブラシによって排雪しているため、モノレール車両を支持する台車の走行輪によって踏み固められた圧雪や、圧雪の下方に成長する氷を除去することが難しい場合もあった。したがって、従来のモノレール車両用雪かき装置において、軌道桁の近くを走行する車や歩行者の上に雪が落ちる懸念を払しょくし、軌道桁の上面に形成された圧雪（氷等）も取り除く必要があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、軌道桁上面の圧雪等を軌道桁の下方に落とすことなく効果的に融雪することが可能なモノレール車両を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するために本発明においては、高架に敷設される軌道桁を走行するモノレール車両において、前記モノレール車両の中央部の上方から下方に延伸する中心ピンを貫通し、前記軌道桁の上面に融雪剤を散布する散布管を有することを特徴とする、モノレール車両が提供される。

本発明によれば、軌道桁上面の圧雪等を軌道桁の下方に落とすことなく効果的に融雪することが可能なモノレール車両を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る高架の軌道桁を走行する跨座型モノレール車両の側面図である。 同実施形態にかかる高架の軌道桁を走行する跨座型モノレール車両の断面図である。 同実施形態にかかるモノレール車両の台車部の断面図である。 同実施形態にかかる融雪剤散布装置を構成する散布量調節部の断面図である。 同実施形態にかかるモノレール車両に備えられる融雪剤散布装置による融雪剤の散布範囲を示した平面図である。 同実施形態にかかるモノレール車両が通過する際の曲線軌道桁の偏軌量を示す平面図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

まず、融雪剤散布装置を備えるモノレール車両５に関係する方向を定義する。モノレール車両５に関係する３方向は、モノレール車両５の幅方向１００と、モノレール車両５の長手方向（軌道桁１に沿う方向）１１０と、モノレール車両５の高さ方向１２０である。以下では、単に、幅方向１００、長手方向１１０、高さ方向１２０として説明する。

図１は、本実施の形態の高架の軌道桁を走行する跨座型のモノレール車両５の側面図である。また、図２は、本実施の形態の高架の軌道桁を走行する跨座型のモノレール車両５の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。

跨座型のモノレール車両５は、高架に敷設された軌道桁１に沿って運行されるモノレール車両である。図１に示すように、モノレール車両５は３両編成であり、両端部に先頭車両を備え、これら両端部の先頭車両は中間車両を介して連結されている。

図２に示すように、モノレール車両５の客室は、床面を構成する台枠２０と、台枠２０の幅方向１００の両端部に立設される側構体２２と、台枠２０の長手方向１１０の両端部に立設される妻構体（図示せず）と、側構体２２および妻構体の上端部に載置される屋根構体２４とから構成される６面体である。

また、図１に示すように、各車両の屋根構体２４の上面の長手方向１１０の中央部には、モノレール車両５の客室内の温湿度環境を整える空調装置７が備えらえる。

さらに、図２に示すように、中間車両を支持する台車３０の上方の屋根構体２４にタンク９が備えられる。タンク９には、降雪時に軌道桁１の上面に散布される融雪剤が貯蔵される。タンク９の下方の屋根構体２４は、握り棒１２の上端部が貫通できるように開口されている。

握り棒１２は内部に空間を有する筒状の棒である。握り棒１２の上端部は、天井パネル１３および屋根構体２４を貫通してタンク９の下面に接続している。

融雪剤は、塩化カルシウムや塩化ナトリウムを主成分とする直径が数ｍｍ程度の粒状である。融雪剤は溶けて水溶液となるが、この水溶液が軌道桁１に染み込んで鉄筋等を腐食することを防止するため、必要に応じて中和剤や防錆剤等を融雪剤に添加してもよい。

また、図２に示すように、モノレール車両５の客室の下面の長手方向１１０の両端部には、モノレール車両５を軌道桁１に沿って運行可能に支持する台車３０が備えらえる。

台車３０は、走行輪３２と、案内輪３４と、安定輪３６と、を備える。走行輪３２は、軌道桁１の上面を転動し、モノレール車両５の重量を支持する。また、案内輪３４は、軌道桁１の側面の上方に備えられ、軌道桁１の曲率に沿って台車３０を案内する。また、安定輪３６は、軌道桁１の側面の下方に備えられ、モノレール車両５が転覆しないように軌道桁１に移動可能に保持される。案内輪３４の回転軸は幅方向１００に沿う方向に設置され、案内輪３４および安定輪３６の回転軸は、高さ方向１２０に沿う方向に設置される。

台車枠３１の上面の幅方向１００の両端部には、モノレール車両５を弾性的に支持する一対の空気ばね３８が備えらえる。また、側構体２２の下方から台車３０を覆う態様でスカート２６が備えらえる。スカート２６を設置することにより、軌道桁１を走行する台車３０からの転動音や台車３０に備えられる主電動機からの騒音や、主電動機の回転数を減速して車軸に伝える減速機の騒音などが周囲に伝搬することを防止する。

また、上記した融雪剤が貯蔵されるタンク９は、編成されたモノレール車両５の編成の中央部の屋根構体２４の上面に備えられる。モノレール車両５の編成の中央部とは、例えば、３両編成の場合は２号車の台車の上方、４両編成の場合は、２号車と３号車の連結部に近い台車の上方、５両編成の場合は３号車の台車の上方である。

屋根構体２４の下方の客室側には、意匠性を高めるための天井パネル１３が備えられている。また、台枠２０の上面には、床が施工され、床の上面には座席や荷物置き場（共に図示せず）が備えられる。さらに、客室内には、座席に着席していない立位の乗客等が身体を支持するための吊手（図示せず）や、握り棒１２が備えられる。

図３は、本実施の形態のモノレール車両の台車部の断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、本実施の形態の融雪剤散布装置を構成する散布量調節部の断面図である。

図３に示すように、台枠２０の長手方向１１０の両端部からその中央部寄りに幅方向１００に沿う態様で高い剛性を有する枕梁２１が備えられる。枕梁２１の幅方向１００の中央部には、下方に延伸する態様で中心ピン４０が備えられている。

中心ピン４０は、その先端部に備えられた牽引装置を介して、台車３０を構成する台車枠３１の中央部に接続される。牽引装置は、積層したゴム板等を備える緩衝機能を有している。また、牽引装置は、台車３０の駆動力およびブレーキ力を、中心ピン４０を経て台枠２０へ伝達する機能を有する。

握り棒１２の下端部には、タンク９に貯蔵された融雪剤を軌道桁１の上面に散布する散布管５２が接続される。散布管５２は、台枠２０、枕梁２１、および、中心ピン４０を貫通して、軌道桁１の上方まで延伸している。散布管５２の下端部には、散布される融雪剤の散布量を調整する散布量調整部１４が備えられる。

図４に示すように、散布量調整部１４は、散布管５２の下端部の外周面に螺旋状に設けられた螺旋溝５３ａと、散布管５２の外周にその軸と同軸に重ねられる外筒５４と、外筒５４の下端部に備えられる円錐形状の閉塞部５５とから構成される。外筒５４の上部には、ピン５３ｂが備えられており、ピン５３ｂの先端部は螺旋溝５３ａに係合している。

外筒５４を、外筒５４の軸周りに回転させると、ピン５３ｂが螺旋溝５３ａに沿って進み、外筒５４が高さ方向１２０に移動する。外筒５４の下端部には、閉塞部５５が支持棒５６によって固定されている。外筒５４は、その軸周りの回転に伴って高さ方向に移動するので、閉塞部５５の円錐面と散布管５２の下端部の内壁との隙間Ｇの大きさを任意に変更することができる。隙間Ｇの大きさが決定されると、外筒５４に備えられる固定ピン５３ｃによって、外筒５４が散布管５２に固定される。

上記した散布量調整部１４の構成により、タンク９に貯蔵された融雪剤の軌道桁１上への散布量を任意に調節することができる。このような融雪剤の散布量調節作業は、モノレール車両５が検修庫などに停車している間に実施されることが望ましい。

図５は、本実施の形態のモノレール車両５に備えられる融雪剤散布装置による融雪剤の散布範囲を示した平面図であり、図３のＣ−Ｃ断面相当図である。また、図６は、モノレール車両５が通過する際の曲線軌道桁の偏軌量を示す平面図である。

融雪剤は、タンク９から握り棒１２および散布管５２の内部を落下して散布量調整部１４を経て、スカート２６と、前位の走行輪３２ａと後位の走行輪３２ｂと、で囲まれた領域の軌道桁１の上面に散布される幅方向１００の中央部の上面に散布される。

散布量調整部１４は、台車３０の旋回中心となる中心ピン４０の下端部に備えらえるので、モノレール車両５が直線状の軌道桁１ａを走行する場合であっても、曲線上の軌道桁１ｂを走行する場合であっても、散布量調整部１４は軌道桁１の幅方向の中心部から偏軌せずに、常に軌道桁１の幅方向の中心部に位置する。このため、散布量調整部１４から軌道桁１の上面に散布される融雪剤は、軌道桁１の幅方向１００の中央部に散布幅Ｄの中心が位置するように散布される。融雪剤の散布範囲の幅方向１００の寸法Ｄは、軌道桁１の幅方向１００の寸法Ｗの０．５倍から０．７５倍程度の範囲としている。

走行輪３２の幅方向１００の寸法は、軌道桁Ｗの０．７５倍前後である。したがって、融雪剤の散布範囲５０の寸法Ｄの上限を軌道桁Ｗの０．７５倍（０．７５Ｗ）程度とすれば、軌道桁１の上面に散布された粒状の融雪剤は、直ちに前位走行輪３２ａまたは後位走行輪３２ｂのいずれかに踏圧されて砕かれて、軌道桁１上の圧雪に混ざり込むこととなる。

走行輪３２に踏圧されて圧雪に混ぜ込まれた融雪剤が、圧雪の融点を下げるため、外気温度が低い場合でも圧雪を溶かすことができる。さらに、融雪剤を軌道桁１の上面に散布する散布量調整部１４は、複数の車両が編成されたモノレール編成の中央部に位置するため、散布された融雪剤は、上り運用および下り運用のいずれにおいても、編成に備えられるほぼ半数の走行輪３２に踏圧される。また、融雪剤が混ぜ込まれた圧雪は、走行輪３２に押圧されることにより、圧雪の内部の圧力とその温度が上昇するため、融雪剤の融点を下げる効果と相まって効率的に融雪される。この時、融雪剤そのものが解ける時に発生する溶解熱も圧雪の融雪に寄与する。

さらに、融雪剤が散布される融雪剤の散布範囲５０の幅寸法Ｄの上限を、走行輪３２の幅寸法（０．７５Ｗ）程度に設定しているため、軌道桁１の上面に散布された融雪剤の大部分は、直ちに走行輪３２に踏まれて圧雪に混ぜ込まれる。モノレール車両５が通り過ぎた後、軌道桁１の上面のほとんどの融雪剤が走行輪３２に踏圧されるため、融雪剤は軌道桁１の上面にほとんど残留しない。

さらに、降雪が予想され、軌道桁１の上面に積雪がない場合であっても、軌道桁１上に散布された融雪剤は走行輪３２に踏圧され、軌道桁１の上面に圧し付けられる。このため、融雪剤が風などで飛散して、軌道桁１から下方へ落下することを抑制できる。

さらに、軌道桁１の幅方向１００の端部に残る雪も、軌道桁１の幅方向の中央部（融雪剤の散布範囲５０）の圧雪が解けた水分中に含まれる融雪剤の成分によって、雪の融点が低下して溶かされため、軌道桁１の上面に積雪した雪の大部分を効果的に溶かすことができる。このように、軌道桁１の上面に積もった雪を効率的に溶かすことができるので、軌道桁１の下方へ雪塊が落下したり、融雪剤そのものが落下したり、モノレール車両５のスカート２６の内側に雪が堆積したりすることを抑制することができる。

また、乗務員は、営業中に、タンク９の下方に備えられる融雪剤の排出口の開閉を圧縮空気等によって操作することができる。この操作により、降雪前および降雪中に、上り運用および下り運用のいずれにおいても融雪剤を散布することができるため、軌道桁１の上面への積雪を抑制することができる。

また、上記実施の形態では、粒状の融雪剤を散布する場合を示したが、液状の融雪剤を散布する場合には、中心ピン４０の下端部に液状の融雪剤を散布するノズルを取り付けてもよい。液状の融雪剤を保持するタンクは、屋根構体２４の上面でもよいし台枠２０の下面やスカート２６の内側に備えてもよい。また、液状の融雪剤を噴霧するノズルに供される高圧空気は、モノレール車両５に備えられる空気圧縮機（図示せず）に接続される空気タンク等から得てもよい。

この場合も、中心ピン４０の下端部にノズルが備えられているため、モノレール車両５が直線の軌道桁１ａまたは曲線の軌道桁１ｂのいずれの軌道桁を走行する場合であっても、軌道桁１の幅方向の中央部に液状の融雪剤を散布することができる。このとき、液状の融雪剤が散布される範囲をモノレール桁の幅方向寸法の０．５倍から０．７５倍程度にすることにより、軌道桁１の上面に積雪する雪を効果的に融雪することができる。

１ａ、１ｂ 軌道桁
５ モノレール車両
７ 空調装置
９ タンク
１２ 握り棒
１４ 散布量調整部
２０ 台枠
２１ 枕梁
２２ 側構体
２４ 屋根構体
２６ スカート
３０ 台車
３１ 台車枠
３２ 走行輪
３４ 案内輪
３６ 安定輪
３８ 空気ばね
４０ 中心ピン
５０ 融雪剤の散布範囲
５２ 散布管
５３ａ 螺旋溝
５３ｂ ピン
５４ｃ 固定ピン
５４ 外筒
５５ 閉塞部
８０ 偏軌量

Claims (7)

1. 高架に敷設される軌道桁を走行するモノレール車両において、
   前記モノレール車両の中央部上方から下方に延伸する中心ピンを貫通し、前記軌道桁の上面に融雪剤を散布する散布管を有する
   ことを特徴とする、モノレール車両。
2. 前記モノレール車両の屋根構体上に備えられ、前記融雪剤を蓄えるタンクと、
   前記タンクと前記散布管とを接続する管と、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載のモノレール車両。
3. 前記タンクと前記散布管とを接続する管は、前記モノレール車両の客室に備えられる握り棒である
   ことを特徴とする、請求項２に記載のモノレール車両。
4. 前記散布管は、複数の前記モノレール車両が編成された編成車両の中央部に連結される前記モノレール車両の前記中心ピンに備えられる
   ことを特徴とする、請求項３に記載のモノレール車両。
5. 前記散布管の下端部に、前記融雪剤の散布量を調整する散布量調節部が備えられる
   ことを特徴とする、請求項４に記載のモノレール車両。
6. 前記散布量調整部は、
   前記散布管と同軸に前記散布管に重ねられる外筒と、
   前記外筒が重ねられた前記散布管の外周面に設けられた螺旋溝と、
   前記螺旋溝に係合して、前記外筒に設けられた案内ピンと、
   前記外筒の下端部に設けられ、前記散布管の内部に挿入される頂部を上方に向けた円錐状の閉塞部と、
   から構成されることを特徴とする、請求項５に記載のモノレール車両。
7. 前記軌道桁の上面に散布される前記融雪剤の散布範囲の幅方向寸法は、前記モノレール車両を支持する台車に備えられる走行輪の幅寸法より小さい
   ことを特徴とする、請求項１に記載のモノレール車両。
   

Images