JP2017178029A - 索条牽引式輸送設備の運転開始制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】索条牽引式輸送設備の運転開始時に索条の駆動ないし移動がスムーズに行われ、よって車両の乗り心地が良好となる索条牽引式輸送設備の運転開始制御方法を提供することにある。【解決手段】車両１１と、車両１１に連結した索条１８と、索条１８を駆動するための電動機１７と、電動機１７の回転速度を制御するコントローラ２３と、索条１８の駆動を停止させる制動機２０と、を備え、車両１１が停留場を出発するときにコントローラ２３は、電動機１７と制動機２０とを、第２加速度で加速を開始した後に微速で一定速度となるようにし、この後、第１加速度で加速するようにし、第２加速度で加速中に電動機が一定のトルクを発生していることを検出して制動機１７を開放するように制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、索条牽引式輸送設備において運転を開始するときに発生する、索条ないし車両の動揺を低減させるための運転開始制御方法に関する。

索条牽引式輸送設備の一例としてケーブルカーがある。ケーブルカーは、索条の両端に車両を連結し、この索条を山頂に設置した滑車に巻き掛けて、滑車を回転駆動することにより前記車両を地上に敷設したレールに沿ってつるべ式に運行するようにしたものであって、高所景勝地への観光や山頂にある神社仏閣への参拝のための登坂用交通機関として利用されている。また、その他の索条牽引式輸送設備としては、一台の車両に索条を連結し、この索条を高所側停留場に設けたウインチ等によって巻き上げ又は繰り出しして運行を行うインクライン等がある。

図１は、ケーブルカーの概要を示した説明図である。図において、傾斜面に敷設された軌条１０上には二台の車両１１が配置され、この軌条１０に沿って山麓側停留場と山頂側停留場の間を往復走行する。各車両１１は、一条の索条１８の両端部にそれぞれ連結されており、索条１８の中間は山頂側に設けられた対動滑車１２及び原動滑車１３に巻き掛けられている。二台の車両１１の位置関係は、一の車両１１が山頂側の停留場に位置するときに他の車両１１が山麓側の停留場に位置する関係にあり、索条１８の移動とともに各車両１１、１１は、互いに逆方向に走行するいわゆるつるべ方式で運行される。

前記原動滑車１３は電動機１７により駆動される。すなわち、原動滑車１３は、減速機１４の出力軸１５に連結されており、この減速機１４の入力軸１６には電動機１７が連結され、この電動機１７を駆動制御することにより原動滑車１３が回転し、索条１８の巻き上げ及び繰り出しが行われる。そして減速機１４の入力軸１６には、ディスク板１９が固着されており、このディスク板１９にディスク制動機２０が作用して電動機１７ないし原動滑車１３の回転を制動する。また、原動滑車１３の周縁部には滑車制動機２１を備え、この滑車制動機２１が原動滑車１３の周縁部に作用して原動滑車１３の回転を直接制動する。これらディスク制動機２０及び滑車制動機２１は、車両１１が停留場に停車するとき、および、設備や車両１１に異常があったとき等に作動してケーブルカーの運行を停止させるものである。

ディスク制動機２０及び滑車制動機２１は、一般的に油圧開放式制動機が用いらている（例えば、特許文献１参照）。この油圧開放式制動機は、制動時には圧縮したばねの弾性力により制動機のブレーキシューを押圧し、このブレーキシューで前記ディスク板１９及び原動滑車１３を挟掴して制動力を得るように構成するとともに、制動力解放時には、ばねの伸縮方向に並列して備えた油圧シリンダへ別途備えた油圧ユニットから圧油を送り込み、油圧シリンダを伸長させることによってブレーキシューを押し広げて制動力を解放するように構成されている。そして、制動時には、油圧シリンダ内の圧油を排出することにより油圧シリンダが縮退し、ばねの弾性力がブレーキシューに作用して制動力を得るようにしている。

以上のような構成においては、以下のように車両１１の運行が行われる。まず、各車両１１は、山頂側及び山麓側の停留場に停車して乗客の乗降車が行われる。このときに前記ディスク制動機２０及び滑車制動機２１は、それぞれディスク板１９及び原動滑車１３に作用しており、車両１１が停止位置から移動しないように保持している。乗客の乗車が完了すると、運転操作盤のリセットボタン操作により滑車制動機２１の油圧シリンダに圧油が供給され、滑車制動機２１の制動力が解放される。続いて、運転ボタン操作により、ディスク制動機２０の油圧シリンダに圧油が供給され、ディスク制動機２０の制動力が解放されると同時に運転制御装置により電動機１７の駆動が開始され、車両１１が走行を開始する。運転制御装置には、車両１１の走行位置に対する走行速度を定めた運転曲線が設定されており、車両１１の線路中の走行は、電動機１７がこの運転曲線に沿うように回転制御されることにより自動で行われる。

次いで、車両１１が各停留場に接近すると、車両１１の速度は徐々に減速させられた後、微速で停留場内に進入する。そして、車両１１が停止位置に到達すると、電動機１７が停止するとともにディスク制動機２０及び滑車制動機２１の各油圧シリンダの油圧が排出されて制動動作し、ディスク板１９ないし原動滑車１３が停止して回転不能に保持される。この後、停止した車両１１では乗客の乗降車が行われ、このようにして繰り返し運行が行われる。

ケーブルカー等の索条牽引式輸送設備は、物品や資材を輸送する設備もあるが、同時に乗客を輸送する設備でもあり、走行する車両１１には、他の輸送設備と同様に乗り心地の良さが求められる。このことから従来、乗り心地を向上させるために、車両１１の出発時に制動装置の制御を行う技術が従来提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−１７４０１号公報 特開２００８−２０１３９０号公報

索条牽引式輸送設備は、電車や自動車のように自走するのではなく、上記したように車両を索条で牽引して運行するものであり、車両の動きは索条の動きの影響を受けるため、特に運転開始時には、車両に振動や揺れが極力発生しないように索条を始動することが望まれる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、索条牽引式輸送設備の運転開始時に索条の駆動ないし移動がスムーズに行われ、よって車両の乗り心地が良好となる索条牽引式輸送設備の運転停止制御方法を提供することにある。

この課題に対応して、請求項１に記載の索条牽引式輸送設備の運転開始制御方法は、車両と、該車両に連結した索条と、該索条を駆動するための電動機と、該電動機の回転速度を制御するコントローラと、前記索条の駆動を停止させる制動機と、を備え、前記車両が停留場を出発するときに前記コントローラは、前記電動機と前記制動機とを、第２加速度で加速を開始した後に微速で一定速度となるようにし、この後、第１加速度で加速するようにし、前記第２加速度で加速中に前記電動機が一定のトルクを発生していることを検出して前記制動機を開放するように制御し、前記第２加速度は前記第１加速度よりも低い加速度であることを特徴としている。

本発明によれば、車両の出発時において索条及び車両は、非常に緩やかに加速されるとともに、電動機に一定のトルクが発生してから制動機を開放するようにしており、これにより索条ないし車両に作用するトルク変動を緩和してスムーズに運転を開始することができる。

ケーブルカーの全体構成図 運転行程全体の運転速度パターン図 運転を開始する部分を拡大した運転速度パターン図

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、索条牽引式輸送設備の一例としてケーブルカーの構成を示したものである。図示したケーブルカーは、背景技術で説明した従来のケーブルカーと同一の構成であるが、再び概略を説明する。運転制御装置により回転制御される電動機１７は、減速機１４を介して原動滑車１３を回転駆動する。原動滑車１３及び対動滑車１２には索条１８を巻き掛け、この索条１８の両端に車両１１を取り付けて原動滑車１３の回転によりつるべ式に運行を行う。減速機１４の入力軸１６には、ディスク板１９を固着するとともに、ディスク板１９の外周部にディスク制動機２０を備えている。また、原動滑車１３の外周部には、滑車制動機２１を備えている。通常の運行における原動滑車１３の回転の停止は、ディスク制動機２０を動作させることにより行われる。

前記電動機１７には、駆動装置２２が接続されており、これにより電力が供給されて電動機１７は可変速で回転する。また、駆動装置２２には、コントローラ２３が接続されており、このコントローラ２３が発信する速度基準信号により、駆動装置２２が電動機１７へ適合する電力を供給して電動機１７が駆動される。対動滑車１２には、この対動滑車１２の回転とともに動作して索条１８の移動量を検出する移動量検出器２４を備え、この移動量検出器２４の信号がコントローラ２３に入力される。

コントローラ２３は、移動量検出器２４からの信号により索条１８ないし車両１１の移動量を連続的に算出するようになっている。また、コントローラ２３には、運転開始からの索条１８の移動量と、これに対応する索条１８の移動速度との対応関係を示す運転速度パターンが設定されており、この運転速度パターンに基づいてコントローラ２３は速度基準信号を駆動装置２２へ出力する。停留場の定位置には、車両１１が停止位置に接近したときに信号を発する車両検出器２５を備え、この車両検出器２５の信号がコントローラ２３に入力される。

図２は、運転開始からの経過時間と運転速度との対応関係を示した、運転行程全体の運転速度パターン図である。図においては、運転速度パターンは線図で示されており、縦軸を速度、横軸を経過時間で表され、出発位置３０から停止位置３５までの間に微速区間３６、加速区間３７、定速区間３８、減速区間３９、及び微速区間４０を有している。まず、運転釦等により運転開始の信号がコントローラ２３に入力されると、ディスク制動機２０の制動力が解放されるとともに、コントローラ２３から駆動装置２２へ微速の速度基準信号が発信され、これにより電動機１７が低速で回転して車両１１が出発位置３０を微速で出発する。

コントローラ２３で算出された車両１１の移動量が加速開始位置３１に達すると、コントローラ２３は駆動装置２２へ電動機１７の回転が上昇するように速度基準信号を出力し、これによって車両１１は、加速区間３７において一定の加速度（第１加速度）で速度を上昇させる。車両１１の移動量が加速終了位置３２に達すると、コントローラ２３は駆動装置２２へ電動機１７の回転が定回転となるように速度基準信号を出力し、これにより車両１１は、定速区間３８を運行速度で進行する。

この後、車両１１の移動量が減速開始位置３３に達すると、コントローラ２３は駆動装置２２へ電動機１７の回転が下降するように速度基準信号を出力し、これによって車両１１は、減速区間３９において一定の減速度で速度を下降させる。続いて、車両１１の移動量が減速終了置３４に達すると、コントローラ２３は駆動装置２２へ電動機１７の回転が低速となるように速度基準信号を出力し、これにより車両１１は、微速区間４０を微速で進行する。そして、車両１１が停留場に備えた車両検出器２５により検出されるとコントローラ２３は、電動機１７を停止する信号を駆動装置２２へ出力するとともに、ディスク制動機２０を動作させて車両１１が停止する。

図３は、運転を開始する部分を拡大した運転速度パターン図である。運転釦等により運転開始の信号がコントローラ２３に入力されると、コントローラ２３は駆動装置２２へ電動機１７の回転が緩やかに上昇するように速度基準信号を出力する。このときの加速度（加速度２）は、加速区間３７における加速度１より低い加速度であって、好ましくは、０．０３ｍ／ｓ２から０．０７ｍ／ｓ２の間に設定するとよい。運転開始から若干の時間差を有して、電動機１７が一定のトルク値を出力していることを駆動装置２２が検出すると、コントローラ２３は、ディスク制動機２０の制動力が解放するように指令を発信する。図においては、この位置を制動機開放指令位置４１として示している。

制動機を開放する指令によりディスク制動機２０は制動力を徐々に開放し、索条１８ないし車両１１は、緩やかな加速度２により加速終了位置４２まで加速する。次いで、コントローラ２３からは、駆動装置２２へ微速で一定速度となるように速度基準信号が発信された後、加速開始位置３１に達すると加速度１にて加速するように速度基準信号が発信される。

以上のように制御を行うことで電動機１７の回転は、運転開始時には非常に緩やかに上昇するとともに、制動力も緩やかに開放されるため、索条１８及び車両１１に作用するトルク変化が緩和されて、車両１１はスムーズに出発することができる。なお、上記においては索条牽引式輸送設備の一例としてケーブルカーの構成により説明を行ったが、上記の制御方法は、一台の車両を索条に連結し、この索条をウインチ等により巻き上げ又は繰り出しして運行を行うインクライン等にも適用できる。

１０ 軌条
１１ 車両
１２ 対動滑車
１３ 原動滑車
１４ 減速機
１５ 出力軸
１６ 入力軸
１７ 電動機
１８ 索条
１９ ディスク板
２０ ディスク制動機
２１ 滑車制動機
２２ 駆動装置
２３ コントローラ
２４ 移動量検出器
２５ 車両検出器
３０ 出発位置
３１ 加速開始位置
３２ 加速終了位置
３３ 減速開始位置
３４ 減速終了位置
３５ 停止位置
３６ 微速区間
３７ 加速区間
３８ 定速区間
３９ 減速区間
４０ 微速区間
４１ 制動機開放指令位置
４２ 加速終了位置

Claims (1)

1. 車両と、該車両に連結した索条と、該索条を駆動するための電動機と、該電動機の回転速度を制御するコントローラと、前記索条の駆動を停止させる制動機と、を備え、前記車両が停留場を出発するときに前記コントローラは、前記電動機と前記制動機とを、第２加速度で加速を開始した後に微速で一定速度となるようにし、この後、第１加速度で加速するようにし、前記第２加速度で加速中に前記電動機が一定のトルクを発生していることを検出して前記制動機を開放するように制御し、前記第２加速度は前記第１加速度よりも低い加速度であることを特徴とする索条牽引式輸送設備の運転開始制御方法。

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