JP3170137B2 - 案内軌条式車両の案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる新交通システ
ムや超伝導式の浮上式鉄道用車両等のように、側壁等の
案内面にガイド用車輪等の案内装置を接触させて走行す
る保守用の案内軌条式車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浮上式鉄道用車両等の案内軌条を走行す
る従来の保守用の案内軌条式車両においては、小半径の
曲線部を支障なく通過したり、短距離の区間で加減速を
頻繁に繰り返す走行状態に適合させるため、最高設計速
度が例えば時速６０ｋｍ程度の比較的低速に設定されて
いた。

【０００３】このような従来の保守用の案内軌条式車両
は、一般に走行に伴って側壁の案内面に追従して移動す
る案内用車輪を有しており、この案内用車輪の移動を走
行輪に連動させて車両本体の操向を行わせる構造になっ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】保守用の案内軌条式車
両は、本線においては目的地に出来るだけ早く回送する
ため、例えば時速１００ｋｍ程度の高速走行が要求され
る。しかしながら、従来の保守用の案内軌条式車両は、
走行輪と案内装置の案内輪が常に連動する構造なので高
速走行には適していなかった。

【０００５】即ち、従来の案内軌条式車両においては、
抵抗なく小半径曲線を通過したり、短距離間で加減速を
頻繁に繰り返す運転状態に適合するため、その設計最高
速度は例えば時速６０ｋｍ程度とされていた。

【０００６】本発明は、本線における高速走行の他、低
速走行での小半径曲線や分岐点の通過が可能な案内軌条
式車両の案内装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された案
内軌条式車両の案内装置２０は、案内軌条式車両本体１
１の底面に沿う走行面３と該車両本体１１の両側面の外
側に沿う左右の案内面５、５を有する案内軌条の走行面
３に接触して走行する走行輪１０を備えた案内軌条式車
両に設けられ、案内面５、５に沿って移動する案内輪２
５の揺動を伝達して走行輪１０を操向する案内装置を備
えた案内軌条式車両の案内装置において、各走行輪１０
の車軸の垂直上部位置における車両本体１１の両側面に
突設されたアーム受け２１と、各アーム受け２１の先端
に水平面内において揺動自在となるように中央部が軸支
された支持アーム２２と、各支持アーム２２の両端にお
ける各走行輪１０の車軸の延長線の前後対称位置に回転
自在に設けられて対応する案内面５、５に接触する前後
一対の案内輪２５、２５と、支持アーム２２の揺動を走
行輪１０の操向に連動させる連動手段と、各アーム受け
２１の前後における各支持アーム２２と車両本体１１と
間に設けられて各支持アーム２２の揺動の固定およびそ
の解除を切換える流体圧シリンダよりなる前後一対の固
定手段とを有することを特徴としている。

【０００８】請求項２に記載された案内軌条式車両の案
内装置は、請求項１記載の案内軌条式車両の案内装置に
おいて、前記固定手段としての流体圧シリンダは、その
シリンダ圧を調整して固定力を加減可能としたエアシリ
ンダ２７又は油圧シリンダであることを特徴としてい
る。

【０００９】

【００１０】

【作用】案内軌条式車両が案内軌条を走行すると、案内
装置の案内輪は案内軌条の案内面に接触して回転する。
小半径曲線等での低速走行においては、案内装置の固定
手段は作動させず、案内輪は案内面に沿って回転し、支
持アームは案内面の曲面に応じて揺動する。支持アーム
の揺動は連動手段を介して走行輪に伝えられ、案内軌条
式車両を案内軌条の敷設方向に沿って操向する。直線等
での高速走行においては、案内装置の固定手段が作動
し、支持アーム及び案内輪の位置が固定される。走行輪
は安定して高速での走行性能が向上する。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例に係る作業車を図１〜図１
３を参照して説明する。本発明の作業車１は、車両の走
行面と、少なくとも走行面の敷設方向に沿って設けられ
た少なくとも一つの案内面とを有する案内軌条に適用さ
れる案内軌条式車両である。図１に示す本実施例の作業
車１は、超伝導式の浮上式鉄道用車両の軌条建設・保守
・整備や、浮上式鉄道用車両の救援等に使用される。

【００１２】図１３（ａ）は、超伝導式の浮上式鉄道用
車両の軌条の本線２を示す。本線２は、上方に開放され
た略箱形の軌道であり、車両の走行輪が接触する走行面
３と、走行面３の両側に設けられた一対の側壁４，４の
各内面からなる一対の主案内面５，５と、走行面３の中
央に設けられた溝６の対向する一対の内面からなる一対
の補助案内面７，７とを有している。なお、両側壁４，
４には地上側のコイルが敷設されている。

【００１３】図１３（ｂ）は、建設途中にある前記本線
２の状態を示す。この状態では走行面３は形成されてい
るが側壁４は建設されておらず、従って主案内面５はま
だ存在しない。

【００１４】図１３（ｃ）は、超伝導式の浮上式鉄道用
車両の軌条の側線８を示す。側線８は、車両（作業車
１）が前記本線２に入線するための軌条である。側線８
は、車両の走行輪が接触する走行面３ａと、車両の案内
装置が接触する案内部材として一対のガイドブレード９
を有している。

【００１５】図示しないが、案内軌条式車両としての浮
上式鉄道車両は、案内軌条式車両としての作業車１に引
かれて車庫線に入る。そして、浮上式鉄道車両が車庫内
に格納された後には、浮上式鉄道車両を引いてきた作業
車１は車庫の後方にある留置場に入る。留置場は平場で
あり、案内面はない。

【００１６】案内軌条式車両としての作業車１は、図２
〜図４に示すように、走行輪１０を備えた車両本体１１
と、車両本体１１に設けられた３種類の案内装置を有し
ている。これらの案内装置は、前述したような種々の形
態を備えた案内軌条に対応して使い分けられる。第１の
案内装置である案内輪装置２０は本線２を走行する際に
用いられる。第２の案内装置であるガイド輪装置３０は
側線８を走行する際に用いられる。第３の案内装置であ
る補助輪装置４０は建設途中の本線２を走行する際に用
いられる。

【００１７】図２〜図４に示すように、作業車１の車両
本体１１には、左右一対を一組とする走行輪１０が設け
られている。各走行輪１０は、車軸１２の両端にナック
ル１３を介して回転自在に取り付けられている。各ナッ
クル１３は、平面内で揺動できるように車軸１２にキン
グピン１３ａを介して取り付けられている。各ナックル
１３に取り付けられたナックルアーム１４（又はステア
リングアーム）の先端は、タイロッド１５によって互い
に連結されている。従って、各ナックルアーム１４及び
タイロッド１５を操作することにより、一対の走行輪１
０を所望の方向に操向することができる。

【００１８】図５及び図６に案内輪装置２０を示す。同
図中、他の案内装置は簡明のために図示を省略してあ
る。案内輪装置２０は車両本体１１の中心軸線に関して
対称な構造とされている。車両本体１１の側面には、車
両本体１１の中心軸線と直交する水平方向と平行にアー
ム受け２１が取り付けられている。アーム受け２１の先
端には、支持アーム２２の中央部が軸受け２３を介して
取り付けられている。支持アーム２２は軸受け２３を中
心として水平面内で揺動する。支持アーム２２の両端に
はそれぞれ取り付け軸２４が固定され、各取り付け軸２
４の上端にはそれぞれ案内輪２５が回転自在に取り付け
られている。

【００１９】前記取り付け軸２４の下端と前記ナックル
アーム１４は、連動手段としてのロッド２６によって連
動連結されている。従って、軌条が曲線区間であれば、
案内輪２５を支える支持アーム２２は軌条の主案内面５
に沿って回動する。その回動角度は、おおよそ（車両車
軸間寸法の１／２）／曲線半径となる。このように支持
アーム２２が揺動すれば、前記タイロッド１５に連結さ
れた一対の前記ナックルアーム１４が各キングピン１３
ａを中心として回動し、一対の走行輪１０は案内輪装置
２０の移動方向と同じ方向に操向される。

【００２０】車両本体１１の側面には、前記アーム受け
２１の両側の各位置に、案内輪２５乃至支持アーム２２
を所定位置に固定する固定手段としてのエアシリンダ２
７がそれぞれ設けられている。各エアシリンダ２７は、
そのバレルの後端部において車両本体１１にピン結合さ
れている。

【００２１】また、前記支持アーム２２の内側には、前
記アーム受け２１の両側の位置に、それぞれストッパ板
２８が設けられている。各ストッパ板２８は、その一端
を支持アーム２２のアーム受け２１に近い部分にピン結
合されている。ストッパ板２８の他端の外面にはストッ
パゴム２９が設けられており、ストッパ板２８が外方に
揺動した場合にこのストッパゴム２９が支持アーム２２
の内面に圧着するように構成されている。

【００２２】前記エアシリンダ２７のロッドの先端は、
前記ストッパ板２８の他端にピンで連結されている。従
って、エアシリンダ２７がロッドを縮退させている状態
では、前記支持アーム２２は軌条の主案内面５の曲線に
沿って自由に揺動できる。エアシリンダ２７がロッドを
伸長させた状態では、各ストッパ板２８は外方に押され
て各ストッパゴム２９が支持アーム２２に圧着し、これ
によって支持アーム２２は車両本体１１の中心軸線に平
行な位置に固定される。

【００２３】前記エアシリンダ２７によって支持アーム
２２が固定されると、案内輪２５と車両本体１１との位
置関係が固定される。この時、前記走行輪１０は操向さ
れることなく、常に車両本体１１の中心軸線と平行に走
行する方向に向いた状態で固定される。

【００２４】案内輪装置２０によって走行輪１０が常に
操向されている状態にあると、主案内面５の不整・走行
面３の不整・案内輪２５と主案内面５の隙間等に起因す
る走行中の左右動等によっても走行輪１０が操向される
ので、このままの状態で高速走行を行えば操向操作の頻
度が高まり、車両の走行安定性が損なわれて蛇行動が発
生するおそれがある。しかしながら、本実施例のよう
に、エアシリンダ２７の駆動によって案内輪２５を固定
した状態では、走行輪１０も操向されなくなるので、軌
条の直線区間等を高速で走行する際の車両の安定性は格
段に向上する。

【００２５】また、このように案内輪２５と走行輪１０
を固定した状態では、軌条の曲線区間等を通過する際
に、車両の案内輪２５は主案内面５から力を受けて撓
み、また車両の走行輪１０にも横撓みやスリップが生じ
る。すなわち、車両は強制案内方式によって案内されな
がら走行するが、走行輪１０のスリップ等による磨耗等
の不都合は、大半径の曲線ではほとんど問題にならず、
高速走行の安定性は確保される。

【００２６】曲線区間を通過する際に主案内面５に損傷
を与えるような力が加わった場合には、エアシリンダ２
７のピストンが押されて案内輪２５の変位が許容される
ような半強制案内方式となるようにエアシリンダの圧力
を設定してもよい。

【００２７】その際の基準となる力の大きさとしては、
例えば案内輪２５が主案内面５から常時受ける程度の力
を採用してもよい。例えば、主案内面５を構成する側壁
４の強度が１トンであるなら、エアシリンダ２７の内径
を１２５ｍｍ、空気圧を５ｋｇｆ／ｃｍ² としてエアシ
リンダ２７の力を６００ｋｇｆとすれば、本線２ではほ
とんどが強制案内方式による走行となり、主案内面５の
継ぎ目のように段差のある場合のみ案内輪２５からの力
を支持アーム２２が受けて回動し、走行輪１０が操向さ
れる。

【００２８】案内輪装置２０の固定手段としては、前記
エアシリンダ２７の他、アキュムレータを備えた油圧回
路に設けられた油圧シリンダを用いることもできる。

【００２９】このように、案内軌条式車両である本実施
例の作業車１は、固定手段を備えた案内輪装置２０を有
しているので、その固定手段であるエアシリンダ２７の
シリンダ圧を調整して固定力を加減すれば、前記強制案
内方式と前記半強制案内方式と案内輪装置２０と走行輪
１０が連動する案内操向方式の中から、走行する軌条の
条件及び走行する速度等に適した方式を選択することが
できる。これによって本実施例の作業車１は、安定した
高速走行と、小半径の曲線区間における低速走行を共に
可能にすることができる。

【００３０】図７〜図９にガイド輪装置３０を示す。同
図中、他の案内装置は、共通の部分を別として簡明のた
めに図示を省略してある。ガイド輪装置３０は車両本体
１１の中心軸線に関して対称な構造とされている。３１
は、図５及び図６に示した前記ナックルアーム１４と構
造上同じ機能を有するステアリングアームである。各ス
テアリングアーム３１はそれぞれナックル１３に連結さ
れており、車両本体１１の中心軸線に関して対称な位置
にある一対のステアリングアーム３１，３１のうち、キ
ングピン１３ａに関して前方の一対のステアリングアー
ム３１，３１の各先端はタイロッド３２によってピンで
連結されている。

【００３１】キングピン１３ａに関して前方のステアリ
ングアーム３１の前端部及びキングピン１３ａに関して
後方のステアリングアーム３１の後端部には、それぞれ
ガイド輪３３の回転軸３４を取り付けるブラケット３５
が設けられている。このブラケット３５は、車両本体１
１の中心軸線に平行な鉛直面内で揺動自在となるように
ステアリングアーム３１にピンで取り付けられている。
ブラケット３５に固設された回転軸３４の下端には、ガ
イド輪３３が回転自在に設けられている。前方のステア
リングアーム３１の前端部と後方のステアリングアーム
３１の後端部には、それぞれ駆動手段であるエアシリン
ダ３６のバレルの後端部がピンで連結されている。各エ
アシリンダ３６のロッドの先端は、対応するブラケット
３５にピンで連結されている。

【００３２】エアシリンダ３６のロッドが伸長すると、
ガイド輪３３の回転軸３４が鉛直線に平行なガイド位置
に設定され、ガイド輪３３は側線８のガイドブレード９
の側面に接触する。エアシリンダ３６のロッドが縮退す
ると、ガイド輪３３の回転軸３４が上方に引き上げら
れ、ガイド輪３３は側線８のガイドブレード９から離れ
た上方の退避位置に設定される。

【００３３】ガイド輪３３がガイドブレード９に案内さ
れると、ガイド輪３３が取り付けられて互いに連結され
た一対のステアリングアーム３１はこれに連動し、ステ
アリングアーム３１に設けられた走行輪１０が操向され
る。

【００３４】図１０〜図１２に補助輪装置４０を示す。
同図中、他の案内装置は、共通の部分を別として簡明の
ために図示を省略してある。補助輪装置４０は車両本体
１１の中心軸線に関して対称な構造とされている。

【００３５】ステアリングアーム３１の各端部には、そ
れぞれ補助輪軸受４１を介して補助輪４２が設けられて
いる。補助輪４２は、鉛直線に平行な回転軸を有してお
り、走行面３の中央に設けられた溝６の補助案内面７に
接触して案内される。

【００３６】図１０に示すように、キングピン１３ａの
後方に配置された一対のステアリングアーム３１，３１
の各後端部に設けられた補助輪軸受４１はタイロッド４
３によって連結されている。このタイロッド４３及び補
助輪４２は、本線２の建設工事中等にのみ取り付けてお
き、その他の場合には取り外しておく。通常の使用時に
は、図７に示したタイロッド３２でステアリングアーム
３１を連結する。但し、前記各タイロッド１５，３２，
４３のいずれか一つを取り付けてあればステアリングア
ーム３１（乃至ナックルアーム１４）を連動させる作用
に変わりはないが、構造上ステアリングアーム３１を延
ばした位置に補助輪軸受４１が取り付けられる図１０の
ような場合には、ここにタイロッド４３を取り付けるよ
うにすればタイロッドの負担荷重が小さくなる。

【００３７】補助輪４２が補助案内面７に案内される
と、補助輪４２が取り付けられて互いに連結された一対
のステアリングアーム３１はこれに連動し、ステアリン
グアーム３１に設けられた走行輪１０が操向される。

【００３８】次に、本実施例の作業車１は、案内軌条式
車両でありながら、その操縦席にはハンドル操舵装置が
設けられている。この操舵装置は走行輪１０を直接操向
するための装置であり、前記各案内装置の案内面がない
平場を走行する場合に有用である。

【００３９】なお、案内輪装置２０、ガイド輪装置３
０、又は補助輪装置４０によって走行輪１０が操向され
る場合、即ち本作業車１が何らかの案内面を有する軌条
の上を走行する場合には、前記ハンドル操舵装置のハン
ドルは走行輪１０側から駆動されて回転する。但し、ハ
ンドル操舵装置に切り換え手段を設けておき、平場を走
行する場合のみハンドル操舵装置によって走行輪１０を
操向できるようにし、軌条走行時にはハンドルが動かな
いようにしてもよい。

【００４０】次に、以上の構成における作用を説明す
る。本線２で走行する場合には案内輪装置２０を用い
る。ガイド輪装置３０は上方の退避位置に引き込んでお
く。補助輪装置４０は取り外しておく。作業車１が本線
２の走行面３を走行すると、案内輪２５は本線２の側壁
４の主案内面５に接触して回転する。

【００４１】本線２の小半径曲線区間等で低速走行する
場合には、案内輪装置２０のエアシリンダ２７のロッド
を引き込んでおく。案内輪２５を有する支持アーム２２
は固定されておらず、軸受け２３を中心として揺動でき
る。従って、軌条が曲線であると、主案内面５の曲面に
沿って案内輪２５が転動するので支持アーム２２が揺動
する。支持アーム２２の揺動はロッド２６を介してナッ
クルアーム１４（ステアリングアーム３１）及びナック
ル１３に伝わり、走行輪１０は軌条の曲がっていく方向
に向くように操向される。

【００４２】本線２の直線区間等で高速走行する場合に
は、案内輪装置２０のエアシリンダ２７のロッドを突出
させる。案内輪２５を有する支持アーム２２は車両本体
１１の中心軸線に平行な姿勢に固定される。従って、案
内輪装置２０と走行輪１０は揺動しなくなり、走行輪１
０の向きは軌条の前方に向けて固定される。このため、
作業車１が高速で走行しても、案内輪２５の動きがすべ
て走行輪１０に伝達されることはなく、作業車１の走行
に蛇行動が発生することはない。

【００４３】前述したように、エアシリンダ２７が支持
アーム２２を固定する力を適宜に設定しておけば、特に
案内輪２５に強い力が作用する主案内面５の継ぎ目等を
通過する場合にのみ、その力を支持アーム２２が受けて
揺動し、走行輪１０を操向させることができる。

【００４４】側線８で走行する場合にはガイド輪装置３
０を用いる。即ち、図９に示すようにエアシリンダ３６
のロッドを伸展させてガイド輪装置３０を下方のガイド
位置に設定する。側線８には主案内面５がないので、案
内輪装置２０は作動しない。補助輪装置４０は取り外し
ておく。作業車１が側線８の走行面３を走行すると、ガ
イド輪３３は側線８のガイドブレード９に接触して回転
する。

【００４５】建設途中の本線２を走行する場合には、車
両本体１１のステアリングアーム３１に補助輪装置４０
を取り付ける。本線の建設にあたっては、まず走行面３
が建設され、その後に側壁４が建設されていく。側壁４
のない建設途中の本線には主案内面５がないので、案内
輪装置２０は作動しない。ガイド輪３３は、エアシリン
ダ３６のロッドを縮退させて上方の退避位置に引き込ん
でおく。作業車１が建設途中の本線２の走行面３を走行
すると、補助輪４２は走行面３の溝の補助案内面７に接
触して回転する。

【００４６】リニアカーを牽引して車庫に引き込んだ
後、作業車１は車庫から出て平場に入る。平場を走行す
る場合には、何の案内面もないので、運転員はハンドル
操舵装置で作業車１を操向する。

【００４７】以上説明したように、本実施例の作業車１
によれば、案内輪２５の固定手段を備えた案内輪装置２
０によって高速走行と低速走行の両方に対応でき、また
ガイド輪装置３０によって側線８で走行することもで
き、さらに補助輪装置４０によって主案内面５のない建
設途中の本線を走行することもできる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の案内軌条式車両の案内装置によ
れば、走行輪との連動関係を自在に切り換えて高速走行
と低速走行の両方に対応できるので、低速で曲線や分岐
点の通過ができるとともに高速走行での安全性も確保で
き、案内面に沿って車両本体が走行するこの種の案内軌
条式車両乃至案内軌条式交通システムの実用性乃至機能
性を向上させるという産業上顕著な効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は一実施例における作業車の平面図、
（ｂ）は同正面図である。

【図２】一実施例における作業車の車両本体の要部の平
面図である。

【図３】一実施例における作業車の車両本体の要部の側
面図である。

【図４】一実施例における作業車の車両本体の要部の正
面図である。

【図５】一実施例における案内輪装置の平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線における矢視図である。

【図７】一実施例におけるガイド輪装置の平面図であ
る。

【図８】図７におけるＢ−Ｂ線矢視図である。

【図９】一実施例におけるガイド輪装置の正面図であ
る。

【図１０】一実施例における補助輪装置の平面図であ
る。

【図１１】一実施例における補助輪装置の側面図であ
る。

【図１２】一実施例における補助輪装置の正面図であ
る。

【図１３】（ａ）は一実施例の作業車が走行する軌条の
本線の断面図であり、（ｂ）は同建設途中の本線の断面
図であり、（ｃ）は同側線の断面図である。

【符号の説明】

１ 案内軌条式車両としての作業車 ２ 本線 ３，３ａ 走行面 ５ 主案内面 ７ 補助案内面 ８ 側線 ９ 案内部材としてのガイドブレード １０ 走行輪 １１ 車両本体 ２０ 案内装置としての案内輪装置 ２２ 支持アーム ２５ 案内輪 ２６ 連動手段としてのロッド ２７ 固定手段としてのエアシリンダ ３０ ガイド輪装置 ３３ ガイド輪 ４０ 補助輪装置 ４２ 補助輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢崎 芳直 新潟県新潟市秋葉１丁目２番１号 株式 会社新潟鉄工所大山工場内 (72)発明者 竹下 邦夫 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 高木 喜内 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 酒井 克彦 愛知県豊川市穂ノ原二丁目20番地 日本 車輌製造株式会社豊川蕨製作所内 (56)参考文献 特開 昭51−132516（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−55531（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61B 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 案内軌条式車両本体の底面に沿う走行面
   と該車両本体の両側面の外側に沿う左右の案内面を有す
   る案内軌条の走行面に接触して走行する走行輪を備えた
   案内軌条式車両に設けられ、案内面に沿って移動する案
   内輪の揺動を伝達して走行輪を操向する案内装置を備え
   た案内軌条式車両の案内装置において、各走行輪の車軸の垂直上部位置における車両本体の両側
   面に突設されたアーム受けと、各アーム受けの先端に水
   平面内において揺動自在となるように中央部が軸支され
   た支持アームと、各支持アームの両端における各走行輪
   の車軸の延長線の前後対称位置に回転自在に設けられて
   対応する案内面に接触する前後一対の案内輪と、支持ア
   ームの揺動を走行輪の操向に連動させる連動手段と、各
   アーム受けの前後における各支持アームと車両本体と間
   に設けられて各支持アームの揺動の固定およびその解除
   を切換える流体圧シリンダよりなる前後一対の 固定手段
   とを有することを特徴とする案内軌条式車両の案内装
   置。
2. 【請求項２】 前記固定手段としての流体圧シリンダ
   は、そのシリンダ圧を調整して固定力を加減可能とした
   エアシリンダ又は油圧シリンダであることを特徴とする
   請求項１記載の案内軌条式車両の案内装置。