JP4863363B2 - 車両 - Google Patents
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Description
また、前方車両のみを駆動させて、前方車両で後方車両を牽引する場合、後方車両の駆動輪が牽引されることによって回転し、それに伴いトランスミッションが動作することで当該トランスミッションが牽引走行時のトルク負荷となってしまうという問題も生じる。
また、車両の連結における問題は、二台の連結に限らず、より多くの台数を連結する場合にも生じうる問題である。
また、連結時において逆方向に連結された車両に生じ得るトランスミッションに対する負担の軽減を図ることをその目的とする。
駆動源と、トランスミッションと、駆動輪と、自車両と他車両とを連結する連結手段と、
前記トランスミッションと前記駆動輪との間の駆動力の切断又は接続が可能な断接装置と、
車両を連結した際に自車両が先頭車であるか後続車であるかを設定する設定手段と、
前記設定手段により「後続車」と設定されると、前記断接装置を切断状態へと制御する断接制御装置と、
を備えることを特徴とする。
なお、三両以上の車両が連結される場合にあっては先頭の車両が上述の「先頭車」に該当し、それ以外の車両は全て「後続車」に該当するものとする。
また、請求項2に記載の発明は、車両であって、
駆動源と、トランスミッションと、駆動輪と、自車両と他車両とを連結する連結手段と、
前記トランスミッションと前記駆動輪との間の駆動力の切断又は接続が可能な断接装置と、
車両を連結した際に自車両が先頭車であるか後続車であるかを設定する設定手段と、
車体の前部及び後部にそれぞれ設けられ、他の車両が接続されていることを検出する検出手段と、
前記設定手段により「後続車」と設定された状態で前記検出手段により他車両が自車両の後部に接続されていることを検出することにより、前記断接装置を切断状態へと制御する断接制御装置と、
を備えることを特徴とする。
また、請求項3記載の発明は、請求項2に記載の車両であって、
前記検出手段は、連結された他の車両との通信を行う信号線の接続により他車両を検出することを特徴とする。
前記断接装置は、
トランスミッション側シャフトに設けられ、当該シャフトと共に回転する第一の歯車と、
駆動輪側シャフトに設けられ、当該シャフトと共に回転する前記第一の歯車に噛合する第二の歯車と、
共に回転する前記シャフトの回転軸の軸方向にスライド移動可能に設けられた何れか一方の前記歯車を、スライド移動させることで歯車相互間の噛合又はその解除を行うアクチュエータと、
を備え、
前記各歯車は互いに噛合可能な内歯車と外歯車とから構成されることを特徴とする。
前記アクチュエータの動作部位に、弾性的に押圧された凸部と当該凸部に嵌合する凹部とを用いて切断又は接続状態を維持するディテント機構をさらに備えることを特徴とする。
前記車両は、
車体の前方及び後方に各々配設されたタイヤ用車軸を介して設けられた道路走行用のタイヤと、
車体の前方及び後方に各々昇降自在に配設された案内輪用車軸を介して設けられた軌道走行用の案内輪と、
前記各々配設されたタイヤ用車軸の少なくとも何れか一方に設けられた駆動輪と、
を有し、
前方及び後方の前記案内輪並びに前記駆動輪によって軌道を走行する道路走行・軌道走行可能なデュアルモード車両であることを特徴とする。
さらに、請求項1に記載の発明によれば、設定手段の設定に従って断接制御装置が制御を行うため、断接装置に対する制御を自動で行うことができ、手作業による切替作業を不要とし、作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、請求項2に記載の発明によれば、設定手段の設定と検出手段による検出に従って断接制御装置が制御を行うため、各状態に合わせた、より適切な制御を断接装置に対して自動で行うことができ、手作業による切替作業を不要とし、作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、請求項3に記載の発明によれば、連結された他車両との通信を行う信号線を利用して他車両が接続されていることを検出するため、新たに他車両を検出する手段を設ける必要がない。
デュアルモード車両100は、図1に示すように、車体102、車体102の前方及び後方に配設されたタイヤ用車軸103a,104aを中心に回転する前方ゴムタイヤ103及び後方ゴムタイヤ104、車体102の前方及び後方に昇降自在に配設された案内輪用車軸105a,106aを中心に回転する軌道走行用の前方案内輪105及び後方案内輪106、デュアルモード車両100の前方ゴムタイヤ103の操舵方向や後方ゴムタイヤ104の回転状態等を制御する図示されていない制御装置、自車両と他車両を連結する”連結手段”としての前方連結器131及び後方連結器132、”駆動源”としてのエンジン140、トランスミッション150、差動装置160、後述する断接装置200、同じく後述の断接制御装置101、制御盤110、連結された他の車両との通信を行う前方ジャンパー栓121、後方ジャンパー栓122、等を備えて構成されている。
デュアルモード車両100は、前方ゴムタイヤ103及び後方ゴムタイヤ104による道路走行モードと、前方案内輪105、後方案内輪106及び後方ゴムタイヤ104による軌道走行モードとの双方を自在に切り換えて実現させることができるものである。
エンジン140、トランスミッション150、及び差動装置160については、道路走行を行う一般的な自動車が備える一般的なものが使用されている。
トランスミッション150と差動装置160の間には、断接装置200が接続され、駆動力の伝達を制御する。
断接装置200は、図3(a)に示すように、回転部210と、固定部220と、断接作動部230と、”ディテント機構”としてのディテント部240から構成されており、固定部220が車体102に固定されている。
そして、各シャフト212,213は先端部が互いに対向すると共に、トランスミッション側シャフト212の先端部は開口し、駆動輪側シャフト213は小径円筒状に形成されてトランスミッション側シャフト212の開口部に挿入されている。これにより、各シャフト212,213は同心状態を維持することを可能としている。なお、駆動輪側シャフト213の小径円筒部とトランスミッション側シャフト212の開口部とは互いに摺動可能であり、各々のシャフト212,213は別個独立して回転することが可能となっている。
なお、スリーブ211は、駆動輪側シャフト213に限らず、トランスミッション側シャフト212に対してスライド可能となるよう取付けられていても良い。同様に、トランスミッション側シャフト212と駆動輪側シャフト213の各々の先端部の構造は互いに逆であっても良い。
したがって、断接制御装置101は、断接装置200が実際に切断状態にあるか接続状態にあるかを判断することができる。
ここで、デュアルモード車両100における道路走行と軌道走行の切り替え機能について説明する。
上記構成からなるデュアルモード車両100は、図2に示すように、走行モード変換用構造体10が設置されたモードインターチェンジ部を利用することで道路走行モードと軌道走行モードとの走行モード変換を行うことができる。走行モード変換用構造体10は、デュアルモード車両100の前方ゴムタイヤ103及び後方ゴムタイヤ104を当接させると共に軌道40の周辺においてレールRの上面とほぼ等しい高さにコンクリートやアスファルトが盛られた平坦状のタイヤ当接面21を有する複合構造体20と、複合構造体20上に配設される軌道案内体30と、を備えて構成されている。
デュアルモード車両100は、前方連結器131及び後方連結器132を備え、必要に応じて連結して走行することができる。
前方連結器131は、車体102に固定され車体102とは逆側に開放口を有する内部中空の枠体131aと、枠体131aが有する開放口を塞がない形状を有し他のデュアルモード車両100に設けられた連結器と当接する当接面131bと、枠体131aを上下に貫通し枠体131aに対して挿抜可能なピン131cとから構成される。
後方連結器132は、車体102に固定されたコイル状の緩衝器132dと、緩衝器132dによって車体102に弾性的に支持され車体102とは逆側に開放口を有する内部中空の枠体132aと、枠体132aが有する開放口を塞がない形状を有し他のデュアルモード車両100に設けられた連結器と当接する当接面132bと、枠体132aを上下に貫通し枠体132aに対して挿抜可能なピン132cとから構成される。
また前方連結器131では、緩衝器を省略し、枠体自身も小型にすることで、一層の軽量化を図っているが、軽量化の要求が少なければ、枠体131aも緩衝器により支持される構造としても良い。
また、逆方向連結の場合は、進行方向に対して前方のデュアルモード車両100の後方連結器132と、後方のデュアルモード車両100の後方連結器132を連結し、さらに、前方のデュアルモード車両100の後方ジャンパー栓122と、後方のデュアルモード車両100の後方ジャンパー栓122をジャンパーJによって接続する。
制御盤110は、自車両が単独であるか他車両が連結されているかを設定する単車編成設定スイッチ111、連結した場合に自車両が先頭車であるか後続車であるかを設定する”設定手段”としての先後設定スイッチ112、スイッチ操作をする度に前方案内輪105及び後方案内輪106の上昇と下降を制御し、「道路走行モード」と「軌道走行モード」の設定を切替えるモードチェンジスイッチ113を備えている。
デュアルモード車両100において、断接装置200の接続と切断の切替えは、単車編成設定スイッチ111、先後設定スイッチ112、及びモードチェンジスイッチ113の設定、並びに前方ジャンパー栓121及び後方ジャンパー栓122へのジャンパーJの接続状況から判断され、断接制御装置101によって自動的に制御される。ただし、断接装置200の接続と切断の切替えは、安全上又は各装置の破損防止のため、デュアルモード車両100が停止している場合に限られ、断接制御装置101はトランスミッション150のシフトレバーがパーキング位置にあること及び駐車ブレーキが作動していることからデュアルモード車両100の停止を判断する。
したがって、(1)の場合、つまりデュアルモード車両100が連結されていない場合は「逆方向連結」は生じ得ないので断接装置200を切断状態から接続状態へと切替える接続動作を行い、(2)の場合、つまり連結されていたとしても自車両が先頭車である場合には、運用上先頭車両を逆方向に向けて走行させることはないので断接装置200を切断状態から接続状態へと切替える接続動作を行い、(3)の条件が満たされた場合、つまり連結されている車両の内で後続車は、「順方向連結」であると判断して断接装置200を切断状態から接続状態へと切替える接続動作を行う。
以上のように、本実施の形態に係るデュアルモード車両100は、トランスミッション150と駆動輪104との間の駆動力の伝達を切断する断接装置200を備えているため、連結時、駆動を行わない後続車について駆動力の伝達を切ることで当該後続車のトランスミッション150に動力が伝わることによる走行抵抗を軽減させることができ、また、逆方向に連結された車両のトランスミッション150にかかる逆回転による負担の軽減も可能である。
なお、本実施の形態において、道路走行・軌道走行可能なデュアルモード車両を本発明における車両として例示するが、デュアルモード車両ではなく道路のみ或いは軌道のみを走行する車両であっても良い。その場合においても、断接装置200及び断接制御装置101は同様の動作を行う。
また、2両の連結の場合にも、ジャンパーJを用いてどちら向きに走行するかという情報を得たり、進行方向を指定するスイッチを設けて判断しても良いことは言うまでもない。
101 断接制御装置
102 車体
103 前方ゴムタイヤ
104 後方ゴムタイヤ(駆動輪)
103a,104a タイヤ用車軸
105,106 案内輪
110 制御盤
111 単車編成設定スイッチ
112 先後設定スイッチ(設定手段)
113 モードチェンジスイッチ
121,122 ジャンパー栓(検出手段)
131,132 連結器(連結手段)
140 エンジン(駆動源)
150 トランスミッション
200 断接装置
210 回転部
211 スリーブ(第2の歯車、内歯車)
212 トランスミッション側シャフト(第1の歯車、外歯車)
213 駆動輪側シャフト
220 固定部
221 ケーシング
222,223 ベアリング
230 断接作動部
231 油圧アクチュエータ(アクチュエータ)
232 ロッド(動作部位、凹部)
233 ロッドガイド
234 枠体
235 シフトフォーク
236 近接スイッチ
240 ディテント部(ディテント機構)
241 金属球(凸部)
242 バネ
243 台座
244 凹部
J ジャンパー(信号線)
Claims (6)
- 駆動源と、トランスミッションと、駆動輪と、自車両と他車両とを連結する連結手段と、
前記トランスミッションと前記駆動輪との間の駆動力の切断又は接続が可能な断接装置と、
車両を連結した際に自車両が先頭車であるか後続車であるかを設定する設定手段と、
前記設定手段により「後続車」と設定されると、前記断接装置を切断状態へと制御する断接制御装置と、
を備えることを特徴とする車両。 - 駆動源と、トランスミッションと、駆動輪と、自車両と他車両とを連結する連結手段と、
前記トランスミッションと前記駆動輪との間の駆動力の切断又は接続が可能な断接装置と、
車両を連結した際に自車両が先頭車であるか後続車であるかを設定する設定手段と、
車体の前部及び後部にそれぞれ設けられ、他の車両が接続されていることを検出する検出手段と、
前記設定手段により「後続車」と設定された状態で前記検出手段により他車両が自車両の後部に接続されていることを検出することにより、前記断接装置を切断状態へと制御する断接制御装置と、
を備えることを特徴とする車両。 - 前記検出手段は、連結された他の車両との通信を行う信号線の接続により他車両を検出することを特徴とする請求項2に記載の車両。
- 前記断接装置は、
トランスミッション側シャフトに設けられ、当該シャフトと共に回転する第一の歯車と、
駆動輪側シャフトに設けられ、当該シャフトと共に回転する前記第一の歯車に噛合する第二の歯車と、
共に回転する前記シャフトの回転軸の軸方向にスライド移動可能に設けられた何れか一方の前記歯車を、スライド移動させることで歯車相互間の噛合又はその解除を行うアクチュエータと、
を備え、
前記各歯車は互いに噛合可能な内歯車と外歯車とから構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両。 - 前記アクチュエータの動作部位に、弾性的に押圧された凸部と当該凸部に嵌合する凹部とを用いて切断又は接続状態を維持するディテント機構をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の車両。
- 前記車両は、
車体の前方及び後方に各々配設されたタイヤ用車軸を介して設けられた道路走行用のタイヤと、
車体の前方及び後方に各々昇降自在に配設された案内輪用車軸を介して設けられた軌道走行用の案内輪と、
前記各々配設されたタイヤ用車軸の少なくとも何れか一方に設けられた駆動輪と、
を有し、
前方及び後方の前記案内輪並びに前記駆動輪によって軌道を走行する道路走行・軌道走行可能なデュアルモード車両であることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の車両。
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