JP4885703B2 - 軌陸走行システム - Google Patents

Description

本発明は、路面を走行する路面走行車両を積載して軌道を走行する軌道走行台車と、この軌道走行台車と路面走行車両からなる軌陸走行システムと、に関する。

現在、いわゆる鉄道車両が走行する軌道を敷設するとき、トンネル施工が必要となることがある。このトンネル施行の現場などでは、いわゆるドリルジャンボやズリ運搬車などと呼称される路面走行車両が利用されている。

このような路面走行車両は、少なくとも左右一対の路面走行前輪と左右一対の路面走行後輪とを有し、これらの路面走行車輪で路面を走行する。しかし、上述のように軌道を敷設している現場などでは、路面走行車両に軌道を走行させたいことがある。

例えば、軌陸車と呼称される路面走行車両は、路面走行車輪と軌道走行車輪とを有する。しかし、軌陸車は軌道走行車輪を昇降させる機構が必要となるため、その構造が複雑である。

トンネル施工の現場では、前述のように各種の路面走行車両が利用されているが、その全部を軌陸車として製造しておくことは現実的ではない。このため、従来は軌陸車として製造されていない路面走行車輪に軌道を走行させることができなかった。

このような課題を解決するため、路面走行車両を積載して軌道を走行する軌道走行台車が提案されている。現在の提案では、路面走行車両の路面走行前輪を軌道走行台車に積載させ、路面走行後輪を軌道走行車輪と交換する(例えば、特許文献１参照)。
実開昭５７−１６３４６７号公報

しかし、上述の特許文献１の技術では、路面走行車両に軌道を走行させるときには、路面走行後輪を軌道走行車輪と交換し、路面を走行させるときには、その軌道走行車輪を路面走行後輪と再度交換する必要がある。

このため、その作業が煩雑で実用的ではない。特に、トンネル施工に利用される路面走行車両は重機と呼称されており、大型で重量もある。従って、その路面走行車輪も大型で重量があるため、その交換は容易ではない。

しかも、上述のような路面走行車両は、いわゆる四輪駆動の場合も多々ある。このような四輪駆動の路面走行車両の場合、上述の特許文献１の技術では、四個の路面走行車輪の全部を軌道走行車輪と交換する必要があり、その作業が極度に煩雑である。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、路面走行車両に軌道を簡単に走行させることができる軌道走行台車と、この軌道走行台車と路面走行車両からなる軌陸走行システムと、を提供するものである。

本発明の軌道走行台車は、少なくとも左右一対の路面走行前輪と左右一対の路面走行後輪とで路面を走行する路面走行車両を積載して軌道を走行する軌道走行台車であって、軌道を転動する少なくとも左右一対の軌道走行前輪と、軌道を転動する少なくとも左右一対の軌道走行後輪と、路面走行前輪を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達前輪と、路面走行後輪を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達後輪と、軌道走行前輪と軌道走行後輪と駆動伝達前輪と駆動伝達後輪とを回転自在に軸支しているシャーシフレームと、駆動伝達前輪と軌道走行前輪との回転を連動させる前部伝達機構と、駆動伝達後輪と軌道走行後輪との回転を連動させる後部伝達機構と、を有する。

従って、本発明の軌道走行台車では、路面走行車両の路面走行前輪の回転が駆動伝達前輪と前部伝達機構とにより軌道走行前輪に伝達され、路面走行後輪の回転が駆動伝達後輪と後部伝達機構とにより軌道走行後輪に伝達される。このため、路面走行前輪や路面走行後輪の専用部品への交換などを必要とすることなく路面走行車両が軌道を走行する。
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

本発明の軌道走行台車では、路面走行車両の路面走行前輪の回転を駆動伝達前輪と前部伝達機構とにより軌道走行前輪に伝達することができ、路面走行後輪の回転を駆動伝達後輪と後部伝達機構とにより軌道走行後輪に伝達することができる。このため、路面走行前輪や路面走行後輪の専用部品への交換などを必要とすることなく、簡単かつ迅速に路面走行車両に軌道を走行させることができる。

本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。本実施の形態の軌陸走行システム１０００は、軌道走行台車１００と路面走行車両２００とを有し、路面Ｇと軌道Ｒとを走行する。

路面走行車両２００は、少なくとも左右一対の路面走行前輪２０１と左右一対の路面走行後輪２０２とで路面Ｇを走行する。軌道走行台車１００は、路面走行車両２００を積載して軌道Ｒを走行する。

このため、本実施の形態の軌道走行台車１００は、軌道Ｒを転動する少なくとも左右一対の軌道走行前輪と、軌道Ｒを転動する少なくとも左右一対の軌道走行後輪と、路面走行前輪２０１を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達前輪と、路面走行後輪２０２を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達後輪と、軌道走行前輪と軌道走行後輪と駆動伝達前輪と駆動伝達後輪とを回転自在に軸支しているシャーシフレーム１１０と、駆動伝達前輪と軌道走行前輪との回転を連動させる前部伝達機構と、駆動伝達後輪と軌道走行後輪との回転を連動させる後部伝達機構と、を有する。

より具体的には、軌道走行台車１００は、駆動伝達前輪として路面走行前輪２０１の軸心より前方に位置する第一駆動伝達輪１２１および後方に位置する第二駆動伝達輪１２２を有する。また、駆動伝達後輪として路面走行後輪２０２の軸心より前方に位置する第三駆動伝達輪１２３および後方に位置する第四駆動伝達輪１２４を有する。

軌道走行前輪として第一駆動伝達輪１２１と同軸に位置する第一軌道車輪１３１および第二駆動伝達輪１２２と同軸に位置する第二軌道車輪１３２を有する。また、軌道走行後輪として第三駆動伝達輪１２３と同軸に位置する第三軌道車輪１３３および第四駆動伝達輪１２４と同軸に位置する第四軌道車輪１３４を有する。

前部伝達機構として第一駆動伝達輪１２１と第一軌道車輪１３１とが一体に形成されている第一回転軸１４１および第二駆動伝達輪１２２と第二軌道車輪１３２とが一体に形成されている第二回転軸１４２を有する。

後部伝達機構として第三駆動伝達輪１２３と第三軌道車輪１３３とが一体に形成されている第三回転軸１４３および第四駆動伝達輪１２４と第四軌道車輪１３４とが一体に形成されている第四回転軸１４４を有する。

シャーシフレーム１１０は、前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とフレーム連結機構１１３とを有する。前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とは、左右方向に細長く前後方向に並列に配置された二本のビーム材と、前後方向に細長く左右方向に並列に配置された四本のビーム材とにより、上面と下面とが開口した扁平なボックス状に形成されている。

前部フレーム１１１には、第一第二軌道車輪１３１，１３２と第一第二駆動伝達輪１２１，１２２と第一第二回転軸１４１，１４２とが搭載されている。後部フレーム１１２には、第三第四軌道車輪１３３，１３４と第三第四駆動伝達輪１２３，１２４と第三第四回転軸１４３，１４４とが搭載されている。

前部フレーム１１１は、路面走行前輪２０１の下半部が第一駆動伝達輪１２１と第二駆動伝達輪１２２とで前後から支持される位置で、第一回転軸１４１と第二回転軸１４２とを回転自在に軸支している。

同様に、後部フレーム１１２は、路面走行後輪２０２の下半部が第三駆動伝達輪１２３と第四駆動伝達輪１２４とで前後から支持される位置で、第三回転軸１４３と第四回転軸１４４とを回転自在に軸支している。

フレーム連結機構１１３は、中央で左右方向に屈曲自在な自在継手からなり、前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とを連結している。このため、前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とは、左右方向に屈曲自在なフレーム連結機構１１３により連結されている。

路面走行車両２００は、いわゆるドリルジャンボからなる。この路面走行車両２００は、路面走行前輪２０１が搭載されている前部車体２１１と、路面走行後輪２０２が搭載されている後部車体２１２と、が別体に形成されている。

これらの前部車体２１１と後部車体２１２とが、車体連結機構２１３により左右方向に屈曲自在に連結されていることにより、操舵機能が実現されている。そして、路面走行車両２００が軌道走行台車１００に積載された状態で、車体連結機構２１３とフレーム連結機構１１３との屈曲の軸心の位置が一致する。

なお、路面走行車両２００は、車体２１０の四隅にアウトリガ機構２２０が搭載されている。これらのアウトリガ機構２２０は、少なくとも路面走行前輪２０１と路面走行後輪２０２とが軌道走行台車１００より上方となる位置まで車体２１１，２１２を昇降させる。

上述のような構成において、本実施の形態の軌陸走行システム１０００では、路面走行車両２００は路面走行前輪２０１および路面走行後輪２０２により路面Ｇを走行することができる。さらに、路面走行車両２００を軌道走行台車１００に積載することにより、軌道Ｒを走行することもできる。

路面走行車両２００を軌道走行台車１００に積載する場合は、まず、軌道Ｒの両側の路面Ｇに路面走行前輪２０１および路面走行後輪２０２が位置するように、路面走行車両２００を配置する。

つぎに、アウトリガ機構２２０により路面走行車両２００の車体２１１，２１２を上昇させる。このような状態で軌道Ｒを走行する軌道走行台車１００を路面走行車両２００の下方に配置する。

そして、アウトリガ機構２２０により路面走行車両２００の車体２１１，２１２を下降させる。これで路面走行車両２００の路面走行前輪２０１が軌道走行台車１００の第一駆動伝達輪１２１と第二駆動伝達輪１２２とで前後から支持されるとともに、路面走行後輪２０２が第三駆動伝達輪１２３と第四駆動伝達輪１２４とで前後から支持される状態となる。

そこで、路面走行車両２００が路面走行前輪２０１と路面走行後輪２０２とを回転駆動すると、路面走行前輪２０１の回転が第一第二駆動伝達輪１２１，１２２と第一第二回転軸１４１，１４２とにより第一軌道車輪１３１および第二軌道車輪１３２に伝達され、路面走行後輪２０２の回転が第三第四駆動伝達輪１２３，１２４と第三第四回転軸１４３，１４４とにより第三軌道車輪１３３および第四軌道車輪１３４に伝達される。

つまり、路面走行車両２００により軌道走行台車１００の軌道車輪１３１〜１３４が回転駆動されるので、これで路面走行車両２００は軌道走行台車１００とともに軌道Ｒを走行することができる。

本実施の形態の軌陸走行システム１０００では、上述のように路面Ｇを走行する路面走行車両２００を、軌道走行台車１００により軌道Ｒを走行させることもできる。その場合、路面走行車両２００を軌道走行台車１００に積載するだけでよい。

このため、路面走行前輪２０１や路面走行後輪２０２の専用部品への交換などを必要とすることなく、簡単かつ迅速に路面走行車両２００に軌道Ｒを走行させることができる。

特に、路面走行車両２００の路面走行前輪２０１が軌道走行台車１００の第一駆動伝達輪１２１と第二駆動伝達輪１２２とで前後から支持されるとともに、路面走行後輪２０２が第三駆動伝達輪１２３と第四駆動伝達輪１２４とで前後から支持される。

このため、路面走行前輪２０１と第一第二駆動伝達輪１２１，１２２との当接と、路面走行後輪２０２と第三第四駆動伝達輪１２３，１２４との当接とが、路面走行車両２００の自重により常時良好に維持される。

しかも、路面走行車両２００を軌道走行台車１００に専用の機構などで固定する必要もない。また、路面走行車両２００が路面走行前輪２０１と路面走行後輪２０２との両方を駆動する構造でも、その駆動力の全部を軌道走行に有効に利用することができる。

さらに、各駆動伝達輪１２１〜１２４と各軌道車輪１３１〜１３４とが直接に連結されている。このため、大型の路面走行車両２００が過大な駆動力で各駆動伝達輪１２１〜１２４を回転させても、その駆動力を各軌道車輪１３１〜１３４に問題なく伝達することができる。

しかも、軌道走行台車１００は、第一第二軌道車輪１３１，１３２を軸支している前部フレーム１１１と第三第四軌道車輪１３３，１３４を軸支している後部フレーム１１２とが左右方向に屈曲自在なフレーム連結機構１１３により連結されている。このため、軌道Ｒが左右方向に湾曲していても、軌道走行台車１００は問題なく走行することができる。

特に、路面走行車両２００も前部車体２１１と後部車体２１２とが車体連結機構２１３により左右方向に屈曲自在に連結されており、その車体連結機構２１３とフレーム連結機構１１３との屈曲の軸心の位置が一致している。このため、路面走行車両２００は、軌道走行台車１００とともに左右方向に湾曲した軌道Ｒを良好に走行することができる。

さらに、路面走行車両２００はアウトリガ機構２２０により車体２１１，２１２を昇降させることができる。このため、路面走行車両２００を軌道走行台車１００に容易に積載することができる。

また、軌道走行台車１００は、前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とがフレーム連結機構１１３で連結されているので、例えば、フレーム連結機構１１３を交換することにより前部フレーム１１１と後部フレーム１１２との前後間隔を変更することもできる。

このため、ホイールベースが相違する複数種類の路面走行車両２００に対応した複数種類の軌道走行台車１００を、フレーム連結機構１１３のみ交換することで容易に生産することもできる。

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では軌道走行台車１００の各部の構造を具体的に説明したが、その各部の構造は必要な機能を確保できれば各種に変形することができる。

例えば、上記形態では前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とが、左右方向に細長く前後方向に並列に配置された二本のビーム材と、前後方向に細長く左右方向に並列に配置された四本のビーム材とにより、上面と下面とが開口した扁平なボックス状に形成されていることを例示した。

しかし、前後のビーム材を連結するビーム材を二本としてもよい。さらに、路面走行車輪２０１，２０２が位置する部分のみ上面が開口している構造でもよく、各軌道車輪１３１〜１３４が露出する部分のみ下面が開口している構造でもよい(いずれも図示せず)。

また、上記形態では軌道走行台車１００の前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とが左右方向に屈曲自在なフレーム連結機構１１３により連結されていることを例示した。

しかし、図４に例示する軌道走行台車３００のように、前部フレーム１１１と後部フレーム１１２とが左右方向と上下方向とに屈曲自在なフレーム連結機構３１０により連結されていてもよい。

この場合、軌道Ｒの左右方向の湾曲だけでなく上下方向の湾曲にも軌道走行台車３００が良好に追従することができる。このようなフレーム連結機構３１０は、図示するボールジョイントや図示しないユニバーサルジョイントとして公知である。

反対に、ホイールベースが極端に短小な場合や、略直線状の軌道Ｒしか利用しないような場合には、軌道走行台車が屈曲しない一個のシャーシフレームを有してもよい(図示せず)。

また、上記形態では各々一本の各回転軸１４１〜１４４に、左右一対の各駆動伝達輪１２１〜１２４と左右一対の各軌道車輪１３１〜１３４とが一体に形成されていることを例示した。

しかし、図４に例示する軌道走行台車３００のように、各駆動伝達輪３３１〜３３４と各軌道車輪１３１〜１３４とが一体に形成されている各回転軸３２１〜３２４が左右に分離されていてもよい。

さらに、各駆動伝達輪１２１〜１２４と各軌道車輪１３１〜１３４とが一体の円筒状に形成されており、これがシャーシフレーム１１０に固定されている支持軸に回転自在に軸支されていてもよい(図示せず)。

また、上記形態では各駆動伝達輪１２１〜１２４が単純な円柱形に形成されていることを例示した。しかし、図４に例示する軌道走行台車３００のように、左右方向での中央が凹状となる形状に各駆動伝達輪３３１〜３３４が形成されていてもよい。

この場合、路面走行車輪２０１，２０２を自動的に各駆動伝達輪３３１〜３３４の中央に位置させることができる。このため、例えば、路面走行車両２００を軌道走行台車３００で長距離移動させるときに、路面走行車輪２０１，２０２の位置が左右に変位して駆動伝達輪３３１〜３３４から脱落することなどを防止できる。

さらに、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。

本発明の実施の形態の軌陸走行システムの軌道走行台車の外観を示す斜視図である。 軌陸走行システムの外観を示す側面図である。 軌陸走行システムの外観を示す正面図である。 一変形例の軌道走行台車の外観を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 軌道走行台車
１１０ シャーシフレーム
１１１ 前部フレーム
１１２ 後部フレーム
１１３ フレーム連結機構
１２１ 第一駆動伝達輪
１２２ 第二駆動伝達輪
１２３ 第三駆動伝達輪
１２４ 第四駆動伝達輪
１３１ 第一軌道車輪
１３２ 第二軌道車輪
１３３ 第三軌道車輪
１３４ 第四軌道車輪
１４１ 第一回転軸
１４２ 第二回転軸
１４３ 第三回転軸
１４４ 第四回転軸
２００ 路面走行車両
２０１ 路面走行前輪
２０２ 路面走行後輪
２１０ 車体
２１１ 前部車体
２１２ 後部車体
２１３ 車体連結機構
２２０ アウトリガ機構
３００ 軌道走行台車
３１０ フレーム連結機構
３２１〜３２４ 回転軸
３３１〜３３４ 駆動伝達輪
１０００ 軌陸走行システム
Ｇ 路面
Ｒ 軌道

Claims (3)

1. 路面と軌道とを走行する軌陸走行システムであって、
   少なくとも左右一対の路面走行前輪と左右一対の路面走行後輪とで路面を走行する路面走行車両と、
   少なくとも左右一対の路面走行前輪と左右一対の路面走行後輪とで路面を走行する路面走行車両を積載して軌道を走行する軌道走行台車と、を有し、
   前記軌道走行台車は、前記軌道を転動する少なくとも左右一対の軌道走行前輪と、前記軌道を転動する少なくとも左右一対の軌道走行後輪と、前記路面走行前輪を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達前輪と、前記路面走行後輪を支持する少なくとも左右一対の駆動伝達後輪と、前記軌道走行前輪と前記軌道走行後輪と前記駆動伝達前輪と前記駆動伝達後輪とを回転自在に軸支しているシャーシフレームと、前記駆動伝達前輪と前記軌道走行前輪との回転を連動させる前部伝達機構と、前記駆動伝達後輪と前記軌道走行後輪との回転を連動させる後部伝達機構と、を有し、かつ前記シャーシフレームとして、前部フレームと後部フレームとフレーム連結機構とを有し、前記前部フレームに前記軌道走行前輪と前記駆動伝達前輪と前記前部伝達機構とが搭載されており、前記後部フレームに前記軌道走行後輪と前記駆動伝達後輪と前記後部伝達機構とが搭載されており、少なくとも左右方向に屈曲自在な前記フレーム連結機構により前記前部フレームと前記後部フレームとが連結されており、
   前記路面走行車両は、前記路面走行前輪が搭載されている前部車体と前記路面走行後輪が搭載されている後部車体とが車体連結機構により左右方向に屈曲自在に連結されており、
   前記路面走行車両の前記車体連結機構と前記軌道走行台車の前記フレーム連結機構との屈曲の軸心の位置が略一致している軌陸走行システム。
2. 前記軌道走行台車は、
   前記駆動伝達前輪として前記路面走行前輪の軸心より前方に位置する第一駆動伝達輪および後方に位置する第二駆動伝達輪を有し、
   前記駆動伝達後輪として前記路面走行後輪の軸心より前方に位置する第三駆動伝達輪および後方に位置する第四駆動伝達輪を有し、
   前記軌道走行前輪として前記第一駆動伝達輪と同軸に位置する第一軌道車輪および前記第二駆動伝達輪と同軸に位置する第二軌道車輪を有し、
   前記軌道走行後輪として前記第三駆動伝達輪と同軸に位置する第三軌道車輪および前記第四駆動伝達輪と同軸に位置する第四軌道車輪を有し、
   前記前部伝達機構として前記第一駆動伝達輪と前記第一軌道車輪とが一体に形成されている第一回転軸および前記第二駆動伝達輪と前記第二軌道車輪とが一体に形成されている第二回転軸を有し、
   前記後部伝達機構として前記第三駆動伝達輪と前記第三軌道車輪とが一体に形成されている第三回転軸および前記第四駆動伝達輪と前記第四軌道車輪とが一体に形成されている第四回転軸を有し、
   前記シャーシフレームは、前記路面走行前輪の下半部が前記第一駆動伝達輪と前記第二駆動伝達輪とで前後から支持される位置で前記第一回転軸と前記第二回転軸とを回転自在に軸支しているとともに前記路面走行後輪の下半部が前記第三駆動伝達輪と前記第四駆動伝達輪とで前後から支持される位置で前記第三回転軸と前記第四回転軸とを回転自在に軸支している請求項１に記載の軌陸走行システム。
3. 前記路面走行車両が、少なくとも前記路面走行前輪と前記路面走行後輪とが前記軌道走行台車より上方となる位置まで車体を昇降させるアウトリガ機構を有する請求項１または２に記載の軌陸走行システム。

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