JP4926137B2 - 跨座型モノレール分岐器 - Google Patents

Description

本発明は、跨座型のモノレール軌道において、一方の軌道から他方の軌道に進路の切り替えをするのに用いられる跨座型モノレール分岐器に関する。

従来のモノレール分岐器は、固定軌道桁間に配置され、台車によって転換方向に移動可能に支持された分岐桁により構成されていた。分岐桁は、該分岐桁の下面に取り付けられたアームガイドと、基礎上に設けられた回転ローラを有したクランクアームと、クランクアームとからなる駆動装置によって転轍動作を行っていた。

従来技術の分岐器は、直列に接続した一連の分岐桁から構成されており、各分岐桁の水平面内の移動を可能とする台車に支持されている。そして、一連の分岐桁の一方の端部を支点として、各分岐桁を支持する台車を所定の距離だけ円弧状に移動させることにより、分岐動作をしていた。分岐桁を支持する台車は分岐桁にボルト接合されており、台車が備える車輪は円柱形状である。台車が備える車輪は、移動中に横滑りを生じるため、レール上に定期的にグリスを塗布する必要があった。

また、従来技術のアームガイドとクランクアームは、台車との干渉を避けるため、分岐桁の長手方向の端部から多少内側に入った位置に設置されており、更にアームガイドとクランクアームの間には機械的に必要な隙間を有しているため、分岐桁端部の停止位置に誤差が生じていた。この誤差を補正するために、台車側に取り付けたロックアームと基礎側に設置したロック受とからなるロック装置が備えられている。ロックアームとロック受とは滑りながら押し込む方式となっているため、ロック受表面に定期的にグリスを塗布する必要があった。

分岐器は通常屋外に設置されるため、レールやロック受に塗布したグリスは雨水により流され、環境上の問題がある。

跨座型モノレール分岐器として、本出願人は、長さの短い複数の分岐桁を直列に接続して構成し、上流側分岐桁を下流側分岐桁に対してＴ型ピンを介して載せ、Ｔ型ピンの水平ピンの軸方向の両端を軸受によって分岐桁の下面に固定させた構造を提案している（特許文献１参照）。水平ピンと垂直ピンとの接合部は大きな径とし、モノレール車両が走行すると、両桁は水平方向に押されるが、水平ピンの軸端と蓋との間にはゴム板を設けて、水平ピンの軸方向移動を防止して、衝突音の発生を防止している。
特開２００６−７０６３８号公報

本発明の目的は、複数の連接される分岐軌道桁をモータで駆動されるネジ棒のねじ作用を利用して、所定の転轍を得ることができる跨座型モノレール分岐器を提供することである。また、外気に曝される部分については摺動部がないような構成とし、グリスを必要としない、環境に優しい跨座型モノレール分岐器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による跨座型モノレール分岐器は、跨座型モノレールの進路を切り替える分岐器であって、分岐桁関節部で連接された複数の分岐軌道桁と、前記各分岐桁関節部において前記分岐軌道桁を支持し基礎上を走行可能に配置されている支持台車と、前記支持台車を駆動する駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記基礎上に前記分岐軌道桁に対して交差して配置されるとともに前記支持台車と螺合するネジ棒と、前記ネジ棒を回転させるギアモータとを有しており、前記分岐軌道桁は、前記ネジ棒による送りネジ作用に基づいて移動される前記支持台車によって転換されることを特徴としている。

この跨座型モノレール分岐器によれば、各分岐桁関節部において、基礎上に分岐軌動桁と交差する方向に回転可能となるよう軸受支持により配置したネジ棒が、駆動装置を構成するギアモータによって回転される。回転するネジ棒の送りネジ作用に基づいて支持台車が移動することで、各分岐桁関節部において、分岐軌道桁が隣接する分岐軌道桁に対して順次、転換方向に移動し、跨座型モノレールの進路が切り替えられる。

この跨座型モノレール分岐器において、移動台車にはネジ棒を通すためのネジ座が設けられる。また、ネジ棒は基礎上に分岐軌道桁に対して交差して配置されているので、転轍時に、移動台車がネジ棒に沿う方向に直線的に移動するのに対して、分岐軌道桁は隣の分岐軌道桁に対して順次折れ曲がり且つ全体として円弧状に近似した態様で移動する。その結果、支持台車と分岐軌道桁との間に生じる橋軸方向及び回転方向の相対変位は、支持台車と分岐軌道桁との間にスライディングプレートとターンテーブルとからなる逃げ構造を形成することにより、干渉することのない逃げが達成される。

また、この跨座型モノレール分岐器において、各分岐桁関節部の転換量と当該転換量に合わされた各分岐軌道桁の転換速度とを調整するため、各ネジ棒の間に減速機を設けることができる。更に、前記支持台車の転倒を防ぐため、前記基礎上に前記支持台車の移動を制限するストッパーを設けることが好ましい。

本発明による跨座型モノレール分岐器によれば、ギアモータによって回転されるネジ棒の送りネジ作用に基づいて支持台車を分岐軌道桁に対して交差する方向に移動させることができ、各分岐桁関節部において、分岐軌道桁が隣接する分岐軌道桁に対して順次、転換方向に移動し、複数の分岐軌道桁による可及的に滑らかな分岐器が得られる。また、各分岐桁関節部において、可動部分を覆うことにより外気に曝される部位が生じないように構成することが可能となり、そうした場合にはグリス塗布が不要となる。更に、支持台車はネジ棒に沿って直線状を移動するため横滑りが無くなる。また、送りネジ機構に備わる停止精度の向上により、強制ロック装置が不要となる。以上のことから、外気に曝される部位のグリスレス化を図ることができる。

以下、本発明による跨座型モノレール用分岐器の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による跨座型モノレール用分岐器の一実施形態を示す平面図であり、当該跨座型モノレール用分岐器が定位状態（直線状態）にあるときを示す。図２は図１に示す跨座型モノレール用分岐器が反位状態（曲線状態）にあるときを示す平面図であり、図３は図２に示す跨座型モノレール用分岐器の側面図である。

本発明による跨座型モノレール分岐器は、図１に示すように、固定端側隣接桁１から、可動端側曲線隣接桁２ａ又は可動端側直線隣接桁２ｂに進路を切り替えるモノレール分岐器である。跨座型モノレール分岐器は、基礎（地上）側において固定的に設けられている固定端側隣接桁１と可動端側隣接桁２ａ，２ｂとの間に配置され、４本の連接された分岐軌道桁（以下、「分岐桁」という）３と、各分岐桁３を支える支持台車５及び固定端支持台車４と、各支持台車５が走行するレール７と、各分岐桁３の各関節部に交差（概略、直交）する方向で基礎側に配置したネジ棒１１と、ネジ棒１１を回転させるためのギアモータ１３と、各分岐桁３の関節部に適合させてネジ棒１１の回転速度を変えるための減速機１２と、を備えている。

ギアモータ１３の回転出力は、連結軸１５を介して可動端側隣接桁２ａ，２ｂに最も近いベベルギア付減速機（以下、「減速機」という）１２に伝達される。減速機１２の出力はネジ棒１１に伝達されてネジ棒１１を回転させ、可動端側隣接桁２ａ，２ｂに最も近い支持台車５をレール７に沿って移動させる。可動端側隣接桁２ａ，２ｂに次に近い支持台車５は、先の減速機１２に対して連結軸１５及び次のベベルギア付減速機１２を介して回転力が次のネジ棒１１に伝達されることにより、レール７に沿って移動する。以下、同様にして、ギアモータ１３の回転出力が固定端側隣接桁１に最も近いネジ棒１１にまで伝達されて、固定端側隣接桁１に最も近い支持台車５がレール７に沿って移動する。このように、すべてのネジ棒１１は、一括して一つのギアモータ１３によって回転される。

ネジ棒１１は隣り合う分岐桁３，３間の桁関節部に配置され、しかも各ネジ棒１１は連結軸１５及び減速機１２により締結されているので、機械的に同期を取りながら回転することができ、各分岐桁３は角折れが生じることなく安全に転換することが可能となる。即ち、各減速機１２の調整された減速比によって、連続する有限個の分岐桁３は、それぞれ調整された転換速度で以て関節部において順次屈折するように移動し、反位された状態では固定端側隣接桁１と可動端側隣接桁２ａとを可及的に滑らかに繋ぐように変位する。

図２に示すように、各分岐桁３は固定端側の端部を中心として円弧状に移動するのに対し、支持台車５の移動はネジ棒１１に支配されるので、直線上に移動する。このため、分岐桁３と支持台車５の間には、橋軸方向（分岐桁長手方向）及び回転軸回りにそれぞれ相対変位が生じる。

図４は跨座型モノレール分岐器の断面図であり、図５はその側面図である。図４及び図５に基づいて、走行台車の走行案内構造とともに、分岐器の転換時に支持台車が走行するときの上記の相対位置の変位に対する逃げ構造についても合わせて説明する。

図３及び図５に示すように、各分岐桁関節部においては、一方の分岐軌道桁３の端部３ａと分岐軌道桁３に隣接する他方の分岐軌道桁３の対応する端部３ｂとは、互いに遊動可能に上下に配置（端部３ｂが端部３ａの上に来る配置）して組み合わせて構成されている。支持台車５は、端部３ａが下側に配置された側の分岐軌道桁３を直接に支持しており、端部３ａが上側に配置された側の分岐軌道桁３を間接的に支持している。これによって、支持台車５はいずれの分岐軌道桁３，３の重量をも支持している。

各桁関節部において、支持台車５は、上側支持台車２１と下側支持台車２２とで分割された構造となっている。上側支持台車２１と下側支持台車２２の間にはターンテーブル２３が設けられており、ターンテーブル２３によって、上側支持台車２１と下側支持台車２２とは互いに回転可能な構造となっている。ネジ棒１１は、受台２５，２５に回転自在に支持されているとともに下側支持台車２２に取り付けられたネジ座２６に螺合する形態で組み込まれている。

ネジ棒１１は、全体がジャバラ２９によって覆われており、雨や雪のような錆の原因になるとともにグリスを洗い流してしまう水分、或いは異物のようなネジ作用にとって障害となる物の付着を防止している。レール７の各端部の更に外側には、支持台車５のオーバーランを阻止するストッパー８，８が設けられている。減速機１２の回転出力によってネジ棒１１を回転するとき、ネジ座２６との間で奏するねじ送り作用により、支持台車２２はレール７に沿って移動される。

分岐桁３の下方には、上側支持台車２１と掛け合うためのガイド２８が取り付けられている。上側支持台車２１は、ガイド２８と掛け合うため、断面Ｔ型構造とされている。また、ガイド２８と上側支持台車２１の間にはスライディングプレート２４を設置し、両者が分岐桁３の長手方向に滑り可能な構造となっている。また、下側支持台車２２と基礎との間には、浮き上がり防止手段２７ａ，２７ｂが設けられており、下側支持台車２２がレール７から浮き上がって転倒する事態に陥るのを防止している。

次に、支持台車５と分岐桁３との間の相対変位の逃げについて説明する。
相対位置の変位に対する逃げ構造は、支持台車５が上側支持台車２１と下側支持台車２２により分割されている構造によって得られる。即ち、転轍時には、移動台車５がネジ棒１１に沿う方向に直線的に移動するのに対して、分岐桁３は固定端側隣接桁１から円弧状に移動する。その移動経路が異なるため、支持台車５と分岐桁３との間には橋軸方向及び回転軸回りの相対変位が生じる。支持台車５と分岐桁３との間にターンテーブル２３とスライディングプレート２４とからなる逃げ構造を形成することにより、回転軸回りの相対変位については、ターンテーブル２３によって上側支持台車２１と下側支持台車２２との間で逃げが達成され、橋軸方向の相対変位については、スライディングプレート２４によって上側支持台車２１と分岐桁３との間で吸収されて、互いに干渉することのない逃げが達成される。以上により、前記相対位置の変位に対して逃げることができ、且つ車両走行時の荷重から分岐桁３の動揺を保持することができる。

上記の如く分岐器を構成することにより、停止精度の向上及び転換抵抗低減を図った分岐器を提供することができる。
なお、本発明による跨座型モノレール軌道の進路を切り替える分岐器の一態様として、分岐桁関節部で連接された複数の分岐軌道桁と、前記各分岐桁関節部において前記分岐軌道桁を支持し基礎上を走行可能に配置されている支持台車と、前記支持台車を駆動する駆動装置とを備えており、前記支持台車は前記駆動装置によって前記基礎上に前記分岐軌道桁に対して交差する方向に直線的に駆動され、前記分岐軌動桁と前記支持台車の間には前記各分岐桁関節部における回転軸回り及び橋軸方向の相対変位に対する逃げ構造を備えるものとすることができる。駆動装置としては、好ましくは、支持台車と螺合するネジ棒と、前記ネジ棒を回転させるギアモータとを有しており、前記分岐軌道桁は、前記ネジ棒による送りネジ作用に基づいて移動させることができる。また、逃げ構造は、前記分岐軌動桁と前記支持台車の間に設けられたスライディングプレートとターンテーブルとで構成することができる。ターンテーブルは転換により分岐軌動桁と前記支持台車の間に生じる回転回りを吸収し、スライディングプレートは転換により分岐軌動桁と前記支持台車の間に生じる橋軸方向の相対変位を吸収することができる。

跨座型モノレール分岐器の定位状態の平面図。 跨座型モノレール分岐器の反位状態の平面図。 跨座型モノレール分岐器の側面図。 跨座型モノレール分岐器の断面図。 跨座型モノレール分岐器の詳細側面図。

符号の説明

１‥‥固定端側隣接桁
２ａ‥‥可動端側曲線隣接桁 ２ｂ‥‥可動端側直線隣接桁
３‥‥分岐桁 ４‥‥固定端支持台車
５‥‥支持台車 ６‥‥ベースプレート
７‥‥レール ８‥‥ストッパー
１１‥‥ネジ棒 １２‥‥減速機
１３‥‥ギアモータ １４‥‥カップリング
１５‥‥連結軸
２１‥‥上側支持台車 ２２‥‥下側支持台車
２３‥‥ターンテーブル ２４‥‥スライディングプレート
２５‥‥受台 ２６‥‥ネジ座
２７ａ，２７ｂ‥‥浮き上がり防止手段 ２８‥‥ガイド
２９‥‥ジャバラ

Claims (5)

1. 跨座型モノレール軌道の進路を切り替える分岐器において、
   分岐桁関節部で連接された複数の分岐軌道桁と、前記各分岐桁関節部において前記分岐軌道桁を支持し基礎上に敷かれたレール上を走行可能に配置されている支持台車と、前記支持台車を駆動する駆動装置とを備え、
   前記駆動装置は、前記基礎上に配設されるギアモータと、各分岐軌道桁を支持する基礎上に設けられたべベルギア付減速機と、ギアモータと各ベベルギア付減速機の間を連結する連結軸と、ベベルギア付減速機に連結され、前記基礎上に前記分岐軌道桁に対して交差して配置されるとともに前記支持台車と螺合するネジ棒とを備え、
   前記分岐軌道桁は、前記ネジ棒による送りネジ作用に基づいて移動される前記支持台車によって転換されるとともに、
   前記分岐軌道桁と前記支持台車の間にスライディングプレートとターンテーブルが設けられており、
   前記スライディングプレートと前記ターンテーブルとは、転換により前記分岐軌道桁と前記支持台車の間に生じる回転軸回り及び橋軸方向の相対変位に対する逃げ構造を与えており、
   前記ベベルギア付減速機は、前記各分岐桁関節部の転換量と当該転換量に合わされた前記各分岐軌道桁の転換速度とを調整する機能を備えること
   を特徴とする跨座型モノレール分岐器。
2. 請求項１の跨座型モノレール分岐器において、
   前記支持台車の転倒を防ぐため、前記基礎上に前記支持台車の移動を制限するストッパーを設けたこと
   を特徴とする跨座型モノレール分岐器。
3. 請求項１の跨座型モノレール分岐器において、
   前記ネジ棒は前記支持台車に取り付けられているネジ座と螺合しており、前記ネジ棒は、前記ネジ座から外側に露出する部分がジャバラによって覆われていること
   を特徴とする跨座型モノレール分岐器。
4. 請求項１の跨座型モノレール分岐器において、
   前記支持台車は、前記基礎上に敷設されたレール上を走行可能である下側支持台車と、前記分岐軌道桁の端部を支持する上側支持台車とを備えており、前記下側支持台車と前記上側支持台車との間に前記ターンテーブルが配置されており、前記上側支持台車と前記分岐軌道桁の端部との間に前記スライディングプレートが配置されていること
   を特徴とする跨座型モノレール分岐器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の跨座型モノレール分岐器において、
   前記各分岐桁関節部は、一方の前記分岐軌道桁の端部と当該分岐軌道桁に隣接する他方の前記分岐軌道桁の対応する端部とを互いに遊動可能に上下に配置して組み合わせて成り、前記支持台車は前記端部が下側に配置された側の前記分岐軌道桁を支持していること
   を特徴とする跨座型モノレール分岐器。

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