JP6124525B2

JP6124525B2 - 索条牽引式輸送設備の救助運転装置

Info

Publication number: JP6124525B2
Application number: JP2012159138A
Authority: JP
Inventors: 元幸中村
Original assignee: 日本ケーブル株式会社
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: JP2014019279A

Description

本発明は、車両を索条で牽引して輸送を行う索条牽引式輸送設備に関し、詳しくは、通常の運転が非常停止したときに、乗客を乗せた車両を停留場まで運転する救助運転装置に関する。

索条により客車や台車（以下、これらをまとめて搬器という）を牽引して輸送を行う索条牽引式輸送設備は、旅客設備として人員の輸送を行うケーブルカーや、産業用設備として物資の輸送を行うインクライン等として知られている。索条牽引式輸送設備の一般的な構成としては、敷設されたレール上に搬器を移動可能に設置し、この搬器に接続された索条をウインチや滑車によって巻き掛け駆動することにより、搬器がレールに沿って移動するように構成している。

このように、索条牽引式輸送設備における搬器は、索条に牽引されて移動するために、搬器自体には駆動装置を設けておらず、したがって、走行音が静かであるとともにレールの構造も比較的簡易なために低コストであるという利点があり、自然環境もあまり損なわない点で優れている。また、搬器の移動は車輪とレールとの摩擦抵抗によるものではないので、走行する傾斜が急であっても走行可能であり、傾斜地における輸送設備として多用されている。

索条牽引式輸送設備が傾斜地で利用される場合には、山頂側の停留場に索条駆動用の滑車を配設してこの滑車に索条を巻き掛けて索条の両端に搬器を連結するか、または一端に搬器を連結し他端にはカウンターウエイトを連結して、いわゆるつるべ式に運行を行う方式が多く採用されている（例えば、特許文献１参照）。また、このようなつるべ方式によらず、ウインチにより索条を巻き取りまたは繰り出して運行を行う方式もある（例えば、特許文献２参照）。

一方、平坦な地形において利用される場合には、索条に一定の張力を負荷する必要性があることから、一般的に以下のような構成が採用される。まず、索条は軌道に沿って無端のループ状に張り渡されており、この索条は停留場等に備えた複数の滑車に巻き掛けられている。これらの滑車のうちのいずれか一箇所の滑車は、索条を巻き掛けた状態で移動可能に構成されており、この滑車に一定の力を作用させることにより索条に張力を負荷するようにしている。また、これとは別の滑車には、電動機等の動力源が連結され、これによって滑車が回転駆動されて索条が移動する（例えば、特許文献３参照）。搬器は、ループ状になった索条の所定の位置に連結され、停留場間を往復移動する。この場合、搬器に握索機を備え、これにより索条を握索及び放索することで、索条の任意の位置へ搬器を連結するように構成することも可能である（例えば、特許文献４参照）。

このような索条牽引式輸送設備においては、機器の故障等により車両が線路中に停止して運行不能になったときに備えて、レールにの側方に退避経路として階段や通路を設け、乗客がこれを歩行して退避できるようにしている（例えば、特許文献５参照）。

特開２００２−８７２４７号公報特開２００２−３４７６０９号公報実開平５−８９１４０号公報特開２００３−２１８９号公報実開平５−２６９８２号公報

ところで、このような索条牽引式輸送設備は、屋外に設置して利用されることがほとんどであり、また上記したように傾斜地に設けられることも多い。したがって、このような条件において上記の退避経路を使用するにあたっては、特に小児や高齢者の歩行に注意を要し、また降雨などの場合には、さらなる注意が必要である。そこで、このような通常の運行が不能になった場合において、索条の牽引による駆動でなくても車両を移動させることができれば、乗客を安全に停留場へ収容することができる。

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、通常の運行が不能になった場合に、線路中の車両を移動させることのできる索条牽引式輸送設備の救助運転装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、進行方向に敷設された二本のレール上を索条が駆動されることにより搬器を牽引して運行を行う索条牽引式輸送設備において、前記二本のレールの間に沿って敷設されたラックレールと、前記搬器に設けられた前記ラックレールと噛合するピニオンと、該ピニオンを駆動させる電動機と、該電動機への電力の供給を行うと共に前記電動機が発電した電力が充電される蓄電装置とを備え、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行されている通常の運行のとき、前記ピニオンが前記ラックレールの上で回転され、前記ピニオンの回転が前記電動機に伝達されて、前記電動機で発電が行われ、前記発電された電力は前記蓄電装置に充電されるように構成され、且つ、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行される通常の運行が、異常により不能になった場合、前記蓄電装置から電力を前記電動機に供給し前記電動機を駆動させることにより、前記ピニオンを停止させて前記搬器を停止させ、又は前記ピニオンを回転させて前記搬器を所定の位置まで移動させるように構成されていることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の索条牽引式輸送設備の救助運転装置において、前記ピニオンの回転により、前記電動機で発電が行われ、前記発電された電力が前記蓄電装置に供給される第一電気系統と、前記蓄電装置から前記電動機へ電力を供給する第二電気系統とが切替可能になっており、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行されているとき、前記蓄電装置に充電を行う前記第一電気系統に切り替わり、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行される通常の運行が、異常により不能になった場合、前記蓄電装置から電力を前記電動機に供給して前記ピニオンを駆動する前記第二電気系統に切り替わるように構成されていることを特徴としている。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の索条牽引式輸送設備の救助運転装置において、走行線路中の所定位置に固設された検出片と、前記搬器に設けられ、前記検出片を検出する位置検出器と、前記ピニオン又は前記電動機の回転信号を発信するロータリエンコーダと、前記位置検出器からの信号及び前記ロータリエンコーダからの回転信号を受信して前記電動機を駆動させる制御装置とを備え、該制御装置は、前記搬器が前記検出片を通過するときに、前記検出片を検出した前記位置検出器が発信した信号を受信し、且つ前記ロータリエンコーダからの回転信号を受信して前記電動機を駆動させることにより、前記ピニオンを停止させて前記搬器を特定の位置に停止させ、及び前記ピニオンを回転させて前記搬器を所定の位置まで移動させるように構成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、通常の運行が不能になった場合に搬器が自走して移動することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、蓄電装置の電圧が規定値以上のときは充電を行わないので、同期電動機への負荷が軽減される。また、請求項３に記載の発明によれば、同期電動機で運転を行う場合に自動運行が可能となる。

索条牽引式輸送設備の線路縦断面図搬器の正面図搬器の側面図台車の側面図台車の平面図ラックレールの斜視図電気系統図つるべ式索条牽引式輸送設備の模式図

以下、本発明の具体的な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線路の一例を示した線路縦断面である。図に示すように、索条牽引式輸送設備の線路は、標高の低い位置にある山麓停留場１８と標高の高い位置にある山頂停留場１９とを結んで形成されており、地形の傾斜に合わせてレール１１が敷設され、また、索条１２もレール１１に沿って延線されており、搬器１０はレール１１上を索条１２に牽引されて走行する。線路中には、索条１２の位置を保持するために受索誘導ローラー１６及び圧索誘導ローラー１７を配置して索条１２を支承している。

図２及び図３は、索条牽引式輸送設備で運行する搬器１０の正面図及び側面図である。搬器１０は、台車３０と、懸垂フレーム３８と、懸垂機３１と、客車３２とからなっている。台車３０の前後左右の下端部四箇所には、走行輪３３を回転自在に備えており、これがレール１１に沿って転動し走行する。客車３２は、懸垂機３１を介して懸垂フレーム３８に揺動自在に取り付けられており、線路の勾配が変化しても客車３２の姿勢は水平に保たれる。

台車３０には、前後方向の中央部付近において両側方に突出して握索機３９を備え、この握索機３９により索条１２を握索して台車３０と索条１２が連結される。握索機３９は、例えば索道等で採用されているバネ式の握索機３９であって、握索機３９に内蔵されたバネの変形力を握子に作用又は解除させることにより、握索機３９と索条１２とを連結又は脱離させることが可能になっている。このような構成により索条１２に連結した台車３０は、索条１２が移動することにより台車３０の両側方を牽引されて移動する。

図４及び図５は、台車３０の側面図及び平面図である。左右のレール１１の間には、ラックレール４０がレール１１と平行して敷設されている。ラックレール４０は、長手方向へ連続して歯が形成された通常のラックでもよいが、本実施形態ではピンラックとしている。すなわち、図６に示すようにラックレール４０は、平行に配設された左右のコ字形鋼材４０ａの間に、円形断面又は台形断面のラックピン４０ｂを一定間隔で固着したものである。台車３０には、ピニオン４１を回転自在に軸支しており、このピニオン４１がラックレール４０と咬合している。

ピニオン４１には、ピニオン軸４２を嵌着しており、このピニオン軸４２は軸受け４３に回転自在に支持されて、ピニオン４１とピニオン軸４２は共に回転する。ピニオン軸４２の両端は、軸受け４３の外側へ突出しており、一方の軸端にはピニオン軸４２の回転を計測するロータリエンコーダ４４が取り付けられ、他方の軸端には減速機４５の出力軸が連結されている。減速機４５の入力軸には、ブレーキ内蔵型の同期電動機４６が連結されており、電動機４６の軸とピニオン４１とは同期して回転する。前記のロータリエンコーダ４４は、同期電動機４６回転軸の反負荷側に取り付けてもよい。

さらに台車３０には、インバータ４７、蓄電装置４８及び制御装置４９を備えており、それぞれは電気的に接続されている。図７は、これらの接続を示す電気系統図である。同期電動機４６は、接点５２を介してインバータ４７に接続されており、このインバータ４７は、接点５３を介して蓄電装置４８と接続されている。同期電動機４６と接点５２との間において回路は分岐しており、この分岐した側には、接点５１及び充電制御装置５０を介して蓄電装置４８が接続されている。インバータ４７には制御装置４９が接続されており、制御装置４９は、ロータリエンコーダ４４及び後述する位置検出器５４からの信号に基づいてインバータ４７を制御する。

このような回路構成において、各機器は以下のように動作する。まず、通常の運転時、すなわち搬器１０が索条１２に牽引されて運転を行う場合には、上記電気回路において接点５１が閉じられるとともに、接点５２及び接点５３は開放されている。搬器１０が移動するとピニオン４１が回転し、これによって同期電動機４６が回転させられて交流電力が発生する。充電制御装置５０は、整流回路や電圧制御回路等を備えており、蓄電装置４８の電圧が規定値より低いときには、同期電動機４６により発電された電力を通電して蓄電装置４８を充電し、蓄電装置４８の電圧が規定値より高いときには、蓄電装置４８の充電を行わないように制御する。これにより充電しないときには同期電動機４６への負荷が軽減され、蓄電装置４８には常に規定の電力が蓄えられた状態を保持できる。

次ぎに、何らかの異常により通常の運転が不能になった場合には、以下のようにして搬器１０の運転を行うことができる。前記電気回路において、接点５１を開放するとともに、接点５２及び接点５３を閉じる。これにより蓄電装置４８からインバータ４７に通電され、インバータ４７を制御することにより同期電動機４６に電力が供給される。このとき、同期電動機４６のブレーキを動作させ、同期電動機４６が回転しないようにしている。

次いで、搬器１０の握索機３９を開放して、索条１２と搬器１０の連結を解除する。このとき、前記したように同期電動機４６はブレーキが掛けられているので、搬器１０は移動することがない。つづいて、搬器１０に備えた押し釦等により運転開始信号を制御装置４９に発信すると、これを受けて制御装置４９は、インバータ４７の制御を開始するとともに同期電動機４６のブレーキを開放し、インバータ４７から電力の供給を受けた同期電動機４６が回転して搬器１０が移動する。

制御装置４９は、ロータリエンコーダ４４からの信号により速度パターンを自動生成するようになっており、これに基づいて、例えば次のようにインバータ４７を制御する。走行線路中には、停留場１８、１９の搬器停止位置から所定の距離の位置に、検出片５５を固設している（図７参照）。搬器１０がこの位置を通過するときに位置検出器５４が検出片５５を検出し、この信号を制御装置４９に発信する。制御装置４９は、この信号を受けて減速度パターンを生成し、ロータリエンコーダ４４からの信号と減速度パターンとを比較することによりインバータ４７を制御し、搬器１０を減速させた後、停留場１８、１９で搬器１０を自動停止させる。このとき、搬器１０が停止するのと同時に、同期電動機４６のブレーキを動作させ、搬器１０を定位置に保持する。この構成によれば、搬器１０の自動運転が可能である。

上記の説明では、同期電動機４６を駆動して運転を行う場合であったが、傾斜した線路において搬器１０を下降させる場合は次ぎのように動作する。この場合には、同期電動機４６を発電機として動作させ、この回生電力を制御して搬器１０の速度を制御する。図７に示すように、インバータ４７と蓄電装置４８との間には、制動ユニット５６を介して抵抗器５７が接続されており、同期電動機４６で回生電力が発生すると制動ユニット５６がこれを検知し、回生電力を抵抗器５７に導いて消費する。これにより同期電動機４６に制動力が発生し、これを制御することにより搬器１０の速度制御が行われる。

この後、通常の運転に復帰する場合には、上記と逆の操作を行えばよい。すなわち、搬器１０の握索機３９を索条１２に握索させ、各接点５１、５２、５３を通常運転の状態に戻し、この後、同期電動機４６のブレーキを開放する。このように、極めて容易に通常運転の状態へと復帰することが可能である。

以上、索条１２を握放索可能な搬器１０による実施形態を説明したが、以下のように搬器１０ａに索条１２を固着して運行を行う索条牽引式輸送設備においても、本発明は実施可能である。

図８は、つるべ式索条牽引式輸送設備の模式図である。レール１１ａ上を走行する搬器１０ａには、索条１２の一端を固着し牽引する。索条１２は、上方側の停留場に備えた駆動滑車６０に巻き掛けられた後、再び線路下方へ折り返され、他端部にカウンターウエイト６１が固着されている。この構成により、駆動滑車６０を正又は逆回転駆動することによって、搬器１０ａとカウンターウエイト６１が互いに逆方向へ往復運行を行う。線路に敷設されたラックレール４０、及び搬器１０ａに備えたピニオン等の各機器類の構成は、上記と同様に構成されている。

この構成により、通常の運行時に何らかの異常が発生した場合には、駆動滑車６０を制動して運行が停止する。この場合には、まず、前記と同様に搬器１０に備えた同期電動機４６のブレーキを動作させて、搬器１０を停止保持するとともに、同期電動機４６に電力を供給する側へ接点５１、５２、５３を切り替える。次ぎに、駆動滑車６０に作用している制動機等を開放して、駆動滑車６０を回転自在な状態にする。この後、インバータ４７を制御して搬器１０ａの運転を開始する。この実施形態の場合には、搬器１０ａの荷重がカウンターウエイト６１により相殺されているので、搬器１０ａを移動させるエネルギーは前記の実施形態より少なくて済むため、同期電動機４６や蓄電装置４８等の機器類は、前記実施形態のものより性能が低いもので構成することができる。

１０搬器
１０ａ搬器
１１レール
１１ａレール
１２索条
１６受索誘導ローラー
１７圧索誘導ローラー
１８山麓停留場
１９山頂停留場
３０台車
３１懸垂機
３２客車
３３走行輪
３８懸垂フレーム
３９握索機
４０ラックレール
４０ａコ字形鋼材
４０ｂラックピン
４１ピニオン
４２ピニオン軸
４３軸受け
４４ロータリエンコーダ
４５減速機
４６同期電動機
４７インバータ
４８蓄電装置
４９制御装置
５０充電制御装置
５１接点
５２接点
５３接点
５４位置検出器
５５検出片
５６制動ユニット
５７抵抗器
６０駆動滑車
６１カウンターウエイト

Claims

進行方向に敷設された二本のレール上を索条が駆動されることにより搬器を牽引して運行を行う索条牽引式輸送設備において、
前記二本のレールの間に沿って敷設されたラックレールと、
前記搬器に設けられ、前記ラックレールと噛合するピニオンと、
該ピニオンを駆動させる電動機と、
該電動機への電力の供給を行うと共に前記電動機が発電した電力が充電される蓄電装置とを備え、
前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行されている通常の運行のとき、前記ピニオンが前記ラックレールの上で回転され、前記ピニオンの回転が前記電動機に伝達されて、前記電動機で発電が行われ、前記発電された電力は前記蓄電装置に充電されるように構成され、且つ、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行される通常の運行が、異常により不能になった場合、前記蓄電装置から電力を前記電動機に供給し前記電動機を駆動させることにより、前記ピニオンを停止させて前記搬器を停止させ、又は前記ピニオンを回転させて前記搬器を所定の位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする索条牽引式輸送設備の救助運転装置。
前記ピニオンの回転により、前記電動機で発電が行われ、前記発電された電力が前記蓄電装置に供給される第一電気系統と、前記蓄電装置から前記電動機へ電力を供給する第二電気系統とが切替可能に備えられ、
前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行される通常の運行のとき、前記蓄電装置に充電を行う前記第一電気系統に切り替わり、前記索条が駆動されることにより前記搬器が牽引されて運行される通常の運行が、異常により不能になった場合、前記蓄電装置から電力を前記電動機に供給して前記ピニオンを駆動する前記第二電気系統に切り替わるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の索条牽引式輸送設備の救助運転装置。
走行線路中の所定位置に固設された検出片と、
前記搬器に設けられ、前記検出片を検出する位置検出器と、
前記ピニオン又は前記電動機の回転信号を発信するロータリエンコーダと、
前記位置検出器からの信号及び前記ロータリエンコーダからの回転信号を受信して前記電動機を駆動させる制御装置とを備え、
該制御装置は、前記搬器が前記検出片を通過するときに、前記検出片を検出した前記位置検出器が発信した信号を受信し、且つ前記ロータリエンコーダからの回転信号を受信して前記電動機を駆動させることにより、前記ピニオンを停止させて前記搬器を特定の位置に停止させ、及び前記ピニオンを回転させて前記搬器を所定の位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の索条牽引式輸送設備の救助運転装置。