JP6571316B2 - 電車車体運搬車 - Google Patents

Description

本発明は、電車車体を運搬する運搬車に関する。

従来、例えば電車の台車と車体を分離して修繕等の作業を行う際に、分離場から修繕場の間で搬入や搬出等の運搬を行う場合に、電車車体運搬車を使用している（例えば、特許文献１〜３を参照）。
このような電車車体運搬車は、トラクタ１台とトレーラ１台とで構成されており、当該電車車体運搬車を２台用意し、トレーラの後端部を向かい合せて配置することにより、前後２台のトレーラに車体を跨って乗せて操舵して自走行している。

このような電車車体運搬車において、運搬される車体の前後にトラクタが配置されるため、当該車体の運搬方向に応じて進行方向前側のトラクタの操舵手段のハンドル用いて運転される。
トラクタとトレーラは、自在に回転できる旋回軸で結合し、トラクタの足回りは旋回小回りのできる１軸配置とし、エンジンを駆動源としトルクコンバータ、減速機、ディファレンシャルギア、車輪等を備えた駆動装置を備えている。
また、トラクタは、例えば特許文献３に示すように、駆動源のエンジンで油圧ポンプを作動させ油圧をブースターに送り運転手のハンドル操作により制御弁を介してブースターピストンを出し入れして、ピストンに繋がる操舵用ラックによりトラクタとトレーラを結合する旋回軸を回転させて行う操舵装置を備えている。

上記した従来の一対の電車車体運搬車によって車体の運搬走行を行う時には、進行方向前位側のトラクタは、エンジン駆動にて牽引するとともにハンドル操舵により自走行し、進行方向後位側のトラクタは、エンジンは駆動のままでトルクコンバータがクラッチを断としてエンジンの動力伝達を絶つように構成されている。
このとき、後位側のトラクタのエンジンは駆動しているので、油圧ポンプは作動しハンドル操舵ができるため、後位側のトラクタは、前位側のトラクタに牽引されながらハンドル操舵して追従走行する。

このように、一対の電車車体運搬車を用いて運搬することにより、前後のトラクタに乗車する運転手間の相互の合図で、牽引側、非牽引側を変えることが可能で、自在に前進方向を選択して走行することができる。

しかしながら、従来の電車車体運搬車は、エンジンを駆動源として車輪を回転させる駆動装置とハンドル操舵による旋回軸を回転させる操舵装置とが別系統に構成されているために、旋回時に、運転手が車輪の回転速さに合わせてハンドル操作して旋回軸を回してトラクタ、車輪の向きを変えている。
この際に車輪の回転速さとハンドル操舵による旋回軸の回転速さとが合わないことがあり、このため車輪が横滑りして、運搬路の壁面等の他の物体に電車車体が衝突することがあった。

特公昭 ４４−７２８１号公報 実公昭 ３９−４８０１号公報 実公昭 ４１−１１７６６号公報

本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、車輪の駆動装置及び操舵装置を１系統にして旋回時のタイヤの横滑りを防止できる電車車体運搬車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電車車体運搬車は、電車車体を支持するトレーラと、前記トレーラに対して前記トレーラに固定された旋回軸を介して回転自在に結合されたトラクタと、からなり、前記トラクタは、ハンドル及びアクセルペダルを有する運転席と、一対の車輪と、前記一対の車輪を回転させる一対の駆動モータ及び前記一対の駆動モータの回転力を前記一対の車輪に伝達する一対の伝達機構と、前記ハンドルの操舵角及び前記アクセルペダルの踏み角に応じて前記一対の駆動モータのそれぞれの指令値を演算する演算装置と、前記トレーラに対して前記トラクタを前記旋回軸を中心に相対回転させる相対回転機構と、を備え、前記演算装置は、前記ハンドルの操舵角に応じて前記相対回転機構の回転制御を行う。

また、前記一対の駆動モータは、回転力の出力軸への伝達をオンオフする機能を有し、前記相対回転機構は、前記相対回転をオンオフする機能を有し、前記トラクタは、前記一対の駆動モータのオンオフする機能と前記相対回転機構のオンオフする機能とをそれぞれ個別に切り替える切替スイッチを備えるように構成してもよい。

本発明の電車車体運搬車によれば、次の効果が得られる。
（１）ハンドルの操舵角とアクセルペダルの踏み角とに応じて最適な車輪の回転速度を左右で独立に制御することができることから、旋回時の車輪の横滑りが無くなり、電車車体が運搬路の壁面等の他の物体に衝突することなく走行できる。
（２）駆動源に一対の駆動モータを用いたため、車輪を回転させるための駆動装置から排気ガスを排出せず、作業者や運転者の健康を害するおそれがない。

本発明の電車車体運搬車を用いて、実際に車体を載置及び運搬している様子を示す側面図である。 本発明の電車車体運搬車におけるトラクタの駆動装置の詳細を示す平面図である。 図２の駆動装置において駆動回転軸の中心を通る水平面における断面図である。 本発明の電車車体運搬車の操舵方式を示す図である。 本発明の電車車体運搬車のトラクタとトレーラとの結合構造を説明する要部の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の電車車体運搬車を用いて、実際に車体を載置及び運搬している様子を示す側面図である。ここで、説明の都合上、図１において車体は紙面左方向に前進するものとする。
本発明の電車車体運搬車は、運搬される車体Ｗの前後に配置されるものであって、図１に示すように、車体の前側（前位側）に配置される電車車体運搬車は、前位側のトラクタ１ａと前位側のトレーラ２ａとを、トレーラ２ａに固定された旋回軸３ａで旋回自由に取付けることにより構成されている。すなわち、トラクタ１ａは旋回軸３ａに対して旋回自由に取付けられている。
また、車体の後側にも後位側のトラクタ１ｂとトレーラ２ｂとをトレーラ２ｂに固定された旋回軸３ｂで旋回自由に取付けられた電車車体運搬車が配置される。

図２は、本発明の電車車体運搬車におけるトラクタの駆動装置の詳細を示す平面図である。なお、前位側のトラクタ１ａと後位側のトラクタ１ｂとは同一の構成を備えているため、ここでは前位側のトラクタ１ａの構成を例示する。
前位側のトラクタ１ａは、一対の車輪７ａを左右に有しており、それぞれ駆動回転軸８ａ、アクスルチューブ９ａ、減速機１０ａ、及び駆動モータ１１ａ等を備えている。
図２に示すように、これらの構成はそれぞれ左右で独立しており、その結果、一対の車輪７ａはそれぞれ独立して回転制御することができる。

図３は、図２において７ａ〜１１ａの符号で示される駆動装置の駆動回転軸８ａの中心を通る水平面における断面図である。
図３に示すように、車輪７ａはリム１２ａ及びホイールハブ１３ａを備え、駆動回転軸８ａの一端に締結ボルト等で固着されている。またホイールハブ１３ａは、軸受２０ａを介してアクスルチューブ９ａにより支持されている。
駆動回転軸８ａは、アクスルチューブ９ａの内部を貫通するように配置され、その他端がスプライン等で減速機１０ａ内の歯車軸１４ａに接続されている。
減速機１０ａは、内部に歯車１４ａ〜１７ａを備えており、上述のとおり歯車１４ａは駆動回転軸８ａと接続されており、歯車１７ａはフランジ等を介して駆動モータ１１ａの回転軸と取付けられている。
また、アクスルチューブ９ａは、支持脚１９ａでトラクタ１ａの下部にボルト等で結合固着されている。
さらに、一対の駆動モータ１１ａは、運転者が切替スイッチ（図示せず）を操作することにより、駆動モータ１１ａの回転力を駆動回転軸８ａに伝達するモード（オンモード）と伝達しないモード（オフモード）とを切り替えることができるように構成されている。

このような構成によれば、駆動モータ１１ａ回転は減速機１０ａを介して駆動回転軸８ａに伝わり、当該駆動回転軸８ａに固着されているホイールハブ１３ａを介してリム１２ａにその回転が伝ることによって車輪７ａを回転させる。
また、図１〜図３に示す一対の車輪７ａは、トラクタ１ａにその回転軸が同一軸心となるように固定されており、当該一対の車輪７ａにそれぞれ接続されている駆動モータ１１ａの回転数が同一の場合には直進動作を行う。
一方、一対の駆動モータ１１ａの回転数に差異を設ければ、上記一対の車輪７ａの回転速度が異なるため、トラクタ１ａはトレーラ２ａと結合するための旋回軸３ａを中心に旋回することになる。
本発明の電車車体運搬車は、車輪７ａを回転させる駆動装置の駆動源に駆動モータ１１ａを用いているため、従来のエンジン駆動の駆動装置と異なり、排気ガスを噴出することなく、運転者の健康を害するおそれがない。

図４は、本発明の電車車体運搬車の操舵方式を示す図である。なお、前位側のトラクタ１ａと後位側のトラクタ１ｂとは同一の構成を備えているため、ここでは前位側のトラクタ１ａの構成を例示する。
図４に示すとおり、前位側のトラクタ１ａの運転席には、操舵用のハンドル２１ａ、操舵角検出装置２２ａ、及びアクセルペダル２３ａが取付けてある。
操舵角検出装置２２ａは、ハンドル２１ａの操舵角を電気的に検出可能な機構を備えた装置であり、例えばパルスカウンタの変化又は抵抗値の変化又は電圧の変化等を電気的に検出して、ハンドルの回転角（操舵角）を電気信号化するものである。
アクセルペダル２３ａは、その踏み角（アクセル開度）を電気信号として出力できる機能を有しており、上記操舵角検出装置２２ａ及びアクセルペダル２３ａは、それぞれ演算装置２４ａに接続されている。
また、一対の駆動モータ１１ａには、それぞれ駆動モータ制御装置２５ａが接続されており、当該駆動モータ制御装置２５ａは、演算装置２４からの指令信号を受信して一対の駆動モータ１１ａがそれぞれどのような回転速度（回転数）で回転するかを対応する駆動モータ１１ａに指令する。

演算装置２４ａは、操舵角検出装置２２ａ及びアクセルペダル２３ａからの出力信号をそれぞれ受けるとともに、これらの信号に基づいて一対の車輪７ａがそれぞれどのような回転速度（回転数）で回転すれば良いかを演算して、その結果を指令信号として一対の駆動モータ制御装置２５ａのそれぞれに出力する。
このような構成を用いることにより、ハンドル２１ａの操舵角とアクセルペダル２３ａの踏み角とに応じて最適な車輪７ａの回転速度を左右で独立に制御することができ、結果として、旋回時の車輪の横滑りを防止できる。

図５は、本発明の電車車体運搬車のトラクタ１ａとトレーラ２ａとの結合構造を説明する要部の側面図である。
図５に示すように、トラクタ１ａは旋回軸３ａを介してトラクタ２ａと結合されている。
トラクタ１ａには、ステアリングモータ３１ａが設けられており、当該ステアリングモータ３１ａの出力軸にはスプロケット３２ａが取り付けられている。
また、ステアリングモータ３１ａは、図４に示す演算装置２４ａと電気的に接続されており、演算装置２４ａは、ハンドル２１ａの操舵角に応じてステアリングモータ３１ａの駆動を指令する信号を出力する。

一方、トレーラ２ａに固定されている旋回軸３ａには、スプロケット３３ａが取り付けられており、上記スプロケット３２ａ及び３３ａをチェーンやベルト等の回転伝達手段３４ａで結合する。
演算装置２４ａの指令信号に基づいてステアリングモータ３１ａが回転駆動すると、スプロケット３２ａ及び３３ａと回転伝達手段３４ａとを介して回転力が旋回軸３ａをトラクタ１ａに対して相対的に回転させるため、トラクタ１ａはトレーラ２ａに対して旋回軸３ａを中心に相対回転することができる。

ステアリングモータ３１ａには、運転者が切替スイッチ（図示せず）を操作することにより、ステアリングモータ３１ａの回転力をスプロケット３２ａに伝達するモード（オンモード）と伝達しないモード（オフモード）とを切り替えることができるように構成されている。

上述した本発明の電車車体運搬車を用いて実際に車体Ｗを運搬する際の動作を、図１〜図５等を参照して説明する。
図１に示すように、２台の電車車体運搬車が車体Ｗの前後に配置され、それぞれのトレーラ２ａ及び２ｂが車体Ｗの床面を支持するように固定保持する。

次に、図１の紙面左方向に前進する場合、前位側のトラクタ１ａに乗車する運転者は、上述の切替スイッチ（図示せず）を操作して、駆動モータ１１ａを「オンモード」、ステアリングモータ３１ａを「オフモード」に選択する。
これらのモードを選択することにより、トラクタ１ａの運転者は、ハンドル２１ａ及びアクセルペダル２３ａを操作してトラクタ１ａを自走走行させる。
一方、後位側のトラクタ１ｂに乗車する運転者は、同様に切替スイッチを操作して、駆動モータ１１ｂを「オフモード」、ステアリングモータ３１ａを「オンモード」に選択する。
これらのモードを選択することにより、後位側の電車車両運搬車は前位側の電車車両運搬車に牽引されることとなり、トラクタ１ｂの運転者は、トラクタ１ａの動きに合わせてハンドル２１ｂを操作して追従走行を行う。

本発明の電車車体運搬車によれば、トラクタのハンドル操作と車輪の回転とのバランスを取りつつ旋回走行することが可能となるため、車輪が横滑りして車体が走行路の壁面等の他の物体に衝突するような事故を防止することができる。

本発明は、２方式の操舵装置を有する電車車体運搬車として、電車車体修理場等において車体を運搬する際に利用される。

１ａ トラクタ
２ａ トレーラ
３ａ 旋回軸
７ａ 車輪
１０ａ 減速機
１１ａ 駆動モータ
２１ａ ハンドル
２２ａ 操舵角検出装置
２３ａ アクセルペダル
２４ａ 演算装置
２５ａ 駆動モータ制御装置
３１ａ ステアリングモータ

Claims (2)

1. 電車車体を支持するトレーラと、前記トレーラに対して前記トレーラに固定された旋回軸を介して回転自在に結合されたトラクタと、からなる電車車体運搬車であって、
   前記トラクタは、ハンドル及びアクセルペダルを有する運転席と、一対の車輪と、前記一対の車輪を回転させる一対の駆動モータ及び前記一対の駆動モータの回転力を前記一対の車輪に伝達する一対の伝達機構と、前記ハンドルの操舵角及び前記アクセルペダルの踏み角に応じて前記一対の駆動モータのそれぞれの指令値を演算する演算装置と、前記トレーラに対して前記トラクタを前記旋回軸を中心に相対回転させる相対回転機構と、を備え、
   前記演算装置は、前記ハンドルの操舵角に応じて前記相対回転機構の回転制御を行う
   ことを特徴とする電車車体運搬車。
2. 前記一対の駆動モータは、回転力の出力軸への伝達をオンオフする機能を有し、
   前記相対回転機構は、前記相対回転をオンオフする機能を有し、
   前記トラクタは、前記一対の駆動モータのオンオフする機能と前記相対回転機構のオンオフする機能とをそれぞれ個別に切り替える切替スイッチを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電車車体運搬車。

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