JP6765108B1 - 軌陸車の切り替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の転車台を搭載する必要がなく、積載量が低下してしまったり、燃料消費効率が悪化してしまったりすることがない軌陸車を提供する。【解決手段】本発明に係る軌陸車１は、タイヤ輪７による道路上での走行と、鉄輪２７による軌道上での走行とを切り替え可能な軌陸車１であって、下方に支点１００が設けられた運転キャビン３と、前記タイヤ輪７の車軸と前記鉄輪２７の車軸とに対して垂直な車軸を有する車体回転用車輪２００が設けられた荷台部５と、からなることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤ輪による道路上での走行と、鉄輪による軌道上での走行とを切り替え可能な軌陸車、及び、このような軌陸車の切り替え方法に関する。

例えば、軌道上でトロリ線等の鉄道設備の工事・点検を行うために用いられる作業車である軌陸車は、トラックをベースとして構成されて車体の前後左右の４ヶ所に道路走行用車輪を備えるとともに、軌条走行用車輪が下方張出作動および上方格納作動自在に取り付けられており、道路上および軌道上の双方で走行可能である。

発明者は、このような軌陸車にコンテナの積載スペースを設けたものを特許文献１（実用新案登録第３１６７１６６号公報）において提案した。
実用新案登録第３１６７１６６号公報

上記のような軌陸車においては、道路における走行から軌道上での走行に切り替える際（載線の際）に用いる転車台１５が設けられている。このような転車台１５について、従来の技術が抱える問題点について、図１１を参照して説明する。

図１１（Ａ）はベース車両２を示しており、一般的にはディーゼルエンジンを搭載した車両である。なお、本明細書においては、運転キャビン３より後方側の車両部分を荷台部５として称することとする。また、車両における接地した構成（タイヤ輪や鉄輪や転車台、或いは本発明の支点や車体回転用車輪の場合があり得る）を除く部分を、「車体」と称する。

近年、排気ガスに関する規制はますます厳しくなり、特にディーゼルエンジンを有するトラックなどの車両に対しては、排気ガス浄化装置１３の搭載が義務づけられるようになっている。このような排気ガス浄化装置１３が排気ガスを浄化する際には、排気ガスが所定の温度以上であることが必要であることから、図１１（Ａ）に示すように排気ガス浄化装置１３はエンジン（不図示）に近い箇所（荷台部５前方）にレイアウトされる。

このような排気ガス浄化装置１３を備えたベース車両２に対しては、転車台１５を搭載する十分なスペースを確保することができない。そこで、図１１（Ｂ）に示すように、転車台１５を搭載するためにはホイールベースが長いベース車両によって軌陸車１を構成することとなる。このように従来の転車台１５を搭載した軌陸車１では、車両の長さが、必要以上に長くなくなってしまう、という問題があった。

図１１（Ｂ）はホイールベースが延長されたベース車両に転車台１５を搭載した軌陸車１を示しており、また、図１１（Ｃ）はこのような軌陸車１において転車台１５を稼働した状態を示している。

ホイールベースが延長された軌陸車１においては、転車台１５を稼働させ車体を転車台１５で支持している図１１（Ｃ）に示す状態で、車両前後のバランスをとるためには錘１８を搭載しなければならない。このような錘１８は、２００ｋｇ〜４００ｋｇにも及び、軌陸車１における積載量を低下させてしまうと共に、軌陸車１の燃料消費効率を悪化させてしまう、という問題もあった。

また、図１１（Ｃ）に示す状態で、軌陸車１を回転させる際には、転車台１５の操作者や、車体回転補助者などの作業員が必要となる、という問題もあった。さらに、例えば、カントがある踏切で載線を行う場合においては、転車台１５で持ち上げられた車体が低い方へと自然と回転してしまい、車体回転補助者が巻き込まれてしまう危険がある、という問題もあった。

このような課題を解決するために、本発明に係る軌陸車の切り替え方法は、タイヤ輪による道路上での走行と、鉄輪による軌道上での走行とを切り替え可能な軌陸車の切り替え方法であって、運転キャビンの下方に設けられた支点と、荷台部の下方に設けられ、前記タイヤ輪の車軸と前記鉄輪の車軸とに対して垂直な車軸を有する車体回転用車輪と、で接地することによって、前記支点と前記車体回転用車輪とで車体を支持する工程と、前記車体回転用車輪を回転させることで、前記支点を中心として車体を回転する工程と、前記支点と前記車体回転用車輪とによる車体の支持に代え、前記タイヤ輪による車体の支持、又は、前記鉄輪による車体の支持に変更する工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法は、前記支点には球面継手が含まれることを特徴とする。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法は、前記車体回転用車輪を駆動する駆動源を有することを特徴とする。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法は、前記駆動源が油圧モーターであることを特徴とする。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法は、前記タイヤ輪の前輪と後輪との間に、前記車体回転用車輪を配することを特徴とする。

本発明に係る軌陸車は、支点を中心として、車体回転用車輪によって回転し、載線及び離線を行うことが可能となるので、従来の転車台を搭載する必要がない。これにより、本発明に係る軌陸車によれば、ホイールベースを延長し錘を搭載したりする必要がなくなり、積載量が低下してしまったり、燃料消費効率が悪化してしまったりすることがない。

また、本発明に係る軌陸車によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。

また、従来の転車台による軌陸車の回転では、突き当たりのある踏切などにおける載線及び離線を行うことができなかったが、本発明に係る軌陸車によれば、このような踏切での載線・離線が可能となる。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。特に、車体回転用車輪を駆動する駆動源を設けると、軌陸車の回転に要する作業員を不要とすることもできる。

本発明の実施形態に係る軌陸車１の側面を示す図である。 支点１００における一部の構造例を示す図である。 車体回転用車輪２００の取り付け構造を軌陸車１の側面から見た図である。 車体回転用車輪２００の収納状態（Ａ）と接地時の展開状態（Ｂ）とを示す図である。 本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る軌陸車１と当該軌陸車１による走行切り替え方法を示す図である。 従来の軌陸車の問題点を説明する模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る軌陸車１の側面を示す図である。

軌陸車１は道路走行用の車輪であるタイヤ輪７と、軌道走行用車輪であって軌道走行時には軌条に載置される鉄輪２７とを有する。ここで、本明細書においては、鉄輪２７が軌条に載ることを載線と称し、鉄輪２７が軌条から意図的に外されることを離線と称する。

軌陸車１は、市販のトラックをベース車両として、軌道走行用の鉄輪２７が搭載されてなるものである。鉄輪２７は昇降機構に取り付けられており、鉄輪２７が上がった状態ではタイヤ輪７が接地し、軌陸車１は道路を走行することが可能となる。

一方、前記昇降機構が、鉄輪２７を軌条に載せるようにして下げた状態では、タイヤ輪７は地面から離間する。前記昇降機構により鉄輪２７が下げられたときには、タイヤ輪７のうちエンジン（不図示）により回転駆動される後輪は、伝達輪２８と接触状態となるように構成されている。この伝達輪２８と、後ろ側の鉄輪２７との間には動力伝達機構が設けられており、エンジン（不図示）による回転駆動力は後ろ側の鉄輪２７に伝達されるようになっている。これにより、軌陸車１は軌条の上を走行することができるようになっている。

なお、鉄輪２７が取り付けられる昇降機構や、伝達輪２８と鉄輪２７との間の動力伝達機構については従来周知のものを適宜用いることができる。

従来、タイヤ輪７による道路上での走行と、鉄輪２７による軌道上での走行との切り替えは転車台によって行っていた。転車台は、道路と軌条が交差している踏切などにおいて、軌陸車１の向きを略９０°回転させることで、軌陸車１を道路から軌条に載線させたり、或いは、軌条から離線させ道路上に配したりすることができる。

これに対して、本発明に係る軌陸車１においては、運転キャビン３側の下方に設けられている支点１００と、荷台部５に設けられる車体回転用車輪２００とによって、軌陸車１の向きを略９０°回転させることで、従来の転車台を要しない構成となっている。

運転キャビン３側の下方に設けられている支点１００は、例えば、油圧シリンダ１２０と、油圧により油圧シリンダ１２０から伸縮するシリンダロッド１２５と、当該シリンダロッド１２５の先端部に設けられたフロート１３０と、から構成することができる。

油圧シリンダ１２０は、シリンダロッド１２５を伸びた状態として、フロート１３０を接地させる。そして、さらにシリンダロッド１２５を伸びしていき、タイヤ輪７を地面から浮かせた状態とすることを想定している。

図２に示すように、油圧シリンダ１２０とフロート１３０との間におけるシリンダロッド１２５には、球面継手１４０を設けておくことが好ましい。このような球面継手１４０は、フロート側球面継手１４８と、このフロート側球面継手１４８に取り付けられているロッド側球面継継手１４３と、を備えている。フロート側球面継手１４８とロッド側球面継継手１４３とは、所定範囲内で自在に回動することができる。

このような球面継手１４０が設けられているため、支点１００の動作はスムーズとなる。これにより、フロート１３０が接地する地面の状態によらず、タイヤ輪７を地面から良好に浮かせることが可能となる。

油圧シリンダ１２０の長手方向は、図１に示すように鉛直方向と平行な状態とすることで、タイヤ輪７を地面から浮かせて支点１００として機能させることができる。一方、走行の切り替え動作を行っていないときには、支点１００の機能は不要であるので、シリンダロッド１２５を縮ませた状態の油圧シリンダ１２０は、その長手方向が水平方向と平行な状態を維持することができるようになっている。軌陸車１の走行時には、このような状態が維持される。

このように本発明に係る軌陸車１においては、油圧シリンダ１２０の長手方向を、鉛直方向と平行な方向、又は、水平方向と平行な方向の２態様とすることができる機構を備えているが、このような機構は周知のものを適宜利用することができる。また、このような機構の駆動力は、油圧やモーターなどによるものでもよいし、人力によるものでもよい。

道路走行／軌道走行の切り替えを行う際、軌陸車１の向きを略９０°回転させるために、上記のような支点１００と共に、荷台部５に取り付けられている車体回転用車輪２００が用いられる。このような車体回転用車輪２００は、軌陸車１の左右の側面に２つ取り付けられている。

また、本実施形態では、車体回転用車輪２００はタイヤ輪７の前輪と、後輪との間にレイアウトされ、取り付けられている。このようなレイアウトによれば、車体回転用車輪２００をコンパクトに軌陸車１に搭載可能となり、荷台部５への荷の積み卸しの際の邪魔になることがない。

図１において、タイヤ輪７の鉄輪２７の車軸の方向（車軸の長手方向）は、紙面に対して垂直な方向であり、このような各車輪が回転することにより、紙面の左右に対して軌陸車１は進行することができる。

なお、本明細書で言う「車軸の方向」の語は、ホイール・アラインメントに関するキャンバー角やトー角の微調整に基づく車軸の細かいずれ分などを含めず、車両の進行方向を本質的に決定する意味での、車軸の方向を言うこととする。

上記のようなタイヤ輪７の鉄輪２７の車軸の方向に対して、車体回転用車輪２００の車軸の方向は、垂直な方向を有している。このような車軸を有する車体回転用車輪２００による進行方向は紙面に対して垂直な方向となる。

本発明に係る軌陸車１が、道路走行／軌道走行の切り替えを行う際においては、接地した車体回転用車輪２００が、支点１００を中心として、軌陸車１の向きを略９０°回転させるようにしている。そこで、本発明に係る軌陸車１は、道路や軌道を通常に走行する際には車体回転用車輪２００は接地させず収納しておき、道路走行／軌道走行の切り替えを行う際には、収納された車体回転用車輪２００を展開して接地させる構造を備えている。

次に、このような本発明に係る軌陸車１における車体回転用車輪２００の詳細について説明する。図３は車体回転用車輪２００の取り付け構造を軌陸車１の側面から見た図である。また、図４は車体回転用車輪２００の収納状態（Ａ）と接地時の展開状態（Ｂ）とを示す図である。

図３では、車体回転用車輪２００の車軸の長手方向は紙面に対して左右の方向であり、図４では、車体回転用車輪２００の車軸の長手方向は紙面に対して垂直な方向である。

軌陸車１のベース車両となるトラックのシャーシフレーム１５０及びサブフレーム１５３に対しては、ブラケット１６０がボルトナットなどの固着手段で固定されている。

ブラケット１６０に対しては、第３支軸１８３を中心として回動可能にホルダー１９０が取り付けられている。このホルダー１９０に車体回転用車輪２００が設けられている。油圧により動作する油圧シリンダ１７０は、車体回転用車輪２００を収納・展開する際の動力源となる。

油圧シリンダ１７０の基部側は、第１支軸１８１を中心としてブラケット１６０と回動可能に取り付けられている。一方、油圧シリンダ１７０から伸縮するシリンダロッド１７５側の端部は、第２支軸１８２を中心としてホルダー１９０と回動可能に取り付けられている。

このような構成により、油圧シリンダ１７０にシリンダロッド１７５が収納された状態では、図４（Ａ）に示すように、ホルダー１９０に取り付けられている車体回転用車輪２００は、軌陸車１における左右側面に収納された状態となる。

ここから、油圧シリンダ１７０がシリンダロッド１７５を繰り出していくと、ホルダー１９０に取り付けられている車体回転用車輪２００は、軌陸車１における左右側面で、接地した状態となる。シリンダロッド１７５がさらに繰り出されると、タイヤ輪７は地面から離間して、荷台部５側では、車体が車体回転用車輪２００によって支えられた状態となる。

先の支点１００も接地して運転キャビン３を支えるようにすると、結局、軌陸車１の車体は、一つの支点１００と、２つの車体回転用車輪２００によって全体が支えられることとなる。このように車体が浮上した状態で、車体回転用車輪２００を回転させることで、軌陸車１の向きを略９０°回転させることができる。

ここで、本実施形態では、ホルダー１９０に取り付けられている車体回転用車輪２００は、油圧モーター１９５により回転駆動されるようになっている。これにより、軌陸車１は自力で回転走行し、向きを９０°変えることができ、作業員の巻き込みなどの事故を防止することができる。また、本実施形態では、回転駆動源として車体回転用車輪２００の油圧モーター１９５を用いるようにしたが、電気モーターなどの他の回転駆動源を用いるようにしてもよい。

また、回転駆動源を用いず、ホルダー１９０に空回りする車体回転用車輪２００を設けるようにしてもよい。これによれば、より低コストで軌陸車１を構成することができる。ただし、この場合は、軌陸車１の向きを略９０°回転させる際には、作業員による補助が必要となる。

図１においては、鉄輪２７が軌条に載った状態で、支点１００と車体回転用車輪２００とが接地されている走行の切り替え途中の様子が示されている。

以上のように、本発明に係る軌陸車１では、道路走行と軌道走行とを切り替える際には、軌陸車１の車体は、一つの支点１００と、２つの車体回転用車輪２００の３点で接地された状態となる。２つの車体回転用車輪２００が転がり、支点１００を中心として車体回転用車輪２００が弧を描くように回転することで、軌陸車１の向きを回転させることができるようになっている。

このような本発明に係る軌陸車１は、支点１００を中心として、車体回転用車輪２００によって回転し、載線及び離線を行うことが可能となるので、従来の転車台を搭載する必要がない。これにより、本発明に係る軌陸車１によれば、ホイールベースを延長し錘を搭載したりする必要がなくなり、積載量が低下してしまったり、燃料消費効率が悪化してしまったりすることがない。

また、本発明に係る軌陸車１によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。

また、従来の転車台による軌陸車の回転では、突き当たりのある踏切などにおける載線及び離線を行うことができなかったが、本発明に係る軌陸車１によれば、このような踏切での載線・離線が可能となる。

次に、以上のように構成される軌陸車１において、道路走行から軌道走行へと切り替える際の切り替え方法について説明する。図５乃至図９は本発明の実施形態に係る軌陸車１の切り替え方法を、手順を追って説明する図である。なお、以下の走行の切り替えについての説明では、道路走行から軌道走行への切り替えを例に説明するが、軌道走行から道路走行への切り替えは、この説明の逆の手順を踏むことで実現することができる。

図５においては、支点１００のフロート１３０を下ろしたときの接地点が、２本の軌条の間の中心線上に配されるように、軌陸車１を走行させて停止させる。軌陸車１を走行しつつ、このような位置に軌陸車１がくるように調整する際には、トラックに通常装備されているアンダーミラーを用いることができる。また、軌陸車１にはレーザーポインターなどを装備しておき、上記のような調整を行うようにすることもできる。さらに、支点１００を構成する油圧シリンダ１２０の下方部の地面の画像を取得するカメラを設けておき、当該調整を行うようにしてもよい。

続く図６に示す工程では、油圧シリンダ１２０を鉛直方向と水平方向となるようにし、シリンダロッド１２５を繰り出していく。これに伴い、フロート１３０が接地され、さらなるシリンダロッド１２５の繰り出しにより、タイヤ輪７の前輪が地面から浮いた状態とされる。

また、図６に示す工程では、荷台部５の左右に取り付けられている油圧シリンダ１７０のシリンダロッド１７５も繰り出すように制御される。これにより、左右の車体回転用車輪２００が同時に接地され、さらにシリンダロッド１７５が繰り出されることにより、タイヤ輪７の後輪が地面から浮いた状態とされる。

このような図６の工程によれば、１つの支点１００と、２つの車体回転用車輪２００とによって、軌陸車１の車体が支持されている状態となる。

図７から図８の工程においては、左右の油圧モーター１９５を回転駆動するよう制御指令が発せられ、２つの車体回転用車輪２００の回転により、軌陸車１の向きを略９０°回転させている。

さらに、図８の工程では、軌陸車１が備える鉄輪２７を前記の昇降機構により降下させるように制御が行われる。これにより、軌陸車１が備える４つの鉄輪２７全てが、軌条上に載線されると共に、４つのタイヤ輪７が地面から浮いた状態となる。図１は図８の様子を側面からみたものである。

続く、図９に示す工程では、荷台部５の左右に取り付けられている油圧シリンダ１７０が、シリンダロッド１７５を縮ませるよう制御し、左右の車体回転用車輪２００の荷台部５の側面に収納されるようにする。また、運転キャビン３側の油圧シリンダ１２０が、シリンダロッド１２５を縮ませるよう制御し、フロート１３０を地面から浮かせる。さらに、シリンダロッド１２５を油圧シリンダ１２０の基部に収納しきったら、続いて、油圧シリンダ１２０の長手方向を水平方向とする。

以上のような、本発明に係る軌陸車１の切り替え方法によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。特に、車体回転用車輪２００を駆動する駆動源を設けると、軌陸車の回転に要する作業員を不要とすることもできる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１０は本発明の他の実施形態に係る軌陸車１と当該軌陸車１による走行切り替え方法を示す図である。

先の実施形態においては、車体回転用車輪２００は、荷台部５におけるタイヤ輪７の前輪と、後輪との間に配されていた。これに対して、他の実施形態に係る軌陸車１においては、２つの車体回転用車輪２００は、タイヤ輪７の後輪より車両の後方側に配される構成をとっている。その他の構成については、先の実施形態と同様である。

このような実施形態においては、支点１００と車体回転用車輪２００との間の距離を、先の実施形態の場合より長くすることができ、走行切り替え時、軌陸車１の向きを回転させる動作における車体の安定度を増すことができる、というメリットがある。

以上、本発明に係る軌陸車は、支点を中心として、車体回転用車輪によって回転し、載線及び離線を行うことが可能となるので、従来の転車台を搭載する必要がない。これにより、本発明に係る軌陸車によれば、ホイールベースを延長し錘を搭載したりする必要がなくなり、積載量が低下してしまったり、燃料消費効率が悪化してしまったりすることがない。

また、本発明に係る軌陸車によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。

また、従来の転車台による軌陸車の回転では、突き当たりのある踏切などにおける載線及び離線を行うことができなかったが、本発明に係る軌陸車によれば、このような踏切での載線・離線が可能となる。

また、本発明に係る軌陸車の切り替え方法によれば、転車台を扱う作業員が不要となるので、車体回転時における作業員の巻き込みなどの危険をなくすことができる。特に、車体回転用車輪を駆動する駆動源を設けると、軌陸車の回転に要する作業員を不要とすることもできる。

１・・・軌陸車
２・・・ベース車両
３・・・運転キャビン
５・・・荷台部
７・・・タイヤ輪（道路走行用車輪）
１３・・・排気ガス浄化装置
１５・・・転車台
１８・・・錘
２７・・・鉄輪（軌道走行用車輪）
２８・・・伝達輪
１００・・・支点
１２０・・・油圧シリンダ
１２５・・・シリンダロッド
１３０・・・フロート
１４０・・・球面継手
１４３・・・ロッド側球面継継手
１４８・・・フロート側球面継手
１５０・・・シャーシフレーム
１５３・・・サブフレーム
１６０・・・ブラケット
１７０・・・油圧シリンダ
１７５・・・シリンダロッド
１８１・・・第１支軸
１８２・・・第２支軸
１８３・・・第３支軸
１９０・・・ホルダー
１９５・・・油圧モーター
２００・・・車体回転用車輪

Claims (5)

1. タイヤ輪による道路上での走行と、鉄輪による軌道上での走行とを切り替え可能な軌陸車の切り替え方法であって、
   運転キャビンの下方に設けられた支点と、荷台部の下方に設けられ、前記タイヤ輪の車軸と前記鉄輪の車軸とに対して垂直な車軸を有する車体回転用車輪と、で接地することによって、前記支点と前記車体回転用車輪とで車体を支持する工程と、
   前記車体回転用車輪を回転させることで、前記支点を中心として車体を回転する工程と、
   前記支点と前記車体回転用車輪とによる車体の支持に代え、前記タイヤ輪による車体の支持、又は、前記鉄輪による車体の支持に変更する工程と、を有することを特徴とする軌陸車の切り替え方法。
2. 前記支点には球面継手が含まれることを特徴とする請求項１に記載の軌陸車の切り替え方法。
3. 前記車体回転用車輪を駆動する駆動源を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軌陸車の切り替え方法。
4. 前記駆動源が油圧モーターであることを特徴とする請求項３に記載の軌陸車の切り替え方法。
5. 前記タイヤ輪の前輪と後輪との間に、前記車体回転用車輪を配することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の軌陸車の切り替え方法。

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