JP7144601B2

JP7144601B2 - 水中浮遊式軌道交通システム

Info

Publication number: JP7144601B2
Application number: JP2021514624A
Authority: JP
Inventors: 祥瑞田
Original assignee: Nanjing Xinghai Future Technology Development Co Ltd
Current assignee: Nanjing Xinghai Future Technology Development Co Ltd
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2040-01-17
Also published as: JP2022500303A; US20220259806A1; WO2020151583A1; CN109649621A; CN109649621B

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年１月２２日に中国特許庁に提出され、出願番号２０１９１００５７２０３．７、発明の名称「水中浮遊式軌道交通システム」の中国特許出願の優先権を要求し、その内容全体が参照により本出願に組み込まれている。

本発明は、軌道交通の技術分野、特に、水中浮遊式軌道交通システムに関する。

地球上の海洋面積は７１％までを占め、湖や川の面積を追加すると、４分の３を超えることもある。人間は地表を移動するために、陸上において、山で道路を開いて、水で橋を架け、トンネルを掘り、高速鉄道を建設し、水上で移動するために、さまざまな船舶艦艇が発明された。しかしながら、一般的に、人間の活動は陸地に集中しているため、交通のほとんどは陸地に集中している。海洋、湖、川などの水面は依然として交通の最大の障害である。

水上交通を容易にするために、ヨーロッパのイギリス海峡海底トンネル、中国の杭州湾橋、珠江河口の広東－香港－マカオ橋などの海底トンネルと海上橋が建設されている。トンネルや橋を渡って水面を硬い地面に変え、便利な交通を実現する。近年来、渤海湾の海底トンネルは、広範囲にわたる白熱した議論を引き起こし、海南を結ぶ瓊州海峡は、橋であるかトンネルであるかについてまだ議論が続いている。

水面に橋を架ける場合でも、水面下にトンネルを掘る場合でも、莫大な投資プロジェクトであり、水面を活用することはできない。水面の利点は浮力があり、船舶輸送が最も低コストの輸送方法であるということである。ただし、速度の制限により、船舶輸送は最も効率的ではない。原因は以下の通りである。船舶がプロペラによって水を排斥することで前方に前進されるが、運動量保存の観点から、船舶を前進させるためには、プロペラによって力を水に加える必要があり、水は流体であるため、推力の作用で後に向いて流れて去る。したがって、エネルギー保存の法則上で言えば、船舶の前進は必然的に水流を逆流させ、これはエネルギーを効率的に使用する方法ではない。このため、人間も、川を跨るロープを設置して、川を渡るように渡船業者がボートに立ってロープを引っ張り、浅瀬にあう場合竹の棒を使ってボートを駆動した上に労働者が川岸で引綱を使用して移動して船を前方に引くなどのことを工夫した。が、しかしながら、すべて低効率の問題がある。

これに基づいて、本発明は、従来技術における低水中交通輸送効率の問題を解決するための水中浮遊式軌道交通システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、水中浮遊式軌道交通システムを提供する。前記水中浮遊式軌道交通システムには、第１ロープ、浮力タンク、軌道、ギア、駆動機構、ケーブル、および第２ロープが含まれ、
前記第１ロープの一端は水中地面に固定され、前記第１ロープの他端は前記浮力タンクに接続され、
前記軌道は前記浮力タンクに設置され、前記ギアは前記軌道の歯に係合し、前記軌道に駆動機構が設置され、前記ギアは、前記駆動機構に駆動されて、前記軌道１０４の延長方向に沿って移動する。

前記駆動機構は、ハウジングと、前記ハウジング内に設置された第１モーター、第２モーター、および回転軸とを含む。前記第１モーターと前記第２モーターの両方が前記ハウジングの内壁に固定的に接続されている。前記ギアは、前記回転軸を介してそれぞれ前記第１モーターと前記第２モーターに接続されている。

前記ケーブルの一端は前記船舶の発電機に電気的に接続され、前記ケーブルの他端は、それぞれ前記第１モーター及び前記第２モーターに電気的に接続され、前記発電機を使用して、前記第１モーターと前記第２モーターに電力を供給し、
前記第２ロープの一端は前記ハウジングに接続され、前記第２ロープの他端は水面での船舶に接続され、前記第１モーターと前記第２モーターは同じ方向に回転して前記ギアを回転させ、それによって前記駆動機構は前記軌道の延長方向に沿って移動し、前記駆動機構は、前記船舶を移動させるように前記第２ロープを介して駆動する。

任意選択的に、前記軌道の歯は水平方向の歯状構造である。
任意選択的に、前記ハウジングと前記軌道との接触部分にボールが設置され、前記ハウジングは前記ボールにより前記軌道上をスライドする。

任意選択的に、前記第１モーターと前記第２モーターは、前記ハウジングの内壁に対称的に設置されている。

本発明によって提供される特定の実施例によれば、本発明は、以下の技術的効果を開示する。

本発明は、水中浮遊式軌道交通システムを開示し、第１ロープ、浮力タンク、軌道、ギア、駆動機構、ケーブル及び第２ロープを含み、第１ロープの一端は水中地面に固定され、第１ロープの他端は浮力タンクに接続され、軌道は浮力タンクに設置され、ギアは軌道の歯に噛み合い、軌道に駆動機構が設置され、ギアは駆動機構に駆動されて軌道の延長方向に沿って移動し、駆動機構は、ハウジング、第１モーター、第２モーター、および回転軸を含み、第２ロープの一端はハウジングに接続され、第２ロープの他端は水面での船舶に接続され、第１モーターと第２モーターが同じ方向に回転することで、ギアは駆動されて回転して、よって牽引力を生成し、それによって駆動機構が軌道の延長方向に沿って移動し、駆動機構が第２ロープを介して船舶が移動するようにそれを引っ張る。本発明の上記システムにより、従来技術における水中交通輸送効率が低いという問題が解決され、水面での効率的な交通輸送が実現される。

本発明の実施例または従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に、実施例に必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の説明の図面は、本発明の一部の実施例にすぎない。当業者にとって、創造的な労力なしで、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

本発明の実施例による水中浮遊式軌道交通システムの構造模式図である。

以下は、本発明の実施例における添付の図面を参照して、本発明の実施例における技術的解決手段を明確かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、創造的な作業なしに当業者によって得られる他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

本発明は、従来技術における低水中交通輸送効率の問題を解決するための水中浮遊式軌道交通システムを提供することを目的とする。

本発明の上記目的、特徴及び利点をより顕著で分かりやすくするために、以下に図面及び発明を実施するための形態を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例による水中浮遊式軌道交通システムの構造模式図である。図１に示すように、本発明の水中浮遊式軌道交通システムは、第１ロープ１０２、浮力タンク１０３、軌道１０４、ギア１０８、駆動機構、ケーブル１１０、および第２ロープ１１１を含む。

前記第１ロープ１０２の一端は水中地１０１面に固定され、前記第１ロープ１０２の他端は前記浮力タンク１０３に接続される。

前記軌道１０４は前記浮力タンク１０３に設置され、前記ギア１０８は前記軌道１０４の歯に噛み合い、前記軌道１０４に駆動機構が設置され、前記ギア１０８は、前記駆動機構に駆動されて前記軌道１０４の延長方向に沿って移動する。

具体的には、軌道１０４は、浮力タンク１０３によって支持され、浮力タンク１０３の浮力は、浮力タンク１０３の上の軌道１０４の重力よりわずかに大きく、第１ロープ１０２によって水中地面１０１に固定され、その結果、軌道１０４は、水中に浮遊し、水面の交通に影響を与えることなく、水面の波によって妨害されず、軌道１０４の浮遊深さは、地域の水深、水面船舶の喫水深さ、波のサイズなどの水文学的条件に従って設定することができ、航行条件が満たされている場合に浮遊深さが小さいほど、良好である。

前記駆動機構は、ハウジング１０５と、前記ハウジング１０５内に設置された第１モーター１０６、第２モーター１０７、および回転軸１０９とを含む。前記第１モーター１０６と前記第２モーター１０７の両方が前記ハウジング１０５の内壁に固定的に接続されている。前記ギア１０８は、前記回転軸１０９を介してそれぞれ前記第１モーター１０６と前記第２モーター１０７に接続されている。

好ましくは、前記第１モーター１０６と前記第２モーター１０７は、前記ハウジング１０５の内壁に対称的に設置されている。

具体的には、前記駆動機構は浮遊式軌道１０４上で逆さまに座屈され、ハウジング１０５は軌道１０４上で座屈され、第１モーター１０６と第２モーター１０７両方がハウジングに固定的に接続され、第１モーター１０６と第２モーター１０７は左右対称に配置され、且つ回転軸１９０を介してギア１０８に接続されている。

前記ケーブル１１０の一端は前記船舶１１３の発電機に電気的に接続され、前記ケーブル１１０の他端は、それぞれ前記第１モーター１０６及び前記第２モーター１０７に電気的に接続され、前記発電機を使用して前記第１モーター１０６と前記第２モーター１０７に電力を供給する。

具体的には、発電機は船舶１１３の燃料エンジンに駆動されて発電し、それにより、前記第１モーター１０６および前記第２モーター１０７に電力を供給する。

前記第２ロープ１１１の一端は前記ハウジング１０５に接続され、前記第２ロープ１１１の他端は、水面１１２に浮かんでいる船舶１１３に接続されている。前記第１モーター１０６と前記第２モーター１０７は同じ方向に回転して前記ギア１０８を回転させるように駆動し、前記ギア１０８は、前記軌道１０４の軌道の歯と噛み合い、それによって牽引力を生成し、その結果、前記駆動機構は、前記軌道１０４の延長方向に沿って移動する。前記駆動機構は、前記第２ロープ１１１を介して前記船舶１１３を移動させるように駆動する。

具体的には、前記第２ロープ１１１は、ロープの方式のソフトトラクションであってもよいし、または牽引フレームの方式のハードトラクションであってもよく、ソフトトラクションまたはハードトラクションで駆動機構は、前記第２ロープ１１１によって前記船舶１１３を移動させるように駆動する。

好ましくは、前記軌道１０４の歯は水平方向の歯状構造である。
具体的には、前記軌道１０４の下面は、前記浮力タンク１０３の上面に接続され、前記軌道１０４の歯は水平方向の歯状構造であり、前記軌道１０４は、前記水平方向の歯状構造を介して前記ギア１０８と噛み合う。

好ましくは、前記ハウジング１０５と前記軌道１０４との接触部分にボールが設置され、前記ハウジング１０５は前記ボールにより前記軌道１０４上をスライドする。

具体的には、前記接触部分は、ハウジング１０５が軌道の側壁１１４および軌道の下縁部１１５と接触していることを意味する。前記ハウジング１０５上にボールが設置され、前記ハウジング１０５は前記ボールにより前記軌道１０４上をスライドする。

本発明は、水中浮遊式軌道交通システムを提供する。地上での効率的な鉄道輸送と水面の船舶輸送を組み合わせ、長大深海斜張橋の設計方法や海上プラットフォームの固定方法に鑑み、それぞれの利点を生かして水面での効率的な輸送を実現する。同時に、このような水中浮遊式軌道交通システムは必ず、水運のあり方に大きな変化をもたらし、交通上の水域の制限を打ち破り、より省エネルギーでより速い交通輸送を実現し、社会経済的価値が高いという見込みである。

本発明によって提供される水中浮遊式軌道交通システムは、河川、湖、および海上での交通輸送に適しており、それは、省エネルギーで、高速かつより効率的である。

この明細書では、本発明の原理および実施形態を説明するために特定の例を使用する。上記の実施例の説明は、本発明の方法およびコアアイデアを理解するのを助けるためにのみ使用される。同時に、当業者にとって、本発明のアイデアによれば、発明を実施するための形態および適用範囲について変更をすることもできる。要約すると、本明細書の内容は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。

ここで、１０１、水中地面、
１０２、第１ロープ、
１０３、浮力タンク、
１０４、軌道、
１０５、ハウジング、
１０６、第１モーター、
１０７、第２モーター、
１０８、ギア、
１０９、回転軸、
１１０、ケーブル、
１１１、第２ロープ、
１１２、水面、
１１３、船舶、
１１４、軌道側壁、
１１５、軌道の下縁部。

Claims

水中浮遊式軌道交通システムであって、第１ロープ（１０２）、浮力タンク（１０３）、軌道（１０４）、ギア（１０８）、駆動機構、ケーブル（１１０）、および第２ロープ（１１１）を含み、
前記第１ロープ（１０２）の一端は水中地面（１０１）に固定され、前記第１ロープ（１０２）の他端は前記浮力タンク（１０３）に接続され、
前記軌道（１０４）は前記浮力タンク（１０３）に設置され、前記ギア（１０８）は前記軌道（１０４）の歯に噛み合い、前記軌道（１０４）に駆動機構が設置され、前記駆動機構が前記ギア（１０８）を前記軌道（１０４）の延長方向に沿って移動させるように駆動し、
前記駆動機構は、ハウジング（１０５）と、前記ハウジング（１０５）内に設置された第１モーター（１０６）、第２モーター（１０７）、および回転軸（１０９）とを含み、前記第１モーター（１０６）と前記第２モーター（１０７）の両方が前記ハウジング（１０５）の内壁に固定的に接続され、前記ギア（１０８）は、前記回転軸（１０９）を介してそれぞれ前記第１モーター（１０６）と前記第２モーター（１０７）に接続され、
前記ケーブル（１１０）の一端は船舶（１１３）の発電機に電気的に接続され、前記ケーブル（１１０）の他端は、それぞれ前記第１モーター（１０６）及び前記第２モーター（１０７）に電気的に接続され、前記発電機を使用して前記第１モーター（１０６）と前記第２モーター（１０７）に電力を供給し、
前記第２ロープ（１１１）の一端は前記ハウジング（１０５）に接続され、前記第２ロープ（１１１）の他端は水面（１１２）の前記船舶（１１３）に接続され、前記第１モーター（１０６）と前記第２モーター（１０７）は同じ方向に回転して前記ギア（１０８）を回転させるように駆動し、それによって前記駆動機構は前記軌道（１０４）の延長方向に沿って移動し、前記駆動機構は、前記第２ロープ（１１１）を介して前記船舶（１１３）を移動させるように駆動し、
前記ハウジング（１０５）と前記軌道（１０４）との接触部分にボールが設置され、前記ハウジング（１０５）は前記ボールにより前記軌道（１０４）上をスライドすることを特徴とする水中浮遊式軌道交通システム。
前記軌道（１０４）の歯は水平方向の歯状構造であることを特徴とする請求項１に記載の水中浮遊式軌道交通システム。
前記第１モーター（１０６）と前記第２モーター（１０７）は、前記ハウジング（１０５）の内壁に対称的に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の水中浮遊式軌道交通システム。