JPH0681856U

JPH0681856U - 機関車

Info

Publication number: JPH0681856U
Application number: JP9873291U
Authority: JP
Inventors: 政美望月
Original assignee: トモエ電機工業株式会社
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2005-11-15
Also published as: JPH0750291Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】機関車を重くしなくとも、急勾配の走行路をほ
とんどスリップすることなく走行でき、動力的効率を高
めることである。【構成】機関車には、走行のための回転駆動力が伝達さ
れる鉄車輪１の他に、走行のための回転駆動力が伝達さ
れ、外周に弾性材が施されている急勾配用車輪２が設け
られている。また、走行路には、鉄車輪１が走行するレ
ール３の他に、特定の勾配以上の箇所に、急勾配用車輪
２が走行する軌道路４が設けられている。この軌道路４
は、急勾配用車輪２が軌道路４を走行すると、鉄車輪１
がレール３から離れるレベルに設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、急勾配路を走行することができる機関車、およびこの機関車を備えている走行設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、トンネル堀削工事、その他の急勾配面に於ける工事を必要とする土木工事現場に於いて、必要な資材の運搬をするために使用される急勾配用バッテリー式機関車にあっては、レール上を鉄車輪により走行するのみである。したがって、勾配が急になると車輪がスリップして走行が不能になるため、急勾配路の走行のためには、スリップ防止のため、不必要に重い大型機関車を使用しているか、またはウィンチ等の索条による牽引に頼っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来技術では、不必要に重い大型機関車を使用しているため、使用できる現場が制限され使用効率が悪く、また動力的効率や経済的効率も悪いという問題点がある。本考案の目的は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、小型軽量のものでも急勾配路を安全に走行することができ、使用効率、動力的効率および経済的効率を高めることができる機関車、および走行設備を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための機関車は、走行のための回転駆動力が伝達される鉄車輪と、走行のための回転駆動力が伝達され、少なくとも外周に鉄車輪よりも摩擦係数の大きい弾性材が施されている急勾配用車輪とを備えていることを特徴とするものである。

【０００５】ここで、装置の簡略化を図るために、前記鉄車輪と前記急勾配用車輪とは、共に同軸上に設けられ、かつ鉄車輪より急勾配用車輪が軸端側に設けられていることが好ましい。また、機関車の駆動力および制動力を向上させるため、走行路上のラックレールと噛合可能なピニオン歯車と、このピニオン歯車に回転駆動力を加えるピニオン回転駆動機構と、ピニオン歯車を回転不能に拘束するブレーキ装置とを設けてもよい。

【０００６】前記目的を達成するための走行設備は、前記機関車と、その鉄車輪が走行するレールと、特定の勾配以上の走行路に設けられ、その急勾配用車輪が走行する軌道路とを備え、この軌道路は、急勾配用車輪が軌道路を走行すると、鉄車輪がレールから離れるよう配置されていることを特徴とするものである。なお、機関車にピニオン歯車を設けた場合には、当然、走行路には、ピニオン歯車が噛合するラックレールを設ける必要がある。

【０００７】

【作用】

平坦なまたは緩勾配の走行路を走行している際には、鉄車輪のみがレールと接触し、急勾配用車輪と軌道路とは、接していない。機関車が急勾配の走行路を走行し始めると、急勾配用車輪と軌道路とが接し、鉄車輪とレールとは離れる。これにより、機関車の重量は、ほとんど急勾配用車輪にかかる。また、急勾配用車輪は弾性力を有するので、軌道路との接地性が高まると共に、鉄車輪よりも摩擦係数が大きいので、急勾配用車輪と軌道路との間の摩擦係数は非常に大きくなる。したがって、機関車は、その重量を重くしなくとも、急勾配の走行路をほとんどスリップすることなく走行することができる。

【０００８】なお、ピニオン歯車を備えている機関車では、ラックレールと噛合するために、基本的にスリップすることがないので、ピニオン歯車に駆動力または制動力を加えることにより、確実に機関車を走行または停止させることができ、安全性を高めることができる。

【０００９】

【実施例】

以下に、本考案に係る走行設備の各種実施例について、図面を用いて具体的に説明する。

【００１０】まず、走行設備の第１の実施例について、図１および図２を用いて説明する。本実施例の走行設備は、バッテリー式機関車と走行路とからなる。バッテリー式機関車は、平坦路または緩勾配路を走行の際は、従来のバッテリー式機関車と同様に、レール３上を鉄車輪１によって走行する。しかしながら、急勾配路の走行に於いては、ウレタン、合成ゴム等、充分な耐久力を有する弾性材質よりなる急勾配用車輪２によって、レール３の外側に隣接平行して設置されている急勾配用軌道路４を走行する。急勾配用軌道路４は、アスフアルト、コンクリート、その他この種の土木工事現場に於いて資材運搬用車両の走行路用に使用される材料によって適宜形成される。

【００１１】鉄車輪１とレール３との接触面の粘着係数は大きくて０.２５程度であるのに対して、前記弾性材質、例えば、ウレタンゴムからなる急勾配用車輪２と例えばアスファルトからなる軌道路４との接触面の粘着係数は０.５以上になるので、滑り限界の駆動力は２倍以上になる。この特性を利用して、急勾配に於いては、鉄車輪１のフランジがレール３より離脱しない程度に、鉄車輪１をレール３の接触面から浮上させ、代わって、弾性材質の急勾配用車輪２が急勾配用軌道路４の路面に接地することを可能にする程度の高さ、すなわち、レール表面より約１０ｍｍから２０ｍｍの高さの軌道路４をレール３の外側に隣接平行して設置することにより、急勾配路に於いても、急勾配用車輪２による走行が可能になり、バッテリー式機関車はスリップすることなく、急勾配の登坂および降坂をすることができるのである。軌道路４の路面には適当な摩擦材を付着させることにより、更に高い粘着係数を得ることが出来る。軌道路４の幅は、急勾配用車輪２の幅と同じ及至約２倍までを目安とする。

【００１２】なお、急勾配用車輪２による走行時にも、鉄車輪１はこれと連動し、鉄車輪１のフランジとレール３により急勾配用車輪２の走行をガイドし、バッテリー式機関車がレールより脱輪することなく、安全に走行することを可能にする。

【００１３】以上の説明から明らかなように、本実施例では、バッテリー式機関車の従来からの鉄車輪１に、耐久力を有する弾性材質よりなる急勾配用車輪２を併用し、特定の勾配以上の走行路に軌道路４を設置するという簡単でかつ低コストの構造によって、従来困難とされていたバッテリー式機関車の急勾配路に於ける、効率の良い安全な走行を可能にすることができる。

【００１４】次に、図３から図５を用いて、本考案に係る走行設備の第２の実施例について説明する。本実施例の走行設備は、第１の実施例と同様に、バッテリー式機関車２０と走行路１０とを有して構成されている。バッテリー式機関車２０は、図５に示すように、２対の鉄車輪２１，２１，… と、２対の急勾配用車輪２６，２６，…と、１個のピニオン歯車３５とを有している。

【００１５】１対の鉄車輪２１，２１が設けられている車軸２２には、その両端側に１対の急勾配用車輪２６，２６が設けられている。急勾配用車輪２６は、その外周側に、前述したように、ウレタンゴムが施されており、その外径は、鉄車輪２１の外径よりもやや大きいものが用いられている。前輪用車軸２２および後輪用車軸２２には、それぞれ、減速機３０，３０を介して走行用モータ３１，３１が設けられている。また、この走行用モータ３１，３１には、車輪制動用電磁ブレーキ３２，３２が取付けられている。

【００１６】各鉄車輪２１，２１，…には、それぞれに制動力を加えるブレーキシュー２３，２３，…が設けられている。これらのブレーキシュー２３，２３，…は、機械的に連結されており、対応する鉄車輪２１，２１，…に対して、同時に制動力を働かせることができるようになっている。ブレーキシュー２３の連結機構２４には、油圧シリンダ２５，２５が設けられており、これが、操作部に設けられている油圧ブレーキスイッチ４１により、駆動するように構成されている。なお、ブレーキシュー２３は、油圧機構が故障しても動作するよう、操作部に設けられている手動ブレーキハンドル４２と油圧機構を介すことなく機械的に接続されている。ピニオン歯車３５には、減速機３６を介して、ピニオン歯車３５に回転駆動力および制動力を加えるピニオン歯車駆動モータ３７が接続されている。

【００１７】本実施例のバッテリー式機関車には、車軸２２，２２に制動力を与える車輪制動用電磁ブレーキ３２，３２、鉄車輪２１，２１，…に直接制動力を加えるブレーキシュー２３，２３，…を含む鉄車輪ブレーキ装置、ピニオン歯車３５に駆動力および制動力を与えるピニオン歯車駆動モータ３７の他、制動時に後述するレール１１，１１と直接摺接する電磁トラックブレーキ３８，３８が設けられている。なお、車輪制動用電磁ブレーキ３２、ピニオン駆動モータ３７、電磁トラックブレーキ３８は、それぞれ、操作部に設けられている、コントロールレバー４３、トラックブレーキスイッチ４５、ピニオン歯車コントロールスイッチ４４により、動作するようになっている。

【００１８】走行路１０には、図３に示すように、鉄車輪２１，２１、…が走行するレール１１と、急勾配用車輪２６，２６，…が走行する軌道路１２，１２と、ピニオン歯車３５が噛合するラックレール１３とが設けられている。軌道路１２，１２とラックレール１３は、共に走行路勾配が特定の勾配（例えば、50/1000程度の勾配)以上の所に敷設されている。軌道路１２，１２は、バッテリー式機関車２０が特定の勾配の走行路１０にかかると、レール１１から鉄車輪２１が前述したように１０ｍｍから２０ｍｍ程度鉛直上方に離れるようなレベルになっている。

【００１９】次に、本実施例の作用について説明する。走行時には、基本的に、操作部のコントロールレバー４３を操作して、減速機３０，３０の減速比を変えて速度を制御する。バッテリー式機関車２０が、平坦なまたは緩勾配の走行路１０を走行している際には、鉄車輪２１，２１，…のみがレール１１と接触しており、急勾配用車輪２６と軌道路１２、およびピニオン歯車３５とラックレール１３とは接していない。この際、機関車２０の速度を落すには、通常、コントロールレバー４３を操作し、車輪制動用電磁ブレーキ３２，３２を動作させて制動力を得る。また、機関車２０を止めるときには、この電磁ブレーキ３２，３２と、鉄車輪ブレーキ装置とを組み合わせて制動力を得る。さらに、緊急時には、これらのブレーキの他、電磁トラックブレーキ３８，３８を組み合わせて制動力を得る。

【００２０】バッテリー式機関車２０が、急勾配の走行路１０を走行し始めると、図３に示すように、鉄車輪２１，２１，…がレール１１，１１から離れ、急勾配用車輪２６，２６，…が軌道路１２，１２に接し、ピニオン歯車３５がラックレール１３と噛合するようになる。このため、バッテリー式機関車１０の重量がほとんど急勾配用車輪２６，２６，…にかかり、急勾配用車輪２６と軌道路１２との間には、前述したような粘着力が働き、急勾配用車輪２６は、軌道路１２に対して、ほとんどスリップすることがない。また、ピニオン歯車３５は、ラックレール１３と噛合しているので、まったくスリップすることがない。したがって、急勾配用鉄車輪２６を駆動する走行用モータ３１、およびピニオン歯車３５を駆動するピニオン歯車駆動モータ３７の駆動力は、それぞれ、軌道路１２、ラックレール１３にロスすることなく確実に伝えられ、急勾配においても、確実に走行できるようになる。

【００２１】急勾配の走行路１０を走行している際に機関車２０を止めるには、ピニオン歯車コントロールスイッチ４４を操作して、制動力が発生するようピニオン歯車駆動モータ３７を動作させる。ピニオン歯車３５とラックレール１３とは、スリップすることがないので、これにより、強力な制動力を得ることができ、確実に機関車２０を止めることができる。なお、単に機関車２０の速度を落す場合には、平坦な走行路１０の走行中と同様に、車輪制動用電磁ブレーキ３２，３２を動作させる。また、緊急時等には、他のブレーキ装置も併用して制動力を得ることになる。

【００２２】以上のように、本実施例では、基本的に第１の実施例と同様の効果を得ることができると共に、急勾配走行路の走行中における駆動力および制動力を高めることができ、より安全性を確保することができる。なお、本実施例では、各種制動力を得るために、電磁力や油圧を用いたが、本考案はこれに限定されるものではない。また、第１の実施例および第２の実施例では、共に、バッテリー式機関車に本考案を適用した例を述べたが、例えば、内燃機関式の機関車など、他の動力源によって走行するものに本考案を適用することができることは言うまでもない。

【００２３】

【考案の効果】

本考案によれば、接地性の高い急勾配用車輪を別途設けたので、機関車自体を重くすることなく、スリップ防止を図れ、動力的な効率を高めることができる。また、ピニオン歯車を設けたものでは、非常に高い駆動力および制動力を得ることができるので、安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る第１の実施例のバッテリー式機関
車走行設備の背面図である。

【図２】本考案に係る第１の実施例のバッテリー式機関
車走行設備の側面図である。

【図３】本考案に係る第２の実施例のバッテリー式機関
車走行設備の背面図である。

【図４】図３におけるIV−IV矢視図である。

【図５】図３におけるＶ−Ｖ矢視図である。

【符号の説明】

１，２１…鉄車輪、２，２６…急勾配用車輪、３，１１
…レール、４，１２…軌道路、５…減速機付走行用モー
タ、６…バッテリー、７，３２…車輪制動用電磁ブレー
キ、８，４２…手動ブレーキハンドル、９…配電盤、１
０…走行路、１３…ラックレール、２０…機関車、２２
…車輪、２３…ブレーキシュー、３０，３６…減速機、
３１…走行用モータ、３７…ピニオン歯車駆動モータ、
３８…電磁トラックブレーキ、４１…油圧ブレーキスイ
ッチ、４３…コントロールレバー、４４…ピニオン歯車
コントロールスイッチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】走行のための回転駆動力が伝達される鉄車
輪と、走行のための回転駆動力が伝達され、少なくとも外周に
前記鉄車輪よりも摩擦係数の大きい弾性材が施されてい
る急勾配用車輪とを備えている機関車。
【請求項２】鉄車輪と、少なくとも外周に前記鉄車輪よりも摩擦係数の大きい弾
性材が施されている急勾配用車輪と、前記鉄車輪と前記急勾配用車輪とが設けられ、前記急勾
配用車輪が前記鉄車輪よりも軸端側に位置するよう、該
鉄車輪および該急勾配用車輪が設けられている駆動軸と
を、備えていることを特徴とする機関車。
【請求項３】前記鉄車輪を回転不能に拘束するブレーキ
装置を備えていることを特徴とする請求項１または２記
載の機関車。
【請求項４】走行路上に設けられているラックレールと
噛合可能なピニオン歯車と、前記ピニオン歯車に回転駆動力を与えるピニオン回転駆
動機構とを、備えていることを特徴とする請求項１、２
または３記載の機関車。
【請求項５】前記ピニオン歯車を回転不能に拘束するブ
レーキ装置を備えていることを特徴とする請求項４記載
の機関車。
【請求項６】請求項１、２または３記載の機関車と、前記鉄車輪が走行するレールと、特定の勾配以上の走行路において、前記急勾配用車輪が
走行する軌道路とを備え、前記軌道路は、前記急勾配用車輪が軌道路を走行する
と、前記鉄車輪が前記レールから離れるよう配置されて
いることを特徴とする走行設備。
【請求項７】請求項４または５記載の機関車と、前記鉄車輪が走行するレールと、特定の勾配以上の走行路において、前記急勾配用車輪が
走行する軌道路と、少なくとも特定の勾配以上の走行路に設けられ、前記ピ
ニオン歯車と噛合するラックレールとを備え、前記軌道路は、前記急勾配用車輪が軌道路を走行する
と、前記鉄車輪が前記レールから離れるよう配置されて
いることをていることを特徴とする走行設備。