JPH0750291Y2 - 走行設備 - Google Patents

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。

【０００４】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走行設備を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の走行設備は、鉄車輪と、少なくとも外周に該鉄車輪よ
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、該鉄車輪及び該急勾配用車輪を同心上に連結し、
該鉄車輪及び該急勾配用車輪に走行のための回転駆動力
を伝える車軸とを有する機関車と、 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、 前記鉄車輪
は、前記車軸を中心として円筒状を成して該車軸に固定
され前記レールの上面に接する鉄車輪本体と、円筒状の
該鉄車輪本体の端部から該車軸から遠ざかる方向に突出
し該レールの側面と対向するフランジとを有し、 前記軌
道路は、前記急勾配用車輪が該軌道路に接して該軌道路
を走行すると、前記鉄車輪本体が前記レールから離れる
一方で、該鉄車輪の前記フランジが該レールの側面と対
向し続けるよう、配置されていることを特徴とするもの
である。

【０００６】ここで、前記走行設備には、前記鉄車輪及
び前記急勾配用車輪に直接的又は間接的に制動力を加え
る各種ブレーキ装置を設けることが好ましい。

【０００７】また、機関車の駆動力および制動力を向上
させるため、前記走行設備は、 前記機関車が、ピニオン
歯車と、該ピニオン歯車に回転駆動力を与えるピニオン
回転駆動機構とを有し、 少なくとも特定の勾配以上の走
行路に沿って設けられ、前記機関車のピニオン歯車と噛
合可能なラックレールを備えていてもよい。

【０００８】

【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。

【０００９】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、鉄車輪の本体とレ
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。

【００１０】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。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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の円筒状の本体をレール３の上接触面から浮上さ
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。

【００１６】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、図１に示すように、鉄車輪１
のフランジがレール３の側面に対向しているため、この
鉄車輪１のフランジにより急勾配用車輪２の走行がガイ
ドされ、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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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、車軸制動用電磁ブレーキ３２，３２
が取付けられている。

【００２２】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３
５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。なお、ピニオン歯車回転
駆動機構は、減速機３６及びピニオン歯車駆動モータ３
７を有して構成され、ピニオン歯車ブレーキ装置は、ピ
ニオン歯車駆動モータ３７を有して構成されている。

【００２３】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軸制動用電磁ブレーキ３
２，３２、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３
８，３８が設けられている。なお、車軸制動用電磁ブレ
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。

【００２４】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。

【００２５】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の円筒状の本体
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。

【００２６】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２７】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。

【００２８】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２
１，２１，…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、車軸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。

【００２９】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２
１，２１，…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。

【００３０】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、車軸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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】

【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…車軸制動用電磁ブレー
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
…車軸、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 (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】急勾配路を走行できる走行設備において、 鉄車輪と、少なくとも外周に該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、該鉄車輪
   及び該急勾配用車輪を同心上に連結し、該鉄車輪及び該
   急勾配用車輪に走行のための回転駆動力を伝える車軸と
   を有する機関車と、 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、 前記鉄車輪は、前記車軸を中心として円筒状を成して該
   車軸に固定され前記レールの上面に接する鉄車輪本体
   と、円筒状の該鉄車輪本体の端部から該車軸から遠ざか
   る方向に突出し該レールの側面と対向するフランジとを
   有し、 前記軌道路は、前記急勾配用車輪が該軌道路に接して該
   軌道路を走行すると、前記鉄車輪本体が前記レールから
   離れる一方で、該鉄車輪の前記フランジが該レールの側
   面と対向し続けるよう、配置されていることを特徴とす
   る走行設備。
2. 【請求項２】前記鉄車輪に制動力を加える鉄車輪ブレー
   キ装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の走
   行設備。
3. 【請求項３】前記車軸に制動力を加える車軸ブレーキ装
   置を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の
   走行設備。
4. 【請求項４】制動時に、前記レールに接触して制動力を
   得るトラックブレーキ装置を備えていることを特徴とす
   る請求項１、２又は３記載の走行設備。
5. 【請求項５】前記機関車は、ピニオン歯車と、該ピニオ
   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
   有し、 少なくとも特定の勾配以上の走行路に沿って設けられ、
   前記機関車のピニオン歯車と噛合可能なラックレールを
   備えていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記
   載の走行設備。
6. 【請求項６】前記ピニオン歯車に制動力を加えるピニオ
   ン歯車ブレーキ装置を備えていることを特徴とする請求
   項５記載の走行設備。