JPS63503A - 曲線軌道の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強度、剛性を保持する構造上体にケーブルを
用いた懸垂鉄道の曲線軌道の構造に関する。

〔従来の技術〕

強度、剛性を保持する構造主体にケーブルを用いた軌道
に車両を懸垂支持した輸送装置、すなわちケーブル系懸
垂鉄道は公知であり、その軌道の一例として持分５８−
５５２８１号公報に記載されたものがある。この公知の
ｈ■造を第２図および第３図に示す。

第２図は軌道構造物き車両を示した側面図で、軌道構造
物は、カテナリー状に張られ死荷重・活荷重のすべてを
支持する支持ケーブル１を有し、車両の走行に用いられ
る軌道２は支持ケーブル１からハンガー３を介して支持
される。これらから構成された軌道構造物は塔４で大地
より」１方に支持される。図では、車両５は軌道の端に
ある状態で示されている。支持ケーブル１に張力を与え
るためケーブルｍｌはアンカー６で大地に固定されてい
る。

第３図は、支持ケーブルと軌道の詳細を示す斜視図で、
軌道２は搬送ケーブル７を２水密着したものと軌条カバ
ー８で１条の軌条を形成し、２条の軌条をブラケット９
で平行に保持するよう構成されている。さらにブラケッ
ト９がトラックハンガー３によって支持ケーブル１に結
合され、軌道２を支持する。軌条カバー８は、車両の走
行車輪がその上面を転走するので上面は平面となってい
る。また、搬送ケーブル７は車両の支持によって相当の
たわみを生じるので、軌条カバー８もこのたわみによく
追随するものでならない。

説明のため軌道カバー８は一部取外した状態を示してい
る。

このように、この公知の構造は、ガーダ−やトラスにか
わり、ケーブルで強度および剛性を保持するように構成
するので、ｔＪ　ｆｆｉで低コストであり、ロンガスパ
ンとすることが容易で、このことによる経済性と、河川
や谷の横断等、地形対応性に冨んでいる。また、ケーブ
ル構造であるから弾性があり、車両の懸架装置を簡素化
しても一般軌道の場合より走行時の騒音が小さく、乗心
地も良好である、などの長所を有する。しかし、ケーブ
ルによる構造物では通常手段で曲線路を作れないという
大きい欠点がある。したがって、曲線路を作るときには
ケーブルを用いず、軌道自体をガーダ−構造など掻く一
般的な手段により構成することになり、前述の走行時の
騒音が小さく乗心地も良好という特徴を失い、車両の懸
架装置が簡素なものでは成立たな（なる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕従来技術ではケ
ーブル構造の軌道の曲線路で弾性をもった軌道を作る手
段がなく、曲線路でも騒音、乗心地を良好に維持するた
めには、車両の懸架装置を簡素なものですませることが
できなくなる。このことは、懸架装置を高度なものとす
るため車両の自重が増加し、軌道に用いるケーブルの強
度も向上せねばならないことを意味し、非常に不経済に
なる。また、−殻構造として直線ではケーブルを用い曲
線部をガーターとすると、その移行部のケーブル処理に
複雑な構造を要する。なぜならば、ケーブルに大きい張
力を与えてはじめて、ケーブル構造が成立つものであっ
て、この張力を保持するためにケーブル端部では何処か
にアンカーせねばならず、ケーブルからガーダ−、ガー
ダ−からケーブルといった構造の不連続が多くのアンカ
ーを設けることになり非常に複雑な構造になってしまう
わけでる。

本発明は上記のような問題を解決し曲線の軌道でも弾性
をもつ構造とし、曲線路においても騒音の増加がなく乗
心地も悪化することがなく、さらにはケーブルを一般部
から曲線部へと連続して用い、構造的な不連続による構
造が複雑化することのない、曲線軌道の構造を提供する
ことを目的としている。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は軌条に用いる材料をケーブルではなく、その形
状を保持しろるようなもの、例えば型鋼とすることが、
強度、剛性を保持する構造主体にケーブルを用いた懸垂
鉄道の曲線路における問題解決を可能にすることに着目
したものであって、曲線に成形された２条の軌条をブラ
ケットで結合し一体とした軌道と、その上方に地上から
支持された剛部材である曲碑桁を設け、 曲線路にｌ！４接した直線路からのケーブルの延長を曲
線にほぼ一致する多角形状に張り、前記曲線部に曲線の
切線方向に揺動可能に揺動部材を枢着し、この揺動部材
の先端に、前記ケーブルの多角形の頂点を結合し、この
構成によって直線路でのケーブルの張力が曲線路部のケ
ーブルにも伝達されるようにし、その張力を保持した多
角形の辺の中間部にトラックハンガーを介し前記軌道を
支持することにより、軌道に弾性をもたせたものであり
、前記問題をすべて解決し、本発明の目的を完全に達成
しうるものである。

〔作　用〕

まず大発明の曲線軌道成立のための主な要件であるケー
ブルの多角形の形成について述べる。第４図はそれを説
明する平面図で地上から支持された剛部材である曲線部
１０を設け、半径Ｒをもつ曲線路Ｃに隣接した直線路ｓ
、ｓ’で構造主体に用いられているケーブル１１の延長
を、曲線路にほぼ一致する多角形状に張り、曲線部１０
に曲線の切線方向に揺動可能に枢着された揺動部材１２
の先端１３に、ケーブル１１の多角形の頂点を結合し、
この多角形の辺の中間部Ａが軌道を支持するようにして
いる。隣接した直線路Ｓにおけるケーブルの張力Ｔｓ　
は、多角形の各辺を経由して他の隣接した直線路Ｓ′ま
で到達し、その張力Ｔ　Ｓ　／となる。その張力の関係
は各多角形の頂点における力のベクトル和で決まる。そ
の一点での力のつり合いを第５図に示す。多角形の第１
の頂点における力のつり合いを示すベクトル図で、張力
Ｔ５とＴ１　　と揺動部材に生ずる支持力Ｑ１　がつり
合い状態をうる。すなわち、３つの力は図示のように閉
じた三角形を作る関係となる。そして、その大きさはα
５およびα、によって決定される。一方設計上ＴＳ％Ｔ
Ｓ′および各辺の張力は等しいことが望まれる。その結
果をうろことは、第５図においてＴ、＝Ｔ、であり、そ
のとき３つの力がつり合うためにはα、＝α１である。

したがって、設計意図を活かすためには揺り部材１２に
発生する反力Ｑが多角形の頂点の角度を２分する方向と
なる構造であることを要する。そのような構造について
は実施例の説明において後述する。

つぎに、車両荷重による軌道のたわみ、すなわち軌道の
弾性効果について述べる。第６図は軌道を側面から見た
説明図で曲線を展開して示している。直線部ｓ−ｓ’お
よび曲線部Ｃの全長にわたり連続してケーブル１１が張
られ、揺動部材１２を介し、曲線部１０に支持されてい
る。軌道１３に車両荷重Ｗが分布作用したとき、点線で
示したようなたわみを生ずる。そのたわみ状況のうち、
１箇所だけの様子を第７図に示す。ここでそのたわみ状
態における力のつり合いを見ると、ケーブルの張力をＴ
、その水平分力をＴ１１、垂直分力をＴ、とし、車両荷
重のうちこのトラックハンガー１４ａに作用する荷重を
Ｗａ　とする。その荷重によるケーブルのたわみδａは
ケーブル張力の垂直分力である。、２Ｔｖ　と荷重Ｗａ
が等しくなる所まで発生する。その値は次のようになる
。

ただし、Ｌは荷重のないときの支持点間隔でＬ′は荷重
のあるときの支持点間隔で、実際的な一実施例がＬ＝３
ｍ　　δａ＝０．０５ｍ程度とすると、Ｌ’＝０９９９
４ＬでＬ’−りとしても実用上支障がない。同様にＴ。

−Ｔとしても支障がない。

弾性の特性を示すばね常数には次のようにｆｌる。

上式からばね常数はＴに比例し、Ｌに反比例することが
判る。

またケーブルの支持点が揺動部材を用いているので、車
両荷重をうけケーブルの張力が増加しても揺動作用によ
って張力の水平分力はほぼ一定で変位が遠くまで伝達さ
れ局部的に高い張力を発生ずることがなく、長い範囲で
車両荷重を分担支持するようになる。理論的には遠くの
ケーブルのアンカ一部まで車両荷重の影響を受けるわけ
であるが、実質的には車両長の２〜３倍程度の分散と見
て差し支えない。

〔実施例〕

第１図は本発明の代表的な実施例を示す斜視図で、強度
、剛性を保持する構造主体であるケーブル１１を用いた
懸垂鉄道の曲線路を示す。この曲線路は、曲線に成形さ
れた２条の軌条１５をブラケット１６で結合し、一体と
した軌道１７と、その上方に地上から柱１８で支持され
た剛部材である曲線部１９を設け、直線路でｋＷ　ｉｌ
主体として用いられたケーブル１１の延長を曲線にほぼ
一致する多角形状（第４図参照）に張り、曲線部１９に
曲線の切線方向にのみ揺動可能に枢着された揺動部材１
２の先端１３に前記多角形の頂点を結合し、ケーブル１
１による多角形の辺の中間部Δがトラックハンガー１４
を介して軌道１７を支持するようになっている。このよ
うな構造をとることによって、第４図、第５図の作用説
明で述べたように曲線部でもケーブル１１の張力伝達が
行なわれ、第６図、第７図で説明したように車両荷重を
弾性をもって支持しうるものである。

第８図は本発明の一実施例に用いる軌道部分の横断面図
で、走行軌条２０と案内軌条２１が一体的に結合され、
軌条１５を構成しており、その２条をブラケット１６で
一体に結合し軌道１７が成立っている。軌道１７はトラ
ックハンガー１２を介し、ケーブル１１で支持されてい
る。２２は走行軌条２０上を転走する走行輪で、２３は
案内軌条２１の垂直面を転走する案内輪で、それらは何
れも車両の台車フレーム２４に取付けられている。

なおこの実施例は、車両推進はりニアモータにより行わ
れるもので、走行軌条２０の下部はりニアモータのリア
クションレールの導磁部分として用いられ、さらにその
下面にアルミニューム等の導電性材である導体２５を取
りつけ、リアクションレールの導電部分となっている。

導体は導体おさえ２６によって強固に取付けられている
。導体は導体おさえ２６にらって強固に取付けられてい
る。

リアクションレールの対向部にリニアモータの一次コイ
ル２７があり台車フレーム２４に支持されている。なお
、この場合導体２５および導体おさえ２６も軌道１７の
構成要素に含まれている。

第９図は本発明の他の実施例を示す斜視図で、第１図の
場合の揺動部材１２力（曲線の切線方向にのみ揺動する
のに対し、本実施例の揺動部材１１２の先端１１３は、
曲線の切線方向のほか半径方向にも揺動可能の構造とな
っている。切線方向の揺動により、ケーブル１１の張力
を曲線路でもよく伝達しうろことのほか、車両荷重を受
けた際に、揺動部材１１２は半径方向にも移動しうるの
で先端１１３は少し下方に移動する。このことは、ケー
ブルのたわみ以外に軌道が下方に移動するので結局車両
を支持する弾性効果を高めることを意味する。

なお、曲線部１９は円弧状としているが、揺動部材１１
２のすべてを強固に支持されればよいので、他の実施例
として２点鎖線で示したような多角形状の曲線部１９’
とすることもできる。このような形状は設計問題として
選択することができる。

第１Ｏ図は本発明の他の実施例を示す側面図で、曲線部
以外の部分を含めて示す。第１１図には、その曲線部の
構造を拡大して示す。本例では、支持ケーブル２８と補
則ケーブル２９を組合せ、その両ケーブルに与える張力
によって両ケーブルを結ぶハンガー３０に予じめ大きい
張力を付与し、車両３１の荷重が作用したときにハンガ
ーの張力の変動を少なくすることで、軌道構造物の剛性
を向上させることができる。−膜構造物すなわち直線路
であるＬ２　とり、の間に曲線部Ｃがあり、支持ケーブ
ル２８はＬ２側のもの、Ｌｌ側のもの何れもが、曲線部
１９に固定されている。曲線部１９は柱１８によって地
上から強固に支えられている。

補則ケーブル２９は区間Ｌ２　　ＣＬｓ　と連続して張
力が伝達される構造になっている。曲線部１９の近傍で
は、垂直方向に剛なロッド３５により、支持ケーブル２
８と補則ケーブル２９とが連結されている。本例では、
補則ケーブル２９が曲線部１９の下方で曲線に沿った多
角形状に張られており、その多角形の頂点で、揺動部材
１２により曲線部に連結されている。また、多角形の各
辺の点Ａでは、補則ケーブル２９はトラックハンガー１
４により、軌道１７を支持している。

〔発明の効果〕

本発明は軌条に用いる材料に形状を保持しうる、例えば
型鋼のようなものを用い、それを曲線に成形し、その２
条をブラケットで結合し一体とした軌道と、その上方に
地上から支持された曲線部を設け、軌道構造の主体に用
いられたケーブルが直線路から曲線路、また直線路へと
連続しておりそれを多角形状に張り、多角形を保持させ
るよう多角形の頂点が揺動部材を介し曲線部に支持され
、しかも揺動部材の揺動によってケーブルの張力が直線
路から曲線路さらに直線路へと伝達されるようになって
おり、曲線路中の張力をもった多角形の中間でトラック
ハンガーを介し前記軌道を支持するようにしており、こ
のケーブルの弾性が軌道を弾性支持するようになる。こ
のように従来ケープル系垂直鉄道では弾性をもった曲線
路を作る手段をもたなかったのに対し、本発明の上記の
ようにして弾性をもつことを可能とし、このことにより
曲線路においても騒音の増加がなく、乗心地も悪化する
ことがなく、さらには−股部から曲線部へとケーブルを
連続して用いるので構造的な不連続に伴う構造の複雑化
ないといった効果が容易に得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す曲線軌道構造の斜視図
、第２図は従来のケーブル系懸垂鉄道の一例を示す側面
図、第３図は従来の軌道の例を示す斜視図、第４図は本
発明による曲線軌道構造の原理を示す概略平面図、第５
図は力の釣合を示すベクトル図、第６図は本発明の曲線
軌道構造の概略側面図、第７図は軌道のたわみを示す概
略図、第３図は本発明の軌道構造の具体例を示す垂直横
断面図、第９図は他の実施例を示す斜視図、第１０図は
、さらに他の実施例を示す側面図、第１１図は第１０図
の実施例の曲線軌道部を示す拡大図である。 １０・・・・・・曲線部、１１・・・・・・ケーブル、
１２・・・・・・揺り部材、１４・・・・・・トラック
ハンガー、１５・・・・・軌条、１７・・・・・・軌道
、１８・−・・・〜柱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 強度、剛性を保持する構造主体にケーブルを用いた懸垂
   鉄道の曲線路において曲線に成形された２条の軌条をブ
   ラケットで結合し一体とした軌道と、その上方に地上か
   ら支持された剛部材である曲線桁を設け、 曲線路に隣接した直線路において構造主体として用いら
   れたケーブルの延長を曲線路にほぼ一致する多角形状に
   張り、前記曲線桁に曲線の切線方向に揺動可能に揺動部
   材を枢着し、前記揺動部材の先端に、前記ケーブルの多
   角形の頂点を結合し、前記ケーブルによる多角形の辺の
   中間部がトラックハンガーを介して前記軌道を支持する
   よう構成したことを特徴とする曲線軌道の構造。