WO2004026654A1

WO2004026654A1 - 輸送システム

Info

Publication number: WO2004026654A1
Application number: PCT/JP2003/011749
Authority: WO
Inventors: Saburo Yamada
Original assignee: Senyo Kogyo Co., Ltd.
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2004-04-01
Also published as: US7162959B2; ES2305561T3; EP1541439B1; CN1681695A; TW200404689A; KR100719032B1; EP1541439A1; US20060042497A1; ATE396095T1; DE60321191D1; TWI239301B; EP1541439A4; JP2004106666A; AU2003261603A1; JP3867035B2; KR20050044804A; HK1077788A1; CN100411926C

Abstract

軽量小型の車両を用いることができる輸送システムを提供する。この輸送システムは、駅間に延出するレールと、このレール上を走行可能で、駆動装置を積載した車両とを有し、一方の駅から他方の駅に向けて所定距離にわたって設けた推進力供給手段から車両に供給される推進力により停止状態にある車両を所定の速度に加速するための第１ゾーンと、推進力供給手段を設けることなく、第１ゾーンによって加速された車両がレール上を前記駆動装置による推進力で走行する第２ゾーンとを含む。

Description

明細

輸送システム技術分野

本発明は、乗客や貨物などの輸送システム、特に車両の小型化および軽量化が図れるモノレールシステムに関するちのである。

従来、住居地と工業地帯との間ゆ、空港と都市との間のよラな中短距離

(例えば、 5〜2〇k m)で離れ 2ケ所を結^輸送システムとして、モノレールが広く知られている。モノレールは、地上に所定間隔で設け橋脚によってレールが保持されるので、輸送ルー卜の選択自由度が高く、ま鉄道などのレールを敷設する場合に比して建設に要する土地面積が少なくて済ので建設費用が安いという長所がある。

一方、停止状態にある車両を加速して走行させるためには大型の動力源を車両内に装備する必要があり、このような大型の動力源を車両に積載すると、車両が大型化するととちに車両重量が増大する。その結果、車両およびレールを支える巨大な橋脚が必要となり、モノレール本来のもつ高い設計自由度を低下させる原因となる。さらに、モノレールシステムの建設により広い土地面積が必要になり、建設費用も増大する恐れがある。このように、従来のモノレールのような輸送システムには依然として改良の余地が残されている。 . . 発明の開示

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、輸送車両に装備される動力源を軽量小型なちのとして輸送車両の寸法および重量を軽減し、結果的に輸送システムの建設にかかる費用を節約できるとともに、その設計自由度を広けることができる輸送システムを提供することにある。

すなわち、本発明に係る輸送システムは、軌道上に設けた駅の間を車両が往復する輸送システムであって、駅近傍に設け推進力供給手段によって車両が加速される加速ゾーンと、前記推進力供給手段を設けることなく、加速ゾーンで加速された車両が上記軌道上を自律走行する自律走行ゾーンとを含ことを特徴とする。

上記した本発明の輸送システムによれば、駅近傍に配置された推進力提供手段により車両が加速されるので、車両の停止状態から所定速度に至るまでの加速に必要な大きな動力を提供する大型の動力源を車両に積載する必要がなく、車両の小型化および大幅な軽量化を図ることができる。しだがつて、従来の大型の駆動装置を積載した車両を走行可能とするための巨大な橋脚の建設に必要な土地面積が確保できない場合であっても、本発明によれば、車両の小型化および軽量化を図ることで比較的小型の橋脚を建設すればよいので、輸送システムを建設することが^!能になる。このように、本発明の輸送システムは高い設計自由度を提供する。さらに、建設コス卜を大幅に節約できる点も見過ごせない。

本発明の推進力供給手段は、軌道に設置した第 1磁石体が車両に搭載され第 2磁石体に推進力を加えて車両を加速するリニア式加速装置であることが好ましい。この場合は、停止した車両を比較的短距離でスムーズに加速することができ、より快適な乗車感を乗客に提供することができる。

また、本発明の推進力供給手段は、駅の近傍に昇り坂となるように設けた補助軌道と、この補助軌道に車両を引き上げる引揚手段とで構成され、補助軌璋に引き揚げられた車両をリリースすることにより重力で車両を加速するコースタ一式加速装置であることが好ましい。特に、駅の一方の近傍に設けた推進力供給手段を、軌道に設置し第 1磁石体が車両に搭載された第 2磁石体に推進力を加えて車両を加速するリニァ式加速装置とし、他方の駅の近傍に設けた推進力供給手段を、駅の近傍に昇り坂となるように設けた補助軌道と、この補助軌道に車両を引き上げる引揚手段とで構成され、補助軌道に引き揚げられた車両をリリースすることにより重力で車両を加速するコ一スター式加速装置とする場合は、駅間を移動するのに往路と復路とで異なった車両の加速方法が採られ、駅間を移動する乗客に適度な娯楽感を抱かせることができるので、遊園地などのアミユーズメン卜パークへの移動手段ゆ、アミユーズメン卜パーク内での移動手段に特に好適である。

また、本発明の特に好ましい実施形態にかかる輸送システムは、駅間に延出するレールと、このレール上を走行可能で、駆動装置を積載した車両とを有する輸送システムであって、一方の駅から他方の駅に向けて所定距離にわたって設けた推進力供給手段から車両に供給される推進力により停止状態にある車両を所定の速度に加速するための第 1ゾーンと、前記推進力供給手段を設けることなく、第 1ゾーンによって加速された車両がレール上を前記し駆動装置による推進力で走行する第 2ゾーンとを含むことを特徴とする。

上記した輸送システムにおいて、推進力供給手段は：レールに沿って設置された固定磁石が車両に積載した可動磁石に推進力を与えて車両を加速するリニァ式加速装置であり、駆動装置は、車両に装備したモータ一で駆動される車輪と、前記車輪を走行させるめに前記レールと平行に第 2ゾーンに設けられる補助レールとでなることが特に好ましい。

本発明のさらなる目的および効果は、以下の発明を実施するための最良の形態からより明確に理解することができる。図面の簡単な説明

囡1は、本発明の第 1実施形態に基づくモノレールシステムの概略図である。図 2は、モノレールシステムの正面図である。

図 3は、モノレールシステムに使用される車両の側面図である。

図 4は、モノレールシステムの第 1ゾーンの断面図である。

図 5は、モノレールシステムの第 2ゾーンの断面図である。

図 6は、第 2ゾーンを走行中の車両の部分側面図である。

図了は、モノレールシステムのブレーキ装置を示す断面図である。

図 8は、本発明の第 2実施形態に基づくモノレールシステムの概略図である。図 9は、図 8のモノレールシステムの一部拡大図である。

図 1〇は、第 2実施形態の変更例に基づくモノレールシステムの概略図である。図 1 1は、車両内に設けた座席姿勢制御手段を示す概略図である。

図 1 2は、車両内に設けた座席の背もたれ移動手段を示す概略図である。図 1 3は、本発明のモノレールシステムの正面図である。発明を実施するめの最良の形態

【発明の実施の形態】

以下 > 添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態に基づく輸送システムについて詳述する。

(第 1実施形態）

本発明の輸送システムの好ましい実施形態の一例として、モノレールシステ厶について説明する。このモノレールシステムは、図 1〜図 3に示すように、橋脚 4によって保持される単線の軌道としてのレ一ル 1上に設けた駅 2間で車両 3を往復させるちのであり、駅の一方から他方に向けて所定距離にわたって配置された推進力供給手段から車両 3に推進力が伝達され、それにより停止状態にある車両 3が所定の速度にまで加速される第 1ゾーン Aと、車両 3内に積載されている駆動手段により車両 3を走行させる第 2ゾーン B とを含ことを特徴とする。

本実施形態においては、第 1ゾーン Aに設けられる推進力供給手段としてリニア式加速装置を採用している。すなわち、第 1ゾーン Aではレール 1が略水平に延出し、図 4に示すように、レール 1に沿って設置された固定磁石 1 3が車両 3に積載されている可動磁石 34に推進力を加えて車両 3が加速される。

図 4において、レール 1は、主桁 1 0と、その上方の左右に配設された丸パイプ鋼材の 2本の軌条 1 1と、主桁 1 0とこの 2本の軌条 1 1を連結する連結部材 9とで主に構成される。車両 3は、各軌条 1 1に上方 ·側方 ·下方から接触し、転動可能な上輪 3 0、横輪 3 1、下輪 3 2を有する。上輪 30は車両重量を支持する主車輪であり、横輪 3 1は側方ガイド車輪であり、下輪 3 2は浮き上がり防止用車輪である。このように、軌条 1 1を上輪 30，横輪 3 1，下輪 3 2 にて抱え込 ¾ことにより、レールの急勾配部ゆ急カーブ部などでも車両 3がレール 1から脱線することがなく、輸送システムの安全性が確保されている。尚、上輪 3 0、横輪 3 1、下輪 3 2はウレタン等の弾性材質の車輪としてあり、レール 1を走行する際の車両 3の振動を抑えて快適な乗り心地を達成している。ま、騒音公害の防止にち効果的である。

図 5に示すように、車両 3には、車両を自走させるめの駆動装置が積載されている。この駆動装置は、電力等で駆動される小型駆動モータ 36によつて回転駆動される駆動輪 3 5と、駆動輪 35を昇降させる昇降機構とで構成されている。昇降機搆は、図 6に示すように，アーム 3了と、のアーム 3了を軸 3 9廻りに揺動させるためのエアシリンダゆ油圧シリンダ等のァクチユエ一タ 3 8とで構成される。 'J、型駆動モータ 36及び駆動輪 3 5はアーム 3了に付設されている。この場合、昇降機構によって降ろされた駆動輪 3 5は、連結部材 9の上面に設けられた補助レール 1 4の上面に接触し、小型駆動モータ 36により駆動輪 3 5を駆動させて車両 3が補助レール 1 4上を自走できるょラになっている。尚、この駆動装置は、第 1ゾーン Aを通過して所定のスピードで第 2ゾーン B に侵入した車両 3が惰性でレール 1上を走行し、車両 3の走行速度が所定値以下になったときに、駆動輪 3 5を補助レール 1 4に接触させて車両 3を自走させるよに使用してちょい。

図 6中、番号 5 0は速度検出装置を示す。この速度検出装置 50のパルス信号検出器ゆェンコ一夕"等によつて車両 3の走行速度が検出される。車両 3の走行速度が所定值以下になるとバルブ 5 1が切換えられ、上昇（分離）位置にあつ駆動輪 3 5がァクチユエータ 38によって降下されて補助レール 1 4上に押圧され、小型駆動モータ 3 6の回転トルクによって車両 3がレール 1上を走行できるようになる。逆に、車両の走行速度が所定値以上であれば、ァクチユエ一タ 38によって駆動輪 3 5が補助レール 1 4から離され、車両 3が慣性力でレール 1上を走行する。このように第 1ゾーン Aで供給された推進力により惰性で車両を走行させり、下り勾配において得られる推進力により惰性で車両 3を走行させることができるので、モノレールの運行に要する消費電力を節約することができる。

尚、本実施形態の変更例として、リニア式加速装置を用い第 1ゾーン Aにおいて、車両 3に供給される推進力に加えて、この駆動装置によって車両 3 に推進力を供給する場合は、 2つの推進力によって車両 3を加速できるので、第 1ゾーン Aの長さを短くできる。あるいは、レール 1に沿って設けられるリニア式加速装置の規模を縮小して、モノレールシステムのさらなる小型化を図れる。このよラに、車両 3に積載される駆動装置は、車両の加速を行うための大きな動力を出力するめの駆動装置ではなく、主に車両 3の速度を維持できる程度の小さな動力を出力する駆動装置であればよい。それにより、第 1ゾーン A のような加速ゾーンを有しない従来のモノレールシステムに比して、本発明のモノレールシステムにおける車両には小型の駆動装置を使用することができる。結果として、本発明のモノレールシステムによれば、車両の大幅な小型化、軽量化が図れるのである。

図 4中、番号 1了は車両 3への電力供給手段である。この電力供給手段 1 7はレール 1の連結部材 9上に設けられ、車両 3の集電子（図示せず）に接触させることで車両 3に電気が供給される。また、駅内のレール 1に電力供給手段 1 7を設けておき、車両 3にバッテリー（図示せず）を備えておけば、駅停車時に集電子を介して車両 3のバッテリーを充電することができ、充電されノ \'ッテリーから提供される電力によって車内照明ゆ空調装置等を作動させてもよい。

本実施形態の車両 3のブレーキ装置としては、図了に示すように、車両

3の下部に設けだブレーキ板 60と、レール 1の連結部 9上面に設けブレーキ装置 1 5とで構成される。このブレーキ装置 1 5は、ブレーキ板 6 0を左右から挟んで車両を停止させるブレーキパット 1 6を有する。尚、ブレーキ装置 1 5は、この実施形態に限定されない。例えば、ブレーキ付き小型駆動モータを用いたり、駆動輪 35にブレーキを付設してもよい。

ま、車両 3の床面には、凹凸のないバリアフリー設計を採用している。これにより、車内での乗客の躓きの恐れが低減され、車内での安全性を向上できる。ま、子供ゆお年寄りの乗車もより安全に行えるようになるので、輸送システ厶を利用する乗客の年齢層の幅を広げられる点でも好ましい。

(第 2実施形態）

上記した実施形態では、各駅 2の近傍にリニア加速装置を用いだ第 1ゾーン Aを設けたモノレールシステムについて説明しだ。本実施形態では、図 8に示すように、一方の駅 20の近傍にはリニァ加速装置を用いた第 1ゾ一ン Aを設け、他方の駅 2 1の近傍にはリニア加速式以外の推進力供給手段、すなわちコースタ一式加速装置を用い第 3ゾーン Cを設けだことを特徴とする。その他の構成は上記し第 1実施形態と実質的に同じであるので、重複する説明は省略する。

本実施形態のコースター式加速装置は、図 9に示すように、駅 2 1の近傍に設けられる急勾配の追加レール 1 00と、追加レールの先端部に固定配置される引揚装置（図示省略）とで主に構成される。引揚装置は、たとえば、チェ一ンと減速機付きモータ、まだは、ロープと巻取装置と減速機付きモータと昇降台等から構成できる。この引揚装置にて追加レール 1 00上に車両 3を引き上げてリリースすれば、車両 3は目的する駅 20に向かって追加レール 1 0〇上を滑走して、第 2ゾーンに入るまでに車両 3を所定の速度に加速することができる。

本実施形態のモノレールシステムによれば、以下のようにして上記レール 1上の駅 ( 20、 2 1 ) 間に車両 3を往復させることができる。すなわち、駅 20から駅 2 1に向かって車両 3を走らせるには、まず、駅 20に停車している車両 3をリニア式加速装置により第 1ゾーン A内で加速する。次いで、第 2ゾーン Bにおし、ては、加速された車両 3の速度を維持するように車両 3に積載された駆動装置により車両を走行させる。あるいは、加速され車両 3の速度が第 2ゾーン Bに入つて所定速度以上である間は惰性で車両 3を走行させ、所定速度以下になった時に積載した駆動装置を作動させて車両を走行させてもよい。結果として、車両 3は第 2ゾーン Bの走行を経て駅 2 1に到着する。

一方、駅 2 1から駅 20に車両 3を走らせるには、車両 3を第 3ゾーン Cの追加レール 1 00の上方に引き揚げ、車両 3が所定の高さに達した時点で引き揚げ装置から車両 3をリリースすれば、車両 3は追加レール 1〇〇に沿つて滑り降り、重力により所定速度に加速されて第 2ゾーン Bに侵入する。加速された車両の第 2ゾーンにおける走行は、駅 20から駅 2 1に向けて車両 3を走行させる揚合と同じである。結果として、車両 3は第 2ゾーンの走行を経て駅 2〇に到着する。この時、第 1ゾーン Aは加速用ゾ一ンとしてではなく、第 2ゾーン B の延長として機能する。尚、図 9に示すように、第 2ゾーン Bの追加レール 1〇 0の下側空間は車道ゆ歩道などに有効利用することができる。

このように、駅（20、 2 1 ) 間を移動するのに往路と復路とで異なつた輸送方法を採用した場合、乗客に適度な娯楽感覚を抱かせることができるので、たとえば、遊園地などのアミューズメントパークへの乗客の輸送、あるいはアミュ一ズメントパーク内のアトラクション間での乗客の輸送等に特に好適である。

尚、本実施形態の変更例として、図 1 0に示すように、駅 20の近傍にリニァ式加速装置でなる第 1ゾーン Aを設ける代わりに、コ一スター式加速装置でなる第 3ゾーン Cを設けてちょい。

ところで、このような急勾配を用いたコースター式加速装置を車両の加速手段に用いる場合は、車両 3が追加レール 1 00の傾斜面上にあるので、車両内において乗客を座席上に安定に保持する座席姿勢制御機構を導入することが乗客の安全且つ快適な輸送を実現する観点から好ましい。

例えば、図 1 1に示すような座席姿勢制御手段を設けることが好ましい。この制御手段は、揺動可能に保持される座席 70、 7 1と、重力方向を検知する重力検知手段了 6と、重力検知手段了 6の出力により制御される座席角度調節手段了 4とを含む。座席了 0は、座席に座った乗客の重心位置よりち高い位置、例えば、座席了〇に座った乗客の肩口付近で支点 7 2の回りに揺動可能である。座席角度調節手段了 4は、座席了 0と車両の床面との間に配置される流体シリンダゆダンパーを含む。中央の座席 70は逆 T字形伏であって、図 1 1に実線と破線にて描かれているよろに、床面に対して揺動自在に保持されている。また、座席 70は、進行方向に向かって乗客が座れる座席と進行方向と逆の方向に向かって乗客が座れる座席とを提供する。

上記した姿勢制御手段によれば、第 3ゾーン Cにおいて車両 3が追加レ

—ル 1 00上において傾斜する場合においてち、常に座面が重力方向に対して略垂直となるように保てるので、乗客の体重は座席によって安定に受け止められ、座席了 0上の乗客に快適な乗車感を与えることができる。尚、上記し座席姿勢制御手段は、第 3ゾーン Cを有しない本発明の輸送システムにおいて採用してもよいことは言うまでもない。例えば、上記説明では、重力検知手段 7 6により検知され 7£重力方向により座席角度を制御したが、さらに、車両 3の進行方向（縦方向）における加速度の変化ゆ、車両の横方向における傾きを検知して座席姿勢を制御することも好ましい。

ま、図 1 2に示すような座席の背ちたれ了 5の位置調節手段 8 0を本発明の輸送システムに採用することも好ましい。この調節手段によれば、乗客全員を進行方向に向かせて座席了〇に座らせることができ、車両 3が進行方向に急加速された揚合も、背もたれによって乗客の体重が受け止められるので、乗客は快適な乗車感を楽しことができる。尚、背ちたれ 7 5を移動可能な座席を採用する場合、駅に到着して乗客が全員降車し 7£後で、全ての背ちれを一度に自動的に移動させる機構を導入してもよい。これによれば、車両の進行方向を変える場合に、乗客に背もれを移動させる手間を省かせることができ、輸送システムによって提供されるサービスのさらなる向上を図ることができる。

本発明の輸送システムのさらなる長所として、周囲の環境との適合性に優れる点を挙げることができる。例えば、図 2に示すように、既設の歩道 5の中央部に設けた高さの高い橋脚 4上にレール 1を配設しても良いし、図 1 3に示すように、既設の瞵接する車道 6間に位置する中央分離帯に設け高さの低し、橋脚 4上にレール 1を配設してもよい。このように、本発明の輸送システムの建設は高い設計自由度の下で行える。産業上の利用可能性

上記したように、本発明は、安全かつ快適な乗客の輸送を提供するととちに、無公害、省エネ対策も施された近未来型の輸送システムを提供するものであり、近年活発に繰り広げられている海上の埋立地での都市開発に導入される新交通システムとしてち有望視されるちのである。また、土地価格が高い場所であっても、輸送システムの建設に必要な土地面積を減らせるので、建設費も大幅に節約することができる。さらに、遊園地ゆテーマパークなどでの乗客の移動に本発明の輸送システムを採用する場合は、上記したようなコースター式加速装置を用いた加速ゾーンによって乗客に適度な娯楽性を感じさせることができる。

したがって、本発明は、住居地と工業地帯との間や、空港と都市との間のよラな中短距離用の輸送システムとして、遊園地ゆテーマパークなどでの乗客輸送用として、あるいは次世代の都市開発における新交通システムとしてその] 用が期待される。

Claims

請求の範囲

1 . 軌道上に設けた駅の間を車両が往復する輸送システムであって、前記輸送システ厶は、駅近傍に設けた推進力供給手段によって車両が加速される加速ゾーンと、前記推進力供給手段を設けることなく、加速ゾーンで加速された車両が上記軌道上を自律走行する自律走行ゾーンとを含。

2. 請求項 1に記載の輸送システムにおいて、

上記推進力供給手段は、軌道に設置した第 1磁石体が車両に搭載された第 2 磁石体に推進力を加えて車両を加速するリニア式加速装置である。

3. 請求項 1に記載の輸送システムにおいて、

上記推進力供給手段は、駅の近傍に昇り坂となるように設けた補助軌道と、この補助軌道に車両を引き上げる引揚手段とで構成され、前記補助軌道に引き揚げられ車両をリリースすることにより重力で車両を加速するコースター式加速装置である。

4. 請求項 1に記載の輸送システムにおいて、

上記駅の一方の近傍に設けた推進力供給手段は、軌道に設置した第 1磁石体が車両に搭載された第 2磁石体に推進力を加えて車両を加速するリニア式加速装置であり、他方の駅の近傍に設けた推進力供給手段は、駅の近傍に昇り坂となるように設けた補助軌道と、この補助軌道に車両を引き上げる引揚手段とで構成され、前記補助軌道に引き揚げられた車両をリリースすることにより重力で車両を加速するコースター式加速装置である。

5. 請求項 1に記載の輸送システムは、車両内に配置し座席の重力方向を検知する重力検知手段と、前記重力検知手段の出力に基づし、て前記車両の床面に対する前記座席の姿勢を制御する座席姿勢制御手段とをさらに含む。

6. 請求項 1に記載の輸送システムにおいて、

上記車両は、凹凸のないバリアフリーに設計され床面を有する。

7. 駅間に延出するレールと、このレール上を走行可能で、駆動手段を積載し車両とを有する輸送システムであって、前記輸送システムは、一方の駅から他方の駅に向けて所定距離にわたって設け推進力供給手段から車両に供給される推進力により停止状態にある車両を所定の速度に加速するめの第 1ゾーンと、前記推進力供給手段を設けることなく、第 1ゾーンによって加速された車両が前記レール上を前記駆動手段による推進力で走行する第 2ゾーンとを含む。

8. 請求項 7に記載の輸送システムにおいて、

前記推進力供給手段は、レールに沿って設置され固定磁石が車両に積載し可動磁石に推進力を与えて車両を加速するリニア式加速装置であり、前記駆動手段は、車両に装備しモーターで駆動される車輪と、前記車輪を走行させるめに前記レールと平行に第 2ゾーンに設けられる補助レールとでなる。