JP2005205952A - Road travelable/track travelable vehicle and its wheel load controlling method - Google Patents

Road travelable/track travelable vehicle and its wheel load controlling method Download PDF

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JP2005205952A JP2004012033A JP2004012033A JP2005205952A JP 2005205952 A JP2005205952 A JP 2005205952A JP 2004012033 A JP2004012033 A JP 2004012033A JP 2004012033 A JP2004012033 A JP 2004012033A JP 2005205952 A JP2005205952 A JP 2005205952A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remarkably improve driving performance and traveling stability at the time of a track traveling by preventing idling of a driving wheel and preventing detaching of a guide wheel by properly controlling load (wheel load) distributed to the driving wheel and guide wheel of the road travelable/track travelable vehicle. <P>SOLUTION: This vehicle 1 is provided with the driving wheel 4 for generating driving force by abutting on a track R and supporting a part of vehicle body load at the time of the track traveling and the guide wheel 6a for performing the track guide by abutting on the track R and supporting a part of the vehicle body load by being arranged in a state adjacent to the driving wheel 4. The vehicle 1 is provided with a wheel load control device for improving the driving performance by increasing the wheel load of the driving wheel 4 by reducing the wheel load of the guide wheel 6 when the driving wheel 4 idles, and improving traveling stability by increasing the wheel load of the guide wheel 6 when the driving wheel does not idle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、道路走行・軌道走行可能な車両及びその輪重制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle capable of traveling on a road and traveling on a track and a wheel load control method thereof.

従来より、軌道の保守点検作業等を目的として、軌道上と道路上との双方を走行可能な車両である「軌陸車」が提案され、実用化されている。軌陸車は、通常、道路上を走行するトラック車両をベースとして構成されており、トラック車体の前後に道路走行用のゴムタイヤ及び軌道走行用の案内輪が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。   Conventionally, “railway vehicles”, which are vehicles capable of traveling on both the track and the road, have been proposed and put into practical use for the purpose of track inspection and the like. A track-and-rail vehicle is usually configured on the basis of a truck vehicle that travels on a road, and is provided with rubber tires for road traveling and guide wheels for track traveling before and after the truck body (see, for example, Patent Document 1). .)

また、近年においては、鉄道と道路とのシームレス化を行って鉄道車両とバスの双方の利点を生かす交通システムを構築する目的で、道路走行と軌道走行との双方が可能で走行モード変換が自在な車両（以下、「デュアルモード車両」という）の開発が進められている。デュアルモード車両は、バス車両をベースとして構成したものであり、バスの車体の前後に道路走行用のゴムタイヤ及び軌道走行用の案内輪が設けられている。   Also, in recent years, both road driving and track driving are possible and the driving mode can be changed for the purpose of building a transportation system that takes advantage of both rail cars and buses by making the railway and road seamless. Development of a new vehicle (hereinafter referred to as “dual mode vehicle”) is underway. The dual mode vehicle is configured based on a bus vehicle, and is provided with rubber tires for road driving and guide wheels for track driving before and after the bus body.

これら軌陸車やデュアルモード車両の軌道走行時においては、前後の案内輪を軌道上に当接させて軌道案内を行わせるとともに、後方のゴムタイヤを軌道上に当接させて駆動力を発生させている。このため、車体前方荷重は前方の案内輪のみによって支持されるが、車体後方荷重は、隣接した状態で配置された後方の案内輪と後方のゴムタイヤとの双方に分配される。現在においては、経験的に、車両静止状態における車体後方荷重の約４０％を案内輪で支持し、残り約６０％をゴムタイヤで支持するように荷重分配割合を設定している。
特開平１１−２０９０８７号公報（第１頁、第２図） During track travel of these track-and-rail vehicles and dual-mode vehicles, the front and rear guide wheels are brought into contact with the track to perform track guidance, and the rear rubber tires are brought into contact with the track to generate driving force. Yes. For this reason, the vehicle body front load is supported only by the front guide wheels, but the vehicle body rear load is distributed to both the rear guide wheels and the rear rubber tires arranged adjacent to each other. At present, the load distribution ratio is set empirically so that about 40% of the vehicle body rear load when the vehicle is stationary is supported by the guide wheel and the remaining about 60% is supported by the rubber tire.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-209087 (first page, FIG. 2)

しかし、車両静止状態において前記したような荷重分配割合（４０：６０）で案内輪とゴムタイヤに車体後方荷重を分配しても、車両走行時においては、加減速に起因する車体重心の移動や車体の振動が発生するため、これら案内輪及びゴムタイヤに分配される荷重（輪重）が常に変化する。従って、駆動輪であるゴムタイヤが空転したり案内輪が脱輪したりする可能性が高く、駆動性能や走行安定性に問題があった。   However, even when the vehicle body rear load is distributed to the guide wheels and the rubber tires at the load distribution ratio (40:60) as described above in the stationary state of the vehicle, the movement of the vehicle body center of gravity due to acceleration / deceleration and the vehicle body Therefore, the load (wheel weight) distributed to these guide wheels and rubber tires always changes. Therefore, there is a high possibility that the rubber tire that is the driving wheel will idle or the guide wheel may be removed, and there is a problem in driving performance and running stability.

本発明の課題は、道路走行・軌道走行可能な車両の駆動輪及び案内輪に分配される荷重（輪重）を適切に制御することにより、駆動輪の空転を阻止するとともに案内輪の脱輪を阻止して、軌道走行時における駆動性能及び走行安定性を格段に向上させることである。   An object of the present invention is to prevent the idling of the driving wheel and to remove the guiding wheel by appropriately controlling the load (wheel weight) distributed to the driving wheel and the guiding wheel of the vehicle capable of traveling on the road and on the track. Is to significantly improve the driving performance and running stability during orbital running.

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
車体の前方又は後方に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して駆動力を発生させるとともに車体荷重の一部を支持する駆動輪と、前記車体の前後に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して軌道案内を行うとともに前記駆動輪に隣接した状態で配置されて車体荷重の一部を支持する案内輪と、を備える道路走行・軌道走行可能な車両において、
隣接した状態で配置された前記駆動輪及び前記案内輪の輪重を制御する輪重制御装置を備え、
前記輪重制御装置は、
前記駆動輪が空転しているか否かを判定する空転判定手段と、
前記空転判定手段で前記駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように前記案内輪の輪重を低減させることにより、前記案内輪の脱線を阻止しながら前記駆動輪の輪重を増加させる駆動性能向上手段と、
前記空転判定手段で前記駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように前記案内輪の輪重を増加させることにより、前記駆動輪の空転を阻止しながら前記駆動輪の輪重を低減させる走行安定性向上手段と、
を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
Drive wheels provided on the front or rear of the vehicle body via an axle, abutting against the track when driving on a track to generate a driving force and supporting a part of the vehicle load, and provided on the front and rear of the vehicle body via the axle. In a vehicle capable of road traveling / trajectory traveling, comprising a guide wheel that contacts the track during track traveling and guides the track and is arranged adjacent to the drive wheel and supports a part of the vehicle body load,
A wheel load control device for controlling the wheel load of the drive wheel and the guide wheel disposed adjacent to each other;
The wheel load control device
Idling determination means for determining whether or not the driving wheel is idling;
When the idling determination means determines that the driving wheel is idling, the guide wheel is prevented from derailing by reducing the wheel load so as not to fall below a predetermined minimum threshold. Drive performance improving means for increasing the wheel load of the drive wheel;
When the idling determination means determines that the driving wheel is not idling, the idling of the driving wheel is prevented by increasing the wheel load of the guide wheel so as not to exceed a predetermined maximum threshold. Traveling stability improving means for reducing the wheel weight of the driving wheel;
It is characterized by having.

請求項１に記載の発明によれば、駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように案内輪の輪重を低減させることにより、案内輪の脱線を阻止しながら駆動輪の輪重を増加させることができる。従って、駆動輪が空転状態にある場合においても、正常な駆動状態（非空転状態）に速やかに移行させることができる。この結果、軌道走行時の駆動性能を格段に向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, when it is determined that the driving wheel is idling, the guide wheel is derailed by reducing the wheel weight of the guide wheel so as not to fall below a predetermined minimum threshold. The wheel load of the drive wheel can be increased while blocking. Therefore, even when the driving wheel is idling, it is possible to promptly shift to a normal driving state (non-idling state). As a result, the driving performance during track running can be significantly improved.

また、請求項１に記載の発明によれば、駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように案内輪の輪重を増加させることにより、駆動輪の空転を阻止しながら駆動輪の輪重を低減させることができる。従って、正常な駆動状態（非空転状態）を維持しながら、走行安定性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, when it is determined that the driving wheel is not in the idling state, the wheel weight of the guide wheel is increased so as not to exceed a predetermined maximum threshold value. The wheel load of the drive wheel can be reduced while preventing idling. Accordingly, the running stability can be improved while maintaining a normal driving state (non-idling state).

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道路走行・軌道走行可能な車両において、
前記案内輪は、
そのフランジ角が、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ角より大きい値に設定されてなることを特徴とする。 The invention described in claim 2 is a vehicle capable of road traveling / trajectory traveling according to claim 1,
The guide wheel is
The flange angle is set to a value larger than the standardized flange angle of the track traveling wheel.

請求項２に記載の発明によれば、案内輪のフランジ角が、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ角（約６０°〜約６５°）より大きい値に設定されるので、案内輪の輪重が低減した場合においても、脱輪を効果的に防止することができ、走行安定性を向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the flange angle of the guide wheel is set to a value larger than the standardized flange angle (about 60 ° to about 65 °) of the track traveling wheel, Even when the wheel load is reduced, the wheel can be effectively prevented from being removed and the running stability can be improved.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の道路走行・軌道走行可能な車両において、
前記案内輪は、
そのフランジ高さが、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ高さより大きい値に設定されてなることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is a vehicle capable of road traveling / trajectory traveling according to claim 1 or 2,
The guide wheel is
The flange height is set to a value larger than the standardized flange height of the track running wheel.

請求項３に記載の発明によれば、案内輪のフランジ高さが、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ高さ（約２７ｍｍ）より大きい値に設定されるので、案内輪の輪重が低減した場合においても、脱輪を効果的に防止することができ、走行安定性を向上させることができる。   According to the invention described in claim 3, since the flange height of the guide wheel is set to a value larger than the standardized flange height (about 27 mm) of the track running wheel, the weight of the guide wheel is Even in the case of reduction, wheel removal can be effectively prevented and driving stability can be improved.

請求項４に記載の発明は、
車体の前方又は後方に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して駆動力を発生させるとともに車体荷重の一部を支持する駆動輪と、前記車体の前後に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して軌道案内を行うとともに前記駆動輪に隣接した状態で配置されて車体荷重の一部を支持する案内輪と、を備える道路走行・軌道走行可能な車両の前記駆動輪及び前記案内輪の輪重を制御する輪重制御方法において、
前記駆動輪が空転しているか否かを判定する空転判定工程と、
前記空転判定工程で前記駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように前記案内輪の輪重を低減させることにより、前記案内輪の脱線を阻止しながら前記駆動輪の輪重を増加させる駆動性能向上工程と、
前記回転状態検出工程で前記駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように前記案内輪の輪重を増加させることにより、前記駆動輪の空転を阻止しながら前記駆動輪の輪重を低減させる走行安定性向上工程と、
を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4
Drive wheels provided on the front or rear of the vehicle body via an axle, abutting against the track when driving on a track to generate a driving force and supporting a part of the vehicle load, and provided on the front and rear of the vehicle body via the axle. Driving the vehicle capable of running on a road and running on a track, comprising: a guide wheel that is disposed adjacent to the drive wheel and supports a part of a vehicle body load while abutting on the track during track running In the wheel load control method for controlling the wheel load and the wheel load of the guide wheel,
An idling determination step of determining whether or not the drive wheel is idling;
When it is determined in the idling determination step that the driving wheel is in an idling state, derailment of the guide wheel is prevented by reducing the weight of the guide wheel so as not to fall below a predetermined minimum threshold. A driving performance improving step for increasing the wheel weight of the driving wheel;
When it is determined in the rotation state detection step that the driving wheel is not in the idling state, the driving wheel is prevented from idling by increasing the weight of the guide wheel so as not to exceed a predetermined maximum threshold. While improving the driving stability to reduce the wheel weight of the driving wheel,
It is characterized by providing.

請求項４に記載の発明によれば、駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように案内輪の輪重を低減させることにより、案内輪の脱線を阻止しながら駆動輪の輪重を増加させることができる。従って、駆動輪が空転状態にある場合においても、正常な駆動状態（非空転状態）に速やかに移行させることができ、駆動性能を向上させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, when it is determined that the driving wheel is in the idling state, the guide wheel is derailed by reducing the weight of the guide wheel so as not to fall below a predetermined minimum threshold value. The wheel load of the drive wheel can be increased while blocking. Therefore, even when the driving wheel is in the idling state, it is possible to promptly shift to the normal driving state (non-idling state), and the driving performance can be improved.

また、請求項４に記載の発明によれば、駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように案内輪の輪重を増加させることにより、駆動輪の空転を阻止しながら駆動輪の輪重を低減させることができる。従って、正常な駆動状態（非空転状態）を維持しながら、走行安定性を一層向上させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, when it is determined that the driving wheel is not in the idling state, the wheel weight of the guide wheel is increased so as not to exceed a predetermined maximum threshold value. The wheel load of the drive wheel can be reduced while preventing idling. Therefore, the running stability can be further improved while maintaining a normal driving state (non-idling state).

本発明によれば、道路走行・軌道走行可能な車両の駆動輪及び案内輪に分配される荷重（輪重）を適切に制御することにより、駆動輪の空転を阻止するとともに案内輪の脱輪を阻止して、軌道走行時における駆動性能及び走行安定性を格段に向上させることができる。   According to the present invention, by appropriately controlling the load (wheel weight) distributed to the drive wheels and guide wheels of a vehicle capable of running on a road or on a track, the drive wheels are prevented from idling and the guide wheels are removed. Can be prevented, and the driving performance and running stability during track running can be significantly improved.

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、本発明に係る道路走行・軌道走行可能な車両の例として、バス車両をベースに構成したデュアルモード車両１を挙げて説明することとする。デュアルモード車両１は、前後ゴムタイヤ３、４による道路走行と、前後案内輪５、６及び駆動輪（後方ゴムタイヤ４）による軌道走行と、の双方を可能とするものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a dual mode vehicle 1 configured based on a bus vehicle will be described as an example of a vehicle capable of road traveling / track traveling according to the present invention. The dual-mode vehicle 1 enables both road travel using the front and rear rubber tires 3 and 4 and track travel using the front and rear guide wheels 5 and 6 and the drive wheels (rear rubber tire 4).

まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の構成について説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の   First, the configuration of the dual mode vehicle 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1A shows a dual mode vehicle 1 according to the present embodiment.

デュアルモード車両１は、図１に示すように、マイクロバス車両の車体２、車体２の前後に設けられた車軸３ａ、４ａを中心に回転する前方ゴムタイヤ３及び後方ゴムタイヤ４、車体２の前後に設けられ昇降自在な軌道走行用の前方案内輪５及び後方案内輪６、車両の走行速度を検出する車速センサ、後方ゴムタイヤ４の回転速度を検出するタイヤ回転速度センサ、後方ゴムタイヤ４及び後方案内輪６の輪重を制御する制御装置、等を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the dual mode vehicle 1 is provided on the front and rear of the vehicle body 2 of the microbus vehicle, the front rubber tire 3 and the rear rubber tire 4 that rotate around the axles 3 a and 4 a provided on the front and rear of the vehicle body 2. A front guide wheel 5 and a rear guide wheel 6 that can be moved up and down, a vehicle speed sensor that detects a traveling speed of the vehicle, a tire rotational speed sensor that detects a rotational speed of the rear rubber tire 4, a rear rubber tire 4 and a rear guide wheel 6 And a control device for controlling the wheel load.

なお、車速センサ、タイヤ回転速度センサ及び制御装置については図示を省略している。また、従来の鉄道車両１００（図５参照）の全体重量は約４０ｔｏｎであるのに対し、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の全体重量は約６ｔｏｎとされている。   In addition, illustration is abbreviate | omitted about a vehicle speed sensor, a tire rotational speed sensor, and a control apparatus. Further, the total weight of the conventional railway vehicle 100 (see FIG. 5) is about 40 tons, whereas the total weight of the dual mode vehicle 1 according to the present embodiment is about 6 tons.

前方ゴムタイヤ３は、図１に示すように、車体２のシャーシ２ａに取り付けられた前車軸３ａに左右１本ずつ軸支され、後方ゴムタイヤ４とともに道路走行時に車体２の荷重を支持するものである。前方ゴムタイヤ３の方向は、車体２の運転席のハンドルに連結された（図示されていない）操舵装置によって変更することができる。   As shown in FIG. 1, the front rubber tire 3 is pivotally supported one by one on the front axle 3 a attached to the chassis 2 a of the vehicle body 2, and supports the load of the vehicle body 2 when traveling on the road together with the rear rubber tire 4. . The direction of the front rubber tire 3 can be changed by a steering device (not shown) connected to the handle of the driver's seat of the vehicle body 2.

後方ゴムタイヤ４は、図１に示すように、車体２のシャーシ２ａに取り付けられた後車軸４ａに左右２本ずつ軸支されている。後方ゴムタイヤ４は、前方ゴムタイヤ３とともに道路走行時に車体２の荷重を支持するとともに、（図示されていない）エンジン及び動力伝達装置によって駆動されて道路走行時及び軌道走行時に駆動輪として機能するものである。軌道走行時には、図１（ａ）に示すように、内側の後方ゴムタイヤ４が軌道を構成するレールＲ上面に当接して駆動力を発生させる。   As shown in FIG. 1, two rear rubber tires 4 are supported on the left and right rear axles 4 a attached to the chassis 2 a of the vehicle body 2. The rear rubber tire 4 supports the load of the vehicle body 2 when traveling on the road together with the front rubber tire 3 and is driven by an engine and a power transmission device (not shown) to function as driving wheels during road traveling and track traveling. is there. At the time of running on the track, as shown in FIG. 1A, the inner rear rubber tire 4 is brought into contact with the upper surface of the rail R constituting the track to generate a driving force.

前方案内輪５及び後方案内輪６は、鉄等の金属で構成されており、各々左右１個ずつ設けられている。左右の前方案内輪５及び後方案内輪６は、図１（ａ）に示すように、各々前車軸５ａ及び後車軸６ａで連結されている。また、前方案内輪５及び後方案内輪６は、図１（ａ）に示すように、前後車軸５ａ、６ａ、アーム５ｂ、６ｂ及び回動軸５ｃ、６ｃを介して車体２のシャーシ２ａの前後に回動自在に取り付けられている。そして、これら前方案内輪５及び後方案内輪６は、油圧アクチュエータ７、８の伸縮により上方及び下方に回動するように構成されている。   The front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 are made of metal such as iron, and one each is provided on the left and right. As shown in FIG. 1A, the left and right front guide wheels 5 and the rear guide wheels 6 are connected by a front axle 5a and a rear axle 6a, respectively. Further, as shown in FIG. 1A, the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 are connected to the front and rear of the chassis 2a of the vehicle body 2 via the front and rear axles 5a and 6a, the arms 5b and 6b, and the rotation shafts 5c and 6c. Is pivotally attached to the. The front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 are configured to rotate upward and downward by expansion and contraction of the hydraulic actuators 7 and 8.

道路走行時においては、油圧アクチュエータ７、８の収縮により前方案内輪５及び後方案内輪６を上方に回動させて、前方ゴムタイヤ３及び後方ゴムタイヤ４より上方で固定する。一方、軌道走行時には、図１（ｂ）に示すように、油圧アクチュエータ７、８の伸長により前方案内輪５及び後方案内輪６を下方に回動させて、軌道のレールＲ上に当接させる。軌道走行時においては、前方案内輪５は車体２の前方荷重を支持し、後方案内輪６は車体２の後方荷重の一部を支持することとなる。   When traveling on the road, the front guide wheels 5 and the rear guide wheels 6 are rotated upward by contraction of the hydraulic actuators 7, 8, and are fixed above the front rubber tire 3 and the rear rubber tire 4. On the other hand, when traveling on the track, as shown in FIG. 1 (b), the front guide wheels 5 and the rear guide wheels 6 are rotated downward by the extension of the hydraulic actuators 7 and 8, and are brought into contact with the rail R of the track. . During track travel, the front guide wheel 5 supports the front load of the vehicle body 2, and the rear guide wheel 6 supports a part of the rear load of the vehicle body 2.

また、前方案内輪５及び後方案内輪６は、図１（ａ）に示すように踏面勾配やフランジ５ｄ、６ｄを備えており、軌道案内機能を果たす。このため、駆動輪である後方ゴムタイヤ４に踏面勾配やフランジが設けられていなくても、デュアルモード車両１は、レールＲに沿って正確に軌道走行を行うことができる。なお、後方案内輪６のフランジ６ｄの拡大図を図２（ａ）に示している。また、図２（ｂ）は、従来の鉄道車両１００（図５参照）の車輪１１０のフランジ１１１の拡大図である。   Further, the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 are provided with a tread surface gradient and flanges 5d and 6d as shown in FIG. For this reason, the dual-mode vehicle 1 can accurately travel along the rail R even if the rear rubber tire 4 that is the drive wheel is not provided with a tread gradient or a flange. An enlarged view of the flange 6d of the rear guide wheel 6 is shown in FIG. FIG. 2B is an enlarged view of the flange 111 of the wheel 110 of the conventional railway vehicle 100 (see FIG. 5).

前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ５ｄ、６ｄの角度（フランジ角度）θは、図２（ａ）に示すように約８７°に設定されている。この値は、図２（ｂ）に示した従来の車輪１１０の規格化されたフランジ角度θSTD（約６０°〜約６５°）より大きい値である。また、前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ５ｄ、６ｄの高さ（フランジ高さ）Ｈは、図２（ａ）に示すように約３３ｍｍに設定されている。この値は、図２（ｂ）に示した従来の車輪１１０の規格化されたフランジ高さＨSTD（約２７ｍｍ）より大きい値である。 The angle (flange angle) θ of the flanges 5d and 6d of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is set to about 87 ° as shown in FIG. This value is larger than the standardized flange angle θ STD (about 60 ° to about 65 °) of the conventional wheel 110 shown in FIG. Further, the height (flange height) H of the flanges 5d and 6d of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is set to about 33 mm as shown in FIG. This value is larger than the standardized flange height H STD (about 27 mm) of the conventional wheel 110 shown in FIG.

前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ角度θ（約８７°）は、デュアルモード車両１の脱線限界値を考慮して算出したものである。以下、このフランジ角度θを算出する手法について説明する。   The flange angle θ (about 87 °) of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is calculated in consideration of the derailment limit value of the dual mode vehicle 1. Hereinafter, a method for calculating the flange angle θ will be described.

一般的に、図５に示すような鉄道車両１００においては、鉄道車両１００の脱線係数（Ｑ／Ｐ）と、車輪１１０の脱線限界値（Ｑ／Ｐ）Cと、を算出し、脱線係数（Ｑ／Ｐ）が脱線限界値（Ｑ／Ｐ）Cを超えるか否かにより走行安全性の評価を行っている。 In general, in the railway vehicle 100 as shown in FIG. 5, the derailment coefficient (Q / P) of the railway vehicle 100 and the derailment limit value (Q / P) C of the wheel 110 are calculated, and the derailment coefficient ( The driving safety is evaluated based on whether or not (Q / P) exceeds the derailment limit value (Q / P) C.

ここで、脱線係数（Ｑ／Ｐ）は、横圧Ｑ（車輪１１０が車軸方向にレールＲを押す力）を輪重Ｐ（車輪１１０が鉛直方向にレールＲを押す力）で除した値である。また、脱線限界値（Ｑ／Ｐ）Cは、以下のようなＮａｄａｌの式により算出される。なお、μは、車輪１１０とレールＲとの間の摩擦係数である。
（Ｑ／Ｐ）C＝（ｔａｎθ−μ）／（１＋μｔａｎθ） Here, the derailment coefficient (Q / P) is a value obtained by dividing the lateral pressure Q (force by which the wheel 110 pushes the rail R in the axle direction) by the wheel load P (force by which the wheel 110 pushes the rail R in the vertical direction). is there. The derailment limit value (Q / P) C is calculated by the following Nadal formula. Note that μ is a friction coefficient between the wheel 110 and the rail R.
(Q / P) C = (tan θ−μ) / (1 + μ tan θ)

このＮａｄａｌの式に、摩擦係数μ（０．３）と、鉄道車両１００の車輪１１０の規格化されたフランジ角度θ（６５°）と、を代入して脱線限界値（Ｑ／Ｐ）Cを求めると、「（Ｑ／Ｐ）C＝０．９４」となる。鉄道車両１００の脱線係数（Ｑ／Ｐ）がこの脱線限界値０．９４を超えない場合（例えば「Ｑ＝４．５」、「Ｐ＝５」の場合）には、走行安定性が良好であると判定される。 By substituting the friction coefficient μ (0.3) and the standardized flange angle θ (65 °) of the wheel 110 of the railway vehicle 100 into the Nadal equation, the derailment limit value (Q / P) C is calculated . As a result, “(Q / P) C = 0.94” is obtained. When the derailment coefficient (Q / P) of the railway vehicle 100 does not exceed the derailment limit value 0.94 (for example, “Q = 4.5”, “P = 5”), the running stability is good. It is determined that there is.

これに対して、本実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、車体２の後方荷重が、後方案内輪６と後方ゴムタイヤ４との双方で支持されることとなる。現在においては、経験的に、車両静止状態における車体２の後方荷重の４０％を後方案内輪６で支持するように荷重分配割合を設定している（すなわち後方案内輪６の輪重Ｐは、車体２の後方荷重の４／１０倍となる）。   On the other hand, in the dual mode vehicle 1 according to the present embodiment, the rear load of the vehicle body 2 is supported by both the rear guide wheel 6 and the rear rubber tire 4. At present, empirically, the load distribution ratio is set so that 40% of the rear load of the vehicle body 2 in the stationary state of the vehicle is supported by the rear guide wheel 6 (that is, the wheel load P of the rear guide wheel 6 is 4/10 times the rear load of the vehicle body 2).

従って、デュアルモード車両１の車体後方における脱線係数は、鉄道車両１００の脱線係数の２．５倍（１０／４倍）となる。このように、デュアルモード車両１の車体後方における脱線係数は、従来の鉄道車両１００の脱線係数の２．５倍となるため、Ｎａｄａｌの式を用いて算出した前記脱線限界値（０．９４）を用いて走行安全性の評価を行うことは不適当となる。   Therefore, the derailment coefficient at the rear of the vehicle body of the dual mode vehicle 1 is 2.5 times (10/4 times) the derailment coefficient of the railway vehicle 100. Thus, the derailment coefficient at the rear of the vehicle body of the dual-mode vehicle 1 is 2.5 times the derailment coefficient of the conventional railway vehicle 100, and therefore the derailment limit value (0.94) calculated using the Nadal formula. It is inappropriate to evaluate the driving safety using the.

そこで、本実施の形態においては、前記脱線限界値（０．９４）を２．５倍した値（２．３４）を新たな脱線限界値として設定することとする。そして、この新たな脱線限界値（２．３４）と、摩擦係数μ（０．３）と、をＮａｄａｌの式に代入することによりフランジ角度θ（８７°）を算出し、このフランジ角度θ（８７°）を前方案内輪５及び後方案内輪６に採用している。   Therefore, in this embodiment, a value (2.34) obtained by multiplying the derailment limit value (0.94) by 2.5 is set as a new derailment limit value. Then, the flange angle θ (87 °) is calculated by substituting the new derailment limit value (2.34) and the friction coefficient μ (0.3) into the Nadal equation, and this flange angle θ ( 87 °) is used for the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6.

また、前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ高さＨ（約３３ｍｍ）は、デュアルモード車両１の重量を考慮して算出したものである。以下、このようにフランジ高さを設定した背景について説明する。   Further, the flange height H (about 33 mm) of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is calculated in consideration of the weight of the dual mode vehicle 1. Hereinafter, the background of setting the flange height in this way will be described.

一般的に、図５に示すような鉄道車両１００においては、全重量が４０ｔｏｎと大きいため、一つの車輪１１０の支持荷重（輪重Ｐ）も約５ｔｏｎと大きくなる。従って、車輪１１０の踏面の経時磨耗量が多くなるため、相対的にフランジ高さが経時的に高くなる。このようにフランジ高さが高くなると、車輪１１０がレールＲから脱輪し難くなって走行安定性が向上するが、車輪１１０のフランジ高さが高くなりすぎると、分岐器を通過できなくなるなどの不都合が生じる。このため、従来の車輪１１０においては、フランジ高さを約２７ｍｍに設定していた。   Generally, in the railway vehicle 100 as shown in FIG. 5, since the total weight is as large as 40 tons, the support load (wheel weight P) of one wheel 110 is also increased to about 5 tons. Therefore, the amount of wear with time of the tread surface of the wheel 110 increases, so that the flange height relatively increases with time. When the flange height is increased in this way, it becomes difficult for the wheel 110 to be removed from the rail R and the running stability is improved. However, if the flange height of the wheel 110 is too high, the wheel 110 cannot pass through the branching device. Inconvenience arises. For this reason, in the conventional wheel 110, the flange height was set to about 27 mm.

これに対して、本実施の形態に係るデュアルモード車両１は、全重量が約６ｔｏｎと比較的小さいため、前方案内輪５及び後方案内輪６の支持荷重（輪重）も小さくなる。従って、前方案内輪５及び後方案内輪６の踏面の経時磨耗量も格段に少なくなるため、分岐器が通過できなくなるほどフランジ高さが経時的に高くなることもない。このため、本実施の形態においては、フランジ高さを約３３ｍｍに設定して、走行安定性を向上させることとしている。   On the other hand, since the total weight of the dual mode vehicle 1 according to the present embodiment is relatively small at about 6 tons, the support load (wheel weight) of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is also reduced. Accordingly, the amount of wear over time of the tread surfaces of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is also significantly reduced, so that the flange height does not increase with time so that the branching device cannot pass. For this reason, in this embodiment, the height of the flange is set to about 33 mm to improve running stability.

車速センサは、デュアルモード車両１の軌道走行時における走行速度を検出する。本実施の形態においては、車速センサとして、前方案内輪５及び後方案内輪６に搭載された案内輪回転速度センサを採用しており、案内輪回転速度センサで検出された前後の案内輪の回転速度に基づいて、軌道走行時におけるデュアルモード車両１の走行速度を算出している。車速センサで検出された速度情報は制御装置に伝送されて、後方ゴムタイヤ４の空転状態の検出に用いられる。なお、車速センサとしては、ＧＰＳやＩＮＳ等を採用することもできる。   The vehicle speed sensor detects a traveling speed when the dual mode vehicle 1 is traveling on the track. In this embodiment, a guide wheel rotation speed sensor mounted on the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is employed as the vehicle speed sensor, and the rotation of the front and rear guide wheels detected by the guide wheel rotation speed sensor is adopted. Based on the speed, the traveling speed of the dual mode vehicle 1 during the track traveling is calculated. The speed information detected by the vehicle speed sensor is transmitted to the control device and used for detecting the idling state of the rear rubber tire 4. In addition, GPS, INS, etc. are also employable as a vehicle speed sensor.

タイヤ回転速度センサは、本発明における車輪速センサであり、軌道走行時における後方ゴムタイヤ４の回転速度を検出する。本実施の形態においては、タイヤ回転速度センサで検出された後方ゴムタイヤ４の回転速度に基づいて、軌道走行時におけるデュアルモード車両１の走行速度を算出するようにしている。このようにタイヤ回転速度センサを用いて算出された速度情報は、制御装置に伝送されて、後方ゴムタイヤ４の空転状態の検出に用いられる。   The tire rotation speed sensor is a wheel speed sensor in the present invention, and detects the rotation speed of the rear rubber tire 4 during track running. In the present embodiment, the traveling speed of the dual mode vehicle 1 during track traveling is calculated based on the rotational speed of the rear rubber tire 4 detected by the tire rotational speed sensor. Thus, the speed information calculated using the tire rotation speed sensor is transmitted to the control device and used for detecting the idling state of the rear rubber tire 4.

制御装置は、本発明における輪重制御装置であり、デュアルモード車両１の機器全体を統合制御するＣＰＵや、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ等から構成されている。制御装置は、車速センサで検出された車両の軌道走行速度と、タイヤ回転速度センサで検出された軌道走行時における後方ゴムタイヤ４の回転速度と、に基づいて後方ゴムタイヤ４の空転状態を判定し、この判定結果に基づいて、後方ゴムタイヤ４及び後方案内輪６の輪重を制御する。   The control device is a wheel load control device according to the present invention, and includes a CPU that integrally controls the entire device of the dual mode vehicle 1, a ROM that stores various control programs and control data, and the like. The control device determines the idling state of the rear rubber tire 4 based on the track running speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the rotation speed of the rear rubber tire 4 during the track running detected by the tire rotation speed sensor. Based on the determination result, the wheel weights of the rear rubber tire 4 and the rear guide wheel 6 are controlled.

具体的に説明すると、制御装置のＣＰＵは、車速センサで検出された車両の軌道走行速度（以下、「検出速度」という）と、タイヤ回転速度センサで検出された軌道走行時における後方ゴムタイヤ４の回転速度から算出された車両の軌道走行速度（以下、「算出速度」という）と、を比較する。そして、ＣＰＵは、検出速度と算出速度との差が所定の閾値以下である場合には後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定する一方、検出速度と算出速度との差が所定の閾値を超える場合には後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定する。すなわち、ＣＰＵは、本発明における空転判定手段である。   More specifically, the CPU of the control device detects the track running speed of the vehicle (hereinafter referred to as “detected speed”) detected by the vehicle speed sensor and the rear rubber tire 4 during the track running detected by the tire rotation speed sensor. The track traveling speed of the vehicle calculated from the rotational speed (hereinafter referred to as “calculated speed”) is compared. When the difference between the detected speed and the calculated speed is equal to or less than a predetermined threshold, the CPU determines that the rear rubber tire 4 is not in the idling state, while the difference between the detected speed and the calculated speed exceeds the predetermined threshold. In this case, it is determined that the rear rubber tire 4 is idling. That is, the CPU is the idling determination means in the present invention.

また、制御装置のＣＰＵは、後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定した場合に、ＲＯＭ内の駆動性能向上プログラムを実行して、油圧アクチュエータ８を収縮駆動して後方案内輪６の輪重を低減させることにより、後方ゴムタイヤ４の輪重を相対的に増加させる。すなわち、ＣＰＵ及び駆動性能向上プログラムは、本発明における駆動性能向上手段である。   Further, when the CPU of the control device determines that the rear rubber tire 4 is in the idling state, it executes a drive performance improvement program in the ROM and drives the hydraulic actuator 8 to contract to increase the wheel weight of the rear guide wheel 6. By reducing, the wheel load of the rear rubber tire 4 is relatively increased. That is, the CPU and the drive performance improvement program are drive performance improvement means in the present invention.

また、制御装置のＣＰＵは、後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定した場合には、ＲＯＭ内の走行安定性向上プログラムを実行して、油圧アクチュエータ８を伸長駆動して後方案内輪６の輪重を増加させることにより、後方ゴムタイヤ４の輪重を相対的に低減させる。すなわち、ＣＰＵ及び走行安定性向上プログラムは、本発明における走行安定性向上手段である。   When the CPU of the control device determines that the rear rubber tire 4 is not idling, it executes a running stability improvement program in the ROM to drive the hydraulic actuator 8 to extend and rotate the wheels of the rear guide wheel 6. By increasing the weight, the wheel weight of the rear rubber tire 4 is relatively reduced. That is, the CPU and the running stability improvement program are running stability improvement means in the present invention.

次に、図１及び図３を用いて、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の軌道走行時における輪重制御方法について説明する。   Next, the wheel load control method when the dual mode vehicle 1 according to the present embodiment travels on a track will be described with reference to FIGS. 1 and 3.

まず、デュアルモード車両１の軌道走行を実現させるために、図１に示すように油圧アクチュエータ７、８を伸長させて前方案内輪５及び後方案内輪６を下方Ｄに回動させ、これら前方案内輪５及び後方案内輪６を軌道のレールＲ上に当接させる。また、道路走行時に使用されていた後方ゴムタイヤ４（左右とも内側のみ）を、図１に示すように軌道のレールＲ上に当接させる。この車両静止状態においては、車体２の前方荷重を前方案内輪５が支持し、車体２の後方荷重の約６０％を後方ゴムタイヤ４が支持し、車体２の後方荷重の約４０％を後方案内輪６が支持している。   First, in order to realize the track running of the dual mode vehicle 1, as shown in FIG. 1, the hydraulic actuators 7 and 8 are extended to rotate the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 downward D, and these forward plans The inner ring 5 and the rear guide wheel 6 are brought into contact with the rail R of the track. Further, as shown in FIG. 1, the rear rubber tire 4 (only left and right inside) used when traveling on the road is brought into contact with the rail R of the track. In the stationary state of the vehicle, the front guide wheel 5 supports the front load of the vehicle body 2, the rear rubber tire 4 supports about 60% of the rear load of the vehicle body 2, and about 40% of the rear load of the vehicle body 2 is rearward. An inner ring 6 is supported.

次いで、デュアルモード車両１のエンジンを作動させることにより、駆動輪である後方ゴムタイヤ４を駆動して駆動力を発生させて、軌道走行を開始する。軌道走行を開始すると、車速センサで車両の軌道走行速度が検出されるとともに、タイヤ回転速度センサで後方ゴムタイヤ４の回転速度が検出され、この回転速度から車両の軌道走行速度が算出される（速度検出工程：Ｓ１）。この速度検出工程Ｓ１で検出（算出）された速度情報は、制御装置に伝送される。   Next, by operating the engine of the dual mode vehicle 1, the rear rubber tire 4 that is the drive wheel is driven to generate a driving force, and the track traveling is started. When the track travel starts, the vehicle speed sensor detects the track travel speed of the vehicle, the tire rotation speed sensor detects the rotation speed of the rear rubber tire 4, and the vehicle track travel speed is calculated from this rotation speed (speed). Detection step: S1). The speed information detected (calculated) in the speed detection step S1 is transmitted to the control device.

次いで、制御装置は、図３に示すように、車速センサで検出された車両の軌道走行速度（検出速度）と、タイヤ回転速度センサで検出された軌道走行時における後方ゴムタイヤ４の回転速度から算出された車両の軌道走行速度（算出速度）と、を比較して、後方ゴムタイヤ４が空転状態にあるか否かを判定する（空転判定工程：Ｓ２）。すなわち、制御装置は、検出速度と算出速度との差が所定の閾値以下である場合には後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定する一方、検出速度と算出速度との差が所定の閾値を超える場合には後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定する。   Next, as shown in FIG. 3, the control device calculates the vehicle track running speed (detected speed) detected by the vehicle speed sensor and the rotational speed of the rear rubber tire 4 during the track running detected by the tire rotation speed sensor. The track running speed (calculated speed) of the vehicle thus compared is compared to determine whether or not the rear rubber tire 4 is idling (idling judging step: S2). That is, the control device determines that the rear rubber tire 4 is not idling when the difference between the detected speed and the calculated speed is equal to or less than a predetermined threshold value, while the difference between the detected speed and the calculated speed exceeds the predetermined threshold value. When exceeding, it determines with the back rubber tire 4 being in an idling state.

空転判定工程Ｓ２で、後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定された場合には、制御装置は、図３に示すように後方案内輪６の輪重を算出し（輪重算出工程：Ｓ３）、算出した後方案内輪６の輪重が所定の最小閾値以上であるか否かを判定する（輪重下限判定工程：Ｓ４）。ここで、後方案内輪６の輪重の「最小閾値」とは、後方案内輪６が脱輪する可能性がきわめて高い輪重の値を意味し、デュアルモード車両１の重量や走行速度のほか軌道の曲率等を参照して適宜設定することができる。   When it is determined in the idling determination step S2 that the rear rubber tire 4 is idling, the control device calculates the wheel weight of the rear guide wheel 6 as shown in FIG. 3 (wheel weight calculation step: S3). Then, it is determined whether or not the calculated wheel weight of the rear guide wheel 6 is equal to or greater than a predetermined minimum threshold (wheel weight lower limit determination step: S4). Here, the “minimum threshold value” of the wheel weight of the rear guide wheel 6 means a wheel weight value that is very likely to cause the rear guide wheel 6 to be removed, and includes the weight and travel speed of the dual mode vehicle 1. It can be set as appropriate with reference to the curvature of the orbit.

輪重下限判定工程Ｓ４において、後方案内輪６の輪重が所定の最小閾値未満であると判定された場合には、制御装置は、車体２の重心が前方に移動して車体２の後方荷重自体が低減している等の外的要因があると判定し、図３に示すように何ら制御を行わずに空転判定工程Ｓ２に戻る。一方、輪重下限判定工程Ｓ４において、後方案内輪６の輪重が所定の最小閾値以上であると判定された場合には、制御装置は、図３に示すように油圧アクチュエータ８を収縮駆動することにより、後方案内輪６の輪重を低減させる（案内輪輪重低減工程：Ｓ５）。このように後方案内輪６の輪重を低減させることにより、後方ゴムタイヤ４の輪重が相対的に増加する（駆動輪輪重増加工程：Ｓ６）。   In the wheel load lower limit determination step S4, when it is determined that the wheel weight of the rear guide wheel 6 is less than the predetermined minimum threshold, the control device moves the center of gravity of the vehicle body 2 forward and the rear load of the vehicle body 2 is increased. It is determined that there is an external factor such as a reduction, and the process returns to the idling determination step S2 without performing any control as shown in FIG. On the other hand, in the wheel load lower limit determination step S4, when it is determined that the wheel load of the rear guide wheel 6 is equal to or greater than the predetermined minimum threshold, the control device drives the hydraulic actuator 8 to contract as shown in FIG. Thus, the wheel weight of the rear guide wheel 6 is reduced (guide wheel wheel weight reduction step: S5). By reducing the wheel weight of the rear guide wheel 6 in this manner, the wheel weight of the rear rubber tire 4 is relatively increased (driving wheel wheel weight increasing step: S6).

駆動輪輪重増加工程Ｓ６を経た後、制御装置は、図３に示すように、後方ゴムタイヤ４が空転状態にあるか否かを再度判定する（空転判定工程：Ｓ２）。そして、この空転判定工程Ｓ２において依然として後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定された場合には、輪重算出工程Ｓ３、輪重下限判定工程Ｓ４、案内輪輪重低減工程Ｓ５及び駆動輪輪重増加工程Ｓ６を再度実施する。これら輪重算出工程Ｓ３〜駆動輪輪重増加工程Ｓ６は、本発明における駆動性能向上工程を構成する。   After passing through the driving wheel wheel weight increasing step S6, the control device again determines whether or not the rear rubber tire 4 is in the idling state as shown in FIG. 3 (idling judging step: S2). If it is determined in the idling determination step S2 that the rear rubber tire 4 is still in the idling state, the wheel weight calculation step S3, the wheel weight lower limit determination step S4, the guide wheel wheel weight reduction step S5, and the driving wheel wheel weight The increasing step S6 is performed again. These wheel load calculating step S3 to driving wheel wheel load increasing step S6 constitute a drive performance improving step in the present invention.

一方、空転判定工程Ｓ２で、後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定された場合には、制御装置は、図３に示すように後方案内輪６の輪重を算出し（輪重算出工程：Ｓ７）、算出した後方案内輪６の輪重が所定の最大閾値以下であるか否かを判定する（輪重上限判定工程：Ｓ８）。ここで、後方案内輪６の輪重の「最大閾値」とは、後方ゴムタイヤ４が空転する可能性がきわめて高い後方案内輪６の輪重の値を意味する。   On the other hand, when it is determined in the idling determination step S2 that the rear rubber tire 4 is not in the idling state, the control device calculates the wheel weight of the rear guide wheel 6 as shown in FIG. 3 (wheel weight calculating step: S7), it is determined whether or not the calculated wheel load of the rear guide wheel 6 is equal to or less than a predetermined maximum threshold (wheel load upper limit determination step: S8). Here, the “maximum threshold value” of the wheel weight of the rear guide wheel 6 means the value of the wheel weight of the rear guide wheel 6 in which the possibility that the rear rubber tire 4 rotates idly is very high.

輪重上限判定工程Ｓ８において、後方案内輪６の輪重が所定の最大閾値を超えると判定された場合には、制御装置は、後方ゴムタイヤ４が空転している可能性が高いと判定し、何ら制御を行わずに空転判定工程Ｓ２に戻る。一方、輪重上限判定工程Ｓ８において、後方案内輪６の輪重が所定の最大閾値以下であると判定された場合には、制御装置は、図３に示すように油圧アクチュエータ８を伸長駆動することにより、後方案内輪６の輪重を増加させる（案内輪輪重増加工程：Ｓ９）。このように後方案内輪６の輪重を増加させることにより、後方ゴムタイヤ４の輪重が相対的に低減する（駆動輪輪重低減工程：Ｓ１０）。   In the wheel load upper limit determination step S8, when it is determined that the wheel weight of the rear guide wheel 6 exceeds a predetermined maximum threshold, the control device determines that there is a high possibility that the rear rubber tire 4 is idling, Without any control, the process returns to the idling determination step S2. On the other hand, in the wheel load upper limit determination step S8, when it is determined that the wheel load of the rear guide wheel 6 is equal to or less than the predetermined maximum threshold, the control device drives the hydraulic actuator 8 to extend as shown in FIG. Thus, the wheel weight of the rear guide wheel 6 is increased (guide wheel wheel weight increasing step: S9). By increasing the wheel weight of the rear guide wheel 6 in this manner, the wheel weight of the rear rubber tire 4 is relatively reduced (driving wheel wheel weight reducing step: S10).

駆動輪輪重低減工程Ｓ１０を経た後、制御装置は、図３に示すように、後方ゴムタイヤ４が空転状態にあるか否かを再度判定する（空転判定工程：Ｓ２）。そして、この空転判定工程Ｓ２において再び後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定された場合には、輪重算出工程Ｓ７、輪重上限判定工程Ｓ８、案内輪輪重増加工程Ｓ９及び駆動輪輪重低減工程Ｓ１０を再度実施する。これら輪重算出工程Ｓ７〜駆動輪輪重低減工程Ｓ１０は、本発明における走行安定性向上工程を構成する。   After the driving wheel weight reduction step S10, the control device determines again whether or not the rear rubber tire 4 is in the idling state as shown in FIG. 3 (idling judging step: S2). If it is determined again in this idling determination step S2 that the rear rubber tire 4 is not idling, the wheel load calculation step S7, the wheel load upper limit determination step S8, the guide wheel wheel weight increase step S9, and the driving wheel wheel weight The reduction step S10 is performed again. These wheel load calculating step S7 to driving wheel wheel load reducing step S10 constitute a running stability improving step in the present invention.

以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１の制御装置は、駆動輪である後方ゴムタイヤ４が空転状態にあると判定した場合に、所定の最小閾値を下回らないように後方案内輪６の輪重を低減させることにより、後方案内輪６の脱線を阻止しながら後方ゴムタイヤ４の輪重を増加させることができる（空転判定工程Ｓ２〜駆動輪輪重増加工程Ｓ６）。従って、後方ゴムタイヤ４が空転状態にある場合においても、正常な駆動状態（非空転状態）に速やかに移行させることができる。従って、軌道走行時における駆動性能を格段に向上させることができる。   When the control device of the dual mode vehicle 1 according to the embodiment described above determines that the rear rubber tire 4 that is the driving wheel is in the idling state, the wheel of the rear guide wheel 6 does not fall below a predetermined minimum threshold value. By reducing the weight, it is possible to increase the wheel weight of the rear rubber tire 4 while preventing derailment of the rear guide wheel 6 (idling determination step S2 to driving wheel wheel weight increase step S6). Therefore, even when the rear rubber tire 4 is in the idling state, the normal driving state (non-idling state) can be promptly shifted. Therefore, the driving performance at the time of track traveling can be significantly improved.

また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１の制御装置は、駆動輪である後方ゴムタイヤ４が空転状態にないと判定した場合に、所定の最大閾値を上回らないように後方案内輪６の輪重を増加させることにより、後方ゴムタイヤ４の空転を阻止しながら後方ゴムタイヤ４の支持荷重を低減させることができる（空転判定工程Ｓ２〜駆動輪輪重低減工程Ｓ１０）。従って、正常な駆動状態（非空転状態）を維持しながら、走行安定性を向上させることができる。   In addition, the control device for the dual mode vehicle 1 according to the embodiment described above determines the rear guide wheel 6 so as not to exceed a predetermined maximum threshold when it is determined that the rear rubber tire 4 that is the drive wheel is not idling. By increasing the wheel load, it is possible to reduce the support load of the rear rubber tire 4 while preventing idling of the rear rubber tire 4 (idling determination step S2 to driving wheel wheel weight reduction step S10). Accordingly, the running stability can be improved while maintaining a normal driving state (non-idling state).

また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ角θが、従来の車輪１１０の規格化されたフランジ角θSTD（約６０°〜約６５°）より大きい値（約８７°）に設定される（図２参照）。また、前方案内輪５及び後方案内輪６のフランジ高さＨが、従来の車輪１１０の規格化されたフランジ高さＨSTD（約２７ｍｍ）より大きい値（約３３ｍｍ）に設定される（図２参照）。従って、前方案内輪５及び後方案内輪６の輪重が低減した場合においても、脱輪を効果的に防止することができ、走行安定性を向上させることができる。 In the dual mode vehicle 1 according to the embodiment described above, the flange angle θ of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is equal to the standardized flange angle θ STD of the conventional wheel 110 (about 60 ° to about 60 °). It is set to a value (about 87 °) larger than about 65 ° (see FIG. 2). Further, the flange height H of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 is set to a value (about 33 mm) larger than the standardized flange height H STD (about 27 mm) of the conventional wheel 110 (FIG. 2). reference). Therefore, even when the wheel weights of the front guide wheel 5 and the rear guide wheel 6 are reduced, it is possible to effectively prevent the wheel from being removed and to improve running stability.

なお、以上の実施の形態においては、デュアルモード車両１の軌道走行時に後方ゴムタイヤ４を軌道のレールＲに当接して駆動力を発生させ、駆動輪である後方ゴムタイヤ４の輪重と、この後方ゴムタイヤ４に隣接する後方案内輪６の輪重と、を制御した例を示したが、前方ゴムタイヤ３を軌道のレールＲに当接して駆動力を発生させることもできる。かかる場合には、駆動輪である前方ゴムタイヤ３の輪重と、この前方ゴムタイヤ３に隣接する前方案内輪５の輪重と、を制御装置で制御することにより、前方ゴムタイヤ３の空転を阻止するとともに前方案内輪５の脱輪を阻止して、軌道走行時における駆動性能及び走行安定性を格段に向上させることができる。   In the above embodiment, when the dual mode vehicle 1 runs on the track, the rear rubber tire 4 is brought into contact with the rail R of the track to generate a driving force, and the wheel weight of the rear rubber tire 4 that is a driving wheel and the rear thereof Although an example in which the wheel weight of the rear guide wheel 6 adjacent to the rubber tire 4 is controlled is shown, the front rubber tire 3 can be brought into contact with the rail R of the track to generate a driving force. In such a case, the wheel weight of the front rubber tire 3 that is a driving wheel and the wheel weight of the front guide wheel 5 adjacent to the front rubber tire 3 are controlled by the control device, thereby preventing the front rubber tire 3 from idling. At the same time, it is possible to prevent the front guide wheels 5 from being removed, and the driving performance and running stability during track running can be significantly improved.

また、以上の実施の形態においては、デュアルモード車両１の軌道走行時に後方ゴムタイヤ４を軌道のレールＲに当接して駆動力を発生させた例を示したが、後方ゴムタイヤ４と同一軸心上に軌道走行用の鉄輪を設け、この鉄輪を軌道のレールＲに当接して駆動力を発生させることもできる。かかる場合には、駆動輪である鉄輪の輪重と、この鉄輪に隣接する後方案内輪６の輪重と、を制御装置で制御することにより、鉄輪の空転を阻止するとともに後方案内輪６の脱輪を阻止して、軌道走行時における駆動性能及び走行安定性を格段に向上させることができる。   In the above embodiment, an example in which the driving force is generated by bringing the rear rubber tire 4 into contact with the rail R of the track when the dual mode vehicle 1 is running on the track has been shown. It is also possible to provide an iron wheel for running on the track and abut against the rail R of the track to generate a driving force. In such a case, the wheel load of the iron wheel that is the drive wheel and the wheel weight of the rear guide wheel 6 adjacent to the iron wheel are controlled by the control device, thereby preventing the iron wheel from slipping and the rear guide wheel 6 Derailment can be prevented, and driving performance and running stability during track running can be significantly improved.

また、以上の実施の形態においては、デュアルモード車両１の前方案内輪１５及び後方案内輪１６のフランジ角θを「約８７°」に設定した例を示したが、脱線限界値や摩擦係数の値に応じて、このフランジ角θの値を適宜変更することができる。また、以上の実施の形態においては、デュアルモード車両１の前方案内輪１５及び後方案内輪１６のフランジ高さＨを「約３３ｍｍ」に設定した例を示したが、デュアルモード車両１の重量や案内輪の材料等に応じて、このフランジ高さＨの値を適宜変更することができる。   In the above embodiment, an example in which the flange angle θ of the front guide wheel 15 and the rear guide wheel 16 of the dual mode vehicle 1 is set to “about 87 °” has been described. Depending on the value, the value of the flange angle θ can be appropriately changed. Moreover, in the above embodiment, although the example which set the flange height H of the front guide wheel 15 and the rear guide wheel 16 of the dual mode vehicle 1 to "about 33 mm" was shown, the weight of the dual mode vehicle 1 and The value of the flange height H can be appropriately changed according to the material of the guide wheel.

また、以上の実施の形態においては、現在開発が進められているデュアルモード車両１に本発明を適用した例を示したが、従来から提案されている軌陸車１０（図４参照）に本発明を適用することもできる。   Moreover, in the above embodiment, although the example which applied this invention to the dual mode vehicle 1 currently developed is shown, this invention is applied to the conventionally proposed track-and-rail vehicle 10 (refer FIG. 4). Can also be applied.

すなわち、図４に示した軌陸車１０に、デュアルモード車両１の制御装置と同様の制御装置を搭載し、この制御装置により、軌陸車１０の後方ゴムタイヤ１４の空転状態を判定し、後方ゴムタイヤ１４が空転状態にあると判定した場合に、所定の最小閾値を下回らないように後方案内輪１６の輪重を低減させることにより、後方案内輪１６の脱線を阻止しながら後方ゴムタイヤ１４の輪重を増加させることができる。従って、軌陸車１０の軌道走行時における駆動性能を格段に向上させることができる。   That is, a control device similar to the control device of the dual-mode vehicle 1 is mounted on the track and land vehicle 10 shown in FIG. 4, and the control device determines the idling state of the rear rubber tire 14 of the track and land vehicle 10. Is determined to be in the idling state, by reducing the wheel weight of the rear guide wheel 16 so as not to fall below a predetermined minimum threshold, the wheel weight of the rear rubber tire 14 is reduced while preventing derailment of the rear guide wheel 16. Can be increased. Accordingly, the driving performance of the track land vehicle 10 when traveling on the track can be remarkably improved.

また、後方ゴムタイヤ１４が空転状態にないと判定した場合に、所定の最大閾値を上回らないように後方案内輪１６の輪重を増加させることにより、後方ゴムタイヤ１４の空転を阻止しながら後方ゴムタイヤ１４の支持荷重を低減させることができる。従って、正常な駆動状態（非空転状態）を維持しながら、軌陸車１０の走行安定性を向上させることができる。   Further, when it is determined that the rear rubber tire 14 is not in the idling state, the rear rubber tire 14 is prevented from idling by increasing the wheel weight of the rear guide wheel 16 so as not to exceed a predetermined maximum threshold value. The supporting load can be reduced. Therefore, the running stability of the track-and-rail vehicle 10 can be improved while maintaining a normal driving state (non-idling state).

また、図４に示した軌陸車１０の前方案内輪１５及び後方案内輪１６のフランジ角を、従来の車輪の規格化されたフランジ角θSTDより大きい値に設定し、かつ、この軌陸車１０の前方案内輪１５及び後方案内輪１６のフランジ高さを、従来の車輪の規格化されたフランジ高さＨSTDより大きい値に設定することにより、脱輪を効果的に防止することができ、走行安定性を向上させることができる。 Further, the flange angles of the front guide wheel 15 and the rear guide wheel 16 of the rail vehicle 10 shown in FIG. 4 are set to a value larger than the standardized flange angle θ STD of the conventional wheel, and the rail vehicle 10 By setting the flange heights of the front guide wheel 15 and the rear guide wheel 16 to a value larger than the standardized flange height H STD of the conventional wheel, it is possible to effectively prevent wheel removal. Travel stability can be improved.

（ａ）は本発明の実施の形態に係るデュアルモード車両を上から見た場合の透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示したデュアルモード車両の軌道走行時における側面図である。(A) is a perspective view at the time of seeing the dual mode vehicle concerning an embodiment of the invention from the top, and (b) is a side view at the time of track run of the dual mode vehicle shown in (a). （ａ）は図１に示したデュアルモード車両の後方案内輪のフランジ近傍部分の拡大図であり、（ｂ）は従来の鉄道車両の車輪のフランジ近傍部分の拡大図である。(A) is the enlarged view of the flange vicinity part of the rear guide wheel of the dual mode vehicle shown in FIG. 1, (b) is the enlarged view of the flange vicinity part of the wheel of the conventional railway vehicle. 図１に示したデュアルモード車両の軌道走行時における輪重制御方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a wheel load control method when the dual mode vehicle shown in FIG. 本発明の他の実施の形態に係る軌陸車の軌道走行時における側面図である。It is a side view at the time of the track running of the track-and-rail vehicle which concerns on other embodiment of this invention. 従来の鉄道車両の側面図である。It is a side view of the conventional railway vehicle.

符号の説明Explanation of symbols

１ デュアルモード車両（道路走行・軌道走行可能な車両）
２ 車体
４ 後方ゴムタイヤ（駆動輪）
４ａ 車軸
５ 前方案内輪
５ａ 車軸
６ 後方案内輪
６ａ 車軸
１０ 軌陸車（道路走行・軌道走行可能な車両）
１４ 後方ゴムタイヤ（駆動輪）
１５ 前方案内輪
１６ 後方案内輪
Ｓ２ 空転判定工程
Ｓ３ 輪重算出工程（駆動性能向上工程）
Ｓ４ 輪重下限判定工程（駆動性能向上工程）
Ｓ５ 案内輪輪重低減工程（駆動性能向上工程）
Ｓ６ 駆動輪輪重増加工程（駆動性能向上工程）
Ｓ７ 輪重算出工程（走行安定性向上工程）
Ｓ８ 輪重上限判定工程（走行安定性向上工程）
Ｓ９ 案内輪輪重増加工程（走行安定性向上工程）
Ｓ１０ 駆動輪輪重低減工程（走行安定性向上工程）
θ 後方（前方）案内輪のフランジ角
θSTD 規格化されたフランジ角
Ｈ 後方（前方）案内輪のフランジ高さ
ＨSTD 規格化されたフランジ高さ 1 Dual-mode vehicles (vehicles that can run on roads and tracks)
2 Car body 4 Back rubber tire (drive wheel)
4a Axle 5 Front guide wheel 5a Axle 6 Back guide wheel 6a Axle 10 Track-and-rail vehicle (vehicle that can run on road and track)
14 Rear rubber tire (drive wheel)
15 front guide wheel 16 rear guide wheel S2 idling determination process S3 wheel load calculation process (drive performance improvement process)
S4 Wheel load lower limit determination process (drive performance improvement process)
S5 Guide wheel wheel weight reduction process (drive performance improvement process)
S6 Drive wheel weight increase process (drive performance improvement process)
S7 Wheel load calculation process (running stability improvement process)
S8 Wheel load upper limit determination process (running stability improvement process)
S9 Guide wheel wheel weight increase process (travel stability improvement process)
S10 Drive wheel weight reduction process (travel stability improvement process)
θ Flange angle of rear (front) guide wheel θ STD standardized flange angle H Flange height of rear (front) guide wheel H STD standardized flange height

Claims (4)

車体の前方又は後方に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して駆動力を発生させるとともに車体荷重の一部を支持する駆動輪と、前記車体の前後に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して軌道案内を行うとともに前記駆動輪に隣接した状態で配置されて車体荷重の一部を支持する案内輪と、を備える道路走行・軌道走行可能な車両において、
隣接した状態で配置された前記駆動輪及び前記案内輪の輪重を制御する輪重制御装置を備え、
前記輪重制御装置は、
前記駆動輪が空転しているか否かを判定する空転判定手段と、
前記空転判定手段で前記駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように前記案内輪の輪重を低減させることにより、前記案内輪の脱線を阻止しながら前記駆動輪の輪重を増加させる駆動性能向上手段と、
前記空転判定手段で前記駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように前記案内輪の輪重を増加させることにより、前記駆動輪の空転を阻止しながら前記駆動輪の輪重を低減させる走行安定性向上手段と、
を有することを特徴とする道路走行・軌道走行可能な車両。 Drive wheels provided on the front or rear of the vehicle body via an axle, abutting against the track when driving on a track to generate a driving force and supporting a part of the vehicle load, and provided on the front and rear of the vehicle body via the axle. In a vehicle capable of road traveling / trajectory traveling, comprising a guide wheel that contacts the track during track traveling and guides the track and is arranged adjacent to the drive wheel and supports a part of the vehicle body load,
A wheel load control device for controlling the wheel load of the drive wheel and the guide wheel disposed adjacent to each other;
The wheel load control device
Idling determination means for determining whether or not the driving wheel is idling;
When the idling determination means determines that the driving wheel is idling, the guide wheel is prevented from derailing by reducing the wheel load so as not to fall below a predetermined minimum threshold. Drive performance improving means for increasing the wheel load of the drive wheel;
When the idling determination means determines that the driving wheel is not idling, the idling of the driving wheel is prevented by increasing the wheel load of the guide wheel so as not to exceed a predetermined maximum threshold. Traveling stability improving means for reducing the wheel weight of the driving wheel;
A vehicle capable of traveling on a road and traveling on a track, characterized by comprising: 前記案内輪は、
そのフランジ角が、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ角より大きい値に設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の道路走行・軌道走行可能な車両。 The guide wheel is
2. The vehicle capable of road traveling and track traveling according to claim 1, wherein the flange angle is set to a value larger than a standardized flange angle of the track traveling wheel. 前記案内輪は、
そのフランジ高さが、軌道走行用車輪の規格化されたフランジ高さより大きい値に設定されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の道路走行・軌道走行可能な車両。 The guide wheel is
3. The vehicle capable of road traveling and track traveling according to claim 1, wherein the flange height is set to a value larger than the standardized flange height of the track traveling wheel. 車体の前方又は後方に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して駆動力を発生させるとともに車体荷重の一部を支持する駆動輪と、前記車体の前後に車軸を介して設けられ、軌道走行時に軌道に当接して軌道案内を行うとともに前記駆動輪に隣接した状態で配置されて車体荷重の一部を支持する案内輪と、を備える道路走行・軌道走行可能な車両の前記駆動輪及び前記案内輪の輪重を制御する輪重制御方法において、
前記駆動輪が空転しているか否かを判定する空転判定工程と、
前記空転判定工程で前記駆動輪が空転状態にあると判定された場合に、所定の最小閾値を下回らないように前記案内輪の輪重を低減させることにより、前記案内輪の脱線を阻止しながら前記駆動輪の輪重を増加させる駆動性能向上工程と、
前記回転状態検出工程で前記駆動輪が空転状態にないと判定された場合に、所定の最大閾値を上回らないように前記案内輪の輪重を増加させることにより、前記駆動輪の空転を阻止しながら前記駆動輪の輪重を低減させる走行安定性向上工程と、
を備えることを特徴とする道路走行・軌道走行可能な車両の輪重制御方法。 Drive wheels provided on the front or rear of the vehicle body via an axle, abutting against the track when driving on a track to generate a driving force and supporting a part of the vehicle load, and provided on the front and rear of the vehicle body via the axle. Driving the vehicle capable of running on a road and running on a track, comprising: a guide wheel that is disposed adjacent to the drive wheel and supports a part of a vehicle body load while abutting on the track during track running In the wheel load control method for controlling the wheel load and the wheel load of the guide wheel,
An idling determination step of determining whether or not the drive wheel is idling;
When it is determined in the idling determination step that the driving wheel is in an idling state, derailment of the guide wheel is prevented by reducing the weight of the guide wheel so as not to fall below a predetermined minimum threshold. A driving performance improving step for increasing the wheel weight of the driving wheel;
When it is determined in the rotation state detection step that the driving wheel is not in the idling state, the driving wheel is prevented from idling by increasing the weight of the guide wheel so as not to exceed a predetermined maximum threshold. While improving the driving stability to reduce the wheel weight of the driving wheel,
A wheel load control method for a vehicle capable of traveling on a road and traveling on a track.
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