JP2006241685A - 軌道系交通システムのx字形分岐路 - Google Patents

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芳文 橋本
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Abstract

【課題】 予め定められた軌道上を走行し車両の両側面に設けられた走行案内輪と軌道側に設けられた案内レールとから構成されたサイドガイド方式の機械的操舵装置をもつ軌道系交通システムにおいて、X字形分岐路の走行を可能にする。
【解決手段】 車両1の前後部の両側に複数の受電部17を設け、軌道A、Bが交差して形成するX字形分岐路の交差面Xを除き電車線12を敷設し、車両全長より交差面Xの長さを短縮して、車両1が同交差面上を走行するとき複数の受電部17のうち少なくとも1個の受電部が電車線12と常に接触を保つように構成し、X字形分岐路の交差面Xに車両1が通過しない軌道Aを遮断しかつ外側案内レール11aに連なって車両の走行路を区画形成する位置に昇降可能な補助レール13a、13bを設ける。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ゴムタイヤ等からなる走行輪を有する車両が予め定められた軌道上を走行し、軌道の両側に案内レールが設けられ、この案内レールに車両の両側に設けられた走行案内輪が案内されることによって車両が操舵される、いわゆるサイドガイド方式の軌道系交通システムにおいて、軌道が交差して形成されるX字形分岐路を車両が安全かつ確実に走行することができる信頼性の高いかつ簡素化された構成を有する分岐路に関する。
予め定められた軌道上をゴムタイヤ等からなる車輪で走行する軌道系新交通システムの車両においては、通常、レール上を走行する鉄道車両と異なり、走行輪であるゴムタイヤを定められた軌道に沿って転向するために、操舵用の案内用車輪が設けられ、この案内用車輪が軌道側に設けられた案内レールに接触し案内されることによって、車両を機械的に操舵し走行させている。
また軌道系新交通システムにおいては、通常軌道面に沿って車両に電力を供給する電車線を敷設し、一方車両外面の前後両側に受電部を設け、走行中受電部を電車線に接触させておき、受電させるようにしている。
特許文献1(2002−46606号公報)には、車両走行軌道上のすれ違い部を短縮する方法が開示されている。
軌道系車両が走行軌道を変更する分岐路の形態としては、例えば図5の(a)に示すようなY字形分岐路、及び(b)に示すようなX字形分岐路がある。
また車両がY字形分岐路を走行する場合の案内装置が、例えば特許文献2(特開2002−178911号公報)に開示されている。この装置は、軌道の両側に案内レールが設けられ、この案内レールに車両の両側に設けられた走行案内輪が案内されることによって車両が操舵されるようになっている、いわゆるサイドガイド方式の案内装置であり、Y字分岐路では、車両が走行しない分岐路側の案内レールを転轍機等によって横方向に移動して、走行案内輪との係合を解除することによって、他方の分岐路に車両が進入するように構成されている。
このサイドガイド方式は、車両に対する横方向の力に対する抵抗力が強く、また軌道の中央部を平坦な構造とすることができるので、車両が非常時に停止した場合など乗客が軌道上を歩きやすい等の利点がある。
また比較的高速な列車がX字形分岐路を走行する場合の分岐装置が特許文献3(特開平6−264403号公報)に開示されている。
図6は、その分岐装置を示すスケルトン図である。図6において、その分岐装置は、片開き分岐機03、04、05、06を上り線01、01’、下り線02、02’に各々2基を対向して配置し、これらの分岐機を地上側の基礎に設けた減速機付き回転アームによって各々転換幅(W)に転換してX字形とし、この間に回転桁07を設置して車両の円滑な渡りを可能とするものである。なお022は、各分岐機の先端ぶ配置され、分岐機がX字形を形成したときに、回転桁07を挿入するための隙間L2を確保するために残される固定桁である。
2002−46606号公報 特開2002−178911号公報 特開平6−264403号公報
しかしながら特許文献1に開示されたように、車両走行軌道上のすれ違い部は、安全にため衝突防止距離を十分にとればどうしても長く取らざるを得ず、また図5に示すように、Y字分岐路は、分岐部がX字形分岐路に比べてはるかに長くなり、その分進路変更に要する時間が長くなり、また分岐箇所の走行は速度が制限されるため、速度制限区間が長くなるという問題点がある。従って運行サイクルが長くなり、車両が頻繁に発停する駅の近くや軌道がカーブしている所ではY字形分岐路を採用することができない。
従って分岐部が短いX字形分岐路を採用するのが有利であるが、特許文献1に開示されたようなサイドガイド方式の軌道系車両において、X字形分岐路を採用すると、各々の軌道に設けられた案内レールが交差して互いに干渉し合うため、案内レールを設けることができず、従って有効な分岐機構は実現していなかった。
またX字形分岐路の交差面では、案内レールと同様に各軌道に沿って敷設した電車線が交差して干渉し合うため、電車線を敷設することができず、車両の通過が困難であった。
また特許文献2に開示されたX字形分岐路の分岐装置は、分岐機03〜06の移動及び重い重量を有する回転桁07の回転移動による位置調整を要するため、軌道の切換えに長時間を要し、車両が頻繁な進路切換えを要する場合には不向きであった。
従ってサイドガイド方式を採用した軌道系交通システムで、X字形分岐路の通過を可能にし、また交差面を安全かつ確実に走行し得る分岐装置の実現が望まれていた。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、サイドガイド方式を採用する軌道系交通システムのX字形分岐路において、電車線からの受電を可能にして交差面の通過を可能にするとともに、車両がX字形分岐路を走行するに際し、簡素な構成で安全かつ確実に走行することができる信頼性の高い分岐路を実現することを目的とする。
本発明は、かかる目的を達成するもので、車両が走行輪によって予め定められた軌道上を走行し、車両の両側に設けられた走行案内輪が軌道側に設けられ車両の両側に配置された案内レールに案内されて車両が操舵されるとともに、軌道に沿って電車線が敷設され、車両側に設けた受電部が同電車線と接触状態を保って受電する軌道系交通システムにおいて、車両の前後部の両側に複数の受電部を設け、軌道が交差して形成するX字形分岐路の交差面を除き同交差面に達する位置まで軌道に沿って電車線を敷設し、車両全長より同交差面の長さを短縮して、車両が同交差面上を走行するとき前記複数の受電部のうち少なくとも1個の受電部が電車線と常に接触を保つように構成したことを特徴とするX字形分岐路に係る。
本発明においては、車両の全長よりX字形分岐路交差面長さを短縮して、車両がX字形分岐路を走行中でも車両に設けられた受電部の少なくともひとつが電車線と常に接触するようにしたもので、これによって車両がX字形分岐路を通過中でも常に電車線からの電力の授受が可能となり、従ってサイドガイド方式の交通システムでもX字形分岐路の採用が可能となる。
また本発明において、好ましくは、前記交差面に前記案内レールに連なって車両の走行路を区画形成する位置に昇降可能な補助レールを設け、同補助レールのうち車両が走行する側の軌道に沿って設けられた補助レールを前記走行案内輪を案内できる位置まで上昇させ他の補助レールを軌道の走行面を形成する位置まで下降させるように構成する。
この構成によれば、車両がX字形分岐路に接近した時に、車両が走行する側の軌道に沿って設けられた1対の前記補助レールが上昇して、分岐路交差面において車両が走行しない軌道を遮断して、車両の走行路を区画形成する。一方車両が通過する軌道を遮断するように配置された他の1対の補助レールは、走行面と同一の高さまで下降して走行面を形成するようにする。これによって車両は、同補助レールを案内レールとして車両側に取り付けられた走行案内輪を案内させることができるため、X字形分岐路を安全かつ確実に走行することができる。
前記構成において、好ましくは、一端が回動可能に軸支されたアームの他端に前記補助レールを取り付け、同アーム取り付け部の対面側を前記走行案内輪に対する案内面とし、X字形分岐路の周辺に設置された転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸に前記補助レールを連動させ、前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸の回動により前記補助レールを昇降させるように構成する。
さらに好ましくは、前記構成において、前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸により前記補助レールに並設した回動軸を回動させ、同回動軸をクランク機構を介して同補助レールに連結するようにする。
さらに好ましくは、前記構成に加えて、隣接する前記補助レールの前記回動軸同士をユニバーサルジョイントを介して接続し、同回動軸を互いに昇降動作の位相を逆にしたクランク機構を介して隣接する前記補助レールに連結し、一方の補助レールが下降した時に他方の補助レールが上昇するように構成する。
また本発明において、好ましくは、転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸をリンク機構を介して前記補助レールに直交する方向に配置した回動軸に連結し、同回動軸をリンク機構を介して前記補助レールに連結し、前記転轍機の出力ロッドの往復動により前記補助レールを昇降させるように構成する。
本発明によれば、車両の前後部の両側に複数の受電部を設け、軌道が交差して形成するX字形分岐路の交差面を除き同交差面に達する位置まで軌道に沿って電車線を敷設し、車両全長より同交差面の長さを短縮して、車両が同交差面上を走行するとき前記複数の受電部のうち少なくとも1個の受電部が電車線と常に接触を保つように構成したことにより、サイドガイド方式を採用した車両でもX字形分岐路の交差面上で車両が電力を受電できるようになり、従ってサイドガイド方式を採用した軌道系交通システムにおいてX字形分岐路の採用が可能になる。
また好ましくは、前記交差面に前記案内レールに連なって車両の走行路を区画形成する位置に昇降可能な補助レールを設け、同補助レールのうち車両が走行する側の軌道に沿って設けられた補助レールを前記走行案内輪を案内できる位置まで上昇させ他の補助レールを軌道の走行面を形成する位置まで下降させるように構成することにより、車両がX字形分岐路を通過する際、分岐路交差面に前記補助レールが上昇して交差面での軌道を形成し、同補助レールを案内レールとして車両側に取り付けられた走行案内輪を案内させることができるため、車両はX字形分岐路を安全かつ確実に走行することができる。
このように本発明によれば、サイドガイド方式の機械的操舵装置をもつ軌道系交通システムで、従来実現できなかったX字形分岐路の採用を可能にし、かつX字形分岐路での安全で信頼性の高い分岐機構を簡素な構成で実現し得たものである。
なおX字形分岐路では、X字形の交差面を走行する前にY字分岐路を通過する必要があるが、Y字分岐路を特許文献1に開示されたような、従来公知の分岐装置を採用すればよい。
また本発明によれば、好ましくは、一端が回動可能に軸支されたアームの他端に前記補助レールを取り付け、同アーム取り付け部の対面側を案内レールの案内面とし、X字形分岐路の周辺に設置された転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸に前記補助式レールを連動させ、前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸の回動により前記補助レールを昇降させるように構成することにより、補助レールを前記アームによって強固に支持できるため、走行案内輪からの荷重に対して十分な強度を有するとともに、既設の転轍機を補助レールの昇降用駆動手段としてそのまま利用でき、装置の製作費が安く済む利点がある。
さらに好ましくは、前記構成に加えて、隣接する前記補助レールの前記回動軸同士をユニバーサルジョイントを介して接続し、同回動軸を互いに昇降動作の位相を逆にしたクランク機構を介して隣接する前記補助レールに連結し、一方の補助レールが下降した時に他方の補助レールが上昇するように構成したことにより、2個の転轍機で4個の補助レールを昇降させることができるようになり、装置の一層の簡素化を達成することができる。
また本発明によれば、好ましくは、転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸をリンク機構を介して前記補助レールに直交する方向に配置した回動軸に連結し、同回動軸をリンク機構を介して前記補助レールに連結し、前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸の回動により前記補助レールを昇降させるように構成したことにより、簡素な構成で前記補助レールの昇降が可能となり、これによって安全で信頼性の高いX字形分岐路の分岐装置を実現することができる。
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図1は、本発明を新交通システムのX字形分岐路の分岐装置に適用した第1実施例を示す全体平面図、図2の(a)は、前記第1実施例における補助レールの昇降機構を示す斜視図、(b)は図(a)中のIIb矢視図、(c)は図(a)中のIIc矢視図である。
図1〜2において、A及びBは、互いに交差してX字形分岐路を形成する軌道である。軌道A及びBの両側には、車両1の両側壁から突出して設けられた走行案内輪2を両側から挟んで案内すべく、外側ガイドレール11a及び内側ガイドレール11bが2重に設置されている。またこれらガイドレール11a及び11bの上部には、走行する車両1に電力を供給する電車線12が敷設されており、車両1の両側面には、前後4箇所に電車線12に接触して電車線12から電力を受電する受電部17が設けられている。3はゴムタイヤなどでつくられた車両1の走行輪である。
13aは、交差面Xにおいて昇降可能に設けられた補助レールであり、軌道A、Bの両側に設けられたガイドレールのうち外側ガイドレール11aのラインに連なるように配置されており、対面して設けられた補助レール13aとともに、これら1対の補助レールが同時に昇降して、車両1の両側に配置された案内輪2のガイドレールを構成するようになっている。
14は、一端が補助レール13a、13bに連結され、同補助レールを昇降可能に支持するアームであり、アーム14の他端は軌道A、B上の車両走行面Y又は軌道の周辺箇所に配置され走行面Yより下方に埋設された支軸14aによって回動可能に設置されている。
15は、X字形分岐路の周辺に設置された従来公知の構造を有する転轍機であり、その出力軸15aが、補助レール13aに並設された回動軸16aに連結されている。出力軸15aは往復動し、図2(c)に図示されるように、リンク機構を介して回動軸16aに連結され、回動軸16aを回動させる。一方15bは、回動軸16aが設定された角度だけ回動した後固定するためのロック棒である。
かかる第1実施例の装置において、車両1が、図1に示すように、軌道B上をX字形分岐路に近づいてきた時、交差面Xでは軌道Aの走行面を遮断するように配置された補助レール13aを上昇させ、軌道B上に配置された補助レール13bを下降させる必要がある。この昇降機構を図2に基づいて説明する。
図2において、転轍機15の出力軸15aは、レバー21を介して回動軸16に連結されているため、出力軸15aの往復動は回動軸16aを回動させる。補助レール13a側の回動軸16aにはクランク22が取り付けられ、クランク22はアーム14に連結されている。
また回動軸16aは、ユニバーサル・ジョイント24を介して補助レール13b側の回動軸16bに連結されており、回動軸16aの回動はユニバーサル・ジョイント24を介して回動軸16bに伝達される。回動軸16bにはクランク23が取り付けられ、クランク23は補助レール13b側のアーム14に連結されている。
これらクランク22及び23は、回動軸16a及び16bの回動運動を往復動に変え、アーム14を昇降させるが、クランク22及び23は、互いに位相が180度ずらされて設けられているため、一方のアーム14が上昇するときに他方のアーム14が下降するようになっている。
図2(b)において、補助レール13aは下降したとき走行面Yに埋設された受け台25に載置されるようになっており、下降した補助レール13aの上面は走行面Yと一致するようになっている。13cは案内輪2を受けるガイド面である。
このように回動軸16aを正回転させると、補助レール13aが上昇し、逆に補助レール23bが下降し、回動軸16aを逆転して戻すと、補助レール13aが下降し、逆に補助レール23bが上昇するようになっている。なおここでは、一方向へ円運動することをを「回転」と称し、正逆両方向へ円運動することを「回動」と称している。
かかる第1実施例の装置において、車両1が軌道B上を走行してX字形分岐路に近づいてきた時は、車両1が走行する軌道上に位置する補助レール13bを下降させ、車両1が走行しない軌道Aに配置された補助レール13aを上昇させる。上昇した補助レール13aは案内輪2のガイドレールとして機能し、下降した補助レール13bは走行面Yを形成する。
第1実施例では、図2に示す構造により、補助レール13aが上昇すれば、それに隣接した補助レール13bが自動的に下降するようになっているので、交差面Xにおいても走行面Yに設けられた内外ガイドレール11a、11bと連なった1本のガイドレールを形成することができる。従って車両1は、補助レール13aをガイドレールとして案内輪2を案内させることができるので、支障なく交差面Xを通過することができる。
また交差面Xの長さは車両1の全長より短く設定されているので、車両1が交差面X上に位置する場合でも、車両1の前後両側4箇所に配置された受電部17の少なくともひとつは常に電車線12に接触しているので、電車線12からの電力の供給を受けることができる。
このように第1実施例によれば、X字形分岐路の交差面Xを走行するに際しても、電車線12からの電力の供給を受けることができるとともに、簡素な装置構成で車両1が安全かつ確実にX字形分岐路を走行することができる。なお第1実施例では、補助レール13a及び13bの昇降手段をユニバーサル・ジョイント24で接続し、補助レール13a及び13bの昇降動作を連動させているので、X字形分岐路に2個の転轍機15を設置するだけで済み、本実施例ではさらに装置構成を簡素化することができる。
また補助レール13aを上昇させる時に補助レール13bが下降するため、補助レール13bも自重がカウンターウェイトとなり、駆動源の負荷を軽減させることができる。
なお補助レール13a及び13bの昇降手段をユニバーサル・ジョイント24で接続せずに、補助レール13a及び13bをそれぞれ別個に昇降させてもよい。この場合、4個の転轍機を必要するが、補助レール13a及び13bの昇降手段を連動させる機構を省略することができる。
また転轍機15の代わりに、電動モータ等を用いて減速機を介し回動軸16aを回動させてもよい。
次に本発明装置の第2実施例を図3及び4に基づいて説明する。図3は、第2実施例を示す全体平面図、図4は、昇降レールの昇降機構を示す斜視図である。
図3及び4において、図1〜2と同一符号を付した部材又は機器は、図1、2の部材又は機器と同一の構造及び機能を有する。図3、4において、補助レール13a及び13bに対し直角方向に回動軸31及び32が設けられている。回動軸31には、前述の転轍機15の出力軸15aがレバー21を介して連結され、出力軸15aの往復動を回動軸31の回動運動に変換する。15bは、回動軸31を設定角度回動した後、固定するためのロック棒である。
回動軸31及び32は、それぞれ軸受座34、35及び36、37によって支持されており、リンク38、39を介して互いに連結棒33で連結されている。また回動軸31及び32は、それぞれリンク40又は41を介して補助レール13a又は13bに連結されている。
なお第2実施例においては、1個の補助レール13a、13bに対して1個の転轍機15(合計4個)が設置されている。
かかる第2実施例において、車両1は、軌道Bの走行面Y上を内外ガイドレール11a、11b間で走行案内輪2が案内され、かつ電車線12から電力の受電を受けながらX字形分岐路の交差面Xまで走行してくるが、交差面Xの長さは車両1の全長より短く設定されているので、車両1は交差面X上においても車両1の前後両側に4箇所設けられた受電部17のどれかひとつが常に電車線12と接触している。そのため車両1のX字形分岐路の通過を可能にしている。
また車両1がX字形分岐路の交差面Xに接近してきた時、転轍機15を操作して、その出力軸15aを軸線方向に動かすと、出力軸15aに接続された回動軸31及び回動軸31に連結棒33を介して連結された回動軸32が同時に回動する。これによって回動軸31、32に連結されたリンク40及び41が回動軸31及び32を中心に回動するため、リンク40及び41に連結した補助レール13a、13bが昇降する。同補助レールは、上昇した時はガイドレールとなって案内レール2を案内し、下降した時は走行面Yと同一高さとなって走行面の一部を形成する。
かかる第2実施例によれば、簡素な構成により、X字形分岐路での車両の走行を安全かつ確実に行なうことができる。また電車線12が交差面Xで途切れていても、車両1の左右前後4箇所の側面に配置した受電部17のどれかひとつが常に電車線12と接触を保つため、車両1の走行に支障をきたすことがない。
なお第2実施例において、転轍機15の代わりに電動モータ等で減速機を介し回動軸31を駆動してもよい。
以上のように、本発明によれば、車両の両側に設けられた走行案内輪と軌道側に設けられ車両の両側に配置された案内レールとから構成されたサイドガイド方式の機械的操舵装置をもつ軌道系交通システムにおいて、車両がX字形分岐路を走行するに際し、電力の供給を可能にするとともに、簡素な構成で安全かつ確実にX字形分岐路を走行することができる信頼性の高い分岐機構を実現することができる。
本発明装置の第1実施例を示す全体平面図である。 (a)は、前記第1実施例における補助レールの昇降機構を示す斜視図、(b)は図(a)中のIIb矢視図、(c)は図(a)中のIIc矢視図である。 本発明装置の第2実施例を示す全体平面図である。 前記第2実施例において昇降レールの昇降機構を示す斜視図である。 Y字分岐路及びX字形分岐路を示す説明図である。 従来のX字形分岐路における分岐装置を示すスケルトン図である。
符号の説明
A、B 軌道
X 交差面
Y 走行面
1 車両
2 案内輪
3 走行輪
11a 外側ガイドレール
11b 内側ガイドレール
12 電車線
13a、13b、51 補助レール
13c ガイド面
14 アーム
14a 支軸
15 転轍機
15a 出力軸
15b ロック棒
16a、16b、31、32 回動軸
17 受電部
21 レバー
22、23 クランク
24 ユニバーサル・ジョイント
25 受け台
33 連結棒
34、35、36、37 軸受座
38、39、40、41 リンク

Claims (6)

  1. 車両が走行輪によって予め定められた軌道上を走行し、車両の両側に設けられた走行案内輪が軌道側に設けられ車両の両側に配置された案内レールに案内されて車両が操舵されるとともに、軌道に沿って電車線が敷設され、車両側に設けた受電部が同電車線と接触状態を保って受電する軌道系交通システムにおいて、車両の前後部の両側に複数の受電部を設け、軌道が交差して形成するX字形分岐路の交差面を除き同交差面に達する位置まで軌道に沿って電車線を敷設し、車両全長より同交差面の長さを短縮して、車両が同交差面上を走行するとき前記複数の受電部のうち少なくとも1個の受電部が電車線と常に接触を保つように構成したことを特徴とする軌道系交通システムのX字形分岐路。
  2. 前記交差面に前記案内レールに連なって車両の走行路を区画形成する位置に昇降可能な補助レールを設け、同補助レールのうち車両が走行する側の軌道に沿って設けられた補助レールを前記走行案内輪を案内できる位置まで上昇させ他の補助レールを軌道の走行面を形成する位置まで下降させるように構成したことを特徴とする請求項1記載の軌道系交通システムのX字形分岐路。
  3. 一端が回動可能に軸支されたアームの他端に前記補助レールを取り付け、同アーム取り付け部の対面側を前記走行案内輪に対する案内面とし、X字形分岐路の周辺に設置された転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸に前記補助レールを連動させ、前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸の回転動により前記補助レールを昇降させるように構成したことを特徴とする請求項2記載の軌道系交通システムの分岐装置。
  4. 前記転轍機の出力ロッドの往復動又は前記電動モータの出力軸により前記補助レールに並設した回動軸を回動させ、同回動軸をクランク機構を介して同補助レールに連結したことを特徴とする請求項3記載の軌道系交通システムの分岐装置。
  5. 隣接する前記補助レールの前記回動軸同士をユニバーサルジョイントを介して接続し、同回動軸を互いに昇降動作の位相を逆にしたクランク機構を介して隣接する前記補助レールに連結し、一方の補助レールが下降した時に他方の補助レールが上昇するように構成したことを特徴とする請求項4記載の軌道系交通システムの分岐装置。
  6. 転轍機の出力ロッド又は電動モータの出力軸をリンク機構を介して前記補助レールに直交する方向に配置した回動軸に連結し、同回動軸をリンク機構を介して前記補助レールに連結し、前記転轍機の出力ロッドの往復動により前記補助レールを昇降させるように構成したことを特徴とする請求項2記載の軌道系交通システムの分岐装置。
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