JP2015067110A - 車両および走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】 地方交通線の施設を最大限に活用して改修、運営コストを低減させつつ、軌道と道路の双方を走行可能な車両および走行システムを提供する。【解決手段】 車両１は旅客車両であって、車軸５には軌道２４を走行する時にレール３１上を走行する車輪７が軸支してある。車輪７および台車枠１１の外側には、軌道２４を走行する時および道路３５を走行する時にタイヤ走行面３３および道路３５を走行し、駆動輪として機能する駆動用タイヤ９が軸支してある。また、車両１が走行するための軌道２４は、バラスト等の道床２７上に設置したまくらぎ２９に固定したレール３１、まくらぎ２９の外側の道床２７を飛散防止処理したタイヤ走行面３３からなる。これにより、車両１は、車輪７および駆動用タイヤ９による軌道走行と、駆動用タイヤ９による道路走行が可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、旅客輸送における軌道と道路の双方を走行可能な車両および走行システムに関するものである。

近年、地方の鉄道、バスなどの公共交通は、過疎化やマイカー利用の普及により、存続が困難な状況となっている路線が多い。このような状況において、軌道と道路の双方を走行可能な車両は、利用の少ない路線において低コストでの運行が可能であり、軌道と道路の双方を走行できるという利便性、地域の観光の活性化において期待されている。

このような軌道と道路の双方を走行可能な車両としては、道路走行用タイヤと、昇降可能な軌道走行用車輪とを具備し、道路走行時には道路走行用タイヤにより走行し、軌道走行時には軌道走行用車輪と一対の道路走行用タイヤにより走行する、デュアルモード車両がある（特許文献１）。

特開２０１２−１７６７２８号公報

一方、このようなデュアルモード車両は、道路走行時には、道路走行用タイヤにより走行し、搭載した軌道走行用車輪は接地面より上昇させておかなければならない。また、軌道走行時には、一対の道路走行用タイヤと軌道走行用車輪により走行し、軌道走行用車輪は昇降用のアクチュエータにより接地面まで下降させておかなければならない。さらに、軌道用車輪が下降する際、所定距離以上下降しないように規制する必要がある。

このため、軌道用車輪の昇降動作には昇降用のアクチュエータ、サスペンション装置、昇降規制装置等、多くの複雑な機構を必要とし、車両製造コストがかかり、車両の操作、メンテナンスも複雑なものとなっている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、地方交通線等の既存の鉄道施設を最大限に活用して改修、運営コストを低減させつつ、軌道と道路の双方を走行可能な車両および走行システムを提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、軌道と道路の双方を走行可能な車両であって、台車と、台車上に設けられる車体とを具備し、前記台車は、台車枠と、前記台車枠に取り付けられる車軸と、前記車軸に取り付けられる車輪と、前記車軸に取り付けられる駆動用タイヤと、前記台車を操舵可能な操舵機構と、前記台車と前記操舵機構を接続するリンク機構とを具備し、前記車輪の接地面高さは前記駆動用タイヤの接地面高さより上部に位置し、前記リンク機構が、前記台車と前記操舵機構を切り離すことが可能なことを特徴とする車両である。

前記駆動用タイヤは、前記車輪の外側に設置され、前記駆動用タイヤと前記車輪は、前記車軸の軸方向に空間を設けて設置されることが望ましい。

前記車輪と前記駆動用タイヤは、同一の前記車軸上に設置されることが望ましい。

第１の発明によれば、車両は軌道走行および道路走行において、車輪および駆動用タイヤの昇降操作等の複雑な機構が必要なく、操舵機構の接続および切り離し操作をするのみで走行モードの切り替えが可能である。したがって、車両の改良および車両操作が容易になる。

また、駆動用タイヤと車輪を、車軸の軸方向に空間を設けて設置すれば、レールの両側付近の道床にタンピングツールを挿入して砂利を突き固めるマルチプルタイタンパー等の既存の線路保守機械が使用可能となり、線路保守を容易に行うことができる。

また、車輪と駆動用タイヤを同一車軸上に設置すれば、車両の機構はより簡単な構成となり、車両１を軽量化することができる。

第２の発明は、台車と、前記台車上に設けられる車体と、を具備する軌道と道路の双方を走行可能な車両の走行システムであって、前記台車は、台車枠と、前記台車枠に取り付けられる車軸と、前記車軸に取り付けられる車輪と、前記車軸に取り付けられる駆動用タイヤと、前記台車を操舵可能な操舵機構と、前記台車と前記操舵機構を接続するリンク機構と、を具備し、前記車輪の接地面高さは前記駆動用タイヤの接地面高さより上部に位置し、前記リンク機構が、前記台車と前記操舵機構を切り離すことが可能であり、前記軌道は、道床と、前記道床上に配置されるまくらぎと、前記まくらぎ上に固定されるレールと、前記まくらぎの外側にあって、前記道床が飛散しないように処理したタイヤ走行面と、を具備し、前記車両は前記軌道上において、前記車輪が前記レールと接触し、前記駆動用タイヤが前記タイヤ走行面と接触して、前記台車と前記操舵機構とを切り離した状態で走行し、前記車両は前記道路上において、前記駆動用タイヤが前記道路と接触して、前記台車と前記操舵機構とを接続した状態で走行することを特徴とする走行システムである。

第２の発明によれば、軌道の設備に道床飛散防止処理を施すのみで、軌道と車道の双方を走行可能な車両を走行させることが可能である。

第１の発明および第２の発明によれば、マルチプルタイタンパー等の既存の線路保守機械が使用可能となり、線路保守を容易に行うことができる。

本発明によれば、地方交通線の施設を最大限に活用して改修、運営コストを低減させつつ、軌道と道路の双方を走行可能な車両および走行システムを提供することができる。

車両１の正面図。 車両１の側面図。 車両１が軌道２４を走行する状態での、駆動装置などを示す構成図。 車両１が軌道２４を走行する状態を上から見た透視図。 車両１が道路３５を走行する状態での、駆動装置などを示す構成図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。また、以下の図においては、概念図を示すもので、細かな構造等の図示を省略する。図１は車両１の正面図である。車両１は、主に車体３と台車４からなる。

図１に示すように、車体３は、乗客や荷物を載せる部分である。台車４は、車体３の下にあって、車体３を支持する。台車４は、走行装置であり、主に車軸５、車輪７、駆動用タイヤ９、台車枠１１、空気ばね１３を備える。台車枠１１は、車体３の下に空気ばね１３を介して取り付けられた構造物であり、車体３の重量を支持するとともに、車体３の重量を車輪７および駆動用タイヤ９に配分し、車軸５の位置を定める。

車軸５は、図示を省略した軸ばねおよび軸箱を介して台車枠１１に回転可能に取り付けられる。車輪７は、車軸５に固定され、車軸５とともに回転する。また、同様に、駆動用タイヤ９は、車軸５に固定され、車軸５とともに回転する。なお、駆動用タイヤ９は、車輪７の外側に設置される。車輪７としては、鉄輪を使用することができる。また、駆動用タイヤ９としては、ゴムタイヤを使用することができる。

図２は、車両１の側面図である。図２に示すように、台車４は、車体３の前後に配置され、車体３を支持し走行する。台車４には、車軸５が備えられる。車軸５には、車輪７および駆動用タイヤ９が取り付けられる。なお、台車４は、図示した例に限らず、少なくとも前後に１対配置されればよく、台車４には車軸５が少なくとも１本ずつあればよい。

なお、車輪７および駆動用タイヤ９は同一の車軸５により軸支しなくてもよいが、図２に示すように、車輪７および駆動用タイヤ９を同一の車軸５上に設置されることが望ましい。

図３は、車両１が軌道２４を走行する状態での、駆動装置などを示す構成図である。車体３は、エンジン１５、ギア１９、操舵機構２１、リンク機構２３を備える。車体３および台車４は、図示を省略したブレーキ、駆動機構等の機器を備える。また、車両１が走行するための軌道２４は路盤２５上にあり、道床２７、まくらぎ２９、レール３１、タイヤ走行面３３からなる。

エンジン１５は、ギア１９を介して車軸５に連結され、車軸５を介して車輪７および駆動用タイヤ９に動力を伝達する。車両１は軌道２４を走行する時、車輪７がレール３１上を走行すると同時に、駆動用タイヤ９はまくらぎ２９の外側に位置するタイヤ走行面３３を走行する。この際、駆動用タイヤ９および車輪７が駆動輪として機能する。

なお、エンジン１５は、台車４に備えられた複数の車軸５すべてに連結されなくてもよく、少なくとも1本の車軸５に連結されていればよい。すなわち、すべての車輪７および駆動用タイヤ９が、エンジン１５による動力で駆動しなくてもよい。

図３に示すように、車輪７の接地面高さは駆動用タイヤ９の接地面高さより上部に位置する。このため、軌道２４を走行する時、駆動用タイヤ９はタイヤ走行面３３を走行すると同時に、車輪７はタイヤ走行面３３より上部に位置するレール３１上を走行することが可能である。

また、車両１は操舵機構２１を備えている。操舵機構２１は、リンク機構２３を介して台車４に連結され、駆動用タイヤ９を操舵する。車両１は軌道２４を走行する時、操舵機構２１をリンク機構２３より切り離す。このとき、台車４は、車体３に対して水平方向に回動可能である。したがって、台車４はレール３１に応じて回動し、車両１は、軌道２４に沿って走行することができる。

図３に示すように、道床２７は、まくらぎ２９を保持し、固定するためのもので、一般的にバラスト等を用いる。まくらぎ２９は、道床２７上に設置される。まくらぎ２９は、レール３１を支え、レール３１の軌間を一定に保ち、車両１の荷重を道床２７に分散させる。レール３１は、まくらぎ２９に固定される。車輪７は、レール３１上を走行する。

このとき、レール３１は軌道回路として機能する。すなわち、車両１は軌道２４を走行する時、レール３１に接触した車輪７を介して、他の列車および車両の有無を検知し、制御のための情報を受信する。したがって、車両１は、他の列車および車両が同時に運行される路線区間においても安全に運行が可能である。

タイヤ走行面３３は、まくらぎ２９の外側の道床２７の一部を飛散防止処理したものである。駆動用タイヤ９は、タイヤ走行面３３を走行する。道床２７の飛散防止処理としては、たとえばアスファルト、コンクリート等による舗装、またはパネル等を道床上に固定する方法等がある。

図４は、車両１が軌道２４を走行する状態を上から見た透視図である。図４に示すように、駆動用タイヤ９は車輪７の外側に設置され、車輪７と駆動用タイヤ９との間には、車軸５の軸方向に空間が形成される。すなわち、車輪７と駆動用タイヤ９とは同一の車軸５において離隔して配置される。また、この空間は、車両１が軌道２４を走行する際には、レール３１とタイヤ走行面３３の間に位置する。その結果、マルチプルタイタンパー等の既存の線路保守機械が使用可能な軌道構造となる。

図５は、車両１が道路３５を走行する状態での、駆動装置などを示す構成図である。車両１はエンジン１５を搭載している。エンジン１５は、ギア１９を介して車軸５に連結され、駆動用タイヤ９に動力を伝達する。車両１は道路３５を走行する時、駆動用タイヤ９が道路３５を走行し、駆動用タイヤ９が駆動輪として機能する。

図５に示すように、車輪７の接地面高さは駆動用タイヤ９の接地面高さより上部に位置する。このため、道路３５を走行する時、駆動用タイヤ９はタイヤ走行面３３を走行するが、車輪７は道路３５に接地しない。

また前述したように、車両１は操舵機構２１を備えている。操舵機構２１は、リンク機構２３を介して台車４に連結される。車両１は道路３５を走行する時、操舵機構２１をリンク機構２３と接続する。したがって、駆動用タイヤ９を操舵することができる。

なお、車両１が走行するための道路３５は、自動車等が通行するために設けられた走行路であり、一般的には、アスファルト等で走行面を舗装している。

以上説明したように、本実施形態の車両１、軌道２４および道路３５によれば、車両１は軌道２４を走行する時、車輪７および駆動用タイヤ９を同時に用いて走行する。また、道路３５を走行する時には駆動用タイヤ９を用いて走行する。このように、車両１は、軌道２４と道路３５を走行可能である。したがって、軌道２４と道路３５を走行可能な車両１の走行システム（運行方法）を得ることができる。

また道路３５を走行する時には、車輪７は道路３５に接地しないため、車輪７は道路３５を走行する時に道路３５に干渉しない。すなわち、軌道２４を走行する時および道路３５を走行する時に、車輪７および駆動用タイヤ９の昇降操作等の複雑な機構を要せず、操舵機構２１の接続および切り離し操作をするのみで走行モードの切り替えが可能である。したがって、車両の改良および車両操作が非常に容易になる。

また、車輪７および駆動用タイヤ９が同一の車軸５に設置されるため、構造が簡易であり、車両１の軽量化を可能とする。

また、従来のデュアルモード車両は、軌道走行時に鉄製のレール上をゴムタイヤが走行するため、ゴムタイヤの摩耗が激しいという問題点があるが、本実施形態の軌道によれば、タイヤ走行面３３にアスファルト等のゴムタイヤの走行に適した舗装を行うことで、鉄レール走行に比べてタイヤの摩耗を減少させることができる。すなわち、軌道２４は一般の鉄道軌道に道床飛散防止処理を施すのみで車両１の走行が可能となり、既存設備の改良が容易で、低コストで施工することができる。

また、車両１は軌道２４を走行する時、車輪７と駆動用タイヤ９の双方を用いて走行するため、車輪のみで走行する鉄道車両に比べて制動距離が短縮され、運行密度を高めることができる。さらに、駆動用タイヤ９にゴムタイヤを使用すれば、駆動用タイヤ９とタイヤ走行面３３の間の摩擦をいかして、車輪のみで走行する鉄道車両に比べて優れた加速度、登坂能力、低騒音性が得られる。

さらに、車輪７と駆動用タイヤ９を軸方向に空間を設けて設置することで、既存の線路保守機械が使用可能な軌道構造となり、線路保守を容易に行うことができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………車両
３………車体
４………台車
５………車軸
７………車輪
９………駆動用タイヤ
１１………台車枠
１３………空気ばね
１５………エンジン
１７………推進軸
１９………ギア
２１………操舵機構
２３………リンク機構
２４………軌道
２５………路盤
２７………道床
２９………まくらぎ
３１………レール
３３………タイヤ走行面
３５………道路

Claims (4)

1. 軌道と道路の双方を走行可能な車両であって、
   台車と、
   台車上に設けられる車体と、
   を具備し、
   前記台車は、
   台車枠と、
   前記台車枠に取り付けられる車軸と、
   前記車軸に取り付けられる車輪と、
   前記車軸に取り付けられる駆動用タイヤと、
   前記台車を操舵可能な操舵機構と、
   前記台車と前記操舵機構を接続するリンク機構と、
   を具備し、
   前記車輪の接地面高さは前記駆動用タイヤの接地面高さより上部に位置し、
   前記リンク機構が、前記台車と前記操舵機構を切り離すことが可能なことを特徴とする車両。
2. 前記駆動用タイヤは、前記車輪の外側に設置され、前記駆動用タイヤと前記車輪は、前記車軸の軸方向に空間を設けて設置されていることを特徴とする請求項１記載の車両。
3. 前記車輪と前記駆動用タイヤは、同一の前記車軸上に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両。
4. 台車と、前記台車上に設けられる車体と、を具備する軌道と道路の双方を走行可能な車両の走行システムであって、
   前記台車は、
   台車枠と、前記台車枠に取り付けられる車軸と、前記車軸に取り付けられる車輪と、前記車軸に取り付けられる駆動用タイヤと、前記台車を操舵可能な操舵機構と、前記台車と前記操舵機構を接続するリンク機構と、を具備し、
   前記車輪の接地面高さは前記駆動用タイヤの接地面高さより上部に位置し、
   前記リンク機構が、前記台車と前記操舵機構を切り離すことが可能であり、
   前記軌道は、
   道床と、前記道床上に配置されるまくらぎと、前記まくらぎ上に固定されるレールと、前記まくらぎの外側にあって、前記道床が飛散しないように処理したタイヤ走行面と、を具備し、
   前記車両は前記軌道上において、前記車輪が前記レールと接触し、前記駆動用タイヤが前記タイヤ走行面と接触して、前記台車と前記操舵機構とを切り離した状態で走行し、
   前記車両は前記道路上において、前記駆動用タイヤが前記道路と接触して、前記台車と前記操舵機構とを接続した状態で走行することを特徴とする走行システム。

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