JP4000457B2 - タイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両、該デュアルモード車両用走行モード変換構成体及び該変換構成体を用いたデュアルモード交通システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスやトラック等の車両であってタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両、また該デュアルモード車両が走行しながらタイヤ走行と車輪走行のモード変換を可能にするデュアルモード車両用走行モード変換構成体及びデュアルモード車両交通システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、軌道と道路の双方を走行可能な車両は一般に「軌陸車」の名称で呼ばれ、鉄道の地上設備の保守点検用に広く用いられているもので、その構成は道路走行用車輪であるタイヤとその車軸からなる機構とは別に軌道走行用車輪とその車軸からなる走行機構を備えたものが一般的である。そして、軌陸車の走行方式として、例えば特開平11−209087には「軌陸車の軌道走行用車輪を、道路走行時はタイヤより上部に格納し、軌道走行時には下降させてタイヤを浮かせた状態にして車輪を軌道に載せる可動式の走行装置」が開示されている。
【0003】
また、軌陸車の駆動方式としては、例えば特開2001−233031公報に開示される「走路走行用タイヤから直接に又はローラを介して軌道走行用車両に駆動力を伝達して軌道用車輪を走行させる方法」、或は「道路走行用の動力源とは別に軌道走行用の電動機や油圧モータ等の動力源を備える方法」が知られている。
【0004】
そして、上述した従来の車両を道路から軌道に、またその逆に走行方法を変換する場合は、踏切等のように道路と軌道が交差する場所や道路と軌道が隣接する場所で車両を軌道上に載り上げた状態にし、運転手場合によっては補助車も加わって軌道との位置関係を目視確認しながら軌道走行用車輪を降下させて車輪が軌道に載ったことを確認した後、軌道走行に移行するようになっている。また、軌道から道路に走行方法を変換する場合もこの逆の操作を行なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した道路と軌道の双方を走行可能な車両には、以下の欠点がある。第1は、道路走行時には車輪を上昇させ、軌道走行時には車輪を下降させてタイヤを上昇させる走行方法では、走行しながらの走行モードの変換は不可能で必ず一旦停車しなければならず、走行時間に無駄が生じるという欠点、軌道に対する車輪の位置決めに時間が掛るし相応の熟練を要するという欠点、車両の機構が複雑になり車両コストが嵩むという欠点である。第2は、車輪を上昇させて格納する構造にした場合、昇降動作や格納スペースを考慮すると車輪径を大きくできないという制約があり、このため脱線防止等の走行安全性から低速走行の用途に限定されることである。
【0006】
第3は、駆動方法として走路走行用タイヤから直接に又はローラを介して軌道走行用車両に駆動力を伝達して軌道用車輪を走行させる方法は、駆動力の伝達効率が低いし歯車伝達に比べて安定性に欠けるという欠点である。第4は、電動機等により車輪を直接駆動する方法では、駆動力に制約があるので高い速度を出せないという欠点である。第5は、道路走行と軌道走行の変換作業は手動による作業であるため、作業に多くの手間と長い時間が掛るという欠点である。このため、バス等の車長の長い車両ではリフトアップさせる等の大型設備を使用しないと軌道と道路の間の走行モードの変換は不可能なことである。最後に、1の車体に道路走行機構と軌道走行機構を独立して搭載することは、車両全体の機構が複雑になるし走行時の制御も複雑になり、また車両の重量増加とコスト増大になるという欠点、保守点検やメンテナンスコストが嵩むという欠点がある。かくして、その機動性や安全性から旅客等の輸送に利用することは不可能であった。
【0007】
本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑みなされたもので、タイヤと車輪を同軸に設けることにより車両構成が単純なタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両を提供し、またタイヤと車輪による異走行モードの変換を走行しながら行うことができるので一般車道と軌道の出入りを円滑かつ自由に行うことができるし、軌道分岐器等の設備を不要にできるデュアルモード車両用走行モード変換構成体及びこの変換構成体を用いたデュアルモード交通システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために構成された請求項1に係る発明の手段は、車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設け、前記車両の前側及び後側に位置して左右両側にレール検知センサを設けたことにある。
【0009】
そして、前記車両の前側及び後側に位置して左右両側に、軌道に沿って配置するガイドウエイに案内されるガイドローラを出没可能に設ける構成にするとよい。
【0010】
そして、前記車輪は、前記タイヤのホイールハブに設ける構成にするとよい。
【0011】
また、請求項4に係る発明を構成する手段は、請求項2記載のデュアルモード車両の走行モードを変換するための構成体であって、前記車輪が走行する軌道の途中に位置して、前記タイヤが走行する走行面を有するタイヤ走行区間を形成し、かつ該タイヤ走行区間の前後側で前記軌道の幅方向両側には、道床面から該タイヤ走行区間の走行面に続く上り走行傾斜面と、該走行面から道床面に続く下り走行傾斜面を有するモード変換区間を形成し、該モード変換区域に位置して前記軌道の両側に前記ガイドローラを誘導する一対のガイドウエイを設けたものからなる。
【0012】
更に、請求項5に係る発明を構成する手段は、請求項2記載のデュアルモード車両と、請求項4記載のデュアルモード車両用走行モード変換構成体と、前記デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道とを含んで構成し、前記デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介して前記デュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換するようにしたものからなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図1乃至図6は第1の実施の形態を示す。なお、以下の説明において、タイヤで走行する車両が通行する施設を車道51、車輪で走行する車両が通行する施設を軌道(レール)56と称する。図1及び図2において、1は車道51を走行する四輪自動車であるデュアルモードバス、2は該バス1を構成する車体を示し、該車体2のシャシー3に懸架装置4を介して設けた前車軸5に一対の前輪タイヤ6、6が軸支してあり、該前輪タイヤ6、6は前車軸5に連結した操縦装置7により操作するようになっている。8、8は一対の後輪タイヤで、該後輪タイヤ8、8は図示しない懸架装置を介してシャシー3に設けた後車軸9に軸支してあり、エンジン10から動力伝達装置11を介して駆動されるようになっている。
【0014】
12、12、・・は軌道56を走行する4個の車輪で、該各車輪12は前記前輪タイヤ6、6及び後輪タイヤ8、8のホイールハブ6A及び8Aにボルトで締着することにより前輪タイヤ6及び後輪タイヤ8に対して同一軸心上に設けてある。ここで、該各車輪12は、図3に示すようにその半径L1 が前輪及び後輪タイヤ6、8の半径L2 より小径に設定してあり、その差はレール56の高さに対して若干値を大きくしてある。この半径差により、前輪及び後輪タイヤ6、8が車道51を走行する場合、車輪12は路面51Aから確実に離間するようにしてある。かくして、デュアルモードバス1は車道51は前輪及び後輪タイヤ6、8によるタイヤ走行モードで、軌道56は4個の車輪12、12、・・による車輪走行モードでの走行が可能に構成してある。
他面、車輪12の半径はレール56の高さの制限内で従来技術の車輪より大きく設定できるので、走行安定性と乗り心地を向上することができる。
【0015】
なお、13、13、・・は車体2の前後側に位置して左、右両側に出没可能に設けた4個のガイドローラで、該各ガイドローラ13は後述するガイドウエイ64に案内されることによりデュアルモードバス1の走行方向を誘導するようになっている。
【0016】
本実施の形態に係るデュアルモードバス1は上述の構成からなるが、次に当該バス1が車道51を走行するタイヤ走行モードと軌道56を走行する車輪走行モードの両走行モード間の変換を走行しながら可能にする車両用走行モード変換構成体について説明する。先ず、車道51と軌道56の高さ関係について説明すると、一般に車道51は軌道56のレール面56Aより低い位置にある。これは、軌道56の敷設に当たっては地盤に盛土した上に道床57を形成し、この道床面57A上に軌道56を敷設することによる。
【0017】
図4及び図5は、車道51と軌道56が交差する区域、例えば踏切部を示す。61は該踏切部に形成したタイヤ走行区間で、該タイヤ走行区間61は車道51に対して軌道56を埋設して敷設してタイヤ走行面61Aが軌道56のレール面56Aと略同一面となるようにしてあり、タイヤ走行面61Aはコンクリートやアスファルトによって平坦に舗装してある。
【0018】
62は前記タイヤ走行区間61の前側、即ちデュアルモードバス1の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間61の手前側に形成した一側モード変換区間を示す。該一側モード変換区間62にあっては、軌道56の両側にレール面56Aに対して低い位置にある道床面57Aからタイヤ走行区間61のタイヤ走行面61Aに続く上り走行傾斜面62A、62Aが形成してある。
【0019】
また、63はタイヤ走行区間61の前側、即ちデュアルモードバス1の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間61の先方側に形成した他側モード変換区間を示す。該他側モード等面区間63にあっては、タイヤ走行面61Aから軌道56の両側に位置する道床面57Aに続く下り走行傾斜面63A、63Aが形成してある。
【0020】
そして、上記一側モード変換区間62と他側モード変換区間63に位置して、軌道56の両側には前記ガイドローラ13、13、・・が転動することによりデュアルモードバス1を誘導する一対のガイドウエイ64、64が立設してある。
【0021】
走行モード変換構成体は上述の構成からなるが、次にデュアルモードバス1が車輪走行モードからタイヤ走行モードに変換する作用について説明する。図5及び図6(イ)に示すように、車輪12、12、・・によって軌道56を矢示イ方向に走行するデュアルモードバス1Aは一側モード変換区間62に進入して更にタイヤ走行区間61に近付くと、先ず前輪タイヤ6、6が上り走行傾斜面62A、62Aに乗り上げ、次いで後輪タイヤ8、8が上り走行傾斜面62A、62Aに乗り上げる。この場合、走行の安全を維持するために、ガイドローラ13、13、・・を車体2から突出させ、ガイドウエイ64に転動させることによりデュアルモードバス1Bを誘導する(図6(ロ)参照)。そして、前、後輪タイヤ6、8に対して小径の車輪12はデュアルモードバス1Aが更に進行することにより軌道56のレール面56Aから離間し、デュアルモードバス1Bはタイヤ走行モードになる。そして、タイヤ走行区間61に進入すると、図6(ハ)に示すようにタイヤ走行面61Aとレール面56Aは略同一面にしてあるから、デュアルモードバス1Cは踏切部から一般車道へ円滑に走行することができる。
【0022】
上記とは逆に、デュアルモードバス1を車道51から軌道56に乗り入れる場合は、操縦装置7による前輪タイヤ6、6の操作及びガイドローラ13とガイドウエイ64の誘導によりデュアルモードバス1をタイヤ走行区間61から軌道56の正面に位置決めしたら、他側モード変換区間63に進行する。デュアルモードバス1は前輪タイヤ6から後輪タイヤ8の順で下り走行傾斜面63Aを下降することにより、車輪12が軌道56に乗り上げ、遂には前、後輪タイヤ6、8が下り走行傾斜面63Aから離間することにより車輪走行モードに変換する。
【0023】
次に、図7乃至図11は第2の実施の形態を示す。なお、第1の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。図7及び図8はデュアルモードバス21を示し、その特徴とするところは、ガイドローラ13に替え、車体2の前後側に位置して左、右両側に4個のレール検知センサ22、22、・・を設けたことにある。
【0024】
図9及び図10は、例えば単線区間の途中に設けられ、デュアルモードバス21が行違い可能なスペースに形成された行違い部71を示す。該行違い部71は幅方向両側にステップ72、72、中央に分離帯73が設置してある。そして、行違い部71の前、後側で軌道56、56は分断され或はコンクリートによる埋め殺し等の手段により断線した状態にしてある。
【0025】
81は前記行違い部71に形成したタイヤ走行区間を示し、該タイヤ走行区間81はデュアルモードバス21のタイヤ走行面81Aになるように、行違い部71の表面をコンクリート或はアスファルトによって平坦に舗装してある。
【0026】
82は前記タイヤ走行区間81の前側、即ちデュアルモードバス21の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間81の手前側に形成した一側モード変換区間を示す。該一側モード変換区間82にあっては、軌道56の両側に位置してレール面56Aに対して低い位置にある道床面57Aからタイヤ走行面81Aに続く上り走行傾斜面82A、82Aが形成してある。
【0027】
また、83はタイヤ走行区間81の先方側、即ちデュアルモードバス21の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間81の先方側に形成した他側モード変換区間を示す。該他側モード変換区間83にあっては、タイヤ走行面81Aから軌道56の両側に位置して道床面57Aに続く下り走行傾斜面83A、83Aが形成してある。
【0028】
なお、図9及び図10において、84、84はタイヤ走行区間81から一側モード変換区間82及び他側モード変換区間83の間にかけて、行違い部71及び軌道56、56の両側に立設した車両案内用のガイドウエイを示す。
【0029】
本実施の形態に係る走行モード変換構成体は上述の構成からなるもので、その作用は第1の実施の形態における走行モード変換構成体と基本的に異なるところはない。即ち、軌道56を走行する図11(イ)に示すデュアルモードバス21Aは、一側モード変換区間82の上り走行傾斜面82Aに乗り上げ、更に一側モード変換区間82からタイヤ走行区間81に乗り込むことにより車輪12は軌道56から離間し、デュアルモードバス21Bは図11(ロ)に示すタイヤ走行の状態になる。そして、タイヤ走行区間81に乗り込んだデュアルモードバス21Cは図11(ハ)に示すように前、後輪タイヤ6、8によるタイヤ走行面81Aの走行が可能になる。
【0030】
また、デュアルモードバス21はタイヤ走行区間81から他側モード変更区間83に進入する場合は、操縦装置7によりデュアルモードバス21を他側モード変更区間83の入口に誘導し、4個のレール検知センサ22、22、・・によって軌道56に対する位置決めを行なって下り走行傾斜面83A、83Aを下降することにより、車輪12、12、・・が軌道56に乗り上げ、前後輪タイヤ6、8が下り走行傾斜面83A、83Aから離間して車輪走行モードへの変換が円滑に行われる。
【0031】
かくして、第1の実施の形態又は第2の実施の形態に係るデュアルモード車両1(21)と、デュアルモード車両用走行モード変換構成体と、デュアルモード車両1(21)がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を含んで構成することにより、デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介してデュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換することが可能で、しかも軌道分岐器や付帯する保安設備を必要としないデュアルモード交通システムを構築することができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明は以上詳述した如く構成したから下記の諸効果を奏する。
(1)タイヤと車輪による走行が可能なデュアルモード車両は、前側及び後側に位置して 左右両側にガイドローラを出没可能に設け、軌道に沿って配置するガイドウエイにより誘導するようにしたから、軌道走行モードから道路走行モードへの変換及び逆の道路走行モードから軌道走行モードへの変換を安全、かつ円滑に行うことができる。
(2)タイヤと車輪は同じ操縦装置により操作できるから、操作者は格別の操縦技能を要求されないし、タイヤ走行時も車輪走行時も同じ性能と安全性で走行することができる。
(3)軌道を検知するレール検知センサを車輌に設けて軌道に対する車両の位置決めを行うようにしたから、車両を道路から軌道に誘導するためのガイドウエイを設けなくても道路から軌道への走行モード変換を円滑に行うことができるし、デュアルモード車両用走行モード変換構成体の設置費を節減できる。
(4)車輪はタイヤのホイールハブに設ける構成にしたから、既存のタイヤ走行車両を転用することができる。
(5)ガイドローラを有するデュアルモード車両と、デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を所望の場所で連設するモード変換区間にガイドウエイを設置したデュアルモード車両用走行モード変換構成体とにより、軌道と一般道路との間の乗り入れを自由に行うことができるデュアルモード交通システムを構築することができる。
(6)タイヤと車輪の異走行モードを混用することができる結果、例えば軌道の行違い部の分岐器や付帯する保安設備を不要にすることができるので、軌道の構成を単純化できるし、乗り心地の向上を図ることができる。また、保守点検作業の軽減やメンテナンスコスト及びランニングコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1乃至図6は本発明の第1の実施の形態に係り、図1はデュアルモードバスの側面図である。
【図2】 デュアルモードバスの底面図である。
【図3】 タイヤに車輪を同軸に設けた説明図である。
【図4】 軌道と踏切部の構成を示す平面図である。
【図5】 軌道と踏切部の構成を示す縦断面図である。
【図6】 デュアルモードバスの走行状態を示し、(イ)は軌道の走行時、(ロ)はモード変換区間の走行時、(ハ)はタイヤ走行区間の走行時を夫々示す。
【図7】 図7乃至図11は第2の実施の形態に係り、図7はデュアルモードバスの側面図である。
【図8】 デュアルモードバスの底面図である。
【図9】 軌道と行違い部の構成を示す平面図である。
【図10】 軌道と行違い部の構成を示す縦断面図である。
【図11】 デュアルモードバスの走行状態を示し、(イ)は軌道の走行時、(ロ)はモード変換区間の走行時、(ハ)はタイヤ走行区間の走行時を夫々示す。
【符号の説明】
1、21 デュアルモードバス
5、9 車軸
6、8 タイヤ
6A、8A ホイールハブ
12 車輪
13 ガイドローラ
56 軌道
57A 道床面
61、81 タイヤ走行区間
61A、81A タイヤ走行面
62、82 一側モード変換区間
62A、82A 一側走行傾斜面
63、83 他側モード変換区間
63A、83A 他側走行傾斜面
64、84 ガイドウエイ
Claims (5)
- 車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設け、前記車両の前側及び後側に位置して左右両側にレール検知センサを設けたことを特徴とするタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
- 前記車両の前側及び後側に位置して左右両側に、軌道に沿って配置するガイドウエイに案内されるガイドローラを出没可能に設けたことを特徴とする請求項1記載のタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
- 前記車輪は、前記タイヤのホイールハブに設けてあることを特徴とする請求項1記載のタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
- 請求項2記載のデュアルモード車両の走行モードを変換するための構成体であって、前記車輪が走行する軌道の途中に位置して、前記タイヤが走行する走行面を有するタイヤ走行区間を形成し、かつ該タイヤ走行区間の前後側で前記軌道の幅方向両側には、道床面から該タイヤ走行区間の走行面に続く上り走行傾斜面と、該走行面から道床面に続く下り走行傾斜面を有するモード変換区間を形成し、該モード変換区間に位置して前記軌道の両側に前記ガイドローラを誘導する一対のガイドウエイを設けてなるデュアルモード車両用走行モード変換構成体。
- 請求項2記載のデュアルモード車両と、請求項4記載のデュアルモード車両用走行モード変換構成体と、前記デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道とを含んで構成し、前記デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介して前記デュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換するようにしてなるデュアルモード交通システム。
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