JP6955550B2 - 鉄道輸送システム、鉄道輸送シャトル、および荷下ろし設備 - Google Patents

Description

これに限定しないが、特に、バルク商品を輸送するための鉄道輸送システムが開示される。自動的または遠隔的に制御可能な鉄道輸送を容易にするための、鉄道輸送システムに組み込まれる装置、方法およびシステムもまた開示される。

環境、安全および経済的問題は、鉄道輸送における多くの発展のモチベーションになってきた。これは、自動的または遠隔的に制御された鉄道車両の発展を含む。この鉄道車両は、例えば、鉱石などのバルク商品の重い運搬、および、空港内のターミナル間の専用単一ルート軌道上での人々の輸送の応用に見受けられる。これらのシステムは、複数のフリーホイールワゴンまたはレールカーを引きおよび／または押すように結合されたひとつ以上の機関車の付与によって特徴付けられる。通常、機関車は搭載ディーゼルエンジン、搭載ディーゼルエンジンおよび電気モータの組みあわせ、または、オーバーヘッド電気ケーブルまたは軌道設置母線のような外部電源への接続によって付勢される電気モータによって作動される。

脱線につながる、カーブを回る際の全体構成の不安定性およびそれに関連するリスクは、鉄道業界の安全性の問題である。原因のひとつは、ワゴン間の結合の性質上本質的に生じる、隣接して結合されたワゴン間のシャントである。通常の結合は、係合機械部品、および、隣接結合ワゴン間にある程度のスラックまたはトラベルを固有に与える相互係合可能なバッファを有する。

カーブを横切る際に鉄道車両の伝統的な固定軸車輪配置に関連する車輪速度変動を収容するために、車輪レールライディングが、現在鉄道産業によって採用されている。車両レールライディングは、回転軸に沿ってレール車輪の半径に変化を与える円錐台形外周面を有するレール車輪をマシニングすることにより促進される。車輪の大きな半径端部にはフランジが設けられる。このフランジが、カーブを横切る際に、レール上にレール車輪を維持するのをアシストするように、レールのゲージ側面と係合する。

既存の鉄道技術を使って、長さの一致は、機関車のパワーおよび牽引能力、並びに、鉄道車両および関連するカップリングの引っ張りおよびシャント能力によって、しばしば制限されてきた。結果として既存のレール技術は１．５％未満までに軌道の最大勾配または傾斜を制限する。重い鉱石の運搬作業に関して、坂の上まで積み荷を押すのをアシストするために、ひとつ以上のバンカー機関車を付加的につなげることが知られている。

上述した背景技術の参照は、当業者の共通の一般的知識の一部を形成することを認めるものではない。また、上記参照は、ここで開示する装置、方法およびシステムのアプリケーションを制限することを意図しない。

ひとつの態様において、鉄道輸送システムが与えられ、当該システムは、
端から端に配置された少なくとも２つのボディを有し、相互に隣接するボディがそれぞれの結合システムによって一緒に結合される、ところのボディと、
その上に少なくとも２つのボディがサポートされる各端部に、鉄道車輪をそれぞれ具備する複数の車軸と、
少なくとも２つのボディによってサポートされ、かつ、連続載荷構造を形成するべく、相互に隣接するボディを結合する各結合システムを包囲するように構成されたフレキシブルライナーと
を有する。

ひとつの実施形態において、各ボディは、フレキシブルライナーが受設されるライナーサポート構造を有し、当該ライナーサポート構造は、それぞれの反対端において開口を有し、それによりフレキシブルライナーは、ライナーサポート構造の反対端を超えて伸長可能である。

ひとつの実施形態において、ライナーサポート構造は、複数の実質的にＵ字形状のリブを有し、それは、対応するボディの長手軸を横切る平面上にある。

ひとつの実施形態において、ライナーサポート構造は、ライナーサポート構造が車軸に垂直な軸線の回りに枢動可能であるように配置され、それによりボディの荷下ろしが容易になる。

ひとつの実施形態において、共通車軸の各端部の車輪は互いに異なる速度で回転することができる。

ひとつの実施形態において、鉄道輸送システムは、第１駆動鉄道車両であって、当該第１鉄道車両は、最前のボディに各結合システムによって結合されるように構成されており、かつ、少なくともひとつのモータおよび少なくとも２つの車輪を有する、ところの第１駆動鉄道車両を有し、少なくともひとのモータは、車輪を互いに異なる速度で回転可能にする方法で、少なくとも２つの車輪へトルクを与えるように少なくとも２つの車輪に結合されていることを特徴とする。

ひとつの実施形態において、鉄道輸送システムは、第２駆動鉄道車両であって、当該第２鉄道車両は、最後尾のボディに各結合システムによって結合されるように構成されており、最後尾のボディは、最前のボディから少なくとも２つのボディの距離だけ離隔され、第２鉄道車両は少なくともひとつのモータおよび少なくとも２つの車両を有し、少なくとも一つのモータは、車輪を互いに異なる速度で回転可能にする方法で、少なくとも２つの車輪へトルクを与えるように少なくとも２つの車輪に結合されていることを特徴とする。

ひとつの実施形態において、結合システムは連結式結合システムであり、それは、相互に結合されたボディの間または相互に結合されたボディと鉄道車両との間で３つの回転自由度を与えるが、並進移動の自由度を与えないように構成されている。

ひとつの実施形態において、結合システムはさらに、少なくともひとの回転自由度を削ぐか、または、ロックアウトするように動作可能な制御メカニズムを有する。

ひとつの実施形態において、各結合システムは、ボディに結合されたピン、および、各ピンを受設するためのブッシュアレンジメントを有する。

ひとつの実施形態において、複数の車軸は、各トラック内に配置され、各トラックは少なくともひとつの車軸を有し、相互に隣接するボディの隣接端部は共通トラックに結合される、ことを特徴とする。

ひとつの実施形態において、複数の車軸がそれぞれのトラックに配置されており、各トラックは少なくとも２つの車軸を有し、相互に隣接するボディの隣接端部は共通のトラックに結合されており、少なくともひとつの車軸は、互いに隣接するひとつのボディの下側に配置され、他の車軸は、互いに隣接する他のボディの下側に配置されるように構成されている。

ひとつの実施形態において、各トラックは２つのブッシュアレンジメントを有する。

ひとつの実施形態において、ブッシュアレンジメントは少なくとも２つの車軸の間に配置されている。

ひとつの実施形態において、最前の鉄道車両は、第１車軸および第２車軸であって、各車軸はそれぞれの反対端において鉄道車輪を有するところの車軸と、第１車軸と第２車軸との間に配置された単一ブッシュアレンジメントとを有し、第１ボディの荷重の一部は、最前の鉄道車両に伝達されることを特徴とする。

ひとつの実施形態において、第２の鉄道車両は、第１車軸および第２車軸であって、各車軸はそれぞれの反対端において鉄道車輪を有するところの車軸と、第１車軸と第２車軸との間に配置された単一のブッシュアレンジメントとを有し、最後尾のボディの荷重の一部は第２鉄道車両に伝達されることを特徴とする。

ひとつの実施形態において、モータは電気モータからなる。

ひとつの実施形態において、各鉄道車両は電気モータ、および該電気モータに電力を供給するためのバッテリパックを有する。

ひとつの実施形態において、各鉄道車両は、バッテリパックを充電可能な少なくともひとつの燃料動力発電機を有する。

ひとつの実施形態において、第１および第２鉄道車両の一方または両方は、対応する鉄道車両の自動運転を可能にするように構成された制御システムを具備する。

第２の態様において、鉄道輸送システムが開示され、当該システムは、単一の載荷ボディと、第１および第２駆動鉄道車両と、第１および第２結合システムとを有し、第１駆動鉄道車両は、第１結合システムによって単一載荷ボディの一端に結合され、第２駆動鉄道車両は第２結合システムによって単一載荷ボディの反対側の第２端に結合され、第１および第２鉄道車両は、鉄道輸送システムが単一載荷ボディを旋回させることなく、反対方向へ駆動可能であるように構成され、単一の載荷ボディの全荷重およびそこに保持される任意のペイロードが第１および第２駆動鉄道車両へ伝達されることを特徴とする。

ひとつの実施形態において、結合システムは、相互に結合したボディの間、または相互に結合したボディと鉄道車両との間に３つの回転自由度を与えるように構成された連結式結合システムである。

第３の態様において、鉄道輸送シャトルが開示され、当該シャトルは、
少なくともひとつの載荷ボディ、および少なくともひとつの載荷ボディによってサポートされたフレキシブルライナーを有する載荷構造と、
第１および第２駆動鉄道車両と、
第１および第２結合システムであって、第１駆動鉄道車両が第１結合システムによって載荷構造の一端に結合され、第２駆動鉄道車両が第２結合システムによって載荷構造の反対側の第２端に結合される、ところの第１および第２結合システムと、
第１および第２鉄道車両は、鉄道輸送システムが単一の載荷ボディを旋回させることなく、反対方向に駆動可能であるように配置されており、
各結合システムは、載荷構造の反対端の間、および、第１および第２駆動鉄道車両の間で３つの回転自由度を与えるように構成されている、ことを特徴とする。

第２および第３の態様の結合システムのひとつの実施形態は、鉄道車両に関して垂直方向の動きから、載荷構造の反対端をロックするように配置されたロッキングピンを有する。

各結合システムはさらに、少なくともひとつの回転自由度を削ぐかまたはロックアウトするように動作可能な制御メカニズムを有する。

各結合システムは、ボディに結合されたピン、および各ピンを受設するためのブッシュアレンジメントを有する。

一つの実施形態において、載荷構造は、端から端に配置された２つ以上の載荷ボディ、および、ひとつ以上のトラックを有し、各トラックは２つの車軸および２つのカップリングを有する。載荷ボディは、第１の態様で上述したものと同じ機能および構造を有する。

第４の態様において、第１から第３の態様のいずれかに記載の鉄道輸送システムによって実行されるペイロードを荷下ろしするための荷下ろし設備が開示され、当該設備は、その各々が枢着されたフックによって駆動トロリーをサポートする少なくともひとつのオーバーヘッド湾曲ビームを有し、駆動トロリーは、ペイロードが載荷ボディまたは載荷構造から傾けられ、載荷ボディまたは載荷構造の枢動を容易にするべく、フックが載荷ボディまたは載荷構造の一部と係合可能となるように湾曲ビームを横切ることができる。

任意の他の形式が上述した態様に含まれるが、以下で、図面を参照して特定の例示的実施形態が説明される。

図１Ａは、開示した鉄道輸送システムの第１実施形態の側面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す鉄道輸送システムの分解図である。 図２は、荷下ろし位置の関連する連続載荷構造を示す鉄道輸送システムの背面図である。 図３は、関連する連続載荷構造および輸送位置を示す鉄道輸送システムの背面図である。 図４は、鉄道輸送システムに組み込まれた載荷ボディの斜視図である。 図５は、図４に示す載荷ボディの側面図である。 図６は、図４に示す載荷ボディの平面図である。 図７は、図４に示す載荷ボディの背面図である。 図８は、鉄道輸送システムに組み込まれたトラックの斜視図である。 図９は、図８に示すトラックの平面図である。 図１０は、図８に示すトラックの底面図である。 図１１は、図８に示すトラックの側面図である。 図１２は、図８に示すトラックの背面図である。 図１３Ａは、鉄道システムに組み込まれた動力鉄道車両の底面図である。 図１３Ｂは、図１３Ａに示す動力鉄道車両の側面図である。 図１４は、図１３Ａに示す動力鉄道車両の平面図である。 図１５は、図１３Ａに示す動力鉄道車両に組み込まれた結合システムの部分断面図である。 図１６は、レール軌道内のカーブを横切る、開示した鉄道輸送システムの側面図である。 図１７は、図１６に示す鉄道輸送システムの平面図である。 図１８は、図１６および図１７に示す鉄道輸送システムの底面図である。 図１９は、図１８に示す部分Ａの詳細図である。 図２０は、図１８に示す部分Ｂの詳細図である。 図２１Ａは、開示した鉄道輸送システムに組み込まれる結合システムの部分切断図である。 図２１Ｂは、図２１Ａの結合システムのＸ−Ｚ面断面図である。 図２２は、鉄道輸送システムの実施形態に組み込まれる制御システムの略示図である。 図２３は、開示した複数の鉄道輸送システムから構築される全体構成の略示図である。 図２４は、シャトル形式の開示した鉄道輸送システムの他の態様の側面図である。 図２５は、図２４に示すシャトルの平面図である。 図２６は、荷下ろし設備における開示したシャトルの略示図である。 図２７は、図２６に示す荷下ろし設備におけるシャトルの荷下ろしプロセスの略示図である。 図２８は、車輪用の交替駆動アレンジメントを有する鉄道輸送システムに組み込まれるトラックの一部の実施形態の略示図である。

図１Ａおよび１Ｂは、開示する鉄道輸送システム１０の第１実施形態を示す。広い意味で、鉄道輸送システム１０は、端から端まで配列されたひとつ以上の載荷ボディ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（以下、概して複数または単数でボディ１２と言う）を有する。互いに隣接するボディ１２は、それぞれの結合システム１４（図２１で詳細に説明する）によって一緒に連結可能である。鉄道輸送システム１０はさらに、複数の車軸１６を含み、その各々はボディ１２をサポートするレール車輪１８を反対端にそれぞれ備える。フレキシブルライナー２０がボディ１２によってサポートされ、ボディおよびフレキシブルライナーが一緒に連続載荷構造２２を形成する。システム１０が２つ以上のボディを有するとき、ライナー２０はそれぞれの結合システム１４を覆うように構成される。連続載荷構造２２は、図１７に示すように、互いに隣接するボディ１２を連続的につなぎ、かつそれらの間で伸長する。連続載荷構造の一端におけるライナーの一部は、端部に近いライナーの側面を横切って伸長する端壁２３（図１Ａ、２参照）を有利に備え、それによりボディ１２上に積載された材料がこぼれるのを防止する。

連続載荷構造２２は、ボディ１２から積み荷の荷下ろしを容易にするべく、車軸１６に垂直な軸線の回りに枢動可能なように配置されている。図２は、荷下ろし位置へ枢動される載荷構造２２を有する鉄道輸送システム１０を示す。積み荷の搬入および輸送中、載荷構造２２は図１および３に示すように輸送位置にある。

図４から７を参照して、各ボディ１２はライナーサポート構造２４を有し、そこにフレキシブルライナー２０が受設される。ライナーサポート構造２４は、複数のＵ字形状のリブ２６を有し、それは、対応するボディ１２の長手軸２８を横切る平面上にある。それぞれの上部レール３０ａおよび３０ｂは、各Ｕ字形状のリブ２６の上部伸長アーム３２に結合されている。各Ｕ字形状リブ２６の一方側に取り付けられたブラケット３４は、第１の共通下側レール３６に結合される。各Ｕ字形状リブ２６の反対側に取り付けられたブラケットは、第２の共通下側レール４０に取り付けられる。

ブラケット３８はまた載荷構造２２を対応するボディ１２のシャーシ４２へ枢着する。特に、ブラケット３８は、シャーシ４２の一方側に沿って円筒側面ビーム４６の回りに伸長する円形ベアリング４４で終端する。円形ベアリング４４により、載荷構造３３は、ビーム４６（長手軸線２８に平行）の回りを荷下ろし位置まで枢動させることができる。載荷構造２２が輸送位置にあるとき、ブラケット３４は、シャーシ４２の反対側の円筒側面ビーム５０上に載置されたアーチ形シート４８によって形成される。シャーシ４２はまた反対端にクロスバー５２および５４を備え、それは、ビーム４６および５０を一緒に結合する。ピン５６が、クロスバー５２および５４の各々から下方に伸長する。各ピン５６は、対応する結合メカニズム１４の一部を形成する。

図１および図８から１２を参照して、車軸１６は、各トラック５８に配置される。この実施形態において、各トラック５８は、２つの車軸１６を有する。鉄道輸送システム１０は、共通トラック５８が互いに隣接するボディ１２の隣接端部をサポートするように、配置されている。特に、共通トラック５８の車軸１６は、互いに隣接するボディ１２の各々の下方に配置されている。例えば、図１を参照すると、ボディ１２ａおよび１２ｂの各々は、共通トラック５８上にサポートされた端部を有する。トラック５８のひとつの車軸１６は、同じトラック５８の他の車軸１６がボディ１２ｂの下方にあると同時に、ボディ１２ａの下方にある。

各トラック５８は、矩形フレーム６０を有し、そこに車軸１６がサポートされる。２つのスイングアーム６２は、それぞれの車軸１６に対して離隔した位置に取り付けられた一端を有する。各スイングアーム６２の反対端は、枢動結合６４を介してフレーム６０に取り付けられる。これにより、車軸１６は枢動結合６４の回りに一定限度で枢動またはスイング可能になる。サスペンションアーム６７、バネ６８およびダンパー７０を有するサスペンションシステム６６もまた、車軸１６をフレーム６０に結合する。特に、２つのサスペンションアーム６７は、離隔した位置で共通車軸１６に取り付けられる。サスペンションアーム６７の反対端は、交差部材６９へ取り付けられる。ダンパー７０内のバネ６８は、交差部材６９とフレーム６０との間に結合される。

差動装置７２が、車軸１６に結合され、共通車軸１６上の各車輪１８は互いに対して異なる速度で回転することができる。トラック５８はまた、各差動装置７２用のブレーキシステム７４を具備する。車輪１８に対する差動比だけ乗算された制動力が、ブレーキシステム７４によって適応される。

各トラック５８はまた２つの連結アセンブリ７５をサポートする。連結アセンブリは異なる形状を取ることができ、例えば、球状ブッシュ、連結式ターンテーブル、または、他のタイプの連結アセンブリなどである。この実施形態において、連結アセンブリ７５は、球状ブッシュアセンブリ７６である。各ブッシュアセンブリ７６は、対応するピン５６とともに、結合システム１４の部品を構成する。ブッシュアセンブリ７６はトラック５８の上で車軸１６の間に配置される。

図２１Ａおよび２１Ｂは、結合システム１４の略示図を与える。上述したように、結合システム１４はボディ１２に固定されたピン５６およびトラック５８によってサポートされたブッシュアセンブリを有する。ピン５６は、ボディ１２の対応するクロスバー５２または５４に固定されるヘッド７８、同軸かつ直径が減少する円筒部分８０、および連続ロッキングテール部８２を含む。テール部８２はひとつ以上の平坦面８４を有する。最も有利には、テール部８２は正方形の断面形状で形成される。

ブッシュアセンブリ７６は、上部により大きい直径部分９０および下部により小さい直径部分９２を有する軸線方向通路８８を含むブッシュハウジング８６を有する。外側ブッシュ９４は部分９０内でシールされ、内側ブッシュ９６は外側ブッシュ９４内にシールされる。内側ブッシュ９６の外側面および外側ブッシュ９４の内側面は、曲面かつ相補的形状を有する。ピン５６がブッシュアセンブリ７６内に挿入されるとき、円筒部分８０は最小のクリアランスで内側ブッシュ９６内に配置され、一方テール部８２は、下方に減少した直径部分９２内に配置される。テール部８２の外側面と、軸線通路８８の直径部分９２の内側面との間には、環状空間またはクリアランス９４が存在する。

結合システム１４は、ボディ１２と結合したトラック５８との間に、３つの回転動作の自由度を与える。図２１Ａに示すように、この３つの自由度は、ピン５６に重ねられた、Ｘ、ＹおよびＺ軸線の回りのピッチ、ヨー、および、回転からなる。Ｙ軸は、ピン５６の中心軸に対応し、Ｘ軸は長手軸２８に対して垂直に伸長し、Ｚ軸は車軸１６に対して平行に伸長する。ピッチおよび回転動作は、環状空間またはクリアランス９４によって制限される。円筒部分８０と内側ブッシュ９６との間の制限されたクリアランスのため、結合システム１４により与えられる並進移動の自由度は本質的に存在しない。

結合システム１４はまた、少なくともひとつの自由度を削ぐか、またはロックアウトするように動作可能な制御メカニズム９８を有する。特にこの実施形態において、制御メカニズム９８は、選択的に、（ａ）Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の回りの回転運動を部分的に削ぐか、（ｂ）すべての移動を堅固に結合する、すなわち、３つの回転動作の自由度のすべてをロックするか、または（ｃ）Ｚ軸線の回りのピッチ動作のみを許す。制御メカニズム９８は、図２１Ｂに示すフォークアレンジメント１０１を備えるシャフト１００を有し、それは、テール部８２の平坦面８４と接触するように並行移動可能である。フォークアレンジメント１０１は、テーパー加工された互いに対向する面１０３を含む前方部分を有する。テーパーは、表面間のスペースがシャフト１００の方向に向かって減少するように形成される。制御メカニズムは、シャフト１００を押し出しまたは引っ込め、ピン５６のテール部８２でフォークアレンジメント１０１によって適応される制限の程度を制御し、それにより上述した回転動作の自由度を制御する。

図１および図１３Ａから１５を参照して、この実施形態の鉄道輸送システム１０はまた、２つの駆動または動力鉄道車両１０２ａおよび１０２ｂ（以下、概して動力鉄道車両１０２という）を有する。動力鉄道車両１０２のひとつまたは両方と組み合わせた鉄道システム１０は、動力内蔵式の連結式シャトルＳを形成するように考えられる。各動力鉄道車両１０２は、トラック５８に類似のトラック５８ａを有する。ただし例外的にトラック５８ａは、対応する差動装置７２を介して各車軸１６に対してトルクを与えるための電気モータ１０４を有し、かつ、車軸１６間に単一の連結アセンブリ７５のみを有する。各車軸１６はまた、差動装置７２を制動するように動作する機械式ブレーキ７４を有する。

ボディ１２を動力車両１０２へ結合するために、ボディ５２のピン５６は、動力車両１０２の連結アセンブリ７５内に挿入される。ボディ１２（または載荷構造２２の端部）から車両１０２への重量／荷重の移動を保証するために、ロッキングピン１０５（図１５参照）が与えられ、それは、ピン５６、およびトラック５８ａに固定されたブラケット１０７を通過することができる。ロッキングピン１０５の係合は、Ｙ軸に沿ったピン５６の実質的に垂直方向への移動を防止する。ピン５６のロックは、鉄道車両１０２の牽引を改善し、かつ、バラストの必要性を排除する。鉄道車両１０２への荷重の移動は、載荷構造２２（ボディ１２およびライナー２０の組みあわせである）の両端で利用可能である。載荷構造が単一ボディ１２および２０（図２４および２５を参照して後述する）であるとき、ボディ１２の全荷重およびそのペイロードは、車両１０２へ伝達される。

ピン５６、連結アセンブリ７５／ブッシュアセンブリ７６および制御メカニズム９８の組みあわせからなる結合システム１４は、以下の利益をもたらす。

・結合システム１４によって与えられる連結は、鉄道システム１０／シャトルＳが直線上を移動するとき、車輪がシャントするのを防止するようロック可能である。

・球状ブッシュアセンブリ７６は、載荷ボディ１２の並進方向の移動の遊びを有しないので、発車および停止の際のシャントを緩和し、より速い加速および減速を与えつつ、ブレーキをかけて直線またはカーブを走行する際の脱線のリスクを最小化する。

・内側および外側球状ブッシュ９４、９６は、直線線路の上り坂または下り坂を走行する際、および、発車および減速の際に、制御メカニズム９８によってロック可能である。これにより、連結式シャトルＳは、堅固なユニットを形成することができ、全体としてシャントを除去することができる。

・各トラック５８内の２つの結合システム１４は開放可能であり（すなわち、制御メカニズム９８がピン５６に影響を与えない）、きつい径方向の旋回および減少した車輪摩耗が与えられる。これは、従来の単一の枢動車輪アセンブリサポートに対して利益であり、フレキシブルライナー２０の屈曲を減少させる。

・ブッシュアセンブリ７８は、制御メカニズム９８の動作によってわずかに係合または削がれ、より大きな曲率動作に対する連結抵抗を強固にする。

図１６から２０は、鉄道輸送システム１０および関連シャトルＳがカーブ付近を走行するとき、ボディ１２内のトラック５８間の関係を示す。結合システム１４によって与えられる回転移動自由度により、トラック５８およびトラック５８に結合されたボディ１２は、互いに関して角度オフセットされる。これは、図１９に最もよく示されている。図１９は、トラック５８の長手方向軸Ａ５８、ボディ１２ａの長手方向軸Ａ１２ａおよびボディ１２ｂの長手方向軸Ａ１２ｂの間の角度関係を示す。付加的に、ピン５６のＹ軸線の回りの枢動ポイントは関連ボディ１２の端部の機内にある。結合システム１４の寄与により、シャトルＳがカーブを走行する際にボディ１２にある程度の自動な操舵が与えられる。

図１４を参照して、動力車両１０２のモータ１０４は、電気エネルギーストレージシステムによって付勢され、それは、充電可能バッテリパック１０６の形式を取ってもよい。車両１０２はまた、バッテリレンジ拡張システム１０８を有し、それは、車両１０２が移動中にバッテリパック１０６を充電するように動作する。この特定の実施形態において、バッテリレンジ拡張システム１０８は、発電機またはオルタネータ１１２を駆動する燃料エンジン１１０を有する。燃料タンク１１４はまた、エンジン１１０用の燃料供給を保持するためにトラック５８ａによって支持されている。エンジン用の燃料の例は、これに限定しないが、軽油、ＬＮＧおよびアタノールを含む。

発電機／オルタネータ１１２によって発電される電気は、バッテリ管理システム１１６に供給される。システム１１６は、充電可能バッテリパック１０６へ供給する前に、発電機／オルタネータ１１２によって発電された電流の波形を調整してよい。調整は、例えば、これに限定しないが、フィルタリング、クリッピング、整流および振幅および／または周波数変調、または、修正を含む。

機械式ブレーキ７４に加え、車両１０２は、再生式ブレーキシステムを備えてよい。これは、これに限定しないが、モータ１０４の回転の方向を逆回転させるシステムを含み、バッテリ管理システム１１６を通じて充電可能バッテリパック１０６へ電気を戻すように供給する発電機として動作する。機械式ブレーキ７４はアンチロックブレーキシステムによって制御可能であり、効果的には、車両１０２用のブレーキシステムはＡＢＳブレーキシステムである。

車両１０２はまた、モータ制御ユニット（ＭＣＵ）１１８およびオンボード車両制御ユニット（ＶＣＵ）１２０を有する。ＭＣＵ１１８は、車両１０２に駆動を与えるモータ１０４の制御に特化されたものである。ＶＣＵ１２０は、車両１０２の全体の制御および管理、すなわちＭＣＵ１１８を含む鉄道システム１０を担当する。したがって、ＶＣＵ１２０は、動力車両１０２、鉄道システム１０およびシャトルＳの全体に対するコントローラであると考えられる。

テレメトリーシステム１２２がまた車両１０２に組み込まれる。テレメトリーシステム１２２は、ＶＣＵ１２０に動作的に結合され、外部または遠隔デバイス、システム、または人間制御センターとの双方向通信を促進する。ＧＰＳシステム１２４が車両１０２内に設けられ、車両１０２の位置が決定可能となる。

熱交換器（図示せず）が、トラック５８ａのフレーム上にマウントされ、モータ１０４およびバッテリレンジ拡張システム１０８を含む車両１０２上のさまざまなシステムからの熱発散を促進する。熱交換機はまた、油圧モータを冷却する電気モータを含んでよい。

各車両１０２はまた、シャーシ４２の反対端付近に近接センサー１２６を備えてよい。近接センサーは例えばレーダー形式であってよい。これは、車両１０２が他の物体に近接したことの指標を与える。他の物体は、他のシャトルＳの他の車両１０２であってよい。レーダーはひとつで与えられてよく、または、長距離範囲レーダーおよび短距離／近接範囲レーダーの組みあわせであってよい。長距離範囲レーダーは、シャトルＳ間の固定した距離の自動的な動的制御を与えるのに使用される。短距離／近接範囲レーダーは、近くのフィールドの視界を拡張し、レール軌道に進入または近づいてくる動物などの物体を検出することが可能になる。

カウリング１２８は、バッテリレンジ拡張システム１０８、発電機／オルタネータ１１２、バッテリ管理システム１１６、ＭＣＵ１１８、ＶＣＵ１２０、およびテレメトリーシステム１２２を覆う。カウリング１２８は、風の抵抗を減少させるべく流線形状を有し、ボディ１２と同じ、車両の高さおよび幅を有する。

図２２は、機能および外部システムとの相互関係の両方を示すＶＣＵ１２０の略示図である。ＶＣＵ１２０は、以下のシステムを組み込むか、または、相互作用する。

（ａ）充電可能バッテリ管理システム１１６：ＶＣＵ１２０は、さまざまな管理およびモニタリング機能を実行するように、充電可能バッテリ管理システム１１６を制御または相互作用するように構成される。それは、これに限定しないが、バッテリパック１０６の充電状態のモニター、バッテリパック１０６への電荷の流れのモニタリング、予測値とモータ１０４の荷重に従う実際の電流との間の差のモニタリングを含む。

（ｂ）バッテリレンジ拡張管理システム１３０：システム１３０は、ＶＣＵ１２０内にソフトウエアルーチンとして埋め込まれるか、ＶＣＵ１２０と通信する別個のシステムとして与えられて良い。車両ＶＣＵ１２０の制御または管理の下で、バッテリ範囲拡張管理システム１３０は、バッテリ拡張システム１０８を動作し、ある動作条件が存在するとき、バッテリパック１０６へ電荷を与える。これは、例えば、車両１０２が実質的距離だけ傾斜に沿って走行しており、その結果バッテリパック１０６の電荷が閾値レベル以下まで低下していると検出されるところの条件を含む。このような状況において、ＶＣＵ１２０はバッテリ範囲拡張管理システム１３０に対して、エンジン１１０をオンにし、バッテリパック１０６を再充電するように指示する。

（ｃ）駆動モータ制御システム１３２：システム１３２はまたＶＣＵ内でソフトウエアルーチンとして与えられてよい。代替的に、それはＶＣＵ１２０と通信する別個のシステムとして与えられてよい。いずれの場合も、システム１３２はＶＣＵ１２０の指示のもとで、車両１０２が所望の方法で走行するよう駆動モータ１０４を制御するべく動作する。これは例えば、モータ１０４の回転速度、または、モータ１０４の回転方向を制御するようモータ１０４の電圧レベルを制御することを含む。使用されるモータ１０４のタイプに応じて、回転の方向は、駆動電圧の極性を変更するスイッチを組み込むことで変更可能であり、そのスイッチは駆動モータ制御システム１３２によって制御可能である。

（ｄ）ワゴン診断システム１３４：システム１３４はＶＣＵ１２０内でソフトウエアルーチンとして与えられるか、または、ＶＣＵ１２０に接続されるスタンドアロンモジュールとして与えられる。ワゴン診断システム１３４は、車輪スライドまたは車輪スキップの指標を与えるべく、振動、ｇ−フォース、モータ１０４の回転速度と比較した車輪の回転のような特性、熱交換機およびモータ１０４およびエンジン１１０のような他のデバイスの温度、タンク１１４内の燃料レベル、および、ブレーキパッドの摩耗をモニターする。システム１３４は、ＶＣＵ１２０へ信号を送り、それは、車両１０２を安全速度または停止状態にするよう鉄道車両のブレーキシステムを作動させ、列車安定性を保証しまたは、車両１０２／シャトルＳおよびペイロードをダメージまたは潜在的リスクから保護する。

（ｅ）機械式ブレーキコントローラ１３６：機械式ブレーキコントローラ１３６は、ＶＣＵ１２０のインストラクションの下で、機械式ブレーキ７４のキャリパーを作動させるよう操作される機械式、油圧式、空気圧式、または電気的デバイスであってよい。ＶＣＵ１２０は、下降傾斜に沿って走行するとき速度を制御すること、および、車両１０２と他のシャトルＳとの間の距離を制御することを含むさまざまな状況において、車両１０２／シャトルＳを遅らせるよう、コントローラ１３６を動作させる。

（ｆ）再生式ブレーキコントローラ１３８：コントローラ１３８はＶＣＵ１２０内のソフトウエアルーチンまたは構造にマウントされＶＣＵ１２０と通信する別個のユニットとして設けられてよい。さまざまな動作条件が存在するとき、再生式ブレーキコントローラ１３８は、再生式ブレーキを作動させるよう、ＶＣＵ１２０によって制御される。後で説明するひとつの例において、機械式ブレーキコントローラ１３６に機械式ブレーキ７４を動作させるよう命令するのに優先して、ＶＣＵ１３８は、車両１２０に減速力を与えるよう再生式ブレーキコントローラ１３８に命令する。

（ｇ）ワゴン位置指示および制御システム１４０：システム１４０はＶＣＵ１２０内でソフトウエアツーチンとして与えられてよい。システム１４０はさらに、ＧＰＳ１２４およびＧＰＳ衛星１４２と通信する。また、システム１４０は、ラジオまたはインターネット通信を介して、遠隔制御センター１４４と通信してよい。システム１４０はまた、他の情報またはモニタリングシステム、および、軌道インターフェースユニット１４６および他の路傍イクイップメントおよび／または軌道回路（図２２および２３参照）のようなデバイスと通信してよい。概して、ワゴン位置指示および制御システム１４０は、基準位置に関する車両１０２の位置の動的な決定を可能にする。これは、ＧＰＳ情報、および軌道インターフェースユニット１４６および車輪タコスのようなオンボードイクイップメントから受信した情報の両方を利用し、テレメトリーシステム１２２によって制御センター１４４に通信される。遠隔制御センター１４４内のコントローラはまた、車両１０２に対するルートを指示するために、システム１４０へ位置情報をダウンロードまたは転送してよい。

（ｈ）衝突防止制御システム１４８：衝突防止システム１４８は、複数のシャトルＳが機械的に結合されていない状態で動作しているときに特有のアプリケーションを有する。したがって、全体構成は、互いに機械的に結合されていないが、一緒に走行するように動作する複数のシャトルＳからなる。隣接シャトルＳ間の間隔は、動力車両１０２内のＧＰＳおよび衝突防止制御システム１４８の両方によって設定された範囲内で制御可能である。システム１４８は、ＶＣＵ１２０内のソフトウエアルーチンとして与えられるか、またはトラック５８ａによってサポートされ、ＶＣＵ１２０と通信する別個のモジュールユニットとして与えられてよい。衝突防止制御ユニット１４８は、近接センサー１２６から情報を得る。これから、システム１４８は隣接するシャトルＳの車両１０２間の間隔を決定することができる。隣接シャトルＳ間の間隔に関する情報は、その後、ＶＣＵ１２０にリレーされ、対応する車両１０２の速度を変化させ、隣接シャトルＳとの間で所定の間隔または分離が維持される。これは、例えば、動力車両１０２を加速または減速することにより達成される。これに関して、ＶＣＵ１２０は、他のコントローラまたはシステムに命令し、システム１３２を通じて駆動モータ１０４の速度を増加されるか、または、再生式ブレーキコントローラ１３８を通じて再生式ブレーキを適用するか、若しくは、ブレーキコントローラ１３６を使って機械式ブレーキ７４を適用することで車両を減速させる。

（ｉ）ＡＢＳブレーキシステム１５０：ＡＢＳ１５０は、ＶＣＵ１２０内でソフトウエアルーチンとして与えられるか、または、トラック５８ａによってサポートされ、ＶＣＵ１２０および機械式ブレーキコントローラ１３６および機械式ブレーキ７４と通信するスタンドアロンユニットまたはシステムとして与えられてよい。ＡＢＳ１５０は、道路走行車両に現在使用されている既知のシステムであってよい。

（ｊ）牽引制御システム１５２：牽引制御システム１５２は、ＶＣＵ１２０内のソフトウエアルーチンとして与えられるか、または、トラック５８ａによってサポートされ、ＶＣＵ１２０と通信するスタンドアロンユニットとして与えられてよい。牽引制御システム１５２は車輪滑りをモニターする。車輪滑りが検出されると、ＶＣＵ１２０は、機械式ブレーキコントローラ１３６または再生式ブレーキコントローラ１３８のいずれかを任意で制御し、滑っている車輪にブレーキをかけ、滑りを減少させるか、または、駆動モータ制御システム１３２を動作させて滑っている車輪に与えるトルクを減少させる。

上記より、車両１０２およびシャトルＳは、動力内蔵式であり、特定の実施形態において、バルク商品を運ぶようにアレンジされている。シャトルＳに動力を与えるのに、従来の機関車を連結する必要がない。車輪１８は異なる速度で回転することができるので、鉄道輸送システム１０においてトラック５８、車両１０２またはシャトルＳがカーブを走行することができるように、車両のレールライディングに頼る必要がない。これは、車両１０８の製造ばかりでなく、それ自体で、車輪１８の摩耗を減少させるべく、レールとその上を走行する車輪との間の静止摩擦に対しても有意な利点を与える。

テレメトリーシステム１２２により、各車両１０２／シャトルＳは、遠隔制御センター１４４と通信することができる。これにより、車両１０２／シャトルＳの遠隔制御が可能になる。付加的に、予め読み込まれたガイダンス情報または制御センター１４４を介して与えられる動的情報にしたがって、ＶＣＵ１２０により、車両１０２／シャトルＳの自動運転が可能になる。レンジ拡張システム１０８の付与、および再生式ブレーキシステムの使用により燃料効率が強化される。特に、再生式ブレーキシステムによって、ブレーキング中にバッテリパック１０６の充電が可能になる。

また、ＶＣＵ１２０は、下り坂に沿って走行するときのような特定の状況、または、特定の欠陥を検出した場合において、モータ１０４に対して、充電可能バッテリ１０６によって電力が与えられない自由車輪状態に、一方または両方の車輪１０２を置くようにアレンジ可能である。モータ１０４を、下り坂を走行する際にバッテリパック１０６に電荷を与える発電機としてアレンジすることも可能である。

テレメトリーシステム１２２により、車両１０２／シャトルＳは、遠隔制御センター１４４だけでなく、隣接するか共通の全体構成内にある他の同様の車両１０２およびシャトルＳと通信することができる。これにより、複数のシャトルＳが共通のルートを走行し、ある間隔を維持するが、互いに物理的に結合されていない、ところの全体構成の配置が可能になる。これは、図２３に例示されており、全体構成２００は、複数の非結合シャトルＳ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を有する。

全体構成２００において、鉄道車両１０２および対応するシャトルＳ１−Ｓ４は、全体構成２００が移動している間、全体構成２００内で相対的位置または間隔を維持するように同期される。これは、例えば、共通基準に対するそれぞれの相対位置をモニタリングし、ワゴン位置指示および隣接する全体構成２００の互いに隣接する車両１０２の制御システム１４０の使用によって達成され、その結果、互いに隣接する各車両１０２は、移動する全体構成２００内で所定の間隔で離隔維持される。これは、車両１０２の各ＧＰＳ１３０の使用に頼っている。

例えば、全体構成２００を組み立てるとき、それは、各シャトル間の最適な分離距離または間隔が１メートルであるということが予め定められる。全体構成２００のルートは、予め定めされるか、または既知である。従って、他のシャトル内の他の車両１０２に関するひとつのシャトルＳの任意のひとつの車両１０２の位置が任意の時間で予め決定される。これらの位置は、全体構成２００の走行ルートに沿った任意のポイントにおいて、動的にモニターされ、かつ、所定または予定した位置で比較される。動的に決定した位置と予定した位置との間に違いが生じた場合には、特定の車両１０２のＶＣＵ１２０が動作し、所定の離隔距離を再生するように、対応するシャトルＳを加速または減速するように動作可能である。

したがって、隣接するシャトルＳ間の実際の間隔は、全体構成２００の輸送中に、所定の離隔距離の付近に調節されると予想される。ＶＣＵ１２０が、対応するシャトルＳが加速されるべきであると判定した場合、ＶＣＵ１２０は機械式ブレーキシステム以外の再生式ブレーキシステムを好適に適用するようにプログラムされてよい。これは、再生式ブレーキがバッテリパック１０８を充電するので燃料効率を増加させる。しかし、診断システムが再生式ブレーキシステムの故障を指摘すれば、ＶＣＵ１２０は機械式ブレーキ７４を制御または動作させる。

移動する全体構成２００内の車両１０２／シャトルＳの相対位置を制御することに加え、情報が近接センサーから得られ、各隣接するシャトルＳの隣接する車両１０２のＶＣＵ１２０が、所定の離隔距離を維持するように動作可能となる。これは、各隣接するシャトルＳの隣接する車両１０２の間の間隔を直接測定するか検知することに頼っているか、代替的に、あるいは付加的に、ＧＰＳを介して決定される共通基準に関するシャトルＳの位置に頼っている。

移動中の全体構成２００内の隣接するシャトルＳ間に間隔を付与することはまた、カーブを走行する際のシャントを除去することをアシストする。これは、脱線の可能性を減少させる点で有利である。

図２４および２５は、鉄道輸送シャトルＳａの代替形式を示す。シャトルＳａは、上述したシャトルＳの実質的な態様、すなわち、ボディ１２、２つの駆動／動力車両１０２、および結合システム１４を組み込む。シャトルＳａの主な違いは、連続載荷構造が単一のボディ１２によって構成されており、それは各駆動鉄道車両１０２に反対端で結合されている点のみである。ボディ１２は、フレキシブルライナー２０を具備する。ボディ１２の全荷重およびペイロードは、２つの鉄道車両１０２へ完全に伝達される。線形の遊びまたはスラックの無い連結式結合システム１４の利益は、シャトルＳによって得られる。また、容易にわかるように、シャトルＳａは、ボディ１２を反転することなく、レール上で反対方向に走行することができる。したがって、待避線が不要となる。複数のシャトルＳａはまた、上述したシャトルＳと同様に、機械的に外れた構成として構築されかつ走行されてよい。

図２６および２７は、シャトルＳ（シャトルＳａを含むが、符号の単純化のために、以下ではシャトルＳという）のペイロードを荷下ろしするための荷下ろし設備３００のひとつの形式を示す。設備３００は、シャトルＳを、ホッパー３０４の上方または側方にサポートするための昇降トラック３０２を有する。ホッパー３０４の長さは、連続載荷構造２２と等しいかまたはそれより長い。設備３００は、複数のオーバーヘッド湾曲ビームまたはガントリー３０６を有し、その各々は枢着フック３１０によって駆動トロリー３０８をサポートする。この実施形態において、各ボディ１２に対して、２つの離隔されたビーム３０６が存在する。ビームは、中央ウエブ３１２および上方フランジ３１４ａおよび下方フランジ３１４ｂを含むＩ字形のプロファイルを有する。ラック３１６がウエブ３１２の各側面上の下方フランジ３１４ｂに与えられる。各ラックは、ホッパー３０４から離れる方向に、約１６０度のアークを介して、第１端部３１５から、ホッパー３０４に隣接する第２端部３１７まで伸長する。

トロリー３０８は、４つのピニオン３１８を具備し、各側面で２つが各ラック３１６と係合する。ピニオン３１８は、油圧モータ３２０によって駆動される。アイドラー車輪３２２ａおよび３２２ｂは、トロリー３０８上に与えられ、フランジ３１４ａおよび３１４ｂの外側面上をそれぞれ走行する。ピニオン３１８およびアイドラー車輪３２２は、トロリー３０８の対向プレート３２４に結合される。フック３１０はアイドラー車輪３２２ｂの軸線の回りをスイングすることができる。

トロリーは、各ビームの第１端部３１５に配置される引っ込み位置、および、ラック３１６に沿って第２端部３１７へ走行する搬送位置を有する。

引っ込み位置において、フック３１０は隣接シャトルＳのボディ１２の上方レール３０ａの下方および側方へ配置される。

押さえアーム３２６が、離隔されたホッパー３０４の側面で各ビーム３０６上にサポートされる。各押さえアーム３２６は、荷下ろし中にシャトルＳを圧迫しかつ押さえるようビーム５０に配置される押さえ位置と、アーム３２６がビーム５０から引っ込められる引っ込み位置との間で、油圧ラムによって枢動される。

積載したシャトルＳから荷下ろしするために、トロリー３０８およびアーム３２６が各引っ込み位置に配置される。これにより、シャトルＳは、トラック３０２に沿ってホッパー３０４に隣接する荷下ろし位置へ移動可能になる。次にアーム３２６は、ビーム５０上に位置するようその押さえ位置に配置される。油圧モータ３２０が作動し、トロリー３０８がラック３１６に沿って、第２端部３１７の方向へ走行する。フック３１０を約１５°走行させた後、フック３１０はボディ１２の上方レール３０ａをピックアップする。これは、図２７で位置Ｐ１として示される。トロリーがラック３１６に沿って走行を続けるに従い、図２７の位置Ｐ２として示すように、それらは、ビーム４６の回りにボディを枢動させ、対応する載荷構造２２をホッパー３０４の方向へスイングさせる。最終的に、載荷構造２２は、トロリーが第２端部３１７に到達したとき、荷下ろし位置Ｐ３に配置される。シャトルＳは、載荷構造２２が漸進的にスイングされ、かつ、ビーム５０に位置するアーム３２６によって荷下ろしされる際に、重量分配の変化に起因するティッピングが防止される。

シャトルＳから荷下ろしされたペイロードを他の位置に運ぶために、ベルトコンベア３３０がホッパー３０４の下側に配置されている。荷下ろし後、油圧モータ３２０が逆転し、トロリー３０８がラック３１６に沿って第１端部３１５へ戻るように移動し、図１Ａおよび３に示す輸送位置まで載荷構造２２をスイングする。アーム３２６は引っ込められ、シャトルＳは撤去される。

鉄道輸送システム１０の特定の実施形態が説明されてきたが、システムは多くの他の形式で実施可能である。システム１０は、シャトルＳを形成するべく２つの駆動また動力鉄道車両１０２と関連して使用されるように説明された。シャトルＳ内の鉄道車両１０２は、動力内蔵式でありかつ制御システムを有し、自動的または遠隔制御が可能である。代替的実施形態において、鉄道輸送システム１０は、従来の機関車、または、従来のリードおよびトレール機関車に結合されて、同様の連続載荷構造２２を有するシャトルを形成してよい。

また、結合システム１４は、連結式ターンテーブルのような３つの軸方向回転連結を与える他の形式を取ってもよい。したがって、上述したような球体ブッシュアレンジメント７６を組み込むことは結合システムにとって必須ではない。

付加的に、上述した実施形態におけるトラック５８は各々２つ車軸１６を有する。しかし、代替的実施形態において、トラックは単一の中心に配置された車軸１６のみを具備してもよい。この実施形態において、トラックは、２つのボディ１２に結合されるように配置され、２つのボディの結合を容易にするよう、２つの結合システムのひとつずつを車軸１６の各側面で担持する。また、すべての態様および実施形態において、ひとつ以上のトラック５８にモータを与えることは可能であり、トラック５８のそれぞれの車輪に駆動（および牽引）が与えられる。モータは、オンボードバッテリパック、または鉄道車両１０２のバッテリパック１０６に接続可能な電気ケーブル／バスを介して、電力を与えられる電気モータであってよい。

トラック５８がひとつ以上の電気モータ１０４を具備するとき、モータから共通の軸線の回りに回転する車輪１８へトルクを伝達するために、以下の駆動組みあわせが可能である。
・差動装置７２に結合された減速ギアボックスを有するか、または有しないひとつ以上の低電圧ＤＣモータ
・差動装置７２に結合された減速ギアボックスを有するか、または有しないひとつ以上の低電圧ＡＣモータ
・差動装置７２に結合された減速ギアボックスを有するか、または有しないひとつ以上の高電圧ＤＣモータ
・差動装置７２に結合された減速ギアボックスを有するか、または有しないひとつ以上の高電圧ＡＣモータ
・各車輪１８を直接駆動するようにマウントされた減速ギアボックスを有するか、または有しない各電気モータ（ＡＣまたはＤＣおよび高電圧または低電圧）、ここで、モータの速度は個別に制御され、共通回転軸上の車輪が、差動装置を必要とすることなく異なる速度で回転することができる。この差動装置無しのダイレクトドライブシステムは、油圧モータのような他のタイプのモータを使って実装されてもよい。また、差動装置無しのダイレクトドライブシステムは、差動装置を具備する駆動システムの代わりに、動力車両１０２および関連するトラック５８ａに組み込まれてもよい。

図２８は、トラック５８ａまたは動力車両１０２の一部を表す略示図であり、各車軸１６は別個の独立した電気モータ１０４ａによって駆動される。車輪１８は、各ベアリングアセンブリ５９を介して共通固定車軸１６ａ上にマウントされている。これにより、同じ車軸１６ａ上の２つの対向車輪１８は、車輪モータ１０４ａを個別に制御することによって、異なる（例えば、カーブで）またはＲＰＭ同期して（直線で）回転することできる。これにより、差動装置と同様の結果が達成される。これは、フロントホイールベクトルとして知られる。この実施形態において、電気モータ１０４ａは、２つの車輪１８の外側にマウントされている。これにより、車輪１８は、他の実施形態より互いにより近接可能となる。それにより、約５０％だけ軌道ゲージを減少させることができる。例えば、図１から２０、２４、および２５に示す鉄道輸送システム１０の実施形態は、ナローゲージ軌道（１０６７ｍｍ）上を走行するが、図２８に示すトラック５８ａの部分を組み込む鉄道輸送システム１０の実施形態は、スーパーナローゲージ軌道（５９０ｍｍ）上を走行可能である。これは、トラックの製造コストを低下させる利点を有し、より小さい回転半径を有し、また、潜在的にさまざまな法的レギュレーションを回避する。例えば、オーストラリアでは、スーパーナローゲージ鉄道輸送システムは、鉄道安全機関の認証から免除されており、ベルトコンベアに類似の動作規則を設定する鉱物鉱油部門によって管理されている。

他の実施形態において、フレキシブルライナー２０はすべての結合システム１４を連続して包囲する単一のワンピース物体として作成される必要はない。むしろ、フレキシブルライナーは、多くの個別の物体として作成され、一緒に結合されたとき結合システム１４を連続して包囲する。例えば、各ライナーピースは、ボディ１２の長さより長い長さを有し、一片が結合システム１４を横切ってオーバーラップし、組み合わせることでシャトルＳに対して連続の端から端までのライナーを与える。

以下の特許請求の範囲および上述した説明において、文脈上必要であるか、特に断らない限り、用語“有する”、“含む”、“備える”、“具備する”は、包含的意味で使用され、すなわち、記載した特徴の存在を特定するが、ここで説明した鉄道輸送システムのさまざまな実施形態において他の特徴の存在または付加を排除しない。

Claims (37)

1. 端から端まで配置された少なくとも２つの載荷ボディであって、各隣接する載荷ボディは結合システムによって相互に結合される、ところの載荷ボディと、
   前記少なくとも２つの載荷ボディが支持される複数の車軸であって、前記複数の車軸の各々の端部に車輪を具備する、複数の車軸と、
   前記少なくとも２つの載荷ボディによってサポートされ、かつ、連続する載荷構造を形成するべく、前記隣接する載荷ボディを結合する前記結合システムを包囲するように構成されたフレキシブルライナーと
   を備え、
   前記結合システムは、連結式結合システムであり、前記相互に結合した載荷ボディ間、または前記相互に結合した載荷ボディと動力鉄道車両との間に、３つの回転自由度を与え、かつ、並進移動の自由度を与えず、
   前記結合システムは、前記３つの回転自由度の少なくともひとつの回転自由度を削ぐかまたはロックアウトするように動作する制御メカニズムを有する、
   ことを特徴とする鉄道輸送システム。
2. 前記少なくとも２つの載荷ボディの各々は、前記フレキシブルライナーが受設されるライナーサポート構造を有し、前記ライナーサポート構造は、前記フレキシブルライナーが前記ライナーサポート構造の相互に隣接する端部の少なくともひとつの端部を超えて伸長することができるように、前記少なくともひとつの端部において開口されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ライナーサポート構造は、複数の実質的にＵ字形状のリブを有し、前記リブは対応する載荷ボディの長手軸線を横切る各面に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記ライナーサポート構造は、前記ライナーサポート構造が、前記車軸に垂直な軸線の回りに回転可能であるように配置されており、前記載荷ボディの荷下ろしが容易になる、ことを特徴とする請求項２または３に記載のシステム。
5. 共通の車軸の各端部における前記車輪は、互いに異なる速度で回転することができる、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 第１の動力鉄道車両を備え、前記第１の動力鉄道車両は、前記結合システムによって、最前の前記載置ボディに結合されるように構成され、少なくともひとつのモータおよび少なくとも２つの車輪を有し、前記少なくともひとつのモータは、前記少なくとも２つの車輪に結合され、前記少なくとも２つの車輪が互いに異なる速度で回転することができるような方法で、トルクを前記少なくとも２つの車輪に与える、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 第２の動力鉄道車両を備え、前記第２の動力鉄道車両は、前記結合システムによって、最後尾の前記載荷ボディに結合されるように構成され、前記最後尾の前記載荷ボディは、前記最前の前記載荷ボディから最大で少なくとも２つの前記載荷ボディ分の距離だけ離れており、前記第２の動力鉄道車両は、少なくともひとつのモータおよび少なくとも２つの車輪を有し、前記第２の動力鉄道車両の前記少なくともひとつのモータは、前記少なくとも２つの車輪に結合され、前記第２の動力鉄道車両の前記少なくとも２つの車輪が、互いに異なる速度で回転することができるような方法で、前記少なくとも２つの車輪へトルクを与える、ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 前記３つの回転自由度の前記少なくともひとつの回転自由度は、前記動力鉄道車両に関して垂直方向の前記載荷ボディの回転自由度である、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 前記動力車両に関して垂直方向の前記載荷ボディの回転自由度は、前記動力鉄道車両に関して垂直方向の前記載荷ボディの動きをロックするように配置されたロッキングピンによってロックアウトされる、ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記結合システムは、前記載荷ボディに結合されたピンおよび前記ピンを受設するように配置されたブッシュを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 前記結合システムは、前記相互に結合した載荷ボディの走行方向に、線形の遊びを与えないように構成されている、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記複数の車軸が複数のトラックに配置され、各トラックは少なくともひとつの車軸を有し、前記隣接する載置ボディの隣接する端部は共通トラックに結合されている、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記複数の車軸が複数のトラックに配置され、各トラックは少なくとも２つの車軸を有し、前記隣接する載置ボディの隣接する端部は共通トラックに結合され、少なくともひとつの車軸が前記隣接する載置ボディの一方の下側に配置され、かつ、他の車軸は前記隣接する載置ボディの他方の下側に配置されるように構成されている、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記各トラックは、２つのブッシュアレンジメントを有する、ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のシステム。
15. 前記ブッシュアレンジメントは、前記複数の車軸のうち２つ車軸の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第１の動力鉄道車両は、第１車軸および第２車軸であって、各車軸は反対端の各々に車輪を有するところの第１車軸および第２車軸と、前記第１車軸と前記第２車軸との間に配置された単一のブッシュアレンジメントとを有し、前記最前の載荷ボディの荷重の一部が前記第１の動力鉄道車両へ伝達される、ことを特徴とする請求項６から１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記第２の動力鉄道車両は、第１車軸および第２車軸であって、各車軸は反対端の各々に車輪を有するところの第１車軸および第２車軸と、前記第１車軸と前記第２車軸との間に配置された単一のブッシュアレンジメントとを有し、前記最後尾の載荷ボディの荷重の一部が、前記第２の動力鉄道車両へ伝達される、ことを特徴とする請求項７から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記モータは、電気モータからなる、ことを特徴とする請求項７から１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両の各々は、電気モータおよび前記電気モータへ電力を供給するためのバッテリパックを有する、ことを特徴とする請求項７から１７のいずれか一項に記載のシステム。
20. 前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両の各々は、前記バッテリパックを充電することができる少なくともひとつの燃料動力発電機を有する、ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
21. 前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両の一方または両方は、対応する動力鉄道車両の自動運転を可能にするように構成された制御システムを具備する、ことを特徴とする請求項７から２０のいずれか一項に記載のシステム。
22. 前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両の少なくともひとつは、共通車軸に各前記車輪用のモータを具備し、前記モータは、互いに独立に制御され、それにより、前記共通車軸上の各車輪は、同じかまたは異なる速度で回転することができる、ことを特徴とする請求項６から２１のいずれか一項に記載のシステム。
23. 前記共通車軸における各前記車輪用の各前記モータは、各前記車輪の外側にマウントされている、ことを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
24. 前記各トラックは、前記各トラックの前記少なくともひとつの車軸の各々における前記車輪を駆動するための少なくともひとつのモータを有する、ことを特徴とする請求項１２から２３のいずれか一項に記載のシステム。
25. 前記各トラックは、共通車軸に各前記車輪用のモータを有し、前記モータは、互いに独立に制御され、それにより、前記共通車軸上の各車輪は、同じかまたは異なる速度で回転することができる、ことを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
26. 前記各トラックの前記共通車軸における各前記車輪用の各前記モータは、各前記車輪の外側にマウントされている、ことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
27. 単一の載荷ボディと、
    第１の動力鉄道車両および第２の動力鉄道車両であって、各々の車両が少なくとも２つの車軸を有するところの第１の動力鉄道車両および第２の動力鉄道車両と、
    第１の結合システムおよび第２の結合システムと
    を備え、
    前記第１の動力鉄道車両は、前記第１の結合システムによって前記単一の載荷ボディの第１端に結合され、前記第２の動力鉄道車両は前記第２の結合システムによって前記単一の載荷ボディの反対側の第２端に結合され、前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両は、鉄道輸送システムが前記単一の載荷ボディを旋回させることなく反対方向へ駆動できるように構成され、前記単一の載荷ボディおよびそれに保持される任意のペイロードの全荷重は、前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両へ伝達され、
    前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムは、前記単一の載荷ボディの前記第１端と前記第１の動力鉄道車両との間、および前記単一の載荷ボディの前記第２端と前記第２の動力鉄道車両との間にそれぞれ、３つの回転自由度を与えるように構成された連結結合システムであり、
    前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムの各々は、前記単一の載荷ボディにおけるピン、および前記ピンが受設されるよう各前記車両の前記少なくとも２つの車軸の間に配置されたブッシュを有し、
    前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムの各々は、前記３つの回転自由度の少なくともひとつの回転自由度を削ぐかまたはロックアウトするように動作する制御メカニズムを有する
    ことを特徴とする鉄道輸送シャトル。
28. 前記３つの回転自由度の前記少なくともひとつの回転自由度は、前記第１の動力鉄道車両または前記第２の動力鉄道車両に関して垂直方向の前記単一の載荷ボディの回転自由度である、ことを特徴とする請求項２７に記載の鉄道輸送シャトル。
29. 前記制御メカニズムはフォークアレンジメントを具備するシャフトを有し、前記ピンに適用される制限の程度を制御するように、出っ張るかまたは引っ込むことができる、ことを特徴とする請求項２７に記載の鉄道輸送シャトル。
30. 前記単一の載荷ボディにおける前記ピンを通過することができるロッキングピンをさらに有し、前記第１の動力鉄道車両または前記第２の動力鉄道車両に関して垂直方向の前記単一の載荷ボディの前記回転自由度は、前記ロッキングピンによってロックアウトされる、請求項２８に記載の鉄道輸送シャトル。
31. 少なくともひとつの載荷ボディおよび、前記少なくともひとつの載荷ボディによってサポートされたフレキシブルライナーを有する載荷構造体と、
    第１の動力鉄道車両および第２の動力鉄道車両と、
    第１の結合システムおよび第２の結合システムであって、前記第１の動力鉄道車両は前記第１の結合システムによって前記載荷構造体の第１端に結合され、前記第２の動力鉄道車両は前記第２の結合システムによって前記載荷構造体の反対側の第２端に結合される、ところの第１の結合システムおよび第２の結合システムと
    を備え、
    前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両は、鉄道輸送システムが、前記載荷構造体を旋回することなく、反対方向へ駆動できるように構成され、
    前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムは、前記載荷構造体の前記第１端と前記第１の動力鉄道車両との間、および前記載荷構造体の前記第２端と前記第２の動力鉄道車両との間にそれぞれ、３つの回転自由度を与えるように構成された連結結合システムであり、
    前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムの各々は、前記３つの回転自由度の少なくともひとつの回転自由度を削ぐかまたはロックアウトするように動作する制御メカニズムを有する、
    ことを特徴とする鉄道輸送シャトル。
32. 前記３つの回転自由度の前記少なくともひとつの回転自由度は、前記第１の動力鉄道車両または前記第２の動力鉄道車両に関して垂直方向の前記載荷構造体の回転自由度である、ことを特徴とする請求項３１に記載の鉄道輸送シャトル。
33. 前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムの各々はさらに、前記載荷構造体の前記第１端および前記第２端を、前記第１の動力鉄道車両および前記第２の動力鉄道車両に関して垂直方向の動きからロックするように配置されたロッキングピンを有する、ことを特徴とする請求項３１に記載の鉄道輸送シャトル。
34. 前記第１の結合システムおよび前記第２の結合システムの各々は、前記載荷構造体に結合されたピン、および、前記ピンを受設するためのブッシュアレンジメントを有する、ことを特徴とする請求項３１に記載の鉄道輸送シャトル。
35. 前記載荷構造体は、端から端へ配置された２つ以上の載荷ボディ、およびひとつ以上のトラックを有し、各トラックは２つの車軸および２つのカップリングを有する、ことを特徴とする請求項３１から３４のいずれか一項に記載の鉄道輸送シャトル。
36. 請求項１から２６のいずれか一項に記載の鉄道輸送システム、または、請求項２７から３５のいずれか一項に記載の鉄道輸送シャトルによって運ばれたペイロードを荷下ろしするための荷下ろし設備であって、
    少なくともひとつのオーバーヘッド湾曲ビームであって、その各々が、枢着されたフックを有する駆動トロリーをサポートし、前記フックが前記載荷ボディまたは前記載荷構造体の一部と係合することができるように、前記駆動トロリーは、前記オーバーヘッド湾曲ビームを横切り、それにより前記載荷ボディまたは前記載荷構造体の枢動が容易となって、前記ペイロードが前記載荷ボディまたは前記載荷構造体から傾けられる、ところのオーバーヘッド湾曲ビームと、
    前記オーバーヘッド湾曲ビーム上に支持された押さえアームであって、前記押さえアームは、前記鉄道輸送システムまたは前記鉄道輸送シャトルを荷下ろし中に圧迫しかつ押さえることができる押さえ位置と、前記押さえアームが前記鉄道輸送システムまたは前記鉄道輸送シャトルから引っ込められる引っ込み位置との間で枢動される、ことを特徴とする荷下ろし設備。
37. 前記鉄道輸送シャトルまたは前記鉄道輸送システムがその上を移動するレールと、
    前記レールに隣接するホッパーと、
    前記ホッパーの下方のベルトコンベアと
    をさらに備え、
    前記ホッパーは、傾けられた前記ペイロードが、枢動された前記載荷ボディまたは前記載荷構造体から、前記ベルトコンベアの方向へ向けられて荷下ろしができるように配置されている、ことを特徴とする請求項３６に記載の荷下ろし設備。

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