Guide rail |
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申请号 | JP2009284460 | 申请日 | 2009-12-15 | 公开(公告)号 | JP2011127290A | 公开(公告)日 | 2011-06-30 |
申请人 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd; 三菱重工業株式会社; | 发明人 | KONO HIROYUKI; KAMEDA YOICHI; OKA KUNIAKI; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a guide rail capable of inhibiting noises in a new transportation system. SOLUTION: This guide rail 40 is provided on a track on which a traveling wheel of a vehicle can roll. The guide rail 40 regulates the rolling direction of the traveling wheel by abutting on the guide wheel 17 of the wheel. Characteristically, the guide rail 40 includes a rail body 46 which abuts on the guide wheel 17, and a vibration-proof member 50 which is provided on the backside 46x of a guide surface 46a, abutting on the guide wheel 17, of the rail body 46. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT | ||||||
权利要求 | 車両の走行輪が転動可能な軌道に設けられ、前記車両の案内輪に当接して前記走行輪の転動方向を規制する案内軌条であって、 前記案内輪に当接する軌条本体と、 前記軌条本体のうち、前記案内輪が当接する案内面の裏面に設けられた防振部材とを備えることを特徴とする案内軌条。 前記防振部材は、前記軌条本体のうち、前記裏面と、前記裏面から該裏面の法線方向側に延びる基面とに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の案内軌条。 前記防振部材を前記軌条本体に対して締め付けて固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の案内軌条。 前記固定手段は、前記防振部材を前記軌条本体の裏面に対して、前記裏面の法線方向側から締め付けて固定することを特徴とする請求項3に記載の案内軌条。 前記軌条本体との間で前記防振部材を挟むように設けられた板状体を備え、 前記固定手段は、前記板状体を前記防振部材に押圧することにより前記防振部材を軌条本体に対して固定することを特徴とする請求項3又は4に記載の案内軌条。 前記板状体は、前記軌条本体に対して非接触に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の案内軌条。 前記防振部材は、前記軌条本体の長手方向に沿って延びており、 前記固定手段は、前記長手方向及び前記長手方向に直交する方向に位置ずれするように千鳥状に複数設けられていることを特徴とする請求項3から6のうちいずれか一項に記載の案内軌条。 前記防振部材と前記軌条本体との間に、接着材からなる接着層が形成されていることを特徴とする請求項1から7のうちいずれか一項に記載の案内軌条。 |
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说明书全文 | 本発明は、車両の走行車輪が転動可能な軌道に設けられ、車両の案内輪に当接して走行車輪の転動方向を規制する案内軌条に関するものである。 近年、バスや鉄道以外の新たな交通手段として、新交通システムが注目されている。 このような新交通システムの一種としては、ゴムタイヤからなる走行車輪を有する車両を軌道上で走行させるものが知られている(Automated People Mover,Automated Transit Systems)。 この種の新交通システムは、車体とゴムタイヤと電動機と案内輪とを有する車両と、ゴムタイヤが転動する走行路と電動機に電力を供給する電車線と案内軌条とから概略構成される。 すなわち、この新交通システムは、電車線から電力が供給されて電動機が駆動され、この電動機によってゴムタイヤを回転させることにより車両を走行させるものである。 この新交通システムにおいては、車両自体にゴムタイヤの転動方向を制御する機構を備えていないのが一般的であり、車両下部の幅方向両側にそれぞれ突出すると共に略水平方向に取り付けられた二つの案内輪に対して、軌道延在方向に沿って軌道の幅方向両側に取り付けられた二つの案内軌条が当接することにより、ゴムタイヤの転動方向を規制して車両が軌道に沿って走行するようになっている(例えば、非特許文献1又は非特許文献2参照)。 社団法人日本機械学会編「機械工学便覧 応用システム編 γ6 交通機械」2006年5月15日、p.158-162 久保田博著「鉄道工学ハンドブック機械工学便覧」株式会社グランプリ出版、1995年9月19日、p.329-337 ところで、上記の新交通システムにおいては、案内軌条に案内輪が衝突接触したり転動接触したりする際に振動が生じて車内及び車外における騒音になってしまうというという問題があった。 本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、新交通システムにおいて騒音を抑止することができる案内軌条を提供することにある。 上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。 また、前記防振部材は、前記軌条本体のうち、前記裏面と、前記裏面から該裏面の法線方向側に延びる基面とに設けられていることを特徴とする。 また、前記防振部材を前記軌条本体に対して締め付けて固定する固定手段を備えることを特徴とする。 また、前記固定手段は、前記防振部材を前記軌条本体の裏面に対して、前記裏面の法線方向側から締め付けて固定することを特徴とする。 また、前記軌条本体との間で前記防振部材を挟むように設けられた板状体を備え、前記固定手段は、前記板状体を前記防振部材に押圧することにより前記防振部材を前記軌条本体に対して固定することを特徴とする。 また、前記防振部材と前記軌条本体との間に、接着材からなる接着層が形成されていることを特徴とする。 また、前記板状体は、前記軌条本体に対して非接触に設けられていることを特徴とする。 また、前記防振部材は、前記軌条本体の長手方向に沿って延びており、前記固定手段は、前記長手方向及び前記長手方向に直交する方向に位置ずれするように千鳥状に複数設けられていることを特徴とする。 本発明に係る案内軌条によれば、新交通システムにおいて騒音を抑止することができる。 以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。 図1は、本発明の実施形態に係るAPM100の概略構成正面図であり、図2は、APM100の概略構成平面図である。 車体11は、車台11aの上に直方体状の車体本体11bが形成されたものである。 走行輪12は、図2に示すように、車台11a(図1参照)の前側と後側とにそれぞれ二つずつ設けられている。 各走行輪12は、転動方向を変化させることが可能である。 電動機(不図示)には、図1に示すように、車台11aの幅方向両側に配された集電装置13を介して、電力が供給されるようになっている。 案内輪ユニット14は、図2に示すように、車台11aの前方及び後方にそれぞれ一つずつ固定されている。 図1に示すように、各案内輪ユニット14は、鉛直方向において、集電装置13の下方、かつ、走行輪12の路面接触部よりも上方に位置しており、それぞれ回転軸を略鉛直方向に向けた複数の案内輪を備えている。 走行案内輪16は、各案内輪ユニット14において、車体11の幅方向両側に一つずつ配設されており、接線方向に外力が作用すると自由回転するようになっている。 軌道2は、図1に示すように、走行輪12が転動する走行路22と、集電装置13に電力を供給する電車線23と、図2に示すように、走行輪12の転動方向を規制する走行案内軌条(案内軌条)30及び分岐案内軌条(案内軌条)40とを有している。 走行路22は、図1に示すように、コンクリート等で形成されており、軌道2の延在方向に沿って延びている。 走行案内軌条(案内軌条)30は、それぞれH鋼からなるH形軌条本体(軌条本体)31を備えている。 各H形軌条本体31は、断面視において側壁部2a,2bに一つずつ固定されており、長手方向を軌道2の延在方向に向けている。 このH形軌条本体31は、側壁部2a,2bのそれぞれにおいて、走行路22に沿って複数連続的に配設されている。 また、各H形軌条本体31は、走行路22が車両1を支持した状態で(走行輪12が走行路22に接触した状態で)、走行案内輪16と略同一の高さに位置している。 このH形軌条本体31は、図1に示すように、フランジのそれぞれによって構成される二つの外側面のうち、一方が側壁部(2a又は2b)に対向した固定面31aとされており、他方が走行案内輪16に当接する案内面31bとされている。 このようなH形軌条本体31は、固定面31aと側壁部(2a又は2b)との間において長手方向に間隙を空けて配設された複数の固定具31c(図1において図示、後述の図3において不図示)を介して、側壁部(2a又は2b)に固定されている。 これら側壁部2a,2bに固定された二つのH形軌条本体31においては、対向する二つの案内面31b間の距離が、各案内輪ユニット14における二つの走行案内輪16の外周面同士の最大幅よりも僅かに大きく設定されている。 分岐案内軌条(案内軌条)40は、図2に示すように、軌道2のうち本軌道2Aから分岐軌道2Bが分岐する分岐部2Cに配設されている。 この分岐案内軌条40は、走行案内軌条30の下方に配設されている。 この分岐案内軌条40は、車両1の進行方向の手前側に位置する可動案内部41と奥側に位置する固定案内部45とに区画されている。 図3は、図2におけるI−I線断面図であり、図4は、分岐軌道2Bに車両1が進行した際のAPM100の概略構成平面図であり、図5は、図4におけるII−II線断面図である。 各L形軌条本体42は、図2及び図4に示すように、転轍機43に連結されており、後端部に形成された突片42bを回転中心にして、それぞれ同期して回動するようになっている。 各L形軌条本体42の前端部42cは、平面視においてH形軌条本体31に重なる位置から分岐案内輪17の直径と同程度だけ幅方向内方側に変位可能になっている。 そして、一方のL形軌条本体42の前端部42cが幅方向内方側に位置すると、他方のL形軌条本体42の前端部42cがH形軌条本体31の下方に位置するようになっている(図3及び図5参照)。 このような構成により、二つのL形軌条本体42のうちの一方の前端部42cが幅方向内方側に位置した場合に、この一方のL形軌条本体42の内側面42aに一方の分岐案内輪17を当接させて案内し、走行輪12の転動方向を規制する。 この際、他方のL形軌条本体42の前端部42cは、H形軌条本体31の下方に位置しているために、他方の分岐案内輪17に干渉しないようになっている。 図6は、図2におけるIII−III線断面図である。 このような構成により、T形軌条本体46は、L形軌条本体42の内側面42aに当接して案内された分岐案内輪17を、外側面46aに当接させて分岐部2Cの終端まで導くように構成されている。 上記構成からなる分岐案内軌条40は、本軌道2A側のL形軌条本体42と係合した分岐案内輪17を本軌道2A側のT形軌条本体46に係合させて、車両1を本軌道2Aに導くようになっている。 同様に、分岐軌道2B側のL形軌条本体42と係合した分岐案内輪17を分岐軌道2B側のT形軌条本体46に係合させて、車両1を分岐軌道2Bに導くようになっている。 (分岐案内軌条40の固定案内部45に本発明を適用した例) 図7は、分岐案内軌条40の固定案内部45の側面図であり、図8は、図7におけるIV−IV線断面図であり、図9は、図8の要部Vの拡大図であり、図10は、固定案内部45の部品分解図である。 防振部材50は、粘性及び弾性を有する高分子のウレタンゴムからなり、例えば常温でヤング率が1.0×10 3 MPa以下であり、損失係数が0.05以上になっている。 このような防振部材50は、図10に示すように、裏面46xと基面46yとによって形成される隅部46bに対向する角部50aが面取りされており、図7に示すように、この面取りされた角部50aが長手方向に延在している。 この防振部材50は、図8に示すように、分岐案内輪17が当接する鉛直方向の範囲を包含するように設けられることが望ましい。 固定ユニット53は、図8及び図10に示すように、ボルト51とナット52とからなっている。 このような構成により、固定ユニット53は、防振部材50をT形軌条本体46に締め付けて固定している。 より具体的には、ナット52が裏面46xに防振部材50を押し付けて密着させると共に、この押し付けによって防振部材50が鉛直方向に変形させることで、基面46yに防振部材50を密着させている。 上述した構成からなる固定案内部45の組み立て方法の一例を以下に説明する。 次に、上記の構成からなる分岐案内軌条40の固定案内部45の作用について説明する。 この際、図8に示すように、T形軌条本体46の外側面46aと分岐案内輪17とが衝突接触したり、転動接触したりすると、これらの接触によって生じる振動が裏面46xに伝達される。 そして、この裏面46xに伝達された振動が、裏面46xに密着する防振部材50に効率よく伝達される。 また、上記接触によって生じる振動の一部がT形軌条本体46の内部を通って基面46yに伝達される。 そして、この基面46yに伝達された振動が、基面46yから基面46yに密着する防振部材50に効率よく伝達される。 そして、防振部材50に伝達された振動のエネルギーが分子の粘性的な運動に伴う摩擦熱によって消費される。 つまり、外側面46aと分岐案内輪17との接触によって生じた振動が防振部材50内で減衰し、空気伝播する振動が僅かなものとなって騒音が抑止される。 車両1の走行により、T形軌条本体46の外側面46aに対する分岐案内輪17の転動位置が長手方向に順次移動していくが、防振部材50がT形軌条本体46の長手方向に沿って設けられているために、T形軌条本体46の長手方向の各部位で騒音を低減する。 この際、固定ユニット53が長手方向及び高さ方向に千鳥状に配設されており、防振部材50をT形軌条本体46に均一的に押し付けているために、長手方向全域に亘ってムラなく騒音を低減する。 換言すれば、T形軌条本体46からの振動を防振部材50全体に均一的に伝達させて減衰する。 以上説明したように、分岐案内軌条40によれば、外側面46aの裏面46xに設けられた防振部材50を備えるので、騒音を抑止することができる。 すなわち、外側面46aに分岐案内輪17が衝突接触したり、転動接触したりすると、これらの接触によって生じる振動が裏面46xから防振部材50に伝達される。 そして、この防振部材50に伝達された振動のエネルギーが防振部材50内の分子の摩擦熱によって消費されることにより、振動を減衰する。 ここで、振動が生じる外側面46aに対して、この外側面46aの裏面46xに防振部材50が設けられているので、外側面46aで生じた振動を裏面46xの防振部材50に効果的に伝達させ、減衰させることができる。 従って、分岐案内輪17と外側面46aとの接触によって生じる振動がT形軌条本体46から空気伝播して生じる騒音を効果的に抑止することができる。 従って、外側面46aと分岐案内輪17との接触による振動を防振部材50内で減衰させるので、騒音を抑止することができる。 図11は、分岐案内軌条40とT形軌条本体46のみからなる分岐案内軌条とのそれぞれの騒音を示した比較対象図である。 図11においては、外側面46aに分岐案内輪17を転動させて騒音レベルを計測したものであり、横軸が時間、縦軸が騒音レベルとなっている。 また、図11においては、分岐案内軌条40の場合の走行時(走行速度50km/h)の車内騒音レベルを実線で、T形軌条本体46のみからなる分岐案内軌条の場合の走行時(走行速度50km/h)の車内騒音レベルを破線で示している。 また、防振部材50が裏面46xの法線方向側に延びる基面46yにも設けられているので、分岐案内輪17と外側面46aとの接触による振動を裏面46xの他に基面46yからも防振部材50に伝達させる。 これにより、防振部材50とT形軌条本体46との接触面積を大きくして基面46yから伝達した振動を防振部材50内で減衰させることができるので、さらに騒音を抑止することができる。 また、固定ユニット53が防振部材50をT形軌条本体46に対して、裏面46xの法線方向側から締め付けて固定するので、防振部材50をT形軌条本体46に効果的に密着させることができ、T形軌条本体46から防振部材50へ振動の伝達をより効果的に行うことができる。 また、T形軌条本体46の裏面46xに対して防振部材50を確実に密着固定させて騒音抑止効果を継続的に得ることができる。 また、防振部材50をT形軌条本体46の裏面46aに対して締め付けて固定する固定ユニット53を備えるので、防振部材50をT形軌条本体46に更に効果的に密着させることができ、T形軌条本体46から防振部材50へ振動の伝達を更に効果的に行うことができる。 また、T形軌条本体46に対して防振部材50を確実に密着固定して騒音抑止効果を継続的に得ることができる。 また、防振部材50がT形軌条本体46の長手方向に沿って延びており、固定ユニット53が長手方向及び高さ方向に千鳥状に複数設けられているので、防振部材50を均一的な力でT形軌条本体46に固定することができる。 従って、T形軌条本体46からの振動を防振部材50全体に均一的に伝達させて減衰させることができる。 なお、上述した構成では、固定ユニット53を千鳥状に位置させて裏面46xに対して防振部材50を均一的に押圧する構成としたが、例えば、図12に示すように、ナット52と防振部材50との間において裏面46xに沿って板状部材(板状体)55を設けてもよい。 また、板状部材55を設けることで、振動の減衰が、上述した摩擦熱の他に、防振部材50の幅方向両側が裏面46xと板状部材55との二界面に固定されることで加振応力による変形から生じる防振部材50と板状部材55とのズレ(せん断歪)によってもなされることとなる。 このため、振動がより多く減衰されることとなり、騒音をさらに抑止することができる。 また、図12に示すように、裏面46x及び基面46yと、防振部材50とを接着させてもよい。 このように裏面46x及び基面46yと、防振部材50との間の密着性を高めることにより、振動を防振部材50に効率よく伝達させて、消費させるエネルギーの総量を大きくすることができる。 この際、接着層56が硬さに比例して振動の伝達効率が高まるので、硬化型の接着剤(例えば、二液エポキシ系接着剤)を用いることが望ましい。 また、上述した構成では、スタッド溶接を用いてボルト51を裏面46xに溶着する構成としたが、他の方法を用いて固定してもよい。 例えば、図13に示すように、ボルト51の一端部51aを小径に構成すると共に外周面に雄ネジ部51x1を形成する一方、裏面46xに雄ネジ部51x1に螺着する雌ネジ部46x1を穿設し、雄ネジ部51x1と雌ネジ部46x1とを螺着させて、両者を略直角にした状態で溶接する方法が考えられる。 (走行案内軌条30に本発明を適用した例) 図14は、走行案内軌条30の要部拡大図である。 なお、図14において、図1から図13と同様の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する(後述の図15及び図16も同様)。 防振部材50は、図14に示すように、固定面31aと案内面31bとの間において二つのフランジを連結するウエブによって上下に隔絶された空間Sのうち上側の空間s1を満たすようにして設けられている。 すなわち、案内面31bの裏面31xと、裏面31xから裏面31xの法線方向側に延在する基面31yと、裏面31xに対向する対向面31zに防振部材50が密着固定されている。 この走行案内軌条30によれば、上述した分岐案内軌条40の固定案内部45と同様の原理により、案内面31bのうち上部に走行案内輪16が接触した際の振動を効果的に減衰させて、騒音を抑止することが可能であり、上述した種々の効果を得ることができる。 なお、図14の構成では、固定ユニット53と接着剤(接着層56)とを用いて防振部材50とH形軌条本体31とを密着固定させたが、図15に示すように、流体状の防振部材を空間s1に充填して加硫接着させてもよい。 また、図14及び図15の構成では、防振部材50を空間s1の略全部に位置させる構成としたが、図16に示すように、空間s1のうち裏面31x側に部分的に位置させてもよい。 この構成においては、固定ユニット53を用いて防振部材50と裏面31xとの密着性を高めてもよいし、接着剤(接着層56)を用いて防振部材50と裏面31xとの密着固定を高めてもよい。 (分岐案内軌条40の可動案内部41に本発明を適用した例) 図17は、分岐案内軌条40の可動案内部41の要部拡大図である。 なお、図17において、図1から図16と同様の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する 図17に示すように、分岐案内軌条40の可動案内部41は、上述したL形軌条本体42と、防振部材50と、複数の固定ユニット53とを備えている。 防振部材50は、図17に示すように、内側面42aの裏面42xに密着固定されている。 この分岐案内軌条40の可動案内部41によれば、上述した固定案内部45と同様の原理により、内側面42aに分岐案内輪17が接触した際の振動を効果的に減衰させて、騒音を抑止することが可能であり、上述した種々の効果を得ることができる。 なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 また、上述した実施の形態では、ゴムタイヤを有する車両を軌道系交通に取り入れた新交通システムをAPMと称したが、この種の新交通システムは、ATS(Automated Transit Systems)、AGT(Automated Guideway Transit)と称される場合もある。 また、上述した実施の形態では、分岐部2Cにおける分岐案内軌条40について本発明を適用したが、車両1の進行方向に対して軌道2が二つに合流する案内軌条(合流案内軌条)についても本発明を良好に適用することは勿論である。 また、上述した実施の形態では、走行案内軌条30にH形軌条本体31を、分岐案内軌条40の可動案内部41にL形軌条本体42を、固定案内部45にT形軌条本体46をそれぞれ用いる構成としたが、各軌条本体は相互に互換することが可能であり、例えば、走行案内軌条30にL形軌条本体42やT形軌条本体46を用いることが可能である。 1…車両2…軌道10…車両12…走行輪14…案内輪ユニット16…走行案内輪17…分岐案内輪22…走行路30…走行案内軌条(案内軌条) |