JP4209406B2 - Track system - Google Patents
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Description
本発明は、予め定められた軌道上を、例えばゴムタイヤ式の走行輪によって走行する軌道系車両の交通システムに関するものである。 The present invention relates to a traffic system for a track-type vehicle that travels on a predetermined track by, for example, rubber tire-type traveling wheels.
ゴムタイヤで車体を支持し、これを駆動回転することによって走行する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に沿って設けられた案内レールに接触することによって、車両を機械的に操舵し走行させている。 Unlike a railway vehicle that travels on rails, a vehicle with a new transportation system that travels by supporting the vehicle body with rubber tires and rotating it usually turns the rubber tires that are traveling wheels along a predetermined track. In order to achieve this, a steering guide wheel is provided, and the vehicle is mechanically steered and traveled by contacting this guide wheel with a guide rail provided along the track.
例えば特許文献1(特開2003−146204号公報)には、車体の両側に突出した案内アームの先端に設けられた案内用車輪を偏心した軸に取り付けることによって、車体からの突出量を容易に調節可能とし、それによって車体の操舵を行なう案内軌条式車両用台車が開示されている。
また特許文献2(特開2003−104198号公報)には、車両の走行方向後ろ側の案内用車輪と軌道の案内面との間に隙間をもうけ、この隙間の範囲で車両の旋回運動を許容するようにした構成が開示されている。
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-146204), the amount of protrusion from the vehicle body can be easily achieved by attaching a guide wheel provided at the tip of a guide arm protruding on both sides of the vehicle body to an eccentric shaft. A guide rail vehicle trolley is disclosed which is adjustable and thereby steers the vehicle body.
In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-104198), a gap is provided between the guide wheel on the rear side in the traveling direction of the vehicle and the guide surface of the track, and the turning motion of the vehicle is allowed within this gap. The structure made to do is disclosed.
しかしながらかかる機械式案内機構は、安全性、信頼性に優れているが、車両の中で車輪や駆動機構が設置される台車の構造が複雑になり、質量及びランニングコストが増大するとともに、案内用車輪を支持するに十分な強度を有する案内レールを全線に渡って高い精度で設置する必要があり、軌道の建設費が膨大になるという欠点がある。
従ってこのような欠点を解消するため、特に操舵のためのガイドレール等を必要としない車両の操舵システムが提案されている(特許文献3)。
However, such a mechanical guide mechanism is excellent in safety and reliability. However, the structure of the carriage in which the wheels and the drive mechanism are installed in the vehicle is complicated, and the mass and running cost are increased. It is necessary to install guide rails having sufficient strength to support the wheels over the entire line with high accuracy, and there is a drawback that the construction cost of the track becomes enormous.
Therefore, in order to eliminate such drawbacks, a vehicle steering system that does not particularly require a guide rail or the like for steering has been proposed (Patent Document 3).
特許文献3(特開2002−251544号公報)に開示された操舵システムは、車両が走行する軌道の全長に亘って当該車両の運転に必要な情報を記憶し発信する複数の地上子を敷設しておき、当該車両が走行する際に、当該車両に設けられた制御装置が前記各地上子が発信する情報に基づいて、順次操舵指令を発し、当該操舵指令に従って車両に設けられた操舵装置が操舵を行なうもので、操舵用のガイドレールを必要とせず、建設費及び保守費のコストダウンを図ることができるとともに、発生する振動や騒音を低減することができる長所をもっている。 The steering system disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-251544) lays a plurality of ground elements that store and transmit information necessary for driving the vehicle over the entire length of the track on which the vehicle travels. In addition, when the vehicle travels, a control device provided in the vehicle sequentially issues a steering command based on information transmitted from each ground element, and a steering device provided in the vehicle according to the steering command is provided. Since the steering is performed, a guide rail for steering is not required, construction costs and maintenance costs can be reduced, and generated vibrations and noises can be reduced.
特許文献3の操舵システムを図24及び図25に基づいて説明する。図24はこの操舵システムの構成図であり、図の(a)は側面図を、図の(b)は正面図を示し、図25は操舵装置を示す平面図である。図24、25において、車両03が新交通システムの車両であり、軌道01に沿って走行を行なう。車両03は各々前後に空気バネを介して設けられた台車04に取り付けられたゴムタイヤ05によって支持されており、駆動モータ06に回転駆動により走行し、アクチュエータ07によって操舵を行なう。
The steering system disclosed in Patent Document 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a configuration diagram of the steering system, in which FIG. 24A is a side view, FIG. 24B is a front view, and FIG. 25 is a plan view showing a steering device. 24 and 25, a
操舵システムは、地上子02、送信器08、受信器09、制御装置010及び操舵装置020から構成され、ゴムタイヤ05を転向することにより、車両03の操舵を行なう。地上子02は、軌道01に全長に亘り、軌道01に沿って所定の間隔で複数敷設される無電源の地上子であり、それぞれ固有の情報が設定されている。かかる固有の情報には、各地上子02の識別番号と位置情報、軌道情報及び制御情報が含まれている。
The steering system includes a
位置情報(地点情報)とは、絶対位置座標や基準点からの距離などその地上子02の位置に関する情報である。さらにその地上子02の地点における勾配、曲率、カント、及び分岐など軌道01の条件を示す軌道情報が、必要に応じて前記固有の情報として地上子02に設定される。
かかる地上子02は、無電源ではあるが、電力の供給を受けると、設定されている運転情報の信号を発するように構成されている。地上子02は、例えば運転情報を記憶するROMを含む電子回路で構成される。
The position information (point information) is information related to the position of the
The
送信器08は、地上子02に電波によって電力を供給する装置であり、また受信器09は、電力の供給を受けた地上子02から発せられる運転情報を受信する装置である。制御装置010は、受信器09が受信した運転情報に基づいて所定のデータ処理を行い、駆動モータ06及びアクチュエータ07に対して速度指令及び操舵指令を伝達する装置である。
The
操舵装置020は、前記操舵指令に従って動作するアクチュエータ07を含むゴムタイヤ05を転向するための装置であり、台車04にその一端をピン012により回転自在に取り付けられたアーム011、アーム011の先端に連結された電気式、油圧式、あるいは空気圧式のアクチュエータ07、連結竿059、左右のゴムタイヤ05用のてこ056a、056b及びそれらを連結するタイロッド057によって構成されている。
The
かかる装置において、制御装置010からの操舵指令に従って、アクチュエータ07が移動すると、それに従ってアーム011がピン012を中心に回転し、その移動により、連結竿059及びタイロッド05を介して、てこ056a、056bが動作し、ゴムタイヤ05が左右に転向される。
本操舵システムは、ガイドレール等を用いずに、地上子02に記憶された運転情報に基づいて、シュア量03の操舵を行なうものであり、ガイドレール等が不要となるため、軌道01の建設費を大幅に削減でき、案内輪を用いないので、それらの消耗部品が不要となり、保守費を低減できるとともに、案内輪とガイドレール等との接触がないので、振動や騒音を低減できる等の長所を有する。
In such a device, when the
This steering system performs the steering of the amount of
しかし、特許文献3に開示された操舵システムにおいては、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いていないため、操舵システムが故障した場合や風、雨、雪等の環境外乱の非常時に車両の暴走、脱軌道に対する安全性を確保することが必要になる。さらに、環境外乱の変化によって軌道路面の摩擦係数の変化、乗客人数、タイヤの磨耗状況等によって徐々に車両が軌道上で走行する走行位置のずれが生じてくるため、安全かつ高速で効率よい運転には、このようなずれを修正する必要がある。
従って、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いずに、予め定められた軌道上を自動的に操舵して走行する軌道系の交通システムにおいては、安全性の確保、走行位置のずれの修正等は重要な要素であるが、簡単、軽量な機構でこれらを達成し、さらに高速で効率的な運転を可能とするシステムについては不十分であった。
そこで、本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いずに、予め定められた軌道上を自動的に操舵して走行する軌道系の交通システムにおいて、構造の簡素化、軽量化を達成でき、確実に安全を担保でき、かつ効率的な運転、および高速運転を可能とする軌道系交通システムを提供することを課題とする。
However, since the steering system disclosed in Patent Document 3 does not use a mechanical steering method using guide wheels, guide rails, or the like, an emergency of environmental disturbance such as wind, rain, snow, etc. occurs when the steering system fails. It is sometimes necessary to ensure safety against vehicle runaway and derailment. In addition, a change in the friction coefficient of the track surface, the number of passengers, tire wear, etc. due to changes in environmental disturbances will cause a shift in the running position of the vehicle on the track, so safe, high speed and efficient driving Therefore, it is necessary to correct such a deviation.
Therefore, in a track-type traffic system that automatically travels on a predetermined track without using a mechanical steering method using guide wheels, guide rails, etc., ensuring safety and The correction of misalignment is an important factor, but a system that achieves these with a simple and light-weight mechanism and enables high-speed and efficient operation is insufficient.
Therefore, the present invention has been made in view of such a background, and automatically travels on a predetermined track without using a mechanical steering method using guide wheels, guide rails, or the like. It is an object of the present invention to provide a track-type traffic system that can achieve simplification of structure and weight reduction in a track-type traffic system, can reliably ensure safety, and enables efficient driving and high-speed driving. .
前記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、予め定められた軌道に沿って走行する車両の軌道系交通システムにおいて、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、前記軌道の走行路面上もしくは路面内に走行方向に沿って設置される保護軌道と、車両の前部および後部に設置される車軸の下部に車両前後方向に延びその中央部が回動自在に支持される保護アームと、前記保護アームの前後両端部に設けられ前記保護軌道に沿って非接触で移動する保護輪と、車両の走行中に前記保護輪を前記前輪または後輪の操舵方向と同一の方向を向くように前記操舵機構と連動させる連動機構と、自車位置情報から軌道が直線部、曲線部、または分岐部等を判断する軌道情報判断手段を有し、該軌道情報判断手段によって判断された軌道情報に応じて前記操舵機構への自動操舵指令のオンとオフとを制御する制御手段とを備え、前記自動操舵指令がオフのときには前記保護輪の保護軌道への接触によって車両を操舵するようにしたことたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a track-type transportation system for a vehicle that travels along a predetermined track, and a steering mechanism that automatically steers the front and rear wheels of the vehicle with an actuator, A protection track that is installed on or in the road surface along the running direction of the track and a lower portion of an axle installed at the front and rear of the vehicle that extends in the vehicle front-rear direction and supports its central portion in a freely rotatable manner. A protection arm that is provided at both front and rear ends of the protection arm and moves in a non-contact manner along the protection track, and the protection wheel is in the same steering direction as the front wheel or the rear wheel while the vehicle is running. An interlocking mechanism that is interlocked with the steering mechanism so as to face the direction of the vehicle, and a track information determining unit that determines a straight line portion, a curved portion, a branching portion, or the like from the vehicle position information. Therefore and control means for controlling the ON and OFF of the automatic steering command to the steering mechanism depending on the determined track information, the vehicle by contact of the protected trajectory of the protection ring when the automatic steering command is OFF This is characterized in that the vehicle is steered .
請求項1に記載の発明によれば、軌道情報判断手段によって自車位置情報から軌道が直線部、曲線部、分岐部等のいずれかを判断して、軌道情報に応じて操舵機構への自動操舵指令のオンとオフを制御することができるため、自動操舵を必要とする軌道区間が適切に制御され、自動操舵走行の安全性、信頼性が向上するとともに、効率的な運転、高速運転を可能にする。 According to the first aspect of the present invention, the track information determining means determines whether the track is a straight portion, a curved portion, a branch portion, or the like from the own vehicle position information, and automatically applies to the steering mechanism according to the track information. Since the steering command can be controlled on and off , the track sections that require automatic steering are properly controlled, improving the safety and reliability of automatic steering and improving efficient driving and high-speed driving. enable.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の軌道系交通システムであって、前記軌道情報判断手段によって、通常直線部または曲線部と判断した場合には、予め定められた操舵パターンに従って自動操舵制御を行なうことを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、特に駅部分や、分岐部等が存在しない直線部、または曲線部の軌道の場合には、走行車両の位置に大きな変動を与えないため、予め制御手段内に記憶されている操舵パターンに従って自動操舵運転を、スムーズに行なうことができる。 According to the second aspect of the present invention, in particular, in the case of a track having a station portion, a straight portion having no branching portion or the like, or a curved portion of the track, the position of the traveling vehicle is not greatly changed. The automatic steering operation can be performed smoothly according to the steering pattern stored in the interior.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の軌道系交通システムであって、前記制御手段は、前記自動操舵の制御中に前記操舵機構に異常が発生したときに前記自動操舵の制御を中止し、前記保護輪が前記保護軌道に接触して該保護輪により車両を操舵するフェールセイフ手段を備えていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the track traffic system according to
請求項3に記載の発明によれば、自動操舵制御中に操舵機構に異常が発生したとき、フェールセイフ手段によって、自動操舵制御を中止し、保護輪が保護軌道に接触して該保護輪により車両を操舵するようにする。これによって、車両の操舵機構等に故障が発生した場合でも、車両を安全に保護し、確実に乗客を運ぶことができ、安全性、信頼性を確保できる。また、極めて簡単な機構で、フェールセイフが達成できるため、車両の簡素化、軽量化のみならず、軌道設備等地上設備の簡素化及びインフラコストの低減を達成することができる。 According to the third aspect of the present invention, when an abnormality occurs in the steering mechanism during the automatic steering control, the automatic steering control is stopped by the fail-safe means, and the protective wheel comes into contact with the protective track so that the protective wheel Steer the vehicle. As a result, even when a failure occurs in the steering mechanism of the vehicle, the vehicle can be safely protected and passengers can be reliably carried, and safety and reliability can be ensured. Further, since fail safe can be achieved with an extremely simple mechanism, not only simplification and weight reduction of the vehicle but also simplification of ground facilities such as track facilities and reduction of infrastructure costs can be achieved.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の軌道系交通システムであって、前記制御手段は、前記軌道情報判断手段によって、駅部または分岐部等またはその手前と判断した場合には、前記自動操舵の操舵を中止し、前記保護輪を前記保護軌道が形成する移動軌跡に強制的に位置させて車両位置を矯正する車両位置矯正手段を備えていることを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the track-type traffic system of Claim 1, Comprising: When the said control means judges that it is a station part or a branch part etc. or its front by the said track information judgment means The vehicle is provided with vehicle position correction means for correcting the vehicle position by stopping the steering of the automatic steering and forcibly positioning the protective wheel on the movement track formed by the protection track.
請求項4に記載の発明によれば、軌道情報が、駅部または分岐部等の手前と判断した場合には、車両矯正手段によって、操舵機構の操舵を中止し、保護輪を保護軌道が形成する移動軌跡に強制的に位置させて車両位置を矯正する。これによって、車両位置を軌道上の基準位置、あるいは所望の位置に矯正することができる。例えば、各駅のプラットフォームとの間隔にあわせた修正、または分岐箇所でのスムーズな移動のための位置の修正をすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the track information is determined to be in front of the station portion or the branching portion, the steering of the steering mechanism is stopped by the vehicle correction means, and the protective track is formed as a protective track. The vehicle position is corrected by forcibly positioning the vehicle on the moving trajectory. Thus, the vehicle position can be corrected to the reference position on the track or a desired position. For example, it is possible to make corrections according to the distance from the platform of each station, or to correct the position for smooth movement at the branch point.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の軌道系交通システムであって、前記操舵機構が左右輪を連結するタイロッドと、左右輪の一方に操舵力を付与する前記アクチュエータとから構成され、前記連動機構が前記保護アームと左右輪の一方とを連結する連動ロッドから構成されることを特徴とする。 From invention of claim 5, a track-based transportation system according to claim 1, and a tie rod before Symbol steering mechanism for connecting the left and right wheels, and the actuator for imparting one steering force to the left and right wheels It is comprised, The said interlocking mechanism is comprised from the interlocking rod which connects the said protection arm and one of a right-and-left wheel, It is characterized by the above-mentioned.
請求項5に記載の発明によれば、操舵機構が、左右輪を連結するタイロッドと、左右輪の一方に操舵力を付与するアクチュエータとによって構成されるため、アクチュエータによる一方への操舵力が他方輪に確実に作用するとともに、車両がスムーズに旋回するためのいわゆるアッカーマンリンク機構を構成することができる。さらに、連動機構が、保護アームと左右輪の一方とを連結する連動ロッドから構成されるため、連動機構を簡素化、軽量化を達成できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the steering mechanism includes the tie rod that connects the left and right wheels and the actuator that applies a steering force to one of the left and right wheels. A so-called Ackermann link mechanism for acting on the wheel reliably and allowing the vehicle to turn smoothly can be configured. Furthermore, since the interlocking mechanism is composed of an interlocking rod that connects the protective arm and one of the left and right wheels, the interlocking mechanism can be simplified and reduced in weight.
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の軌道系交通システムであって、前記操舵機構が、前記保護アームと左右輪とをそれぞれ連結する左右のサイドタイロッドと、前記保護アームを回動する前記アクチュエータとから構成されることを特徴とする。
The invention described in claim 6, a track-based transportation system according to claim 1, before Symbol steering mechanism, the left and right side tie rod for connecting the protective arm and the left and right wheels, respectively, the protective arm It is comprised from the said actuator to rotate.
請求項6に記載の発明によれば、操舵機構が、保護アームと左右輪とをそれぞれ連結する左右のサイドタイロッドと、前記保護アームを回動する前記アクチュエータとから構成されるため、左右輪を連結させるためのタイロッドを不要とし、さらにサイドタイロッドに連動機構の機能を兼ね備えたことにより、操舵機構および連動機構の一層の簡素化、軽量化を達成できる。さらには、保護アームをアクチュエータが直接作動するため、制御遅れや制御誤差を少なくして、より精度の高い制御が可能になる。 According to the sixth aspect of the present invention, the steering mechanism is composed of the left and right side tie rods that connect the protection arm and the left and right wheels, respectively, and the actuator that rotates the protection arm. By eliminating the need for tie rods for connection, and also having the function of the interlocking mechanism in the side tie rods, further simplification and weight reduction of the steering mechanism and the interlocking mechanism can be achieved. Furthermore, since the actuator directly operates the protective arm, control delay and control error can be reduced, and more accurate control can be performed.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の軌道系交通システムであって、前記アクチュエータが、前記保護アームの回動支持軸部に組み込まれていることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the track-based traffic system according to the sixth aspect, wherein the actuator is incorporated in a rotation support shaft portion of the protection arm.
請求項7に記載の発明によれば、アクチュエータが、保護アームの回動支持軸部に組み込まれているため、装置自体をコンパクトに構成することがで、軽量化を達成できるともに、操舵精度を向上することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the actuator is incorporated in the rotation support shaft portion of the protective arm, the device itself can be configured compactly, and the weight can be reduced and the steering accuracy can be improved. Can be improved.
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の軌道系交通システムであって、前記保護アームの回動中心を左右輪の中心軸線上の中央に位置させ、平面視において前記中心軸線から前記左右のサイドタイロッドの前記保護アームとの連結点までの垂直距離Hを、前記中心軸線から前記左右のサイドタイロッドの車輪側の連結点までの垂直距離H’より長く(H>H’)設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項8に記載の発明によれば、保護アームの回動中心を左右輪の中心軸線上の中央に位置させ、平面視においてこの中心軸線から、サイドタイロッドと保護アームとの連結点までの垂直距離Hを、この中心軸線からサイドタイロッドと車輪側との連結点までの垂直距離H’より長く(H>H’)設定することによって、いわゆる、アッカーマン式ステアリング機構が成立し、左右輪のステアリング角度が適切に設定され、旋回機能が確保される。 According to the eighth aspect of the present invention, the rotation center of the protection arm is positioned at the center on the central axis of the left and right wheels, and the vertical axis from the central axis to the connection point between the side tie rod and the protection arm in plan view. By setting the distance H to be longer than the vertical distance H ′ from the central axis to the connection point between the side tie rod and the wheel side (H> H ′), a so-called Ackermann type steering mechanism is established, and the left and right wheels are steered. The angle is set appropriately and the turning function is secured.
請求項9に記載の発明は、請求項5または6に記載の軌道系交通システムであって、前記保護軌道をU字形鋼で構成し、前記保護輪が該U字形鋼の内部に両側壁に非接触状態で配置され、前記保護輪が前記保護アームの前後両端部それぞれにおいて左右に2個並設されて配置されることを特徴とする。
The invention according to
請求項9に記載の発明によれば、保護輪をU字型鋼の内部に側壁に非接触状態で左右に2個並設されているため、側壁に対して保護輪が接触する側が決まり、進行方向が決まっていれば常に同じ方向の回転となるため、保護輪の耐久性を向上することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, since two protective wheels are arranged side by side in the U-shaped steel in a non-contact state on the side wall, the side on which the protective wheel contacts the side wall is determined and progressed. Since the rotation is always in the same direction if the direction is determined, the durability of the protective wheel can be improved.
請求項10に記載の発明は、請求項5または6に記載の軌道系交通システムであって、前記保護軌道をU字形鋼で構成し、前記保護輪が該U字形鋼の内部に両側壁に非接触状態で配置され、前記保護輪が前記保護アームの前後両端部それぞれにおいて前後にずれて左右に2個配置されることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the track-type traffic system according to the fifth or sixth aspect, wherein the protective track is made of U-shaped steel, and the protective wheels are formed on both side walls inside the U-shaped steel. The protective wheels are arranged in a non-contact state, and two protective wheels are arranged on the left and right sides of the protective arm so as to be displaced in the front-rear direction.
請求項10に記載の発明によれば、保護輪をU字型鋼の内部に側壁に非接触状態で前後にずれて左右に2個前後配置されているため、保護軌道幅が一定であれば、その内部に配置する保護輪の径を大きくすることができるため、保護輪の耐久性をさらに向上することができる。 According to the invention described in claim 10, since the two protective wheels are arranged back and forth in the U-shaped steel in a non-contact state in the U-shaped steel in the non-contact state, and if the protective track width is constant, Since the diameter of the protective wheel disposed inside can be increased, the durability of the protective wheel can be further improved.
請求項11に記載の発明は、請求項5または6に記載の軌道系交通システムであって、前記保護軌道をI字形鋼で構成し、該I形鋼を挟むように前記保護輪と前記保護アームが配置され、左右の前記保護アームを保護アーム連結ロッドで連結し、左右の前記保護アームが平行に動作するように構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the track-type traffic system according to claim 5 or 6, wherein the protection track is made of I-shaped steel, and the protection wheel and the protection are sandwiched between the I-shaped steel. Arms are arranged, the left and right protection arms are connected by a protection arm connecting rod, and the left and right protection arms operate in parallel.
請求項11に記載の発明によれば、保護軌道がI型鋼を用いるため、保護軌条の構造が簡素化され、曲線部の曲げ加工が容易であり、軌道への敷設もしやすくなる。また保護軌条の敷設幅も狭くできるため、軌道中心からずらしての敷設も可能になる。 According to the invention described in claim 11, since the protective track uses I-type steel, the structure of the protective rail is simplified, the curved portion is easily bent, and the track is easily laid. Moreover, since the laying width of the protective rail can be narrowed, it is possible to lay it off the track center.
請求項12に記載の発明は、請求項5または6に記載の軌道系交通システムであって、前記保護軌道をI字形鋼で構成し、該I形鋼を挟むように前後に保護輪を配置し、前後の該保護輪を保護輪連結ロッドで連結し、前後に配設される前記保護輪連結ロッドを前記保護アームで連結することを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the track-type traffic system according to the fifth or sixth aspect, wherein the protective track is made of I-shaped steel, and protective wheels are arranged on the front and rear sides of the I-shaped steel. The front and rear protective wheels are connected by a protective wheel connecting rod, and the protective wheel connecting rods arranged at the front and rear are connected by the protective arm.
請求項12に記載の発明によれば、保護アームが1本になったため、保護アーム構造が簡素化され、軽量化することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, since there is only one protective arm, the protective arm structure is simplified and the weight can be reduced.
本発明によれば、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いずに、予め定められた軌道上を自動的に操舵して走行する軌道系の交通システムにおいて、構造の簡素化、軽量化を達成でき、確実に安全を担保でき、かつ効率的な運転、および高速運転を可能とする軌道系交通システムを提供することができる。 According to the present invention, in a track-type traffic system that automatically steers and travels on a predetermined track without using a mechanical steering method such as a guide wheel or a guide rail, the structure is simplified. It is possible to provide a track-type traffic system that can achieve weight reduction, reliably ensure safety, and enable efficient driving and high-speed driving.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。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、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
参照する図面において、図1は、本発明に係る軌道系交通システムの第1実施形態を示す平面説明図である。図2は、図1に示すA−A断面図であり、(a)は説明図、(b)は(a)の変形例を示す説明図である。図3は、図1の機構を実施する際の保護輪の取り付け状態を示す構造図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図4は、実施に際してのアクチュエータの取り付け状態を示す構造図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図5は、図2のB部拡大図である。図6は、第1実施形態における制御システムブック図である。図7は、第1実施形態における制御手順を示すフローチャートである。図8は、車両位置矯正手段において行われる制御手順を示すフローチャートである。図9は、本発明に係る軌道系交通システムの第2実施形態を示す平面説明図である。図10は、図9のB−B断面図である。図11は、本発明に係る軌道系交通システムの第3実施形態を示す平面説明図である。図12は、図11のC−C断面図である。図13は、本発明に係る軌道系交通システムの第4実施形態を示す平面説明図である。図14は、図13のD−D断面図である。図15は、第3実施形態、第4実施形態におけるステアリング機構の動きを示す説明図であり、(a)はアッカーマンリンク機構の動きを示す説明図であり、(b)、(c)、(d)は保護アームの長さの違いによる動きを示す説明図である。図16は、本発明に係る軌道系交通システムの第4実施形態を示す平面説明図である。図17は、図16のE−E断面図である。図18は、本発明に係る軌道系交通システムの第6実施形態を示す平面説明図である。図19は、図18のF−F断面図である。図20は、本発明に係る軌道系交通システムの第7実施形態を示す平面説明図である。図21は、図20のG−G断面図である。図22は、本発明に係る軌道系交通システムの第8実施形態を示す平面説明図である。図23は、図22のH−H断面図である。なお、従来の装置(図24、図25)において説明した要素と同一要素について、同一符号を付して説明を省略する。 In the drawings to be referred to, FIG. 1 is an explanatory plan view showing a first embodiment of a track traffic system according to the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views taken along line AA shown in FIG. 1. FIG. 2A is an explanatory diagram, and FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating a modification of FIG. FIGS. 3A and 3B are structural views showing a mounting state of the protection wheel when the mechanism of FIG. 1 is implemented, wherein FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view. FIGS. 4A and 4B are structural views showing how the actuator is mounted in the implementation, where FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a front view, and FIG. 4C is a side view. FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. FIG. 6 is a control system book diagram according to the first embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing a control procedure in the first embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure performed in the vehicle position correcting means. FIG. 9 is an explanatory plan view showing a second embodiment of the track traffic system according to the present invention. 10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 11 is an explanatory plan view showing a third embodiment of the track traffic system according to the present invention. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 13 is an explanatory plan view showing a fourth embodiment of the track traffic system according to the present invention. 14 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. FIG. 15 is an explanatory view showing the movement of the steering mechanism in the third embodiment and the fourth embodiment, (a) is an explanatory view showing the movement of the Ackermann link mechanism, and (b), (c), ( d) It is explanatory drawing which shows the movement by the difference in the length of a protection arm. FIG. 16 is an explanatory plan view showing a fourth embodiment of the track-type traffic system according to the present invention. 17 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. FIG. 18 is an explanatory plan view showing a sixth embodiment of the track transportation system according to the present invention. 19 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. FIG. 20 is an explanatory plan view showing a seventh embodiment of the track traffic system according to the present invention. 21 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. FIG. 22 is an explanatory plan view showing an eighth embodiment of the track traffic system according to the present invention. 23 is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same element as the element demonstrated in the conventional apparatus (FIG. 24, FIG. 25), and description is abbreviate | omitted.
本発明の第1実施形態を図1〜図8に示す。図1、図2に示すように、本軌道系交通システム10を備えた車両12は、軌道01に沿って走行する。この軌道01の略中央部には、断面形状がU字状の保護軌道14が路面15に対して溝状をなして設けられている。このU字状の保護軌道14は、U字形鋼を敷設することによって形成されている。
車両12の前後の下部には、車両12を支持する前輪台車16、後輪台車(図示せず)が設けられている。この前輪台車16には、前輪18の車軸が左右方向に旋回可能に取り付けられている。前輪18は、図示しないが中子式のゴムタイヤ20が装着されて構成されている。また後輪台車には、後輪22の車軸が左右方向に旋回可能に取り付けられる。後輪22も、前輪18同様に中子式のゴムタイヤ24が装着されている。
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the
A
次に、操舵機構26について、前輪18側部分に絞って説明する。なお、後輪22側についても同様の構成となる。
図1、図2に示すように、左前輪18aに接続されて前方に延びる前ステアリングアーム28aと、後方に延びる後ステアリングアーム30aとが設けられている。また、右前輪18bには、後方に延びる後ステアリングアーム30bが設けられている。左右輪の後ステアリングアーム30a、30bの後端部間には、タイロッド32が架設されている、この後ステアリングアーム30a、30bとタイロッド32とは、球面ジョイント34によって回転可能に接合されている。
Next, the steering mechanism 26 will be described focusing on the
As shown in FIGS. 1 and 2, a
また、前ステアリングアーム28aの前端部には、アクチュエータ36の可動ロッド38の端部が球面ジョイント34によって回転可能に接合している。このアクチュエータ36は、前輪台車16に取り付けられている。アクチュエータ36の具体的構造については、後述する電動機とボールねじ構造であるが、並進運動をするものであればよく、空気圧または油圧式サーボシリンダ構造や、リニアモータ構造等のものであってもよい。
なお、タイロッド32、後ステアリングアーム30a、30bによって、いわゆるアッカーマン・ジャント式リンク機構を構成し、旋回時の左右輪の旋回角度が適切にコントロールされる。また、タイロッド32で左前輪18aと右前輪18bが連動するため、左右輪の操舵が確実に行なわれる。
Further, the end of the
The
次に、保護輪40について説明する。保護輪40は、円筒形状をしており、保護アーム42の前後端部の下面側に回転自在に支持されている。また、保護輪40は、U字状の保護軌道14の中に挿入され、その周面が保護軌道14の側壁に対向するように配設される。保護輪40の材質は、防振性と耐磨耗性の高いウレタンゴム、または、ゴムタイヤなどに用いられるスチールベルトを用いた素材などを使用するのが望ましい。
Next, the
また、保護輪40と保護軌道14の側壁との間には、車両12がその軌道01から左右にこれ以上偏向してはならない許容範囲より小さい隙間を有しており、操舵機構26が正常な間は、保護輪40は保護軌道14の側壁に接しないようになっている。通常この保護輪40と保護軌道14との隙間は80mm〜100mm程度に設定されている。
保護アーム42は、車両前後方向に延びた形状をし、前輪18の車軸44の下部にその中央部を回動可能に支持されて装着されている。
Further, there is a gap between the
The
なお、保護輪40の高さは、図2(a)に示すように、路面15よりも上に配置することもできるし、図2(b)に示すように、路面15よりも下に配置することも可能である。このことにより、リプレース仕様に対して、既設の走行軌道に合わせた構造を選択することができ、より柔軟な対応が可能になる。
The height of the
保護アーム42の端部近傍と前ステアリングアーム28aの前端部とは、連動ロッド46によって連結され、この連動ロッド46と保護アーム42とによって保護輪40を前輪18の操舵方向と同一の方向を向くように構成されている。
The vicinity of the end portion of the
操舵機構26は、アクチュエータ36、可動ロッド38、前ステアリングアーム28a、後ステアリングアーム30a、30bによって構成され、また連動機構48は、保護アーム42、連動ロッド46によって構成されている。
The steering mechanism 26 includes an
また、この前ステアリングアーム28aの前端部には、図5に示すように、2連球面ジョイント50が設けられ、この2連球面ジョイント50によって、アクチュエータ36の可動ロッド38の端部と、連動ロッド46の端部とが上下に重なった状態で前ステアリングアーム28aの前端部に接合している。上側球面ジョイント部52にはアクチュエータ36の可動ロッド38の端部が接続し、下側球面ジョイント部54には連動ロッド46の端部が接続している。このような2連球面ジョイント50を使用することで、スペースの有効利用が図れる。
すなわち、連動ロッド46とアクチュエータ36とが、配置されている車両12の左側に配置されることによって右側部分に有効スペースを確保することができ、例えば、このスペースにアクチュエータ36の制御機器等の配置も可能である。
また、連動ロッド46とアクチュエータ36とを片側に配置することによって、左右輪距離の短い場合、アクチュエータ36が大きい寸法となった場合でも、また、車両12と保護軌道14の中心位置を左右にずらした構成になった場合でも、対応がしやすい。
Further, as shown in FIG. 5, a double spherical joint 50 is provided at the front end of the
In other words, the interlocking
Further, by disposing the interlocking
この第1実施形態の前輪台車16への操舵機構26、保護アーム42、アクチュエータ36の装着状態を図3、図4を参照して説明する。
図示しない駆動モータからの駆動力が入力される差動機構部56、および左右輪への駆動力を伝える車軸部58を一体構成したアクスルハウジング60が設けられ、そのアクスルハウジング60の上方には台車枠62が形成されている。
The mounting state of the steering mechanism 26, the
An
保護アーム42は、その回動中心を車軸軸中心に位置されて、差動機構部56の下部に支持する支持ブラケット64が取り付けられている。この支持ブラケット64は、上部が台車枠62に取り付けられ、差動機構部56に沿って下方へ回り込んで延び、下端部に保護アーム42を回動自在に保持するための保護枠部66を有している。保護枠部66では、保護アーム42の回動支軸を上下から挟み込むように支持軸を両持支持構造としている。また、保護枠部66には、左右の縦壁68、68が形成されており、保護アーム42の回動範囲を規制する機能も有している。
The
図4に示すように、アクチュエータ36は、略L字形断面形状のフレーム70の下面部分に、電動モータ72、クラッチ74、ボールねじ76、リミットガイド78が組み付けられ、アクチュエータ36をユニット化して構成している。これら部品が組み付けられてユニット化されたフレーム70は、台車枠62にボルトで取り付けられる。ボールねじ76の送りナット部80には、アクチュエータ36の可動ロッド38の一端部が接合され、可動ロッド38の他端部は、2連球面ジョイント50の上側球面ジョイント部52に接合し、前ステアリングアーム28aと連結している。
As shown in FIG. 4, the
また、図3に示すように、保護アーム42の端部と2連球面ジョイント50の下側球面ジョイント部54との間は、連動ロッド46によって連結され、前ステアリングアーム28aと連結している。後ステアリングアーム30aの後端部には、タイロッド32が接合され、右輪の後ステアリングアーム30bと連結されている。
As shown in FIG. 3, the end of the
以上のような第1実施形態の装着構造によると、保護輪40が装着された保護アーム42を、剛性の高いアクスルハウジング60の差動機構部56の下部に支持するために、台車枠62に取り付けた支持ブラット64を用いたので、保護アーム42の取り付けのための台車改造を不要として、従来からある前輪用の台車枠62を利用できる。このため、台車枠62の部品の共用化、製造コストの低減を図ることができる。また、アクチュエータ36をユニット化し、ユニット化したものを台車枠62に取り付ける構造であるため、組み立て作業、部品交換作業、メンテナンス作業の効率化を達成でき、さらにユニット化によって構造が簡素化されることから装置の軽量化を図ることができる。
According to the mounting structure of the first embodiment as described above, in order to support the
また、かかる第1実施形態において、通常は制御手段82からの操舵指令によって、アクチュエータ36が作動して、アクチュエータ36によって、左前輪18aに操舵力が作用し、前ステアリングアーム28aから後ステアリングアーム30a、そこからタイロッド32を介して右前輪18bに操舵力が伝わる。また、アクチュエータ36からの操舵力は、2連球面ジョイント50から連動ロッド46を介して保護アーム42にも伝わり、アクチュエータ36の動きに連動して保護輪40も動き、前輪18と同一方向に向く。このため、保護輪40は、保護軌道14内を保護軌道14の側壁と接触することなく車両12の移動とともに移動する。
In the first embodiment, the
次に、第1実施形態における車両の運転制御について、図6〜図8を参照して説明する。
図6の制御システムブック図に示すように、制御手段82には、地点信号、自車位置情報、接触検知信号が入力される。
地点信号(地点情報)とは、従来例で説明したように、地上子02から送られてくる位置情報であり、軌道01に全長に亘り、軌道01に沿って所定の間隔で複数敷設される無電源の地上子02から送られてくる信号をいう。送られてくる情報には、各地上子の02の識別番号、位置情報、軌道情報、および制御情報である。位置情報には、その地上子02に関する絶対位置座標や基準点からの距離が含まれている。また、地上子と同様のものとした、トランスポンダを用いてもよい。
Next, vehicle operation control in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in the control system book diagram of FIG. 6, the point signal, the vehicle position information, and the contact detection signal are input to the control means 82.
The point signal (point information) is position information sent from the
自車位置情報とは、自車がどこにいるかの信号であり、地上子02間の距離をGPS(Gloval Positioning System)情報、またはタイヤの回転数パルス信号、駆動モータの回転パルス信号等によって、補完して自車位置を算出した情報をいう。また、無線信号によって監視センタ、指令センタ等から自車位置情報を送信するようにしてもよい。
The own vehicle position information is a signal indicating where the own vehicle is, and the distance between the
接触検知信号とは、保護アーム42に取り付けられたリミットセンサ、保護輪40の回転パルスセンサ、または操舵機構26に設置さられた操舵トルクセンサ等によって、保護輪40が保護軌道14に接触したことを検知する信号である。
The contact detection signal means that the
制御手段82は、大きく分けて軌道情報判断手段84と、その軌道情報判断手段84によって、通常の線形の直線部、または曲線部と判断した場合の通常走行手段86と、その通常走行手段86による走行時に操舵機構26等が故障した場合のフェールセーフ手段88と、軌道情報判断手段84で駅部、分岐部と判断した場合の車両位置矯正手段90とを備えている。
なお、この制御手段82は、車両内に設置して制御しても、また監視センタ、指令センタ等の車両外に設置して一括指令制御する制御システムを構築してもよい。
The control means 82 is roughly divided into a trajectory information determination means 84, a normal travel means 86 when the trajectory information determination means 84 determines that it is a normal linear straight line portion or a curved portion, and a normal travel means 86. Fail-
The control means 82 may be installed and controlled in the vehicle, or may be installed outside the vehicle such as a monitoring center or a command center to construct a control system that performs batch command control.
制御手順を図7のフローチャートを参照して説明する。まず、軌道情報判断手段84は、地点信号(地点情報)、自車位置情報等に基づいて、軌道情報を判断する(S1)。この軌道情報判断手段84で自車がどこにいるか、どのような軌道情報を走行中か、例えば、線形の直線部か、曲線部か、駅部か、分岐部か等を判断する。また、自車位置情報を基に、さらにこれから先何メートルに、例えば駅部、分岐部、急カーブ等の存在を予め判断することもできる。
The control procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the track information determination means 84 determines track information based on a point signal (point information), own vehicle position information, and the like (S1). The track
軌道情報判断手段84によって、通常の線形の直線部、曲線部であると判断した場合には、通常走行手段86による制御が行なわれる。
通常走行手段86では、自車位置情報から自車がどこを走行しているかを検出して、その自車位置と予め制御手段82の記憶部に記憶されている走行軌道データと照らし合わせて、操舵パターンを決定する(S3)。そして自動操舵をオンし(S5)、操舵パターンによる自動操舵指令をアクチュエータ36に送り自動操舵を開始する(S7)。その後、アクチュエータ36を介して前輪18を旋回して車両を案内する。
When the trajectory
The normal traveling means 86 detects where the vehicle is traveling from the vehicle position information, and compares the vehicle position with the traveling track data stored in the storage unit of the
自動操舵による走行中に、接触検知信号に基づいて保護輪40が保護軌道14に接触したかを判断する(S9)。すなわち、操舵機構26が故障した場合には、例えば、車両12がその軌道01から外れようとすると保護輪40が保護軌道14に接触して接触検知信号が発生する。Yesの場合には、操舵機構26が故障したと判断し、フェールセーフ手段88による制御が行なわれる。Noの場合には、操舵機構26は、正常に作動していると判断し、操舵パターンによる自動操舵指令を継続し(S10)、自動操舵を続ける。
During traveling by automatic steering, it is determined whether the
フェールセーフ手段88による制御は、まず、自動操舵をオフし(S11)、アクチュエータ36による操舵を解除して操舵機構26をフリー状態とする。その後、保護輪40が、保護軌道14に接触して、保護軌道14の側壁に沿った保護アーム42の動きによって前輪18を旋回するように作用して、車両12を操舵する。すなわち、保護輪40と保護軌道14とによる機械的FB(フィードバック)により車両12を案内する(S13)。そして、操舵指令値をリセットする(S15)。
このようにフェールセーフ手段88によって、車両の操舵機構26に故障等が発生した場合でも、車両を安全保護し、確実に乗客を運ぶことができ、安全性、信頼性を確保できる。
In the control by the fail
Thus, even if a failure or the like occurs in the steering mechanism 26 of the vehicle, the fail-
軌道情報判断手段84によって、駅部、分岐部、または駅部、分岐部前と判断した場合には、車両位置矯正手段90による制御が行なわれる。
車両位置矯正手段90による制御は、まず、自動操舵をオフし(S17)、次に、図8に示すように、車両12が、位置調整部材92を保護軌道14の両側側面に備えた車両位置矯正区間94に到達すると、車両12は、保護輪40を介して位置調整部材92によって形成される移動軌跡に強制的にセットされる。すなわち、機械的強制FB(フィードバック)によって操舵系に初期位置をセットし、車両12は、軌道面上で所定の位置にセットされる(S19)。そして、自動操舵の操舵指令値がリセットされ(S21)る。その後、地上子02から地点信号によって車両12が、車両位置矯正区間94をすぎたと判断したとき(S23)、自車位置情報に基づいて、新たに操舵パターンを決定する(S25)。そして自動操舵をオンし(S27)、新たな操舵パターンによる自動操舵指令をアクチュエータ36に送り自動操舵を開始する(S29)。
When the trajectory information determination means 84 determines that the station portion, the branch portion, or the station portion, or before the branch portion, control by the vehicle position correction means 90 is performed.
In the control by the vehicle position correcting means 90, first, automatic steering is turned off (S17). Next, as shown in FIG. 8, the
車両位置矯正手段90における車両位置矯正区間94の保護軌道14の両側壁間に幅は、保護輪40と接触する幅に設定され、具体的には、保護輪40よりも1mm〜5mm大きく寸法採りされている。また、車両位置矯正区間94の保護軌道14の長手方向の長さは、少なくとも車両長以上、好ましくは、車両長の1〜3倍の長さに設定される。
The width between both side walls of the
従って、車両12が、車両位置矯正区間94を通ると、保護輪40が、保護軌道14の両側壁に位置調整部材92に接触することにより、保護軌道14が形成する移動軌跡を通るように矯正される。そのため、車両12が、さまざまな外乱により、左右への位置ずれ、またはヨー角(車両の進行方向に対する車両の長手方向軸の傾き)の発生等を起こしていた場合は、この車両位置矯正手段90によって、初期の原点位置、あるいは所望の設定位置に矯正される。
車両位置矯正区間94は、駅のブラットフォーム96との間隔に合わせるため、各駅部に進入する手前の地点か、あるいは分岐箇所の手前、カーブの手前等が望ましい。
Therefore, when the
The vehicle position correction section 94 is preferably a point before entering each station, a point before a branching point, a point before a curve, or the like in order to match the distance from the station platform 96.
以上のように、本発明の第1実施形態によると、軌道情報判断手段84によって、軌道情報が直線部、曲線部、駅部、分岐部等のいずれかを判断して、通常走行手段86による運転、車両位置矯正手段90による運転、さらに、フェールセーフ手段88による運転を行うようにしたため、自動操舵走行の安全性、信頼性が向上するとともに、効率的な運転、高速運転を可能にすることができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the trajectory
また、保護輪40が、保護軌道14に接触して、保護輪40によって車両12を操舵する。すなわち、保護輪40と保護軌道14とによって車両12を案内するため、車両の操舵機構26に故障等が発生した場合でも、車両を安全保護し、確実に乗客を運ぶことができ、安全性、信頼性を確保できる。
また、タイロッド32、前後ステアリングアーム28、30によって、ステアリング機構を構成し、一方の前輪18へアクチュエータ36を作用させる構成であるため、左右輪の操舵が確実に行なわれる。
Further, the
Further, since the
さらに、保護輪40が装着された保護アーム42を、剛性の高いアクスルハウジング60の差動機構部56の下部にユニット化して支持するとともに、アクチュエータ36をユニット化し、台車枠62に取り付ける構造であるため組み立て作業、部品交換作業、メンテナンス作業の効率化を達成でき、さらにユニット化によって構造が簡素化されることから装置の軽量化を図ることができる。
Further, the
次に、第2実施形態について図9〜図10参照して説明する。第2実施形態は、操舵機構26の変形例を示すものであり、第1実施形態と同一の要素については、同一符号を用いて説明を省略する。
図9の平面説明図に示すように、基本的な操舵機構26は第1実施形態と同様である。ただし、連動ロッド46の位置を、アクチュエータ36が配置されている側とは、反対側に配設したものである。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 2nd Embodiment shows the modification of the steering mechanism 26, About the same element as 1st Embodiment, it abbreviate | omits description using the same code | symbol.
As shown in the plan view of FIG. 9, the basic steering mechanism 26 is the same as that of the first embodiment. However, the position of the interlocking
このように、配置することによって、左右のスペースを犠牲にするが、アクチュエータ36の大きさによっては、片側に連動ロッド46とアクチュエータ36とを上下に配置できない場合に有効である。また、第1実施形態で使用した2連球面ジョイント50のような部品を用いる必要がないため安価に構成できる。
In this way, the left and right spaces are sacrificed by the arrangement, but depending on the size of the
次に、第3実施形態について図11、図12参照して説明する。第3実施形態は、操舵機構26の変形例を示すものである。
図11、図12に示すように、保護アーム42の後端部と、左右輪の後ステアリングアーム30a、30bの後端部とを左右のサイドタイロッド98a、98bで結ぶ構成であり、それぞれの接合部は、球面ジョイント34の構造となっている。そして、保護アーム42の後端部にはアクチュエータ36が設けられており、保護アーム42を直接回動するようになっている。なお、アクチュエータ36は、リニアモータ等が用いられる。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The third embodiment shows a modification of the steering mechanism 26.
As shown in FIGS. 11 and 12, the rear end of the
本実施形態によると、保護アーム42をアクチュエータ36が直接作動するため、第1実施形態、第2実施形態のように連動ロッド46を介して保護アーム42にアクチュエータ36からの回動力を伝える構造に比べて、ロッドエンドや回転部の磨耗に伴うガタや、ロッドのたわみを防止し、制御遅れや、制御誤差を少なくすることができ、より制度の高い制御が可能になる。
また、連動ロッド46を不要とするため、メンテナンス上有利になるとともに、重量軽減を達成することができる。
According to the present embodiment, since the
Further, since the interlocking
図15に示すように、左右のサイドタイロッド98a、98bと、左右の後ステアリングアーム30a、30bとによって、アッカーマン・ジャント式のリンク機構を構成するためには、保護アーム42とサイドタイロッドとの連結点の位置について所定の条件を満足する必要がある。
図15(a)は、アッカーマンリンク機構の標準的な動きを示す説明図であり、車両を上から見た平面図である。下方矢印方向に旋回する場合のリンクの動きを示すものであり、垂直長さがHの左右のステアリンクアームが、長さLのタイロッドで連結されている場合に、内軌側の車輪がθ1の旋回角度のときに、外軌側の車輪がθ2の旋回開度となる関係である。
図15(b)、図15(d)は、本実施形態の保護アーム42を介在させた場合の関係を示している。
As shown in FIG. 15, in order to construct an Ackerman-Jant type link mechanism by the left and right
Fig.15 (a) is explanatory drawing which shows the standard motion of an Ackerman link mechanism, and is the top view which looked at the vehicle from the top. This shows the movement of the link when turning in the direction of the downward arrow, and when the left and right steer arms with a vertical length of H are connected by tie rods with a length of L, the wheel on the inner track side is θ when the first rotation angle, a relationship that the wheels of the curve outside is theta 2 of the turning opening.
FIG. 15B and FIG. 15D show the relationship when the
ここで、距離Hは、保護アーム42の回動中心を前輪18の中心軸線上の中央に位置させ、保護アーム42とサイドタイロッド98a、98bとの連結点までの垂直距離を示し、距離H’は、中心軸からステアリングアーム30a、30bとサイドタイロッド98a、98bとの連結点までの垂直距離を示し、距離Lは、左右のステアリングアーム30a、30b間の距離を示し、L1は、Lの2分割距離を示す。
図15(b)は、H=H’の場合を示し、図15(b)、図15(c)に示すように、仮想タイロッド長L2は式(1)の関係になるため、外軌側旋回角が、θ2’<θ2の関係となり、図15(a)に示すアッカーマンリンク機構の旋回角関係が得られない。
L2=2×√(L12−L32)<2×L1 (1)
図15(d)は、H<H’の場合を示し、図15(d)に示すように、タイロッド長L4は、L4>L1となり、外軌側旋回角はθ2である。このため、アッカーマンリンク機構の旋回角関係が得られる。
Here, the distance H indicates the vertical distance to the connection point between the
FIG. 15B shows the case of H = H ′. As shown in FIG. 15B and FIG. 15C, the virtual tie rod length L2 has the relationship of the expression (1), so the outer rail side The turning angle has a relationship of θ 2 ′ <θ 2 , and the turning angle relationship of the Ackermann link mechanism shown in FIG. 15A cannot be obtained.
L2 = 2 × √ (L1 2 −L3 2 ) <2 × L1 (1)
FIG. 15 (d) <it shows the case of H ', as shown in FIG. 15 (d), the tie rod length L4 is L4> H L1, and the outer rail side pivot angle is theta 2. For this reason, the turning angle relationship of the Ackermann link mechanism is obtained.
従って、保護アーム42とサイドタイロッド98a、98bとの連結点までの垂直距離Hを、中心軸線からステアリングアーム30a、30bとサイドタイロッド98a、98bとの連結点までの垂直距離H’よりも長く設定する必要がある。
これによって、左前輪18aと右前輪18bの旋回角度が適切に設定された操舵機構26を構成することができる。
Accordingly, the vertical distance H to the connection point between the
Accordingly, it is possible to configure the steering mechanism 26 in which the turning angles of the left
次に、第4実施形態について図13、図14参照して説明する。第4実施形態は、第3実施形態の操舵機構26の更なる変形例を示すものである。
図13、図14に示すように、第3実施形態のアクチュエータ36が保護アーム42の回転支持軸部100に組み込まれている。なお、アクチュエータ36は、モータ等の回転運動式のものを用いる場合には減速させる減速機構が一体に組み込まれた構造のものを使用する必要がある。
本実施形態のように、アクチュエータ36の回転支持軸100にこのように、アクチュエータ36を組み込むことによって、装置自体をコンパクトまとめることができ、重量軽減、精度向上、メンテナンス性を向上することができる。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment shows a further modification of the steering mechanism 26 of the third embodiment.
As shown in FIGS. 13 and 14, the
By incorporating the
次に、第5実施形態について図16、図17参照して説明する。第5実施形態は、第1、第2実施形態の保護輪40の配置の変形例を示すものである。
図16、図17に示すように、保護アーム42の前後に両端部それぞれにおいて左右に2個並列に保護輪40が配置されている。一台車あたり4輪の保護輪40を設ける。
このように、配置することで、保護軌道14の側壁に対して保護輪40が接触する側が決まり、進行方向が決まっていれば常に同じ方向の回転となるため、保護輪40の耐久性を向上することができ、さらに、耐久性が向上するため、部品の交換等の保守性を改善することができる。なお、第1、第2実施形態の保護輪40の場合には、前後1個の配置であるため、保護軌道14の側壁への接触する側によって、回転方向が異なるため、接触時に保護輪40に発生する相対回転速度は車両速度の2倍となり、耐久性が短くなる傾向がある。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 5th Embodiment shows the modification of arrangement | positioning of the
As shown in FIGS. 16 and 17, two
By arranging in this way, the side on which the
次に、第6実施形態について図18、図19参照して説明する。第6実施形態は、第5実施形態の保護輪40の配置のさらなる変形例を示すものである。
図18、図19に示すように、保護アーム42の前後に両端部それぞれにおいて左右に2個配置されている保護輪40を前後にずらして配置するものである。
このように配置することで、保護軌道14の幅が同じであれば、保護輪40の径を大きくすることができ、保護輪40の耐久性をさらな向上させることができる。また、逆に、同等の耐久性を得つつ、保護軌道14の幅を狭めることができるため、保護軌道14の軽量化を達成することができるとともに、敷設作業性を改善できる。さらに、幅を狭くすることができるため、曲線部の軌道の精度を向上することができる。
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 6th Embodiment shows the further modification of arrangement | positioning of the
As shown in FIGS. 18 and 19, two
By arranging in this way, if the width of the
次に、第7実施形態について図20、図21参照して説明する。第7実施形態は、保護軌道の変形例を示すものである。
図20、図21に示すように、保護軌道106が、I字形をしており、I字形鋼が路面15に敷設されている。そしてこの保護軌道106の両側に、I字形鋼を挟むように、左右の保護アーム42、42を平行に配置している。左右の保護アーム42、42は、保護アーム連結ロッド102によって、平行に動作するように構成されている。
リンク機構の構成は、図20、図21に示すように、第2実施形態を基に構成した例を示す。連動ロッド46は、右前輪の前ステアリングアーム28bの前端部と、右側の保護アーム42の前端近傍との間を連結している。
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 7th Embodiment shows the modification of a protection track | orbit.
As shown in FIGS. 20 and 21, the
As shown in FIGS. 20 and 21, the link mechanism is configured based on the second embodiment. The interlocking
本実施形態においては、保護軌道106の敷設幅が狭くできることから、軌道上に配設される信号線との取り合いに問題を生ずることがない。また、I字形の保護軌道106を設けることによって、保護軌道106の構造を簡素化でき、曲線部の曲げ加工がしやすく、軌道への敷設も容易となる。また、保護軌道106の敷設位置も、中央位置からずらして配置することができる。
なお、連動ロッド46の位置は、第1実施形態の様にアクチュエータと同一側に設けた構造のものでも同様の効果を有することはもちろんである。
In the present embodiment, since the laying width of the
Needless to say, the position of the interlocking
次に、第8実施形態について図22、図23参照して説明する。第8実施形態は、第7実施形態に対し、保護アーム42、保護輪40の変形例を示すものである。
図22、図23に示すように、I字形の保護軌道106を挟むように左右に保護輪40、40を配置し、左右の保護輪40、40を保護輪連結ロッド104で連結し、前後に配設される保護輪連結ロッド104、104間を保護アーム42で連結するものである。
リンク機構の構成は、図22、図23に示すように、第2実施形態を基に構成した例を示す。連動ロッド46は、右前輪の前ステアリングアーム28bの前端部と、保護アーム42の前端近傍との間を連結している。
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 8th Embodiment shows the modification of the
As shown in FIGS. 22 and 23, the
As shown in FIGS. 22 and 23, the link mechanism is configured based on the second embodiment. The interlocking
本実施形態においては、保護アーム42が、1本になったため、保護アーム42の構造が第7実施形態の2本必要な構造に比べて簡単になり重量を軽減することができる。また、第7実施形態に比べて、部品点数、回転部分が減るため、部品の交換等の保守性を改善することができる。
さらに、保護軌道14が、I形断面形状を有するため、車両12に転倒モーメントが発生しても、上部フランジが保護輪40の上下ストッパとなり、車両12の転倒に対して安全ストッパとしての機能を有することができる。
なお、連動ロッド46の位置は、第1実施形態の様にアクチュエータと同一側に設けた構造のものでも同様の効果を有することはもちろんである。
In this embodiment, since the number of the
Further, since the
Needless to say, the position of the interlocking
本発明によれば、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いずに、予め定められた軌道上を自動的に操舵して走行する軌道系の交通システムに対して、構造の簡素化、軽量化を達成でき、確実に安全を担保でき、かつ効率的な運転、および高速運転を可能とできるので、軌道系交通システムに適用されて有益である。 According to the present invention, it is possible to simplify the structure of a track-type traffic system that travels by automatically steering on a predetermined track without using a mechanical steering method using guide wheels, guide rails, or the like. And weight reduction can be achieved, safety can be surely ensured, and efficient driving and high-speed driving can be realized.
01 軌道
10 軌道系交通システム
12 車両
14、106 保護軌道
18 前輪
18a 左前輪
18b 右前輪
22 後輪
26 操舵機構
32 タイロッド
36 アクチュエータ
40 保護輪
42 保護アーム
46 連動ロッド
48 連動機構
82 制御手段
84 軌道情報判断手段
86 通常走行手段
88 フェールセーフ手段
90 車両位置矯正手段
98a、98b サイドタイロッド
102 保護アーム連結ロッド
104 保護輪連結ロッド
01 Track 10 Track-based
Claims (12)
車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、
前記軌道の走行路面上もしくは路面内に走行方向に沿って設置される保護軌道と、
車両の前部および後部に設置される車軸の下部に車両前後方向に延びその中央部が回動自在に支持される保護アームと、
前記保護アームの前後両端部に設けられ前記保護軌道に沿って非接触で移動する保護輪と、
車両の走行中に前記保護輪を前記前輪または後輪の操舵方向と同一の方向を向くように前記操舵機構と連動させる連動機構と、
自車位置情報から軌道が直線部、曲線部、または分岐部等を判断する軌道情報判断手段を有し、該軌道情報判断手段によって判断された軌道情報に応じて前記操舵機構への自動操舵指令のオンとオフとを制御する制御手段とを備え、前記自動操舵指令がオフのときには前記保護輪の保護軌道への接触によって車両を操舵するようにしたことを特徴とする軌道系交通システム。 In an orbital transportation system for vehicles traveling along a predetermined track,
A steering mechanism for automatically steering the front and rear wheels of the vehicle with an actuator;
A protective track installed along the traveling direction on or within the traveling surface of the track; and
A protective arm that extends in the vehicle front-rear direction at the lower part of an axle installed at the front and rear of the vehicle, and whose central part is rotatably supported;
A protection wheel that is provided at both front and rear ends of the protection arm and moves in a non-contact manner along the protection track;
An interlocking mechanism for interlocking with the steering mechanism so that the protective wheel is directed in the same direction as the steering direction of the front wheel or the rear wheel during traveling of the vehicle;
There is track information determining means for determining whether the track is a straight line portion, a curved portion, a branching portion or the like from the own vehicle position information, and an automatic steering command to the steering mechanism according to the track information determined by the track information determining means And a control means for controlling on / off of the vehicle, and when the automatic steering command is off, the vehicle is steered by contact of the protective wheel with the protective track .
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