(57)【要約】【課題】  特別な制御を必要とすることなく鉄道車両を常に水平に保って昇降させることができ、駆動手段のコストや配置スペースについても有利な装置を提供する。【解決手段】  固定された水平の底部部材１１と、鉄道車両Ａを載せる支持部材１４を有する水平の上辺リンク１３と、鉛直面内で揺動する互いに平行かつ同一長さの複数の揺動リンク１２とが連結された平行リンク機構１０を含めて構成し、その平行リンク機構１０を変位させることにより上記支持部材１４とともに車両Ａを昇降させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両を昇降させる車両持ち上げ装置であって、
固定された底部部材と、車両を載せる支持部材を有する上辺リンクと、鉛直面内で揺動する互いに平行かつ同一長さの複数の揺動リンクとが連結された平行リンク機構を有し、その平行リンク機構を変位させることにより上記支持部材とともに車両を、底部部材と平行を保ったまま昇降させることを特徴とする車両持ち上げ装置。
【請求項２】
上記平行リンク機構のうち上記の上辺リンクまたは揺動リンクにロープが接続されていて、そのロープを牽引することにより、平行リンク機構を変位させて車両を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の車両持ち上げ装置。
【請求項３】
上記ロープがガイドに添って牽引されることを特徴とする請求項２に記載の車両持ち上げ装置。
【請求項４】
上記ロープが添う上記ガイドが、上記平行リンク機構の側方で、上記揺動リンクの揺動軌跡に沿った鉛直面内に設けられていて、下方部分が鉛直に近く上方部分が水平に近い曲線状のロープ案内部を有することを特徴とする請求項３に記載の車両持ち上げ装置。
【請求項５】
上記平行リンク機構のうち上記の上辺リンクまたは揺動リンクに動滑車が取り付けられていて、その動滑車に上記のロープが掛けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の車両持ち上げ装置。
【請求項６】
上記平行リンク機構のうち上記の揺動リンクが、上記上辺リンクの長さ方向と直角な方向から見た形状が、鉄道車両を配置できる空間を内側に有するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両持ち上げ装置。
【請求項７】
鉄道車両を上下複数段に保管する立体車庫における車両格納手段として、または、本線レールに続く導入路から上記立体車庫の各段の高さに車両を昇降させる昇降手段として、使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両持ち上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
請求項に係る発明は、鉄道車両を上下複数段に保管すること等を目的として昇降させる車両持ち上げ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両のための車庫は、地上に平面的に車両を保管するよう構成されるのが一般的である。しかし近年、都心部では、土地の有効活用等の観点から、上下複数段に車両を保管する立体車庫の有用性が見直されている。そのような立体車庫に車両を保管する場合、車両を昇降させるための装置が、立体車庫の内部またはその前後の部分に設けられる。
【０００３】
立体車庫については下記の特許文献１・２等に記載がある。文献１・２のいずれにおいても、立体車庫の車両格納部分の前部に、車両を昇降させる昇降装置が設けられている。たとえば特許文献１では、図４のように、複数台の巻上げ機６を用い、車両Ａを吊り上げて昇降させる装置Ｗが立体車庫Ｖの前部にある。また特許文献２では、図５のように、複数の油圧シリンダ７により車両Ａを押し上げて昇降させる装置Ｙが、やはり立体車庫Ｘの格納部分の前部に設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０５２６号公報
【特許文献２】特開平１０−２５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に示す昇降装置のように、複数台の巻上げ機により車両を吊り上げて昇降させる場合、多数の巻上げ機が必要であって、コストおよび配置スペースの課題がともなううえ、車両が傾くのを防ぐための制御上の課題が付随する。つまり、車両を水平に保って昇降させるために、各巻上げ機の巻上げ速度を適正にコントロールする必要があって制御が容易でなくなる。
【０００６】
また、図５の昇降装置のように複数台の油圧シリンダを用いて車両を昇降させる場合にも、昇降時に車両を水平に保つべく油圧シリンダの速度を正確に同期させねばならない。図５の例では油圧シリンダの数が少ないが、架構（図中の符号８）を小型化し軽量化するためには多数の油圧シリンダが必要になり、図４の場合と同様にコストや配置スペース、および制御面での課題が深刻になる。
【０００７】
請求項に係る発明は、上記のような課題を解決する手段として、従来の昇降装置に代わる好ましい車両持ち上げ装置を提供し、コストや配置スペース、および上記した制御上の課題を解決しようというものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項に係る発明の車両持ち上げ装置は、鉄道車両を昇降させるもので、固定された底部部材と、車両を載せる支持部材を有する上辺リンクと、鉛直面内で揺動する互いに平行かつ同一長さの複数の揺動リンクとが連結された平行リンク機構を含めて構成し、その平行リンク機構（の揺動リンクと上辺リンク）を変位させることにより、上記支持部材とともに（支持部材を平行に移動して）車両を昇降させることを特徴とする。なお、平行リンク機構（平行クランク機構とも呼ばれる）とは、長さの等しいリンクを対向する辺に配置し、一平面内で平行四辺形を形成するよう複数のリンクをピンにて連結した機構をいう。発明の装置における平行リンク機構は、底部部材（リンク状の部材であってもよいが、地面またはそれと一体の物であってもよい）を固定したうえ、それに対向する上方位置に上辺リンクを配置（たとえば水平または水平に近い姿勢に配置）し、それらの間を複数の揺動リンクで連結して平行四辺形を形成したものである。
【０００９】
この装置では、上記の上辺リンクまたは揺動リンクに力を加えると平行リンク機構が変位し、上辺リンクが傾くことなく平行移動して高さを変える。上辺リンクには上記のとおり支持部材を設けて鉄道車両を載せられるようにするので、上記のように平行リンク機構を変位させることにより車両を昇降させ得るわけである。なお、上記の支持部材としては、車輪を載せるレールを設けてもよいが、車輪以外の車体の一部を支える受け台を配置してもよい。さらに、車両自体で上辺リンクの主要部を構成させることにしてもよい。
上記した平行リンク機構の作用により、この装置では、特別な制御を行わなくとも、上記上辺リンクの支持部材上に載せられた車両をつねに水平に保って昇降させることができる。また、平行リンク機構を変位させるには、揺動リンクの一つか上辺リンクかに力を加えれば足り、すべての揺動リンク等に力を加えるには及ばないため、駆動手段とする巻上げ機や流体圧シリンダ等の数を少なくすることができる。一台の巻上げ機で同時に全平行リンク機構を変位させることも可能である。このように駆動手段の数を少なくできると、設備コストを削減できるうえ、駆動手段やその周辺機器の配置スペースに余裕ができるというメリットがある。
なお、揺動リンクは鉛直に近い状態から水平に近い状態まで起伏させて使用するのが一般的だが、そのような揺動範囲をせまくして使用することも可能である。また、揺動リンクを長尺のものにすれば、揺動範囲を区切ることにより３段以上の各高さレベルにて車両を支持するよう構成することもできる。
【００１０】
とくに、上記平行リンク機構のうち上記の上辺リンクまたは揺動リンクにロープを接続し、そのロープを牽引することにより平行リンク機構を変位させて車両を上昇させるようにすると好ましい。
車両を昇降させるべく平行リンク機構を変位させるには、上辺リンクまたは揺動リンクに何らかの駆動手段によって力を加えればよい。しかし上記のように、上辺リンクまたは揺動リンクにロープを接続し、それを巻上げ機等にて牽引することにより力を加えるのが好ましい。なぜなら、平行リンク機構が変位するとき上記の上辺リンクまたは揺動リンクの各部は鉛直方向にも水平方向にも変位するため、フレキシブルなロープを介して力を伝達するのに適しているからである。ロープによって力を伝達するなら、巻上げ機など駆動手段の設置位置を比較的自由に選定できる、という利点もある。
【００１１】
上記ロープを、ガイドに添って牽引されるように設けるととくに好ましい。
ロープをガイドに添わせると、平行リンク機構に加える力の向きとは異なる任意の方向からロープを牽引することができる。そのため、巻上げ機等の駆動手段を任意の位置に設置することが可能になる。
【００１２】
上記ロープを添わせる上記のガイドは、上記平行リンク機構の側方（つまり、同機構に近い位置で、同機構の変位する範囲と同等の高さ）で上記揺動リンクの揺動軌跡に沿った鉛直面内に設け、下方部分が鉛直に近く上方部分が水平に近い曲線状のロープ案内部を有するものにするのがよい。図２に示すガイド２１はその一例である。
このようなガイドにロープを添わせると、平行リンク機構を変位させるための力を効率的に作用させることができる。その理由はつぎのように説明できる。
i)  平行リンク機構を変位させて上辺リンクを昇降させる場合、上辺リンクや揺動リンクの各部は円弧を描きながら変位し、低位置では鉛直に近い方向に、高位置では水平に近い方向に移動するのが一般的である、
ii)  上記のようなガイドに添わせたロープを上辺リンクまたは揺動リンクに接続して牽引すると、そのリンクが変位するに連れてロープとリンクとの接続部分が上記i)のように移動するため、リンクが下方位置にあるときはロープの張力を上向きにそのリンクに作用させ、リンクが上方へ変位したときにはロープの張力を水平に近い向きに作用させることになる、
iii)  つまり、ロープの張力を、上辺リンクまたは揺動リンクの移動方向（またはそれに近い方向）に作用させ得るため、リンクの移動に寄与しない分力を小さくして、張力の多くを、リンクの移動すなわち平行リンク機構の変位のために効率的に利用することができる。
【００１３】
上記平行リンク機構のうち上記の上辺リンクまたは揺動リンクに動滑車を取り付け、その動滑車に上記のロープを掛けることにするとさらに好ましい。図２の例でも、動滑車２３にロープ２０を掛けている。
そのように動滑車を使用すると、動滑車を使用せずにロープをリンクにつなぐ場合に比べて必要なロープの張力を半分にし、または、他の動滑車をさらに組み合わせて使用する場合には半分以下にすることができる。それにより、駆動手段に必要なコスト等を低減することができる。
【００１４】
上記平行リンク機構のうち上記の揺動リンク（の全数または一部）について、上記上辺リンクの長さ方向と直角な方向から見た形状をその内側に鉄道車両を配置できる空間を有するものにするととくに好ましい。たとえば図３（ａ）・（ｂ）に示す揺動リンク１２・１２’は、そのような形状にしたものの例である。
図３（ａ）の例では、揺動リンク１２を門型形状（上方の水平部とその両側の鉛直部とが連続している形状）としている。そして揺動リンク１２の水平部に、連結ピンを介して上辺リンク１３を連結している。揺動リンクをそのような形にすると、車両の一編成を上辺リンクの支持部材上に載せて昇降させ得るだけでなく、車両一編成を上昇させたとき、その下の空間に別の車両を保管したり走行させたりすることが可能になる。そしてそれにより、一定面積の土地に多数の車両を保管し、または立体車庫に対する車両の受け渡しを能率的に行うことができる。
図３（ａ）の例では、地震時などで左右の力を受けたとき水平力に耐えるために門型ラーメン構造としているが、底部部材との結合部にスペースがある場合は、図３（ｂ）のように揺動リンク１２’を自立型柱構造とする形式も有効である。その場合、鉛直部のみを有する揺動リンク１２’の上部に、ピンを介してパレット状の上辺リンク１３’を連結する。
【００１５】
上記の車両持ち上げ装置は、鉄道車両を上下複数段に保管する立体車庫における車両格納手段として使用でき、または、本線レールに続く導入路から上記立体車庫の各段の高さに車両を昇降させる昇降手段としても使用することができる。
前者のように使用するためには、たとえば図４または図５の例においては立体車庫ＶまたはＸの内部に車両持ち上げ装置を設置する。また後者のように使用するためには、たとえば図４・図５の例に示す昇降装置ＷまたはＹの車両格納部分として上記の車両持ち上げ装置を設置するとよい。一定面積の土地に多数の車両を保管し、または立体車庫に対する車両の受け渡しを能率的に行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
発明の車両持ち上げ装置によれば、特別な制御を行わなくとも、平行リンク機構の作用により鉄道車両を水平に保って昇降させることができる。駆動手段の数を少なくして設備コストや配置スペースを削減することもできる。
ロープを牽引することにより平行リンク機構を変位させ、とくに上記ロープをガイドに添って牽引するようにすると、駆動手段の設置位置についての自由度がさらに拡大する。また、ロープを添わせる上記のガイドを適切な位置に設けるとともに、そのガイドに適切な形状のロープ案内部を設けるなら、駆動手段の力を平行リンク機構に効率的に作用させることができ、駆動手段を小型化・低コスト化・省エネ化することができる。平行リンク機構のリンクに動滑車を取り付け、その動滑車にロープを掛けることにすると、駆動手段の小型化・低コスト化・省エネ化をさらに進めることができる。
平行リンク機構のうち揺動リンクの形状等を適切にすれば、車両の保管や受渡しをとくに能率的に行うことができる。立体車庫の車両格納手段としても、また立体車庫の各段の高さに車両を昇降させる昇降手段としても、発明の装置は有意義な効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】発明による車両持ち上げ装置１について全体を示す側面図である。鉄道車両Ａを持ち上げた状態を示している。
【図２】図１におけるII部の拡大図である。車両Ａを持ち上げる前の状態を実線で示している。
【図３】図１におけるIII−III矢視図であり、車両Ａを持ち上げた状態を実線で示している。図３（ａ）は揺動リンクを門型構造にした例、同（ｂ）は揺動リンクを自立型柱構造にした例を示す（左右対称ゆえ同（ｂ）では右半分の図示を省略している）。
【図４】車両を昇降させる従来の装置を含む立体車庫等の側面図である。
【図５】車両を昇降させる従来の他の装置を含む立体車庫等の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図３に発明の一実施形態を紹介する。図示の車両持ち上げ装置１は、一編成の鉄道車両Ａを昇降させ、上段・下段の二段階のうちいずれかの高さに支持することのできる装置である。この装置１を、たとえば図４・図５における昇降装置ＷまたはＹに代えて設置することにより、上下二段に格納部分を有する立体車庫（たとえば図４・図５の符号Ｖ・Ｘ）への車両Ａの受け渡しを容易にする。
【００１９】
図１に示すように、車両持ち上げ装置１では、複数の平行リンク機構１０を車両Ａの長さ方向に並べて連続的に配置している。平行リンク機構１０はそれぞれ、地上に固定した水平の底部部材１１と、車両支持部材としてのレール１４を有する水平の上辺リンク１３と、鉛直面内で揺動する互いに平行かつ同一長さの複数の揺動リンク１２とを、平行四辺形をなすようにピン結合したものである。各機構１０における揺動リンク１２の数は、上辺リンク１３の長さに合わせて２本または３本としている。
【００２０】
各平行リンク機構１０では、揺動リンク１２に力を加えることにより、すべての揺動リンク１２と上辺リンク１３とが変位する。その際、揺動リンク１２は、ほぼ水平に伏した状態とほぼ鉛直に起立した状態との間で、底部部材１１に対する連結ピン１２ａ（図２を参照）を中心に揺動する。揺動リンク１２の揺動により、上辺リンク１３は、円弧状の軌跡を描きながら移動して、水平のまま傾くことなくレール１４とともに車両Ａを昇降させる。図示の車両持ち上げ装置１では、各機構１０における上辺リンク１３同士を連結することにより、すべての機構１０の上辺リンク１３が、水平を保って同時に上記移動をするようにしている。
【００２１】
図３（ａ）・（ｂ）は、平行リンク機構１０等を、車両Ａ（および上辺リンク１３・レール１４）の長さ方向と直角な方向から見た図である。揺動リンク１２は、図３（ａ）のように門型に形成し、起立状態にあるとき、その内側、すなわち水平部分の下であって左右の鉛直部分の間に、別の（持ち上げた車両Ａとは別の）鉄道車両を、レール１４とは別に底部部材１１上に設けたレールを用いて通せるよう、寸法を定めている。レール１４を有する上辺リンク１３は、揺動リンク１２の上部の水平部分にピン結合させているが、起立時の機構１０の高さ寸法を抑制できるよう、揺動リンク１２の一部に凹部１２ｂを形成し、そこに上辺リンク１３を通している。
図３（ｂ）は、揺動リンク１２’を図３（ａ）のような一体的な門型には形成せずに、縦向きの部材のみからなるいわば自立型柱構造とした例である。揺動リンク１２’の下部には、左右方向への安定性を高めるために大きめの幅をもたせたうえ、連結ピン１２ａにて底部部材１１に連結している。そしてその揺動リンク１２’の上部に、別のピンを介してパレット状の上辺リンク１３’を連結する。この例でも、揺動リンク１２’が起立状態にあるとき、その内側に別の鉄道車両を進入させることができる。
【００２２】
それぞれの平行リンク機構１０では、いずれかの揺動リンク１２（または１２’。以下同様）を、図２に示すワイヤロープ２０で引く（または戻す）ことにより起伏させることとしている。各機構１０の揺動リンク１２につないだワイヤロープ２０は、図１の右方に設置した巻上げ機（図示省略）によって牽引する。その巻上げ機として図１の例では７台を設置し使用している（ただし、巻上げ機を１台のみとして全ワイヤロープ２０に同時に同等の牽引を与えるようにするのもよい）。各機構１０の上辺リンク１３（または１３’。以下同様）同士が連結されているため、各巻上げ機について特別な速度制御等をしなくとも、各機構１０は同時に変位して上辺リンク１３は水平のまま昇降する。
【００２３】
ワイヤロープ２０は、巻上げ機の牽引力が小さくても揺動リンク１２を起立させることができるよう、つぎのように取り付けている。
i)  まず、上記の巻上げ機と揺動リンク１２との間において、図１・図２に示すガイド２１にワイヤロープ２０を添わせている。ガイド２１は、図３のように揺動リンク１２のすぐ外側に設けて機構１０に接近させ、かつ揺動リンク１２の揺動変位する高さと同等の高さに配置して鉛直に固定する。また図２のように、ワイヤロープ２０に接する案内部２１ａは、連結ピン１２ａを中心とする円弧面とし、揺動リンク１２の揺動端付近の揺動軌跡に沿うようにする。ワイヤロープ２０をこのようなガイド２１に添わせると、揺動リンク１２が下方に伏せた状態にあるときはワイヤロープ２０の張力を上向きに作用させ、揺動リンク１２が上方へ変位したときには張力を横向き（図示右方）に作用させて、揺動リンク１２を含む機構１０に対して巻上げ機の出力を効率的に伝えることができる。
【００２４】
ii)  図２のように、揺動リンク１２における揺動端に近い部分に滑車（動滑車）２３を取り付け、ワイヤロープ２０は、この滑車２３に掛けたうえ、ガイド２１の上方端付近に設けた固定点２２に先端部を結び付けている。このようにすると、滑車２３を使用しない場合に比べて、必要なロープの張力を半分にすることができる。なお、滑車２３の前後のワイヤロープ２０同士が擦れ合わないよう、ガイド２１上に案内プーリ（図示省略）を配置するなどして、一方のワイヤロープ２０を他方から浮かすようにするとよい。
【００２５】
以上のように構成した車両持ち上げ装置１によれば、巻上げ機のそれぞれを駆動するとき、特別な制御を行わなくとも、上辺リンク１３やその上のレール１４を水平のまま昇降させることができ、鉄道車両Ａをつねに水平に保って上段・下段のいずれかの高さに支持することが可能である。したがって、上下二段に格納部分を有する立体車庫がこの装置１に隣接している場合、各段の格納部分に対する車両Ａの受け渡しを円滑に実施することができる。
なお、上に紹介した車両持ち上げ装置１は、立体車庫内の車両格納部分として設ける場合にも、上下二段の高さへの車両Ａの昇降やその入出庫を円滑に行って、有意義な効果を発揮する。
【符号の説明】
【００２６】
１    車両持ち上げ装置
１０    平行リンク機構
１１    底部部材
１２・１２’    揺動リンク
１３・１３’    上辺リンク
１４    レール（支持部材）
２０    ワイヤロープ
２１    ガイド
２３    滑車（動滑車）
Ａ    鉄道車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010185196.tif 000007