【手続補正書】
【提出日】平成17年6月30日(2005.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  タイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両、該デュアルモード車両用走行モード変換構成体及び該変換構成体を用いたデュアルモード交通システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】  車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設けたことを特徴とするタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
【請求項２】  車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設け、前記車両の前後側に位置して左右両側にレール検知センサを設けたことを特徴とするタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
【請求項３】  前記車輪は、前記タイヤのホイールハブに設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両。
【請求項４】  請求項１又は２記載のタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両の走行モードを変換するための構成体であって、前記車輪が走行する軌道の途中に位置して、前記タイヤが走行する走行面を有するタイヤ走行区間を形成し、かつ該タイヤ走行区間の前後側で前記軌道の幅方向両側には、道床面から該タイヤ走行区間の走行面に続く上り走行傾斜面と、該走行面から道床面に続く下り走行傾斜面を有するモード変換区間を形成してなるデュアルモード車両用走行モード変換構成体。
【請求項５】  請求項１又は２記載のデュアルモード車両と、請求項４記載のデュアルモード車両用走行モード変換構成体と、前記デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を含んで構成し、前記デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介して前記デュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換するようにしてなるデュアルモード交通システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスやトラック等の車両であってタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両、また該デュアルモード車両が走行しながらタイヤ走行と車輪走行のモード変換を可能にするデュアルモード車両用走行モード変換構成体及びデュアルモード車両交通システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軌道と道路の双方を走行可能な車両は一般に「軌陸車」の名称で呼ばれ、鉄道の地上設備の保守点検用に広く用いられているもので、その構成は道路走行用車輪であるタイヤとその車軸からなる機構とは別に軌道走行用車輪とその車軸からなる走行機構を備えたものが一般的である。そして、軌陸車の走行方式として、例えば特開平１１−２０９０８７には「軌陸車の軌道走行用車輪を、道路走行時はタイヤより上部に格納し、軌道走行時には下降させてタイヤを浮かせた状態にして車輪を軌道に載せる可動式の走行装置」が開示されている。
【０００３】
また、軌陸車の駆動方式としては、例えば特開２００１−２３３０３１公報に開示される「走路走行用タイヤから直接に又はローラを介して軌道走行用車両に駆動力を伝達して軌道用車輪を走行させる方法」、或は「道路走行用の動力源とは別に軌道走行用の電動機や油圧モータ等の動力源を備える方法」が知られている。
【０００４】
そして、上述した従来の車両を道路から軌道に、またその逆に走行方法を変換する場合は、踏切等のように道路と軌道が交差する場所や道路と軌道が隣接する場所で車両を軌道上に載り上げた状態にし、運転手場合によっては補助車も加わって軌道との位置関係を目視確認しながら軌道走行用車輪を降下させて車輪が軌道に載ったことを確認した後、軌道走行に移行するようになっている。また、軌道から道路に走行方法を変換する場合もこの逆の操作を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した道路と軌道の双方を走行可能な車両には、以下の欠点がある。第１は、道路走行時には車輪を上昇させ、軌道走行時には車輪を下降させてタイヤを上昇させる走行方法では、走行しながらの走行モードの変換は不可能で必ず一旦停車しなければならず、走行時間に無駄が生じるという欠点、軌道に対する車輪の位置決めに時間が掛るし相応の熟練を要するという欠点、車両の機構が複雑になり車両コストが嵩むという欠点である。第２は、車輪を上昇させて格納する構造にした場合、昇降動作や格納スペースを考慮すると車輪径を大きくできないという制約があり、このため脱線防止等の走行安全性から低速走行の用途に限定されることである。
【０００６】
第３は、駆動方法として走路走行用タイヤから直接に又はローラを介して軌道走行用車両に駆動力を伝達して軌道用車輪を走行させる方法は、駆動力の伝達効率が低いし歯車伝達に比べて安定性に欠けるという欠点である。第４は、電動機等により車輪を直接駆動する方法では、駆動力に制約があるので高い速度を出せないという欠点である。第５は、道路走行と軌道走行の変換作業は手動による作業であるため、作業に多くの手間と長い時間が掛るという欠点である。このため、バス等の車長の長い車両ではリフトアップさせる等の大型設備を使用しないと軌道と道路の間の走行モードの変換は不可能なことである。最後に、１の車体に道路走行機構と軌道走行機構を独立して搭載することは、車両全体の機構が複雑になるし走行時の制御も複雑になり、また車両の重量増加とコスト増大になるという欠点、保守点検やメンテナンスコストが嵩むという欠点がある。かくして、その機動性や安全性から旅客等の輸送に利用することは不可能であった。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑みなされたもので、タイヤと車輪を同軸に設けることにより車両構成が単純なタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両を提供し、またタイヤと車輪による異走行モードの変換を走行しながら行うことができるので一般車道と軌道の出入りを円滑かつ自由に行うことができるし、軌道分岐器等の設備を不要にできるデュアルモード車両用走行モード変換構成体及びこの変換構成体を用いたデュアルモード交通システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために構成された請求項１に記載の本発明を構成する手段は、車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設けたものからなる。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明を構成する手段は、車体の前後に車軸を介してタイヤを備えた車両において、前記タイヤより小径の軌道走行用車輪を該タイヤと同一軸心上に設け、前記車両の前後側に位置して左右両側にレール検知センサを設けたものからなる。
【００１０】
そして、前記車輪は、前記タイヤのホイールハブに設ける構成にするとよい。
【００１１】
また、請求項１又は２記載のタイヤと車輪による両走行モードが可能なデュアルモード車両の走行モードを変換するための構成体であって、前記車輪が走行する軌道の途中に位置して、前記タイヤが走行する走行面を有するタイヤ走行区間を形成し、かつ該タイヤ走行区間の前後側で前記軌道の幅方向両側には、道床面から該タイヤ走行区間の走行面に続く上り走行傾斜面と、該走行面から道床面に続く下り走行傾斜面を有するモード変換区間を形成したものからなる。
【００１２】
更に、請求項５の本発明を構成する手段は、請求項１又は２記載のデュアルモード車両と、請求項４記載のデュアルモード車両用走行モード変換構成体と、前記デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を含んで構成し、前記デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介して前記デュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換するようにしたことにある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図１乃至図６は第１の実施の形態を示す。なお、以下の説明において、タイヤで走行する車両が通行する施設を車道５１、車輪で走行する車両が通行する施設を軌道（レール）５６と称する。図１及び図２において、１は車道５１を走行する四輪自動車であるデュアルモードバス、２は該バス１を構成する車体を示し、該車体２のシャシー３に懸架装置４を介して設けた前車軸５に一対の前輪タイヤ６、６が軸支してあり、該前輪タイヤ６、６は前車軸５に連結した操縦装置７により操作するようになっている。８、８は一対の後輪タイヤで、該後輪タイヤ８、８は図示しない懸架装置を介してシャシー３に設けた後車軸９に軸支してあり、エンジン１０から動力伝達装置１１を介して駆動されるようになっている。
【００１４】
１２、１２、・・は軌道５６を走行する４個の車輪で、該各車輪１２は前記前輪タイヤ６、６及び後輪タイヤ８、８のホイールハブ６Ａ及び８Ａにボルトで締着することにより前輪タイヤ６及び後輪タイヤ８に対して同一軸心上に設けてある。ここで、該各車輪１２は、図３に示すようにその半径Ｌ1 が前輪及び後輪タイヤ６、８の半径Ｌ2 より小径に設定してあり、その差はレール５６の高さに対して若干値を大きくしてある。この半径差により、前輪及び後輪タイヤ６、８が車道５１を走行する場合、車輪１２は路面５１Ａから確実に離間するようにしてある。かくして、デュアルモードバス１は車道５１は前輪及び後輪タイヤ６、８によるタイヤ走行モードで、軌道５６は４個の車輪１２、１２、・・による車輪走行モードでの走行が可能に構成してある。
他面、車輪１２の半径はレール５６の高さの制限内で従来技術の車輪より大きく設定できるので、走行安定性と乗り心地を向上することができる。
【００１５】
なお、１３、１３、・・は車体２の前後側に位置して左、右両側に出没可能に設けた４個のガイドローラで、該各ガイドローラ１３は後述するガイドウエイ６４に案内されることによりデュアルモードバス１の走行方向を誘導するようになっている。
【００１６】
本実施の形態に係るデュアルモードバス１は上述の構成からなるが、次に当該バス１が車道５１を走行するタイヤ走行モードと軌道５６を走行する車輪走行モードの両走行モード間の変換を走行しながら可能にする車両用走行モード変換構成体について説明する。先ず、車道５１と軌道５６の高さ関係について説明すると、一般に車道５１は軌道５６のレール面５６Ａより低い位置にある。これは、軌道５６の敷設に当たっては地盤に盛土した上に道床５７を形成し、この道床面５７Ａ上に軌道５６を敷設することによる。
【００１７】
図４及び図５は、車道５１と軌道５６が交差する区域、例えば踏切部を示す。６１は該踏切部に形成したタイヤ走行区間で、該タイヤ走行区間６１は車道５１に対して軌道５６を埋設して敷設してタイヤ走行面６１Ａが軌道５６のレール面５６Ａと略同一面となるようにしてあり、タイヤ走行面６１Ａはコンクリートやアスファルトによって平坦に舗装してある。
【００１８】
６２は前記タイヤ走行区間６１の前側、即ちデュアルモードバス１の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間６１の手前側に形成した一側モード変換区間を示す。該一側モード変換区間６２にあっては、軌道５６の両側にレール面５６Ａに対して低い位置にある道床面５７Ａからタイヤ走行区間６１のタイヤ走行面６１Ａに続く上り走行傾斜面６２Ａ、６２Ａが形成してある。
【００１９】
また、６３はタイヤ走行区間６１の前側、即ちデュアルモードバス１の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間６１の先方側に形成した他側モード変換区間を示す。該他側モード等面区間６３にあっては、タイヤ走行面６１Ａから軌道５６の両側に位置する道床面５７Ａに続く下り走行傾斜面６３Ａ、６３Ａが形成してある。
【００２０】
そして、上記一側モード変換区間６２と他側モード変換区間６３に位置して、軌道５６の両側には前記ガイドローラ１３、１３、・・が転動することによりデュアルモードバス１を誘導する一対のガイドウエイ６４、６４が立設してある。
【００２１】
走行モード変換構成体は上述の構成からなるが、次にデュアルモードバス１が車輪走行モードからタイヤ走行モードに変換する作用について説明する。図５及び図６（イ）に示すように、車輪１２、１２、・・によって軌道５６を矢示イ方向に走行するデュアルモードバス１Ａは一側モード変換区間６２に進入して更にタイヤ走行区間６１に近付くと、先ず前輪タイヤ６、６が上り走行傾斜面６２Ａ、６２Ａに乗り上げ、次いで後輪タイヤ８、８が上り走行傾斜面６２Ａ、６２Ａに乗り上げる。この場合、走行の安全を維持するために、ガイドローラ１３、１３、・・を車体２から突出させ、ガイドウエイ６４に転動させることによりデュアルモードバス１Ｂを誘導する（図６（ロ）参照）。そして、前、後輪タイヤ６、８に対して小径の車輪１２はデュアルモードバス１Ａが更に進行することにより軌道５６のレール面５６Ａから離間し、デュアルモードバス１Ｂはタイヤ走行モードになる。そして、タイヤ走行区間６１に進入すると、図６（ハ）に示すようにタイヤ走行面６１Ａとレール面５６Ａは略同一面にしてあるから、デュアルモードバス１Ｃは踏切部から一般車道へ円滑に走行することができる。
【００２２】
上記とは逆に、デュアルモードバス１を車道５１から軌道５６に乗り入れる場合は、操縦装置７による前輪タイヤ６、６の操作及びガイドローラ１３とガイドウエイ６４の誘導によりデュアルモードバス１をタイヤ走行区間６１から軌道５６の正面に位置決めしたら、他側モード変換区間６３に進行する。デュアルモードバス１は前輪タイヤ６から後輪タイヤ８の順で下り走行傾斜面６３Ａを下降することにより、車輪１２が軌道５６に乗り上げ、遂には前、後輪タイヤ６、８が下り走行傾斜面６３Ａから離間することにより車輪走行モードに変換する。
【００２３】
次に、図７乃至図１１は第２の実施の形態を示す。なお、第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。図７及び図８はデュアルモードバス２１を示し、その特徴とするところは、ガイドローラ１３に替え、車体２の前後側に位置して左、右両側に４個のレール検知センサ２２、２２、・・を設けたことにある。
【００２４】
図９及び図１０は、例えば単線区間の途中に設けられ、デュアルモードバス２１が行違い可能なスペースに形成された行違い部７１を示す。該行違い部７１は幅方向両側にステップ７２、７２、中央に分離帯７３が設置してある。そして、行違い部７１の前、後側で軌道５６、５６は分断され或はコンクリートによる埋め殺し等の手段により断線した状態にしてある。
【００２５】
８１は前記行違い部７１に形成したタイヤ走行区間を示し、該タイヤ走行区間８１はデュアルモードバス２１のタイヤ走行面８１Ａになるように、行違い部７１の表面をコンクリート或はアスファルトによって平坦に舗装してある。
【００２６】
８２は前記タイヤ走行区間８１の前側、即ちデュアルモードバス２１の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間８１の手前側に形成した一側モード変換区間を示す。該一側モード変換区間８２にあっては、軌道５６の両側に位置してレール面５６Ａに対して低い位置にある道床面５７Ａからタイヤ走行面８１Ａに続く上り走行傾斜面８２Ａ、８２Ａが形成してある。
【００２７】
また、８３はタイヤ走行区間８１の先方側、即ちデュアルモードバス２１の進行方向である矢示イ方向においてタイヤ走行区間８１の先方側に形成した他側モード変換区間を示す。該他側モード変換区間８３にあっては、タイヤ走行面８１Ａから軌道５６の両側に位置して道床面５７Ａに続く下り走行傾斜面８３Ａ、８３Ａが形成してある。
【００２８】
なお、図９及び図１０において、８４、８４はタイヤ走行区間８１から一側モード変換区間８２及び他側モード変換区間８３の間にかけて、行違い部７１及び軌道５６、５６の両側に立設した車両案内用のガイドウエイを示す。
【００２９】
本実施の形態に係る走行モード変換構成体は上述の構成からなるもので、その作用は第１の実施の形態における走行モード変換構成体と基本的に異なるところはない。即ち、軌道５６を走行する図１１（イ）に示すデュアルモードバス２１Ａは、一側モード変換区間８２の上り走行傾斜面８２Ａに乗り上げ、更に一側モード変換区間８２からタイヤ走行区間８１に乗り込むことにより車輪１２は軌道５６から離間し、デュアルモードバス２１Ｂは図１１（ロ）に示すタイヤ走行の状態になる。そして、タイヤ走行区間８１に乗り込んだデュアルモードバス２１Ｃは図１１（ハ）に示すように前、後輪タイヤ６、８によるタイヤ走行面８１Ａの走行が可能になる。
【００３０】
また、デュアルモードバス２１はタイヤ走行区間８１から他側モード変更区間８３に進入する場合は、操縦装置７によりデュアルモードバス２１を他側モード変更区間８３の入口に誘導し、４個のレール検知センサ２２、２２、・・によって軌道５６に対する位置決めを行なって下り走行傾斜面８３Ａ、８３Ａを下降することにより、車輪１２、１２、・・が軌道５６に乗り上げ、前後輪タイヤ６、８が下り走行傾斜面８３Ａ、８３Ａから離間して車輪走行モードへの変換が円滑に行われる。
【００３１】
かくして、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るデュアルモード車両１（２１）と、デュアルモード車両用走行モード変換構成体と、デュアルモード車両１（２１）がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を含んで構成することにより、デュアルモード車両用走行モード変換構成体を介してデュアルモード車両をタイヤによる道路走行モードから車輪による軌道走行モードに変換し、また車輪による軌道走行モードからタイヤによる道路走行モードに変換することが可能で、しかも軌道分岐器や付帯する保安設備を必要としないデュアルモード交通システムを構築することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上詳述した如く構成したから下記の諸効果を奏する。
（１）軌道を走行する車輪をタイヤと同軸に設けることにより、動力装置、動力伝達装置、懸架装置、制動装置をタイヤ走行時と車輪走行時に併用することができるから極めて簡単な構成の車両にできる。また、これにより車両コストを低減することができる。
（２）タイヤと車輪は同じ操縦装置により操作できるから、操作者は格別の操縦技能を要求されないし、タイヤ走行時も車輪走行時も同じ性能と安全性で走行することができる。
（３）軌道を検知するレール検知センサを車輌に設けて軌道に対する車両の位置決めを行うようにしたから、車両を車道から軌道に誘導するためのガイドウエイを設けなくても車道から軌道への車輪走行モード変換を円滑に行うことができるし、デュアルモード車両用走行モード変換構成体の設置費を節減できる。
（４）車輪はタイヤのホイールハブに設ける構成にしたから、既存のタイヤ走行車両を転用することができる。
（５）デュアルモード車両と、該デュアルモード車両がタイヤで走行可能な道路及び車輪で走行可能な軌道を所望の場所で連設するデュアルモード車両用走行モード変換構成体とにより、軌道と一般車道との間の乗り入れを自由に行うことができるデュアルモード交通システムを構築することができる。
（６）タイヤと車輪の異走行モードを混用することができる結果、例えば軌道の行違い部の分岐器や付帯する保安設備を不要にすることができるので、軌道の構成を単純化できるし、乗り心地の向上を図ることができる。また、保守点検作業の軽減やメンテナンスコスト及びランニングコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１乃至図６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１はデュアルモードバスの側面図である。
【図２】
デュアルモードバスの底面図である。
【図３】
タイヤに車輪を同軸に設けた説明図である。
【図４】
軌道と踏切部の構成を示す平面図である。
【図５】
軌道と踏切部の構成を示す縦断面図である。
【図６】
デュアルモードバスの走行状態を示し、（イ）は軌道の走行時、（ロ）はモード変換区間の走行時、（ハ）はタイヤ走行区間の走行時を夫々示す。
【図７】
図７乃至図１１は第２の実施の形態に係り、図７はデュアルモードバスの側面図である。
【図８】
デュアルモードバスの底面図である。
【図９】
軌道と行違い部の構成を示す平面図である。
【図１０】
軌道と行違い部の構成を示す縦断面図である。
【図１１】
デュアルモードバスの走行状態を示し、（イ）は軌道の走行時、（ロ）はモード変換区間の走行時、（ハ）はタイヤ走行区間の走行時を夫々示す。
【符号の説明】
１、２１          デュアルモードバス
５、９            車軸
６、８            タイヤ
６Ａ、８Ａ        ホイールハブ
１２              車輪
５６              軌道
５７Ａ            道床面
６１、８１        タイヤ走行区間
６１Ａ、８１Ａ    タイヤ走行面
６２、８２        一側モード変換区間
６２Ａ、８２Ａ    一側走行傾斜面
６３、８３        他側モード変換区間
６３Ａ、８３Ａ    他側走行傾斜面