(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路面上及び鉄道軌道上の両方で運転する車両（１）であって、道路走行用車輪（2;3）をそれぞれ有する操縦可能な前輪車軸（2a）及び後輪車軸（3a）を含むシャーシ（1a）と、車両の前輪（２）の前方に位置する軌道用前輪ユニット（５）と、後輪（３）の後方に位置する軌道用後輪ユニット（７）と、前記２つのユニット（5;7）のうちの一方は垂直方向に延びる車軸（８）の周囲を回動可能であり、さらに各ユニット（5;7）は軌道用車輪（4;6）を有する車軸（4a;6a）を含み、かつ軌道用車輪（4;6）を軌道（10）のレールに係合させるべく垂直方向へ移動可能であることを含む車両（１）において、前記垂直方向に延びる車軸（８）の周囲において回動可能な軌道用車輪ユニット（７）は支持エレメント（15）を有し、同支持エレメント（15）は軌道（10）のレールのうちの一方（10a;10b）に対して平行をなす位置へ回動可能であり、かつ車軸（16a）を有し、同車軸（16a）は車両を軌道上で運転する際に前記レールに係合する軌道走行用車輪（16）を有する車両。
【請求項２】
前記支持エレメント（15）を有する回動可能な軌道用車輪ユニット（７）は軌道（10）と、車両の長さ方向に延びる軸とに平行をなす位置へ固定可能である請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記支持エレメント（15）を有する軌道用車輪ユニット（７）は車両駆動輪（２）から最も離間した車両（１）の端部に位置する請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記支持エレメント（15）の軌道用車輪（16）は軌道（10）の車両取付け側から離間したレール（10b）と協働する請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記支持エレメントを有する軌道用車輪ユニット（７）上の軌道用車軸（6a）に係合する駆動ユニット（18）を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両であって、前記支持エレメント（15）上の軌道用車輪（16）は軌道の車両取付け側に隣接するレール（10a）と協働する車両。
【請求項６】
前記回動可能な軌道用車輪（７）は別の支持エレメント（15）取付けポイントを有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は請求項１の前提部分に開示する種類の車両に関する。
道路上及び鉄道軌道上の両方で運転可能な車両は周知であり、同車両の例はシュトルムによるスウェーデン特許出願公告第7506711−６号（公告第402243号）と、同出願に基づく米国特許第4,048,925号とに開示されている。
多くの場合、この種の車両は軌道走行モードにおいて隣接する軌道上の交通に影響を及ぼすことなく軌道上で回動可能な場合、その使用目的を十分に達成し得る。
スウェーデン特許出願公告第7506711−６号に開示されている原理は比較的重い特殊車両にのみ使用されてきた。この場合、軌道用後輪ユニットは比較的大きく、かつ頑丈であって、しかも高価な構造を有する４つの車輪を含むボギー車からなる。
また、鉄道におけるオペレーションでは、軽量車両を装備することが多くの場合において望ましい。同軽量車両の例としては、有蓋貨車、軽量台車及び平均的重量の台車のうちのいずれか１つが挙げられる。しかし、軌道用後輪ユニットとしてのボギー車の使用は非常に複雑、かつ非常に高い費用を要する解決策といえる。
車両の軌道走行モードでは、車両の標準車輪を使用することが望ましいことがある。この場合、前輪及び後輪（後輪が“ツイン・ホイール”からなる場合は内側の後輪）の間隔は、少なくともほぼ軌道幅、即ち軌間に一致する。
車両の標準駆動輪を軌道上での駆動に使用することにより、軌道用後輪ユニット上の独立した駆動ユニットを削除し得る。これはスウェーデン特許出願公告第7506711−６号に開示されている原理を実現すべく一般的に使用される構造を更に簡単にし、かつ同構造に関連する全体的なコストを低減する。これは軌道走行用車輪を有する１つの車軸と、軌道用後輪ユニットとしてのボギー車とのうちのいずれか一方を使用することにより実現可能である。これら両選択肢はそれぞれ駆動ユニットを有するか、または同駆動ユニットを有さない構造とし得る。
スウェーデン特許出願公告第7506711−６号に開示されている原理に関するテストを軌道用後輪ユニットを使用して行った。軌道用後輪ユニットは垂直方向に延びる車軸の周囲において回動可能であり、かつ１つの車軸を有する。更に、同１つの車軸には軌道用車輪が取付けられている。テスト結果は、車両が軌道上を前進する際に運転の継続を殆ど不可能にする“振動”が軌道用後輪ユニットにより形成されることを示している。
この現象は車両駆動前輪を用いて車両を軌道上で後退させるか否か、または同車両を軌道走行用後輪ユニット上に取付けられた油圧モータ等の駆動ユニットを使用して軌道上を牽引するか否かに関わりなく発生する。
発明の目的
本発明の１つの目的は軌道用後輪ユニットとしてボギー車を使用することなく、スウェーデン特許出願公告第7506711−６号に開示されている軌道への取付け原理及び回動原理を更に小型、かつ軽量な車両に対して実際に使用すべく前記の問題点を解決することにある。
本発明の別の目的は、道路用標準駆動輪と、軌道用後輪ユニットに隣接して取付けられた油圧モータ等の駆動装置とのうちのいずれか一方を使用することにより、道路走行モードから軌道走行モードへ変更し得る前記の種の車両を提供することにあり、駆動装置は特に対象となる車両が後輪駆動である場合に本発明の目的に基づいて車両を軌道上において牽引すべく使用し得る。
発明の概要
前記の目的及び他の目的は請求項１の前提部分に開示する車両であって、同請求項１の特徴部分に開示する特徴を有する車両によって実現される。
軌道上において車両を運転する際に、力の相互作用（力の大きさ及び方向の両方に関する相互作用）によって生じる問題であって、かつ比較的軽い簡単な構造を有する軌道用車輪ユニットを使用する際にも生じる問題は請求項１に開示する種類の支持エレメントを有する軌道用関節式車輪ユニットを提供することによって回避し得る。これは軌道上における車両の容易、かつ確実な運転を実現すべく、複雑、かつ重いボギー車の使用を必要とすることなく比較的軽量な車両を軌道走行モードへ変更することを可能にする。
支持エレメントが取付けられた軌道用関節式車輪ユニットは軌道と、車両の長さ方向に延びる軸とに平行をなすように自身の位置を固定すべく効果的に設計されている。これは軌道走行モードにある車両の効果的な運転を保証する。これにより、車両の道路用標準駆動輪は軌道のレールに対する係合を通じて車両を駆動するためにも使用できる。これに代えて、油圧モータ等の別の駆動ユニットを軌道用車輪ユニットに取付け可能である。
車両の標準駆動輪を使用する一方で、軌道上における車両の安全な運転を保証すべく、前記の支持エレメントを有する軌道用車輪ユニットは車両駆動輪から離間した車両の端部へ配置することが好ましい。
例えば、前輪駆動の場合、軌道用車輪ユニットは車両の後部に配置されており、車両は軌道上を後退することになる。
これに代えて、本発明は後輪駆動の車両の使用を可能にする。この場合、軌道用車輪ユニットは車両の前部または前端部へ配置される。
軌道上における車両の効果的な運転を可能にすべく、支持エレメントは軌道走行用車輪を有し、同軌道走行用車輪は軌道の車両取付け側から離間したレールと協働すべく配置されている。
これに代わる構成において、駆動エレメントは支持エレメントが取付けられた軌道用車輪ユニットの軌道用車軸に係合する。同構成において、支持エレメントの軌道用車輪は軌道の車両取付け側に隣接するレールと協働することが好ましい。
従って、後者の場合、車両は軌道用車輪ユニットの駆動モータを使用することにより、車両を軌道上で牽引し得る。これは車両が後輪駆動車両である場合に特に効果的である。複数のユニット間の力の相互作用は使用する構成が前記の構成を有する際に最も考慮される。
この結果、軌道用車輪を有する支持エレメントを軌道用車輪ユニット上の２つの位置の間で移動させること、即ち切換えることは本発明の範囲に属する。従って、前記の別の軌道用車輪は軌道の一方のレールまたは他方のレールと協働可能である。本発明の別の特徴は以下に図面に関連して詳述する本発明の好ましい実施の形態から明らかである。
図１は道路上及び軌道上で運転可能であって、かつ本発明に基づく装備を有する車両の側面図である。
図２は車両を軌道上へ配置する第１段階における車両の能動エレメント及び軌道を示す平面図である。
図３は運転状態を示す図２に対応する平面図であり、軌道用後輪ユニットは軌道上に取付けられており、軌道上における車両の運転または牽引は継続している。
図４は図１の車両の後部を示す斜視図であり、軌道用車輪ユニット、支持エレメント及び別の軌道用車輪を示す。
図５は図２及び図３に対応する平面図であり、軌道走行モードに変更された車両を示す。
図６は図５に示す車両の運転状態、即ち車両の軌道走行モードを示す側面図であり、車両をレールに沿って運転すべく車両の道路用標準車輪を使用し得る。
図７は図６に対応する側面図であり、軌道用後輪ユニットに取付けられた油圧モータ等の駆動ユニットにより駆動され、かつ軌道から持ち上げられた車両を示す。
好ましい実施の形態の説明
図１〜図４は道路面上及び鉄道軌道上で運転可能な車両１を示す。車両１はシャーシ1aを有し、同シャーシ1aは操縦可能な前輪軸2aと、後輪軸3aとを有する。前輪軸2a及び後輪軸3aは道路走行用車輪2,3をそれぞれ有する。
更に、シャーシ1aは軌道走行用前輪ユニット５及び軌道走行用後輪ユニット７を有し、同後輪ユニット７は垂直方向に延びる車軸８の周囲において回動可能である。
前輪ユニット５は車軸4aを有し、同車軸4aは軌道走行用車輪４を有する。前輪ユニットは油圧装置12を使用することにより車両を持ち上げるべく軌道上へ押圧した状態に配置可能である。更に、軌道用後輪ユニット７と協働する別の油圧装置（図示略）が提供されている。
軌道用後輪ユニットの軸、即ち車軸を符号6aで示す。更に、２つの軌道用車輪を符号６で示す。車軸８の周囲において回動可能な軌道用車輪ユニット７は外側へ回動可能な支持エレメント15を有し、同支持エレメント15は軸16a及び軌道用車輪16を有する。
車両を図2,3,5に示す要領にて軌道上を前進または後進させる際、支持エレメント15を回動させる。これにより、軌道用車輪16は軌道10の車両取付け側から離間したレール10bに係合する。
図１〜図５に示す実施の形態において、車両は車両駆動輪である車両前輪２を使用することにより軌道上に配置される。従って、車両は軌道用後輪ユニット７を軌道に対して係合させた後で軌道上へ戻される。この結果、後輪３を有する車両後部は持ち上げられ、軌道用車輪ユニット７は同ユニット７に付随する油圧モータにより駆動される。油圧モータのピストン・ロッド14を図４に示す。
車両を軌道に対して平行をなす図５に示す位置へ配置した際、車両の前輪ユニット５に付随する油圧モータ12を使用することにより同前輪ユニット５を軌道に対して係合させる。
次いで、車両の車輪2,3を軌道に当接させるべく同車両を僅かに下降させ得る。この際、車軸間隔は軌道の軌間に一致するものと仮定する。次いで、車両に付随する道路用標準駆動システムを使用することにより、同車両を軌道に沿って運転する。
図７に示す別の実施の形態において、軌道用後輪ユニット７は油圧モータの形態をなす駆動ユニット18を有し、同油圧モータは軌道用車輪６を有する軌道用車軸6aに対して駆動力を伝達する出力軸を有する。
駆動ユニット18は車両を軌道上において牽引するために使用可能である。これは車両後輪３が車両の駆動輪である際に特に効果的といえる。構成部品間における力の最適な相互作用を実現すべく、別の軌道用車輪16を有する支持エレメント15を配置することが好ましい。これにより、軌道用車輪16は軌道の車両取付け側に隣接するレール10aと協働する。
任意にて、軌道用車輪ユニット７が切換え手段を有する構成としてもよく、同切換え手段は支持エレメント15を前記の２つの異なる位置の間で切換える。この場合、軌道用車輪16は図４に示す位置から後退させる必要がある。
軌道用後輪ユニット７が前記の種類の駆動ユニット18を有する場合、同軌道用後輪ユニット７は車両を図７に示すモード、即ち２つの道路走行用車輪を軌道から離間させた状態で車両を軌道に沿って運転すべく使用し得る。
軌道からの車両の取外しと、軌道上における車両の回動とは図２、図３及び図５に関連して詳述した手順を逆に実施することにより実現可能である。軌道用車輪ユニット７が駆動ユニット18を有する場合、同軌道用車輪ユニット７を軌道からの車両の取り外しと、軌道上における車両の回動とにも使用可能である。
軌道用車輪ユニット5,7を固定し、さらには車両を軌道用車輪ユニット5,7と、軌道の長さ方向に延びる軸とに対して平行に配置した状態で同車両を軌道に沿って運転する際、支持エレメント５は図４に示す位置から離間する方向へ回動される。この結果、別の軌道用車輪16はレール10bから離間する。
【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】
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【図６】
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【図７】
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