(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後に車軸を介して設けられた前後タイヤと、
前記後タイヤと同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪と、
車体の前後に設けられた昇降自在な軌道走行用の前後ガイド輪と、
を備えるデュアルモード車両であって、
前記前ガイド輪は、
規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する所定の幅広軌道部に対応するように、その幅寸法が軌道走行用車輪の規格化された幅寸法より大きい値に設定されてなることを特徴とするデュアルモード車両。
【請求項２】
前記前ガイド輪は、
下降して軌道のレールに当接することにより、前記前タイヤに加えられていた車体荷重を支持することを特徴とする請求項１に記載のデュアルモード車両。
【請求項３】
前記前タイヤは、
前記前ガイド輪が下降し軌道のレールに当接して車体荷重を支持することにより上昇し、所定のアクチュエータによりさらに上昇することを特徴とする請求項１又は２に記載のデュアルモード車両。
【請求項４】
前記駆動輪は、
ゴム材料で構成されてなることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のデュアルモード車両。
【請求項５】
前記駆動輪は、
合成樹脂材料で構成されてなることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のデュアルモード車両。
【請求項６】
車体の前後に車軸を介して設けられた前後タイヤと、
前記後タイヤと同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪と、
車体の前後に設けられた昇降自在な軌道走行用の前後ガイド輪と、
を備えるデュアルモード車両であって、
前記駆動輪は、
金属材料で構成されるとともに前記後タイヤより小径とされ、かつ、その幅方向全領域に略平坦な踏面が形成されてなることを特徴とするデュアルモード車両。
【請求項７】
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた軌道走行時において前記車体の上下方向の振動を低減させる縦方向制振手段を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のデュアルモード車両。
【請求項８】
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた軌道走行時において前記車体の左右方向の振動を低減させる横方向制振手段を備えることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のデュアルモード車両。
【請求項９】
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた高速軌道走行を可能とすることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のデュアルモード車両。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載のデュアルモード車両が、軌道部分とタイヤ走行面とを有する複合構造体の上を走行する場合におけるデュアルモード車両の走行方法において、
前記複合構造体の前記軌道部分に前記前後ガイド輪を当接させて軌道案内を行うとともに、前記複合構造体の前記タイヤ走行面に前記後タイヤを当接させて駆動力を発生させることを特徴とするデュアルモード車両の走行方法。
【請求項１１】
請求項１から９の何れか一項に記載のデュアルモード車両の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードに変換するための走行モード変換用構造体であって、
前記デュアルモード車両を前記前後タイヤで走行させるタイヤ走行面と、
前記デュアルモード車両を所定の軌道に誘導するための誘導部と、
規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する幅広軌道部と、
前記幅広軌道部に連接され、幅広の軌間寸法から規格化された軌間寸法へと軌間寸法が漸次変化するように構成された軌道を有する軌間変更部と、
を備えることを特徴とする走行モード変換用構造体。
【請求項１２】
請求項１から９の何れか一項に記載のデュアルモード車両と、
前記デュアルモード車両が前記前後タイヤで走行可能な道路と、
前記デュアルモード車両が前記前後ガイド輪及び前記駆動輪で走行可能な規格化された軌間寸法を有する軌道と、
前記道路と前記軌道との間に敷設された請求項１１に記載の走行モード変換用構造体と、
を備え、前記走行モード変換用構造体を介して、道路走行モードにある前記デュアルモード車両を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにある前記デュアルモード車両を道路走行モードに変換することを特徴とするデュアルモード交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルモード車両、デュアルモード車両の走行方法、走行モード変換用構造体及びデュアルモード交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、都市部への人口集中に伴い、地方山村部における過疎化が進行しており、この過疎化は、地方鉄道線（いわゆるローカル線）や地方路線バスの利用者の減少をもたらしている。このため、鉄道事業者やバス事業者は、運行管理コスト等を削減するために、地方鉄道線や地方路線バスに代わる新たな交通システムを創出する必要に迫られている。
【０００３】
このような状況において、近年、鉄道と道路とのシームレス化を行って鉄道車両とバスの双方の利点を生かす交通システム（以下、「デュアルモード交通システム」という）を構築して、車両コストの削減、メンテナンスコストの削減、運転コストの削減等を実現させようとする動きがある。そして、このデュアルモード交通システムを構築するために、軌道走行と道路走行との双方が可能な車両（以下、「デュアルモード車両」という）の開発が進められている。
【０００４】
ここで、軌道上と道路上との双方を走行可能な従来の車両としては、軌道の保守点検作業等を目的とした「軌陸車」が挙げられる。軌陸車は、通常、道路上を走行するトラック車両をベースとして構成されるものであり、軌道走行用車輪である鉄輪と、道路走行用車輪であるタイヤと、の双方を備えている。そして、軌道走行時には鉄輪を下降させて軌道のレールに鉄輪を乗せる一方、道路走行時には鉄輪を上昇させてタイヤより上部で鉄輪を格納するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
近年においては、かかる軌陸車の駆動方式として、タイヤと鉄輪とを別々の駆動装置で駆動する方式や、タイヤの駆動力を鉄輪に伝達するローラ等の機構を設けて一の駆動源でタイヤと鉄輪との双方を駆動する方式が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２０９０８７号公報（第１頁、第２図）
【特許文献２】特開２００１−２３３０３１号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、軌陸車の駆動方式をデュアルモード車両の駆動方式としてそのまま採用すると、以下のような問題がある。すなわち、タイヤと鉄輪とを別々の駆動装置で駆動する方式を採用すると、駆動装置製造のためのコストや保守点検のためのコストが嵩むとともに、車両に別々の駆動装置を搭載する必要があるので車両の重量が増加するという問題がある。
【０００７】
また、軌陸車を道路から軌道に乗せ換える際には、軌陸車を一旦停止させた後、大型の設備で軌陸車をリフトアップして軌道上に移動させ、軌陸車の鉄輪と軌道のレールとの位置関係を目視確認しながら軌陸車を下降させて鉄輪をレール上に乗せる、というきわめて大掛かりな作業が必要である。従って、「デュアルモード交通システム」を構築するためには、軌道上と道路上との双方を走行可能な車両を開発する必要があるとともに、道路走行から軌道走行へと円滑に移行させるための走行モード変換用の手段を考案する必要があった。
【０００８】
本発明の課題は、道路走行と軌道走行との双方が可能であって将来待望される「デュアルモード交通システム」の構築に寄与することができ、車両コストが格段に安価なデュアルモード車両及びその走行方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明の課題は、前記したデュアルモード車両の道路走行モードから軌道走行モードへの円滑な走行モード変換を実現させる走行モード変換用構造体を提供することである。
【００１０】
また、本発明の課題は、前記したデュアルモード車両及び走行モード変換用構造体を備えるデュアルモード交通システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するため、第１の発明は、デュアルモード車両であって、
車体の前後に車軸を介して設けられた前後タイヤと、
前記後タイヤと同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪と、
車体の前後に設けられた昇降自在な軌道走行用の前後ガイド輪と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
第１の発明によれば、車体の前後に車軸を介して設けられた前後タイヤを備えるので、従来のバス車両と同様に、車体に複数の乗客を搭乗させた状態で道路走行を行うことができる。また、後タイヤと同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪と、車体の前後に設けられた軌道走行用の前後ガイド輪と、を備えるので、従来の鉄道車両と同様に複数の乗客を搭乗させた状態で軌道走行を行うことができる。また、前後ガイド輪は昇降自在とされており、道路走行時には上昇させることができる一方、軌道走行時には下降させて軌道のレールに乗せることができるので、道路走行から軌道走行への走行モード変換を円滑に行うことができる。従って、将来待望される「デュアルモード交通システム」の構築に良好に寄与することができる。
【００１３】
また、軌道走行用の駆動輪は後タイヤと同一軸心上に設けられているので、後タイヤを回転駆動するための駆動装置や動力伝達装置をそのまま用いて、この駆動輪を回転駆動することができる。しかも、道路走行時の乗り心地を向上させるために設けられた懸架装置や、曲線道路走行時における左右タイヤの回転数制御に用いられる差動装置を、駆動輪による軌道走行の際にそのまま用いることができる。従って、軌道走行のために新たな駆動装置等を設ける必要がないので、車両コストを格段に低減させることができるとともに、車両の軽量化が可能となる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に係るデュアルモード車両において、
前記駆動輪は、
前記後タイヤより小径とされるとともに、その幅方向全領域に略平坦な踏面が形成されてなることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明によれば、軌道走行用の駆動輪は、道路走行用の後タイヤより小径とされている。また、駆動輪の幅方向全領域には略平坦な踏面が形成されており、従来の軌道走行用車輪に設けられていた軌道案内用のフランジが設けられていない。このため、前後タイヤによる道路走行時に、駆動輪と道路との間隔を充分に確保することができるので、道路に凹凸が存在する場合においても、駆動輪が道路に接触して損傷するのを未然に防ぐことができる。なお、軌道案内用のフランジを駆動輪に設けなくても、前後ガイド輪に軌道案内用のフランジを設けることにより正確な軌道案内が可能となる。
【００１６】
また、第２の発明によれば、軌道走行用の駆動輪の幅方向全領域には略平坦な踏面が形成されており、駆動輪には軌道案内用のフランジが設けられていないため、駆動輪は、軌道走行中に軌道のレール上を（脱輪しない範囲内で）左右に移動可能となる。従って、前後ガイド輪の軸間距離が長い場合や、曲率半径の小さい曲線軌道を走行する場合においても、駆動輪がレールに引っ掛かることがないので、円滑な曲線軌道走行を実現させることができる。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るデュアルモード車両において、
前記駆動輪は、
ゴム材料で構成されてなることを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、第１又は第２の発明に係るデュアルモード車両において、
前記駆動輪は、
合成樹脂材料で構成されてなることを特徴とする。
【００１９】
第３又は第４の発明によれば、軌道走行用の駆動輪がゴム材料又は合成樹脂材料で構成されており、鉄輪と比較すると軟質であるので、道路走行中にこの駆動輪と路面とが接触しても、路面に損傷を与えてしまうことが少ない。また、軌道走行用の駆動輪をゴム材料又は合成樹脂材料で構成すると、駆動輪とレールとの間の摩擦力が大きくなるので、高速での軌道走行を実現させることができる。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４の発明に係るデュアルモード車両において、
前記前後ガイド輪は、
規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する所定の幅広軌道部に対応するように、その幅寸法が軌道走行用車輪の規格化された幅寸法より大きい値に設定されてなることを特徴とする。
【００２１】
第５の発明によれば、規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する所定の幅広軌道部に対応するように、前後ガイド輪の幅寸法が軌道走行用車輪の規格化された幅寸法（１２０ｍｍ〜１５０ｍｍ）より大きい値に設定される。例えば、後述する走行モード変換用構造体の幅広軌道部に対応させて前後ガイド輪の幅寸法を大きく設定することにより、前後ガイド輪が幅広軌道から脱輪するのを未然に防ぐことができる。従って、道路走行モードから軌道走行モードへの走行モード変換を確実に実現させることができる。
【００２２】
第６の発明は、第１〜第５の発明に係るデュアルモード車両において、
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた軌道走行時において前記車体の上下方向の振動を低減させる縦方向制振手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
第６の発明によれば、前後ガイド輪及び駆動輪を用いた軌道走行時において、軌道の不整等に起因する車体の上下方向の振動を縦方向制振手段により低減させることができ、軌道走行時における乗り心地を向上させることができる。
【００２４】
第７の発明は、第１〜第６の発明に係るデュアルモード車両において、
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた軌道走行時において前記車体の左右方向の振動を低減させる横方向制振手段を備えることを特徴とする。
【００２５】
第７の発明によれば、前後ガイド輪及び駆動輪を用いた軌道走行時において、軌道の不整等に起因する車体の左右方向（車体幅方向）の振動を横方向制振手段により低減させることができるので、軌道走行時における乗り心地を向上させることができる。
【００２６】
第８の発明は、第１〜第７の発明に係るデュアルモード車両において、
前記前後ガイド輪及び前記駆動輪を用いた高速軌道走行を可能とすることを特徴とする。
【００２７】
第８の発明によれば、デュアルモード車両は、前後ガイド輪及び駆動輪を用いた高速軌道走行（例えば７０〜９０ｋｍ／ｈでの軌道走行）を可能とするので、軌道上において迅速な人員・貨物輸送を行うことができる。
【００２８】
第９の発明は、
第１〜第８の発明に係るデュアルモード車両が、軌道部分とタイヤ走行面とを有する複合構造体の上を走行する場合におけるデュアルモード車両の走行方法において、
前記複合構造体の前記軌道部分に前記前後ガイド輪を当接させて軌道案内を行うとともに、前記複合構造体の前記タイヤ走行面に前記後タイヤを当接させて駆動力を発生させることを特徴とする。
【００２９】
第９の発明によれば、複合構造体の軌道部分にデュアルモード車両の前後ガイド輪を当接させて軌道案内を行うとともに、複合構造体のタイヤ走行面にデュアルモード車両の後タイヤを当接させて駆動力を発生させる。従って、デュアルモード車両は、軌道の一部に複合構造体が設けられている場合においても、この複合構造体の上を安定的に通過することが可能となる。
【００３０】
第１０の発明は、
第１〜第８の発明に係るデュアルモード車両の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードに変換するための走行モード変換用構造体であって、
前記デュアルモード車両を前記前後タイヤで走行させるタイヤ走行面と、
前記デュアルモード車両を所定の軌道に誘導するための誘導部と、
規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する幅広軌道部と、
前記幅広軌道部に連接され、幅広の軌間寸法から規格化された軌間寸法へと軌間寸法が漸次変化するように構成された軌道を有する軌間変更部と、
を備えることを特徴とする。
【００３１】
第１０の発明によれば、道路走行モードにあるデュアルモード車両を、タイヤ走行面に進入させて前後タイヤで走行させながら、誘導部により所定の軌道に誘導することができる。そして、幅広軌道部の軌道にデュアルモード車両を進入させることができる。幅広軌道部の軌道は、規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法に設定されており、この幅広の軌間寸法に対応させて、デュアルモード車両の前後ガイド輪の幅寸法も通常より大きい値に設定されるので、誘導部の構造に狂いがあったり軌間に狂いがあったりする場合においても、デュアルモード車両の前後ガイド輪を容易かつ確実に軌道に乗せることができる。
【００３２】
そして、幅広軌道部の軌道に乗せたデュアルモード車両を、軌間変更部に進入させることができる。軌間変更部は、幅広の軌間寸法から規格化された軌間寸法へと軌間寸法が漸次変化するように構成された軌道を有するので、デュアルモード車両は、軌間変更部を走行する間に、正規の軌間を有する軌道へと漸次誘導されることとなる。この結果、デュアルモード車両は、走行しながら道路走行モードから軌道走行モードへと確実に移行することができる。
【００３３】
第１１の発明は、デュアルモード交通システムであって、
第１〜第８の発明に係るデュアルモード車両と、
前記デュアルモード車両が前記前後タイヤで走行可能な道路と、
前記デュアルモード車両が前記前後ガイド輪及び前記駆動輪で走行可能な規格化された軌間寸法を有する軌道と、
前記道路と前記軌道との間に敷設された第１０の発明に係る走行モード変換用構造体と、
を備え、前記走行モード変換用構造体を介して、道路走行モードにある前記デュアルモード車両を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにある前記デュアルモード車両を道路走行モードに変換することを特徴とする。
【００３４】
第１１の発明によれば、走行モード変換用構造体を介して、道路走行モードにあるデュアルモード車両を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにあるデュアルモード車両を道路走行モードに変換することができる。従って、鉄道輸送システムの利点とバス輸送システムの利点との双方を生かす交通システムを構築することができ、車両コストの大幅な削減、渋滞回避効果、夜間軌道の有効活用、目的地までの時間・労力節減、等の種々の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、車体の前後に車軸を介して設けられた前後タイヤを備えるので、従来のバス車両と同様に、車体に複数の乗客を搭乗させた状態で道路走行を行うことができる。また、後タイヤと同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪と、車体の前後に設けられた軌道走行用の前後ガイド輪と、を備えるので、従来の鉄道車両と同様に複数の乗客を搭乗させた状態で軌道走行を行うことができる。また、前後ガイド輪は、道路走行時には上昇させることができる一方、軌道走行時には下降させて軌道のレールに乗せることができるので、道路走行から軌道走行への走行モード変換を円滑に行うことができる。従って、将来待望される「デュアルモード交通システム」の構築に良好に寄与することができる。また、軌道走行用の駆動輪は後タイヤと同一軸心上に設けられているので、後タイヤを回転駆動するための駆動装置や動力伝達装置をそのまま用いて、この駆動輪を回転駆動することができる。さらに、道路走行時の乗り心地を向上させるために設けられた懸架装置や、曲線道路走行時における左右タイヤの回転数制御に用いられる差動装置を、駆動輪による軌道走行の際にそのまま用いることができる。従って、軌道走行のために新たな駆動装置等を設ける必要がないので、車両コストを格段に低減させることができる。
【００３６】
第２の発明によれば、軌道走行用の駆動輪は、道路走行用の後タイヤより小径とされている。また、駆動輪の幅方向全領域には略平坦な踏面が形成されており、従来の軌道走行用車輪に設けられていた軌道案内用のフランジが設けられていない。このため、前後タイヤによる道路走行時に、駆動輪と道路との間隔を充分に確保することができるので、道路に凹凸が存在する場合においても、駆動輪が道路に接触して損傷するのを未然に防ぐことができる。また、請求項２に記載の発明によれば、軌道走行用の駆動輪の幅方向全領域には略平坦な踏面が形成されており、駆動輪には軌道案内用のフランジが設けられていないため、駆動輪は、軌道走行中に軌道のレール上を（脱輪しない範囲内で）左右に移動可能となる。従って、前後ガイド輪の軸間距離が長い場合や、曲率半径の小さい曲線軌道を走行する場合においても、駆動輪がレールに引っ掛かることがないので、円滑な曲線軌道走行を実現させることができる。
【００３７】
第３又は第４の発明によれば、軌道走行用の駆動輪をゴム材料又は合成樹脂材料で構成するので、道路走行中にこの駆動輪と路面とが接触しても路面に損傷を与えてしまうことが少ない。また、駆動輪とレールとの間の摩擦力が大きくなるので、高速での軌道走行を実現させることができる。
【００３８】
第５の発明によれば、規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法を有する所定の幅広軌道部に対応するように、前後ガイド輪の幅寸法が、軌道走行用車輪の規格化された幅寸法（１２０ｍｍ〜１５０ｍｍ）より大きい値に設定される。例えば、後述する走行モード変換用構造体の幅広軌道部の幅広軌道に対応させて前後ガイド輪の幅寸法を大きく設定することにより、前後ガイド輪が幅広軌道から脱輪するのを未然に防ぐことができる。従って、道路走行モードから軌道走行モードへの走行モード変換を確実に実現させることができる。
【００３９】
第６又は第７の発明によれば、前後ガイド輪及び駆動輪を用いた軌道走行時において、軌道の不整等に起因する車体の上下方向又は左右方向（車体幅方向）の振動を縦方向制振手段又は横方向制振手段により低減させることができるので、軌道走行時における乗り心地を向上させることができる。
【００４０】
第８の発明によれば、デュアルモード車両は、前後ガイド輪及び駆動輪を用いた高速軌道走行を可能とするので、軌道上において迅速な人員・貨物輸送を行うことができる。
【００４１】
第９の発明によれば、複合構造体の軌道部分にデュアルモード車両の前後ガイド輪を当接させて軌道案内を行うとともに、複合構造体のタイヤ走行面にデュアルモード車両の後タイヤを当接させて駆動力を発生させるので、デュアルモード車両は、軌道の一部に設けられた複合構造体の上を安定的に通過することが可能となる。
【００４２】
第１０の発明によれば、道路走行モードにあるデュアルモード車両を、タイヤ走行面に進入させて前後タイヤで走行させながら、誘導部により所定の軌道に誘導することができる。そして、幅広軌道部の軌道にデュアルモード車両を進入させることができる。幅広軌道部の軌道は、規格化された軌間寸法より幅広の軌間寸法に設定されており、この幅広の軌間寸法に対応させて、デュアルモード車両の前後ガイド輪の幅寸法も通常より大きい値に設定されるので、誘導部の構造に狂いがあったり軌間に狂いがあったりする場合においても、デュアルモード車両の前後ガイド輪を容易かつ確実に軌道に乗せることができる。そして、幅広軌道部の軌道に乗せたデュアルモード車両を、軌間変更部に進入させることができる。軌間変更部は、幅広の軌間寸法から規格化された軌間寸法へと軌間寸法が漸次変化するように構成された軌道を有するので、デュアルモード車両は、軌間変更部を走行する間に、正規の軌間を有する軌道へと漸次誘導されることとなる。この結果、デュアルモード車両は、走行しながら道路走行モードから軌道走行モードへと確実に移行することができる。
【００４３】
第１１の発明によれば、走行モード変換用構造体を介して、道路走行モードにあるデュアルモード車両を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにあるデュアルモード車両を道路走行モードに変換することができる。従って、鉄道輸送システムの利点とバス輸送システムの利点との双方を生かす交通システムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態においては、従来の鉄道輸送システムとバス輸送システムとの双方の利点を兼ね備えた新たな交通システムである「デュアルモード交通システム」について説明することとする。
【００４５】
[第１の実施の形態]
最初に、図１〜図１４を用いて、本発明の第１の実施の形態に係るデュアルモード交通システムについて説明する。本実施の形態に係るデュアルモード交通システムは、図１〜図７に示したデュアルモード車両１と、デュアルモード車両１が走行可能な道路及び軌道と、図８に示した走行モード変換用構造体１０と、を備えており、走行モード変換用構造体１０を介して、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を道路走行モードに変換するものである。道路は、図２や図５に示すように、デュアルモード車両１が前後タイヤ３、４で走行可能な路面Ｓを有している。また、軌道は、図３や図４に示すように、デュアルモード車両１が前後ガイド輪６、７及び駆動輪５で走行可能なレールＲを有しており、レールＲの軌間寸法は規格化された値（１０６７ｍｍ）とされている。
【００４６】
まず、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の構成について、図１〜図７を用いて説明する。デュアルモード車両１は、前後タイヤ３、４による道路走行と、軌道走行用車輪（駆動輪５、前ガイド輪６及び後ガイド輪７）による軌道走行と、の双方を自在に切り換えて実現させることができる車両であり、「デュアルモード交通システム」の構築に不可欠なものである。
【００４７】
デュアルモード車両１は、図１〜図３に示すように、車体２の前後に設けられた車軸を中心に回転する前タイヤ３及び後タイヤ４と、後タイヤ４の車軸４ａを中心に回転する軌道走行用の駆動輪５と、車体２の前後に設けられ上昇・下降自在な軌道走行用の前ガイド輪６及び後ガイド輪７と、車体２の前後に張出・格納自在に設けられた前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９と、を備えて構成されている。
【００４８】
車体２は、複数の乗客を搭乗させる構造を有している。本実施の形態においては、図２及び図３に示すようなマイクロバスの車体２を採用しており、運転手を含めて約３０人を搭乗させることができる。
【００４９】
前タイヤ３は、車体２のシャーシ２ａに懸架装置２ｂを介して設けた（図示されていない）前車軸に左右１対軸支されている。そして、車体２の運転席のハンドルに連結された操舵装置３ａによって、前タイヤ３の方向を変更することができる。また、軌道走行時において前タイヤ３が軌道から離隔した場合には、（図示されていない）操舵停止装置が起動してハンドルが固定されるようになっている。
【００５０】
また、車体２と前車軸との間には、道路走行時にダンパとして機能するとともに軌道走行時に前タイヤ３を上昇させる（図示されていない）油圧アクチュエータが設けられている。前後ガイド輪６、７及び駆動輪５を用いて軌道走行を行う際には、図３に示すように前ガイド輪６が軌道に当接し、前タイヤ３が軌道から離隔するが、この際、油圧アクチュエータを用いて前タイヤ３をさらに上昇させることにより、前タイヤ３と軌道との間に比較的大きなクリアランスを設けることができる。このため、軌道の途中に分岐器や踏切設備が設けられていた場合においても、前タイヤ３がこれら分岐器や踏切設備に接触することがなく、安定した高速軌道走行が可能となる。
【００５１】
後タイヤ４は、車体２のシャーシ２ａに（図示されていない）懸架装置を介して設けた後車軸４ａに左右１対軸支されており、エンジン２ｃ及び動力伝達装置２ｄによって駆動されるようになっている。そして、曲線道路走行時における後タイヤ４の左右の回転数は、図４及び図５に示した差動装置４ｃにより制御されるようになっている。なお、前タイヤ３及び後タイヤ４は、道路走行時に車体２の荷重を支持するように機能する。
【００５２】
デュアルモード車両１の車体２の運転席に搭乗した運転者が、ハンドルを操作して操舵装置３ａを介して前タイヤ３を所望の方向に向けるとともに、アクセルを踏み込んでエンジン２ｃ及び動力伝達装置２ｄを介して後タイヤ４を駆動することにより、図２に示すように自在な道路走行を実現させることができる。
【００５３】
駆動輪５は、後タイヤ４のホイールハブ４ｂの内側にボルトで固定されており、後タイヤ４と同様にエンジン２ｃ及び動力伝達装置２ｄによって駆動されて車軸４ａを中心に回転するようになっている。駆動輪５は鉄等の金属で構成されており、図４に示すように軌道を構成するレールＲ上を走行するものである。曲線軌道走行時における駆動輪５の左右の回転数は、図４及び図５に示した差動装置４ｃにより制御されるようになっている。
【００５４】
駆動輪５の直径Ｌ1は、図５に示すように、後タイヤ４の直径Ｌ2よりも小さく設定される一方、図６（ｂ）に示した従来の軌道走行用車輪５０の直径ＬSTDよりも大きく設定されている。そして、駆動輪５の幅寸法は、図６（ｂ）に示した従来の軌道走行用車輪５０の規格化された幅寸法ＤSTD（１２０ｍｍ〜１５０ｍｍ）よりも大きい値に設定されている。
【００５５】
また、駆動輪５の幅方向全領域には、踏面勾配が略０°の平坦な踏面５ａが形成されている。駆動輪５の直径Ｌ1が後タイヤ４の直径Ｌ2よりも小さく設定されるとともに、駆動輪５の幅方向全領域に平坦な踏面５ａが形成されるため、前タイヤ３及び後タイヤ４による道路走行時には、図５に示すように、駆動輪５と路面Ｓとの間に比較的広い間隙Δが設けられることとなる。
【００５６】
なお、本実施の形態における駆動輪５の代わりに、従来から用いられている軌道走行用車輪５０を採用すると、以下のような不都合がある。すなわち、図６（ｂ）に示した従来の軌道走行用車輪５０には、曲線軌道の外側のレールと内側のレールとの長さの差を吸収するための踏面勾配５１が設けられる。このため、踏面勾配５１を設けるための切削加工が必要となり手間がかかる。また、従来の軌道走行用車輪５０には、脱輪防止のためのフランジ５２が内側に設けられる。このため、路面Ｓに凹凸が存在する場合には、道路走行時にフランジ５２と路面Ｓとが接触して、円滑な道路走行が妨げられる可能性がある。
【００５７】
これに対して、本実施の形態における駆動輪５の踏面５ａは、図５及び図６（ａ）に示すように、踏面勾配が略０°とされているため、踏面勾配を設けるために従来必要であった煩雑な切削加工が不要となる。なお、踏面勾配が設けられていなくても、図４及び図５に示した差動装置４ｃにより駆動輪５の左右の回転数が制御されるので、曲線軌道走行に支障を来たすことはない。
【００５８】
また、本実施の形態における駆動輪５の直径Ｌ1は後タイヤ４の直径Ｌ2よりも小さく設定されており、しかも、図５及び図６（ａ）に示すように、駆動輪５にはフランジが設けられていないため、路面Ｓに凹凸が存在する場合においても、円滑な道路走行を実現させることができる。
【００５９】
また、本実施の形態における駆動輪５の直径Ｌ1は、図４に示すように、従来の軌道走行用車輪５０の直径ＬSTDよりも大きく設定されているため、軌道走行時において、後タイヤ４と軌道上の枕木径材Ｍ及びフックボルトＦとの間隔を充分に確保することができる。このため、軌道走行中に後タイヤ４が枕木径材ＭやフックボルトＦに接触するのを未然に防ぐことができる。
【００６０】
前ガイド輪６及び後ガイド輪７は、図２及び図３に示すように、車体２の前方フレーム２ｅ及び後方フレーム２ｆに油圧アクチュエータ（油圧伸縮シリンダ）２ｇを介して設けられており、この油圧アクチュエータ２ｇの伸縮動作により上昇・下降するように構成されている。道路走行時においては、図２に示すように、油圧アクチュエータ２ｇを短縮して前ガイド輪６及び後ガイド輪７を上昇させて、前タイヤ３及び後タイヤ４により上方で固定するようにする。一方、軌道走行時には、図３に示すように、油圧アクチュエータ２ｇを伸長して前ガイド輪６及び後ガイド輪７を下降させて、軌道のレールＲ上に当接させるようにする。
【００６１】
油圧アクチュエータ２ｇは、前記したように前後ガイド輪６、７を昇降させるように機能するとともに、軌道の不整等に起因して軌道走行中に前後ガイド輪６、７が上下に振動した場合にその振動を吸収する「ダンパ」としても機能する。油圧アクチュエータ２ｇにより、前後ガイド輪６、７の上下方向の振動が車体２に伝達されるのを阻止することができ、乗り心地を向上させることができる。すなわち、油圧アクチュエータ２ｇは、本発明における縦方向制振手段である。
【００６２】
また、前ガイド輪６及び後ガイド輪７は各々左右１対設けられており、図７（ａ）に示すように、これら左右の前ガイド輪６及び後ガイド輪７は各々ガイド車軸６ａ、７ａで連結されている。さらに、前ガイド輪６及び後ガイド輪７は、図７（ａ）に示すように踏面勾配６ｂ、７ｂ及びフランジ６ｃ、７ｃを備えており、軌道案内機能を果たす。このため、駆動輪５に踏面勾配やフランジが設けられていなくても、デュアルモード車両１は、レールＲに沿って正確に軌道走行を行うことができる。
【００６３】
また、前ガイド輪６及び後ガイド輪７の幅寸法Ｄは、図７（ｂ）に示した従来の軌道走行用車輪５０の規格化された幅寸法ＤSTD（１２０ｍｍ〜１５０ｍｍ）より大きい値に設定されている。このように前後ガイド輪６及び後ガイド輪７の幅寸法Ｄを従来の軌道走行用車輪５０の幅寸法ＤSTDより大きい値に設定すると、軌間寸法を従来の規格化された軌間寸法ＨSTD（１０６７ｍｍ）より広くした場合においても脱輪することがない。本実施の形態においては、後述する走行モード変換用構造体１０の幅広軌道部１３の軌間寸法ＨMAX（１１５９ｍｍ）に対応させて、図７（ａ）に示すように前後ガイド輪６、７の幅寸法Ｄを１７２ｍｍに設定している。
【００６４】
また、本実施の形態においては、前ガイド輪６及び後ガイド輪７の直径の値を、従来の軌陸車に設けられる鉄輪の一般的な直径の値（約４００ｍｍ）よりも大きい値（約５００ｍｍ）に設定している。このため、本実施の形態に係るデュアルモード車両１は、高速軌道走行（例えば７０〜９０ｋｍ／ｈでの軌道走行）が可能となる。また、従来の軌陸車においては、前後の軌道走行用鉄輪の軸間距離がタイヤの軸間距離とほぼ同等となり比較的短いのに対し、本実施の形態に係るデュアルモード車両１は、図３に示すように前後ガイド輪６、７の軸間距離が比較的長いため、安定した高速軌道走行が可能となる。
【００６５】
なお、前ガイド輪６は、軌道走行時において車体２の荷重を支持するように機能する。すなわち、軌道走行時には、前側の油圧伸縮シリンダ２ｇの伸長に伴う前ガイド輪６の下降により、前タイヤ３がレールより上方に浮き上がった状態とされるため、前タイヤ３に加えられていた車体２の荷重は前ガイド輪６に加えられることとなる。
【００６６】
デュアルモード車両１の車体２の運転席に搭乗した運転者が、アクセルを踏み込んでエンジン１０及び動力伝達装置１１を介して駆動輪５を駆動するとともに、前ガイド輪６及び後ガイド輪７で軌道案内を行うことにより、軌道走行を実現させることができる。なお、この軌道走行の際には、前記した油圧アクチュエータにより前タイヤ３が上昇して図３に示すように前タイヤ３と軌道との間に比較的大きなクリアランスが設けられるとともに、操舵停止装置により前タイヤ３が固定されるため、安定的な軌道走行が可能となる。
【００６７】
前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９は、車体２の左右側部に張出可能かつ車体２内に格納可能に設けられている。デュアルモード車両１が道路走行を行っている場合及び軌道走行を行っている場合には、前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９は車体２内に格納されている。一方、デュアルモード車両１の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードに変換する際には、前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を車体２の左右側部に張り出して、後述する走行モード変換用構造体１０の左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂに当接させる。このように左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂに前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を当接させることにより、デュアルモード車両１を所定の軌道に対して誘導することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る走行モード変換用構造体１０の構成について、図８を用いて説明する。走行モード変換用構成体１０は、前記したデュアルモード車両１の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードに円滑に変換するためのものである。
【００６９】
走行モード変換用構造体１０は、図８に示すように、タイヤ走行面１１、左右ガイド壁１２、幅広軌道部１３、軌間変更部１４、傾斜面１５、等を備えて構成されている。
【００７０】
タイヤ走行面１１は、図８に示すように、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を引き続き前後タイヤ３、４で走行させるための面であり、コンクリートやアスファルトで平坦に舗装されている。タイヤ走行面１１には、図８に示すように左右ガイド壁１２が立設されているほか、幅広軌道部１３や軌間変更部１４を構成するレールＲが埋設されている。そして、埋設されたレールＲの上面はタイヤ走行面１１と略同一面とされている。
【００７１】
左右ガイド壁１２は、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を所定の軌道に誘導するという機能を果たすものであり、本発明における誘導部である。左右ガイド壁１２は、図８に示すように、デュアルモード車両１を受け入れる受入部分１２ａと、デュアルモード車両１の前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を当接させるローラ当接部１２ｂと、から構成されており、タイヤ走行面１１に立設されている。
【００７２】
幅広軌道部１３は、規格化された軌間寸法ＨSTD（１０６７ｍｍ）より幅広の軌間寸法ＨMAXを有する軌道部分であり、デュアルモード車両１を所定の軌道に対して徐々に位置合わせするためのものである。デュアルモード車両１が幅広軌道部１３を走行する間に、前ガイド輪６及び後ガイド輪７を下降させて幅広軌道部１３のレールＲに当接させ、前タイヤ３をタイヤ走行面１１から離隔させるようにする。なお、本実施の形態においては、幅広軌道部１３の軌間寸法ＨMAXを１１５９ｍｍに設定している。
【００７３】
軌間変更部１４は、幅広軌道部１３に連接され、幅広の軌間寸法ＨMAX（１１５９ｍｍ）から規格化された軌間寸法ＨSTD（１０６７ｍｍ）へと軌間寸法が漸次変化するように構成された軌道を有する軌道部分である。デュアルモード車両１が軌間変更部１４を走行することにより、規格化された軌間寸法ＨSTDを有する軌道へと徐々に位置合わせされることとなる。
【００７４】
傾斜面１５は、タイヤ走行面１１に連接されており、前タイヤ３及び後タイヤ４による道路走行から、駆動輪５、前ガイド輪６及び後ガイド輪７による軌道走行への最終的な移行を実現させるものである。デュアルモード車両１が傾斜面１５を走行すると、後タイヤ４がタイヤ走行面１１から外れるとともに、軌道走行用の駆動輪５がレールＲに当接して、完全な軌道走行に移行することとなる。
【００７５】
続いて、本実施の形態に係る走行モード変換用構造体１０を用いて、デュアルモード車両１の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードへと変換する際の動作について、図９〜図１３を用いて説明する。
【００７６】
まず、運転者は、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を軌道走行モードに移行させるために、ハンドル操作によりデュアルモード車両１を走行モード変換用構造体１０に向けて走行させ、走行モード変換用構造体１０のタイヤ走行面１１に進入させる。この際、ブレーキ操作により、所定の速度までデュアルモード車両１の車速を低減させるようにする。
【００７７】
デュアルモード車両１がタイヤ走行面１１に立設された左右ガイド壁１２の受入部分１２ａに進入すると同時に、運転者は、所定のスイッチ操作により、図９に示すように前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を車体２の左右側部に張り出させる。そして、これら前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂに当接させることにより、所定の軌道に対する暫定的な位置合わせを行う。この時点においては、デュアルモード車両１は依然として前タイヤ３及び後タイヤ４でタイヤ走行面１１を走行している。
【００７８】
次いで、運転者は、所定のスイッチ操作により前ガイド輪６及び後ガイド輪７を下降させて、これら前ガイド輪６及び後ガイド輪７を幅広軌道部１３のレールＲに当接させるとともに、前タイヤ３を上昇させる。そして、図１０に示すように、軌道案内機能を有する前ガイド輪６及び後ガイド輪７で幅広軌道部１３のレールＲに沿うように案内しながら、駆動輪としての後タイヤ４でタイヤ走行面１１を走行する。また、図１０に示すように、幅広軌道部１３の終端部まで左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂが立設されているため、デュアルモード車両１の前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９と、左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂと、を用いた位置合わせも並行して行われる。
【００７９】
幅広軌道部１３を通過したデュアルモード車両１は、図１１に示すように、軌間変更部１４に進入して、後タイヤ４、前ガイド輪６及び後ガイド輪７による走行を続ける。また、軌間変更部１４に進入すると、デュアルモード車両１の前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９と左右ガイド壁１２のローラ当接部１２ｂとの当接状態が順次解除されるため、運転者は、所定のスイッチ操作により、図１１に示すように前ガイドローラ８及び後ガイドローラ９を車体２内に格納する。デュアルモード車両１は、軌間変更部１４を走行することにより、規格化された軌間寸法ＨSTDを有する軌道へと徐々に位置合わせされることとなる。
【００８０】
続いて、デュアルモード車両１は、タイヤ走行面１１に設けられた軌間変更部１４から傾斜面１５に進入する。デュアルモード車両１の後タイヤ４が傾斜面１５に進入すると、図１２に示すように、後タイヤ４と同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪５が傾斜面１５上に埋設されたレールＲに当接する。そして、後タイヤ４と傾斜面１５とが徐々に離隔して、後タイヤ４と傾斜面１５との間の摩擦力に起因する車体推進力が漸次減少し最終的には消失する一方、駆動輪５とレールＲとの間の摩擦力に起因する車体推進力が発生し漸次増加していく。
【００８１】
その後、後タイヤ４が傾斜面１５上を完全に通過すると、デュアルモード車両１は、図１３に示すように、軌道走行用の駆動輪５、前ガイド輪６及び後ガイド輪７による軌道走行モードに完全に移行することとなる。
【００８２】
以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、複数の乗客を搭乗させるための車体２と、この車体２の前後に車軸を介して設けられた前タイヤ３及び後タイヤ４と、を備えるので、従来のマイクロバス車両と同様に複数の乗客を搭乗させた状態で道路走行を行うことができる（図２参照）。また、後タイヤ４と同一軸心上に設けられた軌道走行用の駆動輪５と、車体２の前後に設けられた軌道走行用の前ガイド輪８及び後ガイド輪９と、を備えるので、従来の鉄道車両と同様に複数の乗客を搭乗させた状態で軌道走行を行うことができる（図３参照）。
【００８３】
そして、前ガイド輪８及び後ガイド輪９は、道路走行時には上昇した状態で固定することができる一方、軌道走行時には下降させて軌道のレールＲに乗せることができるので、道路走行から軌道走行への走行モード変換を円滑に行うことができる。従って、将来待望される「デュアルモード交通システム」の構築に良好に寄与することができる。
【００８４】
また、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の軌道走行用の駆動輪５は、後タイヤ４のホイールハブ４ｂに固定され（図４及び図５参照）、後タイヤと同一の駆動源（エンジン２ｄ等）により回転駆動されるように構成されているので、軌道走行のために新たな駆動装置を設ける必要がない。また、道路走行時の乗り心地を向上させるために設けられた懸架装置や、カーブ走行時における左右タイヤの回転数制御に用いられる差動装置４ｃを、駆動輪５による軌道走行の際にそのまま用いることができる。従って、車両コストを格段に低減させることができるとともに、車両の軽量化が可能となる。
【００８５】
また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、軌道走行用の駆動輪５が道路走行用の後タイヤ４より小径とされるとともに、駆動輪５の幅方向全領域には略平坦な踏面５ａが形成され、従来の軌道走行用車輪５０に設けられていた軌道案内用のフランジ５２が設けられていない（図６参照）。このため、前タイヤ３及び後タイヤ４による道路走行時に、駆動輪５と路面Ｓとの間隔Δを充分に確保することができるので、道路に凹凸が存在する場合においても、駆動輪５が路面に接触して損傷するのを未然に防ぐことができる（図５参照）。なお、軌道案内用のフランジ５２を駆動輪５に設けなくても、前ガイド輪６及び後ガイド輪７のフランジ６ｃ、７ｃ（図７（ａ）参照）により正確な軌道案内が可能となる。
【００８６】
また、軌道走行用の駆動輪５の幅方向全領域には略平坦な踏面５ａが形成されており、駆動輪５には軌道案内用のフランジが設けられていないため、この駆動輪５は、軌道走行中に軌道のレールＲ上を（脱輪しない範囲内で）左右に移動可能となる（図４参照）。従って、前ガイド輪６及び後ガイド輪７の軸間距離が長い場合や、曲率半径の小さい曲線軌道を走行する場合においても、駆動輪５がレールＲに引っ掛かることがないので、円滑な曲線軌道走行を実現させることができる。
【００８７】
また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、走行モード変換用構造体１０の幅広軌道部１３の軌間寸法ＨMAX（１１５９ｍｍ）に対応させて、前ガイド輪６及び後ガイド輪７の幅寸法Ｄを１７２ｍｍ（＞ＤSTD）に設定している（図７（ａ）参照）。従って、デュアルモード車両１が道路走行モードから軌道走行モードに移行するために幅広軌道部１３に進入した場合においても、幅広の軌間寸法ＨMAXを有する幅広軌道部１３に、幅広の前ガイド輪６及び後ガイド輪７を確実に乗せることができる。この結果、前ガイド輪６及び後ガイド輪７がレールＲから脱輪するのを未然に防ぐことができ、道路走行モードから軌道走行モードへの走行モード変換を確実に実現させることができる。
【００８８】
また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、ダンパとして機能する油圧アクチュエータ２ｇにより、前後ガイド輪６、７及び駆動輪５を用いた軌道走行時に軌道の不整等に起因して前後ガイド輪６、７が上下に振動した場合においても、その振動が車体２に伝達されるのを阻止することができ、乗り心地を向上させることができる。
【００８９】
また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両１においては、前ガイド輪６及び後ガイド輪７の直径の値を、従来の軌陸車に設けられる鉄輪の直径の値よりも大きく設定しているため、軌陸車の一般的な軌道走行速度（約３０〜４０ｋｍ／ｈ）よりも高速（例えば７０〜９０ｋｍ／ｈ）での軌道走行が可能となる。従って、軌道上において迅速な人員・貨物輸送を行うことができる。
【００９０】
また、以上説明した実施の形態に係る走行モード変換用構造体１０においては、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を、タイヤ走行面１１に進入させて前タイヤ３及び後タイヤ４で走行させながら、誘導部である左右ガイド壁１２により所定の軌道に誘導することができる（図９参照）。そして、タイヤ走行面１１上に形成された幅広軌道部１３の軌道にデュアルモード車両１を進入させることができる。幅広軌道部１３の軌道は、規格化された軌間寸法ＨSTD（１０６７ｍｍ）より幅広の軌間寸法ＨMAX（１１５９ｍｍ）に設定されており、この幅広の軌間寸法ＨMAXに対応させて、デュアルモード車両１の前後ガイド輪６、７の幅寸法も通常より大きい値に設定されるので、左右ガイド壁１２の構造に狂いがあったり軌間に狂いがあったりする場合においても、デュアルモード車両１の前後ガイド輪６、７を容易かつ確実に軌道に乗せることができる（図１０参照）。
【００９１】
そして、幅広軌道部１３の軌道に乗せたデュアルモード車両１を、軌間変更部１４に進入させることができる（図１１参照）。軌間変更部１４は、幅広の軌間寸法ＨMAX（１１５９ｍｍ）から規格化された軌間寸法ＨSTD（１０６７ｍｍ）へと漸次軌間寸法が変化するように構成された軌道を有するので、デュアルモード車両１は、軌間変更部１４を走行する間に、正規の軌間を有する軌道へと漸次誘導されることとなる。以上の構成を有する走行モード変換用構造体１０により、デュアルモード車両１は、走行しながら道路走行モードから軌道走行モードへと確実に移行することができる（図１２及び図１３参照）。
【００９２】
また、以上説明した実施の形態における走行モード変換用構造体１０は、デュアルモード車両１の走行モードを「道路走行モード」から「軌道走行モード」へと変換するためのものであるが、「軌道走行モード」から「道路走行モード」へと変換するための構造体としても使用することができる。
【００９３】
すなわち、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を走行モード変換用構造体１０の傾斜面１５側から進入させてタイヤ走行面１１に後タイヤ４を当接させ、軌間変更部１４及び幅広軌道部１３を順次通過させながら前ガイド輪６及び後ガイド輪７を漸次上昇させて前タイヤ３をタイヤ走行面１１に当接させる。これにより、デュアルモード車両１の走行モードを、「軌道走行モード」から「道路走行モード」へと変換することができる。
【００９４】
また、以上説明した実施の形態に係るデュアルモード交通システムにおいては、走行モード変換用構造体１０を介して、道路走行モードにあるデュアルモード車両１を軌道走行モードに変換する一方、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を道路走行モードに変換することができる。従って、鉄道輸送システムの利点とバス輸送システムの利点との双方を生かす交通システムを構築することができる。本実施の形態に係るデュアルモード交通システムを採用すると、例えば以下のような効果が得られる。
【００９５】
（１）車両コスト等の大幅な削減
本実施の形態に係るデュアルモード交通システムのデュアルモード車両１は、マイクロバスの車体２を採用しており、この車体２に所要の改修を施すだけで簡単に製造できるものであるため、従来の鉄道車両と比較すると１台あたりの車両コストがきわめて低い。従って、鉄道の使用回数がきわめて少ない過疎地域等においては、走行モード変換用構造体１０を用いて必要な時間帯だけデュアルモード車両１を軌道に乗り入れさせて利用することにより、鉄道車両に代えてデュアルモード車両１を採用することができるので、車両の製造に要するコストを大幅に削減することができる。また、デュアルモード車両１はマイクロバスの車体２を採用しているため、従来の鉄道車両と比較するときわめて軽量である。従って、鉄道車両に代えてデュアルモード車両１を採用することにより、軌道の耐用期間を大幅に延長することができるので、軌道保守に要するコストの削減も可能となる。
【００９６】
（２）渋滞回避効果
道路渋滞時においては、所定の地点に敷設した走行モード変換用構造体１０を介して、道路上にあるデュアルモード車両１を軌道上に移行させ、未使用の軌道を利用して渋滞のない地点まで軌道走行を行わせ、再び走行モード変換用構造体１０を介して、軌道上にあるデュアルモード車両１を道路上に移行させることにより、渋滞を効果的に回避することができる。また、災害時に道路が破損して走行が困難となった場合においても、破損していない軌道を利用して迅速に目的地に到達することが可能となる。従って、本実施の形態に係るデュアルモード交通システムは、一刻も早い救命処置や消火活動が必要な場合にきわめて有効となり、人命救助や財産保全に寄与することができる。
【００９７】
（３）夜間軌道の有効活用
深夜において、通常の鉄道車両が使用していない夜間軌道に走行モード変換用構造体１０を介してデュアルモード車両１を進入させ、この夜間軌道上を走行させ、所望の目的地に近付いたら再び走行モード変換用構造体１０を介して道路上に戻して目的地まで道路上を走行させることができる。従って、本実施の形態に係るデュアルモード交通システムのデュアルモード車両１は、夜行バスや深夜タクシーの代替的輸送手段として有用なものとなり得る。
【００９８】
（４）目的地までの時間・労力節減
従来の鉄道システムやバス輸送システムを用いて自宅から所望の目的地（例えば学校・病院）まで移動する場合には、自宅−駅間距離又は駅−目的地間距離が長いと、自宅を出てから電車に乗るまでの間又は電車から降りてから目的地に到着するまでの間にバスを利用したり長時間歩行したりする必要がある。また、バス・電車に乗り降りする際に労力を要するとともに、バスから電車又は電車からバスに乗り換える際の待ち時間が必要となる。これに対し、デュアルモード交通システムにおいては、自宅付近をバスのように巡回するデュアルモード車両１を利用して軌道まで移動することができる。そして、軌道に到達したデュアルモード車両１を、走行モード変換用構造体１０を介して道路走行モードから軌道走行モードに移行させ、電車のように軌道上を走行させ、目的地に近付いたら再び走行モード変換用構造体１０を介して軌道走行モードから道路走行モードに移行させて再びバスのように目的地まで道路上を走行させることができる。従って、バスから電車又は電車からバスに乗り換える際の手間や労力が不要となるとともに、乗り換えに要する時間を省くことができるので、目的地までの所要時間を大幅に短縮することができる。
【００９９】
（５）空港から観光地までの輸送効率の向上
広い敷地を有する空港は駅から遠く離れた場所にある場合が多い。このため、例えば観光客が空港から所望の観光地に移動するためには、まず、空港から空港の最寄り駅までマイクロバスで移動し、空港の最寄り駅で電車に乗り換えて観光地の最寄り駅まで移動し、要すれば、観光地の最寄り駅からタクシーやバスに乗り換えて観光地まで移動する、という手順が必要となることが多く、かかる乗り換えの煩雑さは、観光における航空機（空港）の利用意欲を喪失させる要因となる。これに対し、デュアルモード交通システムを採用すると、デュアルモード車両１を利用して空港から空港の最寄り駅まで移動し、そのままデュアルモード車両１で軌道上を観光地の最寄り駅まで移動し、さらに、そのままデュアルモード車両１で観光地の最寄り駅から道路上を観光地まで移動する、ことが可能となる。従って、本実施の形態に係るデュアルモード交通システムは、空港から観光地までの観光客の輸送効率を格段に向上させることができ、観光客は全く乗り換えを行うことなく空港から観光地まで到達することができる。また、本実施の形態に係るデュアルモード交通システムは、観光客の航空機（空港）の利用意欲を増進させることができるので、航空機（空港）を利用した観光客の増大をもたらすことが期待できる。
【０１００】
なお、以上の実施の形態においては、走行モード変換用構造体１０の幅広軌道部１３の軌間寸法ＨMAXを１１５９ｍｍに設定するとともに、デュアルモード車両１の前後ガイド輪６、７の幅寸法Ｄを１７２ｍｍに設定したが、これら軌間寸法ＨMAX及び幅寸法Ｄの値は、適宜変更することができる。但し、デュアルモード車両１が走行モード変換用構造体１０を走行する際に、前後ガイド輪６、７が幅広軌道部１３から脱輪しないように前後ガイド輪６、７の幅寸法Ｄを設定するようにする。
【０１０１】
また、以上の実施の形態においては、デュアルモード車両１の軌道走行用の駆動輪５を鉄等の金属で構成したが、この駆動輪５をゴム材料や合成樹脂材料で構成することもできる。駆動輪５をゴム材料や合成樹脂材料で構成すると、道路走行中に駆動輪５と路面Ｓとが接触しても、路面Ｓに損傷を与えてしまうことが少ない。また、駆動輪５と軌道のレールＲとの間の摩擦力が大きくなるため、高速での軌道走行を実現させることができる。
【０１０２】
また、図１４に示すように、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を、軌道部分１１０とタイヤ走行面１２０とを有する分岐器１００に進入させて、軌道走行の方向を変換することもできる。
【０１０３】
この際には、まず、軌道走行モードにあるデュアルモード車両１を、分岐器１００のタイヤ走行面１２０に設けられた前方傾斜面１２１に進入させ、タイヤ走行面１２０にデュアルモード車両１の後タイヤ４を当接させて駆動力を発生させるとともに、軌道部分１１０にデュアルモード車両１の前後ガイド輪６、７を当接させて軌道案内を行わせる（図１４参照）。このように前後ガイド輪６、７及び後タイヤ４によって分岐器１０上を走行したデュアルモード車両１は、分岐器１００のタイヤ走行面１２０に設けられた後方傾斜面１２２を通過して、軌道走行モードに復帰する。
【０１０４】
なお、分岐器１００は本発明における複合構造体である。分岐器１００以外の複合構造体（例えば踏切設備）の上を走行させる際にも、前記したように前後ガイド輪６、７による軌道案内と、後タイヤ４による駆動と、を行わせるようにする。軌道の一部に分岐器１００や踏切設備等の複合構造体が設けられている場合において、このように複合構造体の軌道部分にデュアルモード車両１の前後ガイド輪６、７を当接させて軌道案内を行うとともに、複合構造体のタイヤ走行面にデュアルモード車両１の後タイヤ４を当接させて駆動力を発生させるので、デュアルモード車両１は複合構造体の上を安定的に通過することが可能となる。
【０１０５】
[第２の実施の形態]
続いて、本発明の第２の実施の形態に係るデュアルモード交通システムについて説明する。本実施の形態に係るデュアルモード交通システムは、第１の実施の形態に係るデュアルモード交通システムのデュアルモード車両１に「横方向制振手段」を設けたものであり、その他の構成については第１の実施の形態と同一である。このため、追加した構成である「横方向制振手段」についてのみ説明することとし、第１の実施の形態と重複する構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付すこととする。
【０１０６】
本実施の形態に係るデュアルモード車両は、軌道走行時における車体２の左右方向（車体幅方向）の振動を低減させて乗り心地を向上させる横方向制振手段２０を備えている。以下、図１５及び図１６を用いて、かかる横方向制振手段２０の構成について説明することとする。
【０１０７】
横方向制振手段２０は、図１５に示すように、前ガイド車軸６ａを車体２のシャーシ２ａに対して左右方向に移動可能に連結する連結機構と、前ガイド車軸６ａに対する車体２の左右方向の相対的な振動と車体２に対する前ガイド車軸６ａの左右方向の相対的な振動とを低減させる制振機構と、を備えている。
【０１０８】
連結機構は、図１５に示すように、２本のリンク２１等を備えて構成されている。リンク２１の前方端部は、前ガイド車軸６ａに固定された輪軸固定フレーム２２に前方回動部２３を介して回動可能に取り付けられており、リンク２１の後方端部は、車体２のシャーシ２ａに後方回動部２４を介して回動可能に取り付けられている。このため、前ガイド車軸６ａは、車体２のシャーシ２ａに対して左右方向に移動可能となる。本実施の形態においては、図１５に示すように、前方回動部２３、２３間の距離を後方回動部２４、２４間の距離よりも長く設定している。このため、前ガイド車軸６ａは、シャーシ２ａを中心に円弧を描くように左右方向に移動（揺動）する。
【０１０９】
制振機構は、輪軸固定フレーム２２の左右方向略中央部にボルトで固定された円筒状部材２５、円筒状部材２５にスライド自在に外嵌された環状部材２６、車体２のシャーシ２ａに固定されるとともに環状部材２６の上方に回動自在に取り付けられた連結部材２７、等を備えて構成されている。制振機構は、車体２に対する前ガイド車軸６ａの車体幅方向の振動を低減させて、前ガイド車軸６ａを車体２に対する所定の基準位置に復元させるものである。具体的には、制振機構は、車体２の幅方向略中央部と、前ガイド車軸６ａの幅方向略中央部と、を位置合わせする「センタリング機能」を発揮するように構成されている。
【０１１０】
円筒状部材２５の内部には、左右方向に伸縮自在とされたコイルスプリング及びダンパが並列に配置されている。環状部材２６は、円筒状部材２５内のコイルスプリング及びダンパと連結されており、環状部材２６のスライド動作に連動して円筒状部材２５内のコイルスプリング及びダンパが圧縮・伸長されるように構成されている。
【０１１１】
円筒状部材２５内のコイルスプリングは、環状部材２６が基準位置（円筒状部材２５の左右方向中央部）に配置されるように常時付勢する。すなわち、コイルスプリングは、環状部材２６が基準位置から左右に移動した場合に、その移動量に比例する抵抗力を環状部材２６に作用させる。例えば、環状部材２６が基準位置から右方向（図１６における紙面上方）に移動した場合には、円筒状部材２５内の右側のコイルスプリングが圧縮されるとともに左側のコイルスプリングが伸長され、これらコイルスプリングの作用により、環状部材２６は左方向（図１６における紙面下方）に押圧されて基準位置に戻される。
【０１１２】
また、円筒状部材２５内のダンパは、環状部材２６が基準位置から左右に移動した場合に、その移動速度に比例する抵抗力（移動速度と反対方向の力）を環状部材２６に作用させるものである。従って、環状部材２６が基準位置を中心に左右方向に振動した場合には、ダンパの作用により、その振動は徐々に減衰することとなる。
【０１１３】
連結部材２７は、図１５及び図１６に示すように、車体２のシャーシ２ａの左右方向中央部に固定されており、車体２とともに前ガイド車軸６ａに対して左右方向に相対移動する。また、連結部材２７は、図１６に示すように、環状部材２６の上方に中央回動部２８を介して回動自在に連結されている。
【０１１４】
以上説明した実施の形態に係るデュアルモード車両においては、連結機構（リンク２１等）や制振機構（円筒状部材２５、環状部材２６、連結部材２７等）を有する横方向制振手段２０により、軌道の不整等に起因して左右方向の振動が前ガイド車軸６ａに発生した場合においても、その振動を低減させることができる。従って、前後ガイド輪６、７及び駆動輪５を用いた軌道走行時において、軌道の不整等に起因する車体２の左右方向の振動を低減させることができるので、軌道走行時における乗り心地を格段に向上させることができる。
【０１１５】
なお、以上の実施の形態においては、前ガイド車軸６ａと車体２との間に横方向制振手段２０を設けた例を示したが、後ガイド車軸７ａと車体２との間に同様の構成を有する横方向制振手段２０を設けることもできる。このように前後に横方向制振手段２０を設けると、軌道走行時における乗り心地が一層良好となる。
【０１１６】
また、以上の実施の形態においては、コイルスプリング及びダンパを並列に備える円筒状部材２５等を用いて横方向制振手段２０の制振機構を構成した例を示したが、制振機構の構成はこれに限られるものではない。すなわち、車体２に対する前ガイド車軸６ａの左右方向（車体幅方向）の振動を低減させる機能を有するものであれば、いかなる構成を採用してもよい。
【０１１７】
また、以上の実施の形態においては、弾性体としてコイルスプリングを採用したが、弾性体はこれに限られるものではなく、制振機構の構成に応じた種々の種類の弾性体を採用することができる。例えば、防振ゴムや空気バネ等を弾性体として採用することができる。また、制振機構の構成に応じて種々の種類のダンパを採用することができる。例えば、油の流体抵抗を利用するオイルダンパ、粘弾性体の粘性と弾性との双方を利用する粘弾性ダンパ、金属の弾塑性を利用する弾塑性ダンパ、電磁力を利用する電磁力ダンパ、絞り部分を流れる空気の流体抵抗を利用する空気ダンパ、等を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデュアルモード車両を上から見た場合の透視図である。
【図２】図１に示したデュアルモード車両の道路走行モードにおける側面図である。
【図３】図１に示したデュアルモード車両の軌道走行モードにおける側面図である。
【図４】図１に示したデュアルモード車両の軌道走行モードにおける後輪の状態を示す図である。
【図５】図１に示したデュアルモード車両の道路走行モードにおける後輪の状態を示す図である。
【図６】図１に示したデュアルモード車両の軌道走行用の駆動輪を従来の軌道走行用車輪と比較するための説明図である。
【図７】図１に示したデュアルモード車両の前後ガイド輪を従来の軌道走行用車輪と比較するための説明図である。
【図８】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る走行モード変換用構造体の平面図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る走行モード変換用構造体の側面図である。
【図９】図８に示した走行モード変換用構造体を用いて、図１に示したデュアルモード車両の走行モードを道路走行モードから軌道走行モードに変換する際の動作を説明するための説明図である。
【図１０】同上
【図１１】同上
【図１２】同上
【図１３】同上
【図１４】図１に示したデュアルモード車両が分岐器を通過する際の走行動作を説明するための説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るデュアルモード車両に設けられた横方向制振手段を説明するための説明図である。
【図１６】図１５のＡ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１      デュアルモード車両
２      車体
２ｇ    油圧アクチュエータ（縦方向制振手段）
３      前タイヤ
４      後タイヤ
４ａ    後車軸
５      軌道走行用の駆動輪
５ａ    踏面
６      前ガイド輪
７      後ガイド輪
１０    走行モード変換用構造体
１１    タイヤ走行面
１２    左右ガイド壁（誘導部）
１３    幅広軌道部
１４    軌間変更部
２０    横方向制振手段
１００  分岐器（複合構造体）
１１０  軌道部分
１２０  タイヤ走行面
Ｄ      前後ガイド輪の幅寸法
ＤSTD    軌道走行用車輪の規格化された幅寸法
ＨMAX    幅広軌道部の幅広の軌間寸法
ＨSTD    規格化された軌間寸法
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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