(57)【要約】【課題】二次電池の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができる軌道走行用車両を提供する。【解決手段】鉄道用レール上を転動するホイールから成る前輪及び後輪が取り付けられ、人員が搭乗可能な車両本体２と、前輪又は後輪を駆動させるモータ３と、モータ３に電力を供給するための二次電池４とを具備し、車両本体２を鉄道用レールに沿って走行させて鉄道用レールの保守及び点検を行うための軌道走行用車両であって、二次電池４と電気的に接続されるとともに、当該二次電池４を充電可能な充電器１１と、発電可能とされるとともに、充電器１１と電気的に接続されて当該充電器１１に対して発電した電力を供給可能とされた発電機１２とを具備したものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道用レール上を転動するホイールから成る前輪及び後輪が取り付けられ、人員が搭乗可能な車両本体と、
前記前輪又は後輪を駆動させるモータと、
前記モータに電力を供給するための二次電池と、
を具備し、前記車両本体を鉄道用レールに沿って走行させて鉄道用レールの保守及び点検を行うための軌道走行用車両であって、
前記二次電池と電気的に接続されるとともに、当該二次電池を充電可能な充電器と、
発電可能とされるとともに、前記充電器と電気的に接続されて当該充電器に対して発電した電力を供給可能とされた発電機と、
を具備したことを特徴とする軌道走行用車両。
【請求項２】
前記二次電池と電気的に接続されて当該二次電池による電力供給を制御する制御盤を具備するとともに、当該制御盤を介して前記車両本体に搭載された任意の電装品及びモータに二次電池の電力が供給されることを特徴とする請求項１記載の軌道走行用車両。
【請求項３】
前記発電機で発電された電力により、前記二次電池を充電させつつ前記モータを駆動させ得ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の軌道走行用車両。
【請求項４】
前記発電機は、交流の電気を出力可能とされるとともに、前記充電器は、当該交流の電気を入力しつつ前記二次電池に直流の電気として出力して充電させ得ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の軌道走行用車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用レールの保守及び点検を行うための軌道走行用車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用レールの保守及び点検を行うために、作業者が搭乗して当該鉄道用レール上を走行する軌道走行用車両は、例えば特許文献１にて開示されているように、鉄道用レール上を転動するホイールから成る前輪及び後輪と、該前輪及び後輪上に取り付けられ、人員が搭乗可能な車両本体と、該車両本体に搭載されて前輪又は後輪を駆動することにより車両本体を鉄道用レールに沿って走行させるエンジンなどの駆動源を具備している。
【０００３】
そして、エンジン等の駆動源を始動させて駆動輪を回転駆動させると、車両本体が鉄道用レールに沿って前進し、搭乗した作業員により当該鉄道用レールに対する各種保守や点検等が行われ得るようになっている。ところで、近時においては、エンジン等の内燃機関に代えて、モータを駆動源とした軌道走行用車両が提案されるに至っている。このように、モータを駆動させて走行させることで、走行時の騒音を著しく抑制することできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５６１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の軌道走行用車両においては、モータに電力を供給するための二次電池（バッテリ）を搭載する必要があるが、長距離を走行する際、複数の二次電池を搭載する必要がある。そして、モータに電力供給した二次電池の蓄電残量が所定より少なくなると、その二次電池を未使用の他の二次電池と交換し、再び走行開始する必要があることから、二次電池の交換作業が繁雑となってしまうとともに、二次電池の交換時に車両を停止させる必要があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、二次電池の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができる軌道走行用車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、鉄道用レール上を転動するホイールから成る前輪及び後輪が取り付けられ、人員が搭乗可能な車両本体と、前記前輪又は後輪を駆動させるモータと、前記モータに電力を供給するための二次電池とを具備し、前記車両本体を鉄道用レールに沿って走行させて鉄道用レールの保守及び点検を行うための軌道走行用車両であって、前記二次電池と電気的に接続されるとともに、当該二次電池を充電可能な充電器と、発電可能とされるとともに、前記充電器と電気的に接続されて当該充電器に対して発電した電力を供給可能とされた発電機とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の軌道走行用車両において、前記二次電池と電気的に接続されて当該二次電池による電力供給を制御する制御盤を具備するとともに、当該制御盤を介して前記車両本体に搭載された任意の電装品及びモータに二次電池の電力が供給されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の軌道走行用車両において、前記発電機で発電された電力により、前記二次電池を充電させつつ前記モータを駆動させ得ることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の軌道走行用車両において、前記発電機は、交流の電気を出力可能とされるとともに、前記充電器は、当該交流の電気を入力しつつ前記二次電池に直流の電気として出力して充電させ得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、二次電池と電気的に接続されるとともに、当該二次電池を充電可能な充電器と、発電可能とされるとともに、充電器と電気的に接続されて当該充電器に対して発電した電力を供給可能とされた発電機とを具備したので、二次電池の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、二次電池と電気的に接続されて当該二次電池による電力供給を制御する制御盤を具備するとともに、当該制御盤を介して車両本体に搭載された任意の電装品及びモータに二次電池の電力が供給されるので、モータの駆動に加え電装品による消費電力が大きくなっても、発電機による発電及び充電器による二次電池の充電によって当該消費電力を十分に賄うことができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、発電機で発電された電力により、二次電池を充電させつつモータを駆動させ得るので、二次電池の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができ、かつ、走行時の二次電池の充電を行わせることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、発電機は、交流の電気を出力可能とされるとともに、充電器は、当該交流の電気を入力しつつ二次電池に直流の電気として出力して充電させ得るので、車庫等に保管する際、充電器の電気的接続を発電機から家庭用の電源（コンセント）に代えて充電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る軌道走行用車両を示す側面図
【図２】同軌道走行用車両を示す正面図
【図３】同軌道走行用車両を示す平面図
【図４】同軌道走行用車両を示す背面図
【図５】同軌道走行用車両における電気的接続を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る軌道走行用車両は、鉄道用レールの保守及び点検を行うためのもので、図１〜４に示すように、鉄道用レールＬ上を転動可能な前輪１ａ及び後輪１ｂと、これら前輪１ａ及び後輪１ｂが取り付けられ、作業員等人員が搭乗可能な車両本体２と、後輪１ｂを駆動するためのモータ３（駆動源）と、二次電池（バッテリ）４と、充電器１１と、発電機１２とを具備し、当該モータ３の駆動力にて鉄道用レールＬ上を走行可能なものである。
【００１７】
前輪１ａ及び後輪１ｂは、硬質のウレタン樹脂製の鉄道用レールＬ上を転動するホイールから成るものであり、本実施形態においては前輪１ａ及び後輪１ｂに対してモータ３の駆動力が伝達されると、車両本体２が人員を搭乗した状態にて鉄道用レールＬに沿って走行し得るよう構成されている。具体的には、モータ３の出力軸３ａは、前輪１ａの車軸ｃ及び後輪１ｂの車軸ｄのそれぞれとチェーン等から成る無端状伝達部材ａ、ｂを介して連結されており、モータ３が駆動すると、前輪１ａと後輪１ｂとが同時に回転し得るよう構成されている。
【００１８】
なお、本実施形態においては、前輪１ａ及び後輪１ｂの両方に対してモータ３の駆動力が伝達されるものとされているが、モータ３の出力軸３ａを前輪１ａの車軸ｃ又は後輪１ｂの車軸ｄの何れか一方と連結させることにより、前輪１ａ又は後輪１ｂの何れかに駆動力が伝達されるものであってもよい。また、前輪１ａ及び後輪１ｂは、上述した材質のものに限らず、他の材質（例えば金属製のもの）のホイールから成るものとしてもよい。
【００１９】
車両本体２は、前輪１ａ及び後輪１ｂ上に取り付けられたフレーム５にて構成されるもので、モータ３がフレーム５の前後方向に対して略中央部分に搭載されるとともに、走行に必要な種々構成要素（左右前後の着座シート６、アクリル製の防風手段７、前照灯８、作業用照射灯９及び上部照明用ＬＥＤ１０など）が取り付けられている。そして、着座シート６に着座した作業員が操作グリップＡを回転操作することにより、モータ３の回転数が制御されるとともに、ブレーキＢを操作することにより、制動し得るよう構成されている。
【００２０】
なお、本実施形態においては、着座シート６の上方には屋根ｆが形成されており、当該屋根ｆに上部照明用ＬＥＤ１０が取り付けられている。また、着座シート６の前方には、作業員等人員が把持可能な把持部Ｈが形成されるとともに、ブレーキＢが設けられた把持部が操作グリップＡを構成している。左右一対の前照灯８、作業用照射灯９及び上部照明用ＬＥＤ１０は、本発明の「車両本体に搭載された任意の電装品」を構成するものであり、何れも制御盤１３を介して二次電池４から電力供給されるよう構成されている。
【００２１】
さらに、本実施形態においては、左右２つの着座シート６を有しており、一方の着座シート６に着座した作業員が車両の走行を操作するものとされているが、単独の着座シートのみを有するもの、或いは３つ以上の着座シートを有するもの等であってもよい。また、本実施形態に係る着座シート６は、揺動軸を中心に揺動可能とされており、揺動状態において、二次電池４及び充電器１１が収容された収容空間を外部に臨ませ得るようになっている。
【００２２】
モータ３は、フレーム５の略中央位置下部に固定されたもので、既述したように、前輪１ａ及び後輪１ｂと無端状伝達部材ａ、ｂを介して連結され、走行時の駆動力を伝達可能とされたものである。かかるモータ３は、二次電池４から電力が供給されるとともに、操作グリップＡの操作量に応じた電流が供給され、当該操作量に応じた車速を得ることができるようになっている。
【００２３】
二次電池４は、モータ３に電力を供給するもので、充電器１１により充電されることで繰り返し放電及び蓄電が可能とされる所謂バッテリ（蓄電池）と称されるものである。かかる二次電池４は、制御盤１３及び充電器１１とそれぞれ電気的に接続されるとともに、着座シート６の下部に形成された収容空間に収容されており、制御盤１３との配線ｈ３及び充電器１１との配線ｈ２による接続（図５参照）を解いた状態とすれば、車両から取り出し可能なものとされている。
【００２４】
制御盤１３（コントローラ）は、二次電池４と電気的に接続されて当該二次電池４による電力供給を制御するためのものであり、着座シート６の下部に形成された収容空間における二次電池４が設置された近傍の位置に収容されている。本実施形態においては、制御盤１３を介して車両本体２に搭載された任意の電装品（左右一対の前照灯８、作業用照射灯９及び上部照明用ＬＥＤ１０）及びモータ３に二次電池４の電力が供給されるよう構成されている。
【００２５】
すなわち、制御盤１３は、二次電池４とモータ３との間に介在してモータ３の出力制御（駆動速度等の制御）を行い得るとともに、二次電池４と電装品との間に介在して電装品に対する電力供給制御を行うことが可能とされているのである。なお、制御盤１３は、図５に示すように、配線ｈ４を介してモータ３と電気的に接続されるとともに、配線ｈ５を介して各種電装品と電気的に接続されている。
【００２６】
充電器１１は、二次電池４と電気的に接続されるとともに、当該二次電池４を充電可能なものであり、二次電池４が設置された収容空間を有する着座シート６とは異なる着座シート６の下部の収容空間に収容されている。かかる充電器１１は、汎用的な充電器と同様、二次電池４の充電用器具から成り、交流の電気を直流の電気に変換して二次電池４に出力可能とされている。なお、本実施形態においては、短時間で二次電池４を充電可能なもの（急速充電可能なもの）が採用されている。
【００２７】
発電機１２は、エンジン等により発電可能とされるとともに、充電器１１と電気的に接続されて当該充電器１１に対して発電した電力を供給可能とされたもので、フレーム５の後部位置（着座シート６の後方部）に固定されている。また、発電機１２は、交流の電気を出力可能とされるとともに、その交流の電気を充電器１１が入力しつつ二次電池４に直流の電気を出力して充電させ得るよう構成されている。
【００２８】
一方、充電器１１から延設された配線ｈ１（図５参照）の先端には、プラグが形成されており、当該プラグを発電機１２に差し込むことで、電気的に接続されるよう構成されている。しかるに、当該プラグを発電機１２から抜き取り、家庭用の電源（コンセント）に差し込めば、発電機１２に代えて家庭用の電源（コンセント）から電力供給が可能とされている。
【００２９】
上記のように、本実施形態に係る軌道走行用車両は、図５に示すように、発電機１２と充電器１１とが配線ｈ１、充電器１１と二次電池４とが配線ｈ２、二次電池４と制御盤１３とが配線ｈ３、制御盤１３とモータ３とが配線ｈ４、及び制御盤１３と各種電装品とが配線ｈ５によりそれぞれ電気的に接続されており、電力の供給が可能とされている。充電器１１及び発電機１２は、作業者による操作にて作動又は起動可能とされている。
【００３０】
しかして、通常の走行時においては、充電器１１及び発電機１２は停止されており、二次電池４からの電力供給によりモータ３が駆動して前輪１ａ及び後輪１ｂを回転駆動させるとともに、各種電装品が作動し得るようになっている。そして、二次電池４の蓄電残量が所定より少なくなると、充電器１１及び発電機１２を作動及び起動させ、発電機１２にて発電した電力を充電器１１を介して二次電池４に送り、充電し得るようになっている。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、発電機１２で発電された電力により、二次電池４を充電させつつモータ３を駆動させ得るよう設定されている。すなわち、発電機１２の発電で得られる電力（発電速度）は、モータ３で消費される電力（消費速度）よりも大きく設定されており、モータ３で消費されない電力にて二次電池４の充電に必要な電力（充電速度）が賄われるようになっている。
【００３２】
上記実施形態によれば、二次電池４と電気的に接続されるとともに、当該二次電池４を充電可能な充電器１１と、発電可能とされるとともに、充電器１１と電気的に接続されて当該充電器１１に対して発電した電力を供給可能とされた発電機１２とを具備したので、二次電池４の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができる。すなわち、二次電池４、充電器１１及び発電機１２が同一の車両（車両本体２）に搭載されているので、走行時に二次電池４の蓄電を行わせることができ、二次電池４の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができるのである。
【００３３】
また、本実施形態によれば、二次電池４と電気的に接続されて当該二次電池４による電力供給を制御する制御盤１３を具備するとともに、当該制御盤１３を介して車両本体２に搭載された任意の電装品及びモータ３に二次電池４の電力が供給されるので、モータ３の駆動に加え電装品による消費電力が大きくなっても、発電機１２による発電及び充電器１１による二次電池４の充電によって当該消費電力を十分に賄うことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、発電機１２で発電された電力により、二次電池４を充電させつつモータ３を駆動させ得るので、二次電池４の交換を不要としつつ長距離走行を可能とすることができ、かつ、走行時の二次電池の充電を行わせることができる。またさらに、発電機１２は、交流の電気を出力可能とされるとともに、充電器１１は、当該交流の電気を入力しつつ二次電池４に直流の電気として出力して充電させ得るので、車庫等に保管する際、充電器１１の電気的接続を発電機１２から家庭用の電源（コンセント）に代えて充電させることができる。
【００３５】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば車両が搭載する各種電装品として照明手段以外のものを具備させてもよい。また、車両本体２の形態は、任意のものに変更することができ、例えば屋根ｆが形成されないもの等としてもよい。さらに、二次電池４、充電器１１、発電機１２及び制御盤１３の固定位置は、車両本体２における何れの部位であってもよく、例えば充電器１１を車両本体２の後方位置（発電機１２と隣接した位置）に設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
二次電池と電気的に接続されるとともに、当該二次電池を充電可能な充電器と、発電可能とされるとともに、充電器と電気的に接続されて当該充電器に対して発電した電力を供給可能とされた発電機とを具備した軌道走行用車両であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等としてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ  前輪
１ｂ  後輪
２  車両本体
３  モータ（駆動源）
４  二次電池
５  フレーム
６  着座シート
７  防風手段
８  前照灯
９  作業用照射灯
１０  上部照明用ＬＥＤ
１１  充電器
１２  発電機
【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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