(57)【要約】【課題】  太陽電池で発電した直流電力を交流電力に変換するとともに、制動時に発生する回生電流を効果的に消耗させることで、安価な駆動システムを提供する。【解決手段】  地上に架設した軌条に噛み合うピニオンを駆動原で駆動して走行する軌条式走行車の駆動システムにおいて、太陽電池でバッテリーに蓄電した直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力でＡＣモータを駆動するとともに、軌条の下り勾配でＡＣモータに発生する回生電流を放熱回路で放出することを特徴とする軌条式走行車の駆動システム。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に架設した軌条に噛み合うピニオンを駆動原で駆動して走行する軌条式走行車の駆動システムにおいて、太陽電池でバッテリーに蓄電した直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力でＡＣモータを駆動するとともに、軌条の下り勾配でＡＣモータに発生する回生電流を放熱回路で放出することを特徴とする軌条式走行車の駆動システム。
【請求項２】
軌条式走行車がＡＣモータの回転数に応じて作動する機械式ブレーキを備えている請求項１の軌条式走行車の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌条式走行車の駆動システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
果樹園等の傾斜地では、地上に架設した軌条に沿って出発地と終点地の間を巡行させる軌条式走行車が用いられている。このような軌条は、出発地と終点地の間で何回も上り下りし、それも４５°位の急勾配が多い。したがって、走行車には速度制御とブレーキが必須の設備となる。ところで、この種の走行車の駆動原は、従来は内燃機関のエンジンが主流であったが、近年の化石燃料の高騰でモータを採用するものが増えている。モータによる場合、ＡＣモータとＤＣモータとがあるが、ＡＣモータの場合は、路線に沿ってトロリー設備が必要であることから、コストが高くつく。
【０００３】
このため、ＤＣモータによる場合が多いが、ＤＣモータを回転数（速度）制御するには抵抗制御等によっていたが、高出力モータに対しては限界がある上に信頼性、耐久性に問題があった。また、市場性も低いことから、コストも高くついていた。さらに、設備が大型化、大重量化を来して軌条式走行車に搭載するには無理があった。一方、いずれものモータであっても、負荷側から駆動されると発電機となって回生電流が発生するが、この回生電流をそのまま給電側に戻すと、電圧、電流が増えて機器が破損したり、制御が不能になったりする。そこで、下記特許文献１に見られるように、回生電流を蓄電したり、ブレーキに利用したりすることが行われていた。しかし、これをするには、技術的に難しい面があり、比較的小型のモータではかえってコストが高くなるという問題もあった。
【特許文献１】特開平１１−３５５９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、下り勾配で発生する回生電流を消耗させることで、技術的なトラブルを回避するとともに、低コスト化を図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、地上に架設した軌条に噛み合うピニオンを駆動原で駆動して走行する軌条式走行車の駆動システムにおいて、太陽電池でバッテリーに蓄電した直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力でＡＣモータを駆動するとともに、軌条の下り勾配でＡＣモータに発生する回生電流を放熱回路で放出することを特徴とする軌条式走行車の駆動システムを提供するとともに、これにおいて、請求項２に記載した、軌条式走行車がＡＣモータの回転数に応じて作動する機械式ブレーキを備えている手段を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の手段によると、ＡＣモータの回転数（走行車の速度）制御は、信頼性の高いモータドライブインバータで可能になることから、小型軽量で、低価格の装置とすることができる。また、下り勾配や減速の走行等で発生する回生電流についてはこれを放熱回路に流して放出するのであるから、フィードバックしたりする設備は不要になって、その分、コストを安くできる。さらに、これによるとブレーキが必要になるが、請求項２の手段でこと足りる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一例を示す軌条式走行車の側面図であるが、本例の走行車は、地上にその片側を支柱１によって支持される断面が角形をした軌条２上を走行するものであり、自走機能を有する牽引車３によって荷台車４を牽引するものである。このように、軌条２は支柱１で地面上に支持されるから、その支柱１の高さを適宜調整することで、地面を整地しなくても、軌条２を滑らかに連続させることができる。軌条２の下面（上面や側面でもよい）には、その中央に軌条２の幅よりも幅狭のラック５が貼着されている。
【０００８】
この場合の牽引車３には、軌条２を上下から挟む支持輪ユニット６で支持される車台７の上に太陽電池パネル８とバッテリー９が搭載されたもので、太陽電池パネル８で取り込んだ直流電力は一旦バッテリー９に蓄電されるようになっている。この点で、装置が非常に簡単で、しかも、軽量で安価になる。この種の走行車では、あまり重いものは積載できないから、小型軽量は非常に大きな意義をもつ。牽引車３には、この他に発電機としても機能する同期型のＡＣモータ１０と減速機１１も搭載されており、減速機１１には、その出力軸に連係してラック５に噛み合うピニオン１２が設けられている。
【０００９】
加えて、図示は省略するが、減速機１１には機械式ブレーキも組み込まれている。この機械式ブレーキは従来使用されているものでよく、例えば、減速機１１の中のある伝動軸をシューで締め付けるものであってもよい。そして、このシューを流体シリンダや流体モータ等で作動させ、その作動力をＡＣモータの回転数に対応させて制御すればよい。すなわち、ＡＣモータの回転数が上がりすぎると（下り勾配等で走行車の速度が上がりすぎる場合もこれに含まれる）、それに応じてブレーキが効くようにするのである。また、電磁ブレーキによるものであってもよく、この場合は供給電力をＡＣモータの回転数に対応させることになる。なお、手動ブレーキを備えているものもあり、乗用型の走行車では、操縦者がこのブレーキを操作することもある。
【００１０】
荷台車４も同様であり、車台１３上を開放してここに人や機材或いは収穫物といった荷を積むものであり、車台１３に前後二個の支持輪ユニット１４を取り付け、この支持輪ユニット１４で車台１３を軌条２上に支持している。そして、牽引車３と荷台車４とは連結器１５で連結されており、牽引車３で荷台車４を牽引して走行する。このような軌条２は、麓から山腹までの傾斜地に施工されることが多いから、目的地までの往行は全体として上り勾配になっており、目的地からの復行は全体として下り勾配になっている。加えて、途中でも上り勾配や下り勾配は何回も繰り返され、中には４５°程度の急勾配の個所があるのは上述したとおりである。
【００１１】
図２はこれら各機器の配置図であるが、このモノレール走行車は、バッテリー９の電力でＡＣモータ１０を駆動してピニオン１２を駆動して走行するものである。この場合において、バッテリー９への電力供給は太陽電池パネル８によるが、始動前に十分な電力がバッテリー９に蓄電されていない場合には、商用電源で充電しておく。そして、これらの各機器を制御するのがシステムコントローラ１６であり、バッテリー９の電力を供給コントローラ１７で制御してＤＣ／ＡＣ変換用インバータ１８で交流電力に変換し、この交流電力をモータドライブインバータ１９によってＡＣモータ１０を駆動する。
【００１２】
このようにして走行車は軌条２上を出発地から終点地まで巡行又は往復行するが、途中で上り勾配や下り勾配が頻繁に繰り返されるのは上述したとおりである。走行車が下り勾配又は減速走行するときには、ＡＣモータ１０に回生電流が発生し、この回生電流はモータドライブインバータ１９に戻る。本発明では、モータドライブインバータ１９に戻った回生電流をブレーキユニット２０を経て放熱回路２１に流すのである。これにより、回生電流は熱として消費されて消滅する。
【００１３】
すなわち、従来のように、回生電流を蓄電したり、ブレーキ力に変換したりする難しいことをするのではなく、このように消滅させてしまうことで、機器のトラブルや破損を防ぎ、簡単で安価なシステムにできたのである。さらに、走行車が下り勾配にかかると、安全のためにブレーキを効かさなければならないが、これは、上記した機械式ブレーキや手動ブレーキによればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】軌条式走行車の側面図である。
【図２】軌条式走行車の駆動系機器の配置図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    支柱
２    軌条
３    牽引車
４    荷台車
５    ラック
６    支持輪ユニット
７    車台
８    太陽電池パネル
９    バッテリー
１０  ＡＣモータ
１１  減速機
１２  ピニオン
１３  車台
１４  支持輪ユニット
１５  連結器
１６  システムコントローラ
１７  供給コントローラ
１８  インバータ
１９  モータトライブインバータ
２０  ブレーキユニット
２１  放熱回路
【図１】
2008271619.tif 000003
【図２】
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