(57)【要約】【課題】自動操舵機構及びフェイルセイフ機構を具備した軌道系交通システムにおいて、簡易な構成によって車両が横方向の外力を受けた場合でも、車両が転倒するおそれのないようにすることを課題とする。【解決手段】車両１の走行輪４をアクチュエータ０６によって自動操舵する操舵機構０９と、軌道の路面に設けられた保護軌道３及び車両１の下方に設けられ該保護軌道に沿って非接触で移動する保護輪２２，２３からなるフェイルセイフ機構０２とを備え、保護軌道３のうち該保護輪をガイドする面３２の上部に該保護輪側に張り出すフランジ３４を設け、該保護輪の上方に外径が該保護輪の外径より小さく剛性で円盤状の補助輪３３を該保護輪とともに回転可能に設け、該保護輪が自動操舵機構０９の異常時又は外力により該ガイド面３２に接したときに該保護輪をフランジ３４の下面に係止させるように構成した。【選択図】図１
2008114753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた軌道に沿って走行する車両の軌道系交通システムであって、車両の前輪及び後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に設けられた保護軌道及び該車両の下方に設けられ該保護軌道に沿って非接触で移動する保護輪からなるフェイルセイフ機構とを備えた軌道系交通システムにおいて、
前記保護軌道のうち前記保護輪をガイドする面の上部に該保護輪側に突出するフランジを設け、
前記保護輪の上方に外径が該保護輪の外径より小さく円盤状で剛体の補助輪を該保護輪とともに回転可能に設け、
該保護輪が前記操舵機構の異常時又は車両に対する外力の付加により該保護軌道のガイド面に接したときに該保護輪を該フランジの下面に係止させるように構成したことを特徴とする軌道系交通システム。
【請求項２】
前記保護軌道の中央に前記フランジを上端部に有するＩ字形断面のガイド部材を配置し、該ガイド部材の両側に該ガイド部材のガイド面に対して所定の隙間をもたせて前記保護輪を配置したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
【請求項３】
中央部に設けられた第１の支点軸を介して前記車両の下部に回動可能に取り付けられた第１のアームと、該車両の走行中に該第１のアームが前記前輪及び後輪と同一方向を向くように前記操舵機構と連動させる連動機構と、該第１のアームの両端にそれぞれ第２の支点軸を介して回動可能に取り付けられた第２のアームと、該第２のアームの両端にそれぞれ回動可能に設けられた前記保護輪と、該保護輪を前記保護軌道のガイド面に接するように弾性力を付勢するバネ部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
【請求項４】
前記保護輪が前記保護軌道のガイド面に接した状態で前記第２のアームが車両走行方向に対する角度を３０度以下となるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の軌道系交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め定められた軌道上を、例えばゴムタイヤ式等の走行輪によって走行し、自動操舵機構を備え、該自動操舵機構の異常発生時あるいは車両に外力が付加された時に対処するためのフェイルセイフ機構を備えた車両の軌道系交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムタイヤで車体を支持し、これを駆動回転することによって走行する新交通システムの車両においては、レール上を走行する鉄道車両と異なり、走行輪であるゴムタイヤを定められた軌道に沿って操舵するために、従来操舵用の案内用車輪が設けられ、この案内用車輪が軌道に沿って設けられた案内レールにガイドされることによって、車両を機械的に操舵していた。
【０００３】
しかしながら、かかる機械式案内機構は、安全性、信頼性に優れているが、車輪や駆動機構が設けられる台車の構造が複雑になり、質量及びランニングコストが増大するとともに、案内用車輪を支持するに十分な強度を有する案内レールを全線に渡って高い精度で設置する必要があり、軌道の建設費が膨大になるという欠点がある。
従ってこのような欠点を解消するため、特に操舵のためのガイドレール等を必要としない車両の操舵システムが本願の出願人によって提案されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１（特開２００２−３５１５４４号公報）に開示された操舵システムは、車両が走行する軌道の全長に亘って車両の運転に必要な情報を記憶し発信する複数の地上子を敷設しておき、車両が走行する際に、車両に設けられた制御装置が各地上子が発信する情報に基づいて、順次操舵指令を発し、該操舵指令に従って車両に設けられた操舵装置が操舵を行なうもので、操舵用のガイドレールを必要とせず、建設費及び保守費のコストダウンを図ることができるとともに、案内用車輪が該ガイドレールを走行する際に発生する振動や騒音を低減することができる長所をもっている。
【０００５】
該地上子は、軌道の全長に亘り、軌道に沿って所定の間隔で複数敷設される無電源の地上子であり、それぞれ固有の情報が設定されている。かかる固有の情報には、各地上子の識別番号と位置情報、軌道情報及び制御情報が含まれている。
位置情報（地点情報）とは、絶対位置座標や基準点からの距離などその地上子の位置に関する情報である。さらにその地上子の地点における勾配、曲率、カント、及び分岐など軌道の条件を示す軌道情報が必要に応じて固有の情報として地上子に設定される。
【０００６】
かかる地上子は、無電源ではあるが、電力の供給を受けると、設定されている運転情報の信号を発するように構成されている。地上子は、例えば運転情報を記憶するＲＯＭを含む電子回路で構成される。
車両に設けられた操舵装置は、地上子に電波によって電力を供給する送信器と、電力の供給を受けた地上子から発せられる運転情報を受信する受信器と、受信器が受信した運転情報に基づいて所定のデータ処理を行い、車輪を駆動する駆動モータ及び該車輪をタイロッドを介して転向するアクチュエータに対して速度指令及び操舵指令を伝達する制御装置とを備える。
【０００７】
しかし特許文献１に開示された操舵システムにおいては、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いていないため、操舵システムが故障した場合や風、雨、雪等の環境外乱の非常時に車両の暴走、脱軌道に対する安全性を確保することが必要になる。さらに、環境外乱の変化によって軌道路面の摩擦係数の変化、乗客人数、タイヤの磨耗状況等によって徐々に車両が軌道上で走行する走行位置のずれが生じてくるため、安全かつ高速で効率よい運転には、このようなずれを修正する必要がある。
【０００８】
そこで本願出願人は、かかるニーズに対応できるフェイルセイフ機構を提案している（特許文献２；特開２００６−１７５９６２号公報）。本フェイルセイフ機構を図１１〜図１３で説明する。図１１は本フェイルセイフ機構の平面視全体説明図、図１２の（Ａ）〜（Ｃ）は同じく平面視部分説明図、図１３（Ａ）は同じく立面視説明図、図１３（Ｂ）は同じく側面視説明図である。
【０００９】
なお図１１〜図１３において、車両０１の前輪部分を構成する部位又は機器には番号の後に符号「ａ」を付し、車両０１の後輪部分を構成する部位又は機器には番号の後に符号「ｂ」を付し、前輪部分又は後輪部分を区別しないときは符号「ａ」又は「ｂ」を省略し番号のみを付す。
図１１において、車両０１は定められた軌道を走行し、該軌道路面０８に対して溝状に刻設された保護軌道０３が設けられている。車両０１の下部に前輪ゴムタイヤ０４ａ及び後輪ゴムタイヤ０４ｂが設けられ、該ゴムタイヤは、タイヤ中心軸に接続されたタイロッド０５の長手軸方向の動きによって左右方向に転向する。タイロッド０５はアクチュエータ０６によって駆動される。図１２（Ａ）に示すように、アクチュエータ０６は、特許文献１に開示された自動操舵システム０９によって制御される。
【００１０】
また、アクチュエータ０６には保護輪が取り付けられたアーム０２が接続され、アーム０２は、アクチュエータ０６によって常にゴムタイヤ０４の操舵方向と同一方向を向くように駆動される。保護軌道０３とアーム０２１とでフェイルセイフ機構０２を構成する。図１２及び図１３は車両０１の前輪部分を示す。車両０１の操舵機構及びフェイルセイフ機構０２は、前輪部分と後輪部分とで同一構成であり、以下図１２及び図１３によってこれらの構成を前輪部分を例にとって説明する。
【００１１】
アクチュエータ０６ａは、図１３に示すように、車両０１の下部で車体を支持する台車０１ａに取り付けられている。図１２において、タイロッド０５ａは、アクチュエータ０６ａの図示しない可動部に接続されて長手軸方向に往復動する連結ロッド０１１ａと前輪ゴムタイヤ０４ａに接続された操舵ロッド０１３ａとからなる。連結ロッド０１１ａと操舵ロッド０１３ａとは回転ジョイント０１２ａによって回動可能（正逆方向に回転可能であることを意味する）に接続され、操舵ロッド０１３ａと前輪ゴムタイヤ０４ａとは両者の位置関係が固定的に結合され、操舵ロッド０１３ａの向きに対して前輪ゴムタイヤ０４ａの左右方向の向きは一義的に決まる。
かかる構成によって、自動操舵システム０９によって制御されるアクチュエータ０６ａによってタイロッド０５ａが駆動され、車両０１は軌道路面０８上を走行する。
【００１２】
図１２及び図１３において、アーム０２１ａは、台車０１ａに支軸０２４ａにより回動可能に取り付けられており、アーム０２１ａの下部には、支軸０２４ａを挟んでその前後に２個の保護輪０２２ａ及び０２３ａが回転可能に取り付けられている。タイロッド０５ａ及び支軸０２４ａの材質は、走行中に前輪ゴムタイヤ０４ａ又は保護輪０２２ａ、０２３ａからの反力を受け止めるため、剛性の高い金属製とするのが望ましい。
【００１３】
図１４はアーム０２１ａの平面視拡大図、図１５は保護輪０２２ａ又は０２３ａの斜視図である。図１４及び図１５に示すように、保護輪０２２ａ（０２３ａ）は、軸受０２８の下方で金属製、例えばアルミ製の中心軸０２６（０２７）にウレタンゴムを加硫接着して構成される。保護輪の材質は、防振性と耐磨耗性の高いウレタン、ゴム、及びゴムタイヤなどに用いられているスチールベルトを用いた素材などを使用したノーパンクタイヤが望ましい。保護輪０２２，０２３は、アーム０２１ａの下方に従動回転可能に取り付けられ、保護軌道０３の内部に位置する。
【００１４】
アクチュエータ０６ａの図示しない可動部には、アーム０２１ａが連動するとともに、タイロッド０５ａが接続される構造となっている。しかし、アクチュエータ可動部及びタイロッド０５ａが往復動するのに対して、アーム０２１ａの先端部は円弧状の動きをするため、これら三者の接続部には、アーム０２１ａの円弧状の動きを吸収しながらアクチュエータ０６ａ及びタイロッド０５ａの往復動を可能する回転並進運動変換機構０７ａが設けられている。
【００１５】
図１２（Ａ）に示すように、アーム０２１ａは、その支軸０２４ａが前輪ゴムタイヤ０４ａを結ぶ線上ｂに位置しているため、タイロッド０５ａの連結ロッド０１１ａ及び操舵ロッド０１３ａと一義的な位置関係をもつ前輪ゴムタイヤ０４ａとともに平行四辺形のリンク機構を構成し、アクチュエータ０６ａの作動によって常に前輪ゴムタイヤ０４ａと同一方向を向きながら転向する。
【００１６】
図１３に示すように、保護軌道０３は、軌道路面０８で溝状をなし、保護軌道０３の内部に保護輪０２２ａ、０２３ａが挿入されるが、該保護輪と保護軌道０３の側壁との間は、車両０１が軌道から左右にこれ以上偏向してはならない許容範囲より小さい隙間を有する。
かかる構成のフェイルセイフ機構において、通常は特許文献１に開示されたような自動操舵機構によりアクチュエータ０６ａが駆動され、該アクチュエータ０６ａによって前輪ゴムタイヤ０４ａが操舵されながら車両０１が走行する。この場合、図１２に示すように、アーム０２１ａもアクチュエータ０６ａとともに連動して前輪ゴムタイヤ０４ａと同一方向に向くため、保護輪０２２ａ、０２３ａは車両０１の軌道上に設けられた保護軌道０３内を保護軌道０３の側壁と接触することなく移動する。
【００１７】
自動操舵システム０９に異常が発生して、例えば車両０１がその軌道を外れようとした場合には、保護輪０２２ａ、０２３ａが保護軌道０３の側壁に接触して車両０１を制止するため、車両０１がそれ以上軌道から外れることがなく、前記許容範囲から外れた車両０１の脱線、偏向を確実に阻止することができる。
【００１８】
従って、車両の操舵系統に故障等が発生した場合でも、車両を安全に保護し、確実に乗客を運ぶことができ、安全性、信頼性を確保できる。また極めて簡素な機構でフェイルセイフが達成できるため、車両の簡素化、軽量化のみならず、軌道設備等値上設備の簡素化及びインフラコストの低減を達成することができる。
また、自動操舵システム０９が正常な間は保護輪０２２ａ、０２３ａが保護軌道０３の側壁と接触することがないため、該側壁との摩擦などによって車両に余分な荷重が加わることがない。
【００１９】
【特許文献１】特開２００２−３５１５４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、特許文献２に開示されたフェイルセイフ機構においては、図１６に示すように、車両０１が走行中に横方向から突風等の外力ｃ（瞬間風速６０ｍ／ｓ以上の横風）を受けた場合、車両０１は始めに横移動して保護輪０２２，０２３が保護軌道０３の側壁に接触する。そこで止まらない程の強い横風の場合、保護輪０２２，０２３により保護軌道０３の側壁を構成する側面板０３ａが開いて斜めに変形し、風下側のゴムタイヤ０４の接地部ｆを支点にして転倒モーメントｄが働く。車両１には車両の自重による抗転倒モーメントｍが働いているが、該転倒モーメントｄにより車両０１は斜めに傾き、転倒に至る可能性がある。
また、保護軌道０３の側壁が剛、または走行路面に対する溝となっている場合、側壁が開くことはないが、転倒モーメントにより保護輪部が浮き上がる力が保護輪と側壁との間に働く摩擦力より大きくなれば、風下側のゴムタイヤ０４の接地部ｆを支点にして車両０１は斜めに浮上り転倒に至る可能性がある。
【００２１】
保護輪０２２，０２３が保護軌道０３の側壁に接触して受ける荷重は外力とは逆向きの方向となるため、車両０１の転倒限界風速以下であれば、横方向の荷重のバランスが取れ、車両０１の横移動はそこで止まり、転倒には至らない。
しかし、車両０１の転倒限界風速以上の横外力の場合は、図１６に示すように、車両０１が斜めに傾くことによって、外力による転倒モーメントｄと保護輪０２２，０２３が保護軌道０３の側壁に接触して該側壁から受ける反力ｇにより発生するモーメントｅは同一方向となるため、転倒モーメントにより保護輪部が浮上する力が保護輪と側壁の間に働く摩擦力より大きくなれば、風下側の走行輪接地部ｆを支点として、転倒に至る可能性がある。
【００２２】
そこで、本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、自動操舵機構及び保護軌道と保護輪とからなるフェイルセイフ機構を具備した軌道系交通システムにおいて、簡易な構成によって車両が横方向の外力を受けた場合でも、車両が転倒するおそれのない軌道系交通システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記課題を解決するため、本発明の軌道系交通システムは、
予め定められた軌道に沿って走行する車両の軌道系交通システムであって、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に設けられた保護軌道及び該車両の下方に設けられ該保護軌道に沿って非接触で移動する保護輪からなるフェイルセイフ機構とを備えた軌道系交通システムにおいて、
前記保護軌道のうち前記保護輪をガイドする面の上部に該保護輪側に突出するフランジを設け、
前記保護輪の上方に外径が該保護輪の外径より小さく円盤状で剛体の補助輪を該保護輪とともに回転可能に設け、
該保護輪が前記操舵機構の異常時又は外力により該保護軌道のガイド面に接したときに該保護輪を該フランジの下面に係止させるように構成したものである。
【００２４】
本発明において、車両が走行中に横方向から突風等の外力（例えば瞬間風速６０ｍ／ｓ以上の横風）を受けた場合、車両は直進状態で横力を受けるため、そのまま横へ移動し、保護輪が保護軌道の側壁に接触する。さらに外力が大きい場合は、風下側の走行輪の接地位置を支点として風上側の走行輪が浮き上がり気味となるが、保護輪に設けた前記補助輪が保護軌道のガイド面に設けた前記フランジの下面に係止することにより、車両の転倒への動きはここで止められる。
【００２５】
このとき車両は横移動の初期段階であるため衝撃も無く、車両の自重による抗転倒モーメントも作用していることから、該補助輪に加わる荷重はさほど大きくない。横力としての外力が収まれば、車両は自動操舵機構により、再び保護軌道の中央での走行に復帰できる。
【００２６】
本発明において、保護軌道の中央に前記フランジを上端部に有するＩ字形断面のガイド部材を配置し、該ガイド部材の両側に該ガイド部材のガイド面に対して所定の隙間をもたせて前記保護輪を配置するようにしても、同様に車両の転倒防止効果が得られる。
さらにこの構成では、保護軌道に該Ｉ字形断面のガイド部材を設けることで、保護軌道の製作が容易になるとともに、該ガイド部材の両側に保護輪を設けることで、フェイルセイフ機能の信頼性をより高めることができる。
【００２７】
また本発明において、好ましくは、中央部に設けられた第１の支点軸を介して車両の下部に回動可能に取り付けられた第１のアームと、該車両の走行中に該第１のアームが前輪及び後輪と同一方向を向くように操舵機構と連動させる連動機構と、該第１のアームの両端にそれぞれ第２の支点軸を介して回動可能に取り付けられた第２のアームと、該第２のアームの両端にそれぞれ回動可能に設けられた保護輪と、該保護輪を保護軌道のガイド面に接するように弾性力を付勢するバネ部材とを備えるように構成する。
【００２８】
前記構成とすれば、補助輪が保護軌道のガイド面に常に接する状態となる。なお該バネ部材が補助輪に付勢する弾性力は、自動操舵機構に与える影響がなく、かつ保護輪の摩耗や耐久性に悪影響を与えない程度に小さいものとする。また保護軌道を走行中の保護輪が保護軌道のガイド面に接触している状態における前記第２のアームが進行方向に対する傾きは、保護軌道の継ぎ目等における段差があっても大きな衝撃を受けず、該第２のアームの回転で緩和できる角度以下、即ち３０度以下とするのが望ましい。
【００２９】
かかる構成で車両が走行中に横方向の外力を受けた場合、車両はそのまま外力の方向に移動する。また既に接触している保護輪を支点に第２のアームが回転し、反対側に接触していた保護輪も同じガイド面に接触する。なお該バネ部材の弾性力は前述のように小さく設定してあるために、外力に抗する力とはならない。
さらに外力が大きい場合は、外力方向下流側の走行輪の接地位置を支点として外力方向上流側の走行輪の輪重が抜け、浮き上がり気味となるが、この時保護輪の上部に設けてある補助輪が２個とも該フランジの下面に係止して、車両の転倒の動きが止められる。
【００３０】
この段階では転倒現象への初期段階であるため保護軌道のガイド面に対する衝撃もなく、車両の自重による抗転倒モーメントが作用しているために、該補助輪に作用する荷重は小さいが、保護輪の数が２個であることから、さらに小さい力となる。車両に対する外力の付加がなくなれば、車両は自動操舵機構により再び軌道中央での走行に復帰し、保護輪が保護軌道の両側のガイド面に小さい弾性力で接触した状態に戻る。
またかかる構成では、保護輪が常に保護軌道の両側のガイド面に接触し、該フランジの下方に該フランジと重なっているため、車両が外力を受けたとき、補助輪は該ガイド面の上部に設けてあるフランジに確実に係止することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、保護軌道のうち保護輪をガイドする面の上部に該保護輪側に突出するフランジを設け、保護輪の上方に外径が該保護輪の外径より小さく円盤状で剛体の補助輪を該保護輪とともに回転可能に設け、該保護輪が自動操舵機構の異常時又は外力により該保護軌道のガイド面に接したときに該保護輪を該フランジの下面に係止させるように構成したことにより、車両を転倒に向う動きの初期段階で車両の動きを止めることができ、ある程度傾いてから止める場合と異なり、慣性力による衝撃もなく、必要最小限の力で止めることができる。
【００３２】
しかも簡素な構成で車両の転倒を効果的に防止でき、外力により車両が動いても損傷するものがなく、外力が収まればそのまま車両の走行を継続できる。また、該補助輪を保護輪の上部に設けたことにより、保護輪のウレタンゴムまたはゴムタイヤ用ゴム素材が何らかの要因で損傷又は欠落した場合でも、保護輪としての機能を果たし、フェイルセイフ機構を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
【００３４】
本発明の第１の実施形態を図１〜図３により説明する。図１（Ａ）は、車両の立面視構成図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のｉ部拡大図、図２は車両の平面視構成図、図３（Ａ）は外力を受けた場合の車両の立面視構成図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）中のｊ部拡大図である。なお本実施形態は、特許文献１に開示された自動操舵機構を具備するとともに、特許文献２に開示されたようなフェイルセイフ機構を具備することを前提とする。
【００３５】
図２において、車両１下方の前部には１対の前輪ゴムタイヤ４ａを有する台車１ａが設けられ、車両１下方の後部には１対の後輪ゴムタイヤ４ｂを有する台車１ｂが設けられている。なお図２において、車両１の前輪部分を構成する部位又は機器には番号の後に符号ａを付し、車両１の後輪部分を構成する部位又は機器には番号の後に符号ｂを付して区別している。しかし、車両１の前輪部分と後輪部分とは同一の構成を有しているため、図１及び図３ではａ又はｂの符号を省略し、かつ以後の説明において前輪部分と後輪部分とを区別しないときはａ又はｂの符号を省略する。
図２において、１対のゴムタイヤ４を連結する車軸１１の中央部下方には、支軸２４を介してアーム２１が回動可能に設けられている。アーム２１の両端部にはそれぞれ保護輪２２及び２３が回動可能に取り付けられている。
【００３６】
図１において、車両１が走行する定められた軌道の路面８には、凹部１０が設けられ、該凹部１０に保護軌道３が設けられている。保護軌道３は、上向きのコの字形断面をなす保護ガイド３１で構成され、保護輪２２及び２３は保護ガイド３１の内部に位置した状態で、車両１が走行する。この場合、自動操舵機構（図示略）により、通常は保護輪２２及び２３は、保護ガイド３１の側壁内側のガイド面３２に接触しない状態で車両１が走行する。保護輪２２，２３は、金属製の車輪にウレタンゴムを加硫接着してなり、保護輪軸２６に軸受を介して取り付けられ従動回転可能になっている。
【００３７】
保護輪軸２６と軸受の間に入れられた特殊座金２８と保護輪２２，２３との間に金属製で保護輪２２，２３の外径より小さい外径（例えば５ｍｍ小さくする）を有する補助輪３３が取り付けられている。なお保護輪２２，２３と保護ガイド３１のガイド面３２との間には、例えば両側に５０ｍｍの間隔が設けられる。保護ガイド３１の両側上端には、内側にほぼ水平に張り出すフランジ３４が設けられる。該フランジ３４の突出寸法は、例えば１５ｍｍである。
【００３８】
かかる構成の第１実施形態において、図３により外力ｃを受けた場合の車両１の挙動を説明する。図３において、車両１が走行中に横方向から突風等の外力ｃ（瞬間風速６０ｍ／ｓ以上の横風）を受けた場合、車両１は直進状態で横力を受けるため、そのまま横方向へ移動し、保護輪２２，２３が保護ガイド３１のガイド面３２に接触する。
さらに外力ｃが大きい場合は、風下側のゴムタイヤ４の接地位置ｆを支点として、風上側のゴムタイヤ４が浮き上がり気味となるが、補助輪３３がフランジ３４の下方に入り込んで、フランジ３４の下面に係止し、フランジ３４から補助輪３３に対して転倒防止反力ｋが働くため、車両１の転倒への動きはここで止められる。
【００３９】
即ち走行輪４の接地位置ｆを支点として、外力ｃによる転倒モーメントｄと保護輪２２，２３がガイド面３２から受ける横方向反力ｇによる転倒モーメントに対し、該転倒防止反力ｋによる抗転倒モーメントlが該転倒モーメントに対して逆方向に働くので、車両１の転倒への動きが止められる。
外力ｃによる車両１の動きは初期段階であるため、ガイド面３２に対する衝撃もなく、また車両１の自重による抗転倒モーメントmも働いているので、補助輪３３に加わる転倒防止反力ｋはさほど大きくなくてもよい。
【００４０】
横力としての外力ｃが収まれば、車両１は自動操舵機構により、再び保護ガイド３１の中央での走行に復帰することができる。なお、補助輪３３上面とフランジ３４下面との接触面積を確保するため、特殊座金２８の外径に対して補助輪３３の外径を十分大きく取る必要がある。
【００４１】
本実施形態によれば、保護ガイド３１側及び保護輪２２,２３側ともに簡単な構成で、車両１の転倒を防止できるとともに、転倒に至る動きの初期の段階で防止する構成であるため、ある程度傾いてから止める場合と異なり、慣性力による衝撃もなく、必要最小限の力で車両１の転倒を防止できる。
また、転倒防止機能が働いてもどこか損傷するものはなく、転倒に対する外力が収まれば、そのまま車両１の走行を継続できる。さらには保護輪２２，２３のウレタンゴム又はゴムタイヤ用ゴム素材が何らかの要因により損傷又は溶融等により欠落した場合でも、補助輪３３によりフェイルセイフ機能を維持することができる。
（実施形態２）
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態を図４〜図６により説明する。図４は（Ａ）は車両の立面視構成図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中のｎ部拡大図、図５は車両の平面視構成図、図６の（Ａ）は外力を受けた場合の車両の立面視構成図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）ｏ部拡大図である。
図５において、この第２実施形態は、アーム２の両端部に第２のアーム４１が取り付けられ、第２のアーム４１の両端部に保護輪２２又は２３が取り付けられている。
また図４において、保護軌道３は、軌道路面８のゴムタイヤ４間に凹部１０を形成し、凹部１０の中央部にＩ字形断面をなす保護ガイド４５を設けている。
【００４３】
これによって保護ガイド４５の両側に保護輪２２，２３を通す２本の溝部が形成され、これら２本の溝部の一方に第２アーム４１の一端に取り付けられた保護輪２２，２３が挿入され、該溝部の他方に第２アーム４１の他端に取り付けられた保護輪２２，２３が挿入される。保護ガイド４５の上端には該上端からほぼ水平方向に両側に張り出した１対のフランジ４７が設けられている。その他の構成は第１実施形態と同一であるので、それら同一部位又は同一機器には第１実施形態と同一の符号を付し、それら部位又は機器の説明を省略する。
【００４４】
なお第１実施形態と同様に、補助輪３３の外径は保護輪２２，２３の外径より小さく、保護ガイド４５の側壁内側のガイド面４６と保護輪２２，２３との隙間の寸法、及びフランジ４７の突出寸法は第１実施形態と同一である。
かかる構成の第２実施形態において、図６に示すように、車両１が走行中に横風等の外力ｃを受けた時は、補助輪３３の上面がフランジ４７の下面に係止することによって転倒に至る動きが止められる。
【００４５】
即ち、風下側ゴムタイヤ４の接地位置ｆを支点として車両１に加わる外力ｃによる転倒モーメントｄ、及び保護輪２２，２３が保護ガイド４５のガイド面４６から受ける横方向反力ｇによる転倒モーメントに対して、補助輪３３がフランジ４７から受ける転倒防止反力ｋによる転倒防止モーメントｌ及び車両１の自重による抗転倒モーメントｍが前記転倒モーメントと逆方向に働くことによって、車両１の転倒が未然に防止される。従って本実施形態も第１実施形態と同様の転倒防止効果を奏する。
（実施形態３）
【００４６】
次に本発明の第３実施形態を図７〜図１０により説明する。図７（Ａ）は車両の水平視全体構成図、図７（Ｂ）は保護輪の立面視構成図、図７（Ｃ）は外力を受けた状態の保護輪の立面視構成図、図８はフェイルセイフ機構の側面図、図９は保護輪の平面視構成図、図１０は保護輪の側面視構成図である。
図７の（Ａ）及び（Ｂ）において、アーム２の両端部にはそれぞれ支軸５２を介して回動可能に第２のアーム５１が設けられている。第２アーム５１の両端部にはそれぞれ保護輪軸２６を介して保護輪２２及び２３が設けられている。
【００４７】
また図９及び図１０に示すように、アーム２の下面には与圧バネ５５の一端を接続する接続部５３が設けられ、第２アーム５１の上面には与圧バネ５５の他端を接続する接続部５４が設けられている。与圧バネ５５は該接続部５３及び５４に両端部を接続され、第２アーム５１の両端部に取り付けられた保護輪２２，２３の一方の保護輪を保護ガイド３１の一方のガイド面３２に押し付けるとともに、他方の保護輪２２，２３を他方のガイド面３２に押し付ける弾性力を付与する。
【００４８】
なお該弾性力は、自動操舵機構への影響がないようにするためと、保護輪２２，２３の摩耗や耐久性に悪影響を与えない程度の弱い力、例えば１０ｋｇ以下の押し付け力とする。
また走行中の保護輪２２及び２３がガイド面３２に接触している状態における第２アーム５１の車両走行方向に対する角度ｐは、保護ガイド３１の継ぎ目等に段差があっても衝撃を受けず、第２アーム５１の回転で緩和できる角度、即ち３０度以下とする。
その他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、第１実施形態と同一の部位又は機器には第１実施形態と同一の符号を付し、それらの部位又は機器の説明を省略する。
【００４９】
かかる構成の第３実施形態において、図７（Ｃ）に示すように、車両１の走行中に横風ｃを受けた時、車両１はそのまま風下側に移動する。また保護輪２２，２３も与圧バネ５５の弾性力で既に風下側のガイド面３２に接触している保護輪を支点として第２アーム５１が回転して風上側のガイド面３２に接触していた保護輪も風下側のガイド面３２に接触する。なお与圧バネ５５の弾性力は弱く設定してあるため、風圧力に抗する力とはならない。
【００５０】
さらに風圧力が大きい場合は、図３又は図６に示す第１又は第２実施形態と同様に、風下側のゴムタイヤ４の接地位置ｆを支点として、風上側のゴムタイヤ４の輪重が抜け浮き上がり気味となる。この時保護輪２２，２３の上方に設けてある補助輪３３が２個の保護輪とも保護ガイド３１のフランジ３４の下面に係止するため、車両１の転倒の動きが止められる。
この段階は転倒現象の初期段階であるため、保護ガイド３１に対する衝撃も小さく、車両１の自重による抗転倒モーメントも作用しているので、保護輪２２，２３に作用する荷重は小さいが、本実施形態では保護輪の数が２個であることから、１個の保護輪に作用する荷重は半減される。
【００５１】
横風が収まれば、車両１は自動操舵機構（図示略）により再び保護ガイド３１の中央での走行に復帰し、保護輪２２，２３も両側のガイド面３２に押圧力で接触した状態に戻る。また本実施形態では、保護輪２２，２３は、与圧バネ５５の弾性力により常に両側にガイド面３２に接触しフランジ３４と重なっているため、保護輪の補助輪３３は保護ガイド３１の上部に設けられたフランジ３４に確実に係止することができる。
【００５２】
このように本実施形態によれば、保護輪２２，２３が保護ガイド３１の両側にガイド面３２に常に接触しているため、補助輪３３がフランジ３４に確実に係止できるため、転倒防止機能の信頼性を増大させることができる。また横風等の外力により転倒しかけた場合でも、保護輪の数が２倍であるため（第１、第２実施形態が４個／１車両に対し、第3実施形態は８個／１車両となる）、個々の保護輪に作用する荷重は１／２となり、安全性を増すことができる。
【００５３】
また、アーム２に第２のアーム５１を追設しているので、保護ガイド３１の継ぎ目に対する段差や軌道の分岐部の折れ角等での衝撃緩和性能が増し、保護輪や他のフェイルセイフ機構へのダメージを小さくできる。さらに衝撃緩和性能が増すことにより、自動操舵機構で操舵されている走行状態においても乗り心地が良くなると同時に、保護輪２個で荷重を受けるため、保護輪の摩耗や損傷を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、案内輪やガイドレール等による機械的な操舵方法を用いずに、予め定められた軌道上を自動操舵して走行するとともに、該自動操舵機構の異常時に車両を操舵するフェイルセイフ機構を具備した軌道系の交通システムにおいて、簡単な構成で該フェイルセイフ機構による車両の転倒防止機能を向上させることができ、安全性を向上でき、かつ高速運転を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は車両の立面視構成図、（Ｂ）は図（Ａ）中のｉ部拡大図である。
【図２】前記第１実施形態の車両の平面視構成図である。
【図３】（Ａ）は、前記第１実施形態において外力を受けた場合の車両の立面視構成図、（Ｂ）は図（Ａ）中のｊ部拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は車両の立面視構成図、（Ｂ）は図（Ａ）中のｎ部拡大図である。
【図５】前記第２実施形態の車両の平面視構成図である。
【図６】（Ａ）は、前記第２実施形態において外力を受けた場合の車両の立面視構成図、（Ｂ）は図（Ａ）中のｏ部拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示し、（Ａ）は車両の水平視全体構成図、（Ｂ）は保護輪の立面視構成図、（Ｃ）は外力を受けた状態の保護輪の立面視構成図である。
【図８】前記第３実施形態のフェイルセイフ機構の側面図である。
【図９】前記第３実施形態の保護輪の平面視構成図である。
【図１０】前記第３実施形態の保護輪の側面視構成図である。
【図１１】従来の軌道系交通システムの平面視全体説明図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の軌道系交通システムの平面視部分説明図である。
【図１３】（Ａ）は従来の軌道系交通システムの立面視説明図、（Ｂ）は同じく側面視説明図である。
【図１４】従来の軌道系交通システムのアーム０２１ａの平面視拡大図である。
【図１５】従来の軌道系交通システムの保護輪０２２ａ又は０２３ａの斜視図である。である。
【図１６】（Ａ）は、従来の軌道系交通システムにおいて外力を受けた場合の車両の立面視構成図、（Ｂ）は図（Ａ）中のｈ部拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
０１、１    車両
０２        フェイルセイフ機構
０３、３    保護軌道
０４ａ、０４ｂ、４、４ａ、４ｂ    ゴムタイヤ
０５ａ、０５ｂ    タイロッド（連動機構）
０９    自動操舵システム
０２１ａ、０２１ｂ、２１ａ、２１ｂ    アーム（第１のアーム）
０２２、０２３、２２、２３    保護輪
２４、２４ａ、２４ｂ    支軸（第１の支点軸）
３１    保護ガイド
３２    ガイド面
３３    補助輪
３４    フランジ
４５    保護ガイド（Ｉ字形断面ガイド部材）
５１、５１ａ、５１ｂ    第２のアーム
５２、５２ａ、５２ｂ    支軸（第２の支点軸）
５５    与圧バネ（バネ部材）
【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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