(57)【要約】【課題】地下施設のような建設現場に敷設される軌道を利用して、レールの滑らかな頭頂面をタイヤで安定的に走行することを可能にするとともに、重量を可及的に軽減して、線路からの持ち上げを容易にして使い勝手の向上した軌道走行自転車を提供する。【解決手段】軌道走行自転車１は、一方のレールＲ１に対しては、本体フレーム４に回転自在に支持されているフランジ付き案内輪２２，２２がレールＲ１に沿って案内されることで拘束作用を受けて、前後のタイヤ車輪２，３がレールＲ１上を転動する。本体フレーム４側からレールＲ２に向って延びている支持アーム３１の先端部に設けられているフランジ付き補助輪３２がレールＲ２に沿って案内されつつ転動することで、自転車１はレールＲ２側からも拘束作用を受けて走行する。軌道走行自転車１をレールＲ１，Ｒ２に拘束する構造が簡素であり、軌道走行自転車１の重量の軽量化が図られている。【選択図】図１
0003206314.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
鉄道軌道を構成する二本のレールのうち一方の前記レール上を転動可能な前後のタイヤ車輪と、当該前後のタイヤ車輪を回転支持する本体フレームを有している軌道走行自転車において、
前記自転車の前記本体フレームには、前記前後のタイヤ車輪間の領域において、前記一方のレールに沿って案内される案内輪が回転自在に支持されており、
前記自転車の前記本体フレームには、当該本体フレームから他方の前記レールに向って延びている支持アームの先端部に、他方のレールに沿って転動しつつ案内される補助輪が回転自在に支持されており、
前記案内輪及び前記補助輪のいずれか一方又は双方は、前記タイヤ車輪が前記一方のレールから脱輪するのを防止するため、前記本体フレームが前記レールの左右幅方向に移動するのを拘束するフランジ付き回転輪であること
を特徴とする軌道走行自転車。
【請求項２】
前記案内輪のみが、前記一方のレールの両側の頭側面にそれぞれ当接可能なフランジを備えた両側フランジ付き回転輪である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項３】
前記案内輪が、前記一方のレールの両側の頭側面にそれぞれ当接可能なフランジを備えた両側フランジ付き回転輪であり、
前記補助輪が、前記他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項４】
前記案内輪が、前記一方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪であり、
前記補助輪が、前記他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項５】
前記フランジ付き回転輪の前記フランジは、前記レールの前記頭側面に当接可能な面が円錐面である
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の軌道走行自転車。
【請求項６】
前記案内輪は、前記本体フレームの前後に離れて配置されている二つの案内輪から成っており、
前記補助輪は、前記二つの案内輪の中間位置に対応して配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の軌道走行自転車。
【請求項７】
前記支持アームは、前記本体フレームに対して、回転連結部によって、前記本体フレームから前記他方のレールに向って延びている展開位置と前記本体フレームに沿って畳まれている閉じ位置との間で回動可能に連結されており、
前記支持アームは、前記本体フレームに対して、アームロック手段によって前記展開位置と前記閉じ位置とにおいてそれぞれ回動不能にロック可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項８】
前記軌道走行自転車の前記前方のタイヤ車輪は、ステアリングロック手段によって、前記本体フレームに対してステアリング不能に固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項９】
前記本体フレームは、自転車に本来備わる車体フレームと、当該車体フレームに固定される支持フレームとを備えており、
前記支持フレームは、前記車体フレームの下辺を定めるダウンチューブに対して下方及び横方に延びる二つ以上の並んだＬ形パイプと、当該Ｌ形パイプの先端に固定されている一つの前後パイプとを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項１０】
前記支持アームには、前記補助輪が前記他方のレールから浮き上がるのを防止するための錘が取り付け可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項１１】
前記本体フレーム又は前記支持アームには、運転者の足を載せることができる足置き台が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【請求項１２】
前記自転車は、子供用自転車、組立て自転車、又は電動アシスト自転車であり、前記タイヤ車輪の径はインチ系表示で１６インチ以下の小型自転車である
ことを特徴とする請求項１に記載の軌道走行自転車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、道路や鉄道、貯水用の暗渠、或いは多種多様な地下施設を建設する際に、土砂（廃材や瓦礫等を含む）や建設資材のような搬送物を搬送するトロッコ等の車両が走行できるように建設現場に敷設される鉄道軌道（鉄道用レール）を走行可能な軌道走行自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地下の建設現場としては、建物の地下階層部分、地下鉄等の地下トンネル、雨水の貯蔵施設等の地下構造物の建設現場があり、例えば地下数十メートルというように次第に地下深いところが作業現場となっている。また、地下の坑道についても、長いもので数キロにも及ぶものがある。そうした地下坑道においては、徒歩で移動しようとすると、作業員には疲労感があり、距離の長い坑道では時間がかかって不経済・不効率である。
【０００３】
地下等の建設現場から発生する土砂や廃材、瓦礫等の搬送物を搬送する搬送装置として、坑道の底から少し立上げられて架設された底盤にレールを敷設し、掘削された掘削土砂を、当該レールを走行可能な鉄道車両タイプの台車に積載して、縦坑まで運搬することが行われている（特許文献１参照）。レールについては、往路線と復路線の複線から構成して、退避することなく台車をすれ違い走行させることができれば好ましいが、坑道の大きさが限られる場合には、レールを単線で敷設して、適所に待避線を設けて台車がすれ違い走行できるようにすることもある。
【０００４】
また、災害時又は線路の巡回点検等において、早期に現地確認に用いる軌道自動自転車に関する提案がなされている（特許文献２）。かかる軌道自動自転車においては、線路支障箇所で前進できなくなると迂回させる必要があり、点検確認後には現場から再び基地まで戻らなければならない。そのため、軌道自動自転車の走行方向を反転させる必要があるが、軌道自動自転車は相当の重量があり、反転作業には複数の人手が必要であってしかも面倒である。そこで、特許文献２においては、軌道自動自転車の反転装置として、自動自転車本体の重心部の台車の下部に、下方に向けて突出させた突子を設け、この突子を適宜の受台上に位置させた支え体に設けた係合孔に係合させて支持することで自動自転車本体をレールから浮上させ、突子を中心に簡単に反転させることができるようにしている。
【０００５】
更に、ガス導管をはじめとする設備を海底下又は山中を通す場合があり、こうした場合、ガス導管等の設備を敷設する、或いは作業員が通る通路を形成するため、地下トンネルを構築している。地下トンネルの大きさは必要最低限のスペースであるためにトンネル内は狭小な空間となっているが、非常に長い距離に渡って続く場合もある。既存の坑内移動装置としては、トロッコ、カート、自転車等といったトンネルの内径、使用用途に応じて様々なタイプのものがあるが、坑内移動装置にクラッチ等の前後双方向の運行が可能な装置を設けることで、トンネル内の狭小空間で移動装置の向きを変更することなく往来できるようにしている。動力についても、人力又は電動式のものとすることで、移動する距離に対応することを図っている。
【０００６】
このようなトンネル内において作業員や物資を運搬する際に利用される前後双方向の運行を可能とした坑内移動装置の一つとして、装置本体に、前後双方向に車輪を回転駆動させる駆動部を設けておいて、装置の前後の向きを変えることなく、部品の分解作業・組立作業を必要とせず、また、装置を浮上させて支え体を中心に装置を回転させて方向転換を行う必要もなく、安全で且つ簡便に、トンネル内の狭小な空間における前後双方向の移動を可能とする四輪の自転車様の移動装置が提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
この坑内移動装置の装置本体は、前後の車輪側に設けた２つのハンドルと、両ハンドルの間に設けた１つのサドルを備えた一人乗りタイプ、或いは、中央に設けた１つのハンドルと、前後の車輪側に設けた２つのサドルを備えた一人乗りタイプに形成されている。装置本体の駆動部としては、ペダルを介して回転する主スプロケットギアと、前後の車輪のそれぞれの車軸に一体化された副スプロケットギアと、主スプロケットギアと前後いずれか一方の副スプロケットギアとの間に掛架されたチェーンを備えている。
【０００８】
上記したような坑内移動用の自転車は、自転車自体を鉄道の四輪台車構造のような特殊な機構に構成しており、自転車全体として構造が複雑であり且つ重量の増加が避けられないものである。適用される軌道も複線でなく単線であることも多く、土砂等と積載したすれ違い対向台車がある場合には、自転車を持ち上げて軌道の外に移動することで退避し、台車に軌道走行を譲る必要がある。そうした場合、自転車の重量が軽量にされていないと、自転車を軌道の外に移動させるのも、再び軌道上に戻すのも、労が多く困難であり、使用勝手がよいとは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３２９２６９６号公報
【特許文献２】実公平７−４７２４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１４５１７２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、地下施設のような建設現場に敷設される軌道を走行する軌道走行自転車において、重量の増加を極力抑制する簡単な構造とし、レールの滑らかな頭頂面を自転車のタイヤ車輪で安定的に走行することを可能にし、軌道走行自転車の使い勝手を向上させる点で解決すべき課題がある。
【００１１】
この考案の目的は、上記課題を解決することであり、地下施設のような建設現場に敷設される軌道レールの滑らかな頭頂面をタイヤで安定的に走行することを可能にするとともに、全体重量を可及的に軽減し、行き違い台車と遭遇して退避する場合や走行方向を反転する場合等、持ち上げる必要に迫られた場合であっても、そうした持上げを容易にして使い勝手の向上した軌道走行自転車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この考案による軌道走行自転車は、鉄道軌道を構成する二本のレールのうち一方の前記レール上を転動可能な前後のタイヤ車輪と、当該前後のタイヤ車輪を回転支持する本体フレームを有している軌道走行自転車であって、前記自転車の前記本体フレームには、前記前後のタイヤ車輪間の領域において、前記一方のレールに沿って案内される案内輪が回転自在に支持されており、前記自転車の前記本体フレームには、当該本体フレームから他方の前記レールに向って延びている支持アームの先端部に、他方のレールに沿って転動しつつ案内される補助輪が回転自在に支持されており、前記案内輪及び前記補助輪のいずれか一方又は双方は、前記タイヤ車輪が前記一方のレールから脱輪するのを防止するため、前記本体フレームが前記レールの左右幅方向に移動するのを拘束するフランジ付き回転輪であることを特徴としている。
【００１３】
この軌道走行自転車によれば、案内輪及び補助輪のいずれか一方又は双方は、本体フレームがレールの左右幅方向に移動するのを拘束するフランジ付き回転輪であるので、案内輪及び補助輪のいずれか一方又は双方のフランジ付き回転輪においてフランジとレールとの間で左右幅方向に働いて本体フレームに拘束作用を及ぼし、自転車の前後のタイヤ車輪は、当該一方のレールから脱輪することなく当該一方のレール上を転動する。上記の拘束作用は、案内輪が及ぼす場合には本体フレームに対して直接に及び、補助輪が及ぼす場合には支持アームを介して本体フレームに及ぶ。このように、この軌道走行自転車は、一方のレール又は他方のレールからフランジ付き回転輪を介してレールの左右幅方向に拘束を受けるので、前後のタイヤ車輪がレールに沿って転動し、鉄道軌道のレール上を左右どちら側にも脱輪することなく走行することができる。
【００１４】
この軌道走行自転車において、案内輪のみが、一方のレールの両側の頭側面にそれぞれ当接可能なフランジを備えた両側フランジ付き回転輪であるとすることができる。
この場合、案内輪のみが、本体フレームのレール幅方向の移動を拘束するフランジ付き回転輪であり、自転車の前後のタイヤ車輪は、案内輪の両側フランジと一方のレールとの間で働いて本体フレームに及ぼす拘束作用によって、当該一方のレール上を脱輪することなく転動する。補助輪はフランジ付きの回転輪ではないので、本体フレームのレール幅方向の移動を拘束するものではないが、他方のレール上を転動可能であるので自転車の他方のレール側への傾きを防止する。
【００１５】
この軌道走行自転車において、前記案内輪が、前記一方のレールの両側の頭側面にそれぞれ当接可能なフランジを備えた両側フランジ付き回転輪であり、前記補助輪が、前記他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪であるとすることができる。
この場合、一方のレール側では、案内輪は、両側の頭側面にそれぞれ当接可能なフランジを備える両側フランジ付き回転輪であり、左右のフランジによって一方のレール上から左右いずれの側にも踏み外すことなく当該一方のレールに沿って案内される。加えて、他方のレール側では、補助輪は、他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備える片側フランジ付き回転輪であり、当該片側のフランジによって他方のレール上から外側に踏み外すことなく当該他方のレールに沿って案内されつつ転動する。自転車の前後のタイヤ車輪は、案内輪の両側フランジと一方のレールとの間で働いて本体フレームに及ぼす拘束作用と、補助輪の片側フランジと他方のレールとの間で働いて本体フレームに及ぼす拘束作用とによって、当該一方のレール上を脱輪することなく転動する。
【００１６】
この軌道走行自転車において、前記案内輪が、前記一方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪であり、前記補助輪が、前記他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備えた片側フランジ付き回転輪であるとすることができる。
この場合、一方のレール側では、案内輪は、内側の頭側面に当接可能なフランジを備える片側フランジ付き回転輪であり、内側のフランジによって一方のレール上から外側に踏み外すことがない。また、他方のレール側では、補助輪は、他方のレールの内側の頭側面に当接可能なフランジを備える片側フランジ付き回転輪であり、当該片側のフランジによって他方のレール上から外側に踏み外すことがない。案内輪と補助輪との相互の作用によって、通常の鉄道車輪の場合と同様にして、案内輪と補助輪はそれぞれ当該一方又は他方のレールに沿って外側に踏み外すことなく案内され、その協働作用の結果、両レールの左右（内外）のいずれの側にも踏み外すことなく案内又は転動するので、自転車の前後のタイヤ車輪は、案内輪と補助輪と一方又は他方のレールとの間で協働して働いて本体フレームに及ぶ拘束作用によって、当該一方のレール上を脱輪することなく転動する。この案内輪と補助輪の形態によれば、軌道レールがポイントで分岐・合流するタイプでも、自転車は走行しながらポイントを通過することができる。
【００１７】
この軌道走行自転車において、前記フランジ付き回転輪の前記フランジは、前記レールの前記頭側面に当接可能な面が円錐面であるとすることができる。
坑道に敷設される鉄道軌道のレールは精度高く敷設されるものでない場合もあり、特にレールの継ぎ目には隙間や位置ずれが生じていることがある。案内輪機構や補助輪機構のフランジ付き回転輪のフランジのレール頭側面に当接可能な面を円錐面とすることで、フランジがレールの頭頂面に乗り上げることなく、隙間や位置ずれが生じているレールの継ぎ目もスムーズに乗り越えて通過することができる。
【００１８】
この軌道走行自転車において、前記案内輪は、前記本体フレームの前後に離れて配置されている二つの案内輪から成っており、前記補助輪は、前記二つの案内輪の中間位置に対応して配置されているとすることができる。
案内輪を自転車の本体フレームの前後に離れて配置されている二つの案内輪とすることによってフランジ付き回転輪とされる場合には、自転車は一方のレールに対してレールの長手方向に離れた二カ所においてレール上を踏み外すことなく確実に拘束されることになり、前後のタイヤ車輪は一方のレール上から左右いずれの側にも脱輪することなく一層安全に走行することができる。補助輪の配置位置を二つの案内輪の中間位置に対応して配置しているので、自転車に対する両レールからの拘束作用や支持作用のバランスが全体的に良好となり、前後のタイヤ車輪は一層確実に一方のレール上を転動して走行することができる。
【００１９】
この軌道走行自転車において、前記支持アームは、前記本体フレームに対して、回転連結部によって、前記本体フレームから前記他方のレールに向って延びている展開位置と前記本体フレームに沿って畳まれている閉じ位置との間で回動可能に連結されており、前記支持アームは、前記本体フレームに対して、アームロック手段によって前記展開位置と前記閉じ位置とにおいてそれぞれ回動不能にロック可能であるとすることができる。
自転車を軌道レール上で走行させる場合は、支持アームが振れ動くことに起因して補助輪の位置がずれ動くのは好ましくない。したがって、本体フレームに対する支持アームの展開状態が維持されるように支持アームをロックすることが望まれる。
また、自転車が台車と遭遇して台車を優先的に通すときのように、自転車を軌道レールから外す必要がある場合がある。補助輪が支持アームとともに展開状態にあると、自転車は嵩張って軌道レールから外し難い場合もある。そこで、横に開いていた補助輪と支持アームが自転車の本体フレームに沿って閉じた閉じ位置を取ることができるように、またその後、自転車を軌道レールに戻すときにその逆動作もできるように、支持アームが展開位置と閉じ位置との間で回動するのを許容するのが好ましい。
更に、支持アームを閉じ位置に至らしめたときには、本体フレームに対する支持アームの閉じ状態が必要な期間、維持され支持アームが展開しないように支持アームを本体フレームに対してロックするのが好ましい。
こうした支持アームについては、回転連結部を設けることで展開状態と閉じ状態との間で回動するのを許容し、アームロック手段を設けることで展開位置と閉じ位置のいずれでの位置でも本体フレームに対してロックを可能とし、支持アームを再び回転させる場合には、アームロック手段による支持アームのロックを解除してから行う。
【００２０】
この軌道走行自転車において、前記前方のタイヤ車輪は、ステアリングロック手段によって、前記本体フレームに対してステアリング不能に固定することができる。自転車のハンドルによるステアリング操作が自由であると、両タイヤ車輪、特に前方のタイヤ車輪はレールから容易に踏み外してしまって、レール上を走行できない。そこで、ステアリングロック手段によって前方のタイヤ車輪を本体フレームに対してステアリング操作できないように固定することが好ましい。前方のタイヤ車輪のステアリングをステアリングロック手段によって固定していると、ハンドルによるステアリング操作はできなくなるが、前後のタイヤ車輪は直線レールでは問題なく走行可能である。カーブしている鉄道軌道でも、その曲率は自転車の長さに照らして見る限り小さく（曲率半径は大きい）、自転車の長さほどの短い距離では、軌道は略直線に近似される。自転車のタイヤ車輪はゴムタイヤであるので、タイヤ車輪はカーブした軌道レールの頭頂面上で横方向に僅かに滑りながら転動することで、レール上を脱輪することなく転動することができる。
【００２１】
この軌道走行自転車において、前記本体フレームは、自転車に本来備わる車体フレームと、当該車体フレームに固定される支持フレームとを備えており、前記支持フレームは、前記車体フレームの下辺を定めるダウンチューブに対して下方及び横方に延びる二つ以上の並んだＬ形パイプと、当該Ｌ形パイプの先端に固定されている一つの前後パイプとを備えているとすることができる。
自転車に本来備わる車体フレームに支持フレームを付け加えて本体フレームとされる。支持フレームは、Ｌ形パイプと前後パイプとを備えており、いずれも自転車に本来備わっている車体フレームに対して及び相互に溶接等で固定することができるので、構造が簡素で且つ低コストで製作することができる。前後方向に延びる一つの前後パイプは、複数のＬ形パイプによって自転車の車体の前後中心線に平行に沿うように前後一線に延びるように支持され、前後パイプに支持される案内輪は自転車の車体中心を縦に通る左右対称面に整列して配置される。
【００２２】
この軌道走行自転車において、前記支持アームには、前記補助輪が前記他方のレールから浮き上がるのを防止するための錘を取り付け可能とすることができる。
支持アームの先端部に回転自在に支持されている補助輪は、他方のレールに沿って転動しつつ案内されるので、他方のレールから浮き上がることを防止するのが難しい。そこで、支持アームの先端部に錘を取り付けることによって、支持アームを介して車体に対して他方のレール側に押し付けられるように作用するモーメントを付与して、補助輪が他方のレールから浮き上がるのを防止し、補助輪の機能維持を図ることが好ましい。
【００２３】
この軌道走行自転車において、前記本体フレーム又は前記支持アームには、運転者の足を載せることができる足置き台を設けることができる。
坑道に敷設される鉄道軌道は、殆どの場合、レールが固定される枕木が埋め込まれる道床を持たない無道床の軌道である。坑道には、自転車を停止する際には、運転者の足を安定して支える地面に相当するものがなく、枕木は一定の間隔をおいて敷設されており且つタイヤの踏面から枕木までレールの高さの分だけ距離がある。そこで、自転車に足を乗せる足置き台を設けて、運転者が安心して足を下ろすことができるようにすることが好ましい。
【００２４】
この軌道走行自転車において、前記自転車は、子供用自転車、組立て自転車、又は電動アシスト自転車であり、前記タイヤ車輪の径はインチ系表示で１６インチ以下の小型自転車であるとすることができる。子供用自転車等の小型自転車は、狭い坑道での使用勝手がよい。組立て自転車はコンパクトに折り畳むことができ、また、電動アシスト自転車は長い坑道や傾斜がある場合等に、使用勝手がよい。
【考案の効果】
【００２５】
この軌道走行自転車によれば、案内輪及び補助輪のいずれか一方又は双方は、レールとの相互の作用に基づいて本体フレームがレールの左右幅方向に移動するのを拘束するフランジ付き回転輪であるので、フランジ付き回転輪である案内輪及び補助輪のいずれか一方又は双方がフランジとレールとの間で左右幅方向に働いて本体フレームに拘束作用を及ぼし、自転車の前後のタイヤ車輪はレール上を左右どちら側にも脱輪することなく当該一方のレール上を転動し、その結果、自転車はレール上を安全に走行することができる。また、この軌道走行自転車によれば、自転車のタイヤ車輪が軌道レールから脱輪するのを防止する機構が極めて簡素な構造であり、したがって、自転車の重量全体として、重量増加を非常に抑制することができる。この軌道走行自転車は、地下坑道、特に狭く長い坑道において使用する場合に、軌道レール上への自転車を載せる際や、軌道レールからの外し下ろしの際に、大きな力が要らず、取り扱いが極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本考案による軌道走行自転車の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す軌道走行自転車の要部の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、本考案による軌道走行自転車の要部の別の例を示す平面図である。
【図４】図４は、本考案による軌道走行自転車の要部の更に別の例を示す平面図である。
【図５】図５は、本考案による軌道走行自転車の案内輪及び補助輪について、別の例を示す図である。
【図６】図６は、本考案による軌道走行自転車において、足置き台を設けた例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付した図面に基づいて、この考案による軌道走行自転車の実施例を説明する。本考案による軌道走行自転車の一実施例が図１に斜視図として示されている。また、図２は、図１に示す軌道走行自転車の要部であるところの自転車のヤイヤ車輪が軌道レールから踏み外すのを防止する機構の一例を説明する平面図である。
【００２８】
図１に示す軌道走行自転車１（以下、「自転車１」と略す）は、主要な構造として、鉄道軌道ＲＷを構成する二本のレールＲ１，Ｒ２のうち一方のレールＲ１上を転動可能な前後のタイヤ車輪２，３と、当該前後のタイヤ車輪２，３の車軸を軸受けにて回転支持する本体フレーム４を有している。自転車１は、その他、ハンドル５、ハンドル５の回転軸であるハンドル軸６、運転者が座るサドル７、足踏みペダル８、足踏みペダル８によって回転駆動される駆動スプロケット９、後のタイヤ車輪３の車軸に取り付けられた従動スプロケット１０、駆動スプロケット９と従動スプロケット１０とに巻き掛けられていて、足踏みペダル８からの駆動力を後輪のタイヤ車輪３に伝達するチェーン１１、左右のブレーキレバー１２，１２の操作により、ワイヤーハーネス１３，１３を介して車輪２，３に制動をかけるブレーキ１４，１４等を備えている。これらの構造は自転車の分野において周知であるので、更なる説明を省略する。
【００２９】
本体フレーム４は、自転車１に本来備わる車体フレーム１５と、本実施例の要部である後述する案内輪機構２０及び補助輪機構３０を設けるために車体フレーム１５に固定される支持フレーム２１とを備えている。車体フレーム１５は、ハンドル軸６が挿通されるヘッドチューブ１６と、後のタイヤ車輪３を支持するチェーンステイ１７と、これらを連結し車体フレーム１５の下辺を定めるダウンチューブ１８を含んでいる。車体フレーム１５には、ダウンチューブ１８の下側に、前後のタイヤ車輪２，３間の領域（ペダル８の付近）において、支持フレーム２１が溶接によって取り付けられている。詳細には、支持フレーム２１は、車体フレーム１５のダウンチューブ１８に溶接によって取り付けられておりダウンチューブ１８から下方及び横方に延びる複数の縦部材としての二つのＬ形パイプ２３，２３と、Ｌ形パイプ２３，２３の先端に溶接にて連結固定されている前後部材としての一本の水平な前後パイプ２４とを有している。Ｌ形パイプ２３，２３は自転車１の車体中心を縦に通る左右対称面を横切って延びており、その先端に固定されている前後パイプ２４は、当該左右対称面に平行に沿うように前後一線に延びている。したがって、自転車１が鉄道軌道ＲＷ上に置かれた状態では、Ｌ形パイプ２３，２３はレールＲ１の頭頂面Ｒｔの上方を横切るように延びており、前後パイプ２４はレールＲ１の頭頂面Ｒｔの斜め上方をレールＲ１に平行に延びている。
【００３０】
自転車１がレールＲ１の滑らかな頭頂面Ｒｔ上を踏み外すことなく走行することができるように、自転車１の本体フレーム４と、一方のレールＲ１及び他方のレールＲ２との間でそれぞれ、自転車１の走行を案内する工夫がなされている。即ち、自転車１の車体フレーム１５に溶接によって取り付けられた支持フレーム２１には、レールＲ１に沿って案内される案内輪機構２０が設けられており、また支持フレーム２１には、レールＲ２に沿って転動しつつ案内される補助輪機構３０が設けられている。
【００３１】
案内輪機構２０は、フランジ付き回転輪として、二つのフランジ付き案内輪２２，２２が支持フレーム２１に対して直接に前後に配置され且つ回転自在に支持されることで構成されている。前後パイプ２４の前方及び後方の両端部にはＬ形パイプ２３，２３が置かれている側に板片状のアタッチメント２５，２５がそれぞれ取り付けられており、各アタッチメント２５には、フランジ付き案内輪２２が回転自在に支持されている。したがって、フランジ付き案内輪２２，２２は、本体フレーム４（車体フレーム１５）に対しては、支持フレーム２１を介して設置位置が不変な配置となっており、前後のタイヤ車輪２，３間の領域において一方のレールＲ１の直上位置で回転自在に支持されている。
【００３２】
図２に詳細に示されているように、各フランジ付き案内輪２２は、中央の車輪部２６と、その左右両側においてそれぞれ車輪部２６と一体的に設けられたフランジ２７，２７とを有している。各フランジ付き案内輪２２は、車輪部２６の中心において、自転車１の車体中心を縦に通る左右対称面に対して直交交差している。したがって、各フランジ付き案内輪２２は、本体フレーム４に対して前後のタイヤ車輪２，３に対しても整列して配置されており、自転車１が鉄道軌道ＲＷ上に置かれた状態では、車輪部２６がレールＲ１の頭頂面Ｒｔに対応し、左右のフランジ２７，２７がレールＲ１の頭側面Ｒｓ，Ｒｓに対応している。タイヤ車輪２，３がレールＲ１上から左右いずれの側にも踏み外そうとすると、フランジ２７，２７がレールＲ１の頭側面Ｒｓ，Ｒｓに当接してそれに抵抗するので、フランジ付き案内輪２２，２２はレールＲ１に対して左右方向に拘束された状態となっている。フランジ付き案内輪２２がレールＲ１との間で生じるこの拘束状態は、支持フレーム２１を介して自転車１の本体に及び、車体フレーム１５からタイヤ車輪２，３に伝わり、タイヤ車輪２，３はレールＲ１からの踏み外しがなく、レールＲ１に沿って案内されつつ転動する。
【００３３】
二つのフランジ付き案内輪２２，２２は自転車１の前後に離れて配置されているので、自転車１はレールＲ１上に二カ所で左右方向に拘束された状態となり、前後のタイヤ車輪２，３は、本体フレーム４及びフランジ付き案内輪２２，２２を介してレールＲ１に確りと案内され、レールＲ１上から左右いずれの側にも脱輪せず、レールＲ１上を安全に走行する。なお、二つのフランジ付き案内輪２２，２２の高さ位置は、作業員が自転車１に乗る前の状態から乗ってタイヤ車輪２，３が荷重で多少変形した状態までの間で、フランジ２７，２７がレールＲ１の頭側面Ｒｓに当接する高さであればよく、車輪部２６がレールＲ１の頭頂面Ｒｔに必ず接触していなければならないというものではない。車輪部２６がレールＲ１の頭頂面Ｒｔに接触した状態では、車輪部２６が転動することで、転動しない場合と比べて走行抵抗を軽減することができる。
【００３４】
図１及び図２に示すように、補助輪機構３０は、支持フレーム２１の前後パイプ２４の中央部分から、他方のレールＲ２に向って、レールＲ１，Ｒ２に直交して交差する態様で延びている支持アーム３１と、支持アーム３１の先端部に取り付けられたアタッチメント３５に回転自在に支持されており、レールＲ２に沿って転動しつつ案内されるフランジ付き回転輪としてのフランジ付き補助輪３２とを備えている。支持アーム３１は、支持フレーム２１を介して車体フレーム１５に設けられているが、力の関係としては、軌道走行自転車１の本体フレーム４から延びているのと同等である。
【００３５】
フランジ付き補助輪３２は、レールＲ２上を転動する車輪部３３と、車輪部３３のレールＲ１側において車輪部３３と一体的に設けられたフランジ３４を有している。フランジ付き補助輪３２は、通常の鉄道車輪と同様、そのフランジ３４がレールＲ２の頭側面Ｒｓに係合する作用によって、レールＲ２から外側（レールＲ１とは反対側）に踏み外さないような拘束作用を生じ、そうした拘束作用は支持アーム３１及び支持フレーム２１を介して自転車１の車体フレーム１５に及ぶ。フランジ付き補助輪３２がレールＲ２から内側に踏み外そうとする動きに対しては、本体フレーム４に備わるフランジ付き案内輪２２，２２がレールＲ１との間で奏する拘束作用によって対抗する。レールＲ２に沿って案内されつつ転動するフランジ付き補助輪３２の作用は、軌道走行自転車１の前後のタイヤ車輪２，３がレールＲ１上を脱輪することなく転動するのに寄与する。
【００３６】
自転車１がレールＲ２側に傾こうとする場合には、支持フレーム２１、支持アーム３１及びフランジ付き補助輪３２によって、レールＲ２から傾きに対する抗力を受けるので、そうした傾きによって転倒、或いはタイヤ車輪２，３がレールＲ１から脱輪することがない。一方、自転車１が反レールＲ２側に傾こうとする場合には、これに対抗する力が得られないので、補助輪機構３０においては、支持アーム３１の先端においてアタッチメント３５を挟むように錘４５を取り外し可能に設け、自転車１にモーメントを与えることで、フランジ付き補助輪３２がレールＲ２から浮き上がるのを防止することができる。
【００３７】
このように、自転車１は、レールＲ１からはフランジ付き案内輪２２，２２及び支持フレーム２１を介して、レールＲ２からはフランジ付き補助輪３２、支持アーム３１及び支持フレーム２１を介して左右方向に拘束作用を受けるので、前後のタイヤ車輪２，３がレールＲ１上を脱輪することなく転動し、自転車１は、鉄道軌道ＲＷのレールＲ１上を左右どちらにも踏み外すことなく走行することができる。
【００３８】
支持アーム３１については、支持フレーム２１（本実施例の場合、前後パイプ２４）に対して、回転連結部４０により、支持フレーム２１からレールＲ２に向って延びている展開位置（図１）と、支持フレーム２１（前後パイプ２４）に沿って畳まれている閉じ位置（図２の想像線位置）との間で回動可能に連結されている。回転連結部４０は、前後パイプ２４に溶接にて取り付けられている断面コ字状の枠体４１に、支持アーム３１の基端部をボルト４２によって、当該ボルト４２の縦軸回りに回動可能に連結した構造である。
【００３９】
自転車１を軌道レールＲＷ上で走行させる場合は、支持アーム３１に支持された補助輪３２の位置がレールＲ２上の位置からずれるのは好ましくない。したがって、支持アーム３１が展開状態のままとなるように、ロックするのが好ましい。また、支持アーム３１を閉じ位置に至らしめたときには、必要な期間、展開しないようにその閉じ位置を維持するようにロックするのが好ましい。そのためにアームロック手段４３を設けて、支持アーム３１を支持フレーム２１に対してロック可能とする。アームロック手段４３は、回動中心であるボルト４２とは少し離れた位置で、枠体４１と支持アーム３１とに形成されていて整合状態にある孔に差し込まれるロック用の金具で構成することができる。ロック用の金具をこれら整合孔に差し込むことで、支持アーム３１をその展開位置で回転不能にロックすることができる。
【００４０】
自転車１が同じ鉄道軌道ＲＷ上で対向車として例えば運搬用の台車と遭遇する場合、自転車１を軌道レールＲＷから外して退避し、台車を先に通す必要がある。補助輪３２が支持アーム３１とともに展開状態にあると、自転車１は嵩張って軌道レールＲＷから外し難い場合もある。そこで、補助輪３２と支持アーム３１が自転車１の支持フレーム２１に沿うような閉じ位置を取ることができるように、支持アーム３１を回動可能にするのが好ましい。アームロック手段４３によるロックを解除することで、支持アーム３１と補助輪３２は展開位置から閉じ位置まで回転連結部４０によって回動することができる。閉じ位置において、支持アーム３１は、前後パイプ２４に取り付けられた係合片４４に対して、これらにそれぞれ形成され且つ整合状態にある孔にロック用の金具を差し込むことで、支持アーム３１をその閉じ位置で回転不能にロックすることができる。再び、自転車１を鉄道軌道ＲＷ上に戻した場合には、閉じ位置から展開位置に戻して、アームロック手段４３によってロックする。
【００４１】
自転車１において、ハンドル軸６を本体フレーム４に対して固定するステアリングロック手段４６を備えていることが好ましい。自転車１のハンドル軸６が回転自由であると、ハンドル操作が可能となってしまうので、前後のタイヤ車輪２，３、特に前方のタイヤ車輪２は一方のレールＲ１から容易に脱輪してしまう。そこで、二つの連結棒等から成るステアリングロック手段４６によって、前方のタイヤ車輪２がステアリングしないように車体フレー１５ムに対して固定する。自転車１が、曲線となっている鉄道軌道ＲＷを走行するときには、その曲率は自転車のサイズに照らして小さく（曲率半径は大きい）、またタイヤ車輪２，３はゴムタイヤであるので、ハンドル軸６が固定されていても、ゴムタイヤがＲ１レールの頭頂面Ｒｔとの間で左右方向に滑りをしながら転動することで、曲線軌道を走行することができる。なお、ステアリングロック手段４６を設けるとハンドル５のステアリング操作はできなくなるが、狭い坑道内では左右に突き出ているために嵩張るハンドル５を、タイヤ車輪２のステアリングとは別に、車体に平行に畳むことが求められることがある。そのため、自転車に従来備わっているハンドル軸ロック手段４７を設けることで、ハンドル５とハンドル軸６との連結及びその解除を可能にすることが好ましい。
【００４２】
図３は、本考案による軌道走行自転車の要部の別の例を示す平面図である。図３に示す例において、図２に示す例に用いられている構成要素と同じものについては、同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。この例では、案内輪２２，２２のみが、一方のレールＲ１の両側の頭側面Ｒｓ，Ｒｓにそれぞれ当接可能なフランジ２７，２７を備えた両側フランジ付き回転輪であり、補助輪５２は車輪部５３を備えているがフランジ付き回転輪ではない。自転車１の前後のタイヤ車輪２，３は、案内輪２２，２２の両側フランジ２７，２７と一方のレールＲ１との間で働いて本体フレーム４に及ぼす拘束作用によって、当該一方のレールＲ１上を脱輪することなく転動する。補助輪５２はフランジ付きの回転輪ではないので、本体フレーム４のレール幅方向の移動を拘束するものではないが、他方のレールＲ２上を転動可能であるので自転車１の他方のレールＲ２側への傾きを防止する。
【００４３】
図４は、本考案による軌道走行自転車の要部の更に別の例を示す平面図である。図４に示す例においても、図２に示す例に用いられている構成要素と同じものについては、同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。この例では、案内輪６２，６２が、一方のレールＲ１に対応した回転可能な車輪部６６と、一方のレールＲ１の内側の頭側面Ｒｓに当接可能なフランジ６７を備えた片側フランジ付き回転輪であり、補助輪７２が、他方のレールＲ２上を転動可能な車輪部７３と、他方のレールＲ２の内側の頭側面Ｒｓに当接可能なフランジ７４を備えた片側フランジ付き回転輪である。一方のレールＲ１側では、案内輪６２，６２は、内側のフランジ６７によって一方のレール上から外側に踏み外すことがなく、他方のレールＲ２側では、片側のフランジ７４によって他方のレールＲ２上から外側に踏み外すことがない。このように、案内輪６２，６２と補助輪７２は、双方のレールＲ１，Ｒ２との間で相互に協働する作用によって、通常の鉄道車輪の場合と同様にして、両レールＲ１，Ｒ２の左右（内外）のいずれの側にも踏み外すことなく案内される。したがって、自転車１の前後のタイヤ車輪２，３は、当該協働する作用に基づいて本体フレーム４に及ぶ拘束作用によって、一方のレールＲ１上を脱輪することなく転動する。この案内輪６２，６２と補助輪７２の形態によれば、軌道レールＲＷがポイントで分岐・合流するタイプであっても、自転車１は走行しながらポイントを通過することができる。
【００４４】
自転車１は、子供用自転車、組立て自転車、又は電動アシスト自転車であるすることが好ましい。例えば、１６インチ以下のようなタイヤ径が小さい自転車は狭い坑道での使用勝手がよい。また、坑内の移動速度には安全上の速度制限があり、高速で走行するものではないので、タイヤ径が小さい自転車で充分である。組立て自転車はコンパクトに折り畳むことが持ち運びに便利であり、電動アシスト自転車は長い坑道や傾斜がある場合等に、使用勝手がよい。
【００４５】
図５は、本考案による軌道走行自転車の案内輪及び補助輪について、別の例を示す図である。図２に示す例と変わらない要素については同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。この例では、支持フレーム２１に設けられる案内輪機構２０のフランジ付き案内輪のフランジと、支持アーム３１に設けられる補助輪機構３０のフランジ付き補助輪のフランジとをそれぞれ円錐面とした例である。坑道に敷設される鉄道軌道は、殆どの場合、使用期間が限られたその場限りのものである。したがって、滑らかな曲線軌道を敷くべき場合でも、曲げられたレールを使用することなく、比較的長さの短い真っ直ぐなレールを順次繋いでいくことで、曲線軌道を折れ線軌道で近似して敷設することが多い。そうした場合、特にレールＲ１，Ｒ２の継ぎ目Ｒｊ，Ｒｊには、大きな段差が生じることは稀ではあるが、図に示すように隙間や位置ずれが生じることがある。案内輪及び補助輪のフランジの板面が垂直であると、こうした隙間や位置ずれ等のある継ぎ目ＲｊのところでフランジがレールＲ１の頭頂面Ｒｔに乗り上げるなどして、案内輪及び補助輪が継ぎ目Ｒｊをスムーズに移動できずレールＲ１から脱輪してしまうケースもある。
【００４６】
そこで、図５に示すように、案内輪機構２０のフランジ付き案内輪８２については、車輪部８６の両側のフランジ８７，８７のレールＲ１に面する内側面を円錐面８７ａ，８７ａに形成することが好ましい。片側のみにフランジを備える案内輪の場合にはその内側面を同様の円錐面に形成することができる。補助輪機構３０のフランジ付き補助輪９２においては、車輪部９３の片側に設けられているフランジ９４についても同様に、レールＲ２に面する側の面を円錐面９４ａに形成している。これらの円錐面８７ａ，９４ａは、その融通性のある当接作用によって、レールＲ１，Ｒ２の継ぎ目Ｒｊ，Ｒｊに生じている隙間や左右の位置ずれを吸収しつつ渡ることができる。したがって、前後のタイヤ車輪２，３は、隙間や位置ずれが生じているレールの継ぎ目Ｒｊ，Ｒｊについても脱輪などすることなく、スムーズに通過することができる。
【００４７】
更に、図６は、本考案による軌道走行自転車において、足置き台を設けた例を示す図である。図２に示す例と変わらない要素については同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。坑道に敷設される鉄道軌道ＲＷは、殆どの場合、レールＲ１，Ｒ２が固定される枕木Ｓｒが埋め込まれる道床を持たない無道床の軌道である。枕木Ｓｒは一定の間隔をおいて敷設されているが、タイヤから枕木ＳｒまでレールＲ１の高さの分だけ距離がある。したがって、鉄道軌道ＲＷを走行している自転車１が停止する際には、運転者の足を安定して支える地面に相当するものがなく、枕木Ｓｒ上に足を下ろすとしても、停止した運転者の足元に常に枕木Ｓｒがあるとは限らない。
【００４８】
そこで、図６に示すように、足を乗せる足置き台を自転車に設けることが好ましい。図６は、図２に示す例において、足置き台９５，９６を設けた例を示す。足置き台９５は、右足用の台であって、支持アーム３１の長手方向範囲のうち回転連結部４０側に寄った部分に沿って設けられている。支持アーム３１において、足置き台９５に隣接且つ連続して、錘９９を載置又は収容可能な錘入れ９８が設けられている。図示の例では、足置き台９５及び錘入れ９８については、展開した支持アーム３１の後ろ側に設けられているが、自転車１側の他部材と干渉しなければ、支持アーム３１上に設けてもよい。
【００４９】
左足用の足置き台９６については、車体フレーム１５又は支持フレーム２１に対してＬ形パイプ２３，２３に沿うように適宜のステイ９７や固着具を介して取り付けられている。左足用の足置き台９６は、自転車１の前後方向に細長く延びる板の形態を備えており、左足用のペダル８と干渉しないように足踏みペダル８よりも車体フレーム１５寄りの位置に車体フレーム１５に沿うように固定配置されている。車体フレーム１５の近くに置くことで、自転車１に乗り降りする際に足を足置き台９６上に載せたときに、体重によって自転車１を左側に傾かせる方向に作用するモーメントが大きくならないようにすることができる。細長い足置き台９６は、レールＲ１の周囲の物等との衝突を緩和するため、特にその前端部分９６ａにおいて上方に反り上がった橇のような形態に形成することが好ましい。なお、右足用の足置き台９５についても、図示の位置に代えて、前後パイプ２４に沿って配設し、左足用の足置き台９６と同様に橇のような形態に形成することができる。
【００５０】
以上、この考案の実施例について説明したが、考案の技術思想を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、支持フレーム２１は、二つのＬ形パイプ２３，２３を用いていたが、三つのＬ形パイプを並べて用いて、剛性の一層の向上を図ることができる。また、前後パイプ２４については、一本としてフランジ付き案内輪２２，２２の軸を片持ちとしたが、前後パイプ２４をレールに平行な二本として、フランジ付き案内輪２２，２２の軸を両側で支持することもできる。更に、補助輪機構３０の支持アーム３１は回転連結部４０によって自転車１の前方へ回動可能としたが、自転車１の後方へ回動可能としてもよい。更に、錘の支持の態様についても、アタッチメント３５に係合させるのみならず、支持アーム３１に嵌合支持させる、或いは支持アーム３１に立設したポストに嵌合支持させるなどの形態を用いてもよいことは明らかである。
【符号の説明】
【００５１】
１  軌道走行自転車        ２，３  タイヤ車輪        ４  本体フレーム
５  ハンドル              ６  ハンドル軸            ７  サドル
８  足踏みペダル          ９  駆動スプロケット      １０  従動スプロケット
１１  チェーン              １２  ブレーキレバー      １３  ワイヤーハーネス
１４  ブレーキ              １５  車体フレーム        １６  ヘッドチューブ
１７  チェーンステイ        １８  ダウンチューブ
２０  案内輪機構            ２１  支持フレーム        ２２  フランジ付き案内輪
２３  Ｌ形パイプ            ２４  前後パイプ          ２５  アタッチメント
２６  車輪部                ２７  フランジ
３０  補助輪機構            ３１  支持アーム          ３２  フランジ付き補助輪
３３  車輪部                ３４  フランジ            ３５  アタッチメント
４０  回転連結部            ４１  枠体                ４２  ボルト
４３  アームロック手段      ４４  係合片              ４５  錘
４６  ステアリングロック手段                  ４７  ハンドル軸ロック手段
５２  補助輪                ５３  車輪部
６２  案内輪                ６６  車輪部              ６７  フランジ
７２  補助輪                ７３  車輪部              ７４  フランジ
８２  フランジ付き案内輪    ８６  車輪部      ８７  フランジ    ８７ａ  円錐面
９２  フランジ付き補助輪    ９３  車輪部      ９４  フランジ    ９４ａ  円錐面
９５，９６  足置き台        ９６ａ  前端部分
９７  ステイ                ９８  錘入れ              ９９  錘
ＲＷ  鉄道軌道              Ｓｒ  枕木                Ｒ１，Ｒ２  レール
Ｒｔ  頭頂面                Ｒｓ  頭側面
【図１】
0003206314.tif 000003
【図２】
0003206314.tif 000004
【図３】
0003206314.tif 000005
【図４】
0003206314.tif 000006
【図５】
0003206314.tif 000007
【図６】
0003206314.tif 000008