(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行軌道上を走行する車輪を備えた車両の前方に配置され前記走行軌道上の雪を排除する車両用除雪装置において、
前記走行軌道上の左右各々に対して前記車両の前方に配置された一対の除雪ブラシを備え、
前記除雪ブラシの各々は、相対的に前方に配置された第一除雪ブラシと、相対的に後方に配置された第二除雪ブラシと、を含み、
前記第一除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度αを有し、前記第二除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度βを有し、前記傾斜角度βは前記傾斜角度αよりも大きく設定されている、
ことを特徴とする車両用除雪装置。
【請求項２】
前記傾斜角度βが４０〜５０°に設定され、前記傾斜角度αが２０〜３０°の範囲に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用除雪装置。
【請求項３】
走行軌道上を走行する車輪を備えた案内軌条式鉄道車両において、
前記案内軌条式鉄道車両の前方に配置された一対の除雪ブラシを備え、該除雪ブラシにより前記走行軌道上の雪を排除する車両用除雪装置を備え、該車両用除雪装置は、請求項１又は２に記載の車両用除雪装置である、ことを特徴とする案内軌条式鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用除雪装置及び案内軌条式鉄道車両に関し、特に、除雪効果に優れた車両用除雪装置及び該車両用除雪装置を備えた案内軌条式鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
案内軌条式鉄道（いわゆる新交通システム）では、専用の走行軌道上に車輪を備えた車両を無人で自動走行させることが多い。かかる案内軌条式鉄道車両では、車輪としてゴムタイヤを使用することがあり、走行軌道上に雪が降り積もり、車両の走行によって雪が踏み固められると、車輪が走行軌道上でスリップして車両が立ち往生してしまうという問題がある。そこで、かかる案内軌条式鉄道では、車両の先頭に走行軌道上の雪を排除する除雪装置を設けることがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された除雪装置は、左右のタイヤの前方に除雪ブラシを平面ハ字状に配置したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２００３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたように、除雪装置はタイヤ（車輪）の位置よりも前方に位置していることから、カーブを曲がるときに除雪装置はタイヤよりも走行軌道上を大回りすることとなる。したがって、上述した除雪装置では、走行軌道の外側に配置された構造物と干渉しやすい、走行軌道の内側に掃き残し部分が生じやすい等の問題が生じる。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、他の構造物との干渉を防止しつつ、掃き残し部分を低減することができる、車両用除雪装置及び案内軌条式鉄道車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、走行軌道上を走行する車輪を備えた車両の前方に配置され前記走行軌道上の雪を排除する車両用除雪装置において、前記走行軌道上の左右各々に対して前記車両の前方に配置された一対の除雪ブラシを備え、前記除雪ブラシの各々は、相対的に前方に配置された第一除雪ブラシと、相対的に後方に配置された第二除雪ブラシと、を含み、前記第一除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度αを有し、前記第二除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度βを有し、前記傾斜角度βは前記傾斜角度αよりも大きく設定されている、ことを特徴とする車両用除雪装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、走行軌道上を走行する車輪を備えた案内軌条式鉄道車両において、前記案内軌条式鉄道車両の前方に配置され前記走行軌道上の雪を排除する車両用除雪装置を備え、該車両用除雪装置は、前記走行軌道上の左右各々に対して前記車両の前方に配置された一対の除雪ブラシを備え、前記除雪ブラシの各々が、相対的に前方に配置された第一除雪ブラシと、相対的に後方に配置された第二除雪ブラシと、を含み、前記第一除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度αを有し、前記第二除雪ブラシは、底面視で前記車両の進行方向に垂直な方向に対して傾斜角度βを有し、前記傾斜角度βは前記傾斜角度αよりも大きく設定されている、ことを特徴とする案内軌条式鉄道車両が提供される。
【０００８】
上述した車両用除雪装置及び案内軌条式鉄道車両において、前記傾斜角度βが４０〜５０°に設定され、前記傾斜角度αが２０〜３０°の範囲に設定されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明に係る車両用除雪装置及び案内軌条式鉄道車両によれば、除雪ブラシを複数の傾斜角度を形成するように構成したことから、車両限界内に車両用除雪装置を収めつつ、走行軌道上に配置される除雪ブラシの幅方向長さを長くすることができ、カーブ時の内輪側における除雪面積を拡大することができる。特に、除雪ブラシの内側の傾斜角度を小さくして外側の傾斜角度を大きく設定することにより、傾斜角度の小さい部分で雪を押し退け、傾斜角度の大きい部分で雪を走行軌道の外側に掃き出すことができる。したがって、本発明によれば、他の構造物との干渉を防止しつつ、掃き残し部分を低減することができ、除雪効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る案内軌条式鉄道車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置を示す図であり、（Ａ）は図２（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面矢視図、（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図、を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置に配置された除雪ブラシを示す図であり、（Ａ）は底面概略図、（Ｂ）は正面概略図、である。
【図５】車両用除雪装置の変形例を示す除雪ブラシの底面概略図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。
【図６】車両用除雪装置の変形例を示す除雪ブラシの底面概略図であり、（Ａ）は第三変形例、（Ｂ）は第四変形例、（Ｃ）第五変形例、（Ｄ）第六変形例、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図１〜図６（Ｄ）を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る案内軌条式鉄道車両を示す概略構成図である。図２は、本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、を示している。図３は、本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置を示す図であり、（Ａ）は図２（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面矢視図、（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図、を示している。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る案内軌条式鉄道車両１は、図１に示したように、走行軌道Ｒ上を走行する車輪１１を備え、案内軌条式鉄道車両１の前方に配置され走行軌道Ｒ上の雪を排除する車両用除雪装置２を備え、車両用除雪装置２は、走行軌道Ｒの左右各々に対して外側に傾斜するように配置された複数の除雪ブラシ２１を備え、除雪ブラシ２１は、複数の傾斜角度を形成するように構成されている。
【００１５】
案内軌条式鉄道車両１は、例えば、図１に示したように、側壁Ｓ及び床板Ｆにより区画された空間内に敷設された左右一対の走行軌道Ｒ上を走行する。案内軌条式鉄道車両１は、左右の走行軌道Ｒ上をそれぞれ転動可能な車輪１１を有している。車輪１１は、例えば、ゴム製のタイヤである。また、各車輪１１の前後位置には案内輪１２が配置されている。案内輪１２は、側壁Ｓに敷設された案内軌条（図示せず）に沿って転動可能に構成されている。この案内輪１２を案内軌条で受けることにより、案内軌条式鉄道車両１は車輪１１が走行軌道Ｒから外れることなく進行方向に誘導される。
【００１６】
図１において、車体については、一点鎖線でその外形のみを図示している。本実施形態において、車両用除雪装置２以外の構成は、案内軌条式鉄道（いわゆる新交通システム）において使用される一般的な車体と同じ構成を有していることから、ここでは詳細な説明を省略する。なお、図１では、説明の便宜上、走行軌道Ｒが単線で案内軌条式鉄道車両１が一車両である場合を図示しているが、かかる構成に限定されるものではない。通常、走行軌道Ｒは複線であり、案内軌条式鉄道車両１は複数車両が連結されて運行されている。複数の車両を有する案内軌条式鉄道では、先頭及び後尾の車両に車両用除雪装置２が配置される。
【００１７】
車両用除雪装置２は、例えば、図２（Ａ）〜図３（Ｂ）に示したように、走行軌道Ｒ上に押し付けられる除雪ブラシ２１と、除雪ブラシ２１が接続されるブラケット２２と、ブラケット２２を回動可能に支持するヒンジ部２３と、除雪ブラシ２１・ブラケット２２・ヒンジ部２３により構成されるブラシモジュールを上方に付勢する緩衝機構２４と、緩衝機構２４を車体側に固定する固定フレーム２５と、ブラシモジュールを下方に押し付けるエアシリンダ２６と、除雪ブラシ２１の背面に配置されるストッパ２７と、を有している。
【００１８】
除雪ブラシ２１は、例えば、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示したように、台座２１ａに多数の合成樹脂製の素線材を植え込んだ構成を有しており、スカート２１ｂにより位置決めされた状態で結束バンド２１ｃによってブロック状に束ねられている。除雪ブラシ２１は、例えば、ボルト・ナット等の締結具によりブラケット２２に接続される。
【００１９】
なお、除雪ブラシ２１の構成は、図示した構成に限定されるものではなく、除雪可能に素線材を平面状又はブロック状に束ねたものであればよい。また、除雪ブラシ２１のブラケット２２への固定方法は、ボルト・ナットに限定されるものではなく、スロット等に差し込んで固定する方法であってもよい。
【００２０】
ブラケット２２は、例えば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したように、除雪ブラシ２１が接続される底板２２ａと、底板２２ａ上に配置された縦板２２ｂと、を有している。底板２２ａの外形は、接続される除雪ブラシ２１の形状や配置によって任意に設計される。縦板２２ｂは、底板２２ａに対して僅かに前方に倒れるように配置されていてもよい。また、縦板２２ｂは、上下方向に長く形成された長孔２２ｃを有しており、ブラケット２２の高さ方向の取付位置を調整できるように構成されている。
【００２１】
ヒンジ部２３は、例えば、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）に示したように、縦板２２ｂの背面に配置される背面板２３ａと、背面板２３ａに形成された一対の連結フレーム２３ｂと、一端が連結フレーム２３ｂに回動可能に接続されるリンク板２３ｃと、リンク板２３ｃの他端が接続される支持フレーム２３ｄと、を有している。連結フレーム２３ｂとリンク板２３ｃとはピン結合されており、車両用除雪装置２のメンテナンス時や部品交換時等に、除雪ブラシ２１を上方に回動させることができるように構成されている。
【００２２】
そして、車両用除雪装置２の使用時には、重力によって除雪ブラシ２１は下方に位置しており、除雪時には、除雪ブラシ２１の先端が雪によって後方に押されることから、通常、使用時及び除雪時に除雪ブラシ２１が上方に回動することはない。なお、ヒンジ部２３の構成は、単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。
【００２３】
緩衝機構２４は、上下に配置された天板２４ａ及び底板２４ｂと、天板２４ａ及び底板２４ｂに上下方向に延伸するように配置された軸部材２４ｃと、を有しており、支持フレーム２３ｄは軸部材２４ｃに沿って上下方向に摺動可能に構成されている。また、底板２４ｂと支持フレーム２３ｄとの間には、軸部材２４ｃに沿ってコイルバネ２４ｄが挿入されている。かかるコイルバネ２４ｄにより、支持フレーム２３ｄは天板２４ａに向かって付勢される。
【００２４】
固定フレーム２５は、例えば、図１に示したように、ブラケット２８を介して車体側に固定される。この固定フレーム２５には、緩衝機構２４が固定されている。緩衝機構２４に対して支持フレーム２３ｄは上下方向に摺動可能に配置されていることから、緩衝機構２４により除雪ブラシ２１は上下方向に移動可能に構成されていることとなる。
【００２５】
エアシリンダ２６は、支持フレーム２３ｄをコイルバネ２４ｄに対して抗力を発生させて、支持フレーム２３ｄを下方に押し下げる機能を有する。例えば、図３（Ｂ）に示したように、エアシリンダ２６により上下移動されるヘッド２６ａは、連結部材２６ｂを介して支持フレーム２３ｄに接続されている。なお、エアシリンダ２６は、支持フレーム２３ｄを下方に移動させることができれば、いわゆるエアシリンダに限定されるものではなく、油圧シリンダであってもよいし、ラック・ピニオン機構等であってもよい。
【００２６】
ストッパ２７は、除雪ブラシ２１の先端の背面に配置される部品であって、除雪時における除雪ブラシ２１の後方への移動を抑制する機能を有している。例えば、図３（Ａ）に示したように、ストッパ２７は、除雪ブラシ２１の幅方向に渡って配置されるパイプ２７ａと、パイプ２７ａを支持する支持部材２７ｂと、を有しており、支持部材２７ｂは、固定フレーム２５に前後位置を調整可能に固定されている。
【００２７】
パイプ２７ａは、除雪ブラシ２１の個数に対応した個数だけ配置してもよい。また、支持部材２７ｂの固定フレーム２５に対する前後方向位置を調整することにより、除雪ブラシ２１に対する押付力を調整することができる。なお、ストッパ２７の構成は、図示した構成に限定されるものではなく、除雪ブラシ２１の後方への移動を抑制可能な構成であれば、他の構成を有していてもよい。
【００２８】
次に、除雪ブラシ２１の構成について、図４を参照しつつ詳述する。ここで、図４は、本発明の一実施形態に係る車両用除雪装置に配置された除雪ブラシを示す図であり、（Ａ）は底面概略図、（Ｂ）は正面概略図、である。なお、各図において、説明の便宜上、除雪ブラシ２１とブラケット２２の底板２２ａのみを簡略化して図示している。
【００２９】
本実施形態において、除雪ブラシ２１は第一除雪ブラシ２１１及び第二除雪ブラシ２１２を備え、内側に配置された第一除雪ブラシ２１１の傾斜角度αよりも外側に配置された第二除雪ブラシ２１２の傾斜角度βが大きくなるように配置されている。また、第一除雪ブラシ２１１及び第二除雪ブラシ２１２は、案内軌条式鉄道車両１の進行方向（図中の白抜矢印方向）にラップするように配置されている。
【００３０】
図示したように、第一除雪ブラシ２１１は、第二除雪ブラシ２１２よりも前方かつ内側に配置されており、案内軌条式鉄道車両１の進行方向に垂直な方向から傾斜角度αだけ傾斜するように配置されている。この傾斜角度αは、例えば、４０〜５０°の範囲に設定され、好ましくは４５°に設定される。
【００３１】
また、第二除雪ブラシ２１２は、第一除雪ブラシ２１１よりも後方かつ外側に配置されており、案内軌条式鉄道車両１の進行方向に垂直な方向から傾斜角度βだけ傾斜するように配置されている。この傾斜角度βは、例えば、２０〜３０°の範囲に設定され、好ましくは２５°に設定される。すなわち、除雪ブラシ２１は、複数の傾斜角度α，βを形成するように構成されている。なお、第二除雪ブラシ２１２は、第一除雪ブラシ２１１と同一の形状を有しており、部品の共通化を図るようにしている。
【００３２】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、車両限界を二点鎖線Ｌで図示している。ここで、「車両限界」とは、車両が超えてはいけない限界を意味し、この限界を超えると走行軌道Ｒの内側及び外側に配置された他の構造物と干渉を生じる可能性がある。したがって、本実施形態における車両用除雪装置２においても、この車両限界内に除雪ブラシ２１を配置する必要がある。
【００３３】
このように、異なる傾斜角度α，βを有する除雪ブラシ２１（第一除雪ブラシ２１１及び第二除雪ブラシ２１２）を配置することにより、第一除雪ブラシ２１１のみ又は第二除雪ブラシ２１２のみを配置した場合と比較して、例えば、図の左側にカーブする際に、第一除雪ブラシ２１１の外側に掃き残し部分が生じた場合であっても、第二除雪ブラシ２１２により掃き残し部分の雪を除雪することができる。また、本実施形態のように第一除雪ブラシ２１１の傾斜角度αを小さくして第二除雪ブラシ２１２の傾斜角度βを大きく設定することにより、第一除雪ブラシ２１１で雪を押し退け、第二除雪ブラシ２１２で雪を走行軌道Ｒの外側に掃き出すことができる。
【００３４】
次に、上述した除雪ブラシ２１の変形例について、図５（Ａ）〜図６（Ｄ）を参照しつつ説明する。ここで、図５は、車両用除雪装置の変形例を示す除雪ブラシの底面概略図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。図６は、車両用除雪装置の変形例を示す除雪ブラシの底面概略図であり、（Ａ）は第三変形例、（Ｂ）は第四変形例、（Ｃ）第五変形例、（Ｄ）第六変形例、を示している。なお、各図において、説明の便宜上、除雪ブラシ２１とブラケット２２の底板２２ａのみを簡略化して図示している。
【００３５】
図５（Ａ）に示した第一変形例は、単数の除雪ブラシ２１を有し、内側の傾斜角度αよりも外側の傾斜角度βが大きくなるように除雪ブラシ２１を屈曲させたものである。このように、屈曲した単数の除雪ブラシ２１を使用することにより、部品交換時に一回の処理で済ますことができ、メンテナンス時間を短縮することができる。また、第一変形例に係る除雪ブラシ２１によれば、図４（Ａ）に示した除雪ブラシ２１よりも前後方向幅ｄを小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
【００３６】
ここで、除雪ブラシ２１の左右方向幅をＷとし、内側を基準点０とすれば、屈曲点は、例えば、Ｗ／４〜３Ｗ／４の範囲内に設定され、好ましくは中間点（Ｗ／２）付近に設定される。屈曲点の位置は、例えば、案内軌条式鉄道車両１が走行する走行軌道Ｒの最大曲率の大きさ等の条件に応じて任意に設計される。
【００３７】
図５（Ｂ）に示した第二変形例は、単数の除雪ブラシ２１を有し、内側の傾斜角度αよりも外側の傾斜角度βが大きくなるように除雪ブラシ２１を湾曲させたものである。図示したように、除雪ブラシ２１の最も内側の部分における接線により傾斜角度αが規定され、除雪ブラシ２１の最も外側の部分における接線により傾斜角度βが規定される。このとき、除雪ブラシ２１の傾斜角度は、傾斜角度αから傾斜角度βまで徐々に大きくなるように設定されている。
【００３８】
上述した第一変形例及び第二変形例に係る車両用除雪装置２によっても、他の構造物との干渉を防止しつつ、掃き残し部分を低減することができ、除雪効率の向上を図ることができる。特に、除雪ブラシ２１の内側の傾斜角度αを小さくして外側の傾斜角度βを大きく設定したことにより、傾斜角度の小さい部分（傾斜角度αの部分）で雪を押し退け、傾斜角度の大きい部分（傾斜角度βの部分）で雪を走行軌道Ｒの外側に掃き出すことができる。
【００３９】
図６（Ａ）に示した第三変形例は、図４（Ａ）に示した除雪ブラシ２１に第三除雪ブラシ２１３を配置したものである。第三除雪ブラシ２１３は、第二除雪ブラシ２１２よりも後方に配置されており、傾斜角度は約９０°に設定されている。すなわち、第三変形例に係る除雪ブラシ２１は、傾斜角度を三段階に変化させたものである。
【００４０】
図６（Ｂ）に示した第四変形例は、図５（Ａ）に示した第一変形例に係る除雪ブラシ２１において、屈曲点を追加したものである。かかる第四変形例は、単数の除雪ブラシ２１で傾斜角度を三段階に変化させたものである。ここでは、最も外側の傾斜角度を約９０°に設定しているが、かかる構成に限定されるものではなく、図５（Ａ）に示した傾斜角度βよりも大きければよい。
【００４１】
図６（Ｃ）に示した第五変形例は、図４（Ａ）に示した除雪ブラシ２１において、除雪ブラシ２１の背面に後方に向かって延設された補助ブラシ２１４を配置したものである。かかる補助ブラシ２１４を配置することにより、例えば、図の右側にカーブする際に生じる掃き残し部分の雪を補助ブラシ２１４によって除雪することができる。補助ブラシ２１４の傾斜角度は、車両限界内に収まるように設定され、例えば、９０°程度に設定される。
【００４２】
図６（Ｄ）に示した第六変形例は、図５（Ａ）に示した第一変形例に係る除雪ブラシ２１において、補助ブラシ２１４を配置したものである。補助ブラシ２１４の傾斜角度は、車両限界内に収まる範囲内であれば、図示したように、９０°よりも大きく設定するようにしてもよい。なお、図示しないが、図５（Ｂ）に示した第二変形例に係る除雪ブラシ２１に補助ブラシ２１４を配置するようにしてもよい。
【００４３】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１  案内軌条式鉄道車両
２  車両用除雪装置
１１  車輪
１２  案内輪
２１  除雪ブラシ
２１ａ  台座
２１ｂ  スカート
２１ｃ  結束バンド
２２  ブラケット
２２ａ  底板
２２ｂ  縦板
２２ｃ  長孔
２３  ヒンジ部
２３ａ  背面板
２３ｂ  連結フレーム
２３ｃ  リンク板
２３ｄ  支持フレーム
２４  緩衝機構
２４ａ  天板
２４ｂ  底板
２４ｃ  軸部材
２４ｄ  コイルバネ
２５  固定フレーム
２６  エアシリンダ
２６ａ  ヘッド
２６ｂ  連結部材
２７  ストッパ
２７ａ  パイプ
２７ｂ  支持部材
２８  ブラケット
２１１  第一除雪ブラシ
２１２  第二除雪ブラシ
２１３  第三除雪ブラシ
２１４  補助ブラシ
【図１】
0006363970.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006363970.tif 000004
【図４】
0006363970.tif 000005
【図５】
0006363970.tif 000006
【図６】
0006363970.tif 000007