(57)【要約】      （修正有）【課題】走行体を短距離で円滑に制動して停止可能にすると共に、制動状態を容易かつ迅速に解除可能とした自転車駐輪装置を提供する。【解決手段】接地面１１に敷設されたレール４上を、制動装置１が設けられた走行体２が車輪５で走行する。制動装置１はレール４と車輪５との間に、可撓性および弾発性を有する噛合部材６を変位させて噛み込ませて制動状態とする。制動状態を解除するために変位駆動手段８とを有する。噛合部材６は車輪５とレール４とが接触する接触位置Ｐに対して走行体２の走行方向下流側に、接触位置Ｐに近接および離反可能に設けられる。変位駆動手段８は、噛合部材６を、レール４の走行面７に接触する下降位置と、レール４の前記走行面７から離間した上昇位置とにわたって変位させ、噛合部材６が下降位置に配置され、走行体２が走行方向に走行すると、噛合部材６はレール４と車輪５との間に噛み込まれ、走行体２が制動される。【選択図】図１
2007139135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性および弾発性を有する材料から成り、レール上を転動する車輪によって走行する走行体に、前記車輪とレールとが接触する接触位置に対して走行体の走行方向下流側で、前記接触位置に近接および離反する方向に変位自在に設けられる噛合部材と、
前記噛合部材を、レールの前記車輪が走行する走行面に接触する下降位置と、レールの前記走行面から離間した上昇位置とにわたって変位させる変位駆動手段とを含むことを特徴とする制動装置。
【請求項２】
前記噛合部材は、前記走行方向下流側から前記レールと車輪との接触位置に向かって先細状の挿入案内部を有することを特徴とする請求項１記載の制動装置。
【請求項３】
前記噛合部材は、前記レールと車輪との接触位置寄りの一端部から前記走行方向下流側の他端部に向かって、レール上で車輪を支持する部位の最小厚さが増加することを特徴とする請求項１または２記載の制動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか1つに記載の制動装置と、
前記制動装置の走行体に搭載される自転車載置台と、
前記自転車載置台に設けられ、所定の操作によって、噛合部材が上昇位置から下降位置へ変位する方向に前記変位駆動手段を動作させる操作手段とを含むことを特徴とする自転車駐輪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レールに沿って走行する台車などの走行体に設けられる制動装置およびこの制動装置を備えた自転車駐輪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術は、特許文献１に記載されている。この従来技術には、下降傾斜面に沿って走行させるようにした台車を、緊急事態発生時に確実に制動することができる制動装置が提案される。
【０００３】
この制動装置は、走行体である台車の下面に走行方向下流側から車輪へ向けてピストン棒を伸長させ、前記走行方向に直交する軸線まわりに回動自在に設けられるシリンダピストン装置と、前記シリンダピストン装置のピストン棒の先端部に前記台車の車輪とレールとの接触面に向けて先細状の楔とを含む。
【０００４】
前記楔は、斜辺の長さがレールと台車の下面との間の距離よりも大きい直角三角形の断面を有する柱状体からなり、前記斜辺側の側面が車輪に対向するように、前記レールと台車の下面との間に配置される。
【０００５】
前記シリンダピストン装置のピストン棒を伸長させると、前記楔は、車輪とレールとの間に噛み込まれ、さらにピストン棒を伸長させることによって、その突き出し力によって前記シリンダピストン装置が前記軸線まわりに回転して、前記楔は車輪とレールとの間に先端部が噛み込まれた状態で傾斜し、レールと台車下面との間に引っ掛かった状態となり、台車にロック状態にして確実に停止させる。
【０００６】
このように、この従来の技術では、噛合部材である楔を、シリンダピストン装置によって車輪とレールとの間および台車下面とレールとの間の噛合させて、車輪がレール上で転動することを阻止し、台車を確実に停止させることができるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−５３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来の技術では、楔を車輪とレールとの間に噛み込ませることによって得られる制動だけでなく、緊急事態発生時には前記楔を台車下面とレールとの間に噛み込ませて台車をロック状態として制動することができるように構成されるが、前記楔を変位させるためにシリンダピストン装置を備えるため、このシリンダピストン装置に作動圧を与えるために空気圧源または油圧源などの圧力源およびこの圧力源からの作動圧をシリンダピストン装置に導くための配管などを必要とし、構成が複雑であるという問題がある。
【０００９】
また、この従来の技術では、楔が台車下面とレールとの間に噛み込むことによって、台車をロックするため、台車を確実に制動することができるが、楔が台車下面とレールとの間に噛み込んだとき、台車の走行が急激に停止するため、台車およびその搭載物に対して大きな衝撃力が作用する。
【００１０】
このように台車を急激に停止させることは、緊急事態発生時であれば当然であるとしても、緊急性のない場合であっても、前記楔の車輪とレールとの間への噛み込みによって台車には急激に制動力が働き、制動の開始から停止するまでの距離が前記緊急事態発生時の制動に比べて長くなるものの、台車の搭載物には大きな衝撃力が作用し、短い距離で円滑に台車を停止させることができないという問題がある。
【００１１】
この従来の技術ではまた、前記楔が車輪とレールとの間および台車下面とレールとの間に噛合した制動状態を解除する場合においても、前記楔を前記噛合した状態から退避させるために、前記シリンダピストン装置を駆動させてピストン棒を縮退させる必要があるため、台車の制動状態を容易かつ迅速に解除することができないという問題がある。
【００１２】
前述の従来の技術の各問題、すなわち制動装置の構成が複雑であり、制動時に台車およびその搭載物に大きな衝撃力が作用し、短い距離で台車を停止させることができず、制動状態を容易かつ迅速に解除することができないという各問題は、前記搭載物として自転車を搭載する載置台が走行体に支柱によって連結される自転車駐輪装置においても、同様に生じる。
【００１３】
本発明の目的は、簡素な構成で、走行体を短い距離で円滑に制動して停止させることができるとともに、走行体の制動状態を容易かつ迅速に解除することができるようにした制動装置および自転車駐輪装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、可撓性および弾発性を有する材料から成り、レール上を転動する車輪によって走行する走行体に、前記車輪とレールとが接触する接触位置に対して走行体の走行方向下流側で、前記接触位置に近接および離反する方向に変位自在に設けられる噛合部材と、
前記噛合部材を、レールの前記車輪が走行する走行面に接触する下降位置と、レールの前記走行面から離間した上昇位置とにわたって変位させる変位駆動手段とを含むことを特徴とする制動装置である。
【００１５】
本発明に従えば、所定の敷設位置にレールが敷設され、レールには車輪によって走行する走行体が設置され、この走行体には制動装置が設けられる。制動装置は、レールと車輪との間に噛み込む噛合部材と、この噛合部材を変位させて制動状態とし、かつその制動状態を解除するための変位駆動手段とを備える。
【００１６】
前記噛合部材は、可撓性および弾発性を有する材料から成り、車輪とレールとが接触する接触位置に対して走行体の走行方向下流側に、前記接触位置に近接および離反する方向に変位自在に設けられる。変位駆動手段は、前記噛合部材を、レールの前記車輪が走行する走行面に接触する下降位置と、レールの前記走行面から離間した上昇位置とにわたって変位させることができる。
【００１７】
前記噛合部材が変位駆動手段によって上方へ変位された状態では、噛合部材は上昇位置に保持され、噛合部材はレールの走行面から上方に離間している。したがって、走行体がレールに沿って走行しても、前記噛合部材は走行体とともに移動し、レールおよび車輪のいずれにも接触しない状態に保たれる。このように変位駆動手段によって噛合部材を上昇位置に上昇させることによって、噛合部材がレールと車輪との間に噛み込まれないようにし、走行体を制動しない未制動状態に保たれる。
【００１８】
前記噛合部材が変位駆動手段によって前記上昇位置から下方へ変位させて下降位置に配置されると、噛合部材はレールの走行面に接触した状態にあり、走行体が走行しない限り、噛合部材がレールと車輪との間に噛み込まれることはなく、噛合部材は車輪からは前記走行方向下流側に離間している。したがって走行体は制動されていない。
【００１９】
この状態から走行体が前記走行方向に走行すると、噛合部材は前述のように接触位置に近接および離反する方向に変位自在に走行体に設けられているため、噛合部材はレールの走行面から走行方向とは逆方向に作用する摩擦力によってレール上に保持され、走行体とともに移動しない。そのため、レール上の噛合部材に走行方向上流側から走行方向下流側に移動する車輪が乗り上げ、噛合部材はレールと車輪との間に噛み込まれる。その結果、車輪にはレール上の噛合部材から走行方向とは逆方向に反力が作用し、走行体は制動状態とされる。
【００２０】
このような噛合部材は、可撓性および弾発性を有するので、レールに支持されている噛合部材に車輪が乗載されると、噛合部材は車輪に押下されて弾性変形し、レールに密着する面積が増大する。そのためレールから噛合部材に作用する摩擦力も大きくなり、レール上の噛合部材が車輪から受ける押圧力によってレール上からずれを生じて車輪の通過経路外へ離脱してしまうことが防がれ、レールと車輪との接触面積がわずかであっても、確実に噛合部材を車輪下に位置決めして保持することができる。
【００２１】
またレールと車輪とによって噛合部材が噛み込まれるに際しては、車輪がレールから噛合部材に乗り移る。このとき、車輪は可撓性および弾発性を有する材料からなる噛合部材の走行方向上流側の端部を押圧し、この端部を圧縮しながら噛合部材上に乗り移ることによって、走行体は走行方向下流側に向かって移動しようとする大きな運動エネルギを短時間に消失して失速する。このような失速は、噛合部材が可撓性および弾発性を有する、たとえばゴムなどの剛性の低い軟質の弾性材料によって得られ、噛合部材が金属や硬質プラスチックなどの高い剛性を有する材料から成る場合に比べて、短い走行距離の間に大きな失速を、衝撃を伴なわずに円滑に達成して、走行体を停止させることができる。
【００２２】
本発明は、このようにして、簡単な構成でありながら、噛合部材の走行方向に沿う長さ以下の短い走行距離、すなわち車輪が噛合部材を乗り越えてしまうまでの間に、円滑で確実な制動を実現する。
【００２３】
また、前記噛合部材がレールと車輪との間に噛み込まれた制動状態を解除する場合には、走行体を前記走行方向とは逆方向にわずかに移動させることによって、前記噛合部材はレールと車輪との間から離脱し、容易に制動状態を解除することができる。
【００２４】
また本発明は、前記噛合部材は、前記走行方向下流側から前記レールと車輪との接触位置に向かって先細状の挿入案内部を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、前記噛合部材は挿入案内部を有し、この挿入案内部は走行方向下流側からレールと車輪との接触位置に向かって、すなわち走行方向上流側に向かって先細状とされる。したがって、車輪がレールから噛合部材に乗り移るとき、車輪はまず、レールから挿入案内部の先端部分の上に乗り移り、徐々に断面が大きい部位に移動する。このとき、車輪は、挿入案内部の先端部分から走行方向下流側になるにつれて、レールの走行面に対して上方へ移動し、この車輪の緩慢な上昇動作によって、走行体は走行方向に対する運動エネルギを消失する。これによって、車輪のレールから噛合部材上への乗り移りを円滑に行い、短い距離で未制動状態から制動状態へ円滑に移行させ、制動力の急激な変動を少なくして、より円滑で確実な制動を実現することができる。
【００２６】
さらに本発明は、前記噛合部材は、前記レールと車輪との接触位置寄りの一端部から前記走行方向下流側の他端部に向かって、レール上で車輪を支持する部位の最小厚さが増加することを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、前記噛合部材は可撓性および弾発性を有する材料によって形成されているため、レール上で車輪が乗載されると、わずかな接触面積に大きな荷重が作用し、前記材料の弾性および形状に応じて顕著な弾性変形を生じるが、レールと車輪との接触位置寄りの一端部から前記走行方向下流側の他端部に向かって、レール上で車輪を支持する部位の厚さが増加するように構成される噛合部材が用いられる。
【００２８】
前記噛合部材の走行方向に沿う縦断面形状は、前記一端部から他端部に向かって厚さが増加する形状、すなわち楔状の形態が採用されてもよい。この楔状の形態としては、中実および中空のいずれであってもよく、車輪が乗載されて変形した状態における厚さが、一端部から他端部に向かって増加すればよい。
【００２９】
このような噛合部材を用いることによって、重量の大きい積載物を積載している場合や下り坂を走行する場合のように、走行体が大きな慣性質量で走行方向へ移動する場合であっても、その走行体の運動エネルギが噛合部材の変形に応じて消失するため、短い制動距離で走行体を制動して停止させることができる。
【００３０】
さらに本発明は、前記制動装置と、
前記制動装置の走行体に搭載される自転車載置台と、
前記自転車載置台に設けられ、所定の操作によって、噛合部材が上昇位置から下降位置へ変位する方向に前記変位駆動手段を動作させる操作手段とを含むことを特徴とする自転車駐輪装置である。
【００３１】
本発明に従えば、自転車の少なくとも一部が自転車載置台に乗載されると、操作手段は変位駆動手段を動作させ、この変位駆動手段の動作によって、噛合部材が上昇位置から下降位置へ変位してレールの走行面上に支持された状態になる。前記所定の操作は、自転車を自転車載置台に乗載しようとするとき、操作者が足または手で被操作部材を操作するようにしてもよく、自転車の前輪または後輪によって自転車載置台に設けた被操作部材を踏むことによって操作するものであってもよい。
【００３２】
前記変位駆動手段には、自転車の一部または全部が自転車載置台へ乗載されていない乗載前の状態から、前記自転車の一部または全部が自転車載置台に乗載された乗載後の状態への変化が操作手段を介して伝えられ、変位駆動手段は前述のように、噛合部材を上昇位置から下降位置へ変位させ、噛合部材はレールの走行面によって支持された状態となる。
【００３３】
こうして噛合部材がレールの走行面上に支持された状態において、走行体が走行方向に移動すると、前記走行体に変位自在に設けられる噛合部材は、レールとの摩擦によって走行面上に支持された状態に維持され、走行体に追従して移動することが阻止される。したがってこの噛合部材よりも走行方向上流側に配置される車輪は、レール上の前記噛合部材に乗り上げて、レールと車輪との間には噛合部材が噛み込まれた状態になる。このとき、車輪には、噛合部材から走行方向とは逆方向に反力が作用し、走行体が制動され、自転車載置台が走行方向に移動することが阻止される。
【００３４】
これによって、操作者が自転車のハンドルなどを把持して、自転車載置台に自転車を乗載し、あるいは自転車載置台から自転車を降ろすときなどのように、自転車載置台、したがって走行体にレールに沿って走行方向下流側への力が作用しても、自転車載置台は前記走行方向下流側への移動が制動され、自転車載置台が自転車搭載時および自転車降車時に不用意に移動してしまうことが防がれる。
【００３５】
また、自転車載置台が制動された状態から操作者がハンドルなどから手を放して自転車載置台に前記走行方向下流側への力が解放され、あるいは走行方向とは逆方向、すなわち走行方向上流側に押し戻す操作などによって前記走行方向とは逆方向に自転車載置台が移動すると、車輪には噛合部材からその弾性回復力によって、前記走行方向とは逆方向に押し戻す力が作用し、さらに操作者から前記逆方向への押し戻す力も加わって、自転車載置台は走行方向とは逆方向へ移動し、車輪が噛合部材から離反して上昇位置へ復帰すると、噛合部材は車輪とレールとの間の噛み込み位置から離脱し、これによって自転車載置台の走行方向下流側への移動に対する制動が解除される。
【００３６】
このように自転車載置台に自転車が乗載された状態であることを操作手段によって変位駆動手段に伝達し、噛合部材をレールに接触した下降位置に配置する。この状態で、操作者から自転車載置台に走行方向への力が作用している間は、自転車載置台を制動状態とし、自転車載置台に前記走行方向への力が解除され、あるいは走行方向とは逆方向へ力が作用したときには、前記制動状態を解除されるので、簡単な構成で、自転車載置台を制動状態とし、かつその制動状態を解除することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、簡単な構成によって、短い走行距離で円滑で確実な制動を実現することができる。また、走行体を前記走行方向とは逆方向にわずかに移動させることによって、噛合部材がレールと車輪との間から離脱し、容易に制動状態を解除することができる。
【００３８】
また本発明によれば、噛合部材は走行方向下流側からレールと車輪との接触位置に向かって先細状の挿入案内部を有するので、車輪のレールから噛合部材上への乗り移りを円滑に行い、短い距離で未制動状態から制動状態へ円滑に移行させ、急激な変動の少ない制動力によって、より円滑かつ確実に走行体を停止させることができる。
【００３９】
さらに本発明によれば、噛合部材は可撓性および弾発性を有する材料からなるので、レール上で車輪が乗載されると弾性変形を生じ、走行方向に向かって車輪を支持する部位の厚さが増加するので、走行体が大きな慣性質量で走行方向へ移動する場合であっても、その走行体の運動エネルギを減少させ、短い制動距離で走行体を停止させることができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、自転車載置台に自転車が乗載された状態であることを操作手段によって変位駆動手段に伝達して、噛合部材がレールに接触した下降位置に配置されるので、この状態で自転車載置台に走行方向への力が作用している間は自転車載置台を制動状態とし、自転車載置台に前記走行方向への力が解除され、あるいは走行方向とは逆方向へ力が作用したときには、前記制動状態を解除することができる。これによって、簡単な構成で、自転車載置台を制動状態とし、かつその制動状態を解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の実施の一形態の制動装置１を備える走行体２を側方から見た断面図であり、各噛合部材６ａ，６ｂが上昇位置に配置された状態を示す。図２は噛合部材６ａ，６ｂが下降位置に配置された状態を示す断面図であり、図３は走行体２を図１の左側から見た断面図である。
【００４２】
本実施の形態の制動装置１は、走行体２に装備される。前記制動装置１は、一対のレール４上を転動し、走行体２の前記走行方向Ａ１，Ａ２に沿う前後方向両側に各対を成して設けられる車輪５によって走行する走行体２に、車輪５とレール４とが接触する接触位置Ｐに対して走行体２の走行方向Ａ１，Ａ２下流側で、前記接触位置Ｐに近接および離反する方向に変位自在に設けられる一対の噛合部材６と、各噛合部材６を、レール４の前記車輪５が走行する走行面７に接触する下降位置と、前記走行面７から上方に離間した図１に示す上昇位置とにわたって変位させる変位駆動手段８とを含む。
【００４３】
前記噛合部材６は、一方の走行方向Ａ１に走行する走行体２を制動する一方の噛合部材６ａと、他方の走行方向Ａ２に走行する走行体２を制動する他方の噛合部材６ｂとを有し、これらの噛合部材６ａ，６ｂは、図１の左側から見て走行体２の右側の一側部に設けられる。各噛合部材６ａ，６ｂは、前記走行方向Ａ１，Ａ２下流側から前記レール４と車輪５との接触位置Ｐに向かって先細状の挿入案内部９と、この挿入案内部９の長手方向に連なる直方体状の基部１０とを有する。前記挿入案内部９は、レール４と車輪５との接触位置Ｐから前記走行方向Ａ１，Ａ２上流側に向かって、レール４上で車輪５を支持する部位の最小厚さが増加する楔状に形成される。
【００４４】
このような噛合部材６は、可撓性および弾発性を有する材料から成る。この可撓性および弾発性を有する材料としては、ニトリルブタジエンゴム（略称ＮＢＲ）を用いることができる。このニトリルブタジエンゴムは、−５０〜１２０℃で優れた耐摩耗性、耐老化性、耐油性を有し、特に本実施の形態では、自転車駐輪装置３の制動装置１であるため、レール４上で車輪５によって３０〜７０ｋｇ／ｍｍ２の押圧力で押下されることを想定して、硬さ（hardness）３０度以上７０度以下、好ましくは４０〜６０度のニトリルブタジエンゴムが選ばれる。さらに高い耐摩耗性が要求される場合には、アクリル酸を導入したカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムを用いるようにしてもよい。
【００４５】
前述の各レール４は、水平な設置面１１上に走行方向Ａ１，Ａ２に沿って等間隔をあけて平行に敷設される複数の基台１２と、各基台１２の上方に臨む表面に垂直に立設され、上端部にそれぞれレール４が溶接されて固定される各一対の支持部材１３とを有する。各基台１２および各支持部材１３は、鋼板の切り出し材およびフラットバーなどの押し出し形材によって実現される。
【００４６】
前記設置面１１は、屋外駐輪場などの設置場所に敷設されるコンクリート舗装またはアスファルト舗装された路面もしくは建物内の屋内駐輪場の床を構成するコンクリートスラブなどによって実現される。
【００４７】
各レール４は、直円筒状の中空パイプ鋼材からなり、各支持部材１３の上端部にそれぞれ溶接して平行に固定される。各支持部材１３の各レール４に対する固定位置は、各レール４の中心軸線を含む鉛直な仮想一平面に関して水平面上で外側方にレール４の外径Ｄの５〜２５％に相当する距離ΔＬだけずれた位置に選ばれ、前後方向に対を成す補助輪１５の通過経路を避けて、各補助輪１５との干渉を防止している。
【００４８】
前記走行体２は、前記各車輪５および各補助輪１５が回転自在に設けられる台枠１６と、台枠１６の中央に立設される支柱１７と、台枠１６に固定され、台枠１６および各車輪５を覆うカバー体１８とを含む。支柱１７の下端部は、前記台枠１６の底部２１に溶接され、支柱１７の上端部には、後述の自転車載置台２０がその長手方向のほぼ中央部７１で連結されて支持される。
【００４９】
前記台枠１６は、水平に配置される平坦状の底部２１と、底部２１の図３の左右方向である幅方向両側部に連なる一対の下側壁２２，２３と、各下側壁２２，２３に連なる一対の上側壁２４，２５と、各上側壁２４，２５の上端部から外側方に突出する一対の上壁２６，２７とを有する。このような台枠１６は、曲げ加工によって断面が大略的にＵ字状に形成された鋼板からなる。
【００５０】
各下側壁２２，２３は、前記底部２１に対して上方になるにつれて相互に離反する方向に傾斜する。これらの下側壁２２，２３と底部２１とが成す角度θ１，θ２は１３５°に選ばれる。各下側壁２２，２３の上端部には、各上側壁２４，２５がそれぞれ連なって一体に形成される。各上側壁２４，２５は、平行であって、各下側壁２２，２３に対して角度θ３，θ４を成す。これらの角度θ３，θ４は１３５°に選ばれる。各上壁２６，２７は、各上側壁２４，２５の上端部に直角に連なり、台枠１６および各車輪５を上方から覆い、カバー体１８が装着されてビスなどのねじ部材によって、台枠１６の各上壁２６，２７に着脱可能に取り付けられる。
【００５１】
前記カバー体１８は、台枠１６への装着および分離を容易化するため、台枠１６に装着された状態で前記走行方向Ａ１，Ａ２に前後に分割された２つのカバー体部分１８ａ，１８ｂによって構成される。各カバー体部分１８ａ，１８ｂは、水平に配置される上板２８ａ，２８ｂと、上板２８ａ，２８ｂの３つの側縁辺部にそれぞれ直角に連なる側板２９ａ，３０ａ，３１ａ；２９ｂ，３０ｂ，３１ｂとを有する。
【００５２】
各上板２８ａ，２８ｂには、台枠１６に立設される支柱１７が片側ずつ嵌まり込む凹所３２ａ，３２ｂが形成される。前記カバー体１８が分割された２つのカバー体部分１８ａ，１８ｂからなることによって、支柱１７が立設される台枠１６に対して、取り付けおよび取り外しを容易化することができる。
【００５３】
走行方向Ａ１，Ａ２に関して両側方（図１の左右方向）に配置される各側板３０ａ，３０ｂ；３１ａ，３１ｂは、台枠１６の各上側壁２４，２５の側方で、各車輪５および各補助輪１５を外側方から覆う。前記走行方向Ａ１，Ａ２に関して前後の各側板２９ａ，２９ｂには、各レール４が緩やかに挿通する逆Ｕ字状の切欠き３３ａ，３４ａ；３３ｂ，３４ｂが形成される。
【００５４】
図４は変位駆動手段８の構成を示す断面図であり、図１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面を示す。図５は図４の右斜め上から見た変位駆動手段８の斜視図である。図１および図２をも参照して、前記制動装置１は、噛合部材６ａ，６ｂを上昇位置および下降位置間で上下に変位駆動する変位駆動手段８を含む。
【００５５】
前記変位駆動手段８は、取付け部材４１、一対の押え部材４２ａ，４２ｂ、各押え部材４２ａ，４２ｂを取付け部材４１にそれぞれ固定する一対のビス４３ａ，４３ｂ、揺動レバー４４、ピン４５、捩りばね４７およびブラケット４６を含む。
【００５６】
前記取付け部材４１は、逆Ｖ字状の昇降案内部５０と、昇降案内部５０の両端部５１ａ，５１ｂに外側方に屈曲して連なる一対の屈曲部分５２ａ，５２ｂとを有する。昇降案内部５０は、一対の傾斜部分５３ａ，５３ｂと、各傾斜部分５３ａ，５３ｂの相互に近接した各他端部５４ａ，５４ｂを連結する連結部分５５とによって構成され、各傾斜部分５３ａ，５３ｂのほぼ中央には前記ビス４３ａ，４３ｂの軸部が挿通する挿通孔５６ａ，５６ｂがそれぞれ形成される。
【００５７】
各傾斜部分５３ａ，５３ｂ間の角度θ５は、６０°〜９０°に選ばれる。また一方の傾斜部分５３ａと一方の屈曲部分５２ａとが成す角度θ６および他方の傾斜部分５３ｂと他方の屈曲部分５２ｂとが成す角度θ７は、１３５°〜１６０°の角度範囲に選ばれる。このような取付け部材４１は、鋼板の切り出し材を曲げ加工して形成される。
【００５８】
前記各押え部材４２ａ，４２ｂは、各傾斜部分５３ａ，５３ｂに積重され、ほぼ中央に前記ビス４３ａ，４３ｂの軸部が螺着されるねじ孔５７ａ，５７ｂが形成される積重部分５８ａ，５８ｂと、各積重部分５８ａ，５８ｂの各一端部に連なり、各屈曲部分５２ａ，５２ｂ上に間隔をあけて平行に配置される押え部分５９ａ，５９ｂと、各積重部分５８ａ，５８ｂの他端部に連なり、上方に向かって平行に立ち上がる当接部分６０ａ，６０ｂとを有する。
【００５９】
各当接部分６０ａ，６０ｂは、前記昇降案内部５０の連結部分５５よりも１〜２ｍｍ程度上方に突出し、揺動レバー４４によって取付け部材４１が上昇位置に配置されたとき、各当接部分６０ａ，６０ｂの各上端面６１ａ，６１ｂが台枠１６の一方の上壁２７の下面６２に下方から当接し、各噛合部材６ａ，６ｂを連結部分５５の中心を通る仮想鉛直面６３に関して左右対称に位置決めすることができる。
【００６０】
このように各噛合部材６ａ，６ｂが上昇位置において左右対称に同一高さに位置決めされることによって、各噛合部材６ａ，６ｂが下降位置に配置されたとき、各噛合部材６ａ，６ｂをレール４に同時に接触させて、安定にレール４上に載置することができる。これによって各噛合部材６ａ，６ｂのいずれか一方だけがレール４に接触して、そのレール４から摺動摩擦力の作用によって、カバー体１８の側板３１ａ，３１ｂと台枠１６の上側壁２４，２５との間で走行方向Ａ１，Ａ２に傾斜してしまうことが防がれ、揺動レバー４４が取付け部材４１から離反した状態であっても、確実に噛合部材６ａ，６ｂをレール４上に着地させて、走行方向Ａ１（またはＡ２）下流側に向かって走行にする車輪５によって、一方の噛合部材６ａ（または６ｂ）をレール４上で噛み込ませることができる。このような各押え部材４２ａ，４２ｂは、鋼板の切り出し材を曲げ加工して形成される。
【００６１】
前記揺動レバー４４は、前記ピン４５が挿入されるピン孔７０が形成される中央部７１と、中央部７１から半径方向外方に延び、前記取付け部材４１の連結部分の下方に先端部が配置される第１アーム７３と、中央部７１から半径方向外方に延び、第１アーム７３に対して前記ピン４５の軸線Ｌ１まわりに周方向に位置を違えて設けられる第２アーム７４とを有する。
【００６２】
第１アーム７３は、中央部７１から一半径線方向に突出する基端側部分７５と、基端側部分７５の軸線Ｌ１に対して上方に角度θ８を成して屈曲して半径方向外方に連なる遊端側部分７６とを有する。前記角度θ８は、たとえば１５°〜３０°に選ばれる。第２アーム７４は、前記第１アーム７３の基端側部分７５の軸線に関して角度θ９を成す。この角度θ９はたとえば９０°に選ばれる。
【００６３】
このような揺動レバー４４は、ステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板またはアルミニウム合金板の打ち抜き材から成ってもよく、繊維強化プラスチック成形材から成ってもよい。
【００６４】
前記ブラケット４６は、一方のカバー体部分１８ｂにビス７７によって着脱可能に取り付けられる断面がＬ字状の取付け部７８と、取付け部７８に連なる立上がり部７９とを有する。立上がり部７９には、前記ピン４５が挿通するピン孔８０が形成される。このピン孔８０に装着されたピン４５には、立上がり部７９と揺動レバー４４の中央部７１との間で捩りばね４７が装着される。この捩りばね４７の一端部は前記第１アーム７３の基端側部分７５に係止され、捩りばね４７の他端部は立上がり部７９に形成される。この捩りばね４７は、前記揺動レバー４４を第１アーム７３が連結部分５５を上方へ押し上げる方向にばね付勢する。
【００６５】
揺動レバー４４の第１アーム７３は、各カバー体部分１８ａ，１８ｂの各側板３１ａ，３１ｂに形成されたスリット８３を挿通して、カバー体１８内に挿入され、前述したように取付け部材４１の連結部分５５に下方から当接し、第２アーム７４を変位駆動手段８によって矢印のように角変位させることによって、取付け部材４１を昇降動作させ、各噛合部材６ａ，６ｂを上昇位置および下降位置間にわたって変位させることができる。
【００６６】
したがって、揺動レバー４４が図４の仮想線で示されるように角変位したとき、この揺動レバー４４の第１アーム７３は図２に示されるように下降しており、また揺動レバー４４が図４の実線で示されるように第１アーム７３が上方に臨みかつ第２アーム７４が鉛直下方に臨んだ状態では、揺動レバー４４の第１アーム７３はその先端部が連結部分５５を下方から押し上げて、図１に示されるように上昇している。第１アーム７３が上昇位置に配置された状態では、６０ａ，６０ｂの６１ａ，６１ｂが他方の上壁２７の下面６２に、前記捩りばね４７のばね力によって当接し、各噛合部材６，６ｂは上昇位置に保持される。揺動レバー４４が仮想線で示されるように角変位すると、第１アーム７３の先端部は連結部分５５から下方へ退避するため、各噛合部材６ａ，６ｂは取付け部材４１および各押え部材４２ａ，４２ｂとともに自重によって降下し、図２に示されるようにレール４上に支持されて下降位置に保持される。
【００６７】
本実施の形態によれば、所定の敷設位置にレール４が敷設され、レール４には複数（本実施の形態では４）の車輪５と複数（本実施の形態では４）の補助輪１５とによって、前記レール４に沿って走行する走行体２が設置される。制動装置１は、前述のようにレール４と車輪５との間に噛み込む噛合部材６と、この噛合部材６を変位させて制動状態とし、かつその制動状態を解除するための変位駆動手段８とを備える。
【００６８】
前記噛合部材６は、可撓性および弾発性を有する材料から成り、車輪５とレール４とが接触する接触位置Ｐに対して走行体２の走行方向下流側に、前記接触位置Ｐに近接および離反する方向に変位自在に設けられる。変位駆動手段８は、前記噛合部材６を、レール４の前記車輪５が走行する走行面７に接触する下降位置と、レール４の前記走行面７から離間した上昇位置とにわたって変位させることができる。
【００６９】
前記噛合部材６が変位駆動手段８によって上方に配置された状態では、噛合部材６は図１に示されるように上昇位置に保持され、噛合部材６はレール４の走行面７から上方に離間している。したがって、走行体２がレール４に沿って走行しても、前記噛合部材６は走行体２とともに移動し、レール４および車輪５のいずれにも接触しない状態に保たれる。このように変位駆動手段８によって噛合部材６を上昇位置に上昇させることによって、噛合部材６がレール４と車輪５との間に噛み込まれないようにし、走行体２を制動しない未制動状態とすることができる。
【００７０】
図６は噛合部材６が車輪５とレール４との間に噛み込まれた状態を示す断面図であり、図６（１）は噛合部材６の挿入案内部９の先端部分が噛み込まれた状態を示し、図６（２）は噛合部材６の挿入案内部９の付け根近傍が噛み込まれた状態を示す。前記噛合部材６が変位駆動手段８によって前記上昇位置から下方へ変位させて下降位置に配置されると、レール４の走行面７に接触した状態ではあるが、走行体２が走行しない限り、噛合部材６がレール４と車輪５との間に噛み込まれることはなく、車輪５からは前記走行方向下流側に離間している。したがって走行体２は制動されていない。
【００７１】
この状態から走行体２が前記走行方向Ａ１（またはＡ２）に走行すると、噛合部材６は前述のように揺動レバー４４の第１アーム７３の先端部が取付け部材４１の連結部分５５から下方へ退避して離間することによって、接触位置Ｐに近接および離反する方向に変位自在であるため、レール４の走行面７から走行方向とは逆方向に作用する摩擦力によってレール４上に保持され、走行体２とともに移動しない。そのため、レール４上の噛合部材６の挿入案内部９の先端部分には、図６（１）に示されるように車輪５が乗り上げ、噛合部材６はレール４と車輪５との間に噛み込まれる。その結果、車輪５にはレール４上の噛合部材６から走行方向とは逆方向に反力が作用し、走行体２は制動状態とされる。
【００７２】
このような噛合部材６は、可撓性および弾発性を有するので、レール４に支持されている噛合部材６に車輪５が乗載されると、噛合部材６は車輪５に押下されて弾性変形し、レール４に密着する面積が増大する。そのため噛合部材６に作用する摩擦力も大きくなり、レール４上の噛合部材６が車輪５から受ける押圧力によってレール４上からずれを生じて、車輪５の通過経路外、すなわち図６（１）の左方または右方へ離脱してしまうことが防がれ、レール４と車輪５との接触面積がわずかであっても、確実に噛合部材６を車輪５下に位置決めして保持することができる。
【００７３】
またレール４と車輪５とによって噛合部材６が噛み込まれるに際しては、車輪５がレール４から噛合部材６に乗り移る。このとき、車輪５は可撓性および弾発性を有する材料からなる噛合部材６を走行方向上流側の端部、すなわち挿入案内部９の前記先端部分を押圧し、この先端部分を圧縮しながら噛合部材６上に乗り移り、図６（２）に示されるように挿入案内部９の付け根近傍に至るまでの間に車輪５が上り勾配の傾斜面上を転動することによって、走行体２は走行方向Ａ１（またはＡ２）に対する運動エネルギを消失して失速する。このような失速は、噛合部材６が可撓性および弾発性を有する、剛性の低い軟質の材料によって得られ、噛合部材６が金属や硬質プラスチックなどによって高い剛性を有する材料から成る場合に比べて、短い走行距離の間に大きな失速を、衝撃を伴なわずに円滑に達成して、走行体２を停止させることができる。このようにして、簡単な構成でありながら、噛合部材６の走行方向Ａ１（またはＡ２）に沿う長さ、本実施の形態では挿入案内部９の長さＢ（図２参照）以下の短い走行距離の間で、円滑で確実な制動を実現する。
【００７４】
また、前記噛合部材６がレール４と車輪５との間に噛み込まれた制動状態を解除する場合には、走行体２を前記走行方向Ａ１（またはＡ２）とは逆方向Ａ２（またはＡ１）にわずかに移動させることによって、前記噛合部材６はレール４と車輪５との間から離脱して前記捩りばね４７のばね力によって上昇する第１アーム７３の先端部によって、走行方向Ａ１下流側の傾斜部分５３ｂによって取付け部材４１が前後の各車輪５間の中央位置へ案内されて上昇位置に復帰し、容易に制動状態を解除することができる。
【００７５】
さらに、前記噛合部材６は挿入案内部９を有し、この挿入案内部９は走行方向下流側からレール４と車輪５との接触位置Ｐに向かって先細状とされる。したがって、車輪５がレール４から噛合部材６に乗り移るとき、車輪５はまず、図６（１）に示されるように、レール４から挿入案内部９の先端部分の上に乗り移り、図６（２）に示されるように、徐々に断面が大きい部位に移動する。このとき、車輪５は、挿入案内部９の先端部分から走行方向下流側になるにつれて、レール４の走行面７に対して上方へ移動し、この車輪５の緩慢な上昇動作によって、走行体２の走行方向に対する運動エネルギは、徐々に消失される。
【００７６】
これによって、車輪５のレール４から噛合部材６上への乗り移りを円滑に行い、短い距離で未制動状態から制動状態へ円滑に移行させ、制動力の急激な変動を少なくして、より円滑で確実な制動を実現することができる。
【００７７】
さらに本実施の形態によれば、前記噛合部材６は可撓性および弾発性を有する材料によって形成されているため、レール４上で車輪５が乗載されると、わずかな接触面積に大きな荷重が作用し、前記材料の弾性および形状に応じて顕著な弾性変形を生じるが、レール４と車輪５との接触位置Ｐ寄りの一端部である前記先端部分から前記走行方向下流側の他端部である付け根近傍に向かって、レール４上で車輪５を支持する部位の厚さが増加するように構成される噛合部材６が用いられる。
【００７８】
このような噛合部材６の先端部分から付け根部分に向かって厚さが増加する形状は、楔状とされるが、この楔状の形態としては、中実および中空のいずれであってもよく、車輪５が乗載されて変形した状態における厚さＴが、先端部分から付け根部分に向かって増加すればよい。
【００７９】
このような噛合部材６を用いることによって、質量の大きい積載物を積載している場合や下り坂を走行する場合のように、走行体２が大きな慣性質量で走行方向へ移動する場合であっても、その走行体２の運動エネルギが噛合部材６の変形に応じて消失されるため、噛合部材６から車輪５に走行方向とは逆方向に摩擦力を作用させて、短い制動距離で走行体２を制動して停止させることができる。
【００８０】
図７は制動装置１を備える自転車駐輪装置３を示す断面図であり、図８は複数の自転車駐輪装置３を有する駐輪設備９０の全体の平面図である。駐輪設備９０は、基本的に、一直線状に設置面１１上に敷設されるレール４と、レール４上を走行し、前述の制動装置１が搭載された複数の走行体２と、各走行体２の支柱１７の上端部に固定され、自転車９１が起立させた状態で搭載される複数の自転車載置台２０とを含む。
【００８１】
この駐輪設備９０は、一例として、相互に平行な２つの駐輪領域９３ａ，９３ｂによって構成され、図７には第１領域９３ａの自転車駐輪装置３が示されている。この第１領域９３ａに設置される自転車駐輪装置３は、レール４の延在方向に隣接する各走行体２に前後に位置を違えて交互に自転車載置台２０が設けられ、隣接する自転車９１のハンドルが互いに干渉しないようにして、高密度で駐輪することができる。
【００８２】
また、第２領域９３ｂでは、各自転車載置台２０がレール４の敷設方向に対して約４５°で傾斜して横一列に整列して設けられ、隣接する自転車９１のハンドルの互いの干渉が回避されるように構成される。これによってもまた、高密度に自転車９１を駐輪させることができるとともに、レール４の延在方向に垂直な水平方向の駐輪に必要な占有幅Ｗ１を少なくして、垂直に駐輪したときに必要な占有幅Ｗよりも幅Ｗ２だけ退避させ、第１領域９３ａとの間に自転車９１の出し入れに必要な幅Ｗ３の通路９４を確保することができる。
【００８３】
各自転車載置台２０は、自転車９１の前輪が嵌まり込む前輪保持部９５と、前輪保持部９５が連結され、自転車９１の後輪を保持する断面がＵ字状の後輪保持部９６と、後輪保持部９６の後端部に設けられる操作手段９７とを含む。第１および第２領域９３ａ，９３ｂにそれぞれ設けられる各自転車載置台２０は、各操作手段９７が相互に近接して配置され、前記通路９４を利用して自転車９１を出し入れし易く構成されている。
【００８４】
各操作手段９７は、各後輪保持部９６の後端部に、各後輪保持部９６の長手方向に垂直な水平軸線まわりに角変位自在に設けられる可動部材９８と、この可動部材９８の前記角変位動作を前記変位駆動手段８に伝達する連結部材９９と、基端部が可動部材９８に連結され、遊端部に前記連結部材９９が連結されるレバー１００とを有する。各可動部材９８は、その断面が円弧状とされ、後輪保持部９６の後端部に設置面１１に近接して設けられ、設置面１１との間の段差を少なくして、円滑に自転車９１を自転車載置台２０に出し入れすることができるように配置されている。
【００８５】
前記連結部材９９は、自転車のブレーキワイヤによって実現されてもよい。この連結部材９９の他端部は、前記変位駆動手段８の第２アーム７４に連結され、自転車の前輪で踏むなどの所定の操作によって、可動部材９８の設置面１１に近接する方向の角変位し、第２アーム７４を上方、すなわち図４では反時計まわりに角変位させて、各噛合部材６ａ，６ｂを前述のように上昇位置から下降位置へ変位させることができる。
【００８６】
自転車９１の少なくとも一部が自転車載置台２０に乗載されると、操作手段９７は変位駆動手段８を動作させ、この変位駆動手段８の動作によって、噛合部材６が上昇位置から下降位置へ変位してレール４の走行面７上に支持された状態になる。前記自転車９１の少なくとも一部が自転車載置台２０に乗載された状態とは、前輪または後輪が自転車載置台２０に乗載された状態、および自転車全体が自転車載置台２０に乗載された状態を含む。
【００８７】
前記変位駆動手段８には、自転車９１の一部または全部が自転車載置台２０へ乗載されていない乗載前の状態から、前記自転車９１の一部または全部が自転車載置台２０に乗載された乗載後の状態への変化が操作手段９７を介して伝えられ、変位駆動手段８は前述のように、噛合部材６を上昇位置から下降位置へ変位させ、噛合部材６はレール４の走行面７によって支持された状態となる。
【００８８】
こうして噛合部材６がレール４の走行面７上に支持された状態において、走行体２が走行方向に移動すると、前記走行体２に接触位置Ｐに近接および離反する方向に変位自在に設けられる噛合部材６は、レール４との摩擦によって走行面７上に支持された状態に維持され、走行体２に追従して移動することが阻止される。したがってこの噛合部材６よりも走行方向上流側に配置される車輪５は、レール４上の前記噛合部材６に乗り上げて、レール４と車輪５との間に噛合部材６を噛み込んだ状態になる。このとき、車輪５には、噛合部材６から走行方向とは逆方向に反力が作用し、走行体２が制動され、自転車載置台２０が走行方向に移動することが阻止される。
【００８９】
これによって、操作者が自転車９１のハンドルなどを把持して、自転車載置台２０に自転車９１を乗載し、あるいは自転車載置台２０から自転車９１を降ろすときなどのように、自転車載置台２０、したがって走行体２に対して走行方向に力が作用した状態では、自転車載置台２０は前記走行方向に対して制動され、不用意に移動してしまうことが防がれる。
【００９０】
また、自転車載置台２０が制動された状態から操作者がハンドルなどから手を放して自転車載置台２０に前記走行方向に作用する力が解放され、あるいは走行方向とは逆方向に押し戻す操作などによって前記走行方向とは逆方向に力が作用すると、車輪５には噛合部材６の弾性回復力によって、前記走行方向とは逆方向に押し戻す力が作用し、さらに前記逆方向への押し戻す力も加わって、走行方向とは逆方向へ移動し、車輪５が噛合部材６から離反して、制動力が解除される。
【００９１】
このように自転車載置台２０に自転車９１が乗載された状態であることを操作手段９７によって変位駆動手段８に伝達し、噛合部材６をレール４に接触して下降位置に配置する。この状態で、操作者から自転車載置台２０に走行方向への力が作用している間は、自転車載置台２０を制動状態とし、自転車載置台２０に前記走行方向への力が解除され、あるいは走行方向とは逆方向へ力が作用したときには、前記制動状態を解除されるので、簡単な構成で、自転車載置台２０を制動状態とし、かつその制動状態を解除することができる。
【００９２】
本発明の制動装置は、前述の自転車駐輪装置だけでなく、山林、農園、工場のリフトおよびゴンドラなどの各種の走行装置、台車装置、家屋の階段に設置される階段昇降機などに対しても好適に実施することができる。また前記レール４は、３本以上であってもよく、断面が円環状、Ｉ字状、Ｌ字状のいずれであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の一形態の制動装置１を備える走行体２を側方から見た断面図であり、噛合部材６ａ，６ｂが上昇位置に配置された状態を示す。
【図２】噛合部材６ａ，６ｂが下降位置に配置された状態を示す断面図である。
【図３】走行体２を図１の左側から見た断面図である。
【図４】変位駆動手段８の構成を示す断面図であり、図１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面を示す。
【図５】図４の右斜め上から見た変位駆動手段８の斜視図である。
【図６】噛合部材６がレール４と車輪５との間に噛み込まれた状態を示す断面図であり、図６（１）は噛合部材６の挿入案内部９の先端部分が噛み込まれた状態を示し、図６（２）は噛合部材６の挿入案内部９の付け根近傍が噛み込まれた状態を示す。
【図７】制動装置１を備える自転車駐輪装置３を示す断面図である。
【図８】複数の自転車駐輪装置３を有する駐輪設備９０の全体の平面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  制動装置
２  走行体
４  レール
５  車輪
６；６ａ，６ｂ  噛合部材
７  走行面
８  変位駆動手段
９  挿入案内部
１０  基部
１１  設置面
１２  基台
１３  支持部材
１５  補助輪
１６  台枠
１７  支柱
１８  カバー体
２１  底部
２０  自転車載置台
２２，２３  下側壁
２４，２５  上側壁
２６，２７  上壁
１８ａ，１８ｂ  カバー体部分
２８ａ，２８ｂ  上板
２９ａ，３０ａ，３１ａ；２９ｂ，３０ｂ，３１ｂ  側板
３２ａ，３２ｂ  凹所
３３ａ，３４ａ；３３ｂ，３４ｂ  切欠き
４１  取付け部材
４２ａ，４２ｂ  押え部材
４３ａ，４３ｂ  ビス
４４  揺動レバー
４５  ピン
４６  ブラケット
５０  昇降案内部
５１ａ，５１ｂ  両端部
９０  駐輪設備
９１  自転車
９３ａ  第１領域
９３ｂ  第２領域
９４  通路
９７  操作手段  Ａ１，Ａ２  走行方向
θ１，θ２，θ３，θ４  角度
ΔＬ  距離
Ｐ  接触位置
【図１】
2007139135.tif 000003
【図２】
2007139135.tif 000004
【図３】
2007139135.tif 000005
【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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