(57)【要約】【課題】コストを抑えながらたわみ量を低減し、車両の走行性向上が可能な案内レールを提供する。【解決手段】車両に設けられた案内輪を案内する案内レール１であって、車両の走行方向に沿って延設された案内輪が接触する案内面１３ａを有するレール部材１０と、レール部材１０を支持するポスト部材１２と、ポスト部材１２が設けられた位置からレール部材１０に沿って両側に延びる範囲で延設され、レール部材１０に取り付けられて案内輪から作用する荷重に抗する補強部材１１とを備えることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた案内輪を案内する案内レールであって、
前記車両の走行方向に沿って延設された前記案内輪が接触する案内面を有するレール部材と、
前記レール部材を支持するポスト部材と、
前記ポスト部材が設けられた位置から前記レール部材に沿って両側に延びる範囲で延設され、前記レール部材に取り付けられて前記案内輪から作用する荷重に抗する補強部材とを備えることを特徴とする案内レール。
【請求項２】
前記レール部材は、前記案内面を有する第一のフェースと、
前記第一のフェースと対向し、前記ポスト部材と固定される第二のフェースと、
前記第一のフェースと前記第二のフェースとを接続するウェブとを備え、
前記補強部材は、前記第一のフェースと前記第二のフェースとの間に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の案内レール。
【請求項３】
前記補強部材は、板状をなし、両縁部それぞれが第一のフェース又は第二のフェースに当接する当接部を有することを特徴とする請求項２に記載の案内レール。
【請求項４】
前記補強部材は、前記当接部の両縁部それぞれから前記走行方向に直交する高さ方向に突出し、前記第一のフェース又は前記第二のフェースに当接する側板をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の案内レール。
【請求項５】
前記補強部材は、前記第二のフェースに当接する前記側板に前記高さ方向上方に接続され、前記当接部とは反対側から前記第二のフェースに当接する覆部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の案内レール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側方案内式の軌道系交通システムの走行設備に設けられる案内軌条に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バスや鉄道以外の新たな交通手段として、車両がゴムタイヤからなる走行輪で軌道上を走行するとともに、この車両の両側部に設けられた案内輪が軌道の両側部に設けられたガイドレールによって案内される軌道系交通システムが知られている。このような軌道系交通システムは、一般に新交通システムやＡＰＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｐｅｏｐｌｅ  Ｍｏｖｅｒ）と呼ばれている
【０００３】
上述の軌道系交通システムのガイドレールは、車両の案内輪から荷重を受けてたわむが、ガイドレールを支持するガイドレールポスト設置位置においては、ガイドレールに最大の曲げモーメントが作用してたわみ角が最大となる。この結果、車両の走行方向に並ぶガイドレールポスト同士のちょうど中間部においては、ガイドレールのたわみ量が最大となるため、特に車両の幅方向両側のガイドレール間隔が大きくなり、車両が大きく左右に振られて走行が不安定となってしまうおそれがある。
【０００４】
従って、ガイドレール間隔を一定に保ち、走行安定性を向上するためには、ガイドレール自体の板厚を増大させて曲げ剛性の向上を図り、ガイドレールポストの設置位置でのガイドレールのたわみ角の低減を行ない、たわみ量を低減する必要がある。また、車両の走行方向に沿って設けられるガイドレールポスト同士の間隔を狭めて、ガイドレールポストの設置位置に作用する最大曲げモーメントを低減し、たわみ角の低減によるたわみ量の低減が必要となる。しかしこれらの手法を用いた場合、部品点数やガイドレールポストの数量の増加によって、コストが増加し、好ましくない。
【０００５】
また、例えば特許文献１には、案内軌条（ガイドレール）と基礎体（ガイドレールポスト）との間に間隔調整機構を設け、案内軌条式鉄道車両の幅方向となる水平方向に、案内軌条と基礎体との間の間隔を調整可能とする側方案内式案内軌条調整装置が開示されている。このような側方案内式案内軌条調整装置では、案内軌条式鉄道車両の左右両側に位置する一対の案内軌条の水平方向間隔を一定に保つように、案内軌条を設置した後に調整を行うことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような間隔調整機構を用いた場合でも、やはり大幅なコストアップとなってしまう。さらに、車両が走行していない状態ではガイドレール間の水平方向間隔を一定に保つことは可能だが、車両走行中には、ガイドレールにたわみが発生し、走行が不安定となってしまうことを避けられない。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、コストを抑えながらたわみ量を低減し、車両の走行性向上が可能な案内レール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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る案内レールは、車両に設けられた案内輪を案内する案内レールであって、前記車両の走行方向に沿って延設された前記案内輪が接触する案内面を有するレール部材と、前記レール部材を支持するポスト部材と、前記ポスト部材が設けられた位置から前記レール部材に沿って両側に延びる範囲で延設され、前記レール部材に取り付けられて前記案内輪から作用する荷重に抗する補強部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような案内レールによると、最大の曲げモーメントが作用してたわみ角が最大となるポスト部材の設置位置を基準とした位置に補強部材を設けることで、レール部材の曲げ剛性向上を図り、最大たわみ角の低減によるたわみ量の低減が可能となる。また、レール部材全体に補強部材を設けることなく、ポスト部材の設置位置を基準とした位置にのみ設けることで、効果的にたわみ量の低減を図り、コストを抑えることが可能となる。
【００１１】
また、前記レール部材は、前記案内面を有する第一のフェースと、前記第一のフェースと対向し、前記ポスト部材と固定される第二のフェースと、前記第一のフェースと前記第二のフェースとを接続するウェブとを備え、前記補強部材は、前記第一のフェースと前記第二のフェースとの間に嵌め込まれていてもよい。
【００１２】
このように第一のフェースと第二のフェースとの間に補強部材が嵌入されることで、レール部材の曲げ剛性向上を図ることができ、さらなるたわみ量の低減を図ることが可能となる。
【００１３】
さらに、前記補強部材は、板状をなし、両縁部それぞれが第一のフェース又は第二のフェースに当接する当接部を有していてもよい。
【００１４】
このような当接部によって、補強部材が前記第一のフェース及び前記第二のフェースからの荷重を確実に受けて、さらなるレール部材の曲げ剛性向上を図ることが可能となる。
【００１５】
また、前記補強部材は、前記当接部の両縁部それぞれから前記走行方向に直交する高さ方向に突出し、前記第一のフェース又は前記第二のフェースに当接する側板をさらに有していてもよい。
【００１６】
このような側板によって補強部材の断面二次モーメントがさらに増大し、補強部材自身の曲げ剛性向上を図ることができる。そして、この補強部材の側板が第一のフェース及び第二のフェースに確実に当接して荷重を受けることで、これら第一のフェース及び第二のフェースの曲げ剛性向上につながり、レール部材の変形量の低減によって、さらなる車両の走行性向上につながる。また、第一のフェース及び第二のフェースの曲げ剛性向上によって、仮に側板を有していない場合と比較して補強部材の板厚及び長さを低減することが可能となり、軽量化による材料費等の低減で、コストを抑制することができる。
【００１７】
さらに、前記補強部材は、前記第二のフェースに当接する前記側板に前記高さ方向上方に接続され、前記当接部とは反対側から前記第二のフェースに当接する覆部をさらに有していてもよい。
【００１８】
このような覆部によって補強部材の断面二次モーメントがさらに増大し、さらなる補強部材自身の曲げ剛性向上を図ることができる。そして、この覆部によって、補強部材が第二のフェースに当接する面積がさらに増大し、第二のフェースがより確実に荷重を受けることで、第二のフェースのさらなる曲げ剛性向上につながり、レール部材の変形量の低減によってさらなる車両の走行性向上につながる。また、仮に覆部を有していない場合と比較して補強部材の板厚及び長さを低減することが可能となり、軽量化による材料費等の低減で、コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の案内レールによれば、補強部材によってコストを抑えながらレール部材の曲げ剛性向上を図り、たわみ量低減による車両の走行性向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る案内レールと車両との関係を示す概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る案内レールの要部拡大図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る案内レールの補強部材の斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る案内レールに関し、レール部材及び補強部材の断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る案内レールの補強部材の斜視図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る案内レールに関し、レール部材及び補強部材の断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る案内レールの補強部材の斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る案内レールに関し、レール部材及び補強部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る案内レール１について説明する。
図１に示すように、案内レール１は、ゴムタイヤからなる走行輪で軌道５２上を走行する軌道系交通システム車両（以下、単に車両と称する）５０の両側部に設けられた案内輪５１を、側方で案内するガイドレールである。
図２から図４に示すように、案内レール１は、車両５０の走行方向に沿って設けられるレール部材１０と、レール部材１０を支持するポスト部材１２と、レール部材１０に取り付けられる補強部材１１とを備えている。
また、レール部材１０は、ポスト部材１２同士の間に設けられる継ぎ目１６で、走行方向に複数が結合されている。
ここで、上記走行方向に直交する車両５０の幅方向を幅方向と称し、これら走行方向及び幅方向に直交する上下方向を高さ方向と称する。
【００２２】
レール部材１０は、案内輪５１に当接する案内面１３ａを有する板状の第一のフェース１３と、この第一のフェース１３に平行に、対向するように設けられる第二のフェース１４と、これら第一のフェース１３と第二のフェース１４とを接続するウェブ１５とを備えている。
【００２３】
第一のフェース１３は、走行方向に沿って延設される板状をなす部材であって、幅方向内側を向く面が案内面１３ａとされ、案内輪５１が当接可能とされている。
【００２４】
第二のフェース１４は、第一のフェース１３と同様に走行方向に沿って延設される板状をなす部材であり、第一のフェース１３に対して幅方向外側に対向して設けられている。そして、この第二のフェース１４の幅方向外側を向く面はポスト部材１２に接続され、軌道５２上に支持されている。
【００２５】
ウェブ１５は、第一のフェース１３と第二のフェース１４とを溶接によって接続し、走行方向に沿って延設される板状をなす部材である。従って、第一のフェース１３と第二のフェース１４とウェブ１５とを走行方向から見た場合には断面Ｈ状をなしていることになる。
【００２６】
ポスト部材１２は、走行方向に一定の間隔を空けて軌道５２上から突設される柱状の部材であって、第二のフェース１４の幅方向外側を向く面に接続され、レール部材１０を支持するものである。
【００２７】
続いて、補強部材１１について説明する。
補強部材１１は、第一のフェース１３と第二のフェース１４とに囲まれる位置において、ウェブ１５上に高さ方向上方から載置されて、レール部材１０と同等の線膨張係数を有する材料よりなる板状をなす部材である。
【００２８】
また、この補強部材１１は、幅方向の両縁部それぞれが第一のフェース１３又は第二のフェース１４に間隙無く当接する当接部１１ａ、１１ｂを有しており、即ち補強部材１１は、第一のフェース１３と第二のフェース１４との間に嵌め込まれていることとなる。
【００２９】
そしてこの補強部材１１は、ポスト部材１２が設置される位置を基準に、レール部材１０の延在方向両側へ延びて、レール部材１０同士の継ぎ目１６にかからない位置まで設置されている。
【００３０】
さらにこの補強部材１１は、第一のフェース１３と第二のフェース１４との間に嵌め込まれた状態では、ウェブ１５と第一のフェース１３との間、及び、ウェブ１５と第二のフェース１４との間の溶接部分と干渉しないように、補強部材１１の高さ方向下方を向く面の幅方向両縁部は、角を落とした面取り部１１ｃとされている。
【００３１】
ここで、最適な補強部材１１の板厚及び走行方向の長さ等の諸元については、車両５０の案内輪５１の数量、ポスト部材１２の設置間隔、車両５０の速度、車両５０の重量、軌道５２の曲率半径、軌道５２のカント量から決定される案内輪５１の荷重をもとに算出されている。
【００３２】
このような案内レール１においては、車両５０の案内輪５１からの荷重を第一のフェース１３が受けた際には、当接部１１ａ、１１ｂを介して補強部材１１が荷重を受ける。そして、補強部材１１は、レール部材１０において最大の曲げモーメントが作用してたわみ角が最大となるポスト部材１２の設置位置を基準とした位置に設けられている。このため、この位置でレール部材の曲げ剛性向上を図り、最大たわみ角の低減によるたわみ量の低減を可能としている。
【００３３】
また、補強部材１１をレール部材１０の全体に設けることなく、最もたわみ角が大きくなるポスト部材１２の設置位置を基準とした位置に、間隔を空けて設けるため、仮にレール部材１０全体の板厚を増加させる場合と比較して、コストを抑えながらたわみ量を低減することが可能となる。
【００３４】
本実施形態の案内レール１によると、補強部材１１をポスト部材１２の設置位置を基準とした位置に設けることで、コストを抑えながら効果的にレール部材１０の曲げ剛性向上による最大たわみ角の低減が可能となり、たわみ量の低減によって車両５０の走行性の向上を図ることができる。
【００３５】
次に、第二実施形態に係る案内レール２０について説明する。
なお、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図５及び図６に示すように、案内レール２０は、第一の実施形態の案内レール１の補強部材１１において、当接部１１ａ、１１ｂの両縁部それぞれに設けられる側板２２をさらに有している。
【００３６】
側板２２は、当接部１１ａ、１１ｂの両縁部それぞれから高さ方向に突出して設けられ、それぞれが第一のフェース１３又は第二のフェース１４に当接している。
【００３７】
また、この側板２２の高さ方向の長さは、案内輪５１の荷重がかかる高さ方向の範囲内とされている。
【００３８】
このような案内レール２０においては、側板２２が設けられることによって、補強部材２１のさらなる断面二次モーメントの増大によって、補強部材２１自身の曲げ剛性向上につがる。さらに、側板２２が第一のフェース１３及び第二のフェース１４に当接していることによって、確実に案内輪５１からの荷重を受けて、第一のフェース１３及び第二のフェース１４の曲げ剛性向上を達成でき、レール部材１０の変形量の低減によって、レール部材１０のたわみ量の抑制が可能となる。
【００３９】
また、側板２２によって第一のフェース１３及び第二のフェース１４の曲げ剛性を向上し、レール部材１０の変形量をさらに低減することができるため、仮に側板２２が無い場合と比較し、補強部材２１の板厚及び長さを低減することが可能となり、軽量化による材料費等の低減で、さらにコストを抑制できる。
【００４０】
本実施形態の案内レール２０によると、補強部材２１がポスト部材１２の設置位置を基準とした位置に間隔を空けて設けられるとともに、上述の軽量化によって、側板２２のコストをさらに抑えることができる。そして、側板２２によってレール部材１０のたわみ量をさらに低減でき、車両５０の走行性を向上することができる。
【００４１】
次に、第三実施形態に係る案内レール３０について説明する。
なお、第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図７及び図８に示すように、案内レール３０は、第二の実施形態の案内レール２０の補強部材２１において、第二のフェース１４に当接する側板２２に接続される覆部３２をさらに有している。
そして、この覆部３２は、第二のフェース１４に当接する側板２２の高さ方向上方の端部に接続される上板３３と、この上板３３の幅方向外側の端部から第二のフェース１４の幅方向外側を向く面に沿って高さ方向下方に延びる外側板３４とを有している。
【００４２】
上板３３は、上記側板２２の高さ方向上方の端部から幅方向外側に向かって延び、第二のフェース１４を高さ方向上方から覆う板状の部材である。
【００４３】
外側板３４は、上板の幅方向外側の端部に接続され、第二のフェース１４の幅方向外側から当接しながら高さ方向下方に向かって、ウェブ１５の設置される高さ方向の位置まで延設されている。
【００４４】
また、覆部３２がポスト部材１２と干渉しないように、ポスト部材１２が設置される位置においては外側板３４が一部切除された切欠部３４ａが設けられている。
【００４５】
このような案内レール３０によると、覆部３２によって補強部材３１の断面二次モーメントを大幅に増大することができ、補強部材３１自身のさらなる曲げ剛性を達成できる。そして、側板２２及び外側板３４が第二のフェース１４に当接していることによって、確実に案内輪５１からの荷重を受けて、第二のフェース１４の曲げ剛性を向上し、レール部材１０の変形量をさらに低減でき、レール部材１０のたわみ量の抑制が可能となる。
【００４６】
また、覆部３２によって第二のフェース１４の曲げ剛性をさらに向上できるため、仮に覆部３２が無い場合と比較し、補強部材３１の板厚及び長さを低減することが可能となり、軽量化でき、材料費等の低減によってさらなるコスト抑制を達成することができる。
【００４７】
本実施形態の案内レール３０によると、補強部材３１がポスト部材１２の設置位置を基準とした位置に間隔を空けて設けられるとともに、上述の軽量化によって、さらなるコスト抑制を図ることができる。そして、覆部３２によってレール部材１０のたわみ量を低減でき、車両５０の走行性を向上することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態についての詳細説明を行なったが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、当接部１１ａ、１１ｂと第一のフェース１３及び第二のフェース１４との間にシムやボルトを用いることによって、さらに確実に補強部材１１とレール部材１０とを当接させることが可能となる。
【００４９】
また、補強部材１１を第一のフェース１３と第二のフェース１４との間の幅方向の中途位置で分割し、シム等をこの分割部分へ挿入することで、当接部１１ａ、１１ｂ及び側板２２における当接をさらに確実なものとすることもできる。
【００５０】
さらに、レール部材１０を加熱し、熱膨張させた状態で補強部材１１、２１を第一のフェース１３と第二のフェース１４との間に嵌入して設置する焼き嵌めを用いてもよい。また、第三実施形態の補強部材３１における覆部３２についても、覆部３２を加熱して熱膨張させた状態でレール部材１０へ嵌入する焼き嵌めによって、第二のフェース１４に当接可能に設置できる。
【００５１】
さらに、補強部材２１の側板２２、及び、補強部材３１の覆部３２は、別途製作して第一実施形態の補強部材１１に溶接等によって接合してもよいし、補強部材２１、３１全体を鋳造等で一体に成形してもよい。
【００５２】
また、ウェブ１５に補強部材１１、２１、３１が密着する必要はないが、案内輪５１の荷重を受ける高さ方向位置付近に設置することによって、たわみ量低減の効果を向上できる。
【００５３】
さらに、上術の実施形態では、ウェブ１５の高さ方向上方側に補強部材１１を設置する場合を説明したが、例えばウェブ１５の高さ方向下方側に設置してもよいし、高さ方向上下の両側に設置してもよい。
【００５４】
また、第一のフェース１３と第二のフェース１４とウェブ１５とが断面Ｈ状をなすように接続されているが、このような形状に限定されず、例えば軌道５２の分岐位置等で使用される分岐案内レールのように、断面凹状のレールに対しても、補強部材１１、２１、３１を適用することができる。
【００５５】
さらに、既設の軌道５２のレール部材１０にこのような補強部材１１、２１、３１を設置することも可能であるし、また、車両５０の走行した後にたわみ量の大きい箇所を特定して補強部材１１、２１、３１を設置してもよい。さらに、特にたわみ量の大きい箇所においては、補強部材１１、２１、３１の寸法を適宜変更して設置することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…案内レール、１０…レール部材、１１…補強部材、１２…ポスト部材、１３…第一のフェース、１１ａ、１１ｂ…当接部、１１ｃ…面取り部、１３ａ…案内面、１４…第二のフェース、１５…ウェブ、１６…継ぎ目、２０…案内レール、２１…補強部材、２２…側板、３０…案内レール、３１…補強部材、３２…覆部、３３…上板、３４…外側板、３４ａ…切欠部、５０…車両、５１…案内輪、５２…軌道
【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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