(57)【要約】【課題】軌間幅の異なるレールを同一の電車で通過させようとするとき、従来はレールの幅を徐々に変えて、電車の車輪も車輪間の距離を徐々に変えていくことで対応していた。だが、これには車輪をスライドさせるための複雑な機構が必要とされるだけでなく、それに伴う強度や耐久性の低下や、車輪のぶれの発生とスライドさせる手間の問題があった。【解決手段】レールの軌間幅が変わる移行部で車輪のスライドを行なわずにすむように、軌間幅の異なるレールの互いの断端部を双方向から一部を重ねるかたちで平行性を保ったままで向きあわせて配置し、そこを二種の軌間幅にそれぞれ適合させた二対の車輪を同一の車軸に備えた電車が、互いのレールが重複する移行区間では四輪が、そして移行区間を過ぎた後では内側寄りか外側寄りかのいずれかの対の二輪がレールに乗るようにしたことで、電車が脱輪せずにスムーズに軌間幅の異なる別のレールに移行できることとなった。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌間幅の異なる二種のレール軌道の双方を同一の電車が左右の車輪間の幅を変えずに走れるようにするために、電車の同一の車軸に二種のレール軌道のそれぞれの軌間幅に適合するように、対となる左右の車輪間の幅が異なる二対の車輪を共に予め備えつけたことを特徴とする電車の車輪と車軸。
【請求項２】
請求項１の車輪と車軸を備えた電車が二種の軌間幅のレール軌道の移行区間を脱輪せずに通行して異なる軌間幅のレール軌道にスムーズに移行できるように、互いの平行性を保って向き合わせた上記二種のレールの、それぞれの断端に近い部分の一部を二種のレール軌道の中心線を一致させるかたちで所定の長さで重複させて配置したことで、レール軌道の幅を変更するための切り替え区間内では二対の車輪が、また軌間幅変更後にはいずれかの一対の車輪がレール軌道上に保たれて電車が脱輪せずにそのまま通行できるようにしたことを特徴とするレールの配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、レール軌道を走る電車の車輪が軌間幅の異なる軌道のどちらにも対応できるようにするための車軸への車輪の具備法と、軌間幅が異なるレール軌道に変更される区間のレールの配置に関するものであり、電車が同区間を通行するときのレールの配置を工夫することで、従来行われている車輪を車軸に沿って移動させることで車輪間の幅を変更させる必要をなくして、車輪を移動させるための複雑な機構やそのための構造的な弱さやぶれの発生を避けながら、二種軌道間の移行を容易に、かつ円滑にすることを目的としたものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、軌道の幅が異なるレールの上を同一の電車で走行させようとするとき、車軸に備わった一対の車輪をスライドさせて左右の車輪間の幅を変えることで対応がなされていた。（例えばフリーゲージトレイン。）その考え方の根底には、レールの軌間幅が変更される区間で脱輪を避けて電車を通行させるには、レールを途切れさせずに一連としたままで軌間幅の移行をさせねばならないという固定観念があった。また車軸に関しても、軌間幅の変化の度合に合わせて車輪間の幅を徐々に変えていかねばならないという思い込みもあった。そして、レールの軌間幅を徐々に変えるためにレールの一部を斜走させて連結した移行区間を造って、その区間を従来の左右一対の車輪を備えた車軸の電車で脱輪を避けて通過させるためには、レール軌道の幅の変化度合に合わせて上記の車輪を車軸上でスライドさせながら車輪間の幅を変える必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開２００８−２８４９０５号公報
【特許文献２】  特開２０１２−５１２０８７号公報
【特許文献３】  特開２０１３−５１１６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  幅の異なるレール軌道を同じ電車で走行しようとするとき、途中でレールを途絶させて軌間幅の異なる別のレールにそのまま移行させることは脱輪をまねくので通常は不可である。また、電車をかかえて別のレールに移し替える手法は、移し替える頻度の多さや電車の重量の大きさから現実的でない。従来の発想であれば、レールを途切れさせずに軌間幅を変更するためには、二種のレール軌道の移行部でレールを斜走させて軌間幅を変えながら連結せねばならない。そして軌間幅が徐々に変わるレールの斜走区間では、左右のレール間の幅の連続的な変化に合わせて車輪の方も連続的にスライドさせて左右の車輪間の幅を変えていかなければならなかった。また、そのスライドをさせるためには複雑な機構が必要とされ、そのために部品の点数が増えて強度や耐久性の低下、車輪のぶれの発生の問題があった。そして移行区間の通行に、かなりの時間と手間を要した。【０００５】  本発明は、軌間幅の異なるレール移行区間の斜走部分をなくすことで車輪をスライドさせるための複雑な機構を排して強度や耐久性や安全性の低下を避けた。そして、前記機構の代わりに、二種の軌間幅をもつレール軌道の双方にそれぞれ別個に対応するための左右的な車輪間の幅が異なる二対の車輪を共に具備した車軸を用いることと、軌間幅が変わる区間のレールの配置を工夫することで、そのまま電車が脱輪せずに別の軌間幅のレールに円滑に移行できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】    本発明は、上記目的を達成するために軌間幅が変更される区間の互いのレールの配置を工夫することで、車輪のスライドを行なわずにすむようにした。そして、二種の軌間幅のレール軌道のそれぞれに適合しうる左右の各一輪が一対となった車輪を二対、合計四輪として同一の車軸に備えた。【０００７】  また軌間幅が変わる二種のレールの移行区間は、従来の発想上にあるそれぞれのレール端同士をつなげて斜めに連結するのでなく、あえて連結をせずに断端のままとして、電車の車輪の脱輪を避けるための工夫として、互いのレールの平行性を保たせたままで、それぞれの断端に近いレール部を二種のレール軌道の中心線を一致させるかたちで双方向から向かい合わせに所定の長さで重複させたレールの配置部を造って、二対の車輪がいずれも二種の軌間幅のレールに共に乗れる区間を造ることで、それまで使われていた一対の車輪がそれまで走行していたレールの断端に到達する前に、それまで使われていなかったもう一対の車輪を異種の軌間幅のレール軌道に乗せて、電車が脱輪せずに軌間幅の異なる別のレール軌道に円滑に移行できるようにした。【０００８】  この車軸を電車に用いるとき、同一車両の前方部と後方部にそれぞれ、この二対の車輪を共に備えた車軸を少なくとも各一本は用いることが好ましい。また、車両を支える強度や速度などを増すために上記二対の車輪を備えた車軸の数をさらに増やすことも可である。なお、切り替え区間以外のレール上を電車が走行する時には上記二対の車輪のうちの内側輪か外側輪のいずれかが空転することとなるが、同車輪はいずれも電車の車体側面よりも内側にあり高さもレールより上方にあるので、走行上も安全性の点でも支障はないものと思われる。また、例えばこの車軸を電車の駆動輪のみに用いて他部の車軸には従来の広軌用の車軸と狭軌用の車軸の双方を組み合わせて用いる方法も、車軸数が増えることによる重量や車両への取り付け部位の増大をいとわなければ可能である。
【発明の効果】
【０００９】  軌間幅の異なる二種のレール軌道に対応する二対の車輪を同一の車軸に共に備えたことと、軌間幅の異なるレールを一部重複させて配置する移行区間を設けたことで、どちらの軌間幅のレール軌道に移行するときにも、移行区間では二対の車輪が同時に、そして移行後には必ずいずれかの対の車輪がいずれかのレール軌道に乗ることとなり、車輪の位置をスライドさせることなく脱輪を避けて電車がスムーズに移行できることとなった。また、それにより車輪をスライドさせるための複雑な機構が不要となり、それに伴う部品点数が大幅に減らせて、強度や耐久性や安全性がいずれも飛躍的に向上した。またスライド操作を行なわずにすむことで、移行にかかる時間も労力も大きく減らせることとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示す電車の車輪と車軸を斜め側方から見た外観図
【図２】軌間幅が変更される区間を上方から見たレールの配置図
【図３】軌間幅が変更される区間のレールと車輪と車軸の位置関係を示す電車の後方から見た部分断面図
【図４】軌間幅が広いレール上を電車が走るときのレールと車輪と車軸を電車の後方から見た部分断面図
【図５】軌間幅が狭いレール上を電車が走るときのレールと車輪と車軸を電車の後方から見た部分断面図
【実施例】
【００１１】  以下、本発明の実施例を図１〜図５に基づいて説明する。【００１２】  図においては、１は電車の車軸であり、２はその車軸に取り付けられた外側車輪である。３は同様に車軸に取り付けられた内側車輪である。なお、二種のレール軌道のそれぞれのレールの高さや幅に適合させるために、外側車輪と内側車輪は必ずしもその車輪自体の幅や直径が同一でなくてもよいものとする。また、必要な強度が保たれるものであれば車軸や車輪はその素材を問わないものとする。また、車軸への車輪の取り付けに関しては必要な強度や機能が保たれるのであれば、溶接やロー着などによる固着でも車軸との一体成型でも、また車輪を着脱自在とすることも可である。尚、この二対の車輪を共に備えた車軸は少なくとも電車の車両の前方部に一ヶ所と後方部に一ヶ所は具備させることが好ましい。また、必要に応じて上記車軸の一車両あたりの具備数を増やすことは可である。【００１３】  尚、図２に示したごとく、二種のレール軌道が重なる軌道の移行区間では互いのレール軌道の中心線は重なるものとし、４本のすべてのレールは互いに平行であることとする。【００１４】  図３は軌間幅が変更される区間で外側車輪の対と内側車輪の対のいずれもがレール軌道に乗っていることを示したものであり、図４は軌間幅が広いレール軌道を外側車輪で走行するときの状態である。また、図５は軌間幅が狭いレール軌道を内側車輪で走行するときのものである。
【符号の説明】
【００１５】  １  電車の車軸
２  外側車輪
３  内側車輪
４  軌間幅が広いレール軌道
５  軌間幅が狭いレール軌道
６  レール断端部
７  二種のレール軌道の中心線
８  枕木
【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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