JPH02171401A - 単軌条運搬車のレール取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）要　旨 側方にラックのある単軌条運搬車用レールであって、１
〜１．５ｍ間隔で、　レールの下面を、支持棒によって
支持する。下面を支持するので、簡単な１本レール構造
でありながら、重い荷重に耐える。一本レール構造で、
従来、下面を支持するものはなかった。

（イ）技術分野 この発明は、単軌条運搬車のレール取付構造に関する。

単軌条運搬車は、一本の角形のレールの上を、動力車と
台車とが互に連結されて走行するものである。

一本のレールであるから敷設も容易である。傾斜地など
にも適する。みかん山などの果樹園に於て、果実、肥料
などの運搬に用いられる。

レールには、ラックが溶接されていたり、穴が等間隔で
穿たれていたりする。動力車は、駆動源、動力伝達系、
駆動ビニオンを持ち、駆動とニオンが前記のラック又は
穴に嵌合する。

駆動源により駆動ビニオンが回転すると、動力車は前進
或は後進する。

運転者は不要である。１本の連続した単軌条の始端、中
間、終端にいる作業者が、停止、ミッション切換え、発
進などの操作をする。また、自動的に終端に停止する。

果樹園などに使われている単軌条運搬車は、既に長い使
用の実績を持つ。

単軌条運搬車は、特に急勾配の土地に於ても、昇り降り
し、果実、肥料、資材などを運搬することができる。

駆動ビニオンとレールの嵌合については、いくつかの種
類がある。

（つ）下火方式レール 角形レールの下面に、多数の穴を等間隔に穿孔する。

駆動輪は、レールの下面に接触するように設けられる。

駆動輪の中央円周上には、等間隔に突起がある。

駆動輪の突起が、角形レールの下面下穴に入り込む。

駆動輪が回転すると、レールから反作用を受けるので、
動力車が動く。

このような下穴方式のレールは、 実開昭５６−５５００５　　（Ｓ　５６．５．１３　）
実開昭５６−５３６６９　、　（Ｓ　５６．・５．１１
）特開昭５６−４７３５３　　（Ｓ　５６．４．３０　
）特開昭５６−１１７３５４　　（Ｓ　５６）１．３０
　）特開昭５６−４７３５２　　（Ｓ　５６．４．３０
　）特開昭５６−４７３５１　　（Ｓ　５６．４．３０
　）実公昭５９−２３７６４　　（Ｓ　５９．７．１４
　）などに示される。

単軌条なのであるから、レールの支持が難しい。

レールは、上車輪が上に載る。

下穴方式であれば、駆動輪がレールの下にある。

駆動輪と上車輪とは片側のフレームでつながれている。

従って、レールは、反対側の側面から、棒を通し、この
棒を支持支柱により片持ち支持される。

このように、レールは空いた側方から、片もち支持する
しかない。これ以外の支持は不可能である。

レールの直下、下面を支持するという事は、思いもよら
ない。不可能である。

に）下ラック方式 角形レールの下に穴を穿つかわりに、角形レールの下面
にラックを溶接するものである。

駆動輪はレール下面に当るようにしたビニオンである。

ビニオンが下面ラックに嵌合する。

レールには上車輪が載っており、下に駆動ビニオンが接
触している。上車輪と駆動ビニオンは同一のフレームで
支持でれる。

つまり、上面、一方の側面、下面には支持構造を設ける
事ができない。下火方式と同じである。

これも、空いた方の側面から、棒を通し、これによりレ
ールを支持する。

現在作られている多くの単軌条運搬車は下穴、下ラック
方式である。

（２）上穴、上ラック方式 角形レールの上面に上穴を穿ち、レール上に設けた駆動
輪の突起に嵌合させるものである。上火方式とよぶ。

あるいは、角形レールの上面にラックを溶接し、レール
上に設けた駆動ビニオンを噛合わせる。上ラック方式と
よぶ。

このような単軌条運搬車は、現在のところ存在しない。

存在しないのは、理由がある。

レールの上面は、車輪の荷重を支える重要な面である。

レールの上に支持用の車輪と、駆動輪が載ることになる
。

駆動輪にも荷重がかかる。このため、レールの穴が、駆
動輪の突起により、大きくなる傾向にある。それだけで
はなく、穴と突起の位相が次第にずれて、突起により、
レールの上面に新たな穴を穿つ、という事故が起こる。

こうなるとレールが破壊される。

上ラック方式の場合は、上車輪がレール上面の全体に載
ることができない。レールの幅Ｕからラックの幅Ｒを引
いた半分（Ｕ−Ｒ’）　／　２　　の狭い部分に上車輪
が載ることになる。

こういう事は、レールがよほど太くないと不可能である
。

このような理由があって、レールの上面に穴やラックを
設けた方式は存在しない。

（２）側面ラック方式 角形レールの側面にラックを溶接し、これに駆動ビニオ
ンを噛合させたものである。

レールは上車輪と上車輪によって挾まれている。

これは下火、下ラック方式と同じである。

上下車輪の池に駆動ビニオンがある。駆動ビニオンはレ
ールの側方にある。駆動ビニオンの歯がラックに噛みあ
っている。

側面ラック方式は、本出願人が一貫して、古くから製造
しているものである。

これも、レールが１下車輪で挾まれ、一方にはこれらを
支持するフレームが存在するのである。

このため、レールは側方から支持するようになっていた
。片もち支持する。

いずれにしても片もち支持するので、支柱には強いねじ
りモーメントが働き、支柱をねじ曲げようとする。これ
は、下面ラック、下面下穴、側面ラック方式のいずれで
あっても同じことである。

レールの３方がふさがる。開いているのはひとつの側方
だけである。側方から支持するしかない。

（ト）二本レール単軌条運搬車 みかん園の場合、荷重の最大は２００ｋｇ〜３００ｋｇ
程度である。軽荷重であるので、単軌条運搬車の動力車
、台車ともに小型、軽量であってよい。レールも一本で
済む。

ところが土木用として、単軌条運搬車に強い期待が寄せ
られ始めている。狭あいな傾斜地を走行できるからであ
る。

土木用であると、荷重は１ｍ程度になる。みかん園用の
ものでは間に合わない。

動力車、台車ともに大型にしなければならない。

またレールもより丈夫なものにしなければならないＱ レールを太くすればよいのであろう。しかし、レールは
、みかん園用で、５０ｎｍＸ　５０ｍｍの角形のものを
使っている。同じ寸法のものを使う方がコストの点で有
利である。

そこで、太いレールを使うのをやめて、レールを上下２
本にする事にした。

特公昭６３−５１２０２号（Ｓ　６３．１０．１３　）
にこの上うなレール構造を明らかにしている。これは、
２本の上下レールを剛結合するために、本発明者が特別
の創意工夫を払ったものである。

角形の同じ寸法（５０朋ｘ　５０　ｔｎ＊　）のレール
を、これより薄い幅を持つ箱形のリプによって結合して
いる。

レールの幅をＵ１箱形リプの幅をＷとすると、余幅Ｅが
Ｅ＝（Ｕ−Ｗ）／２　　となる。上車輪が、両方に２つ
ずつあって、レールの余幅Ｅの部分を下から押えるよう
にしている。

上車輪が２つに分かれる事になる。実際には、上車輪を
ひとつにして、駆動ビニオンに上車輪の作用を代行させ
た。

ラックは上レールのみに溶接しである。

下レールは水平方向のレール受けにより支持され、レー
ル受けは、左右の支柱により支持される。

さらに、安定に走行するため、フレームの下端に、鉛直
軸のまわりに回転するサイドローラを設け、サイドロー
ラが下レールの左右側面を転動するようにしている。

このような２本し−ル方式は、箱形リプで上下レールを
剛結合している。箱形であるからねじりに強い。きわめ
て堅牢なレール構造であった。

上レールだけに着目すれば、ラックは側方にあるが、側
方から支持されているのではない。直下から箱形リブに
よって支持されているのである。

レールは、上下に剛結合されている。このため上下方向
の曲げ剛性は２倍よりずっと大きくなる。

溶接の強度にもよるが、曲げ剛性は４〜６倍にもなるの
である。

先はどねじりに強いということを述べた。左右にレール
が曲ったり、上下に曲ったりすると、横方向の振動が発
生しやすい。この振動により、上下レール間にねじり力
が発生する。

それはそうなのであるが、この上下レール構造は左右対
称であって均斉がとれている。正常であればねじり力が
存在しない。こんな利点がある。

これまで述べたものは全て、レールを片側から片もち支
持するから、ねじりモーメントが常に存在した。荷重に
よるねじりモーメントである。これに振動によるねじり
モーメントが加わる。

本発明者は上下２本レール構造のレールを創案するとと
もに、動力車、台車ともに、大型、大出力にした。

こうして、１ｔｌＢの荷重を、やすやすと運ぶ単軌条運
搬車が実現できた。

まことに優れた重荷重用の単軌条運搬車とレール構造で
あった。

上下２本レール方式は、ラックが側方にあるから可能な
のである。

下穴、下ラック方式では、上下２本レールにする事がで
きない。

（り）横複数本レール方式 下穴、下ラック方式の場合、重い荷重に耐えるようにす
るには、上下にレールを固結するという事ができない。

かわりに、左右に２本の補助レールを設けるという事に
なる。既に挙げた 実開昭５６−５５００５ 実開昭５６−５３６６９ 特開昭５６−４．７３５１ 実公昭５９−２３７６４ などは、水平に３本のレールを敷設している。左右の補
助レールがあるので、重い荷重に耐える。

また左右の揺れにたいして強い。

また、いずれか一方に補助レールを設けたというものも
ある。先記のうち などである。

３本のレールを使えば、重い荷重に耐えられるのは当然
の事である。また、左右の揺れが少なくなるのもあたり
まえである。

ところが、３本のレールを敷設するのであるから、１本
のレールを敷設するのに比べて、資材が３倍必要である
。レール敷設工事も３倍の手間になる。それだけではな
く、３本のレール間の水平距離、垂直距離を調整しなけ
ればならない゛。このような調整が必要であるので、工
事の手間は３倍以上になってしまう。

これは単軌条とはいえない。

ケ）発明が解決しようとする問題点 本発明者が創案した上下２本レール方式は１−の荷重を
運ぶことができ真に優れたものであった。

一体化されたレールなので、敷設の手間は１本レールと
ほぼ同じである。

しかし、上下に２本のレールがあるから、材料、製作の
コストが２倍以上になってしまう。

レールは多数本必要なのであるから、一本あたりのコス
トが安いという事が望まれる。

たとえばレールの長さを３ｍとすると、全軌道の長さが
１５００　ｍであれば、５００本のレールが必要である
。上下２本レールであれば１０００本のレールが要るこ
とになる。

土建工業の業界でも、請負工事費が多ければ、上下２本
レール方式の単軌条運搬車、レールを購入する事ができ
る。ところが、多くの場合、工事費の額が少ない。

日本の傾斜面の工事は、全体の約６０％が、５００万円
以下の工事費である。上下２本レール方式は耐久力に富
み優れたものであるが、このような安価な土木工事には
導入する事ができない。

しかも、使用回数が少ないので、ユーザーは上下２本レ
ール方式の購入を渋る傾向にある。技術的に優れていて
もコストの点で導入できない。

１本し−ル方式であれば、より安価になる。しかし、１
本レールでは２００　ｋｇ〜３００　ｋｇ　Ｌか運搬で
きない。多くても５００ｋｇである。

しかし、土木作業場に於ては、１−程度のものを運びた
いという要求が強い。２００　ｋｇや３００　ｋｇぐら
いでは、不便であって使いものにならない。

安（て、しかも、１艙ぐらいの荷重を運搬できるレール
が強く望まれる。

安くて、ということになると、どうしても１本レールで
なければならない。２本、３本ではだめである。

（コ）　　　目　　　　　　　的 レールを大きくする事なく、１本レールであって、しか
も、１亙程度の荷重を運搬できる単軌条運搬車のレール
構造を提供することが本発明の目的である。

（ロ）構　成 本発明のレール構造は、単軌条運搬車のレールを直下か
ら支持するようにしている。

レールを直下から支えるので重力によって支持構造が捩
じれるという事がない。支持部材に対して、力がかなら
ず軸方向に加えるから、レールの支持構造の強度が著し
く増強される。

レールを直下で支えればよい、というのはあたりまえの
事であるように思える。しかし、単軌条運搬車の場合、
１本レールであって、レールヲ直下で支持するものは、
かつてなかった。

本発明者が２本レールを発明した時、２本レールの下レ
ールを直下から支持するようにした。下レールは、車輪
を支持しないので、直下で支持できたのである。

１本レールの場合、これができない。

くりかえして述べたように、車輪がレールの下を把持し
なければならない、という単軌条運搬車固有の条件があ
る。これがレール直下支持を不可能と思わせてきたので
ある。

ところが、本発明者は、単軌条運搬車の車輪の形状に工
夫を加える事により、レール直下支持できる構造を可能
にした。

図面によって説明する。

第１図は本発明のレール構造を示す一部分解斜視図、第
２図はレール構造の正面図、第３図は地面に取付けたも
のの側面図である。第４図は、レール受けとソケットの
取付構造図である。

レール１は角形の鉄製レール（例えば５０朋×５０　ｍ
ｒｎ　Ｘ　３．２朋ｔ）である。

レール１の側面に、波を打つ形状のラック２が溶接しで
ある。

レール１は、その直下を支持棒３によって支持されてい
る。支持棒３は、継目と継目でない部分とに、例えば、
１．２ｍおきに設けられる。

横方向の角形部材であるレール受４に、支持棒３の下端
が溶接しである。

レール受４０両端にはソケット５が固着しである。

ソケット５は、地中に打込まれた打込支柱６の適当な高
さに固定される。

打込支柱６の先端は、地面の中に差込まれているが、地
表に沈下防止板７が固定され、沈降を防いでいる。

ソケット５を任意の高さに固定できるから、どのような
地形にも対応できる。

概略このような構造である。つぎに各部分の構造をより
詳しく説明する。

レール１の継目には、突部１２があり、これが隣りのレ
ール１の差込み口１３に挿入でれるようになっている。

レール１の下面には、レール幅より狭い幅を持つタップ
付プレート８が溶接されている。

タップ付プレート８は、継目においては、両方のレール
に分割して設けられている。これらは、タップ孔をひと
つ持つ。

継目でない部分は、１枚のタップ付プレート８になって
いる。これはタップ孔をふたつ持っている。

これに対して、支持棒３の上端には、タップ付プレート
８と同じ大きさの受は板９が溶接されている。

受は板９には、２つのねじ通し穴１６が穿たれている。

継目でない部分に於ては、タップ付プレート８を受は板
９の上に重ね、バネ座金１４を入れた取付ボルト１５を
、ねじ通し穴１６、タップ孔に通し、螺合する。取付ボ
ルト１５によって、タップ付プレート８が受は板９に固
定される。

継目の部分では、ひとつのレール１の突部１２を、他の
レールの差込み口１３に入れ、レールの面を突き合わせ
る。

面一に揃ったタップ付プレート８を受は板９に重ねる。

そして、バネ座金１４、取付ボルト１５により、受は板
９にタップ付プレート８を固定する。レールの端面を溶
接する。

ソケット５、レール受４、打込支柱６の近傍の取付構造
を第４図によって説明する。

角形のパイプであるレール受４の両端には、ねじ穴３０
を穿った端板２５が溶接きれる。

ソケット５は、短い円筒形の部材である。これは、打込
支柱６の外側に固定される。

ソケット５の一側面には、連結ボルト２４の頭部が溶接
されている。

ソケット５の他の側面には、穴２７が穿たれる。

穴２７の周囲に止めナツト２６が溶接されている。

ロックナツト１８を螺合した連結ボルト２４を、レール
受４の端板２５のねじ穴３０に螺着する。

こうして、レール受４の両側にソケット５が取付けられ
る。

このソケット５を打込支柱６に差し入れる。

セットボルト１７にロックナツト１９を螺合しておき、
止めナツト２６に螺込んでゆく。セットボルト１７を締
めてゆくと、その先端が打込支柱６の側面の一点を強く
押す。これにより、ソケット５が打込支柱６に対して固
定される。

位置決めをした後、ロックナツト１８．１９を緊締する
。これにより、レール受４が打込支柱６に対して固定き
れることになる。

打込支柱６は、レールの両側に並んでいる。打込支柱６
が高くて、十分に強くない場合は、補助ステー１０によ
って、打込支柱６を前後方向、又は左右方向に補強する
。

補助ステー１０は、ステーバンド１１によって、打込支
柱６に固着される。

レール１からみれば、これは、ある決まった周期（たと
えば１．２ｍ）で、直下を支持されている事になる。直
下を支持するので、１本レールであるにもかかわらず、
重い荷重に耐える。たとえば５０ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍ　
Ｘ　３．：２ｍｍｔの角形レールで、１ｔｙＬの荷重に
耐えた。

本発明のレール構造は以上のとおりである。レールの直
下を、ある周期ごとに支持するというものである。

それでは、どうして、レール直下を支持できるのか？　
という事が問題になる。そのために、動力車と、台車の
車輪支持構造を説明しなければならない。

第５図は単軌条運搬車の一例を示す連結状態の全体図で
ある。

動力車３１の後にパケット３２を有する台車が２つ接続
されている。パケット３２は、土木工事において、生コ
ン、土砂などを運搬するために使用するものである。全
重量が、最大で約１−になる。

もちろん、パケット台車の数は増減できる。またパケッ
ト台車以外の台車でも差支えない。

動力車３１はエンジン３３を持ち、無人で走行できる。

連結棒３４によって、動力車と台車が接続される。

パケット台車は、前後に走行装置３６＆有する。

走行装置３６は、前後に、上車輪、上車輪を有し、角形
レール１を上下から挾むようになっている。

第６図は台車の走行装置の部分の拡大縦断正面図である
。

パケット台枠フレーム３５の下面の左右に横メタル３７
が取付けられている。

横メタル３７は、水平方向の横軸を枢支する軸受けとな
っている。横軸と縦軸とよりなる縦メタル３８が横メタ
ル３１により枢支される。

縦メタル３８の縦軸は、フレーム板４３の軸受（図示せ
ず）によって支持される。このため、フレーム板４３は
縦軸の周りに回転できる。

フレーム板４３は左右に側板を持つ。側板上部を貫（よ
うに、上部車輪軸３９が設けられる。これは前後２本あ
る。

上部車輪軸３９の両端は、ナツト４０によってフレーム
板４３に固定される。

上部車輪軸３９には、軸受４２によって、ひとつの上車
輪４１が回転自在に支持されている。

上車輪４１は、レール１の上面に戴っていて、走行時は
、レールの上面を転動する。台車や走行装置の荷重は、
上車輪４１からレール１に伝わる。

この装置に於て、特徴的であるのは、上車輪４６と下部
車輪軸４４の幾何学的配置である。

通常の単軌条運搬車であれば、下部車輪軸は１本しかな
く、片持ち支持され、ここに完全な（両鍔を有する）上
車輪が設けられていた。

ところが、本発明においては、両側のフレーム板４３に
、ひとつずつ（前後で２つずつになる）の下部車輪軸４
４を片持ち支持している。ナツト４５が下部車輪軸４４
を、フレーム板４３に対して固定している。

さらに、下部車輪軸４４の内端に、単車輪である上車輪
４６が、軸受４７によって回転自在に支承されている。

ここで単車輪というのは、ひとつの車輪を半分に割った
ような形状を持つ、という意味である。

鍔部が両側にあるのが通常の車輪であるが、この上車輪
４６は片鍔部４８のみを持つ。レールとの接触部である
転動面も片転動面４９となっている。

レール１の下面は、中央部にタップ付プレート８が取付
けられているが、両側が少こし空いている。この空いた
下面側部を両側から、手車輪状の上車輪４６が挾むこと
になる。

上車輪４６がふたつに分離しているので、この間に支持
棒３が通りうる。

ここが重要である。

レール幅を、支持棒３と、上車輪４６の片転動面４９で
分かつことになる。このため、窮屈な設計となるが、不
可能ではない。

レール幅を５０ｍｍとすると、支持棒３の幅を例えば２
５朋程度にすることができる。そして、片転勤面４９の
幅を８〜Ｌｏｗ程度にできる。すると、支持棒３と、上
車輪４６端而との間隔が２．５〜４．５朋という事にな
る。

部材の精度によるが、支持棒３に上車輪４６が接触しな
いで走行する事ができる。

以上は、台車の走行装置である。

動力車の走行装置についても同様である。

第７図は動力車の背面図である。

フレーム５０に、多くのギア、ギア軸、軸受、パツキン
などが内蔵されている。

注油タンク５１、停発進レバー５２、定速ブレーキ５３
、自動操作レバー５４、燃料タンク５５などが見える。

もちろんエンジン３３もあり、動力は、最終的に駆動ビ
ニオン５９に伝達される。

フレーム５０はレールの左右に存在する。左側がミッシ
ョンケース５６で、右側がギアケース５７である。エン
ジンの動力は、ミッションケース５６から、ギアケース
５７に伝わる。

レール１をと下に挾んで車輪が設けられる。

上車輪５８は前後２個存在する。

下方の車輪は前後と左右に４つ存在する。

上車輪が２個、上車輪が４個という構造は、第６図の台
車のものと同じである。

ただし動力車であるので、上車輪のうち左方は、台車と
同じく単車輪である上車輪６０となっているが、右方は
駆動ビニオン５９となっている。

駆動ビニオン５９も上車輪６０も、レールの下面側方を
押さえる片転勤面６１．６２を有する。

鍔部について、駆動ビニオンは、ビニオンのすそを利用
している。

ヒニオンハラック２と噛合う。ラックをピニオンが押す
ことにより、動力車が自刃走行できる。

上車輪６０と駆動ビニオン５９の端面の間に隙間がある
ので、レール′１を支える支持棒３がこの隙間を通る事
ができる。

このように、台車の走行装置にも、動力車の走行装置に
も、上車輪がニラ割りになっており、それらの間が空い
ているから、レールを直下で支持できるのである。

（シ）作　用 レールは直下から支持される。このため、一本レールで
ありながら、重い荷重に耐える事ができる。たとえば１
鎗程度の重い積荷を運ぶことができる。

二本レールの場合は、先述の本発明者になる特公昭６３
−５１２０２のように、下レールを直下で支持できる。

しかし、一本レールの場合、従来は必ず側方から、支持
していた。上車輪がレール下面を押えなければならない
という幾何学的制約のためである。

本発明者は、上車輪を二つに分割する事によって、一本
レールであるにも拘わらず、レールを直下から支持でき
るようにした。

レールの直下方向への撓みは僅かである。

まずこれを計算する。

台車が２台あって、ｌ−の積荷を運ぶものとする。レー
ルは１，２ｍごとに支持されているとする。

ひとつの台車は２つの走行装置を持ち、これらの間隔が
１．２ｍであるとする。台車の自重を１９０ｋｇとする
。積荷が５００　ｋｇであるから、１台の台車の総重量
は６９０ｋｇである。

第８図のように、台車がレール支持棒の上に来たときの
撓みを考えよう。このとき、支持棒３本で６９０ｋｇの
荷重をうけるので、支持棒１本あたりの荷重が２３０　
ｋｇとなる。

レールが５０　ｍｍ　Ｘ　５０１ｍ　Ｘ　３．２ｉ＋ｘ
ｔとすると、断面二次モーメントエは Ｉ　　＝　　２０．４ｃｍ’ となる。ヤング率Ｅを Ｅ　　＝　　２．１　ｘ　１０’　ｋｇ／ｃＪ　　　　
　　　　　（２）支持棒の間隔ｌを ｌ　　＝　　１２０　ｃｍ として、たわみδは、 ”；ｉ　　０．１９３　ｃｍ　　　　　　　　（４）（
１）、）撓みの計算 レールが直下から支持されているので、支持棒３が座屈
を起さない限り、この構造は堅牢である。

さきに、レールの撓みを計算した。これは、１本レール
構造であるときの、支持されていない部分でのレールの
撓みである。

この撓みδは、荷重と、支持棒の間隔とを与えて計算し
たものである。これは、レールを側方から支持しようが
、直下から支持しようが関係がない事である。

むしろ、問題になるのは、打込支柱に加わる曲げモーメ
ントである。従来の支持を第９図に示す。

本発明の支持を第１０図に示す。

従来のものは片もち支持されているので、レールの上を
運搬車が通過するときに、レール受けが下に撓む。撓み
が非対称であるので、レールが傾く。レールが傾くと、
単軌条であるので、動力車、台車ともに傾いてしまう。

重心の高い台車の場合、レールをねじって転倒する惧れ
がある。

本発明のものは、レール直下を支持棒が受けてふ・す、
これをレール受で支持する。レールはいわば、両もち支
持されていることになる。均斉がとれているので、ねじ
り力がレールに対して殆ど発生しない。

ねじり力によるものは、荷重が小さくても、レール受の
長さしが長く、支柱の高さＨが高ければ、これらに対し
て深刻な影響を及ぼす。

第９図に於て、レールのある点をＰｌ　レール受けと支
柱の交点をＱ１支柱が地中に埋込まれている点をＲとす
る。

Ｑ　点での曲げモーメントをＭｌ、接地点Ｒでの曲げモ
ーメントをＭ２とする。９点での回転角を０１．８点で
の回転角を０２とする。レール受の断面二次モーメント
を１１支柱の断面二次モーメントをＪとする。

支柱の両端Ｑ、Ｈにモーメン）Ｍｌ、［２が加わってい
る。Ｑ、Ｒ点での支柱の曲がり角θ１、θ２は、である
。Ｒ点では地中に埋込んでいるので曲がり角θ２は０で
ある。

θ２＝０ Ｍ２を消去できるので、（６）〜（８）よりである。Ｐ
点に荷重Ｗが加わるとする。これが、Ｑ点に曲げモーメ
ント−ＷＬ　　を生ずる。ただし、部材が外に凸になる
ように曲がるモーメントを負にしている。

Ｍ１＝　−ＷＬ である。これを（９）に入れて、Ｑ点での曲がり角θ１
は となる。

また、Ｑ点に対して、点Ｐが荷重Ｗのために曲る。この
曲り角を００とする。

これは、よく知られているように、 θｐ＝θ０＋０１ となる。レールの傾きが大きくなる事が分る。

本発明の場合を第１０図で説明する。

この場合、Ｐ点での曲げモーメントは０でない。

これをＭＯとする。荷重をＷとすると、この半分Ｗ／２
が一方のレール受けの部分ＰＱに加わる。のこり半分は
反対側のＰＱ′に加わる。

モーメントＭは、Ｑ点からの距離をＸとして、で与えら
れる。Ｘ　＝　ＱとしたものがＭｌであり、である。

Ｐ点でのレールの傾きはθ０＋０１であるので、である
。

弾性エネルギーＵは Ｋよって与えられる。Ｐ点での傾き角θ０はＯである。

これが本発明の特徴である。θ０は（１６）を町で微分
することによって得られる。これはカスティリアニの定
理である。

これが０であるのであるから、 これがＰ点でのモーメントである。Ｑ点のモーメントＭ
１は０９より、 となる。ＯＱと比べると、従来のものより、本発明のも
のは、ＭｌがＫになっている事が分る。

（６）〜（９）は本発明の構造においても同様に成立つ
ので、（９）にＭｌの値α９を入れて、θ１が求まる。

Ｒ点でのモーメントＭ２は である。

このように、従来のものに比べて、本発明は、支柱の上
端Ｑ点の曲がり角θｌが図で、支柱にかかるモーメント
もＺである事が分る。

しかし、この計算は、荷重Ｗの重心Ｇが点Ｐにあるとい
う仮定にもとづいている。

実際には単軌条運搬車の重心はレールより高くなるのが
普通である。レールと同じ高さにはできないことが多い
。

すると、単軌条運搬車が傾くことにより、従来例の場合
は新しく曲げモーメントＭＳが発生する。

追加の曲げモーメントＭ、は、Ｐ点のレールの傾きをｅ
ｐとして、レールから重心の距離をＳとじてＭＢ　＝　
−Ｗ　Ｓ　ｌ　ｅｐ　ｌ　　　　　　　　　１２’２１
である。ｅｐは負であるから、絶対値をとって、ＭＳが
負である事を明らかにしている。

これがＱＯ）に加わり、Ｑ点での曲げモーメントＭ１Ｍ
ｌ：　　−ｗｓ　ｌθｐｌ　　ＷＬ となる。Ｕυが、 Ｑ点での曲げモーメントＭ１は（２３）に０７）を代入
してとなり、ｕのが、 で与えられる。θ０とθ１の和がθｐであるからθｐ＝
湾十〇。

θは負であるので、 となる。これを従来例の重心がレール上にある（Ｓ＝Ｏ
）場合に比べると、レールの傾きが一層大きくなる事が
分る。

となる。弼の第１項は荷重Ｗの２乗に比例して増加する
。

本発明では、単軌条運搬車が傾かない（θｐ＝０）のに
、従来の片もちレール方式では、（２７）式のようにθ
ｐが著しく傾き、支柱にはｃ！印式に示す大きなモーメ
ントが働く。重心とレールの距離Ｓが大きければ大きい
ほど支柱に働くモーメン）Ｍが大きくなる。

と定義する。

分りやすくするために、第１表に、本発明と従来例の構
造について、Ｍｌ、Ｍ２、θｐの値を示す。

第１表　モーメントＭｌ、　Ｍ２、傾き角θｐこの結果
から、同じ寸法、同じ材料のものを支柱、レール受に使
っても、従来例に比べて、本発明は４倍以上の強さを持
つという事が分る。特に、従来例の場合、荷重Ｗが大き
くなると、Ｍｌ、θｐの分母がＯに近付き、これらの値
が発散する。

（ホ）効　果 単軌条運搬車が、１本レール構造をとる場合であって、
レールの直下を支持するようにしている。

このなめ、片もち支持するものに比べて、支持構造が頑
強になる。左右対称になるので、荷重によってレールが
ねじれない。

１本レールでありながら、１０００ｋｇの積荷を運ぶこ
とができる。

本発明者になる特公昭６３−５１２０２号の上下２本レ
ール構造は、より強い、耐久性ある構造体であるが、レ
ール敷設費が高くなるので、使用者が、容易に購入でき
ない。

安くて、１一程度の積荷に耐えられるレールの開発が切
望されていた。本発明は、この要求に応えるものである
。

１本レールで、１−に耐えられる、という事は、本発明
者も予想できなかった事である。実際に作って、試験し
てみて、これが１ｔｙＬの積荷に耐えられるという事を
知って、本発明者自身も驚いたものである。

本発明は、１本レールであるから、２本レールに比べて
、コストが低くなる。購入しやすくなる。

また２本レールの場合は、上下に弯曲するレールを、敷
設現場で作る事ができない。曲率半径を決め、２本のレ
ールを予め曲げてから、リブにより、２本のレールを結
合して、２本レールを作る。

従って、定まった曲率半径のものを予め作って揃えてお
く必要がある。２本レールの場合、このような不便な点
がある。

本発明は、１本のレールを使うから、現場に於て、左右
上下に任意に彎曲させる事ができる。とくに上下方向の
彎曲も作る事ができる。柔軟に対応できる、という長所
がある。

他方、従来例の１本レール構造では、片もち支持になる
ので、重い積荷を運ぶことが難しい。５０朋の角形レー
ルであれば、２００ｋｇ〜３００ｋｇの果樹園用のもの
しか使えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の単軌条運搬車のレール構造の分解斜視
図。 第２図は地面に敷設したレール構造の正面図。 第３図は地面に敷設したレール構造の側面図。 第４図はレール受けと打込支柱、ソケットの接続部分の
断面図。 第５図は動力車と台車を連結した単軌条運搬車の全体側
面図。 第６図は台車の走行装置の縦断正面図。 第７図は動力車の背面図。 第８図はレールの撓みを計算するためのレール、台車の
略図。 第９図は従来の片もち支持構造のたわみ、曲げモーメン
トを計算するための略図。 第１０図は本発明の直下支持構造のたわみ曲げモーメン
トを計算するための略図。 １・・・・・・レール ２・・・・・・ラック ３・・・・・・支持棒 ４・・・・・・レール受 ５・・・・・・ソケット ６・・・・・・打込支柱 ７・・・・・・沈下防止板 ８・・・・・・タップ付プレート ９・・・・・・受は板 １０・・・・・・補助ステー １１・・・・・・ステーバンド １２・・・・・・突　部 １３・・・・・・差込み口 １４・・・・・・バネ座金 １５・・・・・・取付ボルト １６・・・・・・ねじ通し穴 １７・・・・・・セットボルト ＩＣｌ３・・・・・・ロックナツト ２０・・・・・・セットボルト ２１・・・・・・受　筒 ２２・・・・・・ロックナツト ２４・・・・・・連結ボルト ２５・・・・・・端　板 ２６・・・・・・止めナツト ２７・・・・・・穴 ３０・・・・・・ねじ穴 ３１・・・・・・動力車 ３２・・・・・・パケット ３３・・・・・・エンジン ３４・・・・・・連結棒 ３５・・・・・・パケット台枠フレーム３６・・・・・
・走行装置 ３７・・・・・・横メタル ３８・・・・・・縦メタル ３９・・・・・・上部車輪軸 ４０・・・・・・ナツト ４１・・・・・・上車輪 ４２・・・・・・軸　受 ４３・・・・・・フレーム板 ４４・・・・・・下部車輪軸 ４５・・・・・・ナツト ４６・・・・・・上車輪 ４７・・・・・・軸　受 ４８・・・・・・片鍔部 ４９・・・・・・片転動面 ５０・・・・・・フレーム ５１・・・・・・注油タンク ５２・・・・・・停発進レバー ５３・・・・・・定速ブレーキ ５４・・・・・・ ５５・・・・・・ ５６・・・・・・ ５７・・・・・・ ５８・・・・・・ ５９・・・・・・ ６０・・・・・・ ６１．６２・・・・・・ 自動操作レバー 燃料タンク ミッションケース ギアケース 上車輪 駆動ピニオン 上車輪 片転勤面 発 明 者 千 種 英

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 側方にラック２が溶接してあり長手方向に多数連結され
   てなる１本の角形レール１と、レールにそつて一定間隔
   ごとに設けられレール幅よりも狭い幅を持ち角形レール
   １の下面を支持する支持棒３と、支持棒３の下端を支持
   し略水平方向に設けられるレール受４と、レール受４の
   両端を支持する左右一対の打込支柱６とよりなり、一本
   レールが下面において支持されている事を特徴とする単
   軌条運搬車のレール取付構造。