JPH02258465A - 単軌条運搬車のラツク構造 - Google Patents
単軌条運搬車のラツク構造Info
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- JPH02258465A JPH02258465A JP8090089A JP8090089A JPH02258465A JP H02258465 A JPH02258465 A JP H02258465A JP 8090089 A JP8090089 A JP 8090089A JP 8090089 A JP8090089 A JP 8090089A JP H02258465 A JPH02258465 A JP H02258465A
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Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
■技術分野
この発明は単軌条運搬車のラック構造に関する。
単軌条運搬車は、単軌条(モルレール)の上を、動力車
と台車が自刃で走行する運搬車である。−般に、無人で
走行するようになっている。
と台車が自刃で走行する運搬車である。−般に、無人で
走行するようになっている。
レールの敷設は容易で狭隘な地点でも通過でき、急傾斜
やカーブにも強いという優れた特徴がある。
やカーブにも強いという優れた特徴がある。
例えば、みかん園では200 kg積みの単軌条運搬車
が広(用いられている。
が広(用いられている。
土木用には、1を積みのものが用いられる。
レールは角型断面の長い部材である。側面又は下面にラ
ックが溶接してある。3m〜6m程度の長さのものが単
位となり、これを何本もつなぎ合わせることにより、レ
ールを敷設する。
ックが溶接してある。3m〜6m程度の長さのものが単
位となり、これを何本もつなぎ合わせることにより、レ
ールを敷設する。
動力車の構造は、原動機構と、動力伝達機構、これによ
って回転する゛駆動ビニオン、動力車をレール上に支持
するためのと下の車輪、これらの部材を収容するフレー
ムとよりなる。
って回転する゛駆動ビニオン、動力車をレール上に支持
するためのと下の車輪、これらの部材を収容するフレー
ムとよりなる。
動力車の駆動ビニオンはラックに噛合しており、駆動ビ
ニオンが回転するとラックを押すので、反作用により動
力車が走行する。
ニオンが回転するとラックを押すので、反作用により動
力車が走行する。
ビニオンとラックの組合わせであり、滑りがないので、
高勾配をも登ることができる。
高勾配をも登ることができる。
(イ)従来技術
本出願人は、永年単軌条運搬車を製造してきた。
ラックは、金属板を波形に曲げたものであった。
これを角形レールの側面に溶接していた。
例えば
実公昭53−15057 (S53.4.21 )特公
昭58−18241 (358,4,、1,2)実公昭
63−40054 (S 63.10.20 )特公昭
58−23268 (S 58.5.13 )特公昭5
8−47385 (S 58.10.21 )特公昭6
3−5309 (S63.2.3)特公昭63−41
34.1 (S 63.8.16 )特公昭63−51
202 (S 63.10.12 )特公昭63−65
541 (S 63. I2.1.6 )などに現われ
ている。
昭58−18241 (358,4,、1,2)実公昭
63−40054 (S 63.10.20 )特公昭
58−23268 (S 58.5.13 )特公昭5
8−47385 (S 58.10.21 )特公昭6
3−5309 (S63.2.3)特公昭63−41
34.1 (S 63.8.16 )特公昭63−51
202 (S 63.10.12 )特公昭63−65
541 (S 63. I2.1.6 )などに現われ
ている。
ラックの材料は低カーボン(0,04%以下)の帯鋼で
ある。これをプレスして波形に折り曲げるわけである。
ある。これをプレスして波形に折り曲げるわけである。
特別に柔い鋼材でリムド鋼という。これより炭素含有量
が高い材料は、プレスすると折れてしまい、ラックとす
ることができる。
が高い材料は、プレスすると折れてしまい、ラックとす
ることができる。
圧力角が30°で低歯のラックとしている(実公昭53
−15057 )。プレスして折曲げるのであるから、
−挙に成形できる。製造は容易である。圧力角の大きい
方が、プレス時の曲げ角が小さいので無理が少ない。そ
れと、ビニオンの歯が丈夫にできるので、300として
いる。
−15057 )。プレスして折曲げるのであるから、
−挙に成形できる。製造は容易である。圧力角の大きい
方が、プレス時の曲げ角が小さいので無理が少ない。そ
れと、ビニオンの歯が丈夫にできるので、300として
いる。
実際には、厚さが6++tN、、幅が12 mmの帯鋼
を波形に折曲げている。波のピッチは33關である。こ
れはモジュールmを105としたものである。
を波形に折曲げている。波のピッチは33關である。こ
れはモジュールmを105としたものである。
駆動ビニオンは11枚の歯をもち、ピッチ円直径は11
5.5朋である。
5.5朋である。
(つ)発明が解決しようとする問題点
軟かい帯鋼を曲げてラックとしているので、次の問題が
ある。
ある。
材質が軟かいので、ビニオンの歯との接触ニより、次第
に摩耗する。最初6朋の厚さがあるが、これが次第に摩
耗して、薄く弱くなってくる。
に摩耗する。最初6朋の厚さがあるが、これが次第に摩
耗して、薄く弱くなってくる。
しかし、このようなものでも、農業用、土木工事用には
十分に使える。
十分に使える。
農業用の場合、荷重が200〜240kgで軽いもので
ある。また使用時間も短い。このためラックの摩耗が著
しく起らない。
ある。また使用時間も短い。このためラックの摩耗が著
しく起らない。
土木工業の場合、工期が短かく、約3カ月〜4カ月でひ
とつの現場での工事が終る。終るとともにレールが取外
される。他の現場へ送られるが、ラックが摩耗したもの
は、新しいレールととりか見られる。
とつの現場での工事が終る。終るとともにレールが取外
される。他の現場へ送られるが、ラックが摩耗したもの
は、新しいレールととりか見られる。
このように、帯鋼を曲げて作ったラックは耐久性に問題
があったが、永年連続して使用されることが少ないので
、耐久性の問題が表面にあられれてこない。
があったが、永年連続して使用されることが少ないので
、耐久性の問題が表面にあられれてこない。
しかし、単軌条運搬車は用途を拡げつつある。
永年連続して使用されるような用途が多くなる可能性も
ある。
ある。
もうひとつの問題は、振動、騒音の問題である。
第6図に波形ラックの図を示す。
幅12朋、厚さ6羽の帯鋼を、圧力角が300になるよ
うに曲げたものである。モジュールは1o、5である。
うに曲げたものである。モジュールは1o、5である。
厚みのあるものを曲げるのであるから、折曲部は鈍く彎
曲する。標準の場合、外径が9mm(半径)、内径が3
朋(半径)で曲げられる。
曲する。標準の場合、外径が9mm(半径)、内径が3
朋(半径)で曲げられる。
高さが約21朋になる。平坦で、駆動ビニオンの歯に当
る部分は、約9朋である。
る部分は、約9朋である。
これは、1モジュール(10,5mm) にも足りな
い。
い。
駆動ビニオンの歯は、この狭い部分にのみ当る。
従って噛み合い率が1より小さくなる。
ここで噛み合い率というのは、互に噛み合う2つの歯車
が同時に何枚の歯車で接触しているかを示す値であり、
接触枚数の平均値である。
が同時に何枚の歯車で接触しているかを示す値であり、
接触枚数の平均値である。
外歯歯車どおしの場合噛み合い率は低く・、外歯歯車と
内歯歯車との組合わせでは噛み合い率が高い。
内歯歯車との組合わせでは噛み合い率が高い。
ラックとビニオンの場合、噛み合い率はそれらの中間的
な値をとる。
な値をとる。
中間的な値をとるから、噛み合い率は外歯歯車とおしの
場合より高い筈である。しかし実際にはそうでない。
場合より高い筈である。しかし実際にはそうでない。
外歯、内歯歯車の場合、ピッチ円から歯先までを1モジ
ュール、ピッチ円から歯底までを125モジュールとす
る事が多い。
ュール、ピッチ円から歯底までを125モジュールとす
る事が多い。
つまり歯の接触部の長さが2モジュールだということで
ある。
ある。
ところが帯鋼を波形に折曲げたラックの場合、このよう
に長い接触部をとることができない。
に長い接触部をとることができない。
前記の例で、波形ラックの平坦部の長さ(垂直方向)は
9zmであった。モジュールが105朋であるので、こ
れは0.86モジュールに当る。ピッチ円より上に0.
43、下に0.43モジュールが振り分けられる。
9zmであった。モジュールが105朋であるので、こ
れは0.86モジュールに当る。ピッチ円より上に0.
43、下に0.43モジュールが振り分けられる。
このようにラックの噛み合い可能な長さが短いと、噛み
合い率Qが1以下になってしまう。
合い率Qが1以下になってしまう。
ビニオンとラックの噛み合いが、常に1枚の歯でしか接
触していないということである。1以下であれば、ある
歯から次の歯までの噛み合いの間に、歯が完全に離れる
瞬間がある。次の歯が強くラックに当たるので、強い衝
撃力を生じる。このため、波形ラックの場合、きわめて
大きい振動は音が生じた。
触していないということである。1以下であれば、ある
歯から次の歯までの噛み合いの間に、歯が完全に離れる
瞬間がある。次の歯が強くラックに当たるので、強い衝
撃力を生じる。このため、波形ラックの場合、きわめて
大きい振動は音が生じた。
に)構 成
本発明に於ては、角棒材を歯切りしたラックを使うこと
にする。材料は通常の構造用炭素鋼でよい。たとえば5
45G:などである。
にする。材料は通常の構造用炭素鋼でよい。たとえば5
45G:などである。
波形ラックに比べて、材料は入手しやすく安い。
しかし、歯切りをするのは、帯鋼を曲げるのより時間も
コストもかかる。
コストもかかる。
それゆえ、全体のコストは歯切りラックの方が高い。
そうすると、切削コストを下げるという事が重要である
。
。
市販されている標準ラックは、圧力角が200ピツチ線
から歯先までが1モジュール、ピッチ線から歯底までが
1.25モジュールである。モジュールは6.7.8.
9.1o、・・・など任意のものがある。
から歯先までが1モジュール、ピッチ線から歯底までが
1.25モジュールである。モジュールは6.7.8.
9.1o、・・・など任意のものがある。
第2図に標準ラックの形状を示す。
本発明者は標準ラックを使わない。必ずしも最良のもの
でないと思うからである。
でないと思うからである。
圧力角は25°とする。圧力角の大きい方が歯が強くな
るからである。駆動ビニオンの歯が、よりずんぐりした
形状になる。歯元が太く、歯先は細くなる。
るからである。駆動ビニオンの歯が、よりずんぐりした
形状になる。歯元が太く、歯先は細くなる。
サラに、ピッチ線から歯先までを1モジュールとせず、
087〜09モジュールの低歯とする。ピッチ線から歯
底までの高さが0.875〜1.125モジュールとす
る。本発明で使うラックを第1図に示す。
087〜09モジュールの低歯とする。ピッチ線から歯
底までの高さが0.875〜1.125モジュールとす
る。本発明で使うラックを第1図に示す。
ピッチ線から歯先までの長さをS、ピッチ線から歯底ま
での長さをtとする。tはSの1.25倍にし、歯底に
余裕をもたせるのが望ましい。
での長さをtとする。tはSの1.25倍にし、歯底に
余裕をもたせるのが望ましい。
標準品と本発明のラックを次に比較する。
である。
i5[11)ビニオンも、このラックに対応するものと
する。圧力角が25°、Sが0.7〜0.9モジュール
、tが0875〜1.125モジュールである。
する。圧力角が25°、Sが0.7〜0.9モジュール
、tが0875〜1.125モジュールである。
同じ歯数であれば圧力角αが小さい方が噛み合い率が高
い。当然騒音も低い。
い。当然騒音も低い。
ところが、ビニオン、ラックの歯の強さは圧力角αの大
きい方が強くなる。振動騒音よりも歯の強さを優先する
ので、本発明では圧力角を25°とする。
きい方が強くなる。振動騒音よりも歯の強さを優先する
ので、本発明では圧力角を25°とする。
また、低歯にするのは、鋼を切削して歯面を形成する際
の切削量を少なくするためである。切削量が少なければ
、切削工具の損耗が少なくなり、切削に要する時間も短
くなる。
の切削量を少なくするためである。切削量が少なければ
、切削工具の損耗が少なくなり、切削に要する時間も短
くなる。
材料の問題であるが、波形ラックは0.04%以下の炭
素を含む純鉄に近いものであった。
素を含む純鉄に近いものであった。
本発明では、そうではなく、0.1%〜1.7%の炭素
を含む構造用の鋼材を用いる。0.1%以下だと柔かす
ぎて、磨耗が問題になる。1.7%以上であると、硬す
ざて、歯切りが難しい。
を含む構造用の鋼材を用いる。0.1%以下だと柔かす
ぎて、磨耗が問題になる。1.7%以上であると、硬す
ざて、歯切りが難しい。
この範囲の鋼材は、炭素含有量0.04%以下の鉄より
も入手しやすく、安価である。
も入手しやすく、安価である。
け)作 用
第7図によってラックの切削量について説明する。
切断部の台形をEFGHで表わす。ピッチ線はMNであ
る。ピッチ線に沿った歯の1ピツチはπmであるので、
MNはその半分でπm/2である。
る。ピッチ線に沿った歯の1ピツチはπmであるので、
MNはその半分でπm/2である。
ここでmはモジュールである。
歯先がDE、HIである。
ピッチ線MNから、歯底FGまでの距離をmx。
MNから歯先EHまでの距離をmyとする。標準ラック
ではX = 1.25 、y= 1である。これをここ
では、パラメータとする。
ではX = 1.25 、y= 1である。これをここ
では、パラメータとする。
切削体積Vは、切削面積Sを;、ラック幅dを掛けたも
のである。
のである。
V = dS
dは一定であるので、切削面積Sについて考える。Sは
台形EFGHの面積である。圧力角をαとすると、斜面
EF%GHは線分FGと(α+π/2)の角をなしてい
る。
台形EFGHの面積である。圧力角をαとすると、斜面
EF%GHは線分FGと(α+π/2)の角をなしてい
る。
FG = −m −2xmtanα (2)
EH=−” + 2 ym tanα (3)歯
の高さは m(x+y) (4)である
から、切削面積Sは となる。y−x<Oであれば、αが大きい方が切削面積
Sが少なくなる。相手の歯先が歯元に当たらないよう、
歯元は歯先より深くえぐるのが普通である。
EH=−” + 2 ym tanα (3)歯
の高さは m(x+y) (4)である
から、切削面積Sは となる。y−x<Oであれば、αが大きい方が切削面積
Sが少なくなる。相手の歯先が歯元に当たらないよう、
歯元は歯先より深くえぐるのが普通である。
このため一般にy−x<Oである。従って圧力角の大き
い方が切削量が少ない。
い方が切削量が少ない。
標準ラックのα=20°よりも、本発明のα=25゜の
方が切削量は少ない。
方が切削量は少ない。
低歯の方が(X(1,25,y(1)標準歯(x =
1.25゜y=1)よりも切削量が少ない。これは当然
のことである。
1.25゜y=1)よりも切削量が少ない。これは当然
のことである。
モジュールmを7として例を示す。
標準歯 x=1.25 7=1 α= 20 S
= 163.14mrA低歯x=o、98 ymo、8
α= 20 S = 131.29m++!低 歯
X = 0.98 )’ = 0.8 α= 2
5 3 = 129.68mA低歯にすれば切削量が少
なくなり、切削時間、コストを節減することができる。
= 163.14mrA低歯x=o、98 ymo、8
α= 20 S = 131.29m++!低 歯
X = 0.98 )’ = 0.8 α= 2
5 3 = 129.68mA低歯にすれば切削量が少
なくなり、切削時間、コストを節減することができる。
これは利点である0
しかし、低歯にすると、噛み合い率は低くなる。
噛み合い率の低下と切削量の節減とをバランスさせなけ
ればならない。
ればならない。
第8図はラック・ビニオンの噛み合い率を求めるための
図である。ビニオンの歯数を2Zとする。
図である。ビニオンの歯数を2Zとする。
駆動ビニオンの中心を0とする。ピッチ円をp1歯先円
をq、歯底円をrとする。
をq、歯底円をrとする。
ラックのピッチ線を11歯底線をm、歯先線をnとする
。
。
0点から歯底線m1ピッチ線l、歯先線nに下した垂線
の足をJ、 C,Kとする。
の足をJ、 C,Kとする。
点Cを通りlに対し角αをなす直線を引き歯先円qとの
交点をQ、歯先線nとの交点をRとする。
交点をQ、歯先線nとの交点をRとする。
線分Q、Rがラックとビニオンの噛み合い作用線である
。長さQRQ中でのみ、ラックの歯面にビニオンの歯面
が当たる。作用線の上で、2つの歯面の距離はπm c
osαである。これを法線ピッチということもある。線
分QRを法線ピッチで割った値が、何枚の歯で噛み合っ
ているかということを示す。すなわち噛み合い率Uであ
る。
。長さQRQ中でのみ、ラックの歯面にビニオンの歯面
が当たる。作用線の上で、2つの歯面の距離はπm c
osαである。これを法線ピッチということもある。線
分QRを法線ピッチで割った値が、何枚の歯で噛み合っ
ているかということを示す。すなわち噛み合い率Uであ
る。
このため9点の位置を求めなければならない。
0点を中心とし、OJをy軸とする座標系を考える。
歯先円qがピッチ円から1モジュール離れているとする
と、qの方程式は x” + y”= m2(Z+1 )2(6)と書くこ
とができる。直線QCは 7 = −(tanα)x−)−mZと書ける。9点
はこれらの交点であるので、連立方程式として解いて、 x == mZsin acosa −mcos
(X 4テ’sin”d−〒−22チー11−−丁一
(8)である。長さQCは1x にsecαを乗じたものであ るので QC= m Z”sin”(lj −)−22−)−
1−mZsinαCR=m−α αD である。噛み合い率Uは、 πm cosα (12+ である。これは、標準的な場合の式である。つまりピッ
チ円から歯先円までは1モジュール、ピッチ円から歯底
円までは1.25モジュールという場合である。
と、qの方程式は x” + y”= m2(Z+1 )2(6)と書くこ
とができる。直線QCは 7 = −(tanα)x−)−mZと書ける。9点
はこれらの交点であるので、連立方程式として解いて、 x == mZsin acosa −mcos
(X 4テ’sin”d−〒−22チー11−−丁一
(8)である。長さQCは1x にsecαを乗じたものであ るので QC= m Z”sin”(lj −)−22−)−
1−mZsinαCR=m−α αD である。噛み合い率Uは、 πm cosα (12+ である。これは、標準的な場合の式である。つまりピッ
チ円から歯先円までは1モジュール、ピッチ円から歯底
円までは1.25モジュールという場合である。
噛み合いはピッチ円の両側1モジュールでなされる。
圧力角が25°の場合、歯数22により噛み合い率は次
のようになる。
のようになる。
2Z=22 U=1.5442Z = 2
4 U = 1.5512Z = 80
U = 1.5682Z = 3.6
U = 1.5801ビニオンの歯数
が多い方が噛み合い率が高くなる。
4 U = 1.5512Z = 80
U = 1.5682Z = 3.6
U = 1.5801ビニオンの歯数
が多い方が噛み合い率が高くなる。
第7図に示した低歯の場合は03式を修正しなければな
らない。歯先からピッチまでがymで、ピッチから歯底
までがxmである。ラックだけでなくビニオンもそうだ
とすれば、噛み合い部分はピッチから士ymの領域であ
り、(12)にyを乗じて噛み合い率を得る。
らない。歯先からピッチまでがymで、ピッチから歯底
までがxmである。ラックだけでなくビニオンもそうだ
とすれば、噛み合い部分はピッチから士ymの領域であ
り、(12)にyを乗じて噛み合い率を得る。
第6図に示すような波形ラックの場合、ym0.43で
あるから噛み合い率は0.7程度である。このため振動
騒音が大きかったのである。
あるから噛み合い率は0.7程度である。このため振動
騒音が大きかったのである。
噛み合い率は大きいほど振動が少ないのであるが、1以
上であれば不連続な噛み合いがいちおう解消される。つ
まりU(y)はとにかく1以上でなければならない。
上であれば不連続な噛み合いがいちおう解消される。つ
まりU(y)はとにかく1以上でなければならない。
すると、先はどのZ=11〜18の例から、yは0.7
以上でなければならないことが分る。
以上でなければならないことが分る。
切削面積Sはx、yの函数である。Xは任意のパラメー
タでありうるが、これは歯底をえぐった分であるので、
yの1.25倍程度と評価できる。
タでありうるが、これは歯底をえぐった分であるので、
yの1.25倍程度と評価できる。
仮に
x = 1.257
側とすると、 5(y) =−x 2;25y (π−0,5tanα
y)(+5)となる。
側とすると、 5(y) =−x 2;25y (π−0,5tanα
y)(+5)となる。
5(y)は小さい方がよいのであるが、ym1に比べ、
y<xである時の方がこれは小さい。ym1のときに比
べて7 = 0.9の場合、約0.9倍になる。
y<xである時の方がこれは小さい。ym1のときに比
べて7 = 0.9の場合、約0.9倍になる。
噛み合い率が1以上であり、かつ、切削量がym1のと
きより少ないという事であれば、yが0.7〜0.9で
あればよいということになる。
きより少ないという事であれば、yが0.7〜0.9で
あればよいということになる。
yの1.25倍がXであるということにすると、これに
対応してXの範囲が0.875〜1.125モジュール
ということになる。
対応してXの範囲が0.875〜1.125モジュール
ということになる。
このように、噛み合い率が1以上であって、切削量が少
ないという観点からym0.7〜0.9モジュールとい
、う範囲が選ばれる。
ないという観点からym0.7〜0.9モジュールとい
、う範囲が選ばれる。
たとえばymo、sということにすると、噛み合い率U
は(α=25°) Z = 11 U = 1.235Z = 1
2 U = 1..241Z= 15
U= 1.254Z = 18
0 = 1.264となる。切削面積5(y)はαaの
仮定の下で、05)より求められるm = 7、α=2
5°とすると、S (1) = 160 m( S (0,9) = 14.5 mt?。
は(α=25°) Z = 11 U = 1.235Z = 1
2 U = 1..241Z= 15
U= 1.254Z = 18
0 = 1.264となる。切削面積5(y)はαaの
仮定の下で、05)より求められるm = 7、α=2
5°とすると、S (1) = 160 m( S (0,9) = 14.5 mt?。
S (0,8) = 130 mfflS(07)=1
15m111 となる。噛み合い率の低下は、歯数22を決めないと確
定しない。たとえばym18であるとするとyをパラメ
ータとして U (]、) = 1..580 U (0,9) = 1.422 1J (0,8) = 1.264 U (0,7) = 1.10に のように、帯鋼を波形に曲げたラックよりも、噛み合い
率が高く、標準ラックよりも切削量が少ない。
15m111 となる。噛み合い率の低下は、歯数22を決めないと確
定しない。たとえばym18であるとするとyをパラメ
ータとして U (]、) = 1..580 U (0,9) = 1.422 1J (0,8) = 1.264 U (0,7) = 1.10に のように、帯鋼を波形に曲げたラックよりも、噛み合い
率が高く、標準ラックよりも切削量が少ない。
もうひとつの作用がある。それは、レールの剛性が、ラ
ックによって高まる、ということである。
ックによって高まる、ということである。
上レールの側面に切削したラックを溶接するのであるか
ら、左右の曲げに対してラックがレールを補強すること
になる。
ら、左右の曲げに対してラックがレールを補強すること
になる。
帯鋼を波形に曲げたものは、材料自体が軟かいしくヤン
グ率が小さい)、ラックの厚さが帯鋼の厚さであり薄い
ので、レールを補強するという事は望みがたい。
グ率が小さい)、ラックの厚さが帯鋼の厚さであり薄い
ので、レールを補強するという事は望みがたい。
ところが本発明の場合は、より硬い材料であって、厚さ
もあるので、レール補強効果が優れて太きい。
もあるので、レール補強効果が優れて太きい。
断面二次モーメン)Iで比較する。肉厚がdで、aXa
の正方形断面のレールの断面二次モーメント IOは 工o−±(a’ −(a−2d)’ ) (
16)である。断面積をSoとして、 SO== a2(a−2d )2 I:に2S。
の正方形断面のレールの断面二次モーメント IOは 工o−±(a’ −(a−2d)’ ) (
16)である。断面積をSoとして、 SO== a2(a−2d )2 I:に2S。
と書くことができる。
たとえばa = 50 mm、d = 3 mmとする
と、IQ = 2.I X 105關4 SO=564 mm2 に2= 370 mm2 (1,9) の である。
と、IQ = 2.I X 105關4 SO=564 mm2 に2= 370 mm2 (1,9) の である。
このレールの側方に、厚さD、幅Wの板を溶接したもの
(第9図に示す)の断面二次モーメントエは s、=wp である。幅Wをたとえば22朋とし、平均の厚さを16
藷とすると、 ■ 2.3 X 10’mm’ 0.1) となって、断面二次モーメントが約1割大きくなる。
(第9図に示す)の断面二次モーメントエは s、=wp である。幅Wをたとえば22朋とし、平均の厚さを16
藷とすると、 ■ 2.3 X 10’mm’ 0.1) となって、断面二次モーメントが約1割大きくなる。
このように、レールの剛性を補強する効果があるのであ
る。
る。
実開昭63−54579 (S 63.4.、12 )
はラックを用いているが、これは縦方向のアングルに付
けであるので、レールを補強する効果はない。
はラックを用いているが、これは縦方向のアングルに付
けであるので、レールを補強する効果はない。
(6)実施例
図面によって本発明のラック構造を有する単軌条運搬車
の動力車の実施例を説明する。
の動力車の実施例を説明する。
第3図は動力車の左側面図、第4図は背面図、第5図は
右側面図である。
右側面図である。
ラック構造は第1図に示すとおりである。
動力車は、動力を発生する機構と、動力を伝達する機構
と、レールに対して自らを保持する車輪構造と、ラック
に噛み合い動力の伝達を受けてラックを押してゆく駆動
ビニオンなどよりなっている。
と、レールに対して自らを保持する車輪構造と、ラック
に噛み合い動力の伝達を受けてラックを押してゆく駆動
ビニオンなどよりなっている。
これら機構の配分は任意であり、ここに示すのはひとつ
の例である。
の例である。
単軌条運搬車のフレーム1は、たとえばアルミ合金、又
は鋳鉄などで作られる。内部に多数の歯車や歯車軸、軸
受なとの動力伝達機構が設けられフレーム1は、レール
によってほぼ1分されている。左側をミッションケース
、右側ヲギヤケースという事もある。ここでは−括して
フレームと呼ぶ。
は鋳鉄などで作られる。内部に多数の歯車や歯車軸、軸
受なとの動力伝達機構が設けられフレーム1は、レール
によってほぼ1分されている。左側をミッションケース
、右側ヲギヤケースという事もある。ここでは−括して
フレームと呼ぶ。
フレーム1の外には、エンジン2、燃料タンク3.1ル
モータ4、注油タンク5、遠心クラッチ6、■ベルト7
、Vプーリ8.8、ミッション切換レバ 9、停発進レ
バー10.バッテリー(図示せず)を内蔵するバッテリ
ーカバー11などが設けられる。
モータ4、注油タンク5、遠心クラッチ6、■ベルト7
、Vプーリ8.8、ミッション切換レバ 9、停発進レ
バー10.バッテリー(図示せず)を内蔵するバッテリ
ーカバー11などが設けられる。
エンジンの動力は、遠心クラッチ6を経てVプーリに伝
わり、■ベルト7からもうひとつのVプーリ8に伝達さ
れる。このVプーリの回転力は、フレーム1内部の歯車
列に伝わる。
わり、■ベルト7からもうひとつのVプーリ8に伝達さ
れる。このVプーリの回転力は、フレーム1内部の歯車
列に伝わる。
ミッション切換レバー9は歯車の噛み合わせを変更し、
前進、後進、低速、高速などに切換えるものである。
前進、後進、低速、高速などに切換えるものである。
停発進レバー10は、停止ブレーキ29を作動或は解除
させるものである。
させるものである。
連結用自在金具12は、台車(図示せず)を後方に連結
するための部材である。
するための部材である。
定速ブレーキ13は、降板時に過大な速度がでないよう
にするためのものである。
にするためのものである。
フレーム1の下端には、左右前後に4つの下ガイドロー
ラ14が回転自在に取り付けられている。
ラ14が回転自在に取り付けられている。
動力車の車輪部を構成するのは、下ガイドローラ14の
他に上車輪15、上車輪16、上ガイドローラ17、駆
動ビニオン18などである。
他に上車輪15、上車輪16、上ガイドローラ17、駆
動ビニオン18などである。
レールについて述べる。
断面が正方形の上レール20と、下レール21を連結金
具22で結合している。この例では、上下レールは、5
0+++mX50mmの角形断面のレールである。
具22で結合している。この例では、上下レールは、5
0+++mX50mmの角形断面のレールである。
上レールの一方の側面(この例では右側)の下半部にラ
ック23が下向きに固定されている。
ック23が下向きに固定されている。
下レール21は受は板により枕バイブ24の上に固定さ
れる。
れる。
地面の上には枕木25が設置してある。枕木25の上に
は、雄螺を切ったジヤツキベース26が、コーチスクリ
ュー27によって縦方向に設けである。
は、雄螺を切ったジヤツキベース26が、コーチスクリ
ュー27によって縦方向に設けである。
ジヤツキベース26には、ジヤツキハンドルストッパ2
8が螺合している。これが枕バイブ24を支えている。
8が螺合している。これが枕バイブ24を支えている。
車輪構造を再び明らかにする。
上レール20に対して
(a)上車輪 15
(b)上車輪 16
(C) 駆動ビニオン 18
(d) 左右ガイドローラ 17
が接触している。上車輪15は上レール上面に接触転動
する。上車輪は上レール下面の側辺に接触転動する。駆
動ビニオンは一部に上車輪と同じ鍔部があり、上車輪と
協力してレール下面を押える。
する。上車輪は上レール下面の側辺に接触転動する。駆
動ビニオンは一部に上車輪と同じ鍔部があり、上車輪と
協力してレール下面を押える。
左右のガイドローラ17はラックより上のレール上半部
に接触転動する。
に接触転動する。
駆動ビニオン18は、上車輪と同様の機能の他に、ラッ
ク23と噛み合い推力を得るという機能がある。
ク23と噛み合い推力を得るという機能がある。
下レール21に対しては
(e) 左右ガイドローラ 14
があり、下レールの側面を押えている。
上下ガイドローラ17.14は前後左右に4つづつある
。上車輪は3つあ、す、ひとつが駆動ビニオンによって
置換えられている。上車輪は前後にふたつある。
。上車輪は3つあ、す、ひとつが駆動ビニオンによって
置換えられている。上車輪は前後にふたつある。
ラック23はレール20に固着されているが、これは第
1図に示すようなラックである。レールに取付けたもの
の側面図を第10図に示す。
1図に示すようなラックである。レールに取付けたもの
の側面図を第10図に示す。
第11図は縦断面図である。この例では、モジュールが
7で、圧力角が25°である。ラックのピッチは21.
9912 mmである。ラックの幅は22mmで、歯先
からの厚さは22朋、歯底からの厚さは9.54 mm
である。
7で、圧力角が25°である。ラックのピッチは21.
9912 mmである。ラックの幅は22mmで、歯先
からの厚さは22朋、歯底からの厚さは9.54 mm
である。
ピッチ線から歯先までの高さは0.8モジュールで、5
6朋である。
6朋である。
ピッチ線から歯底までの高さは0.98モジュールで、
6.86韻である。
6.86韻である。
これはつまり、22 mm X 22 mmの鋼材から
、低歯のラックを切削したものである。
、低歯のラックを切削したものである。
たとえば炭素含有量の多い(0,42%〜0・18%)
S45Gのような構造用炭素鋼から作っている。
S45Gのような構造用炭素鋼から作っている。
切削速度は、毎分70朋程度であった。つまり、約3ピ
ツチ分を1分間で切削できる。もちろんこれは機械の性
能によって変わる。
ツチ分を1分間で切削できる。もちろんこれは機械の性
能によって変わる。
(ト)発明の効果
従来は、柔かい低炭素鋼を波形に折曲げたラックを使っ
ていた。これでなければ折曲げることができないからで
あった。しかし、この波形ラックは柔らかいため、駆動
ビニオンとの接触によって磨耗しやすい。5年位で磨耗
するのでとりかえなければならなかった。またこの鋼材
は炭素含有量が0.0.4%以下で、特殊な材料であり
、高価であった。
ていた。これでなければ折曲げることができないからで
あった。しかし、この波形ラックは柔らかいため、駆動
ビニオンとの接触によって磨耗しやすい。5年位で磨耗
するのでとりかえなければならなかった。またこの鋼材
は炭素含有量が0.0.4%以下で、特殊な材料であり
、高価であった。
本発明は炭素含有量が01〜17%の鋼材を歯切りして
ラックとする。入手しやすい通常の鋼材を使う事ができ
る。通常の鋼材であるので、駆動ビニオンとの接触によ
っても磨耗しにくい。長寿命である。
ラックとする。入手しやすい通常の鋼材を使う事ができ
る。通常の鋼材であるので、駆動ビニオンとの接触によ
っても磨耗しにくい。長寿命である。
また、波形ラックは、直線部が短かく、噛合い率が低か
った。本発明では、正しく歯切りしたラックを使うので
、噛合い率を高める事ができる。
った。本発明では、正しく歯切りしたラックを使うので
、噛合い率を高める事ができる。
このため騒音や振動が少なくなる。
歯切りしたラックであっても、圧力角200ノ標準ラツ
クではない。標準ラックはピッチから歯先までが1モジ
ュール、ピッチから歯底までが1.25モジュールであ
る。
クではない。標準ラックはピッチから歯先までが1モジ
ュール、ピッチから歯底までが1.25モジュールであ
る。
本発明では、圧力角が25°で歯先・ピッチ間が0.7
〜09モジュールで、歯底・ピッチ間が0.875〜1
..125モジュールである。このような低歯を使う。
〜09モジュールで、歯底・ピッチ間が0.875〜1
..125モジュールである。このような低歯を使う。
圧力角が大きいので歯が丈夫になる。単軌条運搬車の安
全性は、ラックに負うところが大きい。
全性は、ラックに負うところが大きい。
ラックが破損すれば事故につながる。ラックが堅牢であ
るという事は重要である。
るという事は重要である。
また、低歯にするので、切削体積が小さくなり、切削時
間、コストを低減できる。
間、コストを低減できる。
さらに、レールの側面にラックを溶接するから、レール
の剛性を増強することができる。
の剛性を増強することができる。
有用な発明である。
第1図は本発明のラック構造を示す正面図。
第2図は標準ラック構造を示す正面図。
第3図は本発明のレール・ラック構造に用いる単軌条運
搬車の動力車の例を示す右側面図。 第4図は同じ動力車の背面図。 第5図は同じ動力車の左側面図。 第6図は従来の帯鋼を折曲げたラックとレールの一部正
面図。 第7図はラックの切削体積を算出するための説明図。 第8図はラックとビニオンの噛み合い率を計算するため
の説明図。 第9図は角形断面のレールの側方に幅W1高さDの角材
を固着したものの断面図。 第10図は本発明の実施例にかかるラック・レール構造
の正面図。 第11図は同じものの縦断面図。 1・・・・・・フレーム 2・・・・・・エンジン 3・・・・・・燃料タンク 4・・・・・・セルモータ 5・・・・・・注油タンク 6・・・・・・遠心クラッチ 7・・・・・・Vベルト 8・・・・・・Vプーリ 9・・・・・・ミッション切換レバー 10・・・・・・停発進レバー 11・・・・・・バッテリーカバー 12・・・・・・連結用自在金具 13・・・・・・定速ブレーキ 14・・・・・・下ガイドローラ 15・・・・・・上車輪 16・・・・・・上車輪 17・・・・・・上ガイドローラ 18・・・・・・駆動ビニオン 20・・・・・・上レール 21・・・・・・下レール 22・・・・・・連結金具 23・・・・・・ラック 24・・・・・・枕バイブ 25・・・・・・枕 木 26・・・・・・ジャッキヘース 27・川・・コーチスクリュー 28・・・・・・ジヤツキハンドルストッパ29・・・
・・・停止ブレーキ 発 明 者 千 種 英 男
搬車の動力車の例を示す右側面図。 第4図は同じ動力車の背面図。 第5図は同じ動力車の左側面図。 第6図は従来の帯鋼を折曲げたラックとレールの一部正
面図。 第7図はラックの切削体積を算出するための説明図。 第8図はラックとビニオンの噛み合い率を計算するため
の説明図。 第9図は角形断面のレールの側方に幅W1高さDの角材
を固着したものの断面図。 第10図は本発明の実施例にかかるラック・レール構造
の正面図。 第11図は同じものの縦断面図。 1・・・・・・フレーム 2・・・・・・エンジン 3・・・・・・燃料タンク 4・・・・・・セルモータ 5・・・・・・注油タンク 6・・・・・・遠心クラッチ 7・・・・・・Vベルト 8・・・・・・Vプーリ 9・・・・・・ミッション切換レバー 10・・・・・・停発進レバー 11・・・・・・バッテリーカバー 12・・・・・・連結用自在金具 13・・・・・・定速ブレーキ 14・・・・・・下ガイドローラ 15・・・・・・上車輪 16・・・・・・上車輪 17・・・・・・上ガイドローラ 18・・・・・・駆動ビニオン 20・・・・・・上レール 21・・・・・・下レール 22・・・・・・連結金具 23・・・・・・ラック 24・・・・・・枕バイブ 25・・・・・・枕 木 26・・・・・・ジャッキヘース 27・川・・コーチスクリュー 28・・・・・・ジヤツキハンドルストッパ29・・・
・・・停止ブレーキ 発 明 者 千 種 英 男
Claims (1)
- 0.1%〜1.7%の炭素を含む鋼材を歯切りしたラッ
クであつて、圧力角が25°で、ピッチ線から歯先まで
が0.7〜0.9モジュール、ピッチ線から歯底までが
0.875〜1.125モジュールであるラックを角形
断面のレールの側面に固着してある事を特徴とする単軌
条運搬車のラック構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080900A JP2649411B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 単軌条運搬車のラック構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080900A JP2649411B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 単軌条運搬車のラック構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258465A true JPH02258465A (ja) | 1990-10-19 |
| JP2649411B2 JP2649411B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=13731244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080900A Expired - Lifetime JP2649411B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 単軌条運搬車のラック構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649411B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07228244A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Monoreele Kogyo Kk | 軌条用運搬車のレール加熱装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53147007U (ja) * | 1977-04-25 | 1978-11-18 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1080900A patent/JP2649411B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53147007U (ja) * | 1977-04-25 | 1978-11-18 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07228244A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Monoreele Kogyo Kk | 軌条用運搬車のレール加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2649411B2 (ja) | 1997-09-03 |
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