JPH11235932A - トンネル内搬送車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速走行が可能でかつ変速機能を有するトン
ネル内搬送車両をコンパクトに構成する。 【解決手段】 ＨＳＴと、このＨＳＴの油圧ポンプを駆
動する電動モータとを備え、前記ＨＳＴの油圧モータの
出力を駆動輪に伝達するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
内でのセグメントの搬送等に使用されるトンネル内搬送
車両に関し、とくに、車輪を駆動するための動力系の構
成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内搬送車両の動力源として内燃
機関を使用すると、その排ガスがトンネル内の酸素を欠
乏させ、また、この排ガスに含まれた物質がトンネルの
内面に付着して該内面を汚すことになる。

【０００３】そこで、従来のトンネル内搬送車両におい
ては、その走行用の動力源として電動モータを使用し、
この電動モータによって車輪を直接駆動している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記電動モータを駆動
原とするトンネル内搬送車両には、以下のような欠点が
ある。

【０００５】ａ） バッテリーの容量が制限されるた
め、大きい出力を得ることができない。そこで、車輪と
して鉄輪を用い、レール上で走行させることになるが、
この場合、スリップのために最大登坂勾配が制限され
る。

【０００６】ｂ） また、自動運転時の変速の難かしさ
から、変速手段を有しておらず、そのため、最大速度が
制限される。

【０００７】ｃ） タイヤ式の走行輪を用いた搬送車両
も提案されており、これは２個の大型のＤＣ電動モータ
の出力をそれぞれ減速ギアを介して左、右の駆動輪に伝
達するように構成されている。この搬送車両は、スキッ
ドステアタイプ（左右の駆動輪の回転差を利用した操舵
の形式）のステアリングを行うので、良好なステアリン
グ性能は望めず、特に高速走行時のステアリングが困難
になる。また、構造上、サスペンション機構を設けにく
いので、該機構を省略するのが一般である。それ故、こ
の搬送車両は、タイヤ式の走行輪を用いているにもかか
わらずその最高走行速度が８ｋｍ／ｈ程度に制限され
る。

【０００８】本発明の課題は、かかる状況に鑑み、高速
走行が可能でかつ変速機能を有するトンネル内搬送車両
をコンパクトに構成することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】第１の
発明は、ＨＳＴと、このＨＳＴの油圧ポンプを駆動する
電動モータとを備え、前記ＨＳＴの油圧モータの出力を
駆動輪に伝達するようにしたことを特徴としている。

【００１０】この第１の発明によれば、変速機能を有し
たＨＳＴが電動モータと駆動輪との間に介在されるの
で、変速を容易に行うことができ、かつ、その変速によ
って高速走行が可能になる。

【００１１】また、定馬力制御が可能なＨＳＴを用いて
いるので、低速でのトルクを大きくとることができ、そ
の結果、最大登坂勾配が大きくなる。

【００１２】さらに、ポンプの最大吐出量を大きく設定
することにより、最大走行速度も大きくすることができ
る。

【００１３】さらにまた、、ポンプと油圧モータが配管
で接続されるので、それらの配置の自由度が高く、この
ため、車体の大きさが制限されるにもかかわらず（例え
ば、車幅１．８ｍ以下、ホイルベース２．６ｍ以下）、
十分な設計の自由度が得られる。

【００１４】第２の発明は、第１の発明において、前記
ＨＳＴは、前記油圧ポンプで並列運転される複数の油圧
モータを備え、該各油圧モータを各別な駆動輪に直結す
るようにしたことを特徴としている。

【００１５】この第２の発明によれば、デファレンシャ
ル装置およびこのデファレンシャル装置より駆動輪に動
力を伝達する等速ジョイントが不要になるので、構成の
簡素化およびコンパクト化を図れ、かつ、サスペンショ
ン機構の装着も容易になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係るトンネル内搬送車両
は、図１にその一実施形態を示すように、タイヤ式の従
動輪である前車輪１、１および駆動輪である後車輪２，
２、電動モータ３、この電動モーター３で駆動される可
変容量型油圧ポンプ４、この油圧ポンプ４の吐出油で駆
動される油圧モータ５、および、この油圧モータ５の出
力を等速ジョイント６，６を介して後車輪２，２に伝達
するディファレンシャル装置７を備えている。

【００１７】油圧ポンプ４と油圧モータ５は、いわゆる
ＨＳＴ（ハイドロ スタティックトランスミッション）
を構成している。

【００１８】周知のように、このＨＳＴは、油圧ポンプ
４から吐出された油を油圧モータ５を介して油圧ポンプ
４に戻す閉回路をもち、ポンプ４の斜板傾転角を制御す
ることによりモータの回転数を連続的に変化させること
ができる。つまり、無段変速を実現することができる。
また、ポンプ４の斜板傾転角をプラス側とマイナス側に
設定することができるので、逆転動作も可能である。

【００１９】このトンネル内搬送車両において、電動モ
ータ３によって油圧ポンプ４が駆動されると、該ポンプ
４の吐出油によって油圧モータ５が回転される。そし
て、この油圧モータ５の出力軸の回転がディファレンシ
ャル装置７および等速ジョイント６，６を介して後車輪
２，２に伝達され、これによって、この搬送車両が走行
する。

【００２０】油圧ポンプ４は、図示していない斜板駆動
用アクチュエータを備え、自動運転中における車速変更
はこの斜板駆動用アクチュエータによってポンプ４の斜
板傾転角を制御することにより実行される。

【００２１】なお、この搬送車両においては、ポンプ４
とモータ５が、配管８によって接続される。

【００２２】図２は、本発明に係るトンネル内搬送車両
の他の実施形態を示している。この搬送車両では、２つ
の油圧モータ９，９を用い、これらを上記後車輪２，２
に直結している。

【００２３】上記油圧モータ９，９は、配管１０を介し
て油圧ポンプ４に並列接続されており、該ポンプ４と共
にＨＳＴを構成している。

【００２４】この搬送車両は、油圧ポンプによる各モー
タ９，９の同時並列運転によって走行し、その際、前車
輪１が操舵されると、各モータ９，９が回転数の差を伴
いながら、つまり、ディファレンシャル動作しながら車
両が旋回する。

【００２５】なお、図２に示した構成の車両の場合、最
大登坂勾配１００／１０００，最大速度２０ｋｍ／ｈを
達成することができる。

【００２６】上記各実施形態に係る搬送車両によれば、
ＨＳＴを等馬力制御させることにより低速でのトルクを
大きくとることができ、その結果、最大登坂勾配が大き
くなる。

【００２７】また、ＨＳＴの変速機能を生かして高速走
行することができ、油圧ポンプ４の最大吐出量を大きく
設定することにより、最大走行速度をより大きくするこ
とができる。

【００２８】また、油圧ポンプ４と油圧モータ５または
油圧モータ９、９が配管で接続されるため、それらの配
置の自由度が高く、これは、設計の自由度を増す上で有
利となる。

【００２９】上記搬送車両は、例えば、シールドトンネ
ルにおけるセグメントの搬送に使用されるが、その場
合、図３に示すようなガイドレール１１によってガイド
されながら走行する。

【００３０】この図３に示す進路検出機構１２は、車体
の前部下方にブラケット１３を介して取付けてあり、セ
ンサユニット１４と、このセンサユニット１４から延び
るアーム１５と、該アーム１５の先端に設けられた接触
子１６とを備えている。

【００３１】センサユニット１４は、車体の前後軸回り
に回動可能なスイベルブラケット１４ａと、このスイベ
ルブラケット１４ａに支持されて、車体の左右軸回りに
回動可能なチルトブラケット１４ｂとを有する。そし
て、前記アーム１５は、その基端部が支軸１５ａを介し
てチルトブラケット１４ｂに枢着されており、該支軸１
５ａを中心として左右方向に揺動自在である。

【００３２】上記チルトブラケット１４ｂには、支軸１
５ａの回転角を検出するセンサ１７が取り付けられてい
る。

【００３３】一方、上記接触子１６は、上記構成のセン
サユニット１４とアーム１５とを介して支持されている
ので、ガイドレール１１に倣って移動することができ
る。

【００３４】図４は、ステアリング機構を示している。
このステアリング機構は、各前車輪１に対応して設けた
操舵用シリンダ１８、これらの操舵用シリンダ１８に圧
油を供給する電磁制御弁１９、油圧ポンプ２０、および
前車輪１の実操舵角を検出するセンサ２１を備えてい
る。

【００３５】なお、前車輪１，１は、図示していないタ
イロッドを介して連結してあるので互いに連動する。

【００３６】車両が走行すると、接触子１６がガイドレ
ール１１に倣って移動し、その結果、該ガイドレール１
１に対する車両の変位がセンサ１７によって検出され
る。そこで、操舵制御部２２は、前記センサ１７の出力
に基づいて、上記変位を補正する目標操舵角を演算し、
この目標操舵角と上記センサ２１で検出される実操舵角
の偏差がなくなるように上記電磁制御弁１９を制御す
る。

【００３７】かくして、車両は上記ガイドレール１１に
倣って、つまり、該ガイドレール１１により規定された
所定の走行経路に沿って走行することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル内搬送車両の実施形態を
概念的に示した平面図。

【図２】本発明の他の実施形態を概念的に示した平面
図。

【図３】進路検出機構を示した斜視外観図。

【図４】ステアリング機構の構成図。

【符号の説明】

１ 前車輪 ２ 後車輪 ３ 電動モータ ４ 油圧ポンプ ５ 油圧モータ ７ デファレンシャル装置 ９，９ 油圧モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 57/024 Ｆ１６Ｈ 39/02 Ｆ１６Ｈ 39/02 Ｂ６０Ｋ 1/00 // Ｂ６０Ｋ 1/00 7/00 7/00 Ｂ６２Ｄ 57/02 Ｊ 6/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 8/00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＨＳＴと、このＨＳＴの油圧ポンプを駆
   動する電動モータとを備え、前記ＨＳＴの油圧モータの
   出力を駆動輪に伝達するようにしたことを特徴とするト
   ンネル内搬送車両。
2. 【請求項２】 前記ＨＳＴは、前記油圧ポンプで並列運
   転される複数の油圧モータを備え、該各油圧モータを各
   別な駆動輪に直結するようにしたことを特徴とする請求
   項１に記載のトンネル内搬送車両。