JPS6220942B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6220942B2 JPS6220942B2 JP10504080A JP10504080A JPS6220942B2 JP S6220942 B2 JPS6220942 B2 JP S6220942B2 JP 10504080 A JP10504080 A JP 10504080A JP 10504080 A JP10504080 A JP 10504080A JP S6220942 B2 JPS6220942 B2 JP S6220942B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- rail
- synchronization
- wheel
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はラツク式鉄道車両に係り、特に、ラツ
クレールに進入する際のラツクホイールの衝撃を
緩和させるためのラツクホイール同期装置に関す
る。
クレールに進入する際のラツクホイールの衝撃を
緩和させるためのラツクホイール同期装置に関す
る。
ラツク式鉄道車両はラツクレールの敷設されて
いる急勾配区間とラツクレールの敷設されていな
い平坦区間の両方を走行するが、この車両がある
速度Ｖでラツクレール部分に進入する時、ラツク
ホイールを予め車速Ｖに相当する同期速度に回転
させておかなければ、ラツクホイールはラツクレ
ールに噛み合つたときにいきなり、車速Ｖに相当
する速度、即ち、θ〓＝Ｖ／Ｒ（Ｒ：ラツクホイールの ピツチ円半径）なる回転角速度で回転を始めるの
で、ラツクホイール及びその駆動系統に過大な衝
撃力を発生せしめる結果となる。
いる急勾配区間とラツクレールの敷設されていな
い平坦区間の両方を走行するが、この車両がある
速度Ｖでラツクレール部分に進入する時、ラツク
ホイールを予め車速Ｖに相当する同期速度に回転
させておかなければ、ラツクホイールはラツクレ
ールに噛み合つたときにいきなり、車速Ｖに相当
する速度、即ち、θ〓＝Ｖ／Ｒ（Ｒ：ラツクホイールの ピツチ円半径）なる回転角速度で回転を始めるの
で、ラツクホイール及びその駆動系統に過大な衝
撃力を発生せしめる結果となる。
従来この衝撃力を緩和させる手段として、電気
的にラツクホイールを同期運転させる方式がとら
れている。即ち、車両の進入速度Ｖを検出し、こ
の速度Ｖに相当する回転角速度θ〓でラツクホイー
ルが回転するようにラツクホイールの駆動モータ
に微弱電流を流してラツクホイールを同期運転す
る方式である。しかしながら、この方式では、同
期運転でモータを予め空転させるときは非常に回
転抵抗が小さく、定格電流数百アンペアの電動モ
ータを数十アンペアの電流で回転をコントロール
しなければならず電動モータの製作精度の影響を
大きく受ける等の欠点がある。従つて、この方式
で精度よく同期運転を行なうことは困難であり、
実際には進入速度Ｖに対して±20％程度の範囲内
におさえる程度の同期運転が行なわれており、ま
たラツクレールの車両進入部分にはラツクレール
をばねにより弾性的に支持された浮上式ラツクレ
ールを用いて進入時の衝撃を緩和させる方式がと
られていた。
的にラツクホイールを同期運転させる方式がとら
れている。即ち、車両の進入速度Ｖを検出し、こ
の速度Ｖに相当する回転角速度θ〓でラツクホイー
ルが回転するようにラツクホイールの駆動モータ
に微弱電流を流してラツクホイールを同期運転す
る方式である。しかしながら、この方式では、同
期運転でモータを予め空転させるときは非常に回
転抵抗が小さく、定格電流数百アンペアの電動モ
ータを数十アンペアの電流で回転をコントロール
しなければならず電動モータの製作精度の影響を
大きく受ける等の欠点がある。従つて、この方式
で精度よく同期運転を行なうことは困難であり、
実際には進入速度Ｖに対して±20％程度の範囲内
におさえる程度の同期運転が行なわれており、ま
たラツクレールの車両進入部分にはラツクレール
をばねにより弾性的に支持された浮上式ラツクレ
ールを用いて進入時の衝撃を緩和させる方式がと
られていた。
また、その他の手段として機械的に車輪とラツ
クホイールの回転をつないで同期運転させる方式
があるが、この方式では車輪の径は摩耗等によつ
て多少変化するので、両者の速度に差を生じ、車
輪とラツクホイールの接続部に過大な捩りトルク
が伝達される危険がある。従つて、この場合にそ
なえてこの機械的な接続部分に過大な捩りトルク
が発生した場合にそれを逃げる機構を設ける必要
があり接続部分が複雑化する欠点がある。
クホイールの回転をつないで同期運転させる方式
があるが、この方式では車輪の径は摩耗等によつ
て多少変化するので、両者の速度に差を生じ、車
輪とラツクホイールの接続部に過大な捩りトルク
が伝達される危険がある。従つて、この場合にそ
なえてこの機械的な接続部分に過大な捩りトルク
が発生した場合にそれを逃げる機構を設ける必要
があり接続部分が複雑化する欠点がある。
本発明の目的は、上述の欠点を解消すべく簡単
な構造で精度良く同期運転を行なうことができる
同期装置を提供するにある。
な構造で精度良く同期運転を行なうことができる
同期装置を提供するにある。
本発明はこの目的を達成するために、ラツクホ
イールと同一軸にこのラツクホイールとほゞ同じ
ピツチ円径を有する回転体を設け、かつ前記ラツ
クレールの入口側に前記回転体と接触し、この回
転体を摩擦により回転させる同期用レールを設け
たラツク式鉄道車両用同期装置を提供するにあ
る。
イールと同一軸にこのラツクホイールとほゞ同じ
ピツチ円径を有する回転体を設け、かつ前記ラツ
クレールの入口側に前記回転体と接触し、この回
転体を摩擦により回転させる同期用レールを設け
たラツク式鉄道車両用同期装置を提供するにあ
る。
以下、本発明の一実施例を図面に沿つて詳細に
説明する。
説明する。
平坦区間においてラツク式車両１は、第１図に
示すように車輪１１により普通のレール１２上を
走行しており、車輪１１と同様に台車１３に支持
されたラツクホイール２は回転していない状態に
おかれている。この状態からラツク式車両１がラ
ツクレール３に進入するときラツクホイールが車
両の速度と同期するわけであるが、このときの状
態を第２〜５図より説明する。
示すように車輪１１により普通のレール１２上を
走行しており、車輪１１と同様に台車１３に支持
されたラツクホイール２は回転していない状態に
おかれている。この状態からラツク式車両１がラ
ツクレール３に進入するときラツクホイールが車
両の速度と同期するわけであるが、このときの状
態を第２〜５図より説明する。
第２図において、ラツクホイール２が正確に同
期運転されているなら、ピツチ円径上の中心Ｏ点
の真下に位置するＰ点は、地上側に対して相対速
度をもたなくなる。即ち、Ｖ＝Ｒθ〓でラツクホイ
ールが回転しているなら、Ｐ点の速度ＶP＝Ｖ−
Ｒθ〓＝０となる。このことに着目して第３図に示
すようにラツクホイール軸１０と同軸となるよう
に同期用円板８を配置する。通常ラツクホイール
の横にはブレーキドラム９を配置するのが普通で
あるからこの同期用円板は、このブレーキドラム
９のつば部を持ち上げて第３図の同期円板８のよ
うに設けるとその構造上有利になる。
期運転されているなら、ピツチ円径上の中心Ｏ点
の真下に位置するＰ点は、地上側に対して相対速
度をもたなくなる。即ち、Ｖ＝Ｒθ〓でラツクホイ
ールが回転しているなら、Ｐ点の速度ＶP＝Ｖ−
Ｒθ〓＝０となる。このことに着目して第３図に示
すようにラツクホイール軸１０と同軸となるよう
に同期用円板８を配置する。通常ラツクホイール
の横にはブレーキドラム９を配置するのが普通で
あるからこの同期用円板は、このブレーキドラム
９のつば部を持ち上げて第３図の同期円板８のよ
うに設けるとその構造上有利になる。
第２図において、ラツクレール３の車両の進入
方向入口側に支持ばね５により上下方向弾性的に
支持された浮上ラツクレール４を設置している
が、さらに、このラツクレール４の入口側に第４
図ロに示すように前記同期用円板８と接触する同
期レール６を配置し、これを同期用レール支持ば
ね７で支持してラツクホイール軸１０が多少上下
に変動しても常に必要な力で接触するようにして
おく。
方向入口側に支持ばね５により上下方向弾性的に
支持された浮上ラツクレール４を設置している
が、さらに、このラツクレール４の入口側に第４
図ロに示すように前記同期用円板８と接触する同
期レール６を配置し、これを同期用レール支持ば
ね７で支持してラツクホイール軸１０が多少上下
に変動しても常に必要な力で接触するようにして
おく。
ラツク式車両１がラツクレール区間に進入する
ときには、先ず、同期用円板８が同期用レール６
と接触し、この間に摩擦力Ｆがラツクホイール２
を同期速度相当のθ〓で回転させる方向に働き、正
確にラツクホイール２を同期速度にさせたのち、
ラツクホイール２は本来のラツクレール３および
浮上ラツクレール４に噛み合うことになる。この
同期のための同期用レール６の有効長さＬは、第
５図において、同期用レール６に入る前のラツク
ホイール軸の回転角速度を０とし、同期後のそれ
をθ〓とし、ラツクホイール軸の慣性モーメントを
Ｉとすると、この間にラツクホイール軸の運動エ
ネルギＥは、 Ｅ＝１／２Ｉθ〓２ ……(1) となる。この運動エネルギＥに相当するエネルギ
を同期用円板８と同期用レール６の接触による摩
擦力Ｆで発生させれば良いので、次の下等式が成
立する。
ときには、先ず、同期用円板８が同期用レール６
と接触し、この間に摩擦力Ｆがラツクホイール２
を同期速度相当のθ〓で回転させる方向に働き、正
確にラツクホイール２を同期速度にさせたのち、
ラツクホイール２は本来のラツクレール３および
浮上ラツクレール４に噛み合うことになる。この
同期のための同期用レール６の有効長さＬは、第
５図において、同期用レール６に入る前のラツク
ホイール軸の回転角速度を０とし、同期後のそれ
をθ〓とし、ラツクホイール軸の慣性モーメントを
Ｉとすると、この間にラツクホイール軸の運動エ
ネルギＥは、 Ｅ＝１／２Ｉθ〓２ ……(1) となる。この運動エネルギＥに相当するエネルギ
を同期用円板８と同期用レール６の接触による摩
擦力Ｆで発生させれば良いので、次の下等式が成
立する。
Ｅ＝１／２Ｉθ〓＜FL ……(2)
ここで、摩擦力Ｆは接触力Ｗとこの部分の摩擦
係数μとの間に Ｆ＝μＷ ……(3) という関係にあるので、(1)，(2)，(3)式をまとめて Ｌ＝Ｉθ２／２μＷ なる関係を満足するように長さを決めれば、ラツ
クホイール２を正しく同期させることが可能とな
る。
係数μとの間に Ｆ＝μＷ ……(3) という関係にあるので、(1)，(2)，(3)式をまとめて Ｌ＝Ｉθ２／２μＷ なる関係を満足するように長さを決めれば、ラツ
クホイール２を正しく同期させることが可能とな
る。
このように本発明の一実施例によれば、複雑な
同期システムを車両側に配置することなく、確実
に正確なラツクホイールの同期回転が得られる効
果がある。
同期システムを車両側に配置することなく、確実
に正確なラツクホイールの同期回転が得られる効
果がある。
次に同期用レールの取付状態を第６，７図によ
り説明する。支持ばね７により上下方向に弾性的
に支持された同期用レール６は、同期用レールガ
イド１２によつて左右から支えられ、また、これ
ら左右のガイド１２はボルト１４を介してベース
板１３に支えられ、さらに、このベース板１３は
ボルト１６を介して枕木１５に支えられている。
このような同期用レールの取付状態において、支
持ばね７は予圧縮をあたえられており、第８図の
同期レールの下方への変位量δと押付け力ｗの線
図に示されるように、w0なる初期押付け力を与
えられており、この初期押付け力w0は必要な接
触力Ｗと同じかまたは少し大きめにセツトしてい
る。同期用レール６の上面は、車両側の同期用円
板８の高さ方向の取付誤差、摩耗代、及び同期用
レール６の取付誤差等を考慮して車両側の同期用
円板の標準下面高さ１８より上側にΔ１なる寸法
をとつて取付ける。またこの同期用レール６の両
端は傾斜部１７をもつており、この傾斜部１７の
下側は車両側の同期用円板８の取付誤差、車輪１
１の摩耗代、及び同期用レール６の取付誤差等を
考慮して車両側の同期用円板８の標準下面高さ１
８より下側にΔ２なる寸法のところまでくるよう
にしている。この傾斜部１７の勾配はなだらかな
方が望ましく、約1/10以下の勾配とする。この勾
配が急になるとこの勾配部分が同期用円板８に接
触した時に一時的に接触力Ｗが大きくなり、摩擦
力Ｆが増大して、ラツクホイール軸１０およびこ
の駆動系統に大きな衝撃荷重を発生させる原因に
もなる。
り説明する。支持ばね７により上下方向に弾性的
に支持された同期用レール６は、同期用レールガ
イド１２によつて左右から支えられ、また、これ
ら左右のガイド１２はボルト１４を介してベース
板１３に支えられ、さらに、このベース板１３は
ボルト１６を介して枕木１５に支えられている。
このような同期用レールの取付状態において、支
持ばね７は予圧縮をあたえられており、第８図の
同期レールの下方への変位量δと押付け力ｗの線
図に示されるように、w0なる初期押付け力を与
えられており、この初期押付け力w0は必要な接
触力Ｗと同じかまたは少し大きめにセツトしてい
る。同期用レール６の上面は、車両側の同期用円
板８の高さ方向の取付誤差、摩耗代、及び同期用
レール６の取付誤差等を考慮して車両側の同期用
円板の標準下面高さ１８より上側にΔ１なる寸法
をとつて取付ける。またこの同期用レール６の両
端は傾斜部１７をもつており、この傾斜部１７の
下側は車両側の同期用円板８の取付誤差、車輪１
１の摩耗代、及び同期用レール６の取付誤差等を
考慮して車両側の同期用円板８の標準下面高さ１
８より下側にΔ２なる寸法のところまでくるよう
にしている。この傾斜部１７の勾配はなだらかな
方が望ましく、約1/10以下の勾配とする。この勾
配が急になるとこの勾配部分が同期用円板８に接
触した時に一時的に接触力Ｗが大きくなり、摩擦
力Ｆが増大して、ラツクホイール軸１０およびこ
の駆動系統に大きな衝撃荷重を発生させる原因に
もなる。
本発明による同期装置としての同期用レール６
の長さはせいぜい数ｍのオーダーであるので、こ
のレール及びこれと接触する同期用円板８の摩耗
は普通あまり大きくはならない。しかし頻繁にラ
ツクレール区間に出入するような運転がおこなわ
れる所では、この摩耗に対する考慮が必要となる
場合がある。その場合には、同期用レール６側に
は上面にライニングを取付け、このライニングを
ボルト付けまたは部分的な溶接によつて取替え可
能な構造としておく、また、同期用円板８側も同
様にレールと接触する部分にライニングをボルト
付けまたは溶接によつて取替え可能な構造にして
おくことが有効である。
の長さはせいぜい数ｍのオーダーであるので、こ
のレール及びこれと接触する同期用円板８の摩耗
は普通あまり大きくはならない。しかし頻繁にラ
ツクレール区間に出入するような運転がおこなわ
れる所では、この摩耗に対する考慮が必要となる
場合がある。その場合には、同期用レール６側に
は上面にライニングを取付け、このライニングを
ボルト付けまたは部分的な溶接によつて取替え可
能な構造としておく、また、同期用円板８側も同
様にレールと接触する部分にライニングをボルト
付けまたは溶接によつて取替え可能な構造にして
おくことが有効である。
以上述べた通り、本発明によれば、簡単な構造
で確実にラツクホイールの同期運転を行なうこと
ができる効果がある。
で確実にラツクホイールの同期運転を行なうこと
ができる効果がある。
第１図は本発明の対象となるラツク式鉄道の概
観図、第２図はラツク区間の入口側を示す概略側
面図、第３図は本発明の一実施例になるラツクホ
イールの正面図、第４図イ，ロは、本発明の一実
施例になるラツクホイールとラツクレールの噛み
合い状態を示す側面図及びこの側面図のＡ矢視
図、第５図は本発明の効果を理論的に説明するた
めの同期用円板と同期用レールの接触状態を示す
側面図、第６図は本発明の一実施例になる同期用
レールの取付状態を示す側面図、第７図は第６図
のＢ〜Ｂ断面図、第８図は本発明の一実施例にな
る同期用レールの変位量と押付け力の関係を示す
線図である。 １……ラツク式車両、２……ラツクホイール、
３……ラツクレール、４……浮上ラツクレール、
６……同期用レール、７……同期用レール支持ば
ね、８……同期用円板、１０……ラツクホイール
軸。
観図、第２図はラツク区間の入口側を示す概略側
面図、第３図は本発明の一実施例になるラツクホ
イールの正面図、第４図イ，ロは、本発明の一実
施例になるラツクホイールとラツクレールの噛み
合い状態を示す側面図及びこの側面図のＡ矢視
図、第５図は本発明の効果を理論的に説明するた
めの同期用円板と同期用レールの接触状態を示す
側面図、第６図は本発明の一実施例になる同期用
レールの取付状態を示す側面図、第７図は第６図
のＢ〜Ｂ断面図、第８図は本発明の一実施例にな
る同期用レールの変位量と押付け力の関係を示す
線図である。 １……ラツク式車両、２……ラツクホイール、
３……ラツクレール、４……浮上ラツクレール、
６……同期用レール、７……同期用レール支持ば
ね、８……同期用円板、１０……ラツクホイール
軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 車両にラツクホイールを設け、このラツクホ
イールを駆動回転し、地上に敷設されたラツクレ
ールと噛み合わせて急勾配の坂道を昇降するラツ
ク式鉄道車両において、前記ラツクホイールと同
一軸にこのラツクホイールとほぼ同じピツチ円径
を有する回転体を設け、かつ前記ラツクレールの
入口側に前記回転体と接触し、この回転体を摩擦
により回転させる同期用レールを設けたことを特
徴とするラツク式鉄道車両用同期装置。 ２ 前記同期レールを上下方向に弾性的に支持し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ラツク式鉄道車両用同期装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10504080A JPS5730659A (en) | 1980-08-01 | 1980-08-01 | Synchronous device for rack type railway rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10504080A JPS5730659A (en) | 1980-08-01 | 1980-08-01 | Synchronous device for rack type railway rolling stock |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5730659A JPS5730659A (en) | 1982-02-18 |
| JPS6220942B2 true JPS6220942B2 (ja) | 1987-05-09 |
Family
ID=14396885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10504080A Granted JPS5730659A (en) | 1980-08-01 | 1980-08-01 | Synchronous device for rack type railway rolling stock |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5730659A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920766A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | 財団法人機械システム振興協会 | 車両の傾斜地走行機構 |
| JPS6416463A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nippon Kokan Kk | Constinuous personnel transport device |
| JPH0719943Y2 (ja) * | 1988-05-07 | 1995-05-10 | 泉陽興業株式会社 | 車両用登坂装置 |
| JPH0331108A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-08 | Ulvac Japan Ltd | 搬送機構 |
| CN113047093B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-06-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种纵向可移动式入齿过渡装置 |
-
1980
- 1980-08-01 JP JP10504080A patent/JPS5730659A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5730659A (en) | 1982-02-18 |
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