貨物列車
【課題】貨物列車に積載時の鉄道列車の安定化を図る。
【解決手段】所定軌道を走行する複数の鉄道車両２１０を連結した状態のまま搭載する列車搭載部１２０を備え、所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車２００において、列車搭載部に鉄道車両の車輪２３１をガイドするレール１２３を有し、搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器２４０と連結可能な連結器１０３を備えている。
【解決手段】所定軌道を走行する複数の鉄道車両２１０を連結した状態のまま搭載する列車搭載部１２０を備え、所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車２００において、列車搭載部に鉄道車両の車輪２３１をガイドするレール１２３を有し、搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器２４０と連結可能な連結器１０３を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道列車とそれを搭載して走行する貨物列車に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、軌間寸法の異なる線路区間（以下「異軌間軌道」という）において列車を連続的に移動させるための技術が種々提案されている。その一つとして、所定軌道を走行する複数の鉄道車両からなる鉄道列車を積載する、当該鉄道列車よりも広い軌間の軌道を走行可能な貨物列車（連結された複数の貨物車両）を使用して、広い軌間の線路区間は鉄道列車を積載した貨物列車で走行し、狭い軌間の線路区間では積載されていた鉄道列車で走行する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術において、鉄道列車を貨物列車に積載する場合に、鉄道車両を一台ずつ貨物列車に格納する作業を行っていては、煩雑に過ぎ、その積載作業には多大な作業負担と時間が必要となってしまう。そこで、連結された複数の貨物車両の一端側から連結された鉄道車両が乗り入れて他端側まで移動することで積載することが効率的である。そのため、貨物車両の鉄道車両の載置部には、鉄道列車が移動するための一対のレールが設けられており、鉄道列車が連結されたまま移動することが可能とされている。
しかしながら、レールに沿って移動を行う構造とした場合、積載時にもレールに沿った挙動が生じやすく、貨物列車の走行中における非常ブレーキや加減速による速度変化により積載された鉄道列車が不安定となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、鉄道列車を積載した貨物列車の走行時の安定化を図ることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、所定軌道を走行する複数の鉄道車両を連結した状態のまま搭載する列車搭載部を備え、前記所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車において、前記列車搭載部に前記鉄道車両の車輪をガイドするレールを有し、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記貨物列車は、前記各鉄道車両を搭載する複数の貨物車両と、連結された前記各貨物車両の端部に連結されて移動力を付与する機関車とから構成され、前記機関車の車両接続側の端部に、前記貨物車両と連結される第一の連結器と、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器としての第二の連結器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記機関車の車両接続側の端部に、前記搭載された鉄道車両の端部に設けられた、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホースに接続するための供給用エアーホースを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記列車搭載部に前記鉄道列車の車輪を固定する一又は複数の車輪保持機構を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパと、当該ストッパを退避位置から嵌合位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪に渦電流を発生させて制動力を得る過電流ブレーキであることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪を挟持する一対のストッパと、当該ストッパを退避位置から挟持位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明は、搭載された連結状態の鉄道車両の前端部の連結器を利用して貨物列車側に設けられた連結器と連結することにより複数の鉄道車両の移動を制止し、貨物列車が走行中でも効果的に鉄道車両を保持することが可能となる。
また、鉄道車両側の鉄道車両用の連結器に連結可能な連結器にて鉄道車両の固定を行うので、鉄道車両の既存の連結器をそのまま利用することができ、搭載のための改造等の手間や費用を低減することが可能となる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、貨物列車の機関車の車両連結側端部に第一及び第二の連結器を設けたので、貨物車両に鉄道車両が搭載された状態において、機関車を貨物車両側に移動させることにより、機関車と貨物車両との連結と機関車と鉄道車両との連結を同時に行うことができ、搭載作業の迅速化を図ることが可能となる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、機関車の車両接続側の端部に、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するための供給用エアーホースを設けたので、搭載された鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を安定して維持することができ、貨物列車が走行中でもより効果的に鉄道車両を制止させることが可能となる。その際、搭載される個々の鉄道車両の機械式ブレーキを作動させる作業を不要とすることも可能となるので、搭載作業の手間や時間を低減することも可能となる。
また、鉄道車両の既存のエアーホースに接続するので、搭載される鉄道車両の改造を不要とし、実施の手間やコストの低減を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、レールに鉄道車両の車輪を保持する車輪保持機構を併設したので、貨物列車の加減速等による相対変位により生じる鉄道車両とレールとのすべりを抑制することができ、より効果的に鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパにて固定するので、車輪が前後に移動を行おうとすると、下部に位置するストッパが下方への押圧力を受けることとなり、当該押圧力でストッパ自体が固定され、効果的に前後移動が阻止され、簡易な構成でより効果的に鉄道車両とレールとのすべりを抑制し鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪を磁力で固定するので、動作を生じるアクチュエータ等を不要としつつ効果的に鉄道車両とレールとのすべりを抑制し鉄道車両の移動を制止することが可能となる。また、部材の動作を不要とすることで車輪保持機構の設置スペースを低減でき、設置スペースの確保が容易となる。また、非接触式のブレーキなので、保持する車輪及び機構自体の双方の耐久性の向上を図ることが可能である。
【００１９】
請求項７記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪を挟持するストッパにて摩擦力で固定するので、ストッパ側に車輪からの応力の付加などを低減でき、耐久性の高い車輪保持機構を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】異軌間軌道列車移動システムに利用される鉄道システムの要部側面図である。
【図２】鉄道車両を搭載した状態の貨物車両の正面図である。
【図３】車輪保持機構の平面図である。
【図４】車輪保持機構の正面図である。
【図５】車輪保持機構の側面図である。
【図６】車輪保持機構の固定ブロックの斜視図である。
【図７】異軌間軌道列車移動システムの要部平面図である。
【図８】図８（Ａ）は前側の機関車を貨物車両の列に接続する前の状態を示し、図８（Ｂ）は前側の機関車を貨物車両の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
【図９】図９（Ａ）は後側の機関車を貨物車両の列に接続する前の状態を示し、図９（Ｂ）は後側の機関車を貨物車両の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
【図１０】第二の例における車輪保持機構の平面図である。
【図１１】第二の例における車輪保持機構の正面図である。
【図１２】第二の例における車輪保持機構の側面図である。
【図１３】第三の例における車輪保持機構の平面図であり、図１３（Ａ）は車輪保持前の状態を示し、図１３（Ｂ）は車輪保持後の状態を示す。
【図１４】第三の例における車輪保持機構の正面図であり、図１４（Ａ）は車輪保持前の状態を示し、図１４（Ｂ）は車輪保持後の状態を示す。
【図１５】第三の例における車輪保持機構の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態の概要）
本実施形態は、狭軌（軌間寸法１０６７ｍｍの軌道）と標準軌（軌間寸法１４３５ｍｍの軌道）とから構成される線路区間（異軌間軌道）で列車を連続的に移動させる異軌間軌道列車移動システム１０００に用いられる鉄道システム５００について説明することとする。鉄道システム５００は、狭軌を走行する鉄道列車２００と、当該鉄道列車２００を積載して標準軌を走行する貨物列車１００（例えば、新幹線貨物列車）とから構成されている。
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。図１は発明の実施形態である貨物車両１１０を備える貨物列車１００を示す側面図、図２は一部を切り欠いた正面図である。
【００２２】
（鉄道列車）
鉄道列車２００は、複数の連結された鉄道車両２１０と機関車２０１（図７参照）とから構成されている。なお、鉄道列車２００の機関車２０１は、貨物列車１００への乗り入れ作業時に連結が切り離され、貨物列車１００の走行時には搭載されない。
各鉄道車両２１０は、ここでは一例として貨物２１１を積載する車両を例示している。かかる鉄道車両２１０は、図１及び図２に示すように、主として、貨物２１１が載置される車体２２０と、車体２２０の下側前端部近傍及び下側後端部近傍に設けられた台車２３０と、車体２２０の前端部と後端部のそれぞれに設けられた連結器２４０とから構成されている。
【００２３】
上記車体２２０は、ほぼ台枠のみから構成され、その上面が平坦に形成されて、貨物２１１の載置面となっている。
台車２３０は、左右の車輪２３１，２３１を支持する車軸２３２と、前後でそれぞれ車軸２３２を回転可能に支持する図示しない台車枠と、台車枠と車体２２０との間に設けられた図示しない緩衝装置（例えば空気バネ）と、図示しないブレーキ装置とを備えている。
連結器２４０は、車体２２０の前端部及び後端部から前方又は後方に延出装備されており、その基端部はゴム緩衝器などの緩衝器を介して車体２２０に支持されている。また、鉄道車両２１０には、並型自動連結器が装備されている。また、この連結器２４０には、図示しない電気ジャンパ連結器と各鉄道車両２１０が備える空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホース２４１（図８及び９参照）が併設されており、機関車２０１から各鉄道車両２１０までの間でのブレーキ圧の供給が可能となっている。
【００２４】
（貨物列車）
貨物列車１００は、複数の連結された貨物車両１１０と連結された複数の貨物車両１１０の前端と後端とにそれぞれ接続される機関車１０１とから構成されている。
かかる貨物車両１１０は、図１及び図２に示すように、鉄道車両２１０が載置される列車搭載部としての車体１２０と、車体１２０の下側前端部近傍、下側後端部近傍及び下側中間位置に設けられた三つの台車１３０と、車体１２０の前端部と後端部のそれぞれに設けられた連結器１４０と、各貨物車両１１０の間の鉄道列車２００の移動を可能とする図示しない渡りレール装置と、搭載された鉄道車両２１０の車輪を固定する車輪保持機構１５０とを備えている。
【００２５】
上記車体１２０は、台枠１２１と屋根及び側面をなす側構体１２２とからなり、内部を鉄道列車２００が走行可能とするように妻構体は形成されていない。
台枠１２１は、その上面が平坦であり、その中央部に車体全長に渡って狭軌の幅に合わせて二本のレールとしての凹状レール構造１２３が形成されている。
この凹状レール構造１２３は、台枠１２１の上面に対して車両進行方向の全長に渡って形成された断面矩形状の凹状部１２４と、平坦に形成された凹状部１２４の底面に固定装備されたレール体１２５とから構成されている。レール体１２５は、車体の全長に渡って形成され、その上面が鉄道車両２１０の車輪２３１の踏面に接触し、車輪２３１のフランジ部の外周を直接凹状部１２４の底面に接触させないようになっている。かかる凹状レール構造１２３により、車両搭載時における鉄道列車２００の走行の際に、各車輪２３１が凹状部１２４の左右の内部側面により脱輪などを生じないようにガイドされ、連結された貨物車両１１０の車体１２０上を円滑に移動することを可能としている。また、台枠１２１の上面に対して凹状に形成されているため、台枠１２１の上面にレールを設ける場合に比べて搭載時の鉄道車両２１０の高さを台枠１２１に対して低く抑えることができ、車体１２０の全高を低くすることを可能とし、容易に車両限界の範囲内に納めることを可能としている。
なお、台枠１２１の枕梁部分については、凹状レール構造１２３の凹状部１２４を形成する部材の高さを、搭載される鉄道車両２１０との干渉を生じない範囲でより高く形成しており、これにより強度の向上を図っている。
【００２６】
台車１３０は、左右の車輪１３１，１３１を支持する車軸１３２と、前後でそれぞれ車軸１３２を回転可能に支持する図示しない台車枠と、台車枠と車体１２０との間に設けられた図示しない緩衝装置（例えば空気バネ）と、図示しないブレーキ装置とを備えている。
貨物車両１１０の前端の連結器１４０から後端の連結器１４０までの全長と鉄道車両２１０の前端の連結器２４０から後端の連結器２４０までの全長とは、等しくなるように設計されており、車両の長手方向について、貨物車両１１０の前側と後側のそれぞれの台車１３０の位置と鉄道車両２１０の前側と後側のそれぞれの台車２３０の位置とが等しくなるように位置設定が行われている。従って、互いの前後の端部位置が丁度一致するように鉄道車両２１０を貨物車両１１０に積載することにより、前後方向について、互いの前側の台車１３０，２３０の中心位置と後側の台車１３０，２３０の中心位置とを一致させることが可能となっている。
【００２７】
図３は車輪保持機構１５０の平面図、図４は正面図、図５は側面図である。
図３に示すように、車体１２０の凹状部１２４において鉄道車両２１０の各車輪２３１の対応する位置において、車輪保持機構１５０が設けられている。この車輪保持機構１５０は、各車輪２３１に車輪の前後位置に設けられている。
各車輪保持機構１５０は、レール体１２５に対する車輪２３１の接地点Ｓの前側又は後側に介挿されて車輪２３１の転動を阻止するストッパとしての固定ブロック１５１と、固定ブロック１５１を車輪固定位置と退避位置とに切り替えるアクチュエータ１５２と、固定ブロック１５１の固定位置への移動時に車輪固定位置で制止させる規制レール１５３とを備えている。
【００２８】
固定ブロック１５１は、鉄道列車２００が貨物車両１１０に進入或いは退出するために走行時等の車輪２３１の固定を行わないときには車輪２３１の通過位置よりも外側の退避位置にあり（図３（Ａ）及び図４（Ａ）の位置）、車輪２３１の固定の際には、当該車輪２３１に向かって車軸２３２方向に沿って前進移動を行い、車輪２３１の接地点Ｓ（図５）の前側又は後側における車輪２３１の踏面とレール体１２５の上面との間に介挿されて車輪固定位置に到達するようになっている（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）の位置）。
図６は固定ブロック１５１の斜視図である。かかる固定ブロック１５１は、側面視断面形状が略くさび状であり、その上面が傾斜面１５１ａとなっている。車輪固定時には、その傾斜面１５１ａが車輪２３１の踏面に接触又は近接するように車輪２３１の下側に介挿される。これにより、車輪２３１が転動するためには固定ブロック１５１の傾斜面１５１ａを乗り越えなければならなくなり、結果として車輪２３１の転動が制止されるようになっている。
【００２９】
また、固定ブロック１５１の下部には、規制レール１５３との係合構造１５１ｂが形成されている。一方、規制レール１５３は、図４に示すように、正面視断面形状が逆さＬ字状となっており、レール体１２５の外側側面に密接して固定装備されている。そして、規制レール１５３の逆さＬ字における外側延出部が前進移動を行う固定ブロック１５１の係合構造１５１ｂに嵌合して固定ブロック１５１の前進移動を阻止して車輪固定位置に位置決めするようになっている。なお、固定ブロック１５１の係合構造１５１ｂは、鈎状に形成されており、規制レール１５３の逆さＬ字における外側延出部が鈎状の内側に進入した状態が嵌合するため、固定ブロック１５１は車輪固定位置において、上方への浮き上がりも生じないように固定される。なお、規制レール１５３は、一つの車輪２３１に対する前後の車輪保持機構１５０について共用されている。
【００３０】
アクチュエータ１５２は、固定ブロック１５１に対して進退移動を付与することが可能な如何なるアクチュエータを用いても良い。例えば、ソレノイド、エアシリンダ、油圧シリンダなどが使用される。そして、全ての車輪保持機構１５０のアクチュエータ１５２は、車体１２０内に設けられた図示しない制御系統及び貨物車両同士を連結する電気ジャンパ連結器を通じて機関車１０１の操縦席から固定ブロック１５１の前進後退移動に関する作動を制御することが可能となっている。
【００３１】
各アクチュエータ１５２及び固定ブロック１５１は、台枠１２１に設けられた長穴を介してボルト止めされており、車体前後方向について位置調節が可能となっている。これにより、車輪２３１の停止位置に正確に固定ブロック１５１を位置決めすることができると共に、車輪２３１の径が異なる鉄道車両２１０や車輪２３１の位置が異なる鉄道車両２１０についても有効に車輪の固定を行うことが可能となっている。
なお、車輪保持機構１５０は、前後一組として各車輪２３１ごとに一組の割合で設けられているが、より少ない組数、例えば、台車２３０ごとに一組、或いは鉄道車両２１０ごとに一組、さらには、所定数の鉄道車両２１０ごとに一組の割合で設けても良い。但し、個体数は多い方が鉄道車両２１０をより安定的に固定することができる。
【００３２】
渡り装置は、隣接する貨物車両１１０の間に設けられ、一方の貨物車両１１０の左右の凹状レール構造１２３から他方の貨物車両１１０の左右の凹状レール構造１２３にかけわたされるレール部を備え、各車両間の鉄道列車２００の走行を可能とするためのものである。具体的には、特開2008-273432号公報、特開2008-279888号公報、特開2008-307929号公報、特開2008-307931号公報に開示されている公知の渡りレール装置が搭載される。
【００３３】
（貨物列車の機関車）
貨物列車１００の前後の各機関車１０１は、牽引車両接続側の端部（貨物車両１１０と連結される端部）に、貨物車両１１０の連結器１４０と連結するための第一の連結器１０２と鉄道車両２１０の連結器２４０と連結するための第二の連結器１０３とを備えている。
貨物車両１１０と鉄道車両２１０はその全長が等しく、貨物車両１１０と同じ台数の鉄道車両２１０が搭載される。これにより、連結された貨物車両１１０と連結された鉄道車両２１０とはその全長が等しくなる。
このため、前側と後側の各機関車１０１の牽引車両接続側端部に、搭載される鉄道車両２１０の高さに対応するように第二の連結器１０３を設けることにより、フリーとなっている連結鉄道車両２１０の前端部と後端部のそれぞれの連結器２４０と連結することが可能である。なお、第二の連結器１０３は、鉄道車両２１０の連結器２４０と同じ形式の並型自動連結器が使用される。また、第一及び第二の連結器１０２，１０３はいずれも緩衝器を介して車体に支持されている。
【００３４】
（鉄道車両の搭載動作）
異軌間軌道列車移動システム１０００は、図７に示すように、標準軌の線路区間Ｗと狭軌の線路区間Ｎとの境界に、連結された貨物車両１１０に鉄道列車２００の乗り入れを行うためのトラバーサ１１００を配備している。
鉄道列車２００の乗り入れのために、狭軌の線路区間Ｎの線路は、標準軌の線路区間Ｗの線路に対して、貨物車両１１０が鉄道車両２１０を搭載する場合の高さと同じ分だけ高くなるように高低差が設けられている。そして、トラバーサ１１００は、前記高低差と等しい高低差を設けた第一と第二の搭載面１１０２，１１０３を有する可動ステージ１１０１を備えており、低い方の第一の搭載面１１０２には標準軌のレール１１０４が設けられ、高い方の第二の搭載面１１０３には狭軌のレール１１０５が設けられている。また、可動ステージ１１０１は、各レール１１０４，１１０５に直交する方向にスライド移動可能に設置され、当該スライド移動を行うための図示しない駆動源を備えている。これにより、各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に、可動ステージ１１０１上の標準軌のレール１１０４と狭軌のレール１１０５のいずれかを選択的に配置することが可能となっている。
【００３５】
図８（Ａ）は前側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続する前の状態を示し、図８（Ｂ）は前側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。また、図９（Ａ）は後側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続する前の状態を示し、図９（Ｂ）は後側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
図７〜図９により鉄道車両２１０の搭載動作を説明する。
まず、連結された貨物車両１１０に鉄道列車２００の乗り入れを行う際には、トラバーサ１１００の第一の搭載面１１０２の標準軌のレール１１０４が標準軌の線路区間Ｗの線路ｗと連結されるように可動ステージ１１０１の位置切り換え動作を行い（図７の可動ステージ１１０１を図示の状態から上方に移動させた状態）、標準軌の線路区間Ｗ側から貨物列車１００の機関車１０１が第一の搭載面１１０２上に進入する。なお、このとき進入する機関車１０１は貨物列車１００における後側の機関車１０１である。そして、最も機関車１０１側の貨物車両１１０をトラバーサ１１００に対してぎりぎりまで近接させる。
その後、機関車１０１と貨物車両１１０の相互の連結器を分離させて、トラバーサ１１００の第二の搭載面１１０３の狭軌のレール１１０５が各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に配置されるように位置切り換えを行う（図７の状態）。
かかる状態で、機関車２０１が最後部に接続された状態で鉄道列車２００が線路区間Ｎからトラバーサ１１００を介して貨物列車１１０の上面の凹状レール構造１２３内に進入する。最後尾の機関車２０１は、全ての鉄道車両２１０が貨物車両１１０に搭載されるまで走行を継続し、トラバーサ１１００の第二の搭載面１１０３上で走行を停止する。
【００３６】
次いで、貨物車両１１０の列の前端部（トラバーサ１１００とは逆側の端部）の前方で待機していた貨物列車１００の機関車１０１が貨物車両１１０に向かって後退移動を行い（図８（Ａ））、これにより、前側の機関車１０１の第一の連結器１０２が貨物車両１１０の連結器１４０に連結され、同時に、第二の連結器１０３が鉄道車両２１０の連結器２４０に連結される（図８（Ｂ））。
そして、鉄道車両２１０から機関車２０１が切り離され、トラバーサ１１００の第一の搭載面１１０２が各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に配置されるように位置切り換えを行う。さらに、第一の搭載面１１０２上に待機していた機関車１０１が貨物車両１１０に向かって移動を行い（図９（Ａ））、これにより、後側の機関車１０１の第一の連結器１０２が貨物車両１１０の連結器１４０に連結され、同時に、第二の連結器１０３が鉄道車両２１０の連結器２４０に連結される（図９（Ｂ））。
【００３７】
その後、機関車１０１の図示しない電気ジャンパ連結器と貨物車両１１０の電気ジャンパ連結器とが接続される。また、手作業により機関車１０１の供給用エアーホース１０５と鉄道車両２１０の連結器２４０に併設されたエアーホース２４１が手作業で連結される。鉄道車両２１０の空気ブレーキは、機関車２０１とのエアーホースの接続が切断されると、自動的に非常ブレーキの作動状態となるが、貨物列車２００に搭載されたときに、上述のように、エアーホース１０５を介して機関車１０１から鉄道車両２１０の空気溜めに機関車１０１から空気圧の供給を受けることができるようにすることにより、搭載の間の空気ブレーキの制動力の低下を抑止することができ、鉄道車両２１０のブレーキを安定的に作動させて保持させることにより前後動を生じないよう固定することが可能となる。また、機関車１０１の制御下となった各貨物車両１１０の車輪保持機構１５０のアクチュエータ１５２を作動させて、鉄道車両２１０の各車輪２３１の固定を行う。これにより、鉄道車両２１０の搭載動作が完了し、貨物列車１００は標準軌の線路区間Ｗ側に向かって走行可能となる。
【００３８】
（発明の実施形態の効果）
上記貨物列車１００は、搭載された連結状態の鉄道車両２１０の前端部及び後端部の連結器２４０を利用して貨物列車１００の機関車１０１に設けられた第二の連結器１０３と連結することにより複数の鉄道車両２１０の移動を制止し、貨物列車１００が走行中でも効果的に鉄道車両２１０を保持することが可能となる。
また、機関車１０１が鉄道車両２１０の連結器２４０と同型式の鉄道車両用の連結器である並型自動連結器を第二の連結器１０３としているので、鉄道車両２１０の既存の連結器２４０をそのまま鉄道車両２１０の固定に利用することができ、搭載のための改造等の手間や費用を低減することが可能となる。
【００３９】
また、貨物列車１００の機関車１０１には、牽引車両連結側端部に第一及び第二の連結器１０２，１０３を備えるので、貨物車両１１０に鉄道車両２１０が搭載された状態において、機関車１０１を貨物車両１１０側に移動させることにより、機関車１０１と貨物車両１１０との連結と機関車１０１と鉄道車両２１０との連結を同時に行うことができ、搭載作業の迅速化を図ることが可能となる。
【００４０】
また、貨物列車１００の機関車１０１の車両接続側の端部に、鉄道車両２１０の空気ブレーキの空気圧を供給するための供給用エアーホース１０５を設けたので、搭載された鉄道車両２１０の空気ブレーキの空気圧を安定して維持することができ、貨物列車１００が走行中でもより効果的に鉄道車両２１０を制止させることが可能となる。その際、搭載される個々の鉄道車両２１０の機械式ブレーキを作動させる作業を不要とすることも可能となるので、搭載作業の手間や時間を低減することも可能となる。
また、鉄道車両２１０の既存のエアーホース２４１に接続するので、搭載される鉄道車両２１０の改造を不要とし、実施の手間やコストの低減を図ることが可能となる。
【００４１】
さらに、貨物車両１１０は、凹状レール構造１２３に鉄道車両２１０の車輪２３１を保持する車輪保持機構１５０を併設したので、より効果的に鉄道車両２１０の移動を制止することができ、貨物列車１００の走行中でもより効果的に鉄道車両２１０を保持することが可能となる。特に、車輪保持機構１５０は鉄道車両２１０の車輪２３１の下部に嵌合する固定ブロック１５１にて固定するので、固定ブロック１５１の傾斜面１５１ａから車輪２３１の踏面から押圧力を受けることで固定ブロック１５１の前後方向の移動が阻止され、効果的に車輪２３１の前後移動を抑止し、簡易な構成でより効果的に鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００４２】
（車輪固定機構の第二の例）
車輪保持機構は、前述の例に限るものではない。例えば、渦電流ブレーキの原理を用いた車輪保持機構１５０Ａでも良い。図１０は車輪保持機構１５０Ａの平面図、図１１は正面図、図１２は側面図である。
図１０に示すように、台枠１２１の凹状部１２４の鉄道車両２１０の各車輪２３１に対応する位置には車輪保持機構１５０Ａが設けられている。この車輪保持機構１５０Ａは、各車輪２３１ごとに設けられている。
各車輪保持機構１５０Ａは、同一形状の二枚の鉄板１５１Ａ，１５１Ａと、これらの鉄板１５１Ａ，１５１Ａを対向させた状態で一体的に連結する鉄心１５２Ａと、鉄心に巻回されたコイル１５３Ａとを備えている。
各鉄板１５１Ａ，１５１Ａの互いの一端部は、車輪２３１のレール１５４に対する接地点付近の部分を車軸２３２方向から挟むように配置され、他端部は鉄心１５２Ａにより一体的に連結されている。そして、鉄心１５２Ａに設けられたコイル１５３Ａに通電が行われることにより、各鉄板１５１Ａ，１５１Ａの車輪２３１の下部を挟んで対向する部位に磁界を発生させることが可能となっている。鉄道車両２１０の車輪２３１は、各鉄板１５１Ａ，１５１Ａによる磁界を横切るように回転を行うと、車輪２３１に渦電流が発生し、結果として車輪２３１にブレーキ力が作用するしくみになっている。
この車輪保持機構１５０Ａも、コイル１５３Ａの通電の制御は、電気ジャンパ連結器を介して機関車１０１側から制御されるようになっている。
車輪保持機構１５０Ａは、車輪２３１を固定する際に動作を生じる部材を有していないので、当該車輪保持機構１５０Ａの設置スペースを台枠１２１に確保することが容易であり、生産性の向上を図ることが可能である。また、非接触式のブレーキなので車輪２３１等に摩耗を発生させず、車輪２３１及び機構自体の耐久性の向上を図ることが可能である。
【００４３】
（車輪固定機構の第三の例）
また、車輪保持機構は、挟持摩擦力を利用した車輪保持機構１５０Ｂでも良い。図１３は車輪保持機構１５０Ｂの平面図、図１４は正面図、図１５は側面図である。
図１３に示すように、台枠１２１の凹状部１２４の鉄道車両２１０の各車輪２３１に対応する位置には車輪保持機構１５０Ｂが設けられている。この車輪保持機構１５０Ｂは、各車輪２３１ごとに設けられている。
各車輪保持機構１５０Ｂは、車輪２３１を挟んで対向配置された摩擦係数の大きい素材からなる一対のストッパとしてのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂと、これらのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂを個別に保持し、車輪２３１から離れた退避位置から車輪２３１側に押圧するアクチュエータ１５２Ｂ、１５２Ｂとを備えている。
ブレーキパッド１５１Ｂは、矩形状のブロックであり、車体前後方向に沿うように配置され、通常はアクチュエータ１５２Ｂにより車輪２３１から離れて保持され（図１３（Ａ），図１４（Ａ））、車輪保持時には、車軸２３２の方向に沿って車輪２３１に向かって前進移動が付与される（図１３（Ｂ），図１４（Ｂ））。これにより、車輪２３１の下部を二つのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂで挟持すると共に挟持圧に基づく摩擦力により車輪２３１の回転が阻止される。
アクチュエータ１５２Ｂは、ブレーキパッド１５１Ｂに対して進退移動を付与することが可能な如何なるアクチュエータを用いても良い。例えば、ソレノイド、エアシリンダ、油圧シリンダなどが使用される。そして、全てのアクチュエータ１５２Ｂは、前述した電気ジャンパ連結器を通じて機関車１０１の操縦席からその作動が制御される。
車輪保持機構１５０Ｂは、ブレーキパッド１５１Ｂには車輪２３１からの押圧荷重などが付加されない構造なので、車輪２３１を効果的に保持すると共に車輪保持機構の耐久性の向上を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１００ 貨物列車
１０１ 機関車
１０２ 第一の連結器
１０３ 第二の連結器
１１０ 貨物車両
１２０ 車体（列車搭載部）
１２１ 台枠
１２３ 凹状レール構造（レール）
１４０ 連結器
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ 車輪保持機構
１５１ 固定ブロック（ストッパ）
１５１Ｂ ブレーキパッド（ストッパ）
１５２，１５２Ｂ アクチュエータ
２００ 鉄道列車
２０１ 機関車
２１０ 鉄道車両
２３１ 車輪
２４０ 連結器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道列車とそれを搭載して走行する貨物列車に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、軌間寸法の異なる線路区間（以下「異軌間軌道」という）において列車を連続的に移動させるための技術が種々提案されている。その一つとして、所定軌道を走行する複数の鉄道車両からなる鉄道列車を積載する、当該鉄道列車よりも広い軌間の軌道を走行可能な貨物列車（連結された複数の貨物車両）を使用して、広い軌間の線路区間は鉄道列車を積載した貨物列車で走行し、狭い軌間の線路区間では積載されていた鉄道列車で走行する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術において、鉄道列車を貨物列車に積載する場合に、鉄道車両を一台ずつ貨物列車に格納する作業を行っていては、煩雑に過ぎ、その積載作業には多大な作業負担と時間が必要となってしまう。そこで、連結された複数の貨物車両の一端側から連結された鉄道車両が乗り入れて他端側まで移動することで積載することが効率的である。そのため、貨物車両の鉄道車両の載置部には、鉄道列車が移動するための一対のレールが設けられており、鉄道列車が連結されたまま移動することが可能とされている。
しかしながら、レールに沿って移動を行う構造とした場合、積載時にもレールに沿った挙動が生じやすく、貨物列車の走行中における非常ブレーキや加減速による速度変化により積載された鉄道列車が不安定となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、鉄道列車を積載した貨物列車の走行時の安定化を図ることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、所定軌道を走行する複数の鉄道車両を連結した状態のまま搭載する列車搭載部を備え、前記所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車において、前記列車搭載部に前記鉄道車両の車輪をガイドするレールを有し、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記貨物列車は、前記各鉄道車両を搭載する複数の貨物車両と、連結された前記各貨物車両の端部に連結されて移動力を付与する機関車とから構成され、前記機関車の車両接続側の端部に、前記貨物車両と連結される第一の連結器と、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器としての第二の連結器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記機関車の車両接続側の端部に、前記搭載された鉄道車両の端部に設けられた、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホースに接続するための供給用エアーホースを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記列車搭載部に前記鉄道列車の車輪を固定する一又は複数の車輪保持機構を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパと、当該ストッパを退避位置から嵌合位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪に渦電流を発生させて制動力を得る過電流ブレーキであることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪を挟持する一対のストッパと、当該ストッパを退避位置から挟持位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明は、搭載された連結状態の鉄道車両の前端部の連結器を利用して貨物列車側に設けられた連結器と連結することにより複数の鉄道車両の移動を制止し、貨物列車が走行中でも効果的に鉄道車両を保持することが可能となる。
また、鉄道車両側の鉄道車両用の連結器に連結可能な連結器にて鉄道車両の固定を行うので、鉄道車両の既存の連結器をそのまま利用することができ、搭載のための改造等の手間や費用を低減することが可能となる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、貨物列車の機関車の車両連結側端部に第一及び第二の連結器を設けたので、貨物車両に鉄道車両が搭載された状態において、機関車を貨物車両側に移動させることにより、機関車と貨物車両との連結と機関車と鉄道車両との連結を同時に行うことができ、搭載作業の迅速化を図ることが可能となる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、機関車の車両接続側の端部に、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するための供給用エアーホースを設けたので、搭載された鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を安定して維持することができ、貨物列車が走行中でもより効果的に鉄道車両を制止させることが可能となる。その際、搭載される個々の鉄道車両の機械式ブレーキを作動させる作業を不要とすることも可能となるので、搭載作業の手間や時間を低減することも可能となる。
また、鉄道車両の既存のエアーホースに接続するので、搭載される鉄道車両の改造を不要とし、実施の手間やコストの低減を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、レールに鉄道車両の車輪を保持する車輪保持機構を併設したので、貨物列車の加減速等による相対変位により生じる鉄道車両とレールとのすべりを抑制することができ、より効果的に鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパにて固定するので、車輪が前後に移動を行おうとすると、下部に位置するストッパが下方への押圧力を受けることとなり、当該押圧力でストッパ自体が固定され、効果的に前後移動が阻止され、簡易な構成でより効果的に鉄道車両とレールとのすべりを抑制し鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪を磁力で固定するので、動作を生じるアクチュエータ等を不要としつつ効果的に鉄道車両とレールとのすべりを抑制し鉄道車両の移動を制止することが可能となる。また、部材の動作を不要とすることで車輪保持機構の設置スペースを低減でき、設置スペースの確保が容易となる。また、非接触式のブレーキなので、保持する車輪及び機構自体の双方の耐久性の向上を図ることが可能である。
【００１９】
請求項７記載の発明は、車輪保持機構が鉄道車両の車輪を挟持するストッパにて摩擦力で固定するので、ストッパ側に車輪からの応力の付加などを低減でき、耐久性の高い車輪保持機構を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】異軌間軌道列車移動システムに利用される鉄道システムの要部側面図である。
【図２】鉄道車両を搭載した状態の貨物車両の正面図である。
【図３】車輪保持機構の平面図である。
【図４】車輪保持機構の正面図である。
【図５】車輪保持機構の側面図である。
【図６】車輪保持機構の固定ブロックの斜視図である。
【図７】異軌間軌道列車移動システムの要部平面図である。
【図８】図８（Ａ）は前側の機関車を貨物車両の列に接続する前の状態を示し、図８（Ｂ）は前側の機関車を貨物車両の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
【図９】図９（Ａ）は後側の機関車を貨物車両の列に接続する前の状態を示し、図９（Ｂ）は後側の機関車を貨物車両の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
【図１０】第二の例における車輪保持機構の平面図である。
【図１１】第二の例における車輪保持機構の正面図である。
【図１２】第二の例における車輪保持機構の側面図である。
【図１３】第三の例における車輪保持機構の平面図であり、図１３（Ａ）は車輪保持前の状態を示し、図１３（Ｂ）は車輪保持後の状態を示す。
【図１４】第三の例における車輪保持機構の正面図であり、図１４（Ａ）は車輪保持前の状態を示し、図１４（Ｂ）は車輪保持後の状態を示す。
【図１５】第三の例における車輪保持機構の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態の概要）
本実施形態は、狭軌（軌間寸法１０６７ｍｍの軌道）と標準軌（軌間寸法１４３５ｍｍの軌道）とから構成される線路区間（異軌間軌道）で列車を連続的に移動させる異軌間軌道列車移動システム１０００に用いられる鉄道システム５００について説明することとする。鉄道システム５００は、狭軌を走行する鉄道列車２００と、当該鉄道列車２００を積載して標準軌を走行する貨物列車１００（例えば、新幹線貨物列車）とから構成されている。
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。図１は発明の実施形態である貨物車両１１０を備える貨物列車１００を示す側面図、図２は一部を切り欠いた正面図である。
【００２２】
（鉄道列車）
鉄道列車２００は、複数の連結された鉄道車両２１０と機関車２０１（図７参照）とから構成されている。なお、鉄道列車２００の機関車２０１は、貨物列車１００への乗り入れ作業時に連結が切り離され、貨物列車１００の走行時には搭載されない。
各鉄道車両２１０は、ここでは一例として貨物２１１を積載する車両を例示している。かかる鉄道車両２１０は、図１及び図２に示すように、主として、貨物２１１が載置される車体２２０と、車体２２０の下側前端部近傍及び下側後端部近傍に設けられた台車２３０と、車体２２０の前端部と後端部のそれぞれに設けられた連結器２４０とから構成されている。
【００２３】
上記車体２２０は、ほぼ台枠のみから構成され、その上面が平坦に形成されて、貨物２１１の載置面となっている。
台車２３０は、左右の車輪２３１，２３１を支持する車軸２３２と、前後でそれぞれ車軸２３２を回転可能に支持する図示しない台車枠と、台車枠と車体２２０との間に設けられた図示しない緩衝装置（例えば空気バネ）と、図示しないブレーキ装置とを備えている。
連結器２４０は、車体２２０の前端部及び後端部から前方又は後方に延出装備されており、その基端部はゴム緩衝器などの緩衝器を介して車体２２０に支持されている。また、鉄道車両２１０には、並型自動連結器が装備されている。また、この連結器２４０には、図示しない電気ジャンパ連結器と各鉄道車両２１０が備える空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホース２４１（図８及び９参照）が併設されており、機関車２０１から各鉄道車両２１０までの間でのブレーキ圧の供給が可能となっている。
【００２４】
（貨物列車）
貨物列車１００は、複数の連結された貨物車両１１０と連結された複数の貨物車両１１０の前端と後端とにそれぞれ接続される機関車１０１とから構成されている。
かかる貨物車両１１０は、図１及び図２に示すように、鉄道車両２１０が載置される列車搭載部としての車体１２０と、車体１２０の下側前端部近傍、下側後端部近傍及び下側中間位置に設けられた三つの台車１３０と、車体１２０の前端部と後端部のそれぞれに設けられた連結器１４０と、各貨物車両１１０の間の鉄道列車２００の移動を可能とする図示しない渡りレール装置と、搭載された鉄道車両２１０の車輪を固定する車輪保持機構１５０とを備えている。
【００２５】
上記車体１２０は、台枠１２１と屋根及び側面をなす側構体１２２とからなり、内部を鉄道列車２００が走行可能とするように妻構体は形成されていない。
台枠１２１は、その上面が平坦であり、その中央部に車体全長に渡って狭軌の幅に合わせて二本のレールとしての凹状レール構造１２３が形成されている。
この凹状レール構造１２３は、台枠１２１の上面に対して車両進行方向の全長に渡って形成された断面矩形状の凹状部１２４と、平坦に形成された凹状部１２４の底面に固定装備されたレール体１２５とから構成されている。レール体１２５は、車体の全長に渡って形成され、その上面が鉄道車両２１０の車輪２３１の踏面に接触し、車輪２３１のフランジ部の外周を直接凹状部１２４の底面に接触させないようになっている。かかる凹状レール構造１２３により、車両搭載時における鉄道列車２００の走行の際に、各車輪２３１が凹状部１２４の左右の内部側面により脱輪などを生じないようにガイドされ、連結された貨物車両１１０の車体１２０上を円滑に移動することを可能としている。また、台枠１２１の上面に対して凹状に形成されているため、台枠１２１の上面にレールを設ける場合に比べて搭載時の鉄道車両２１０の高さを台枠１２１に対して低く抑えることができ、車体１２０の全高を低くすることを可能とし、容易に車両限界の範囲内に納めることを可能としている。
なお、台枠１２１の枕梁部分については、凹状レール構造１２３の凹状部１２４を形成する部材の高さを、搭載される鉄道車両２１０との干渉を生じない範囲でより高く形成しており、これにより強度の向上を図っている。
【００２６】
台車１３０は、左右の車輪１３１，１３１を支持する車軸１３２と、前後でそれぞれ車軸１３２を回転可能に支持する図示しない台車枠と、台車枠と車体１２０との間に設けられた図示しない緩衝装置（例えば空気バネ）と、図示しないブレーキ装置とを備えている。
貨物車両１１０の前端の連結器１４０から後端の連結器１４０までの全長と鉄道車両２１０の前端の連結器２４０から後端の連結器２４０までの全長とは、等しくなるように設計されており、車両の長手方向について、貨物車両１１０の前側と後側のそれぞれの台車１３０の位置と鉄道車両２１０の前側と後側のそれぞれの台車２３０の位置とが等しくなるように位置設定が行われている。従って、互いの前後の端部位置が丁度一致するように鉄道車両２１０を貨物車両１１０に積載することにより、前後方向について、互いの前側の台車１３０，２３０の中心位置と後側の台車１３０，２３０の中心位置とを一致させることが可能となっている。
【００２７】
図３は車輪保持機構１５０の平面図、図４は正面図、図５は側面図である。
図３に示すように、車体１２０の凹状部１２４において鉄道車両２１０の各車輪２３１の対応する位置において、車輪保持機構１５０が設けられている。この車輪保持機構１５０は、各車輪２３１に車輪の前後位置に設けられている。
各車輪保持機構１５０は、レール体１２５に対する車輪２３１の接地点Ｓの前側又は後側に介挿されて車輪２３１の転動を阻止するストッパとしての固定ブロック１５１と、固定ブロック１５１を車輪固定位置と退避位置とに切り替えるアクチュエータ１５２と、固定ブロック１５１の固定位置への移動時に車輪固定位置で制止させる規制レール１５３とを備えている。
【００２８】
固定ブロック１５１は、鉄道列車２００が貨物車両１１０に進入或いは退出するために走行時等の車輪２３１の固定を行わないときには車輪２３１の通過位置よりも外側の退避位置にあり（図３（Ａ）及び図４（Ａ）の位置）、車輪２３１の固定の際には、当該車輪２３１に向かって車軸２３２方向に沿って前進移動を行い、車輪２３１の接地点Ｓ（図５）の前側又は後側における車輪２３１の踏面とレール体１２５の上面との間に介挿されて車輪固定位置に到達するようになっている（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）の位置）。
図６は固定ブロック１５１の斜視図である。かかる固定ブロック１５１は、側面視断面形状が略くさび状であり、その上面が傾斜面１５１ａとなっている。車輪固定時には、その傾斜面１５１ａが車輪２３１の踏面に接触又は近接するように車輪２３１の下側に介挿される。これにより、車輪２３１が転動するためには固定ブロック１５１の傾斜面１５１ａを乗り越えなければならなくなり、結果として車輪２３１の転動が制止されるようになっている。
【００２９】
また、固定ブロック１５１の下部には、規制レール１５３との係合構造１５１ｂが形成されている。一方、規制レール１５３は、図４に示すように、正面視断面形状が逆さＬ字状となっており、レール体１２５の外側側面に密接して固定装備されている。そして、規制レール１５３の逆さＬ字における外側延出部が前進移動を行う固定ブロック１５１の係合構造１５１ｂに嵌合して固定ブロック１５１の前進移動を阻止して車輪固定位置に位置決めするようになっている。なお、固定ブロック１５１の係合構造１５１ｂは、鈎状に形成されており、規制レール１５３の逆さＬ字における外側延出部が鈎状の内側に進入した状態が嵌合するため、固定ブロック１５１は車輪固定位置において、上方への浮き上がりも生じないように固定される。なお、規制レール１５３は、一つの車輪２３１に対する前後の車輪保持機構１５０について共用されている。
【００３０】
アクチュエータ１５２は、固定ブロック１５１に対して進退移動を付与することが可能な如何なるアクチュエータを用いても良い。例えば、ソレノイド、エアシリンダ、油圧シリンダなどが使用される。そして、全ての車輪保持機構１５０のアクチュエータ１５２は、車体１２０内に設けられた図示しない制御系統及び貨物車両同士を連結する電気ジャンパ連結器を通じて機関車１０１の操縦席から固定ブロック１５１の前進後退移動に関する作動を制御することが可能となっている。
【００３１】
各アクチュエータ１５２及び固定ブロック１５１は、台枠１２１に設けられた長穴を介してボルト止めされており、車体前後方向について位置調節が可能となっている。これにより、車輪２３１の停止位置に正確に固定ブロック１５１を位置決めすることができると共に、車輪２３１の径が異なる鉄道車両２１０や車輪２３１の位置が異なる鉄道車両２１０についても有効に車輪の固定を行うことが可能となっている。
なお、車輪保持機構１５０は、前後一組として各車輪２３１ごとに一組の割合で設けられているが、より少ない組数、例えば、台車２３０ごとに一組、或いは鉄道車両２１０ごとに一組、さらには、所定数の鉄道車両２１０ごとに一組の割合で設けても良い。但し、個体数は多い方が鉄道車両２１０をより安定的に固定することができる。
【００３２】
渡り装置は、隣接する貨物車両１１０の間に設けられ、一方の貨物車両１１０の左右の凹状レール構造１２３から他方の貨物車両１１０の左右の凹状レール構造１２３にかけわたされるレール部を備え、各車両間の鉄道列車２００の走行を可能とするためのものである。具体的には、特開2008-273432号公報、特開2008-279888号公報、特開2008-307929号公報、特開2008-307931号公報に開示されている公知の渡りレール装置が搭載される。
【００３３】
（貨物列車の機関車）
貨物列車１００の前後の各機関車１０１は、牽引車両接続側の端部（貨物車両１１０と連結される端部）に、貨物車両１１０の連結器１４０と連結するための第一の連結器１０２と鉄道車両２１０の連結器２４０と連結するための第二の連結器１０３とを備えている。
貨物車両１１０と鉄道車両２１０はその全長が等しく、貨物車両１１０と同じ台数の鉄道車両２１０が搭載される。これにより、連結された貨物車両１１０と連結された鉄道車両２１０とはその全長が等しくなる。
このため、前側と後側の各機関車１０１の牽引車両接続側端部に、搭載される鉄道車両２１０の高さに対応するように第二の連結器１０３を設けることにより、フリーとなっている連結鉄道車両２１０の前端部と後端部のそれぞれの連結器２４０と連結することが可能である。なお、第二の連結器１０３は、鉄道車両２１０の連結器２４０と同じ形式の並型自動連結器が使用される。また、第一及び第二の連結器１０２，１０３はいずれも緩衝器を介して車体に支持されている。
【００３４】
（鉄道車両の搭載動作）
異軌間軌道列車移動システム１０００は、図７に示すように、標準軌の線路区間Ｗと狭軌の線路区間Ｎとの境界に、連結された貨物車両１１０に鉄道列車２００の乗り入れを行うためのトラバーサ１１００を配備している。
鉄道列車２００の乗り入れのために、狭軌の線路区間Ｎの線路は、標準軌の線路区間Ｗの線路に対して、貨物車両１１０が鉄道車両２１０を搭載する場合の高さと同じ分だけ高くなるように高低差が設けられている。そして、トラバーサ１１００は、前記高低差と等しい高低差を設けた第一と第二の搭載面１１０２，１１０３を有する可動ステージ１１０１を備えており、低い方の第一の搭載面１１０２には標準軌のレール１１０４が設けられ、高い方の第二の搭載面１１０３には狭軌のレール１１０５が設けられている。また、可動ステージ１１０１は、各レール１１０４，１１０５に直交する方向にスライド移動可能に設置され、当該スライド移動を行うための図示しない駆動源を備えている。これにより、各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に、可動ステージ１１０１上の標準軌のレール１１０４と狭軌のレール１１０５のいずれかを選択的に配置することが可能となっている。
【００３５】
図８（Ａ）は前側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続する前の状態を示し、図８（Ｂ）は前側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。また、図９（Ａ）は後側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続する前の状態を示し、図９（Ｂ）は後側の機関車１０１を貨物車両１１０の列に接続した後の状態を示す動作説明図である。
図７〜図９により鉄道車両２１０の搭載動作を説明する。
まず、連結された貨物車両１１０に鉄道列車２００の乗り入れを行う際には、トラバーサ１１００の第一の搭載面１１０２の標準軌のレール１１０４が標準軌の線路区間Ｗの線路ｗと連結されるように可動ステージ１１０１の位置切り換え動作を行い（図７の可動ステージ１１０１を図示の状態から上方に移動させた状態）、標準軌の線路区間Ｗ側から貨物列車１００の機関車１０１が第一の搭載面１１０２上に進入する。なお、このとき進入する機関車１０１は貨物列車１００における後側の機関車１０１である。そして、最も機関車１０１側の貨物車両１１０をトラバーサ１１００に対してぎりぎりまで近接させる。
その後、機関車１０１と貨物車両１１０の相互の連結器を分離させて、トラバーサ１１００の第二の搭載面１１０３の狭軌のレール１１０５が各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に配置されるように位置切り換えを行う（図７の状態）。
かかる状態で、機関車２０１が最後部に接続された状態で鉄道列車２００が線路区間Ｎからトラバーサ１１００を介して貨物列車１１０の上面の凹状レール構造１２３内に進入する。最後尾の機関車２０１は、全ての鉄道車両２１０が貨物車両１１０に搭載されるまで走行を継続し、トラバーサ１１００の第二の搭載面１１０３上で走行を停止する。
【００３６】
次いで、貨物車両１１０の列の前端部（トラバーサ１１００とは逆側の端部）の前方で待機していた貨物列車１００の機関車１０１が貨物車両１１０に向かって後退移動を行い（図８（Ａ））、これにより、前側の機関車１０１の第一の連結器１０２が貨物車両１１０の連結器１４０に連結され、同時に、第二の連結器１０３が鉄道車両２１０の連結器２４０に連結される（図８（Ｂ））。
そして、鉄道車両２１０から機関車２０１が切り離され、トラバーサ１１００の第一の搭載面１１０２が各線路区間Ｗ、Ｎの線路と同一線上に配置されるように位置切り換えを行う。さらに、第一の搭載面１１０２上に待機していた機関車１０１が貨物車両１１０に向かって移動を行い（図９（Ａ））、これにより、後側の機関車１０１の第一の連結器１０２が貨物車両１１０の連結器１４０に連結され、同時に、第二の連結器１０３が鉄道車両２１０の連結器２４０に連結される（図９（Ｂ））。
【００３７】
その後、機関車１０１の図示しない電気ジャンパ連結器と貨物車両１１０の電気ジャンパ連結器とが接続される。また、手作業により機関車１０１の供給用エアーホース１０５と鉄道車両２１０の連結器２４０に併設されたエアーホース２４１が手作業で連結される。鉄道車両２１０の空気ブレーキは、機関車２０１とのエアーホースの接続が切断されると、自動的に非常ブレーキの作動状態となるが、貨物列車２００に搭載されたときに、上述のように、エアーホース１０５を介して機関車１０１から鉄道車両２１０の空気溜めに機関車１０１から空気圧の供給を受けることができるようにすることにより、搭載の間の空気ブレーキの制動力の低下を抑止することができ、鉄道車両２１０のブレーキを安定的に作動させて保持させることにより前後動を生じないよう固定することが可能となる。また、機関車１０１の制御下となった各貨物車両１１０の車輪保持機構１５０のアクチュエータ１５２を作動させて、鉄道車両２１０の各車輪２３１の固定を行う。これにより、鉄道車両２１０の搭載動作が完了し、貨物列車１００は標準軌の線路区間Ｗ側に向かって走行可能となる。
【００３８】
（発明の実施形態の効果）
上記貨物列車１００は、搭載された連結状態の鉄道車両２１０の前端部及び後端部の連結器２４０を利用して貨物列車１００の機関車１０１に設けられた第二の連結器１０３と連結することにより複数の鉄道車両２１０の移動を制止し、貨物列車１００が走行中でも効果的に鉄道車両２１０を保持することが可能となる。
また、機関車１０１が鉄道車両２１０の連結器２４０と同型式の鉄道車両用の連結器である並型自動連結器を第二の連結器１０３としているので、鉄道車両２１０の既存の連結器２４０をそのまま鉄道車両２１０の固定に利用することができ、搭載のための改造等の手間や費用を低減することが可能となる。
【００３９】
また、貨物列車１００の機関車１０１には、牽引車両連結側端部に第一及び第二の連結器１０２，１０３を備えるので、貨物車両１１０に鉄道車両２１０が搭載された状態において、機関車１０１を貨物車両１１０側に移動させることにより、機関車１０１と貨物車両１１０との連結と機関車１０１と鉄道車両２１０との連結を同時に行うことができ、搭載作業の迅速化を図ることが可能となる。
【００４０】
また、貨物列車１００の機関車１０１の車両接続側の端部に、鉄道車両２１０の空気ブレーキの空気圧を供給するための供給用エアーホース１０５を設けたので、搭載された鉄道車両２１０の空気ブレーキの空気圧を安定して維持することができ、貨物列車１００が走行中でもより効果的に鉄道車両２１０を制止させることが可能となる。その際、搭載される個々の鉄道車両２１０の機械式ブレーキを作動させる作業を不要とすることも可能となるので、搭載作業の手間や時間を低減することも可能となる。
また、鉄道車両２１０の既存のエアーホース２４１に接続するので、搭載される鉄道車両２１０の改造を不要とし、実施の手間やコストの低減を図ることが可能となる。
【００４１】
さらに、貨物車両１１０は、凹状レール構造１２３に鉄道車両２１０の車輪２３１を保持する車輪保持機構１５０を併設したので、より効果的に鉄道車両２１０の移動を制止することができ、貨物列車１００の走行中でもより効果的に鉄道車両２１０を保持することが可能となる。特に、車輪保持機構１５０は鉄道車両２１０の車輪２３１の下部に嵌合する固定ブロック１５１にて固定するので、固定ブロック１５１の傾斜面１５１ａから車輪２３１の踏面から押圧力を受けることで固定ブロック１５１の前後方向の移動が阻止され、効果的に車輪２３１の前後移動を抑止し、簡易な構成でより効果的に鉄道車両の移動を制止することが可能となる。
【００４２】
（車輪固定機構の第二の例）
車輪保持機構は、前述の例に限るものではない。例えば、渦電流ブレーキの原理を用いた車輪保持機構１５０Ａでも良い。図１０は車輪保持機構１５０Ａの平面図、図１１は正面図、図１２は側面図である。
図１０に示すように、台枠１２１の凹状部１２４の鉄道車両２１０の各車輪２３１に対応する位置には車輪保持機構１５０Ａが設けられている。この車輪保持機構１５０Ａは、各車輪２３１ごとに設けられている。
各車輪保持機構１５０Ａは、同一形状の二枚の鉄板１５１Ａ，１５１Ａと、これらの鉄板１５１Ａ，１５１Ａを対向させた状態で一体的に連結する鉄心１５２Ａと、鉄心に巻回されたコイル１５３Ａとを備えている。
各鉄板１５１Ａ，１５１Ａの互いの一端部は、車輪２３１のレール１５４に対する接地点付近の部分を車軸２３２方向から挟むように配置され、他端部は鉄心１５２Ａにより一体的に連結されている。そして、鉄心１５２Ａに設けられたコイル１５３Ａに通電が行われることにより、各鉄板１５１Ａ，１５１Ａの車輪２３１の下部を挟んで対向する部位に磁界を発生させることが可能となっている。鉄道車両２１０の車輪２３１は、各鉄板１５１Ａ，１５１Ａによる磁界を横切るように回転を行うと、車輪２３１に渦電流が発生し、結果として車輪２３１にブレーキ力が作用するしくみになっている。
この車輪保持機構１５０Ａも、コイル１５３Ａの通電の制御は、電気ジャンパ連結器を介して機関車１０１側から制御されるようになっている。
車輪保持機構１５０Ａは、車輪２３１を固定する際に動作を生じる部材を有していないので、当該車輪保持機構１５０Ａの設置スペースを台枠１２１に確保することが容易であり、生産性の向上を図ることが可能である。また、非接触式のブレーキなので車輪２３１等に摩耗を発生させず、車輪２３１及び機構自体の耐久性の向上を図ることが可能である。
【００４３】
（車輪固定機構の第三の例）
また、車輪保持機構は、挟持摩擦力を利用した車輪保持機構１５０Ｂでも良い。図１３は車輪保持機構１５０Ｂの平面図、図１４は正面図、図１５は側面図である。
図１３に示すように、台枠１２１の凹状部１２４の鉄道車両２１０の各車輪２３１に対応する位置には車輪保持機構１５０Ｂが設けられている。この車輪保持機構１５０Ｂは、各車輪２３１ごとに設けられている。
各車輪保持機構１５０Ｂは、車輪２３１を挟んで対向配置された摩擦係数の大きい素材からなる一対のストッパとしてのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂと、これらのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂを個別に保持し、車輪２３１から離れた退避位置から車輪２３１側に押圧するアクチュエータ１５２Ｂ、１５２Ｂとを備えている。
ブレーキパッド１５１Ｂは、矩形状のブロックであり、車体前後方向に沿うように配置され、通常はアクチュエータ１５２Ｂにより車輪２３１から離れて保持され（図１３（Ａ），図１４（Ａ））、車輪保持時には、車軸２３２の方向に沿って車輪２３１に向かって前進移動が付与される（図１３（Ｂ），図１４（Ｂ））。これにより、車輪２３１の下部を二つのブレーキパッド１５１Ｂ，１５１Ｂで挟持すると共に挟持圧に基づく摩擦力により車輪２３１の回転が阻止される。
アクチュエータ１５２Ｂは、ブレーキパッド１５１Ｂに対して進退移動を付与することが可能な如何なるアクチュエータを用いても良い。例えば、ソレノイド、エアシリンダ、油圧シリンダなどが使用される。そして、全てのアクチュエータ１５２Ｂは、前述した電気ジャンパ連結器を通じて機関車１０１の操縦席からその作動が制御される。
車輪保持機構１５０Ｂは、ブレーキパッド１５１Ｂには車輪２３１からの押圧荷重などが付加されない構造なので、車輪２３１を効果的に保持すると共に車輪保持機構の耐久性の向上を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１００ 貨物列車
１０１ 機関車
１０２ 第一の連結器
１０３ 第二の連結器
１１０ 貨物車両
１２０ 車体（列車搭載部）
１２１ 台枠
１２３ 凹状レール構造（レール）
１４０ 連結器
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ 車輪保持機構
１５１ 固定ブロック（ストッパ）
１５１Ｂ ブレーキパッド（ストッパ）
１５２，１５２Ｂ アクチュエータ
２００ 鉄道列車
２０１ 機関車
２１０ 鉄道車両
２３１ 車輪
２４０ 連結器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軌道を走行する複数の鉄道車両を連結した状態のまま搭載する列車搭載部を備え、前記所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車において、
前記列車搭載部に前記鉄道車両の車輪をガイドするレールを有し、
前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器を備えることを特徴とする貨物列車。
【請求項２】
前記貨物列車は、前記各鉄道車両を搭載する複数の貨物車両と、連結された前記各貨物車両の端部に連結されて移動力を付与する機関車とから構成され、
前記機関車の車両接続側の端部に、前記貨物車両と連結される第一の連結器と、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器としての第二の連結器とを備えることを特徴とする請求項１記載の貨物列車。
【請求項３】
前記機関車の車両接続側の端部に、前記搭載された鉄道車両の端部に設けられた、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホースに接続するための供給用エアーホースを備えることを特徴とする請求項２記載の貨物列車。
【請求項４】
前記列車搭載部に前記鉄道列車の車輪を固定する一又は複数の車輪保持機構を備えることを特徴とする請求項１，２又は３記載の貨物列車。
【請求項５】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパと、当該ストッパを退避位置から嵌合位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【請求項６】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪に渦電流を発生させて制動力を得る過電流ブレーキであることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【請求項７】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪を挟持する一対のストッパと、当該ストッパを退避位置から挟持位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【請求項１】
所定軌道を走行する複数の鉄道車両を連結した状態のまま搭載する列車搭載部を備え、前記所定軌道より幅の広い軌間の特定軌道を走行する貨物列車において、
前記列車搭載部に前記鉄道車両の車輪をガイドするレールを有し、
前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器を備えることを特徴とする貨物列車。
【請求項２】
前記貨物列車は、前記各鉄道車両を搭載する複数の貨物車両と、連結された前記各貨物車両の端部に連結されて移動力を付与する機関車とから構成され、
前記機関車の車両接続側の端部に、前記貨物車両と連結される第一の連結器と、前記搭載された鉄道車両の端部の鉄道車両用の連結器と連結可能な連結器としての第二の連結器とを備えることを特徴とする請求項１記載の貨物列車。
【請求項３】
前記機関車の車両接続側の端部に、前記搭載された鉄道車両の端部に設けられた、鉄道車両の空気ブレーキの空気圧を供給するためのエアーホースに接続するための供給用エアーホースを備えることを特徴とする請求項２記載の貨物列車。
【請求項４】
前記列車搭載部に前記鉄道列車の車輪を固定する一又は複数の車輪保持機構を備えることを特徴とする請求項１，２又は３記載の貨物列車。
【請求項５】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪の下部に嵌合するストッパと、当該ストッパを退避位置から嵌合位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【請求項６】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪に渦電流を発生させて制動力を得る過電流ブレーキであることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【請求項７】
前記車輪保持機構は、前記鉄道車両の車輪を挟持する一対のストッパと、当該ストッパを退避位置から挟持位置に切り換えるアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項４記載の貨物列車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２３５０００（Ｐ２０１０−２３５０００Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８６２７０（Ｐ２００９−８６２７０）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９０００３８２５）北海道旅客鉄道株式会社 (94)
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９０００３８２５）北海道旅客鉄道株式会社 (94)
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