JP2016063660A - モノレール走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平モノレールと傾斜モノレールを１台のモノレール走行装置で走行することにより、必要なトルクを確保しながら走行時間を短縮し、さらに１台のモノレール走行装置で輸送力を確保できるようにしたものである。
【解決手段】誘導電動機を極数の異なる二群の巻線群に構成し、一方の巻線群からの電動出力は他方の巻線群に比し低速ながらトルクが大となるように構成し、他方の巻線群からの電動出力は一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成し、モノレール上の水平走行は他方の巻線群からの電動出力により行い、しかもモノレール上の上り勾配の傾斜走行を一方の巻線群からの電動出力により行うように構成してなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、モノレール走行装置に関する。

従来、モノレール走行装置は、水平面や斜面に敷設したモノレール上を走行することによって、その走行装置に搭乗する人員を搬送するものである。特に、モノレール走行装置は、鋼製のモノレール上をスリップせずに走行するために、モノレールにラックを付設し、そのラックと噛合したピニオンをモータにて駆動する構成となっている（特許文献１参照）。

特開２００１−４８００９号公報

しかしながら、水平区間の水平モノレールと傾斜区間の傾斜モノレールが混在したモノレールを走行するモノレール走行装置では、上り勾配の傾斜モノレールに合わせて駆動モータのトルクが大きくなるように設計しており、このような走行装置が水平なモノレールを走行すると低速走行となり、走行時間が長くなってしまう。
そこで、走行時間を短縮するために、水平モノレール用走行装置と傾斜モノレール用走行装置をそれぞれ走行させる方法がある。
しかし、上記の方法においては、走行区間の条件ごとにそれぞれ１種類、合計２種類のモノレール走行装置を製造し、水平モノレール走行装置と傾斜モノレール走行装置との乗り換えのために乗換用プラットホーム等の設備が必要となり、設備費用が高くなる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、水平モノレールと傾斜モノレールを１台のモノレール走行装置で走行することにより、必要なトルクを確保しながら走行時間を短縮し、さらに１台のモノレール走行装置で輸送力を確保できるようにしたモノレール走行装置を提供する。

請求項１に記載の発明は、誘導電動機の出力側に連動連結したピニオンとモノレールに付設したラックとの組み合わせよりなる動力機構を介して、傾斜地及び水平地に設けて敷設したモノレール上を走行するモノレール走行装置において、誘導電動機を極数の異なる二群の巻線群に構成し、一方の巻線群からの電動出力は他方の巻線群に比し低速ながらトルクが大となるように構成し、他方の巻線群からの電動出力は一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成し、モノレールの水平と傾斜の状況を検知して二群の巻線群への切り替えを誘導電動機に設けた切替スイッチにより行うように構成し、モノレール上の水平走行は他方の巻線群からの電動出力により行い、しかもモノレール上の上り勾配の傾斜走行を一方の巻線群からの電動出力により行うように構成してなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、誘導電動機にはインバータを介して電力を供給するように構成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、一方の巻線群と他方の巻線群との出力の切替え時には、インバータによる周波数変換により巻線群への出力電流を緩急自在に制御することにより切り替え始動ショックを緩和すべく構成してなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、誘導電動機の出力側に連動連結したピニオンとモノレールに付設したラックとの組み合わせよりなる動力機構を介して、傾斜地及び水平地に設けて敷設したモノレール上を走行するモノレール走行装置において、誘導電動機を極数の異なる二群の巻線群に構成し、一方の巻線群からの電動出力は他方の巻線群に比し低速ながらトルクが大となるように構成し、他方の巻線群からの電動出力は一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成し、モノレールの水平と傾斜の状況を検知して二群の巻線群への切り替えを誘導電動機に設けた切替スイッチにより行うように構成し、モノレール上の水平走行は他方の巻線群からの電動出力により行い、しかもモノレール上の上り勾配の傾斜走行を一方の巻線群からの電動出力により行うように構成してなることにより、１台のモノレール走行装置で水平区間の水平モノレールや傾斜区間の傾斜モノレールが混在した区間を走行する際に最適な巻線群に切り替えることにより、巻線群の電動出力を切り替えて水平走行と上り勾配の傾斜走行に最適な駆動力を確保しながら走行でき、より短い時間で走行することができる。
また、切り替え可能な巻線群を搭載することで誘導電動機をコンパクトに構成でき、モノレール走行装置の総重量を軽減することができる。さらに、従来、走行時間を短縮するために、水平モノレール用のモノレール走行装置と、傾斜モノレール用のモノレール走行装置とをそれぞれ２台用意し、その間の乗り換えに乗り換え用駅舎を建設する必要があったが、本発明では１台のモノレール走行装置で運行できることから、乗り換え用駅舎が不要となり、設備投資の費用を大幅に軽減する効果がある。すなわち、1台のモノレール装置では成し得る事が出来なかった、単位時間当たりの輸送人員（輸送力）を確保することが可能である。

ここで、本来ならば、巻線群の切替えは常時通電状態で行われるため誘導電動機に過負荷を生じ故障の原因となるので、これを回避するためには、通電を遮断して誘導電動機を停止、すなわち、モノレール走行装置を停止させた状態で切り替えを行わなければならなかった。しかし、請求項２に記載の発明によれば、誘導電動機にインバータを介して電力を供給するように構成したことにより、極数の異なる二群の巻線群の切り替えをモノレール走行装置の停車中だけではなく、モノレール走行装置の走行中も連続して切り替えが可能となる。そこで、インバータからの出力を一旦停止し、モノレール走行装置が慣性走行中に二群の巻線群の切替えを行い、巻線群の切り替え後に、切り替えた巻線群をインバータ制御することでモノレール走行装置が停止しなくても二群の巻線群を切り替えて連続走行することができる。

請求項３に記載の発明によれば、一方の巻線群と他方の巻線群との出力の切り替え時には、インバータによる周波数変換により巻線群への出力電流を緩急自在に制御することにより切り替え始動ショックを緩和すべく構成したことにより、モノレール走行装置の走行中も連続して切り替えが可能となり、走行時間を短縮することができる。

モノレール走行装置の構成を示す概観図（側面視）である。 モノレール走行装置の構成を示す概観図（正面視）である。 図２の要部を示す概観図である。 モノレール走行装置の走行経路を示す側面図である。 誘導電動機の制御を示すブロック図である。 高速域から低速域への切り替え制御フローを示すタイミングチャートである。 低速域から高速域への切り替え制御フローを示すタイミングチャートである。

本実施形態のモノレール走行装置は、誘導電動機の出力側に連動連結したピニオンとモノレールに付設したラックとの組み合わせよりなる動力機構を介して、傾斜地及び水平地に設けて敷設したモノレール上を走行する装置である。本モノレール走行装置においては、誘導電動機を極数の異なる二群の巻線群に構成し、一方の巻線群からの電動出力は他方の巻線群に比し低速ながらトルクが大となるように構成し、他方の巻線群からの電動出力は一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成し、モノレールの水平と傾斜の状況を検知して二群の巻線群への切り替えを誘導電動機に設けた切替スイッチにより行うように構成し、モノレール上の水平走行は他方の巻線群からの電動出力により行い、しかもモノレール上の上り勾配の傾斜走行を一方の巻線群からの電動出力により行うように構成してなることを特徴とする。

また、誘導電動機にはインバータを介して電力を供給するように構成した。

さらに、一方の巻線群と他方の巻線群との出力の切替え時には、インバータによる周波数変換により巻線群への出力電流を緩急自在に制御することにより切り替え始動ショックを緩和すべく構成した。

以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。

［モノレール走行装置の構成］
図１、図２は、そのモノレール走行装置Ａの構成を示す概観図であり、図３は、図２の要部を示す概観図であり、図４は、モノレール走行装置の走行経路を示す側面図である。

先ず、地上面に敷設するモノレールＲについて説明し、次にモノレール走行装置Ａについて説明する。

［モノレールＲ］
モノレールＲは、図４に示すように、地上面に水平に敷設した水平モノレールＲＨと傾斜面に沿って敷設した傾斜モノレールＲＳにより構成される。この水平モノレールＲＨが敷設された区間を水平区間といい、傾斜モノレールＲＳが敷設された区間を傾斜区間という。

このモノレールＲは、図１に示すように、走行方向に伸延した断面略正方形の上角パイプＲ１と下角パイプＲ２とを所定の上下間隔を保持して構成されており、上下角パイプＲ１，Ｒ２の間には支持パイプＲ３が架設されている。また、下角パイプＲ２は地上面に所定の支持部材Ｒ４を介して敷設されている。

図２に示すように、上角パイプＲ１の下面には、歯を下方向に突出させたラックＲ５が付設されている。さらに、上角パイプＲ１には、導体よりなる給電レールＲ６が長手方向に伸延させて配置されている。

［モノレール走行装置］
図１に示すように、モノレール走行装置Ａは、敷設された１本のモノレールＲ上を走行するように構成される。

モノレールＲ上を走行するモノレール走行装置Ａは、上部車両２と下部車両３とから構成される。

上部車両２は、人員を搭乗させる空間を備えたキャビン１１からなる。上部車両２の下方には、下部車両３を配している。この下部車両３には、後述する駆動装置４を設けている。

上部車両の下部には、下部車両３の枠形状の固定フレーム１２が配設され、固定フレーム１２は上下２段構成の第１固定フレーム１２ａと第２固定フレーム１２ｂとで構成されている。第１固定フレーム１２ａと第２固定フレーム１２ｂとの間には、所定間隔を有して空気ばね１３が複数個介設されている。第２固定フレーム１２ｂの下部には、下方に向かって突出した保持フレーム１２ｃが設けられている。また、下部車両３には、左右方向にオイルダンパー１４，１４や浮き上がり防止用ゴムバッファ１５，１５がそれぞれ配設されている。

また、下部車両３には、上部車両２を支持するための枠形状の支持フレーム１６が設けられている。その支持フレーム１６の略中央には、上部車両２と傾動自在に連結する傾動軸１７が配設されている。

傾動軸１７は、上部車両２の保持フレーム１２ｃの略中央部から下方に突出した上側軸支持部材１７ａが配設され、下部車両３の支持フレーム１６上に下側軸支持部材１７ｂが配設される。そして、傾動軸１７が上側軸支持部材１７ａと下側軸支持部材１７ｂとに軸支されている。このように、上部車両２は下部車両３に対して傾動軸１７を軸部として傾動自在に設けられている。

下部車両３には、図１に示すように、上部車両２を傾動軸１７を軸として垂直方向に角度を変化させて傾動させるためのシリンダ２０（傾動手段）が配設されている。このシリンダ２０は、油圧式のものであり、油圧によりシリンダヘッド２２がシリンダ本体２１に対して伸縮自在に設けられている。

シリンダ本体２１は、支持フレーム１６の中央より後側位置に回動自在に軸支されており、シリンダヘッド２２の先端部は上部車両２側に設置された第２固定フレーム１２ｂの後側位置に回動自在に軸支されている。そして、シリンダ本体２１に対してシリンダヘッド２２を伸延させると、上部車両２は下部車両３に対して後側が持ち上げられた状態で傾動することとなる。このように、モノレール走行装置Ａは、シリンダ２０により、上部車両２を下部車両３に対して傾動させて上部車両２内を水平に保ちながら走行することができる。

また、下部車両３には、支持フレーム１６の後側端部から上方に突出して長方形を有する板材１８が設けられている。板材１８には、複数のリミットスイッチ２３が上下に所定間隔を有して設けられている。各リミットスイッチ２３は上部車両２が下部車両３に対して所定の角度の傾きまで傾動させるためのものである。

さらに、上部車両２の第１固定フレームの後側端部から下方に突出し、弓形状に曲げられた長細い板材１９が配設されている。また、その長細い板材１９の略先端部には、姿勢制御用ストライカ２４が設けられている。姿勢制御用ストライカ２４は、く字形状の突出体が水平方向に突設されている。

このように、モノレール走行装置Ａは、上記長細い板材１９を上部車両２と共に傾動自在に設けられており、長細い板材１９先端部に取り付けられた姿勢制御用ストライカ２４が、いずれかのリミットスイッチ２３の先端部を上方または下方から押圧した後、突出体内に係止することにより、そのリミットスイッチがＯＮ状態になったことを検出するようにしている。

また、このモノレール走行装置Ａは、上部車両２の第２固定フレームの略中央部に、その上部車両２の水平位置からの傾きを検出する傾斜角度検出部２５を設けている。

下部車両３には、モノレールＲ上を走行するための駆動装置４が設けられる。図１に示すように、駆動装置４には、モノレールＲに当接する車輪３０が前後方向に２個配設されており、上下角パイプＲ１，Ｒ２の左右側面に当接するガイドローラ３１が複数個配設される。さらに、図２に示すように、駆動装置４の出力側には、上角パイプＲ１に付設したラックＲ５と噛合するピニオンＰが設けられる。このように、モノレール走行装置Ａは、駆動装置１８によりピニオンＰを駆動して車輪３０やガイドローラ３１等の補助部材によってモノレールＲ上を走行するように構成される。また、ピニオンＰを駆動するための駆動装置４は、誘導電動機５を備えた構成としている。

図５に示すように、誘導電動機５は、インバータ７を介して制御部８と接続し、制御部８からの制御信号に基づいて駆動するように構成されている。インバータ７は、周波数を変えて誘導電動機５の回転数を可変制御している。図１中の符号６は、インバータ７や制御部８を備えた制御盤である。図５中の符号９は、インバータ７に接続した交流電源である。

また、誘導電動機５は、極数の異なる二群の巻線群に構成しており、一方の巻線群は電動出力が他方の巻線群に比して低速ながらトルクが大となるように構成され、他方の巻線群は電動出力が一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成されている。更に、切り替え可能な二群の巻線群からなる誘導電動機５にはインバータ７を介して電力を供給している。

図４に示すように、モノレール走行装置Ａは、水平モノレールＲＨと傾斜モノレールＲＳ上を走行しており、モノレールＲの状況に応じてトルクを変動させながら、低速走行と高速走行の２つの特性を実現しつつ、巻線群の切り替えをモノレール走行装置Ａが停車している状態だけではなく、走行している状態においても連続して切り替えることが可能となった。

また、図５に示すように、インバータ７の出力側には、各マグネットコンタクタＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３が並列に接続されており、各マグネットコンタクタＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３を切り替えることにより各巻線群の切り替えを行う。

例えば、一方の巻線群は、８極をなすようにマグネットコンタクタＭＣ２をオン接続し、残りのマグネットコンタクタＭＣ１，ＭＣ３をオフすることにより、８極のポールチェンジモータの構成となり、高トルク、低速な出力を得ることができる。他方の巻線群は、４極をなすようにコンタクタＭＣ２をオフし，コンタクタＭＣ１，ＭＣ３をオン接続することにより、４極のポールチェンジモータの構成となり、低トルク、高速な出力を得ることができる。

ポールチェンジモータ１０の巻線切り替えにあたっては、モータの特性も変わるため、単純にインバータ７を接続しただけでは制御することができない。そこで、インバータ７は、予め２種類のパラメータ、すなわち、４極ポールチェンジモータを制御する４極用パラメータと８極ポールチェンジモータを制御する８極用パラメータを記憶している。巻線切り替えと同時にインバータ内部のパラメータも切り替えることにより、インバータ７によるポールチェンジモータ１０の制御を可能とした。

各巻線群とインバータ７のパラメータの切り替え制御フローは次のように行われる。図６及び図７は、切り替え制御フローを説明するためのタイミングチャートであり、すなわち、図６は高速域から低速域へ変化する際のタイミングチャートであり、図７は低速域から高速域へ変化する際のタイミングチャートである。先ず、図６に基づきながら、モノレール走行装置Ａが水平モノレールＲＨを走行する高速走行状態から傾斜モノレールＲＳを走行する低速走行状態に連続して走行する場合のポールチェンジモータの切り替えフローを説明する。

［高速域から低速域への切替］
制御部８は、モノレール走行装置Ａが巻線群を切り替えるための切替ポイントＣ１に到達したか否かを判断する。この切替ポイントＣ１の演算方法については後述する。なお、切替ポイントＣ１は、水平モノレールＲＨから傾斜モノレールＲＳに切替わる位置であり、水平モノレールＲＨの終端に設けている。

制御部８は、切替ポイントＣ１に到達したと判断した場合、制御部８はインバータ７に切替指令を送信し、インバータ７を介して、誘導電動機５のポールチェンジモータ１０を４極（一方の巻線群）から８極（他方の巻線群）に切り替え接続する。

すなわち、図６に示すように、切替指令がオン状態となると、制御部８はインバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）を２００ｍｓｅｃオフ状態（遮断）とする信号を送信し、インバータ７はこのインバータ運転信号に基づいて制御され、同時に制御部８はインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を３００ｍｓｅｃオン状態とする信号をインバータ７に送信し、インバータ７はこのインバータ外部停止指令に基づいて、インバータ７から誘導電動機５へのインバータ出力を遮断する。

また、切替指令がオン状態となって１００ｍｓｅｃ後にインバータ７は４極ポールチェンジモータを制御する４極用パラメータから８極ポールチェンジモータを制御する８極用パラメータに切り替えると、同時に、制御部８は、Ｍｏｔｏｒ−ＭＣ信号をマグネットコンタクタに送信し、マグネットコンタクタＭＣ２をオフからオン接続し，マグネットコンタクタＭＣ１をオン接続からオフし，マグネットコンタクタＭＣ３をオン接続からオフとする切り替え接続を行う。さらに、切替指令がオン状態となって２００ｍｓｅｃ後に、インバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）をオフ状態（遮断）からオン状態（復旧）とする。

さらにまた、切替指令がオン状態となって３００ｍｓｅｃ後にインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）をオン状態からオフ状態とすることにより、インバータ７から誘導電動機５へのインバータ出力が復旧する。また、このインバータ外部停止指令が解除されるとインバータ７は、後述する速度サーチ機能により、その時点のモータ回転数に応じた周波数に基づいて誘導電動機５のポールチェンジモータ１０を再度、起動して巻線群の切り替えを完了する。

制御部８は、インバータ７にインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を送信することにより、誘導電動機５の巻線切替時にインバータ出力を遮断し、誘導電動機５をフリーラン状態にすることでモノレール走行装置Ａは巻線切替時の空白時間を慣性力で走行することができる。また、インバータ７のパラメータを変更するには、インバータ７が運転している状態、すなわち、誘導電動機５が停止しない状態ではインバータ自身がパラメータを切り替えることができない。そこで、インバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）を遮断し、インバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を入力してインバータ出力を遮断すると共に、インバータ内部の出力トランジスタのスイッチングを停止させることにより、インバータ内の制御部はインバータが停止したと判断してパラメータの切り替えを行うことができる。

次に、図７に基づきながら、モノレール走行装置Ａが傾斜モノレールＲＳを走行する低速走行状態から水平モノレールＲＨを走行する高速走行状態に連続して走行する場合のポールチェンジモータの切り替えフローを説明する。

［高速域から低速域への切替］
制御部８は、モノレール走行装置Ａが巻線群を切り替えるための切替ポイントＣ１に到達したか否かを判断する。この切替ポイントＣ１の演算方法については後述する。

制御部８は、切替ポイントＣ１に到達したと判断した場合、制御部８はインバータ７に切替指令を送信し、インバータ７を介して、誘導電動機５のポールチェンジモータ１０を８極（他方の巻線群）から４極（一方の巻線群）に切り替え接続する。

すなわち、図７に示すように、切替指令がオフ状態となると、制御部８はインバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）を２００ｍｓｅｃオフ状態（遮断）とする信号を送信し、インバータ７はこのインバータ運転信号に基づいて制御され、同時に制御部８はインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を３００ｍｓｅｃオン状態とする信号をインバータ７に送信し、インバータ７はこのインバータ外部停止指令に基づいて、インバータ７から誘導電動機５へのインバータ出力を遮断する。

また、切替指令がオフ状態となって１００ｍｓｅｃ後にインバータ７は８極ポールチェンジモータを制御する８極用パラメータから４極ポールチェンジモータを制御する４極用パラメータに切り替えると、同時に、制御部８は、Ｍｏｔｏｒ−ＭＣ信号をマグネットコンタクタに送信し、マグネットコンタクタＭＣ２をオン接続からオフし，マグネットコンタクタＭＣ１をオフからオン接続し，マグネットコンタクタＭＣ３をオフからオン接続とする切り替え接続を行う。さらに、切替指令がオフ状態となって２００ｍｓｅｃ後に、インバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）をオフ状態（遮断）からオン状態（復旧）とする。

さらにまた、切替指令がオフ状態となって３００ｍｓｅｃ後にインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）をオン状態からオフ状態とすることにより、インバータ７から誘導電動機５へのインバータ出力が復旧する。また、このインバータ外部停止指令が解除されるとインバータ７は、後述する速度サーチ機能により、その時点のモータ回転数に応じた周波数に基づいて誘導電動機５のポールチェンジモータ１０を再度、起動して巻線群の切り替えを完了する。

制御部８は、インバータ７にインバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を送信することにより、誘導電動機５の巻線切替時にインバータ出力を遮断し、誘導電動機５をフリーラン状態にすることでモノレール走行装置Ａは巻線切替時の空白時間を慣性力で走行することができる。また、インバータ７のパラメータを変更するには、インバータ７が運転している状態、すなわち、誘導電動機５が停止しない状態ではインバータ自身がパラメータを切り替えることができない。そこで、インバータ運転信号（ＩＮＶ＿ＲＵＮ）を遮断し、インバータ外部停止指令（ＩＮＶ＿ＢＢ）を入力してインバータ出力を遮断すると共に、インバータ内部の出力トランジスタのスイッチングを停止させることにより、インバータ内の制御部はインバータが停止したと判断してパラメータの切り替えを行うことができる。

上記インバータ７の速度サーチ機能について説明する。インバータの速度サーチ機能には、誘導電動機５の電流を検出する電流検出形速度サーチと誘導電動機５の速度を推定する速度推定形速度サーチの２種類があり、巻線切り替えによりモータ容量が変わることから前者の電流検出形速度サーチを使用している。

上述したように、巻線切り替えを行いインバータ７を再起動すると、インバータ７は切り替えたポールチェンジモータ１０の極数に対応したパラメータに基づいて、設定した周波数をポールチェンジモータ１０に出力し、パラメータの電圧復帰時間に従って電圧を復帰させる。その時、インバータ出力電流がパラメータの直流制動電流より大きい場合には、パラメータの速度サーチ減速時間の減速時間に応じて周波数を下げるように制御する。一方、インバータ出力電流がパラメータの速度サーチ動作電流以下となるとインバータ出力周波数と誘導電動機５の速度が同期したと判断することにより、周波数指令値まで加速又は減速を行う。

上述したタイミングチャートに基づいて、誘導電動機５のポールチェンジモータを４極から８極に切り替え再度起動することにより、巻線群の切り替え始動ショックが緩和されて、モノレール走行装置Ａの走行中も連続して切り替えが可能となる。

ここで、制御部が所定の演算を行い切替ポイントＣ１を出力するまでについて説明する。
まずモノレール走行装置Ａには、モノレールＲに付設したラックＲ５に噛合させながらピニオンＰの回転駆動により走行させるので、走行速度を変更させたか否かに拘わらず、走行された位置を容易に、かつ、正確に検出することができる。

制御部８には、走行される走行位置を検出する走行位置検出部が設けられており、走行位置検出部は、誘導電動機５の回転数に基づいたエンコーダ情報により走行位置の検出を行うものである。すなわち、駆動装置４の２つの誘導電動機５は、エンコーダを備えており、エンコーダは、モノレールＲの始点から終点まで誘導電動機５を駆動して、モノレール走行装置Ａが走行した走行位置をエンコーダ化して走行位置情報として出力し、走行位置検出部が走行位置情報を取り込んで走行位置を検出するようにしている。そして、走行位置と水平モノレールＲＨから傾斜モノレールＲＳへの勾配の切替ポイントＣ１までの距離を演算するようにしている。

モノレール走行装置Ａは、ピニオンＰがモノレールＲのラックＲ５に噛合しながら回転することで走行するため、走行速度を変更させたか否かに拘わらず、エンコーダ情報に基づいて走行された位置を容易に、かつ、正確に検出することができ、正確な切替ポイントＣ１の情報を得ることができる。すなわち、切替ポイントＣ１に到達した時点で、上述した誘導電動機５の巻線群の切り替えを行うことができる。

なお、上述した切替ポイントＣ１はエンコーダにより演算するようにしたがエンコーダ以外の構成であってもよく、例えば、モノレールＲの切替ポイントＣ１に位置センサを取り付け、モノレール走行装置Ａが位置センサを通過することにより、位置センサの信号を制御部８に送信して、モノレール走行装置Ａが切替ポイントＣ１に到達したと判断するようにしてもよい。また、モノレール走行装置ＡにＧＰＳ（グロバールポジショニングシステム）受信機を搭載し、モノレール走行装置Ａが切替ポイントＣ１に到達したことをＧＰＳ受信機からの位置情報により判断するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Ａ モノレール走行装置
Ｃ１ 切替ポイント
ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３ マグネットコンタクタ
Ｐ ピニオン
Ｒ モノレール
Ｒ１ 上角パイプ
Ｒ２ 下角パイプ
Ｒ３ 支持パイプ
Ｒ４ 支持部材
Ｒ５ ラック
Ｒ６ 給電レール
ＲＨ 水平モノレール
ＲＳ 傾斜モノレール

２ 上部車両
３ 下部車両
４ 駆動装置
５ 誘導電動機
６ 制御盤
７ インバータ
８ 制御部
９ 交流電源
１０ ポールチェンジモータ
１１ キャビン
１２ 固定フレーム
１２ａ 第１固定フレーム
１２ｂ 第２固定フレーム
１２ｃ 保持フレーム
１３ 空気ばね
１４ オイルダンパー
１５ 防止用ゴムバッファ
１６ 支持フレーム
１７ 傾動軸
１８ 板材
１９ 板材

２０ シリンダ
２１ シリンダ本体
２２ シリンダヘッド
２３ リミットスイッチ
２４ 姿勢制御用ストライカ
２５ 傾斜角度検出部

３０ 車輪
３１ ガイドローラ

Claims (3)

1. 誘導電動機の出力側に連動連結したピニオンとモノレールに付設したラックとの組み合わせよりなる動力機構を介して、傾斜地及び水平地に設けて敷設したモノレール上を走行するモノレール走行装置において、
   誘導電動機を極数の異なる二群の巻線群に構成し、一方の巻線群からの電動出力は他方の巻線群に比し低速ながらトルクが大となるように構成し、他方の巻線群からの電動出力は一方の巻線群に比し高速ながらトルクが小となるように構成し、モノレールの水平と傾斜の状況を検知して二群の巻線群への切り替えを誘導電動機に設けた切替スイッチにより行うように構成し、モノレール上の水平走行は他方の巻線群からの電動出力により行い、しかもモノレール上の上り勾配の傾斜走行を一方の巻線群からの電動出力により行うように構成してなる
   ことを特徴とするモノレール走行装置。
2. 誘導電動機にはインバータを介して電力を供給するように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載のモノレール走行装置。
3. 一方の巻線群と他方の巻線群との出力の切り替え時には、インバータによる周波数変換により巻線群への出力電流を緩急自在に制御することにより切り替え始動ショックを緩和すべく構成してなる
   ことを特徴とする請求項２に記載のモノレール走行装置。

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