JP3356579B2 - モノレール式走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モノレール軌道に沿っ
て走行する走行台車により荷物の搬送等を行うモノレー
ル式走行装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、モノレール軌道に沿って走行
台車を走行させながら、荷物の搬送等を行うようにした
モノレール式走行装置が知られている。モノレール式走
行装置の適用は、このような物品の搬送以外に監視装置
として用いられる場合もあり、例えば、火力発電所のタ
ービン室にモノレール軌道を設置して、監視カメラを搭
載した走行台車をモノレール軌道に沿って走行させてタ
ービンの異常を監視することが行われている。

【０００３】このようなモノレール式走行装置は、一般
に、モノレール軌道が断面Ｉ字形状とされ、走行台車に
備えられた駆動輪がモノレール軌道の上面部に、各支持
ローラがモノレール軌道の側面部及び下面部にそれぞれ
当接し、これにより走行台車がモノレール軌道を抱え込
むような構造となっている。そして、作動時には、上記
駆動輪が回転され、その回転駆動力により走行台車がモ
ノレール軌道に沿って走行するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モノレール
式走行装置を例えば上述のように監視装置として適用す
る場合には、タービン室等の限られた空間内で各所の監
視を有効に行うべくモノレールをレイアウトすることが
要求されるので、走行台車をより狭いスペースで走行さ
せ得る方が監視機能を高める上で有利である。

【０００５】ところが、上記従来のモノレール式走行装
置では、走行台車がモノレール軌道を抱え込む構造とな
っているために、モノレール軌道の周囲に走行台車が走
行し得る一定のスペースが要求され、走行軌道のレイア
ウトに制限が課せられる場合が多い。とくに、駆動用の
モータが走行台車の幅方向に大きく張り出す構造のモノ
レール式走行装置では、走行台車を狭いスペースで走行
させることが難しくなったり、あるいはモノレール軌道
の旋回（カーブ）部分について、旋回径の小さな旋回軌
道を設けることが難しくなる等するため、対象物の監視
等を有効に行えるように走行軌道をレイアウトすること
ができない場合がある。

【０００６】最近では、モノレール軌道上にチェーン部
材を装着し、駆動輪と同軸上に装着されたピニオンを上
記チェーン部材に噛合させることによって、走行台車の
垂直走行を可能にする装置も提案されており、このよう
な装置においても垂直走行用の上述の機構を設けるため
に走行台車が幅方向に拡大する傾向にある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、より狭いスペースや、比較的小径の旋
回軌道（カーブ）での走行を可能とするモノレール式走
行装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記請求項１に係るモノ
レール式走行装置は、モノレール軌道と、これに沿って
走行する走行台車とを備えてなるモノレール式走行装置
において、上記モノレール軌道は、上下方向に延びるレ
ール構成壁と、このレール構成壁の上下端部からそれぞ
れ側方へ突出するレール部とを有し、かつ上記レール構
成壁の一側面に取付けられ、上記走行台車に設けられる
集電子が摺接されるトロリー線と、下方のレール部の下
面に走行台車に対する被噛合手段とを具備し、上記走行
台車は、走行用の駆動輪と、上記被噛合手段と噛合可能
な回転部材と、上記駆動輪及び回転部材に動力伝達手段
を介して接続されるモータとを具備し、上記駆動輪が上
記モノレール軌道の上記レール構成壁を挾んで上記トロ
リー線が形成された側と反対側の上下レール部間に突入
した状態でレール部に設置されるとともに、上記回転部
材が上記モノレール軌道の下方から上記被噛合手段に噛
合され、上記モータが上記駆動輪の下方で、かつモノレ
ール軌道の直下に配置されてなるものである。

【０００９】上記請求項２に係るモノレール式走行装置
は、モノレール軌道と、これに沿って走行する走行台車
とを備えてなるモノレール式走行装置において、上記モ
ノレール軌道は、上下方向に延びるモノレール構成壁
と、このモノレール構成壁の上下端部からそれぞれ側方
へ突出するレール部とを有し、かつ下方のレール部の下
面に走行台車に対する被噛合手段を具備し、上記走行台
車は、走行用の駆動輪と、上記被噛合手段と噛合可能な
回転部材と、上記駆動輪及び回転部材に動力伝達手段を
介して接続されるモータとを具備し、上記駆動輪が上記
モノレール軌道の上下レール部間に突入した状態でレー
ル部に設置されるとともに、上記回転部材が上記モノレ
ール軌道の下方から上記被噛合手段に噛合され、上記モ
ータが上記駆動輪の下方で、かつモノレール軌道の直下
に配置されてなる一方、上記動力伝達手段は、上記駆動
輪が装着される第１駆動軸と、この第１駆動軸に装着さ
れる伝動ギア及びプーリと、上記回転部材が装着される
第２駆動軸と、この第２駆動軸に装着されて上記伝動ギ
アと噛合する受動ギアと、上記プーリと上記モータの出
力軸に装着されたプーリとに亘って装着される駆動ベル
トにより、上記モータの駆動力を上記第１駆動軸に伝達
するベルト伝動手段とからなるものである。

【００１０】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、駆動輪が上
下レール部間に突入させられているため、走行台車にお
いてモノレール軌道の上方に突出する部分が少なくな
り、また、モータが駆動輪の下方で、かつモノレール軌
道の直下に配置されるとともに、垂直走行用の機構、つ
まり被噛合手段及びこれに噛合する回転部材が、それぞ
れモノレール軌道の下方に配されるので走行台車の幅方
向の突出部分が少なくなる。そのため、モノレール軌道
に対する走行台車の装着部分がコンパクト化され、より
狭いスペースでの走行や、比較的小径の旋回軌道（カー
ブ）の走行が可能となる。また、モータがモノレール軌
道の直下に配置されたことにより走行台車の重量バラン
スが良好に保たれる。さらに、トロリー線と走行台車の
駆動ローラが、レールのレール構成壁を隔てて相異なる
側に配置されるようになっているため、トロリー線と集
電子の摺接により生じる塵が駆動ローラに付着すること
がなく、従って、この塵が駆動ローラに付着することに
起因したスリップの発生を未然に防止することができ
る。

【００１１】上記請求項２記載の発明によれば、モータ
の回転駆動力がベルト伝動手段を介して第１駆動軸に伝
達されるとともに、この第１駆動輪の回転力が伝動ギア
及び受動ギアを介して第２駆動軸に伝達され、これによ
り駆動輪及び回転部材が回転させられて走行台車がモノ
レール軌道に沿って走行させられる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。

【００１３】図１及び図２は本発明に係るモノレール式
走行装置を監視装置に適用した場合の一例を概略的に示
している。これらの図において、モノレール式走行装置
は、モノレール軌道１（以下、レール１と略す）と、こ
のレール１に装着される走行台車１０と、走行台車１０
に連結される監視用カメラ３０とから構成されており、
走行台車１０がレール１に沿って図１の矢印方向に走行
させられながら、上記監視用カメラ３０により対象物の
画像が取り込まれるようになっている。そして、取り込
まれた画像データが例えば送信により監視室等に出力さ
れることで対象物の監視が遠隔的に行われるようになっ
ている。

【００１４】上記レール１は、鉛直に延びるレール構成
壁２と、その上下端部において両側方に水平に突出する
レール部３ａ，３ｂとを有する断面Ｉ形に形成されてお
り、支持アーム５を介して監視対象物が設置等されてい
る場所の天井等に懸吊支持されている。

【００１５】上記レール部３ａ，３ｂは、上記レール構
成壁２の片側（図２で右側）における上下対向面及び側
面が走行台車１０に具備される駆動ローラ等の当接面と
なるように形成されている。また、上記レール構成壁２
の側面（図２で左側面）には、駆動用の電力及び各種信
号供給用のトロリー線４が取付けられており、走行台車
１０に設けられる集電子２９がこのトロリー線４に摺接
するようになっている。集電子２９は、図示を省略して
いるが、板バネを介して走行台車１０のフレーム１１に
取付けられており、走行時にはこの板バネの付勢力によ
り集電子２９がトロリー線４に摺接されるようになって
いる。

【００１６】また、上記レール１において、上記レール
部３ｂの下面には、レール１の長手方向に亘ってチェー
ン（被噛合手段）６が取付けられていて、走行台車１０
に設けられる後記ピニオン１７がこのチェーン６に噛合
するようになっている。なお、本実施例では、登坂部や
降坂部となる傾斜もしくは湾曲した軌道、あるいは垂直
軌道にチェーン６を配設し、水平軌道部分ではチェーン
６を省略している。

【００１７】上記走行台車１０は、上述のように構成さ
れたレール１に懸垂状態に装着されており、自動制御、
あるいは遠隔操作によりレール１に沿って走行するよう
になっている。

【００１８】上記走行台車１０には、駆動源としてのモ
ータ１２と、このモータ１２によって回転駆動される走
行用の駆動ローラ（駆動輪）１３及びピニオン（回転部
材）１７と、上記駆動ローラ１３を挾んで走行方向（図
１では左右方向）に並べて配設される一対の支持ローラ
２１と、複数のサイドローラ２２とが設けられている。

【００１９】上記駆動ローラ１３及び支持ローラ２１
は、図２に示すように、上記レール１のレール構成壁２
を挾んで上記トロリー線４が形成された側と反対側（図
２では右側）のレール部３ａ，３ｂ間に突入させられて
おり、駆動ローラ１３が下側のレール部３ｂの上面に、
支持ローラ２１が上側のレール部３ａの下面にそれぞれ
当接する状態で配置されている。また、上記各サイドロ
ーラ２２はレール１の側方（図２では左右側方）からレ
ール１に当接するようになっている。

【００２０】上記支持ローラ２１及び各サイドローラ２
２は、それぞれ走行台車１０のフレーム１１の支持軸に
ベアリングを介して回転自在に装着された従動ローラか
らなり、これらの各ローラ２１，２２と駆動ローラ１３
とによってレール１に走行台車１０が懸垂状態で支持さ
れるようになっている。

【００２１】上記駆動ローラ１３は、走行台車１０のフ
レーム１１にベアリングを介して回転自在に支持され、
上記レール１から側方（図２で右側方）に向かって突出
するる駆動軸１４（第１駆動軸）に装着されている。こ
の駆動軸１４には、さらにプーリ１５及び伝動ギア１６
がそれぞれ装着されており、駆動軸１４と駆動ローラ１
３、プーリ１５及び伝動ギア１６が一体に回転させられ
るようになっている。

【００２２】上記ピニオン１７は、図２に示すように、
上記レール１より下側に配置され、レール１のレール部
３ｂ下面に装着されたチェーン６と噛合している。この
ピニオン１７は、上記駆動軸１４より下方において上記
フレーム１１にベアリングを介して回転自在に支持され
た駆動軸１８（第２駆動軸）に装着されている。

【００２３】この駆動軸１８には、さらに受動ギア２０
が装着されており、この受動ギア２０が上記伝動ギア１
６と噛合している。つまり、上記駆動軸１４が回転駆動
されると、その回転力が受動ギア２０に伝達され、これ
によりピニオン１７が回転させられるようになってい
る。なお、伝動ギア１６及び受動ギア２０は、上記駆動
ローラ１３とピニオン１７の周速が同一となるようにギ
ア比が設定されている。

【００２４】また、上記駆動軸１８には、上記ピニオン
１７と受動ギア２０との間に、駆動軸１８に対して相対
回転可能なアイドラ１９が装着されている。

【００２５】上記モータ１２は、上記駆動ローラ１３等
の下方で、かつレール１の直下となる箇所において、上
記走行台車１０のフレーム１１に取付けられている。モ
ータ１２の出力軸２３にはプーリ２４が装着されてお
り、このプーリ２４と上記駆動軸１４のプーリ１５とに
亘って駆動ベルト２５が装着され、上記フレーム１１に
取付けられたテンションローラ２６によってこの駆動ベ
ルト２５が適度に張設されている。

【００２６】なお、走行台車１０には、当該走行台車１
０や監視用カメラ３０を統括制御するための各種制御機
器を収納したコントロールボックス２７，２８及び電源
ボックス３３が上記フレーム１１に設けられている。コ
ントロールボックス２７は、図１に示すように、駆動ロ
ーラ１３より後方側に配置されており、こうすることで
走行台車１０の前方に配される監視用カメラ３０との重
量バランスが保たれるようになっている。

【００２７】一方、上記監視用カメラ３０は、上述のよ
うに構成された走行台車１０の進行方向前方に取付けら
れている。詳しくは、図１に示すように、上記フレーム
１１に連設されたカメラ保持フレーム３１に設けられた
アーム３２に監視用カメラ３０が取付られている。

【００２８】ここで、上記アーム３２は、カメラ保持フ
レーム３１に対して鉛直軸回りに略３６０°回転可能と
され、また、監視用カメラ３０は、アーム３２に対して
水平軸回りに略９０°回転可能とされ、それぞれ図外の
駆動手段により駆動されるようになっている。つまり、
このようにアーム３２及び監視カメラ３０が作動させら
れることによって、より広い範囲に亘る監視用カメラ３
０の撮像が可能となっている。

【００２９】次に、上記モノレール式走行装置の動作に
ついて説明する。

【００３０】以上のように構成されたモノレール式走行
装置において上記モータ１２が駆動されると、その回転
駆動力が、上記プーリ２４、駆動ベルト２５及びプーリ
１５を介して駆動軸１４に伝達され、これにより上記駆
動ローラ１３がレール１のレール部３ｂ上を転動させら
れる。そして、水平軌道部では、この駆動ローラ１３の
転動によって走行台車１０がレール１に沿って走行され
る。

【００３１】また、登坂部や降坂部では、チェーン６及
びピニオン１７によって走行台車１０の走行が行われ
る。つまり、駆動軸１４に伝達された回転駆動力が、さ
らに伝動ギア１６及び受動ギア２０を介して駆動軸１８
に伝達され、これにより上記ピニオン１７が上記チェー
ン６に噛合しながら回転させられ、これによって上記走
行台車１０がレール１に沿って走行する。

【００３２】従って、駆動ローラ１３だけでは、スリッ
プを生じるような急傾斜の軌道や垂直軌道でも走行が可
能となり、水平軌道部から傾斜、垂直軌道部に亘って走
行台車１０が走行し得るようになっている。

【００３３】そして、このようにして走行台車１０が走
行させられながら、上記監視用カメラ３０による対象物
の撮像が行われるとともに、撮像された画像データが送
信により監視室等に出力されることによって、当該監視
室のオペレータによって対象物の監視が遠隔的に行われ
る。

【００３４】ところで、以上のように構成された上記モ
ノレール式走行装置では、以下のような利点がある。

【００３５】先ず、上記走行台車１０においては、モー
タ１２や、傾斜、垂直軌道走行用の機構部分、すなわち
チェーン６やピニオン１７がレール１の下方にオフセッ
トされた配置とされることにより走行台車１０の側方へ
の突出が抑えられ、その結果、レール１への装着部分が
コンパクトな構造となっているので、幅が狭い場所を走
行する際や、旋回軌道（カーブ）を走行するに際して、
モータ１２等による側方への突出部分が走行の邪魔にな
ることがない。従って、走行台車１０をより狭い場所で
走行させたり、あるいは旋回径の小さな旋回軌道に沿っ
て走行させることができる。

【００３６】しかも、上記モノレール軌道として、レー
ル構成壁２の上下端部にレール部３ａ，３ｂを具備した
断面Ｉ字形状のレール１が適用され、走行台車１０の駆
動ローラ１３等がレール部３ａ，３ｂ間に突入されるよ
うに配置されているので、走行台車１０においてレール
１の上方へ突出する部分が少なく、従って、走行台車が
レールを抱え込むように構成された従来の装置と比較す
ると、レール１を天井部や地面により近い場所に設置し
て走行台車１０を走行させることができる。

【００３７】つまり、上記モノレール式走行装置によれ
ば、従来のこの種のモノレール式走行装置に比べ、走行
台車１０を、より天井部分に近い場所、幅の狭い場所、
あるいは比較的小径の旋回軌道に沿って走行させること
が可能であるといった点において走行性能が高められる
という特徴がある。

【００３８】従って、走行軌道の設計に際しての自由度
が高まり、より建物のレイアウトに応じた最適な走行軌
道、あるいは作業空間を充分に活用できるような走行軌
道を設けることが可能となる。特に、上記実施例のよう
に、モノレール式走行装置を監視用に用いるような場合
には、タービン室等の限られた空間内で各所の監視を有
効に行うべく、走行台車をより狭いスペースで走行させ
ることが要求されるが、上記実施例のモノレール式走行
装置によればこのような要求に好適に対応することが可
能となる。

【００３９】また、上記モノレール式搬送装置では、上
述の通り、比較的重量を有するモータ１２がレール１の
下方に配置されたことにより水平軌道走行時の走行台車
１０重量バランスが保たれ易くなっているので、重量の
アンバランスに起因した走行時の振動や騒音、駆動機構
部に対する過負荷、ハンドリング手段の不用な振れ等の
発生を効果的に抑制することができる。

【００４０】また、トロリー線４と走行台車１０の駆動
ローラ１３等が、レール１のレール構成壁２を隔てて相
異なる側に配置されるようになっているため、トロリー
線４と集電子２９の摺接により生じる塵（例えば、カー
ボンの粉）が駆動ローラ１３等に付着することがなく、
従って、この塵が駆動ローラ等に付着することに起因し
たスリップの発生を未然に防止することができるという
利点もある。

【００４１】なお、上記実施例のモノレール式走行装置
は、本発明のモノレール式走行装置の一実施例であっ
て、その具体的な構造は本発明の要旨を逸脱しない範囲
で適宜変更可能である。

【００４２】例えば、上記実施例では、水平軌道部分で
チェーン６を省略しているが、走行軌道の走行軌道の全
範囲に亘ってチェーン６を設けてもよい。また、被噛合
手段として、上記チェーン６の代わりにラックを適用す
るようにもよい。

【００４３】また、上記実施例では、走行台車１０に監
視用カメラ３０を搭載することによりモノレール式走行
装置を監視装置として適用するようにしているが、勿
論、監視装置以外の目的に用いることもできる。例え
ば、監視用カメラ３０に代え、走行台車１０に荷物移載
用のハンドリング装置を連結して各種荷物の搬送を行う
ようにしても構わない。

【００４４】さらに、上記実施例では、レール１が、レ
ール構成壁２と、その上下端部において両側方に水平に
突出するレール部３ａ，３ｂとを有する断面Ｉ形に形成
されているが、レール１の形状はこれ以外に、レール構
成壁２の上下端部において片側にレール部が突出する断
面コ字形状のものであっても構わない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のモノレー
ル式走行装置によれば、駆動輪が上下レール部間に突入
させられているため、走行台車においてモノレール軌道
の上方に突出する部分が少なく、また、モータが駆動輪
の下方で、かつモノレール軌道の直下に配置されるとと
もに、傾斜、垂直走行用の機構、つまり被噛合手段及び
これに噛合する回転部材が、それぞれモノレール軌道の
下方に配置されているので走行台車の幅方向の突出部分
が少ない。そのため、モノレール軌道に対する走行台車
の装着部分がコンパクト化され、より狭いスペースでの
走行や、比較的小径の旋回軌道（カーブ）の走行が可能
となる。また、モータがモノレール軌道の直下に配置さ
れたことにより走行台車の重量バランスが良好に保たれ
る。さらに、トロリー線と走行台車の駆動ローラが、レ
ールのレール構成壁を隔てて相異なる側に配置されるよ
うになっているため、トロリー線と集電子の摺接により
生じる塵が駆動ローラに付着することがなく、従って、
この塵が駆動ローラに付着することに起因したスリップ
の発生を未然に防止することができる。

【００４６】このようなモノレール式走行装置におい
て、駆動輪が装着される第１駆動軸に伝動ギアを装着す
るとともに、回転部材が装着される第２駆動軸に上記伝
動ギアと噛合する受動ギアを装着し、上記モータの駆動
力をベルト伝動手段を介して第１駆動軸に伝達するよう
に動力伝達手段を構成すれば、モータの駆動力を確実に
駆動輪及び回転部材に伝達し、精度よく駆動することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモノレール式走行装置の一例を示
す側面図である。

【図２】本発明に係るモノレール式走行装置の走行台車
の構造を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ モノレール軌道 ２ レール構成壁 ３ａ，３ｂ レール部 ４ トロリー線 １０ 走行台車 １１ フレーム １２ モータ １３ 駆動ローラ １４，１８ 駆動軸 １５，２４ プーリ １６ 伝動ギア １７ ピニオン １９ アイドラ ２０ 受動ギア ２１ 支持ローラ ２２ サイドローラ ２３ 出力軸 ２５ 駆動ベルト ２６ テンションローラ ２７，２８ コントロールボックス ２９ 集電子 ３０ 監視用カメラ ３３ 電源ボックス

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モノレール軌道と、これに沿って走行す
   る走行台車とを備えてなるモノレール式走行装置におい
   て、上記モノレール軌道は、上下方向に延びるレール構
   成壁と、このレール構成壁の上下端部からそれぞれ側方
   へ突出するレール部とを有し、かつ上記レール構成壁の
   一側面に取付けられ、上記走行台車に設けられる集電子
   が摺接されるトロリー線と、下方のレール部の下面に走
   行台車に対する被噛合手段とを具備し、上記走行台車
   は、走行用の駆動輪と、上記被噛合手段と噛合可能な回
   転部材と、上記駆動輪及び回転部材に動力伝達手段を介
   して接続されるモータとを具備し、上記駆動輪が上記モ
   ノレール軌道の上記レール構成壁を挾んで上記トロリー
   線が形成された側と反対側の上下レール部間に突入した
   状態でレール部に設置されるとともに、上記回転部材が
   上記モノレール軌道の下方から上記被噛合手段に噛合さ
   れ、上記モータが上記駆動輪の下方で、かつモノレール
   軌道の直下に配置されてなることを特徴とするモノレー
   ル式走行装置。
2. 【請求項２】 モノレール軌道と、これに沿って走行す
   る走行台車とを備えてなるモノレール式走行装置におい
   て、上記モノレール軌道は、上下方向に延びるモノレー
   ル構成壁と、このモノレール構成壁の上下端部からそれ
   ぞれ側方へ突出するレール部とを有し、かつ下方のレー
   ル部の下面に走行台車に対する被噛合手段を具備し、上
   記走行台車は、走行用の駆動輪と、上記被噛合手段と噛
   合可能な回転部材と、上記駆動輪及び回転部材に動力伝
   達手段を介して接続されるモータとを具備し、上記駆動
   輪が上記モノレール軌道の上下レール部間に突入した状
   態でレール部に設置されるとともに、上記回転部材が上
   記モノレール軌道の下方から上記被噛合手段に噛合さ
   れ、上記モータが上記駆動輪の下方で、かつモノレール
   軌道の直下に配置されてなる一方、上記動力伝達手段
   は、上記駆動輪が装着される第１駆動軸と、この第１駆
   動軸に装着される伝動ギア及びプーリと、上記回転部材
   が装着される第２駆動軸と、この第２駆動軸に装着され
   て上記伝動ギアと噛合する受動ギアと、上記プーリと上
   記モータの出力軸に装着されたプーリに 亘って装着され
   る駆動ベルトにより、上記モータの駆動力を上記第１駆
   動軸に伝達するベルト伝動手段とからなることを特徴と
   するモノレール式走行装置。