JP3924074B2 - 回転キャビンの床姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回しながら回転し眺望を楽しめる眺望キャビン（カプセルともいう）に関し、特に、前記旋回に伴って眺望キャビンの床を水平姿勢や所定の傾斜角度に安定に制御できる床姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、観覧車等に一般に広く使用されている眺望キャビンは、観覧車の旋回輪（大回転ホイール）にピンによって吊り下げられており、大回転ホイールが回転することにより前記眺望キャビンは旋回し、この際、眺望キャビンの床面は水平に維持されている。そして、上記のような自由吊り下げ式の観覧車以外の遊園地の乗り物の中には、前記旋回に伴ってキャビン自体がそれ自身の中心線回りに回転するものがある。
【０００３】
このような回転キャビンの床の姿勢を制御する装置としては、図５に示すようなものがある。旋回輪（不図示）には、それぞれ連結棒５２を介して一対の円形枠５３が固定されており、この一対の円形枠５３には外装としての透明なキャビンカバー５４がその中心線Ｓ回りに回転自在（矢印θ参照）に取り付けられている。このキャビンカバー５４内の下部には床５５が一体的に取り付けられており、この床５５とキャビンカバー５４等により回転キャビン５１が構成されている。前記旋回輪（不図示）の回転に伴う回転キャビン５１の旋回に対して、後述する制御駆動部５６は床５５を水平に維持する。
【０００４】
回転キャビン５１が旋回すると、床５５は、それ自体の重量や搭乗者および椅子等の重量でキャビンカバー５４の下部で水平になろうとするが、特に回転キャビン５１内の床５５上の搭乗者が移動したりすると、床５５が揺動を起こすことになり、搭乗者に酔いを起こさせる。これを防ぐ制御駆動部５６は、床５５の下面に取り付けられており、円形枠５３の内周面に当接する一対の車輪５７を駆動軸５８を介して回転駆動する駆動部５９と、該駆動部５９を回転キャビン５１の旋回に応じて床５５を水平に維持するように制御する制御部（不図示）とを備えている。なお、車輪５７は、床５５の揺動を防ぐために円形枠５３の内周面５３Ａに比較的大きな圧力で摩擦接触している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の回転キャビンの床姿勢制御装置５０では、車輪走行面である円形枠５３の内周面５３Ａに埃やゴミ、濡れたグリース等が付着すると、車輪５７との間でスリップが発生したり、前記内周面５３Ａや車輪５７に偏摩耗が発生したりする問題点がある。また、雨や雪などの天候不良による摩擦不良により、床姿勢制御の精度が低下したり、床の振動を十分に抑制できなくなる等の問題が生じる恐れもある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、床荷重の支持と、床の姿勢制御および振動止めとをそれぞれ分担する構造によって床姿勢制御の精度を高め、床の振動を効果的に抑制でき、かつ耐久性に優れた回転キャビンの床姿勢制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による回転キャビンの床姿勢制御装置は、移動手段によって旋回される円形枠に、この中心線回りに回転自在に取り付けられた外装としての透明なキャビンカバーと、このキャビンカバー内の下部に固定された床とを備えた回転キャビンにおいて、前記円形枠には、内周側に係合部を備えた係合リング部材が設けられており、前記床は、前記円形枠の車輪転動面に車輪を介して支持されているとともに、前記床には、駆動源によって駆動軸を介して回転され、かつ上記係合リング部材の係合部と噛み合う歯付き輪体を有した床姿勢駆動部が搭載され、前記床の傾斜角度あるいは前記回転キャビンの旋回角度を検出して、前記床を水平または所定角度に設定するように前記床姿勢駆動部の回転速度を制御する床姿勢制御部を備え、前記車輪は前記駆動軸に取り付けられ、前記円形枠の内周部には、前記車輪転動面と前記係合リング部材とがそれぞれ周方向に沿って設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような回転キャビンの床姿勢制御装置によれば、円形枠に対してその中心軸線回りに回転する回転キャビンの床は、車輪および歯付き輪体によって円形枠および係合リング部材に安定に支持されることとなる。すなわち、床荷重の大部分は車輪によって円形枠の内周面上に支持され、かつ床は円形枠に対してその周方向に相対回転可能となっている。そして、床姿勢制御部において回転キャビンの床の傾斜角度（あるいは回転キャビンの旋回角度）を検出して、床姿勢駆動部の回転速度を制御して床を水平姿勢または所定の傾斜角度に設定するが、この設定は、円形枠に固定された係合リング部材に噛み合う歯付き輪体を回転させることによって行われるため、これらの間でスリップが起こることはなく、床の姿勢制御および振動止めを高精度に行える。そして、車輪は、床荷重の支持のみを負担して、床姿勢制御を負担する必要がなくなるので、円形枠の内周面上に強く圧接する必要がなく、これらの偏摩耗の発生が防止される。
また、前記車輪は前記駆動軸に取り付けられ、前記円形枠の内周部には、前記車輪転動面と前記係合リング部材とがそれぞれ周方向に沿って設けられているので、床姿勢駆動部が小型な構造となる。
【０００９】
上記回転キャビンの床姿勢制御装置において、前記円形枠および前記係合リング部材が、前記キャビンカバーの長手方向において一対設けられており、また、前記床姿勢制御部は、各円形枠および各係合リング部材に対して一対の前記車輪と前記歯付き輪体とを有しているとさらに好適である。
このような回転キャビンの床姿勢制御装置によれば、床の荷重支持容量が大きくなるとともに、床の片側に搭乗者が移動したりして床の荷重が偏った場合でも、床の安定性が確保されることとなる。
【００１０】
上記回転キャビンの床姿勢制御装置において、前記係合リング部材は、リング状ピンギヤまたはリング状ラックから構成され、前記歯付き輪体は、スプロケットホイールまたはピニオンから構成されているとさらに好適である。
このような回転キャビンの床姿勢制御装置によれば、床姿勢制御の操作が容易になりかつその精度を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係わる回転キャビンの床姿勢制御装置の代表的な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の代表的な実施形態に係わる回転キャビンの床姿勢制御装置の斜視図、図２は図１に示した床姿勢制御装置の床姿勢駆動部の拡大正面図である。なお、図１においては、床下の構造を明確にする必要上、床のほぼ半分を破断した。
【００１２】
先ず、図４に示すように、遊園地等に設置される観覧車の一例として、地面Ｋに構築された支持脚１０４の上端に、回転軸（中心軸）１００を中心としてスポーク１０１およびリム１０２より構成される旋回輪（移動手段）１０３が回転可能に支持されている。前記リム１０２には、連結棒１１を介して後述する回転キャビン５（図１参照）が放射状に複数設けられている。
【００１３】
図１および図２に示すように、例えば観覧車の旋回輪１０３（図４参照）には、一対の円形枠１０がそれぞれ連結棒１１を介して複数組放射状に設けられており、この一対の円形枠１０には、外装としての透明な強化ブラスチックからなるキャビンカバー１５が円形枠１０の中心軸線Ｓ回りに回転自在に取り付けられている。キャビンカバー１５は開閉出入口（不図示）を備え、キャビンカバー１５の長手方向は前記中心軸線Ｓと一致している。本例のキャビンカバー１５はほぼ卵型になっているが、これに限定されない。キャビンカバー１５内の下部には床２０が固定され、キャビンカバー１５と床２０とにより回転キャビン５（眺望キャビン）が構成されている。回転キャビン５内の搭乗者はキャビンカバー１５を通して外界を見ることができるようになっている。
【００１４】
代表的な実施形態に係わる回転キャビン５の床姿勢制御装置１は、床２０の下面に搭載された床姿勢駆動部３０と、回転キャビン５の床２０の傾斜角度（あるいは回転キャビンの旋回角度）を検出し、かつ床２０を水平に設定するように床姿勢駆動部３０のギヤードモータ３１（駆動源）の回動速度を制御する床姿勢制御部６２（図４参照）を備えている。床姿勢駆動部３０は、各円形枠１０の内周部に組み込まれた係合リング部材としてのリング状ピンギヤ３５（本例ではアタッチメント付きチェーンから構成されている）と、床２０の下面に搭載されたギヤードモータ３１（駆動源）によって駆動軸３２を介して回転され、かつリング状ピンギヤ３５に噛み合うスプロケットホイール３３（歯付き輪体）とを備えている。なお、図１および図２中の符号３５Ａは、リング状ピンギヤ３５の係合部としてのピンを示している。
【００１５】
各円形枠１０の内周には、前記リング状ピンギヤ３５と並んでそのピッチ円と同じ径の車輪転動面１２が備えられている。床２０は、一対の円形枠１０の車輪転動面１２によって各々一対の車輪２５を介して安定的に荷重が支持されている。この車輪転動面１２およびリング状ピンギヤ３５は円形枠１０の周方向に沿って設けられている。本例の車輪２５は、駆動軸３２に取り付けられた駆動車輪であるが、これに限らず、駆動軸３２とは独立して設けたり、非駆動車輪としてもよい。
【００１６】
詳述すると、床２０の下面には一対のギヤードモータ３１が固定され、各ギヤードモータ３１の一対の駆動軸３２は、それぞれ一対の軸受３４を介して床２０に回転自在に支持されている。一対の駆動軸３２は前記矢印Ｓ方向に延び、各駆動軸３２には、車輪２５およびスプロケットホイール３３がそれぞれ同心に固定されている。車輪２５は円形枠１０の車輪転動面１２に載っており、スプロケットホイール３３は円形枠１０のリング状ピンギヤ３５に噛み合っている。このように、車輪２５およびスプロケットホイール３３は床２０の下方にそれぞれ４つずつ設けられており、かつ回転キャビン５の平面視においてそれぞれ矩形の頂点に配置されているので、搭乗者等により床２０の荷重に偏りがあった場合でも、床２０を安定に支持できる。このような構成に基づき、一対のギヤードモータ３１を同期して駆動させると、各車輪２５およびスプロケットホイール３３をそれぞれ回転させ、床２０と一体のキャビンカバー１５を、円形枠１０に対してその中心軸線Ｓ回りに相対回転移動させることができる。
【００１７】
図４に示すように、床２０（図１参照）には、地面Ｋ（水平面、図５参照）に対する傾斜角度を測定するための傾斜計６０が設けられており、この傾斜計６０による測定値はコントローラ６１（例えばＣＰＵ）に入力される。このコントローラ６１は、床２０が水平姿勢あるいは所定の傾斜角度になるように、一対のギヤードモータ３１の回転速度および回転方向を制御する。
【００１８】
次に、本実施形態の床姿勢制御装置１の動作について説明する。
観覧車の旋回輪１０３の回転に伴って、回転キャビン５が旋回する際に、床２０の傾斜角度が傾斜計６０によって常時測定され、この測定値がコントローラ６１に入力される。コントローラ６１は、回転キャビン５の旋回角度および旋回方向を相殺するように各ギヤードモータ３１の回転速度および回転方向をフィードバック制御することにより、床２０を強制的に±２゜の精度で水平姿勢に設定維持する。なお、このようなフィードバック制御に限らず、予めコントローラ６１に床２０の傾斜角度の許容値（例えば±５゜）を設定しておき、傾斜計６０の測定値がこの許容値を越えた場合に、各ギヤードモータ３１の回転速度および回転方向を制御してもよい。床２０を水平姿勢に設定維持することができる他に、床２０を所定の傾斜角度に設定することもできる。
【００１９】
また、観覧車の旋回輪１０３（大回転ホイール）等の移動装置によって回転キャビン５が、旋回すると、床２０は、それ自体の重量や搭乗者および椅子等の重量でキャビンカバー１５の下部で水平になろうとするが、揺動を起こすことがある。このような揺動を防ぐために、上述のように床２０の傾斜角度を制御する際に、リング状ピンギヤ３５に噛み合うスプロケットホイール３３を回転させるので、これらの間でスリップが起こることはなく、床２０の姿勢制御と揺動止めが確実に行われるとともに、床姿勢制御の操作が容易でかつ精度が高くなる。
【００２０】
さらに、車輪２５は、床荷重の支持と床姿勢制御の両方を負担する必要がなくなり、円形枠１０の車輪転動面１２上に強く圧接する必要がなく、これらの偏摩耗の発生が防止され、結果的に、床姿勢駆動部３０の耐久性が改善される。
【００２１】
上記実施形態では、床２０の傾斜角度を傾斜計６０によって測定したが、これに限らず、旋回輪１０３の中心軸１００の回転角度をロータリーエンコーダ６３によって検出し、この検出値をコントローラ６１に入力してもよい。すなわち、回転キャビン５を観覧車等の旋回輪の外側に放射状に複数等間隔に取り付けた場合、旋回輪１０３が一回転すると回転キャビン５も３６０゜旋回するが、コントローラ６１は、旋回輪１０３の中心軸１００の回転角度を検出するロータリーエンコーダ６３から入力した信号に基づいて、回転キャビン５の旋回角度を算定することができる。
【００２２】
また、上記実施形態では、係合リング部材としてのリング状ピンギヤ３５に代えてリング状ラックを、かつ歯付き輪体としてのスプロケットホイールに代えてピニオンを使用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したとおりに構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
本発明による回転キャビンの床姿勢制御装置は、円形枠に対してその中心軸線回りに回転する回転キャビンの床は、車輪および歯付き輪体によって円形枠および係合リング部材に安定に支持される。すなわち、床荷重の大部分は車輪によって円形枠の内周面上に支持され、かつ床は円形枠に対してその周方向に相対回転可能となっている。そして、床姿勢制御部において回転キャビンの床の傾斜角度（あるいは回転キャビンの旋回角度）を検出して、床姿勢駆動部の回転速度を制御して床を水平姿勢または所定の傾斜角度に設定するが、この設定は、円形枠に固定された係合リング部材に噛み合う歯付き輪体を回転させることによって行われるため、これらの間でスリップが起こることはなく、床の姿勢制御を高精度に行える上に、床の振動を効果的に抑制できる。そして、車輪は、床荷重の支持のみを負担して、床姿勢制御を負担する必要がなくなるので、円形枠の内周面上に強く圧接する必要がなく、これらの偏摩耗の発生が防止される。結果的に、床姿勢駆動部の耐久性が向上する。
また、前記車輪は前記駆動軸に取り付けられ、前記円形枠の内周部には、前記車輪転動面と前記係合リング部材とがそれぞれ周方向に沿って設けられているので、床姿勢駆動部が小型になり、結果的に、回転キャビンを小型化できる。
【００２４】
さらに、前記円形枠および前記係合リング部材が、前記キャビンカバーの長手方向において一対設けられており、また、前記床姿勢制御部が、各円形枠および各係合リング部材に対して一対の前記車輪と前記歯付き輪体とを有しているので、床の荷重支持容量が大きくなるとともに、床の片側に搭乗者が移動したりして床の荷重が偏った場合でも、床の安定性が確保されることとなる。
【００２５】
さらにまた、前記係合リング部材が、リング状ピンギヤまたはリング状ラックから構成され、前記歯付き輪体が、スプロケットホイールまたはピニオンから構成されているので、床姿勢制御の操作が容易になりかつ精度を高めることができる。特に、リング状ピンギヤとスプロケットホイールを採用すると、床姿勢駆動部を既製品で安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の代表的な実施形態に係わる回転キャビンの床姿勢制御装置の斜視図である。
【図２】 図１に示した床姿勢制御装置の床姿勢駆動部の拡大正面図である。
【図３】 床姿勢制御装置の制御ブロック図である。
【図４】 観覧車の概略を示す正面図である。
【図５】 従来の回転キャビンの床姿勢制御装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 床姿勢制御装置
５ 回転キャビン（眺望カプセル）
１０ 円形枠（リング）
１１ 連結棒
１２ 車輪転動面（円形枠の内周面）
１５ キャビンカバー（外装）
２０ 床
２５ 車輪
３０ 床姿勢駆動部
３１ ギヤードモータ（駆動源）
３２ 駆動軸
３３ スプロケットホイール（歯付き輪体）
３４ 軸受
３５ リング状ピンギヤ（係合リング部材）
３５Ａ ピン
６０ 傾斜計
６１ コントローラ
６２ 床姿勢制御部
６３ ロータリーエンコーダ
１００ 中心軸
１０１ スポーク
１０２ リム
１０３ 旋回輪（大回転ホイール）
１０４ 支持脚
Ｋ 地面

Claims (4)

1. 移動手段によって旋回される円形枠に、この中心線回りに回転自在に取り付けられた外装としての透明なキャビンカバーと、このキャビンカバー内の下部に固定された床とを備えた回転キャビンにおいて、
   前記円形枠には、内周側に係合部を備えた係合リング部材が設けられており、前記床は、前記円形枠の車輪転動面に車輪を介して支持されているとともに、
   前記床には、駆動源によって駆動軸を介して回転され、かつ上記係合リング部材の係合部と噛み合う歯付き輪体を有した床姿勢駆動部が搭載され、前記床の傾斜角度あるいは前記回転キャビンの旋回角度を検出して、前記床を水平または所定角度に設定するように前記床姿勢駆動部の回転速度を制御する床姿勢制御部を備え、
   前記車輪は前記駆動軸に取り付けられ、前記円形枠の内周部には、前記車輪転動面と前記係合リング部材とがそれぞれ周方向に沿って設けられていることを特徴とする回転キャビンの床姿勢制御装置。
2. 前記円形枠および前記係合リング部材は、前記キャビンカバーの長手方向において一対設けられており、また、前記床姿勢制御部は、各円形枠および各係合リング部材に対して一対の前記車輪と前記歯付き輪体とを有していることを特徴とする請求項１記載の回転キャビンの床姿勢制御装置。
3. 前記係合リング部材は、リング状ピンギヤまたはリング状ラックから構成され、前記歯付き輪体は、スプロケットホイールまたはピニオンから構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の回転キャビンの床姿勢制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回転キャビンの床姿勢制御装置を備えた回転キャビンが複数設けられていることを特徴とする観覧車。

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