JP3928260B2 - トンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガイドレールに吊り下げられて走行するトンネル内作業車において、旋回位置に存する作業車本体を正規位置に矯正するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書では、トンネル内作業車の一例として、トンネル内灯具の清掃車について説明する。なお、従来の技術を説明するに当たって、本発明の実施例の図面を使用する。高速道路等のトンネル内灯具Ｈは、該トンネル内に設けられたガイドレールＧに沿って清掃車が走行することによって清掃される。即ち、図２、図３、図８及び図１６に示されるように、トンネル内の両壁面Ｗには、一定の間隔をおいて多数の灯具Ｈが取付けられている。そして、これらの灯具Ｈの近傍に、前記壁面Ｗから吊り下げ状態でガイドレールＧが取付けられている。このガイドレールＧは、トンネルの一端の開口の道路脇を走行開始地点とし、該トンネルの一方側の壁面Ｗに取付けられた多数の灯具Ｈの近傍に、該トンネルの長手方向に沿って設けられている。そして、トンネルの他端の開口において道路を横断する形態でわん曲され、他方側の壁面Ｗに取付けられた多数の灯具Ｈの近傍に、該トンネルの長手方向に沿って設けられている。
【０００３】
本出願人は、ガイドレールＧにおける小さな曲率の曲線走行部Ｒ’においても走行可能なトンネル内灯具の清掃車（以降、単に「作業車」と記載する）を開発して、特願平９−３６８５１８号として特許出願を行った。図１ないし図３に示されるように、この発明に係る作業車Ａ’の作業車本体Ｄ’を構成するフレーム１の上面のほぼ中央部には、一対の駆動ローラ２が配設されていると共に、前記作業車本体Ｄ’の前後の端部に水平及び垂直の各ローラ３，４を備えたボギーローラ装置Ｅが装着されている。前後のボギーローラ装置Ｅが取付けられたボギーアーム５は、前記作業車本体Ｄ’の長手方向におけるほぼ中央部の上面に立設された各アーム支点軸６に取付けられている。該ボギーアーム５は、前記アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心として、平面視において左右に旋回可能である。また、ボギーローラ装置Ｅ自身も、旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心として、同じく左右に旋回可能に取付けられている。作業車本体Ｄ’は、各ボギーローラ装置Ｅを介してガイドレールＧに吊り下げられる。そして、ガイドレールＧの起立板８を挟持した一対の駆動ローラ２が駆動回転されることにより、作業車Ａ’が自走する。
【０００４】
この作業車Ａ’が道路を横断するために、ガイドレールＧのわん曲部分（曲線走行部Ｒ’）を走行する際の作用を説明する。図１７に示されるように、矢印Ｐの方向に走行する作業車Ａ’が、ガイドレールＧの直線走行部Ｌ’から曲線走行部Ｒ’に進入する。ガイドレールＧの曲率に追随して、一対のボギーアーム５がアーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心として左右に旋回され、折れ曲がった状態でそれらの長手方向が、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’の接線方向に沿った状態となる。同時に、各ボギーローラ装置Ｅ自身が、旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心として旋回される。このため、ボギーローラ装置Ｅを構成する各水平ローラ３とガイドレールＧとが干渉することが防止される。その結果、作業車Ａ’は、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’をスムーズに走行する。
【０００５】
ところが、作業車Ａ’の作業車本体Ｄ’は前記ガイドレールＧに対し、一対の駆動ローラ２によって、その幅方向（矢印Ｐで示される作業車Ａ’の走行方向に直交する方向）にのみ拘束されている。しかも、作業車本体Ｄ’において、前記一対の駆動ローラ２が設けられている位置は、平面視における前記作業車本体Ｄ’のほぼ中央部であり、また、一対のボギーアーム５の各アーム支点軸６が設けられている位置も、同じくほぼ中央部である。一対の駆動ローラ２の軸心の心間距離、及び各アーム支点軸６の軸心Ｃ2 の心間距離は、作業車本体Ｄ’の幅及び長さに対して極めて短い距離である。そのため、作業車本体Ｄ’は、ガイドレールＧに対して、ほぼ一点で支持された状態である。この作業車本体Ｄ’は重量物であるため、作業車Ａ’がガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’に進入しても、作業車本体Ｄ’にはガイドレールＧの直線走行部Ｌ’を走行している状態（トンネルの長手方向に沿った状態）を維持しようする慣性力が作用する。この結果、作業車Ａ’が曲線走行部Ｒ’を走行する際の作業車本体Ｄ’は、必ずしもガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’の接線方向に沿った位置（正規位置）に存しておらず、前記正規位置から僅かにずれた位置、即ち、平面視における作業車本体Ｄ’のほぼ中央部を旋回中心Ｃ3 として僅かに旋回された位置（旋回位置）に存する。図１７において、正規位置に存する作業車本体Ｄ’を実線で示すと共に、旋回位置に存する作業車本体Ｄ’を一点鎖線で示す。
【０００６】
上記のことについて、更に言及する。作業車本体Ｄ’をガイドレールＧに対して吊下支持する一対のボギーアーム５のアーム支点軸６を、前記作業車本体Ｄ’の長手方向のほぼ中央部に近づけると、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 において各ボギーアーム５が接線方向に沿い易くなるため、走行可能な曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 の曲率半径を小さくできる。しかし、ボギーアーム５の長さが長くなる（アーム支点軸６の取付位置が、作業車本体Ｄ’の長手方向のほぼ中央部に近くなる）のに比例して、ボギーアーム５に対する作業車本体Ｄ’の旋回の自由度が大きくなって、上記した一点支持状態に近づいて、ボギーアーム５に対して作業車本体Ｄ’が旋回された姿勢で直線走行部Ｌ’（図１６参照）に進入してしまい、作業車本体Ｄ’に装備された各種作業具（上記例では、清掃ブラシ９）が、ガイドレールＧの側方に設置された灯具Ｈ等のトンネル内の諸設備と干渉する恐れがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、作業車本体の長手方向のほぼ中央部にボギーアームの垂直旋回軸が設けられた作業車において、一直線状となった一対のボギーアームに対する作業車本体の旋回姿勢を正規位置に矯正して、作業車本体とトンネル内の諸設備との干渉を避けることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明は、作業車本体の長手方向のほぼ中央部に垂直旋回軸を有する一対のボギーアームを介して、前記作業車本体がガイドレールに吊り下げられて、前記ガイドレールの曲線走行部において、前記一対のボギーアームを折れ曲がり状態にして、それぞれ個別にガイドレールの接線方向に沿わせることにより、走行可能な曲線走行部の曲率半径を小さくした構成のトンネル内作業車において、前記作業車本体の上面に、その幅方向の中央部に向けて出入りするシリンダロッドを備えた一組の矯正シリンダを固定して、ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において、前記一組の矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、ボギーアームを押圧させることにより、前記ボギーアームに対して旋回された姿勢となっている作業車本体を正規位置に矯正させることを特徴としている。
【０００９】
トンネル内のガイドレールは、平面視において曲線走行部と直線走行部とから構成されている。ガイドレールの曲線走行部を走行する作業車の作業車本体は、慣性力により、前記曲線走行部の接線方向に沿わず、平面視における作業車本体のほぼ中央部を旋回中心として、ボギーアームに対して僅かに旋回された状態で走行する。前記作業車が、ガイドレールの曲線走行部から直線走行部に進入される際に、矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、該矯正シリンダと相対向するボギーアームの側面部を押圧させる。作業車本体は、前記ボギーアームを介してガイドレールからの反力を受けるため、そのほぼ中央部を中心に作業車本体の旋回姿勢が矯正される方向に旋回され、正規位置に配置される。その結果、作業車の作業車本体は、ガイドレールの長手方向にほぼ沿った状態で走行され、トンネル内の諸設備との干渉が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は第１実施例の作業車Ａ1 と、バッテリー車Ｂとが連結された状態の側面図、図２は同じく平面図、図３は図１のＸ矢視図、図４はボギーローラ装置Ｅの拡大平面図、図５は図４のＹ−Ｙ線断面図である。図１ないし図３に示されるように、トンネル内灯具の清掃車は、灯具Ｈの清掃を行うための作業車Ａ1 と、該作業車Ａ1 の作業車本体Ｄに連結器１１を介して連結されたバッテリー車Ｂとから構成されている。作業車Ａ1 には駆動源である主モータＭが搭載されていて、この主モータＭの電源はバッテリー車Ｂに搭載されたバッテリー１２から供給される。作業車Ａ1 は、ガイドレールＧに沿って前方及び後方のいずれの方向にも走行可能であり、バッテリー車Ｂは作業車Ａ1 に追随して走行される。作業車Ａ1 とバッテリー車Ｂは、いずれもレールブラケット１３を介してトンネルの壁面Ｗに、ほぼ平行に取付けられた逆Ｔ字状のガイドレールＧに吊り下げられた状態で走行する。作業車Ａ1 の作業車本体Ｄ及びバッテリー車Ｂのそれぞれの上面の前後部には、ボギーローラ装置Ｅが配設されている。
【００１１】
最初に、第１実施例の作業車Ａ1 の構成について説明する。作業車Ａ1 を構成する作業車本体Ｄの上面のほぼ中央部には、一対の駆動ローラ２が矢印Ｐで示される走行方向に直交して設けられている。該一対の駆動ローラ２は、ガイドレールＧの起立板８を両側から挟持していて、その少なくとも一方が駆動回転されることによって作業車Ａ1 が走行される。なお、図１ないし図３において、１４は主モータＭの回転を減速させる減速機、１５は減速機の出力軸からの動力の伝達方向を変換させるためのかさ歯車装置を示す。
【００１２】
ボギーローラ装置Ｅについて説明する。作業車本体Ｄの上面で、一対の駆動ローラ２の前後の部分には、それぞれ２個のアーム支点軸６が立設されている。これらのアーム支点軸６には、軸受（図示せず）を介して各ボギーアーム５の基端部が取付けられている。各ボギーアーム５は、アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心に、水平面内において左右に旋回可能である。そして、ボギーアーム５の自由端部には、旋回軸７を介してボギーローラ装置Ｅが取付けられている。ボギーローラ装置Ｅは、前記旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心に、水平面内において旋回可能である。各ボギーローラ装置Ｅを構成する４個の水平ローラ３が、ガイドレールＧのガイド板１６の側面を両側から押圧していると共に、４個の垂直ローラ４が、ガイドレールＧのガイド板１６の上面及び下面を押圧している。このようにして、作業車Ａ1 は、各ボギーローラ装置Ｅを介してガイドレールＧに吊り下げ状態で装着される。上記したボギーローラ装置Ｅとほぼ同一構成のものが、バッテリー車Ｂの上面にも取付けられている。作業車Ａ1 及びバッテリー車Ｂは、いずれも走行方向（矢印Ｐ）に沿った両端部に配設された各ボギーローラ装置Ｅを介して、ガイドレールＧに吊り下げられた状態で走行する。
【００１３】
作業車本体Ｄのフレーム１の上面には、本発明に係る旋回姿勢矯正装置が配設されている。本実施例の旋回姿勢矯正装置は、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b である。即ち、上記した一対のボギーアーム５のいずれか（本実施例の場合、作業車Ａ1 の前進走行方向に対して後部のボギーアーム５）の両側方部に、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b が固定されている。一対の空気圧シリンダ１７a,１７b は、後部のボギーアーム５の側面部を挟んだ状態で、前記作業車本体Ｄの幅方向（ボギーアーム５の長手方向にほぼ直交する方向）に沿って固定されている。そして、それらの固定位置は、各空気圧シリンダ１７a,１７b のシリンダロッド１８a,１８b が突出された際に、それらの先端面が、一直線状態となった一対のボギーアーム５の側面部に当接される位置である。
【００１４】
作業車本体Ｄのフレーム１の上面の前部には、３個のスイッチブラケット１９が立設されていて、それぞれの上端面に第１〜第３の各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が取付けられている。これらのリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、図６及び図７に示されるように、ベルクランク状の本体部２１の各端部に、検出球２２が設けられた形態である。前記本体部２１は、その交叉部２１ａを中心に回動可能である。そして、トンネルの壁面Ｗの所定位置には、これらのリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 に対応する第１〜第３の各ドッグｄ1 〜ｄ3 が取付けられている。作業車Ａ1 が矢印Ｐの方向に前進走行されると、リミットスイッチＬＳ1 の一方の検出球２２が対応するドッグｄ1 に当接される。すると、該検出球２２は、交叉部２１ａを中心に後方に回動される。そして、他方の検出球２２が上方に位置される。この他方の検出球２２は、作業車Ａ1 が矢印Ｐの反対方向に後退走行される際に、ドッグｄ1 に再び当接されることによって逆方向に回動される。上記した各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、作業車本体Ｄの幅方向及び長手方向に対して、それぞれ位置をずらした状態で配設されている。そのため、２個以上のリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が同時に作動されることはない。
【００１５】
図８ないし図１１を参照しながら、本発明に係る作業車本体Ｄの旋回姿勢矯正装置の作用について説明する。最初に、ガイドレールＧの始端部から走行を開始した作業車Ａ1 が、第１曲線走行部Ｒ1 及び第２曲線走行部Ｒ2 を走行して、第１直線走行部Ｌ1 に進入する際の作用について説明する。第１曲線走行部Ｒ1 の曲率半径ｒ1 は約５ｍであり、第２ないし第４の各曲線走行部Ｒ2 〜Ｒ4 の曲率半径ｒ2 は約２ｍである。そのため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄは、第２曲線走行部Ｒ2 において、より大きく旋回される。この結果、図９に示されるように、作業車本体Ｄは、平面視におけるほぼ中央部（旋回中心Ｃ3 ）を中心に矢印Ｑ1 の方向（反時計回りの方向）に僅かに旋回された位置（旋回位置）に存する状態で第１直線走行部Ｌ1 に進入する。その状態の作業車本体Ｄを、図９に一点鎖線で示す。作業車Ａ1 が第１直線走行部Ｌ1 を走行する際に、一対のボギーアーム５はほぼ一直線状態となる。第１直線走行部Ｌ1 の始端部近傍には、第１リミットスイッチＬＳ1 と対応する位置に第１ドッグｄ1 が取付けられている。第１リミットスイッチＬＳ1 の検出球２２（図６参照）が第１ドッグｄ1 に当接されることにより、該スイッチＬＳ1 が作動され、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが突出される。この空気圧シリンダ１７ａは、ガイドレールＧに対して直前の第２曲線走行部Ｒ2 の曲率中心の反対側に固定されたものである。
【００１６】
空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが、後部のボギーアーム５の側面部を押圧する。該ボギーアーム５の自由端部に取付けられたボギーローラ装置Ｅを構成する４個の水平ローラ３は、ガイドレールＧのガイド板１６を押圧している。そのため、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａは、前記ボギーアーム５を介してガイドレールＧからの反力を受け、該空気圧シリンダ１７ａを固定している作業車本体Ｄを旋回させる。即ち、作業車本体Ｄは、平面視におけるほぼ中央部を旋回中心Ｃ3 として矢印Ｑ1 の反対方向（時計回りの方向）に旋回される。このようにして、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄが、旋回位置から正規位置（一直線状態のボギーアーム５の長手方向に沿った位置）に配置される。その状態の作業車本体Ｄを、図９に実線で示す。
【００１７】
この状態で、トンネル内作業車Ａ1 が各種作業を行う。本実施例の場合、多数の灯具Ｈの清掃である。その間、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが突出された状態が保持されるため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄが正規位置に配置された状態が保持される。その結果、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００１８】
続いて、作業車Ａ1 が、第１直線走行部Ｌ1 から第３曲線走行部Ｒ3 に進入する際の作用について説明する。第１直線走行部Ｌ1 の終端部近傍には、第２リミットスイッチＬＳ2 に対応する第２ドッグｄ2 が取付けられている。第１直線走行部Ｌ1 の終端部近傍まで走行した作業車Ａ1 の第２リミットスイッチＬＳ2 が作動され、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが引っ込められる。そのため、作業車Ａ1 がガイドレールＧの第３曲線走行部Ｒ3 から第４曲線走行部Ｒ4 を前進走行する際に、その作業車本体Ｄは慣性力の作用により旋回位置に存する。ガイドレールＧにおける第２曲線走行部Ｒ2 のわん曲方向と、第３曲線走行部Ｒ3 のわん曲方向とは互いに逆方向であるため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回位置は、前述した矢印Ｑ1 （図９参照）と逆方向の位置である。図１０において、正規位置に存する作業車本体Ｄを実線で示すと共に、旋回位置に存する作業車本体Ｄを一点鎖線で示す。作業車Ａ1 は、この状態を保持したまま、第２直線走行部Ｌ2 に進入される。
【００１９】
第２直線走行部Ｌ2 の始端部には、第３リミットスイッチＬＳ3 に対応する第３ドッグｄ3 が取付けられている。この第３ドッグｄ3 によって前記リミットスイッチＬＳ3 が作動され、図１１に示されるように、空気圧シリンダ１７ｂのシリンダロッド１８ｂが突出される。そのため、前述した場合と全く同様にして、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正されて、正規位置に配置される。この結果、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００２０】
作業車Ａ1 が、ガイドレールＧの終端部まで前進走行されると、図示しないリミットスイッチが作動され、前記作業車Ａ1 が後退走行される。各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、作業車Ａ1 の後退走行時においても、同様に作用する。各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が逆の順序で作動されることにより、作業車Ａ1 の後退走行時においても、直線走行部Ｌ1,Ｌ2 において清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００２１】
上記したように、本実施例は、作業車Ａ1 が各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に、作業車本体Ｄが旋回位置に存しても構わないが、前記作業車Ａ1 が各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 に進入する直前に旋回姿勢矯正装置（空気圧シリンダ１７a,１７b ）を作動させ、作業車本体Ｄを正規位置に配置させた状態で各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 を走行させることにより、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することを防止するという形態である。これに対して、作業車Ａ1 が各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に旋回姿勢矯正装置を作動させ、その際の作業車本体Ｄを正規位置に配置させた状態で各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 に進入させるという形態であっても構わない。
【００２２】
一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置は、作業車本体Ｄの幅方向に沿って調整可能である。そのため、各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 の曲率が異なる別のトンネルにおいても、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置を調整するのみで対応可能である。
【００２３】
一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置は、作業車本体Ｄの幅方向におけるいずれのボギーアーム５の両側方部でも構わない。また、作業車本体Ｄの長手方向における前後のボギーアーム５のいずれか一方側に固定させても構わない。
【００２４】
次に、第２実施例の作業車Ａ2 について説明する。これは、図１２に示されるように、ガイドレールＧの各曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 のわん曲方向が全て同一方向の場合である。即ち、作業車Ａ2 が前進走行する際に、各曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 において一方向にのみ旋回された状態で走行する場合である。この場合、作業車Ａ2 の作業車本体Ｄが旋回される方向は、常に同一方向である。そのため、作業車Ａ2 における作業車本体Ｄの旋回姿勢の矯正は、曲線走行部Ｒ6 と第２直線走行部Ｌ2 との接続部近傍における１回のみでよい。この結果、図１３に示されるように、上記した矯正シリンダ（空気圧シリンダ２３）は、後部のボギーアーム５の片側に１個配設するだけで済む。この空気圧シリンダ２３は、作業車本体Ｄの前後方向における一対の駆動ローラ２の反対側で、平面視における作業車本体Ｄの対角線上に固定しても構わない。その場合の空気圧シリンダ２３’を、図１３に一点鎖線で示す。
【００２５】
本明細書では、矯正シリンダの実施例として、空気圧シリンダ１７a,１７b,２３について説明した。しかし、前記空気圧シリンダ１７a,１７b,２３と同等の機能を有する別のものであっても構わない。例えば、作業車本体Ｄの幅方向にガイドレール（図示せず）を敷設し、該ガイドレールに冠着された押圧体（図示せず）が進退することにより、ボギーアーム５の側面部を押圧する形態であっても構わない。
【００２６】
上記した実施例では、作業車本体Ｄのフレーム１の上面に固定された空気圧シリンダ１７a,１７b,２３のシリンダロッド１８a,１８b,２４が、ボギーアーム５の側面部を押圧し、前記作業車本体Ｄが前記ボギーアーム５を介してガイドレールＧからの反力を受けることにより、作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される構成である。しかし、空気圧シリンダ１７a,１７b,２３のシリンダロッド１８a,１８b,２４が押圧する部分が、ボギーアーム５の側面部以外の部分、例えば、ガイドレールＧであっても構わない。この場合、作業車Ａ1,Ａ2 が走行すると同時に、シリンダロッド１８a,１８b,２４の先端部が、ガイドレールＧにおける押圧部分に滑りながら押圧されるため、該シリンダロッド１８a,１８b,２４の先端部にガイドローラ（図示せず）等を取付けることが望ましい。
【００２７】
上記したガイドレールＧの曲率が大きい場合、或いは、作業車Ａ1,Ａ2 の作業内容によってそれ程厳密に灯具Ｈとの平行が必要ない場合について説明する。このような場合、図１４及び図１５に示されるように、作業車本体Ｄを構成するフレーム１の上面で一方側のボギーアーム５の両側方部に一定の間隔をおいて、一対の円柱状の規制ブロック２５が立設される。この第３実施例の作業車Ａ3 が、ガイドレールＧの各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に、一対のボギーアーム５は、前記ガイドレールＧの曲率に追随して、各アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心に左右に旋回される。その際、作業車本体Ｄも旋回中心Ｃ3 を中心に左右に旋回されようとするが、前記いずれかの規制ブロック２５がボギーアーム５の側面部に当接されるため、それ以上作業車本体Ｄが旋回することが防止される。その状態のボギーアーム５を、図１４に一点鎖線で示す。作業車本体Ｄの幅方向における各規制ブロック２５の取付位置は調整可能であるため、各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 における各種の曲率に対応できる。この実施例の場合、無動力で作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正されるという効果が奏される。
【００２８】
第１実施例の作業車Ａ1 において、各シリンダロッド１８a,１８b を引っ込めた状態で一対の空気圧シリンダ１７a,１７b をボギーアーム５の両側方部に固定させた場合、前記一対の空気圧シリンダ１７a,１７b 自体が上記した規制ブロック２５としての機能を有する。
【００２９】
上記実施例では、一対の駆動ローラ２は、作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部に配置されているため、その配置位置からして、ガイドレールＧに対する作業車本体Ｄの旋回移動に対する拘束度が最も高くなって、一直線状となった一対のボギーアーム５に対する作業車本体Ｄの旋回可能な角度は最も小さくなる。しかし、他の装置との配置位置の関係で、一対の駆動ローラ２の配置位置を作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部から大きくずれた位置に設けざるを得ない場合もある。このような場合には、一対のボギーアーム５のアーム支点軸６が設けられている部分（作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部）が、作業車本体Ｄの幅方向に移動し易くなって、一対の駆動ローラ２によるガイドレールＧに対する作業車本体Ｄの拘束の度合は低くなって、該作業車本体Ｄが大きく旋回され易くなるが、これとは無関係に、矯正シリンダ（一対の空気圧シリンダ１７a,１７b ）の作用によって旋回位置に存する作業車本体Ｄを正規位置に矯正することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る旋回姿勢矯正装置を備えた作業車は、一対のボギーアームの垂直旋回軸が、作業車本体の長手方向のほぼ中央部に配置されているため、ガイドレールにおける小さな曲率の曲線走行部においても走行可能であるばかりでなく、ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において矯正シリンダを作動させることにより、作業車本体の旋回姿勢を矯正させて正規位置に存する状態で走行させることができる。従って、作業車が、ガイドレールの曲線走行部を走行する際に生じた作業車本体の旋回姿勢が矯正され、正規位置に存する状態で、前記作業車がガイドレールの直線走行部を走行する。そのため、作業車本体とトンネル内の諸設備との干渉が防止される。また、作業が安定して行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の作業車Ａ1 と、バッテリー車Ｂとが連結された状態の側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】図１のＸ矢視図である。
【図４】ボギーローラ装置Ｅの拡大平面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】リミットスイッチＬＳ1 が作動される直前の状態を示す図である。
【図７】同じく直後の状態を示す図である。
【図８】ガイドレールＧの平面図である。
【図９】ガイドレールＧの第１直線走行部Ｌ1 に進入した作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される状態の平面図である。
【図１０】作業車Ａ1 が、ガイドレールＧの第３及び第４の各曲線走行部Ｒ3,Ｒ4 を走行する状態の平面図である。
【図１１】ガイドレールＧの第２直線走行部Ｌ2 に進入した作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される状態の平面図である。
【図１２】曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 のわん曲方向が同一のガイドレールＧの平面図である。
【図１３】第２実施例の作業車Ａ2 の平面図である。
【図１４】第３実施例の作業車Ａ3 の拡大平面図である。
【図１５】図１４のＺ−Ｚ線断面図である。
【図１６】ガイドレールＧをトンネルの両壁面Ｗに連続して設置させた状態を示す模式斜視図である。
【図１７】作業車Ａ’が、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’を走行する際の平面図である。
【符号の説明】
Ａ1 〜Ａ3 ：作業車
Ｃ3 ：旋回中心
Ｄ：作業車本体
Ｇ：ガイドレール
Ｌ1,Ｌ2 ：直線走行部
Ｒ1 〜Ｒ6 ：曲線走行部
ｒ1,ｒ2 ：曲率半径
５：ボギーアーム
６：アーム支点軸（垂直旋回軸）
17a,17b,23：空気圧シリンダ（矯正シリンダ）
18a,18b,24：シリンダロッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガイドレールに吊り下げられて走行するトンネル内作業車において、旋回位置に存する作業車本体を正規位置に矯正するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書では、トンネル内作業車の一例として、トンネル内灯具の清掃車について説明する。なお、従来の技術を説明するに当たって、本発明の実施例の図面を使用する。高速道路等のトンネル内灯具Ｈは、該トンネル内に設けられたガイドレールＧに沿って清掃車が走行することによって清掃される。即ち、図２、図３、図８及び図１６に示されるように、トンネル内の両壁面Ｗには、一定の間隔をおいて多数の灯具Ｈが取付けられている。そして、これらの灯具Ｈの近傍に、前記壁面Ｗから吊り下げ状態でガイドレールＧが取付けられている。このガイドレールＧは、トンネルの一端の開口の道路脇を走行開始地点とし、該トンネルの一方側の壁面Ｗに取付けられた多数の灯具Ｈの近傍に、該トンネルの長手方向に沿って設けられている。そして、トンネルの他端の開口において道路を横断する形態でわん曲され、他方側の壁面Ｗに取付けられた多数の灯具Ｈの近傍に、該トンネルの長手方向に沿って設けられている。
【０００３】
本出願人は、ガイドレールＧにおける小さな曲率の曲線走行部Ｒ’においても走行可能なトンネル内灯具の清掃車（以降、単に「作業車」と記載する）を開発して、特願平９−３６８５１８号として特許出願を行った。図１ないし図３に示されるように、この発明に係る作業車Ａ’の作業車本体Ｄ’を構成するフレーム１の上面のほぼ中央部には、一対の駆動ローラ２が配設されていると共に、前記作業車本体Ｄ’の前後の端部に水平及び垂直の各ローラ３，４を備えたボギーローラ装置Ｅが装着されている。前後のボギーローラ装置Ｅが取付けられたボギーアーム５は、前記作業車本体Ｄ’の長手方向におけるほぼ中央部の上面に立設された各アーム支点軸６に取付けられている。該ボギーアーム５は、前記アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心として、平面視において左右に旋回可能である。また、ボギーローラ装置Ｅ自身も、旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心として、同じく左右に旋回可能に取付けられている。作業車本体Ｄ’は、各ボギーローラ装置Ｅを介してガイドレールＧに吊り下げられる。そして、ガイドレールＧの起立板８を挟持した一対の駆動ローラ２が駆動回転されることにより、作業車Ａ’が自走する。
【０００４】
この作業車Ａ’が道路を横断するために、ガイドレールＧのわん曲部分（曲線走行部Ｒ’）を走行する際の作用を説明する。図１７に示されるように、矢印Ｐの方向に走行する作業車Ａ’が、ガイドレールＧの直線走行部Ｌ’から曲線走行部Ｒ’に進入する。ガイドレールＧの曲率に追随して、一対のボギーアーム５がアーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心として左右に旋回され、折れ曲がった状態でそれらの長手方向が、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’の接線方向に沿った状態となる。同時に、各ボギーローラ装置Ｅ自身が、旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心として旋回される。このため、ボギーローラ装置Ｅを構成する各水平ローラ３とガイドレールＧとが干渉することが防止される。その結果、作業車Ａ’は、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’をスムーズに走行する。
【０００５】
ところが、作業車Ａ’の作業車本体Ｄ’は前記ガイドレールＧに対し、一対の駆動ローラ２によって、その幅方向（矢印Ｐで示される作業車Ａ’の走行方向に直交する方向）にのみ拘束されている。しかも、作業車本体Ｄ’において、前記一対の駆動ローラ２が設けられている位置は、平面視における前記作業車本体Ｄ’のほぼ中央部であり、また、一対のボギーアーム５の各アーム支点軸６が設けられている位置も、同じくほぼ中央部である。一対の駆動ローラ２の軸心の心間距離、及び各アーム支点軸６の軸心Ｃ2 の心間距離は、作業車本体Ｄ’の幅及び長さに対して極めて短い距離である。そのため、作業車本体Ｄ’は、ガイドレールＧに対して、ほぼ一点で支持された状態である。この作業車本体Ｄ’は重量物であるため、作業車Ａ’がガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’に進入しても、作業車本体Ｄ’にはガイドレールＧの直線走行部Ｌ’を走行している状態（トンネルの長手方向に沿った状態）を維持しようする慣性力が作用する。この結果、作業車Ａ’が曲線走行部Ｒ’を走行する際の作業車本体Ｄ’は、必ずしもガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’の接線方向に沿った位置（正規位置）に存しておらず、前記正規位置から僅かにずれた位置、即ち、平面視における作業車本体Ｄ’のほぼ中央部を旋回中心Ｃ3 として僅かに旋回された位置（旋回位置）に存する。図１７において、正規位置に存する作業車本体Ｄ’を実線で示すと共に、旋回位置に存する作業車本体Ｄ’を一点鎖線で示す。
【０００６】
上記のことについて、更に言及する。作業車本体Ｄ’をガイドレールＧに対して吊下支持する一対のボギーアーム５のアーム支点軸６を、前記作業車本体Ｄ’の長手方向のほぼ中央部に近づけると、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 において各ボギーアーム５が接線方向に沿い易くなるため、走行可能な曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 の曲率半径を小さくできる。しかし、ボギーアーム５の長さが長くなる（アーム支点軸６の取付位置が、作業車本体Ｄ’の長手方向のほぼ中央部に近くなる）のに比例して、ボギーアーム５に対する作業車本体Ｄ’の旋回の自由度が大きくなって、上記した一点支持状態に近づいて、ボギーアーム５に対して作業車本体Ｄ’が旋回された姿勢で直線走行部Ｌ’（図１６参照）に進入してしまい、作業車本体Ｄ’に装備された各種作業具（上記例では、清掃ブラシ９）が、ガイドレールＧの側方に設置された灯具Ｈ等のトンネル内の諸設備と干渉する恐れがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、作業車本体の長手方向のほぼ中央部にボギーアームの垂直旋回軸が設けられた作業車において、一直線状となった一対のボギーアームに対する作業車本体の旋回姿勢を正規位置に矯正して、作業車本体とトンネル内の諸設備との干渉を避けることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明は、作業車本体の長手方向のほぼ中央部に垂直旋回軸を有する一対のボギーアームを介して、前記作業車本体がガイドレールに吊り下げられて、前記ガイドレールの曲線走行部において、前記一対のボギーアームを折れ曲がり状態にして、それぞれ個別にガイドレールの接線方向に沿わせることにより、走行可能な曲線走行部の曲率半径を小さくした構成のトンネル内作業車において、前記作業車本体の上面に、その幅方向の中央部に向けて出入りするシリンダロッドを備えた一組の矯正シリンダを固定して、ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において、前記一組の矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、ボギーアームを押圧させることにより、前記ボギーアームに対して旋回された姿勢となっている作業車本体を正規位置に矯正させることを特徴としている。
【０００９】
トンネル内のガイドレールは、平面視において曲線走行部と直線走行部とから構成されている。ガイドレールの曲線走行部を走行する作業車の作業車本体は、慣性力により、前記曲線走行部の接線方向に沿わず、平面視における作業車本体のほぼ中央部を旋回中心として、ボギーアームに対して僅かに旋回された状態で走行する。前記作業車が、ガイドレールの曲線走行部から直線走行部に進入される際に、矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、該矯正シリンダと相対向するボギーアームの側面部を押圧させる。作業車本体は、前記ボギーアームを介してガイドレールからの反力を受けるため、そのほぼ中央部を中心に作業車本体の旋回姿勢が矯正される方向に旋回され、正規位置に配置される。その結果、作業車の作業車本体は、ガイドレールの長手方向にほぼ沿った状態で走行され、トンネル内の諸設備との干渉が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は第１実施例の作業車Ａ1 と、バッテリー車Ｂとが連結された状態の側面図、図２は同じく平面図、図３は図１のＸ矢視図、図４はボギーローラ装置Ｅの拡大平面図、図５は図４のＹ−Ｙ線断面図である。図１ないし図３に示されるように、トンネル内灯具の清掃車は、灯具Ｈの清掃を行うための作業車Ａ1 と、該作業車Ａ1 の作業車本体Ｄに連結器１１を介して連結されたバッテリー車Ｂとから構成されている。作業車Ａ1 には駆動源である主モータＭが搭載されていて、この主モータＭの電源はバッテリー車Ｂに搭載されたバッテリー１２から供給される。作業車Ａ1 は、ガイドレールＧに沿って前方及び後方のいずれの方向にも走行可能であり、バッテリー車Ｂは作業車Ａ1 に追随して走行される。作業車Ａ1 とバッテリー車Ｂは、いずれもレールブラケット１３を介してトンネルの壁面Ｗに、ほぼ平行に取付けられた逆Ｔ字状のガイドレールＧに吊り下げられた状態で走行する。作業車Ａ1 の作業車本体Ｄ及びバッテリー車Ｂのそれぞれの上面の前後部には、ボギーローラ装置Ｅが配設されている。
【００１１】
最初に、第１実施例の作業車Ａ1 の構成について説明する。作業車Ａ1 を構成する作業車本体Ｄの上面のほぼ中央部には、一対の駆動ローラ２が矢印Ｐで示される走行方向に直交して設けられている。該一対の駆動ローラ２は、ガイドレールＧの起立板８を両側から挟持していて、その少なくとも一方が駆動回転されることによって作業車Ａ1 が走行される。なお、図１ないし図３において、１４は主モータＭの回転を減速させる減速機、１５は減速機の出力軸からの動力の伝達方向を変換させるためのかさ歯車装置を示す。
【００１２】
ボギーローラ装置Ｅについて説明する。作業車本体Ｄの上面で、一対の駆動ローラ２の前後の部分には、それぞれ２個のアーム支点軸６が立設されている。これらのアーム支点軸６には、軸受（図示せず）を介して各ボギーアーム５の基端部が取付けられている。各ボギーアーム５は、アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心に、水平面内において左右に旋回可能である。そして、ボギーアーム５の自由端部には、旋回軸７を介してボギーローラ装置Ｅが取付けられている。ボギーローラ装置Ｅは、前記旋回軸７の軸心Ｃ2 を中心に、水平面内において旋回可能である。各ボギーローラ装置Ｅを構成する４個の水平ローラ３が、ガイドレールＧのガイド板１６の側面を両側から押圧していると共に、４個の垂直ローラ４が、ガイドレールＧのガイド板１６の上面及び下面を押圧している。このようにして、作業車Ａ1 は、各ボギーローラ装置Ｅを介してガイドレールＧに吊り下げ状態で装着される。上記したボギーローラ装置Ｅとほぼ同一構成のものが、バッテリー車Ｂの上面にも取付けられている。作業車Ａ1 及びバッテリー車Ｂは、いずれも走行方向（矢印Ｐ）に沿った両端部に配設された各ボギーローラ装置Ｅを介して、ガイドレールＧに吊り下げられた状態で走行する。
【００１３】
作業車本体Ｄのフレーム１の上面には、本発明に係る旋回姿勢矯正装置が配設されている。本実施例の旋回姿勢矯正装置は、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b である。即ち、上記した一対のボギーアーム５のいずれか（本実施例の場合、作業車Ａ1 の前進走行方向に対して後部のボギーアーム５）の両側方部に、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b が固定されている。一対の空気圧シリンダ１７a,１７b は、後部のボギーアーム５の側面部を挟んだ状態で、前記作業車本体Ｄの幅方向（ボギーアーム５の長手方向にほぼ直交する方向）に沿って固定されている。そして、それらの固定位置は、各空気圧シリンダ１７a,１７b のシリンダロッド１８a,１８b が突出された際に、それらの先端面が、一直線状態となった一対のボギーアーム５の側面部に当接される位置である。
【００１４】
作業車本体Ｄのフレーム１の上面の前部には、３個のスイッチブラケット１９が立設されていて、それぞれの上端面に第１〜第３の各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が取付けられている。これらのリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、図６及び図７に示されるように、ベルクランク状の本体部２１の各端部に、検出球２２が設けられた形態である。前記本体部２１は、その交叉部２１ａを中心に回動可能である。そして、トンネルの壁面Ｗの所定位置には、これらのリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 に対応する第１〜第３の各ドッグｄ1 〜ｄ3 が取付けられている。作業車Ａ1 が矢印Ｐの方向に前進走行されると、リミットスイッチＬＳ1 の一方の検出球２２が対応するドッグｄ1 に当接される。すると、該検出球２２は、交叉部２１ａを中心に後方に回動される。そして、他方の検出球２２が上方に位置される。この他方の検出球２２は、作業車Ａ1 が矢印Ｐの反対方向に後退走行される際に、ドッグｄ1 に再び当接されることによって逆方向に回動される。上記した各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、作業車本体Ｄの幅方向及び長手方向に対して、それぞれ位置をずらした状態で配設されている。そのため、２個以上のリミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が同時に作動されることはない。
【００１５】
図８ないし図１１を参照しながら、本発明に係る作業車本体Ｄの旋回姿勢矯正装置の作用について説明する。最初に、ガイドレールＧの始端部から走行を開始した作業車Ａ1 が、第１曲線走行部Ｒ1 及び第２曲線走行部Ｒ2 を走行して、第１直線走行部Ｌ1 に進入する際の作用について説明する。第１曲線走行部Ｒ1 の曲率半径ｒ1 は約５ｍであり、第２ないし第４の各曲線走行部Ｒ2 〜Ｒ4 の曲率半径ｒ2 は約２ｍである。そのため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄは、第２曲線走行部Ｒ2 において、より大きく旋回される。この結果、図９に示されるように、作業車本体Ｄは、平面視におけるほぼ中央部（旋回中心Ｃ3 ）を中心に矢印Ｑ1 の方向（反時計回りの方向）に僅かに旋回された位置（旋回位置）に存する状態で第１直線走行部Ｌ1 に進入する。その状態の作業車本体Ｄを、図９に一点鎖線で示す。作業車Ａ1 が第１直線走行部Ｌ1 を走行する際に、一対のボギーアーム５はほぼ一直線状態となる。第１直線走行部Ｌ1 の始端部近傍には、第１リミットスイッチＬＳ1 と対応する位置に第１ドッグｄ1 が取付けられている。第１リミットスイッチＬＳ1 の検出球２２（図６参照）が第１ドッグｄ1 に当接されることにより、該スイッチＬＳ1 が作動され、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが突出される。この空気圧シリンダ１７ａは、ガイドレールＧに対して直前の第２曲線走行部Ｒ2 の曲率中心の反対側に固定されたものである。
【００１６】
空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが、後部のボギーアーム５の側面部を押圧する。該ボギーアーム５の自由端部に取付けられたボギーローラ装置Ｅを構成する４個の水平ローラ３は、ガイドレールＧのガイド板１６を押圧している。そのため、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａは、前記ボギーアーム５を介してガイドレールＧからの反力を受け、該空気圧シリンダ１７ａを固定している作業車本体Ｄを旋回させる。即ち、作業車本体Ｄは、平面視におけるほぼ中央部を旋回中心Ｃ3 として矢印Ｑ1 の反対方向（時計回りの方向）に旋回される。このようにして、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄが、旋回位置から正規位置（一直線状態のボギーアーム５の長手方向に沿った位置）に配置される。その状態の作業車本体Ｄを、図９に実線で示す。
【００１７】
この状態で、トンネル内作業車Ａ1 が各種作業を行う。本実施例の場合、多数の灯具Ｈの清掃である。その間、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが突出された状態が保持されるため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄが正規位置に配置された状態が保持される。その結果、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００１８】
続いて、作業車Ａ1 が、第１直線走行部Ｌ1 から第３曲線走行部Ｒ3 に進入する際の作用について説明する。第１直線走行部Ｌ1 の終端部近傍には、第２リミットスイッチＬＳ2 に対応する第２ドッグｄ2 が取付けられている。第１直線走行部Ｌ1 の終端部近傍まで走行した作業車Ａ1 の第２リミットスイッチＬＳ2 が作動され、空気圧シリンダ１７ａのシリンダロッド１８ａが引っ込められる。そのため、作業車Ａ1 がガイドレールＧの第３曲線走行部Ｒ3 から第４曲線走行部Ｒ4 を前進走行する際に、その作業車本体Ｄは慣性力の作用により旋回位置に存する。ガイドレールＧにおける第２曲線走行部Ｒ2 のわん曲方向と、第３曲線走行部Ｒ3 のわん曲方向とは互いに逆方向であるため、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回位置は、前述した矢印Ｑ1 （図９参照）と逆方向の位置である。図１０において、正規位置に存する作業車本体Ｄを実線で示すと共に、旋回位置に存する作業車本体Ｄを一点鎖線で示す。作業車Ａ1 は、この状態を保持したまま、第２直線走行部Ｌ2 に進入される。
【００１９】
第２直線走行部Ｌ2 の始端部には、第３リミットスイッチＬＳ3 に対応する第３ドッグｄ3 が取付けられている。この第３ドッグｄ3 によって前記リミットスイッチＬＳ3 が作動され、図１１に示されるように、空気圧シリンダ１７ｂのシリンダロッド１８ｂが突出される。そのため、前述した場合と全く同様にして、作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正されて、正規位置に配置される。この結果、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００２０】
作業車Ａ1 が、ガイドレールＧの終端部まで前進走行されると、図示しないリミットスイッチが作動され、前記作業車Ａ1 が後退走行される。各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 は、作業車Ａ1 の後退走行時においても、同様に作用する。各リミットスイッチＬＳ1 〜ＬＳ3 が逆の順序で作動されることにより、作業車Ａ1 の後退走行時においても、直線走行部Ｌ1,Ｌ2 において清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することはない。
【００２１】
上記したように、本実施例は、作業車Ａ1 が各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に、作業車本体Ｄが旋回位置に存しても構わないが、前記作業車Ａ1 が各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 に進入する直前に旋回姿勢矯正装置（空気圧シリンダ１７a,１７b ）を作動させ、作業車本体Ｄを正規位置に配置させた状態で各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 を走行させることにより、清掃ブラシ９と灯具Ｈとが干渉することを防止するという形態である。これに対して、作業車Ａ1 が各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に旋回姿勢矯正装置を作動させ、その際の作業車本体Ｄを正規位置に配置させた状態で各直線走行部Ｌ1,Ｌ2 に進入させるという形態であっても構わない。
【００２２】
一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置は、作業車本体Ｄの幅方向に沿って調整可能である。そのため、各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 の曲率が異なる別のトンネルにおいても、一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置を調整するのみで対応可能である。
【００２３】
一対の空気圧シリンダ１７a,１７b の固定位置は、作業車本体Ｄの幅方向におけるいずれのボギーアーム５の両側方部でも構わない。また、作業車本体Ｄの長手方向における前後のボギーアーム５のいずれか一方側に固定させても構わない。
【００２４】
次に、第２実施例の作業車Ａ2 について説明する。これは、図１２に示されるように、ガイドレールＧの各曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 のわん曲方向が全て同一方向の場合である。即ち、作業車Ａ2 が前進走行する際に、各曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 において一方向にのみ旋回された状態で走行する場合である。この場合、作業車Ａ2 の作業車本体Ｄが旋回される方向は、常に同一方向である。そのため、作業車Ａ2 における作業車本体Ｄの旋回姿勢の矯正は、曲線走行部Ｒ6 と第２直線走行部Ｌ2 との接続部近傍における１回のみでよい。この結果、図１３に示されるように、上記した矯正シリンダ（空気圧シリンダ２３）は、後部のボギーアーム５の片側に１個配設するだけで済む。この空気圧シリンダ２３は、作業車本体Ｄの前後方向における一対の駆動ローラ２の反対側で、平面視における作業車本体Ｄの対角線上に固定しても構わない。その場合の空気圧シリンダ２３’を、図１３に一点鎖線で示す。
【００２５】
本明細書では、矯正シリンダの実施例として、空気圧シリンダ１７a,１７b,２３について説明した。しかし、前記空気圧シリンダ１７a,１７b,２３と同等の機能を有する別のものであっても構わない。例えば、作業車本体Ｄの幅方向にガイドレール（図示せず）を敷設し、該ガイドレールに冠着された押圧体（図示せず）が進退することにより、ボギーアーム５の側面部を押圧する形態であっても構わない。
【００２６】
上記した実施例では、作業車本体Ｄのフレーム１の上面に固定された空気圧シリンダ１７a,１７b,２３のシリンダロッド１８a,１８b,２４が、ボギーアーム５の側面部を押圧し、前記作業車本体Ｄが前記ボギーアーム５を介してガイドレールＧからの反力を受けることにより、作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される構成である。しかし、空気圧シリンダ１７a,１７b,２３のシリンダロッド１８a,１８b,２４が押圧する部分が、ボギーアーム５の側面部以外の部分、例えば、ガイドレールＧであっても構わない。この場合、作業車Ａ1,Ａ2 が走行すると同時に、シリンダロッド１８a,１８b,２４の先端部が、ガイドレールＧにおける押圧部分に滑りながら押圧されるため、該シリンダロッド１８a,１８b,２４の先端部にガイドローラ（図示せず）等を取付けることが望ましい。
【００２７】
上記したガイドレールＧの曲率が大きい場合、或いは、作業車Ａ1,Ａ2 の作業内容によってそれ程厳密に灯具Ｈとの平行が必要ない場合について説明する。このような場合、図１４及び図１５に示されるように、作業車本体Ｄを構成するフレーム１の上面で一方側のボギーアーム５の両側方部に一定の間隔をおいて、一対の円柱状の規制ブロック２５が立設される。この第３実施例の作業車Ａ3 が、ガイドレールＧの各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 を走行する際に、一対のボギーアーム５は、前記ガイドレールＧの曲率に追随して、各アーム支点軸６の軸心Ｃ1 を中心に左右に旋回される。その際、作業車本体Ｄも旋回中心Ｃ3 を中心に左右に旋回されようとするが、前記いずれかの規制ブロック２５がボギーアーム５の側面部に当接されるため、それ以上作業車本体Ｄが旋回することが防止される。その状態のボギーアーム５を、図１４に一点鎖線で示す。作業車本体Ｄの幅方向における各規制ブロック２５の取付位置は調整可能であるため、各曲線走行部Ｒ1 〜Ｒ4 における各種の曲率に対応できる。この実施例の場合、無動力で作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正されるという効果が奏される。
【００２８】
第１実施例の作業車Ａ1 において、各シリンダロッド１８a,１８b を引っ込めた状態で一対の空気圧シリンダ１７a,１７b をボギーアーム５の両側方部に固定させた場合、前記一対の空気圧シリンダ１７a,１７b 自体が上記した規制ブロック２５としての機能を有する。
【００２９】
上記実施例では、一対の駆動ローラ２は、作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部に配置されているため、その配置位置からして、ガイドレールＧに対する作業車本体Ｄの旋回移動に対する拘束度が最も高くなって、一直線状となった一対のボギーアーム５に対する作業車本体Ｄの旋回可能な角度は最も小さくなる。しかし、他の装置との配置位置の関係で、一対の駆動ローラ２の配置位置を作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部から大きくずれた位置に設けざるを得ない場合もある。このような場合には、一対のボギーアーム５のアーム支点軸６が設けられている部分（作業車本体Ｄの長手方向のほぼ中央部）が、作業車本体Ｄの幅方向に移動し易くなって、一対の駆動ローラ２によるガイドレールＧに対する作業車本体Ｄの拘束の度合は低くなって、該作業車本体Ｄが大きく旋回され易くなるが、これとは無関係に、矯正シリンダ（一対の空気圧シリンダ１７a,１７b ）の作用によって旋回位置に存する作業車本体Ｄを正規位置に矯正することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る旋回姿勢矯正装置を備えた作業車は、一対のボギーアームの垂直旋回軸が、作業車本体の長手方向のほぼ中央部に配置されているため、ガイドレールにおける小さな曲率の曲線走行部においても走行可能であるばかりでなく、ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において矯正シリンダを作動させることにより、作業車本体の旋回姿勢を矯正させて正規位置に存する状態で走行させることができる。従って、作業車が、ガイドレールの曲線走行部を走行する際に生じた作業車本体の旋回姿勢が矯正され、正規位置に存する状態で、前記作業車がガイドレールの直線走行部を走行する。そのため、作業車本体とトンネル内の諸設備との干渉が防止される。また、作業が安定して行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の作業車Ａ1 と、バッテリー車Ｂとが連結された状態の側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】図１のＸ矢視図である。
【図４】ボギーローラ装置Ｅの拡大平面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】リミットスイッチＬＳ1 が作動される直前の状態を示す図である。
【図７】同じく直後の状態を示す図である。
【図８】ガイドレールＧの平面図である。
【図９】ガイドレールＧの第１直線走行部Ｌ1 に進入した作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される状態の平面図である。
【図１０】作業車Ａ1 が、ガイドレールＧの第３及び第４の各曲線走行部Ｒ3,Ｒ4 を走行する状態の平面図である。
【図１１】ガイドレールＧの第２直線走行部Ｌ2 に進入した作業車Ａ1 の作業車本体Ｄの旋回姿勢が矯正される状態の平面図である。
【図１２】曲線走行部Ｒ5,Ｒ6 のわん曲方向が同一のガイドレールＧの平面図である。
【図１３】第２実施例の作業車Ａ2 の平面図である。
【図１４】第３実施例の作業車Ａ3 の拡大平面図である。
【図１５】図１４のＺ−Ｚ線断面図である。
【図１６】ガイドレールＧをトンネルの両壁面Ｗに連続して設置させた状態を示す模式斜視図である。
【図１７】作業車Ａ’が、ガイドレールＧの曲線走行部Ｒ’を走行する際の平面図である。
【符号の説明】
Ａ1 〜Ａ3 ：作業車
Ｃ3 ：旋回中心
Ｄ：作業車本体
Ｇ：ガイドレール
Ｌ1,Ｌ2 ：直線走行部
Ｒ1 〜Ｒ6 ：曲線走行部
ｒ1,ｒ2 ：曲率半径
５：ボギーアーム
６：アーム支点軸（垂直旋回軸）
17a,17b,23：空気圧シリンダ（矯正シリンダ）
18a,18b,24：シリンダロッド
Claims (3)
- 作業車本体の長手方向のほぼ中央部に垂直旋回軸を有する一対のボギーアームを介して、前記作業車本体がガイドレールに吊り下げられて、前記ガイドレールの曲線走行部において、前記一対のボギーアームを折れ曲がり状態にして、それぞれ個別にガイドレールの接線方向に沿わせることにより、走行可能な曲線走行部の曲率半径を小さくした構成のトンネル内作業車において、
前記作業車本体の上面に、その幅方向の中央部に向けて出入りするシリンダロッドを備えた一組の矯正シリンダを固定して、
ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において、前記一組の矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、ボギーアームを押圧させることにより、前記ボギーアームに対して旋回された姿勢となっている作業車本体を正規位置に矯正させることを特徴とするトンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置。 - 請求項１に記載のトンネル内作業車において、
ガイドレールの曲線走行部のわん曲方向は全て同一方向であって、幅方向に二分された作業車本体のいずれか一方側の上面に、その幅方向の中央部に向けて出入りするシリンダロッドを備えた単一の矯正シリンダを固定して、
ガイドレールの曲線走行部と直線走行部との接続部近傍において、前記単一の矯正シリンダのシリンダロッドを突出させて、ボギーアームを押圧させることにより、前記ボギーアームに対して旋回された姿勢となっている作業車本体を正規位置に矯正させることを特徴とするトンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置。 - 前記矯正シリンダの固定位置が、作業車本体の幅方向において調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198098A JP3928260B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | トンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198098A JP3928260B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | トンネル内作業車の旋回姿勢矯正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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