JP5116302B2 - 無軌道式ゴンドラ装置 - Google Patents

Description

この発明は無軌道式ゴンドラ装置に関し、軌道式の場合と同様に走行させることができるようにしたものである。

高層建築物などの構造物における窓清掃や外壁面の保守点検等を行う場合に、例えば建築物の屋上に移動可能に台車を設置し、この台車からアームを介して垂下された吊りロープによって作業用ケージを昇降可能に吊り下げたゴンドラ装置が用いられ、台車を建築物の形状に倣って移動するとともに、作業用ケージを昇降させることで外壁面全体への作業を行うようにする。

このような作業用ケージを支持するゴンドラ装置の台車は、特許文献１に開示されるように、建築物の屋上に敷設された軌道（レール）に沿って台車を移動可能とした軌道式のものと、軌道を敷設せずに移動させる無軌道式のものとが用いられており、比較的簡易で安価な装置として無軌道式のものが採用されている。

これまでの無軌道式ゴンドラ装置の台車では、例えば図１２に示すように、台車１の前輪２，２を２輪とし、後輪３を１輪とした３輪を備え、前２輪２，２をモータ２ａ，２ａにより駆動する駆動輪とするとともに、前２輪２，２に図示しない操舵機構を設けて走行方向を変えることができるようにし、台車１上にアーム４が搭載してあり、同図(ｂ)に示すように、前２輪２，２の舵角を０度として走行方向を外壁面と平行とする図示状態の左右の直線走行(左右走行)と、前２輪を互いに逆方向に同一舵角を与えて駆動することで前２輪の前方側(外壁外側)を曲率中心とする内曲線走行(内Ｒ走行)および前２輪の後方側(建築物内側)を曲率中心とする外曲線走行(外Ｒ走行)とを組み合わせて移動できるようにしてある。
特開２０００−３２０１３３号公報

ところが、このような台車１で建築物の角部分の一方の外壁面Ａに対する作業からもう一方の外壁面Ｂへの作業に移動しようとすると、図１３に示すように、多くの切り返し操作と切り返しのためのスペースが必要となり、操縦が難しいという問題がある。

一方、軌道式ゴンドラ装置では、台車を建物の形状に倣って敷設したレール上を走行させることで、直角の外壁面Ａから外壁面Ｂへの移動が簡単にできるものの、予めレール用の基礎を設けるとともに、レールを敷設しておく必要があり、設備費が嵩むという問題がある。

この発明は、上記従来技術が有する課題に鑑みてなされたもので、無軌道式であっても簡単な構造で、操作性を軌道式と同程度にすることができる無軌道式ゴンドラ装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するためこの発明の請求項１にかかる無軌道式ゴンドラ装置は、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置であって、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路に磁気テープで構成したガイド部材を設け、この磁気テープからの情報で当該台車の走行位置およびずれを検出するセンサ部材を当該磁気テープの幅方向に複数個前記台車に設け、この複数個のセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出して操舵角に変換するとともに、このずれ量に基づく操舵角を補正する制御信号を前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に自動走行可能に構成してなることを特徴とするものである。

この無軌道式ゴンドラ装置によれば、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置で、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路に磁気テープで構成したガイド部材を設け、この磁気テープからの情報で当該台車の走行位置およびずれを検出するセンサ部材を当該磁気テープの幅方向に複数個前記台車に設け、この複数個のセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出して操舵角に変換するとともに、このずれ量に基づく操舵角を補正する制御信号を前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に自動走行可能に構成してあり、走行路に設けたガイド部材から台車のセンサ部材で情報を得て走行路からのずれ量を制御装置で算出し、このずれ量を補正するように駆動走行機構と駆動操舵機構とを制御することで、ガイド部材に沿って走行制御できるようになる。
これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させることができるようになる。
また、ガイド部材を磁気テープで構成するとともに、センサ部材を磁気センサで構成してあり、磁気テープを常設または仮設し、台車に設けた磁気センサで情報を得るようにすることで、簡単にガイド部材に沿って走行制御でき、軌道式のように走行させて短時間に効率良く移動させることができるようになる。
さらに、台車に、駆動走行機構および駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵として構成しており、台車の車輪を３輪で構成し、全輪駆動および各車輪を操舵することで、これまでの左右走行や曲線走行に加え、前後走行およびその場での旋回も可能となり、一層操作性を向上できるようになる。

また、この発明の請求項２にかかる無軌道式ゴンドラ装置は、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置であって、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路にガイド部材を設け、このガイド部材からの情報で当該台車の走行位置を検出するセンサ部材を前記台車に設け、このセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出するとともに、このずれ量を補正する制御信号を前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に移動可能に構成してなることを特徴とするものである。
この無軌道式ゴンドラ装置によれば、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置で、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路にガイド部材を設け、このガイド部材からの情報で当該台車の走行位置を検出するセンサ部材を前記台車に設け、このセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出するとともに、このずれ量を補正する制御信号を前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に移動可能に構成してあり、走行路に設けたガイド部材から台車のセンサ部材で情報を得て走行路からのずれ量を制御装置で算出し、このずれ量を補正するように駆動走行機構と駆動操舵機構とを制御することで、ガイド部材に沿って走行制御できるようになる。
これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させることができるようになる。
また、台車に、駆動走行機構および駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵として構成しており、台車の車輪を３輪で構成し、全輪駆動および各車輪を操舵することで、これまでの左右走行や曲線走行に加え、前後走行およびその場での旋回も可能となり、一層操作性を向上できるようになる。

また、この発明の請求項３にかかる無軌道式ゴンドラ装置は、請求項２記載の構成に加え、前記ガイド部材に、前記台車あるいは前記ゴンドラ設備の状態を確認する走行路位置または走行路範囲の情報を出力可能に構成したことを特徴とするものである。

この無軌道式ゴンドラ装置によれば、前記ガイド部材に、前記台車あるいは前記ゴンドラ設備の状態を確認する走行路位置または走行路範囲の情報を出力可能に構成してあり、走行路位置または走行路範囲の情報を得ることができ、一層操作性を向上できるようになる。

これにより、例えば停止位置などの情報やある走行路の範囲内である情報などを得て、この情報からゴンドラ装置の作業機やアームを所定の状態にして移動する必要がある場合など動作制限や動作姿勢などの条件設定を行なって走行させることができるようになる。

さらに、この発明の請求項４にかかる無軌道式ゴンドラ装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記台車に、アームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持するのに替え、アームを介して昇降する荷物吊下げ用クレーンフックを設けて構成したことを特徴とするものである。

この無軌道式ゴンドラ装置によれば、前記台車に、アームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持するのに替え、アームを介して昇降する荷物吊下げ用クレーンフックを設けて構成してあり、作業機に替えて吊下げた荷物吊下げ用クレーンフックでアームをクレーンとして機能させることができるようになる。

これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させて屋上などへの荷揚げや荷卸しができるようになる。

この発明の請求項１にかかる無軌道式ゴンドラ装置によれば、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置で、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路に磁気テープで構成したガイド部材を設け、この磁気テープからの情報で当該台車の走行位置およびずれを検出するセンサ部材を当該磁気テープの幅方向に複数個前記台車に設け、この複数個のセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出して操舵角に変換するとともに、このずれ量に基づく操舵角を補正する制御信号を前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に自動走行可能に構成したので、走行路に設けたガイド部材から台車のセンサ部材で情報を得て走行路からのずれ量を制御装置で算出し、このずれ量を補正するように駆動走行機構と駆動操舵機構とを制御することで、ガイド部材に沿って走行制御することができる。
これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させることができる。
さらに、ガイド部材を磁気テープで構成するとともに、センサ部材を磁気センサで構成したので、磁気テープを常設または仮設し、台車に設けた磁気センサで情報を得るようにすることで、簡単にガイド部材に沿って走行制御でき、軌道式のように走行させて短時間に効率良く移動させることができる。
また、台車に、駆動走行機構および駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵として構成したので、台車の車輪を３輪で構成し、全輪駆動および各車輪を操舵することで、これまでの左右走行や曲線走行に加え、前後走行およびその場での旋回も可能となり、一層操作性を向上することができる。

この発明の請求項２にかかる無軌道式ゴンドラ装置によれば、駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置で、前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、前記台車の走行路にガイド部材を設け、このガイド部材からの情報で当該台車の走行位置を検出するセンサ部材を前記台車に設け、このセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出するとともに、このずれ量を補正する制御信号を前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に移動可能に構成したので、走行路に設けたガイド部材から台車のセンサ部材で情報を得て走行路からのずれ量を制御装置で算出し、このずれ量を補正するように駆動走行機構と駆動操舵機構とを制御することで、ガイド部材に沿って走行制御することができる。
これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させることができる。
また、台車に、駆動走行機構および駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵として構成したので、台車の車輪を３輪で構成し、全輪駆動および各車輪を操舵することで、これまでの左右走行や曲線走行に加え、前後走行およびその場での旋回も可能となり、一層操作性を向上することができる。

また、この発明の請求項３にかかる無軌道式ゴンドラ装置によれば、前記ガイド部材に、前記台車あるいは前記ゴンドラ装置の状態を確認する走行路位置または走行路範囲の情報を出力可能に構成したので、走行路位置または走行路範囲の情報を得ることができ、一層操作性を向上することができる。

これにより、例えば停止位置などの情報やある走行路の範囲内である情報などを得て、この情報からゴンドラ装置の作業機やアームを所定の状態にして移動する必要がある場合など動作制限や動作姿勢などの条件設定を簡単に行なって走行させることができる。

さらに、この発明の請求項４にかかる無軌道式ゴンドラ装置によれば、前記台車に、アームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持するのに替え、アームを介して昇降する荷物吊下げ用クレーンフックを設けて構成したので、作業機に替えて吊下げた荷物吊下げ用クレーンフックでアームをクレーンとして機能させることができる。

これにより、軌道式のように走行させることができ、短時間に効率良く移動させて屋上などへの荷揚げや荷卸しを行うことができ、特に所定位置で台車の向きを設定することで、安全に荷物を運ぶことができる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかり、図１は概略正面図およびアームの部分側面図、図２は台車装置の概略平面図および概略正面図、図３は台車装置の概略左側面図および概略右側面図である。

この無軌道式ゴンドラ装置１０では、例えば図１に示すように、構造物である建築物１１の屋上に設けられ、軌道(レール)を設置することなく無軌道式で走行させることで、台車を構成する台車装置２０に俯仰機構１２を介して俯仰可能に設けたアーム１３を介して作業機としての有人作業ケージ１４を２本のワイヤ１５で吊下げ、台車装置２０上の巻上装置１６でワイヤ１５を巻き上げたり繰り出すことで有人作業ケージ１４を昇降させて建築物の壁面への作業を行なうものである。図中、１７はカウンタウエイトである。

なお、ゴンドラ装置１０としては、図示例に限らず、台車装置２０上のアーム１３に俯仰機構を備えないものアームを複数本で構成するものや巻上装置を作業機側に設けるもの、作業機を自動窓拭き装置などの自動作業機械などとする他の構成であっても良い。

この無軌道式ゴンドラ装置１０の台車装置２０では、図１の紙面に垂直な方向への移動である左右走行、図１の紙面に平行な方向への移動である前後走行、曲線走行やその場での旋回走行があり、これらを組み合わせることで、建築物の形状に応じて任意の作業位置に移動走行できるようにしてある。

この台車装置２０では、図２および図３に示すように、アーム１３が突き出す側に設けられる前車輪２１が２輪で構成され、その後方の建築物１１の内側に設けられる後車輪２２が１輪で構成され、前車輪２１の中間に後車輪２２を配置した全３輪を備えている。

この台車装置２０の前車輪２１および後車輪２２にそれぞれ駆動機構３０および操舵機構３５が設けられて全輪駆動および全輪操舵できるようにしてある。

この台車装置２０では、台車本体２３に鉛直方向の支持軸２４が軸受を介して回動可能に設けられ，この支持軸２４に、下方に開口したコ字状の車輪支持フレーム２５が取り付けられ、車輪支持フレーム２５に水平な車輪軸２６が軸受を介して回転可能に取り付けられ、車輪軸２６にキーを介して前車輪２１、２１や後車輪２２が取り付けてある。

これらの車輪の駆動機構３０は、車輪支持フレーム２５の一方側にモータ取付ブラケット３１が取り付けられ、モータ取付ブラケット３１の外側に正逆転可能なギアモータで構成した車輪駆動モータ３２が取り付けられ、モータ軸にカップリングを介して車輪軸２６が連結してある。なお、この台車装置２０では、台車装置２０をコンパクトにするため、車輪駆動モータ３２が台車本体２３の内側に位置するようにしてあり、前車輪２１、２１の車輪駆動モータ３２の回転方向と後車輪２２の車輪駆動モータ３２の回転方向が逆になっている。

次ぎに、台車装置２０の操舵機構は、前輪操舵機構４０と後輪操舵機構５０とが設けられて構成され、前輪操舵機構４０は左右の前車輪２１，２１を互いに同一角度逆方向に操舵するものであり、左右の前車輪２１，２１の中央部の台車本体２３にギアボックス４１が取り付けられて同一歯数の歯車で逆方向に回転する２本の操舵軸４２、４２が鉛直方向に設けられ、それぞれの操舵軸４２、４２の上端にチェーンスプロケット４３、４３が取り付けてある。そして、一方の操舵軸４２にギアモータで構成され正逆転可能な前輪操舵モータ４４がカップリングを介して連結してあり、駆動操舵できるようにしてある。また、左右のチェーンスプロット４３、４３と左右の前車輪２１、２１の各支持軸２４の上端に取り付けたチェーンスプロケット４５、４５との間にそれぞれ前輪操舵力伝達チェーン４６，４６が巻き掛けてある。

一方、後輪操舵機構５０は、後車輪２２近傍の台車本体２３に操舵軸５１が鉛直方向に設けられ、この操舵軸５１の上端にチェーンスプロケット５２が取り付けられるとともに、下端にギアモータで構成され正逆転可能な後輪操舵モータ５３がカップリングを介して連結してあり、駆動操舵できるようにしてある。そして、操舵軸５１のチェーンスプロケット５２と後車輪２２の支持軸２４の上端に取り付けたチェーンスプロケット５４との間に後輪操舵力伝達チェーン５５が巻き掛けてある。

このような台車装置２０の駆動機構３０および操舵機構４０、５０の車輪駆動モータ３２および前輪操舵モータ４４、後輪操舵モータ５３が制御装置６０で車輪速度および舵角を制御できるようにしてある。

なお、この台車装置２０では、制御装置６０で前車輪２１、２１および後車輪２２の車輪速度および回転方向の制御を行なうとともに、前車輪２１、２１の舵角を、例えば図２中に矢印で示したように、２２５度程度の範囲で任意に制御し、後車輪２２の舵角を左右走行の０度(図２の図示状態)とこれと直角方向の前後走行の９０度の舵角のいずれかに制御するようにしてある。

次ぎに、このように構成した台車装置２０での走行モードについて、図４〜７により説明する。

図４〜図７はこの発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかり、図４はそれぞれ直線走行モードの平面説明図、図５はそれぞれ曲線走行モードの平面説明図、図６はそれぞれ旋回走行モードの平面説明図、図７はそれぞれ各走行モードによるアームの位置の説明図である。

この台車装置２０では、図４に示すように、２つの直線走行モードの走行ができ、図４(ａ)に示す左右走行モードでは、前車輪２１、２１および後車輪２２のそれぞれの舵角を０度 (各車輪の車輪軸が建築物１１の壁面と直角になる状態） とし、３輪とも同一の車輪速度で駆動することで、左右方向に直線走行する。

これにより、図７(ａ)中の上下の矢印で示す建築物１１の壁面に沿う作業位置などの移動が可能となる。

また、もう１つの直線走行モードの前後走行モードでは、前車輪２１、２１および後車輪２２をそれぞれ操舵機構４０、５０で９０度の舵角(各車輪の車輪軸が建築物１１の壁面と平行になる状態)に操舵し、３輪とも同一の車輪速度で駆動することで、前後方向に直線走行する。

これにより、図７(ｂ)に示す建築物１１の壁面に対する寄りつきが容易となり、アーム１３を機構１２で俯仰させることなく、壁面との距離を台車装置２０で調整することができ、吊下げた有人作業ケージ１４の高さを変えることなく接近離反することができる。また、左右走行モードと前後走行モードを組み合わせることで、図７(ａ)に示すＳ字路の走行が可能となる。

さらに、この台車装置２０では、図５に示すように、２つの曲線走行モードの走行ができ、図５(ａ)に示す内Ｒ走行モード（走行する曲線の曲率中心が前車輪の壁面外側にある曲線に沿う走行）では、前車輪２１、２１のそれぞれの舵角を０度から外側に向って同一角度とし、後車輪２２の舵角を０度とし、前車輪２１、２１を同一の車輪速度で駆動し、後車輪２２の車輪速度を曲線の曲率半径に応じて前車輪２１、２１より速い速度とすることで、曲線走行する。

また、もう１つの曲線走行モードの図５(ｂ)に示す外Ｒ走行モード（走行する曲線の曲率中心が前車輪の壁面内側にある曲線に沿う走行）では、前車輪２１、２１のそれぞれの舵角を０度から内側に向って同一角度とし、後車輪２２の舵角を０度とし、前車輪２１、２１を同一の車輪速度で駆動し、後車輪２２の車輪速度を曲線の曲率半径に応じて前車輪２１、２１より遅い速度または停止状態とすることで、曲線走行する。

これら２つの曲線走行モードにより、台車装置２０を曲線に沿って走行させることができる。

また、この台車装置２０では、図６に示すように、２つの旋回走行モードでその場での旋回走行ができ、図６(ａ)に示す基本旋回走行モードでは、２つの前車輪２１、２１および１つの後車輪２２の支持軸２４を結ぶことで得られる３角形の重心を旋回中心とするもので、すでに説明した外Ｒ走行モードの曲線の曲率中心を３つの車輪の支持軸で形成される３角形の重心として走行させるものに相当し、前車輪２１、２１のそれぞれの走行方向に直交する方向が旋回中心を通る同一角度の舵角とし、後車輪２２の舵角を０度として走行方向に直交する方向が旋回中心を通るようにし、前車輪２１、２１および後車輪２２の３輪を同一の車輪速度で駆動することで、旋回走行する。

これにより、台車装置２０を旋回中心を中心にその場で旋回させることができ、例えば図７(ｃ)、(ｄ)に示すような建築物１１の出隅部分へもアーム１３を壁面に垂直に突き出すように位置させることができる。

したがって、台車装置２０だけで、アーム１３の向きを調整することができ、アーム１３の向きを変えても車輪２１，２１，２２の配置やカウンタウエイト１７に対するアーム１３の配置が変化することがないので、従来のように旋回機構を別に設けたり、アウトリガを設ける必要がなく、台車装置２０の低重心化を図ることができる。

また、もう１つの旋回走行モードでは、図６(ｂ)に示すように、旋回中心を基本旋回中心より後車輪２２側に移動した設定旋回中心を中心として旋回走行させる応用旋回走行モードであり、２つの前車輪２１、２１の舵角を基本旋回走行モードに比べて小さな舵角として前車輪２１，２１の走行方向に直交する方向が設定旋回中心を通るようにし、後車輪２２の舵角を０度として走行方向に直交する方向も設定旋回中心を通るようにし、前車輪２１、２１および後車輪２２の３輪を設定旋回中心に対する同一角速度となる車輪速度で駆動することで、旋回走行する。

これにより、台車装置２０を設定旋回中心を中心にその場で旋回させることができ、旋回スペースによって台車装置２０に搭載した機器、例えばアーム１３などと建築物１１などとの干渉を防止しながら旋回させることができるとともに、すでに説明した基本旋回走行モードと同一の効果も奏する。

次に、このような走行モードで走行できる台車を構成する台車装置２０を備えたゴンドラ装置１０では、無軌道式で自動走行させることができるようにしてあり、このため以下のように構成してある。

すなわち、このゴンドラ装置１０では、図８〜図１１に示すように、磁気センサ方式が採用されており、図８および図９に示すように、台車装置２０の走行路に沿って建築物１１にガイド部材として所定幅の磁気テープ６１が溝などを形成して床面と同一平面となるように取り付けてある。

一方、台車装置２０には、図９および図１０に示すように、台車本体２３の左右にそれぞれセンサ部材として磁気センサ６２，６２が磁気テープ６１と対向するように取り付けてあり、それぞれの磁気センサ６２、６２の入力情報が制御装置６０に入力され、例えば図１０(ｂ)に示すように、磁気テープ６１の幅により磁気センサ６２、６２の１６個のセンサスイッチのうち６個が反応するようにしてある。

これにより、磁気センサ６２、６２の中央部の６個を基準位置とし、左右にずれると、異なる６個がＯＮになることからずれ量を制御装置６０で算出し、ずれ量を補正するよう操舵機構４０、５０に制御信号を出力して操舵することで磁気テープ６１に沿って自動走行させることができる。

さらに、このゴンドラ装置１０では、台車装置２０上にゴンドラ作業用のアーム１３が搭載され、作業用ケージ１４がワイヤロープ１５を介して吊下げられていることから、作業のため、ある位置で台車装置２０の停止や旋回が必要であったり、台車を走行させるため、ある走行範囲でアーム１３の起伏状態や作業用ケージ１４の吊下げ状態を確認して台車装置２０を走行させる必要がある場合がある。

そこで、走行路に走行位置の情報や走行範囲の情報を磁気センサ６２、６２が検出できるように、例えば図８に示すように、磁気テープ６１の側方に位置情報磁気テープ６１ａを設け、磁気センサ６２、６２の１６個のセンサスイッチの一部を利用して位置情報を制御装置６０に入力する。

位置情報テープ６１ａの設置位置としては、図１１中に示したように、１）走行を一時停止する位置、２）台車装置２０の旋回を開始したり停止する位置、３）台車装置２０の前進を開始したり停止する位置、４）台車装置２０の後退を開始したり停止する位置などを挙げることができ、走行範囲の設定位置としては、１）作業用ケージ１４が上限であることを確認して走行する範囲、２）アーム１３が起限であることを確認して走行する範囲、３）アーム１３が伏限であることを確認して走行する範囲、４）作業用ケージ１４が上限でありかつアーム１３が起限であることを確認して走行する範囲、５）作業用ケージ１４が上限でありかつアーム１３が伏限であることを確認して走行する範囲、６）走行速度を低速として走行する範囲、７)手動で操舵して走行する範囲などを挙げることができ、これらの位置情報や走行範囲でのゴンドラ装置の状態などの確認は、制御装置６０に、例えば図９中に示すように、ケージ上限リミットスイッチ６３、ケージ下限リミットスイッチ６４、アーム起限リミットスイッチ６５、アーム伏限リミットスイッチ６６、後輪操舵左旋回限リミットスイッチ６７や後輪操舵右旋回限リミットスイッチ６８などの入力情報に基づいて演算処理される。

このようなゴンドラ装置１０の台車装置２０の自動走行は、図１１にフロー図を示すように、１）走行釦をＯＮにすると、２）磁気テープ６１に沿うトレース走行であるか手動走行を開始するかを判断し、３）トレース走行を行なう場合には、走行方向前方となる磁気センサ６２によるセンサ入力が確認される。

そして、４）磁気センサ６２の入力情報に基づいてずれ量を検出し、５）これを補正するよう制御装置６０で制御して走行および操舵が行われる。

６）この走行中に、位置情報が入力されたり、走行範囲の情報が入力されると、７）台車装置２０の走行を停止した後、８）予め設定してある設定条件に基づく運転が行なわれ、例えば台車装置２０の走行を一時停止したり、ケージが上限位置であるかの確認が行なわれ、９) 設定条件を満たすことを確認する。

そして、１０）設定条件を満たしている場合には、再び走行を開始する。

この走行開始後は、３）の磁気センサ６２の入力情報に基づくずれ量を補正するよう制御する運転から繰り返えされて自動走行が行なわれる。

このような無軌道式ゴンドラ装置１０によれば、予め磁気テープ６１を設けておくことで、軌道式のゴンドラ装置と同様にスムーズに走行させて所定の位置に移動させることができ、手動操縦の場合のような操縦ミスによる建物などへの干渉を防止することができるとともに、操縦者の熟練度によらず、誰でも簡単に操縦することができる。

また、位置情報テープ６１ａを設けておくことで、所定位置を簡単に把握することができ、この位置での動作制限や動作姿勢の確認などを自動化して確実に行なうことができる。

なお、上記実施の形態では、磁気センサ方式として、ガイド部材を磁気テープで、センサ部材を磁気センサで構成して走行路と走行路からのずれ量を検出するようにしたが、これに限らず、光電センサ方式としたり、レーザーセンサ方式としたり、カメラによる画像認識方式やジャイロ方式により走行路と走行路からのずれ量を検出するようにしても良い。

さらに、前車輪や後車輪をそれぞれ単輪で構成したが、車輪支持フレーム内に、例えばダブルタイヤのように、複数の車輪を装着して構成することもできる。

また、車輪や操舵機構の駆動形式もモータとチェーン伝達機構を組み合わせる場合に限らず、油圧モータなどの他の駆動源や歯車伝達機構などの他の機構を用いることもできる。

さらに、昇降体として作業用ケージを用い、作業者が搭乗して作業を行う場合を例に説明したが、昇降体としては作業用ケージに限らず、自動作業機械などを吊下げて昇降させて作業を行うようにすることもでき、例えば自動窓拭き装置や自動塗装装置などを挙げることができる。

また、作業機を吊下げるワイヤを２本用いる場合を図示したが、４本で構成するようにしても良い。

さらに、台車装置のアームを介して作業機として作業用ケージや自動作業機械を吊下げるのに替え、荷物吊下げ用クレーンフックを設けるようにすることで、クレーンとして機能させることができる。

特に、台車装置を３輪駆動・３輪操舵としてその場での旋回モードを備える場合には、台車とアームとの位置関係が常に一定となり、カウンタウエイトを機能させて安定した状態で、荷物の上げ下ろしを行うことができる。

なお、クレーンフックは、ワイヤに付け替えるようにして取り付けたり、作業用ケージを吊下げる枠体に予めクレーンフックを設けておき、作業用ケージだけを取り外してクレーン作業を行うようにする場合のいずれでも良い。

この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかる概略正面図およびアームの部分側面図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態の台車装置の概略平面図および概略正面図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態の台車装置の概略左側面図および概略右側面図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるそれぞれ直線走行モードの平面説明図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるそれぞれ曲線走行モードの平面説明図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるそれぞれ旋回走行モードの平面説明図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるそれぞれ各走行モードによる台車装置とアームとの位置の説明図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるガイド部材の取付状態の説明平面図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかる制御装置の概略構成図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかるガイド部材とセンサ部材の配置の説明図およびセンサ反応と台車および操舵の制御状態の説明図である。 この発明の無軌道式ゴンドラ装置の一実施の形態にかかる自動走行を説明するフロー図である。 従来のゴンドラ装置の台車装置の概略説明図および走行モードの説明図である。 従来のゴンドラ装置の台車装置による操縦例の概略説明図である。

符号の説明

１１ 建築物（構造物）
１２ 俯仰機構
１３ アーム
１４ 有人作業ケージ(作業機)
１５ ワイヤ
１６ 巻上装置
１７ カウンタウエイト
２０ 台車装置(台車)
２１ 前車輪
２２ 後車輪
２３ 台車本体
２４ 支持軸
２５ 車輪支持フレーム
２６ 車輪軸
３０ 駆動機構
３１ モータ取付ブラケット
３２ 車輪駆動モータ
４０ 前車輪操舵機構(操舵機構)
４１ ギアボックス
４２ 操舵軸
４３ チェーンスプロケット
４４ 前車輪操舵モータ
４５ チェーンスプロケット
４６ 前輪操舵力伝達チェーン
５０ 後車輪操舵機構(操舵機構)
５１ 操舵軸
５２ チェーンスプロケット
５３ 後車輪操舵モータ
５４ チェーンスプロケット
５５ 後輪操舵力伝達チェーン
６０ 制御装置(制御手段)
６１ 磁気テープ（ガイド部材）
６１ａ 位置情報テープ
６２ 磁気センサ（センサ部材）
６３ ケージ上限リミットスイッチ
６４ ケージ下限リミットスイッチ
６５ アーム起限リミットスイッチ
６６ アーム伏限リミットスイッチ
６７ 後輪操舵左旋回限リミットスイッチ
６８ 後輪操舵右旋回限リミットスイッチ

Claims (4)

1. 駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置であって、
   前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、
   前記台車の走行路に磁気テープで構成したガイド部材を設け、この磁気テープからの情報で当該台車の走行位置およびずれを検出するセンサ部材を当該磁気テープの幅方向に複数個前記台車に設け、この複数個のセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出して操舵角に変換するとともに、このずれ量に基づく操舵角を補正する制御信号を前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、
   前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に自動走行可能に構成してなることを特徴とする無軌道式ゴンドラ装置。
2. 駆動走行機構と駆動操舵機構とを備え構造物上で無軌道で走行される台車のアームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持する無軌道式ゴンドラ装置であって、
   前記台車に、前記アームを固定設置し、この台車に、前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構を備えた車輪をアーム前方側に２組、アーム後方側に１組設けて３輪駆動３輪操舵とするとともに、アームを介して加わる荷重を当該３組の車輪を備えた台車で支持可能に構成し、
   前記台車の走行路にガイド部材を設け、このガイド部材からの情報で当該台車の走行位置を検出するセンサ部材を前記台車に設け、このセンサ部材からの入力情報に基づき前記走行路からのずれ量を算出するとともに、このずれ量を補正する制御信号を前記駆動走行機構および前記駆動操舵機構に出力する制御装置を備え、
   前記３組の車輪による３輪駆動３輪操舵による左右、前後、旋回および曲線の各走行を単独または組合わせて無軌道走行によりアームと台車の３輪との位置関係を保持して作業位置に移動可能に構成してなることを特徴とする無軌道式ゴンドラ装置。
3. 前記ガイド部材に、前記台車あるいは前記ゴンドラ設備の状態を確認する走行路位置または走行路範囲の情報を出力可能に構成したことを特徴とする請求項２記載の無軌道式ゴンドラ装置。
4. 前記台車に、アームを介して、昇降される作業機を吊下げて支持するのに替え、アームを介して昇降する荷物吊下げ用クレーンフックを設けて構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無軌道式ゴンドラ装置。

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