JPH1134865A - 搬送台車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に水平方向や上下方向の曲線部の走行経路
で安定した走行が可能な搬送台車装置を提供する。 【解決手段】 走行経路２の床面３上の走行レール４と
走行用ラック９に沿って走行する駆動台車６の走行装置
１１に、走行レール４のフランジ天板４ａを挟み転動自
在な複数のガイドローラおよび走行用ピニオン２５を有
する走行駆動部２１と、フランジ天板４ａを挟み付けて
転動自在な複数のガイドローラを有する走行支持部２２
と、これらを揺動自在に連結する連結支持部材４１とを
設け、連結支持部材４１に、垂直ピン４２を介して左右
方向に揺動自在で、球面継手を介して水平軸４４に揺動
自在に連結された連結アーム４３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダム堤監査廊やト
ンネル等の垂直方向および水平方向の曲線部の走行経路
を走行する搬送台車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば作業員や荷を載せてダム
堤監査廊などを搬送走行する搬送台車装置は、天井に沿
って配設された走行レールに走行駆動装置を設け、この
走行駆動装置に荷台を吊り下げて支持するものや、監査
廊の側壁に沿って配設された走行レールに走行駆動装置
を設け、この走行駆動装置に荷台を取付けて支持するも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記天井吊下
式のものは、自重により荷台の姿勢を制御できるため姿
勢制御が不要であるものの、急な曲線部では荷台が揺動
が大きいという問題があった。また側面レール式のもの
は、床面に支持車輪を走行させることで、自重により荷
台の姿勢を制御できるので揺れないものの、特に水平方
向の曲がりが大きい（曲率半径が小さい）曲線経路で
は、走行駆動装置の対応が難しく、さらに走行駆動装置
と荷台との連結構造が複雑となりやすいという問題があ
った。

【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、上記
問題点を解決して、垂直方向および水平方向の立体的な
曲線部の走行も容易に対応することができる搬送台車装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、走行経路の床面に沿
って敷設された走行レールおよびこの走行レールに配設
された走行用ラックとを備え、前記走行レールに案内さ
れて移動自在な駆動台車の走行装置に、走行レールを挟
み付けて転動自在な複数のガイドローラおよび前記走行
用ラックに噛合する走行用ピニオンならびにこの走行用
ピニオンの回転駆動装置からなる走行駆動部と、走行レ
ールを挟み付けて転動自在な複数のガイドローラを有す
る走行支持部と、前記走行駆動部と走行支持部を連結す
る連結支持部材を設け、前記駆動台車と従動台車とに姿
勢制御機構により正立姿勢に制御される乗車台を設け、
前記連結支持部材に、走行駆動部に垂直ピンを介して水
平方向に揺動自在に連結された連結アームと、この連結
アームに球面継手を介して揺動自在に連結されるととも
に走行支持部に垂直方向に揺動自在に連結された走行方
向に直交する水平軸と具備したものである。

【０００６】上記構成によれば、駆動台車の走行装置
に、走行駆動部と、この走行駆動部に連結支持材を介し
て連結された走行支持部とを設けたので、走行用ピニオ
ンの駆動により発生する回転モーメントを走行支持部で
効果的に支持することができ、安定した走行が可能とな
る。そして水平方向の曲線走行時の走行駆動部と走行支
持部の変位をも連結アーム基端部の垂直ピンにより許容
でき、また垂直方向の曲線走行時の走行駆動部と走行支
持部の変位を、連結アーム先端部の水平軸により許容
し、また球面軸受により捻じり方向のずれを許容でき
て、走行レールの立体的な曲がりに容易に対応できる。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、上記構成の
走行レールに案内されて移動自在な従動台車を配置し、
この従動台車に走行レールを挟み付けて転動自在な複数
のガイドローラを有する走行装置を設け、前記駆動台車
と従動台車とを、両端の連結部に自在継手を有する連結
ロッドを介して互いに揺動自在に連結したものである。

【０００８】上記構成によれば、従動台車を連結するこ
とにより、曲率半径の小さい曲線部の走行をさらに安定
させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る搬送台車装
置の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

【００１０】この搬送台車装置は、図１に示すように、
たとえば高さが低いダム監査廊１内に、垂直方向および
水平方向の立体的な曲がりのある走行経路２に配設され
るものである。このダム監査廊１の床面３には、走行レ
ール４が走行経路２に沿って敷設されている。走行レー
ル４には、駆動台車６と、駆動台車６に連結部材である
連結ロッド７を介して連結された従動台車８が走行自在
に配設されている。

【００１１】前記走行レール４はフランジ天板４ａとフ
ランジ底板４ｃと連結板４ｂからなる横置きＨ形断面に
形成されているが、フランジ天板があるＴ形断面の走行
レールであってもよい。そして、フランジ天板４ａの中
央に走行用ラック９が長さ方向にわたって配設されてい
る。

【００１２】駆動台車６には、走行レール４に案内され
て移動自在な走行装置１１と、姿勢制御機構１２により
正立姿勢に制御される乗車台１３とが設けられている。
従動台車８には、走行レール４に案内される走行ガイド
装置１４と、姿勢制御機構１５により正立姿勢に制御さ
れる乗車台１６とが設けられている。

【００１３】この走行装置１１は、走行駆動力を走行用
ラック９に伝達して駆動台車６および従動台車８を走行
させる走行駆動部２１と、この走行駆動部２１の反力を
受けて転倒を防止する走行支持部２２から構成されてい
る。

【００１４】すなわち、図２〜図４に示すように、駆動
走行部２２は、走行駆動部フレーム２３の走行レール４
の上方で幅方向（走行方向に直交する水平方向）に駆動
軸２４が回転自在に支持され、この駆動軸２４に、走行
用ラック９に噛合する走行用ピニオン２５が固定され、
走行用ピニオン２５の両側にフランジ天板４ａ上を転動
する上部ガイドローラ２６，２６が回転自在に配設され
ている。また、この駆動軸２４は、一端部に取付けられ
たの受動スプロケット２７と、減速機付走行用モータ２
８の出力軸に取付けられた駆動スプロケット２９とがチ
ェーン３０を介して連結連動され、走行用モータ２８に
より回転駆動される。走行駆動部フレーム２３の前後位
置には、フランジ天板４ａの端面を転動する左右一対の
揺れ防止ガイドローラ３１，３１がそれぞれローラサポ
ート３２ａ，３２ａを介して配設され、これらローラサ
ポート３２ａ，３２ａはそれぞれ垂直軸３２ｂ，３２ｂ
を介して回動自在に支持されてばね３２ｃにより揺れ防
止ガイドローラ３１，３１をフランジ天板４ａを幅方向
に挟み込むように付勢する揺れ防止機構３２が構成され
ている。さらに、走行駆動部フレーム２３の下部には、
フランジ天板４ａの底面を転動する左右一対の浮上防止
ガイドローラ３３，３３がそれぞれ前後に配設され、ば
ね３４ａ上方に付勢されるローラサポート３４ｂによ
り、上部ガイドローラ２６，２６と浮上防止ガイドロー
ラ３３，３３とでフランジ天板４ａ垂直方向に挟み付け
る浮上防止機構３４が構成されている。

【００１５】したがって、走行駆動部２１において、浮
上防止機構３４により２個の上部ガイドローラ２６，２
６と前後に配置された４個の浮上防止ガイドローラ３
３，３３との間でフランジ天板４ａを上下に挟み付けて
浮き上がりを防止し、また揺れ防止機構３２により４個
の揺れ防止ガイドローラ３１，３１でフランジ天板４ａ
を幅方向に挟み付けて横揺れを防止し、走行用ピニオン
２５により走行用ラック９に走行駆動力が伝達され走行
駆動される。

【００１６】また走行駆動部２１には、連結支持部材４
１を介して走行支持部２２が連結されている。この連結
支持部材４１は、基端部が垂直ピン４２を介して走行駆
動部フレーム２３に回動自在に連結された連結アーム４
３と、連結アーム４３の先端部に球面軸受４４を介して
支持された水平軸４５とで構成され、水平軸４５の両端
部に走行支持部フレーム４６，４６が取付けられてい
る。

【００１７】この走行支持部フレーム４６，４６には、
フランジ天板４ａ上を走行する前後一対の上部ガイドロ
ーラ４７，４７がそれぞれ回転自在に支持されるととも
に、前後位置に、フランジ天板４ａの端面を転動する左
右一対の揺れ防止ガイドローラ４８，４８がそれぞれロ
ーラサポート４９ａ，４９ａを介して配設されている。
そしてこれらローラサポート４９ａ，４９ａは、それぞ
れ垂直軸４９ｂ，４９ｂを介して回動自在に支持され、
ばね４９ｃによりローラサポート４９ａ，４９ａが走行
レール４側に回動付勢されてフランジ揺れ防止ガイドロ
ーラ４８，４８によりフランジ天板４ａを挟み込むよう
に構成された揺れ防止機構４９が設けられている。さら
に、走行支持部フレーム４６の下部には、フランジ天板
４ａの底面を転動する左右一対で前後に２組配置された
浮上防止ガイドローラ５０，５０がそれぞれ前後に配設
され、浮上防止ガイドローラ５０，５０を支持するロー
ラサポート５１ｂをばね５１ａにより上方に付勢する浮
上防止機構５１が設けられて、上部ガイドローラ４７，
４７と浮上防止ガイドローラ５０，５０とでフランジ天
板４ａを垂直方向に挟み付けている。

【００１８】したがって、この走行支持部２２と走行駆
動部２１とにより、共同して走行駆動部フレーム２３を
走行レール４に沿って移動自在に保持して駆動台車６の
姿勢を安定させることができる。また、走行駆動部２１
の走行用ピニオン２５が回転駆動された時に生じる駆動
軸２４を中心とする回転モーメントを、走行支持部２２
の浮上防止機構５１により保持して、駆動台車６の回動
傾斜を防止できる。また走行支持部２２と走行駆動部２
１とにおいて、走行レール４の垂直方向の曲がりは、水
平軸４５を中心とする回動により吸収され、さらに走行
レール４の水平方向の曲がりは、垂直ピン４２を中心と
する連結アーム４３の傾動と、揺れ防止機構４９とによ
り吸収され、曲率半径の小さい急なカーブでも安定した
走行が可能となる。

【００１９】駆動台車６の乗車台１３は、図１に示すよ
うに、走行駆動部フレーム２３のブラケット６１に走行
方向と直交する水平支軸６２を介して傾動自在に取付け
られている。また、この水平支軸６２に取付けられた扇
形ギヤ１２ａと、扇形ギヤ１２ａに噛合する制御ピニオ
ン１２ｂと、この制御ピニオン１２ｂを駆動する姿勢制
御用モータ１２ｃと、図示しない傾斜計の検出値により
姿勢制御用モータ１２ｃを駆動して乗車台１３を正立姿
勢に制御する姿勢制御装置（図示せず）により構成され
る姿勢制御機構１２が設けられている。

【００２０】前記従動台車８には、図１に示すように、
走行ガイド装置１４に走行制動部７１とその後方に走行
支持部７２が設けられている。この走行制動部７１は、
スプロケット２９，２９およびチェーン３０ならびに走
行用モータ２８に替えて、駆動軸２４に非常ブレーキ装
置７３が設けられる他は、同一構成であり、走行支持部
７２と走行支持部２２も同一構成であるため、同一符号
を付して説明は省略する。

【００２１】従動台車８の乗車台１６は、走行制動部フ
レーム７４のブラケット７５に走行方向と直交する水平
支軸７６を介して傾動自在に取付けられている。また、
この水平支軸７６に取付けられた扇形ギヤ１５ａと、扇
形ギヤ１５ａに噛合する制御ピニオン１５ｂと、この制
御ピニオン１５ｂを駆動する姿勢制御用モータ１５ｃ
と、図示しない傾斜計の検出値により姿勢制御用モータ
１５ｃを駆動して乗車台１６を正立姿勢に制御する姿勢
制御装置（図示せず）により構成される姿勢制御機構１
５が設けられている。

【００２２】駆動台車６と従動台車８とを連結する連結
ロッド７は、走行駆動部フレーム２３と走行制動部フレ
ーム７４との間に連結されて、両連結部近傍に自在継手
７ａ，７ｂが介在され、駆動台車６と従動台車８の位置
ずれを所定範囲で許容することができる。

【００２３】次に走行用ラック９について図７〜図９を
参照して説明する。走行用ピニオン２５が標準平歯車で
あり、直線部２ａの標準ラックからなる走行用ラック９
に噛み合う場合には問題がない。しかし、湾曲する曲線
部２ｂの場合には、ピニオン歯がラック歯に接触して干
渉しスムーズな噛み合いができない恐れがある。

【００２４】このため、この実施の形態では、曲線部２
ｂにおける走行用ラック９の歯の形状とは背位置とを変
更している。すなわち、走行用ラック９は、一体成形さ
れて走行経路２の直線部２ａに配置された直線部ラック
８１と、たとえば２〜６ピッチ（図面では３ピッチ）の
ラック歯８５を有するラックユニット８２を曲線部２ｂ
に沿って配置した曲線部ラック８３とで構成されてい
る。曲線部ラック８３のラックユニット８２は、歯幅が
直線部ラック８１よく狭く、かつピッチ円が無限大のラ
ック部８２ａと基台部８２ｂからなり、基台部８２ｂが
フランジ天板４ａに４本の取付ボルト８４により四隅位
置で固定され、基台部８２ｂとフランジ天板４ａの間に
介在されるシム８６により高さ調整されている。

【００２５】走行用ピニオン２５は標準平歯車に形成さ
れている。また、ラックユニット８２のラック部８２ａ
に形成される複数のラック歯８５は、ラック中心Ｃを含
む垂直面上の断面が標準ラック形に形成されている。そ
して、水平面における走行ピニオンの揺動（捩じれ）を
許容するために、歯末面および歯元面８５ｂが、ラック
中心Ｃを含む垂直面上でかつ標準ラック歯の法線上の点
Ｐを中心として、半径ｒで標準ラック歯が頂部となり膨
出する円弧面に形成されている。なおここで、歯末面お
よび歯元面８５ｂの半径ｒの設定値は一定でもよいが、
歯の噛み込みを考慮して、歯底から歯先にかけて半径ｒ
を小さくなるように設定してもよい。これにより、基準
形で矩形となる歯先面８５ａが太鼓形に形成され、また
基準形で矩形となる歯谷面８５ｂが鼓形となる。たとえ
ば走行経路２の湾曲半径が１．５ｍで、モジュール１６
の走行用ピニオン２５の場合には、前記湾曲半径ｒは３
０ｍｍとなり、歯幅が２８ｍｍに設定される。

【００２６】また、通常のラック・ピニオン機構におけ
る噛み合いでは、ラックの基準ピッチ線とピニオンのピ
ッチ円は接しており、バックラッシュも小さくする傾向
にあるが、この実施の形態の場合には、この基準ピッチ
線とピッチ円のずれと、バックラッシュの増減を利用し
て垂直方向の曲線部２ｂの噛み合いを許容している。す
なわち、各ラックユニット８２は直線であるため、ラッ
クユニット８２を並べた曲線部２ｂでは、その基準ピッ
チ線が多角形となり、走行用ピニオン２５が噛み合うラ
ック歯８５の位置で基準ピッチ線とピッチ円とにずれを
生じさせ、このときの歯の隙間、バックラッシュを増減
させることで、垂直方向の曲線部２ｂのラックユニット
８２と走行用ピニオン２５との噛み合いを許容して、ス
ムーズに走行させることができる。

【００２７】なお、図示しないが、監査廊１の側壁に
は、走行経路２に沿って給電レールおよび制御レールが
配設され、駆動台車６には集電装置が設けられている。
上記構成において、乗車台１３，１６に乗り込んだ作業
員の操作、または外部からの遠隔操作により、台車装置
が駆動される。まず、走行用モータ２８が起動されて走
行用ピニオン２５が回転駆動され、走行用ラック９を反
力受けとして駆動台車６を走行レール４に沿って走行駆
動される。この駆動時に駆動軸２４を中心として、駆動
台車６に回転モーメントが働くが、垂直方向に変位しな
い走行支持部２３により保持され、正常姿勢に維持され
る。そして駆動台車６に連結ロッド７を介して従動台車
８が移動される。

【００２８】駆動台車６が水平方向の曲線部２ｂに差し
掛かると、走行レール４のフランジ天板４ａの変位に従
って、揺れ防止機構３３が働き、揺れ防止ガイドローラ
３３が追従する。そして、垂直ピン４２を中心に連結ア
ーム４３が揺動し、さらに球面軸受４４を介して水平軸
４５が揺動することにより、フランジ天板４ａの変位に
従って走行支持部２２が追従する。この時走行用ピニオ
ン２５は、走行用ラック９のラックユニット８２に噛合
されることから良好に噛み合い、スムーズに走行するこ
とができる。また従動台車８についても同様である。

【００２９】また駆動台車６が垂直方向の曲線部２ｂに
差し掛かると、走行駆動部フレーム２３が駆動軸２４を
中心に揺動するとともに、走行支持部フレーム４６が水
平軸４５を中心に揺動し、走行ガイドレール４のフラン
ジ天板４ａの変位を吸収することができる。また従動台
車８についても同様である。

【００３０】さらに、走行経路の上下および水平方向の
立体的な湾曲部では、上記の相乗作用により駆動台車６
がスムーズに走行される。また、小さい湾曲半径の走行
では、駆動台車６と従動台車８とが連結ロッド７により
互いに連結されているため、安定した走行が可能とな
る。

【００３１】上記実施の形態によれば、駆動台車６の走
行装置１１に、走行駆動部２１と走行支持部２２，７２
とをそれぞれ設けて連結支持部材４１により連結したの
で、走行用ピニオン２５の駆動時に発生する回転モーメ
ントを効果的に支持できて乗車台１３の傾きを防止する
ことができる。また従動台車８の走行装置７０に、走行
制動部７１と走行支持部７２とを設けて連結支持部材４
１により連結したので、曲率半径の小さい曲線部２ｂで
あっても安定して乗車台１３を支持することができる。

【００３２】また、自在継手７ａ，７ｂを有する連結ロ
ッド７を介して駆動台車６と従動台車８とを連結したの
で、互いに支え合うことができ、湾曲半径の狭いカーブ
であっても、さらに安定して走行することができる。

【００３３】さらに、走行経路２の曲線部２ｂでは、３
ピッチ（２〜５ピッチ）のラックユニット８２を並べて
曲線部ラック８３を形成し、水平方向に湾曲する曲線部
２ｂに対しては、ラック歯８２の歯末および歯元面８２
ｂの湾曲により走行用ピニオン２５の歯との接触を回避
してスムーズな走行移動を実現できる。また垂直方向に
湾曲する曲線部２ｂでは、ピッチ線およびピッチ円のず
れとバックラッシュの増減とにより、噛み合いを良好に
保ってスムーズに走行することができる。さらに立体的
な曲線部でも、上記の組み合わせにより、歯当たりが生
じることなく、スムーズに走行駆動することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、駆動台車の走行装置に、走行駆動部
と、この走行駆動部に連結支持材を介して連結された走
行支持部とを設けたので、走行用ピニオンの駆動により
発生する回転モーメントを走行支持部で効果的に支持す
ることができ、安定した走行が可能となる。水平方向の
曲がり走行時の変位を垂直軸により許容でき、また垂直
方向の曲がり走行時の変位を水平軸により許容して、走
行レール立体的な曲がりを許容して安定した走行が可能
となる。また、床面に配置した走行レールにより、全高
を低くすることができる。

【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、従動
台車を連結することにより、駆動台車をさらに安定させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る搬送台車装置の実施の形態を示す
側面図である。

【図２】同駆動台車の走行装置を示す拡大側面図であ
る。

【図３】同駆動台車の走行装置を示す正面断面図であ
る。

【図４】同駆動台車の走行装置を示す平面部分断面図で
ある。

【図５】同従動台車の走行装置を示す正面断面図であ
る。

【図６】同従動台車の走行装置を示す拡大側面断面図で
ある。

【図７】同走行用ラックを示す斜視図である。

【図８】同ラックユニットを示す平面図である。

【図９】同ラックユニットを示す側面図である。

【符号の説明】

１ 監査廊 ２ 走行経路 ３ 床面 ４ 走行レール ４ａ フランジ天板 ６ 駆動台車 ７ 連結ロッド ７ａ，７ｂ 自在継手 ８ 従動台車 ９ 走行用ラック １１ 走行装置 １２ 姿勢制御機構 １３ 乗車台 １４ 走行ガイド装置 １５ 姿勢制御機構 １６ 乗車台 ２１ 走行駆動部 ２２ 走行支持部 ２５ 走行用ピニオン ２６，３１，３４ ガイドローラ ２８走行用モータ ３３ 揺れ防止機構 ３５ 浮上防止機構 ４１ 連結支持部材 ４２ 垂直ピン ４３ 連結アーム ４４ 球面軸受 ４５ 水平軸 ４７，４８，５０ ガイドローラ ４９ 揺れ防止機構 ５１ 浮上防止機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 昌司 達郎 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 阿瀬 明彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行経路の床面に沿って敷設された走行レ
   ールおよびこの走行レールに配設された走行用ラックと
   を備え、 前記走行レールに案内されて移動自在な駆動台車の走行
   装置に、走行レールを挟み付けて転動自在な複数のガイ
   ドローラおよび前記走行用ラックに噛合する走行用ピニ
   オンならびにこの走行用ピニオンの回転駆動装置からな
   る走行駆動部と、走行レールを挟み付けて転動自在な複
   数のガイドローラを有する走行支持部と、前記走行駆動
   部と走行支持部を連結する連結支持部材を設け、 前記駆動台車と従動台車とに姿勢制御機構により正立姿
   勢に制御される乗車台を設け、 前記連結支持部材に、走行駆動部に垂直ピンを介して水
   平方向に揺動自在に連結された連結アームと、この連結
   アームに球面継手を介して揺動自在に連結されるととも
   に走行支持部に垂直方向に揺動自在に連結された走行方
   向に直交する水平軸と具備したことを特徴とする搬送台
   車装置。
2. 【請求項２】走行レールに案内されて移動自在な従動台
   車を配置し、 この従動台車に走行レールを挟み付けて転動自在な複数
   のガイドローラを有する走行装置を設け、 前記駆動台車と従動台車とを、両端の連結部に自在継手
   を有する連結ロッドを介して互いに揺動自在に連結した
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送台車装置。