JPH07329775A - 単軌道走行装置とその単軌道及びその取り外し部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦駆動方式のみで水平走行及び垂直走行を
行なうことができ、しかも構造が簡単な単軌道走行装置
とその単軌道及びその取り外し部材を得る。 【構成】 車体１と、該車体１に回転自在に支持されか
つ単軌道３に押圧される１つ以上の駆動輪２と、前記車
体１に揺動自在に支持される支持部材４と、前記単軌道
３を挾持する複数の回転部材５と、前記支持部材４と複
数の該回転部材５との間各々に設けられ、該回転部材５
を前記単軌道３に押圧する複数の押圧手段６とを備えた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、摩擦駆動のみで安定
した水平走行及び垂直走行を行なう単軌道走行装置とそ
の単軌道及びその取り外し部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種プラント内の点検作業、工場
内の搬送、原子力発電所等の各種施設の点検監視用等に
用いられるモノレール走行装置（単軌道走行装置）の駆
動方式としては、レール側にラックを設けるとともにモ
ノレール走行装置側にピニオンを設け、ラックとピニオ
ンとの噛み合わせにより駆動力を得るラックピニオン方
式、チェーンやベルトを用いて引っ張りまたは吊り下げ
ることにより駆動力を得るチェーンやベルトを用いた方
式、レールに駆動輪を押し付けることにより進行方向へ
の駆動力を得る摩擦駆動方式等が主に用いられている。

【０００３】中でも摩擦駆動方式は、構造が簡単なため
に多用されている。例えば、押し付け力を発生する最も
容易な手段としてバネを用いたものは、水平走行のみの
駆動手段としては最も有効なものである。しかしなが
ら、水平走行から垂直走行、または垂直走行から水平走
行へ移行する際の、上方または下方に曲がったレールの
走行時においては、押し付け力を発生しているバネのた
わみ量が変化する。それによって必要な押し付け力を得
ることが出来なかったり、あるいはバネの許容たわみ量
を越えたたわみ量になってしまうことがある。そこで、
この摩擦駆動方式を用いたものについては、水平走行時
には同方式を用い、垂直走行時には前記ラックピニオン
方式や、チェーンやベルトを用いた方式を用いるよう
に、摩擦駆動方式とラックピニオン方式やチェーンやベ
ルトを用いた方式とを併用する方式が採用されることが
多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のモノレール走行
装置は以上のように構成されているので、ラックピニオ
ン方式やチェーンやベルトを用いた方式では、レールに
ラックを取り付けたり、チェーンの取り付けを考慮した
りしなければならず、構造的に複雑になるとともに、チ
ェーン等の取り付け及び動作のためのスペースが必要に
なるという問題点があった。例えば、点検監視用に用い
られるモノレール走行装置の場合、原子力発電所の構内
など狭隘なスペースの場所に対応しなければならず、チ
ェーンなどの設置は適さない。また、レールに対しての
ラックの加工または取り付けなどについては、コストア
ップにつながるという問題点があった。また、摩擦駆動
方式とラックピニオン方式や、チェーンやベルトを用い
た方式との併用については、いうまでもなく構造的に複
雑になり、コストアップにつながるという問題点があっ
た。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、請求項１ないし４の発明は、摩
擦駆動方式のみで水平走行及び垂直走行を行なうことが
でき、しかも構造が簡単な単軌道走行装置を得ることを
目的とする。請求項５ないし７の発明は、駆動輪の駆動
力の変動を小さくすることができる単軌道走行装置を得
ることを目的とする。請求項８または９の発明は駆動輪
の駆動力をさらに大きくすることができる単軌道走行装
置を得ることを目的とする。請求項１０または１１の発
明は走行する単軌道走行装置の駆動力をさらに大きくす
ることができる単軌道を得ることを目的とする。請求項
１２の発明は単軌道走行装置を単軌道から容易に取り外
すことができる取り外し部材を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る単
軌道走行装置は、単軌道走行用の車体に揺動自在に支持
される支持部材と、前記単軌道を挾持する複数の回転部
材と、前記支持部材と複数の該回転部材との間各々に設
けられ、該回転部材を前記単軌道に押圧する複数の押圧
手段とを備えたものである。

【０００７】請求項２の発明に係る単軌道走行装置は、
単軌道走行用の車体に揺動自在に支持される支持部材
と、該支持部材に支持されるとともに前記単軌道を挾持
する複数の回転部材と、前記支持部材と複数の該回転部
材の１つとの間に設けられ、該回転部材を前記単軌道に
押圧する押圧手段とを備えたものである。

【０００８】請求項３の発明に係る単軌道走行装置は、
前記複数の回転部材を、前記単軌道を非対称の位置で挾
むように配置したものである。

【０００９】請求項４の発明に係る単軌道走行装置は、
前記押圧手段を、前記支持部材と回転部材とを互に離間
する方向へ付勢する付勢手段、または弾性力により回転
部材を単軌道に押圧する弾性部材のいずれかとしたもの
である。

【００１０】請求項５の発明に係る単軌道走行装置は、
単軌道に接触する回転部材と、前記車体に設けられた案
内部材に沿って摺動する摺動部材と、前記案内部材に設
けられて該摺動部材を一方向に付勢する付勢手段と、中
央部が前記車体に揺動自在に支持され、一端部が前記摺
動部材に回動自在に支持されるとともに他端部に前記回
転部材が軸支された支持部材とを備えたものである。

【００１１】請求項６の発明に係る単軌道走行装置は、
単軌道走行用の車体に回動自在に設けられた支持部材
と、該支持部材を回動駆動させる駆動手段と、前記支持
部材に支持され該支持部材の回動力により前記単軌道に
押圧される回転部材と、前記駆動輪に設けられた該駆動
輪の前記単軌道への押圧力を検知しその信号に基づき前
記駆動手段を制御する押圧力検知手段とを備えたもので
ある。

【００１２】請求項７の発明に係る単軌道走行装置は、
単軌道走行用の車体に固定され並進力を発生させる並進
力発生手段と、該並進力発生手段により発生される並進
力を受ける支持部材と、該支持部材に軸支され前記並進
力により前記単軌道に押圧される回転部材と、前記駆動
輪に設けられ該駆動輪の前記単軌道への押圧力を検知し
その信号に基づき前記並進力発生手段を制御する押圧力
検知手段とを備えたものである。

【００１３】請求項８の発明に係る単軌道走行装置は、
前記駆動輪の単軌道に接触する面を粗面としたものであ
る。

【００１４】請求項９の発明に係る単軌道走行装置は、
前記駆動輪の少なくとも単軌道に接触する面を摩擦係数
の大きな材料により構成したものである。

【００１５】請求項１０の発明に係る単軌道は、前記駆
動輪と接触する面を粗面としたものである。

【００１６】請求項１１の発明に係る単軌道は、少なく
とも前記駆動輪と接触する面を摩擦係数の大きな材料に
より構成したものである。

【００１７】請求項１２の発明に係る取り外し部材は、
単軌道の端部に同軸的に設けられた軌道部材からなるも
ので、この軌道部材の前記回転部材により押圧される方
向の厚みを前記端部側から先端部に向かって漸次薄くな
るように構成したものである。

【００１８】

【作用】請求項１の発明における単軌道走行装置は、各
押圧手段が対応する各回転部材を単軌道に押圧すること
により、支持部材の支持部に単軌道に向かう力が発生
し、この力が車体に支持された駆動輪を単軌道に押圧す
る。該単軌道が一方の回転部材側に曲がった場合、挾持
する各回転部材の押圧力の方向が異なり、支持部材の支
持部に発生する単軌道に向かう力が増加し、駆動輪の単
軌道への押圧力が増加し駆動力が増す。この場合、支持
部材が揺動することにより駆動輪に許容量を越える押圧
力が加わるのを防止する。これにより、駆動輪に走行に
必要な押圧力を付与し、該押圧力の変動を許容範囲内に
抑制する。

【００１９】請求項２の発明における単軌道走行装置
は、押圧手段が１つの回転部材を単軌道に押圧すること
により、他の回転部材及び支持部材の支持部に単軌道に
向かう力が発生し、これらの力の合力が車体に支持され
た駆動輪を単軌道に押圧する。該単軌道が一方の回転部
材側に曲がった場合、各々の回転部材の押圧力の方向が
異なり、支持部材の支持部に発生する単軌道に向かう力
が増加し、駆動輪の単軌道への押圧力が増加し、駆動力
が増す。この場合、支持部材が揺動することにより駆動
輪に許容量を越える押圧力が加わるのを防止する。これ
により、駆動輪に走行に必要な押圧力を付与し、該押圧
力の変動を許容範囲内に抑制する。

【００２０】請求項３の発明における単軌道走行装置
は、前記複数の回転部材を前記単軌道を非対称の位置で
挾むように配置したことにより押圧手段の押圧力が弱い
場合であっても、支持部に単軌道に向かう力が発生し、
駆動輪に走行に必要な押圧力を安定的に付与する。

【００２１】請求項４の発明における単軌道走行装置
は、前記押圧手段を付勢手段または弾性部材のいずれか
としたことにより、簡単な構造で必要な押圧力を付与す
ることが可能になる。

【００２２】請求項５の発明における単軌道走行装置
は、付勢手段が摺動部材を一方向に付勢することによ
り、摺動部材に支持される支持部材が回転部材を単軌道
に略一定の押圧力で押圧する。

【００２３】請求項６の発明における単軌道走行装置
は、押圧力検知手段により検知した押圧力を信号に換え
て前記駆動手段に入力することにより、該駆動手段の回
動駆動力を略一定に制御し、前記支持部材が回転部材に
略一定の押圧力を付与する。

【００２４】請求項７の発明における単軌道走行装置
は、押圧力検知手段により検知した押圧力を信号に換え
て前記並進力発生手段に入力することにより該並進力発
生手段の発生する並進力を略一定に制御し、前記支持部
材が回転部材に略一定の押圧力を付与する。

【００２５】請求項８の発明における単軌道走行装置
は、前記駆動輪の単軌道に接触する面を粗面としたこと
により、該駆動輪と単軌道との間の摩擦力が大きくなり
該駆動輪の駆動力が増大する。

【００２６】請求項９の発明における単軌道走行装置
は、前記駆動輪の少なくとも単軌道に接触する面を摩擦
係数の大きな材料により構成したことにより、該駆動輪
と単軌道との間の摩擦力が大きくなり該駆動輪の駆動力
が増大する。

【００２７】請求項１０の発明における単軌道は、前記
駆動輪と接触する面を粗面としたことにより、該単軌道
と駆動輪との間の摩擦力が大きくなり該駆動輪の駆動力
が増大する。

【００２８】請求項１１の発明における単軌道は、少な
くとも前記駆動輪と接触する面を摩擦係数の大きな材料
により構成したことにより、該単軌道と駆動輪との間の
摩擦力が大きくなり、該駆動輪の駆動力が増大する。

【００２９】請求項１２の発明における取り外し部材
は、前記軌道部材の回転部材により押圧される方向の厚
みを端部側から先端部に向かって漸次薄くなるように構
成したことにより、単軌道走行装置を単軌道から取り外
す際に該単軌道走行装置を前記軌道部材に沿って走行さ
せれば、単軌道を挾持する回転部材の押圧力が徐々に緩
和され該回転部材が急激に跳ね返る等の不具合がなくな
り、単軌道走行装置の取り外し作業及び保守点検作業の
安全性が高まる。

【００３０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１はモノレール（単軌道）走行用
のシャーシ（車体）、２はシャーシ１に回転自在に支持
されかつレール３に所定の押圧力で押圧され図示しない
駆動装置により回転駆動され、進行方向への駆動力を得
る駆動輪、４はシャーシ１に対して上下方向に揺動自在
に支持されたフレーム（支持部材）、５はレール３を上
下方向から非対称の位置で挾むように配置されたローラ
（回転部材）、６はローラ５をフレーム４からレール３
に向かう方向に付勢し該ローラ５をレール３に押圧する
支持バネ（付勢手段）、Ａはフレームの軸である。図１
ではモノレール走行装置のシャーシ１の片側半分を描い
ており、シャーシ１は駆動輪２を中心にして前後対称で
ある。

【００３１】ローラ５ａ，５ｂはレール３に押し付けら
れることによりレール３からの反力として、それぞれ力
ｆ１，ｆ２を受ける。またフレーム４は力の釣合から点
Ａにおいて力ｆ３を受けることになる。この力ｆ３は点
Ａがシャーシ１と並進方向において一体であることか
ら、シャーシ１に取り付けられた駆動輪２のレール３に
対する押し付け力となって作用する。

【００３２】ここで、図１を用いて力の釣合について説
明する。ここでは、ローラ５ｂはローラ５ａからｘの距
離にあり、点Ａはローラ５ａからｙの距離にあるとす
る。このような状態においては次のような関係式が成り
立つ。 ｆ１・ｘ＝ｆ３・ｙ ・・・・（１） ｆ２ ＝ｆ１＋ｆ３ ・・・・（２） これら式（１）及び式（２）より、ｆ１，ｆ２はそれぞ
れ次のように表すことができる。 ｆ１＝（ｙ／ｘ）・ｆ３ ・・・・（３） ｆ２＝｛（ｘ＋ｙ）／ｘ｝・ｆ３ ・・・・（４）

【００３３】ここでは、駆動輪２には前後対称な位置に
同じ押しつけ機構が設けられているため、今駆動輪２に
必要な押しつけ力（押圧力）をＰとすると、点Ａにおけ
る反力ｆ３の大きさは、ほぼＰ／２に等しくとる必要が
ある。つまり、モノレール走行装置全体の重量と、駆動
輪２とレール３との摩擦係数とから駆動に必要な押しつ
け力が求められ、その押しつけ力をもとにして式
（３），式（４）からｆ１，ｆ２，ｘ，ｙを設定すれば
良い。

【００３４】次にレール３が曲がった場合について考え
る。図２は図１のモノレール走行装置が、水平走行の状
態から進行方向に向かって登りの垂直走行に移る状態を
示したもので、このときのレール３は下に凸になる。こ
の場合、レール３に沿って支持バネ６ｂはたわみ量が減
り、支持バネ６ａはたわみ量が増す方向となる。つまり
言い換えれば、ｆ１は減少し、ｆ２は増加することにな
る。このままの状態であれば、式（３），式（４）の釣
合が大きく崩れ、押しつけ力ｆ３が必要な大きさからか
け離れたものとなってしまうおそれがある。

【００３５】本実施例では、押しつけ機構を形成するフ
レーム４をシャーシ１に対して点Ａにおいて揺動自在と
している。このため、図２に示す走行状態においては、
フレーム４が図２中時計回りに揺動することにより、ｆ
１を増加させｆ２を減少させて、元の水平走行状態にお
ける釣合の状態に極めて近い状態とすることができる。
そのため、水平走行状態から垂直走行に移る上方に曲が
ったレール３の走行時においても、支持バネ６のたわみ
量の変動を小さくし、駆動輪２における押しつけ力の変
動を必要な範囲内に抑えることができる。

【００３６】上述の実施例では、レール３が水平方向か
ら上方へ曲がっている場合について述べたが、レール３
が水平方向から下方へ曲がっている場合、垂直方向へ上
昇している走行状態からレール３が水平へ曲がっている
場合、垂直方向へ下降している走行状態からレール３が
水平へ曲がっている場合の各場合においても、同様にし
て駆動輪３における押しつけ力の変動を必要な範囲内に
抑えることができる。

【００３７】実施例２．図３はこの発明の実施例２のモ
ノレール走行装置を示す側面図であり、図において、１
１は中央部がシャーシ１に軸Ａにおいて揺動自在に支持
されたフレーム（支持部材）、１２はフレームの両端各
々に固定された板バネ（弾性部材）であり、レール３上
側のローラ５ａは板バネ１２ａの先端に、レール３下側
のローラ５ｂは板バネ１２ｂの先端にそれぞれ回転自在
に支持され、共にレール３に押し付けられている。そし
て、ローラ５ａとローラ５ｂとの距離はｘに、ローラ５
ａと軸Ａとの距離はｙにそれぞれ設定されている。

【００３８】前記駆動輪２とレール３との摩擦係数とモ
ノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力Ｐが設定
され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力ｆ３が
求められる。これより式（３），式（４）を用いて、ロ
ーラ５ａ及びローラ５ｂがレール３より受ける力ｆ１，
ｆ２を求め、これらをもとに板バネ１２ａ，１２ｂの押
圧力を設定する。

【００３９】実施例１と同様に、水平走行から垂直走
行、および垂直走行から水平走行に移る際の上方または
下方に曲がったレールの走行時においては、点Ａを中心
にしてシャーシ１に対してフレーム１１が揺動すること
により、駆動輪２のレール３に対する押しつけ力の変動
を極めて小さく抑制することができる。

【００４０】尚、本実施例におけるフレーム１１の形状
は、図３に示すものに限定するものではなく、様々な形
状に変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレ
ール走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後
にふたつ配置された例を示したが、全体の寸法等を考慮
し、進行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、
合わせて４個ずつとしても差し支えない。

【００４１】実施例３．図４はこの発明の実施例３のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、図において、２
１はシャーシ１に軸Ａにおいて揺動自在に支持されたフ
レーム（支持部材）であり、レール３上側のローラ５ａ
は板バネ１２ａを介してフレーム２１の一端部に、レー
ル３下側のローラ５ｂはフレーム２１の他端部にそれぞ
れ回転自在に支持され、共にレール３に押し付けられて
いる。

【００４２】ここでは、駆動輪２とレール３との摩擦係
数とモノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力Ｐ
が設定され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力
ｆ３が求められる。これより式（４）を用いて、ローラ
５ａがレール３より受ける力ｆ２を求め、これらをもと
に板バネ１２ａの押圧力を設定する。

【００４３】水平および垂直走行の状態では、式
（３），式（４）で示された釣合条件に従って、ローラ
５ｂにはレール３からの反力ｆ１が、また点Ａには駆動
輪２をレール３に押しつける力ｆ３がそれぞれ発生す
る。

【００４４】上方または下方に曲がったレール３の走行
時では、前述の板バネ１２ａのたわみ量が変化する。レ
ール３が上に凸に曲がっているときは、フレーム２１が
シャーシ１に対して点Ａまわりにそれぞれ下方に曲が
る。また逆にレール３が下に凸に曲がっているときは、
フレーム２１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそれぞ
れ上方に曲がる。これにより、上方または下方に曲がっ
たレール３の走行時においても、板バネ１２ａのたわみ
量は水平および垂直走行時の釣合状態と極めて近い状態
となり、摩擦駆動に必要な押しつけ力を得ることができ
る。

【００４５】尚、本実施例におけるフレーム２１の形状
は、図４に示すものに限定するものではなく、様々な形
状に変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレ
ール走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後
ふたつ配置した例を示したが、全体の寸法等を考慮し、
進行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、合わ
せて４個ずつとしても差し支えない。

【００４６】実施例４．図５はこの発明の実施例４のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、図において、３
１はシャーシ１に軸Ａにおいて揺動自在に支持されたフ
レーム（支持部材）であり、レール３上側のローラ５ａ
はフレーム３１の一端部に、レール３下側のローラ５ｂ
は板バネ１２ｂを介してフレーム３１の他端部にそれぞ
れ回転自在に支持され、共にレール３に押し付けられて
いる。

【００４７】ここでは、駆動輪２とレール３との摩擦係
数とモノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力が
設定され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力ｆ
３が求められる。これより式（３）を用いて、ローラ５
ｂがレール３より受ける力ｆ１を求め、これらをもとに
板バネ１２ｂの押圧力を設定する。

【００４８】水平および垂直走行の状態では、式
（３），式（４）で示された釣合条件に従って、ローラ
５ａにはレール３からの反力ｆ２が、また点Ａには駆動
輪２をレール３に押しつける力ｆ３がそれぞれ発生す
る。

【００４９】上方または下方に曲がったレールの走行時
では前述の板バネ１２ｂのたわみ量が変化する。レール
３が上に凸に曲がっているときは、フレーム３１がシャ
ーシ１に対して点Ａまわりにそれぞれ下方に曲がる。ま
た逆にレール３が下に凸に曲がっているときは、フレー
ム３１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそれぞれ上方
に曲がる。これにより、上方または下方に曲がったレー
ル３の走行時においても、板バネ１２ｂのたわみ量は水
平および垂直走行時の釣合状態と極めて近い状態とな
り、摩擦駆動に必要な押しつけ力を得ることができる。

【００５０】尚、本実施例におけるフレーム３１の形状
は、図５に示すものに限定するものではなく、様々な形
状に変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレ
ール走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後
にふたつ配置した例を示したが、全体の寸法等を考慮
し、進行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、
合わせて４個ずつとしても差し支えない。

【００５１】実施例５．図６はこの発明の実施例５のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、図において、４
１は略中央部がシャーシ１に軸Ａにおいて揺動自在に支
持されたフレーム（支持部材）、４２はコイルバネ（付
勢手段）であり、レール３上側のローラ５ａはコイルバ
ネ４２ａを介してフレーム４１の一端部に、レール３下
側のローラ５ｂはコイルバネ４２ｂを介してフレーム４
１の他端部にそれぞれ回転自在に支持され、共にレール
３に押し付けられている。

【００５２】ここでは、駆動輪２とレール３との摩擦係
数とモノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力Ｐ
が設定され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力
ｆ３が求められる。これより式（３），式（４）を用い
て、ローラ５ａ及びローラ５ｂがレール３より受ける力
ｆ１，ｆ２を求め、これらをもとにコイルバネ４２ａ，
４２ｂの押圧力を設定する。

【００５３】実施例１と同様に、水平走行から垂直走
行、および垂直走行から水平走行に移る際の上方または
下方に曲がったレール３の走行時においては、点Ａを中
心にしてフレーム４１が揺動することにより、駆動輪２
のレール３に対する押しつけ力の変動を極めて小さく抑
制することができる。

【００５４】尚、本実施例におけるフレームの形状は、
図６に示すものに限定するものではなく、様々な形状に
変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレール
走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後にふ
たつ配置した例を示したが、全体の寸法等を考慮し、進
行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、合わせ
て４個ずつとしても差し支えない。

【００５５】実施例６．図７はこの発明の実施例６のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、図において、５
１は略中央部がシャーシ１に軸Ａにおいて揺動自在に支
持されたフレーム（支持部材）であり、レール３上側の
ローラ５ａはコイルバネ４２ａを介してフレーム５１の
一端部に、レール３下側のローラ５ｂはフレーム５１の
他端部にそれぞれ回転自在に支持され、共にレール３に
押し付けられている。

【００５６】ここでは、駆動輪２とレール３との摩擦係
数とモノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力Ｐ
が設定され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力
ｆ３が求められる。これより式（４）を用いて、ローラ
５ａがレール３より受ける力ｆ２を求め、これらをもと
にコイルバネ４２ａの押圧力を設定する。

【００５７】水平および垂直走行の状態では、式
（３），式（４）で示された釣合条件に従って、ローラ
５ｂにはレール３からの反力ｆ１が、また点Ａには駆動
輪２をレール３に押しつける力ｆ３がそれぞれ発生す
る。

【００５８】上方または下方に曲がったレール３の走行
時では、前述のコイルバネ４２ａのたわみ量が変化す
る。レール３が上に凸に曲がっているときは、フレーム
５１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそれぞれ下方に
曲がる。また逆にレール３が下に凸に曲がっているとき
は、フレーム５１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそ
れぞれ上方に曲がる。これにより、上方または下方に曲
がったレール３の走行時においても、コイルバネ４２ａ
のたわみ量は水平および垂直走行時の釣合状態と極めて
近い状態となり、摩擦駆動に必要な押しつけ力を得るこ
とができる。

【００５９】尚、本実施例におけるフレーム５１の形状
は、図７に示すものに限定するものではなく、様々な形
状に変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレ
ール走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後
にふたつ配置した例を示したが、全体の寸法等を考慮
し、進行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、
合わせて４個ずつとしても差し支えない。

【００６０】実施例７．図８はこの発明の実施例７のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、レール３上側の
ローラ５ａはフレーム５１の一端部に、レール３下側の
ローラ５ｂはコイルバネ４２ｂを介してフレーム５１の
他端部にそれぞれ回転自在に支持され、共にレール３に
押し付けられている。

【００６１】ここでは、駆動輪２とレール３との摩擦係
数とモノレール走行装置の重量から必要な押しつけ力Ｐ
が設定され、この設定値Ｐより点Ａに発生させるべき力
ｆ３が求められる。これより式（３）を用いて、ローラ
５ｂがレール３より受ける力ｆ１を求め、これらをもと
にコイルバネ４２ｂの押圧力を設定する。

【００６２】水平および垂直走行の状態では、式
（３），式（４）で示された釣合条件に従って、ローラ
５ａにはレール３からの反力ｆ２が、また点Ａには駆動
輪２をレール３に押しつける力ｆ３がそれぞれ発生す
る。

【００６３】上方または下方に曲がったレール３の走行
時では、前述のコイルバネ４２ｂのたわみ量が変化す
る。レール３が上に凸に曲がっているときは、フレーム
５１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそれぞれ下方に
曲がる。また逆にレール３が下に凸に曲がっているとき
は、フレーム５１がシャーシ１に対して点Ａまわりにそ
れぞれ上方に曲がる。これにより、上方または下方に曲
がったレール３の走行時においても、コイルバネ４２ｂ
のたわみ量は水平および垂直走行時の釣合状態と極めて
近い状態となり、摩擦駆動に必要な押しつけ力を得るこ
とができる。尚、本実施例におけるフレーム５１の形状
は、図８に示すものに限定するものではなく、様々な形
状に変形可能である。また、ローラ５ａ，５ｂはモノレ
ール走行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後
にふたつ配置され例を示したが、全体の寸法等を考慮
し、進行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、
合わせて４個ずつとしても差し支えない。

【００６４】実施例８．図９はこの発明の実施例８のモ
ノレール走行装置を示す断面図であり、図において、６
１はシャーシ１に水平に設けられたガイド（案内部
材）、６２はガイド６１に摺動自在に設けられたスライ
ダー（摺動部材）、６３はガイド６１に同軸的に設けら
れスライダー６２を一方向に付勢する圧縮バネ（付勢手
段）、６４はリンク（支持部材）、６５は中央部がリン
ク６４を介してシャーシ１に揺動自在に支持され、一端
部がスライダー６２に回動自在に支持されるとともに他
端部にローラ５が軸支されたフレーム（支持部材）であ
る。リンク６４はフレーム６５の１／２の長さとされて
いる。

【００６５】ここでは、駆動輪２は前後に２輪あり、シ
ャーシ１に回転可能に取り付けられており、駆動力発生
装置（図示していない）により回転する。駆動輪２とレ
ール３との摩擦係数とモノレール走行装置の重量から必
要な押しつけ力Ｐが設定される。圧縮バネ６３の力に対
して、ローラ５に働く押しつけ力が１／２になることか
ら、圧縮バネ６３の押圧力が設定される。

【００６６】このモノレール走行装置によれば、フレー
ム６５がローラ５をレール３に略一定の押圧力が押圧す
ることにより、駆動輪２の駆動力を略一定の大きさに制
御することができる。

【００６７】尚、本実施例におけるフレーム６５及びリ
ンク６４の形状は、図９に示すものに限定するものでは
なく、様々な形状に変形可能である。また、ローラ５は
モノレール走行装置の進行方向に対して前後にふたつ配
置した例を示したが、全体の寸法等を考慮し、進行方向
に対して左右にも設け、合わせて４個ずつとしても差し
支えない。

【００６８】また、駆動輪２は２輪とも駆動されるもの
を示したが、２輪のうち１輪だけが駆動され、１輪は回
動自在であっても差し支えない。また、バネは圧縮バネ
６３の場合を示したが、スライダー６２に対して反対側
に引っ張りバネを設けても同様の効果を奏する。

【００６９】実施例９．図１０はこの発明の実施例９の
モノレール走行装置を示す断面図であり、図において、
７１はシャーシ１の軸Ａに回動自在に設けられたフレー
ム（支持部材）、７２はフレーム７１を回動駆動する駆
動機構（駆動手段）、７３は駆動輪２に設けられ該駆動
輪２のレール３からの反力を検知するセンサ（押圧力検
知手段）である。また、図１１は駆動機構７２の駆動回
路を示すブロック図である。

【００７０】このモノレール走行装置では、レール３上
面のローラ５は、フレーム７１により支持され、フレー
ム７１は点Ａにおいてシャーシ１に固定された回動力を
発生する駆動機構７２によって回転力を受ける。その回
動力によりローラ５はレール３に押しつけられる。同時
にシャーシ１は点Ａにおいて駆動機構７２の回動力によ
って、ローラ５を中心としたモーメントを受け、このモ
ーメントがシャーシ１に回転可能に取り付けられた駆動
輪２をレール３に押しつける力となる。

【００７１】ここでは駆動輪２の押しつけ力を一定に保
つために、駆動輪２がレール３から受ける反力を測定す
るセンサ７３を設けている。このセンサ７３から得られ
る情報を駆動機構７２の駆動回路に組み込むことによ
り、常に一定の押しつけ力を駆動輪２に発生させること
ができる。

【００７２】尚、本実施例におけるフレーム７１の形状
は、図１０に示すものに限定するものではなく、様々な
形状に変形可能である。また、ローラ５はモノレール走
行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後にふた
つ配置された例を示したが、全体の寸法等を考慮し、進
行方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、合わせ
て４個としても差し支えない。

【００７３】実施例１０．図１２はこの発明の実施例１
０のモノレール走行装置を示す断面図であり、図におい
て、８１はローラ５を軸支しかつレール３に押圧するフ
レーム（支持部材）、８２はシャーシ１に固定され並進
力を発生させるモータ（並進力発生手段）である。

【００７４】レール３上面のローラ５は、フレーム８１
により支持され、フレーム８１はシャーシ１に固定され
た並進力を発生するモータ８２によって並進力を受け
る。その並進力によりローラ５はレール３に押しつけら
れる。同時にシャーシ１はモータ８２の並進力によっ
て、その反力を受け、それがシャーシ１に回転可能に取
り付けられた駆動輪２をレール３に押しつける力とな
る。

【００７５】ここで駆動輪２の押しつけ力を一定に保つ
ために、駆動輪２がレール３から受ける反力を測定する
センサ７３を設ける。このセンサ７３から得られる情報
をモータ８２の駆動回路に組み込むことにより、常に一
定の押しつけ力を駆動輪２に発生させることができる。
本実施例の駆動回路のブロック図は実施例８に示すもの
と同様である。

【００７６】尚、本実施例におけるフレーム８１の形状
は、図１２に示すものに限定するものではなく、様々な
形状に変形可能である。また、ローラ５はモノレール走
行装置の進行方向に対して駆動輪２を中心に前後にふた
つ配置した例を示したが、全体の寸法等を考慮し、進行
方向に対して駆動輪２を中心に左右にも設け、合わせて
４個としても差し支えない。

【００７７】実施例１１．図１３はこの発明の実施例１
１のモノレール走行装置の駆動輪及びレールを示す斜視
図であり、図において、９１は駆動輪、９２はレールで
ある。駆動輪９１のレール９２に接触する外周面９１ａ
は摩擦係数を大きくするために粗面に加工されている。
また、レール９２の駆動輪９１と接触する帯状面９２ａ
は摩擦係数を大きくするために粗面に加工されている。

【００７８】駆動輪９１のレール９２に対する押し付け
力をＰ、駆動輪９１とレール９２間の摩擦係数をμとす
ると、駆動輪９１の得る駆動力Ｑは Ｑ＝μＰ ・・・・・（５） で表わすことができる。ここで押し付け力Ｐを一定とす
ると、駆動力Ｑは摩擦係数μに比例するから、より大き
な駆動力Ｑを得るためには摩擦係数μを大きくすればよ
いことがわかる。

【００７９】本実施例の駆動輪及びレールによれば、同
じ押し付け力でより大きな駆動力を得ることができる。
尚、本実施例においてレール９２の表面を粗面加工する
かわりに、レール９２表面に駆動輪９１表面との摩擦係
数が大きい材料を貼着しても何等差し支えない。また、
レール９２の材質自体を駆動輪９１の外周面９１ａとの
摩擦係数の大きな材料により構成しても、何等差し支え
ない。

【００８０】さらに、駆動輪９１の外周面９１ａをレー
ル９２との摩擦係数が大きな材料により構成しても、同
じ押し付け力でより大きな駆動力を得ることができる。
尚、駆動輪９１の材質自体をレール９２の摩擦係数の大
きな材料としても何等差し支えない。

【００８１】実施例１２．図１４はこの発明の実施例１
２のモノレール走行装置取り外し用部材を示す斜視図で
あり、図において１０１はレール３の端部３ａに同軸的
に設けられた取り外し用部材であり、上下方向の厚みが
端部３ａ側から先端部１０１ａに向かって略台形状とな
るように略中央部から先端部に向かって上面が傾斜され
ている。

【００８２】上記実施例１ないし７のいずれかのモノレ
ール走行装置では、通常作業時レール３をバネ６，１
２，４２によって挟み込んだ状態になっている。つまり
あるたわみ量を持ったバネ６，１２，４２が内力を持っ
ている状態である。構成部品の交換や定期点検などでモ
ノレール走行装置をレール３から取り外す際、バネ６，
１２，４２が内力を持った状態であると、その力により
ローラ５が跳ね返され、人体に対して危険であると同時
に他の構成部品を破損する恐れがある。

【００８３】本実施例では、走行時ローラ５が挾んでい
るレール３と厚みを同じくする取り外し用部材１０１を
用いる。保守点検作業のためにモノレール走行装置をレ
ール３より取り外す際、取り外すレール３の端部３ａに
部材１０１のレール３と厚みを同じくする端部１０１ｂ
を図１４に示すようにあわせる。そしてそれを沿わせる
ようにしてモノレール走行装置をレール３から部材１０
１に移す。これによりまずモノレール走行装置をレール
３から取り外す作業が完了する。簡単な保守点検作業で
あれば、このまま部材１０１に取り付けたままで、作業
を行うことができる。

【００８４】また、構成部品の交換や修理などのために
モノレール走行装置を取り外す必要のある場合、モノレ
ール走行装置を部材１０１に沿って部材１０１の厚みの
薄くなる方向に徐々に動かし、部材１０１の厚みがゼロ
となる端からローラ５を取り外す。このようにすると、
バネ６，１２，４２のたわみ量は、部材１０１の勾配に
沿って徐々に小さくなるため、内力による急激な跳ね返
りなどが生じず、安全な取り外し作業を行うことができ
る。

【００８５】尚、本実施例においてレール３と部材１０
１をあわせる際に固定するための部材を設置しても何等
差し支えない。また、取り外し用部材１０１の材質は、
何等制約を受けるものではない。また、取り外し用部材
１０１の厚みを端面が完全にゼロとなる必要はなく、取
り外しに安全なものであれば、何等制約を受けるもので
はない。また、厚みの勾配についても同様に、何等制約
を受けるものではない。なお、上記各実施例ではレール
３の断面はすべて単に板としたが、板に限定されること
なく、例えば、山形材、不等辺山形材、Ｈ型材、Ｉ型
材、みぞ型材（コの字）などとしてもよい。

【００８６】

【発明の効果】以上のように、この請求項１の発明によ
れば、前記車体に揺動自在に支持される支持部材と、前
記単軌道を挾持する複数の回転部材と、前記支持部材と
複数の該回転部材との間各々に設けられ、該回転部材を
前記単軌道に押圧する複数の押圧手段とを備えるように
構成したので、駆動輪に走行に必要な押圧力を付与する
ことができ、したがって駆動輪の駆動力を増加させると
ともにその変動を許容範囲内に抑制することができる。
また駆動輪の外に回転部材をも用いているために、取り
付け誤差やレールの傾き等に起因する走行装置の揺れを
抑制することができる。また、簡単な構造により、上方
または下方に曲がったレールの走行においても必要な押
しつけ力を発生することができ、摩擦駆動方式のみによ
り垂直走行も可能なモノレール走行装置を構成すること
ができ、全体のコストダウンを図ることができる効果が
ある。

【００８７】請求項２の発明によれば、前記車体に揺動
自在に支持される支持部材と、該支持部材に支持され前
記単軌道を挾持する複数の回転部材と、前記支持部材と
複数の該回転部材の１つとの間に設けられ、該回転部材
を前記単軌道に押圧する押圧手段とを備えるように構成
したので、駆動輪に走行に必要な押圧力を付与すること
ができ、したがって駆動輪の駆動力を増加させるととも
にその変動を許容範囲内に抑制することができる効果が
ある。

【００８８】請求項３の発明によれば、前記複数の回転
部材を、前記単軌道を非対称の位置で挾むように配置す
るように構成したので、駆動輪に走行に必要な押圧力を
安定した状態で付与することができ、駆動力の変動を許
容範囲内に抑制することができる効果がある。

【００８９】請求項４の発明によれば、前記押圧手段
を、前記支持部材と回転部材とを互に離間する方向へ付
勢する付勢手段、または弾性力により回転部材を単軌道
に押圧する弾性部材のいずれかであるように構成したの
で、簡単な構造により必要な駆動力を得ることができる
効果がある。

【００９０】請求項５の発明によれば、前記単軌道に接
触する回転部材と、前記車体に設けられた案内部材に沿
って摺動する摺動部材と、前記案内部材に設けられ該摺
動部材を一方向に付勢する付勢手段と、中央部が前記車
体に揺動自在に支持され、一端部が前記摺動部材に回動
自在に支持されるとともに他端部に前記回転部材が軸支
された支持部材とを備えるように構成したので、前記回
転部材を単軌道に略一定の押圧力で押圧することによ
り、常に一定の駆動力を得ることができ、非常に安定し
た走行を実現することができる効果がある。

【００９１】請求項６の発明によれば、前記車体に回動
自在に設けられた支持部材と、該支持部材を回動駆動さ
せる駆動手段と、前記支持部材に支持され該支持部材の
回動力により前記単軌道に押圧される回転部材と、前記
駆動輪に設けられ該駆動輪の前記単軌道への押圧力を検
知しその信号に基づき前記駆動手段を制御する押圧力検
知手段とを備えるように構成したので、前記駆動手段の
回転駆動力を略一定に制御することにより、常に一定の
駆動力を得ることができ、非常に安定した走行を実現す
ることができる効果がある。

【００９２】請求項７の発明によれば、前記車体に固定
され並進力を発生させる並進力発生手段と、該並進力発
生手段により発生される並進力を受ける支持部材と、該
支持部材に軸支され前記並進力により前記単軌道に押圧
される回転部材と、前記駆動輪に設けられ該駆動輪の前
記単軌道への押圧力を検知しその信号に基づき前記並進
力発生手段を制御する押圧力検知手段とを備えるように
構成したので、前記並進力発生手段の発生する並進力を
略一定に制御することにより、常に一定の駆動力を得る
ことができ、非常に安定した走行を実現することができ
る効果がある。

【００９３】請求項８の発明によれば、前記駆動輪の単
軌道に接触する面を粗面とするように構成したので、駆
動輪の駆動力を増大させることができ、単軌道走行装置
全体を小型化，軽量化することができる効果がある。

【００９４】請求項９の発明によれば、前記駆動輪の少
なくとも単軌道に接触する面を摩擦係数の大きな材料と
するように構成したので、駆動輪の駆動力を増大させる
ことができ、単軌道走行装置全体を小型化，軽量化する
ことができる効果がある。

【００９５】請求項１０の発明によれば、単軌道の駆動
輪と接触する面を粗面とするように構成したので、駆動
輪の駆動力を増大させることができ、単軌道走行装置全
体を小型化，軽量化することができる効果がある。

【００９６】請求項１１の発明によれば、単軌道の少な
くとも駆動輪と接触する面を摩擦係数の大きな材料とす
るように構成したので、駆動輪の駆動力を増大させるこ
とができ、単軌道走行装置全体を小型化，軽量化するこ
とができる効果がある。

【００９７】請求項１２の発明によれば、単軌道の端部
に同軸的に設けられた軌道部材の前記回転部材により押
圧される方向の厚みを、前記端部側から先端部に向かっ
て漸次薄くなるように構成したので、回転部材の押圧力
が徐々に緩和され、急激に跳ね返る等の不具合がなくな
り、単軌道走行装置の取り外し作業及び保守点検作業の
安全性を高めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図２】 この発明の実施例１のモノレール走行装置の
上方または下方に曲がったレールにおける走行状態を示
す側面図である。

【図３】 この発明の実施例２によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図４】 この発明の実施例３によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図５】 この発明の実施例４によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図６】 この発明の実施例５によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図７】 この発明の実施例６によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図８】 この発明の実施例７によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図９】 この発明の実施例８によるモノレール走行装
置を示す側面図である。

【図１０】 この発明の実施例９によるモノレール走行
装置を示す側面図である。

【図１１】 この発明の実施例９によるモノレール走行
装置の駆動機構の駆動回路を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施例１０によるモノレール走
行装置を示す側面図である。

【図１３】 この発明の実施例１１によるレールと駆動
輪との接触状態を示す斜視図である。

【図１４】 この発明の実施例１３による取り外し用部
材とレールとの接合状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ シャーシ（車体）、２ 駆動輪、３ レール（単軌
道）、４，１１，２１，３１，４１，５１，６５，７
１，８１ フレーム（支部部材）、５ ローラ（回転部
材）、６ 支持バネ（付勢手段）、１２ 板バネ（弾性
部材）、４２ コイルバネ（付勢手段）、６１ ガイド
（案内部材）、６２ スライダー（摺動部材）、６３
圧縮バネ（付勢手段）、６４ リンク（支持部材）、７
２ 駆動機構（駆動手段）、７３ センサ（押圧力検知
手段）、８２ モータ（並進力発生手段）、９１ 駆動
輪、９１ａ 外周面（接触する面）、９２ レール（単
軌道）、９２ａ 帯状面（接触する面）、１０１ 取り
外し用部材（軌道部材）、１０１ａ 先端部。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と、該車体に回転自在に支持されか
   つ単軌道に押圧される１つ以上の駆動輪と、前記車体に
   揺動自在に支持される支持部材と、前記単軌道を挾持す
   る複数の回転部材と、前記支持部材と複数の該回転部材
   との間各々に設けられ、該回転部材を前記単軌道に押圧
   する複数の押圧手段とを備えたことを特徴とする単軌道
   走行装置。
2. 【請求項２】 車体と、該車体に回転自在に支持されか
   つ単軌道に押圧される１つ以上の駆動輪と、前記車体に
   揺動自在に支持される支持部材と、該支持部材に支持さ
   れ前記単軌道を挾持する複数の回転部材と、前記支持部
   材と複数の該回転部材の１つとの間に設けられ、該回転
   部材を前記単軌道に押圧する押圧手段とを備えたことを
   特徴とする単軌道走行装置。
3. 【請求項３】 前記複数の回転部材は、前記単軌道を非
   対称の位置で挾むように配置されていることを特徴とす
   る請求項１または２のいずれか１項記載の単軌道走行装
   置。
4. 【請求項４】 前記押圧手段は、前記支持部材と回転部
   材とを互に離間する方向へ付勢する付勢手段、または弾
   性力により回転部材を単軌道に押圧する弾性部材のいず
   れかであることを特徴とする請求項１または２のいずれ
   か１項記載の単軌道走行装置。
5. 【請求項５】 車体と、該車体に回転自在に支持されか
   つ単軌道に押圧される１つ以上の駆動輪と、前記単軌道
   に接触する回転部材と、前記車体に設けられた案内部材
   に沿って摺動する摺動部材と、前記案内部材に設けられ
   該摺動部材を一方向に付勢する付勢手段と、中央部が前
   記車体に揺動自在に支持され、一端部が前記摺動部材に
   回動自在に支持されるとともに他端部に前記回転部材が
   軸止された支持部材とを備えたことを特徴とする単軌道
   走行装置。
6. 【請求項６】 車体と、該車体に回転自在に支持されか
   つ単軌道に押圧される１つ以上の駆動輪と、前記車体に
   回動自在に設けられた支持部材と、該支持部材を回動駆
   動させる駆動手段と、前記支持部材に支持され該支持部
   材の回動力により前記単軌道に押圧される回転部材と、
   前記駆動輪に設けられ該駆動輪の前記単軌道への押圧力
   を検知しその信号に基づき前記駆動手段を制御する押圧
   力検知手段とを備えたことを特徴とする単軌道走行装
   置。
7. 【請求項７】 車体と、該車体に回転自在に支持されか
   つ単軌道に押圧される１つ以上の駆動輪と、前記車体に
   固定され並進力を発生させる並進力発生手段と、該並進
   力発生手段により発生される並進力を受ける支持部材
   と、該支持部材に軸支され前記並進力により前記単軌道
   に押圧される回転部材と、前記駆動輪に設けられ該駆動
   輪の前記単軌道への押圧力を検知しその信号に基づき前
   記並進力発生手段を制御する押圧力検知手段とを備えた
   ことを特徴とする単軌道走行装置。
8. 【請求項８】 前記駆動輪の単軌道に接触する面を、粗
   面としたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
   １項記載の単軌道走行装置。
9. 【請求項９】 前記駆動輪の少なくとも単軌道に接触す
   る面を、摩擦係数の大きな材料により構成したことを特
   徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の単軌道
   走行装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか１項記載
    の単軌道走行装置を走行させる単軌道の前記単軌道走行
    装置の駆動輪と接触する面を、粗面としたことを特徴と
    する単軌道。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし９のいずれか１項記載
    の単軌道走行装置を走行させる単軌道の少なくとも前記
    単軌道走行装置の駆動輪と接触する面を、摩擦係数の大
    きな材料により構成したことを特徴とする単軌道。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし７のいずれか１項記載
    の単軌道走行装置を走行させる単軌道の端部に同軸的に
    設けられた軌道部材からなり、該軌道部材の前記単軌道
    走行装置の回転部材により押圧される方向の厚みを前記
    端部側から先端部に向かって漸次薄くなるように構成し
    たことを特徴とする取り外し部材。