(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内に設けられた建築限界線とトンネル壁面との間の限定空間部に配設されて、トンネル壁面に設置された灯具を自動交換するための装置であって、
ガイドレールに案内されてトンネル壁面に沿って走行する先頭の動力車と、同じく該ガイドレールに案内されて該動力車に連結牽引される複数台の交換車とから成って、該交換車のフレーム内には灯具交換ユニットが内装されていると共に、前記動力車のフレーム内には駆動機構が内装され、
前記交換車及び動力車の各フレームは、その側面視がほぼ直角三角形状をしていて、その斜面部がトンネル内の道路に対して斜上方から対向するようにして配設され、前記灯具交換ユニットは、前記フレームにおけるトンネル壁面側の端部に該壁面と平行に設けられた回動軸に、ユニット本体が回動可能に支持されていると共に、該ユニット本体に灯具把持具が上下方向に出入り可能に装着された構成であり、
前記ユニット本体の回動と前記灯具把持具の出入りとにより、トンネル内に設置された灯具の交換を自動的に行うことを特徴とするトンネル内灯具の自動交換装置。
【請求項２】
フレームの上面はほぼ水平に配置されていると共に、フレームのトンネル壁面側の側面はほぼ垂直に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内灯具の自動交換装置。
【請求項３】
灯具把持具は、２本一組となった二組の把持ピンが昇降体に互いに接近・離隔可能なように相対向して設けられた構成であることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内灯具の自動交換装置。
【請求項４】
ガイドレールは、動力車及び交換車のほぼ上方に設けられる主ガイドレールと、その反トンネル壁面側の側方又は下方に設けられる補助ガイドレールとの２本で構成されることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内灯具の自動交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内に設けられた建築限界線とトンネル壁面との間の限定空間部に配設されて、トンネル壁面に設置されている灯具の交換を自動的に行うための灯具自動交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内の壁面には、一定の照度を確保するためにナトリウムランプ等から成る多数の灯具が所定間隔をおいて設置されている。この灯具は、一定期間使用すると新規なものと交換しており、この交換のための装置が開発されている。この装置は、先頭の動力車によって複数台の交換車を連結牽引して、直前の交換車によってトンネル壁面から古い灯具を取り外し、後続の交換車により新規の灯具を当該部分に設置することにより、灯具の交換を自動的に行うものである。
【０００３】
一方、トンネル内においては、図６に示されるように、走行の安全を確保するために建築限界線Ｌが設けられており、各種設備、及びその保守・点検に必要な装置類は、この建築限界線Ｌとトンネル壁面Ｗとの間の限定空間部Ｓに設置するように義務付けられている。このため、上記した、先頭の動力車によって複数の交換車を連結牽引する構成の灯具交換装置においても、上記した建築限界線Ｌがある場合には、上記限定空間部Ｓに、全ての装置を配設する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、動力車に複数の交換車を連結牽引する構成の灯具自動交換装置において、この装置を上記した限定空間部に配設して、支障なく灯具の交換を行えるようにすることを課題としている。
【０００５】
【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、トンネル内に設けられた建築限界線とトンネル壁面との間の限定空間部に配設されて、トンネル壁面に設置された灯具を自動交換するための装置であって、ガイドレールに案内されてトンネル壁面に沿って走行する先頭の動力車と、同じく該ガイドレールに案内されて該動力車に連結牽引される複数台の交換車とから成って、該交換車のフレーム内には灯具交換ユニットが内装されていると共に、前記動力車のフレーム内には駆動機構が内装され、前記交換車及び動力車の各フレームは、その側面視がほぼ直角三角形状をしていて、その斜面部がトンネル内の道路に対して斜上方から対向するようにして配設され、前記灯具交換ユニットは、前記フレームにおけるトンネル壁面側の端部に該壁面と平行に設けられた回動軸に、ユニット本体が回動可能に支持されていると共に、該ユニット本体に灯具把持具が上下方向に出入り可能に装着された構成であり、前記ユニット本体の回動と前記灯具把持具の出入りとにより、トンネル内に設置された灯具の交換を自動的に行うことを、その特徴としている。
【０００６】
灯具の交換を行うには、ユニット本体をフレームに対して外方に回動させた後に、ユニット本体に対して二組の灯具把持具を突出させて、トンネル壁面のブラケットに取付けられている灯具の両側に、互いに離間している二組の把持ピンを配置し、その後に、該二組の把持ピンを互いに接近させて、灯具の両側を把持する。引き続いて、ユニット本体に対して灯具把持具を引っ込めた後に、該ユニット本体をフレームの側に回動させると、トンネル壁面から古い灯具が取り外される。そして、上記した各操作を逆の順序で行って、灯具把持具で把持した新規の灯具を、トンネル壁面のブラケットに取付けると、灯具の交換が行われる。そして、動力車及び交換車の各フレームは、いずれも側面視においてほぼ直角三角形状をしていて、限定空間部に収まっていると共に、フレームに対するユニット本体の回動の軌跡、及び該ユニット本体に対する灯具把持具の出入りの軌跡、並びにこれらの各軌跡を合成した合成軌跡は、いずれも限定空間部に収まっているために、この限定空間部において新旧の灯具の交換を支障なく行える。
【０００７】
【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、動力車Ａに２台の交換車Ｂを連結した状態の平面図であり、図２は、同じく背面図であり、図３は、交換車Ｂの拡大平面図であり、図４は、灯具交換ユニットＵを示した交換車Ｂの正面図であり、図５は、同じく概略平面図であり、図６は、同じく側面図であり、図７は、主ガイドレールＧ1 に主案内ローラＲ1 が取付けられた状態の側面図であり、図８は、灯具Ｈの概略斜視図である。トンネル内の壁面Ｗには、多数の灯具Ｈが所定間隔をおいて取付けられており、この灯具Ｈを自動的に交換するための装置は、先頭の動力車Ａと、これに連結されて牽引される複数台の灯具交換車Ｂとで構成され、図６に示されるように、動力車Ａと交換車Ｂとは、いずれもトンネルの壁面に近接して配設された逆Ｔ字状の主ガイドレールＧ1 とＬ字状の補助ガイドレールＧ2 に案内されて走行するようになっている。
【０００８】
図１及び図２に示されるように、先頭の動力車Ａと、これに牽引される複数台の交換車Ｂとは、それぞれに設けられた連結具１を介して互いに連結され、各車Ａ，Ｂの前後には、それぞれ主案内ローラＲ1 が設けられている。図７に示されるように、この主案内ローラＲ1 は、逆Ｔ字状の主ガイドレールＧ1 の水平ガイド板２の両側端面に宛てがわれて走行する第１ローラ３と、該水平ガイド板２の上面に宛てがわれる第２ローラ４とで構成される。第１ローラ３は、垂直軸を中心に従動回転して左右の２個で一対となったものが前後方向に沿って二対設けられ、第２ローラ４は、水平軸を中心に従動回転して、起立板５を挟んで一対設けられている。この主案内ローラＲ1 を構成する第１及び第２の各ローラ３，４は、いずれも支持板６に支持されていて、この支持板６は、動力車Ａ及び交換車ＢのフレームＦに対して垂直軸を中心に回動可能に支持されている。また、先頭の動力車Ａには、その前後にそれぞれ一対の駆動ローラＲ3 が設けられている。この一対の駆動ローラＲ3 は、垂直軸を中心に駆動回転して、主ガイドレールＧ1 の起立板５の両側面に宛てがわれる。
【０００９】
また、図７に示されるように、動力車Ａ及び交換車Ｂの前後に装着された各案内ローラＲ1 の支持板６には、その側方であって、しかも斜上方に向けてアーム７が取付けられて、該アーム７の上端部に相上下して支持された一対の補助案内ローラＲ2 がＬ字状の補助ガイドレールＧ2 の水平ガイド板８を上下から挟んでいる。このように、動力車Ａ及び交換車Ｂは、主案内ローラＲ1 及び補助案内ローラＲ2 を介して２本のガイドレールＧ1,Ｇ2 に案内されて走行する構成になっている。
【００１０】
動力車Ａの内部には、一対の駆動ローラＲ3 を駆動させるための機構が内装されており、交換車Ｂの内部には、灯具交換ユニットＵが内装されている。この動力車Ａ及び交換車ＢのフレームＦは、いずれもその側面視がほぼ直角三角形状をしていて、直角に交差する二面がそれぞれほぼ垂直及びほぼ水平に配置されて、その斜面部がトンネル内の道路に対して斜上方から対向するように配置されている。フレームＦの形状と、その配置をこのようにしたのは、以下の理由による。即ち、トンネル内においては、走行の安全を確保するために、図６で破線で示されるような建築限界線Ｌが設けられており、トンネル内における各種設備、及びその保守等に必要な装置は、この建築限界線Ｌと壁面Ｗとの間の限定空間部Ｓに配置するように義務付けられているためである。
【００１１】
次に、灯具交換ユニットＵについて説明する。交換車ＢのフレームＦにおけるトンネル壁面Ｗの側の上端部には、回動軸９がトンネル壁面Ｗと平行に支承され、該回動軸９は、第１駆動モータＭ1 の動力が歯車１１，１２及びチェーン１３を介して伝達されて回動される。この回動軸９には、ユニット本体Ｃが一体に取付けられている。回動軸９の両端部に一体に取付けられた一対の側板１４の相対向する内側面に直線ガイド１５が上下方向に沿って設けられ、該一対の直線ガイド１５に昇降体１６の両端の案内体１７が嵌合されて、一対の側板１４に対して昇降体１６が昇降可能に装着されている。ユニット本体Ｃは、一対の側板１４が後述の連結板１８で一体に連結された構成である。
【００１２】
図４ないし図６に示されるように、前記した一対の側板１４の上端部は、連結板１８で一体に連結されて、該連結板１８における長手方向の中央部には装着板２０が水平に装着されて、該装着板２０の後部に、第２駆動モータＭ2 が起立姿勢で取付けられていると共に、該駆動モータＭ2 の前方にはボールネジ１９が垂直に配設されて、前記装着板２０に装着された軸受２１で回転可能に支承されている。このボールネジ１９は、前記昇降体１６に装着したボールナット２２に螺合されていると共に、該ボールネジ１９の上端部に取付けられた歯車２３と、第２駆動モータＭ2 の駆動軸（図示せず）に取付けられた歯車２４とが噛合している。このため、第２駆動モータＭ2 の駆動軸の回転によりボールネジ１９が回転して、一対の側板１４に対して昇降体１６が昇降する。
【００１３】
また、図４及び図５に示されるように、昇降体１６における前記ボールネジ１９の両側には、２本で一組となった二組の把持ピン２５が互いに内方を向いて、相対向して配設されている。即ち、２本一組の把持ピン２５は、それぞれ別個のピン取付け板２６に取付けられ、各ピン取付け板２６は、昇降体１６に上下して設けられた２本のガイドバー２７に横方向にスライド可能に支持されている。また、ピン取付け板２６の基端部に取付けられたボールナット２８と、前記２本のガイドバー２７の直下にこれと平行に配設されたボールネジ２９とが螺合され、別々の第３駆動モータＭ3 の回転が互いに噛合している歯車３１，３２を介して各ボールネジ２９に伝達されて、それぞれのボールネジ２９が回転して、各ピン取付け板２６に取付けられた２本一組となった二組の把持ピン２５が互いに接近・離隔するように構成されている。本実施例の灯具把持具Ｄは、昇降体１６に、２本一組となった二組の把持ピン２５が互いに接近・離隔するように装着された構成である。なお、交換車ＢのフレームＦの上面における長手方向の両端部には、２台で一組となった二組の固定シリンダ３３が取付けられていて、灯具交換時には、各固定シリンダ３３のロッド３３ａが突出して、主ガイドレールＧ1 の起立板５の両側を挟むことにより、該ガイドレールＧ1 に対してフレームＦを固定するようにしてある。
【００１４】
また、図８に示されるように、トンネル壁面Ｗに設置される灯具Ｈの両側面には、それぞれ取付け板３４が固設され、各取付け板３４の端面には、２本で一組となった前記把持ピン２５が挿入される一対の第１ピン孔３５ａが設けられていると共に、各取付け板３４の中央部には、灯具Ｈの設置部のブラケット３６に設けられた固定ピン３７が挿入される第２ピン孔３５ｂが貫設されている。
【００１５】
次に、先頭の交換車Ｂにより、トンネル壁面Ｗの灯具設置部であるブラケット３６の部分から、使用済の灯具を取り外した後に、後続の交換車Ｂにより新規の灯具Ｈを該ブラケット３６の部分に設置するには、以下のようにして行われる。新旧の灯具Ｈの交換を行う場合には、各交換車ＢのフレームＦの上面に装着された各固定シリンダ３３のロッド３３ａを突出させて、主ガイドレールＧ1 の起立板５の両側を挟むことにより、該ガイドレールＧ1 に対してフレームＦを固定して行う。図９に示される状態では、ユニット本体Ｃは、内方の回動端に位置していると共に、灯具把持具Ｄは、ユニット本体Ｃに対して上昇端に位置していて、灯具把持具Ｄを構成する２本一組となった二組の把持ピン２５が、灯具Ｈの両側面の各取付け板３４に設けられた第１ピン孔３５ａにそれぞれ挿入されて、図５で２点鎖線で示されるように、灯具把持具Ｄにより灯具Ｈが把持されている。
【００１６】
上記の状態において、図１０に示されるように、第１駆動モータＭ1 を起動させて、回動軸９を中心にしてユニット本体Ｃを外方（トンネル壁面Ｗに近づく側）の回動端まで回動させた後に、図１１及び図１２に示されるように、第２駆動モータＭ2 を起動させて、外方の回動端に位置しているユニット本体Ｃに対して灯具把持具Ｄを下降させると、二組の把持ピン２５で把持されている灯具Ｈの各取付け板３４に設けられたそれぞれの第２ピン孔３５ｂに、ブラケット３６に固定されたそれぞれの固定ピン３７が挿入される。これにより、トンネルの壁面Ｗに取付けられたブラケット３６に新規の灯具Ｈが取付けられて、新旧の灯具Ｈの交換が自動的に行われる。
【００１７】
引き続いて、一対の第３駆動モータＭ3 の起動により、２本一組となった二組の各把持ピン２５を互いに離間させて、図５で実線で示されるように、灯具Ｈの各取付け板３４の第１ピン孔３５ａから把持ピン２５を離脱させ、その後に、灯具把持具Ｄ及びユニット本体Ｃに上記と逆方向の運動を行わせると、該灯具把持具Ｄ及びユニット本体Ｃは、いずれも原位置に復帰する。なお、灯具の交換において、新規の灯具の設置に先立って行われる使用済の灯具の除去は、灯具把持具Ｄ及びユニット本体Ｃの復帰時と同一の運動によって行われる。
【００１８】
このようにして、フレームＦに対してユニット本体Ｃが回動したり、該ユニット本体Ｃに対して灯具把持具Ｄが出入りしたりしても、これらの合成軌跡は、前記限定空間部Ｓ内に収まっている。従って、動力車Ａ及び交換車Ｂの各フレームＦの形状が、側面視においてほぼ直角三角形状をしていて、限定空間部Ｓに収まっていると共に、上記したユニット本体Ｃ及び灯具把持具Ｄの合成軌跡も該限定空間部Ｓに収まっているために、限定空間部Ｓ内において新旧の灯具Ｈの交換を支障なく行える。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明に係るトンネル内灯具の自動交換装置は、動力車及び交換車の各フレームのいずれもが、側面視においてほぼ直角三角形状をしていて、限定空間部に収まっていると共に、フレームに対するユニット本体の回動の軌跡、及び該ユニット本体に対する灯具把持具の出入りの軌跡、並びにこれらの各軌跡を合成した合成軌跡は、いずれも限定空間部に収まっているために、この限定空間部において新旧の灯具の交換を支障なく行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】動力車Ａに２台の交換車Ｂを連結した状態の平面図である。
【図２】同じく背面図である。
【図３】交換車Ｂの拡大平面図である。
【図４】灯具交換ユニットＵを示した交換車Ｂの正面図である。
【図５】同じく概略平面図である。
【図６】同じく側面図である。
【図７】主ガイドレールＧ1 に主案内ローラＲ1 が取付けられた状態の側面図である。
【図８】灯具Ｈの概略斜視図である。
【図９】ユニット本体Ｃ及び灯具把持具Ｄの双方がフレームＦに収納された状態の側面を示す作用説明図である。
【図１０】ユニット本体Ｃが外方の回動端まで回動した状態の側面を示す作用説明図である。
【図１１】ユニット本体Ｃが外方の回動端まで回動し、しかも該ユニット本体Ｃに対して灯具把持具Ｄが最も突出して灯具Ｈを設置している状態の側面を示す作用説明図である。
【図１２】トンネル壁面Ｗに取付けられたブラケット３６に灯具Ｈが設置される状態を示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ：動力車
Ｂ：交換車
Ｃ：ユニット本体
Ｄ：灯具把持具
Ｆ：フレーム
Ｇ1 ：主ガイドレール
Ｇ2 ：補助ガイドレール
Ｈ：灯具
Ｌ：建築限界線
Ｓ：限定空間部
Ｕ：灯具交換ユニット
Ｗ：トンネル壁面
９：回動軸
２５：把持ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003831980.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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