(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業ケージを吊り下げるとともに、走行用レールに取り付けられ、該走行用レールに沿って移動する作業ケージ用トロリーにおいて、
前記走行用レールの上走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した上部車輪と、
該上部車輪を取付けた上部フレームと、
前記走行用レールの下走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した下部車輪と、
前記上部フレームに対して揺動可能に軸着され、該軸着部分から前記走行用レールの延在方向に沿った一方の側部に前記下部車輪を取付けるとともに、他方の側部に前記作業ケージの取付部を設けた下部フレームと、
を備えたことを特徴とする作業ケージ用トロリー。
【請求項２】
下部フレームに駆動モータを取付け、前記上部車輪と下部車輪の少なくとも一方に対して前記駆動モータからの回転を伝達する歯車を、前記上部フレームと前記下部フレームとの軸着部分と同軸上に取付けたことを特徴とする請求項１記載の作業ケージ用トロリー。
【請求項３】
前記軸着部分から前記下部車輪までの距離と前記軸着部分から前記取付部までの距離との比を調整可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の作業ケージ用トロリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物に設置した走行用レールに沿って移動し、建築物の内壁面や外壁面に対する作業を行う作業ケージを吊り下げるための作業ケージ用トロリーに関し、特に、走行用レールが上下左右方向に傾斜しても支障なく走行できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の作業用ケージでは、一般に、建築物に走行用レールを設置するとともに、この走行用レールに一対のトロリーを走行可能に取り付けている。そして、各トロリーから吊りワイヤを垂れ下げ、この吊りワイヤを作業ケージの両脇に取り付けたエンドレスワインダ等にそれぞれ巻き付けて作業ケージを吊り下げている。
【０００３】
そして、エンドレスワインダを動作させ吊りワイヤの巻き付け位置を変化させることにより作業用ケージが上下方向へ移動する。また、トロリーに設けたモータによりトロリーを走行させることで走行用レールに沿った方向へと移動する。
【０００４】
このトロリーの走行方法としては、走行用レールに設けたラックと、トロリーに設けたピニオンギアとの噛合による駆動方式、走行用レールに設けたチェーンと、トロリーに設けたスプロケットとの噛合による駆動方式、あるいは、走行用レールのレール面を転動する車輪により移動する方式などがあり、それぞれが用途に応じて使い分けられている。
【０００５】
そして、壁面が湾曲した面となっている建築物については、作業用ケージの移動もこの壁面にあわせてカーブさせることが必要となる。一般的には、走行用レールを壁面にあわせてカーブさせることにより、作業用ケージを内外壁面に沿ってカーブさせている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近の建築物は多様な外観形状を有しており、特に、ドーム式の建築物のように壁面が複雑な湾曲面により構成されている建築物が増加している。
【０００７】
この場合、建築物の構造上の制限から、走行用レールを壁面にあわせて左右にカーブさせたり、アップダウン方向にも湾曲させる必要がある。
【０００８】
しかしながら、上述したラックとピニオンギアによる駆動方式や、チェーンとスプロケットによる駆動方式では、カーブとアップダウンとを混在させた走行用レールではピニオンギアやスプロケットの噛み合わせが不確実になり、採用できない。
【０００９】
また、車輪を用いた従来の方式では、最大静止摩擦をある程度以上にすることが難しいため、走行用レールの比較的急なアップダウンに対応した登坂力を得ることが困難であった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み提案されたものであり、建築物の壁面の形状にあわせて走行用レールを左右のカーブ方向及びアップダウン方向に湾曲しても、走行駆動力を確実に得ることができる作業ケージ用トロリーを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した目的を達成するためのものであり、請求項１記載の発明は、作業ケージを吊り下げるとともに、走行用レールに取り付けられ、該走行用レールに沿って移動する作業ケージ用トロリーにおいて、前記走行用レールの上走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した上部車輪と、該上部車輪を取付けた上部フレームと、前記走行用レールの下走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した下部車輪と、前記上部フレームに対して揺動可能に軸着され、該軸着部分から前記走行用レールの延在方向に沿った一方の側部に前記下部車輪を取付けるとともに、他方の側部に前記作業ケージの取付部を設けた下部フレームと、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の構成に加えて、下部フレームに駆動モータを取付け、前記上部車輪と下部車輪の少なくとも一方に対して前記駆動モータからの回転を伝達する歯車を、前記上部フレームと前記下部フレームとの軸着部分と同軸上に取付けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記した請求項１または請求項２記載の発明の構成に加えて、前記軸着部分から前記下部車輪までの距離と前記軸着部分から前記取付部までの距離との比を調整可能にしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１から図４は、本発明に係る作業ケージ用トロリーの実施形態を示したものであり、図１がトロリーを含んで構成された作業ケージシステムの全体構成を示す正面図、図２が駆動用トロリーの正面図、図３が駆動用トロリーの上面図、図４が駆動用トロリーの断面図である。
【００１５】
図１に示すように、作業ケージシステムは、走行用レール１、トロリー２、作業用ケージ３及び吊りワイヤ４により概略構成されている。
【００１６】
走行用レール１は、いわゆるＩ型鋼（あるいはＨ型鋼）により構成され、この走行用レール１は、建築物の屋上や天井付近といった高所にて、建築物から張り出したアーム等に固定されている。この走行用レール１は、内壁面或は外壁面など建築物の形状に合わせて左右のカーブ方向及びアップダウン方向に湾曲している。
【００１７】
そして、この走行用レール１の下端面側において水平方向に張り出している板状鍔部の上側の面が上走行面２５となっており、また、この鍔部の下側の面が下走行面２６となっている（図４参照）。
【００１８】
トロリー２は、吊りワイヤ４により作業用ケージ３を吊り下げると共に、この作業用ケージ３を走行用レール１に沿って移動させるもので、走行用のローラを備えており、このローラが走行用レール１の鍔部の上走行面２５及び下走行面２６上を転動することで、走行用レール１に沿って移動する。
【００１９】
このトロリー２は、本実施形態においては前後一対設けてあり、一方が駆動源としての駆動モータを備えた駆動トロリー２Ａであり、他方が駆動源を有していない従動トロリー２Ｂである。そして、これらの駆動トロリー２Ａ及び従動トロリー２Ｂは、連結軸５により互いに連結されている。そして、駆動トロリー２Ａ及び従動トロリー２Ｂの各々からは、作業用ケージ３を吊り下げるための吊りワイヤ４が垂れ下がっている。
【００２０】
作業用ケージ３は、上方に開口を有する横長直方体状の籠体で、両側面には吊りワイヤ４を巻き付けるためのエンドレスワインダ６を取り付けてある。このエンドレスワインダ６は、自らの動作により吊りワイヤ４の巻き付け位置を変化させ、作業用ケージ３を吊りワイヤ４に沿った上下方向へ移動させる。
【００２１】
そして、この作業ケージシステムでは、トロリー２が走行用レール１に沿って移動することにより、作業用ケージ３が走行用レール１に沿った左右のカーブ方向及びアップダウン方向に移動する。また、エンドレスワインダ６が吊りワイヤ４の巻き付け位置を変化させることにより、作業用ケージ３が上下方向に移動する。
【００２２】
次に、図２から図４を参照して本発明の要部であるトロリー２について説明する。なお、以下の説明においては、駆動トロリー２Ａを例に挙げることにする。
【００２３】
この駆動トロリー２Ａは、上部フレーム１１及びこの上部フレーム１１に装着される部材からなる上側部分と、下部フレーム１２及びこの下部フレーム１２に装着される部材からなる下側部分とに大別される。
【００２４】
そして、上部フレーム１１と下部フレーム１２とが、軸としてのピボット１３により揺動可能に軸着されており、また、下部フレーム１２において、ピボット１３の一方の側部（図中左側）に下部車輪１４が取り付けられ、他方の側部（図中右側）に作業用ケージ３を吊り下げるための取付部が設けられている。
【００２５】
より詳細には、この駆動トロリー２Ａは、上部フレーム１１と、この上部フレーム１１に装着される上部車輪１５、サイドローラ１６、副伝達歯車１７及び副伝達歯車１８と、下部フレーム１２と、この下部フレーム１２に装着される下部車輪１４、駆動モータ２１及び吊り下げピン２２と、上部フレーム１１に下部フレーム１２を揺動可能に軸着するピボット１３と、このピボット１３に軸着された主伝達歯車２３とから概略構成されている。
【００２６】
上部フレーム１１は、図４に示すように、互いに平行に配置された左右一対の壁部材により構成されている。この一対の壁部材は、本実施形態においては、略方形状の鋼板により構成されている。
【００２７】
上部車輪１５は、上述した走行用レール１の上走行面２５に接し、この上走行面２５上を転動するもので、図３に示すように、一方の壁部材に２個、他方の壁部材に２個の合計４個が、この上部フレーム１１における四隅近傍位置にて内側に向けて突設している。また、図２に示すように、各上部車輪１５の下端は、走行用レール１の上走行面２５（同図において仮想線で示す）に接するよう同一高さに配置されている。
【００２８】
サイドローラ１６は、駆動トロリー２Ａが走行用レール１に沿って走行した際に、この駆動トロリー２Ａが走行用レール１から脱落するのを防止するためのもので、上部フレーム１１における四隅に配置されている。
【００２９】
副伝達歯車１７は、副伝達歯車１８から伝達された駆動モータ２１からの回転力を上部車輪１５に伝達するためのもので、上部フレーム１１を構成する一方の壁部材（本実施形態においては図２における手前側の壁部材）側の上部車輪１５と同じ回転軸に軸着固定されている。
【００３０】
副伝達歯車１８は、主伝達歯車２３から伝達された駆動モータ２１からの回転力を副伝達歯車１７に伝達するためのもので、上述した副伝達歯車１７，１７の中間の位置に配置され、双方に噛合している。
【００３１】
下部フレーム１２は、図４に示すように、上述した上部フレーム１１と同様に、互いに平行に配置された左右一対の壁部材により構成されている。この一対の壁部材は、本実施形態においては、鋼板により構成されている。
【００３２】
下部車輪１４は、上述した走行用レール１の下走行面２６に下方から圧接した状態で転動するもので、下部フレーム１２に回転可能に軸着された単一の大径車輪により構成されている。
【００３３】
そして、この下部車輪１４は、図２に示すように、下部フレーム１２に対して、この下部フレーム１２におけるピボット１３（即ち、上部フレーム１１との軸着部分）を基点として走行用レール１の延在方向（即ち、駆動トロリー２Ａの進行方向）に沿った一側（図中左側）に、ピボット１３からの距離Ｌ１だけ離隔して取り付けられている。また、この下部車輪１４の回転軸と軸を同じくして、主伝達歯車２３から伝達された駆動モータ２１からの回転力を伝達するための副伝達歯車２７が取り付けられている。
【００３４】
駆動モータ２１は、この駆動トロリー２Ａの駆動源となるもので、下部フレーム１２におけるピボット１３を基点として走行用レール１の延在方向に沿った他側（図中右側）に取り付けられている。
【００３５】
下部フレーム１２における駆動モータ２１の下方、即ち軸着部分（ピボット１３）を挟んで下部車輪１４とは反対側には、吊り下げピン２２を取り付けるためのピン孔２４が開設されている。このピン孔２４は、吊りワイヤ４（作業用ケージ３）を取り付けるための取付部の一部を構成するもので、左右一対の壁部材の双方に対し、ピボット１３からの距離が段階的に異なるよう複数（本実施形態においては５組）開設されている。
【００３６】
そして、吊り下げピン２２は、吊りワイヤ４（作業用ケージ３）を取り付けるための取付部の一部を構成するもので、上述した複数のピン孔２４内の所望のピン孔２４に挿入され、下部フレーム１２に装着される。このとき、吊り下げピン２２を装着するピン孔２４を選択することで、ピボット１３から吊りワイヤ４の取付位置までの距離を、比較的長い距離Ｌ２′から比較的短い距離Ｌ２″までの範囲で選択できる。
【００３７】
主伝達歯車２３は、駆動モータ２１からの回転を伝達する伝達歯車として機能するもので、上述したピボット１３と同軸上に取り付けられており、駆動チェーン２８を介して伝達された駆動モータ２１からの回転を、噛み合っている副伝達歯車１８及び下部車輪１４（副伝達歯車２７）に対して伝達する。
【００３８】
この駆動トロリー２Ａでは、上部車輪１５が取り付けられた上部フレーム１１と下部車輪１４が取り付けられた下部フレーム１２とをピボット１３により揺動可能に軸着するとともに、下部フレーム１２においては、ピボット１３の走行用レール１の延在方向に沿った一方の側部に下部車輪１４を配置し、他方の側部に吊り下げピン２２を配置している。  さらに、吊り下げピン２２については、この吊り下げピン２２を装着するためのピン孔２４を、ピボット１３からの距離が段階的に異なるように複数開設している。なお、いずれのピン孔２４も、ピボット１３からの距離は、ピボット１３から下部車輪１４の軸までの距離Ｌ１よりも長く設定してある。
【００３９】
以上は、駆動トロリー２Ａについての説明であるが、従動トロリー２Ｂは、駆動源となる駆動モータ２１、回転伝達を行う主伝達歯車２３及び駆動チェーン２８が無いことに相違を有しているが、それ以外は、駆動トロリー２Ａと同じ構成を有しているので、その説明を省略する。
【００４０】
このような構成を有するトロリーにおいては、作業ケージ３が吊り下げられると、吊りワイヤ４により伝達された作業ケージ３の自重（重力）が吊り下げピン２２（即ち、取付部）を介して下部フレーム１２に作用する。
【００４１】
このとき、下部車輪１４に対して、ピボット１３を支点、このピボット１３から吊り下げピン２２までの距離Ｌ２を腕の長さ、及び作業ケージ３の自重を入力とする図中右回転の回転モーメントが作用する。この回転モーメントにより、下部車輪１４は上方すなわち下走行面２６に押し付けられる（図４参照）。これにより、下部車輪１４は、上部車輪１５と協働して走行用レール１を挟み付けるので、上部車輪１５及び下部車輪１４による走行用レール１に対しての最大静止摩擦力が増大する。
【００４２】
このとき、下部車輪１４に対して作用する押圧力Ｆ１は、概略的には、下部車輪１４からピボット１３までの距離Ｌ１、作業ケージ３の自重の半分Ｆ２、及び吊り下げピン２２からピボット１３までの距離Ｌ２により定められ、次式のような関係を有する。
【００４３】
Ｆ１×Ｌ１＝Ｆ２×Ｌ２
従って、下部車輪１４からピボット１３までの距離Ｌ１、及び作業ケージ３の自重Ｆ２が一定であるとすると、下部車輪１４に対して作用する押圧力Ｆ１は、吊り下げピン２２からピボット１３までの距離Ｌ２（即ち、下部車輪１４からピボット１３までの距離Ｌ１との比）に比例することが分かる。そして、この距離Ｌ２が短くなると押圧力Ｆ１は比較的弱い力となり、距離Ｌ２が長くなると押圧力Ｆ１は比較的強い力となる。
【００４４】
従って、吊り下げピン２２を装着するピン孔２４の位置を選択し、ピボット１３から吊りワイヤ４の取付位置までの距離を距離Ｌ２′から距離Ｌ２″までの範囲で変化させることにより、下部車輪１４に対して作用する押圧力Ｆ１を、この距離Ｌ２′から距離Ｌ２″に応じて変化させることができる。換言すれば、下部車輪１４と上部車輪１５とによる走行用レール１の挟持力（最大静止摩擦）を変化させることができる。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、上部車輪１５を取付けた上部フレーム１１と、ピボット１３により上部フレーム１１が揺動可能に軸着され、このピボット１３から走行用レール１の延在方向に沿った一方の側部に下部車輪１４を回転可能に取付けるとともに、他方の側部に前記作業ケージ３の取付部を設けた下部フレーム１２とを備えているので、吊り下げられた作業ケージ３の自重と、ピボット１３から吊り下げピン２２までの距離とによる回転モーメントが下部車輪１４に作用し、この下部車輪１４と上部車輪１５とによる走行用レール１の挟持力を高めることができる。従って、走行用レール１が左右方向にカーブしたり、アップダウンして傾斜していても、十分な駆動力、登坂力を発揮できる。
【００４６】
また、上部車輪１５と下部車輪１４に対して駆動モータ２１からの回転を伝達する主伝達歯車２３を、上部フレーム１１と下部フレーム１２とを回動可能に軸着するピボット１３と同軸上に設けているので、副伝達歯車１７、副伝達歯車１８及び副伝達歯車２７と、主伝達歯車２３との噛合状態は、上部フレーム１１と下部フレーム１２との揺動状態に拘わらず良好なまま維持することができ、上部車輪１５や下部車輪１４に対して、常に駆動モータ２１からの回転力を円滑に伝達することができる。
【００４７】
また、単一の駆動モータにより、上部車輪１５及び下部車輪１４を簡単な駆動伝達機構によって駆動できるので、トロリーの小型化を図ることができる。
【００４８】
また、ピボット１３から下部車輪１４までの距離Ｌ１とピボット１３から吊り下げピン２２までの距離Ｌ２との比を調整可能としたことにより、走行用レール１のカーブあるいはアップダウン方向への傾斜（湾曲）に応じた最適な挟持力を選択することができる。
【００４９】
また、吊り下げピン２２の位置調整を、壁部材に複数組開設したピン孔２４を選択することで行えるように構成したので、挟持力を調整する作業を容易に行うことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１の発明によれば、作業ケージを吊り下げるとともに、走行用レールに取り付けられ、該走行用レールに沿って移動する作業ケージ用トロリーにおいて、前記走行用レールの上走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した上部車輪と、該上部車輪を取付けた上部フレームと、前記走行用レールの下走行面側に前記走行用レールの延在方向に沿って転動可能に配置した下部車輪と、前記上部フレームに対して揺動可能に軸着され、該軸着部分から前記走行用レールの延在方向に沿った一方の側部に前記下部車輪を取付けるとともに、他方の側部に前記作業ケージの取付部を設けた下部フレームと、を備えたので、吊り下げられた作業ケージの自重と、上部フレームと下部フレームとの軸着部分から取付部までの距離とによる回転モーメントが下部車輪に押圧力として作用し、この下部車輪と上部車輪とによる走行用レールの挟持力を高めることができる。従って、左右カーブ方向及びアップダウン方向に傾斜（湾曲）した走行用レールに対し、強力な駆動力、登坂力を得ることができるとともに、円滑な走行ができる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、下部フレームに駆動モータを取付け、前記上部車輪と下部車輪の少なくとも一方に対して前記駆動モータからの回転を伝達する歯車を、前記上部フレームと前記下部フレームとの軸着部分と同軸上に取付けたので、トロリーの小型化を図ることができ、尚且つ駆動モータからの回転力を伝達するにあたり、この伝達歯車と、前記上部フレームあるいは前記下部フレームに設けられ伝達歯車に噛合する他の歯車との噛合状態を、上部フレーム及び下部フレームの揺動状態に拘わらず良好に維持することができる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、前記軸着部分から前記下部車輪までの距離と前記軸着部分から前記取付部までの距離との比を調整可能にしたので、下部車輪と上部車輪とによる走行用レールの挟持力に関し、走行用レールの傾斜などの状態に応じた最適な挟持力とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業ケージシステムの全体構成を示す正面図である。
【図２】駆動用トロリーの正面図である。
【図３】駆動用トロリーの上面図である。
【図４】駆動用トロリーの断面図である。
【符号の説明】
１    走行用レール
２    トロリー
２Ａ  駆動トロリー
２Ｂ  従動トロリー
３    作業用ケージ
４    吊りワイヤ
５    連結軸
６    エンドレスワインダ
１１  上部フレーム
１２  下部フレーム
１３  ピボット
１４  下部車輪
１５  上部車輪
１６  サイドローラ
１７  副伝達歯車
１８  副伝達歯車
２１  駆動モータ
２２  吊り下げピン
２３  主伝達歯車
２４  ピン孔
２５  上走行面
２６  下走行面
２７  副伝達歯車
２８  駆動チェーン
【図１】
0003732591.tif 000002
【図２】
0003732591.tif 000003
【図３】
0003732591.tif 000004
【図４】
0003732591.tif 000005