JP2003146206A - 走行体の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行体を、騒音や振動が発生することなく、
静かに、かつ円滑に、レールに沿って高速で走行させる
ことができるとともに、カーブ走行時における内輪差に
よる悪影響をも防止しうるようにした走行体の駆動装置
を提供する。 【解決手段】 レール１の長手方向に移動しうるように
レール１に装架した走行体５のフレーム８に、レール１
を両側方より挟む左右１対の駆動輪２４を、側方移動可
能として、かつ互いに近接する方向に付勢して装着し、
各駆動輪２４を、フレーム８に設けた駆動手段１８によ
り回転させられるように、駆動手段１８に連係させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１本のレールに沿
って走行する走行体の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製造工場等において、床または天井に敷
設した１本のレールに沿って走行し、製造途中の半製品
等のワークを載置または吊支して搬送する従来のモノレ
ールタイプの走行体としては、レールの長手方向に設け
たラックに噛合するピニオンを、走行体に設けたモータ
等の駆動手段により回転させることにより、走行体をレ
ールに沿って走行させるようにしたものがある。また、
ラックを使用しない駆動手段もあるが、高速、高負荷運
転時に、スリップが生じ、自己の位置を正確に認識でき
なくなるので、高速、高負荷運転には不適である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のラ
ックを用いるものにおいては、走行体を高速で走行させ
ると、ギヤー音等の騒音が発生するとともに、走行時の
振動が大きくなり、また潤滑油が必要で、その潤滑油が
高速走行時にギヤーの回転により周囲に飛散し、工場内
を汚す等の問題がある。

【０００４】本発明は、従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑み、走行体を、騒音や振動が発生すること
なく、静かに、かつ円滑に、レールに沿って高速で走行
させることができるとともに、カーブ走行時における内
輪と外輪との回転数の相違による悪影響、例えばモータ
にかかる負荷の増大等をも防止しうるようにした走行体
の駆動装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は次のようにして解決される。 (１) レールの長手方向に移動しうるようにレールに装
架した走行体のフレームに、前記レールを両側方より挟
む左右１対の駆動輪を、側方移動可能として、かつ互い
に近接する方向に付勢して装着し、前記各駆動輪を、フ
レームに設けた駆動手段により回転させられるように、
前記駆動手段に連係させる。

【０００６】(２) 上記(１)項において、両駆動輪の外
周面を、弾性体により形成する。

【０００７】(３) 上記(１)または(２)項において、両
駆動輪を、基端部がフレームに垂直軸をもって枢着され
た左右１対のアームの先端部に垂直軸をもってそれぞれ
枢支し、かつ各アームにおける駆動輪の枢着部から前後
いずれかに離れた部分に、走行体がレールのカーブ部を
走行する際に、いずれか一方がレールの側面に当接し
て、いずれか一方の駆動輪をレールの側面から離間させ
るようにしたガイドローラを、垂直軸をもってそれぞれ
枢支する。

【０００８】(４) 上記(３)項において、各アームの基
端部側の垂直軸と、各アームの先端部に設けられて駆動
輪と一体となって回転する垂直軸とに、プーリをそれぞ
れを設けて、両プーリ間にベルトを掛け回し、各アーム
の基端部側に設けたプーリ同士を、互いに噛合する同一
歯数の平歯車をもって互いに連係し、かついずれか一方
の平歯車を、フレームに設けた駆動手段であるモータに
連係する。

【０００９】(５) 上記(１)〜(４)項のいずれかにおい
て、レールに、長手方向に沿ってラックを設け、かつフ
レームに、前記ラックに噛合する合成樹脂製の無給油式
ピニオンを有し、このピニオンの回転を検出することに
より、レールに対する走行体の移動量を検出するように
したロータリエンコーダを設ける。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて説明する。図１〜図５は、本発明の第
１の実施形態を示す。レール(１)は、角管状の本体(２)
の両側面中位部に突条(３)(３)が設けられ、また上面
に、ラック(４)が、その側面に形成された歯(4a)が中央
に位置するようにして設けられたものよりなり、図５に
示すように、ほぼ水平の直線部(Ａ)と、側方に湾曲する
カーブ部(Ｂ)とを適宜連結することにより、ループ状に
形成されている。このレール(１)は、部分的に上向き傾
斜または下向き傾斜させたり、カーブ部(Ｂ)において、
後述する走行体(５)の遠心力に打ち勝つように、ねじり
を加えたりすることもある。

【００１１】走行体(５)は、２個の走行ユニット(６)
(６)を、それぞれの一側面においてキャリッジ(７)に垂
直軸(7a)をもって枢着したものよりなっている。

【００１２】各走行ユニット(６)は、レール(１)に上方
より跨嵌する門型のフレーム(８)を有しており、図３に
示すように、そのフレーム(８)における水平片(8a)の両
側端より垂下する各側片(8b)の内面に設けた上下２個ず
つの垂直ローラ(９)(９)により、レール(１)の突条(３)
を上下から挟み、かつ同じく前後２個の水平ローラ(10)
(10)を、突条(３)の外側面に当接させることにより、各
走行ユニット(６)は、レール(１)に沿って円滑に移動し
うるように、レール(１)に装架されている。

【００１３】前方（図１における左方）の走行ユニット
(６)には、本発明の駆動装置(11)が設けられている。

【００１４】駆動装置(11)は、フレーム(８)の上部に固
着された門型のサブフレーム(12)を備えている。サブフ
レーム(12)は、水平片(12a)と、その両側端から垂下
し、下端部がフレーム(８)の両側片(8b)(8b)の上端部に
固着された両側片(12b)(12b)とからなっている。

【００１５】フレーム(８)の水平片(8a)上に固着された
左右１対の筒軸(13)(13)には、前方に向かってハ字状に
開く左右１対のアーム(14)(14)の基端部が、軸受(図示
略)を介して枢着されている。

【００１６】両アーム(14)(14)の基端部の上方には、左
右１対の歯付プーリ(16)(16)が、その左方（図１の上
方）のものは、筒軸(13)とサブフレーム(12)の水平片(1
2a)とにより両端部が支持された垂直軸(17)をもって、
また右方のものは、サブフレーム(12)の水平片(12a)上
に取り付けられたモータ(18)における、水平片(12a)を
貫通して右方の筒軸(13)に嵌合するように下方に向かっ
て突出する回転軸(19)をもって、それぞれ枢支されてい
る。

【００１７】両プーリ(16)(16)の上端には、互いに噛合
する同一歯数の平歯車(20)(20)がそれぞれ固着されてお
り、右方の平歯車(20)は、右方の歯付プーリ(16)ととも
に、モータ(18)の回転軸(19)に固嵌されている。

【００１８】両アーム(14)(14)の先端部には、上下方向
を向く軸受筒(21)(21)がそれぞれ固着されており、各軸
受筒(21)を貫通するようにして軸受された垂直軸(22)の
上端部には、歯付プーリ(23)が、また同じく下端部に
は、駆動輪(24)がそれぞれ固嵌されている。

【００１９】各駆動輪(24)は、外周部がゴムまたはその
他の弾性体により形成され、レール(１)の本体(２)にお
ける突条(３)より下方の側面に沿って転動しうるように
なっている。

【００２０】各アーム(14)に枢支された前後の歯付プー
リ(23)(16)間には、歯付きのタイミングベルト(25)が掛
け回されている。

【００２１】かくして、モータ(18)が駆動手段をなし、
平歯車(20)(20)、歯付プーリ(16)、タイミングベルト(2
5)、歯付プーリ(16)、垂直軸(22)等により、駆動手段と
各駆動輪(24)とを連係する連係手段が形成されている。

【００２２】左右の軸受筒(21)(21)の下端部には、図４
に明示してあるように、ローラ支持体(26)がそれぞれ外
嵌され、ボルト(26a)をもって締着されており、それら
のローラ支持体(26)の前部内側の角隅部には、レール
(１)の突条(３)の外側面に沿って転動しうるようにした
ガイドローラ(27)が、垂直軸(27a)をもって軸着されて
いる。

【００２３】このガイドローラ(27)は、図１に示すよう
に、走行体(５)がレール(１)の直線部(Ａ)を走行してい
る際には、駆動輪(24)がレール(１)の側面に当接するこ
とにより、レール(１)の側面から離間しているが、図５
に示すように、走行体(５)がレール(１)のカーブ部(Ｂ)
を走行する際には、カーブの内側に位置するガイドロー
ラ(27)が、レール(１)の突条(３)の外側面に当接して、
その側面に沿って転動し、カーブの内側に位置する駆動
輪(24)を、レール(１)の側面から離間させるように、突
条(３)との接点が常に駆動輪(24)とレール(１)との接点
より前方に位置するように、その位置が設定されてい
る。

【００２４】両軸受筒(21)(21)の中位部には、前後の縁
に左右方向を向く筒部(28)が形成された連結板(29)が回
転自在に外嵌されており、各筒部(28)には、左右方向を
向く前後１対の連結棒(30)が嵌合されている。

【００２５】左方の連結板(29)は、両連結棒(30)の左端
部に止着され、右方の連結板(29)は、両連結棒(30)に対
して軸線方向に摺動自在となっている。右方の連結板(2
9)の右端と、そこから右方に突出する各連結棒(30)の右
端部に設けられたばね座金(31)との間には、圧縮コイル
ばね(32)が、各連結棒(30)に外嵌するようにして、縮設
されている。

【００２６】この圧縮コイルばね(32)により、左右の軸
受筒(21)(21)、及びそれに枢支された駆動輪(24)(24)
は、互いに近接するように付勢されている。

【００２７】なお、連結棒(30)及び圧縮コイルばね(32)
を省略し、それに代えて、左右の連結板(29)(29)同士
を、引張りコイルばね（図示略）をもって互いに連結し
てもよい。

【００２８】前方の走行ユニット(６)のフレーム(８)に
おける水平片(8a)上には、レール(１)におけるラック
(４)と噛合する合成樹脂製の無給油式のピニオン(33)が
回転することにより、その回転数を検出して、レール
(１)に対するその走行ユニット(６)の位置を検出しうる
ようにしたロータリエンコーダ(34)が設けられている。

【００２９】このロータリエンコーダ(34)により検出さ
れた走行ユニット(６)の位置に基づいて、走行体(５)全
体、特にモータ(18)の作動が、制御装置（図示略）によ
り自動的に制御される。

【００３０】次に、上記装置の作動について説明する。
図１に示すように、走行体(５)が、レール(１)の直線部
(Ａ)に位置しているときは、左右の駆動輪(24)(24)は、
圧縮コイルばね(32)の付勢力により、互いに近接する方
向に付勢され、レール(１)の左右の側面に均等に圧接す
る。

【００３１】このように、左右の駆動輪(24)(24)によ
り、レール(１)を挟圧把持した状態で、モータ(18)が作
動すると、その回転軸(19)の回転力が、両平歯車(20)(2
0)、歯付プーリ(16)、タイミングベルト(25)、歯付プー
リ(23)、垂直軸(22)を順次介して、各駆動輪(24)に伝達
され、走行体(５)は前進（または後退）させられる。

【００３２】このとき、左右のガイドローラ(27)(27)
は、レール(１)の突条(３)の外側面からわずかに離間し
ている。図５に示すように、走行体(５)がレール(１)の
カーブ部(Ｂ)に差し掛かると、カーブの内側に位置する
方のガイドローラ(27)（図５の場合左方のもの）がレー
ル(１)の突条(３)の外側面に圧接して転動し、そのガイ
ドローラ(27)が枢支されているアーム(14)の図５におけ
る反時計回りの回動が阻止され、カーブの内側に位置す
る駆動輪(24)が、レール(１)の側面から離間させられ
る。

【００３３】カーブの外側に位置する右方の駆動輪(24)
は、カーブするレール(１)の側面に圧接し、右方のガイ
ドローラ(27)は、レール(１)の突条(３)の外側面からさ
らに離れる。

【００３４】この状態では、左方の駆動輪(24)がレール
(１)の側面から離間させられた分だけ、両駆動輪(24)(2
4)の軸間距離が伸び、圧縮コイルばね(32)の付勢力が大
となって、右方の駆動輪(24)をレール(１)の側面に向か
って強力に押圧するとともに、左方の駆動輪(24)は空転
するので、モータ(18)の駆動力の大部分が右方の駆動輪
(24)に注がれ、右方の駆動輪(24)を強力に回転するの
で、カーブ部(Ｂ)の走行時に、走行体(５)の推力が低下
することはなく、走行体(５)を強力に推進させることが
できる。

【００３５】図６〜図９は、本発明の第２の実施形態を
示す。なお、第１の実施形態におけるのと同一の部材に
は、同一の符号を付して図示するに止め、その詳細な説
明は省略する。

【００３６】この例では、第１の実施形態における左右
のローラ支持体(26)及びガイドローラ(27)に代えて、各
アーム(14)の中間部下面に、ガイドローラ(35)が、垂直
軸(36)をもって枢着されている。

【００３７】各ガイドローラ(35)は、図６に示すよう
に、走行体(５)がレール(１)の直線部(Ａ)を走行してい
る際には、駆動輪(24)がレール(１)の側面に当接するこ
とにより、レール(１)の側面から離間しているが、図９
に示すように、走行体(５)がレール(１)のカーブ部(Ｂ)
を走行する際には、カーブの外側に位置するガイドロー
ラ(35)が、レール(１)の本体(２)における突条(３)より
上方の側面に当接して、その側面に沿って転動し、カー
ブの外側に位置する駆動輪(24)を、レール(１)の側面か
ら離間させるように、その位置が設定されている。すな
わち、この例では、各ガイドローラ(35)は、レール(１)
の本体(２)の側面との接点が常に駆動輪(24)とレール
(１)との接点より後方に位置するように、その位置が設
定されている。

【００３８】したがって、第２の実施形態においては、
走行体(５)がレール(１)のカーブ部(Ｂ)を走行する際
に、第１の実施形態の場合とは逆に、カーブ部(Ｂ)の内
側にある駆動輪(24)のみが、レール(１)に圧接し、外側
の駆動輪(24)がレール(１)の側面から離間させられる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によると、次のような効果を奏す
ることができる。 (ａ)請求項１記載の発明によると、左右１対の駆動輪に
より、レールを両側方から挟んで、駆動輪を駆動手段に
より回転させることによって、走行体をレールに沿って
走行させるようにしたので、従来のラックとピニオンと
の噛合により走行体を走行させるようにしたもののよう
な大きな騒音や振動を発生させることなく、走行体を、
静かに、かつ円滑に、レールに沿って高速で走行させる
ことができ、しかも、潤滑油等が周囲に飛散するおそれ
もない。

【００４０】(ｂ)請求項２記載の発明によると、走行体
の走行時の騒音や振動をより低減することができる。

【００４１】(ｃ)請求項３記載の発明によると、走行体
がレールのカーブ部を走行する際に、左右の駆動輪のう
ちのいずれか一方がレールから離間させられ、他方のも
ののみがレールの側面に圧接して、走行体に推力を付与
するようになっているので、カーブ部で両駆動輪がレー
ルの両側端に接触して転動する場合のような、両駆動輪
の回転数の差による悪影響、例えば駆動輪の摩耗、各駆
動輪から駆動手段までの連係手段における応力の増大に
伴う構成部品の破損や摩耗等を、未然に防止することが
できる。

【００４２】請求項４記載の発明によると、単一のモー
タにより、両駆動輪を、互いに同期させて、バランスよ
く駆動することができるとともに、モータから両駆動輪
までの連係手段の構造を簡素化することができる。

【００４３】請求項５記載の発明によると、レールに対
する走行体の絶対位置を正確に検出することができ、そ
れに基づいて、走行体を正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を備える走行体とレー
ルとを示す平面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う縦断正面図である。

【図３】図１のIII−III線に沿う縦断側面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う拡大横断平面図である。

【図５】カーブ走行時の状態を示す平面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態を備える走行体とレー
ルとを示す平面図である。

【図７】図６のVII−VII線に沿う縦断正面図である。

【図８】図６のVIII−VIII線に沿う縦断側面図である。

【図９】カーブ走行時の状態を示す平面図である。

【符号の説明】

(１)レール (２)本体 (３)突条 (４)ラック (4a)歯 (５)走行体 (６)走行ユニット (７)キャリッジ (7a)垂直軸 (８)フレーム (8a)水平片 (8b)側片 (９)垂直ローラ (10)水平ローラ (11)駆動装置 (12)サブフレーム (12a)水平片 (12b)側片 (13)筒軸 (14)アーム (16)歯付プーリ（プーリ） (17)垂直軸 (18)モータ（駆動手段） (19)回転軸 (20)平歯車 (21)軸受筒 (22)垂直軸 (23)歯付プーリ（プーリ） (24)駆動輪 (25)タイミングベルト (26)ローラ支持体 (26a)ボルト (27)ガイドローラ (27a)垂直軸 (28)筒部 (29)連結板 (30)連結棒 (31)ばね座金 (32)圧縮コイルばね (33)ピニオン (34)ロータリエンコーダ (35)ガイドローラ (36)垂直軸 (Ａ)直線部 (Ｂ)カーブ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールの長手方向に移動しうるようにレ
   ールに装架した走行体のフレームに、前記レールを両側
   方より挟む左右１対の駆動輪を、側方移動可能として、
   かつ互いに近接する方向に付勢して装着し、前記各駆動
   輪を、フレームに設けた駆動手段により回転させられる
   ように、前記駆動手段に連係させたことを特徴とする走
   行体の駆動装置。
2. 【請求項２】 両駆動輪の外周面を、弾性体により形成
   した請求項１記載の走行体の駆動装置。
3. 【請求項３】 両駆動輪を、基端部がフレームに垂直軸
   をもって枢着された左右１対のアームの先端部に垂直軸
   をもってそれぞれ枢支し、かつ各アームにおける駆動輪
   の枢着部から前後いずれかに離れた部分に、走行体がレ
   ールのカーブ部を走行する際に、いずれか一方がレール
   の側面に当接して、いずれか一方の駆動輪をレールの側
   面から離間させるようにしたガイドローラを、垂直軸を
   もってそれぞれ枢支した請求項１または２記載の走行体
   の駆動装置。
4. 【請求項４】 各アームの基端部側の垂直軸と、各アー
   ムの先端部に設けられて駆動輪と一体となって回転する
   垂直軸とに、プーリをそれぞれを設けて、両プーリ間に
   ベルトを掛け回し、各アームの基端部側に設けたプーリ
   同士を、互いに噛合する同一歯数の平歯車をもって互い
   に連係し、かついずれか一方の平歯車を、フレームに設
   けた駆動手段であるモータに連係した請求項３記載の走
   行体の駆動装置。
5. 【請求項５】 レールに、長手方向に沿ってラックを設
   け、かつフレームに、前記ラックに噛合する合成樹脂製
   の無給油式ピニオンを有し、このピニオンの回転を検出
   することにより、レールに対する走行体の移動量を検出
   するようにしたロータリエンコーダを設けた請求項１〜
   ４のいずれかに記載の走行体の駆動装置。