JP2005188033A

JP2005188033A - 自走式トレー及びこれを用いた物品格納装置

Info

Publication number: JP2005188033A
Application number: JP2003427034A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ishijima; 武雄石島
Original assignee: Nissei Ltd
Current assignee: Nissei Ltd
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】部品点数を大幅に削減するとともに、その据付調整を簡略化して、大幅なコストダウンを図る。また、トレーの移動方向の９０度方向転換を簡易にして、その移動を円滑に行う。
【解決手段】自走式トレー１は、制御手段に予め格納されたプログラムに従って、レール側に点在された給電部４１、４２と自走式トレー１側にレール状に形成された集電部３１、３２とにより、縦方向の駆動モータ３０１又は横方向の駆動モータ３０２に給電され、縦方向のローラ１１又は横方向のローラ１２が選択的に駆動される。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車を格納する各種機械式駐車設備や各種物品を格納する各種自動倉庫設備などで、物品を載せるのに使用する自走式トレー及びこれを用いた物品格納装置に関する。

従来、各種物品格納装置、中でもパズル式の平面循環型駐車設備では、自動車の格納階層の駐車スペースに自動車を載せる複数のトレーがマトリックス状に配置され（但し、少なくとも１箇所にトレーのない空スペースが設定されて）、これらのトレーが、トレー送り機構により、前後及び左右の４方向、あるいは前後又は左右の２方向に送られるようになっている。例えば、特許文献１には、この種のトレー送り機構の一例が記載されている。

このトレー送り機構（４方向型パレット搬送設備）は、図１０に示すように、パレット５０の下面に、パレット５０の中心を通り長手方向に延びる長手ガイドレール５１と、パレット５０の中心を通り短手方向に延びる短手ガイドレール５２と、長手ガイドレール５１の両側方でパレット５０の長手方向に平行に延びる２本の長手走行レール５３と、短手ガイドレール５２の両側方でパレット５０の短手方向に平行に延びる２本の短手走行レール５４とを備えている。これら長手走行レール５３、短手走行レール５４はいずれも各ガイドレール５１、５２の下端より、その下面が上方に位置するように形成されている。また、長手ガイドレール５１と短手ガイドレール５２の交差部はそれぞれのレールが切り欠かれていて、各ガイドレール５１、５２と各走行レール５３、５４との交差部では各ガイドレール５１、５２のレール部分が切り欠かれている。

また、パレット搬送装置５５は、４個の走行ローラ５６からなり、それぞれ旋回台５７に支持されている。４個の走行ローラ５６はすべて減速機付きモータを連結した駆動ローラであってもよく、対角位置の２個のローラ５６を駆動ローラとし、残りを従動ローラとしてもよい。また、これら走行ローラ５６の他に、パレット５０を隣接位置へ送るための補助ガイドローラが併設される。４台の旋回台５７はすべてリンク５８で連結され、そのうち１台の旋回台５７にはリンク５８で方向転換駆動モータ５９のアーム６０に連結されている。このようにして駆動モータ５９を駆動してアーム６０を旋回すると、リンク５８を介して各旋回台５７が９０度旋回し、各走行ローラ５６が９０度方向転換するようになっている。また、４個の走行ローラ５６を結ぶ対角線上の交点にガイドローラユニット６１が設けられている。このガイドローラユニット６１は２本のガイドレバーが互いの中心で軸着されたＸ型リンク６２と、各ガイドレバーの両端にそれぞれ軸着されたガイドローラ６３とを備える。Ｘ型リンク６２の各ガイドレバーは直近の旋回台５７にレバー６４により連結され、旋回台５７を旋回したときに、これに連動してＸ型リンク６２が開閉するようになっている。

このようにして、パレット５０を長手方向に走行させる場合、パレット５０の長手ガイドレール５１がガイドローラユニット６１の各ガイドローラ６３に挟持され、各走行ローラ５６がパレット５０の長手方向に向けられて、走行ローラ５６を回転駆動することによりパレット５０はガイドローラユニット６１で走行方向をガイドされながら長手方向に送られる。またパレット５０を短手方向に走行させる場合、パレット５０がパレット搬送装置５５に同心上に位置され、駆動モータ５９でアーム６０が旋回されることにより、走行ローラ５６の各旋回台５７が９０度旋回して、各ローラ５６がパレット５０の短手方向に向けられるとともに、ガイドローラユニット６１のＸ型リンク６２が動き、各ガイドローラ６３で短手ガイドレール５２が挟持される。この状態から走行ローラ５６を回転駆動することによりパレット５０はガイドローラユニット６１で走行方向をガイドされながら短手方向に送られる。
特開平６−２３９４５１号公報

しかしながら、上記従来のトレー送り機構では、トレーの移動経路上のトレー１枚分の１区画ごとに、４個の走行ローラ、４組の補助ガイドローラ、４個の走行ローラを駆動する４個又は２個の駆動モータ、４個の走行ローラを支持する４台の旋回台、４台の旋回台を連結する複数のリンク、４台の旋回台を旋回駆動する１個の駆動モータの他、Ｘ型に軸着された２本のガイドレバーとその両端のガイドローラとからなるガイドローラユニット、ガイドローラユニットと旋回台とを連結するガイドレバーなどを必要とし、部品点数が多く、その据付調整が複雑で、これがコストダウンの妨げになっているという問題がある。また、トレーの移動方向を９０度方向転換する場合、トレーを支持搬送する４個の走行ローラを９０度方向転換するため、各走行ローラの負荷が大きく、円滑性を欠くという問題がある。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種の機械式駐車設備その他、各種物品格納装置において、部品点数を大幅に削減するとともに、その据付調整を簡略化して、大幅なコストダウンを図ることができ、また、トレーの移動方向の９０度方向転換を簡易にして、その移動を円滑に行うことのできる自走式トレー及びこれを用いた物品格納装置を提供すること、を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の自走式トレーは、物品を載せるトレー本体と、前記トレー本体に搭載され、前記トレー本体を、前記物品を格納又は搬送する水平面上に縦方向及び横方向に向けて設置されたレール上で自走駆動するトレー駆動装置とにより構成され、前記トレー駆動装置は、前記縦方向のレール上を転動可能な複数のローラと、前記縦方向のローラの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、前記横方向のレール上を転動可能な複数のローラと、前記横方向のローラの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、前記レールの近傍に設置された給電装置に給電され、前記縦方向又は横方向の駆動モータに通電する集電装置とを備え、前記給電装置は、前記縦方向のレール上に予め設定されるトレー停止位置に選択的に設置され、前記縦方向のレールと同じ方向に、複数箇所、点状に設置された複数の縦方向の給電部と、前記横方向のレール上に予め設定されるトレー停止位置に選択的に設置され、前記横方向のレールと同じ方向に、複数箇所、点状に設置された複数の横方向の給電部とを有し、前記集電装置は、前記トレー本体に前記縦方向のレールと同じ方向にレール状に構成され、前記縦方向の給電部上を摺動可能な縦方向の集電部と、前記トレー本体に前記横方向のレールと同じ方向にレール状に構成され、前記横方向の給電部上を摺動可能な横方向の集電部とを有し、制御手段に予め格納されたプログラムに従って、前記給電装置及び前記集電装置により前記縦方向の駆動モータ又は前記横方向の駆動モータに給電し、前記縦方向のローラ又は前記横方向のローラを選択的に駆動するものである。この自走式トレーの場合、縦方向の給電部はトレー本体下面の中央又は縁部に近接して配設され、横方向の給電部はトレー本体下面の縁部に近接して又は中央に配設されることが好ましい。また、給電装置の縦方向及び横方向の各給電部は弾性手段を介して上方に向けて弾性的に突出され、集電装置に、トレー本体の縦方向又は横方向の移動に対して前記各給電部を上から、徐々に押圧して前記各集電部に接続し、又は前記各集電部から徐々に押圧を解除して離間する接離ガイドを備えることが好ましい。

また、本発明の該自走式トレーを用いた物品格納装置は、該自走式トレーを用い、前記自走式トレーが前記縦方向及び横方向のレールを選択的に設定してマトリックス状に構成された複数の格納区画に少なくとも１つの空スペースを設けて配置され、平面内を循環するものである。この物品格納装置の場合、各格納区画に選択的に設定され、縦方向の給電部が縦方向に少なくとも２箇所、各自走式トレーの縦方向の集電部が縦方向に隣合う２つの格納区画間に跨って接続可能な間隔に設置され、各格納区画に選択的に設定され、横方向の給電部が横方向に少なくとも２箇所、各自走式トレーの横方向の集電部が横方向に隣合う２つの格納区画間に跨って接続可能な間隔に設置されることが好ましい。

本発明の自走式トレー及びこれを用いた物品格納装置は、上記構成を有し、従来のようなトレーを送るローラを旋回する部品を不要とし、また、レールの設置面に給電装置の給電部を点在するだけなので、従来に比べて部品点数を大幅に削減するとともに、その据付調整を簡略化して、大幅なコストダウンを図ることができる。また、この自走式トレーの場合、縦方向の集電部と縦方向の給電部との接続により、縦方向の駆動モータが通電されて、縦方向のレール上を縦方向に移動し、横方向の集電部と横方向の給電部との接続により、横方向の駆動モータが通電されて、横方向のレール上を横方向に移動するので、トレーの移動方向の９０度方向転換を簡易にして、その移動を円滑に行うことができる。

図１乃至図９に本発明の一実施の形態を示している。図１において、自走式トレー１は、物品を載せるトレー本体１０と、トレー本体１０に搭載され、トレー本体１０を、物品を格納又は搬送する水平面上に縦方向及び横方向に向けて設置されたレール２上で自走駆動するトレー駆動装置３（図２又は図３参照）とにより構成される。この場合、レール２は、縦方向のレール２１と横方向のレール２２とを備え、これらのレール２１、２２が任意に組み合わせられて、各種機械式駐車設備や各種自動倉庫設備に利用する自走式トレー１の移動経路が形成される。ここで縦方向のレール２１は、チャンネル鋼などにより形成され、後述するトレー本体１０の縦方向のローラ１１が転動可能なフラットな走行面を有する左右一対のレール２１１、２１１からなり、これらのレール２１１、２１１間の間隔にトレー本体１０の幅方向よりも小さい所定の寸法が設定されて、水平面上に縦方向に向けて設置される。なお、縦方向のレール２１上にリフトが設置される場合、一対のレール２１１、２１１は部分的に切り欠かれて、そこにリフトの昇降路が形成される。一方、横方向のレール２２は、同様に、チャンネル鋼などにより形成され、後述するトレー本体１０の横方向のローラ１２が転動可能なフラットな走行面を有する前後一対のレール２２１からなり、これらのレール２２１間の間隔にトレー本体１０の長手方向よりも小さい所定の寸法が設定されて、水平面上に横方向に向けて設置される。なお、横方向のレール２２上にリフトが設置される場合、一対のレール２２１、２２１は部分的に切り欠かれて、そこにリフトの昇降路が形成される。また、図２に示すように、縦方向の各一対のレール２１１には、横方向のレール２２の各一対のレール２２１に近接する位置（すなわち、横方向のレール２２の一対のレール２２１上を移動するトレー本体１０の前後の縦方向のローラ１１に対応する位置）に、トレー本体１０（の縦方向のローラ１１）の担持部材として、ガイドローラ２１２がその回転軸を縦方向のレール２１が延びる方向に向けて軸支される。また、横方向のレール２２の各一対のレール２２１には、縦方向のレール２１の各一対のレール２１１に近接する位置（すなわち、縦方向のレール２１の一対のレール２１１上を移動するトレー本体１０の左右の横方向のローラ１２に対応する位置）に、トレー本体１０（の横方向のローラ１２）の担持部材として、ガイドローラ２２２がその回転軸を横方向のレール２２が延びる方向に向けて軸支される。なお、各縦方向のレール２１の走行面、各横方向のレール２２の走行面、各ガイドローラ２１２、２２２の頂部は同じレベルに設定される。

図２及び図３に示すように、トレー本体１０は、縦長の長方形状の板材で、物品を安定して載置可能な平面形状を有する。ここでは、特に機械式駐車装置に使用する自動車載置用のトレー本体が例示されており、このトレー本体１０の場合、平面上に車路が凹状に形成され、その両側が外側に向けて張り出されている。なお、トレー本体１０は長方形に限定されるものではなく、物品の形状に応じて、例えば正方形、円形など、任意の形状に変更可能である。

図２及び図３に示すように、トレー駆動装置３は、縦方向のレール２１上を転動可能な複数のローラ１１と、これら縦方向のローラ１１の一部又は全部を回転駆動する減速機付きの縦方向の駆動モータ３０１と、横方向のレール２２上を転動可能な複数のローラ１２と、これら横方向のローラ１２の一部又は全部を回転駆動する減速機付きの横方向の駆動モータ３０２と、縦方向及び横方向の各レール２１、２２の近傍に設置された給電装置４０に給電され、縦方向又は横方向の各駆動モータ３０１、３０２に通電する集電装置３０とを備える。

このトレー本体１０の場合、図３及び図４に示すように、トレー本体１０の下面の略四隅に１輪ずつ、全体で４輪構成の横方向のローラ１２がクッション１３を介して軸支され、各横方向のローラ１２の内側に近接して１輪ずつ、全体で４輪構成の縦方向のローラ１１が同様にクッションを介して軸支され、全８輪のローラ１１、１２が各クッション１３の付勢力により縦方向、横方向の各レール２１、２２に弾性的に圧接される。この取り付けにより、ローラ１１、１２に浮きが生じることがなく、ローラ１１、１２の空回りを防止されて、トレー本体１０の正常な送り動作が実現される。なお、この実施の形態では、トレー本体１０の下面四隅にそれぞれ、縦方向のローラ１１、横方向ローラ１２が１輪ずつ設けられているが、必要に応じてトレー本体１０の下面四隅に横方向、縦方向の各ローラ１１、１２が複数個ずつ設けられてもよい。

また、縦方向の駆動モータ３０１は、一部の縦方向のローラ１１に作動連結されている。図３に示すように、トレー本体１０の下面の前後いずれか一方の２個の縦方向ローラ１１間は動力伝達軸１５で連結され、その一方の縦方向のローラ１１に近接して縦方向の駆動モータ３０１が並設され、該一方の縦方向のローラ１１の内側にプーリ１７又はスプロケットが設けられるとともに、該縦方向の駆動モータ３０１の回転軸にプーリ１７又はスプロケットが取り付けられ、これらプーリ１７又はスプロケット間にＶベルト１８又は駆動チェーンが巻き掛けられる。このようにして前後いずれか一方の２個の縦方向のローラ１１が駆動側ローラとして構成される。これに対してトレー本体１０の下面の前後いずれか他方の各縦方向のローラ１１は各別に軸支され、従動側ローラとして構成される。一方、横方向の駆動モータ３０２は、一部の横方向のローラ１２に作動連結されている。トレー本体１０の下面の左右いずれか一方の２個の横方向のローラ１２間は動力伝達軸１６で連結され、その一方の横方向のローラ１２に横方向の駆動モータ３０２が近接して並設され、該一方の横方向のローラ１２の内側にプーリ１７又はスプロケットが設けられるとともに、該横方向の駆動モータ３０２の回転軸にプーリ１７又はスプロケットが取り付けられ、これらプーリ１７又はスプロケット間にＶベルト１８又は駆動チェーンが巻き掛けられる。このようにして左右いずれか一方の２個の横方向のローラ１２が駆動側ローラとして構成される。これに対してトレー本体１０の下面の左右いずれか他方の各横方向のローラ１２は各別に軸支され、従動側ローラとして構成される。このようにして各トレー本体１０は、縦方向及び横方向の各駆動モータ３０１、３０２が搭載され、縦方向のローラ１１及び横方向のローラ１２の一部を駆動側ローラとする自走式の構造を有する。なお、前後の各縦方向のローラ１１を同様にして動力伝達軸により連結するとともにそれぞれに駆動モータを作動連結することにより全ローラ駆動としてもよく、左右の各横方向のローラ１２を同様にして動力伝達軸により連結するとともにそれぞれに駆動モータを作動連結することにより全ローラ駆動としてもよい。また、各トレー本体１０のブレーキとして、縦方向及び横方向の各ローラ１１、１２をロックするブレーキを付設してもよく、縦方向及び横方向の各駆動モータ３０１、３０２にブレーキ付きモータを採用してもよい。

給電装置４０は、図２及び図３に示すように、縦方向のレール２１上に予め設定されるトレー本体停止位置に選択的に設置され、縦方向のレール２１の一対のレール２１１間に、縦方向のレール２１と同じ方向（トレー本体１０の移動方向）に複数箇所、点状に設置された複数の縦方向の給電部４１と、横方向のレール２２に予め設定されるトレー本体停止位置に選択的に設置され、横方向のレール２２の一方のレール２２１の外側に、横方向のレール２２と同じ方向（トレー本体１０の移動方向）に複数箇所、点状に設置された複数の横方向の給電部４２と、を有する。ここで縦方向の給電部４１はトレー本体停止位置毎に縦方向のレール２１の一対のレール２１１間で、トレー本体停止位置の中心に対して前後いずれか一方に変位された所定の２地点に設置される。なお、この２地点は、後述する縦方向の集電部３１との関係で決定され、縦方向の集電部３１が縦方向に隣合う２つのトレー本体停止位置間に跨って各トレー本体停止位置の２地点の給電部４１の一方に接続可能に設定される。また、横方向の給電部４２はトレー本体停止位置毎に横方向のレール２２の一対のレール２２１のうち、縦方向の給電部４１から離れた方の一方のレール２２１の外側で、その（左右方向）略中央位置に対して左右両側に少し変位された２地点に配置される。なお、この２地点は、図５に示すように、後述する横方向の集電部３２との関係で決定され、横方向の集電部３２が横方向に隣合う２つのトレー本体停止位置間に跨って各トレー本体停止位置の２地点の給電部３２の一方に接続可能に設定される。これらの給電部４１、４２はそれぞれ、図６に示すように、トレー本体１０側の集電部３１、３２が摺動可能な３本の接触子（接触導体）４０１からなり、３本の接触子４０１はそれぞれ、図７に示すように、電極４０２とこれを保持する絶縁性の筒状の保持部材４０３と、これら全体を支持する支持部材４０４と、電極と図示されない電源とを接続する導線４０５とにより構成される。この場合、電極４０１は黒鉛により形成され、電極４０１全体が黒鉛で形成されてもよく、一部（上部）が黒鉛で形成され、これが金属材料に着脱可能に接続されてもよく、いずれの場合でも、黒鉛は保持部材４０３にねじ４０６などで固定され、黒鉛が交換可能に取り付けられる。これにより黒鉛が消耗したときに交換できる。また、支持部材４０４は筒状に形成され、さらにその側面に保持部材４０３のねじ４０６が上下方向に変位可能に長穴（又は溝）４０７が形成され、電極４０２が保持された保持部材４０３が支持部材４０４内に、保持部材４０３の下面と支持部材４０４の底部との間にばね４０８を介して収容され、このばね４０８の付勢力により電極４０２の上部が支持部材４０４から上方に弾性的に突出される。これら３本の接触子４０１が、縦方向の給電部４１の場合、その設置位置に縦方向のレール２１の一対のレール２１１の配列方向と同じ方向に並置され、横方向の給電部４２の場合、その設置位置に横方向のレール２２の一対のレール２２１の配列方向と同じ方向に並置される。

これに対して集電装置３０は、図３に示すように、トレー本体１０の下面に縦方向のレール２１と同じ方向にレール状に形成された縦方向の集電部３１と、トレー本体１０の下面に横方向のレール２２と同じ方向にレール状に形成された横方向の集電部３２とを有する。これらの集電部３１、３２は、図６に示すように、３相の電線３１１を有し、これらの電線３１１が絶縁材料からなるレール部材３１２の下面に埋設されて、全体がレール状に形成される。なお、この集電装置３０には図示されない集電制御装置が併せて設けられ、この集電制御装置に各駆動モータ３０１、３０２が配線接続される。この集電制御装置はインバータ装置と、コントロール装置とにより構成される。ここではインバータ装置に公知のものが採用され、集電部３１、３２の３相の交流入力を直流に変換するコンバータ部と、このコンバータ部の直流出力を平滑化する直流平滑部と、直流平滑部で平滑化された直流を３相の交流に逆変換し、縦方向、横方向の各駆動モータ３０１、３０２を制御するインバータ部とを有する。

図３に示すように、縦方向の集電部３１は、トレー本体１０の下面短手方向中央にトレー本体１０の長手方向に向けて配置され、図６に示すように、その（前後）両端がトレー本体１０の（前後の左右）両側の横方向ローラ１２の取付位置間に取り付けられた取付部材３３に支持されて、縦方向の給電部４１上を摺動可能に構成される。このような取り付けにより、トレー本体１０に物品又は自動車が載せられて撓みが生じても、集電部３１にその撓みの影響がない。また、この縦方向の集電部３１の長さは、既述のとおり、縦方向の給電部４１との関係から、縦方向の集電部３１が縦方向に隣合う２つのトレー本体停止位置間に跨って各トレー本体停止位置の一方の給電部４１に接続可能に設定される。この集電部３１にはまた、その（前後）両端と、トレー本体１０が縦方向のレール２１上のトレー本体停止位置に停止されている場合の、縦方向の各給電部４１に対向対接する部位の両側に、各給電部４１に対する接離ガイド３４が設けられている。この接離ガイド３４は集電部３１の当該端から（前方向又は後方向に）、当該両側から（左右方向に）水平に所定の寸法だけ伸びる板状のもので、その下面が内側から外側に向けて漸次上方に傾斜するガイド面３４１を有する。このガイド面３４１は、図６に示すように、給電部４１と集電部３１との高さ関係で見ると、接離ガイド３４のガイド面３４１の内側縁部が集電部３１の給電部４１に対する摺動面と同じ高さ位置で、その外側縁部は給電部４１の電極４０２が集電部３１に押圧されていない状態の、ばね４０８のばね圧で最も突出する高さ位置かそれよりも少し高い位置になっていて、このガイド面３４１でトレー本体１０の縦方向又は横方向の移動に対して各給電部４１を上から、徐々に押圧して各集電部３１に接続可能に、又は各集電部３１から徐々に押圧を解除して離間可能に構成される。なお、この集電部３１はトレー本体１０の下面の短手方向（左右方向）片側又は両側にトレー本体１０の長手方向に向けて、同様にして取り付けられてもよい。この場合、レール２側の給電部４１は縦方向のレール２１の外側に設置される。このように集電部３１の取り付け位置は任意であり、自走式トレー１側又はレール２側の他の部品や装置と干渉する場合など、必要に応じて変更可能である。また、この集電部３１の接離ガイド３４が前後対称に設けられてもよい。この場合、レール２側の給電部４１もまた同様に前後対称に設けられる。このようにすると、自走式トレー１が例えば旋回手段により水平方向に１８０度旋回される場合に対応することができる。

横方向の集電部３２はトレー本体１０の下面の、横方向の給電部４２に対応する一方の端部で各横方向のローラ１２の外側にトレー本体１０の短手方向に向けて配置され、その（左右）両端が（左右）両側の横方向のローラ１２の取付位置に近接して取り付けられた取付部材３３に支持されて、横方向の給電部４２上を摺動可能に構成される。このような取り付けにより、トレー本体１０に物品又は自動車が載せられて撓みが生じても、集電部３２にその撓みの影響がない。また、この横方向の集電部３２の長さは、図５を参照して説明すると、横方向の給電部４２との関係から、横方向の集電部３２が横方向に隣合う２つのトレー本体停止位置間に跨って各トレー本体停止位置の一方の給電部４２に接続可能に設定される。この集電部３２にはまた、縦方向の集電部３１と同様に、（左右）両端と、トレー本体１０が横方向のレール２２上のトレー本体停止位置に停止されている場合の、横方向の各給電部４２に対向対接する部位の両側に、各給電部４２に対する接離ガイド３４が設けられている。図３に示すように、この接離ガイド３４は集電部３２の当該端から（左方向又は右方向に）、当該両側から（前後方向に）水平に所定の寸法だけ伸びる板状のもので、（図６参照）その下面が内側から外側に向けて漸次上方に傾斜するガイド面３４１を有する。このガイド面３４１は給電部４２と集電部３２との高さ関係で見ると、接離ガイド３４のガイド面３４１の内側縁部が集電部３２の給電部４２に対する摺動面と同じ高さ位置で、その外側縁部は給電部４２の電極４０２が集電部３２に押圧されていない状態の、ばね４０８のばね圧で最も突出する高さ位置かそれよりも少し高い位置になっていて、このガイド面３４１でトレー本体１０の横方向又は縦方向の移動に対して各給電部４２を上から、徐々に押圧して各集電部３２に接続可能に、又は各集電部３２から徐々に押圧を解除して離間可能に構成される。なお、この集電部３２は、縦方向の集電部３１の上記取り付け位置の変更に応じて、トレー本体１０の下面の長手方向（前後方向）中央又は両側にトレー本体１０の短手方向に向けて、同様にして取り付けられてもよい。この場合、レール２側の給電部４２は横方向のレール２２の中央又は両側に設置される。このように集電部３２の取り付け位置は任意であり、自走式トレー１側又はレール２側の他の部品や装置と干渉する場合など、必要に応じて変更可能である。また、この集電部３２の場合も、接離ガイド３４が前後対称に設けられ、レール２側の給電部４２もまた同様に前後対称に設けられることで、自走式トレー１が例えば旋回手段により水平方向に１８０度旋回される場合に対応することができることは言うまでもない。

このようにしてレール２上の自走式トレー１は、制御手段に予め格納されたプログラムに従って、トレー本体１０側の縦方向の集電部３１又は横方向の集電部３２とレール２側の縦方向の給電部４１又は横方向の給電部４２との接触により、縦方向又は横方向の駆動モータ３０１、３０２が各別に給電され、各駆動モータ３０１、３０２が選択的に駆動される。この場合、インバータ部により速度制御される縦方向又は横方向の駆動モータ３０１又は３０２の駆動に従い、この回転力が減速機を介して縦方向又は横方向のローラ１１又は１２に伝えられて、トレー本体１０は、縦方向のレール２１上又は横方向のレール２２上を自走駆動される。

なお、自走式トレー１には、この自走式トレー１を縦方向のレール２１と横方向のレール２２との交差点に案内する図示されない交差点ガイドが選択的に併設される。この交差点ガイドは自走式トレー１側又はレール２側のいずれか一方に回転体とその駆動装置が設置され、他方にその回転体が係合可能な送りガイドが設置されて構成される。例えば、回転体にピニオンが採用され、ピニオンは自走式トレー１側に取り付けられる。このピニオンは自走式トレー１に専用の駆動モータが取り付けられて駆動されてもよく、自走式トレー１自体の駆動モータ３０１、３０２が兼用されて駆動されてもよい。自走式トレー１の駆動モータ３０１、３０２を利用する場合、駆動モータ３０１、３０２に繋ぐシャフト（動力伝達軸１５、１６）に別途スプロケット又はプーリが付設され、このスプロケット又はプーリと、ピニオンと同軸上に一体的に取り付けられたスプロケット又はプーリとの間にチェーン又はベルトが巻き掛けられることにより、駆動モータ３０１、３０２の駆動力をピニオンに伝達する構造とすることができる。これに対して、送りガイドにラックが採用され、ラックは縦方向のレール２１と横方向のレール２２との交差点付近に設置される。この場合、図８に示すように、ラック８の（両）端部の噛合歯８１は、歯の高さが他の歯の高さより徐々に低く、且つ歯のピッチが他の歯のピッチよりも徐々に大きく変化するように設定されることが好ましい。この交差点ガイドにより、自走式トレー１が縦方向のレール２１と横方向のレール２２との交差点に近づいたところで、ピニオンがラックに噛み合わされて回転し、自走式トレー１が交差点に向けて案内され、交差点に達したところで、交差点ガイドが停止されると、ピニオンとラックとの係合により自走式トレー１は交差点上で動きが規制され、確実に位置決めされる。またピニオンとラックを逆にして、ピニオンを固定側（交差点側）に設置し、ラックを自走式トレー側に設置してもよく、さらにピニオンに代えてフリクションローラを設置し、ラックに代えてレール部材を設置して、両者を摩擦係合させるようにしてもよく、回転体と送りガイドは種々に変更可能である。またさらに、交差点ガイドは、自走式トレー１側に係止部材が設けられ、交差点側に前記係止部材を挟持可能な又は把持可能な又は嵌合可能な係合片とこれを駆動する駆動手段などで構成する係止手段として設けることもできる。この係止手段は、（図９に示す）格納区画１０１の自走式トレー１上で直接自動車の入出庫を行う、所謂、直接乗り込み式などの場合に特に有効である。

次に、この自走式トレー１のレール２上の基本的な動作について図１を参照しながら説明する。動作前の各自走式トレー１は各トレー停止位置Ｓで停止され、縦方向の４ローラ１１は縦方向のレール２１の一部に設置されたガイドローラ２１２上に乗り、横方向の４ローラ１２は横方向のレール２２の一部に設置されたガイドローラ２２２上に乗り、トレー本体１０下面の縦方向の集電部３１及び横方向の集電部３２がそのトレー停止位置の縦方向の給電部４１及び横方向の給電部４２に弾性的に圧接される。図示されない制御手段に格納されたプログラムに従って、縦方向の駆動モータ３０１が給電され、駆動モータ３０１が正転方向に駆動されると、自走式トレー１は、（ガイドローラ２１２、２２２から動き出し）縦方向のレール２１上を前進する。このとき、インバータ部により速度制御される縦方向の駆動モータ３０１の駆動に従い、この回転力が減速機を介して縦方向のローラ１１に伝えられ、自走式トレー１は、縦方向のレール２１上で、低速で前進し、自走式トレー１の集電部３１がトレー停止位置の給電部４１を摺動しながら、予め決められたトレー停止位置（指定位置）に向けて走行する。続いて、自走式トレー１はインバータ制御により中速又は高速で等速走行し、初めのトレー停止位置からこれに隣接する次のトレー停止位置に移動され、その略中間位置まで移動されたところで自走式トレー１の集電部３１が初めのトレー停止位置の一方の給電部４１（次のトレー停止位置に近い方の給電部４１）と次のトレー停止位置の一方の給電部４１（初めのトレー停止位置に近い方の給電部４１）に跨って接続され、摺動していく。このようにして自走式トレー１が次のトレー停止位置へ前進していくと、集電部３１は間もなく初めのトレー停止位置の給電部４１から離れ、次のトレー停止位置の給電部４１を摺動していく。自走式トレー１が次のトレー停止位置で停止する場合は、初めのトレー停止位置と次のトレー停止位置との中間所定の地点（減速地点）で低速に減速され、自走式トレー１は次のトレー停止位置に達し、各ローラ１１、１２が各ガイドローラ２１２、２２２の頂部に乗り上げたところでブレーキにより停止される。また、次のトレー停止位置が指定位置でない場合は、自走式トレー１は次のトレー停止位置から同様にさらに次のトレー停止位置へ中速又は高速の等速走行のまま前進する。指定位置に進入すると、同様に減速地点で低速に減速され、そのトレー停止位置の各ガイドローラ２１２、２２２の頂部に各ローラ１１、１２が乗り上げたところでブレーキにより停止される。

また、縦方向の駆動モータ３０１が給電され、反対に駆動モータ３０１が逆転方向に駆動されると、自走式トレー１は、縦方向のレール２１上を後進する。このとき、同様に、インバータ部により速度制御される縦方向の駆動モータ３０１の駆動に従い、この回転力が減速機を介して縦方向のローラ１１に伝えられ、自走式トレー１は、縦方向のレール２１上で、低速走行又は中速走行又は高速走行で後進し、予め決められた位置で停止する。この場合、自走式トレー１の初めのトレー停止位置から指定位置までの具体的な動作は、前進動作の場合と同じである。

これに対して、横方向の駆動モータ３０２が給電され、駆動モータ３０２が正転方向に駆動されると、自走式トレー１は、（ガイドローラ２１２、２２２から動き出し）横方向のレール２２上を左進する。このとき、インバータ部により速度制御される横方向の駆動モータ３０２の駆動に従い、この回転力が減速機を介して横方向のローラ１２に伝えられ、自走式トレー１は、横方向のレール２２上で、低速で前進し、自走式トレー１の集電部３２がトレー停止位置の給電部４２を摺動しながら、予め決められたトレー停止位置（指定位置）に向けて走行する。続いて、自走式トレー１はインバータ制御により中速又は高速で等速走行し、初めのトレー停止位置からこれに隣接する次のトレー停止位置に移動され、その略中間位置まで移動されたところで自走式トレー１の集電部３２が初めのトレー停止位置の一方の給電部４２（次のトレー停止位置に近い方の給電部４２）と次のトレー停止位置の一方の給電部４２（初めのトレー停止位置に近い方の給電部４２）に跨って接続され、摺動していく。このようにして自走式トレー１が次のトレー停止位置へ左進していくと、集電部３２は初めのトレー停止位置の給電部４２から離れ、次のトレー停止位置の給電部４２を摺動していく。自走式トレー１が次のトレー停止位置で停止する場合は、初めのトレー停止位置と次のトレー停止位置との中間所定の地点（減速地点）で低速に減速され、自走式トレー１は次のトレー停止位置に達し、各ローラ１１、１２が各ガイドローラ２１２、２２２の頂部に乗り上げたところでブレーキにより停止される。また、次のトレー停止位置が指定位置でない場合は、自走式トレー１は次のトレー停止位置から同様にさらに次のトレー停止位置へ中速又は高速の等速走行のまま左進する。指定位置に進入すると、同様に減速地点で低速に減速され、そのトレー停止位置の各ガイドローラ２１２、２２２の頂部に各ローラ１１、１２が乗り上げたところでブレーキにより停止される。

また、横方向の駆動モータ３０２が給電され、反対に駆動モータ３０２が逆転方向に駆動されると、自走式トレー１は、横方向のレール２２上を右進する。この場合、同様に、インバータ部により速度制御される横方向の駆動モータ３０２の駆動に従い、この回転力が減速機を介して横方向のローラ１２に伝えられ、自走式トレー１は、横方向のレール２２上で、低速走行又は中速走行又は高速走行で右進し、予め決められた位置で停止する。この場合、自走式トレー１の初めのトレー停止位置から指定位置までの具体的な動作は、左進動作の場合と同じである。

自走式トレー１はこれら４基本動作及びこれらの動作から任意の動作が選択的に組み合わされて、動作パターンが組み立てられ、これによって縦方向のレール２１及び横方向のレール２２により任意に組み立てられたトレー移動経路上で前後左右に自走される。例えば、この自走式トレー１で、既存のパズル式平面循環型駐車設備や平面（又は水平）循環式駐車設備に採用されるトレーの移動形式と同じ動作が可能である。

なお、この自走式トレー１に既述の交差点ガイドが併設された場合、自走式トレー１が縦方向のレール２１と横方向レール２２との交差点に近づいたところで、既述のとおり、回転体と送りガイドとの係合により、自走式トレー１は縦方向の各ローラ１１と横方向の各ローラ１２が縦方向のレール２１の一部に設置された各ガイドローラ２１２と横方向のレール２２の一部に設置された各ガイドローラ２２２の上に案内され、その頂部で確実に停止（移動規制）されるので、この交差点ガイドにより、自走式トレー１の動作性能はさらに高められる。

このように自走式トレー１を、制御手段に予め格納されたプログラムに従って、レール２側に点在された給電部４１、４２と自走式トレー１側にレール状に形成された集電部３１、３２とにより縦方向の駆動モータ３０１又は横方向の駆動モータ３０２に給電し、縦方向のローラ１１又は横方向のローラ１２を選択的に駆動するので、自走式トレー１を縦方向のレール２１又は横方向のレール２２に選択的に案内移動することができ、よって、この自走式トレー１を機械式駐車設備や自動倉庫設備に利用することにより、従来のようにトレーの送りローラを旋回する部品を不要とし、レール２の設置面には給電装置４０の給電部４１、４２を点在するだけで済むので、従来に比べて部品点数を大幅に削減するとともに、その据付調整を簡略化して、大幅なコストダウンを図ることができる。また、この自走式トレー１の場合、縦方向の集電部３１と縦方向の給電部４１との接続により、縦方向の駆動モータ３０１を通電して、縦方向のレール２１上を縦方向に移動し、横方向の集電部３１と横方向の給電部４２との接続により、横方向の駆動モータ３０２を通電して、横方向のレール２２上を横方向に移動するので、従来のようにトレーの送りローラを９０度旋回する方向転換がない分だけ１動作少なく、トレーの移動方向の９０度方向転換を簡易にして、その方向転換を確実かつ円滑に行うことができる。

なお、自走式トレー１の各部の機能、レール２側の給電装置４０の各部の機能及びその効果については各部の構成の説明の中に記載したとおりである。

次に、この自走式トレー１を適用した物品格納装置の一例として、パズル式平面循環型駐車設備について図９を用いて説明する。図９において、自動車の格納階層の駐車スペース１００には複数の縦方向のレール２１と横方向のレール２２が選択的に設定されてマトリックス状に敷設され、これら縦方向レール２１、横方向レール２２により、（前記トレー本体停止位置に該当する）複数の格納区画１０１が形成されている。これらの格納区画１０１のうち、少なくとも１格納区画１０１を空区画（自走式トレー１を置かない区画）にして他の格納区画１０１に自走式トレー１が配置される。また、駐車スペース１００の各格納区画１０１に選択的に又は各格納区画１０１毎に、給電装置４０の給電部４１、４２が設置される。なお、自走式トレー１が縦方向又は横方向のいずれか一方にのみ移動する格納区画１０１については、自走式トレー１を単に縦方向又は横方向に移動するのに必要な給電部が設置されていればよい。ここで例示される自走式トレー１、給電装置４０の給電部４１、４２、その他各レール２１、２２、ガイドローラ（２１２、２２２）などの構成は既に説明したとおりである。

なお、１１０はリフトであり、自動車の入出庫階と自動車の格納階層との間に設置され、その昇降台上に各自動車の格納階層においてリフトの昇降路に隣接する各格納区画１０１の縦方向レール２１、横方向レール２２に連結可能な縦方向のレール１１１、横方向のレール１１２と、自走式トレー１に給電する給電部４１、４２とを備える。このリフト１１０の縦方向及び横方向のレール１１１、１１２の場合、縦方向のレール１１１とこのリフトの昇降路に対して縦方向に隣接する格納区画１０１上の縦方向のレール２１との相互に対向するレール端と、横方向のレール１１２とこのリフトの昇降路に対して横方向に隣接する格納区画１０１上の横方向のレール２２との相互に対向するレール端はそれぞれ、昇降台上の各レール１１１、１１２が格納区画１０１の各レール２１、２２に対して上下方向に離脱可能に、かつ水平方向に回転可能に略斜めに形成されている。このようにして、自走式トレー１がリフト１１０に４方向から乗り入れることができ、４方向へ乗り出すことができ、これにより、リフト１１０を駐車スペース１００上でも、駐車スペース１００外でも任意の位置に設置することができ、さらに自動車の入出庫口の乗入方向を該４方向から１方向、２方向、３方向、４方向と任意に選択することができるなど、リフト１１０や自動車の入出庫口などの設定位置の自由度を拡大することができる。

この平面循環型駐車設備では、図示されない制御盤の制御に基づいて、自動車の入出庫運転が行われる。まず、駐車スペース１００の空区画に隣接する１箇所又は複数箇所の格納区画１０１の自走式トレー１が作動され、１箇所又は複数箇所の格納区画１０１上の１台又は複数台の自走式トレー１が空区画に向けて送られる。

この場合、既述のとおり、各自走式トレー１は、制御手段に予め格納されたプログラムに従って、自走式トレー１側の縦方向の集電部３１又は横方向の集電部３２とレール２側の縦方向の給電部４１又は横方向の給電部４２との接触により、縦方向又は横方向の駆動モータ３０１又は３０２が給電されて、駆動モータ３０１又は３０２が正転方向又は逆転方向に駆動され、自走式トレー１は、縦方向又は横方向のレール２１又は２２上を空区画に向けて前進又は後進又は左進又は右進する。このとき、自走式トレー１の縦方向又は横方向の駆動モータ３０１、３０２はインバータ制御により駆動され、自走式トレー１は初めの格納区画１０１から移動を開始する時に徐々に加速されていき、初めの格納区画１０１から指定先の格納区画１０１へ等速で移動し、指定先の格納区画１０１の停止位置の前で徐々に減速され、その停止位置にブレーキで停止される。

このようにして１台又は複数台の自走式トレー１が空区画に向けて縦方向又は横方向に向けて移動する動作が繰り返されることにより、平面内を循環（パズル循環）され、入庫又は出庫の自走式トレー１がリフト１１０まで移動される。入庫又は出庫の自走式トレー１がリフト１１０の昇降台に載せられると、昇降台は自動車の入出庫階まで上昇又は下降され、自動車の入出庫階で自動車が入庫又は出庫される。

このように自走式トレー１をパズル式平面循環型駐車設備に利用することにより、従来のようなトレーの送りローラを旋回する部品を不要とし、レール２の設置面には給電装置４０の給電部４１、４２を点在するだけで済むので、従来に比べて部品点数を大幅に削減するとともに、その据付調整を簡略化して、大幅なコストダウンを図ることができる。また、この自走式トレー１の場合、縦方向の集電部３１と縦方向の給電部４１との接続により、縦方向の駆動モータ３０１を通電して、縦方向のレール２１上を縦方向に移動し、横方向の集電部３１と横方向の給電部４２との接続により、横方向の駆動モータ３０２を通電して、横方向のレール２２上を横方向に移動するので、従来のようにトレーの送りローラを９０度旋回する方向転換がない分だけ１動作少なく、トレーの移動方向の９０度方向転換を簡易にして、その移動を確実かつ円滑に行うことができる。これによって、特にパズル式平面循環型の駐車設備において、設備全体の入出庫運転を迅速に行うことができ、利用者の待ち時間を大幅に短縮することができる。

なお、この実施の形態では、自走式トレー１を適用したパズル式平面循環型駐車設備を例示しているが、この自走式トレー１は、パズル式の平面循環型駐車設備に限定して使用されるものではなく、水平循環式、（単列又は複列形式の）平面往復式、エレベータ式など各種機械式駐車設備において、トレーの平面循環又はパズル循環が必要な個所に適宜設置することができ、各種機械式駐車装置において上記と同様の作用効果を奏することができる。さらに、この自走式トレーを各種物品を格納する各種自動倉庫設備においても同様に利用することができる。

本発明の一実施の形態における複数の自走式トレーの使用態様を示す平面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す正面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す下面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す部分断面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す正面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す部分拡大正面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す部分拡大正面図である。同実施の形態における自走式トレーの構成を示す部分拡大側面図である。同実施の形態における自走式トレーを用いた物品格納装置（パズル式平面循環型駐車設備）を示す一部省略平面図である。従来のトレー送り装置を示す平面図である。

符号の説明

１自走式トレー
１０トレー本体
１１縦方向のローラ
１２横方向のローラ
１３クッション
１５動力伝達軸
１６動力伝達軸
１７プーリ
１８Ｖベルト
２レール
２１縦方向のレール
２１１レール
２１２ガイドローラ
２２横方向のレール
２２１レール
２２２ガイドローラ
３トレー駆動装置
３０１縦方向の駆動モータ
３０２横方向の駆動モータ
３０集電装置
３１縦方向の集電部
３２横方向の集電部
３１１電線
３１２レール部材
３３取付部材
３４接離ガイド
３４１ガイド面
４０給電装置
４１縦方向の給電部
４２横方向の給電部
４０１接触子
４０２電極
４０３保持部材
４０４支持部材
４０５導線
４０６ねじ
４０７長穴
４０８ばね
１００駐車スペース
１０１格納区画（トレー停止位置）
１１０リフト
１１１縦方向のレール
１１２横方向のレール

Claims

物品を載せるトレー本体と、
前記トレー本体に搭載され、前記トレー本体を、前記物品を格納又は搬送する水平面上に縦方向及び横方向に向けて設置されたレール上で自走駆動するトレー駆動装置とにより構成され、
前記トレー駆動装置は、
前記縦方向のレール上を転動可能な複数のローラと、
前記縦方向のローラの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、
前記横方向のレール上を転動可能な複数のローラと、
前記横方向のローラの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、
前記レールの近傍に設置された給電装置に給電され、前記縦方向又は横方向の駆動モータに通電する集電装置とを備え、
前記給電装置は、
前記縦方向のレール上に予め設定されるトレー停止位置に選択的に設置され、前記縦方向のレールと同じ方向に、複数箇所、点状に設置された複数の縦方向の給電部と、前記横方向のレール上に予め設定されるトレー停止位置に選択的に設置され、前記横方向のレールと同じ方向に、複数箇所、点状に設置された複数の横方向の給電部とを有し、
前記集電装置は、
前記トレー本体に前記縦方向のレールと同じ方向にレール状に構成され、前記縦方向の給電部上を摺動可能な縦方向の集電部と、
前記トレー本体に前記横方向のレールと同じ方向にレール状に構成され、前記横方向の給電部上を摺動可能な横方向の集電部とを有し、
制御手段に予め格納されたプログラムに従って、前記給電装置及び前記集電装置により前記縦方向の駆動モータ又は前記横方向の駆動モータに給電し、前記縦方向のローラ又は前記横方向のローラを選択的に駆動することを特徴とする自走式トレー。
給電装置の縦方向及び横方向の各給電部は弾性手段を介して上方に向けて弾性的に突出され、集電装置に、トレー本体の縦方向又は横方向の移動に対して前記各給電部を上から、徐々に押圧して前記各集電部に接続し、又は前記各集電部から徐々に押圧を解除して離間する接離ガイドを備える請求項１に記載の自走式トレー。
請求項１又は２に記載の自走式トレーを用い、前記自走式トレーが前記縦方向及び横方向のレールを選択的に設定してマトリックス状に構成された複数の格納区画に少なくとも１つの空スペースを設けて配置され、平面内を循環することを特徴とする物品格納装置。
各格納区画に選択的に設定され、縦方向の給電部が縦方向に少なくとも２箇所、各自走式トレーの縦方向の集電部が縦方向に隣合う２つの格納区画間に跨って接続可能な間隔に設置され、各格納区画に選択的に設定され、横方向の給電部が横方向に少なくとも２箇所、各自走式トレーの横方向の集電部が横方向に隣合う２つの格納区画間に跨って接続可能な間隔に設置される請求項３に記載の物品格納装置。