JP2007162736A - 自動走行台車のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの消耗を大幅に軽減できる自動走行台車のブレーキ装置を提供する。
【解決手段】車輪３の外周面を押圧するための摩擦ブロック１３と、出力軸１４を１８０度正逆転可能に構成したモータＭ３と、モータ出力軸１４と摩擦ブロック１３を枢支連結し、モータ出力軸１４の正転により摩擦ブロック１３を車輪の外周面に押圧した制動位置に移動させ、モータ出力軸１４の逆転により摩擦ブロック１３を車輪３の外周面から離れた制動解除位置に移動させる操作力伝達機構１５とを備え、摩擦ブロック１３が制動位置にあるとき、モータ出力軸１４、操作力伝達機構１５、摩擦ブロック１３、車軸３ａが一直線上に位置して、制動状態を機械的にロックするように構成し、且つ、摩擦ブロック１３が制動位置と制動解除位置に来たとき前記モータＭ３への通電が断たれるように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、工場内に点在配置されている各種の加工装置間にわたってワークを搬送するような場合に用いられる自動走行台車のブレーキ装置に関するものである。

一般に、積込みステーションでワークを台車に積み込み、降ろしステーションでワークを台車から降ろす自動走行台車においては、車輪を駆動する走行用モータとして、バッテリを電源とする電磁ブレーキ付きモータが使用されている。

これは、自動走行台車が所定位置に来たことを検知して、走行用モータへの通電を断つことにより、自動走行台車が定位置で停止するように自動制御しても、工場内の床面には施工誤差や地盤の圧密不同沈下等による僅かな傾きがあり、完全な水平面とならないことが多いので、ブレーキ無しであると、ワークを受け渡すコンベヤの振動等によって、台車が移動する虞があるからである。因みに、台車が停止位置から不測に移動すると、台車側のワーク搬送コンベヤとステーション側のワークコンベヤの位置ずれが生じ、ワークが搬送コンベヤのガイドに突き当たる等して、ワークの受け渡しができず、ラインが停止してしまうことになる。

ところで、従来の自動走行台車では、電磁ブレーキ付きモータが車輪の駆動を断つと同時に電磁ブレーキを消磁して制動を行うように構成され、ブレーキを開放（制動解除）するときに電磁ブレーキを励磁するように構成されていた。そのため、ライン稼動中は、台車の走行とブレーキ開放状態の維持とにバッテリの電源が使用されることになり、バッテリの消耗が激しいため、頻繁にバッテリを充電することが必要とされた。

また、ライン稼動中は自動走行台車のバッテリを充電しなくても走行できるようにするために、容量の大きいバッテリを搭載すれば、重量が増大し、その分、積載できるワークの重量が減少することになる。そのため、工場内の適当な位置に設けられた充電ステーションで充電を実施する台車と、ライン稼動用の台車を設備するのが普通であるが、自動走行台車の走行中は常に電磁ブレーキでも電源が使用されている状態になっているため、走行時間の長いライン（走行距離が長いライン、又はステーションでの停止時間の短いライン）では、バッテリの消耗がより一層激しくなり、充電ステーションで充電を実施する台車が数多く必要になり、設備費が高価になってしまうという問題点があった。

モータ用の電磁ブレーキとして、特許文献１に記載のような通電することにより制動し、通電を断つことにより制動解除となる励磁作動型の電磁ブレーキを使用することで、自動走行台車の走行中におけるバッテリの消耗を抑制できるが、停止中も電磁ブレーキによって電源が使用され続けるので、停止時間の長いラインでは同様な問題が生じることになる。

特開２００２−３４００５９号公報

本発明は、上記の点に留意して成されたものであって、バッテリの消耗を大幅に軽減できる自動走行台車のブレーキ装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、請求項１に記載の発明による自動走行台車のブレーキ装置は、車輪の外周面を押圧するための摩擦ブロックと、出力軸を１８０度正逆転可能に構成したモータと、モータ出力軸と摩擦ブロックを枢支連結し、モータ出力軸の正転により摩擦ブロックを車輪の外周面に押圧した制動位置に移動させ、モータ出力軸の逆転により摩擦ブロックを車輪の外周面から離れた制動解除位置に移動させる操作力伝達機構とを備え、摩擦ブロックが制動位置にあるとき、モータ出力軸、操作力伝達機構、摩擦ブロック、車軸が一直線上に位置して、制動状態を機械的にロックするように構成され、摩擦ブロックが制動位置と制動解除位置に来たとき前記モータへの通電が断たれるように構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明による自動走行台車のブレーキ装置は、請求項１に記載の自動走行台車のブレーキ装置であって、操作力伝達機構がターンバックル付きの長さ調整ロッドを備えていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、摩擦ブロックが制動位置にあるとき、モータ出力軸、操作力伝達機構、摩擦ブロック、車軸が一直線上に位置して、制動状態を機械的にロックするので、摩擦ブロックが制動位置に来てブレーキ装置用モータへの通電が断たれた状態において、床面の傾斜やワークを受け渡すコンベヤの振動等によって、台車が停止位置から移動しようとしても、摩擦ブロックが容易に車輪の外周面から離れる方向に移動せず、制動状態が不測に解除されない。

しかも、摩擦ブロックが制動位置と制動解除位置に来たときモータへの電源が断たれるようにしたので、制動解除位置にある摩擦ブロックを制動位置に移動させる時と制動位置にある摩擦ブロックを制動解除位置に移動させる時（ブレーキを掛けるときとブレーキを開放するとき）だけ、ブレーキ装置用のモータに通電することになり、車輪を駆動する走行用モータとして、電磁ブレーキ付きモータを用いる必要がないばかりでなく、台車走行中にブレーキ開放状態（制動解除状態）を維持するための電力消費や台車停止中に制動状態を維持するための電力消費も無くなり、バッテリの消耗を大幅に軽減できるのである。

請求項２に記載の発明によれば、操作力伝達機構がターンバックル付きの長さ調整ロッドを備えているので、台車各部位に多少の製作誤差や組立誤差があっても、ターンバックルの回転による操作力伝達機構の実質的な長さ調整によって、これらの誤差を吸収し、モータ出力軸、操作力伝達機構、摩擦ブロック、車軸を一直線上に位置させて、制動状態を機械的にロックすることが可能であり、たとえ摩擦ブロックが磨耗しても、上記の通り、操作力伝達機構の実質的な長さを調整することにより、制動状態の機械的ロック状態を再現することができ、長期間安定したブレーキ性能を発揮させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明に係る自動走行台車のブレーキ装置を例示する。図示の自動走行台車は、前後一対の車輪１，２と、それらの中間部で且つ横方向に離れた位置に配置された１個の車輪３と、前後一対の車輪１，２の少なくとも一方を駆動する走行用モータＭ１と、走行経路に沿わせて床面に設けた誘導マーク（図示せず）を検出する前後一対の検出手段４ａ，４ｂと、この検出手段４ａ，４ｂによる誘導マークの検出結果に基づいて前後一対の車輪１，２を縦（鉛直）軸芯Ｐまわりに互いに逆方向へ回動させて台車移動方向の制御をする所謂２ＷＳ構造の操舵制御機構Ａと、横方向に離れた位置に配置された車輪３を制動するブレーキ装置Ｂを備えている。

また、自動走行台車の中央近傍下部には、減速・停止用近接スイッチ５が設けられており、床面の所定位置に前後に位置をずらして設けられた複数のマークプレート（図示せず）の上を前記近接スイッチ５が通過することによって、減速及び停止の制御信号を発するように構成されている。６ａ，６ｂはステーションでの台車の位置決めに使用されるカムフォロワである。７は平面視略矩形状のシャーシで、その前後両端にはバンパー８ａ，８ｂが固定されており、シャーシ７の上部には、ワーク搬送コンベヤ、制御盤、電源用のバッテリ等（何れも図示しない）が装備されている。

前記誘導マークは、高い光反射特性を備えた光反射式帯状体によって構成され、前記検出手段４ａ，４ｂは、各々、進行方向に対して横方向に３個並べて配置した３個の光照射部及び反射式光電管によって構成されている。

９ａ，９ｂは、前後一対の車輪１，２を支持する筒軸状の支持フレームであり、シャーシ７に対して縦軸芯Ｐまわりで回転自在に構成されている。１０ａ，１０ｂは支持フレーム９ａ，９ｂに固着された平板状のリンクベースであり、支持フレーム９ａ，９ｂと一体に回転するように構成されている。操舵用のモータＭ２の出力軸に固着したクランク状回転部１１と一方のリンクベース１０ａとは第一リンクロッド１２ａで枢支連結され、前後のリンクベース１０ａ，１０ｂ同士は、一方のリンクベース１０ａにおける縦軸芯Ｐよりも内側の位置と、他方のリンクベース１０ｂにおける縦軸芯Ｐよりも外側の位置とを第二リンクロッド１２ｂで枢支連結することにより、縦軸芯Ｐまわりで互いに逆方向に連動して回転するように構成されている。尚、前記検出手段４ａ，４ｂはリンクベース１０ａ，１０ｂに取り付けられており、操舵制御機構Ａによって制御される台車の移動方向に合わせて左右に移動するように構成されている。

前記ブレーキ装置Ｂは、横方向に離れた位置に配置された車輪３の外周面を押圧するための摩擦ブロック１３と、出力軸１４を１８０度正逆転可能に構成したモータＭ３と、モータ出力軸１４と摩擦ブロック１３を枢支連結し、モータ出力軸１４の正転により摩擦ブロック１３を車輪３の外周面に押圧した制動位置（図３のＢに示す位置）に移動させ、モータ出力軸１４の逆転により摩擦ブロック１３を車輪３の外周面から離れた制動解除位置（図３のＡに示す位置）に移動させる操作力伝達機構１５とを備え、摩擦ブロック１３が制動位置にあるとき、図３の（Ｂ）及び図４に示すように、モータ出力軸１４、操作力伝達機構１５、摩擦ブロック１３、車軸３ａが一直線Ｑ上に位置して、制動状態を機械的にロックするように構成され、且つ、摩擦ブロック１３が制動位置と制動解除位置に来たとき前記モータＭ３への通電が断たれるように構成されている。

摩擦ブロック１３はゴムなどの高摩擦材で形成されており、シャーシ７に車軸３ａと平行な枢支軸１６を介して支持された揺動アーム１７の下端側背部に取り付けられている。操作力伝達機構１５は、モータ出力軸１４に設けたクランクピン１８と前記揺動アーム１７の下端側前部に横架した枢支ピン１９とをターンバックル付きの長さ調整ロッド２０で連結することによって構成されている。

上記の構成によれば、図４に実線で示すように、摩擦ブロック１３が制動位置にあるとき、モータ出力軸１４、操作力伝達機構（クランクピン１８、ターンバックル付きの長さ調整ロッド２０、枢支ピン１９）１５、摩擦ブロック１３、車軸３ａが一直線Ｑ上に位置して、制動状態を機械的にロックするので、摩擦ブロック１３が制動位置に来てブレーキ装置用モータＭ３への通電が断たれた状態において、床面の傾斜やワークを受け渡すコンベヤの振動等によって、台車が停止位置から移動しようとしても、摩擦ブロック１３が容易に車輪３の外周面から離れる方向に移動せず、制動状態が不測に解除されない。

しかも、摩擦ブロック１３が制動位置と制動解除位置に来たときモータＭ３への通電が断たれるようにしたので、制動解除位置にある摩擦ブロック１３を制動位置に移動させる時と制動位置にある摩擦ブロック１３を制動解除位置に移動させる時（ブレーキを掛けるときとブレーキを開放するとき）だけ、ブレーキ装置用のモータＭ３に通電することになり、車輪１，２を駆動する走行用モータＭ１として、電磁ブレーキ付きモータを用いる必要がないばかりでなく、台車走行中にブレーキ開放状態（制動解除状態）を維持するための電力消費や台車停止中に制動状態を維持するための電力消費も無くなり、バッテリの消耗を大幅に軽減できるのである。

また、操作力伝達機構１５がターンバックル付きの長さ調整ロッド２０を備えているので、台車各部位に多少の製作誤差や組立誤差があっても、ターンバックルの回転による操作力伝達機構１５の実質的な長さ調整によって、これらの誤差を吸収し、モータ出力軸１４、操作力伝達機構１５、摩擦ブロック１３、車軸３ａを一直線Ｑ上に位置させて、制動状態を機械的にロックすることが可能であり、たとえ摩擦ブロック１３が磨耗しても、上記の通り、操作力伝達機構１５の実質的な長さを調整することにより、制動状態の機械的ロック状態を再現することができ、長期間安定したブレーキ性能を確保できる。

殊に、図示の例では、自動走行台車を、前後一対の車輪１，２とそれらの中間部で且つ横方向に離れた位置に配置された１個の車輪３とを備えた三輪タイプとし、前後一対の前後一対の車輪１，２で操舵と前後進を行い、横方向に離れた位置に配置された１個の車輪（縦軸芯まわりに回動しない遊転車輪）３にブレーキ装置Ｂを設けて制動と制動解除を行うようにしたので、ブレーキ装置Ｂの構成を簡略化でき、ブレーキ装置Ｂの周囲に走行用モータや操舵用のリンク類が存在しないため、ブレーキ装置Ｂの組付け、保守点検等も容易である。

本発明の実施形態を示す自動走行台車の一部切欠き平面図である。 上記自動走行台車の一部切欠き正面図である。 ブレーキ装置の制動状態と制動解除状態を示す自動走行台車の側面図である。 ブレーキ装置の説明図である。

符号の説明

３ 車輪
３ａ 車軸
１３ 摩擦ブロック
１４ 出力軸
１５ 操作力伝達機構
２０ ターンバックル付きの長さ調整ロッド
Ｍ３ モータ

Claims (2)

1. 車輪の外周面を押圧するための摩擦ブロックと、出力軸を１８０度正逆転可能に構成したモータと、モータ出力軸と摩擦ブロックを枢支連結し、モータ出力軸の正転により摩擦ブロックを車輪の外周面に押圧した制動位置に移動させ、モータ出力軸の逆転により摩擦ブロックを車輪の外周面から離れた制動解除位置に移動させる操作力伝達機構とを備え、摩擦ブロックが制動位置にあるとき、モータ出力軸、操作力伝達機構、摩擦ブロック、車軸が一直線上に位置して、制動状態を機械的にロックするように構成され、摩擦ブロックが制動位置と制動解除位置に来たとき前記モータへの通電が断たれるように構成されていることを特徴とする自動走行台車のブレーキ装置。
2. 操作力伝達機構がターンバックル付きの長さ調整ロッドを備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動走行台車のブレーキ装置。
   

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