JP2008044400A - 搬送台車システム - Google Patents

Abstract

【構成】 走行モータ１２の左右各々に、大径駆動輪１６と小径駆動輪１８とを接続し、直進区間では大径駆動輪１６，１６を踏面３６，３６に接触させて走行する。カーブ区間では、内輪側で小径駆動輪１８を踏面３８に接触させ、外輪側で大径駆動輪１６を踏面３６に接触させ、内外輪差を解消する。
【効果】 コンパクトな台車でカーブを滑らかに走行できる。
【選択図】 図４

Description

この発明は搬送台車システムに関し、特に搬送台車がカーブを滑らかに走行できるようにすることに関する。

天井走行車や地上走行の有軌道台車などの搬送台車では、駆動輪の内外輪差という問題がある。これに対して左右の駆動輪をディファレンシャルギアなどを介して接続することが考えられるが、ディファレンシャルギアは複雑な機構で、またギアの分だけ車体幅が増加する。さらに左右一方の駆動車輪が浮くと、浮いた駆動車輪に駆動力が集中するため、再び発進しないなどの問題がある。

これに対して特許文献１は、台車の幅方向の中央に、１輪の駆動輪を設けることを開示している。１輪の駆動輪では内外輪差は生じないが、カーブ走行しにくい構造のため、カーブで異音が生じ、またカーブを滑らかに走行しにくい。
特開２００５−２９７６８３号公報

この発明の基本的課題は、滑らかにカーブ走行ができ、かつディファレンシャルギアのような複雑な駆動機構を不要にして、レールの形状に依存して、駆動輪が設置する部分の径を変更できるようにすることにある。
この発明の副次的課題は、駆動輪の径を変更するためのレール形状を簡単にすることにある。
この発明の副次的課題は、大きな走行トルクを取り出せることを利用して、台車を登坂走行させることにある。

この発明は、走行レールに沿って搬送台車を走行させる搬送台車システムにおいて、前記台車の左右に、大径部分と小径部分とを備えた駆動輪を設けて、左右の駆動輪を共通の駆動軸で駆動し、かつ前記走行レールを、カーブ区間では、内輪側で駆動輪の小径部分が接し、外輪側で大径部分が接し、直進区間では、台車の左右共に駆動輪の大径部分が接し、もしくは左右共に小径部分が接する、形状にしたことを特徴とする。なお共通の駆動軸は文字通りに１本の駆動軸でも、左右の駆動軸を継ぎ手で連結したものでも良い。
搬送台車の種類は天井走行車や地上走行の有軌道台車などとする。駆動輪は大径部分と小径部分が軸方向に連続したものでも、その間にスペースが有るものでも良い。また大径部分や小径部分の接地面は平坦でもテーパーの有るものでも良い。

好ましくは、左右の駆動輪の、台車の幅方向での内側に前記大径部分を、外側に前記小径部分を設け、走行レールの直進区間では、前記大径部分が走行レールに接して前記小径部分が走行レールから離れるようにすると共に、カーブ区間では、内輪側の駆動輪で、小径部分が走行レールに接して、大径部分が走行レールから離れるように、走行レールの表面に高低差を設ける。なお走行レールの直進区間では、実施例では、走行レールの高さを大径部分に接する位置を小径部分に向き合う位置よりも低くする。しかしこれらの高さを共通にし、あるいは小径部分に向き合う位置で大径部分に接する位置よりも低くして、駆動輪の大径部分と小径部分の直径差により、大径部分が走行レールに接して、小径部分が走行レールから浮くようにしても良い。

また好ましくは、走行レールに、水平面から傾斜した登坂区間を設けて、搬送台車を登坂走行させる。なお登坂走行が自在な搬送台車は下降もでき、全体として搬送台車は昇降自在である。

この発明では、カーブ区間の内輪側では、駆動輪の小径部分が走行レールに接し、外輪側では大径部分が走行レールに接する。このようにして、カーブ走行での内外輪差を解消し、搬送台車がカーブを滑らかにかつ静かに走行できるようにする。大径部分と小径部分の切替は走行レール側の形状で行われるので、ディファレンシャルギアなどの機構は不要である。

ここで左右の駆動輪の、台車の幅方向（左右方向で走行レールに水平面内で直角な方向）での内側に大径部分を、外側に小径部分を設けると、大径部分に対向する部分と小径部分に対向する部分との間の、走行レール表面の相対的な高さを、直進区間とカーブ区間の内輪側とで異ならせることにより、大径部分と小径部分との切替ができる。このためカーブ区間の内輪側でのみ、駆動輪の径の切替に合わせて、レール形状を他と異ならせれば良い。

この発明では、左右方向の中央に１輪の駆動輪を設ける場合に比べ、大きな走行トルクを得ることができる。このため搬送台車の昇降が容易で、走行レールの高さを走行ルートの途中で変えることが容易になる。従って、搬送台車システムのレイアウトの自由度が増す。

図１〜図１０に、天井走行車システムを例に、本発明を実施するための最適実施例と、その変形とを示す。

図１〜図８に、実施例を示す。各図において２は天井走行車で、例えば前後一対のボギー台車４，５を備え、その下部に、図示しない非接触給電用の給電台車と、天井走行車本体６を軸８を介して設けてある。フレーム１０は前後のボギー台車４，５を接続し、特に設けなくてもよい。ボギー台車４，５にはそれぞれ走行モータ１２を設けて、左右の大径駆動輪１６，１６と小径駆動輪１８，１８を、走行モータ１２に接続した共通の駆動軸に取り付ける。なお走行モータ１２は、変速機やブレーキを含んでいるものとする。駆動軸にディファレンシャルギアなどは不要で、変速機側の出力軸に大径駆動輪１６，１６と小径駆動輪１８，１８を取り付ければ良い。天井走行車２の走行をガイドするため、ガイドローラ２０〜２３を設け、このうち外側のガイドローラ２２，２３は左右反対称に昇降するローラである。２４，２５は昇降制御用のカムプレートで、２６は昇降モータ、３０は揺動アームで、これらによりガイドローラ２２，２３を左右反対称に昇降させる。

図２、図３に示すように、走行レール３２には図１の軸８を通すためのギャップ３４を設け、その左右に大径駆動輪用踏面３６を設け、その外側に小径駆動輪用踏面３８を設ける。４０は補助面で、踏面３８以外の場所で、図１の小径駆動輪１８と対向する面で、小径駆動輪１８は補助面３８とは接触しない。そして小径駆動輪用踏面３８を設けた位置以外では、図１の大径駆動輪１６が踏面３６に接して走行し、図１の小径駆動輪１８と補助面４０との間には僅かな隙間がある。

図４に、図２の下から上向きに天井走行車が走行する際の、駆動輪１６，１８の切替を示す。直進区間では左右の駆動輪１６，１６が左右の踏面３６，３６に接し、左右の小径駆動輪１８，１８は補助面４０，４０から浮いている。そしてこのことは、分岐部や合流部を直進する際にも変わらない。天井走行車が、分岐部や合流部等で、カーブ走行する場合、内輪側では小径駆動輪１８が踏面３８に接し、大径駆動輪１６が踏面３６から浮いている。カーブ区間の外輪側では、大径駆動輪１６が踏面３６に接し、小径駆動輪１８は補助面４０から浮いている。そして小径駆動輪用踏面３８を補助面４０より高い位置に置くか、もしくはカーブ区間の内輪側で踏面３６を他の位置よりも低くすることにより、大径駆動輪１６と小径駆動輪１８の切替を行える。このためカーブ区間の内輪側で、踏面３６，３８間の高低差を、踏面３６，４０間の高低差と異ならせるだけで、駆動輪１６，１８の切替ができる。駆動輪１６，１８の車輪の直径の比は、カーブ区間での駆動輪１６と駆動輪１８の曲率半径の比に応じて定める。

図５〜図７に、ガイドローラ２０〜２３による直進と分岐との制御を示す。図５に示すように、直進区間では内側のガイドローラ２０，２１がガイドレール４２に接し、外側のガイドローラ２２，２３は、隙間ｇを空けて、ガイドレール４２には接触しない。

分岐部や合流部でのガイドレール４３，４４の幅を、直進区間のガイドレール４２の幅よりも大きくし、隙間ｇが生じないようにする。分岐部や合流部を直進する場合、図６のように直進側のガイドレール４３をガイドローラ２０，２３で挟み込み、このためガイドローラ２３を上昇させ、ガイドローラ２２を下降させる。分岐部や合流部をカーブ走行する場合、ガイドローラ２２を上昇させて、分岐や合流用のガイドレール４４をガイドローラ２１，２２で挟み込み、ガイドローラ２３は下降させる。なお分岐部や合流部以外のカーブ走行区間では、例えば図５と同様に、ガイドレール４２，４２の内側のガイドローラ２０，２１でガイドする。カーブ走行時の遠心力は、ガイドローラ２０，２１を介して、ガイドレール４２で支持する。

図８に実施例での天井走行車２の登坂走行を示す。実施例では前後合計４輪の駆動輪がそれぞれ踏面に接し、各駆動輪は天井走行車２の自重の約１／４の力で踏面と接触している。このため大きな走行トルクを駆動輪と踏面の間に加えることができ、登坂走行が容易である。５２は登坂レールで、その前後に分岐合流部５０，５０を設けて、登坂区間以外の走行レール３２，３２と接続する。実施例では、走行レールから分岐合流部５０を介して直ちに登坂レール５２に入り、再度分岐合流部５０を介して走行レール３２に合流する。この場合、走行レール３２からの分岐や走行レール３２への合流を滑らかに行え、かつ２０°程度の傾斜まで登坂できるので、走行レール３２を高さを変えて複数層に配置するのが容易である。

図８に天井走行車２の外形を示すと、５４はファンフィルタユニットで、５６は横送り部、５８はθドライブで、昇降駆動部６０を水平面内で旋回させ、６２は昇降台で、昇降駆動部６０により、物品６４をチャックして昇降する。６６，６６は前後一対の落下防止カバーである。ファンフィルタユニット５４は走行レール３２内の空気、あるいはこれ以外に横送り部５６等での空気を吸引して浄化し、落下防止カバー６６の下側などへ排気する。横送り部５６はθドライブ５８〜物品６４を横送りする。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) カーブ区間で内外輪差が生じない。このためカーブ区間を滑らかに走行でき、異音が生じず、またガイドローラ２０〜２３とガイドレール４２〜４４との間に働く力も小さくできる。
(2) 走行レール３２側の、踏面３６，３８，補助面４０の高低差に従って、大径駆動輪１６と小径駆動輪１８とを切り替えて、内外輪差を解消するので、天井走行車２側に大径側と小径側とを切り替える機構を設ける必要がない。
(3) 走行レール３２側では、カーブ区間の内輪側のみで、小径駆動輪１８用の踏面３８を設ければ良いので、走行レール３２の形状を比較的簡単にしながら、駆動輪１６，１８を切り替えることができる。
(4) 前後４輪の駆動輪に天井走行車の自重の１／４ずつを支持させるので、全体として大きな走行トルクを得ることができ、高速走行や高加減速走行、登坂走行が容易である。

図９に変形例の天井走行車６８を示す。図において、７０は走行レールで、その下方に給電レール７１を設けて、非接触給電用のリッツ線７２を配置し、受電用コイルを備えた受電部７３で受電する。走行レール７０の上部には大径駆動輪８０に対応して大径駆動輪用踏面７４を、小径駆動輪８２に対応して小径駆動輪用踏面７６を設ける。踏面７４，７６の高さをカーブ区間の内輪側で切り換えることにより、カーブ区間の内輪側で小径駆動輪８２を使用し、他の区間では大径駆動輪８０を使用する。８４は天井走行車６８の走行台車のフレームで、８６は従動輪、７８は従動輪用踏面で、軸８８は天井走行車６８のフレーム８４からファンフィルターユニット５４までを接続する。

図１０に駆動輪９０，９２の接地面にテーパーを設けた変形例を示す。９０は大径駆動輪、９２は小径駆動輪で、９４は大径駆動輪用踏面、９６は小径駆動輪用踏面である。図１１は、図２の下から上向きに走行する際の、駆動輪９０，９２の切替を示し、直進区間では大径駆動輪９０が踏面９４により支持され、駆動輪９２は踏面９６から浮いている。カーブ区間の内輪側で、駆動輪９２が踏面９６に接触し、外輪側では駆動輪９０が踏面９４に接触したままである。図１０では、駆動輪９０，９２が下向きに踏面９４，９６に接しているが、上向きに接してもよい。

図１１に、小径駆動輪１００で直進区間を走行し、大径駆動輪１０２でカーブ区間の外輪側を走行するようにした変形例を示す。１０４は小径駆動輪用踏面、１０６は大径駆動輪用踏面で、図２の下から上向きに走行する際の駆動輪１００，１０２の切替を示す。直進区間では小径の駆動輪１００，１００で走行し、カーブ区間では、外輪側で大径駆動輪１０２が踏面１０６に接し、内輪側で小径駆動輪１００が踏面１０４に接する。他の点では図１〜図８の実施例と同様である。また図１１の変形例でも、駆動輪１００，１０２は上側で踏面に接するようにしてもよい。

実施例の天井走行車での前後のボギー台車を示す平面図 実施例での、ギャップ付近の走行ルートと、小径駆動輪への切替とを示す平面図 実施例での左右の駆動輪を示す図 図２のカーブ走行での、大径駆動輪と小径駆動輪との切替を示す図 実施例での、天井走行車のガイドローラと走行レール側のガイドレールとを模式的に示す図 実施例で分岐部を直進する際の、ガイドローラの動作を示す図 実施例で分岐部を分岐する際の、ガイドローラの動作を示す図 実施例での天井走行車の登坂走行を模式的に示す図 変形例の天井走行車と走行レールの要部断面図 駆動輪の変形例を示す図 駆動輪の第２の変形例を示す図

符号の説明

２ 天井走行車
４，５ ボギー台車
６ 天井走行車本体
８ 軸
１０ フレーム
１２ 走行モータ
１６ 大径駆動輪
１８ 小径駆動輪
２０〜２３ ガイドローラ
２４，２５ カムプレート
２６ 昇降モータ
３０ 揺動アーム
３２ 走行レール
３４ ギャップ
３６ 大径駆動輪用踏面
３８ 小径駆動輪用踏面
４０ 補助面
４２〜４４ ガイドレール
５０ 分岐合流部
５２ 登坂レール
５４ ファンフィルタユニット
５６ 横送り部
５８ θドライブ
６０ 昇降駆動部
６２ 昇降台
６４ 物品
６６ 落下防止カバー
６８ 天井走行車
７０ 走行レール
７１ 給電レール
７２ リッツ線
７３ 受電部
７４ 大径駆動輪用踏面
７６ 小径駆動輪用踏面
７８ 従動輪用踏面
８０ 大径駆動輪
８２ 小径駆動輪
８４ フレーム
８６ 従動輪
８８ 軸
９０，１０２ 大径駆動輪
９２，１００ 小径駆動輪
９４，１０６ 大径駆動輪用踏面
９６，１０４ 小径駆動輪用踏面
ｇ 隙間

Claims (3)

1. 走行レールに沿って搬送台車を走行させるシステムにおいて、
   前記台車の左右に、大径部分と小径部分とを備えた駆動輪を設けて、左右の駆動輪を共通の駆動軸で駆動し、
   かつ前記走行レールを、カーブ区間では、内輪側で駆動輪の小径部分が接し、外輪側で大径部分が接し、直進区間では、台車の左右共に駆動輪の大径部分が接し、もしくは左右共に小径部分が接する、形状にしたことを特徴とする、搬送台車システム。
2. 左右の駆動輪の、台車の幅方向での内側に前記大径部分を、外側に前記小径部分を設け、
   走行レールの直進区間では、前記大径部分が走行レールに接して前記小径部分が走行レールから離れるようにすると共に、
   カーブ区間では、内輪側の駆動輪で、小径部分が走行レールに接して、大径部分が走行レールから離れるように、走行レールの表面に高低差を設けたことを特徴とする、請求項１の搬送台車システム。
3. 走行レールに、水平面から傾斜した登坂区間を設けて、搬送台車を登坂走行させるようにしたことを特徴とする、請求項１または２の搬送台車システム。
   

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