JP2008074547A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降駆動ユニットのコンパクト化、走行駆動ユニットとの干渉回避が図れる昇降装置を提供する。
【解決手段】モータ１１と、このモータ１１の出力軸１１ａに同軸直結される減速機１２と、この減速機１２の出力軸１２ａに同軸直結される昇降駆動輪１３とからなる昇降駆動ユニット１５を備えた昇降装置２０。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク（「搬送対象物」をいう。）を搬送する搬送システムなどに用いられ、直線移動のための走行台車に設置され、ワークを昇降させるための昇降装置に関する。

半導体基板や液晶表示板などを製造する工場においては、その素材となる平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）や、その平板状素材を収容したトレイなどの搬送対象物であるワークをクリーンルーム内で搬送する搬送システムが必須のものであり、その搬送システムにおいて、ワークを直線移動させるための走行台車には、ワークを昇降させるために昇降装置が設置されている。

この走行台車に設置された昇降装置の一例における昇降駆動ユニット、つまり、昇降駆動輪とこれを駆動する部分を図４に示すが、図４（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部破断の側面図である。

走行台車７０は、走行モータ６１と、この走行モータ６１の回転駆動力を受ける走行減速機６２と、走行減速機６２の出力側から回転駆動力を受ける車輪６３と、車輪６３の車軸６３ａを支える軸受６３ｂと、軸受６３ｂを内部に設置した走行台車フレーム６７とを備えている。

走行減速機６２は、走行台車フレーム６７に設置された取付板６４により、車輪６３の車軸６３ａに、走行減速機６２の出力が同軸上で与えられるように支えられている。この取付板６４は、走行減速機６２だけでなく走行モータ６１の重量をも支えるもので、頑丈なものとなっている。

走行駆動ユニット６５は、上記走行モータ６１と、走行減速機６２と、車輪６３と、取付板６４となどで構成されている。車輪６３は、フロア上に敷設された走行路６８上を走行する。
このような構成により、走行台車７０は、走行台車フレーム６７上にワークを移載する移載装置（不図示）を昇降させる昇降装置８０を載置して、走行路６８上を直線移動する。

昇降装置８０は、走行台車７０の上に設置され、昇降モータ７１と、この昇降モータ７１の回転駆動力を受ける昇降減速機７２と、昇降減速機７２の出力側から回転駆動力を受ける昇降駆動輪７３と、昇降駆動輪７３の駆動軸７３ａを支える昇降軸受７４と、昇降軸受７４を設置した昇降フレーム７７とを備えている。

昇降駆動ユニット７５は、上記昇降モータ７１と、昇降減速機７２と、昇降駆動輪７３と、昇降軸受７４となどで構成されている。昇降駆動輪７３は、この例では、スプロケットであり、昇降フレーム７７の上部に設けられたもう一つの昇降駆動輪（スプロケット。不図示）と相俟って、相互間に巻き掛けられた昇降チェーン７８を昇降駆動する。

しかしながら、この昇降駆動ユニット７５は、昇降減速機７２が入出力軸直交タイプであるため、昇降モータ７１が走行台車フレーム６７から上方に大きく突き出る状態となっており、走行台車フレーム６７のスペースを占有し、他のものを設置するスペースを制限するものとなっていた。

同様の問題は、走行駆動ユニット６５についても発生しており、この走行駆動ユニット６５と走行台車フレーム６７上で近接した状態で設置される昇降駆動ユニット７５としては、この走行駆動ユニット６５との干渉の問題も解決すべきものであった。

本願発明は、上記問題を解決しようとするものであり、昇降駆動ユニットのコンパクト化、走行駆動ユニットとの干渉回避が図れる昇降装置を提供することを課題としている。

請求項１記載の昇降装置は、モータと、このモータの出力軸に同軸直結される減速機と、この減速機の出力軸に同軸直結される昇降駆動輪とからなる昇降駆動ユニットを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の昇降装置は、請求項１に従属し、昇降装置は走行台車に設置され、この昇降装置のための昇降駆動ユニットが該昇降装置を設置した部分の走行台車のフレーム内側に収容されるように設けられたことを特徴とする。

請求項３記載の昇降装置は、請求項２に従属し、走行台車は、モータと、このモータの出力軸に同軸直結される減速機と、この減速機の出力軸に同軸直結される車輪とからなり、該走行台車を駆動する走行駆動ユニットを備え、この走行駆動ユニットのモータを、走行駆動ユニットを装着する走行台車のフレーム内側に設置したことを特徴とする。

請求項１記載の昇降装置によれば、モータと、このモータの出力軸に同軸直結される減速機と、この減速機の出力軸に同軸直結される昇降駆動輪とからなる昇降駆動ユニットを備えたので、昇降駆動ユニットの昇降フレーム側への突き出しがなくなり、ユニットのコンパクト化を図ることができる。

請求項２記載の昇降装置によれば、請求項１の効果に加え、昇降装置は走行台車に設置され、この昇降装置のための昇降駆動ユニットが該昇降装置を設置した部分の走行台車のフレーム内側に収容されるように設けられたので、昇降駆動ユニットが、走行台車フレームから突き出るようなことがない。

請求項３記載の昇降装置によれば、請求項２の効果に加え、同様の同軸直結構成の走行駆動ユニットを備えた走行台車と組み合わせたので、ユニット同士が相互に干渉することを回避することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の昇降装置の一例における昇降駆動ユニットの部分を示す部分断面図である。

この昇降装置２０は、例えば、半導体基板や液晶表示板などを製造する工場において、その平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）にクリーンルーム内で種々の加工処理を施すために、その平板状素材を一枚ずつ収容したトレイを搬送対象物であるワークとして、一個あるいは複数段積みした状態で搬送する際の昇降用に用いられるものである。

なお、ここでは、昇降装置が用いられる例として、クリーンルーム内で平板状素材を収容したトレイを搬送する場合の昇降用の例を示すが、本発明の昇降装置は、これに限定されるものではなく、一般に、搬送対象物を上下に昇降させる場合に広く用いることができるものである。

昇降装置２０は、走行台車フレーム７の上に載置され、その構造的な本体部分となる昇降フレーム１７に、昇降モータ１１と、この昇降モータ１１の出力軸１１ａに同軸直結される昇降減速機１２と、この昇降減速機１２の出力軸１２ａに同軸直結される昇降駆動輪１３とからなる走行駆動ユニット１５を備えている。

昇降減速機１２は、全体形状としては円盤状であり、その円盤状の一方側（昇降モータ１１の出力軸１１ａ側）が入力側であり、他方側が出力側であって、この出力側としての出力軸１２ａと、この入力側の円筒状の入力側外殻１２ｂと、この入力側外殻１２ｂに固定されたフタ１２ｃと、このフタ１２ｃに固定され、昇降モータ１１の出力軸１１ａから回転駆動力を受け、それを所定比で減速して出力軸１２ａに伝達する減速機構１２ｄとを備えている。

フタ１２ｂが軸受板１４を介して昇降フレーム１７に固定され、フタ１２ｃに固定された減速機構１２ｄで、昇降モータ１１の固定側が固定されるとともに、出力軸１１ａからの回転駆動力が受けられ、その回転駆動力は、所定比で減速されて出力軸１２ａに出力されている。この減速機構１２ｄは公知、公用のものであり、その具体的な構成の詳細は省略する。

入力側外殻１２ｂは、フタ１２ｃに固定され、その円筒状内部に減速機構１２ｄを収容する形状となっており、この減速機構１２ｄで昇降モータ１１を支持すると共に、この昇降モータ１１の出力軸１１ａを減速機構１２ｄに同軸直結させている。

昇降減速機１２の出力軸１２ａと昇降駆動輪１３とは、スペーサ１３ａを介して、同軸直結されている。昇降駆動ユニット１５は、図２（ｂ）でも示すように、左右一対となるように、もう一組用いられており、この左右一対の昇降駆動輪１３は、連結軸１３ｂで同期回転するように連結されている。

昇降駆動輪１３は、図４の背景技術の昇降駆動輪７３と同様、スプロケットであって、
昇降フレーム１７の上方には、図示しない、この下方の昇降駆動輪１３と対をなす昇降駆動輪が設けられ、これら相互の昇降駆動輪の間には、昇降チェーン１８が巻き掛けられている。

回転駆動力は、昇降減速機１２の減速機構１２ｄの固定側に固定された昇降モータ１１から、このモータ１１の出力軸１１ａ、減速機構１２ｄ、昇降減速機１２の出力軸１２ａ、スペーサ１３ａ、昇降駆動輪１３と伝達され、昇降チェーン１８が昇降する。

こうして、この昇降装置２０は、昇降チェーン１８の適所に、ワークを載置する手段を設けて、ワークを好適に昇降させることができる。

本発明の昇降装置２０は、このように、その基本機能を発揮しつつ、昇降モータ１１、昇降減速機１２、昇降駆動輪１３が同軸直結されているので、昇降モータ１１が昇降フレーム１７側に突出することなく、走行台車フレーム７の内側に収容された形となり、昇降駆動ユニットのコンパクト化が図られている。

また、ここで同軸直結のために用いられた昇降減速機１２は、昇降モータ１１の出力軸１１ａを、減速機１２の入力側に収容しながら、その減速機１２の出力側である出力軸１２ａは、減速機１２からの軸方向の出っ張りの少ないフランジ型となっており、この点でも、昇降駆動ユニット１５の同軸直結の軸方向長さを極力小さくすることができている。

また、昇降装置２０は走行台車７に設置され、この昇降装置２０のための昇降駆動ユニット１５がこの昇降装置２０を設置した部分の走行台車１０のフレーム７内側に収容されるように設けられているので、昇降駆動ユニット１５が、フレーム７から突き出るようなことがない。

なお、本発明は、昇降装置２０の昇降駆動ユニット１５部分に特徴があり、後述する昇降台３２（図３参照）を上下させるための駆動力伝達手段には依存しないものである。

よって、ここでは、その駆動力伝達手段として、チェーンとスプロケットの場合を例示したが、これに限定されず、本発明の走行駆動ユニットは、タイミングベルトとタイミングプーリとの組み合わせ、ワイヤとワイヤドラムとの組み合わせ、ベルトとベルトドラムとの組み合わせなど、通常、遠隔場所間の駆動力伝達手段として用いられているものであれば、どのようなものにでも適用可能である。

図２（ａ）は、本発明の走行台車の一例における走行駆動ユニットの部分を示す部分断面図、（ｂ）は、（ａ）の走行台車に、図１の昇降装置が設置された状態を示す要部図である。これより、すでに説明した部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。

まず、図２（ａ）を用いて、上述した昇降装置２０の昇降駆動ユニット１５と同様の同軸直結構造を採用した走行駆動ユニット５を備えた走行台車１０について説明する。

走行台車１０は、その構造的な本体部分となる走行台車フレーム７に、走行モータ１と、このモータ１の出力軸１ａに同軸直結される走行減速機２と、この走行減速機２の出力軸２ａに同軸直結される車輪３とからなる走行駆動ユニット５を備えている。

走行減速機２は、全体形状としては円盤状であり、その円盤状の一方側（モータ１の出力軸１ａ側）が入力側であり、他方側が出力側であって、この出力側としての出力軸２ａと、この入力側の円筒状の入力側外殻２ｂと、この入力側外殻２ｂに固定されたフタ２ｃと、このフタ２ｃに固定され、走行モータ１の出力軸１ａから回転駆動力を受け、それを所定比で減速して出力軸２ａに伝達する減速機構２ｄとを備えている。

入力側外殻２ｂが走行台車フレーム７に固定され、フタ２ｃに固定された減速機構２ｄで、走行モータ１の固定側が固定されるとともに、出力軸１ａからの回転駆動力が受けられ、その回転駆動力は、所定比で減速されて出力軸２ａに出力されている。この減速機構２ｄは公知、公用のものであり、その具体的な構成の詳細は省略する。

入力側外殻２ｂは、その外側一方部分が走行台車フレーム７に固定され、その円筒状内部に減速機構２ｄを収容する形状となっており、この減速機構２ｄで走行モータ１を支持すると共に、この走行モータ１の出力軸１ａを減速機構２ｄに同軸直結させている。

したがって、図４に示す背景技術の走行駆動ユニット６５では必要であった、頑丈で重量、コストの掛かる取付板６４が不要になると共に、この取付板６４の際には必要であったモータの出力軸と減速機の入力軸との芯合わせが不要になっており、組立工数も減少して、コストダウンとなっている。

車輪３は、走行路に接する部分である外輪部３ａと、この外輪部３ａをその外周部分に設けた片方開口の円筒状の車輪本体部３ｂとを備えている。車輪本体部３ｂの閉止円盤部分の内側が、走行減速機２の出力軸２ａに嵌め込まれ、同軸直結された状態で、車輪３がこの出力軸２ａに固定されている。

車輪３の内周部分と、走行減速機２の入力側外殻２ｂ及びフタ２ｃの外周部分との間には、相互の同心を維持しながら、車輪３を減速機２に対して回転させる軸受４が嵌め込まれている。
この構造により、車輪３は、走行台車フレーム７に固定された走行減速機２の入力側外殻２ｂに回転支持されて、円滑に回転する。

回転駆動力は、走行減速機２の減速機構２ｄの固定側に固定された走行モータ１から、この走行モータ１の出力軸１ａ、減速機構２ｄ、走行減速機２の出力軸２ａ、車輪３の車輪本体部３ｂ、外輪部３ａと伝達され、車輪３が回転する。

この車輪３は、上記の構成に加え、車輪本体部３ｂが、すっぽり走行モータ１の出力軸１ａ及び走行減速機２を収納することとなっており、結果、この車輪本体部３ｂは、外輪部３ａの車輪幅より余り飛び出していない（具体的には、外輪部３ａの車輪幅の１割強程度しか出っ張っていない。）ので、背景技術に比べて、非常に省スペース、コンパクトになっている。

また、この図２（ａ）から解るように、走行駆動ユニット５の走行モータ１は、走行台車フレーム７の内側に設置されており、フレーム７の外側（この部分に、通常、走行上の障害物などが存在し得る。）には出っ張っていないので、この点でもコンパクトであり、安全性が向上している。

さて、図２（ｂ）に示すように、昇降装置２０は、走行台車１０に上に設けられ、それぞれの昇降駆動ユニット１５と走行駆動ユニット５とは近接状態で設置されるが、それぞれに同軸直結方式を採用しているので、コンパクトで省スペースとなっており、走行台車フレーム７の内側に、昇降駆動ユニット１５の走行モータ１１、走行駆動ユニット５の走行モータ１が収容されているにも関わらす、相互のユニット１５、５が干渉していない。

また、走行台車フレーム７上には、これらユニット１５、５を構成する部分による出っ張りがなく、他の必要な部品を、走行台車フレーム７上に設置することが可能となっている。

図３は、図１の昇降装置を備えた搬送システムを示す外観斜視図である。
この図３に示す昇降装置２０は、は、走行路８上を走行する走行台車１０上に設置され、更に、上部フレーム３１、昇降台３２及び移載装置３３を設置して、この移載装置３３の上に、ワークを載置して、ワークを搬送する搬送システム５０の一部を成すものである。

昇降装置２０は、走行台車１０の上に、走行方向の前後端に一対立設され、その内部に上述の昇降駆動ユニット１５が収容されて、これにより一対の昇降装置２０間に架け渡されるように設置された昇降台３２を昇降させるものである。
上部フレーム３１は、一対の昇降装置２０の天頂部分を連結して、走行台車１０、一対の昇降装置２０、上部フレーム３１で構成される強固な構造体を構成している。

移載装置３３は、いわゆるスカラーアームと称されるアーム部分と、このアーム部分を直線状にスライドさせるスライド部分と、このスライド部分を回転させる回転部分とを備え、この回転部分が、昇降台３２に載置されている。

ワークは、移載装置３３の最上段のアームの上に載置されて、移載装置３３のアーム部分により前進後退（矢印Ｐ１）され、スライド部分により前進後退（矢印Ｐ２）され、回転部分により回転（矢印Ｐ３）される。

また、ワークは、移載装置３３に載置された状態で、この移載装置３３を載せた昇降台３２により上下昇降（矢印Ｐ４）され、また、昇降台３２を昇降させる昇降装置２０を載せた走行台車１０の走行により直線状に移動（矢印Ｐ５）される。

移載装置３３は、その待機位置では、ワーク載せたままで、昇降台３２上で、図のアーム先端の向きから、１８０度反対向きまで回転することができる。

したがって、この搬送システム５０によれば、この走行路８の両側の異なる位置の異なる高さのＡ地点からＢ地点まで、ワークを搬送することができ、その場合に、本発明の昇降装置２０は、走行路８に沿って直線移動する走行台車１０に載置されて、ワークの昇降を受け持ちながら、軽量化、コンパクト化を達成するもので、その効果は、搬送システム５０全体にも及ぶものである。

これまでの説明から解るように、本発明の昇降装置は、一般にワークを昇降に用いられるものであって、モータ、減速機、昇降駆動輪を同軸直結するようにして、その昇降駆動ユニットの出っ張りや、空間占有の問題を解決するものである。
この際、特に、減速機の構造が、減速機の入力側でモータの出力軸を収容しながら、減速機の出力側をフランジ型として、同軸直結の軸方向長さを極力短くしている点も省スペースに大きく寄与している。

以上、実施態様において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術、つまり、本願特許発明の技術的範囲には、各所に適宜記載しているように、以上に例示した実施態様を様々に変形、変更したもの、または、それらの組み合わせが含まれる。

本発明の昇降装置は、ワークを載置して昇降させ、その際、昇降駆動ユニットのコンパクト化、走行駆動ユニットとの干渉回避が図れることが要請される産業分野に用いることができる。

本発明の昇降装置の一例における昇降駆動ユニットの部分を示す部分断面図 （ａ）は、本発明の走行台車の一例における走行駆動ユニットの部分を示す部分断面図、（ｂ）は、（ａ）の走行台車に、図１の昇降装置が設置された状態を示す要部図 図１の昇降装置を備えた搬送システムを示す外観斜視図 背景技術である昇降装置を設置した走行台車の昇降駆動ユニット、走行駆動ユニットの部分を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部破断の側面図

符号の説明

１ 走行モータ
１ａ 出力軸
２ 走行減速機
２ａ 出力軸
２ｂ 入力側外殻
２ｃ フタ
３ 車輪
４ 軸受
５ 走行駆動ユニット
７ 走行台車フレーム
８ 走行路
１０ 走行台車
１１ 昇降モータ
１１ａ 出力軸
１２ 昇降減速機
１２ａ 出力軸
１２ｂ 入力側外殻
１２ｃ フタ
１３ 昇降駆動輪
１４ 昇降軸受
１５ 昇降駆動ユニット
１７ 昇降フレーム
２０ 昇降装置
５０ 搬送システム

Claims (3)

1. モータと、このモータの出力軸に同軸直結される減速機と、この減速機の出力軸に同軸直結される昇降駆動輪とからなる昇降駆動ユニットを備えた昇降装置。
2. 昇降装置は走行台車に設置され、この昇降装置のための昇降駆動ユニットが該昇降装置を設置した部分の走行台車のフレーム内側に収容されるように設けられた請求項１記載の昇降装置。
3. 走行台車は、モータと、このモータの出力軸に同軸直結される減速機と、この減速機の出力軸に同軸直結される車輪とからなり、該走行台車を駆動する走行駆動ユニットを備え、この走行駆動ユニットのモータを、走行駆動ユニットを装着する走行台車のフレーム内側に配置した請求項２記載の昇降装置。

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