JP2009191540A - 駐車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増を招かずに動作時における異音の発生が抑えられるパレットの平行移動を行うための駆動機構を有した駐車装置を提供する。
【解決手段】パレット１０１は、４つの車輪１０２ａ〜１０２ｄによって、レール１０３および１０４の上で移動可能な状態で支えられている。車輌を載せるパレット１０１に固定されたモータ１０９に駆動されるプーリ１０５は、パレット１０１が横行する方向に張られた金属ワイヤ１０６の途中に巻き付けられている。モータ１０９を回転させると、プーリ１０５が回転し、金属ワイヤ１０６を伝わるようにプーリ１０５を移動させる力が発生し、それによりパレット１０１の駆動制御が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駐車装置に係り、特に車輌を載せるパレットを平行移動させるための駆動機構に関する。

車輌を載せたパレットが平行に移動する形式の駐車装置のパレットの駆動機構として、図６に示したような構成が知られている。図６（Ａ）は上面図であり、図６（Ｂ）は矢印６００の方向から見た拡大側面図である。図６には、車輌を載せるパレット６０１が示されている。パレット６０１には、回転可能な状態で車輪６０２ａ〜６０２ｃが固定されている。車輪６０２ａと６０２ｂは、レール６０３の上を転がることが可能な状態とされ、車輪６０２ｃと６０２ｄは、レール６０４の上を転がることが可能な状態とされている。

車輪６０２ａの軸には、ピニオンギアとして機能するスプロケット６０５が固定され、スプロケット６０５は、ラックとして機能する滑り止めチェーン６０６に噛み合っている。滑り止めチェーン６０６は、駐車装置の骨格構造（あるいは設置面）６０７上に置かれ、図示省略した両端が駐車装置の骨格構造６０７に固定されている。車輪６０２ａの軸は、軸受部６０８に回転可能な状態で軸受され、軸受部６０８は、パレット６０１の下面に固定されている。パレット６０１の上面には、ギア機構を内蔵したモータ６０９が固定され、モータ６０９の駆動力は、歯車６１０および駆動チェーン６１１を介して、車輪６０２ａの回転軸に固定された歯車６１２に伝えられる。

この仕組みによれば、モータ６０９を回転させると、駆動チェーン６１１を介して駆動力が伝わり、車輪６０２ａとスプロケット６０５が回転する。車輪６０２ａが回転することで、パレット６０１はレール６０３および６０４上で移動する。パレット６０１の移動開始時や終了時に車輪６０２ａからレール６０３への駆動力あるいは制動力の伝達が上手く行かず、車輪６０２ａがレール６０３に対して滑る場合がある。この際、スプロケット６０５から滑り止めチェーン６０６に駆動力あるいは制動力が働き、上記車輪６０２ａの滑りが防止される。この構造では、パレット６０１の重量は、車輪６０２ａ〜６０２ｄによって支えられ、スプロケット６０５は、荷重は負担せず、上記車輪６０２ａに滑りが生じた場合に補助的に駆動力あるいは制動力を発揮する。モータ６０９を停止させた状態では、スプロケット６０５が滑り止めチェーン６０６に噛み合うことで、パレット６０１のレール６０３上での移動が抑制されている。以上概説したような構成としては、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。

特開２００４−２１１２９４号

図６に示す構造は、簡単な構造で効果的にパレットを水平移動させるための駆動力を発生させることができるが、動作時にスプロケットと滑り止めチェーンとの噛み合いの関係や車輪の摩擦状態によって異音が発生するという問題がある。この異音を抑えるには、スプロケットと滑り止めチェーンとの掛かりを浅くし、つまりスプロケットの歯がチェーンに噛み合う深さを浅くすることが有効となる。しかしながら、スプロケットと滑り止めチェーンとの掛かりを浅くすると、滑り止めチェーンの延長方向に対する力が、パレットに加わった場合（このような事態は、パレットへの車輌の入庫時に、車輌がパレットサイドの縁に接触することで起こり得る）に、スプロケットがチェーンから外れ、パレットが動く場合がある。つまり、パレットの移動を抑制する規制力が弱くなる。

この問題を解決する方法としては、別途パレット移動防止機構を配置することが考えられるが、装置をまた別に用意する必要があるのでコスト増となる問題がある。そこで本発明は、コスト増を招かずに動作時における異音の発生が抑えられるパレットの平行移動を行うための駆動機構を有した駐車装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、骨格構造と、前記骨格構造に対して、水平移動が可能で、且つ、車輌を載せることが可能なパレットと、前記パレットに回転可能な状態で固定された車輪と、前記パレットに回転可能な状態で固定されたプーリと、前記水平移動の方向に張られ、その一部において前記プーリに巻き掛けされ、その両端が前記骨格構造に固定された線状の部材と、前記パレットに固定され、前記プーリを回転させることが可能なモータとを備えることを特徴とする駐車装置である。

請求項１に記載の発明において、骨格構造とは、駐車装置を構成する構造、あるいは駐車装置が設置される土台や構造体のこという。パレットとは、車輌を載せる面を有する部材のこという。巻き掛けとは、巻いて掛けることをいう。巻く回数は、１回に限定されず複数回であってもよい。線状の部材とは、プーリに巻くことが可能な柔軟性のあるワイヤ状の部材のこという。この部材としては、金属ワイヤやカーボン繊維を利用したワイヤを利用することができる。線状の部材の骨格構造への固定は、直接であってもよいし、間接であってもよい。

請求項１に記載の発明によれば、パレットの重量あるいは車輌が乗ったパレットの重量は、車輪で支えられる。柔軟性のある線状の部材は、プーリに巻き付けられているので、両者の間に大きな摩擦力が発生する。この摩擦力に起因して、プーリが回転した際に、プーリが線状の部材を巻き込みつつ、線状の部材を伝わるようにして線状の部材に対してその張られた方向に移動する。プーリは、パレットに回転可能な状態で固定されているので、このプーリの移動力により、パレットが、線状の部材が張られた方向に沿って移動しようとする駆動力が発生する。

この原理によれば、駆動力の伝達が、スプロケットとチェーンとの噛み合いによるものではなく、プーリとそこに巻き付けられた線状の部材との間に働く摩擦力により行われる。このため、スプロケットとチェーンとの噛み合いを利用した力の伝達では避けがたい軋み音等の異音の発生が抑えられる。また、請求項１に記載の発明は、部品構成がシンプルであり、低コスト化を計ることができる。

さらに請求項１に記載の発明によれば、プーリとそこに巻き付けられた線状の部材との間に働く摩擦力によって、パレットが線状の部材の張られた方向に移動しようとする力に対する抗力が発生するので、外力によってパレットが線状の部材が張られた方向に動こうとすることを防止する効果が高い。またこの効果は、パレットに車輌が乗っていてもいなくても同様に得ることができる。

線状の部材は、パレット上面または下面の方向から見て、その張られた方向が、パレットの移動する方向に略一致していればよい。ここで、略一致というのは、互いの方向のなす角度が５度以内、好ましくは３度以内、より好ましくは１度以内であることをいう。パレットの移動方向は、水平方向であれば良く、その方向には、車輌の入庫方向から見て、左右の方法、前後の方向、斜めの方向が含まれる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、線状の部材には、張力が与えられていることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、線状の部材に張力が与えられ、それにより線状の部材とプーリとの間に効果的に摩擦力を働かせることができる。本発明では、線状の部材がプーリに巻き付けられているので、線状の部材に作用する張力が大きい程、上記摩擦力は大きくなり、プーリによるパレットを水平移動させる駆動力およびパレットが水平移動しないようにする静止力は強くなる。したがって、線状の部材に張力を与えることで、請求項１に記載の優位性をさらに高めることができる。張力の与え方としては、ばね、弾性部材、油圧ピストン等を介した、線状部材の支持構造や、これら部材を線状部材の一部に介在させた構造、あるいは線状の部材自体を弾性のある材質で構成する例を挙げることができる。

請求項３に記載の発明は、線状の部材の一端または両端は、弾性力を発生する部材を介して前記骨格構造に固定されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、線状の部材に対して効果的に張力を与えることができる。

本発明によれば、コスト増を招かずに動作時における異音の発生が抑えられるパレットの平行移動を行うための駆動機構を有する駐車装置を提供することができる。

（実施形態の構成）
図１は、本発明の一実施形態を示す上面図（Ａ）およびその一部側面図（Ｂ）である。すなわち、図１（Ａ）の一部分を矢印１００の方向から見た状態が（Ｂ）に示されている。図１には、車輌を載せるパレット１０１が示されている。図１には、パレット１０１上に車輌が載っていない状態が示されている。

以下、簡単に本実施形態の概要を説明する。図１に示すように車輌を載せるパレット１０１は、４つの車輪１０２ａ〜１０２ｄによって、レール１０３および１０４の上で移動可能な状態で支えられている。また車輌を載せるパレット１０１に固定されたモータ１０９によって駆動されるプーリ１０５は、パレット１０１が横行する方向に張られた金属ワイヤ１０６の途中に巻き付けられている。モータ１０９を回転させると、プーリ１０５が回転し、金属ワイヤ１０６を伝わるようにプーリ１０５を移動させる力が発生し、それがパレット１０１を動かす駆動力となる。

以下、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。図１に示すようにパレット１０１は、図示省略した桁材によって補強された鋼材性の板状の部材である。なお、図示省略されているが、板状の部材といっても、車輌の車輪が載る部分は、部分的には凹形状にされており、また縁が折り曲げられている等の凹凸や折り曲げ構造を有している。図１の例では、パレット１０１への入庫時に、図示省略した車輌は、矢印１１６の方向からパレット１０１上に移動する。また、パレット１０１上に載った車輌が出庫する際には、パレット１０１上から、矢印１１６と反対の方向に車輌が移動する。本発明を利用した駆動機構を利用したパレット１０１の水平方向への移動は、矢印１１７の方向となる。この方向への移動は、車輌の入出庫方向と直交する方向への移動であるので、横行と称される。

パレット１０１には、回転可能な状態で車輪１０２ａ〜１０２ｃが固定されている。車輪１０２ａと１０２ｂは、レール１０３の上を転がることが可能な状態とされ、車輪１０２ｃと１０２ｄは、レール１０４の上を転がることが可能な状態とされている。各車輪は、両サイドに鍔部（フランジ部）を備え、パレット１０１をレール１０３および１０４上で移動可能で、且つ、レール１０３および１０４から外れないように支える機能を有している。

車輪１０２ａの付近には、パレット１０１をレール１０３および１０４上で動かすための駆動機構が配置されている。なお、それ以外の車輪には駆動機構は設けられていない。以下、この駆動機構について説明する。車輪１０２ａの軸１１３には、歯ギア１１２、プーリ１０５が固定されている。軸１１３は、軸受部１０８に回転可能な状態で軸受され、軸受部１０８は、パレット１０１の下面に固定されている。この車輪の軸を受ける構造は、車輪１０２ｂ〜１０２ｄにおいても同じである。

歯ギア１１２には、駆動チェーン１１１が噛み合い、この部分に対する駆動チェーン１１１の他方は、ギア機構を内蔵したモータ１０９の回転軸に固定された歯ギア１１０に噛み合っている。またモータ１０９は、パレット１０１に固定されている。車輪１０２ａは、駐車装置の骨格構造を構成するＨ型鋼１０７に固定されたレール１０３の上に載っている。

プーリ１０５は、両サイドに鍔１０５ａを有し、線状の部材の一例である金属ワイヤ１０６が巻き付けられている。金属ワイヤ１０６としては、例えば、プーリ１０５のワイヤを巻き付ける部分の直径が１００ｍｍである場合、材質が鋼、径が５ｍｍ、柔軟性が損なわれずに曲がられる曲率半径が線径の１０倍以下のものが利用される。プーリ１０５に巻き付ける線状の部材（以下、ワイヤと称する）は、プーリへの巻き付けが可能で、プーリ１０５を回転させた際に、それに追従して柔軟に変形する材質であり、且つ、パレット１０１を移動させる駆動力に耐える強度を有する必要がある。この例では、金属ワイヤ１０６がプーリ１０５に１回巻きとされている。この巻き数は、２回以上であってもよい。

図２は、図１を右方向から見た状態を示す概念図である。図２には、パレット１０１上に車輌（この場合は、乗用車）１１８が載った状態が示されている。この場合、車輌１１８が、パレット１０１上に前向きに駐車された状態が示されている。この例では、図２に示すように、金属ワイヤ１０６が、矢印１１７により示されるパレット１０１の横行の方向に一致した方向に張られている。

図３は、全体を上方から見た概略であり、金属ワイヤの両端の支持構造を示す概念図である。図３の視点は、図１の視点と同じである。図３に示すように、金属ワイヤ１０６の両端は、弾性力を発生する部材であるコイルばね１１９および１２０によって張力が与えられた状態で支持されている。すなわち、金属ワイヤ１０６の一端は、コイルばね１１９を介してＬ型金具１２１によりレール１０３に固定され、金属ワイヤ１０６の他端は、コイルばね１２０を介してＬ型金具１２２によりレール１０３に固定されている。レール１０３は、駐車装置の骨格構造に固定されているので、金属ワイヤ１０６の両端は、コイルばねを介して、駐車装置の骨格構造に固定された状態となる。この支持構造において、コイルばね１１９および１２０は、引っ張られた状態で負荷が与えられ、その弾性力により、金属ワイヤ１０６に張力が与えられる。

また図３には、他のパレット２０１が示されている。パレット２０１の駆動機構は、横行パレット１０１のものと同じである。この場合、図示するように１本の金属ワイヤ１０６を２つのパレット１０１と１０２が共有している。ここでは、パレットが２つの例が示されているが、その数は、駐車装置の規模に応じて任意の数が選択される。

図１〜図３に示す構成では、パレット１０１（あるいはそれに加えてその上に載せられた車輌）の重量は、車輪１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄにより支えられ、プーリ１０５は、パレット１０１（あるいはそれに加えてその上に載せられた車輌）の重量を実質的に負担しない。車輪１０２ａは、モータ１０９により駆動され、レール１０３上で、パレット１０１を横行させるための駆動力を発揮する。この構造によれば、主に車輪１０２ａによってパレット１０１の横行制御が行われ、車輪１０２ａがレール１０３上で滑った際に、プーリ１０５によるパレット１０１の横行制御が行われる。

以上の説明において、パレット１０１の水平方向への移動機構として、矢印１１７の方向への横行を行う機構を説明したが、同様の構成は、パレット１０１が矢印１１７の方向に直交する方向に動く場合にも適用することが可能である。

（実施形態の動作）
以下、図１を主に参照しつつ、図１〜図３に示す構成の動作の一例を説明する。モータ１０９を回転させると、駆動チェーン１１１を介して、軸１１３に回転駆動力が伝わり、軸１１３が回転する。この回転により、車輪１０２ａと金属ワイヤ１０６が巻き付けられた状態のプーリ１０５が回転する。金属ワイヤ１０６は、図３に示すコイルばね１１９および１２０のより弾性的に支持されているので、パレット１０１を動かす駆動力の発揮は、主に車輪１０２ａにより行われる。この際、パレット１０１の移動開始時や終了時等の高負荷状態や、雨水、油、ゴミ等の車輪１０２ａやレール１０３への付着に起因して、車輪１０２ａがレール１０３に対して滑ることがある。このような場合にプーリ１０５による駆動力あるいは制動力が発揮される。

すなわち、金属ワイヤ１０６は、張力を与えられており、プーリ１０５にしっかりと巻き付いているので、プーリ１０５の回転は、金属ワイヤ１０６に対して滑らず行われる。したがって、車輪１０２ａのレール１０３に対する空転が発生すると、プーリ１０５が回転しつつ金属ワイヤ１０６が張られた方向（矢印１１７の方向）に金属ワイヤ１０６を伝わるようにして移動しようとする。この際、矢印１１７のどちらの方向に向かって移動しようとするかは、モータ１０９の回転の方向によって決まる。つまり、プーリ１０５は、金属ワイヤ１０６に一重巻きの状態で巻き付き回転しながら、図１の矢印１１７のいずれかの方向（図１の上方または下方）に向かって移動しようとする。

プーリ１０５は、パレット１０１に軸受部１０８において軸受されているから、このプーリ１０５の金属ワイヤ１０６に対して移動しようとする力が駆動力となり、パレット１０１がレール１０３およびレール１０４上を移動する駆動力が発生する。またこの駆動力が発生する原理の逆の作用としてパレット１０１の動きを抑える制動力が発生する。このプーリ１０５が発生する駆動力や制動力により、車輪１０２ａの滑りが防止され、パレット１０１の横行制御を正確に行うことができる。

（実施形態の変形）
図１〜図３に示す例では、４つある車輪部分の内、一箇所で駆動が行われている。しかしながら、２以上の部分で駆動が行われる構成が排除されるわけではない。ワイヤとプーリを複数とし、各ワイヤに各プーリが巻き付く構成とすることもできる。プーリとワイヤとの間に働く摩擦力を高めるために、摩擦係数の大きい材料が介在するようにすることもできる。プーリや車輪の断面形状は、中央が窪んだ形状とすることもできる。特に車輪は、鍔部が片側のみに配置された構造とすることもできる。

図４に示すようなワイヤの張り方も可能である。図４には、パレットを車輌１１８の入庫方向から見て、水平ではなく、緩い山型に金属ワイヤ４０１が張られている例が示されている。この場合、図４の上方向から見た様子は、図１（Ａ）の場合と基本的に同じとなる。この例において、金属ワイヤ４０１は、コイルばね４０２および４０３を介して、駐車装置の骨格構造となる支柱４０４および４０５に固定されている。駆動機構４０６は、図１に示す例と同じであるので、説明は省略する。なお、図１と同じ符号は、図１の場合と同じである。

駆動機構は、図５に示すような構造とすることもできる。図５は、他の実施形態の概略の構成を示す上面概略図である。図５の視点は、図１と同じであり、特に説明しない符号は図１の場合と同じである。図５に示す例では、回転軸５０２がパレット１０１の面に垂直になるようにモータ５０１が、パレット１０１の裏面側に固定されている。

そして、モータ５０１の回転軸５０２には、歯ギア５０３が固定されており、そこには駆動チェーン５０４が噛み合っている。パレット１０１からはプーリ支持板５０５がレール１０３の方向に向かって張り出しており、そこにプーリ５０６が回転可能な状態で支持されている。プーリ５０６の軸５０７には、図示省略した歯ギアが固定され、この歯ギアに駆動チェーン５０４が噛み合わされている。さらにプーリ５０６には、図１の場合と同様な金属ワイヤ５０８が１回巻きで巻き付けられている。

モータ５０１が回転すると、駆動チェーン５０４により駆動力が伝わり、プーリ５０６が回転する。この際、図１の場合と同様な原理により、金属ワイヤ５０８の展開方向（図５の上または下方向）に向かって、プーリ５０６が移動しようとする力が働く。この力は、プーリ支持板５０５を介して、パレット１０１に作用し、パレット１０１が図の上または下方向に移動しようとする駆動力となる。つまり、モータ５０１を回転させることで、パレット１０１を、レール１０３および１０４の上で、図の上または下方向に動かすことができる。この例では、各車輪１０２ａ〜１０２ｄは、パレットの重量（またはそれに加えて車輌の重量）をレール上で移動可能な状態で支えるだけあり、車輪は駆動されない。

ワイヤに張力を与える装置（張力発生装置）としては、コイルばねでないばね機構や弾性部材を用いたもの、引っ張ると、縮みもうとする力を発揮するシリンダ機構、電磁ソレノイドや形状記憶合金を用いたアクチュエータ、重りを用いた機構等を利用することもできる。また、ワイヤ自体が弾性を示す材料（例えば硬質のゴム）で構成されていてもよい。しかしながら、ワイヤが伸びることで、パレットを動かす力が吸収されるので、その点に関する留意が必要である。また、ワイヤに張力を与える装置は、ワイヤの両端ではなく、片方の端部であってもよい。また、張力を与える装置は、ワイヤの端部ではなく途中であってもよい。図１には、ワイヤの断面形状として、円形のものが示されているが、ワイヤの断面形状は、楕円形や角形であってもよい。また、ワイヤとして幅広のベルト状のものを利用することもできる。これらのことは、ワイヤの材質が金属でない場合も同様である。また、図１に示す構成において、車輪１０２ａを軸１１３に対して回転可能な構造とし、車輪１０２ａは、駆動力の発揮に関与せず、パレット１０１の荷重を支えつつその移動を許容する役割だけを果たす構成とすることもできる。

プーリとワイヤとの摩擦力を大きくするために、プーリのワイヤとの接触部分に、ゴムを巻きつける（あるいは被覆する）構成としてもよい。また、同様な目的のために、プーリのワイヤとの接触部分に、凹凸やギザギザを形成してもよい。

（実施形態の優位性）
図１〜図５に示す構成によれば、スプロケットとチェーンの噛み合いではなく、プーリとワイヤとの間に働く摩擦力による駆動力の伝達であるので、異音の発生を抑えることができる。また、ワイヤに張力を与えることで、プーリとワイヤとの間で摩擦力が効果的に働くようにすることができ、パレットの駆動力を効率良く得ることができる。また、部品構成が簡単であるので、低コスト、高信頼性を得ることができる。

また、ラックチェーン式の場合は上からしっかり押さえつけておかないとスプロケットの歯がチェーンのローラーを乗り越えて滑る場合がある。車両が乗っている場合はその重量で押さえが利き、この問題は発生しないが、パレットのみだと滑りが発生し易い。したがって、ラックチェーン式では、パレット縁への車輌の接触等に起因するパレットの位置ずれを防止する能力は高くない。これに対して、本実施形態で示したワイヤ式であれば、テンション機構が効いている限り、常に同じ摩擦力でパレットの位置ずれを防ぐことが出来る。そのため、パレット縁への車輌の接触等に起因するパレットの位置ずれを防止する能力を高くすることができる。

本発明は、駐車パレットが水平に移動する機構を備えた駐車装置に利用することができる。

実施形態の概要を示す上面概略図と拡大側面図である。 実施形態の概要を示す正面概要図である。 実施形態の概要を示す上面概略図である。 他の実施形態の概要を示す正面概略図である。 他の実施形態の概要を示す上面概略図である。 従来技術の概要を示す上面概略図と拡大側面図である。

符号の説明

１０１…パレット、１０２ａ…車輪、１０２ｂ…車輪、１０２ｃ…車輪、１０２ｄ…車輪、１０３…レール、１０４…レール、１０５…プーリ、１０６…金属ワイヤ、１０７…Ｈ型鋼、１０８…軸受部、１０９…モータ、１１０…歯ギア、１１１…駆動チェーン、１１２…歯ギア、１１３…軸、１１８…車両、１１９…コイルばね、１２０…コイルばね。

Claims (3)

1. 骨格構造と、
   前記骨格構造に対して、水平移動が可能で、且つ、車輌を載せることが可能なパレットと、
   前記パレットに回転可能な状態で固定された車輪と、
   前記パレットに回転可能な状態で固定されたプーリと、
   前記水平移動の方向に張られ、その一部において前記プーリに巻き掛けされ、その両端が前記骨格構造に固定された線状の部材と、
   前記パレットに固定され、前記プーリを回転させることが可能なモータと
   を備えることを特徴とする駐車装置。
2. 前記線状の部材には、張力が与えられていることを特徴とする請求項１に記載の駐車装置。
3. 前記線状の部材の一端または両端は、弾性力を発生する部材を介して前記骨格構造に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の駐車装置。

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