JP2009501114A - 差動推進機構 - Google Patents

Abstract

同軸であり、互いに逆向きに回転し、互いに作用し、相互作用するモータ駆動部（２０）のトルクを釣り合わせる２個以上の第１の車輪群（４，６，８，１０）を備える差動推進機構において、モータ駆動部のステータは第１の車輪群の１つに取り付けられ、第１の軌道（１２，１４，１６，１８）上の第１の車輪に駆動力を与えるとともに、ロータは機械的連結部に連結され、該機械的連結部はロータを第１の車輪群の第２の車輪と少なくとも間接的に連結させ、第２の軌道上の第２の車輪に駆動力を与え、同軸接続装置がペイロードを連結するため、又は、機構自体を別の装置に連結するために装着されている。

Description

本発明は、センサ及び／又はペイロードを、構造体や敷地及び処理現場等の設備に設置されたり、取り付けられた、可撓性及び／又は剛性の軌道の長い線路上を搬送する軽重量の無人搬送手段に関する。これにより、本発明は、ペイロードを屋内及び／又は屋外用の構造体、敷地及び処理設備上に設けられた長距離及び短距離の線路上を移動させる動力及び輸送機関に対するコスト効果の高い解決策を提供するものである。

現今では、例えばデイカメラ、熱映像、レーザ画像、音センサ、化学センサ等の種々の専用の無人センサ／ペイロードを、高速で信頼性のある費用効果の高い方法で、構造体や敷地及び施設等に設置された長い線路上を搬送することが要請されている。遠隔位置の事故や事象、及び／又は動きを遠隔操作で観測するために、無人ペイロードを、殆ど到達不可能か又は非常に危険な領域に搬送しなければならないことがよくある。また、未装着状態のペイロードを、費用効果の高い方法で、長い線路上を繰り返し搬送しなければならない場合もある。

経済的な観点からは、例えば、監視機器等の重大な性能を有する高価なペイロードを静止状態で配置することは、費用効果的に有利ではない。しかし、費用効果の高い移送方法を用いた場合、ペイロードを時分割的に動的に配置することにより、更に経済的効果を高めることができる。

本発明は、ペイロードを屋内及び／又は屋外用の構造体、敷地及び処理設備等に設けられた長い線路上で遠隔操作される構内運搬車両とペイロードを可動する動力と搬送機関に対する経済効果の高い解決策を提供するものである。

従って、本発明の大きな目的は、構造体、敷地及び処理設備上で専用のペイロードをダイナミックに、経済効果の高い方法で配置することである。

上記目的を達成するために、本発明による差動推進機構は、同軸であり、互いに逆向きに回転し、互いに作用し、相互作用するモータ駆動部のトルクを釣り合わせる２個以上の第１の車輪群と、前記第１の車輪群の１つにステータが取り付けられ、第１の軌道上の第１の車輪に駆動力を与えるとともに、ロータが機械的連結部に連結され、該機械的連結部は前記ロータを前記第１の車輪群の少なくとも１つの第２の車輪と少なくとも間接的に接続し、第２の軌道上の前記第２の車輪に駆動力を与える前記モータ駆動部と、ペイロードを連結するため、又は、前記機構自体を別の装置に連結するために装着された同軸接続装置と、を有することを特徴とする。

本発明のこれら及びその他の特性、特徴及び利点は、本発明の原理を例示的に示す添付の図面を参照した以下の詳細な説明により明らかとなるであろう。ここでの記載は単に例示のためであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明によれば、モータ駆動部は、機械的連結部に連結されたロータを有し、該機械的連結部はロータを第１の複数個の車輪の少なくとも１つの第２の車輪と少なくとも間接的に接続し、第２の軌道上を該第２の車輪が駆動する駆動力を与えるとともに、ペイロードを連結するため又は機構自体を別の装置に連結させるために装着された同軸接続装置を更に備えたことにより、軌道上で遠隔操作される構内運搬車両とペイロードを可動する動力と搬送機関に対する経済効果の高い解決策を提供することができる。

本発明の実施の形態の好ましい特徴について添付の図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定するものではなく、請求項によってのみ限定される。また、添付の全ての図面において、同様の構成要素に対しては同じ参照番号を付している。図面は概略的であり、本発明を限定するものではない。

図１は、差動推進機構２（以後、「構内運搬車両」または「プラットホームモジュール」とも呼ぶ）の簡略化した電気機構の原理を示す概略図である。構内運搬車両２は、第１の軌道群１２，１４，１６，１８間に保持された複数の同軸の第１の車輪群４，６，８，１０を備える。上側の一対の軌道１２，１４は導電面を有し、軌道に内蔵されるとともに制御部と通信通路（図１には図示せず）間に配設された電力線と構内運搬車両２との間を、第１の車輪群４，６を介して連続して導通させるように構成されている。

第１群に属する車輪１０はモータ駆動部２０のロータに接続されるとともに、軌道１８により誘導される。第１群に属する車輪８は回転自在であり、軌道１６により誘導される。第１群に属する車輪４，６はそれぞれ軌道１２，１４により誘導される。構内運搬車両の第１群の車輪（４，６，８，１０）の（同一面内に存在する）複数の接触線と軌道（１２，１４，１６，１８）との間の距離がある範囲内に保持される限り、構内運搬車両は、元々のカーブ構造や外部からの力によるカーブ構造のいずれであっても、これら両方の軌道カーブに沿って、軌道上を安定して移動する。接触点の間の距離を許容範囲内に保つために、軌道１２，１４は、軌道１６，１８の方向に図１では図示しないバネで付勢することで、車輪と軌道間の密着性及び更に大きな牽引摩擦力を確保することができる。または、第１群に属する車輪４，６の径の流動的な調整により、上記接触点間の距離の増加に起因する不正確さ及び動作変形に対する補正がなされる。

本実施形態では、１つ以上の内蔵された駆動モータ２０により、第１群の車輪１０は１つの回転方向に駆動され、第１群の車輪６により搬送されるモータの「ステータ」は、該車輪６とともに逆向きに回転され、軌道上の構内運搬車両の推進に必要なトルク作用を生成している。従って、ロータの平衡をとるために必要とする標準的なトルク量以上に、ステータの平衡をとることも必要である。

構内運搬車両の互いに逆向きに回転する一組の部品は基本的には固有の差動推進機構を構成する。このことは、単軸車輪型の構内運搬車両の推進原理の基礎を構成し、急旋回を含めて、構内運搬車両の高度な操作性を可能にしている。従って、構内運搬車両は、高速度において、「ジャイロ」効果により、更に安定することが予期される。このことは、可撓性の配置構成上を高速で搬送するどのような用途においても、非常に重大である。

ペイロードキャリヤ２２はモータ及び車軸２４に装着されて自在に回転する。ペイロードへの電力供給は、導電性の第１群の軌道１２，１４から、第１群の車輪４，６の導電面を通り、導電性車輪のスリップリング接触子２６（２個の外側リング）間の接触点を通り、２個の対応する非回転接触子２８へと流れ、次にワイヤ３０を通って供給される。

図２は、ワイヤ３０、接触子２８及びモータ駆動スリップリング接触子２６（図１に示す２個の内部リング２６）を介してモータ駆動部２０に電力を供給する方法を示す。電池３２は図２に示すようにペイロード３４の一部であってもよく、又は、構内運搬車両２の内部部品であってもよいが、ここでは、電池は回転に対して平衡をとらねばならない。また、充電器３６とモータ制御部３８が図示のように接続されている。

図３Ａ及び３Ｂは、４つの関連する薄型円板４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂを有する第１群の車輪の詳細な構成を示し、これらの円板のうち２個は電力用であり、残りの２個は通信用であり、これらは誘電体スペーサで分離されている。駆動モータ２０の駆動軸は第１群の車輪１０を一方向に回転駆動させ、そのステータ（これは実際には非静止状態である）は関連する第１群のその他全ての車輪（自在に回転する車輪８以外）を逆向きに回転駆動させ、構内運搬車両の移動に必要なトルク作用を供給している。従って、ロータの平衡をとるのに必要な標準量以上のトルク作用が、ステータの平衡をとる場合にも必要である。

図３Ｂ−３Ｃはペイロードキャリヤ２２の配置構成を示し、ここではペイロードキャリヤ２２は２列のボールベアリング４０で支持され、全ての構内運搬車両部品が回転するにも拘わらず、ペイロードを安定化させることができる。ペイロードを高度に安定化させるために、以下に詳述する構内運搬キャリッジの構成が適用される。また、低速用で低い安定度の用途に対しては、図１１Ａ−１１Ｅ及び図１２Ａ−１２Ｄに示すように、ペイロードキャリヤと軌道間に反力を生成することで、ペイロードを安定化させることができる。ペイロードキャリヤは、ペイロード構造又は構内運搬車両の連結梁（図６参照）と接続するために、ネジ山及び／又は穴４２と少なくとも１つの芯だしピン又は同様の芯だし機構を備え、更に、ペイロードの電力供給用及び通信線用の電気コネクタを備える。ペイロードキャリヤ２２の中心部には、スリップリング接触子２８（図１参照）を保管するコレクタハウジング４４から延びるワイヤ３０用の穴が設けられている。

図３Ｃは構内運搬車両の分解斜視図である。モータ及び車軸２４は、（モータ及び車軸２４によって搬送される）駆動モータが純粋にトルクのみで負荷をかけられることが可能なように、車輪構成体の全ての回転部品を２個のボールベアリング４８により搬送可能としている。

図４Ａ−４Ｂは、第１群の軌道１２，１４及び導電性軌道と車輪との相互作用領域の詳細をそれぞれ示す。第１群の軌道１２，１４は、構造的強化体、導電体及び連続接触体として機能する薄型の可撓性電気絶縁板５０，５２及び薄型金属板バネ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄで構成された可撓性多層構造である。このような可撓性多層構造により、長軸方向における広範な弾性変形を可能とするとともに、その断面形状は変化しないように保持される。

導電性板バネ５４ａ−５４ｃと対応する導電性薄片／薄型円板４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂとの間の連続的な接触は、上記車輪の押圧下における板バネ５４ａ−５４ｃの弾性曲げにより成される。導電性板バネ５４ａ−５４ｃと薄片／薄型円板４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂの導電面の疲労や摩滅を避けるために、機械的作用の主要部は、第１群の軌道１２，１４の作用板片５６と、対応する第１群の車輪６，４の作用薄片／円板５８，６０との間で吸収される。その機構的接続線の有効径を大きくするために、一組の軸方向のバネで予め負荷がかけられた作用薄片／円板５８，６０は、それらの角張った形状を利用している。軌道間の距離の変動に対する補正により、牽引力が改善される。大きな牽引力が必要な場合はどこでも、歯車のついた板片（図示せず）を作用板５６の中央溝内及び軌道１８（図１参照）の近傍に組み込むことができ、第１群の車輪１０及び６と対応的に関連する構内運搬車両の歯車型車輪６２（図４Ｂ）及び６４（図３Ｂ）とでポジチブな歯車伝動装置を構成する。摩擦による牽引からポジチブな歯車型牽引への切り換えは、距離補正作用薄片／円板５８，６０の弾性を利用しながら、及び／又は、切り換え領域において導電性軌道の局部的な弾性を生成することにより、最初に車輪６２、次に車輪６４へと（又は、その逆に）、段階的に切換が成される。

図５Ａ−５Ｄは、いくつかの付加的な基礎的軌道及び車輪の配置構成を示す概略図である。基本的には、対称的な配置（図５Ａ，５Ｂ）と非対称的な配置（図５Ｃ，５Ｄ）の主に２種類の配置構成がある。軌道の断面形状は前述の図示の形状に限定されるものではない。例えば、円錐形、丸み形状、楕円形等の軌道断面とすることが可能である。

図６Ａ−６Ｂは、構内運搬キャリッジ７０の概略図である。構内運搬キャリッジは、構内運搬車両の機能以上に更に高度のペイロードの安定と搬送能力のために、より高速に到達することができ、図６Ｂに示す３つの構内運搬キャリッジにおいて、軌道内の構内運搬車両を操縦することを可能にしている。

構内運搬キャリッジ７０は、連結梁７２又は板バネ７４を介して、ペイロードキャリヤ２２同士が互いに接続された２個以上の構内運搬車両で構成されている。３台のモジュール（組立ユニット）運搬キャリッジの操縦能力のために、第１の構内運搬車両は、中央の構内運搬車両ペイロードキャリヤで搬送される角度アクチュエータ７６のステータに、連結梁７２を介して連結されねばならず、一方、角度アクチュエータ７６のロータ７８は、板バネ７４を介して第３の構内運搬車両のペイロードキャリヤ２２に連結されねばならない。板バネ７４の目的は、操舵制御における制御性を高めるために、交差／合流点の転換点より前に、角度アクチュエータ７６により前もって負荷をかけることを可能とすることである。

２個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジは、もっと重いペイロードを軌道に沿ってより迅速に移動させるとともに、軌道に対するペイロードの安定性をさらに高めることを可能にする。３個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジは、異なる型の交差／合流点で向きを変えることにより、軌道網８０内で更なる操作性を可能とする。３個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジは、中央の構内運搬車両について、モータ駆動を必要としない場合は、モータ駆動部を省略してもよい。

図７Ａ−７Ｄは、Ｔ字形の軌道の交差網８０における３個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジ７０の操作の連続する工程を示す概略図である。図８は、Ｘ字形の軌道の交差網８０における３個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジ７０の操作を示す概略図である。図９Ａ−９Ｃは、スリーブ形軌道網８０内から開放型単一軌道８２に切り替わる場合の、３個の組立ユニット構成の構内運搬キャリッジ７０の連続する工程を示す概略図である。

軌道網８０は、構内運搬車両と構内運搬車両により軌道上を搬送されるペイロードのための電力、通信及び輸送のための基礎構造を提供する。更に、軌道網８０は、外部で近辺のユーザ用の保護チャンネル領域を提供できる。軌道網を構築する軌道組立ユニットは、構内運搬車両又は構内運搬キャリッジによって読み出されて識別される個別の連続符号を有する。従って、構内運搬車両コントローラは実時間で運搬キャリッジの位置を検知し、構内運搬車両を軌道網上の任意の位置に正確に配置することができる。

図１０Ａ−１０Ｂは、軌道１６と１８を内蔵した保護カバー（保護枠体）８４の斜視図である。保護カバー８４の弾性ウィング８６は組立ユニットの外板に取り付けられ、通常は閉じられてカバー内部の清潔さを確保するとともに、構内運搬車両及び環境に対するどのような安全性に対する危険も避ける構成である。弾性ウィング８６は、ウィング開放回転板８８（図３Ａ，３Ｂ参照）による力及びウィング８６の底部に密接に作用する車輪８の外側からの力により、自動的に押し出される。これら２つの力により、連続した局部のＶ字形ノッチが形成され、ペイロードキャリヤ２２と保護カバー８４間のいかなる摩擦も避けることができる。Ｖ字形ノッチは構内運搬車両が通過した直後に閉じる。同図において、電力及び通信ケーブル用の通路９０と、ユーザケーブル用の通路９２が、釣り下げ取っ手９４とともに図示されている。

図１０Ｃ−１０Ｄは相互接続された保護カバー８４の斜視図である。カバー体の剛性度を規定する２つのパラメータは、シール体９６の可撓性程度と導電性軌道の配置、即ち、非重複に対する重複部を有する配置構成である。剛性の度合が低いカバー体は、第１群の軌道１２，１４が重複していない（図１０Ｃ参照）状態で、短い保護カバー部品８４と、非常に柔軟性のあるシール体９６を適用することにより達成される。このような構成のために、適当なケーブル線に吊すための２個の搬送用取っ手部９４を使用することが提案されている。第１群の軌道１２と１４を重複させた構成（図１０Ｄ参照）により、構内運搬キャリッジを滑らかに移動させるための高い度合いの剛性が得られる。更に剛体構成とするために、図１０Ｅに示すように、より長いカバー体部品の組立体とすることが好都合である。

他の形体のモジュール（組立部品ユニット）である湾曲構成、角張った構成、交差部、端部部品、及び単軌道等については、上述の実施形態によって示唆されるものである。また、図１０Ａ−１０Ｅに示す剛体又は半剛体の軌道用としては、図１２Ａ−１２Ｄを参照して後述する非対称の配置構成が利用される。

図１１Ａ−１１Ｇは本発明に係る構内運搬車両２の一実施形態を示し、ペイロードはキャリヤ２２と軌道との間の反力により安定に搬送される。ここでは、２個の第１群の車輪６と１０が第１群の軌道１４と１８間にそれぞれ配置されている。第１群の軌道１４と１８は、例えば、固定電力供給源と構内運搬車両エネルギーパックとの間（及び、第１群の車輪６と１０の導電面を介して制御・通信センタと構内運搬車両との間）に導電体を形成するための、高電圧の上方部電気架設または同等の断面導電性剛体電線に使用されるような丸い断面の可撓性電線又はケーブルで作成される。

図１１Ｄ−１１Ｅに示す構成では、機械的駆動伝達部１０２を介してモータ駆動部２０の回転軸１００により駆動される第１群の車輪１０が第１群の軌道上に配置され、ここで、上記駆動伝達は、回転軸１００上に取り付けられた小車輪と該小車輪と噛み合う大車輪により行われる。第１群の車輪６は、モータ駆動部２０のステータを搬送しながら、第１群の軌道１４上において逆向きに回転する。

図１１Ａ−１１Ｂに示すように、ペイロードは、少なくとも３個の安定車輪を用いて、複数の軌道と相互作用するキャリヤ２２により、第１群の軌道１８及び１４上において、安定して搬送される。図１１Ｆに示す配置構成では、軌道１８上を移動するとともにキャリヤ２２に確実に固定された２個の安定化車輪１０６，１０８と、他の軌道１４上を移動する少なくとも１つの安定化車輪（図では２個の安定化車輪１１０，１１２として図示）が配置されている。このように少なくとも３つの安定化車輪を備えることにより、可撓性及び剛体の軌道で起こり得る２個の非平行な軌道上の単一面を安定させることができる。

許容範囲内において、それぞれ第１群の車輪６，１０と軌道１４，１８との間の距離及び牽引力を保持するために、予め負荷がかけられた２個以上のバネ１１６と限界車輪１１８，１２０は軌道１８の方向に軌道１４を押圧し、第１群の車輪６，１０と軌道１４，１８との間の滑りを防止している。予め負荷がかけられた２個以上の限界車輪１１８，１２０は、キャリヤ２２の単軸の回りを回転するアーム１２２，１２４によって搬送される。

上記構成において、軌道１４及び１８は、第１群の車輪６と１０，限界車輪１１８と１２０，安定化車輪１０６，１０８及び１１０，１１２によりそれぞれ限界設定された領域内で保持され、構内運搬車両と軌道間における連結が、高い負荷がかけられた状態で保持される。

上記構成において、ペイロードキャリヤ２２は、図１−２に示すように、モータ及び車輪の回転軸２４としての機能も有し、差動推進機構の両側での連結能力を付与している。電力は、導電性の第１群の軌道１４，１８から構内エネルギーパック（図示せず）に供給、即ち、第１群の車輪６，１０の導電面を通り、キャリヤ２２に取り付けられた２個の対応する非回転のスリップリング１２６上を滑る２個の下側回転接触子２８を介し、最後にワイヤ３０（図２参照）を介し、必要に応じて充電器を介して、バッテリに供給される。次に、電動モータ２０は、キャリヤ２２に取り付けられた２個の対応する非回転の導電性スリップリング上を滑る２個の上側回転接触子を介して、モータコントローラにより電力供給される。

例えば、剛体の軌道を敷設する費用が高くなったり、もっと良い領域を占めるために、ペイロードを持ち上げて当該地形よりも充分上方を移動させる方が有利である地面の障害物等の地形状態のために剛体の軌道を敷設することができないか又は経済効果がない場合は、可撓性の軌道を敷設してもよい。

図１２Ａ−１２Ｄに示すように、可撓性の軌道は、通常の丸い断面形状の電線・ケーブル、又はリフトケーブル、又は電柱１２８等の２個の遠隔地点を架橋できる他の任意の可撓性材料で形成される。可撓性の軌道の強度は、軌道自体の重量、構内運搬車両の重量、動的作用、その他風や雪、冰等の環境的な影響による張力よりも格段に大きな強度でなければならない。電柱やその他の支柱に電線・ケーブルを架設することは、通常の高電圧線の架設技術と絶縁素子１３０等の部品に基づくか、又は、図１２Ｃ−１２Ｄに示す特別の接続部品を用いて行うことができる。

電柱１２８及び／又は他の支持構造体上をキャリヤ２２により運ばれるペイロードが容易に連続して輸送されるために、調整可能な旋回角及び旋回径を有する剛体の輸送ブリッジ１３２が、電柱及び／又は他の支柱部品に接続された複数の可撓性の軌道の間に配置される。図１２Ａ−１２Ｄは輸送ブリッジ１３２の２つの基本構成、即ち、浮遊状態と固定状態の構成部を示す。浮遊輸送ブリッジのアクセス及びイグレス部品１３４は、アライメント部品１３６により、可撓性の軌道と一列に位置合わせされて保持される。部品１３４は、キャリヤ２２とキャリヤ２２により運ばれた差動推進機構とを、可撓性軌道からブリッジ１３２の剛体軌道の方向、及び、その逆方向に、向きを直す。部品１３４と１３６、及び必要に応じて部品１３８により支えられたブリッジ１３２は、ブリッジ／軌道のひずみを防止するために、可撓性の軌道間に自在に浮遊した状態である。

図１２Ｃ−１２Ｄに示す固定型輸送ブリッジのアクセス及びイグレス部品１４０は、電柱又は他の任意の支柱構造体に少なくとも間接的に取り付けられる。固定型輸送ブリッジのアクセス及びイグレス部品１４０は、可撓性の軌道からアダプタ１４４により該アクセス及びイグレス部品１４０に接続された剛体の軌道、及びその逆向きに延びる直線状の滑らかな通路を形成する。外部の伸張装置（図示せず）により可撓性の軌道を伸張した後、可撓性の軌道は、アクセス及びイグレス部品１４０に取り付けられた留め金具１４２又は他の任意の留め金具部品で保持される。

特殊な物理特性が要求されるときは、構内輸送車両内部のエネルギーパックは、いくらかの期間は独自にシステムに電力供給できることから、可撓性の軌道は非導電材料群から選択可能である。

ペイロードの高度な安定性が要求される場合は、ペイロードは別々の軌道上を搬送され、これら別々の軌道は、他の軌道上（図示せず）を移動している構内運搬車両により牽引された（振動の発生を防止するための）超軽重量で電動化されていない懸架装置（サスペンション）により支えられている。電動化されていない牽引している構内運搬車両及びその軌道から、電動化されていない牽引された懸架装置及びペイロードとその軌道へ振動が伝達されるのを防止するために、ペイロードの懸架装置は振動吸収連結部を介して牽引することができる。

剛体の軌道構成は、例えば、建物の壁や天井に、連続した剛体を基底部とする敷設構造に適することができる。半剛体の軌道構成は、例えば、２つの建物の間の開口部上を架橋する場合、又はフェンス等の不安定な構造に適用することができる。可撓性の軌道構成は、長い線路上の軌道を支持するのに不充分な物理的基礎構造の敷設に適している。

上述した全ての軌道構成の基本要素は真っ直ぐな部品である。軌道の向きを変えるために、例えば、所望の角度に形成されたカバー体又はその等価物等の曲がり部品が利用される。剛体又は半剛体構成のためには、１つの交差点において３個又は４個の軌道を接続する部品が適用される。これにより、部品内に埋設されたバイパス線を介して、全ての接続された軌道に対して引き続いて電力及び通信線を保持しながら、構内運搬キャリッジが軌道を変更できる。

全ての軌道構成のために、軌道線路の終端で閉じるか、又は、構内運搬キャリッジが負荷をかけられたり又は軌道網から取り外される地点で開放するのに充分な端末部品が装備されている。これにより、電力及び通信線に容易にアクセスすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これにより本発明の他の変形例および異なる実施形態や適用例が本発明の精神と請求範囲から外れることのない範囲で実施可能であると理解すべきであり、従って、ここで図示に基づいて説明した実施形態は単に例示したものであり、本発明を限定するためのものではない。また、特定の実施形態で記載された特徴は、それら特定の実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて本発明の他の実施形態にも適用または導入することができる。

本発明に係る差動推進機構は、屋内や屋外用の構造体、敷地及び処理設備上で専用のペイロードをダイナミックに、経済効果の高い方法で配置することができるので、可撓性及び／又は剛性の軌道線路上を搬送する無人搬送機関として有用である。

本発明による構内運搬車両の機構の簡略化した電気機構原理の概略図である。 図１の構内運搬車両用の電力供給と制御の簡略化した構成を示す概略図である。 本発明による構内運搬車両の詳細構成を示す正面図である。 本発明による構内運搬車両の詳細構成を示す切断図である。 本発明による構内運搬車両の詳細構成を示す分解図である。 本発明による導電性軌道の詳細構成を示す図である。 本発明による導電性軌道の詳細構成を示す図である。 軌道と車輪のインターフェース構成の実施形態の等角図である。 軌道と車輪のインターフェース構成の実施形態の等角図である。 軌道と車輪のインターフェース構成の実施形態の等角図である。 軌道と車輪のインターフェース構成の実施形態の等角図である。 ２輪の組立ユニット構内運搬車の概略斜視図である。 ２輪の組立ユニット構内運搬車の概略斜視図である。 Ｔ字型軌道交差点における図６の運搬車のステアリング工程の各段階を示す図である。 Ｔ字型軌道交差点における図６の運搬車のステアリング工程の各段階を示す図である。 Ｔ字型軌道交差点における図６の運搬車のステアリング工程の各段階を示す図である。 Ｔ字型軌道交差点における図６の運搬車のステアリング工程の各段階を示す図である。 Ｘ字型軌道交差点における運搬車の誘導操作を示す図である。 スリーブ軌道内から開放された単軌道への運搬車の切り換え工程の各段階を示す概略図である。 スリーブ軌道内から開放された単軌道への運搬車の切り換え工程の各段階を示す概略図である。 スリーブ軌道内から開放された単軌道への運搬車の切り換え工程の各段階を示す概略図である。 構内運搬車両筐体の等角図である。 構内運搬車両筐体の等角図である。 構内運搬車両筐体の等角図である。 構内運搬車両筐体の等角図である。 構内運搬車両筐体の等角図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 ペイロード運搬車が軌道との作用により安定化された構内運搬車両を示す図である。 可撓性の軌道の配置構成を示す図である。 可撓性の軌道の配置構成を示す図である。 可撓性の軌道の配置構成を示す図である。 可撓性の軌道の配置構成を示す図である。

符号の説明

２ 差動推進機構
４，６，８，１０ 車輪
１２，１４，１６，１８ 軌道
２０ モータ駆動部
２２ ペイロードキャリヤ
２６ 接触子
３０ ワイヤ
３２ バッテリ
３４ ペイロード
３６ 充電器
３８ モータ制御部

Claims (23)

1. 同軸であり、互いに逆向きに回転し、互いに作用し、相互作用するモータ駆動部のトルクを釣り合わせる２個以上の第１の車輪群と、
   前記第１の車輪群の１つにステータが取り付けられ、第１の軌道上の第１の車輪に駆動力を与えるとともに、ロータが機械的連結部に連結され、該機械的連結部は前記ロータを前記第１の車輪群の少なくとも１つの第２の車輪と少なくとも間接的に接続し、第２の軌道上の前記第２の車輪に駆動力を与える前記モータ駆動部と、
   ペイロードを連結するため、又は、前記機構自体を別の装置に連結するために装着された同軸接続装置と、を有することを特徴とする差動推進機構。
2. 前記機構は、導電性又は非導電性材料から成る２個以上の剛体、半剛体又は可撓性の軌道間に設定され、安定にされ、推進駆動される請求項１に記載の機構。
3. 前記モータ駆動部は、直接に機構的に連結するか又は機構的な減速伝達を行う１つ又は複数の電動モータである請求項１に記載の機構。
4. 前記軌道はＵ字形状又はＣ字形状の筐体である請求項２に記載の機構。
5. 前記筐体は非導電性であり、前記軌道は、動力及び／又は信号を前記第１の車輪群を介してペイロード及び／又はモータ駆動部に伝達するために、前記筐体内部に設けられた導電性ワイヤ又は棒状電線である請求項４に記載の機構。
6. 前記筐体と軌道は該軌道及び筐体から離間した１つ以上の導電性の薄板バネと連結され、前記第１の車輪群と伝達接触して動力の伝達及び／又は信号通信を行う請求項４に記載の機構。
7. 前記筐体は通常は動作可能な弾性ウィングで閉じられて保護されている請求項４に記載の機構。
8. 前記第１の車輪群及び／又は第１の軌道群は、前記第１の車輪群又は第１の軌道群の少なくとも１つに予め負荷をかけることにより、該第１の軌道群又は該第１の車輪群と対応的に装着され、牽引力を供給する請求項１に記載の機構。
9. 前記第１の車輪群の少なくとも２つは前記第１の軌道群の少なくとも２つと対応的に噛み合わされ、スリップの可能性を低減している請求項１に記載の機構。
10. 前記軌道は、信号に対して送信可能な材料で形成された閉じ状態の筐体内に含まれている請求項２に記載の機構。
11. 前記機構は前記軌道と相互作用するペイロードキャリヤにより支えられ、安定化される請求項１に記載の機構。
12. 前記キャリヤは少なくとも３つの固定された車輪を有し、該車輪は前記軌道上に配置され、２つの非平行な軌道上に跨る１つの平面内で前記ペイロードを安定化させる請求項１１に記載の機構。
13. 前記キャリヤは、外部の振動がペイロードに伝わるのを防止するための振動吸収連結部を介して他の可撓性軌道上に支持されたペイロードを牽引する請求項１１に記載の機構。
14. 前記電動モータは、ステータ及び／又は該ステータを支持する車輪に装着された一体型バッテリパックにより電力供給される請求項３に記載の機構。
15. 前記電動モータの電力供給は、前記バッテリパックに取り付けられたスイッチ・コントロラにより遠隔操作される請求項１４に記載の機構。
16. 前記電動モータは、前記接続装置に取り付けられたバッテリパックにより電力供給される請求項３に記載の機構。
17. 前記バッテリパックは、前記接続装置に取り付けられるとともに前記軌道から電力供給される充電器により再充電可能である請求項１４に記載の機構。
18. 前記電動モータは、少なくとも１つのスリップリング接触器により、前記車輪の導電面を介して前記軌道から直接電力供給される請求項３に記載の機構。
19. 前記充電器は、前記第１の車輪群の導電面又は安定化車輪群の導電面と接触している少なくとも２つのスリップリング接触器を通して電力供給される請求項１１または１７に記載の機構。
20. 前記接続装置は更に１つ以上の機構と相互接続されて、搬送容量及び／又はペイロードの安定性を高める請求項１に記載の機構。
21. 前記接続装置は、角度アクチュエータ、連結梁及び任意の板バネを介して、更に２つ以上の機構と相互接続され、軌道網内で操縦可能な運搬キャリッジを形成する請求項１に記載の機構。
22. 前記機構は、前記可撓性の軌道上または該可撓性の軌道のアクセス及びイグレス素子上に浮遊する剛性又は半剛性のブリッジにより、可撓性の軌道接続及び／又は支承地点の上を移動する請求項２に記載の機構。
23. 前記機構は、柱及び／又は他の支持構造に少なくとも間接的に固定された剛性又は半剛性のブリッジにより、可撓性の軌道接続及び／又は支承地点の上を移動する請求項２に記載の機構。

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