JP2850971B2 - 搬送設備用ガイドレール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平軸芯周りに回転す
る左右の走行輪と鉛直軸芯周りに回転する左右の転輪と
を備える荷搬送用の移動車を案内する断面Ｕ字形のガイ
ドレールであり、その左右内壁の上下方向ほぼ中間部か
ら内側へ突出するように左右一対の水平ガイド部が形成
され、その水平ガイド部の上面に前記走行輪が接すると
共に、その上方の左右内壁面に前記転輪が接するように
構成されている搬送設備用ガイドレールに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる搬送設備用ガイドレールの従来例
として図１２に示すものにあっては、上部が開口した断
面Ｕ字形のガイドレール３１の左右内壁の上下方向ほぼ
中間部から内側へ突出するように左右一対の水平ガイド
部３１ａが形成されている。このガイドレール３１は、
例えばアルミ材の押し出し成形によって製作される。移
動車は、ガイドレール３１内に収納されるる本体部３２
とその上方に位置する荷積載部３３とそれらを連結する
連結部材３４からなり、本体部３２には水平ガイド部３
１ａの上面に接する走行輪３５及びその上方の左右内壁
面に接する転輪３６が備えられている。

【０００３】移動車の本体部３２をガイドレール３１内
に収納するのは、走行輪３５や転輪３６とガイドレール
３１との摩擦により発生する塵埃等が外部（クリーンル
ーム等）に飛散しないようにするためである。尚、発生
した塵埃は、ダクト３７等を介して空気浄化装置に吸引
されるように構成され、ガイドレール３１の上端部に
は、移動車の連結部材３４が挿通する部分を残して上部
開口を覆う左右一対のカバー部材３８が付設されてい
る。

【０００４】又、ガイドレール３１内の水平ガイド部３
１ａより下の空間には移動車に推進力を与えるリニアモ
ータの一次側コイル３９等が収納される。移動車は、底
部に備える二次側導体４０を介して推進力を与えられ
る。

【０００５】上記のような構造より、移動車及びその積
荷の全重量は、走行輪３５とそれが接する水平ガイド部
３１ａで支持されることになるので、ガイドレール３１
の左右壁には内側にたわもうとする応力がかかる。一
方、左右の転輪３６とガイドレール３１の左右内壁面と
のクリアランスや連結部材３４とカバー部材３８とのク
リアランスは小さいので、ガイドレール３１の左右壁が
内側にたわむと移動車の走行に支障を来す。そこで従来
は、ガイドレールの肉厚、特に、水平ガイド部３１ａ及
びそれより下の左右壁の肉厚を充分に厚くして上記応力
に対抗できる強度を備えさせていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガイドレール
の肉厚が厚くなれば、材料コストが高くなるのみなら
ず、ガイドレールの支持構造等への二次的な影響による
コスト上昇も発生する。一方、搬送設備全体のコスト低
減、施工作業の軽労働化等の観点からガイドレールの肉
厚を薄くすることが要望される。

【０００７】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、肉厚を薄くして、軽量化、コ
スト削減を図りながらも、左右壁部の内側へのたわみが
的確に防止されるガイドレールを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による搬送設備用
ガイドレールは、水平軸芯周りに回転する左右の走行輪
と鉛直軸芯周りに回転する左右の転輪とを備える荷搬送
用の移動車を案内する断面Ｕ字形のガイドレールであ
り、その左右内壁の上下方向ほぼ中間部から内側へ突出
するように左右一対の水平ガイド部が形成され、その水
平ガイド部の上面に前記走行輪が接すると共に、その上
方の左右内壁面に前記転輪が接するように構成されてい
るものであって、第１の特徴構成は、左右壁部の内側へ
のたわみを防止するための突っ張り部材が、ガイドレー
ルの長手方向に適当な間隔を隔てて、前記左右一対の水
平ガイド部間に渡るように設けられている点にある。

【０００９】第２の特徴構成は、第１の特徴構成を実施
する際の好ましい具体構成を特定するものであって、前
記左右一対の水平ガイド部の厚さ方向のほぼ中間部に、
ガイドレール長手方向視での断面が波形の上下面を有す
る凹状部が形成され、前記突っ張り部材が、前記凹状部
にねじ込まれるボルトによって前記左右一対の水平ガイ
ド部に固着されている点にある。

【００１０】

【作用】上記の特徴構成によれば、左右一対の水平ガイ
ド部間に渡すように設けられる突っ張り部材が左右壁部
の内側へのたわみを防止する。つまり、移動車及び積荷
の重量により発生する左右壁部の内側へたわもうとする
応力に対抗し得る強度をガイドレールの肉厚のみによっ
てもたせる必要はない。

【００１１】尚、左右の水平ガイド部の間を含むガイド
レール底部の空間にリニアモータの一次側コイルを収納
する場合であっても、一次側コイルがガイドレール長手
方向に離散的に設けられる場合は、その間の空間を利用
して上記突っ張り部材を水平ガイド部間に適当な間隔を
隔てて設けることができる。

【００１２】

【発明の効果】従って、ガイドレールの肉厚を薄くし
て、軽量化、コスト削減を図りながらも、左右壁部の内
側へのたわみを的確に防止できるものとなった。しか
も、左右の水平ガイド部間に渡すように突っ張り部材を
設けるので、移動車及び積荷の重量が直接的に作用して
ガイドレールのたわみの元となる部分に対して突っ張り
作用するものとなり、発生する応力に最も効果的に対抗
することができると共に、突っ張り部材の長さを最短化
できるものともなる。

【００１３】又、第２の特徴構成によれば、ガイドレー
ルを押し出し成形により製作する場合であっても、突っ
張り部材を水平ガイド部間に固定するための特別な加工
をガイドレールに施すことなく、しかも長手方向におい
て任意の箇所に突っ張り部材を固定することができる。
断面が波形の上下面を有する凹状部は、押し出し成形に
より形成され、この波形の上下面が突っ張り部材を水平
ガイド部に固着するためのボルトと螺合する雌ネジ部と
なるからである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。クリーンルーム等において、図２に示すように、
荷搬送用の移動車１を案内するガイドレール２やその全
体を覆う筒状のカバー３が支持部材４にて天井から吊り
下げられるようにして設けられている。移動車１は、後
述のように地上一次タイプのリニアモータによって推進
力を与えられ、ガイドレール２に沿って一つのステーシ
ョンから他のステーションへ荷物（半導体ウェハー）を
搬送する。

【００１５】ガイドレール２やカバー３の長手方向視の
断面を図１に示す。ガイドレール２はＵ字形の断面形状
を有し、アルミ材の押し出し成形により製作される。カ
バー３は、以下に述べるように複数のカバー部材３ａ〜
３ｄから構成され、その内部には、ガイドレール２の他
に、後述するリニアモータの一次側コイル、コントロー
ルユニット、クリーンユニット等も収納されている。

【００１６】カバー３は、左右一対の上部カバー３ａ、
左右一対の側面カバー３ｂ、下面カバー３ｃ、及びサポ
ート溝カバー３ｄからなる。サポート溝カバー３ｄは樹
脂製、他のカバー部材３ａ，３ｂ，３ｃはアルミ製であ
り、いずれも押し出し成形により製作される。

【００１７】ガイドレール２や各カバー部材３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄは、所定の長さの直線部用のものや、曲
線部（左カーブ、右カーブ）用のものが用意されてお
り、それらを連結することにより移動車の走行路が例え
ばループ状に形成される。実際にはガイドレール２、一
次側コイル、コントロールユニット等がカバー３内に組
み込まれた複数種のガイドレールユニット、即ち、図２
に示すステーションレールユニットＳＴＵ、中間レール
ユニットＣＲＵ、カーブレールユニットＨＣＵ等が用意
され、これらを搬送設備の施工時に連結することにな
る。

【００１８】そして、ガイドレール２を連結するための
部材が各カバー部材３ａ〜３ｄの支持用部材として兼用
されている。即ち、図１に示すように、左右一対の上部
ブラケット５ａ、断面Ｕ字形の下部ブラケット５ｂ、左
右一対のカバーブロック５ｃがガイドレール２の連結部
に設けられている。カバーブロック５ｃは、タッププレ
ート５ｄとでガイドレール２の側面に形成された所定部
分を締め付けるようにしてガイドレール２を連結する。
上下のブラケット５ａ，５ｂについても同様にしてガイ
ドレール２の所定部分を締め付けている。上部カバー３
ａは、その下端部に設けられた凹溝が、カバーブロック
５ｃの上面に設けられた凸部に係止され、上端部が上部
ブラケット５ａの上面にネジ止めされて支持される。

【００１９】側面カバー３ｂは、その上端部に設けられ
た凹溝が、カバーブロック５ｃの下面に設けられた凸部
に係止され、下端部が下部ブラケット５ｂの側面にネジ
止めされる。下面カバー３ｃは、その左右端部が側面カ
バー３ｂの下端部に被さる状態で下部ブラケット５ｂの
下面にネジ止めされる。サポート溝カバー３ｄは、その
片面に立設された係止用突起部を、カバーブロック５ｃ
の側面凹部にはめ込まれた板バネ５ｅの間に押し込むこ
とにより固定される。

【００２０】尚、図２に示すガイドレール２を吊り下げ
るための支持部材４とガイドレール２とを接続する支持
ブラケット４ａ、移動車１との通信装置ＩＴ、移動車１
の積荷の有無をチェックする在荷センサＬＤの支持ブラ
ケットもカバーブロック５ｃと同様にしてガイドレール
２の側面に固定される。又、ガイドレール２を連結する
ための部材は、上記のものだけでなく、ガイドレール２
の底面にネジ止めして連結すするプレート（図示せず）
もある。

【００２１】移動車１は、図１に示すように、断面Ｕ字
形のガイドレール２の内側に収納される本体部６と、そ
の上方に位置する荷積載部７と、それらを連結する連結
部材８とで構成されている。そして、カバー３の上壁に
連結部材８を挿通させる開口部が長手方向に沿って設け
られている。即ち、左右一対の上部カバー３ａの内側端
面の間に上記開口部が形成されている。

【００２２】移動車１の荷積載部７には、半導体ウェハ
ーのキャリヤー９が前後に２個積載される（図４参
照）。本体部６には、水平軸芯周りに回転する走行輪１
０及び鉛直軸芯周りに回転する左右位置決め用の転輪１
１が備えられている。走行輪１０はガイドレール２の左
右内壁の上下方向ほぼ中間部から内側へ突出するように
形成された左右一対の水平ガイド部２ａに接し、転輪１
１は、その上方の左右内壁面に接している。又、本体部
６の中央底部にはリニアモータを構成する水平板状の二
次側導体１２を備えている。

【００２３】以下、移動車１の本体部６の構造について
説明を加える。図３及び図４に示すように、本体部６
は、左右一対の走行輪１０と左右二対の転輪１１とを備
える車輪ユニット１３，１４を前後に備え、それらが荷
積載部７に対して鉛直軸芯回りで回動自在に取り付けら
れている。即ち、荷積載部７の底面に固着され下方に伸
びる前後一対の棒状の連結部材８に対して回転自在に外
嵌する筒状軸１５が車輪ユニット１３，１４の中央部に
固着されている。連結部材８は、筒状軸１５を貫通し、
その先端には二次導体１２が固着される。

【００２４】但し、二次側導体１２は前後三つの部分に
分割され、中央の二次側導体１２ａが、その前後におい
て上記のように連結部材８の先端に固着されている。前
部及び後部の二次側導体１２ｂは、図５に示すように、
車輪ユニット１３，１４のフレーム底面から下方に伸び
る立設部材１３ａ，１４ａに固着されている。

【００２５】以上のような本体部６の構造により、移動
車１はガイドレールのカーブ部をも滑らかに走行するこ
とができる。このとき、前後の車輪ユニット１３，１４
は、夫々の左右二対の転輪１１がガイドレール２の左右
の内壁に接する状態でカーブに沿って異なる向きにな
る。従って前部及び後部の二次側導体１２ｂは、中央の
二次側導体１２ａに対して異なる向きとなり、二次側導
体１２全体としては平面視においてカーブに沿う折れ曲
がり姿勢となる。

【００２６】尚、夫々の二次側導体は、アルミ製プレー
トの上面に磁気回路形成用の鉄板を貼り合わせて構成し
ている。又、図３、図４に示すように、前後の車輪ユニ
ット１３，１４にはショックアブソーバー１６が備えら
れ、後部車輪ユニット１４には、非常停止用のブレーキ
ユニット１７等が備えられている。

【００２７】図１において、ガイドレール２の底部には
幅広の凹部が形成され、その上に長手方向に沿って取り
付けられたベースプレート１８とでダクトを形成してい
る。このダクトは、後述するように、クリーンユニット
への空気の吸引通路となる。ベースプレート１８の上に
は、リニアモータの一次側コイル１９等が取り付けられ
ている。一次側コイル１９が所定の周波数の交流電流で
励磁されると進行磁界が発生し、そのすぐ上にある二次
側導体１２に、即ち移動車１にに推進力が与えられる。

【００２８】一次側コイル１９は、設備コスト低減のた
めに、ガイドレール２に沿って一定間隔毎に設けられ、
移動車１はその間を慣性走行する。但し、ステーション
での移動車１の停止箇所及びその前後には必ず設けら
れ、移動車１の発進時の加速制御及び停止時の減速制御
を行う。ステーションとステーションとの間には一定間
隔毎に中間加速用の一次側コイル１９が設置される。つ
まり、ステーションレールユニットＳＴＵには３個の一
次側コイル１９が備えられ、中間レールユニットＣＲＵ
には１個の一次側コイル１９が備えられている。

【００２９】ガイドレール２の底面と、カバー３の下部
壁とで囲まれた空間には複数の制御基板からなるコント
ロールユニット２０やクリーンユニット２１等が収納さ
れる（図２参照）。コントロールユニット２０は、一次
側コイル１９の励磁電圧等を制御して、移動車１を加速
させ、又は減速させる等の制御を行う。

【００３０】又、ステーションレールユニットＳＴＵに
は、移動車１を所定位置で停止させるための電磁石ユニ
ットや位置決めユニットが設けられ、コントロールユニ
ット２０はこれらの制御も行う。更に、移動車１の荷積
載部７の側面に取り付けられた無線通信装置付の記憶媒
体であるＩＤカードＴとガイドレール２の側面に支持さ
れた通信装置ＩＴとの間で行われる行先情報、重量情報
等の授受に関する通信や、在荷センサＬＤによる積荷の
有無のチェック等の処理も行う。

【００３１】クリーンユニット２１は、移動車１の本体
部６に備えられた走行輪１０や転輪１１とガイドレール
２との摩擦により発生する塵埃を本体部６の周辺の空気
と共に吸引することにより塵埃がクリーンルームに飛散
しないようにするためのものである。前述したように、
ガイドレール２の底部の幅広の凹部とベースプレート１
８とで形成されるダクトが吸気路となる。ベースプレー
ト１８には上記ダクトと上部の移動車本体部６が収納さ
れる空間とを連通する連通口が所々に設けられ、ガイド
レール２の底部壁には、クリーンユニット２１との連通
口が設けられている。

【００３２】従って、クリーンルームの清浄空気は、左
右一対の上部カバー３ａの間に形成された開口部から吸
い込まれ、移動車本体部６の周辺に発生する塵埃と共に
ベースプレート１８に設けられた連通口、上記ダクト、
ガイドレール２の底部壁に設けられた連通口を通ってク
リーンユニット２１に吸引される。

【００３３】クリーンユニット２１は、吸気用のファン
とエアフィルタを備え、上部から吸い込んだ空気をエア
フィルタを通して浄化したのち下面から下方に排出す
る。従って、ガイドレール２の下部カバー３ｃには開口
部が形成されている。

【００３４】図１及び図６に示すように、ガイドレール
２の左右内壁に設けられた水平ガイド部２ａに渡る突っ
張り部材２２が、ガイドレール２の長手方向に適当な間
隔を隔てて設けられている。この突っ張り部材２２は、
移動車１及びその積荷の重量によってガイドレール２の
左右内壁が内側へたわむのを防止する働きをするもので
ある。

【００３５】突っ張り部材２２は、以下のようにして水
平ガイド部２ａに固着される。図７及び図８に示すよう
に水平ガイド部２ａの厚さ方向のほぼ中間部に断面が波
形の上下面を有する凹状部（溝）ｇが形成されている。
この凹状部ｇは、押し出し成形によってガイドレール２
を製作する際に同時に形成されるものであって、後加工
を必要としない。

【００３６】突っ張り部材２２は、図１、図６、図８に
示すように左右２本ずつ計４本のボルト２３を上記の凹
状部ｇにねじ込むことによって水平ガイド部２ａに固着
される。即ち、凹状部ｇの上下面に形成される波形によ
って、ボルト２３に螺合する雌ねじ部が形成されている
のである。従って、突っ張り部材２２は、ガイドレール
２の長手方向において任意の箇所に固着することができ
る。

【００３７】但し、図１でわかるように、一次側コイル
１９と突っ張り部材２２とを同じ箇所に設けることはで
きない。尚、図６は、中間レールユニットＣＲＵのガイ
ドレール２等を示し、長手方向中央部にリニアモータの
一次側コイル１９が取り付けられ、その両側の適当な間
隔を隔てた２箇所に突っ張り部材２２が取り付けられて
いる。

【００３８】以下、別実施例について列記する。 突っ張り部材の形状とその水平ガイド部２ａへの固
着方法については、上記実施例で示したものに限らな
い。例えば図９に示すように、左右１本ずつ計２本のボ
ルト２３で固着することもできる。尚、突っ張り部材２
２Ａのボルト２３で固着しない部分には水平ガイド部２
ａの凹状部ｇに嵌入される凸状部２２ａが形成されてい
る。

【００３９】又、図１０に示すように、突っ張り部材２
２Ｂの一方には水平ガイド部２ａの凹状部ｇに嵌入され
る凸条部２２ｂを形成し、他方のみを２本のボルト２３
で水平ガイド部２ａに固着するようにしてもよい。尚、
この場合、凸条部２２ｂが嵌入される側の凹状部ｇには
ボルト２３がねじ込まれないので、その上下面を波形に
形成する必要はない。但し、図９、図１０の場合は、突
っ張り部材２２Ａ，２２Ｂをガイドレール２の端部から
スライドさせるようにして凸状部２２ａ，２２ｂを凹状
部ｇに嵌入させる必要がある。更に、図１１に示すよう
に、突っ張り部材２２Ｃを左右の水平ガイド部２ａの下
面にねじ止めするようにしてもよい。

【００４０】 ガイドレールの材質や製作方法は上記
実施例のようなアルミの押し出し成形によるものに限ら
ない。例えば、強化樹脂の押し出し成形や射出成形等に
より製作されるものであってもよい。

【００４１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る搬送設備の移動車及びガ
イドレール等の断面図

【図２】搬送設備の一部を示す斜視図

【図３】移動車の平面図

【図４】移動車の側面図

【図５】移動車の車輪ユニット等を示す部分図

【図６】ガイドレールと突っ張り部材等を示す平面図

【図７】ガイドレールの断面図

【図８】ガイドレールの水平ガイド部と突っ張り部材と
のネジ止め状態の拡大断面図

【図９】別実施例に係る突っ張り部材とその取り付け構
造を示す平面図

【図１０】別実施例に係る突っ張り部材とその取り付け
構造を示す平面図

【図１１】別実施例に係る突っ張り部材とその取り付け
構造を示す平面図

【図１２】従来例に係る搬送設備用ガイドレール及び移
動車を示す断面図

【符号の説明】

１ 移動車 ２ａ 水平ガイド部 １０ 走行輪 １１ 転輪 ２２ 突っ張り部材 ２３ ボルト ｇ 凹状部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平軸芯周りに回転する左右の走行輪
   （１０）と鉛直軸芯周りに回転する左右の転輪（１１）
   とを備える荷搬送用の移動車（１）を案内する断面Ｕ字
   形のガイドレールであり、その左右内壁の上下方向ほぼ
   中間部から内側へ突出するように左右一対の水平ガイド
   部（２ａ）が形成され、その水平ガイド部（２ａ）の上
   面に前記走行輪（１０）が接すると共に、その上方の左
   右内壁面に前記転輪（１１）が接するように構成されて
   いる搬送設備用ガイドレールであって、 左右壁部の内側へのたわみを防止するための突っ張り部
   材（２２）が、ガイドレールの長手方向に適当な間隔を
   隔てて、前記左右一対の水平ガイド部（２ａ）間に渡る
   ように設けられている搬送設備用ガイドレール。
2. 【請求項２】 前記左右一対の水平ガイド部（２ａ）の
   厚さ方向のほぼ中間部に、ガイドレール長手方向視での
   断面が波形の上下面を有する凹状部（ｇ）が形成され、
   前記突っ張り部材（２２）が、前記凹状部（ｇ）にねじ
   込まれるボルト（２３）によって前記左右一対の水平ガ
   イド部（２ａ）に固着されている搬送設備用ガイドレー
   ル。