JP2876562B2

JP2876562B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP2876562B2
Application number: JP13964790A
Authority: JP
Inventors: 浩志高田; 浩川嶋
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH0438263A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、レールに沿って走行する走行台車に荷物を
支持せしめてこれを搬送する搬送装置に関する。

（従来の技術）斯かる搬送装置においては、一般にレールは直線と曲
線を組み合わせた形状を有しており、走行台車はこのレ
ールに沿って三次元空間を走行する。

ところで、レールの曲線部分としては、水平面上で曲
がっている部分（以下、水平Ｒ部と称す）と垂直面上で
曲がっている昇降部分（以下、垂直Ｒ部と称す）がある
が、これらの部分の形状は曲率が一定の円弧曲線とされ
ていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のようにレールの曲線部分（水平
Ｒ部及び垂直Ｒ部）の形状を円弧状とした場合、走行台
車の走行速度が一定であると仮定すると、レールの直線
部分から曲線部分に移る箇所域は逆に曲線部分から直線
部分に移る箇所でレールの曲率が急激に変化し、走行台
車に作用する加速度も急激に変化して該走行台車に衝撃
的な振動が発生し、走行台車の円滑な走行が阻害される
という不具合が生じる。

上記のことを第９図に基づいて説明すると、リレー１
には２つの垂直Ｒ部1bと1dがあり、このレール１の水平
部1aを走行台車２が等速度で走行しているときには、該
走行台車２には1G（Ｇ＝9.8m/sec²）の重力速度a_gが図
示のように鉛直下方に作用する。

その後、走行台車２が垂直Ｒ部1bを走行すると、これ
には1Gの重力加速度a_gと該重力加速度a_gの方向とは逆方
向の遠心加速度a_c1が作用し、結果として該走行台車２
には重力加速度a_gと遠心加速度a_c1とをベクトル合成し
て得られる加速度a₁が作用し、この加速度a₁は重力加速
度a_gの大きさである1Gよりも大きくなる。

従って、レール１の水平部1aと垂直Ｒ部1bとの接点Ａ
においては、走行台車２に作用する加速度が1Gからa₁に
急激に増加し、このために走行台車２には振動が発生す
る。そして、垂直Ｒ部1bの曲率は一定であるため、走行
台車２が該垂直Ｒ部1bを走行している間は該走行台車２
に作用する加速度a₁は一定となり、走行台車２が直線部
1cを走行するときにはこれに遠心加速度が作用しないた
め、該走行台車２には再び1Gの重力加速度a_gのみが作用
する。

従って、垂直Ｒ部1bと直線部1cとの接点Ｂでは走行台
車２に作用する加速度がa₁から急激に1Gまで減少し、こ
のために走行台車２には振動が発生する。

次に、走行台車２がレール１の垂直Ｒ部1dを走行する
と、これには重力加速度a_gの他に該重力加速度a_gと同方
向の遠心加速度a_c2が作用するため、結果として走行台
車２には重力加速度a_gと遠心加速度a_c2とをベクトル合
成して得られる加速度a₂が作用し、この加速度a₂の絶対
値は垂直Ｒ部1bにおいて走行台車２に作用する前記加速
度a₁よりも大きい（a₂＞a₁）ため、レール１の直線部1c
と垂直Ｒ部1dとの接点Ｃではより大きな加速度の変化
（増加）が生じ、走行台車２にはより大きな振動が発生
する。そして、同様に接点Ｄでも大きな振動が発生す
る。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、レールの曲線部分における走行台車の振動
を小さく抑えて走行台車の滑らかな走行を実現するとと
もに、レールの曲線部分の長さの増加を抑えることがで
きる搬送装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明は、レールに沿って
走行する走行台車にその進行方向に回動自在に移載装置
を吊り下げ支持し、該移載装置の荷物を支持せしめてこ
れを搬送する搬送装置において、前記レールの曲線部分
の曲線の始まりと終りの所定区間の形状をクロソイド曲
線とし、該クロソイド曲線部分に挟まれた中間区間の形
状を円弧曲線としたことを特徴とする。

（作用）一般に、クロソイド曲線は曲率が始点からの曲線の長
さに比例して連続的に変化する特徴を有するため、この
クロソイド曲線をその曲線部分の一部に含むレールを備
える本発明に係る搬送装置にあっては、レールの曲線部
分を走行する際に走行台車に作用する加速度は連続的に
変わり、該走行台車の振動が小さく抑えられる。

又、クロソイド曲線は曲率が零となる点を持つため、
このクロソイド曲線を用いたレールの曲線部分を直線部
分に容易に接続することができる。

更に、レールの曲線部分のクロソイド曲線部分に挟ま
れた中間区間の形状を円弧曲線としたため、曲線部分の
長さの増加を抑えることができる。

（実施例）以下に本発明の基本原理を第１図乃至第５図に基づい
て説明する。

第１図は搬送装置の走行台車に作用する加速度の変化
を説明するための図、第２図はクロソイド曲線を示す
図、第３図、第４図、第５図はそれぞれクロソイド曲線
の位置と傾き角との関係を示す図、位置と曲率との関係
を示す図、位置と縮み率との関係を示す図である。

第１図に示すように、搬送装置は工場の天井等に設置
されたレール１を有するが、このレール１は第１図に示
す昇降部分の他、図示しない水平面内で曲がっている部
分（水平Ｒ部）を有し、走行台車２はこのレール１に沿
って三次元空間を自力で走行する。そして、走行台車２
の下部には移載装置３が回動自在に吊り下げ支持されて
おり、荷物Ｗはこの移載装置３に支持されて所定の場所
へ搬送される。

ところで、第１図に示すレール１の昇降部分は２つの
垂直Ｒ部1b,1dとこれら両垂直Ｒ部1b,1dを点B,Cで結ぶ
直線部1cとで構成され、垂直Ｒ部1b,1dは点A,Dでそれぞ
れ水平部1a,1eに接続されている。

而して、本実施例では上記垂直Ｒ部1b,1dの形状とし
てクロソイド曲線が採用されている。尚、レール１の不
図示の水平Ｒ部の形状にもクロソイド曲線が採用されて
いる。

ここで、クロソイド曲線の一般的特徴を第２図乃至第
５図に基づいて説明する。

第２図にレール１の前記垂直Ｒ部1b（点Ａから点Ｂま
での区間）におけるクロソイド曲線の形状を示すが、ク
ロソイド曲線上の任意の点Ｐにおいて引いた接線ｔが水
平部1aの延長線ｌとなす角度を傾き角φとすると、この
傾き角φは第３図に示すようにクロソイド曲線の始点Ａ
からの曲線の長さ（位置）ｓ（第２図参照）に比例して
直線的に増加する。

又、クロソイド曲線の曲率C_V（＝ｄφ/ds）は第４図
に示すように始点Ａからの長さｓの増加と共に零から直
線的に増加して中間点Ｍにてピークに達した後、直線的
に減少して終点Ｂにおいて再び零となる。従って、曲率
Cvの長さｓに対する変化率dC_V/dsを縮み率C_Uと定義する
と、この縮み率C_Uは第５図に示すように点Ａから点Ｍま
での区間では正の一定値を示し、点Ｍにおいて正と負が
逆転し、点Ｍから点Ｂまでの区間では負の一定値を示
す。

尚、上記のようにクロソイド曲線は曲率が零となる点
A,Bを持つため、垂直Ｒ部1bの両端を点A,Bにおいて水平
部1a、直線部1cに容易に接続することができ、このこと
は他方の垂直Ｒ部1dについても同様である。

次に、第１図に示すレール１の昇降部分を走行する走
行台車２に作用する加速度の変化を第１図に基づいて説
明する。

レール１の水平部1aを走行台車２が等速度で走行して
いるときには、従来と同様に該走行台車２には1Gの重力
加速度a_gが図示のように鉛直下方に作用する。

その後、走行台車２が垂直Ｒ部1bを走行すると、これ
には1Gの重力加速度a_gと該重力加速度a_gの方向とは逆方
向の遠心加速度a_cが作用し、結果として走行台車２には
重力加速度a_gと遠心加速度a_cとをベクトル合成して得ら
れる加速度ａが作用する。ここで、レール１の垂直Ｒ部
1bでの曲率C_Vは始点Ａから終点Ｂまで第４図に示すよう
に連続的に増減し、少なくとも従来のように急激に変化
することがないため、前記遠心加速度a_cも始点Ａにおけ
る零から直線的に増加してピークに達した後、直線的に
減少して終点Ｂにおいて再び零となる。

従って、レール１の垂直Ｒ部1bにおいて走行台車２に
作用する前記加速度ａも第１図に示すように始点Ａから
直線的に増加してピークに達した後、終点Ｂまで直線的
に減少し、終点Ｂにおいて重力加速度a_gの値1Gに等しく
なる。このように、垂直Ｒ部1bにおいて走行台車２に作
用する加速度ａが従来のように急激に変化するのではな
く、徐々に増減するため、走行台車２に衝撃的な振動が
発生することがなく、該走行台車２の安定した走行が確
保される。

次に、走行台車２が直線部1cを走行するときには、該
走行台車２には遠心加速度は作用せず、1Gの重力加速度
a_gのみが鉛直下方に作用する。

その後、走行台車２がもう一方の垂直Ｒ部1dを走行す
ると、これには1Gの重力加速度a_gの他に該重力加速度a_g
と同方向の遠心加速度a_c′が作用するため、結果的に走
行台車２には重力加速度a_gと遠心加速度a_c′とをベクト
ル合成して得られる加速度ａ′が作用し、この加速度
ａ′の絶対値は前記加速度ａのそれよりも大きくなる
（ａ′＞ａ）。

然るに、垂直Ｒ部1dにおいてもその形状としてクロソ
イド曲線が採用されているため、前述と同様の理由によ
って走行台車２に作用する加速度ａ′が徐々に増減し、
該走行台車２には衝撃的な振動が発生しない。そして、
走行台車２が水平部1eを走行するときには、該走行台車
２には1Gの重力加速度a_gのみが作用する。

ところで、以上のように曲線部の形状をその全区画に
亘ってクロソイド曲線とすると、円弧曲線とした場合に
比べて曲線部分の長さが長くなり、走行台車の既設のス
テーションの位置の変更やコストアップを招く。

そこで、本発明では、曲線部分の形状として第６図に
示すように点Ａ〜Ａ′の区間S₁及び点Ｂ′〜Ｂの区間S₃
にクロソイド曲線を用い、その中間の点Ａ′〜Ｂ′の区
間S₂に円弧曲線を用いれば、この曲線部分における曲率
C_Vと縮み率C_Uは曲率部分の長さｓに対してそれぞれ第７
図、第８図に示すように変化する。

即ち、クロソイド曲線を採用する点Ａ〜Ａ′の区間S₁
では曲率C_Vは零から直線的に増加し、縮み率C_Uは正の一
定値を示すが、円弧曲線を採用する点Ａ′〜Ｂ′の区間
S₂では曲率C_Vが一定となり、従って、縮み率C_Uは零とな
る。そして、再びクロソイド曲線を採用する点Ｂ′〜Ｂ
の区間S₃では曲率C_Vが直線的に零まで減少し、縮み率C_U
は負の一定値を示す。

而して、上記のようにレールの曲線部分の形状として
クロソイド曲線と円弧曲線を併用しても、第７図に示す
ように曲率C_Vは徐々に増減し、少なくとも急激に変化し
ないため、走行台車に作用する加速度の急激な変化が起
こらず、走行台車に衝撃的な振動が発生することがな
く、該走行台車の安定した走行が確保される上、曲線部
分の長さの増加を抑えることができ、走行台車の既設の
ステーションの位置の変更やコストアップを免れること
ができる。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明によれば、レー
ルに沿って走行する走行台車にその進行方向に回動自在
に移載装置を吊り下げ支持し、該移載装置の荷物を支持
せしめてこれを搬送する搬送装置において、前記レール
の曲線部分の曲線の始まりと終りの所定区間の形状をク
ロソイド曲線とし、該クロソイド曲線部分に挟まれた中
間区間の形状を円弧曲線としたため、レールの曲線部分
における走行台車の振動を小さく抑えて走行台車の滑ら
かな走行を実現するとともに、レールの曲線部分の長さ
の増加を抑えることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理を説明するための搬送装置の
走行台車に作用する加速度の変化を示す図図、第２図は
クロソイド曲線を示す図、第３図、第４図、第５図はそ
れぞれクロソイド曲線の位置と傾き角との関係を示す
図、位置と曲率との関係を示す図、位置と縮み率との関
係を示す図、第６図は本発明に係る搬送装置のレールの
曲線形状図、第７図、第８図は同レールの位置と曲率と
の関係を示す図、位置と縮み率との関係を示す図、第９
図は従来の搬送装置において走行台車に作用する加速度
の変化を説明するための図である。１…レール、1b,1d…垂直Ｒ部（曲線部分）、２…走行
台車、３…移載装置、Ａ…始点、Ｂ…終点、Ｗ…荷物。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レールに沿って走行する走行台車にその進
行方向に回動自在に移載装置を吊り下げ支持し、該移載
装置に荷物を支持せしめてこれを搬送する搬送装置にお
いて、前記レールの曲線部分の曲線の始まりと終りの所定区間
の形状をクロソイド曲線とし、該クロソイド曲線部分に
挟まれた中間区間の形状を円弧曲線としたことを特徴と
する搬送装置。