JP4120877B2 - 有軌道台車システム - Google Patents

Description

この発明は走行レールに沿って走行する有軌道台車を用いたシステムに関し、特に有軌道台車の分岐制御に関する。

有軌道台車システムは、クリーンルーム内や一般の工場、病院、図書館、野外などで、有軌道台車により物品を搬送するシステムである。複雑な走行レールのレイアウトを設けるには分岐が必要になり、特許文献１は有軌道台車の分岐制御について開示している。特許文献１では、分岐部で、走行レール内に直進用と分岐用の一対のガイドレールを設け、有軌道台車にはガイドレールに対応して一対の分岐用ローラを設ける。そして分岐用ローラをガイドローラにガイドされる位置とフリーの位置の間で出没自在にし、いずれの分岐用ローラをガイドレールでガイドするかで、直進か分岐かを制御する。しかしながらこの有軌道台車システムでは、分岐部を直進する場合にも、分岐用ローラの制御（切替）が必要になる。このため分岐部を単に直進する場合でも、手前で減速する必要があり、物品の搬送速度が低下する。
特開２００３−２１２１１２号公報

この発明の課題は、直進の場合などに分岐部を減速せずに走行できる、有軌道台車システムを提供することにある。
この発明での追加の課題は、分岐部を直進する際などの有軌道台車の姿勢をより安定にすることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、ガイドレールとガイドローラとの間の隙間などが走行性能に影響しないようにすることにある。

この発明の有軌道台車システムは、鉛直方向に突き出したガイド部を走行レールの左右に設けると共に、前記左右のガイド部の鉛直方向の突き出し量を、分岐部で直進側を長、分岐側を短とし、
有軌道台車に左右のガイドローラを設けて前記左右のガイド部の内面でガイドすると共に、前記左右のガイドローラを、突き出し量が長短いずれのガイド部にもガイドされるようにし、
さらに前記左右のガイド部よりも外側に、昇降手段を備えた分岐用ローラを有軌道台車の左右双方に設けて、前記左右の分岐用ローラを、
(1)いずれの分岐用ローラも突き出し量が長のガイド部にのみガイドされる状態と、
(2)分岐側の分岐用ローラが突き出し量が短のガイド部にガイドされ、直進側の分岐用ローラが突き出し量が長のガイド部と接触しない状態、との間で切り替えるようにして、
常時は、前記左右の分岐用ローラを前記(1)のいずれの分岐用ローラも突き出し量が長のガイド部にのみガイドされる状態にして、分岐用ローラの状態を切り替えずに分岐部を直進し、
分岐時は前記左右の分岐用ローラを、前記(2)の分岐側の分岐用ローラが突き出し量が短のガイド部にガイドされ、直進側の分岐用ローラが突き出し量が長のガイド部と接触しない状態に切り替えて分岐するようにしたものである。
好ましくは、前記左右のガイドローラの少なくとも一方を、ガイド部の内面へ向けて付勢する手段を設ける。

この発明の有軌道台車システムでは、分岐部で右に分岐する場合は、右側の分岐用ローラを右側のガイド部の外面でガイドして右に分岐する。この時、左側の分岐用ローラはガイド部と非接触（フリー）とする。左に分岐する場合にはこの逆に、左側の分岐用ローラを左側のガイド部でガイドし、右側の分岐用ローラをフリーとする。直進する場合、例えば左右の分岐用ローラを共にガイド部からフリーにする。そして常時は分岐用ローラを共にガイド部に非接触（フリー）の高さにしておくと、直進の場合、分岐用ローラを昇降させる必要がなく、分岐部で減速せずに高速で通過できる。

この発明では、分岐部で直進側のガイド部の突き出し量を長、分岐側の突き出し量を短とする。常時は左右の分岐用ローラを共に突き出し量が長のガイド部にのみガイドされる状態にしておき、分岐部で突き出し量が長のガイド部で直進し、突き出し量が短のガイド部で分岐するようにしておくと、直進時には分岐用ローラの昇降が不要になる。

この発明では、左右いずれかの分岐用ローラが、ガイド部の外面で必ずガイドされる。このため一対のガイド部の間に配置したガイドローラのみでガイドする場合と異なり、分岐部で左右のガイド部間の間隔がＹ字状に拡がっても、有軌道台車は安定して走行できる。このため例えば直進時に分岐部を高速で走行するのがさらに容易になる。

左右のガイドローラの軸芯の間隔やタイヤ径のばらつき、あるいは左右のガイド部の内側を設けたガイド面間の間隔のばらつきなどにより、ガイドローラとガイド部との間に隙間が生じることがある。この逆に、ガイドローラがガイド部の間に入りきれないことがある。請求項２の発明では、少なくとも一方のガイドローラをガイド部へ向けて付勢して、ガイド部に付勢手段で定まる圧力で接触するように位置をシフトさせるので、左右の各ガイドローラが安定してガイド部の内面と接触する。このためガイドローラのガイドがより確実になり、有軌道台車の走行もより安定する。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図１０に、天井走行車を例に実施例の有軌道台車システムを示す。図１に天井走行車２の構成を模式的に示すと、４は走行駆動部で、駆動モータにより駆動輪を駆動して走行し、走行車輪により天井走行車の重量を支持し、ガイドローラにより走行をガイドする。また分岐用ローラを設けて、出没機構により昇降させて出没させ、直進と分岐とを制御する。給電・通信部６では、例えば非接触給電により給電レールから天井走行車２に給電し、また図示しないコントローラとの間で通信を行う。なお走行駆動部４は走行レール内に収容され、給電・通信部６は走行レールの下部の給電レール内に収容されている。

給電・通信部６の例えば下側に横送り部８を設け、昇降駆動部１０と昇降台１２とを走行レールに対して横送りできるようにする。昇降駆動部１０の横送りにより、走行レールの側方にバッファを設ける、走行レールの直下の位置とその側方とに地上ステーションを設ける、などのことができる。また実施例では、横送り部８は走行レールの片側にのみ昇降駆動部と昇降台とを横送りでき、走行レールの他側に対しては、走行レールの直下からの地上ステーションの位置補正程度の微少量の横送りが可能とする。昇降駆動部１０は昇降台１２を昇降させると共に、昇降台１２を回動させて、地上ステーションなどに対する角度補正を行う。昇降台１２はカセット１４などの物品をチャックし、昇降駆動部１０により昇降する。

実施例では走行駆動部４は、前記一対のボギー台車２０により構成され、ボギー台車２０の構成を図２に模式的に示す。２２は軸で、図２の下側に給電・通信部があり、図示しない給電レール内に収容されている。２４はボギー台車２０のフレームで、２６〜２９は走行車輪で、天井走行車の重量を走行レール５０の踏面５２により支持し、ここでは左右各一対合計４輪の走行車輪２６〜２９を設けたが、左右各１輪でもよい。３０，３２はガイドローラで、高さ位置は固定であり、その左右方向外側に昇降自在の分岐用ローラ３４，３６がある。４０〜４２は付勢機構で、ガイドローラ３２並びに分岐用ローラ３４，３６を図２に矢印で示した方向に付勢する。なお実施例では、昇降駆動部の横送り方向は図２の左側とし、横送り時にガイドローラ３０には大きな力のモーメントが加わるので、付勢機構４０はガイドローラ３２には設けるがガイドローラ３０には設けない。また分岐用ローラ３４，３６に付勢機構４１，４２を設けず、単に分岐用ローラ３４とガイドローラ３０との間隔を一定にし、また分岐用ローラ３４とガイドローラ３２との間隔を一定にするだけでもよい。

分岐用ローラ３４，３６は出没機構４４，４５により上下に昇降して出没自在で、高／中立／低の３つの高さ位置を取る。図２では左側の分岐用ローラ３４を低位置に、右側の分岐用ローラ３６を高位置に示し、鎖線でそれぞれの中立位置を示している。出没機構４４，４５には例えばカム機構や平行リンク，ボールネジなどを用いればよい。

走行レール５０には左右の踏面５２，５２を設けて走行車輪２６〜２９を支持し、その間に開口５４を設けて、ボギー連結用の軸２２を通す。またボックス状の走行レール５０の上部底面の左右に、ガイド部として、鉛直方向の突き出し量が異なる２種類のガイドレール５６，５７を設ける。ここでガイドレール５６は、下部レール５８（突き出し量を増した部分）を備え、鉛直方向の上端から下端までの突き出し量が長いレールである。ガイドレール５７は、下部レール５８を備えない、鉛直方向の突き出し量が短いレールである。ガイドレール５６，５７の内面をガイド面６０とし、外面をガイド面６１とする。ガイドローラ３０，３２は内側のガイド面６０でガイドされ、分岐用ローラ３４，３６は外側のガイド面６１でガイドされる。また分岐用ローラ３４，３６は、高位置ではガイドレール５６，５７のいずれでもガイドされ、中立位置ではガイドレール５６のみでガイドされ、低位置ではガイドレール５６，５７のいずれに対してもフリーとなる。

図３に、ガイドローラ３２と付勢機構４０を示し、これは付勢機構４１，４２でも同様である。ガイドローラ３２は支持体６５に取り付けられ、支持体６５は軸６４でフレーム２４に回動自在に取り付けられている。また支持体６５はバネ６６により１方向に付勢され、軸６４の回動範囲は回動エリア６７（回動を許容する隙間）により制限されている。この結果、ガイドローラ３２は回動エリア６７内で、図２の上下方向にシフトでき、バネ６６による付勢力によりガイド面６０に押圧される。

走行駆動部にはこれ以外に、前後一対のボギー台車を連結して図示しない支持体を設け、この支持体に図示しない駆動モータと駆動車輪とを支持させる。駆動車輪は走行レール５０の上面底部に接触して、天井走行車を走行させる。

図４に、分岐部付近での走行レール５０のレイアウトを示す。図４の下から上への走行が直進で、下から右側への走行が分岐とする。開口５４の左側寄りにはガイドレール５６が隙間無く配置され、右寄りにも分岐部を除いてガイドレール５６が配置されている。走行レールの分岐側では開口５４の両側に鉛直方向の高さが短いガイドレール５７を配置し、分岐が終了するとガイドレール５６にガイドレールの種類を変更する。また直進から右側へと分岐する部分で、ガイドレール５６，５７のいずれも無いカット部７４がある。

分岐部には開口５４がＹ字状となるＹ字部６８がある。Ｙ字部６８の下流側の鎖線の範囲を図４の右上に拡大して示す。この範囲は、カット部７４の下流側のガイドレール５６，５７の先端７０である。先端７０では、ガイド面６０，６１を鎖線で示す他の部分よりも後退させたガイド面の後退部７２を設ける。そしてＹ字部６８を通過する間に付勢機構４０によりシフトしたガイドローラが、後退部７２で滑らかにガイドされるようにする。

図５に、走行レール５０内での各ローラの通常の状態（分岐部へさしかかる前の状態）を示す。走行レール５０の分岐部以外の場所では、ガイドレール５６，５６が開口５４の両側に配置され、ガイドローラ３０，３２はガイド面６０，６０でガイドされ、分岐用ローラ３４，３６は中立位置をとって、外側のガイド面６１でガイドされている。

図６に、図４の右側に分岐する過程での、ガイドローラや分岐用ローラの状態を示すと、ガイドローラ３０，３２はガイドレール５７，５７の内側のガイド面でガイドされている。分岐用ローラ３４は低位置にあるので、ガイドレール５６，５７のいずれとも干渉せず、分岐用ローラ３６は高位置にあるので、ガイドレール５７でガイドされて分岐する。

図７，図８に、直進時の動作を示す。図では前側のボギー台車２０ａは分岐部を、後ろ側のボギー台車２０ｂは分岐部の手前を走行しており、分岐用ローラ３４，３６はいずれも中立位置にある。ボギー台車２０ａの分岐用ローラ３６はガイドレール５７に接触せず、分岐用ローラ３４がガイドレール５６に接触して直進を選択する。分岐用ローラ３４は、分岐部で走行車輪２８，２９の踏面５２による支持が不安定になること、ガイドローラ３２がガイドレールにガイドされていないことによる、モーメントを支え、ボギー台車２０ａが図の時計回りに傾くのを防止している。さらに図５に示したように、分岐部以外では分岐用ローラ３４，３６はいずれも中立位置をとっているので、直進の場合、分岐用ローラ３４，３６を昇降させる必要はない。

図９，図１０に分岐時の状態を示す。図９で、ボギー台車２０ａは分岐側に移動し、ボギー台車２０ｂは分岐部の手前にいる。ここでボギー台車２０ａの分岐用ローラ３６は高位置で、ガイドレール５７の外側のガイド面６１でガイドされ、分岐用ローラ３４は低位置で、ガイドレール５６，５６の下側を通過する。またボギー台車２０ａが傾くのは、分岐用ローラ３６がガイド面６１でガイドされることで防止される。

実施例では、ガイドローラ３０，３２をボギー台車当たり前後各一対に設け、分岐用ローラを台車前後方向でそれらの中間に配置したが、この逆に分岐用ローラを前後各一対設けて、それらの前後方向の中間にガイドローラを設けても良い。この場合、ボギー台車当たり、分岐用ローラが４個，ガイドローラが２個となる。

実施例では直進時に分岐用ローラを中立位置に保ち、分岐時に分岐用ローラ３４，３６を昇降させるようにしたが、逆に分岐時に分岐用ローラ３４，３６を中立位置に保ち、直進時に分岐用ローラ３４，３６を昇降させるようにしても良い。このためには、分岐部にあるＹ字部６８の直進側に鉛直方向の突き出し量が小さいガイドレール５７を配置し、分岐側に鉛直方向の突き出し量が大きいガイドレール５６を配置すればよい。このようにすると、図９で分岐用ローラ３４，３６を中立位置にすると、右側に分岐する。

実施例では天井走行車を示したが、走行レールを地上に敷設した有軌道台車システムでも良い。また天井走行車の場合でも、走行レールの上側に開口を設けて、この開口上に荷台などを配置したものでも良い。この場合、ガイドレールは走行レールの上部底面で開口の左右などに設ける。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 分岐用ローラを昇降させずに分岐部を直進できるので、分岐部を高速で直進できる。
(2) 分岐部を直進する場合、図７，図８に示したように、分岐用ローラ３４でボギー台車の姿勢を安定に保ち、高速で安定して分岐部を直進走行できる。
(3) ガイドローラ３２を付勢するので、左右のガイドローラ３０，３２の間隔と、ガイドレール５６，５６のガイド面６０，６０の間隔の誤差を吸収できる。
(4) 図４のＹ字部６８の右上側で、ガイドレール５６，５７の先端のガイド面を他よりも後退させるので、付勢機構４０により分岐部でガイドローラ３０，３２の間隔が拡がっても、滑らかにガイドを再開できる。

実施例の有軌道台車の構成を示すブロック図 実施例の有軌道台車の、走行駆動部を模式的に示す断面図 実施例での、ガイドローラの付勢機構を示す平面図 実施例の有軌道台車システムでの、分岐部の走行レールを示す水平断面図 図４のV-V方向鉛直断面図 図４のVi-Vi方向鉛直断面図 図４の分岐部を有軌道台車が直進する際の姿を模式的に示す図 図７のViii-Viii方向に沿って、直進時の走行レール内のガイドローラと分岐用ローラ並びに走行車輪の配置を模式的に示す図 図４の分岐部を有軌道台車が分岐する際の姿を模式的に示す図 図９のX-X方向に沿って、分岐時の走行レール内のガイドローラと分岐用ローラ並びに走行車輪の配置を模式的に示す図

符号の説明

２ 天井走行車
４ 走行駆動部
６ 給電・通信部
８ 横送り部
１０ 昇降駆動部
１２ 昇降台
１４ カセット
２０ ボギー台車
２２ 軸
２４ フレーム
２６〜２９ 走行車輪
３０，３２ ガイドローラ
３４，３６ 分岐用ローラ
４０〜４２ 付勢機構
４４，４５ 出没機構
５０ 走行レール
５２ 踏面
５４ 開口
５６，５７ ガイドレール
５８ 下部レール
６０，６１ ガイド面
６４ 軸
６５ 支持体
６６ バネ
６７ 回動エリア
６８ Ｙ字部
７０ 先端
７２ 後退部
７４ カット部

Claims (2)

1. 鉛直方向に突き出したガイド部を走行レールの左右に設けると共に、前記左右のガイド部の鉛直方向の突き出し量を、分岐部で直進側を長、分岐側を短とし、
   有軌道台車に左右のガイドローラを設けて前記左右のガイド部の内面でガイドすると共に、前記左右のガイドローラを、突き出し量が長短いずれのガイド部にもガイドされるようにし、
   さらに前記左右のガイド部よりも外側に、昇降手段を備えた分岐用ローラを有軌道台車の左右双方に設けて、前記左右の分岐用ローラを、
   (1)いずれの分岐用ローラも突き出し量が長のガイド部にのみガイドされる状態と、
   (2)分岐側の分岐用ローラが突き出し量が短のガイド部にガイドされ、直進側の分岐用ローラが突き出し量が長のガイド部と接触しない状態、との間で切り替えるようにして、
   常時は、前記左右の分岐用ローラを前記(1)のいずれの分岐用ローラも突き出し量が長のガイド部にのみガイドされる状態にして、分岐用ローラの状態を切り替えずに分岐部を直進し、
   分岐時は前記左右の分岐用ローラを、前記(2)の分岐側の分岐用ローラが突き出し量が短のガイド部にガイドされ、直進側の分岐用ローラが突き出し量が長のガイド部と接触しない状態に切り替えて分岐するようにした有軌道台車システム。
2. 前記左右のガイドローラの少なくとも一方を、ガイド部の内面へ向けて付勢する手段を設けたことを特徴とする、請求項１の有軌道台車システム。

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