JP5403319B2 - 移動体駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、自動倉庫のスタッカークレーンなどの搬送装置に設けられる移動体駆動機構に関する。

移動体駆動機構は、荷受け用の腕（フォーク）を基準体に対し往復動させる機構である。
基準体と移動体との間には、チェーンなどの動力伝達体が掛けられている。チェーンは、例えば、移動体の前部位置から延びて、基準体側の駆動スプロケットおよび従動スプロケットに掛けられ、前記移動体の後部位置に結合される。この場合、移動体の前部から駆動スプロケットへ延びているチェーンと、移動体の後部から従動スプロケットへ延びているチェーンとは、交差（たすき掛け）するように配置される。

交差するチェーン同士が干渉しないようにするため、下記特許文献１では、幅方向に湾曲可能なチェーンを用いている。このようなチェーンを用いることで、駆動スプロケットを従動スプロケットから幅方向にずらすとともに、チェーンの一端が結合される移動体の前部位置をチェーンの他端が結合される移動体の後部位置から幅方向にずらすことができる。この構成で、交差するチェーン同士が干渉することが防止される。

なお、本願の他の先行技術文献として、例えば下記特許文献２、３がある。
特開平１０−３５８１９号公報 特開２００６−３１６８６０号公報 特許第２９８５７８３号

しかし、幅方向に湾曲するチェーンは、幅方向寸法が大きいことや磨耗しやすい等の問題がある。そのため、この問題を解決することが望まれる。
また、移動体の往復動作の安定性を向上させることも望まれる。

そこで、本発明の目的は、幅方向に湾曲するチェーンを用いることなく、チェーンなどの動力伝達体同士が干渉することを防止でき、しかも、高い動作安定性を実現できる移動体駆動機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、移動体を基準体に対し往復動させる移動体駆動機構であって、
前記移動体の往復動方向に間隔をおいて前記基準体に設けられる第１および第２の回転輪と、
第１および第２の回転輪に係合してこれら回転輪の回転と連動する動力伝達体と、を備え、
前記動力伝達体は、前記移動体における第１の固定位置から延びて、第１の回転輪、第２の回転輪を順に経由し、前記移動体における第２の固定位置に結合され、これにより、第１または第２の回転輪の回転運動が前記移動体の前記往復動に変換され、
前記動力伝達体は、第１の固定位置から延びる第１の索状体と、第２の固定位置から延びる第２の索状体と、第１および第２の索状体を連結する連結部と、を有し、
第１および第２の索状体は、前記移動体の往復動方向と直交する水平幅方向へ互いに間隔を置いて配置され、
前記連結部は、前記水平幅方向に関して第１および第２の索状体の間に位置し、これら索状体を前記水平幅方向に連結し、
前記連結部は、第１及び第２の回転輪に係合することで、第１または第２の回転輪により前記往復動方向に直接駆動され、かつ、第１の回転輪と第２の回転輪との間でループを形成するように１周させて無端状になっており、
第１および第２の索状体と前記連結部は、第１または第２の回転輪に直接駆動されるチェーンである、ことを特徴とする移動体駆動機構が提供される。

上述した本発明の移動体駆動機構によると以下の効果（１）〜（３）が得られる。
（１）第１および第２の索状体は、前記移動体の往復動方向と直交する水平幅方向へ互いに間隔を置いて配置されるので、第１および第２の索状体を幅方向に湾曲させずに、これら索状体が互いに干渉することを防止できる。
（２）さらに、前記水平幅方向に関して第１および第２の索状体の間に位置し、これら索状体を前記水平幅方向に連結する前記連結部が、第１または第２の回転輪により前記往復動方向に直接駆動されるので、動力伝達体の動作安定性が向上する。即ち、第１および第２の索状体と連結部の各々を、第１または第２の回転輪で直接駆動することで、動力伝達体の動作安定性が向上する。特に、高速動作時には、動作安定性が著しく向上する。
（３）また、第１および第２の索状体と前記連結部は、第１または第２の回転輪に直接駆動されるチェーンであるので、動力伝達体の生産が著しく容易になる。例えば、水平幅方向に互いに連結した３列連結チェーン（市販されている）を用意し、この３列連結チェーンのうち、右端のチェーンと左端のチェーンの各々に延長チェーンを結合するだけで、動力伝達体を生産することができる。この場合、３列連結チェーンにおいて、右端のチェーンに延長チェーンを結合したものが第１の索状体となり、左端のチェーンに延長チェーンを結合したものが第２の索状体となり、中央のチェーンが前記連結部となる。

上述した本発明の移動体駆動装置によると、幅方向に湾曲するチェーンを用いることなく、チェーンなどの動力伝達体同士が干渉することを防止でき、しかも、高い動作安定性を実現できる。

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態による移動体駆動機構１０の構成図である。図１（Ａ）は、側面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線矢視の平面図である。

移動体駆動機構１０は、移動体３を基準体５に対し往復動させる機構である。この例では、移動体３は、搬送対象物（例えば荷物）を受ける腕（フォーク）であり、基準体５は、移動可能な搬送装置（例えばスタッカークレーン）の本体フレームである。図１（Ａ）などにおいて、移動体３と基準体５を一点鎖線で示す。
移動体駆動機構１０は、第１および第２の回転輪７、９と、動力伝達体１１とを備える。

第１および第２の回転輪７、９は、移動体３の往復動方向に間隔をおいて基準体５に設けられる。第１および第２の回転輪７、９の一方は、図示しないモータにより回転駆動され、他方は回転自在に基準体５に設けられる。なお、符号７ａは、基準体５に設けられた第１の回転輪７の回転軸を示し、符号９ａは、基準体５に設けられた第２の回転輪９の回転軸を示す。

動力伝達体１１は、第１および第２の回転輪７、９に係合してこれら回転輪７、９の回転と連動する。動力伝達体１１は、移動体３における第１の固定位置Ｘ１から延びて、第１の回転輪７、第２の回転輪９を順に経由し、移動体３における第２の固定位置Ｘ２に結合される。これにより、第１または第２の回転輪７、９の回転運動が移動体３の前記往復動に変換される。即ち、基準体５には、図示しない往復動ガイドが設けられており、この往復動ガイドが、移動体３が往復動方向以外に移動することを規制しつつ、移動体３を前記往復動方向に案内する。
図１の例では、動力伝達体１１は、回転自在に基準体５に設けられた２つの回転輪１２にも係合している。符号１２ａは、基準体５に設けられた回転輪１２の回転軸を示す。

また、動力伝達体１１は、第１の固定位置Ｘ１から延びる第１の索状体１３と、第２の固定位置Ｘ２から延びる第２の索状体１５と、第１および第２の索状体１３、１５を連結する連結部１７と、を有する。

第１および第２の索状体１３、１５は、移動体３の往復動方向と直交する水平幅方向へ互いに間隔を置いて、かつ、移動体３の往復動方向と平行な鉛直面と平行に配置される。

連結部１７は、前記水平幅方向に関して第１および第２の索状体１３、１５索状体の間に位置し、これら索状体１３、１５を前記水平幅方向に連結する。また、連結部１７は、第１または第２の回転輪７、９に係合することで、第１または第２の回転輪７、９により前記往復動方向に直接駆動される。

図２（Ａ）は、図１（Ｂ）の２Ａ−２Ａ線矢視図であり第１の索状体１３を示し、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）の２Ｂ−２Ｂ線矢視図であり連結部１７を示し、図２（Ｃ）は、図１（Ｂ）の２Ｃ−２Ｃ線矢視図であり第２の索状体１５を示す。なお、図２（Ａ）では、連結部１７と第２の索状体１５を省略し、図２（Ｂ）では、第１および第２の索状体１３、１５を省略し、図２（Ｃ）では、第１の索状体１３と連結部１７を省略している。

図２（Ａ）に示すように、第１の索状体１３において、一端Ｐ１から中間位置Ｐ２までの部分は、全体にわたって連結部１７と水平幅方向に連結されており、中間位置Ｐ２から他端Ｐ３（即ち、第１の固定位置Ｘ１）までの部分は、連結部１７に連結されていない。
図２（Ｂ）において、連結部１７は、一端Ｑ１から他端Ｑ２までの全体にわたって、第１および第２の索状体１３、１５と水平幅方向に連結されている。
図２（Ｃ）に示すように、第２の索状体１５において、一端Ｒ１から中間位置Ｒ２までの部分は、全体にわたって連結部１７と水平幅方向に連結されており、中間位置Ｒ２から他端Ｒ３（即ち、第２の固定位置Ｘ２）までの部分は、連結部１７に連結されていない。

図３は、図１（Ａ）の状態から、第１および第２の回転輪７、９の一方を回転駆動することで、移動体３を移動させた状態を示す。このように、例えば、図１（Ａ）に示す移動体位置と、図３に示す移動体位置との間で、移動体３を往復動させることができる。
なお、移動体３は、水平幅方向（即ち、図３の紙面と直交する方向）の中央部が、動力伝達体１１により駆動され、水平幅方向の両端部が、それぞれ基準体３に設けられた前記往復動ガイドにより前記往復動方向に案内されつつ鉛直方向に支持されてよい。

本実施形態では、第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７は、第１または第２の回転輪７、９に直接駆動されるチェーンである。この場合、第１および第２の回転輪７、９は、第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７とに係合するスプロケットである。即ち、各回転輪７、９は、それぞれ、第１の索状体１３、第２の索状体１５、連結部１７に係合するように３列に配置され、互いに一体的に結合した３列スプロケットである。
図４に、このような３列スプロケットの例を示す。図４において、チェーンである第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７を部分的に示している。

チェーンで構成される動力伝達体１１の製作方法を、図５に基づいて説明する。図５の（Ａ）〜（Ｃ）において、各チェーン２２、２３、２４、２５、２７は、直線状に延ばして展開した状態で示されている。

まず、図５（Ａ）に示すような３列連結チェーン２１を用意する。この３列連結チェーン２１は、長さが同じ３つのチェーン２２、２３、２４を、その全長にわたって水平幅方向に互いに連結したものであってよい。このような３列連結チェーン２１は、市販されており、簡単に入手できる。
次に、図５（Ｂ）に示すように、３列連結チェーン２１において、右端（図５（Ａ）の下側）のチェーン２２に延長チェーン２５を結合する。
その後、図５（Ｃ）に示すように、３列連結チェーン２１において、左端（図５（Ａ）の上側）のチェーン２４に延長チェーン２７を結合する。
これにより、動力伝達体１１が製作される。なお、３列連結チェーン２１において、右端のチェーン２２に延長チェーン２５を結合したものが第１の索状体１３となり、左端のチェーン２４に延長チェーン２７を結合したものが第２の索状体１５となり、中央のチェーン２３が連結部１７となる。

上述した本実施形態の移動体駆動機構１０によると以下の効果（１）〜（３）が得られる。
（１）第１および第２の索状体１３、１５は、移動体３の往復動方向と直交する水平幅方向へ互いに間隔を置いて配置されるので、第１および第２の索状体１３、１５を幅方向に湾曲させずに、これら索状体１３、１５が互いに干渉することを防止できる。
（２）さらに、前記水平幅方向に関して第１および第２の索状体１３、１５索状体の間に位置し、これら索状体１３、１５を前記水平幅方向に連結する連結部１７が、第１または第２の回転輪７、９により前記往復動方向に直接駆動されるので、動力伝達体１１の動作安定性が向上する。即ち、第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７の各々を、第１または第２の回転輪７、９で直接駆動することで、動力伝達体１１の動作安定性が向上する。特に、高速動作時には、動作安定性が著しく向上する。
（３）水平幅方向に互いに連結した３列連結チェーン２１（市販されている）を用意し、右端のチェーンと左端のチェーンの各々に延長チェーンを結合するだけで、動力伝達体１１を生産することができる。従って、動力伝達体１１の生産が著しく容易になる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下のように変更できる。

上述の実施形態では、第１および第２の回転輪７、９の一方を回転駆動させたが、代わりに、第１および第２の回転輪７、９の両方を同期して回転駆動してもよい。

図６は、図２（Ｂ）に対応するが、連結部１７の他の構成例を示す。図６では、連結部１７を、上述の実施形態の場合よりも延長させて、ループを形成するように１周させて無端状にしている。この場合において、移動体駆動機構１０の他の構成は、上述の実施形態と同じであってよい。
これにより、移動体３がどの位置にあっても、連結部１７が、第１および第２の回転輪７、９に係合して、これら回転輪７、９により直接駆動される。その結果、動作安定性がさらに向上する。

また、上述の実施形態では、第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７の各々は、チェーンであったが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明によると、第１および第２の索状体１３、１５と連結部１７の各々は、タイミングベルトであり、回転輪７、９、１２は、これらタイミングベルト１３、１５、１７に係合するベルト車であってもよい。この場合において、移動体駆動機構１０の他の構成は、上述の実施形態または図６の構成と同じであってよい。

図１は、本発明の実施形態による移動体駆動機構１０の構成図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線矢視の平面図である。 （Ａ）は、図１（Ｂ）の２Ａ−２Ａ線矢視図であり第１の索状体を示し、（Ｂ）は、図１（Ｂ）の２Ｂ−２Ｂ線矢視図であり連結部を示し、（Ｃ）は、図１（Ｂ）の２Ｃ−２Ｃ線矢視図であり第２の索状体を示す。 移動体を図１（Ａ）の状態から移動させた状態を示す。 ３列スプロケットの例を示す斜視図である。 動力伝達体の製作方法を示す図である。 連結部の他の構成を示す図である。

符号の説明

３ 移動体、５ 基準体、７、第１の回転輪、７ａ 回転輪の回転軸，９ 第２の回転輪、９ 回転輪の回転軸、１０ 移動体駆動機構、１１ 動力伝達体、１２ 回転輪、１２ａ 回転輪の回転軸、１３ 第１の索状体、１３ａ 連結部分、１３ｂ 非連結部分、１５ 第２の索状体、１５ａ 連結部分、１５ｂ 非連結部分、１７ 連結部、２１ ３列連結チェーン、２２ 右端のチェーン、２３ 中央のチェーン、２４ 左端のチェーン、２５，２７ 延長チェーン

Claims (1)

1. 移動体を基準体に対し往復動させる移動体駆動機構であって、
   前記移動体の往復動方向に間隔をおいて前記基準体に設けられる第１および第２の回転輪と、
   第１および第２の回転輪に係合してこれら回転輪の回転と連動する動力伝達体と、を備え、
   前記動力伝達体は、前記移動体における第１の固定位置から延びて、第１の回転輪、第２の回転輪を順に経由し、前記移動体における第２の固定位置に結合され、これにより、第１または第２の回転輪の回転運動が前記移動体の前記往復動に変換され、
   前記動力伝達体は、第１の固定位置から延びる第１の索状体と、第２の固定位置から延びる第２の索状体と、第１および第２の索状体を連結する連結部と、を有し、
   第１および第２の索状体は、前記移動体の往復動方向と直交する水平幅方向へ互いに間隔を置いて配置され、
   前記連結部は、前記水平幅方向に関して第１および第２の索状体の間に位置し、これら索状体を前記水平幅方向に連結し、
   前記連結部は、第１及び第２の回転輪に係合することで、第１または第２の回転輪により前記往復動方向に直接駆動され、かつ、第１の回転輪と第２の回転輪との間でループを形成するように１周させて無端状になっており、
   第１および第２の索状体と前記連結部は、第１または第２の回転輪に直接駆動されるチェーンである、ことを特徴とする移動体駆動機構。

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