JPH11503297A

JPH11503297A - エネルギーおよび情報の伝達を伴うトラックガイド形搬送装置

Info

Publication number: JPH11503297A
Application number: JP8529965A
Authority: JP
Inventors: アンゾルゲウルリヒ; ヴンダーリヒホルスト; アルディンガーミヒャエル; ゼーリヒアントン; フーダーベルンハルト
Original assignee: ダイムラー−ベンツアクチエンゲゼルシヤフト; ツェゲルクアーエーゲーアンラーゲン−ウントアウトマティズィールングステヒニクゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1996-03-30
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: DK0814994T3; CN1180335A; EP0814994B1; KR19980703539A; CN1076292C; ATE188656T1; AU696180B2; EP0814994A1; KR100372952B1; AU5498396A; WO1996031381A1; CA2217234A1; US6089512A; CA2217234C; TW333959U; JP3370678B2

Abstract

(57)【要約】駆動およびトラックガイドのための部材を有する搬送部材と、貨物（Ｇ）のための収容および受け入れ／引き渡しユニット、ならびにデータ処理および情報伝送ユニット（２０）とが設けられている、エネルギーおよび情報の伝送を伴う貨物輸送用のトラックガイド形搬送装置である。この場合、搬送部材（１０）は、走行区間に沿って配設された１次側回路（６，７）からエネルギーを伝達するための２次側部材として伝達ヘッドを有している。その際、車両に取り付けられた伝達ヘッド（２）は、フェライトコアおよびこのフェライトコアを取り囲む２次巻線（Ｗ₂）から成り、この２次巻線は１次側回路（６，７）と磁気的に結合されている。さらに搬送部材は、調整・制御可能な移動用駆動ユニットを有しており、移動のために、摩擦の少ない重力補償および走行トラックに沿った摩擦の少ないスライドを達成するための手段（ＧＬ）と、トラックガイド部材（ＳＰ）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】エネルギーおよび情報の伝達を伴うトラックガイド形搬送装置本発明は、請求項１の上位概念に記載のトラックガイド形搬送装置に関する。 de 著、１９８６年第１２号第１９〜２６頁により、駆動およびトラックガイドのための装置を用いて貨物を運搬する搬送機構が知られており、本発明はこのような構成から出発するものである。この場合、制御可能な搬送ユニット、貨物用の記憶および入／出力ユニット、ならびにデータ処理および情報伝送ユニットが設けられている。搬送部材としてのフロア搬送車両と中央ステーションとの間におけるワイヤレス伝送によって、貨物を迅速に分配するための判断処理が行われる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２６４０１号公報には、人員または貨物のためのコンテナを搬送する荷台を備えた磁気レールシステムについて記載されている。この場合、荷台上のコンテナ内に収められた貨物は、これと同期して循環している積み込み／積み下ろし装置に積み替えられる。このために外部のグリッパが使用され、これによってコンテナを持ち上げたり移動させたりすることができる。さらにドイツ連邦共和国特許公告第３９４２００９号公報により知られているシステムは、プログラミング可能な記憶ユニットおよび車両上の搬送コンテナと評価ユニットとの間で通信を行うための通信ユニットを用いて、貨物の分配を制御および監視するためのシステムである。プログラミング可能な記憶ユニットは車両上の搬送コンテナと固定的に接続されていて、このユニットは搬送経路全体に関する制御および監視ユニットとして適用されている。その際、このユニットは、搬送コンテナ内の貨物の形式ならびに宛先アドレスを表すあらゆるデータを格納している。そしてそれらのデータは、メモリカードに集められた搬送データを貨物搬送車両の外側で読み出すことにより評価ユニットへ伝送される。さらに制御ユニットには、搬送すべき貨物を監視するためのセンサとアクチュエータも設けられている。また、ＰＣＴ−ＧＢ９２／００２２０号により、搬送装置へエネルギーを伝達することが知られている。この出願によれば、導磁性でも導電性でもない材料から成る支持部材に案内レールが取り付けられている２重ガイド部材について記載されている。その際、２重ガイド部材はＥ字型フェライトコアにより取り囲まれ、このＥ字型フェライトコアの中央脚部は、各案内レール間のスペースに深く突入していて２次巻線を担持しており、この２次巻線を介してエネルギーが取り出され、トラックガイドされる車両上の負荷へこのエネルギーが供給される。このような公知の誘導式エネルギー伝達は最も簡単な事例の場合、中間周波数発生器により行われ、この発生器はガイドループへそれよりも高い周波数の電流たとえばＫＨｚレンジの電流を供給する。カーブ走行時または分岐ポイント通過時、車両は若干のあそびも伴うことなくそのトラックを走行する可能性があるので、この種のエネルギー伝達構成の適用事例は制限されてしまう。また、停止ポイントにおける自動的な積み込み／積み下ろしプロセスの制御や情報伝送も行われていない。ＰＣＴ−ＧＢ９２／００２２０号によるエネルギー伝達構成の場合、２重ガイド部材は遮蔽されておらず、この２重ガイド部材における各案内レール間に間隔が存在することによって、それらの案内レールによる高いインダクタンスが引き起こされる。したがって各案内レール間の間隔は最小値にしておかなければならない。それというのも、２次巻線を担持しているＥ字型コアの中央脚部を各案内レールの間で導かなければならないからである。エネルギーのための伝達周波数が高いと、そのようなオーダの案内レールのインダクタンスによって誘導性の大きな電圧降下が発生し、これは高いコストをかけてコンデンサによって補償しなければならない。したがって実践においてかなり長い区間に適用するには、この構成により実現可能な長さというものも決定的な妨げとなる。搬送装置は、製造技術や保管技術の分野において様々な実施形態で利用されている。たとえば自動車産業では、組立ラインで必要とされる組立部品用に電気式テルハの形態の供給システムが用いられており、これは固有の駆動部を備え、トラックガイドされながら個々の作業ステーションまで走行していくことができる。その際、高い棚の倉庫内に、車両に積み込まなければならない貨物を伴うコンテナや荷台が存在している。この目的でたとえばリフト搬送装置が設けられており、これによって車両と高い棚の保管場所との間の高低差が乗り越えられる。この場合、車両がたとえばそれに配属されたリフト搬送装置とドッキングし、それに対し保管すべき荷台を引き渡す。荷台に取り付けられている識別子または車両からリフト搬送装置へ通報された識別子に基づき、リフト搬送装置は荷台の分類を開始することができる。周知の搬送装置の欠点は、搬送を行うために種々の能動的および受動的な搬送部材が利用されることである。この場合、能動的な搬送手段として、積み込み／積み下ろし用に様々な機構を装備したキャリッジまたは車両が用いられる可能性がある。しかも、レールのような受動的な搬送手段は、磁気浮上技術を備えていなければ、ローラや車輪によって著しく摩擦を受ける。これと同じことはキャリッジのトラックガイドについてもあてはまる。貨物の流れやキャリッジを制御して誘導するために、汎用的に利用することのできるシステムは存在しない。また、情報伝送は一般にオンラインでは行われず、たいていは通常の構造形式の無線アンテナを介して行われる。この場合、搬送部材が閉じられた空間内に位置していると、受信にあたり問題が生じる。したがって本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載のトラックガイド形搬送装置において、実質的に任意の長さの区間に沿って運動中、車両への途切れることのないエネルギーおよび情報供給を障害なく確実に行えるように構成することにある。本発明によればこの課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成により解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。本発明の適用分野はまず第１に、すり接触またはトレーリングケーブルを介してエネルギーが供給される装置の代わりとなるところである。電気エネルギーを無接触で伝達するための重要な適用事例は、ホイスト、高い棚の倉庫または磁気レールにおいて存在する。また、エレベータのためにも、エネルギーおよび情報をケージへ伝送するためのこの種のシステムが有利であろう。特定の経路区間を巡回し種々の使用場所で働けるよう軸を中心に旋回しなければならないロボットにも、この種のシステムによりエネルギーを供給することができる。この種の装置の利点は第１に、乱雑にぶら下がっているばらばらの導線を省略できることである。さらに別の利点は情報伝送の独特の形式によって得られるものであり、それによれば殊に障害から良好に保護され、同時に高い伝送レートを実現できる。レールで接続されている車両にとっては実質的に摩擦のない移動形式が有利であるかもしれず、その場合には磁気浮上技術を適用することができる。したがって本発明の利点は、貨物の輸送を著しく迅速かつ確実に、しかも僅かな摩耗で環境にやさしく実行できるよう、車両のための搬送部材が統一的に構成されていることにある。さらに別の利点として挙げられるのは、短区間の内部的な交通でもそれよりも大きな交通でも汎用的な搬送装置により克服できることである。さらに本発明の利点として挙げられるのは、搬送方式におけるいっそう高度なフレキシビリティである。なぜならば、固定ステーションとしての中央の情報処理および制御ステーションにより、すべての車両が監視され自動的に制御されるからである。さらにこの場合、車両はその目的地へ自律的に走行し、１つの平面上に存在するすべての搬送指示が、摩擦および摩耗の僅かな搬送装置により処理される。殊に、機械コンポーネントからのオイルや砕片が著しい障害となる食料品会社において、磁石により制御される駆動部および同様のガイドを用いる磁気浮上技術を適用することができ、これにより最大限に可能な環境保護が達成される。この場合、保守および組み立てに要するコストは、機械的に移動する部材を備えた搬送装置よりも著しく僅かである。また、砕片やノイズの発生は、ローラ搬送装置やベルト搬送装置およびソータの方が著しく大きくなる。本発明の本質は、それが規格化された荷台収容装置ないし搬送部材をふまえている点にある。搬送部材は、３つの重要な搬送機能のために装備を施すことができる。貨物はそれら３つの要素により、１．搬送部材自体に収容されて輸送される。２．積み込み／積み下ろしが行われ、つまり走行区間へ運び込まれ、そこから再び取り出される。３．搬送部材が走行区間から外れた後、場合によってはそれといっしょに保管される。これら３つの機能は、迅速な委託処理の目的で汎用的に使用可能な搬送部材に広範囲にわたりまとめられる。つまり、搬送部材は分岐ポイントを用いることでも自律的に倉庫まで走行可能であり、そこにおいて呼び戻しスタンバイ状態になる。搬送装置の汎用化は、短期間のうちに得られなければならない特定の貨物を要求するために、最初に車両を区間に沿って発進させる必要のない点に現れている。所望の貨物をただちに最短経路を介して目的地へ導くために、データラインを介して送られる命令で十分である。搬送部材に設けられているメモリは、情報伝送部分を介しマイクロプロセッサを用いることでやはり自動的に所定時間後に目的地をめざし、その任務を遂行することができる。したがって各搬送部材は、統合されたインテリジェント搬送システムないし搬送装置の一部分であり、これは無接触形の電流給電も監視する。本発明の適用分野は倉庫保管および委託の編成分野である。この仕事は高度な自動化によって実施される。ここで考慮できることは、それらの搬送部材を電子回路の可能な集積構成に基づき多い個数および比較的安いコストで製造できることである。本発明の別の実例は、リフト搬送装置により搬送部材を高い平面または低い平面の走行レーンへ置き換えることである。これは、比較的長い距離をもつ搬送区間におけるかなり大きな高低差を克服するために有利なことである。これにより、車両の速い速度を利用できるとともに、積み荷を別の搬送部材へ積み替える必要もなくなる。この種のリフト搬送装置はたとえば、機械製造工場の組み立て部門においてある階から別の階へ車両を置き換えるために利用される。この場合、各々の階には、搬送部材または車両のための走行区間がそれぞれ設けられている。この種の車両またはワゴンは、搬送部材の機械的な部分にすぎない。これはたとえば貨物を受け取って積み込むための積載面、輸送コンテナまたは荷台と、車両から搬送レールへ力を伝達するための駆動部とから成る。また、トラックを保持したり分岐ポイントまたは車両入れ替え機構において必要に応じてトラックを替えるためにガイド部材が設けられている。本発明の有利な実施例によれば、駆動モータは区間内に受動的なステータを備えたリニアモータである。リニアモータを使用する場合に有利であるのは、積み込み可能な貨物を含めて搬送部材の重量を機械的な浮上システムにより補償することである。このような浮上式懸架は、車両の側面に取り付けられたトラックガイド部により安定化する必要がある。これは車両の浮上と同様に磁石により行うことができ、これにより空隙調整を介して精確なトラックガイドが行われる。この種の車両の積載面は、用途に応じて種々の形状をとることができる。たとえばコンテナまたは荷台における積み込み／積み出しのためには、横方向ベルトコンベヤがきわめて役に立つ。当然ながら、委託の編成のためコンテナを車両とともに種々のステーションまで走行させ、在庫から部品を積み込むことができる。また、搬送部材自体を一種の操車場において走行区間から取り出して、一時的に保管することもできる。このことはたとえば、区間における車両の個数が要求に基づき変化する場合にあてはまる。貨物の積み込まれた車両も一時保管できることはいうまでもない。本発明の別の有利な実施例によれば、重い輸送事例のためや、磁気的な間隔調整部が故障した場合のために、各車両に走行区間をトラックガイド走行させるためのローラ装置も設けられている。この場合、荷物が僅かなときまたは空の輸送のときには、磁気的な浮上力補償がスイッチオンされ、ローラが機能しなくなるまで車両が持ち上げられるよう構成できる。次に、エネルギー伝達および情報伝送に関して搬送部材について詳細に考察する。本発明の基本的な構成要素はエネルギー伝達である。電気エネルギーの無接触伝達のための重要な適用事例は、ホイストのウィンチ台車、モノレール、コンテナ搬送装置、高い棚の倉庫、あるいは磁気レールである。この種の構成の利点を挙げるとすれば、乱雑にぶらさがった導体が省略される点にある。さらに別の利点は独特の形式の情報伝送であり、これは障害から良好に保護できるものであり、かつ著しく高い伝送レートを可能にするものである。他方、本発明の著しく確実な動作機能は、走行区間に統合された無接触エネルギー伝達と、同様に統合された情報交換手段との共働により得られる。この場合、情報伝送手段も走行区間に統合されており、実質的に電磁界の妨害作用のない高い伝送品質も可能となる。搬送車両の支持ガイドレールにより、エネルギー伝達および情報伝送システムに対する機械的な保護が得られる。搬送技術において並進運動する搬送部材へ中間周波数で誘導的にエネルギー伝達することは、既述のようにそれ自体たしかに公知であるが、技術設計の実状として、搬送部材をそのトラックガイドレール上において著しくわずかなあそびで走行させなければならない点がある。このような制限は本発明により取り除かれる。情報伝送との組み合わせにより、搬送システムは多くの点できわめてフレキシブルになる。多数の車両をある区間からある区間にわたり、それらを互いに無関係に制御することができ、それら動きを相互間で、ならびに必要に応じた製造プロセスに対して調整することができる。この用途における基本的な特徴は、個々の電力が１０ＫＷレンジまでのとき、長い伝達区間において多数の搬送部材に対し同時にかつ互いに無関係に電力を伝達することである。このためには次のような伝達装置が必要とされる。すなわちこの場合、是認できるコストならびに良好な効率でｃｍ範囲までの空隙を介して電力を伝達し、伝達区間においてできるかぎり小さい誘導性の電圧降下を有するようにし、さらに漂遊磁界が人間に晒されることや電気的磁気的な協調性に関して問題のないような伝達装置が必要とされる。このような特性は、誘導式伝達部材の形状構成により実質的に達成される。本発明の重要な利点は、導体の”同軸”配置構成にある。この場合、中央導体が走行路の端部でＵ字型の外部導体と接続されていて、このことにより電流は中央導体から外壁を介して帰還して流れる。その際、電流は２つの外壁へ分かれる。わずかな浸入深さにもかかわらず、電流は大きな横断面となる。同軸の配置構成により導体におけるできるかぎり小さいインダクタンスが保証され、その結果、いっそう大きな伝達距離が可能になるとともに、漂遊磁界に対する装置の保護も得られる。漂遊磁界Φ₀は実質的に同軸導体内部でしか存在せず、しかも中央導体の内側とその周囲だけである。遮蔽ケーシングは帰還導体と一体化されているので、これにより導体材料が節約されるという付加的な利点も得られる。しかもこの場合、インダクタンスが著しく小さいことから誘導性の電圧降下を保証するための多数のコンデンサも節約される。スリットの設けられた同軸ケーブルを用いた情報伝送によっても、無接触エネルギー伝達との共働において多くの利点が得られる。この場合、たとえば高い棚の倉庫内で無線信号に対し障害が及ぼされる可能性のある第三者による電波伝搬の障害や反射またはシェーディングが発生しない。放射に必要なスリットは、用途に応じて周期的にまたは非周期的に（近接電磁界のみ）配置されている。データスループットは４Ｍｂｉｔ/ｓまでにすることができる。そしてこのことにより、あらゆる自動化および制御のタスクを自立的に処理するような車両による自律的な走行動作が可能となる。また、搬送部材はセンサを有しており、このセンサにより、車両がどの区間のどの個所に位置しているのかが識別される。その結果、車両のための複雑な識別システムが省略される。しかもこの場合、個々の車両間での通信すら可能である。さらに中央コンピュータにより遠隔診断を行うことができる。次に、図面に基づき本発明について詳細に説明する。図１は、搬送装置の概略図である。図２は、無接触形情報伝送に関するブロック図である。図３は、エネルギー伝達と情報伝送とが組み合わせられた構成を示す図である。図４は、導波体を介した情報伝送の原理を示すブロック図である。図５は、エネルギー伝達と漏洩波導体を介した情報伝送とが機械的に統合されている様子を示す図である。図６は、搬送部材の構造を示す図である。図７は、エネルギー伝達および情報伝送のための構成に関する１つの実施形態を示す図である。図８は、１次側の導体装置と伝達ヘッドとの間において運動平面に対し平行に位置する空隙を備えたエネルギー伝達および情報伝送のための構成に関する１つの実施形態を示す図である。図９は、エネルギー伝達部の外部導体が支持ガイドレールに統合されている様子を示す図である。図１０は、オープンな同軸導体の縦断面図である。図１１は、同軸導体の横断面図を伝達ヘッドとともに示す図である。図１２は、目下のところ可動システムが存在していない個所での同軸導体装置の横断面図を示す図である。図１３は、同軸導体の別の有利な詳細な実施形態を伝達ヘッドとともに示す横断面図である。まずはじめに、図１に示されている概略図に基づき本発明について説明する。搬送のための搬送部材１０はたとえばローラ１８およびレール１６によって走行し、モータ１７により駆動が行われる。駆動の際の側方案内や形式は図１に示した基本概略図では重要ではないが、摩耗の僅かな駆動形式となるよう努めなければならない。モータ駆動および別のサーボ駆動部のためのエネルギーは、無接触のエネルギー伝達により保証される。無接触のエネルギー伝達のための構成は、搬送部材１０といっしょに移動するトランス２次側として巻線Ｗ₂を備えた伝達ヘッド２と位置固定されたトランス１次側から成り、この場合、１次側は中央案内レール６と外側案内レール７ならびにウェブ５とにより構成されている。中央案内レール６は、プラスチックから成る案内レール支持体つまりウェブ５の中にはめ込まれている。伝達ヘッド２のコアはフェライト材料から成るのが有利である。１次側の部材は、側方に向かって開放されているＥ字型の配置構成である。これは支持レール１６に取り付けられている。また、１次側は中間周波数発生器１１により給電される。情報伝送は固定ステーション１２から発せられ、これは開口部３の設けられた同軸ケーブル１を介しレール区間に沿ってデータを伝送する。さらにそれらのデータは”パッチ”アンテナ１４を介して移動ステーションへ転送され、この移動ステーションはキャリッジに取り付けられていてレール１６上を走行する。図２には、データ伝送の内部構造が示されている。固定ステーション１２から、ネットワークまたはデータメモリＮからの走行プログラムつまりソフトウェアＵにより、アダプタモジュールＡｄおよびＨＦ送／受信部ＨＦ−Ｓ，ＨＦ−Ｅを介しスイッチＳ／Ｅを経て導波体１への供給が行われる。搬送部材１０における送／受信部ならびにデータ処理部は、図２において参照符号２０が付されている。このユニットの構造は、固定ステーション１２の構造に相応するものである。導波管はたとえばスリット３が設けられている同軸ケーブルの銅線９から成り、これは内部導体１３、絶縁体１５および被覆１９を備えている。この場合、横断面は環状とすることもできるし方形であってもよい。この導波体により、同じように構成されたＨＦモデムおよびアダプタモジュールを介してミニＰＣＭＣへ信号が伝送される。そしてこのミニＰＣＭＣにより、ユニットＢＩならびにこのユニット内にまとめられている動作制御部を介した命令実行と、センサにより制御されるアクチュエータの操作が指定される。この構成により個々の搬送部材１０のシステムが高いフレキシビリティを有することになる。それというのも、各車両は他の車両とは無関係に走行できるからである。さらにこのため、特定の位置に分岐ポイントを設けることで待避区間を作ることもできる。実例として図３にはエネルギーと情報を伝送する構成の組み合わせが示されており、この場合、情報伝送にはライン６が利用され、エネルギー伝送にはライン７が利用される。この目的でエネルギー伝送のための供給個所に結合部材Ｋが設けられており、これはたとえばフィルタとして構成されている。この結合部材は、発生器ＭＦＧからの中間周波数電流にそれよりも高い情報伝送用の周波数を重畳させる。その際、情報伝送は、固定システムから車両の方向へもあるいはその逆へも行われるので、結合部材Ｋの入力側に送／受信スイッチＳ／Ｅが設けられており、これは情報伝送のため変調器Ｍｏと復調器Ｄを交互にオン／オフさせる。移動システム上では、伝達ヘッドの巻線Ｗ₂とＷ′₂ がやはりフイルタとして構成された結合部材Ｋ′に接続されており、ここではこれによってエネルギーＥと情報の分離が行われる。エネルギーは負荷ＶＢへ導かれる。図４には、別個の導波体１を備えた情報伝送の同様の構造が示されている。この場合、情報伝送はエネルギー伝送とは完全に無関係である。この導波体は有利には産業、経済および医療目的で許可されているＩＳＭ帯域で駆動される。なぜならば、この帯域は２．４ＧＨｚの搬送波周波数において高速データ伝送が保証されているからであり、しかも到達範囲が僅かであるため公的な情報伝送に悪影響を及ぼすおそれがないからである。この導波体は漏洩波導体であり、そのすぐ近くを移動システム上のアンテナまたは近接電磁界ゾンデが案内され、両方の結合部材間で情報が伝送される。このブロック図に示されているように、情報は結合部材Ｋを介して導波体１へ伝送されるし、そこから取り出しも行われる。この場合、スイッチＳ／Ｅにより、送信モードと受信モードとを切り換えることができる（双方向動作）。この情報の１次側でも２次側でも信号の変調ないし復調が行われ、データを受信すべきか送信すべきかがそのつどシーケンス制御により決定される。実例として図５ａには、エネルギー伝達システムと情報システムの統合された様子が示されている。漏洩波導体には、周期的に配置された横方向スリット３（図５ｂ参照）を設けることもできるし、あるいは図５ｃに示されているように連続的に貫かれた長手方向スリットを設けることもできる。グループごとに周期的に配置されている横方向スリットによって放射が行われ、この放射によって誘電性のパッチアンテナ１４との結合が行われる。このような伝送形式のためには、同じ強度の高周波電磁界をパッチアンテナ周囲で発生させる目的で、漏洩波アンテナとパッチアンテナとの間で最小間隔が必要とされる。したがって、パッチアンテナを伝達ヘッドの側方に並置するのがよい。漏洩波導体において連続的に貫かれた長手方向スリットによって、そのすぐ周囲に近接電磁界が形成される。この場合、近接電磁界ゾンデ１４の配置は図９に示されているようにして行われ、伝達ヘッド内部で漏洩波導体に対し最大間隔を有するように配置するのが有利である。図６に荷台の形式で示されている搬送部材は駆動部Ａｎから成り、これは下方の平面でトラックガイド部ＳＰとスライド機能部ＧＬとがいっしょになってシンボリックに表されている。この下方の平面と、貨物Ｇを載置させるために設けられている一番上の平面Ｌとがいっしょになって、一種の慣用のトラックガイド形車両が形成されている。そしてこのような車両が情報平面ＩＮＦないし２０により補われて、搬送部材１０の自律形システムが形成される（図１参照）。この中央の平面は、先に述べたように情報交換のため送信機と受信機を有する固定ステーション１２からデータを受信する。さらにデータ処理部ＤＡも設けられており、これはアクチュエータＡとセンサＳｅ（図２参照）のために用いることができる。これにより、たとえば磁気的なトラックガイドおよび間隔制御を伴う重力補償を行うことができる。駆動部の制御は、中央ステーションＺＥから伝達される設定値に応じて行われる。さらにこの場合、個々の搬送部材つまり車両の間隔は、衝突の生じることがないよう車両間での情報交換により調節される。この構造の最上部および積み込み／積み出し部Ｌは多数の面で装備を施すことができ、たとえばリフト部材やローラ搬送部材を設けることができる。しかし、図６に示されているような一般的な電波伝搬による情報伝送は１ｋｍよりも長い屋外区間の供給にしか該当しない。この場合、その間に分岐ポイントが設けられていなければ、グラスファイバケーブルを使用することもできる。これはコスト的な理由および減衰が僅かであることから、介在部材として有利である。図７には本発明の有利な実施形態が示されている。この場合、エネルギートランスの一次部材のＵ字型側面部分７は同時に、情報伝送用同軸ケーブルのための支持部材としても利用される。有利にはこの側面部分はアルミニウムから成る。支持レール１６に鋼鉄を使用した場合、約２ｍｍ厚のＵ字型アルミニウム薄片から成るエネルギー伝達用の導電性部材を鋼鉄側面にはめ込むのが有利である。そしてこのＵ字型側面部分７にウェブ５が組み込まれ、これは大半がフェライトから成り、たとえばねじにより鋼鉄側面部分１６に取り付けられる。車両を担持するローラ１８は、軸支持体２１を介して車両ケーシング２２に取り付けられている。車両を案内しかつカーブ走行時には過度に側方に傾くのを避ける目的でガイドローラ２３が設けられており、ここではそれらのガイドローラのうち一方の面における１つのガイドローラだけが示されている。このガイドローラは、やはり軸支持体を介して車両ケーシング２２に取り付けられている。スリットの設けられた同軸ケーブルに対向する位置に、情報伝送用のパッチアンテナ１４が配置されている。図８に示されている本発明の別の実施形態によれば、エネルギートランスは鋼鉄側面部分へははめ込まれて統合されておらず、この場合、鋼鉄側面部分はエネルギートランスおよび情報伝送部を収容し、それらを機械的な損傷から保護するためにのみ用いられる。なお、この図では、支持ローラとサイドガイドローラの配置については多くの可能性のうちの１つが示されているにすぎず、ここでは構造的な特徴は図７のものを広範囲にわたり引き継いでいる。エネルギー伝達部および情報伝送部は互いに無関係に支持レール１６に取り付けられている。この場合、導体ウェブ５および伝達ヘッド２のこのような水平方向位置により、カーブ走行時に必要な水平方向のあそびが確保されている。また、分岐ポイントが設けられているならば、エネルギー伝達部材および情報伝送部材を有する可動部分を右方向に外すことができる。図９による本発明の別の実施形態によれば、支持レール１６にＥ字型の側面部分が設けられており、この場合、エネルギー伝達部のＵ字型部分７は支持レール１６における良好な導電性部分である。この部分はたとえば純粋なアルミニウムから成る。パッチアンテナ１４は、Ｕ字型の伝達ヘッド２の基部において導波体１と対向する位置に配置されている。図１０〜図１２には、一方の側がオープンの同軸導体に類似したエネルギー伝達用配置構成の原理が詳細に示されている。この場合、伝達ヘッド２においてＵ字型フェライトコア２が中央導体６を取り囲んでおり、２次巻線Ｗ₂を介して磁束Φを伝達する（図１１参照）。中央導体６は一方の端部で中間周波数発生器により給電され、これにより中央導体は電流Ｉ₁を案内する。また、中央導体６は給電源とは反対側の端部でケーシングと接続されている。この場合、電流は装置の対称性ゆえに等しい大きさの２つの部分電流Ｉ_1/2 に分かれ、ケーシングを経て中間周波数発生器ＭＦＧへと戻るように流れる（図１０）。周波数が高いとき、（たとえばアルミニウムから成る）Ｕ字型ケーシングのようにソリッドな導体に生じる電流の押しのけ作用（表皮効果と呼ばれることが多い）に起因して、ケーシング壁では電流が均等には分布せず、内側からのみ侵入深さδ_Eに応じてケーシング壁中へ侵入する（図１２参照）。このような侵入深さは、周波数２５ＫＨｚでアルミニウムであれば約０．５ｍｍである。この電流はＵ字型側面部分の内側周囲部分にわたって均等には分布せず、磁界強度の最も強い個所に優勢に流れる。図１２に示されているように伝達ヘッドの存在していない区間では、中央導体６と向き合ってすぐ近くに位置する幅ｂ_Iの電流案内領域となっている。したがって帰還のためには、電流を案内する幅ｂ_Iと周波数および材料特性により決まる中間周波数電流の侵入深さδ_Eとにより生じる横断面だけしか利用できない。この領域における電流の押しのけ作用をなくす目的で、内部導体ないし中央導体６を中間周波用リッツ線または高周波用リッツ線とするとよい。制限された電流侵入深さおよび遮蔽ケーシングの内側における不均等な電流密度分布により、帰還路７における実効抵抗および損失は中間周波用リッツ線から成る内部導体６におけるよりも大きくなる可能性がある。したがって、同時に遮蔽としてもケーシング７としても用いられる帰還導体ないし外部導体および内部導体の形状構成によって、内側のケーシング周囲部分においてできるかぎり幅の広い幅ｂ_Iの電流案内領域を得るようにしなければならない。このことはたとえば図１３に示されているような形状で行うのが最適であり、この場合、内部導体６をいっそう細くし、できるかぎり大きい高さＨを有するように構成する。伝達装置全体の寸法ならびに特定の電力の伝達に必要な電流強度Ｉは、磁気回路における有効な空隙の大きさにより決まる。伝達ヘッドの機械的なあそびδ₁，δ₂よりも大きくてはならない磁気回路の空隙へ磁束を導くために、中央導体の支持体Ｓにフェライト部材５を組み込みことができる。このフェライト部材によっても中央導体のインダクタンスは実質的に高められない。その理由は、側壁における電流は物理的な法則に従ってインダクタンスが最小になるよう常に空間的に生じるからであり、つまりこの電流は中央導体と向き合った側面部分上を優勢的に流れるからである。図１３のＵ字型フェライトコア２には、図５ａのように２つの部分巻線Ｗ₂およびＷ₂′から成る２次巻線が設けられており、これらの巻線は高さＨで広がっている内部導体に対しじかに向き合ってコアの両方の脚部に配置されている。このような巻線配置により、同軸導体の小さい形状とインダクタンスにおいて１次導体６に対する高い磁気結合係数および利用可能な巻線空間の最適な活用が実現される。たとえば搬送技術のように無接触形エネルギー伝達の多数の適用事例にとって、自由に変更可能な所要電力をもつ多数の負荷を同じ伝達区間において動かせるようなトランス部分の配置構成が必要とされる。オープンな同軸導体または１次側の導体ループ６へ多数の伝達ヘッドを組み込むことによって電気的に、可動の負荷による直列接続回路が形成される。本発明の１つの有利な実施形態によれば、一定の中間周波数電流Ｉ₁が同軸導体に供給される。この目的で、出力側から種々の負荷へ所要の電圧および電流を供給する電子的な電力調整素子を用いるのが有利である。この場合、入力側では、給電される同軸導体の定電流Ｉ₁の回路へ負荷の巻線に対応する電圧が供給される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月２日【補正内容】明細書エネルギーおよび情報の伝達を伴うトラックガイド形搬送装置本発明は、請求項１の上位概念に記載のトラックガイド形搬送装置に関する。搬送装置は、製造技術や保管技術の分野において様々な実施形態で使用されている。たとえば自動車産業では、組立ラインで必要とされる組立部品用に電気式テルハの形態の供給システムが用いられており、これは固有の駆動部を備え、トラックガイドされながら個々の作業ステーションまで走行していくことができる。その際、高い棚の倉庫内に、車両に積み込まなければならない貨物を伴うコンテナや荷台が存在している。この目的でたとえばリフト搬送装置が設けられており、これによって車両と高い棚の保管場所との間の高低差が乗り越えられる。この場合、車両がたとえばそれに配属されたリフト搬送装置とドッキングし、それに対し保管すべき荷台を引き渡す。荷台に取り付けられている識別子または車両からリフト搬送装置へ通報された識別子に基づき、リフト搬送装置は荷台の分類を開始することができる。この種の車両の積載面は、用途に応じて種々の形状をとることができる。たとえばコンテナまたは荷台における積み込み／積み出しのためには、横方向ベルトコンベヤがきわめて役に立つ。当然ながら、委託の編成のためコンテナを車両とともに種々のステーションまで走行させ、在庫から部品を積み込むことができる。既述の様々な役割を処理するため、きたるべき時代の搬送装置は技術的に高度に発達した複数のサブシステムをベースにしなければならないのは明白であり、そのようなシステムは、幅広い多彩な適用事例のために個々に低コストで解決が得られるようにする目的で、標準化されたシステムコンポーネントにより構成されるものである。それらの開発にあたっては、僅かな磨耗、僅かなノイズ発生および低いエネルギー消費ということが殊に優先される。このような形式の搬送装置において基礎とするサブシステムとは以下のようなものである。すなわち、・搬送車両のための走行区間または走行区間ネットワークを用途固有に構成するための支持およびガイドレール部材・固有の電気的駆動部、用途固有のアクチュエータ、センサ、および車両に情報処理部を備えた自律的なコンピュータ管理型搬送車両。この種の搬送車両を以下では搬送部材と称する。・エネルギー伝達装置。これは走行区間に沿って延在する電気エネルギー回路を構成する１次側のエネルギー伝達部材（以下では１次側回路と称する）と、車両に設けられ車両運動中および停止中に１次側回路から電気エネルギーを受け取る２次側のエネルギー伝達部材とから成る。・位置固定されたステーションと車両ならびに各車両間において、運動制御および通報情報を双方向で交換するための情報伝送装置。ＰＣＴ−ＧＢ−９２／００２２０号明細書（これから本発明は出発している）によれば、搬送車両へ無接触で誘導的にエネルギー伝達を行うことが知られている。この出願には、走行区間に沿って配設され１０ＫＨｚの電流が給電される１次側回路を成す２重導体路について述べられている。この１次側回路の両方の導体は、導磁性でも導電性でもない材料から成る支持体により担持されている。この場合、エネルギーを受け取るため、各搬送車両にフェライトコアを備えた少なくとも１つのＥ字型伝達ヘッドが配置されており、この伝達ヘッドの中央脚部は２次巻線を担持しており、両方の導体間のスペースに深く投入している。フェライトコアを介して、２重導体路の１次側回路と伝達ヘッドにおける２次巻線が電磁的に結合されており、その結果、車両ないし搬送部材においてたとえば駆動に必要とされるエネルギーが１次側回路から２次巻線へ伝達され、この２次巻線から電子調整制御装置を介して搬送部材の駆動部へさらには負荷へとエネルギーが供給される。この形式の２重導体路は広く周囲に伝播する漂遊電磁界を有しており、これにより隣接する信号ラインにおいて電磁障害が引き起こされ、さらに隣接する金属部材たとえば支持ガイド部材において、殊にそれが鋼鉄から成る場合には、うず電流が誘導され、それに付随して著しいエネルギー損失が生じてしまう。したがってこのような欠点を回避するため、そこにおいて付加的なスペースが必要とされ、このためにはコストを生じさせる２重導体路の遮蔽も必要となる。この場合、２重導体路の漂遊電磁界が広がることで導体路に大きなインダクタンスも引き起こされ、高い周波数に起因して大きな誘導性の電圧降下が生じることになり、これは相応に高いコストをかけてコンデンサにより補償しなければならない。さらにＧＢ−Ａ−２２７７０６９号明細書によれば、位置固定ステーションと遠隔制御式カメラを備えたトラックガイドガイド形搬送部材との間で双方向の情報交換を行うため、走行区間に沿って漏洩波導体を敷設することが提案されている。この漏洩波導体は、不完全な目の粗い外部シールドを備えた同軸ケーブルにより構成されている。その際、干渉による妨害を最小に抑えるため、この情報伝送が走行区間近傍に局所化されるよう構成されている。この搬送機構の場合、エネルギー伝達は慣用のすり接触レールから成る電力バス導体により行われる。さらに図４ならびに明細書第１１頁第９〜１８行には、信号もこのような公知の接触レールを介して伝送されることが開示されている。漏洩波導体を介した信号伝送については詳細には説明されていない。ＤＥ−Ａ−３９２６４０１号明細書によれば、荷台およびコンテナのための搬送装置が公知であり、これは磁界により支持されトラックを案内される。ここでは、一車線トンネル中に実装される高速輸送システムが扱われており、これはこれまで鉄道や自動車による遠隔交通や陸上機交通に任されていた輸送の役割を担おうというものである。この場合、移動する搬送装置は完全に受動的であり、したがってここで適用されている方式は、製造や保管技術における様々な輸送の仕事のためにはきわめて柔軟性がないものである。従来技術に対応するこれらの搬送機構においてはそれぞれ、冒頭で述べた保管や製造技術におけるきたるべき時代のフレキシブルな搬送の役割にとって有利なサブシステムたとえば固有のコンピュータ管理型駆動部（これは有利にはリニア駆動部として実施され磁気的な支持ガイドレールシステムと組み合わせられる）を備えた自律的搬送部材への無接触エネルギー伝達や無接触情報伝送のようなサブシステムの一部だけしか実現されていない。搬送装置においてこれらのサブシステムをまとめ合わせることこそ、様々なサブシステムの機械的および機能的統合の見込みを示唆するものであり、構造的に有利に構成されスペースおよびコストが節約され、しかも磨耗や動作ノイズやエネルギー消費の僅かな標準化システムコンポーネントへと導くものである。したがって本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載のトラックガイド形搬送装置において、移動中の搬送部材に対し途切れることのないエネルギー伝達および情報伝送をノイズや磨耗なく行えるようにすること、さらに、それに必要とされる手段たとえば導体路装置などをスペースを節約し簡単な構造でトラックガイド部材および支持部材の領域に配置させ、それらから機械的に保護されるように構成することである。本発明によればこの課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成により解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。本発明の適用分野はまず第１に、すり接触またはトレーリングケーブルを介してエネルギーが供給される装置の代わりとなるところである。電気エネルギーを無接触で伝達するための重要な適用事例は、ホイスト、高い棚の倉庫または磁気レールにおいて存在する。また、エレベータのためにも、エネルギーおよび情報をケージへ伝送するためのこの種のシステムが有利であろう。特定の経路区間を巡回し種々の使用場所で働けるよう軸を中心に旋回しなければならないロボットにも、この種のシステムによりエネルギーを供給することができる。本発明の重要な利点は、導体の”同軸”配置構成にある。この場合、中央導体が走行路の端部でＵ字型の外部導体と接続されていて、このことにより電流は中央導体から外壁を介して帰還して流れる。その際、電流は２つの外壁へ分かれる。わずかな浸入深さにもかかわらず、電流は大きな横断面となる。同軸の配置構成により導体におけるできるかぎり小さいインダクタンスが保証され、その結果、いっそう大きな伝達距離が可能になるとともに、漂遊磁界に対する装置の保護も得られる。漂遊磁界Φ₀は実質的に同軸導体内部でしか存在せず、しかも中央導体の内側とその周囲だけである。遮蔽ケーシングは帰還導体と一体化されているので、これにより導体材料が節約されるという付加的な利点も得られる。しかもこの場合、インダクタンスが著しく小さいことから誘導性の電圧降下を保証するための多数のコンデンサも節約される。スリットの設けられた同軸ケーブルを用いた情報伝送によっても、無接触エネルギー伝達との共働において多くの利点が得られる。この場合、たとえば高い棚の倉庫内で無線信号に対し障害が及ぼされる可能性のある第三者による電波伝搬の障害や反射またはシェーディングが発生しない。データスループットは４Ｍｂｉｔ/ｓまでにすることができる。そしてこのことにより、あらゆる自動化および制御のタスクを自立的に処理するような車両による自律的な走行動作が可能となる。しかもこの場合、個々の車両間での通信すら可能である。さらに本発明の利点として挙げられるのは、搬送処理におけるいっそう高度なフレキシビリティである。なぜならば、固定ステーションとしての中央の情報処理および制御ステーションにより、すべての車両が監視され自動的に案内されるからであり、その際、車両はそれらの近い目的地へ向けて自律的に走行する。次に、図面に基づき本発明について詳細に説明する。図１は、搬送装置の概略図である。図２は、無接触形情報伝送に関するブロック図である。図３は、エネルギー伝達と情報伝送とが組み合わせられた構成を示す図である。図４は、導波体を介した情報伝送の原理を示すブロック図である。図５は、エネルギー伝達と漏洩波導体を介した情報伝送とが機械的に統合されている様子を示す図である。図６は、搬送部材の構造を示す図である。図７は、エネルギー伝達および情報伝送のための構成に関する１つの実施形態を示す図である。図８は、１次側の導体装置と伝達ヘッドとの間において運動平面に対し平行に位置する空隙を備えたエネルギー伝達および情報伝送のための構成に関する１つの実施形態を示す図である。図９は、エネルギー伝達部の外部導体が支持ガイドレールに統合されている様子を示す図である。図１０は、オープンな同軸導体の縦断面図である。図１１は、同軸導体の横断面図を伝達ヘッドとともに示す図である。図１２は、目下のところ可動システムが存在していない個所での同軸導体装置の横断面図を示す図である。図１３は、同軸導体の別の有利な詳細な実施形態を伝達ヘッドとともに示す横断面図である。まずはじめに、図１に示されている概略図に基づき本発明について説明する。搬送のための搬送部材１０はたとえばローラ１８およびレール１６によって走行し、モータ１７により駆動が行われる。駆動の際の側方案内や形式は図１に示した基本概略図では重要ではないが、摩耗の僅かな駆動形式となるよう努めなければならない。モータ駆動および別のサーボ駆動部のためのエネルギーは、無接触のエネルギー伝達により保証される。無接触のエネルギー伝達のための構成は、搬送部材１０といっしょに移動するトランス２次側として巻線Ｗ₂を備えた伝達ヘッド２と位置固定されたトランス１次側から成り、この場合、１次側は中央案内レール６と外側案内レール７ならびに導体路支持体Ｓとにより構成されている。中央案内レール６は、プラスチックから成る案内レール支持体つまりウェブＳの中にはめ込まれている。伝達ヘッド２のコアはフェライト材料から成るのが有利である。１次側の部材は、側方に向かって開放されているＥ字型の配置構成である。これは支持レール１６に取り付けられている。また、１次側は中間周波数発生器１１により給電される。情報伝送は固定ステーション１２から発せられ、これは開口部３の設けられた同軸ケーブル１を介しレール区間に沿って情報を伝送する。さらにそれらの情報は”パッチ”アンテナ１４を介して移動ステーションへ転送され、この移動ステーションはキャリッジに取り付けられていて、支持部材１６と称するレール上を走行する。図２には、データ伝送の内部構造が示されている。固定ステーション１２から、ネットワークまたはデータメモリＮからの走行プログラムつまりソフトウェアＵにより、アダプタモジュールＡｄおよびＨＦ送／受信部ＨＦ−Ｓ，ＨＦ−Ｅを介しスイッチＳ／Ｅを経て導波体１への供給が行われる。搬送部材１０における送／受信部ならびにデータ処理部は、図２において参照符号２０が付されている。このユニットの構造は、固定ステーション１２の構造に相応するものである。導波管はたとえばスリット３が設けられている同軸ケーブルの銅線９から成り、これは内部導体１３、絶縁体１５および被覆１９を備えている。この場合、横断面は環状とすることもできるし方形であってもよい。この導波体により、ＨＦモデムおよびアダプタモジュールを介してミニＰＣＭＣへ信号が伝送される。そしてこのミニＰＣＭＣにより、ユニットＢＩならびにこのユニット内にまとめられている動作制御部を介した命令実行とアクチュエータの操作が指定され、これにはセンサＳｅも信号を入力する。この構成により個々の搬送部材１０のシステムが高いフレキシビリティを有することになる。それというのも、各車両は他の車両とは無関係に走行できるからである。実例として図３にはエネルギーと情報を伝送する構成の組み合わせが示されており、この場合、情報伝送にはライン６が利用され、エネルギー伝送にはライン７が利用される。この目的でエネルギー伝送のための供給個所に結合部材Ｋが設けられており、これはたとえばフィルタとして構成されている。この結合部材は、発生器ＭＦＧからの中間周波数電流にそれよりも高い情報伝送用の周波数を重畳させる。その際、情報伝送は、固定ステーション１２から搬送部材１０の方向へもあるいはその逆へも行われるので、結合部材Ｋの入力側に送／受信スイッチＳ／Ｅが設けられており、これは情報伝送のため変調器Ｍｏと復調器Ｄを交互にオン／オフさせる。移動システム上では、伝達ヘッドの巻線Ｗ₂とＷ′₂がやはりフィルタとして構成された結合部材Ｋ′に接続されており、ここではこれによってエネルギーＥと情報の分離が行われる。エネルギーは負荷ＶＢへ導かれる。図４には、別個の導波体１を備えた情報伝送の同様の構造が示されている。この場合、情報伝送はエネルギー伝送とは完全に無関係である。この導波体は有利には産業、経済および医療目的で許可されているＩＳＭ帯域で駆動される。なぜならば、この帯域は２．４ＧＨｚの搬送波周波数において高速データ伝送が保証されているからであり、しかも到達範囲が僅かであるため公的な情報伝送に悪影響を及ぼすおそれがないからである。この導波体は漏洩波導体であり、そのすぐ近くを移動システム上のアンテナまたは近接電磁界ゾンデが案内され、両方の結合部材間で情報が伝送される。このブロック図に示されているように、情報は結合部材Ｋを介して導波体１へ伝送されるし、そこから取り出しも行われる。この場合、スイッチＳ／Ｅにより、送信モードと受信モードとを切り換えることができる（双方向動作）。この情報の１次側でも２次側でも信号の変調ないし復調が行われ、データを受信すべきか送信すべきかがそのつどシーケンス制御により決定される。実例として図５ａには、エネルギー伝達システムと情報システムの統合された様子が示されている。漏洩波導体には、周期的に配置された横方向スリット３（図５ｂ参照）を設けることもできるし、あるいは図５ｃに示されているように連続的に貫かれた長手方向スリットを設けることもできる。グループごとに周期的に配置されている横方向スリットによって放射が行われ、この放射によって誘電性のパッチアンテナ１４との結合が行われる。このような伝送形式のためには、同じ強度の高周波電磁界をパッチアンテナ周囲で発生させる目的で、漏洩波アンテナとパッチアンテナとの間で最小間隔が必要とされる。したがって、パッチアンテナを伝達ヘッドの側方に並置するのがよい。漏洩波導体において連続的に貫かれた長手方向スリット（図５ｃ）によって、そのすぐ周囲に近接電磁界が形成される。この場合、近接電磁界ゾンデ１４の配置は図９に示されているようにして行われ、伝達ヘッド内部で漏洩波導体に対し最大間隔を有するように配置するのが有利である。図６に荷台の形式で示されている搬送部材は駆動部Ａｎから成り、これは下方の平面でトラックガイド部ＳＰとスライド機能部ＧＬとがいっしょになってシンボリックに表されている。この下方の平面と、貨物Ｇを載置させるために設けられている一番上の平面Ｌとがいっしょになって、一種の慣用のトラックガイド形車両が形成されている。そしてこのような車両が情報平面ＩＮＦないし２０により補われて、搬送部材１０の自律形システムが形成される（図１参照）。この中央の平面は、先に述べたように情報交換のため送信機と受信機を有する固定ステーション１２からデータを受信する。さらにデータ処理部ＤＡも設けられており、これはアクチュエータＡとセンサＳｅ（図２参照）のために用いることができる。これにより、たとえば磁気的なトラックガイドおよび間隔制御を伴う重力補償を行うことができる。駆動部の制御は、中央ステーションＺＥから伝達される設定値に応じて行われる。さらにこの場合、個々の搬送部材つまり車両の間隔は、衝突の生じることがないよう車両間での情報交換により調節される。この構造の最上部および積み込み／積み出し部Ｌは多数の面で装備を施すことができ、たとえばリフト部材やローラ搬送部材を設けることができる。図７には本発明の有利な実施形態が示されている。この場合、エネルギートランスの一次部材のＵ字型側面部分７は同時に、情報伝送用同軸ケーブルのための支持部材としても利用される。有利にはこの側面部分はアルミニウムから成る。支持レール１６に鋼鉄を使用した場合、約２ｍｍ厚のＵ字型アルミニウム薄片から成るエネルギー伝達用の導電性部材を鋼鉄側面にはめ込むのが有利である。そしてこのＵ字型側面部分７にウェブ５が組み込まれ、これは大半がフェライトから成り、たとえばねじにより鋼鉄側面部分１６に取り付けられる。車両を担持するローラ１８は、軸支持体２１を介して車両ケーシング２２に取り付けられている。車両を案内しかつカーブ走行時には過度に側方に傾くのを避ける目的でガイドローラ２３が設けられており、ここではそれらのガイドローラのうち一方の面における１つのガイドローラだけが示されている。このガイドローラは、やはり軸支持体を介して車両ケーシング２２に取り付けられている。スリットの設けられた同軸ケーブルに対向する位置に、情報伝送用のパッチアンテナ１４が配置されている。図８に示されている本発明の別の実施形態によれば、エネルギートランスは鋼鉄側面部分へははめ込まれて統合されておらず、この場合、鋼鉄側面部分はエネルギートランスおよび情報伝送部を収容し、それらを機械的な損傷から保護するためにのみ用いられる。なお、この図では、支持ローラとサイドガイドローラの配置については多くの可能性のうちの１つが示されているにすぎず、ここでは構造的な特徴は図７のものを広範囲にわたり引き継いでいる。エネルギー伝達部および情報伝送部は互いに無関係に支持レール１６に取り付けられている。この場合、導体ウェブ５および伝達ヘッド２のこのような水平方向位置により、カーブ走行時に必要な水平方向のあそびが確保されている。また、分岐ポイントが設けられているならば、エネルギー伝達部材および情報伝送部材を有する可動部分を右方向に外すことができる。図９による本発明の別の実施形態によれば、支持レール１６にＥ字型の側面部分が設けられており、この場合、エネルギー伝達部のＵ字型部分７は支持レール１６における良好な導電性部分である。この部分はたとえば純粋なアルミニウムから成る。パッチアンテナ１４は、Ｕ字型の伝達ヘッド２の基部において導波体１と対向する位置に配置されている。図１０〜図１２には、一方の側がオープンの同軸導体に類似したエネルギー伝達用配置構成の原理が詳細に示されている。この場合、伝達ヘッド２においてＵ字型フェライトコア２が中央導体６を取り囲んでおり、２次巻線Ｗ₂を介して磁束Φを伝達する（図１１参照）。中央導体６は一方の端部で中間周波数発生器により給電され、これにより中央導体は電流Ｉ₁を案内する。また、中央導体６は給電源とは反対側の端部でケーシングと接続されている。この場合、電流は装置の対称性ゆえに等しい大きさの２つの部分電流Ｉ_1/2に分かれ、ケーシングを経て中間周波数発生器ＭＦＧへと戻るように流れる（図１０）。周波数が高いとき、（たとえばアルミニウムから成る）Ｕ字型ケーシングのようにソリッドな導体に生じる電流の押しのけ作用（表皮効果と呼ばれることが多い）に起因して、ケーシング壁では電流が均等には分布せず、内側からのみ侵入深さδ_Eに応じてケーシング壁中へ侵入する（図１２参照）。このような侵入深さは、周波数２５ＫＨｚでアルミニウムであれば約０．５ｍｍである。この電流はＵ字型側面部分の内側周囲部分にわたって均等には分布せず、磁界強度の最も強い個所に優勢に流れる。図１２に示されているように伝達ヘッドの存在していない区間では、中央導体６と向き合ってすぐ近くに位置する幅ｂ_Iの電流案内領域となっている。したがって帰還のためには、電流を案内する幅ｂ_Iと周波数および材料特性により決まる中間周波数電流の侵入深さδ_Eとにより生じる横断面だけしか利用できない。この領域における電流の押しのけ作用をなくす目的で、内部導体ないし中央導体６を中間周波用リッツ線または高周波用リッツ線とするとよい。制限された電流侵入深さおよび遮蔽ケーシングの内側における不均等な電流密度分布により、帰還路７における実効抵抗および損失は中間周波用リッツ線から成る内部導体６におけるよりも大きくなる可能性がある。したがって、同時に遮蔽としてもケーシング７としても用いられる帰還導体ないし外部導体および内部導体の形状構成によって、内側のケーシング周囲部分においてできるかぎり幅の広い幅ｂ_Iの電流案内領域を得るようにしなければならない。このことはたとえば図１３に示されているような形状で行うのが最適であり、この場合、内部導体６をいっそう細くし、できるかぎり大きい高さＨを有するように構成する。伝達装置全体の寸法ならびに特定の電力の伝達に必要な電流強度Ｉは、磁気回路における有効な空隙の大きさにより決まる。伝達ヘッドの機械的なあそびδ₁，δ₂よりも大きくてはならない磁気回路の空隙へ磁束を導くために、中央導体の支持体Ｓにフェライト部材５を組み込みことができる。このフェライト部材によっても中央導体のインダクタンスは実質的に高められない。その理由は、側壁における電流は物理的な法則に従ってインダクタンスが最小になるよう常に空間的に生じるからであり、つまりこの電流は中央導体と向き合った側面部分上を優勢的に流れるからである。図１３のＵ字型フェライトコア２には、図５ａのように２つの部分巻線Ｗ₂およびＷ₂′から成る２次巻線が設けられており、これらの巻線は高さＨで広がっている内部導体に対しじかに向き合ってコアの両方の脚部に配置されている。このような巻線配置により、同軸導体の小さい形状とインダクタンスにおいて１次導体６に対する高い磁気結合係数および利用可能な巻線空間の最適な活用が実現される。たとえば搬送技術のように無接触形エネルギー伝達の多数の適用事例にとって、自由に変更可能な所要電力をもつ多数の負荷を同じ伝達区間において動かせるようなトランス部分の配置構成が必要とされる。オープンな同軸導体または１次側の導体ループ６へ多数の伝達ヘッドを組み込むことによって電気的に、可動の負荷による直列接続回路が形成される。本発明の１つの有利な実施形態によれば、一定の中間周波数電流Ｉ₁が１次側の同軸導体に供給される。２次側には、電子的な電力調整素子を用いるのが有利であり、これにより種々の負荷に対し所要の電圧および電流が供給される。本発明の別の有利な実施例によれば、駆動モータは走行区間内に受動的なステータの設けられたリニアモータである。リニアモータを使用した場合に有利であるのは、積み込み可能な貨物を含めた搬送部材の重量を磁気浮上システムにより補償することである。このような浮上形の懸架は、車両の側面に取り付けられたトラックガイドにより安定化する必要がある。このことは、車両の浮上と同様に磁石により行われ、これによりトラックガイドのための空隙調整を介してトラックガイドが行われる。請求の範囲１．支持およびガイド部材（１６）を備えた走行区間と、制御および調整可能な駆動ユニット（１７）により動かされる搬送部材（１０）から成り、該搬送部材には、貨物（Ｇ）用の保管および積み込み／積み出しユニットと、データ処理および情報伝送ユニット（２０）と、移動のための調整および制御可能な駆動ユニット（１７）とが設けられており、移動のためトラックガイド部材（ＳＰ）により摩擦の小さい走行を行わせる手段（ＧＬ）が設けられており、前記搬送部材へ無接触で誘導的に電気エネルギーを伝達する装置が設けられており、該エネルギー伝達装置は、走行区間に沿って配設され該装置の１次側回路を成す導体装置（６，７）と、前記搬送部材と接続された少なくとも１つの伝達ヘッド（２）から成り、該伝達ヘッドは軟磁性のフェライトコアと、該フェライトコアを取り囲む２次巻線（Ｗ２）を有しており、該２次巻線は前記１次側回路と磁気的に結合されている、貨物を輸送するためのトラックガイド形搬送装置において、エネルギー伝達装置の１次側回路の導体装置（６，７）は支持およびガイド部材（１６）に統合されており、導電性材料から成る前記１次側回路の外部導体（７）はＵ字型に構成されていて内部導体を同軸に取り囲んでおり、該外部導体（７）は前記支持およびガイド部材と導電接続されており、固定ステーション（１２）と前記搬送部材（１０）との間における情報伝送用の手段が前記エネルギー伝達装置の１次側回路（６，７）に統合されており、または該情報伝送用の手段は、搬送システムの支持およびガイド部材（１６）に機械的に統合されていることを特徴とする、貨物を輸送するためのトラックガイド形搬送装置。２．固定ステーション（１２）と前記搬送部材（１０）との間における情報伝送のため、走行路に沿って漏洩波導体（１）が配設されていて、前記支持およびガイド部材（１６）または前記エネルギー伝達装置の１次側回路における導体（６，７）に取り付けられており、前記の搬送部材（１０）と漏洩波導体（１）との間における情報伝送のため、前記搬送部材（１０）上にアンテナ（１４）が配置されている、請求項１記載の装置。３．前記漏洩波導体（１）は、放射開口部として波の伝播方向に対し交差方向で延在するスリットの設けられた同軸導体として構成されており、前記スリットの間隔はグループごとに周期的に繰り返される、請求項１または２記載の装置。４．横方向にスリットの設けられた漏洩波導体（１）に対し最小間隔で案内されているパッチアンテナ（１４）が、前記伝達ヘッド（２）の隣りでその前面に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。５．前記漏洩波導体（１）は、軸線方向に貫かれた長手方向スリット（３）が周囲に設けられている同軸導体として構成されており、前記長手方向スリットに沿って最大間隔で案内される近接電磁界ゾンデとして構成されたアンテナを介して情報が伝送される、請求項１または２記載の装置。６．前記漏洩波導体（１）は導体支持体（Ｓ）の上端部において、前記エネルギー伝達装置における１次側回路の内部導体（６）を介して配置されている、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。７．前記エネルギー伝達装置における導体装置（６，７）および前記情報伝送用手段の漏洩波導体（１）は、前記支持およびガイド部材（１６）の角および空隙に配置されている、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。８．前記漏洩波導体（１）を介した情報伝送のために、２．４ＧＨｚであるＩＳＭ帯域の搬送波周波数が用いられる、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。９．前記エネルギー伝達装置における導体装置（６，７）により同時に情報伝送用手段の漏洩波導体（１）が形成される、請求項１記載の装置。 10．エネルギ伝達のための給電個所に、フィルタとして構成された結合部材（Ｋ）が設けられており、該結合部材により中間周波数電流に、固定ステーション（１２）から支持部材（１０）への情報伝送用のそれよりも高い周波数が重畳され、逆方向において中間周波数電流から、車両により送信されたそれよりも高い周波数が分離され、前記支持部材に配置された伝達ヘッド（２）の２次巻線（Ｗ₂ ，Ｗ₂′）に対応する結合部材（Ｋ′）が接続されている、請求項１〜９のいずれか１項記載の装置。 11．前記エネルギー伝達装置のＵ字型の外部導体（７）により同軸に取り囲まれた内部導体（６）は、絶縁性導体支持部材（Ｓ）に配置されており、該内部導体は、前記給電個所とは反対側の導体装置端部においてケーシングに接続されており、該内部導体は、Ｕ字型のフェライトコアを備えたＵ字型の伝達ヘッド（２）により取り囲まれており、前記伝達ヘッドはその脚部においてエネルギー取り出し用の２次巻線（Ｗ₂）を担持している、請求項１〜１０のいずれか１項記載の装置。 12．前記２次巻線（Ｗ₂）に、負荷抵抗（Ｚ）に対し並列にコンデンサ（Ｃ）が接続されており、該コンデンサは、フェライトコアの空隙内で磁束密度（Ｂ）を発生させるための磁化電流を供給する、請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。 13．前記２次巻線はコンデンサ（Ｃ２）と直列に接続されており、該コンデンサにより伝達ヘッドの漂遊インダクタンスにおける誘導性の電圧降下が補償される、請求項１〜１２のいずれか１項記載の装置。 14．導体支持体（Ｓ）は、磁気的な空隙幅を必ず必要とされる機械的な空隙幅（δ₁，δ₂）に低減するためフェライト領域（５）を有する、請求項１１〜１３のいずれか１項記載の装置。 15．１次導体装置（６，７）と伝達ヘッド（２）との間の空隙平面は、車両のカーブ走行に必要なあそびを確保するため前記搬送部材（１０）の運動平面に対し平行に位置している、請求項１〜１４のいずれか１項記載の装置。 16．積み込み可能な貨物も含めて前記搬送部材（１０）に作用する重力は、前記搬送部材（１６）上を走行するローラ（１８）により補償される、請求項１〜１５のいずれか１項記載の装置。 17．積み込み可能な貨物も含めて前記搬送部材（１０）に作用する重力が磁気浮上システムにより補償され、リニアモータを介して駆動が行われる、請求項１〜１５のいずれか１項記載の装置。 18．貨物および／または貨物を輸送する搬送部材（１０）の運搬、保管、分類、分配および取次は、中央の固定ステーション（１２）から各搬送部材へ伝送されそこに記憶されている情報により制御される、請求項１〜１７のいずれか１項記載の装置。 19．前記搬送部材（１０）における貨物（Ｇ）の積み込みおよび積み出しのために駆動式横方向ベルトコンベヤが設けられている、請求項１〜１８のいずれか１項記載の装置。 20．能動的なトラックガイド部材により受動的な分岐ポイントの乗り入れが行われる、請求項１記載の装置。【図１】【図５】【図６】【図７】【図８】【図９】【図１０】【図１１】【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ (72)発明者ウルリヒアンゾルゲドイツ連邦共和国Ｄ−71034 ベープリンゲンフロイデンシュテッターシュトラーセ４ (72)発明者ホルストヴンダーリヒドイツ連邦共和国Ｄ−72184 エンディンゲンヘーエンシュトラーセ 18 (72)発明者ミヒャエルアルディンガードイツ連邦共和国Ｄ−89233 ノイ−ウルムミラベレンヴェーク９ (72)発明者アントンゼーリヒドイツ連邦共和国Ｄ−65439 フレールスハイムラウンハイマーシュトラーセ 13 (72)発明者ベルンハルトフーダードイツ連邦共和国Ｄ−87435 ケムプテンアコスヴェーク 18

Claims

【特許請求の範囲】１．駆動およびトラックガイドのための部材を有する搬送部材と、貨物（Ｇ）のための収容および受け入れ／引き渡しユニット、ならびにデータ処理および情報伝送ユニット（２０）とが設けられている、エネルギーおよび情報の伝送を伴う貨物輸送用のトラックガイド形搬送装置において、搬送部材（１０）は、走行区間に沿って配設された１次側回路（６，７）からエネルギーを伝達するための２次側部材として伝達ヘッドを有しており、前記搬送部材に取り付けられた伝達ヘッド（２）は、フェライトコアおよび該フェライトコアを取り囲む２次巻線（Ｗ₂）から成り、該２次巻線は前記１次側回路（６，７）と磁気的に結合されており、前記搬送部材は調整および制御可能な移動用駆動ユニットを備えた車両部分を有しており、移動のために、摩擦の少ない重力補償および走行トラックに沿った摩擦の少ないスライドを達成するための手段（ＧＬ）と、トラックガイド部材（ＳＰ）が設けられており、走行区間に沿って、固定ステーション（１２）と搬送部材（１０）との間で情報を伝送するため導波体（１）が配置されており、該導波体は搬送部材（１０）上におけるアンテナ（１４）と通信を行うことを特徴とする、エネルギーおよび情報の伝送を伴う貨物輸送用のトラックガイド形搬送装置。２．積み込み可能な貨物も含めて前記搬送部材（１０）に作用する重力が磁気浮上システムにより補償され、リニアモータを介して駆動が行われる、請求項１記載の装置。３．走行路に沿って配設され同軸ケーブルとして構成された漏洩波導体（１）を介して情報が伝送される、請求項１または２記載の装置。４．前記漏洩波導体（１）は、放射開口部として波の伝播方向に対し交差方向で延在するスリットの設けられた同軸導体として構成されており、前記スリットの間隔はグループごとに周期的に繰り返される、請求項３記載の装置。５．前記漏洩波導体（１）は、軸線方向に貫かれた長手方向スリット（３）が周囲に設けられている同軸導体として構成されており、車両への情報伝送は、前記長手方向スリットに沿って最大間隔で案内される近接電磁界ゾンデを介して行われる、請求項３記載の装置。６．前記１次側回路の導体装置は、絶縁性の導体支持部材（５，Ｓ）上に配置された内部導体（６）を備えた外部導体として、開放された同軸のＵ字型ケーシング（７）から成り、前記内部導体は該導体装置の給電個所とは反対側の端部でケーシングと接続されており、前記内部導体は、Ｕ字型のフェライトコアを備えたＵ字型の伝達ヘッド（２）により取り囲まれており、該伝達ヘッドはその脚部で、エネルギー取り出し用の２次巻線（Ｗ₂）を担持している、請求項１記載の装置。７．エネルギー伝達用の前記１次側回路の導体装置は２重導体として構成されており、該導体はＥ字型のフェライトコアを備えた伝達ヘッドの開口部中を延在しており、該フェライトコアの中央脚部はエネルギー取り出し用の２次巻線を担持している、請求項１記載の装置。８．前記２次巻線（Ｗ₂）に、負荷抵抗（Ｚ）に対し並列にコンデンサ（Ｃ）が接続されており、該コンデンサは、フェライトコアの空隙内で磁束密度（Ｂ）を発生させるための磁化電流を供給する、請求項６または７記載の装置。９．前記２次巻線はコンデンサ（Ｃ２）と直列に接続されており、該コンデンサにより伝達ヘッドの漂遊インダクタンスにおける誘導性の電圧降下が補償される、請求項６〜８のいずれか１項記載の装置。 10．導体支持体（Ｓ）はウェブ（５）において、磁気的な空隙幅を必ず必要とされる機械的な空隙幅（δ₁，δ₂）に低減するためフェライト領域を有する、請求項６〜９のいずれか１項記載の装置。 11．前記１次側回路の導体装置は、ほぼ閉じられたケーシング（７）として構成された外部導体と、ケーシングのほぼ中央に位置する中央導体（６）を有しており、該外部導体中を前記中央導体とは逆方向の等しい大きさの電流（Ｉ₁）が流れる、請求項６記載の装置。 12．前記漏洩波導体（１）は導体支持体（Ｓ）の上端部に、オープンな同軸導体として構成された１次導体の内部導体（６）を介して配置されている、請求項１または３〜５のいずれか１項記載の装置。 13．横方向にスリットの設けられた漏洩波導体（１）に対し最小間隔で案内されているパッチアンテナ（１４）が、前記伝達ヘッド（２）の隣りでその前面に配置されている、請求項１または３〜５のいずれか１項記載の装置。 14．エネルギー伝達システムの１次導体（７）および情報伝送部の漏洩波導体（１）は、搬送システムの支持ガイドレール（１６）に機械的に統合されており、ガイドレールの角および空隙に配置されている、請求項１〜１３のいずれか１項記載の装置。 15．１次導体装置（６，７）と伝達ヘッド（２）との間の空隙平面は、車両のカーブ走行に必要なあそびを確保するため車両の運動平面に対し平行に位置している、請求項１または１０記載の装置。 16．貨物および／または貨物を輸送する搬送部材（１０）の運搬、保管、分類、分配および取次は、中央の固定ステーション（１２）から各搬送部材へ伝送されそこで記憶される情報により行われる、請求項１記載の装置。 17．搬送部材（１０）の重量を補償するため、レール（１６）上を走行するローラ（１８）が設けられている、請求項１記載の装置。 18．走行トラックから倉庫または一時貯蔵所へ走行可能である、請求項１記載の装置。 19．搬送部材（１０）における貨物（Ｇ）の積み込みおよび積み出しのために駆動式横方向ベルトコンベヤが設けられている、請求項１記載の装置。 20．能動的なトラックガイド部材により受動的な分岐ポイントの乗り入れが行われる、請求項１記載の装置。