JPWO2019021950A1 - 搬送路切替装置及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

搬送路切替装置である搬送路回転切替部（２００）は、基台（２００ａ）と、搬送台車の分岐用搬送路に沿って配設された固定子（１）と、基台（２００ａ）に配設された第１の搬送路（１０１）と、基台（２００ａ）に配設された、第１の搬送路（１０１）とは異なる第２の搬送路（１０２）とを備える。搬送台車が走行する搬送路は、第１の搬送路（１０１）と第２の搬送路（１０２）とを回転により切替可能である。固定子（１）は、第１の搬送路（１０１）及び第２の搬送路（１０２）の双方で共用される。

Description

本発明は、搬送装置に設けられる搬送路切替装置、及び搬送路切替装置を用いたエレベータ装置に関する。

従来、基台と、当該基台上を移動する搬送台車とを有する搬送装置において、基台に配設された固定子と、搬送台車に配設された可動子とがリニアモータを構成し、この固定子又は可動子への通電を制御することにより推力を発生させることで搬送台車を駆動するものがある。この搬送台車の軌道には、直線軌道、曲線軌道及び分岐軌道が存在する。分岐軌道の搬送台車の進行方向には、隣接する複数の軌道が設けられている。この分岐軌道は、搬送台車の接近前に複数の軌道のいずれかと接続されるように切り替えられる。

特許文献１には、リアクションレールと呼ばれる固定子を有する複数の支持体と、この支持体を走行方向に平行な方向又は直角な方向の回転軸で回転させるモータとを有し、支持体を回転させる構成の磁気浮上軌道の転てつ器が開示されている。

特開昭５０−１１１７０７号公報

しかしながら、上記の従来技術によれば、複数の分岐軌道の各々に対応した固定子を要する。そのため、分岐数に対応した数の固定子を設置せねばならない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、固定子の設置数を削減可能な搬送路切替装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固定子と搬送台車の可動子によって搬送台車を駆動する搬送装置に設けられる搬送路切替装置である。搬送路切替装置は、基台と、搬送台車の分岐用搬送路に沿って配設された固定子と、基台に配設された第１の搬送路と、基台に配設された、第１の搬送路とは異なる第２の搬送路とを備える。搬送台車が走行する搬送路は、第１の搬送路と第２の搬送路とを回転により切替可能である。固定子は、第１の搬送路及び第２の搬送路の双方で共用される。

本発明によれば、固定子の設置数を削減することができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る搬送路切替装置となる搬送路回転切替部を備える搬送装置の構成を示す図 実施の形態１における搬送路回転切替部の構成を示す図 実施の形態１における駆動部の構成を示す図 実施の形態１において、第１の搬送路が搬送路切替装置の軌道面であるときの軌道を示す図 実施の形態１において、第２の搬送路が搬送路切替装置の軌道面であるときの軌道を示す図 実施の形態２に係る搬送路切替装置である搬送路回転切替部の構成を示す図 実施の形態３に係る搬送路切替装置となる搬送路回転切替部を備える搬送装置の構成を示す上面図 実施の形態４に係るエレベータ装置の構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る搬送路切替装置及びエレベータ装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態の記載により限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る搬送路切替装置となる搬送路回転切替部２００を備える搬送装置１００の構成を示す図である。図１に示す搬送装置１００は、搬送路回転切替部２００と、駆動部３００とに大別される。

図２は、実施の形態１における搬送路回転切替部２００の構成を示す図である。図２に示す直方体形状の搬送路回転切替部２００は、基台２００ａと、複数の固定子１と、レール２ａ，２ｂと、シャフト３ａ，３ｂとを含む。レール２ａは、基台２００ａに配設される。レール２ａは、基台２００ａに配設されることで、第１の軌道上に配設された第１の搬送路１０１を構成する。レール２ｂは、基台２００ａにおいて第１の搬送路１０１とは異なる面に配設される。レール２ｂは、基台２００ａに配設されることで、第２の軌道上に配設された第２の搬送路１０２を構成する。レール２ａ，２ｂは、後述する分岐前搬送路のレール、及び後述する分岐後搬送路のレールと接続されるときに分岐用搬送路として機能する。シャフト３ａ及びシャフト３ｂは、搬送路回転切替部２００において、第１の軌道と第２の軌道とを切り替えるときに、回転軸２０の周りに回転駆動される。シャフト３ａ及びシャフト３ｂの形状は、円柱形状である。

複数の固定子１は、永久磁石又は電磁石である。複数の固定子１は、分岐用搬送路として機能するレール２ａ，２ｂに沿って配設される。複数の固定子１は、搬送装置１００上を走行する図１では図示しない搬送台車に配設される可動子と共に、リニアモータを構成可能である。なお、複数の固定子１は、いずれも搬送路回転切替部２００を貫通し、搬送路回転切替部２００の両面において固定子として機能する。

レール２ａは、搬送装置１００上を走行する搬送台車を搬送路回転切替部２００上の第１の搬送路１０１上で、当該搬送台車を、搬送方向に移動自在に支持する。レール２ｂは、搬送装置１００上を走行する搬送台車を搬送路回転切替部２００上の第２の搬送路１０２上で、当該搬送台車を、搬送方向に移動自在に支持する。

シャフト３ａは、搬送路回転切替部２００の一側面に、後述する駆動部３００のベアリング４ａによって回転可能に支持されている。シャフト３ｂは、搬送路回転切替部２００のシャフト３ａが配設された側面を表面としたときの裏面に配設され、後述する駆動部３００のベアリング４ｂによって回転可能に支持されている。

図３は、実施の形態１における駆動部３００の構成を示す図である。図３に示す駆動部３００は、ベアリング４ａ，４ｂと、支持部材５と、モータ６と、ベルト７と、接続用レール８と、支持部材９とを備える。ベアリング４ａは、搬送路回転切替部２００のシャフト３ａを回転可能に支持する。ベアリング４ｂは、搬送路回転切替部２００のシャフト３ｂを回転可能に支持する。支持部材５は、ベアリング４ａを支持する。モータ６は、搬送路回転切替部２００の切替時にシャフト３ａを回転駆動する。ベルト７は、シャフト３ａとモータ６とを接続する。接続用レール８は、搬送路回転切替部２００の反対側において、図３では図示しない分岐前搬送路に接続される。支持部材９は、軌道面上に接続用レール８が配設されてベアリング４ｂを支持する。

図４は、実施の形態１において、第１の搬送路１０１が搬送路回転切替部２００の軌道面であるときの軌道を示す図である。図５は、実施の形態１において、第２の搬送路１０２が搬送路回転切替部２００の軌道面であるときの軌道を示す図である。図４，５に示すように、搬送路回転切替部２００は、分岐前搬送路４００と、第１の分岐後搬送路５００ａ及び第２の分岐後搬送路５００ｂとの間に配設される。

分岐前搬送路４００の軌道面上にはレール２が配設されている。第１の分岐後搬送路５００ａの軌道面上にはレール２ｃが配設されている。第２の分岐後搬送路５００ｂの軌道面上にはレール２ｄが配設されている。

図４に示すように、第１の搬送路１０１が、図４では図示しない搬送台車の軌道面、即ち図示しない搬送台車が走行する搬送路となるとき、レール２ａの一端が接続用レール８に接続され、レール２ａの他端がレール２ｃに接続される。すると、分岐前搬送路４００のレール２は接続用レール８と接続され、接続用レール８はレール２ａと接続され、レール２ａはレール２ｃと接続される。これにより、レール２、接続用レール８、レール２ａ及びレール２ｃは連なった形状となる。

図５に示すように、第２の搬送路１０２が、図５では図示しない搬送台車の軌道面、即ち図示しない搬送台車が走行する搬送路となるとき、レール２ｂの一端が接続用レール８に接続され、レール２ｂの他端がレール２ｄに接続される。すると、分岐前搬送路４００のレール２は接続用レール８と接続され、接続用レール８はレール２ｂと接続され、レール２ｂはレール２ｄと接続される。これにより、レール２、接続用レール８、レール２ｂ及びレール２ｄは連なった形状となる。

図４に示すように、レール２ａの一端が接続用レール８に接続され、レール２ａの他端がレール２ｃに接続される場合には、分岐前搬送路４００から搬送路回転切替部２００へ進入した搬送台車は、搬送路回転切替部２００においてレール２ａによって支持された状態で、固定子１により駆動される。固定子１の各々のレール２ａ側端面の中心が形成する軌道形状は、レール２ａ上の搬送台車を駆動可能となるようにレール２ａと一致させている。

図５に示すように、レール２ｂの一端が接続用レール８に接続され、レール２ｂの他端がレール２ｄに接続される場合には、分岐前搬送路４００から搬送路回転切替部２００へ進入した搬送台車は、搬送路回転切替部２００においてレール２ｂによって支持された状態で、図４と同様に、固定子１により駆動される。固定子１の各々のレール２ｂ側端面の中心が形成する軌道形状は、レール２ｂ上の搬送台車を駆動可能となるようにレール２ｂと一致させている。

従来技術においては、分岐用搬送路の数に相当する固定子を配設することを要した。一方、実施の形態１によれば、図４，５に示すように、搬送台車は、レール２ａ上及びレール２ｂ上の双方において、搬送路回転切替部２００を貫通した同一の固定子１によって駆動されるので、搬送路回転切替部２００の切替前後において同一の固定子１を共用することができる。そのため、従来よりも部品点数、具体的には固定子の設置数を削減することができる。

なお、実施の形態１において、搬送路回転切替部２００の形状には直方体形状を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。回転により切替可能な第１の搬送路１０１と第２の搬送路１０２との双方において固定子１を共用できれば、直方体形状に限定されるものではない。

また、実施の形態１において、固定子１が貫通する第１の搬送路１０１と第２の搬送路１０２とが互いに逆の面である形態を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。回転により切替可能な第１の搬送路１０１と第２の搬送路１０２との双方に貫通した固定子１を共用できれば、第１の搬送路１０１と第２の搬送路１０２とが互いに逆の面に配置されるものでなくてもよい。なお、２つの面が逆の面であるとき、一方の面を表面とすると他方の面が裏面となり、これらの面の法線ベクトルのなす角は１８０度となる。

また、実施の形態１において、固定子１は２つの軌道面を貫通しているが、本発明はこれに限定されるものではない。回転により切替可能な複数の軌道面のすべてにおいて貫通した固定子１を共用できれば、第１の搬送路１０１及び第２の搬送路１０２以外に更なる軌道面を有していてもよい。

また、実施の形態１において、搬送路回転切替部２００の回転軸２０は進行方向に平行であるが、本発明はこれに限定されるものではない。搬送台車の軌道面が回転により切替可能であり、切替可能な複数の軌道面のすべてにおいて貫通した固定子１を共用できればよく、回転方向は進行方向に平行でなくてもよい。

なお、実施の形態１において、固定子１が電磁石である場合には通電用ケーブルを引き回すことを要する。また、搬送路回転切替部２００には、搬送台車の位置検出器を設置することを要するため、位置検出器の出力ケーブルを引き回すことを要する。このように、搬送路回転切替部２００と外部とを接続するケーブルの引き回しが必要な場合には、回転に供するシャフト３ａからシャフト３ｂまでを中空とし、中空のシャフト３ａ及びシャフト３ｂの内部から搬送路回転切替部２００の外へとケーブルを引き回すとよい。すなわち、回転軸２０上に配線用の穴が設けられているとよい。当該構成によれば、搬送路回転切替部２００の回転に起因するケーブルの搬送路回転切替部２００に対する相対的な挙動を抑制することができ、ケーブルの破断を抑制することができる。なお、このケーブル用の穴は、搬送路回転切替部２００の回転軸２０上に設けられていればよく、他の手段であってもよい。例えば、シャフト３ａ又はシャフト３ｂの位置に中実構造のシャフトを設け、当該シャフトは搬送路回転切替部２００を片持ち支持し、搬送路回転切替部２００の回転軸２０上であって当該シャフトが設けられた面とは異なる面に配線用の穴が設けられていてもよい。

上述のように、実施の形態１によれば、搬送路回転切替部２００の複数の軌道面を固定子１が貫通し、当該固定子１を複数の軌道面において共用可能であるため、固定子１の設置数を削減することができる。

実施の形態２．
実施の形態２では、固定子の搬送路側の両端面の中心点が形成する分岐用搬送路の軌道が、搬送路回転切替部の回転軸を通る面を基準として面対称である形態について説明する。

図６は、実施の形態２に係る搬送路切替装置である搬送路回転切替部２００Ａの構成を示す図である。図６には、搬送路回転切替部２００Ａの回転軸２０と、回転軸２０を含み、搬送路回転切替部２００Ａの両面に形成される搬送面に平行な仮想面３０とが示されている。図６に示す搬送路回転切替部２００Ａでは、基台２００ａＡを貫通する固定子１Ａの両端面の中心点が形成する分岐用搬送路の軌道１０ａと、軌道１０ａの面を表面としたときの裏面に設けられる軌道１０ｂとは、仮想面３０を基準として面対称の関係にある。また、基台２００ａＡの第１の搬送路１０１Ａには搬送路回転切替部２００のレール２ａに代えてレール２ａＡが配設され、基台２００ａＡの第２の搬送路１０２Ａには搬送路回転切替部２００のレール２ｂに代えてレール２ｂＡが配設されている。なお、第２の搬送路１０２Ａは、第１の搬送路１０１Ａが配置される面を表面としたときの裏面に配置されるものであるが、これに限定されるものではない。一方の面を表面とすると他方の面が裏面となるとき、これらの面の法線ベクトルのなす角は１８０度となる。

軌道１０ａと軌道１０ｂとが回転軸２０を通る仮想面３０を基準として面対称であるため、固定子１Ａは基台２００ａＡを最短で貫通する。また、一般に、固定子は搬送面に底面が接する柱状となるように形成されるとよいが、固定子１Ａは搬送面に対して柱状のみならず錐台とすることも可能である。固定子１Ａを柱状または錐台とすると、固定子１Ａの各々を同一形状とすることができるため、少ない工数で作製することが可能である。また、固定子１Ａがコイルである場合に、柱状又は錐台とすると、搬送面に平行にコイルを巻くことが容易であり、巻線設計及び巻線作業が容易である。

実施の形態２によれば、固定子の作製工程を削減可能である。

実施の形態３．
実施の形態３では、軌道の曲率が連続となる形状を有する形態について説明する。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１，２の説明を援用するものとする。

図７は、実施の形態３に係る搬送路切替装置となる搬送路回転切替部２００Ｂを備える搬送装置１００Ｂの構成を示す上面図である。図７に示す搬送装置１００Ｂでは、搬送路回転切替部２００Ｂと、搬送路回転切替部２００Ｂに隣接する分岐前搬送路４００と、分岐前搬送路４００の反対側において搬送路回転切替部２００Ｂに隣接する第１の分岐後搬送路５００ａと、搬送台車６００が示されている。ここでは、第２の分岐後搬送路５００ｂは図示を省略している。搬送路回転切替部２００Ｂは、分岐前搬送路４００及び第１の分岐後搬送路５００ａの双方に接して設けられている。

搬送台車６００は、レール２から、接続用レール８及びレール２ａＢを経て、レール２ｃへと走行する。搬送台車６００の軌道１０ａＢの形状は、レール２から接続用レール８、レール２ａＢ及びレール２ｃへと曲率が連続となる形状である。

ここで、レール２ａＢに作用する遠心力Ｆを算出する。レール２ａＢの曲率ρと、搬送台車６００の速度Ｖと、搬送台車６００の質量Ｍとを用いると、Ｆ＝Ｍ×ρ×Ｖ^２である。従って、遠心力Ｆは曲率ρに対して線形であるため、曲率ρが不連続であると遠心力Ｆも不連続となり、搬送台車６００に衝撃が生じる。その結果、搬送台車６００又は搬送台車６００の搬送物に損傷が生じるおそれがある。

そこで、図７に示すように、軌道１０ａＢを、レール２から、接続用レール８及びレール２ａＢを経て、レール２ｃまで曲率が連続する形状とすることで、搬送台車６００に衝撃が発生することを抑制することができる。

実施の形態３によれば、搬送台車６００の衝撃を抑制することができ、搬送台車６００及び搬送台車６００の搬送物の損傷を抑制することができる。

なお、実施の形態３は、実施の形態１，２と組み合わせてもよい。

実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１から３に示した搬送路切替装置をエレベータ装置の昇降路切替装置として適用する形態について説明する。

従来のエレベータ装置は、周知のように、昇降路にかごとつり合うおもりを配置してこれらを主索で結合し、これを機械室に設置された巻上電動機で駆動して昇降させるようになっている。

これに対し、例えば、昇降路に配設されたリニアモータの一次コイルと、かごに設置され、リニアモータの二次側を構成する永久磁石との間に発生する推力によって、かごを駆動する主索なしエレベータ装置が知られている。

また、１つの昇降路だけでなく、異なる昇降路へ移動できる縦横移動のエレベータ装置も知られている。この縦横移動のエレベータ装置では、かごを水平方向に移動させることで、昇降路を切り替えている。

図８は、実施の形態４に係るエレベータ装置の構成を示す図である。実施の形態４に係るエレベータ装置は、昇降路に配設されたリニアモータの一次コイルと、かごに設けたリニアモータの二次側を構成する永久磁石との間に発生する推力によってかごを駆動するエレベータ装置において、実施の形態１から３に示した搬送路切替装置を搬送路切替に用いたエレベータ装置である。図８において、実施の形態４に係るエレベータ装置では、搬送台車６００に回転ジョイント７００を介して、かご８００が配設されている。

図８に示す状態では、分岐前昇降路８１０から昇降路切替装置２００Ｃへ進入した搬送台車６００は、昇降路切替装置２００Ｃにおいて、レール２ａによって支持された状態で、固定子１により駆動される。固定子１の各々のレール２ａ側端面の中心が形成する軌道形状は、レール２ａ上の搬送台車６００が駆動可能となるようにレール２ａと一致させている。この結果、搬送台車６００は、第１の分岐後昇降路８２０ａへと進入させることができる。

また、図示は省略するが、実施の形態１の図５と同様に、搬送路の回転切替を行うことで、搬送台車６００を第２の分岐後昇降路８２０ｂへと進入させることができる。

次に、実施の形態４の効果について説明する。上述した従来の縦横移動エレベータでは、異なる昇降路へ移動するためには、かごを一旦停止させる必要がある。これに対し、実施の形態４に係る昇降路切替装置２００Ｃの場合、異なる昇降路へ移動する際にかごを停止させる必要はない。また、従来の縦横移動エレベータに本願の先行技術文献として記載した特許文献１の技術をそのまま適用する場合と比較して、部品点数、具体的には固定子の設置数を削減することができる。

なお搬送台車６００が、分岐用昇降路となる第１の搬送路１０１及び第２の搬送路１０２を通過する際に、乗客や貨物が積載されるかごの地面に対する姿勢が一定である必要がある。このため、図８に示すように、かご８００を回転ジョイント７００を介して配設し、かご８００の地面に対する姿勢を一定とする。なお、回転ジョイント７００の接触部分との摩擦等によって、かご８００の地面に対する姿勢が安定しない場合は、回転アクチュエータとその制御装置とを付加する構成の採用、もしくは機械的なロック機構を設けてかご８００の地面に対する姿勢を一定に保つなどの機構を設けることなどで対応すればよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１Ａ 固定子、２，２ａ，２ａＡ，２ａＢ，２ｂ，２ｂＡ，２ｃ，２ｄ レール、３ａ，３ｂ シャフト、４ａ，４ｂ ベアリング、５ 支持部材、６ モータ、７ ベルト、８ 接続用レール、９ 支持部材、１０ａ，１０ａＢ，１０ｂ 軌道、２０ 回転軸、３０ 仮想面、１００，１００Ｂ 搬送装置、１０１，１０１Ａ 第１の搬送路、１０２，１０２Ａ 第２の搬送路、２００，２００Ａ，２００Ｂ 搬送路回転切替部、２００Ｃ 昇降路切替装置、２００ａ，２００ａＡ 基台、３００ 駆動部、４００ 分岐前搬送路、５００ａ 第１の分岐後搬送路、５００ｂ 第２の分岐後搬送路、６００ 搬送台車、７００ 回転ジョイント、８００ かご、８１０ 分岐前昇降路、８２０ａ 第１の分岐後昇降路、８２０ｂ 第２の分岐後昇降路。

Claims (6)

1. 固定子と搬送台車の可動子によって前記搬送台車を駆動する搬送装置に設けられる搬送路切替装置であって、
   基台と、
   前記搬送台車の分岐用搬送路に沿って配設された固定子と、
   前記基台に配設された第１の搬送路と、
   前記基台に配設された、前記第１の搬送路とは異なる第２の搬送路とを備え、
   前記搬送台車が走行する搬送路は、前記第１の搬送路と前記第２の搬送路とを回転により切替可能であり、
   前記固定子は、前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路の双方で共用されることを特徴とする搬送路切替装置。
2. 前記固定子は、前記基台を前記第１の搬送路から前記第２の搬送路まで貫通していることを特徴とする請求項１に記載の搬送路切替装置。
3. 前記固定子の搬送路側の両端面の中心点が形成する分岐用搬送路の軌道が、前記回転における回転軸を通る面を基準として面対称であることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送路切替装置。
4. 隣接する分岐前搬送路から前記分岐用搬送路を経て隣接する分岐後搬送路に至るまでの曲率が連続であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送路切替装置。
5. 前記回転に供するシャフトに配線用の穴が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送路切替装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の搬送路切替装置を、昇降路に配設されたリニアモータの一次コイルと、かごに設けたリニアモータの二次側を構成する永久磁石との間に発生する推力によってかごを駆動するエレベータの搬送路切替に用いたエレベータ装置。

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