KR20240005384A - 하이브리드 자동 주행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서로 인접한 접촉식 레일 및 비접촉식 레일을 포함하는 복합 레일; 및 상기 복합 레일을 따라 후방에서 전방으로 주행하도록 마련된 하이브리드 주행 대차;를 포함하는 하이브리드 자동 주행 장치를 제공한다. 상기 하이브리드 주행 대차는, 대차 본체; 상기 접촉식 레일에 마련된 견인 수단에 체결될 수 있는 체결 자세 및 체결될 수 없는 비체결 자세를 취할 수 있도록 상기 대체 본체에 마련된 자세 가변 부재; 및 상기 자세 가변 부재를 상기 체결 위치 쪽으로 미는 탄성력을 상기 자세 가변 부재에 가하도록 상기 대차 본체에 마련된 탄성체;를 포함한다. 상기 복합 레일은 상기 접촉식 레일과 비접촉식 레일 간 경계 부위들에 위치하는 자세 변경 가이더을 포함한다. 상기 체결 자세를 취한 상기 자세 가변 부재는, 상기 자세 변경 가이더를 지나갈 때 상기 자세 변경 가이더에 의해 상기 탄성력을 극복하면서 상기 비체결 자세를 취하게 되고, 상기 자세 변경 가이더를 지난 이후에 상기 탄성력에 의해 상기 체결 자세로 다시 복귀한다.

Description

하이브리드 자동 주행 장치{HYBRID TYPE AUTOMATIC DRIVING APPARATUS}

본 발명은 사람의 개입 없이 여러 공정 사이를 주행하면서 물품을 운반하도록 반도체, 디스플레이, 이차전지 등의 제조 공장에 설치되는 자동 주행 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접촉식 자동 주행 장치 및 비접촉식 자동 주행 장치를 혼합한 형태의 하이브리드 자동 주행 장치에 관한 것이다.

반도체, 디스플레이, 이차전지 등의 제조 공장에는 사람의 개입 없이 여러 공정 사이를 주행하면서 물품을 운반하는 자동 주행 장치가 설치되고 있다. 이러한 자동 주행 장치는 레일 및 이 레일을 따라 주행하는 주행 대차(vehicle)를 포함하고, 레일은 공간 활용도를 높이기 위해 천정에 현수되도록 설치되는 것이 보통이나 바닥에 놓인 지지대에 설치되기도 한다. 또한, 천정에 현수되도록 설치된 레일을 포함하는 자동 주행 장치에서는 주행 대차가 셔틀 형태 또는 호이스트(hoist) 형태로 마련되는데, 셔틀 형태에서는 물품이 주행 대차의 상부에 놓이고, 호이스트 형태에서는 물품이 주행 대차에 마련된 파지수단에 의해 파지되어 상하로 승강하게 된다.

위와 같은 자동 주행 장치는 접촉식과 비접촉식으로 구분될 수 있다. 접촉식 자동 주행 장치로는 레일 상에서 구르도록 마련된 바퀴들 및 이 바퀴들을 회전시키기 위한 모터를 각 주행 대차에 탑재시킨 모터 구동 방식이 알려져 있다. 모터 구동 방식에서는 모터가 작동하면 모터의 구동력이 접촉식 동력전달수단을 통해 바퀴들로 전달되어 바퀴들이 회전하고, 그러면 각 주행 대차가 레일을 따라 자동으로 주행하게 된다. 이러한 모터 구동 접촉식 자동 주행 장치의 일 예가 한국공개특허공보 제10-2018-0048346호(반송차)에 개시되어 있다.

한편, 비접촉식 자동 주행 장치로는 자기 구동 방식이 알려져 있다. 자기 구동 방식은 레일 상에서 구르도록 마련된 바퀴들을 구비한다는 점에 있어서는 모터 구동 방식과 동일하나, 전자석 및 영구자석을 이용한 비접촉식으로 바퀴들을 회전시켜 주행 대차를 주생시키는 점에 있어서는 모터 구동 방식과 상이하다. 이러한 자기 구동 비접촉식 자동 주행 장치의 일 예가 한국공개특허공보 특2002-0042070호(반도체 제조에 사용되는 이송 장치)에 개시되어 있다. 한편, 자기 구동 비접촉식 자동 주행 장치는 LMS(Linear Motion System)이라 불리고 있다.

한국공개특허공보 제10-2018-0048346호(반송차) 한국공개특허공보 특2002-0042070호(반도체 제조에 사용되는 이송 장치)

상기 접촉식 자동 주행 장치에서는 주행 대차로의 추력 전달이 접촉식으로 이루어지기 때문에 상기 추력 전달이 이루어지는 과정에서 생기는 파티클이 클린룸 환경을 오염시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 주행 대차로의 추력 전달이 비접촉식으로 이루어지는 비접촉식 자동 주행 장치에 의해 해결될 수 있으나, 비접촉식 자동 주행 장치, 특히 자기 구동 방식(LMS)은 접촉식 자동 주행 장치에 비해 훨씬 비싼 설치 비용을 요구한다.

따라서 본 발명은 접촉식 및 비접촉식을 혼합하여 이 두 가지 방식의 장점을 취하는 하이브리드 자동 주행 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은, 서로 인접한 접촉식 레일 및 비접촉식 레일을 포함하는 복합 레일; 및 상기 복합 레일을 따라 후방에서 전방으로 주행하도록 마련된 하이브리드 주행 대차;를 포함하는 하이브리드 자동 주행 장치를 제공한다. 상기 하이브리드 주행 대차는, 대차 본체; 상기 접촉식 레일에 마련된 견인 수단에 체결될 수 있는 체결 자세 및 체결될 수 없는 비체결 자세를 취할 수 있도록 상기 대체 본체에 마련된 자세 가변 부재; 및 상기 자세 가변 부재를 상기 체결 위치 쪽으로 미는 탄성력을 상기 자세 가변 부재에 가하도록 상기 대차 본체에 마련된 탄성체;를 포함한다. 상기 복합 레일은 상기 접촉식 레일과 비접촉식 레일 간 경계 부위들에 위치하는 자세 변경 가이더을 포함한다. 상기 체결 자세를 취한 상기 자세 가변 부재는, 상기 자세 변경 가이더를 지나갈 때 상기 자세 변경 가이더에 의해 상기 탄성력을 극복하면서 상기 비체결 자세를 취하게 되고, 상기 자세 변경 가이더를 지난 이후에 상기 탄성력에 의해 상기 체결 자세로 다시 복귀한다.

상기 견인 수단은 각 접촉식 레일마다 적어도 하나씩 마련될 수 있다. 상기 자세 변경 가이더는 상기 경계 부위들 각각에 마련되고, 하나의 접촉식 레일에 복수의 견인 수단이 마련된 경우에는 서로 이웃하는 견인 수단들 간 경계에 위치하도록 접촉식 레일에도 마련된다. 상기 자세 가변 부재는 각 하이브리드 주행 대차마다 마련되고, 전방에 위치하는 전방 자세 가변 부재 및 후방에 위치하는 후방 자세 가변 부재를 포함한다.

상기 견인 수단은, 좌우 방향으로 연장하는 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 접촉식 레일의 전단에 마련된 구동 회전체; 상기 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 접촉식 레일의 후단에 마련된 종동 회전체; 및 상기 구동 회전체와 상기 종동 회전체를 감아돌며 무한 순환을 하도록 마련된 순환 부재;를 포함한다. 상기 순환 부재는 체인, 벨트 및 와이어 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기 자세 가변 부재는, 상기 횡축을 중심으로 회전할 수 있게 상기 대차 본체에 결합된 캠축; 상기 캠축의 일단에 고정되어 상기 캠축과 함께 회전하는 회전암; 및 상기 캠축의 반대단에 고정되어 상기 캠축과 함께 회전하는 캠;을 포함한다. 이때, 상기 회전암은 상기 캠이 자세 변경 가이더의 상면과 접촉하고 있을 때는 상기 비체결 자세를 취하고, 접촉하고 있지 않을 때는 상기 체결 자세를 취하며, 상기 접촉식 레일 상에서 상기 체결 자세를 취했을 때 상기 순환 부재에 체결된다.

상기 탄성체의 일단은 상기 회전암에 고정된다.

상기 자세 변경 가이더의 상면은, 후단에서 전방으로 가면서 상측을 향하도록 경사진 상향 경사면; 및 상기 상향 경사면으로부터 전방으로 수평하게 연장하는 수평면;을 포함한다.

본 발명에 의하면, 접촉식 레일 및 비접촉식 레일을 포함하는 복합 레일을 따라 하이브리드 주행 대차가 주행할 수 있기 때문에, 클린룸 환경이 엄격히 요구되는 구간에서는 비접촉식 레일을 구축하여 파티클 발생을 억제할 수 있고, 나머지 구간에서는 접촉식 레일을 구축하여 자동 주행 장치의 구축 비용을 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 하이브리드 주행 대차가 접촉식 레일에 마련된 견인 수단에 의해 견인되면서 접촉식 레일을 주행하기 때문에, 각 하이브리드 주행 대차마다 주행을 위한 모터가 마련될 필요가 없다.

또한, 본 발명에 의하면, 하이브리드 주행 대차에 마련된 자세 가변 부재와 복합 레일에 마련된 자세 변경 가이더 간 상호 연동으로 인해 하이브리드 주행 대차가 접촉식 레일 및 비접촉식 레일 간 경계 부위를 자연스럽게 주행할 수 있다. 더불어 접촉식 레일에 복수의 순환 부재가 마련된 경우에도 서로 이웃한 순환 부재들 간을 주행 대차가 자연스럽게 주행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 자세 가변 부재의 회전암에 탄성체가 결합되어 있어, 회전암이 상기 견인 수단의 순환 부재에 견고하게 체결될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 자세 변경 가이더의 상면이 상향 경사면을 포함하기 때문에, 상기 자세 가변 부재의 캠이 상향 경사면을 타고 상기 상향 경사면과 연결된 수평면으로 부드럽게 이동할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 자동 주행 장치의 좌측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 주행 장치의 하이브리드 주행 대차를 도시한 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 1의 D-D'에 따른 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 하이브리드 주행 대차가 비접촉식 레일에서 접촉식 레일로 주행하는 방법을 간략히 도시한 것이다.
도 8은 도 2에 도시된 하이브리드 주행 대차가 접촉식 레일에서 비접촉식 레일로 주행하는 방법을 간략히 도시한 것이다.
도 9는 도 1에 도시된 접촉식 레일의 변형예이다.

이하, 본 발명에 따른 하이브리드 자동 주행 장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 하이브리드 자동 주행 장치는 레일이 천정에 현수된 방식으로 구현될 수 있고, 이때 주행 대차는 물품을 아래에서 지지한 상태로 운반하는 셔틀 형태이거나, 물품을 위에서 파지한 상태로 운반하면서 적소에서 물품을 상하로 승강시킬 수 있는 호이스트(hoist) 형태일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 하이브리드 자동 주행 장치는 레일이 바닥에 놓인 지지대에 지지된 방식으로 구현될 수도 있다.

따라서 아래에서는 천정에 현수된 레일을 따라 셔틀 형태의 주행 대차가 이동하는 방식만을 예로 들어 본 발명에 따른 하이브리드 자동 주행 장치가 설명되나, 이 예시된 방식은 설명의 편의 및 이해의 용이를 위해 채택된 것으로 이해되어야 하지 본 발명을 한정하기 위한 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 아래 예시에서는 주행 대차가 후방에서 전방으로 주행하는 것으로 하고, 좌우측은 전방에서 후방을 바라보았을 때를 기준으로 한다.

본 발명에 따른 하이브드리 자동 주행 장치(100)는 아래와 같은 복합 레일(110) 및 하이브리드 주행 대차(120)를 포함한다.

< 복합 레일(110) >

복합 레일(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 인접한 접촉식 레일(110b) 및 비접촉식 레일(110a)을 포함한다. 접촉식 레일(110b)은 주행 대차(120)로의 추력 전달이 접촉식으로 이루어지도록 구성된 레일을 의미하고, 비접촉식 레일(110a)은 주행 대차(120)로의 추력 전달이 비접촉식으로 이루어지도록 구성된 레일을 의미한다. 따라서 비접촉식 레일(110a)은 클린룸 환경이 엄격하게 요구되는 공정 구간들(예컨대, 물품이 가공되는 공정이 이루어지는 구간들)에 설치될 수 있고, 접촉식 레일(110b)은 클린룸 환경이 상대적으로 덜 엄격하게 요구되는 각 공정 구간 사이에 설치될 수 있다.

이러한 접촉식 레일(110b) 및 비접촉식 레일(110a)의 개수는 상황에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 도 1에는 접촉식 레일(110b)의 전후방 각각에 비접촉식 레일(110a)이 설치된 예가 도시되어 있다. 그리고 각 레일(110a, 110b)은 현수 부재들(116)을 통해 천정에 현수되어 있다.

접촉식 레일(110b)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉식 레일용 측면 부재(113b, 114b) 및 접촉식 레일용 덮개(112b)를 포함한다. 한 쌍의 접촉식 레일용 측면 부재(113b, 114b)는 좌우 방향으로 이격하여 서로 평행하게 전후 방향으로 연장하고, 현수 부재들(116)의 하단과 결합하고 있다. 접촉식 레일용 덮개(112b)는 위 접촉식 레일용 측면 부재들(113b, 114b)의 하단에 고정된다.

각 접촉식 레일(110b)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 견인 수단(150)이 마련되고, 견인 수단(150)은 구동 회전체(152b), 종동 회전체(152a) 및 순환 부재(154)를 포함한다.

구동 회전체(152b)는 도 5에 도시된 바와 같이 접촉식 레일(110b)의 전단에 위치하고, 접촉식 레일용 덮개(112b)에 고정된 구동 회전체용 브라켓(156b)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 좌우 방향으로 연장하는 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 마련된다. 구동 회전체용 브라켓(156b)에는 모터(158)가 감속기(157)를 매개로 하여 구동 회전체(152b)와 연결되어 있다. 따라서 모터(158)가 작동하면 구동 회전체(152b)가 횡축을 중심으로 회전하게 된다.

종동 회전체(152a)는 도 4에 도시된 바와 같이 접촉식 레일(110b)의 후단에 위치하고, 접촉식 레일용 덮개(112b)에 고정된 종동 회전체용 브라켓(156a)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 마련된다. 그리고 순환 부재(154)는 구동 회전체(152b) 및 종동 회전체(152a)를 감아돌며 무한 순환을 하도록 마련된다. 따라서 구동 회전체(152b)가 횡축을 중심으로 회전하면, 순환 부재(154)가 무한 순환을 하고, 종동 회전체(152a)가 횡축을 중심으로 회전하게 된다.

위와 같은 견인 수단(150)에서, 구동 회전체(152b) 및 종동 회전체(152a)는 스프로켓으로 구성되고, 순환 부재(154)는 체인으로 구성될 수 있는데, 이러한 경우가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 도시되어 있지는 않으나, 위 순환 부재(154)는 타이밍 밸트나 와이어로 구성되고, 구동 회전체(152b) 및 종동 회전체(152a)는 풀리로 구성될 수도 있다.

또한, 도 4 및 도 5에는 견인 수단(150)이 좌측에만 마련된 예가 도시되어 있어나, 이와 달리 견인 수단(150)은 우측에만 마련될 수도 있고(미도시), 좌우측 모두에 마련될 수도 있다(미도시).

또한, 하나의 접촉식 레일(110b)에는 복수의 견인 수단(150)이 마련될 수도 있는데, 이 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 어느 한 견인 수단(150)의 종동 회전체(152a)와 그에 이웃한 다른 한 견인 수단(150)의 구동 회전체(152b)가 각각 전후로 나란히 위치한다.

각 비접촉식 레일(110a)은 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 비접촉식 레일용 측면 부재(113a, 114a) 및 비접촉식 레일용 덮개(112a)를 포함한다. 한 쌍의 비접촉식 레일용 측면 부재(113a, 114a)는 좌우 방향으로 이격하여 서로 평행하게 전후 방향으로 연장하고, 현수 부재들(116)의 하단과 결합하고 있다. 비접촉식 레일용 덮개(112a)는 위 비접촉식 레일용 측면 부재들(113a, 114a)의 하단에 고정된다.

상기 비접촉식 레일(110a)은 자기 구동 방식으로 마련될 수 있다. 이 경우, 비접촉식 레일용 덮개(112a)에는 전후 방향을 따라 연장하는 비자력체(115a)가 고정되고, 비자력체(115a)에는 자력체(116a)가 마련될 수 있다. 자력체(116a)는 전후 방향을 따라 번갈아 나열된 N극 및 S극을 갖는 영구자석, 또는 전자석 등과 같이 공지된 다양한 형태일 수 있다.

상기 복합 레일(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이 접촉식 레일(110b)의 후단과 비접촉식 레일(110a)의 전단 간 경계 부위인 후방 경계 부위(B1) 및 접촉식 레일(110b)의 전단과 비접촉식 레일(110a)의 후단 간 경계 부위인 전방 경계 부위(B2)가 존재하게 되는데, 위 후방 경계 부위(B1)에는 자세 변경 가이더(160a)가 마련되고, 위 전방 경계 부위(B2)에도 전방 자세 변경 가이더(160b)가 마련된다.

후방 자세 변경 가이더(160a)는 후방 경계 부위(B1)의 전방에 위치하도록 접촉식 레일(110b)의 후단에 설치되고, 도 4에 도시된 바와 같이 접촉식 레일용 덮개(112b)에 고정된 브라켓(162a)에 의해 지지되어 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 전후 방향으로 연장하도록 마련된다.

전방 자세 변경 가이더(160b)는 전방 경계 부위(B2)의 전방에 위치하도록 비접촉식 레일(110a)의 후단에 설치되고, 도 6에 도시된 바와 같이 비접촉식 레일용 덮개(112a)에 고정된 브라켓(162b)에 의해 지지되어 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 전후 방향으로 연장하도록 마련된다.

앞서 설명한 바와 같이 하나의 접촉식 레일(110b)에 복수의 견인 수단(150)이 마련될 수도 있는데, 이 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 전후로 나란히 위치하는 종동 회전체(152a)와 구동 회전체(152b) 간 경계에도 자세 변경 가이더(160c)가 마련된다.

한편, 자세 변경 가이더들(160a, 160b, 160c)의 상면은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상향 경사면(164) 및 수평면(166)을 포함하는데, 상향 경사면(164)은 후단에서 전방으로 가면서 상측으로 향하도록 경사져 있고, 수평면(166)은 상향 경사면(164)의 전단으로부터 전방향으로 수평하게 연장한다.

< 하이브리드 주행 대차(120) >

상기 주행 대차(120)는 접촉식 레일(110b) 및 비접촉식 레일(110a) 모두에서 전방으로 주행할 수 있게 마련된 하이브리드 주행 대차(120)로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 대차 본체(122)와, 자세 가변 부재(130a, 130b)와, 탄성체(140a, 140b)를 포함한다.

대차 본체(122)는 주행 대차(120)의 전체적인 틀을 이루는 부재로서, 운반되는 물품(10)을 상면에 안정적으로 지지하도록 마련되어 있다.

대차 본체(122)의 하면에는 2쌍의 브라켓(125)이 고정되어 있는데, 한 쌍의 브라켓(125)은 대차 본체(122)의 후단에서 좌우 방향으로 떨어져 위치하고, 나머지 한 쌍의 브라켓(125)은 대차 본체(122)의 전단에서 좌우 방향으로 떨어져 위치한다. 그리고 대차 본체(122)의 전단에 위치하는 두 브라켓(125)에는 횡축 회전 앞바퀴(126b)가 횡축을 중심으로 회전하도록 결합되어 있고, 대차 본체(122)의 후단에 위치하는 두 브라켓(125)에는 횡축 회전 뒷바퀴(126a)가 횡축을 중심으로 회전하도록 결합되어 있다.

대차 본체(122)의 하면에는 한 쌍의 종축 회전 앞바퀴(124b) 및 한 쌍의 종축 회전 뒷바퀴(124a)가 종축을 중심으로 회전하도록 지지되어 있다. 종축 회전 앞바퀴(124b)는 횡축 회전 앞바퀴(126b) 근처에 위치하고, 종축 회전 뒷바퀴(124a)는 횡축 회전 뒷바퀴(126a) 근처에 위치한다.

위 앞바퀴들(126a, 126b) 및 뒷바퀴들(124a, 124b)은, 비접촉식 레일(110a) 상에서 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 비접촉식 레일용 측면 부재들(113a, 114a)과 접촉한 상태로 구르고, 접촉식 레일(110b) 상에서도 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 접촉식 레일용 측면 부재들(113b, 114b)과 접촉한 상태로 구르게 된다.

대차 본체(122)의 하면에는 자력체(123)도 설치되어 있다. 이 자력체(123)는 비접촉식 레일(110a)에 마련된 자력체(116a)와의 상호작용으로 대차 본체(122)를 전방으로 주행시키는 기능을 수행하기 위한 것이다. 위 자력체(123)는 비접촉식 레일(110a)의 자력체(116a)가 영구자석일 경우에는 전자석으로 구성되고 전자석일 경우에는 영구자석으로 구성되는 등, 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기 자세 가변 부재(130a, 130b)는 체결 자세 및 비체결 자세를 취할 수 있도록 대차 본체(122)의 하면에 마련된 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방에 위치하는 전방 자세 가변 부재(130b) 및 후방에 위치하는 후방 자세 가변 부재(132a)로 구성된다. 여기서, 체결 자세는 접촉식 레일(110b)에 마련된 견인 수단(150)의 순환 부재(154)에 체결될 수 있는 자세를 말하고, 비체결 자세는 위 순환 부재(154)에 체결될 수 없는 자세를 말한다.

전방 자세 가변 부재(130b)는 캠축(132b), 회전암(134b) 및 캠(136b)을 포함하고, 후방 자세 가변 부재(130a)도 캠축(132a), 회전암(134a) 및 캠(136a)을 포함한다. 캠축들(132a, 132b)은 횡축을 중심으로 회전할 수 있게 대차 본체(122)의 하면에 지지되어 있다. 회전암들(134a, 134b)은 캠축(132a, 132b)의 일단에 고정되어 캠축(132a, 132b)과 함께 횡축을 중심으로 회전하도록 마련된다. 캠들(136a, 136b)은 캠축(132a, 132b)의 반대단에 고정되어 캠축(132a, 132b)과 함께 횡축을 중심으로 회전하도록 마련된다.

상기 탄성체(140a, 140b)는 자세 가변 부재(130a, 130b)를 체결 위치 쪽으로 미는 탄성력을 자세 가변 부재(130a, 130b)에 가하기 위한 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 전방에 위치하는 전방 탄성체(140b) 및 후방에 위치하는 후방 탄성체(140a)로 구성된다. 이러한 탄성체(140a, 140b)는 압축 코일 스프링으로 구성될 수 있고, 이 경우 각 탄성체(140a, 140b)의 일단은 주행 대차(122)에 고정되고 그 반대단은 각 회전암(134a, 134b)에 고정된다.

위 회전암들(134a, 134b)이 접촉식 레일(110b) 상에서 체결 자세를 취할 때는 도 5, 도 7의 (C), 도 8의 (A), (C) 및 도 9에 도시된 바와 같이 회전암들(134a, 134b)의 단부가 탄성체(140a, 140b)의 탄성력으로 인해 순환 부재(154)에 견고히 끼워지는 형태로 회전암들(134a, 134b)이 순환 부재(154)에 체결되고, 이로 인해 하이브리드 주행 대차(120)가 무한 순환을 하는 순환 부재(154)에 의해 전방으로 안정적으로 견인된다. 반면, 위 회전암들(134a, 134b)이 비접촉식 레일(110a) 상에서 체결 자세를 취할 때는 도 3, 도 7의 (A)~(C) 및 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이 회전암들(134a, 134b)의 단부가 다른 어떤 부재와도 체결되지 않는다.

또한, 캠(136a, 136b)은 자세 변경 가이더(160a, 160b, 160c)를 지날 때 도 7의 (B) 및 도 8의 (B) 및 도 9에 도시된 바와 같이 자세 변경 가이더(160a, 160b, 160c)의 수평면(166)과 접촉하여 회전하게 되고, 그러면 체결 자세를 취하고 있던 회전암(134a, 134b)이 탄성체(140a, 140b)의 탄성력을 극복하면서 비체결 자세를 취하게 된다. 그리고 캠(136a, 136b)이 도 7의 (C) 및 도 8의(C)에 도시된 바와 같이 자세 변경 가이더(160a, 160b, 160c)를 벗어나면, 비체결 자세를 취하고 있던 회전암(134a, 134b)이 탄성체(140a, 140b)의 탄성력에 위해 다시 체결 자세로 복귀한다.

< 하이브리드 주행 대차(120)의 주행 과정 >

하이브리드 주행 대차(120)는 비접촉식 레일(110a)을 자기 구동 방식으로 주행하다가 도 1에 도시된 바와 같이 후방 경계 부위(B1)에 도달하게 되는데, 그러면 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이 전방 자세 가변 부재(130b)의 캠(136b)이 후방 자세 변경 가이더(160a)의 상향 경사면(164)을 따라 부드럽게 이동하다가 수평면(166)을 따라 이동하게 된다. 그리고 이 과정이 이루어지는 동안 체결 자세를 취하고 있던 전방 자세 가변 부재(130b)의 회전암(134b)은 전방 탄성체(140b)의 탄성력을 극복하면서 비체결 자세를 취하게 된다. 이후 캠(136b)이 수평면(166)을 벗어나면 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이 회전암(134b)이 전방 탄성체(140b)의 탄성력에 의해 다시 체결 자세를 취하면서 순환 부재(154)에 견고하게 체결되고, 이때부터는 하이브리드 주행 대차(120)가 순환 부재(154)에 의해 견인되면서 접촉식 레일(110a) 상에서 주행한다. 전방 자세 가변 부재(130b)의 회전암(134b)이 순환 부재(154)에 체결된 이후에는, 후방 자세 가변 부재(130a)의 회전암(134a)이 위와 동일한 방식으로 후방 자세 변경 가이더(160a)를 지나간 후 순환 부재(154)에 체결된다.

순환 부재(154)에 의해 견인되면서 접촉식 레일(110b)을 따라 이동하는 하이브리드 주행 대차(120)가 전방 경계 부위(B2)에 도달하면, 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이 전방 자세 가변 부재(130b)의 캠(136b)이 전방 자세 변경 가이더(160b)의 상향 경사면(164)을 따라 부드럽게 이동하다가 수평면(166)을 따라 이동하게 된다. 그리고 이 과정이 이루어지는 동안 순환 부재(154)에 체결되어 있던 전방 자세 가변 부재(130b)의 회전암(134b)은 전방 탄성체(140b)의 탄성력을 극복하면서 비체결 자세를 취하게 된다. 이후 캠(136b)이 수평면(166)을 벗어나면 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이 회전암(134b)이 전방 탄성체(140b)의 탄성력에 의해 다시 체결 자세를 취하고, 이때부터는 하이브리드 주행 대차(120)가 자기 구동 방식으로 비접촉식 레일(110a)을 따라 주행한다. 전방 자세 가변 부재(130b)의 회전암(134b)이 전방 자세 변경 가이더(160b)를 지나고 나면, 후방 자세 가변 부재(130a)의 회전암(134a)이 위와 동일한 방식으로 전방 자세 변경 가이더(160b)를 지나간다.

한편, 하나의 접촉식 레일(110b)에 복수의 견인 수단(150)이 마련된 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이 후방의 순환 부재(154)에 의해 견인되면서 접촉식 레일(110b)을 따라 이동하는 주행 대차(120)가 전방의 순환 부재(154)에 의해 견인되면서 계속 접촉식 레일(110b)을 따라 이동하게 되고, 이 과정에서는 회전암(134a, 134b)의 자세 변경이 위와 동일한 방식의 캠(136a, 136b) 및 자세 변경 가이더(160b) 간 연동에 의해 이루어지게 된다.

위 과정들은 반복해서 이루어진다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.

100 : 하이브리드 자동 주행 장치 110 : 복합 레일
110a : 비접촉식 레일 110b : 접촉식 레일
120 : 하이브리드 주행 대차 122 : 대차 본체
130a, 130b : 자세 가변 부재 132a, 132b : 캠축
134a, 134b : 회전암 136a, 136b : 캠
140a, 140b : 탄성체 150 : 견인 수단
152a : 종동 회전체 152b : 구동 회전체
154 : 순환 부재
160a, 160b, 160c : 자세 변경 가이더
164 : 상향 경사면 166 : 수평면

Claims (6)

1. 서로 인접한 접촉식 레일 및 비접촉식 레일을 포함하는 복합 레일; 및
   상기 복합 레일을 따라 후방에서 전방으로 주행하도록 마련된 하이브리드 주행 대차;를 포함하되,
   상기 하이브리드 주행 대차는,
   대차 본체;
   상기 접촉식 레일에 마련된 견인 수단에 체결될 수 있는 체결 자세 및 체결될 수 없는 비체결 자세를 취할 수 있도록 상기 대체 본체에 마련된 자세 가변 부재; 및
   상기 자세 가변 부재를 상기 체결 위치 쪽으로 미는 탄성력을 상기 자세 가변 부재에 가하도록 상기 대차 본체에 마련된 탄성체;를 포함하고,
   상기 복합 레일은 상기 접촉식 레일과 비접촉식 레일 간 경계 부위들에 위치하는 자세 변경 가이더을 포함하며,
   상기 체결 자세를 취한 상기 자세 가변 부재는, 상기 자세 변경 가이더를 지나갈 때 상기 자세 변경 가이더에 의해 상기 탄성력을 극복하면서 상기 비체결 자세를 취하게 되고, 상기 자세 변경 가이더를 지난 이후에 상기 탄성력에 의해 상기 체결 자세로 다시 복귀하는 하이브리드 자동 주행 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 견인 수단은 각 접촉식 레일마다 적어도 하나씩 마련되고,
   상기 자세 변경 가이더는 상기 경계 부위들 각각에 마련되고, 하나의 접촉식 레일에 복수의 견인 수단이 마련된 경우에는 서로 이웃하는 견인 수단들 간 경계에 위치하도록 접촉식 레일에도 마련되며,
   상기 자세 가변 부재는 각 하이브리드 주행 대차마다 마련되고, 전방에 위치하는 전방 자세 가변 부재 및 후방에 위치하는 후방 자세 가변 부재를 포함하는 하이브리드 자동 주행 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 견인 수단은,
   좌우 방향으로 연장하는 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 접촉식 레일의 전단에 마련된 구동 회전체;
   상기 횡축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 접촉식 레일의 후단에 마련된 종동 회전체; 및
   상기 구동 회전체와 상기 종동 회전체를 감아돌며 무한 순환을 하도록 마련된 순환 부재;를 포함하고,
   상기 순환 부재는 체인, 벨트 및 와이어 중 어느 하나로 구성되는 하이브리드 자동 주행 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 자세 가변 부재는,
   상기 횡축을 중심으로 회전할 수 있게 상기 대차 본체에 결합된 캠축;
   상기 캠축의 일단에 고정되어 상기 캠축과 함께 회전하는 회전암; 및
   상기 캠축의 반대단에 고정되어 상기 캠축과 함께 회전하는 캠;을 포함하되,
   상기 회전암은 상기 캠이 자세 변경 가이더의 상면과 접촉하고 있을 때는 상기 비체결 자세를 취하고, 접촉하고 있지 않을 때는 상기 체결 자세를 취하며, 상기 접촉식 레일 상에서 상기 체결 자세를 취했을 때 상기 순환 부재에 체결되는 하이브리드 자동 주행 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성체의 일단은 상기 회전암에 고정되어 있는 하이브리드 자동 주행 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 자세 변경 가이더의 상면은,
   후단에서 전방으로 가면서 상측을 향하도록 경사진 상향 경사면; 및
   상기 상향 경사면으로부터 전방으로 수평하게 연장하는 수평면;을 포함하는 하이브리드 자동 주행 장치.
   
   

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