走行台車システム及び走行台車の走行方法

この発明は、走行台車システムと走行台車の走行方法とに関する。

天井走行車システム等の懸垂式の走行台車システムでは、軌道に分岐合流部を設けて、走行台車を分岐あるいは合流させることが知られている(例えば特許文献1:JP2012-162096A)。懸垂式の走行台車システムでは、軌道から走行台車の軸が懸垂するため、軌道と軌道とを交差させることは難しい。

このため軌道と軌道とを交差させる代わりに、一方の軌道を分断し、分岐合流部を複数設けて分断した軌道を接続することが行われている。しかしこのようにすると、分断した軌道間を移動するには、分岐合流部を複数走行することが必要で、走行時間が長く、また軌道の設置面積が大きくなる。

JP2012-162096A

この発明は、スムーズに通過できる交差点を備える懸垂式の走行台車システムと、走行方法とを提供することにある。

この発明は、軌道に設けられたレールに沿って懸垂式の走行台車を走行させるシステムであって、 軌道と軌道とが互いにクロスする交差点が設けられ、交差点には走行台車の重量を支持するレールが途切れるギャップが存在し、 走行台車は、走行台車の重量を前記レールに支持させる走行車輪と、走行方向に沿って走行車輪の前後双方に、かつ走行方向と水平面内で直交する方向に沿って走行車輪とは異なる位置に取り付けられている交差点ローラとを備え、交差点ローラと走行車輪との水平面内での軸間距離は共に、走行方向に沿っての前記ギャップの幅よりも長く、 かつ交差点ローラが交差点では前記レールに支持され、交差点以外では前記レールから離れるように、前記レールもしくは走行台車が構成されていることを特徴とする。

またこの発明は、軌道と軌道とがクロスする交差点のギャップを、懸垂式の走行台車に走行させる方法であって、 走行台車は、走行台車の重量を前記レールに支持させる走行車輪と、走行方向に沿って走行車輪の前後双方に、かつ走行方向と水平面内で直交する方向に沿って走行車輪とは異なる位置に取り付けられている交差点ローラとを備え、交差点ローラと走行車輪との水平面内での軸間距離は共に、走行方向に沿っての前記ギャップの幅よりも長く、 かつ交差点ローラが交差点では前記レールに支持され、交差点以外では前記レールから離れるように、前記レールもしくは走行台車が構成され、 走行車輪が前記ギャップを通過する間、前後の交差点ローラを共に前記レールに接触させて、走行台車の重量を前後の交差点ローラにより支持させることを特徴とする。

この発明では、前後の交差点ローラと走行車輪との水平面内での軸間距離は共に、走行方向に沿っての前記ギャップの幅よりも長いので、走行車輪がギャップを通過する間、前後の交差点ローラが共にレールに支持される。この結果、ギャップを滑らかに走行できる。また交差点ローラが交差点以外でレールに接触すると、走行台車の直進安定性が高まり、カーブ走行を妨げる。しかし交差点ローラが交差点でのみレールに接触するようにレールの構造を定める、あるいは交差点ローラが交差点以外ではレールから離れるように走行台車の構造を定めるので、交差点ローラは交差点以外では原則としてレールに接触しない。なおこの明細書において、走行台車システムに関する記載はそのまま走行方法にも当てはまり、走行方法に関する記載はそのまま走行台車システムにも当てはまる。

好ましくは、交差点の上流側から下流側に渡って、前記交差点ローラを支持する交差点ガイドが、前記レールに設けられ、かつ交差点ガイドが前記ギャップの幅を縮めるように前記レールから張り出している。このようにすると、交差点でのみ交差点ローラはレールに接触し、しかも交差点ガイドによりギャップを短くできる。なお交差点ローラを退避させるには、例えば交差点ローラの昇降機構を設けて、下降位置でレールに接触し、上昇位置で退避するようにしても良いが、上記の交差点ガイドでは交差点ローラの昇降機構などを必要としない。

好ましくは、走行台車は前後一対のボギー台車と、前後のボギー台車から鉛直軸により支持される本体とを備え、前記走行車輪はボギー台車毎に1個の軸を中心に回転するように配置され、前記レールは幅方向の中心部に前記鉛直軸が通過する開口を備え、前記ギャップで開口と開口とがクロスし、さらに走行台車は、交差点でのボギー台車の回動を防止する回動防止機構を備えている。前後一対のボギー台車により本体を支持する走行台車では、本体から力のモーメントがボギー台車に伝わり、走行車輪が1軸なことと関係して、ボギー台車が回動する、即ちボギー台車の姿勢が不安定になる場合がある。これに対して回動防止機構を設けると、交差点でのボギー台車の回動を防止できる。

回動防止機構は好ましくは、前記交差点ローラに設けられてレールの開口側の端面と対向するフランジである。そしてフランジをレールの端面と接触させて、ボギー台車の回動を防止する。なおフランジとレールの端面との接触は転がりではなく摺動なので、発塵しやすい。そこでフランジとレールの端面との間に小さなギャップを設け、このギャップ以上ボギー台車がシフトすると、フランジによりボギー台車の回動を防止することが好ましい。

また好ましくは、回動防止機構は、交差点の上流側から下流側に渡って軌道にガイドされるガイドローラである。ボギー台車の前後にガイドローラを設けることは公知であるが、例えばボギー台車の走行方向中央部等にガイドローラを追加する。軌道を交差させると、ガイドローラによるガイドが途切れる区間が生じる。そこでこの区間では、追加のガイドローラによりガイドする。追加のガイドローラが常時軌道にガイドされていると、カーブ走行等を妨げる。そこで交差点の上流側から下流側に渡って追加のガイドローラをガイドし、他の区間ではガイドしない。このためには例えばガイドローラを移動させる出退機構を設け、あるいは通常のガイドローラと追加のガイドローラとで高さを異ならせ、追加のガイドローラを交差点付近でのみガイドするように、軌道の形状を定める。また追加のガイドローラは軌道のガイド面との間に小さなギャップが有り、あるいはガイド面に弾性的に接触するようにして、過剰なガイドにならないようにすることが好ましい。回転防止機構としては、これらの他に、在来のガイドローラ間の軸間距離を、ガイド面のギャップよりも長くし、交差点で常時一方のガイドローラが作用するようにしても良い。

実施例の天井走行車システムのレイアウトを示す平面図

実施例での、天井走行車と軌道の要部断面図

実施例での天井走行車の底面図

実施例での、交差点での軌道の水平面内断面図

実施例での、交差点での軌道と、従動輪、交差点ローラ、及びガイドローラの関係を示す水平面内断面図

実施例での、レールと交差点ローラとのギャップを示す要部水平方向断面図

実施例での、交差点付近でのレールの有無等と各ローラの動作を示す波形図

変形例での天井走行車の平面図

変形例での、交差点付近でのレールの有無等と各ローラの動作を示す波形図

第2の変形例での、天井ガイドに対するガイドローラの軌跡を示す図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図1〜図10に、実施例の天井走行車システム2とその変形とを示す。図1は天井走行車システム2のレイアウトを示し、軌道4はインターベイルートの軌道、軌道6,7はイントラベイルートの軌道で、複数台の天井走行車12が軌道4,6,7に沿って走行し、軌道4,6,7は例えば同じ構造である。図1では、インターベイルートに4本の平行な軌道4を配置したが、軌道4,6,7の本数は任意である。軌道4と軌道6,7は交差点8において水平面内で直角に交差し、直角に限らず斜めに交差しても良い。交差点8を設けることにより、軌道を交差させることができ、交差点8は軌道が交差するための特別の設備が設けられたエリアを意味する。

10は分岐合流部で、天井走行車12が分岐しあるいは合流する公知の部分である。そして交差点8を設けることにより、イントラベイルートの軌道6,7間の移動時間を短縮できる。なお従来のように、イントラベイルートの軌道6,7間を多数の分岐合流部で接続すると、インターベイルートを横断するのに長時間を要する。また交差点8の設置箇所は任意で、インターベイルートとイントラベイルートが交差する箇所に限らず、軌道を交差させようとするする箇所に交差点8を設ける。排他制御部13は、1箇所の交差点8に同時に2台の天井走行車12,12が進入しないように排他制御し、排他制御の機構は任意である。

図2、図3は天井走行車12の構造を示し、前後一対のボギー台車14,14があり、ボギー台車14,14の下部に給電台車16,16がある。前後一対のボギー軸18,18により、天井走行車12の本体20が支持され、天井走行車12は懸垂式の走行台車である。また前後一対のボギー台車14,14間の上部を掛け渡すように、駆動輪28と走行モータ30とが配置されている。なお本体20はホイスト22により昇降台22を昇降させ、天井走行車12はFOUP26等の物品を昇降台22によりチャックして搬送する。

ボギー台車14は外側の従動輪32,32と内側の従動輪34,34とを備え、4個の従動輪32,32,34,34が1個の軸に沿って配置されている。なお内外は、水平面内で軌道の中心側を内、その反対側を外として示す。例えば外側の従動輪32,32は基本的に常時ボギー台車14を支持し、内側の従動輪34,34は例えばカーブ区間と分岐合流部及び交差点8でのみボギー台車14を支持する。内側の従動輪34,34のさらに内側に、少なくとも前後各一対の交差点ローラ36,36が設けられ、交差点ローラ36,36は例えば交差点でのみボギー台車14を支持する。そして従動輪34と交差点ローラ36との水平面内での軸間距離は、図4に示す交差点8での開口47のギャップd1よりも広く、前後の交差点ローラ36,36の軸間距離は2d1よりも広い。天井走行車12の特徴は交差点ローラ36とその配置にある。

ボギー台車14の上部に前後各一対のガイドローラ38が設けられ、天井ガイド37によりガイドされて、ボギー台車14の姿勢を安定にする。ボギー台車14の上部にはさらに、例えば左右一対の分岐合流ローラ40が設けられ、昇降機構44により昇降する。分岐合流ローラ40が上昇すると天井ガイド37によりガイドされ、下降すると天井ガイド37と非接触となり、分岐合流ローラ40の昇降により、天井走行車12の分岐と合流とを制御する。なおこの明細書で、左右は軌道の長手方向に水平面内で直交する方向である。

軌道4等の下部には主レール44があり、従動輪32を支持する。また給電台車16は受電コイル50等を備えて、軌道4等に設けられたリッツ線等から非接触で受電する。なお給電台車16はキャパシタあるいはリチウムイオン電池等の2次電池を備え、一時的に給電が途絶えても動作を続行できる。実施例では、走行台車として天井走行車12を示したが、懸垂式の走行台車であれば良く、特に走行台車が複数のボギー台車を備えている場合、実施例と全く同様である。天井走行車12ではボギー台車14は駆動輪を備えていないが、各ボギー台車14に走行モータを設けて、従動輪32,34を駆動輪で置き換えても良い。

図4,図5は交差点8での軌道の構造を示し、軌道上部の天井ガイド37の高さで水平に軌道を切断して下方を見るように示し、図4は交差点8の構造のみを示し、図5はボギー台車14の車輪等との関係を示す。また交差点8では分岐合流ローラ40は下降しており、天井ガイド37とは接触しない。

交差点8では主レール44から分岐合流レール45が張り出してギャップを小さくし、分岐合流レール45からさらに交差点ガイド46が張り出し、ギャップをさらに小さくしている。交差点ガイド46,46間のギャップをd1、分岐合流レール45,45間のギャップをd2、主レール44,44間のギャップをd3とし、 d1

従動輪34と交差点ローラ36を軌道に接触させると、直進方向の安定性が増して、逆にカーブ走行が難しくなるので、分岐合流レール45と交差点ガイド46は交差点8のギャップの周囲にのみ設ける。ここでは交差点ガイド46を分岐合流レール45よりもさらに狭い区間に渡って設けたが、これらを同じ長さで設けても良い。

図6に示すように、交差点ローラ36の軌道の内側端部に、好ましくはフランジ52を設け、交差点ガイド46の軌道の内側の端面53と対向させる。これらのギャップをd4とし、交差点でボギー台車14の左右方向位置がギャップd4以上にシフトすると、フランジ52を端面53でガイドする。なお交差点ローラ36は従来と同様に本体をウレタンゴム等の弾性体とし、フランジ52をPOM(ポリアセタール)樹脂等の硬質樹脂として、発塵を少なくすることが好ましい。54は交差点ローラ36の軸である。

図7に、交差点でのボギー台車の支持とガイドとを示す。ギャップd1を従動輪34が通過する間、ボギー台車14を交差点ローラ36,36で支持すると共に、天井ガイドのギャップd3によりボギー台車の姿勢が不安定にならないようにする。図7の1)は天井ガイドのギャップを、2)は分岐合流レールのギャップを、3)は交差点ガイドのギャップを示し、記号fは前側を、rは後側を示す。前後の交差点ローラ36と従動輪34とは水平面での軸間距離がギャップd1より長いので、従動輪34がギャップd1を通過する間、前後の交差点ローラ36,36が共に交差点ガイド46で支持される。このためボギー台車14に働く重力は常時安定して支持される。

ガイドローラ38,38の軸間距離はギャップd3よりも短いので、前後いずれのガイドローラ38,38も天井ガイド37によりガイドされない時期がある。そこで、交差点ローラ36にフランジ52を設け、ボギー台車14の姿勢を安定にする。ただしギャップd1は短く、直進安定性の高い従動輪34が軌道に支持されているので、フランジ52が無くても、ボギー台車14の姿勢が狂うことは少ない。このためフランジ52無しでも、ボギー台車14の姿勢は実用上は十分に安定である。以上のように、天井走行車12は交差点8をスムーズに走行できる。なお交差点ローラ36は分岐合流レール45よりもさらに内側にあるので、分岐合流部10及びカーブ区間では軌道に接触しない。

図8,図9に変形例の天井走行車60を示し、特に指摘する点以外は図1〜図7の実施例と同様で、特に交差点8の構造は同じである。ボギー台車61は、ボギー台車14に、昇降自在で左右一対のガイドローラ62,62と昇降機構64,64とを設けたもので、ガイドローラ62は例えば従動輪34の上部に、すなわちボギー台車14の双方向中心付近の左右に設ける。またガイドローラ62は、上下に出退するのではなく、左右に出退するようにしても良い。ガイドローラ62は交差点8でのみ天井ガイド37と接触し、前後のガイドローラ38,38との軸間距離をギャップd3よりも長くし、交差点8では常時前後方向に沿って少なくとも2個のガイドローラ38,62が天井ガイド37によりガイドされる。またガイドローラ62は、交差点8でのみ天井ガイド37と接触する。なお交差点ローラ36のフランジ52は無くても良く、ガイドローラ62により不要な力が作用することを防止するため、天井ガイド37と上昇位置のガイドローラ62との間に僅かなギャップを設けることが好ましい。

ボギー台車61のガイドと支持を図9に示し、9)のようにガイドローラ62によるガイドが追加されるので、ボギー台車61は常時前後双方でガイドローラによりガイドされ、姿勢の安定性がさらに向上する。

図10は第2の変形例を示す。ガイドローラ62の高さをガイドローラ38と分岐合流ローラ40との中間とし、交差点8でギャップd3の両側に、天井ガイド37から垂下部56,56を下方に垂下させ、ガイドローラ62をガイドするが、分岐合流ローラ40とは非接触にする。このようにしても、図8,図9の変形例と同様に、ギャップd3で前後一対のガイドローラによるガイドが途切れないようにできる。なお図10の変形例では、ガイドローラ62は交差点8と分岐合流部10でのみ、天井ガイド37と接触する。

実施例には以下の特徴がある。 1) 従動輪34との軸間距離がギャップd1よりも長い交差点ローラ36,36を、従動輪34の前後双方に設けることにより、従動輪34がギャップd1を通過する間、前後の交差点ローラ36,36により、ボギー台車14を支持できる。 2) 交差点8に分岐合流レール45に加えて交差点ガイド46を設けることにより、ギャップd1を狭くできる。 3) ガイドローラ38,38の軸間距離をギャップd3よりも短くするので、ボギー台車14の車体長を短くできる。 4) 交差点ローラ36にフランジ52を設けることにより、ボギー台車14の姿勢を規制できる。 5) 交差点ローラ36は交差点8でのみ軌道と接触し、他の区間での走行に影響しない。

変形例にはさらに以下の特徴がある。 6) ガイドローラ38,38の軸間距離がギャップd3よりも長くいので、交差点8で、常時いずれかのガイドローラ38により、ボギー台車61をガイドする。 7) さらにガイドローラ62を設け、ガイドローラ38,62の軸間距離をギャップ63よりも長くすると、交差点8で、常時前後一対のガイドローラ38,62,38が天井ガイド37によりガイドされる。

なお交差点ローラ36を昇降させる機構を設けて、交差点8以外では上方に退避するようにしても良い。

2 天井走行車システム(走行台車システム) 4,6,7 軌道 8 交差点 10 分岐合流部 12,60 天井走行車(走行台車) 13 排他制御部 14,61 ボギー台車 16 給電台車 18 ボギー軸 20 本体 22 ホイスト 24 昇降台 26 FOUP 28 駆動輪 30 走行モータ 32,34 従動輪 36 交差点ローラ 37 天井ガイド 38 ガイドローラ 40 分岐合流ローラ 42,64 昇降機構 44 主レール 45 分岐合流レール 46 交差点ガイド 47 開口 48 軸 50 受電コイル 52 フランジ 53 端面 54 軸 56 垂下部 62 ガイドローラ d1〜d4 ギャップ