| 【発明の名称】 |
リンクモーション式自動充電器 |
| 【発明者】 |
【氏名】赤井 隆浩
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| 【要約】 |
【課題】充電板からタッチャを容易に離脱させることのできるリンクモーション式自動充電器を提供する。
【解決手段】充電器ハウジング２に回動可能に支持された回動リンク３と、前記回動リンクに基端側が軸支されているタッチャホルダ６と、前記タッチャホルダ先端に伸縮自在に且つばね部材１１で突出方向に付勢保持されているタッチャ８と、前記タッチャが無人搬送車の充電板Ｐに押圧接触される位置と、前記充電板から離間する位置との間で回動リンクを正逆回動させる駆動源とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 無人搬送車の走行する床面下に設置される充電器ハウジングに水平軸線回りに回動可能に支持された回動リンクと、基端側が前記水平軸線を含む一つの平面から外れた位置で前記回動リンクに軸支されて、先端側が前記平面と略平行な向きをとる伸展位置から前記平面側へのみ垂直面内で傾動可能に設けられているタッチャホルダと、前記タッチャホルダ先端に伸縮自在に保持され、ばね部材によってタッチャホルダ先端から常時突出する位置に付勢保持されているタッチャと、伸展位置にあるタッチャホルダの先端側を鉛直上方に向けてタッチャが無人搬送車に設けられている充電板に前記ばね部材の付勢力で押圧接触される位置と、前記充電板からタッチャが離間する位置との間で、前記回動リンクを正逆回動させる駆動源とを備えたことを特徴とするリンクモーション式自動充電器。
【請求項２】 無人搬送車に搭載される充電器ハウジングに水平軸線回りに回動可能に支持された回動リンクと、基端側が前記水平軸線を含む一つの平面から外れた位置で前記回動リンクに軸支されて、先端側が前記平面と略平行な向きをとる伸展位置から前記平面側へのみ垂直面内で傾動可能に設けられているタッチャホルダと、前記タッチャホルダ先端に伸縮自在に保持され、ばね部材によってタッチャホルダ先端から常時突出する位置に付勢保持されているタッチャと、伸展位置にあるタッチャホルダの先端側を鉛直下方に向けてタッチャが床面上に設けられている充電板に前記ばね部材の付勢力で押圧接触される位置と、前記充電板からタッチャが離間する位置との間で、前記回動リンクを正逆回動させる駆動源とを備えたことを特徴とするリンクモーション式自動充電器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車体に搭載した充電式のバッテリーによって床面を走行する無人搬送車の充電を行うための自動充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】床面を走行して物品を搬送する無人搬送車は、車体に搭載したバッテリーによってモータを駆動して走行しているため、従来では、図３及び図４に示すように、無人搬送車Ａ１が走行する床面Ｆの下に前記バッテリーを充電するための自動充電器Ａ２を設置している。
【０００３】前記自動充電器Ａ２は、床板Ａ３で塞がれているピットＡ４内に設けられた支持枠Ａ５に取り付けられており、ロータリソレノイドＡ６によって垂直面内で揺動するタッチャアームＡ７を有している。
【０００４】図５に示すように、タッチャアームＡ７は前記ロータリソレノイドＡ６の駆動軸Ａ８に固定されていて、先端部が床板Ａ３から上方に突出した起立位置と床板Ａ３下方に退避した倒伏位置との間で正逆回動可能になっている。
【０００５】タッチャアームＡ７の軸方向に形成されたタッチャロッド保持孔Ａ９内には、先端にタッチャＡ１０が取り付けられているタッチャロッドＡ１１がスライド自在に嵌挿されていて、タッチャロッド保持孔Ａ９内に設けられている圧縮コイルばねＡ１２がタッチャＡ１０突出方向に付勢している。
【０００６】タッチャＡ１０には、タッチャロッドＡ１１を介して、図示しない充電用電源のケーブルＡ１３が電気的に接続されていて、タッチャアームＡ７が図５に実線で示す起立位置にあるときに、無人搬送車Ａ１に設けられている充電板ＰにタッチャアームＡ７が押し付けられて、充電用電源から充電板Ｐに接続されている無人搬送車Ａ１に搭載されているバッテリーに充電されるようになっている。
【０００７】タッチャアームＡ７は、充電を行う無人搬送車Ａ１が自動充電器Ａ２の上方へ停止するまでは、図４及び図５に仮想線で示す倒伏位置に回動しており、タッチャＡ１０は床面Ｆの下方に没入している。
【０００８】そして、無人搬送車Ａ１が到達すると、図３に示すロータリソレノイドＡ６の駆動軸Ａ８が駆動されて、タッチャアームＡ７は起立位置へ回動し、タッチャＡ１０を無人搬送車Ａ１の充電板Ｐへ接触させる。この際、タッチャＡ１０の上面は充電板Ｐに対して円弧状に移動しながら摺動接触し、充電板ＰからタッチャＡ１０が反力を受けて圧縮コイルばねＡ１２は圧縮される。
【０００９】充電板ＰとタッチャＡ１０は、両者の接触面どうしが互いに擦れ合うことで、電気抵抗を増加させる接触面の汚れや錆等が除去される。
【００１０】タッチャアームＡ７が略垂直な起立位置で停止した後、充電用電源のケーブルＡ１３からタッチャロッドＡ１１、タッチャＡ１０を通して充電板Ｐへ通電され、無人搬送車Ａ１のバッテリーへの充電が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の自動充電器においては、充電終了後にタッチャアームＡ７を図５に示す実線位置から仮想線で示す床面Ｆの下方に退避した位置へ揺動させる際に、充電板ＰへタッチャＡ１０を擦りながら接触させたことにより接触面に荒れが生じたり、充電中に無人搬送車Ａ１の自重でゴム製の支持車輪が変形して充電板Ｐの高さが下がることによって、タッチャＡ１０を充電板Ｐへ接触させる方向にタッチャアームＡ７を回動させる場合と比較して、離脱させるために必要なアクチュエータのトルクが大きくなり、場合によっては、タッチャＡ１０が充電板Ｐから離脱できなくなる恐れがあり、また、これを回避するためには、アクチュエータに容量の大きいものを用いる必要があった。
【００１２】そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解消し、充電板からタッチャを容易に離脱させることのできるリンクモーション式自動充電器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明のリンクモーション式自動充電器の第１のものは、無人搬送車の走行する床面下に設置される充電器ハウジングに水平軸線回りに回動可能に支持された回動リンクと、基端側が前記水平軸線を含む一つの平面から外れた位置で前記回動リンクに軸支されて、先端側が前記平面と略平行な向きをとる伸展位置から前記平面側へのみ垂直面内で傾動可能に設けられているタッチャホルダと、前記タッチャホルダ先端に伸縮自在に保持され、ばね部材によってタッチャホルダ先端から常時突出する位置に付勢保持されているタッチャと、伸展位置にあるタッチャホルダの先端側を鉛直上方に向けてタッチャが無人搬送車に設けられている充電板に前記ばね部材の付勢力で押圧接触される位置と、前記充電板からタッチャが離間する位置との間で、前記回動リンクを正逆回動させる駆動源とを備えたものである。
【００１４】また、本発明のリンクモーション式自動充電器の第２のものは、無人搬送車に搭載される充電器ハウジングに水平軸線回りに回動可能に支持された回動リンクと、基端側が前記水平軸線を含む一つの平面から外れた位置で前記回動リンクに軸支されて、先端側が前記平面と略平行な向きをとる伸展位置から前記平面側へのみ垂直面内で傾動可能に設けられているタッチャホルダと、前記タッチャホルダ先端に伸縮自在に保持され、ばね部材によってタッチャホルダ先端から常時突出する位置に付勢保持されているタッチャと、伸展位置にあるタッチャホルダの先端側を鉛直下方に向けてタッチャが床面上に設けられている充電板に前記ばね部材の付勢力で押圧接触される位置と、前記充電板からタッチャが離間する位置との間で、前記回動リンクを正逆回動させる駆動源とを備えたものである。
【００１５】
【作用】本発明のリンクモーション式自動充電器の第１のものにおいては、無人搬送車の車体下面に設けられた充電板にタッチャを接触させる場合、タッチャホルダは回動リンクに対して伸展位置を保った状態で一体に回動して、タッチャが垂直面内で円弧状の軌跡を描いて充電板に接触し、タッチャはタッチャホルダが略垂直姿勢になるまでばね部材の付勢力で充電板に押し付けられた状態で充電板表面を摺動する。
【００１６】この間に、電気抵抗を増加させる原因となるタッチャと充電板相互の接触面の汚れや錆等は擦り落とされ、タッチャホルダが略垂直姿勢へ回動した後、タッチャへ外部の充電用電源から通電され、充電板を通じて無人搬送車のバッテリーへの充電が行われる。
【００１７】充電完了後、回動リンクの逆転駆動が開始されると、ばね部材の付勢力によってタッチャと充電板との間には摩擦力が作用しているので、タッチャホルダは軸支されている基端側を中心に逆転される回動リンクに対して相対的に伸展位置から傾動される。
【００１８】その結果、タッチャホルダは充電板から離間するように下降変位してタッチャを付勢しているばね部材の付勢力は弱まり、タッチャは充電板から離脱する。タッチャが充電板から離れると駆動源には負荷トルクが作用しなくなり、タッチャを床面の下方まで容易に退避させることができる。
【００１９】また、本発明のリンクモーション式自動充電器の第２のものにおいては、自動充電器は無人搬送車に搭載されており、充電板は前記無人搬送車が走行する床面上に設けられ充電用電源に接続されている。
【００２０】自動充電器のタッチャは、無人搬送車の車体下面から床上の充電板に向けて突出し、充電板に接触して充電が行われる他は、前述したリンクモーション式自動充電器の第１のものと同様な動作が行われる。
【００２１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明のリンクモーション式自動充電器（以下、単に自動充電器という。）の構造を示す図であって、自動充電器１は、無人搬送車の充電位置の床面下に設置されている充電器ハウジング２を有している。
【００２２】前記充電器ハウジング２には、回動リンク３が図示されていないロータリソレノイドの駆動軸４に固定され、前記駆動軸４を中心とする水平軸線回りに回動可能に支持されている。
【００２３】前記回動リンク３は、略正方形の厚い板状に形成されており、その一辺にはタッチャホルダ支持部３Ａが突設され、前記タッチャホルダ支持部３Ａにヒンジピン５によって、タッチャホルダ６の基端側が回動自在に支持されている。
【００２４】回動リンク３とタッチャホルダ６基端部との間には、引張りコイルばね７が張設されており、タッチャホルダ６は、前記引張りコイルばね７によって基端部側面に形成されたストッパ部Ｓが回動リンク３の側面に当接された図１に示す伸展位置に常時付勢保持されている。
【００２５】タッチャホルダ６は前記伸展位置からヒンジピン５を中心として反時計方向への傾動のみ可能で、回動リンク３に形成されている傾動規制面Ｒ１とこれに対向してタッチャホルダ６に形成されている傾動記載面Ｒ２どうしが当接するまでの範囲で傾動させることができるようになっている。
【００２６】また、図１に示すようにタッチャホルダ６が垂直姿勢となる位置でタッチャホルダ６の駆動軸４側に面した側面が、充電器ハウジング２に設けられているストッパＴに当接し、回動リンク３の駆動軸４を中心とした反時計方向の回動が規制されるようになっている。
【００２７】一方、タッチャホルダ６の先端側は筒状に形成されていて、その内部には軸方向に貫通するタッチャロッド保持孔６Ａが設けられている。前記タッチャロッド保持孔６Ａ内には、先端部にタッチャ８が取り付けられているタッチャロッド９が軸方向にスライド自在に嵌挿されている。
【００２８】また、タッチャ８にはタッチャホルダ６の先端面に開口しているタッチャロッド保持孔６Ａと平行したガイド孔６Ｂにスライド自在に案内されるガイドロッド１０が設けられ、前記ガイドロッド１０によって、タッチャホルダ６に対する回り止めがなされている。
【００２９】タッチャロッド９はタッチャ８が固定されている先端側よりも基端側が小径に形成されており、その小径部分の外周とタッチャホルダ６のタッチャロッド保持孔６Ａ間にばね部材としての圧縮コイルばね１１が介装され、前記圧縮コイルばね１１によって、タッチャ８がタッチャホルダ６先端から常時突出するように付勢されている。
【００３０】なお、ばね部材としては、圧縮コイルばね１１に限定されるものではなく、例えば、タッチャ８とタッチャホルダ６先端との間に組み込んだタケノコばねや、多数重ねてタッチャロッド９に嵌装した皿ばね等であってもよい。
【００３１】また、タッチャロッド９に基端側は、タッチャホルダ６から下方に突出しており、その突出部分には、端子受け１２が固定されている。前記端子受け１２には、図示しない電源部へ接続されている給電線Ｃの端子１３が取り付けられ、タッチャロッド９とタッチャ８を介して、無人搬送車の車体下面に設けられている導電板Ｐへの給電を行うようにしている。
【００３２】また、端子受け１２は、タッチャロッド保持孔６Ａから上方へのタッチャロッド９の抜出しを防止し、タッチャホルダ６先端からのタッチャ８の突出量を制限している。
【００３３】また、充電器ハウジング２には回動リンク３が図１における時計方向に回動してタッチャ８が床面Ｆの下方に没入したときに、回動リンク３に設けられているストライカ１４を検出するリミットスイッチ１５が設けられている。
【００３４】次に、前述した自動充電器１の動作を説明する。図２において、自動充電器１は、これが設置されている床面Ｆの上方に充電を必要とする無人搬送車が到着するまでは回動リンク３は、図１の位置より時計方向に駆動軸４回りに略４５度回動しており、この状態ではタッチャ８とこれを保持しているタッチャホルダ６はは床面下の退避位置に没入している。
【００３５】ここで、無人搬送車が床面Ｆを走行してきて、自動充電器１の上方に充電板Ｐを位置決めして停止すると、駆動軸４が駆動されて回動リンク３は反時計方向に回動する。
【００３６】タッチャホルダ６は伸展位置を保持したまま回動リンク３とともに回動し、その先端のタッチャ８は床面Ｆから上方に突出して、無人搬送車の充電板Ｐに接触する。この時点で、タッチャホルダ６はまだ完全に垂直姿勢にはなっておらず、引き続きタッチャホルダ６側面がストッパＴに当接するまで回動リンク３は回動を続け、この間、タッチャ８の上面が充電板Ｐ表面を摺動して、通電抵抗を増加させる原因となる両者の接触面に付着した汚れや錆等を擦り落とす。
【００３７】そして、タッチャホルダ６の側面がストッパＴに当接した位置でタッチャホルダ６は略垂直になり、この位置ではタッチャ８は、充電板Ｐからの反力で圧縮コイルばね１１が圧縮されて僅かに押し下げられた状態となる。この状態で、給電線Ｃからタッチャ８を介して充電板Ｐに通電され、無人搬送車に搭載されているバッテリーに充電が行われる。
【００３８】充電が完了すると、駆動軸４は図２の時計方向に駆動され、回動リンク３も駆動軸４とともに回動を開始するが、タッチャ８はタッチャホルダ６に内蔵されている図１に示す圧縮コイルばね１１の付勢力によって充電板Ｐに押し付けられているため、タッチャホルダ６は充電板Ｐとの間に作用する摩擦力で回動リンク３に対してヒンジピン５を中心に引張りコイルばね７の付勢力に抗して相対的に反時計方向に傾動する。
【００３９】そうすると、タッチャホルダ６の位置はタッチャ８を充電板Ｐに接触させたまま下方へ変位するため、圧縮コイルばね１１の付勢力は次第に減少する。そして、回動リンク３が図２の実線で示す位置から仮想線Ｘで示す位置まで回動して、回動リンク３に形成されている傾動規制面Ｒ１とこれに対向してタッチャホルダ６に形成されている傾動記載面Ｒ２どうしが当接すると、タッチャホルダ６は回動リンク３と一体に駆動軸４を中心として回動し、充電板Ｐからタッチャ８を離脱させる。
【００４０】このとき、圧縮コイルばね１１の付勢力はタッチャホルダ６が下方へ変位していることにより減少しているため、タッチャ８は充電板Ｐから容易に離脱することが可能である。
【００４１】タッチャ８が充電板Ｐから離脱すると、引張りコイルばね７の付勢力によってタッチャホルダ６はヒンジピン５を中心にストッパ部Ｓが回動リンク３に当接する仮想線Ｙで示す位置まで瞬間的に復帰回動する。その後、回動リンク３はストライカ１４がリミットスイッチ１５に検出される位置まで時計方向にさらに回動して、タッチャ８を床面Ｆの下方へ退避させる。
【００４２】充電が完了した無人搬送車は、リミットスイッチ１５からの検出信号を確認した後、自動充電器１上方から退出する。
【００４３】前述した実施例においては、自動充電器１を、無人搬送車が走行する床面下に設置して、無人搬送車の車体下面に設けられた充電板にタッチャを接触させて充電を行うようにしているが、本実施例とは、逆に、自動充電器を無人搬送車側に搭載し、充電板を床上に配置するようにしてもよい。
【００４４】この場合には、自動充電器の向きを図１及び図２に示す向きと上下反対にして無人搬送車の車体へ取付け、無人搬送車に充電する場合には、タッチャが真下を向くように回動リンクを回動させて床上の充電板にタッチャを接触させて充電を行い、充電が完了したら回動リンクを逆転させてタッチャを上方へ引き上げて床面の充電板から離間させればよい。
【００４５】なお、本実施例では、回動リンク３を回動させるための駆動源としてロータリアクチュエータを用いているが、ギヤードモータや、タッチャを充電板から離間させる向きのトルクを復帰ばねで得るようにしたばね復帰型の電磁ソレノイド等を駆動源に用いることもできる。
【００４６】また、この実施例では、タッチャ８が充電板Ｐから離脱したときに、タッチャホルダ６を回動リンク３に対して伸展位置に揺動させるために引張りコイルばね７を用いているが、回動リンク３の回動によってタッチャ８を充電板Ｐから離脱させたときに、タッチャホルダ６がその自重で伸展位置へ揺動可能であれば、引張りコイルばね７は必ずしも設ける必要はない。
【００４７】さらに、この実施例では、回動リンク３の傾動規制面Ｒ１とタッチャホルダ６の傾動規制面Ｒ２どうしを当接させることによって、タッチャ８が充電板Ｐから確実に離脱するようにしているが、タッチャホルダ６の下降移動のストロークの範囲内でタッチャ８を充電板Ｐから離脱可能な場合には、これらの傾動規制面Ｒ１，Ｒ２は設けなくてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載された発明によれば、タッチャを充電板から離脱させる際に、回動リンクの回動に連動してタッチャホルダがその基端側を中心として回動リンクに対して伸展位置から傾動し、充電板に対して離間方向に変位するように構成されているため、充電板からのタッチャの離脱動作を容易且つ確実に行うことができるとともに、回動リンクを回動させる駆動源に容量の小さいものを用いることができる。
【００４９】また、請求項２に記載されたリンクモーション式自動充電器によれば、前記請求項１に記載された発明の効果に加え、床面下にピットを形成して自動充電器を設置することができない場合に用いることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３５５
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】祐川 尉一 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７５７１２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月８日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７０９１２ |
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