搬送台車

トップ :: B 処理操作運輸 :: B60 車両一般

【発明の名称】	搬送台車
【発明者】	【氏名】小野秀隆【氏名】脇憲市
【要約】	【課題】搬送台車において、低コスト化及び走行安定性の向上を図る。【解決手段】走行路１５の表面部に固定子となる鋼板１７を固定すると共に、鋼板１７に高周波電源３３に接続された給電ケーブル３４を付設する一方、台車本体１２の移動体３６に給電ケーブル３４を跨ぐように受電可能な巻線コイル３８を有する可動子３９を装着すると共に、この巻線コイル３８を台車本体に搭載されたリニアモータ１４ａ，１４ｂとバッテリ４４に接続する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】平面形状の走行路上を走行する搬送台車において、前記走行路の表面部に固定子となる鋼板を敷設すると共に、該鋼板に高周波電源に接続された給電ケーブルを付設する一方、台車本体に該給電ケーブルを跨ぐように受電可能な巻線コイルを有する可動子を装着すると共に、該巻線コイルを前記台車本体に搭載された走行駆動ユニットに接続したことを特徴とする搬送台車。
【請求項２】請求項１記載の搬送台車において、前記可動子の下面に所定厚さの低摩耗材を固定し、前記鋼板の表面に沿って該低摩耗材を介して前記可動子を摺動可能としたことを特徴とする搬送台車。
【請求項３】請求項１記載の搬送台車において、前記走行駆動ユニットは、前記台車本体に通電可能な巻線コイルを有する可動子を装着して構成されたリニアモータであり、前記巻線コイルが受電した電力は該リニアモータに送電されるか、または、前記台車本体に搭載されたバッテリに蓄電可能であることを特徴とする搬送台車。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場や倉庫、駐車場などにて、荷物や自動車を搭載して所定の搬送路上を走行する搬送台車に関し、特にその給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、倉庫などで荷物を搭載して搬送する搬送台車を設ける場合、走行路にレールを敷設する一方、台車にこのレールに転動自在なローラを装着することで、この搬送台車を走行路に沿って走行自在としている。
【０００３】ところが、このようなレールとローラとからなる駆動機構を有する搬送台車にあっては、レールとローラとの間の走行抵抗が大きく、出力効率がよくないという問題がある。そこで、このような搬送台車にリニアモータを適用したものが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、搬送台車の駆動機構にリニアモータを適用した場合、一般に、走行路に沿ってコイルが巻かれた一次側固定子を固定する一方、搬送台車にＳ極とＮ極を交互に配置した磁石を固定している。また、走行路に対して搬送台車を浮上させる必要から超伝導磁石を用い、走行路に対する搬送台車の案内機構としてレールあるいは車輪を用いている。ところが、このような搬送台車の浮上機構として超伝導磁石を用いると、システムのコストが上昇すると共に、制御が困難であるという問題がある。
【０００５】また、搬送台車はリニアモータなどを搭載していることから、この搬送台車に対して電力を供給する必要がある。一般には、走行路に沿って電気線が架設され、搬送台車に搭載された集電装置が摺接することで電力を集めている。ところが、このような集電システムでは、摺接式であるために集電効率は良いものの摺接部分で磨耗が発生し、磨耗粉が周辺に飛散して周辺環境を汚染すると共に、摩耗による部品交換やメンテナンス等が必要となってコストが上昇してしまうという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するものであって、低コスト化及び走行安定性の向上を図った搬送台車を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するための請求項１の発明の搬送台車は、平面形状の走行路上を走行する搬送台車において、前記走行路の表面部に固定子となる鋼板を敷設すると共に、該鋼板に高周波電源に接続された給電ケーブルを付設する一方、台車本体に該給電ケーブルを跨ぐように受電可能な巻線コイルを有する可動子を装着すると共に、該巻線コイルを前記台車本体に搭載された走行駆動ユニットに接続したことを特徴とするものである。
【０００８】また、請求項２の発明の搬送台車において、前記可動子の下面に所定厚さの低摩耗材を固定し、前記鋼板の表面に沿って該低摩耗材を介して前記可動子を摺動可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項３の発明の搬送台車において、前記走行駆動ユニットは、前記台車本体に通電可能な巻線コイルを有する可動子を装着して構成されたリニアモータであり、前記巻線コイルが受電した電力は該リニアモータに送電されるか、または、前記台車本体に搭載されたバッテリに蓄電可能であることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施形態に係る搬送台車の給電装置を表す概略、図２に本実施形態の搬送台車の給電装置における走行路を表す概略、図３に本実施形態の搬送台車の概略、図４に本実施形態の搬送台車における支持体の断面、図５に本実施形態の搬送台車におけるリニアモータの概略、図６にリニアモータの通電制御による支持体の作動を表す概略、図７に搬送台車による直角横行分岐作動を表す概略、図７に搬送台車による直角回転分岐作動を表す概略、図９に搬送台車による接線分岐作動を表す概略を示す。
【００１２】本実施形態において、図３乃至図５に示すように、搬送台車１１は、平板形状の台車本体１２の下部に複数（実施形態では８個）の支持体１３が水平旋回自在に支持され、この各支持体１３に左右一対のリニアモータ１４ａ，１４ｂが装着されて構成されており、この搬送台車１１はリニアモータ１４ａ，１４ｂの推進力によって走行路１５上を移動可能となっている。
【００１３】即ち、この走行路１５は、コンクリート製の基板１６の表面部にリニアモータ１４ａ，１４ｂの固定子となる鋼板１７が敷設されて形成されている。一方、搬送台車１１の支持体１３にはリニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８、つまり、多数積層された鉄板１９に巻線コイル２０が巻き付けられてなる可動子１８がハウジング２１内に格納され、このハウジング２１の下面に低摩擦材２２が図示しないボルトによって取付けられている。この低摩擦材２２は可動子１８と固定子となる鋼板１７との距離を一定に保持するように所定の厚さ（例えば、１mm）に形成され、超高分子性ポリエチレンやテフロンなどから形成されており、長期の使用によって摩耗したときには交換可能となっている。そして、必要に応じてこの低摩擦材２２の下面に界面活性剤を塗布することで、鋼板１７と低摩擦材２２との摩擦抵抗を軽減することが望ましい。
【００１４】従って、可動子１８の巻線コイル１９に通電（電流Ｉ）することで、可動子１８と鋼板１７（固定子）との間に磁界Ｈが発生し、可動子１８に対して力Ｆが作用することとなり、２つのリニアモータ１４ａ，１４ｂによって支持体１３を移動することができる。
【００１５】また、支持体１３（ハウジング２１）の上部には支持軸２３が固定される一方、台車本体１２の下部には支持筒２４が固定され、この支持筒２４に支持軸２３が水平旋回自在で、且つ、上下移動自在に嵌合している。そして、この支持筒２４と支持軸２３とで形成される空間に圧油を充填し、油圧を給排することで支持軸２３を介して台車本体１２を上下移動することができる。また、支持体１３に装着された左右一対のリニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８へは図示しないバッテリからそれぞれ独立して電力を供給できるようになっており、各リニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８への通電方向を逆にすることで、支持軸２３を介して台車本体１２を水平旋回することができる。
【００１６】即ち、図６(ａ)に示すように、左右のリニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８へ一方方向から電力を供給すると、支持体１３は前方への推進力を得て前進することができ、図６(ｂ)に示すように、リニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８へ他方方向から電力を供給すると、走行中していれば支持体１３に対してブレーキが作用し、停止していれば後方への推進力を得て後退することができる。また、図６(ｃ)(ｄ)に示すように、左右のリニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８へ電力を供給方向を逆にすると、支持体１３は回転方向の推進力を得て右旋回あるいは左旋回することができる。支持筒２４と支持軸２３との間にロック機構を設け、支持体１３の前進時や後退時にこのロック機構によって支持筒２４と支持軸２３とを相対回転不能とすることで、台車本体１２の走行を安定させることもできる。
【００１７】ここで、本実施形態の搬送台車１１の給電装置について説明する。図１及び図２に示すように、走行路１５の中央には所定距離をおいて前後一対のケーブル取付孔３１，３２が形成されている。そして、基端部が走行路１５の下方に設置された高周波電源３３に接続された１本の給電ケーブル３４が、この取付孔３２から走行路１５上に露出して長手方向に沿って付設され、取付孔３１を迂回してから再び走行路１５上に沿って付設されて取付孔３３から走行路１５下方に延びて高周波電源３３に接続されている。このような給電ケーブル３４は走行路１５の長手方向に沿って複数付設されている。従って、高周波電源３３によって走行路１５上に給電ケーブル３４に対して交流電流Ｅを供給できる。
【００１８】一方、台車本体１２の下部には回転軸３５によって移動体３６が水平旋回自在に装着されており、この移動体３６には多数積層された鉄板３７に巻線コイル３８が巻き付けられてなる可動子３９がハウジング４０内に格納され、このハウジング４０の下面に低摩擦材４１が図示しないボルトによって取付けられている。この低摩擦材４１は可動子３９と鋼板１７との距離を一定に保持するように所定の厚さに形成され、低摩擦材２２と同様に、超高分子性ポリエチレンやテフロンなどから形成されており、長期の使用によって摩耗したときには交換可能となっている。そして、必要に応じてこの低摩擦材４１の下面に界面活性剤を塗布することで、鋼板１７と低摩擦材４１との摩擦抵抗を軽減することが望ましい。
【００１９】この可動子３９は走行路１５上の給電ケーブル３４を跨ぐように位置しており、台車本体１２に搭載された走行駆動ユニットに接続されている。即ち、台車本体１２には可動子３９の巻線コイル３８が接続される受電ユニット４２が搭載され、この受電ユニット４２は整流ユニット４３を介してバッテリ４４に接続されている。また、受電ユニット４２にはコントローラ４５が接続されると共に、整流ユニット４３にはインバータ４６を介してリニアモータ１４ａ，１４ｂに接続されている。
【００２０】従って、走行路１２に沿って搬送台車１１が走行すると、給電ケーブル３４上を移動体３６の可動子３９が移動し、給電ケーブル３４の交流電流Ｉに対して磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈ（磁束）によって誘起した電圧Ｖを巻線コイル３８を介して受電ユニット４２が受電し、整流ユニット４３が整流してバッテリ４４が蓄電することができると共に、インバータ４６を介してリニアモータ１４ａ，１４ｂに送電してこのリニアモータ１４ａ，１４ｂを駆動して搬送台車１１が走行することができる。
【００２１】以下、搬送台車１１の作動について説明する。図７に示すように、全ての支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに前方への推進力を与えると、搬送台車１１は走行路１５ａに沿って前進することができる。そして、搬送台車１１が十字分岐点１５ｘに至り、方向転換をせずにこの十字分岐点１５ｘを右方に横行させる場合、左右のリニアモータ１４ａ，１４ｂの各可動子１８へ電力を供給方向をそれぞれ逆にし、搬送台車１１は旋回させずに支持体１３のみを９０度旋回させる。そして、各支持体１３が９０度旋回した状態で、再び全ての支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに前方への推進力を与えると、搬送台車１１は十字分岐点１５ｘを直角に横行して分岐し、走行路１５ｂに沿って走行することができる。
【００２２】また、図８に示すように、搬送台車１１が走行路１５ａに沿って前進して十字分岐点１５ｓに至り、方向転換をしてこの十字分岐点１５ｓを右方に横行させる場合、左列の支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに前方への推進力を与える一方、右列の支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに後方への推進力を与え、搬送台車１１を９０度右旋回させる。そして、搬送台車１１が９０度右旋回した状態で、再び全ての支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに前方への推進力を与えると、搬送台車１１は十字分岐点１５ｓを直角に回転して分岐し、走行路１５ｂに沿って走行することができる。
【００２３】更に、図９に示すように、搬送台車１１が走行路１５ａに沿って前進して二又分岐点１５ｙに至り、方向転換をしてこの二又分岐点１５ｙを左方に斜行させる場合、左列先頭の支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに左旋回の推進力を与えて９０度左旋回させる一方、右列最後尾の支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに右旋回の推進力を与えて９０度右旋回させる。すると、搬送台車１１は二又分岐点１５ｙの走行路１５ｃに沿って所定角度左旋回し、続いて左列先頭の支持体１３を右旋回させて元に戻す一方、右列最後尾の支持体１３を左旋回させて元に戻し、全ての支持体１３の各リニアモータ１４ａ，１４ｂに前方への推進力を与えると、搬送台車１１は二又分岐点１５ｙを左方に斜行して分岐し、走行路１５ｃに沿って走行することができる。
【００２４】このような搬送台車１１の走行時、高周波電源３３から給電ケーブル３４に交流電流Ｉを供給すると、移動体３６の可動子３９に磁界Ｈが発生し、誘起した電圧Ｖを巻線コイル３８を介して受電ユニット４２が受電し、整流ユニット４３が整流してバッテリ４４あるいはリニアモータ１４ａ，１４ｂに送電している。この場合、バッテリ４４には予め十分な電力が蓄電されており、通常はバッテリ４４の電力がリニアモータ１４ａ，１４ｂに供給されてこのリニアモータ１４ａ，１４ｂが駆動している。そして、受電ユニット４２が受電した電力はリニアモータ１４ａ，１４ｂに対して補助的に供給されると共に、搬送台車１１が下り坂を走行するときは回生ブレーキによってリニアモータ１４ａ，１４ｂが発電機となって発電するために、この電力と一緒にバッテリ４４に蓄電される。
【００２５】このように本実施形態の搬送台車１１にあっては、下部に装着した支持体１３にリニアモータ１４ａ，１４ｂを装着し、このリニアモータ１４ａ，１４ｂにバッテリ４４から電力を供給することで、発生した推進力によって搬送台車１１を走行路１５に沿って移動可能とする一方、下部に装着した移動体１３に可動子３９を装着し、走行路１５上に給電ケーブル３４から受電することで、給電した電力によって搬送台車１１を走行路１５に沿って移動可能としている。従って、受電ユニット４２は非接触状態で容易に電力を給電することができる。
【００２６】また、移動体３６の可動子３９の下面に低摩擦材４１を取付け、移動体３６がこの低摩擦材４１を介して走行路１５上を摺動自在としたことで、可動子３９と鋼板１７との距離をこの低摩擦材４１によって一定に維持することができ、可動子３９の磁力を適正に発生させて安定した電力を得ることができる。
【００２７】なお、本実施形態では、走行路１５上に長手方向に所定間隔をあけて給電ケーブル３４を付設したが、リニアモータ１４ａ，１４ｂはバッテリ４４から電力を受けて搬送台車１１を走行させており、十字分岐点１５ｘ，１５ｓや二又分岐点１５ｙには付設する必要はなく、給電ケーブル３４が搬送台車１１の走行に支障をきたすことはない。また、搬送台車１１が、図７に示すように、十字分岐点１５ｘを直角に横行する場合には、移動体３６を回転軸３５を支点として図示しない駆動装置によって回動することで可動子３９を給電ケーブル３４に沿わせることができる。
【００２８】そして、本実施形態の搬送台車１１は、下部に８個の支持体１３を装着したが、その数は実施形態に限定されるものではない。また、搬送台車１１上にチェーンコンベヤあるいはローラコンベヤ等を搭載することで、自動車や荷物を自動的に積み卸しすることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の搬送台車によれば、走行路の表面部に固定子となる鋼板を敷設すると共に、この鋼板に高周波電源に接続された給電ケーブルを付設する一方、台車本体に給電ケーブルを跨ぐように受電可能な巻線コイルを有する可動子を装着すると共に、該巻線コイルを台車本体に搭載された走行駆動ユニットに接続したので、受電した電力を走行駆動ユニットに給電して搬送台車を走行路に沿って移動することとなり、高周波電源の電力を給電ケーブルを介して非接触状態で容易に給電することができ、構成部品が摩耗して周辺環境を汚染したり、部品交換やメンテナンス等を抑制して低コスト化を図ることができる。
【００３０】また、請求項２の発明の搬送台車によれば、可動子の下面に所定厚さの低摩耗材を固定し、鋼板の表面に沿ってこの低摩耗材を介して可動子を摺動可能としたので、可動子と鋼板との距離を低摩擦材によって一定に維持することができ、可動子の磁力を適正に発生させて安定した電力を得ることができ、搬送台車の走行安定性の向上を図ることができる。
【００３１】また、請求項３の発明の搬送台車によれば、走行駆動ユニットを台車本体に通電可能な巻線コイルを有する可動子を装着して構成されたリニアモータとし、巻線コイルが受電した電力をこのリニアモータに送電するか、または、台車本体に搭載されたバッテリに蓄電するようにしたので、リニアモータに対して受電した電力あるいはバッテリの電力を供給することとなり、搬送台車を長期間にわたって安定して走行させることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００６２０８【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】	平成１０年（１９９８）４月１３日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】光石俊郎（外２名）
【公開番号】	特開平１１－２９９０１０
【公開日】	平成１１年（１９９９）１０月２９日
【出願番号】	特願平１０－１０１２７５