JP5206035B2 - 傾斜経路に対応した搬送車走行装置 - Google Patents

Description

本発明は工場や倉庫内において、物品の搬送に使用される傾斜経路に対応した搬送車走行装置に関するものであり、より詳しくは、天井等に架設された水平部及び傾斜部を有する走行軌道レールによって案内される搬送車を備える傾斜経路に対応した搬送車走行装置に関するものである。

従来、搬送車走行装置として、走行軌道レールに案内されて走行する駆動車輪付きの搬送車によって、被搬送体を吊り下げて運搬するものが使用されている。このような搬送車走行装置は、搬送車の駆動車輪と走行軌道レールとの接触面で発生する摩擦力により、搬送車が走行軌道レール上を走行している。そのため、走行軌道レールに傾斜走行部を設けると登坂走行時や降坂走行時に、搬送台車側の駆動車輪と走行軌道レールとの間でスリップが生じて、搬送台車が登坂走行不能になったり、降坂走行時に安全速度を越えて暴走したりする恐れがあった。
また、工場内でレール傾斜部を走行する際、機械部品加工を行うときの油等がレールの車輪走行面および車輪における外周面に付着すると、搬送車の車輪がレールの車輪踏面に対しスリップすることになる。

そこで、レールの車輪面に多数の凹凸を設け、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成するか、またはレールの車輪踏面に多孔板を固着し、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成するか、あるいはレールの車輪踏面に凹凸を有する合成樹脂板を固着し、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成する搬送車走行装置（例えば、特許文献１参照。）や、搬送車の車輪との接触走行面の少なくとも傾斜走行部に、走行軌道レールを構成する材料と同じ金属を主成分とする粉末を溶射して微細凹凸面を形成した搬送台車用走行軌道レール（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。

特許文献１のものは、車輪の弾性材料の表面部分を、凹凸における多数の凹部に喰い込ませるか、あるいは多孔板における多数の孔または凹部に喰い込ませることができ、そのためオイルミスト雰囲気で搬送車走行装置を使用したり、あるいはレールにおける凹凸または多孔板の表面に結露したりしていても、搬送車の車輪の表面が凹凸または多孔板の上をスリップすることはなく、したがって、簡単な手段によって、搬送車の車輪のスリップを防止することができるものである。

また、特許文献２のものは、搬送車の駆動車輪と走行軌道レールとの間の摩擦係数が高くなり、傾斜部においても駆動車輪がスリップすることなく、安全に搬送車を運行することが可能になるとともに、車輪走行面に水や油などの介在物が存在する場合にも、それらの介在物が速やかに排出され、スリップの発生がきわめて効果的に抑制されるものである。

しかしながら、特許文献１のものは、レールの車輪走行面に多数の凹凸を設け、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成した場合、及び、レールの車輪走行面に凹凸を有する合成樹脂板を固着し、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成した場合には、当該凹凸の山に荷重が集中するため、車輪の表面部分の弾性材料がこの山により削られることにより、また、レールの車輪走行面に多孔板を固着し、搬送車の車輪の表面部分を弾性材料により構成した場合には、多孔板における多数の孔を車輪の表面部分の弾性材料に食い込ませるため、車輪の弾性材料が著しく消耗することにより、駆動車輪の寿命が短いものとなり、傾斜経路に対応した搬送車走行装置として長期間安定して使用できるものではなかった。

さらに、特許文献２のものも、傾斜部において駆動車輪が摺動するときに、微細凹凸の山に荷重が集中するため、この山により駆動車輪が削られ、駆動車輪の寿命が短いものとなり、傾斜経路に対応した搬送車走行装置として長期間安定して使用できるものではなかった。

特開平６−３０５４１６号公報 特開２００４−２５７１８６号公報

そこで、本発明が解決しようとするものは、被搬送体を上下させる必要のある搬送経路において、搬送車上下移動専用の装置を設けなくても、レールに設けた傾斜部を搬送車が自走して上下移動することにより、搬送車走行装置全体として簡易化及び省スペース化することができるとともに、車輪なども徒に磨耗せず、メンテナンスの手間を軽減することができる傾斜経路に対応した搬送車走行装置を提供する点にある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置は、傾斜部を有するレールと該レール上の車輪走行面に載置される車輪で走行する自走式搬送車によりなる傾斜経路に対応した搬送車走行装置であって、前記傾斜部の車輪走行面である傾斜走行面に、レール長手方向に伸びる山部及び谷部をレール幅方向に交互に連続して複数形成し、前記車輪の外周面に、前記傾斜走行面に係合する形状で、周方向に伸びる山部及び谷部を前記車輪幅方向に複数形成し、前記車輪の幅方向において、前記車輪の山部及び谷部よりも外側に前記車輪の山部の頂と同一の外周面を形成する外側平坦部を設けてなるとともに、前記レールの幅方向において、前記傾斜走行面の山部及び谷部よりも外側に前記傾斜走行面の谷部の底と略同一の高さを有する平坦面を設けてなることを特徴とする。

ここで、前記傾斜走行面に、進行方向に垂直な断面視において略逆Ｖ字状で、レール長手方向に伸びる突条をレール幅方向に複数連設して、前記山部及び谷部を形成し、前記突条に係合する形状であるとともに、周方向に伸びる略Ｖ字状の嵌合溝を前記車輪の外周面に複数連設して、前記山部及び谷部を形成すると好ましい、

さらに、前記傾斜走行面、又は前記外周面の少なくとも一方が弾性体により形成されてなると好ましい。

さらに、前記傾斜部を走行の際に、前記車輪の前記山部の頂が前記レールとは接触しないように形成してなると好ましい。

本発明に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置によれば、車輪走行面の山部及び谷部で車輪を支承しているため、水平な面で車輪の外周面を支承するよりも、山部及び谷部の傾斜面により水平方向の力が発生する分、車輪の外周面が車輪走行面に押圧される力が大きくなる。その結果、傾斜部の車輪走行面と車輪との摩擦力が大きくなるため、車輪が傾斜部の車輪走行面で滑りにくくなり、安定して被搬送品を搬送することができる。
また、被搬送品を上下させる必要のある搬送経路においても搬送車上下移動専用の装置をレールに設ける必要がなく、搬送装置全体として、簡易化及び省スペース化することができる。
さらに、前記車輪の幅方向において、前記車輪の山部及び谷部よりも外側に前記車輪の山部の頂と同一の外周面を形成する外側平坦部を設けてなるとともに、前記レールの幅方向において、前記傾斜走行面の山部及び谷部よりも外側に前記傾斜走行面の谷部の底と略同一の高さを有する平坦面を設けてなると、水平部を走行する際の車輪の山部の頂の磨耗を低減させることができるとともに、水平部における左右カーブを走行する際にも、車輪の外周面における外側の偏磨耗も低減させることができる。

さらに、前記傾斜走行面に、進行方向に垂直な断面視において略逆Ｖ字状で、レール長手方向に伸びる突条をレール幅方向に複数連設して、前記山部及び谷部を形成し、前記突条に係合する形状であるとともに、周方向に伸びる略Ｖ字状の嵌合溝を前記車輪の外周面に複数連設して、前記山部及び谷部を形成すると、くさび効果により、車輪走行面と車輪との摩擦力が大きくなるため、車輪が傾斜部の車輪走行面上で滑りにくくなり、安定して被搬送品を搬送することができる。

また、前記傾斜走行面、又は前記外周面の少なくとも一方が弾性体により形成されると、弾性体が外力によって比較的変形されやすいものであることにより、これに圧接する他方との摩擦力は大きくため、傾斜走行面で外周面が滑りにくくなり、急な角度の傾斜であっても、走行することができる。

さらにまた、前記傾斜部を走行の際に、前記車輪の前記山部の頂が前記レールとは接触しないように形成すると、傾斜走行面に埃や液体等が付着したとき、これらは該傾斜走行面の谷部の底に溜まるか、該谷部の底を通って傾斜部の下方へ流れるが、前記車輪は該谷部の底に接触しないで前記傾斜部を走行するため、埃や液体等によって滑ることを防止することができる。
また、水平に近い車輪の山部の頂がレールとは接触せず、より大きな水平方向の力を発生させるため、結果、摩擦力が大きくなり、安定して傾斜部を走行できる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。

図１〜図５は本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置の構成を示す説明図であり、図１は傾斜部を自走式搬送車が走行している状態を示す正面図、図２は前側走行車の構成を示す平面図、図３は前側走行車の構成を示す右側面図、図４は傾斜部における車輪及びレールの構成を示す縦断面図、図５は車輪の構成を示す斜視図であり、図６は他の実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置のレールの構成を示す断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置１は、水平部（図示せず）及び傾斜部２Ａを有するＩ字型のレール２上面に位置する車輪走行面５を、駆動装置１０により自転する駆動用車輪４１を有する前側走行部１１と走行用車輪４２を有する後側走行部１２とを備えた自走式搬送車３が自走することにより、被搬送体を搬送できるものである。傾斜走行面５ａには、進行方向垂直断面視において上辺が下辺よりも短い台形状である突条６をレール２幅方向に一定幅離間して複数形成することにより、山部及び谷部を傾斜走行面５ａに形成し、また、対応する車輪４の外周面４Ａには、複数の突条６が係合するとともに、垂直断面視において上辺が下辺よりも長い台形状で、周方向に伸びる嵌合溝７を車輪４幅方向に複数形成している。傾斜部２Ａ走行時には、これらの複数の突条６が車輪４（駆動用車輪４１及び走行用車輪４２）の外周面４Ａに形成された嵌合溝７に嵌り、傾斜部２Ａレール２に沿って上下移動できる。
図示する実施形態のレール２は、金属により一体成形されたものであるが、これに限られず、合成ゴム等の弾性体により成形されたものでもよく、また、製造方法も他の方法であってもよい。例えば、図６に示すように、傾斜部２Ａのレール２の車輪４との係合部分を合成ゴム等の弾性体により形成されたベルト状別部材２ａとして構成して、レール本体の上面に固着する構造としてもよい。このように合成ゴム等の弾性体により成形すれば、車輪４が車輪走行面５に圧接されたときに変形しやすいものとなるため、車輪４の外周面４Ａとレール２の車輪走行面５との摩擦係数が大きくなり、結果、自走式搬送車３が傾斜部２Ａ走行の際に車輪４がレール２上で、より滑りにくいものとすることができる。

自走式搬送車３は、被搬送体を載置する載置板をハンガー部材３１により吊り下げて載置部とし、ハンガー部材３１の前端部及び後端部を連接バー３２に固定し、この連接バー３２のハンガー部材前端部の固定位置よりも前側を、駆動装置１０と駆動用車輪４１により自走する前側走行部１１を固定するとともに、ハンガー部材後端部の固定位置よりも後側の走行用車輪４２を備えた後側走行部１２に固定することで、自走できるものである。さらに、被搬送体の積降作業やカーブの走行により、被搬送体が水平方向に揺動しないように、Ｉ字型のレール２の上側左右両側部に摺動する上部ガイドローラ１３（片側各２個、両側計４個）と、下側左右両側部に摺動する下部ガイドローラ１４（片側各２個、両側計４個）を前側走行部及び後側走行部に夫々備えている。

前側走行部１１は、図２及び図３に示すように、レール２の複数の突条６に車輪４の嵌合溝７が係合するように、レール２に載置される。
前側走行部１１には駆動装置１０を設けて、この駆動装置から駆動軸、直交ギア及び車輪軸１０ａを介して、動力が駆動用車輪４１に伝達している。被搬送体、自走式搬送車３の重量はこの車輪４で支えるため、この車輪４は車輪走行面５に相当の力で押圧される。それにより、大きな摩擦力が発生し、水平部でも車輪４は車輪走行面５を滑ることなく、駆動装置１０の動力によって、前進及び後退できる。

後側走行部１２は、駆動装置１０を備えていないが、他の構成については前側走行部１１と同じ構成としている。

車輪４は、図４に示すように、車軸に軸支された車輪４の外周面４Ａにレール２の突条６に係合する形状の嵌合溝７が複数形成し、幅方向においてその両側部に嵌合溝７を有しない外側平坦部９、９を形成し、傾斜部２Ａ走行時には、車輪４の外周面４Ａの嵌合溝７がレール２の突条６に係合し、安定して傾斜部２Ａを昇降することができ、水平部走行時には、レール２には突条６がないため、車輪４の外周面４Ａの外側平坦部９、９及び嵌合溝７間の頂がレール２の車輪走行面５に接面し、走行する。
これにより、水平部走行時におけるレール２と車輪４との接触面積を大きくし、車輪４及びレール２の車輪走行面５の耐久性を高めることができる。さらに、レール２の水平部におけるカーブ走行時の車輪４の外周面４Ａにおける偏磨耗を低減することもでき、長期間使用時にメンテナンスなどの手間を少なくすることができる。
また、車輪４全体若しくはその一部、例えば、レール２と車輪走行面５の係合部分を合成樹脂又はウレタンゴムなどの弾性体により成形することで、車輪４が車輪走行面５に圧接されたときに変形しやすいものとなるため、車輪４の外周面４Ａとレール２の車輪走行面５との摩擦係数が大きくなり、結果、自走式搬送車３が傾斜部２Ａ走行の際に、より車輪４がレール２上で滑りにくいものとすることができる。

レール２の水平部から傾斜部２Ａへ移動するときは、前側走行部１１及び後側走行部１２は上部及び下部ガイドローラ１３、１４により、進行方向に対して左右で位置決めされているため、傾斜走行面５ａの複数の突条６に車輪４の複数の嵌合溝７が嵌り、特に、移動作業など行なうことなく、容易に移動することができる。
また、傾斜部２Ａへの移動の際に、車輪走行面５での車輪４の進行方向における左右位置が多少ずれたときでも、傾斜走行面５ａの突条６が嵌入する予定の嵌合溝７を形成する嵌合溝形成斜面８に当該突条６の頂が係合する範囲であれば、嵌合溝形成斜面８により、当該突条６は予定位置に嵌り、前側及び後側走行部１１、１２は問題なくレール傾斜部２Ａを走行することができる。
傾斜部２Ａ走行の際には、レール２は前後方向で上下何れかに傾斜しているが、車輪４の外周面４Ａに形成された嵌合溝７にレール２の進行方向に垂直断面視で上辺が短辺の台形状である突条６に係合し、これらのくさび効果により、車輪４とレール２との間の摩擦力が大きくなり、傾斜を昇降することができる。

さらに、嵌合溝７間の頂及び突条６の頂が何れも接触しないように形成しているため、被搬送体及び自走式搬送車３の荷重が全て突条６の傾斜面にかかり、くさび効果による大きな摩擦力が得られ、すべりにくいものとしている。また、使用中にレール２の車輪走行面５や車輪４の外周面４Ａに埃や油等が付着したときに、これらが溜まるか、傾斜部２Ａの下方へ流れる突条６間の最下部に嵌合溝７間の頂が接触しない構成であるため、この埃などの影響を受けず、安定して搬送することができ、特に、平坦面としたときには、レール２の水平部における走行をより安定したものとすることができるとともに、車輪４及び車輪走行面５の耐久性を向上することができる。

実施形態では、突条６は垂直断面視略台形状で、且つ、その頂及び谷部において車輪４に接触しないものとしているが、外周面４Ａの全てにレール２が係合するものとしてもよく、嵌合溝７間の頂及び突条６の頂の形状も図示するものに係らず、例えば、円弧状となっていてもよい。
また、駆動装置１０についても図示するものに限られず、前側走行部１１及び後側走行部１２の両方、又は後側走行部１２のみに設けてもよい。前側走行部１１及び後側走行部１２の両方に駆動装置１０を設けることで、特に、傾斜部２Ａを上る際、前側走行部１１にかかる被搬送体及び自走式搬送車３の重量が比較的軽くなり、前側走行部１１の車輪４とレール２との摩擦力が小さくなるときでも、被搬送体及び自走式搬送車３の重量が比較的大きくかかり、レール２との摩擦力が大きくなる後側走行部１２の車輪４が駆動するため、より安定したものとすることができる。
なお、本実施形態の説明において、自走式搬送車の進行方向（後側走行部から前側走行部への方向）を前方とし、前方を向いて左右方向としている。

本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置における自走式搬送車の傾斜部走行状態を示す正面図。 本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置の前側走行車の構成を示す平面図。 本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置の前側走行車の構成を示す右側面図。 本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置の傾斜部における車輪及びレールの構成を示す縦断面図。 本実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置の車輪の構成を示す斜視図。 他の実施形態に係る傾斜経路に対応した搬送車走行装置のレールの構成を示す断面図。

符号の説明

１ 搬送車走行装置
２ レール
２Ａ 傾斜部
２ａ ベルト状別部材
３ 自走式搬送車
４ 車輪
４Ａ 外周面
５ 車輪走行面
５ａ 傾斜走行面
６ 突条
７ 嵌合溝
８ 嵌合溝形成斜面
９ 外側平坦部
１０ 駆動装置
１０ａ 車輪軸
１１ 前側走行部
１２ 後側走行部
１３ 上部ガイドローラ
１４ 下部ガイドローラ
３１ ハンガー部材
３２ 連接バー
４１ 駆動用車輪
４２ 走行用車輪

Claims (4)

1. 傾斜部を有するレールと該レール上の車輪走行面に載置される車輪で走行する自走式搬送車によりなる傾斜経路に対応した搬送車走行装置であって、
   前記傾斜部の車輪走行面である傾斜走行面に、レール長手方向に伸びる山部及び谷部をレール幅方向に交互に連続して複数形成し、
   前記車輪の外周面に、前記傾斜走行面に係合する形状で、周方向に伸びる山部及び谷部を前記車輪幅方向に複数形成し、
   前記車輪の幅方向において、前記車輪の山部及び谷部よりも外側に前記車輪の山部の頂と同一の外周面を形成する外側平坦部を設けてなるとともに、前記レールの幅方向において、前記傾斜走行面の山部及び谷部よりも外側に前記傾斜走行面の谷部の底と略同一の高さを有する平坦面を設けてなることを特徴とする傾斜経路に対応した搬送車走行装置。
2. 前記傾斜走行面に、進行方向に垂直な断面視において略逆Ｖ字状で、レール長手方向に伸びる突条をレール幅方向に複数連設して、前記山部及び谷部を形成し、前記突条に係合する形状であるとともに、周方向に伸びる略Ｖ字状の嵌合溝を前記車輪の外周面に複数連設して、前記山部及び谷部を形成してなる請求項１記載の傾斜経路に対応した搬送車走行装置。
3. 前記傾斜走行面、又は前記外周面の少なくとも一方が弾性体により形成されてなる請求項１又は２記載の搬送台車の傾斜経路に対応した搬送車走行装置。
4. 前記傾斜部を走行の際に、前記車輪の前記山部の頂が前記レールとは接触しないように形成してなる請求項１〜３の何れか１項に記載の傾斜経路に対応した搬送車走行装置。

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