(57)【要約】  ローカル台車走行システム１０１において、枠体軌道１０３は、平行にレイアウトされた断面Ｌ字形状の第１の金属レール１１Ａ及び第２の金属レール１１Ｂを有する。ローカル台車５は、枠体軌道１０３内に配置され、第１の受電タイヤ６３Ａ及び第２受電タイヤ６５を有し且つ上記レールの水平な走行面上を走行する。電圧印加装置８１は、走行面に交流電圧を印加し、第１金属レール１１Ａと第１受電タイヤ６３とによって第１のコンデンサを形成し、第２金属レール１１Ｂと第２受電タイヤ６５とによって第２のコンデンサを形成する。ローカル台車５は、交流電力を取り出す受電装置９１と、取り出した交流電力を整流し受け取る走行モータ４５とを有している。枠体軌道１０３は、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂの鉛直壁１０７の表面の一部を覆う電気絶縁体としての連結プレート１０９を有する。
2019008966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本以上の金属レールと、前記金属レールの走行面上に設けた電気絶縁体と、前記電気絶縁体に設けられており交流電圧が印加される２本の導電体と、を有する枠体軌道と、
前記枠体軌道内に配置され、第１の車輪及び第２の車輪を有し且つ前記２本の導電体上を走行する走行体と、
前記２本の導電体のそれぞれに交流電圧を印加し、一方の導電体と前記第１の車輪で第１のコンデンサを形成し、他方の導電体と前記第２の車輪で第２のコンデンサを形成する電圧印加装置と、を備え、
前記走行体は、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサから交流電力を取り出す受電装置と、取り出した交流電力を整流し直接的に又は間接的に受け取る走行駆動モータとを有する、走行体システム。
【請求項２】
前記枠体軌道は、前記２本の導電体の上に設けられた第２の電気絶縁体をさらに有し、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪は、前記第２の電気絶縁体の上を走行する、請求項１に記載の走行体システム。
【請求項３】
前記第２の電気絶縁体が樹脂基板であり、前記導電体が前記樹脂基板に形成された金属薄膜である、請求項２に記載の走行体システム。
【請求項４】
前記２本の導電体は、幅方向に僅かな間隔を空けて平行にレイアウトされ、高周波の交流電力が差動伝送される、請求項１〜３のいずれかに記載の走行体システム。
【請求項５】
互いに対向した状態で平行にレイアウトされた断面Ｌ字形状の第１の金属レール及び第２の金属レールを有する枠体軌道と、
前記枠体軌道内に配置され、第１の車輪及び第２の車輪を有し且つ前記第１の金属レール及び前記第２の金属レールの水平な走行面上を走行する走行体と、
前記第１の金属レール及び前記第２の金属レールの少なくとも走行面に交流電圧を印加し、前記第１の金属レールと前記第１の車輪とによって第１のコンデンサを形成し、前記第２の金属レールと前記第２の車輪とによって第２のコンデンサを形成する、電圧印加装置と、を備え、
前記走行体は、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサから交流電力を取り出す受電装置と、取り出した交流電力を整流し直接的に又は間接的に受け取る走行駆動モータとを有し、
前記枠体軌道は、前記第１の金属レール及び前記第２の金属レールの鉛直な壁体の表面の一部を少なくとも覆う電気絶縁体を有する、
走行体システム。
【請求項６】
前記走行体は、前記第１の車輪及び前記第２の車輪を含めて合計４つの車輪を有する、
請求項１〜５のいずれかに記載の走行体システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行体システムに関し、特に、金属レールと車輪との間のコンデンサから交流電力を取り出して走行モータを駆動する走行体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両への給電方式として、いわゆるタイヤ給電が知られている。タイヤ給電とは、レールとタイヤ内金属体との容量性結合を利用した無線電力伝送技術である。
タイヤ給電として、路面に交流電力が供給される２本の導体が設置され、この２本の導体と車両の２つのタイヤ内のスチールベルトとがコンデンサを形成し、両タイヤに近接してスチールベルトと容量結合した２つの電極から交流電力が取り出され、整流されてバッテリに蓄電される技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７７７１３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のタイヤ給電方式走行体システムでは、軌道を構築する２本の金属レールが給電レールとして利用される。そして、レールに対して、高周波の交流電力が供給されている。
そのため、作業者がレールに不用意に接触した場合に、感電の可能性がある。【０００５】
本発明の目的は、タイヤ給電方式の走行体システムにおいて、作業者の安全性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。【０００７】
本発明の一見地に係る走行体システムは、枠体軌道と、走行体と、電圧印加装置とを備えている。
枠体軌道は、互いに対向した状態で平行にレイアウトされた断面Ｌ字形状の第１の金属レール及び第２の金属レールを有する。
走行体は、枠体軌道内に配置され、第１の車輪及び第２の車輪を有し且つ第１の金属レール及び第２の金属レールの水平な走行面上を走行する。
電圧印加装置は、第１の金属レール及び第２の金属レールの少なくとも走行面に交流電圧を印加し、第１の金属レールと第１の車輪とによって第１のコンデンサを形成し、第２の金属レールと第２の車輪とによって第２のコンデンサを形成する。
走行体は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサから交流電力を取り出す受電装置と、取り出した交流電力を整流し直接的に又は間接的に受け取る走行駆動モータとを有している。
枠体軌道は、第１の金属レール及び第２の金属レールの鉛直な壁体の表面の一部を少なくとも覆う電気絶縁体を有する。
この走行体システムでは、電気絶縁体が第１の金属レール及び第２の金属レールを覆っているので、作業員は、電気絶縁体に触れたとしても、第１の金属レール及び第２の金属レールには触れにくい。したがって、作業者が感電する可能性が低い。【０００８】
本発明の他の見地に係る走行体システムは、枠体軌道と、走行体と、電圧印加装置とを備えている。
枠体軌道は、１本以上の金属レールと、金属レールの走行面上に設けた電気絶縁体と、電気絶縁体に設けられており交流電圧が印加される２本の導電体と、を有する。
走行体は、枠体軌道内に配置され、第１の車輪及び第２の車輪を有し且つ２本の導電体上を走行する。
電圧印加装置は、２本の導電体それぞれに交流電圧を印加し、一方の導電体と第１の車輪で第１のコンデンサを形成し、他方の導電体と第２の車輪で第２のコンデンサを形成する。
走行体は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサから交流電力を取り出す受電装置と、取り出した交流電力を整流し直接的に又は間接的に受け取る走行駆動モータとを有している。
この走行体システムでは、枠体軌道を構成する金属レールが、電気絶縁体によって導電体から電気的に絶縁されている。したがって、枠体軌道が帯電しない。したがって、作業員が誤って枠体軌道に触れたとしても感電する可能性が低い。【０００９】
枠体軌道は、２本の導電体の上に設けられた第２の電気絶縁体をさらに有していてもよい。
第１の車輪及び第２の車輪は、第２の電気絶縁体の上を走行してもよい。
この走行体システムでは、感電可能性がさらに低くなる。【００１０】
第２の電気絶縁体が樹脂基板であり、導電体が樹脂基板に形成された金属薄膜であってもよい。
この走行体システムでは、第２の電気絶縁体と導電体とを一体に形成することができ、製造、運搬、取付が容易になる。つまり、量産性が向上する。【００１１】
２本の導電体は、幅方向に僅かな間隔を空けて平行にレイアウトされ、高周波の交流電力が差動伝送されてもよい。
この走行体システムでは、差動伝送により高周波電力を供給するので、システムの周囲に存在する電気機器に悪影響を及ぼすリスクが小さい。【００１２】
走行体は、第１の車輪及び第２の車輪を含めて合計４つの車輪を有していてもよい。
この走行体システムでは、走行体は安定走行する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るタイヤ給電方式の走行体システムでは、作業者の安全性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の搬送システムの要部側面図。
【図２】搬送システムの要部平面図。
【図３】ローカル台車の側面図。
【図４】ローカル台車の模式的平面図。
【図５】ローカル台車の模式的正面図。
【図６】受電タイヤの概略断面図。
【図７】第２実施形態のローカル台車の模式的平面図。
【図８】第２実施形態のローカル台車の模式的正面図。
【図９】図８の部分拡大図。
【図１０】第３実施形態のローカル台車の模式的平面図。
【図１１】第３実施形態のローカル台車の模式的正面図。
【図１２】図１１の部分拡大図。
【図１３】第４実施形態のローカル台車の模式的平面図。
【図１４】第４実施形態のローカル台車の模式的正面図。
【図１５】図１４の部分拡大図。
【図１６】第５実施形態のローカル台車の模式的平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．第１実施形態
（１）搬送システムの全体
図１〜図３を用いて、第１実施形態の搬送システム１を説明する。図１は、第１実施形態の搬送システム１の要部側面図である。図２は、搬送システム１の要部平面図である。図３は、ローカル台車５の側面図である。
搬送システム１は、天井走行車３を有している。天井走行車３は、例えば半導体工場内で工程間搬送と工程内搬送とを行う。
【００１６】
搬送システム１は、ローカル台車５を有している。ローカル台車５は、個々の処理装置１９に対するＦＯＵＰ等の物品Ａの供給と搬出を行い、あるいは隣接した数台の処理装置１９に対する物品Ａの供給と搬出を行う。
搬送システム１は、第１軌道７を有している。第１軌道７は、天井走行車３の軌道であり、金属レールと導電体とを有している。
【００１７】
搬送システム１は、第２軌道９を有している。第２軌道９は、ローカル台車５の軌道であり、図２に示す第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂからなる。物品Ａは、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂ間の隙間を上下に通過できる。ローカル台車５は第２軌道９の上方を走行するが、第２軌道９の下方を走行してもよい。
処理装置１９は１又は複数個のロードポート１３を備える。処理装置１９の前面に平行に第１軌道７及び第２軌道９とバッファ１５が延びている。
天井１７は、クリーンルームなどの天井である。支柱２１、２３、２５により、第１軌道７及び第２軌道９とバッファ１５とが支持されている。
【００１８】
バッファ１５は、物品Ａを仮置きし、第２軌道９の下方に、第１軌道７及び第２軌道９と平行に配置されている。バッファ１５の高さレベルは、物品Ａが仮置きされているバッファ１５の上部を、物品Ａを搬送しているローカル台車５が通過できるように設定されている。
第１軌道７が最も高い位置にあり、その例えば直下に第２軌道９があり、第１軌道７及び第２軌道９は平行で上下に重なっている。第１軌道７及び第２軌道９の直下にこれらと平行にバッファ１５があり、ロードポート１３は第１軌道７及び第２軌道９の直下にある。
【００１９】
搬送システム１は、ローカルコントローラ２７を有する。ローカルコントローラ２７は、ローカル台車５を制御し、光通信などでローカル台車５と通信する。なおローカルコントローラ２７は地上側に設けられてもよい。
【００２０】
天井走行車３は、昇降台２９と、昇降台２９を昇降させるホイスト（図示せず）とを有しており、鉛直方向に沿って物品Ａを移載する。天井走行車３は光通信部３１を備える。光軸が上下方向を向き、かつローカル台車５の走行経路を通過する光での光通信により、光通信部３１は、ロードポート１３の側に設けた光通信部３３との間で物品Ａの受け渡し前のインターロックを行う。さらに天井走行車３にはローカルコントローラ２７との通信手段（図示せず）を設けられている。当該通信手段は、バッファ１５との間で物品Ａを受け渡しする際に、ローカルコントローラ２７と通信する。
処理装置１９は、加工装置、検査装置などである。処理装置１９の前面にはロードポート１３が設けられている。天井走行車３、ローカル台車５、及び地上を移動する人がロードポート１３との間で物品Ａを受け渡しする。処理装置１９の前面にはロードポート１３の他に、ディスプレイ３７と操作パネル３９などが設けられている。ディスプレイ３７と操作パネル３９は、処理装置１９の稼働状況を監視し、かつ人手で処理装置１９を制御できるようにする。
【００２１】
第２軌道９の第１金属レール１１Ａと第２金属レール１１Ｂとの間の幅は、物品Ａの奥行きよりも大きい。物品Ａは昇降台２９と共に第１金属レール１１Ａと第２金属レール１１Ｂとの間の隙間を鉛直方向に通過できる。さらにバッファ１５では、ロードポート１３の上部に隙間４３が設けられている。隙間４３は、物品Ａがバッファ１５を鉛直方向に通過できるようにする。あるいはまた、ロードポート１３の直上部を外すようにバッファ１５が配置される。これらのため、第１軌道７及び第２軌道９とロードポート１３とが鉛直方向に重なるように配置されても、天井走行車３はロードポート１３及びバッファ１５に対して物品Ａの受け渡しができる。同様にローカル台車５はバッファ１５及びロードポート１３に対し、物品Ａの受け渡しができる。従って平面視で搬送システム１が占める床面積を最小にできる。
【００２２】
図３を用いて、ローカル台車５の構造を説明する。ローカル台車５は、走行モータ４５（走行駆動モータの一例）を有している。ローカル台車５は、第１受電タイヤ６３、第２受電タイヤ６５、駆動タイヤ６７を有しており、第２軌道９上を走行する（後述）。
ローカル台車５は、ホイスト４９を有している。ホイスト４９は、吊持材５１を巻き取りあるいは繰り出すことにより、昇降台５０により支持された物品Ａを昇降させる。
【００２３】
ローカル台車５は、光通信部５７を有している。光通信部５７は、天井走行車３の光通信部３１と同様にして、ロードポート１３の光通信部３３との間で、インターロックのための通信を行う。
ローカル台車５は、走行距離が短く、物品の横送り等の機構を備えず、走行ルートの選択、他の台車との干渉の回避などの情報処理機構を備えない簡素なものである。例えば１台のローカル台車５を第２軌道９に沿って走行させ、処理装置１９の前面と前面からやや離れた位置との間を、ローカルコントローラ２７の制御で往復させる。そして、ローカル台車５は、天井走行車の第１軌道７の直下の第２軌道９を走行するので、追加の床面積を必要としない。また第２軌道９での第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂ間の隙間は、物品Ａの奥行きよりも大きいので、第２軌道９を鉛直方向に通過するように物品Ａを受け渡しできる。
【００２４】
本実施形態での天井走行車３とローカル台車５の制御を示す。
天井走行車３は図示しない上位コントローラにより制御される。ローカルコントローラ２７は上位コントローラ及び天井走行車３、ローカル台車５との間で通信する。天井走行車３及びローカル台車５がロードポート１３との間で物品Ａを受け渡しする場合、光通信部３１、３３、５７を用いてインターロックを行う。
ロードポート１３の直上にローカル台車５が存在すると、天井走行車３は、光通信ができずインターロックが成立しない。そこで、ローカル台車５が他の位置へ移動するまで、物品Ａの受け渡しを遅らせる。バッファ１５と天井走行車３との間の物品Ａの受け渡しは、天井走行車３とローカルコントローラ２７との間の通信によりインターロックを成立させる。またローカル台車５は、ローカルコントローラ２７からの指示により、バッファ１５と物品Ａを受け渡しする。このときに、受け渡し前のインターロックは行わない。
【００２５】
以上の通信により、バッファ１５のどの位置にどの物品が所在するかの在庫データが得られ、ローカルコントローラ２７が記憶する。バッファ１５の物品Ａはローカルコントローラ２７が管理する。そしてロードポート１３とのインターロックは天井走行車３及びローカル台車５との直接通信、あるいはローカルコントローラ２７を介しての通信により成立させる。
【００２６】
（２）ローカル台車走行システム
図４〜図６を用いて、ローカル台車５並びに第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂを用いたローカル台車走行システム１０１（走行体システムの一例）を説明する。
図４は、ローカル台車５の模式的平面図である。図５は、ローカル台車５の模式的正面図である。図６は、受電タイヤ６３の概略断面図である。
ローカル台車５は、ローカル台車本体６１と、第１受電タイヤ６３と、第２受電タイヤ６５と、駆動タイヤ６７とを有している。
【００２７】
第１受電タイヤ６３（第１の車輪の一例）と第２受電タイヤ６５（第２の車輪の一例）は、それぞれ第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂ（軌道の一例）に接触して走行するものであり、受電用のタイヤである。
第１受電タイヤ６３は、図６に示すように、それぞれ、路面に対する接触部に当たる弾性体層６８と、その内部に設けられたタイヤ内導体としてのホイール６９（金属の軸体の一例）とを有している。言い換えると、第１受電タイヤ６３は、ホイール６９の外周面を中実の弾性体層６８で被覆したソリッドタイヤである。
弾性体層６８は、具体的にはウレタンゴムタイヤである。
ホイール６９は、図６に示すように、外周側の円筒部６９ａと、その内側の円盤部６９ｂと、そこから延びるシャフト６９ｃとを有している。
なお、第２受電タイヤ６５の構造は第１受電タイヤ６３と同じである。
【００２８】
第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂに交流電力を供給されると、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂと第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５とのそれぞれの間で容量結合が発生し、それによりローカル台車５に電力が供給される。具体的には、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂに接触することで、第１金属レール１１Ａと第１受電タイヤ６３のホイール６９との間に第１コンデンサが形成され、第２金属レール１１Ｂと第２受電タイヤ６５のホイール６９との間に第２コンデンサが形成される。
【００２９】
弾性体層６８は、ウレタンゴムからなる。つまり、弾性体層６８は、例えば、ε＝６．５〜７．１、ｔａｎδ＝０．０１５〜０．０１７の範囲にある。この場合、容量結合が強くなり、電力伝送が効率的である。
弾性体層６８は、ウレタンゴム以外の材料からなっていてもよい。例えば、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂、その他樹脂、天然ゴムであってもよい。以下、その場合の好ましい２つの条件を説明する。
第１に、弾性体層６８は、空気よりも比誘電率（ε）が高い材料からなることが好ましい。つまり、弾性体層６８の比誘電率は１より大きいことが好ましい。この場合、容量結合が強くなり、電力伝送が効率的である。
【００３０】
第２に、弾性体層６８は、誘電正接（ｔａｎδ）が小さい材料からなることが好ましい。この場合、コンデンサ内での電気エネルギー損失が少なくなる。
第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５のホイール６９のシャフト６９ｃは、各々、図４及び図５に示すように、絶縁性カバーで被覆された金属製の軸受７１によってローカル台車本体６１に回転自在に支持されており、さらにシャフト６９ｃに接続された絶縁性の軸７３にエンコーダ７５が接続されている。
【００３１】
駆動タイヤ６７（第３の車輪の一例）は、第１金属レール１１Ａに接触して走行するものであり、走行駆動力を発生するためのタイヤである。駆動タイヤ６７は、各々、図４に示すように、軸受７１によってローカル台車本体６１に回転自在に支持されている。さらに軸７３にブレーキ７７、走行モータ４５が接続されている。第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５がカーボン粒子をウレタンゴムに含有させていないカーボンレスタイヤで、駆動タイヤ６７がカーボン粒子をウレタンゴムに含有させたタイヤである。この場合、第１受電タイヤ６３と第２受電タイヤ６５はカーボンを含まないので、誘電正接（ｔａｎδ）が小さくなり、その結果、コンデンサ内での電気エネルギー損失が少なくなる。一方、駆動タイヤ６７はローカル台車本体６１から第１金属レール１１Ａに静電気を逃がす帯電防止機能を実現している。
【００３２】
図５に示すように、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂは互いに対向した状態で平行にレイアウトされた断面Ｌ字状である。第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂは、水平な走行面を有する走行部１０５と、そこから上方に延びる鉛直壁１０７とを有している。鉛直壁１０７の側面の少なくとも一部、具体的には上端同士は連結プレート１０９によって連結されている。上記に述べた第１金属レール１１Ａ、第２金属レール１１Ｂ及び連結プレート１０９によって、枠体軌道１０３が構成されている。なお、図１〜３では、簡略化のため、枠体軌道１０３の全体は表現されていない。
【００３３】
連結プレート１０９は、絶縁体からなる。つまり、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂが互いに絶縁されている。連結プレート１０９は、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂの鉛直壁１０７の上面、好ましくは上面全体を覆っている。このように、連結プレート１０９が第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂの上側に配置されて第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂの上方を覆っているので、作業員は、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂには触れにくい。したがって、作業者が感電する可能性が低い。
なお、連結プレート１０９は、走行方向全体にわたって設けられている必要はない。連結プレート１０９は、部分的に１箇所又は複数箇所に設けられていてもよい。
なお、連結プレート１０９は、鉛直壁１０７の上部に加えて鉛直壁１０７の側方の一部又は全てを覆っていてもよい。
【００３４】
ローカル台車走行システム１０１は、車両に給電するための電圧印加装置８１を有している。電圧印加装置８１は、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂに接続されており、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂに交流電圧を印加する。交流電圧は、矩形波を含む。
電圧印加装置８１は、信号発生器８３と、バラン８５と、整合回路８７とを有している。バラン８５は、５ＧＨｚまでの高周波信号を伝達できる。整合回路８７は、インピーダンス整合を取る。その整合された交流電力が、第１金属レール１１Ａ及び第２金属レール１１Ｂに供給される。なお、電圧印加装置の構成は特に限定されない。
【００３５】
ローカル台車５は、受電装置９１を有している。受電装置９１は、第１コンデンサ及び第２コンデンサから交流電力をホイール６９経由で取り出し、取り出した交流電力を整流し直接的に又はバッテリを介して間接的に、走行モータ４５に供給する。受電装置９１は、整合回路９３と、整流回路９５とを有している。整合回路９３は、インピーダンス整合を行う。整流回路９５は、受信した交流電力を直流に整流する。第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５のホイール６９は、整合回路９３に接続され、整流回路９５は走行モータ４５に接続されている。なお、受電装置の構成は特に限定されない。
【００３６】
上記の実施形態では、以下の作用効果が得られる。
第１に、第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５を介在させる電力伝送であるので、効率の良い電力伝送が実現できる。
第２に、ローカル台車走行システム１０１では、給電に用いられる第１受電タイヤ６３及び第２受電タイヤ６５をホイール６９の外周面を中実の弾性体層６８で被覆したソリッドタイヤとしたことで、空気層の介在が無くなるので、容量結合が強くなり、電力伝送が効率的である。
【００３７】
さらに、ローカル台車５において、フレキシブル給電線と可撓性の保護カバーを用いた給電構造を廃止できる。これにより、中間移載台車の繰り返し往復走行により給電線断線のおそれがなくなり、保護カバー（ケーブルベア（登録商標））の設置スペースが不要になる。
また、ローカル台車５において、バッテリを廃止でき、それによりローカル台車を軽量化できる。この結果、走行駆動源のモータを定格電流の大きなものにする必要がなくなる。
【００３８】
２．第２実施形態
図７〜図９を用いて、第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態のローカル台車５の模式的平面図である。図８は、第２実施形態のローカル台車５の模式的正面図である。図９は、図８の部分拡大図である。
なお、基本的な構成及び動作は第１実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
【００３９】
枠体軌道１０３Ａは、第１金属レール１１Ｃ及び第２金属レール１１Ｄの走行部１０５上に設けた電気絶縁体１１９と、電気絶縁体１１９に設けられており交流電圧が印加される導電体１２１と、を有する。具体的には、導電体１２１は電気絶縁体１１９の上面に形成されている。なお、導電体１２１は電気絶縁体１１９によって覆われていてもよい。
このローカル台車走行システム１０１では、枠体軌道１０３Ａを構成する第１金属レール１１Ｃ及び第２金属レール１１Ｄが、電気絶縁体１１９によって導電体１２１から電気的に絶縁されている。したがって、枠体軌道１０３Ａの第１金属レール１１Ｃ及び第２金属レール１１Ｄ並びに連結プレート１０９が帯電しない。したがって、作業員が誤って第１金属レール１１Ｃ及び第２金属レール１１Ｄ並びに連結プレート１０９等に触れたとしても感電する可能性が低い。
【００４０】
この実施形態では、連結プレート１０９が導体からなる場合でも、連結プレート１０９が帯電しないので、感電の可能性が低い。また、連結プレートは省略されてもよい。
この実施形態では、導電体１２１が第１金属レール１１Ｃ及び第２金属レール１１Ｄの内側に配置されることで、導電体１２１からの電磁界放射を少なくできる。
【００４１】
３．第３実施形態
第１実施形態及び第２実施形態では、２本の導電体は互いに離れていたが、それらは互いに接近して配置されていてもよい。
図１０〜図１２を用いて、そのような実施形態を説明する。図１０は、第３実施形態のローカル台車５の模式的平面図である。図１１は、第３実施形態のローカル台車の模式的正面図である。図１２は、図１１の部分拡大図である。
なお、基本的な構成及び動作は第２実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
【００４２】
枠体軌道１０３Ｂは、金属レール１１Ｅと、走行レール１１Ｆとを有している。金属レール１１Ｅは、断面Ｌ字状である。金属レール１１Ｅは、水平な走行面を有する走行部１０５と、そこから上方に延びる鉛直壁１０７とを有している。走行レール１１Ｆは、断面Ｌ字状であり、走行部と鉛直壁とを有している。
枠体軌道１０３Ｂは、金属レール１１Ｅの走行部１０５上に設けた電気絶縁体１１９Ａと、電気絶縁体１１９Ａに設けられており交流電圧が印加される第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂと、を有する。具体的には、第１導電体１２１Ａと第２導電体１２１Ｂは電気絶縁体１１９Ａの上面に形成されている。なお、第１導電体１２１Ａと第２導電体１２１Ｂは電気絶縁体１１９Ａによって覆われていてもよい。
【００４３】
第１導電体１２１Ａと第２導電体１２１Ｂとは、幅方向に僅かな間隔を空けて平行にレイアウトされている。このため、両者間での電磁界放射が少なくなる。
第１受電タイヤ６３Ａと第２受電タイヤ６５Ａはそれぞれ第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂの上を走行する。
駆動タイヤ６７Ａは、走行レール１１Ｆの上を走行する。
【００４４】
第１導電体１２１Ａと第２導電体１２１Ｂには、高周波の交流電力が差動伝送される。
そのため、高周波ノイズが発生しにくくなり、そのためローカル台車走行システム１０１の周囲に存在する電気機器に悪影響を及ぼすリスクが小さくなる。
【００４５】
このローカル台車走行システム１０１では、枠体軌道１０３Ｂを構成する金属レール１１Ｅが、電気絶縁体１１９Ａによって第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂから電気的に絶縁されている。したがって、枠体軌道１０３Ｂの金属レール１１Ｅ及び連結プレート１０９が帯電しない。
この実施形態では、連結プレート１０９が導体からなる場合でも、連結プレート１０９が帯電しないので、感電の可能性が低い。また、連結プレートは省略されてもよい。
この実施形態では第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂが金属レール１１Ｅの内側に配置され、かつ高周波の交流電力が差動伝送されることで、第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂからの電磁界放射を少なくできる。
【００４６】
４．第４実施形態
第２実施形態及び第３実施形態では、第１受電タイヤ及び第２受電タイヤは導電体に接触していたが、それらの間に絶縁体が配置されていてもよい。
図１３〜図１５を用いて、そのような実施形態を説明する。図１３は、第４実施形態のローカル台車５の模式的平面図である。図１４は、第４実施形態のローカル台車５の模式的正面図である。図１５は、図１４の部分拡大図である。
なお、基本的な構成及び動作は第３実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
【００４７】
枠体軌道１０３Ｃは、金属レール１１Ｇと、走行レール１１Ｆとを有している。金属レール１１Ｇは、断面Ｌ字状である。金属レール１１Ｇは、水平な走行面を有する走行部１０５と、そこから上方に延びる鉛直壁１０７とを有している。走行レール１１Ｆは、断面Ｌ字状であり、走行部と鉛直壁とを有している。
枠体軌道１０３Ｃは、金属レール１１Ｇの走行部１０５上に設けた電気絶縁体１１９Ｂと、電気絶縁体１１９Ｂに設けられており交流電圧が印加される第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄと、を有する。第１導電体１２１Ｃと第２導電体１２１Ｄとは、幅方向に僅かな間隔を空けて平行にレイアウトされている。
【００４８】
枠体軌道１０３Ｃは、第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄの上に設けられた第２の電気絶縁体１２５をさらに有している。
第１受電タイヤ６３Ａ及び第２受電タイヤ６５Ａは、第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄに対応して、第２の電気絶縁体１２５の上を走行する。
このローカル台車走行システム１０１では、枠体軌道１０３Ｃを構成する金属レール１１Ｇが、電気絶縁体１１９Ｂによって第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄから電気的に絶縁されている。したがって、枠体軌道１０３Ｃの金属レール１１Ｇ及び連結プレート１０９が帯電しない。
この実施形態では、第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄが第２の電気絶縁体１２５によって覆われているので、作業者の感電可能性がさらに低くなる。本実施形態の安全対策を施すことにより、人体等価回路に流れる電流が一般環境指針値２０ｍＡ未満であることが実験的に確認され、作業者が連結プレート１０９に触れても問題がない。
【００４９】
第２の電気絶縁体１２５は、例えば、ＦＲ４基板（ガラスエポキシ基板）からなり、第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂは基板の上のパターン配線である。第２の電気絶縁体１２５は、電気絶縁体１１９Ｂに固定されている。この場合、樹脂基板からなる第２の電気絶縁体１２５と金属薄膜の第１導電体１２１Ａ及び第２導電体１２１Ｂとを一体に形成することができ、製造、運搬、取付が容易になる。つまり、量産性が向上する。また、ＦＲ４基板はＭＣナイロン基板に比べれば、電力伝送特性が優れている。
また、本実施形態の搬送システム１は、安全距離を対策前よりも短くすることができる。安全距離は、作業者の安全を確保するために作業者とシステムとの間に設けるべき距離である。例えば、ＩＣＮＩＲＰガイドライン１９９８によって定められている一般環境指針値（電磁界の周波数が１３．５６ＭＨｚである場合に電界強度が２８Ｖ／ｍ、磁界強度が０．０７３Ａ／ｍ）以下の条件を満たす距離で定義される。導電体が全く絶縁されていない対策前の搬送システムでは、安全距離は１３００ｍｍ以上であった。一方、本実施形態の搬送システム１では、安全距離が垂直方法で５４０ｍｍ、水平方向で４６０ｍｍであることが実験的に確認された。従って、本実施形態では、工場内で作業者が安全に利用可能なスペースを対策前よりも広くすることができる。
【００５０】
５．第５実施形態
第１〜第４実施形態では、ローカル台車は第１受電タイヤ、第２受電タイヤ及び走行駆動タイヤの３個を有していたが、タイヤの数は特に限定されない。例えば、合計４個のタイヤがあってもよい。
図１６を用いて、そのようなよう実施形態を説明する。図１６は、第５実施形態のローカル台車５の模式的平面図である。
なお、基本的な構成及び動作は第３実施形態及び第４実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
【００５１】
枠体軌道は、金属レール１１Ｇと、走行レール１１Ｆとを有している。
枠体軌道は、金属レール１１Ｇの走行部（図示せず）上に設けた電気絶縁体（図示せず）と、電気絶縁体１１９Ｂに設けられており交流電圧が印加される第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄと、を有する。第１導電体１２１Ｃと第２導電体１２１Ｄとは、幅方向に僅かな間隔を空けて平行にレイアウトされている。
第１受電タイヤ６３Ａと第２受電タイヤ６５Ｂはそれぞれ第１導電体１２１Ｃ及び第２導電体１２１Ｄの上を走行する。
駆動タイヤ６７Ａは、第４実施形態とは異なり、金属レール１１Ｇの第１導電体１２１Ｃの上を走行する。
【００５２】
ローカル台車５は、さらに、従動タイヤ７０Ａを有している。従動タイヤ７０Ａは、走行レール１１Ｆの上を走行する。従動タイヤ７０Ａにはエンコーダ７５が接続されている。
上記に述べたように、ローカル台車５は、第１受電タイヤ６３Ａ及び第２受電タイヤ６５Ａを含めて合計４つのタイヤを有している。この実施形態では、ローカル台車５は安定走行する。
なお、駆動タイヤ６７Ａは第２導電体１２１Ｄの上を走行してもよい。
また、駆動タイヤ６７Ａと従動タイヤ７０Ａは入れ替わってもよい。
【００５３】
６．実施形態の共通事項
第２〜第５実施形態は下記の事項を共通に有する。
走行体システム（例えば、ローカル台車走行システム１０１）は、枠体軌道（例えば、枠体軌道１０３、枠体軌道１０３Ａ、枠体軌道１０３Ｂ、枠体軌道１０３Ｃ）と、走行体（例えば、ローカル台車５）と、電圧印加装置（例えば、電圧印加装置８１）とを備えている。
枠体軌道は、互いに対向した状態で平行にレイアウトされた断面Ｌ字形状の第１の金属レール（例えば、第１金属レール１１Ａ、第１金属レール１１Ｃ）及び第２の金属レール（例えば、第２金属レール１１Ｂ、第２金属レール１１Ｄ）を有する。
走行体は、枠体軌道内に配置され、第１の車輪（例えば、第１受電タイヤ６３）及び第２の車輪（例えば、第２受電タイヤ６５）を有し且つ第１の金属レール及び第２の金属レールの水平な走行面上を走行する。
電圧印加装置は、第１の金属レール及び第２の金属レールの少なくとも走行面に交流電圧を印加し、第１の金属レールと第１の車輪で第１のコンデンサを形成し、第２の金属レールと第２の車輪で第２のコンデンサを形成する。
走行体は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサから交流電力を取り出す受電装置（例えば、受電装置９１）と、取り出した交流電力を整流し直接的に又は間接的に受け取る走行駆動モータ（例えば、走行モータ４５）とを有している。
枠体軌道は、第１の金属レール及び第２の金属レールの走行面上に設けた電気絶縁体（例えば、電気絶縁体１１９、電気絶縁体１１９Ａ、電気絶縁体１１９Ｂ）と、電気絶縁体に設けられており交流電圧が印加される導電体（例えば、導電体１２１、第１導電体１２１Ａ、第２導電体１２１Ｂ、第１導電体１２１Ｃ、第２導電体１２１Ｄ）と、を有する。
この走行体システムでは、枠体軌道を構成する第１の金属レール及び第２の金属レールが、電気絶縁体によって導電体から電気的に絶縁されている。したがって、枠体軌道が帯電しない。したがって、作業員が誤って枠体軌道に触れたとしても感電する可能性が低い。
【００５４】
７．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
受電タイヤは一対ではなく複数対あってもよい。
受電タイヤは中空であってもよい。
【００５５】
実施形態の走行体システムは、一例として、半導体搬送や一般物流などのマテリアルハンドリングシステム（ＭＨＳ）分野に適用することが好ましい。走行台車は凸凹しない軌道を走行するため、車輪は中実のソリッドタイヤを使用しても問題がないからである。しかし、実施形態の走行体システムは、上記分野以外の分野にも広く適用可能である。
実施形態の走行システムは、特に所定の直線範囲を往復する装置に好ましく、例えば、レシプロ式台車、旋盤のローダに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、金属レール又は導電体と車輪との間のコンデンサから交流電力を取り出して走行モータを駆動する走行体システムに広く適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１        ：搬送システム
３        ：天井走行車
５        ：ローカル台車
７        ：第１軌道
９        ：第２軌道
１１Ａ    ：第１金属レール
１１Ｂ    ：第２金属レール
１１Ｃ    ：第１金属レール
１１Ｄ    ：第２金属レール
１１Ｅ    ：金属レール
１１Ｆ    ：走行レール
１１Ｇ    ：金属レール
１３      ：ロードポート
１５      ：バッファ
１７      ：天井
１９      ：処理装置
２１      ：支柱
２３      ：支柱
２５      ：支柱
２７      ：ローカルコントローラ
２９      ：昇降台
３１      ：光通信部
３３      ：光通信部
３７      ：ディスプレイ
３９      ：操作パネル
４３      ：隙間
４５      ：走行モータ
４９      ：ホイスト
５０      ：昇降台
５１      ：吊持材
５７      ：光通信部
６１      ：ローカル台車本体
６３      ：第１受電タイヤ
６３Ａ    ：第１受電タイヤ
６３Ｂ    ：第２受電タイヤ
６５      ：第２受電タイヤ
６５Ａ    ：第２受電タイヤ
６５Ｂ    ：第２受電タイヤ
６７      ：駆動タイヤ
６７Ａ    ：駆動タイヤ
６８      ：弾性体層
６９      ：ホイール
６９ａ    ：円筒部
６９ｂ    ：円盤部
６９ｃ    ：シャフト
７０Ａ    ：従動タイヤ
７１      ：軸受
７３      ：軸
７５      ：エンコーダ
７７      ：ブレーキ
８１      ：電圧印加装置
８３      ：信号発生器
８５      ：バラン
８７      ：整合回路
９１      ：受電装置
９３      ：整合回路
９５      ：整流回路
１０１    ：ローカル台車走行システム
１０３    ：枠体軌道
１０３Ａ  ：枠体軌道
１０３Ｂ  ：枠体軌道
１０３Ｃ  ：枠体軌道
１０５    ：走行部
１０７    ：鉛直壁
１０９    ：連結プレート
１１９    ：電気絶縁体
１１９Ａ  ：電気絶縁体
１１９Ｂ  ：電気絶縁体
１２１    ：導電体
１２１Ａ  ：第１導電体
１２１Ｂ  ：第２導電体
１２１Ｃ  ：第１導電体
１２１Ｄ  ：第２導電体
１２５    ：第２の電気絶縁体
Ａ        ：物品
【図１】
2019008966.tif 000003
【図２】
2019008966.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019008966.tif 000008
【図７】
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【図８】
2019008966.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019008966.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2019008966.tif 000014
【図１３】
2019008966.tif 000015
【図１４】
2019008966.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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2019008966.tif 000021
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