(57)【要約】【課題】移動体に搭載された部品の位置をフレキシブルに可変できるようにして、軌道レイアウトの如何に関わらず安定した電力が得られるようにする。【解決手段】移動体１はボギーフレーム２が移動体１に対してボギー構造になっているので、移動体１が円形の軌道３を走行してもガイドローラ４は横滑りを起こさない。従って、ボギー構造のボギーフレーム２の位置に給電トランスを配置すれば、移動体１が軌道３の曲線部分や直線部分を走行しても、移動体１側の給電トランスと軌道３側の１次給電線との間の相対位置の関係は一定となる。よって、軌道３のレイアウト如何に関わらず１次側給電線と給電トランスとの位置関係は一定であり、給電トランスは常に安定した電力を移動体１の駆動機構に供給することができる。【選択図】        図１
2004217409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が軌道に沿って敷設された給電線から電力を受けて該軌道を走行するように構成された搬送装置であって、
前記移動体は、ボギーが前記軌道の進行方向に対して常に直角に位置するように作用する走行機構を備え、
前記軌道に設置された設置部品と対応位置関係を維持する前記移動体の搭載部品は、前記走行機構の上に配置されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記設置部品と前記搭載部品との対応位置関係を一定にするように作用することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記設置部品と前記搭載部品とが物理的に干渉しないような対応位置関係を維持するように作用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記移動体への給電は、前記給電線から給電トランスを介して非接触で給電する非接触給電方式によって行われ、
前記設置部品は前記給電線であり、且つ、前記搭載部品は前記給電トランスであることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の搬送装置。
【請求項５】
前記給電線を前記軌道に沿って保持する給電線ステーは、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、該軌道の全ての位置において同一形状であることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記給電トランスが前記移動体へ供給する電力を一定に維持するように作用することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記給電トランスのコア形状はＥ字型であり、該給電トランスの電力変換効率を最大にするように、前記給電線が該給電トランスのＥ字型の凹部の奥に配置されていることを特徴とする請求項４〜請求項６の何れかに記載の搬送装置。
【請求項８】
前記給電トランスの２次巻線は共振コンデンサと共に共振回路を構成し、
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記給電トランスのインダクタンスを一定にして前記共振回路の共振周波数を一定値に維持するように作用することを特徴とする請求項４〜請求項７の何れかに記載の搬送装置。
【請求項９】
前記移動体は通信トランスを用いて電力線重畳信号による通信を行い、
前記搭載部品は前記通信トランスを含むことを特徴とする請求項４〜請求項８の何れかに記載の搬送装置。
【請求項１０】
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記通信トランスと前記給電線の磁気結合度を一定にするように作用することを特徴とする請求項９に記載の搬送装置。
【請求項１１】
前記移動体への給電は、前記給電線から接触子を介して接触集電によって給電する接触給電方式によって行われ、
前記設置部品は前記給電線であり、且つ、前記搭載部品は前記接触子であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の搬送装置。
【請求項１２】
前記走行機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記接触子と前記給電線との接触圧力を一定にするように作用することを特徴とする請求項１１に記載の搬送装置。
【請求項１３】
前記給電線は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、該軌道の全ての部分において同一形状のトロリー線であることを特徴とする請求項請求項１１または請求項１２に記載の搬送装置。
【請求項１４】
前記移動体は前記接触子を用いて電力線重畳信号による通信を行うことを特徴とする請求項１１〜請求項１３の何れかに記載の搬送装置。
【請求項１５】
前記移動体はモータによって駆動され、前記搭載部品は該モータを含むことを特徴とする請求項４〜請求項１４の何れかに記載の搬送装置。
【請求項１６】
前記ボギー機構は、前記軌道のレイアウトの如何に関わらず、前記モータの駆動効率を低下させないように作用することを特徴とする請求項１５に記載の搬送装置。
【請求項１７】
前記モータは、回転型モータ、リニア誘導モータ、またはリニア直流モータの何れかであることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の搬送装置。
【請求項１８】
前記モータがリニア直流モータであるとき、前記移動体のほぼ中央に磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方を配置することを特徴とする請求項１７に記載の搬送装置。
【請求項１９】
前記磁極センサまたは前記エンコーダの少なくとも一方が前記ボギー機構の上に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の搬送装置。
【請求項２０】
前記磁極センサまたは前記エンコーダの少なくとも一方は、前記走行機構の車軸と連動して動くボギーリンク機構の上に配置されることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の搬送装置。
【請求項２１】
前記モータが、リニア誘導モータであり、前記移動体のほぼ中央にエンコーダが配置されたことを特徴とする請求項１７に記載の搬送装置。
【請求項２２】
前記エンコーダが、前記ボギー機構の上に配置されることを特徴とする請求項２１に記載の搬送装置。
【請求項２３】
前記エンコーダが、前記走行機構の車軸と連動して動くボギーリンク機構の上に配置されることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給電線に沿って走行する移動体である搬送装置に関し、より詳しくは、給電線から非接触給電または接触給電によって自己の使用電力を取得して走行する搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院、倉庫、または工場などにおいて、給電線に沿って搬送車を走行させ、この搬送車によって被搬送物（積荷）を搬送する搬送システムが広く利用されている。例えば、このような搬送システムは、病院などにおいて食器や医療用具などを運搬する搬送車として用いられたり、倉庫などにおいて資材を移動する搬送車として用いられたり、あるいは、工場などにおいて液晶基板や半導体ウエーハの搬送ロボットとして用いられている。以下、このような搬送車や搬送ロボットなどの移動体を総称して搬送装置という場合がある。このような搬送装置には、例えば、リニアモータや回転型モータなどの走行モータが搭載されており、搬送装置は走行モータの駆動によって給電線に沿って走行する。また、走行モータヘ電力を給電する電力給電方式として、給電トランスを用いて非接触で電力を給電する非接触給電方式と、搬送車と共に移動する接触子が軌道側のトロリー線に接触しながら電力を給電するトロリー給電方式（接触給電方式）とが広く用いられている。特に、非接触給電方式では、搬送装置の側に給電トランスを設け、２次巻線を１次側給電線の近傍に配置して、いわゆるトランスの電磁誘導作用によって、２次巻線に誘導起電力を発生させて非接触で給電している。
【０００３】
つまり、搬送装置である移動体は、非接触給電またはトロリー給電によって動力を得ており、以下、それぞれの具体例を図面によって説明する。先ず、非接触給電方式について説明する。図１０は、非接触給電方式で搬送装置に電力を供給する給電トランスとその周辺部の断面構造図である。尚、図１０においては、給電トランス５０は紙面の表裏の方向へ移動するように書かれている。往復路の１次給電線５１は、図示しない移動体の移動経路（軌道）に沿って敷設された軌道側壁５５ａに固定された給電線ステー５４に支えられている。また、１次給電線５１には、図示しないインバータ回路などによって生成された高周波電流が流れている。
【０００４】
一方、移動体と共に走行する給電トランス５０は、Ｅ型の磁性体コア５３に２次巻線５２が巻回されて１次給電線５１と磁気的に結合されている。しかし、２次巻線の２次側漏れインダクタンスが大きいので、それを補償するために、２次巻線は図示しない共振コンデンサに接続されていて、給電トランス５０のインダクタンスとこの共振コンデンサとによって共振回路を形成している。共振回路の共振周波数は、１次給電線５１に流れる高周波電流の周波数が共振周波数となるように共振点が設定されている。したがって、１次給電線５１の電力は高い変換効率で２次巻線５２へ非接触で伝達される。２次巻線５２へ伝達された電力は、図示しない整流部で整流された後に定電圧部で一定電圧に制御されてリニアモータや回転型モータへ供給され、移動体を走行させている。また、一定電圧に制御された電力は、リニアモータや回転型モータを制御するためのＣＰＵなどの制御回路にも供給されている。したがって、１次給電線５１をＥ字型の磁性体コア５３の凹部の奥へ配置するように、ピックアップコイルである給電トランス５０を１次給電線５１側へ移動し、１次給電線５１と２次巻線５２との磁気結合が最大になるようにすることが望ましい。
【０００５】
次に、非接触給電方式によってリニアモータや回転型モータに電力を供給して駆動される移動体の例を説明する。図１１は、非接触給電方式によってリニアモータを駆動する天井走行型の移動体の断面図である。また、図１２は、非接触給電方式によってリニアモータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。何れの図も移動体が紙面の表裏の方向へ移動するように書かれている。尚、以下、単にリニアモータと表現した場合は、リニア直流モータ及びリニア誘導モータを指すものとする。
【０００６】
図１１において、軌道５５の枠組みが紙面の表裏の方向へ敷設され、その枠組みの上面が天井（図示せず）に対して固定されている。１次給電線５１に高周波電流が流れると給電トランス５０の２次巻線（図示せず）からリニアモータ５６に電力が供給され、リニアモータ５６と永久磁石６１との間に走行力が働く。これによって、リニアモータ５６は、給電トランス５０と共に移動体を紙面の表裏方向へ走行させる。このとき、給電トランス５０と移動体は走行ローラ５８によって軌道５５を走行し、搬送台車５９に搭載された搬送物を搬送する。また、走行時において給電トランス５０及び移動体に横揺れが生じないように、移動体に固着されたガイドローラ５７が軌道５５の側壁に沿って両サイドをガイドしている。これによって、給電線ステー５４に保持された１次給電線５１が、給電トランス５０のＥ字溝の奥部位置において、位置ずれを発生しないようになっている。
【０００７】
図１２は地上走行型の移動体を示しており、軌道５５の枠組みの下面が地面（図示せず）に対して紙面の表裏の方向へ敷設されている。この場合は、リニアモータ５６と永久磁石６１との間に働く走行力によって、給電トランス５０と移動体を走行させ、上部の搬送台車５９の搬送物を搬送する。その他の動作は図１１の天井走行型の場合と同じであるので重複する説明は省略する。尚、図１１、図１２において、給電トランス５０は通信信号を電力線によって搬送するいわゆる電力線搬送通信用の通信トランスを兼ねることができるが、このことは以下に述べる本発明とは直接的には関係ないのでその説明は省略する。
【０００８】
図１３は、非接触給電方式によって回転型モータを駆動する天井走行型の移動体の断面図である。また、図１４は、非接触給電方式によって回転型モータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。何れの図の場合も、１次給電線５１から給電トランス５０を介して回転型モータ６０へ電力を供給する動作は、図１１、図１２のリニアモータ５６の駆動の場合と同じである。図１３、図１４の回転型モータ６０による移動体の走行駆動の場合は、リニアモータ５６のようなダイレクトドライブではなく、ギアなどによって回転型モータ６０の回転を移動体に走行力として伝達している。したがって、それ以外の動作は、基本的には、図１１、図１２のリニアモータ５６の場合と同じであるので、それらの動作説明は省略する。
【０００９】
また、移動体に取り付ける給電トランスは、通常、移動体の進行方向に対して前後に２個及び移動体の左右にそれぞれ配置されている。図１５は、非接触給電方式の移動体において、給電トランスの取り付け状態を示す移動体の構造図である。図１５に示すように、移動体６２の進行方向に対して前後に２個の給電トランス５０ａ，５０ｂが設けられている。これは、給電トランス１個では移動体６２の走行電力が足りないためである。また、分岐機構を持つ移動体６２の場合は、移動体６２の左右どちらに１次給電線５１があるか分からないため、移動体６２の左右に給電トランスを配置している。したがって、非接触給電方式の場合は、通常、１台の移動体６２に対して、進行方向右側の給電トランス５０ａ，５０ｂと進行方向左側の給電トランス５０ｃ，５０ｄの合計４個の給電トランスが設けられている。もちろん、進行方向右側の給電トランス５０ａ，５０ｂを利用するときは右側に１次給電線５１が配置され、進行方向左側の給電トランス５０ｃ，５０ｄを利用するときは左側に１次給電線が配置されている。尚、通信は電力線重畳通信によって行われているので、それぞれの給電トランス５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは通信トランスも兼ねている。または、別に通信トランス（図示せず）を配置する。
【００１０】
次に、トロリー給電方式によって回転型モータに電力を供給して駆動される移動体の例を説明する。図１６は、トロリー給電方式によって回転型モータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。図１６において、移動体の移動経路である軌道５５の側壁に沿って敷設されたトロリー線６３には、移動体に取り付けられた接触子６４が接触しながら摺動できるようになっている。接触子６４は、バネなどの押し付け機構６５の押圧力によって所定の圧力でトロリー線６３に接触しているので、回転型モータ６０には常に安定した電力が供給される。回転型モータ６０の回転駆動とギアによる減速駆動によって走行ローラ５８が軌道５５を走行し、搬送台車５９の搬送物を搬送する。また、ガイドローラ５７によって移動体の横揺れを防ぎ、走行中においてトロリー線６３と接触子６４が常に一定の面積と一定の圧力で接触するようにしている。図１６のトロリー給電方式の移動体の場合においても、分岐機構を持つ移動体の場合は、移動体の左右どちらにトロリー線６３があるか分からないため、図１５の概念図で示すように、移動体６２の左右に接触子を配置している。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−８７４３５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような非接触給電方式またはトロリー給電方式による従来の搬送装置（移動体）は、以下に述べるような種々の問題がある。
【００１３】
先ず、非接触給電方式による移動体の場合の問題点について述べる。非接触給電方式では、図１０で述べたように、給電トランス５０と１次給電線５１との相対位置によって供給電力が大きく変化する。これは給電トランス５０と１次給電線５１の磁気結合度の変化によるものである。１次給電線５１が給電トランス５０の凹部の奥にあれば、磁気結合度が上がって電力変換効率が高くなるので供給電力も増える。しかし、１次給電線５１が給電トランス５０の凹部から離れれば、磁気結合度が下がって電力変換効率が低くなるので必然的に供給電力が減る。
【００１４】
移動体に図１０のような非接触の給電トランス５０を取り付けて走行させた場合、移動体の軌道レイアウトによっては直線部分だけでなく曲線部分を通らなければならないこともある。図１７は、非接触給電方式において、従来の移動体が軌道を走行したときの給電トランスと１次給電線の相対位置の一例を示す概念図である。図１７に示すように、移動体６２が軌道５５の直線部分を通過するときは、図中右側の給電トランス５０ｂと１次給電線５１の相対位置の関係は正常な位置関係にある。しかし、移動体６２が軌道５５の曲線部分を通過するところでは、図中左側の給電トランス５０ａは１次給電線５１から離れる方向へ移動している。したがって、１次給電線５１と給電トランス５０ａの磁気結合度が低下し、給電トランス５０ａから移動体６２へ供給される電力が低下して供給電力不足が生じるなどの不具合が発生する。つまり、移動体が駆動電力不足で曲線部分を通過できないこともある。
【００１５】
図１８は、非接触給電方式において、従来の移動体が軌道を走行したときの給電トランスと１次給電線の相対位置の他の例を示す概念図である。図１８に示すように、軌道５５のレイアウトの曲線によっては、図１７の場合とは逆に１次給電線５１が給電トランス５０ａ，５０ｂに近づき過ぎることもある。図１８の図中上側の給電トランス５０ｂや図中下側の給電トランス５０ａは曲線部分の１次給電線５１と近づき過ぎて、給電トランス５０ｂ，５０ａのトランスエッジ５０ｂ’，５０ａ’が１次給電線５１に接触する危険性がある。
【００１６】
このような現象を回避するためには、１次給電線５１と給電トランス５０ａ，５０ｂとが物理的に干渉（つまり、接触）しないように、給電線ステー（図示せず）の高さを変えなければならないなどの構造上の変更が生じる。あるいは、１次給電線５１と給電トランス５０ａ，５０ｂとが物理的に干渉しない位置に給電トランス５０ａ，５０ｂの取り付け位置を変更する必要がある。しかし、このように給電トランス５０ａ，５０ｂの取り付け位置を変更すると、軌道５５の直線部分でも曲線部分でも１次給電線５１が給電トランス５０ａ，５０ｂから遠く離れることとなり、結果的に、１次給電線５１と給電トランス５０ａ，５０ｂの磁気結合度が下がって供給電力が減少するという問題がある。
【００１７】
また、先に述べたように、非接触給電方式の場合は給電トランス側に共振回路を設けており、給電トランスのインダクタンスと共振コンデンサとによって１次給電線の電流周波数に共振点を合わせている。したがって、例えば、図１７のように、軌道５５の曲線部分において金属製の軌道５５と給電トランス５０ａとの間の相対位置が変わると、給電トランス５０ａのインダクタンスも変化する。しかし、共振コンデンサは一定の値であるので共振周波数がずれてしまい、１次給電線５１から給電トランス５０ａへ最大変換効率で電力を伝達することができなくなり、結果的に給電トランス５０ａからの供給電力が減少してしまう。
【００１８】
また、非接触給電方式の１次給電線を用いて電力線重畳通信を行う場合についても同様であり、例えば、図１０において、給電トランス５０が兼ねている（または別に配置した）通信トランスが１次給電線５１から離れる方向へ移動すると、１次給電線５１と通信トランス（つまり、給電トランス５０）との磁気結合度が低下して通信品質が低下してしまう。
【００１９】
次に、トロリー給電方式による移動体の場合の問題点について述べる。トロリー給電方式の移動体の場合は、軌道の曲線部分において、トロリー線と接触子との接触の具合が直線部分と比べて変化する。特に、移動体の軌道半径が凸湾曲となった曲線部分などにおいてはトロリー線と接触子との相対距離が離れるので、直線部分より強い押し付け圧力で接触子をトロリー線へ接触させる必要がある。ところが、このような強い押し付け圧力に設定しておくと、直線部分や凹湾曲の曲線部分においてトロリー線と接触子との相対距離が近づいた場合には、トロリー線と接触子との接触圧力が高くなり過ぎてしまい、トロリー線や接触子の摩耗を早めることになる。
【００２０】
また、このような問題を回避するために、接触子の押し付け圧力を軌道のレイアウト状態に応じて制御する機構を設けると、移動体全体の構造が大きくなったり、押し付け圧力を制御するための部品点数が増えたりするなどの問題がある。さらに、曲線部分における押し付け圧力を一定にするためには、曲線部分と直線部分とでトロリー線の形状を変えなければならないので、搬送システムの設備費が増大してしまう。また、接触子の押し付け圧力が弱くなった場合や接触子の磨耗によってトロリー線と接触子が接触不良となった場合には、トロリー線で電力線搬送を行うために重畳させる通信信号を送受信することができなくなるなどの不具合が発生する。
【００２１】
次に、移動体をリニア直流モータによって駆動する場合の問題点について説明する。図１９は、リニア直流モータによって駆動する従来の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときのリニア直流モータと永久磁石の相対位置を示す概念図である。図１９に示すように、軌道５５の曲線部分においては、軌道５５に取り付けられた永久磁石６１と移動体側のリニア直流モータ５６とで対向する位置関係がずれてしまうため、永久磁石６１とリニア直流モータ５６との間の磁気効率が下がってしまう。このため、曲線部分においては走行駆動力が低下してしまう。曲線部分では速度が遅いため、通常は速度の早い直線部分の方が負荷が重い。しかし、最悪の場合は、曲線部分では、直線部分よりも移動体が必要とする電力が増加し、定格供給電力を超えるために過負荷となって搬送システムがダウンしてしまうこともある。尚、図１９において、軌道５５に永久磁石６１を取り付ける代わりに、地上側励磁コイルを取り付けたり、あるいは地上側プレートを取り付けた場合についても、永久磁石６１の場合と同様な不具合が発生する。
【００２２】
また、通常のリニア直流モータによる駆動の場合は、磁極センサ６６を用いて検出された磁極位置に基づいてリニア直流モータ５６を駆動している。しかし、従来技術では、磁極センサ６６は、図１９に示すように、リニア直流モータ５６の端部（つまり、移動体の進行方向の前部または後部）に配置されている。したがって、軌道の曲線部分においては、図に示すように、磁極センサ６６が検出する磁極と実際にリニア直流モータ５６が存在する部分の磁極とは異なってしまう。よって、軌道の曲線部分においてはリニア直流モータ５６の磁気効率が低下してしまうなどの不具合が発生する。
【００２３】
次に、リニア誘導モータで駆動する場合の問題点について説明する。地上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても、移動体側に取り付けてあるアルミまたは銅は、図１９に示すリニア直流モ−タの場合と同様に、軌道の曲線部分においては１次コイルに対してずれるため、１次コイルの磁気効率が悪くなってリニア誘導モータの効率が低下して移動体の走行駆動力が下がってしまう。尚、車上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても同様の不具合が発生する。
【００２４】
次に、移動体を回転型モータで駆動する場合の問題点について説明する。図１３、図１４に示すような回転型モータで移動体を駆動する場合、軌道の曲線部分においてスムーズに走行させるためには、乗用車などのようなデファレンシャル機構が必要となり、結果的に搬送装置全体の構造が大きくなってしまう。特に、図１３のような移動体の場合は、走行ローラ５８と接触する軌道５５の面を広く取らなければ走行ローラ５８が脱輪してしまう。したがって、軌道５５の幅が大きくなり、搬送システムの設置場所が広くなってしまうなどの不具合が生じる。
【００２５】
図２０は、回転型モータによって駆動する従来の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときに生じる走行ローラの横滑り現象を示す概念図である。図２０に示すように、軌道５５の曲線部分において走行ローラ５８が横滑りを起こすために走行ローラ５８の磨耗が加速される。つまり、図２０の拡大部分の図に示すように、移動体６２がガイドローラ（図示せず）によって方向規制される力のベクトルＡと回転型モータの推進力による力のベクトルＢとによって横滑り力Ｃが発生する。このような横滑り力によって走行ローラ５８に磨耗が生じると、例えば、クリーンルームで移動体を使用して半導体ウエーハなどを搬送する場合、磨耗屑によってクリーン度が下がり半導体ウエーハの歩留りを低下させる原因となる。したがって、走行ローラ５８の横滑りを防止して、走行ローラ５８の磨耗による埃の発生は極力抑えるような様々な対策を施さなければならない。
【００２６】
図２１は、回転型モータによって駆動する従来の地上走行型の移動体において、走行ローラの横滑りを防止した移動体の構造図である。また、図２２は、回転型モータによって駆動する従来の天井走行型の移動体において、走行ローラの横滑りを防止した移動体の構造図である。つまり、上記のような走行ローラ５８の横滑りを防止するために、図２１及び図２２に示すように、走行ローラ５８を軌道５５に対して遊輪とし、移動体の中心に回転型モータ６０を配置し両サイドに走行ローラ５８を配置している。移動体をこのような構成にすることによってデファレンシャル装置は必要なくなる。しかし、このような回転型モータ６０と走行ローラ５８の配置においても、軌道の中央と移動体の中心との位置が僅かにずれるために若干の横滑りが発生するので、高精度なクリーンルームの搬送装置に供することはできない。
【００２７】
図２３は、従来の横滑り防止構造の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときに生じる走行ローラの僅かな横滑り現象を示す概念図である。つまり、図２１及び図２２に示すように、走行ローラ５８を軌道５５に対して遊輪とし、移動体の中心に回転型モータ６０と走行ローラ５８を配置して横滑り防止構造にしても、図２３に示すように、軌道５５の中央と移動体の中心との位置が僅かにずれるため、軌道５５の中央の推進力のベクトルＡと移動体の中心の推進力のベクトルＢとの差によって、僅かな横滑り力のベクトルＣが発生する。
【００２８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、移動体に搭載された部品の位置をフレキシブルに可変できるようにして、軌道レイアウトの如何に関わらず常に安定した電力が得られるような搬送装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の搬送装置は、移動体が軌道に沿って敷設された給電線から電力を受けて軌道を走行するように構成された搬送装置であって、移動体は、車軸が軌道の進行方向に対して常に直角に位置するように作用するボギー機構を備え、軌道に設置された設置部品と対応位置関係を維持する移動体の搭載部品は、ボギー機構の上に配置されていることを特徴とする。また、本発明の搬送装置では、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、設置部品と搭載部品との対応位置関係を一定にするように作用することを特徴とする。さらに、本発明の搬送装置では、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、設置部品と搭載部品とが物理的に干渉しないような対応位置関係を維持するように作用することを特徴とする。
【００３０】
つまり、本発明の搬送装置によれば、移動体の搭載部品がボギー機構の車軸の上に置かれているので、移動体が軌道の直線部分や曲線部分を走行しても、軌道側に固定設置された設置部品と移動体側の搭載部品との間の対応位置関係は常に一定である。従って、移動体が軌道の如何なる部分を走行しても軌道側の設置部品と移動体側の搭載部品が接触することもないし、設置部品と搭載部品との間で発生する物理現象が変化する虞もない。従って、安定した搬送装置を提供することができる。
【００３１】
また、本発明の搬送装置においては、移動体への給電は給電線から給電トランスを介して非接触で給電する非接触給電方式によって行われ、設置部品は給電線であり、且つ、搭載部品は給電トランスであることを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、移動体上の給電トランスがボギー機構の上に搭載されているので、移動体が軌道の如何なる部分を走行しても軌道側の給電線と移動体側の給電トランスが接触することもないし、給電線と給電トランスとの間の電力変換に関わる物理現象が変化することもなくなるので、給電線から移動体へ安定した電力供給を行うことができる。
【００３２】
また、本発明の搬送装置においては、給電線を軌道に沿って保持する給電線ステーは、軌道のレイアウトの如何に関わらず、軌道の全ての位置において同一形状であることを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、軌道が曲線であっても直線であってもボギー機構の作用によって給電トランスと給電線の対応位置関係が常に一定であるので、給電線を保持する給電線ステーは軌道の全区間に亘って同じ形状にすることができる。従って、搬送システムの設備コストを低減することができる。
【００３３】
また、本発明の搬送装置においては、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、給電トランスが移動体へ供給する電力を一定に維持するように作用することを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、ボギー機構によって給電トランスと給電線の対応位置関係を常に一定にすることができるので、給電トランスと給電線の磁気結合度は一定となり、安定した電力を供給することができる。
【００３４】
また、本発明の搬送装置においては、給電トランスのコア形状はＥ字型であり、給電トランスの電力変換効率を最大にするように、給電線が給電トランスのＥ字型の凹部の奥に配置されていることを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、給電トランスと給電線の対応位置関係が変化することがないので、最大変換効率が得られるように給電トランスと給電線を磁気結合させることができる。
【００３５】
また、本発明の搬送装置は、給電トランスの２次巻線は共振コンデンサと共に共振回路を構成し、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、給電トランスのインダクタンスを一定にして共振回路の共振周波数を一定値に維持するように作用することを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、共振回路が、給電線に流れる高周波電流の周波数で共振する共振周波数を作り、給電トランスがこの共振周波数によって高効率で電力変換を行っている。このとき、ボギー機構によって給電トランスと軌道の側壁の軌道との間の対応位置関係はずれることがないので、給電トランスのインダクタンスは常に一定である。よって、共振周波数は変化することがないので、給電トランスは常に高効率で電力変換を行うことができる。
【００３６】
また、本発明の搬送装置においては、移動体は通信トランスを用いて電力線重畳信号による通信を行い、搭載部品は通信トランスを含むことを特徴とする。さらに、本発明の搬送装置においては、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、通信トランスと給電線の磁気結合度を一定にするように作用することを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、通信トランスがボギー機構の上に搭載されているので、軌道が直線であっても曲線であっても通信トランスと給電線との対応位置関係は常に一定である。よって、磁気結合度が変化しないので通信品質レベルを常に一定に保つことができる。
【００３７】
また、本発明の搬送装置においては、移動体への給電は、給電線から接触子を介して接触集電によって給電する接触給電方式によって行われ、設置部品は給電線であり、且つ、搭載部品は接触子であることを特徴とする。さらに、本発明の搬送装置においては、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、接触子と給電線との接触圧力を一定にするように作用することを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、移動体上の接触子がボギー機構の上に搭載されているので、移動体が軌道の如何なる部分を走行しても、軌道側の給電線と移動体側の接触子との対応位置関係が変わらない。したがって、給電線と接触子との接触圧力は常に一定であるので、給電線から移動体へ安定した電力供給を行うことができる。
【００３８】
また、本発明の搬送装置においては、給電線は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、軌道の全ての部分において同一形状のトロリー線であることを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、軌道が曲線であっても直線であっても、ボギー機構の作用によって接触子と給電線の対応位置関係が常に一定で両者の接触圧力が安定しているので、給電線であるトロリー線の形状を軌道の全区間に亘って同じ形状にすることができる。従って、搬送システムの設備コストを低減することができる。
【００３９】
また、本発明の搬送装置においては、移動体は接触子を用いて電力線重畳信号による通信を行うことを特徴とする。つまり、本発明の搬送装置によれば、接触子がボギー機構の上に搭載されているので、軌道が直線であっても曲線であっても接触子と給電線との対応位置関係は常に一定である。よって、接触子と給電線との間で良好に通信信号を伝送することができるので、軌道が直線であっても曲線であっても常に一定の通信品質レベルを維持することができる。
【００４０】
また、本発明の搬送装置においては、移動体はモータによって駆動され、搭載部品はモータを含むことを特徴とする。さらに、本発明の搬送装置においては、ボギー機構は、軌道のレイアウトの如何に関わらず、モータの駆動効率を低下させないように作用することを特徴とする。また、モータは、回転型モータ、リニア誘導モータ、またはリニア直流モータの何れかであることを特徴とする。
【００４１】
つまり、本発明の搬送装置によれば、移動体を駆動するモータがボギー機構の上に搭載されているので、軌道のレイアウトがどのような形状であってもモータと走行ローラとの対応位置関係を一定に保つことができるので、モータの駆動効率や伝達効率を一定に保持することができる。
【００４２】
また、本発明の搬送装置においては、モータがリニア直流モータであるとき、移動体のほぼ中央に磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方を配置することを特徴とする。さらに、本発明の搬送装置においては、磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方がボギー機構の上に配置されることを特徴とする。また、前記モータが、リニア誘導モータであり、前記移動体のほぼ中央にエンコーダが配置されたことを特徴とする。また、前記エンコーダが、前記ボギー機構の上に配置されることを特徴とする。また、前記エンコーダが、前記走行機構の車軸と連動して動くボギーリンク機構の上に配置されることを特徴とする。また、２軸以上のボギー軸を持つ搬送装置でリニア直流モータを２つ以上に分割して配置した場合は、磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方は、ホギー機構の車軸と連動して動くボギー軸リンク機構の上に配置されることを特徴とする。
【００４３】
つまり、本発明の搬送装置によれば、２軸以上のボギー軸を持つ搬送装置でリニア直流モータを２つ以上に分割して配置した場合は、磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方を移動体の中心（つまり、軌道のほぼ中央）に配置する。このとき、磁極センサは軌道の曲線部分において、磁極センサによる検出磁極と実際にリニア直流モータが存在する部分の磁極とがほぼ同じになるため、軌道の曲線部分におけるモータ効率の低下を防ぐことができる。また、軌道の曲線部分においてもエンコーダでの検出位置と軌道中央部の位置がほぼ同じになり、軌道の曲線部分におけるリニア直流モータの走行効率の低下を防ぐことができる。
【００４４】
さらに、２軸以上のボギー軸を持つ搬送装置でリニア直流モータを２つ以上に分割して配置した場合は、磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方をボギー構造のボギーフレーム上のリンク機構部分に配置することにより、磁極センサまたはエンコーダは軌道中央部を通るようになるため、より正確な磁極位置の検出が可能となり、さらにモータ効率の低下を防ぐことができる。
【００４５】
一方、２軸以上のボギー軸を持つ搬送装置でリニア直流モータを２つ以上に分割して配置した場合において、リニア直流モータを搭載していないボギー軸が１つ以上ある場合には、このボギー軸センター上に、磁極センサまたはエンコーダの少なくとも一方をボギー構造のボギーフレーム上のリンク機構部分に配置することにより、磁極センサまたはエンコーダは完全に軌道中央部を通るようになるため、より正確な磁極位置の検出が可能となり、さらにモータ効率の低下を防ぐことができる。また、エンコーダについては、リニア誘導モータを用いた場合においても同様の効果がある。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における搬送装置の実施の形態を詳細に説明する。本発明における搬送装置の特徴は、移動体のガイドローラ部をボギー構造にして、移動体側と軌道側との相対位置に関係する部品をボギー構造の車軸上に配置するようにしたことである。これによって、軌道の直線部分においても曲線部分おいても、移動体側の部品と軌道側の部品との間の相対位置の関係はほぼ一定となる。したがって、軌道のレイアウトが直線であっても曲線であっても、非接触給電方式においては１次側給電線と給電トランスとの位置関係は一定であるので、給電トランスは常に安定した電力を移動体の駆動機構に供給することができる。また、トロリー給電方式にあっては、トロリー線と接触子との接触圧力は常に一定であるので、トロリー線や接触子が過磨耗することなく、接触子より移動体の駆動機構へ安定した電力を供給することができる。
【００４７】
以下、本発明における搬送装置の各実施の形態について詳細に説明する。図１は、従来の搬送装置におけるガイドローラ部分と、本発明の搬送装置におけるガイドローラ部分の比較説明図であり、（ａ）は従来の構成、（ｂ）は本発明の構成を示している。図１（ａ）において、従来の移動体１’では、ボギーフレーム２’が移動体１’に対して固定されているので、移動体１’が円形の軌道３を走行するとき、ガイドローラ４’を通るためにレール幅を広くしなければならず、また、走行時にガイドローラ４’が軌道の両側面に当っていないためガタも大きい。一方、図１（ｂ）において、本発明の移動体１では、ボギーフレーム２が移動体１に対してボギー構造になっているので、直線部分と同じ幅のレールを使うことができ、かつガタも少ない。
【００４８】
尚、ボギー構造とは、ボギーセンタとボギーフレーム２のセンタが、常に軌道３の面に対して直角に位置するような構造である。したがって、ボギー構造のボギーフレーム２の位置に給電トランスや接触子を配置すれば、移動体１が軌道３の曲線部分を走行しても直線部分を走行しても、移動体側の給電トランスや接触子と軌道側の１次給電線やトロリー線との間の相対位置の関係はほぼ一定となる。
【００４９】
先ず、非接触給電方式における本発明の搬送装置の実施の形態について説明する。図２は、本発明における非接触給電方式の搬送装置の場合の、給電トランスと１次給電線との間の相対位置の関係を示す説明図である。図２において、ボギー構造のボギーフレーム２ａの上に給電トランス５ａが配置され、同様に、ボギー構造のボギーフレーム２ｂの上に給電トランス５ｂが配置されている。このような構造においては、給電トランス５ａ，５ｂと１次給電線６との相対位置は、軌道３の曲線部分においても給電トランス５ａ，５ｂに対して１次給電線３が平行に入るため、軌道３の直線部分での両者の相対位置とほぼ同じになる。これによって、給電トランス５ａ，５ｂの供給電力は軌道３の直線部分においても曲線部分においてもほぼ一定となる。
【００５０】
すなわち、図２のようにボギー構造のボギーフレーム２ａ，２ｂの上に給電トランス５ａ，５ｂを配置することにより、図１８の従来構造に示すような１次給電線５１と給電トランス５０ａ，５０ｂの部品との物理的な接近や接触がなくなる。よって、従来の搬送装置に比べ、本発明の搬送装置は１次給電線を可能な限り給電トランスの凹部の奥へ配置して磁気結合を密にすることができる。これによって、給電トランスの供給電力を増大させることができる。
【００５１】
また、図２において、軌道３の側壁の磁性体と給電トランス５ａ，５ｂとの相対位置が直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となるため、軌道３のどの部分においても給電トランス５ａ，５ｂのインダクタンスの値はほぼ一定となる。よって、給電トランス５ａ，５ｂの２次巻線に接続された共振コンデンサが固定値であっても共振周波数は常に一定となるため、軌道３の直線部分と曲線部分とを問わず、給電トランス５ａ，５ｂの供給電力はほぼ一定となる。さらに、軌道３の直線部分と曲線部分において、同一形状の給電線ステー（図示せず）を使うことができるので、搬送装置のコストを削減することができる。
【００５２】
次に、トロリー給電方式における本発明の搬送装置の実施の形態について説明する。トロリー給電方式の搬送装置の場合についても、図１（ｂ）に示すように、接触子はボギー構造のボギーフレーム２の上に配置されている。このようなトロリー給電方式の構造においては、接触子と軌道側のトロリー線との相対位置は、図２に示す非接触給電トランスの場合と同様に、軌道の直線部分及び曲線部分でほぼ同じになる。これによって、軌道の直線部分及び曲線部分において、接触子はトロリー線を同じ押し付け圧力で押圧するため、従来の搬送装置のような軌道のレイアウトの相違による接触子の押し付け圧力の差は殆どなくなる。よって、接触子による過度な押し付け圧力がなくなるため、接触子及びトロリー線の磨耗を抑えることができる。また、軌道の直線部分及び曲線部分において、同一形状のトロリー線を使うことができるので搬送システムのコストを削減することができる。
【００５３】
次に、リニア直流モータで駆動する場合の本発明における搬送装置の実施の形態について説明する。この実施の形態の場合は、図１（ｂ）に示すように、リニア直流モータをボギー構造のボギーフレーム２の上に配置する。このとき、従来は１つであったリニア直流モータを２つ以上に分割してボギー構造のボギーフレーム２の上に配置する。図３は、リニア直流モータによって駆動する本発明の搬送装置において、移動体が軌道の曲線部分を走行したときのリニア直流モータと永久磁石の相対位置を示す概念図である。図３に示すように、リニア直流モータをリニア直流モータ８ａ，８ｂの２つに分割して、ボギー構造の車軸の上に配置する構造にすることにより、永久磁石７とリニア直流モータ８ａ，８ｂとの相対位置は、軌道３の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となる。したがって、曲線部分におけるリニア直流モータ８ａ，８ｂのモータ効率の低下を防ぐことができ、結果として搬送装置の走行推力を安定化させることができる。
【００５４】
また、図３に示すように、磁極センサ９を搬送装置の中心（つまり、リニア直流モータ８ａ，８ｂと対向する部分の永久磁石７の列の中央位置）に配置することが可能となり、磁極センサ９による検出磁極と実際にリニア直流モータが存在する部分の磁極とがほぼ同じになるため、軌道３の曲線部分におけるリニア直流モータのモータ効率の低下を防ぐことができる。さらに、エンコーダを搬送装置の中心（つまり、磁極センサ９のある位置）に配置することが可能となるので、エンコーダでの位置検出と軌道３の中央部との位置がほぼ同じになるため、軌道３の曲線部分におけるリニア直流モータのモータ効率の低下を防ぐことができる。
【００５５】
次に、リニア誘導モータで駆動する場合の本発明における搬送装置の実施の形態について説明する。この実施の形態の場合も、図１（ｂ）に示すように、リニア誘導モータをボギー構造のボギーフレーム２の上に配置する。このとき、従来１つであったリニア誘導モータを２つ以上に分割してボギー構造のボギーフレーム２の上に配置する。地上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても、図３に示すようなリニア直流モータ８ａ，８ｂと同様に、移動体側に取り付けてあるアルミまたは銅と地上１次コイルとの相対位置は、軌道３の直線部分及び曲線部分においてほぼ同じとなるため、リニア誘導モータのモータ効率の低下を防ぐことができる。また、車上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても同様であり、リニア誘導モータのモータ効率の低下を防ぐことができる。さらに、エンコーダを搬送装置中心に配置することが可能となるため、エンコーダでの位置検出と軌道３の中央部との位置がほぼ同じになるので、軌道３の曲線部分におけるリニア直流モータのモータ効率の低下を防ぐことができる。
【００５６】
次に、回転型モータで駆動する場合の本発明における搬送装置の実施の形態について説明する。図４は、回転型モータによって駆動する、本発明におけるボギー構造の搬送装置の推進力と走行方向を示す一実施例の概念図である。回転モータで駆動する実施の形態の場合も、図１（ｂ）に示すように回転型モータをボギー構造のボギーフレーム２の上に配置する。図１３、図１４に示すような回転型モータを使用する搬送装置の構造では、図４に示すように、軌道３の曲線部分において走行ローラ１０の推進力方向と移動体１の進行方向とは、ベクトルＡのようにほぼ一致するため走行ローラ１０の横滑りがほとんど発生しなくなる。
【００５７】
図５は、回転型モータによって駆動する、本発明におけるボギー構造の移動体の推進力と走行方向を示す他の実施例の概念図である。つまり、図２１、図２２に示すような回転型モータを使用する搬送装置の構造では、例えば、ボギー構造のボギーフレームを２軸にして、その内の片方または両方を回転型モータにより駆動される走行ローラ１０’とすれば、図５に示すように、軌道３の曲線部分において、走行ローラ１０’の推進力方向と移動体１の進行方向とはベクトルＡのように一致するので、走行ローラ１０’の横滑りは発生しなくなる。
【００５８】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。つまり、上記の各実施の形態ではボギー構造の車軸を２軸として述べたが、車軸を３軸以上にすればさらに発明の効果が増すので、３軸以上の実施の形態を本発明の変形例として説明する。
【００５９】
先ず、リニアモータ及び回転型モータで駆動する場合の変形例について説明する。この場合、リニアモータは、地上１次型リニア誘導モータ、車上１次型リニア誘導モータ、あるいはリニア直流モータの何れでもよい。図６は、リニア直流モータを用いた本発明の搬送装置における変形例として、磁極センサとボギー構造のボギーフレームとのリンク機構を示す概念図である。磁極センサ９を移動体１の中心（中央）に配置しても、軌道の曲線部分においては軌道の中央部に対して僅かながらずれてしまう。そこで、この対策として、図６に示すように、磁極センサ９の取付部分にボギー構造のボギーフレームとリンクして動くボギー軸リンク機構１１を設け、磁極センサ９が常に軌道センタ３ａに位置するようなボギー構造にする。このような変形ボギー構造にすることによって、磁極センサ９は常に軌道センタ３ａの位置にあるので、軌道３の曲線部分においても磁極センサ９が軌道センタ３ａからずれる虞はなくなる。
【００６０】
リニア直流モータ及びリニア誘導モータの場合は、エンコーダを移動体の中心（中央）に配置しても、軌道の曲線部分においては軌道の中央部に対して僅かながらずれてしまう。そこで、この対策として、図６に示すように、磁極センサ９の位置にエンコーダを取り付け、この取付部分にボギー構造のボギーフレームとリンクして動くボギー軸リンク機構１１を設け、エンコーダが常に軌道センタ３ａに位置するようなボギー構造にする。このような変形ボギー構造にすることによって、エンコーダは常に軌道センタ３ａの位置にあるので、軌道３の曲線部分においてもエンコーダが軌道センタ３ａからずれる虞はなくなる。
【００６１】
また、リニアモータ及び回転型モータはボギー軸の数だけ分割することも可能であるし、複数のリニアモータまたは回転型モータを１つのボギー軸上に配置することも可能である。このようにすることによって、従来の搬送装置よりは給電トランスや接触子と１次給電線やトロリー線との相対位置の安定した搬送装置を実現することができる。図７は、本発明の搬送装置においてボギー構造に２個のリニア直流モータを配置した構成を示す概念図である。図７に示すように、ボギー構造１２ａにリニア直流モータ８ａを配置し、ボギー構造１２ｂにリニア直流モータ８ｂを配置するというように、複数のリニアモータまたは回転型モータをボギー構造の数だけ分割してボギー構造の軸上に配置すれば、従来の搬送装置よりはさらに効率のよい給電効率が得られる。尚、図７において、軌道３に永久磁石７を取り付ける代わりに地上側励磁コイルを取り付けたり、あるいは地上側プレートを取り付けた場合についても、永久磁石７を取り付けた場合と同様の効果が得られる。
【００６２】
次に、非接触給電方式及びトロリー給電方式で駆動する場合の変形例について説明する。前記の実施の形態では、給電トランスを移動体の前後に２個設けた場合について説明したが、給電トランスをボギー軸の数だけ増やすことも可能である。移動体の負荷が大きい場合にはこのようにしてボギー軸上で給電トランスを増やすことができる。図８は、本発明の搬送装置において、軌道方向のボギー軸上に複数の給電トランス等を配置した概念図であり、（ａ）は２個の給電トランスの配置例、（ｂ）は給電トランスと通信トランスの配置例を示す。また、図９は、本発明の搬送装置において、軌道の幅方向のボギー軸上に複数の給電トランス等を配置した概念図であり、（ａ）は２個の給電トランスの配置例、（ｂ）は２個の給電トランスと２個の通信トランスの配置例を示す。
【００６３】
図８（ａ）に示すように、移動体の進行方向（つまり、軌道３の方向）に構成されたボギー構造１２の１つの軸上に２個の給電トランス５ａ，５ｂを配置しても、１次給電線６と給電トランス５ａ，５ｂの相対位置は従来の搬送装置に比べて安定する。また、図８（ｂ）に示すように、移動体の進行方向（つまり、軌道３の方向）に構成されたボギー構造１２の１つの軸上に１個の給電トランス５と１個の通信トランスを配置しても、１次給電線６と給電トランス５および通信トランス１３の相対位置は従来の搬送装置に比べて安定する。
【００６４】
つまり、電力線重畳用の通信トランス１３についても、給電トランス５と同様に、ボギー構造１２の１つのボギーフレームに配置すれば、軌道３の直線部分及び曲線部分において通信トランス１３と１次給電線６との相対位置が変化しないため、曲線部分において磁気結合度が低下することがなくなり、通信品質の低下を招く虞はなくなる。トランスの配置構成については、図８（ｂ）に示すように、給電トランス５と通信トランス１３を一緒に配置しても相対位置の安定効果は得られる。尚、トロリー給電方式の場合についても同様であり、ボギー構造１２の１つのボギーフレームに複数の接触子を取り付けても同様の効果が得られる。
【００６５】
また、図９（ａ）に示すように、軌道の幅方向のボギー構造１２のボギーフレームに２個の給電トランス５ａ，５ｂを配置しても、図９（ｂ）に示すように、軌道の幅方向のボギー構造１２のボギーフレームに２個の給電トランス５ａ，５ｂと２個の通信トランス１３ａ，１３ｂを配置しても、１次給電線６と各給電トランス５ａ，５ｂおよび通信トランス１３ａ，１３ｂの相対位置は従来の搬送装置に比べて安定する。
【００６６】
尚、上記の各実施の形態では給電トランスと１次給電線との相対位置及び接触子とトロリー線との相対位置が改善されるが、これ以外にも、例えば、電力線重畳通信などの通信トランスまたはアンテナなどのように、１次給電線との相対位置が通信品質に関係してくるものに対しては、それらの部品を移動体のボギー構造の軸上に配置すれば相対位置が安定して、良好な通信品質を維持することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の搬送装置によれば、移動体のガイドローラ部分をボギーフレーム上に配置して、移動体側と軌道側の相対位置に関係する移動体側の部品、例えば、給電トランス、接触子、リニア直流モータ、リニア誘導モータ、回転型モータ、電力線重畳用通信トランス、磁気センサ、および車体などをボギー構造の車軸上に配置している。これによって、移動体が軌道の直線部分及び曲線部分を走行しても、移動体側と軌道側のそれぞれの部品の相対位置はほぼ一定となる。したがって、軌道のレイアウトがどのような形状であっても、常に、給電トランスから移動体に対して安定した電力を供給することができると共に、曲線部分などで移動体側の部品と軌道側の部品が接触などの物理的な干渉を起こす虞はなくなる。
【００６８】
また、非接触給電方式の場合は、非接触式の給電トランスをボギー構造のボギーフレーム上に配置することにより、軌道の直線部分と曲線部分で同一形状の給電線ステーを用いることができるので、搬送装置のコスト削減を図ることができると共に、製造時における部品取り付けミスを防止することができる。さらに、給電トランスと１次給電線との相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定であるので、直線部分と曲線部分とにおいて、給電トランスと１次給電線との磁気結合度の違いがなくなり、結果的に、直線部分及び曲線部分において移動体への供給電力が変化しないので、電力供給の安定した搬送装置を実現することができる。
【００６９】
さらに、従来の搬送装置では、走行時における部品間の物理的な干渉によって１次給電線を給電トランスの凹部の奥深くまで挿入できなかった。しかし、本発明の搬送装置によれば、給電トランスと１次給電線との相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となるので、１次給電線を給電トランスの凹部の奥深くに配置しても相互の物理的な干渉がなくなる。したがって、本発明の搬送装置においては、従来の搬送装置より磁気結合度の高い給電トランスによって供給電力量を増加させることができる。
【００７０】
また、給電トランスと１次給電線及び軌道側壁との相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となるので、給電トランスと軌道側壁との材質による磁気特性は一定となり、結果的に、給電トランスの自己インダクタンスを一定にすることができる。したがって、移動体側の給電部における、給電トランスのインダクタンスと固定容量の共振コンデンサとで形成される共振回路の共振周波数は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となる。よって、軌道の直線部分及び曲線部分における電力の変換効率は一定となるので、給電トランスの供給電力をほぼ一定にすることができる。
【００７１】
また、従来の搬送装置では、曲線部分において通信トランスが１次給電線から離れてしまうので、通信トランスと１次給電線の磁気結合度が下がって通信品質が低下していた。しかし、本発明の搬送装置では、電力線重畳通信システムにおける通信トランスをボギー構造の車軸上に配置することにより、通信トランスと１次給電線または通信専用線との相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となるので、直線部分と曲線部分とにおいて磁気結合度の違いがなくなる。したがって、軌道の曲線部分において通信品質が低下することもなくなり、軌道のレイアウトがどのような状態であっても通信品質のレベルを一定に保つことができる。
【００７２】
またトロリー給電方式においては、接触子をボギー構造の車軸上に配置することにより、接触子と軌道側のトロリー線との相対位置は軌道の直線部分及び曲線部分において一定になる。したがって、軌道の直線部分及び曲線部分において、接触子は一定の押し付け圧力でトロリー線を押圧することができる。よって、軌道がどのような形状であっても、接触子がトロリー線に無用な押し付け圧力で押圧することがなくなるので、接触子及びトロリー線の磨耗を抑えることができる。また、軌道の直線部分及び曲線部分において、同一形状のトロリー線を使うことができるため搬送システムのコストを削減することができる。
【００７３】
また、搬送装置をリニア直流モータで駆動する場合においては、リニア直流モータをボギー構造の車軸上に配置することにより、永久磁石とリニア直流モータとの相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ一定となるため、曲線部分におけるリニア直流モータの走行効率の低下を防ぐことができる。さらに、２軸以上のボギー構造の車軸を有する搬送装置において、リニア直流モータを２つ以上に分割してそれぞれのボギー構造の車軸上に配置した場合は、磁極センサを移動体の中心（つまり、軌道の中央）に配置することができる。このため、磁極センサでの検出磁極と実際にリニア直流モータが存在する部分の磁極とが、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ同じになるので、軌道の曲線部分におけるリニア直流モータの走行効率の低下を防ぐことができる。さらに、磁極センサをボギー構造の車軸上のリンク機構部分に配置することにより、磁極センサはより正確に磁極の検知を行うことができる。
【００７４】
また、２軸以上のボギー軸を持つ搬送装置でリニア直流モータを２つ以上に分割して配置した場合は、エンコーダを搬送装置の中心（つまり、軌道の中央）に配置することができるため、軌道の曲線部分においてもエンコーダでの位置検出と軌道中央部との位置がほぼ同じになり、軌道の曲線部分におけるリニア直流モータの走行効率の低下を防ぐことができる。さらに、エンコーダをボギー構造のボギーフレーム上のリンク機構部分に配置することにより、エンコーダはより正確に磁極の検知を行うことができる。
【００７５】
また、搬送装置をリニア誘導モータで駆動の場合においては、リニア誘導モータをボギー構造のボギーフレーム上に配置することにより、地上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても、移動体側に取り付けてあるアルミまたは銅と地上１次コイルとの相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ同じとなるため、リニア誘導モータの走行効率の低下を防ぐことができる。さらに、車上１次型リニア誘導モータを用いた場合においても、地上側に取り付けてあるアルミまたは銅と車上１次コイルとの相対位置は、軌道の直線部分及び曲線部分においてほぼ同じとなるため、リニア誘導モータの走行効率の低下を防ぐことができる。
【００７６】
また、回転型モータで駆動の場合においては、回転型モータをボギー構造のボギーフレーム上に配置することにより、走行ローラの推進力方向と移動体進行方向がほぼ一致するため、走行ローラの横滑りがほとんどなくなる。さらに、ボギー軸を２軸にした場合には、その内の片方または両方を回転型モータにより駆動される走行ローラとすれば横滑りをなくすことができる。よって、走行ローラの磨耗による塵埃が発生しないので、クリーンルームなどで半導体ウエーハなどを搬送する搬送ロボットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の搬送装置におけるガイドローラ部分と、本発明の搬送装置におけるガイドローラ部分の比較説明図であり、（ａ）は従来の構成、（ｂ）は本発明の構成を示す。
【図２】本発明における非接触給電方式の搬送装置の場合の、給電トランスと１次給電線との間の相対位置の関係を示す説明図である。
【図３】リニア直流モータによって駆動する本発明の搬送装置において、移動体が軌道の曲線部分を走行したときのリニア直流モータと永久磁石の相対位置を示す概念図である。
【図４】回転型モータによって駆動する、本発明におけるボギー構造の搬送装置の推進力と走行方向を示す一実施例の概念図である。
【図５】回転型モータによって駆動する、本発明におけるボギー構造の搬送装置の推進力と走行方向を示す他の実施例の概念図である。
【図６】本発明の搬送装置における変形例として、磁極センサとボギー構造の車軸とのリンク機構を示す概念図である。
【図７】本発明の搬送装置において、ボギー構造に２個のリニア直流モータを配置した構成を示す概念図である。
【図８】本発明の搬送装置において、軌道方向のボギー軸上に複数の給電トランス等を配置した概念図であり、（ａ）は２個の給電トランスの配置例、（ｂ）は給電トランスと通信トランスの配置例を示す。
【図９】本発明の搬送装置において、軌道の幅方向のボギー軸上に複数の給電トランス等を配置した概念図であり、（ａ）は２個の給電トランスの配置例、（ｂ）は２個の給電トランスと２個の通信トランスの配置例を示す。
【図１０】非接触給電方式で搬送装置に電力を供給する給電トランスとその周辺部の断面構造図である。
【図１１】非接触給電方式によってリニアモータを駆動する天井走行型の移動体の断面図である。
【図１２】非接触給電方式によってリニアモータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。
【図１３】非接触給電方式によって回転型モータを駆動する天井走行型の移動体の断面図である。
【図１４】非接触給電方式によって回転型モータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。
【図１５】非接触給電方式の移動体において、給電トランスの取り付け状態を示す移動体の構造図である。
【図１６】トロリー給電方式によって回転型モータを駆動する地上走行型の移動体の断面図である。
【図１７】非接触給電方式において、従来の移動体が軌道を走行したときの給電トランスと１次給電線の相対位置の一例を示す概念図である。
【図１８】非接触給電方式において、従来の移動体が軌道を走行したときの給電トランスと１次給電線の相対位置の他の例を示す概念図である。
【図１９】リニア直流モータによって駆動する従来の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときのリニア直流モータと永久磁石の相対位置を示す概念図である。
【図２０】回転型モータによって駆動する従来の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときに生じる走行ローラの横滑り現象を示す概念図である。
【図２１】回転型モータによって駆動する従来の地上走行型の移動体において、走行ローラの横滑りを防止した移動体の構造図である。
【図２２】回転型モータによって駆動する従来の天井走行型の移動体において、走行ローラの横滑りを防止した移動体の構造図である。
【図２３】従来の横滑り防止構造の移動体において、軌道の曲線部分を走行したときに生じる走行ローラの僅かな横滑り現象を示す概念図である。
【符号の説明】
１，１’…移動体、２，２’２ａ，２ｂ…ボギーフレーム、３…軌道、３ａ…軌道センター、４、４’、４ａ，４ｂ…ガイドローラ、５ａ，５ｂ…給電トランス、６…１次給電線、７…永久磁石、８ａ，８ｂ…リニア直流モータ、９…磁極センサ、１０，１０’…走行ローラ、１１…ボギー軸リンク機構、１２，１２ａ，１２ｂ…ボギー構造、１３，１３ａ，１３ｂ…通信トランス、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…給電トランス、５０ａ’，５０ｂ’…トランスエッジ、５１…１次給電線、５２…２次巻線、５３…磁性体コア、５４…給電線ステー、５５…軌道、５５ａ…軌道側壁、５６…リニアモータ、５７，５７ａ，５７ｂ…ガイドローラ、５８…走行ローラ、５９…搬送台車、６０…回転型モータ、６１…永久磁石、６２…移動体、６３…トロリー線、６４…接触子、６５…押し付け機構、６６…磁極センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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