(57)【要約】【課題】簡単な構造で車体の向きに対し車輪の向きを追従可能とし、直線部と曲線部とを有する走行路に沿って走行しながら、走行性を良好とする搬送車を提供する。【解決手段】無人搬送車１０に、駆動輪１１と、走行方向の前後に設ける一対のガイドローラ１２・１２と、駆動輪１１と合わせて搬送車１０を三点支持可能とする一対の従動輪１４・１４とを備え、一対のガイドローラ１２・１２は、走行路２の一端側に形成される一対のガイドレール４４・４５間に、配置され、一対の従動輪１４・１４はそれぞれ、水平面内で方向性自在の車輪とし、駆動輪１１はガイドローラ１２・１２の近傍に配置し、駆動輪１１の駆動軸１１ａを、前後一対のガイドローラ１２・１２間の中心位置の直側方に配置した。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪と、走行方向の前後に設ける一対のガイド部材と、走行方向の前後にそれぞれ垂直軸を中心に回転自在に取り付けられた一対の従動輪とを備え、一対のガイド部材は、走行路の一端側に形成される一対のガイドレール間に配置され、
駆動輪と一対の従動輪とで搬送車を三点支持した、
ことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
駆動輪の駆動軸を、前後一対のガイド部材間の中心線上に配置した、ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項３】
一対の従動輪を駆動輪から等距離に配置し、駆動輪と従動輪とで二等辺三角形を形成する位置関係になるようにした、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無人搬送車。
【請求項４】
走行路の上方を走行する無人搬送車であって、走行路の下方に位置する物品載置箇所に受け渡すための開口を、車体フレームの下面に形成した、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道に沿って走行する無人搬送車の構成に関し、特に曲線部での走行性を良好とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一本のガイドレールの両側にガイドローラを配置して、軌道に沿って案内可能とされる無人搬送車が知られている。ガイドローラは少なくとも三つは設けられ、ガイドレールの左右で一側に一つ、他側に二つ設けられる。
また、車輪は水平回動自在とすると共に、ガイドローラに追随するようになっており、曲線部ではガイドレールの曲率に沿って車輪の向きが変わるようになっている。
例えば、搬送車は、ガイドレールの上面が車輪の走行面となっている軌道を走行するようになっており、その車体のメインフレームの前後に、水平回動自在なブラケットを設け、ブラケットにガイドローラと車輪とを設けるようにする。このように構成することで、ガイドローラがガイドレールの曲率に沿って回動すると、ブラケットと共に車輪も回動し、ガイドレールと車輪の軌跡とが一致して、車輪がガイドレールの走行面から脱輪しないようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような搬送車は、直線部と曲線部とを有する走行路に沿って走行させても、車輪が走行面から脱輪しないという長所はあるが、構造が複雑になるという問題があった。
そこで本発明は、簡単な構造で直線部と曲線部とを有する走行路に沿って走行させることができる搬送車を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、駆動輪と、走行方向の前後に設ける一対のガイド部材と、走行方向の前後にそれぞれ垂直軸を中心に回転自在に取り付けられた一対の従動輪とを備え、一対のガイド部材は、走行路の一端側に形成される一対のガイドレール間に配置され、
駆動輪と一対の従動輪とで搬送車を三点支持したものである。
【０００５】
請求項２においては、駆動輪の駆動軸を、前後一対のガイド部材間の中心線上に配置したものである。
【０００６】
請求項３においては、一対の従動輪を駆動輪から等距離に配置し、駆動輪と従動輪とで二等辺三角形を形成する位置関係になるようにしたものである。
【０００７】
請求項４においては、走行路の上方を走行する無人搬送車であって、走行路の下方に位置する物品載置箇所に受け渡すための開口を、車体フレームの下面に形成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、図１から図４を用いて、本発明の一実施例の無人搬送車１０が走行する走行路２について説明する。
図１は走行路２の直線部を走行する搬送車１０を示す斜視図であり、図２は走行路２および搬送車１０を示す正面一部断面図であり、図３は走行路２の曲線部を走行する搬送車１０を示す平面図であり、図４は搬送車１０より通過口２０より物品９を通過させる状態を示す斜視図である。
【０００９】
無人搬送車（以下搬送車）１０は、半導体製造工場等のクリーンルームで、物品９の搬送手段として用いられるものである。物品９は、例えば、半導体ウエハを収納したカセットである。
また、以下においては、搬送車１０の走行方向（走行路２の形成方向）を前後方向とし、該前後方向に対して水平面内で直交する方向を左右方向とする。
【００１０】
走行路２の構成について説明する。
走行路２には、図１、図２に示すように、一対のレール材２４Ａ・３４Ａと、両レール材２４Ａ・３４Ａを連結するつなぎ部材２５と、つなぎ部材２５を支持する吊り下げ部材３０とが、備えられている。
【００１１】
レール材２４Ａ・３４Ａは、物品９が上下に通過可能となる間隙を空けて、配置される。詳しくは後述するが、走行路２に沿って、走行路２の上方を走行する搬送車１０より、レール材２４Ａ・３４Ａ間の間隙を介して、走行路２の下方に物品を移載可能とするためである。
【００１２】
レール材２４Ａ・３４Ａはそれぞれ、延出方向長さが一定に形成された部材である。レール材２４Ａの断面形状はＦ字状であり、レール材３４Ａの断面形状はＬ字状である。レール材２４Ａには、詳しくは後述するが、レール材２４Ａにはレール材３４Ａと異なり、搬送車１０を案内するための一対のガイドレール４４・４５が設けられている。
そして、レール材２４Ａ・２４Ａ・・・をそれぞれ連結すると共に、レール材３４Ａ・３４Ａ・・・をそれぞれ連結して、それぞれ左右一対の長いレールを形成し、走行路２を形成する。
そして、以下の説明において、レール材２４・３４は、直線部のレール材２４Ａ・３４Ａと、曲線部のレール材２４Ｂ・３４Ｂとを総称しており、直線部および曲線部の区別を不用とする場合は、レール材２４・３４と記載する。
【００１３】
つなぎ部材２５は、レール材２４・３４の下側で両レール材２４・３４を連結する部材である。つなぎ部材２５は、走行路２の形成方向に沿って、一定間隔毎に設けられており、レール材２４・３４を支持する構成である。
【００１４】
また、つなぎ部材２５の両端部は、天井より垂下される吊り下げ部材３０により支持されており、レール材２４・３４等からなる走行路２の本体が、天井に支持されるようにしている。
吊り下げ部材３０は、天井面より直接垂下される第一支柱３１・３１と、つなぎ部材２５の両端部に立設される第二支柱３２・３２と、両支柱３１・３２の一対を連結する橋架材３３とを備えている。
【００１５】
つなぎ部材２５は、長尺状に形成されて、レール材２４・３４を橋架する方向が長手となるように、レール材２４・３４に取り付けられる。したがって、レール材２４・３４に取り付けられた、つなぎ部材２５・２５間には、間隙が形成される。
レール材２４・３４間の間隙は、前述したように、物品９が通過可能な幅に形成されている。また、つなぎ部材２５を走行路２に沿って設ける間隔も、物品９が通過可能な幅を有する間隔となっている。
【００１６】
走行路２の直線部においては、図１、図２に示すように、つなぎ部材２５・２５間に、棒状部材２６・２６が橋架されている。棒状部材２６は、物品９を搬送する搬送車１０から、物品９が落下した場合に、床面まで物品９が落下してしまうのを防止するための落下防止手段である。
棒状部材２６・２６により、レール材２４Ａ・３４Ａからなる一対のレールと、つなぎ部材２５・２５との間に形成される間隙が分割される。そして、分割された各間隙が、物品９に比して小なる大きさとなるようにして、床面への物品９の落下を防止する。
【００１７】
走行路２の曲線部においては、図３に示すように、レール２４Ｂ・３４Ｂからなる一対のレール間に、板状部材２７が設けられている。板状部材２７は、その上面がレール材２４Ｂ・３４Ｂの上面と同じ高さとなるように形成され、レール材２４Ｂ・３４Ｂの間を塞ぐように取り付けられている。板状部材２７を、このようにレール材２４Ｂ・３４Ｂ間に配置することで、詳しくは後述するが、水平回動自在のキャスター輪である従動輪１４・１４が曲線部を走行する際に、脱輪しても走行できるようになっている。なお、本実施例の曲線部の走行路は、レール材２４Ｂ・３４Ｂおよび板状部材２７とにより形成されるが、一枚の板材によりこれらを一体的に形成するようにしても良い。
板状部材２７も、棒状部材２６と同様に、物品９の落下防止手段である。したがって、この曲線部においても棒状部材２６を使用しても良いが、板状部材２７を用いることで、曲線部に対応した棒状部材を製造する困難を回避している。
また、走行路２において、曲線部は直線部より幅広に形成されているが、詳しくは後述する。
【００１８】
図４に示すように、走行路２に沿って、物品９の検査処理等を行うための処理装置４が設けられる。処理装置４には、物品９の載置箇所としての物品載置台４１が設けられている。
物品載置箇所（物品載置台４１）は、走行路２の下方で、平面視重複する位置に設けられている。
【００１９】
走行路２には、平面視で走行路２と重複する物品載置箇所（物品載置台４１）へ、物品９を上方から下方へ通過可能とさせる通過口２０が、形成されている。通過口２０は、レール材２４Ａ・３４Ａからなる一対のレールと、一対のレール間を橋架するつなぎ部材２９・２９とで、囲まれる開口として形成される。つなぎ部材２９は、前記つなぎ部材２５と異なり、吊り下げ部材３０により支持されない。また、つなぎ部材２９・２９間には通過口２０の形成のために落下防止部材２６・２６が配置されないが、つなぎ部材２５・２９間には、レール部材２４Ａ・３４Ａ間から物品９が落下しないように落下防止部材２６・２６が橋架される。
なお、通過口２０の形成は、つなぎ部材２９に代えて、つなぎ部材２５で行うようにしても良い。
【００２０】
レール材２４・３４の構成について説明する。
図２に示すように、レール材２４Ａは、搬送車１０の駆動輪１１（後述）が当接する走行面部６４Ａと、走行面部６４Ａに垂設される一対のガイドレール４４・４５とを備えている。ガイドレール４４・４５は、走行面部６４Ａ上で（走行路２に対する）外端側に設けられ、搬送車１０のガイドローラ１２（後述）を内側で案内可能とするように、ガイドローラ１２の直径より若干だけ大きい間隔を空けて配置される。
以上構成により、レール材２４は断面視Ｆ字状となる。
以下において、レール材２４Ａの走行面部６４Ａと、レール材２４Ｂの走行面部６４Ｂとを、走行面部６４で総称して記載する。
【００２１】
レール材３４Ａは、図２に示すように、搬送車１０の従動輪１４（後述）が当接する走行面部７４Ａと、走行面部７４Ａに垂設される側壁４６とを備えている。側壁４６は、走行面部７４Ａ上で（走行路２に対する）外端側に設けられる。
以上構成により、レール材３４Ａは断面視Ｌ字状となる。
以下において、レール材３４Ａの走行面部７４Ａと、レール材３４Ｂの走行面部７４Ｂとを、走行面部７４で総称して記載する。
【００２２】
ガイドレール４４・４５は、レール材２４にのみ設けられている。したがって、走行路２において、ガイドレール４４・４５は、走行路２の両端に設けられるのではなく、一端側にのみ設けられる構成となっている。
後述する搬送車１０は、走行路２の一端側で案内されるのに適した構成となっている。
【００２３】
また、搬送車１０に設けるガイドローラ１２・１２を案内する手段としては、走行面部６４上に立設するガイドレール４４・４５に限定されない。
搬送車１０が走行するレール材の一方に、断面視凹状のガイド溝を形成し、該ガイド溝の内壁両側面を、ガイドローラ１２・１２を案内するガイドレールとして機能させるようにしてもよい。
【００２４】
図１から図５を用いて、搬送車１０について説明する。
図５は搬送車１０を示す底面図である。
図１、図５に示すように、搬送車１０は左右一側と下面とに開口が形成された車体フレーム１０ａを備えている。
図１に示すように、車体フレーム１０ａ内には、物品９の移載手段として、ホイスト７が設けられている。ホイスト７は、ホイスト本体７０と、ホイスト本体７０からベルトにより吊り下げられる昇降部７１とを備えている。ホイスト本体７０は、その上部に図示しない移動装置を備えると共に、昇降部７１を昇降させるための駆動部を備えている。移動装置は、物品９を前記物品載置箇所（物品載置台４１）に正確に移載するためのもので、ホイスト７を進行方向に対して左右方向（直交する方向）に移動させる装置である。また、昇降部７１は、物品９の上部に形成されている図示されないフランジ部を把持するための部分で、ホイスト本体７０により昇降されるようになっている。
【００２５】
以上のように、搬送車１０には、走行路２の下方に位置する物品載置箇所（物品載置台４１）へ物品９を受け渡すための開口が、車体フレーム１０ａの下面に形成されている。
このため、走行路２に物品９を通過可能とする通過口２０を形成することで、走行路２の下方に配置された物品載置箇所へ、ホイスト７を作動させることにより、走行路２がホイスト７の昇降の邪魔になることなく、安定した状態で物品９を受け渡しすることができる。
【００２６】
車体フレーム１０ａの左右両側には、搬送車１０の動力源となる受電装置６０が設けられている。受電装置６０には、断面視Ｅ字形状のコアと、該コアに巻回されるピックアップコイルとが設けられている。また、走行路２に沿って、左右の少なくとも一側に、一対の給電線６・６が設けられている。そして、給電線６・６より電磁誘導現象を利用して、受電装置６０に電力が供給されるようにしている。
搬送車１０は受電装置６０で取り出された電力を利用して、後述する駆動輪１１の駆動モータや前記ホイスト７や移動装置７０等の電力アクチュエータを駆動させる。
【００２７】
搬送車１０の下部には、搬送車１０を走行させるための各種車輪等が設けられている。
図５に示すように、搬送車１０には、駆動輪１１と、走行方向の前後に設ける一対のガイド部材と、走行方向の前後にそれぞれ垂直軸を中心に回転自在の一対の従動輪１４・１４とが備えられ、駆動輪１１と一対の従動輪１４・１４とで、搬送車１０を三点支持している。
本実施例では、搬送車１０の左右一側に駆動輪１１が設けられると共に、左右他側に一対の従動輪１４・１４が設けられる。駆動輪１１および従動輪１４・１４の配設位置は、従動輪１４・１４間を結ぶ線分を底辺とする二等辺三角形を形成する位置関係となっている。そして、駆動輪１１および従動輪１４・１４の三点により、搬送車１０が支持される。
【００２８】
搬送車１０に備えるガイド部材は、本実施例では、垂直の車軸に回動自在に軸支されるガイドローラ１２としている。前後一対のガイドローラ１２・１２は、前記ガイドレール４４・４５のいずれか一方に当接して回転しながら、搬送車１０を走行路２に沿って走行するように案内する。
なお、搬送車１０側において、搬送車１０を走行路２に沿って案内するための手段としては、ガイドローラ１２・１２に限定されない。例えば、ガイドローラ１２・１２に代えて、上下方向を軸とする円柱部材を搬送車１０に備える構成としても良い。
【００２９】
搬送車１０には、前後一対のガイドローラ１２・１２が設けられるので、搬送車１０は、走行路２の形成方向と平行に姿勢制御されながら、走行路２に沿って案内される。
【００３０】
駆動輪１１は、水平方向の駆動軸（車軸）１１ａに設ける車輪であり、図示せぬ駆動モータにより駆動されて、搬送車１０を走行させる。
駆動輪１１は、ガイドローラ１２・１２と同側に設けられており、ガイドレール４４・４５を設けるレール材２４上を走行する。
【００３１】
従動輪１４・１４は、前述したように、搬送車１０において、ガイドローラ１２・１２の（左右方向）反対側に設けられており、レール材３４上を走行する。
【００３２】
従動輪１４・１４は、垂直軸を中心に回動し、水平面内で方向性自在の車輪（キャスター）としている。これに対し、前記駆動輪１１は、水平方向の駆動軸１１ａにより駆動されるものであり、前後方向に走行方向を固定された車輪である。
搬送車１０の走行方向は、曲線部の曲率に応じて変化する。従動輪が方向性固定の車輪の場合は、搬送車１０が曲線部を走行する際に、固定された自らの方向性と、搬送車１０の方向性とがずれるので、滑りが生じることになる。
本実施例では、従動輪１４・１４を方向性自在の車輪としたので、ガイドレール４４・４５に沿って搬送車１０の車体の向きが変わると、車体の向きに合わせて従動輪１４・１４が追従することになる。このように構成したために、従動輪１４・１４をガイドレール４４・４５の曲率に正確に追従させるための構成が不要となり、搬送車１０の走行用の車輪の構成を簡単にすることができる。
【００３３】
しかしながら、従動輪１４・１４の車輪の方向が、ガイドレール４４・４５の曲率に正確に追従しないため、曲線部のレール材３４Ｂの走行面部７４Ｂは、直線部のレール材３４Ａの走行面部７４Ａよりも幅広に形成し、レール材３４Ｂからの脱輪を防ぐようにしている。さらに、板状部材２７によりレール材２４Ｂ・３４Ｂ間を塞ぎ、従動輪１４・１４が走行路２の曲線部で、レール材３４Ｂから脱輪しても、板状部材２７上で走行できるようにして、走行に支障が起こらないようにしている。
【００３４】
なお、図３に示されるように、直線部のレール材３４Ａと、曲線部のレール材３４Ｂとの連結部では、レール材５６・５７を介して、レール材３４Ａ・３４Ｂが連結される。レール材５６は、レール材３４Ｂと同じ幅に形成されたレール材である。レール材５７は、前後一端側がレール材３４Ａと同じ幅であり、前後他端側がレール材３４Ｂと同じ幅に形成され、平面視台形状となるレール材である。レール材５６・５７を介して、レール材３４Ａ・３４Ｂが段差無く連結される。
【００３５】
以上構成により、走行路２の曲線部を直線部よりも幅広く形成することで、搬送車１０を、走行路２に沿って走行させることができる。
また、従動輪１４が方向性自在の車輪であるので、搬送車１０が曲線部を走行する際にも、レール材３４Ｂ上で滑りを生じることがない。
【００３６】
また、搬送車１０には、駆動輪１１の前後に、一対の補助輪１３・１３が設けられている。
補助輪１３の下端位置は、駆動輪１１および従動輪１４の下端位置よりも上方に設けられている。したがって、下端位置が同一である駆動輪１１および従動輪１４・１４が、走行路２（レール材２４・３４）に当接して走行している際には、補助輪１３は走行路２に当接しない。そして、搬送車１０の姿勢が前後方向に傾いた場合にのみ、補助輪１３が走行路２に当接して、搬送車１０を支持するようにしている。
なお、補助輪１３も従動輪１４と同様に、垂直な軸を中心に回動し、方向性自在の車輪である、例えば、キャスター輪で構成されており、補助輪１３が走行路２に当接する際に、補助輪１３がレール材２４上を滑ることが無いようにしている。
【００３７】
次に、駆動輪１１とガイドローラ１２・１２との相対位置について説明する。駆動輪１１は、前述したように、ガイドローラ１２・１２と同側に設けられており、駆動輪１１の配設位置は、従動輪１４・１４よりも、ガイドローラ１２・１２に近い位置となっている。
特に、駆動輪１１は、ガイドレール４５のすぐ側方に設けられ、ガイドローラ１２・１２の近傍位置に配置されている。
【００３８】
このため、駆動輪１１の駆動により、一対のガイド部材（ガイドローラ１２・１２）に加わる（曲線部曲率中心に対する）トルクが、ガイド部材より離間した位置に設けた場合と比べて小さくなる。したがって、駆動輪１１の駆動が、ガイドレール４４・４５に案内されるガイドローラ１２・１２に加わる抵抗が少なくなり、より少ない力で駆動輪１１を駆動させることができる。
【００３９】
また、図５に示すように、駆動輪１１の駆動軸（車軸）１１ａは、前後一対のガイドローラ１２・１２（ガイド部材）間の中心線上でかつ近傍に、配置されている。
【００４０】
このため、ガイドローラ１２・１２の中心位置と、曲線部の曲率中心と、駆動輪１１の駆動軸１１ａとが、同軸上に位置する。したがって、ガイドローラ１２・１２によって案内される搬送車１０の走行方向と、駆動輪１１の走行方向とが一致するために、駆動輪１１がレール材２４上を滑ることがない。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、駆動輪と、走行方向の前後に設ける一対のガイド部材と、走行方向の前後にそれぞれ垂直軸を中心に回転自在に取り付けられた一対の従動輪とを備え、一対のガイド部材は、走行路の一端側に形成される一対のガイドレール間に配置され、
駆動輪と一対の従動輪とで搬送車を三点支持したので、
簡単な構成で、直線部も曲線部も走行させることができる。
【００４２】
請求項２記載の如く、駆動輪の駆動軸を、前後一対のガイド部材間の中心線上に配置したので、
ガイド部材によって案内される搬送車の走行方向と、駆動輪の走行方向とが一致して、駆動輪がレール材上を滑ることがない。
【００４３】
請求項３記載の如く、一対の従動輪を駆動輪から等距離に配置し、駆動輪と従動輪とで二等辺三角形を形成する位置関係になるようにしたので、
駆動輪及び一対の従動輪で、搬送車をより安定して支持することができる。
【００４４】
請求項４記載の如く、走行路の上方を走行する無人搬送車であって、走行路の下方に位置する物品載置箇所に受け渡すための開口を、車体フレームの下面に形成したので、
走行路に物品を通過可能とする通過口を形成することで、走行路に沿って走行路の上方を走行する搬送車より、物品載置箇所へ向けて、走行路を跨ぐように物品を移動させる必要が無い。したがって、搬送車は、容易に物品載置箇所へ物品を受け渡すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行路２の直線部を走行する搬送車１０を示す斜視図である。
【図２】走行路２および搬送車１０を示す正面一部断面図である。
【図３】走行路２の曲線部を走行する搬送車１０を示す平面図である。
【図４】搬送車１０より通過口２０より物品９を通過させる状態を示す斜視図である。
【図５】搬送車１０を示す底面図である。
【符号の説明】
２　走行路
１０　搬送車
１０ａ　車体フレーム
１１　駆動輪
１１ａ　駆動軸
１２　ガイドローラ（ガイド部材）
１４　従動輪
４１　物品載置部（物品載置箇所）
４４・４５　ガイドレール
【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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