(57)【要約】【課題】総重量の一部を走行装置に支持させる空気圧浮上式移動装置において、複数存在する走行装置に作用する重力方向荷重をコントロール可能にして、走行装置に作用する荷重を減じ、操作力が軽くて操舵性が良く簡単な構造で安定走行が可能な空気圧浮上式移動装置を提供することを目的とする。【解決手段】荷物を載せる天板の下部に走行装置が取付けられると共に地側が開口される中空部を備えた中空体が取付けられ、前記中空部に空気圧を作用させる空気圧浮上式移動装置であって、中空体の中空部に圧縮空気を供給する回路に接続されるレギュレータと走行装置に取付けられ該走行装置に作用する荷重を検出できるセンサーと該センサーからの信号を作用荷重として出力するコントローラと前記出力値に対応して前記レギュレータの設定圧力を調整できるようにする。【選択図】　図１
2004051262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を載せる天板の下部に走行装置が取付けられると共に地側が開口される中空部を備えた中空体が取付けられ、前記中空部に空気圧を作用させる空気圧浮上式移動装置であって、前記中空体の中空部に圧縮空気を供給する回路に接続されるレギュレータと前記走行装置に取付けられるセンサーと該センサーと係合され該センサーから送信される信号を受信して出力できるコントローラとを備え、該コントローラからの出力信号に応じて前記レギュレータから出力される空気圧が調整可能とされることを特徴とされる空気圧浮上式移動装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気圧浮上式移動装置に関するものであり、重量物を載せて移動する台車等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気圧浮上式移動装置は実開昭５０−１５２３０９号公報等に見られるエアベアリングを利用して重量物を容易に移動させることができるので広く利用されてきた。しかし、重量物の重量をエアベアリングが均等に支持しないと空気圧浮上式移動装置の姿勢は安定しない。そこで、特開平７−２０６１５２号公報の提案が有るが十分ではない。また、抵抗の無い方に流れ勝手となり操作性が悪い。この改良提案として特開昭５０−９７０１０号公報が有り、ここでは、移動装置の進行軸上に走行装置が配設されているので荷物の偏荷重が移動装置に作用しても進行方向には姿勢が安定するが左右方向には安定しない。また、特開昭６２−４６７５８号公報では荷受け台の所定位置に左右前後対称の荷物を載せるようにしているのでエアベアリングは荷物の荷重を均等に支持でき移動装置の姿勢が安定するが荷物形状が限定される欠点がある。
【０００３】
そこで、特開平１１−３１４７１６号公報（従来技術１）や特開平１１−３２２０３１号公報（従来技術２）に改良提案が開示されている。従来技術１は、移動装置の一部の自重を車輪で支持して移動させるようにし、空気シール部材を安定して床面に接触させて移動装置周囲からの空気漏れを防止しようとするものであり、次の利点がある。第１に、荷物を積んだ移動装置の自重の一部を走行装置で支持するようにしているので移動装置の姿勢が安定するし、流れ勝手が無くなる。第２に、シール部材に囲まれた内空間に複数の走行装置が配設されているので荷物Ｗの重量を複数の走行装置が等しく分担して支持する保証が無い。このため、小さい荷重が作用する走行装置がある一方大きい荷重が作用する走行装置も有り、小さい荷重が作用する走行装置が支持する移動装置側の方が大きい荷重が作用する走行装置が支持する移動装置側より多く浮上しても近傍のシール部材が接地状態を保つので空気漏れを防ぐことができる。
また、従来技術２は、床面のうねり等に応じた接地位置で車輪が接するように走行させて車輪の片当りによる偏荷重を受けることなく走行させることができるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、次のような欠点がある。従来技術１においては、移動装置や荷物の重量を複数の走行装置が等しく分担して支持する保証が無い為、小さい荷重が作用する走行装置がある一方大きい荷重が作用する走行装置も確実に存在し、車輪が片当りして安定した走行ができなくなるという問題がある。また、従来技術２は、走行装置に作用する荷重を減じるという技術思想がないため、走行装置が複雑化し移動装置が高額化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述課題を解決するためになされたもので、総重量の一部を走行装置に支持させる空気圧浮上式移動装置において、複数存在する走行装置に作用する重力方向荷重をコントロール可能にして、走行装置に作用する荷重を減じ、操作力が軽くて操舵性が良く簡単な構造で安定走行が可能な空気圧浮上式移動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気圧浮上式移動装置は、荷物を載せる天板の下部に走行装置が取付けられると共に地側が開口される中空部を備えた中空体が取付けられ、前記中空部に空気圧を作用させる空気圧浮上式移動装置であって、前記中空体の中空部に圧縮空気を供給する回路に接続されるレギュレータと前記走行装置に取付けられるセンサーと該センサーと係合され該センサーから送信される信号を受信して出力できるコントローラとを備え、該コントローラからの出力信号に応じて前記レギュレータから出力される空気圧が調整可能とされることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
圧縮空気供給装置から圧縮空気が複数のテレスコープ式中空体の中空部に供給されると空気圧が移動装置を浮上させる方向に作用する。
この際、各走行装置に取付けられた歪みセンサーや変位計等がコントローラに信号を送る。コントローラはこの信号を各走行装置に作用する荷重パラメータ又は走行装置と移動装置との離間パラメータに変換する。このパラメータを利用して、例えば、表示装置に表示されるコメントに基づいてレギュレータの圧力をコントロールするとテレスコープ式中空体の中空部に供給される空気圧がコントロールされ各走行装置に作用する荷重がコントロールされる。
この際、テレスコープ式中空体の中空部に供給される空気圧を高くすると移動装置を浮上させる力が大きくなるので走行装置に作用する力は小さくなるという作用を果たす。
これにより、移動装置は積載物を含む重量に関係なく軽い操作力により移動可能になる効果がある。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明に係わる空気圧浮上式移動装置について望ましい実施例を図面に従って説明するが、これにより本発明は何等限定されるものではない。
【０００９】
【実施例１】
本発明に係わる第１実施例の空気圧浮上式移動装置は、走行装置毎に作用荷重検知センサーと空気圧浮上用中空体が備えられ手動操作により浮上空気圧を調整可能とされ、利用頻度が比較的少ない場合に利用され廉価版として提供される。
【００１０】
図１において、１は移動させるべき荷物Ｗが載せられるようにされ所要の剛性を有する天板。２は天板１の下面から床面に向かって延出される複数の脚部３と該脚部３の先端部に取付けられて回動自在とされる車輪４とを備えた走行装置（通常４基装備するが図示は２基に省略した）。５は脚部３に取付られ脚部３に作用する圧縮荷重を検知できる歪みセンサー。６は走行装置２を囲撓して天板１の下面に取付けられ地側が開口される中空部を有すテレスコープ式中空体であり、天板１に取付けられる断面円形の上部パイプ７ａと該パイプ７ａの外周に空気シール部材８を介して気密可能に取付けられ上下動自在とされる断面円形のフランジ付パイプ７ｂとフランジ付パイプ７ｂの先端に着脱可能に取付けられ床面に当接可能とされる柔軟性を有す合成樹脂製のシール部材９とフランジ付パイプ７ｂのフランジと天板１の下面との間に張設されシール部材９を床面に押圧付勢するコイルスプリング１０から成る。
【００１１】
１１は天板１の制御箱１７の下部端面に取付けられ圧縮空気供給装置１２からテレスコープ式中空体６の中空部に圧縮空気を供給する管路２３や管路２４に接続される手動式レギュレータ。
また、１９は左側走行装置２Ｌの脚部３に取付けられた歪みセンサー５とアンプ１４を介してコントローラ１５に接続される電線、同様に１８は右側走行装置２Ｒの脚部３に取付けられた歪みセンサー５とアンプ１４を介してコントローラ１５に接続される電線。１７は天板１の上面端部に取付けられる制御箱でありアンプ１４やコントローラ１５が内蔵される。１６はコントローラ１５と電線を介して接続され各走行装置２に取付けられた歪みセンサー５からの信号を「○○Ｎ」等の荷重値や空気圧上げて下さい・空気圧下げて下さい等を表示する表示部が制御箱１７の表面に露出される表示装置である。
【００１２】
以上の構成において、その作用を図１を用いて説明する。
まず、脚部３に作用してもよい許容荷重を記したリストを予め制御箱１７の表面の表示装置１６の下方に貼付しておく。
荷物Ｗを天板１の任意の位置に載置した後、圧縮空気供給装置１２から手動式レギュレータ１１Ｒ、１１Ｌを介してテレスコープ式中空体６の中空部に圧縮空気を供給すると天板１の下面に作用する空気圧が天板１を浮上させる。この際、一般的には荷物Ｗの荷重は複数の走行装置２Ｒ、２Ｌに等しく作用しない。
例えば、走行装置２Ｒには小さい荷重が作用して走行装置２Ｒに取付けられた歪みセンサーが脚部３に作用してもよい許容荷重より低い荷重を意味する信号を電線１８を介してコントローラ１５に送るとコントローラ１５が表示装置１６に働きかけて、現在作用荷重と許容荷重より低いというアラーム表示と空気圧を下げることを促すコメントを表示する。
これを見たオペレータは、手動式レギュレータ１１Ｒを操作してテレスコープ式中空体６Ｒに供給する空気圧を下げさせて許容範囲内に納める操作をする。
【００１３】
一方、走行装置２Ｌには大きい荷重が作用して走行装置２Ｌの脚部３に作用してもよい許容荷重より高い荷重を意味する信号が電線１９を介してコントローラ１５が受けるとコントローラ１５が表示装置１６に働きかけて許容荷重より高いというアラーム表示と空気圧を上げることを促すコメントを表示する。これを見たオペレータは、手動式レギュレータ１１Ｌを操作してテレスコープ式中空体６Ｌに供給する空気圧を上げさせて許容範囲内に納める操作をする。
次いで、移動装置が浮上して車輪４の接地抵抗が微小化している移動装置を操作すると極めて軽い操作力で移動させることができる。
【００１４】
このように、テレスコープ式中空体６の中空部に供給する圧縮空気の空気圧を変えて走行装置２に管理下に置かれた微小荷重が作用するようにしたので車輪４の異常摩耗が無くなり長期にわたって安定走行を維持できる効果を奏する。
また、移動装置は走行装置２に支持されているので安定した走行姿勢を示す。
荷物Ｗを降ろす際は、移動装置が荷降ろし位置に達すると全ての手動式レギュレータ１１を操作して全てのテレスコープ式中空体６に供給する空気圧を下げさせる操作をするとよい。
【００１５】
【実施例２】
本第２実施例の空気浮上式移動装置は、走行装置毎に作用荷重検知センサーと空気圧浮上用中空体が備えられ浮上空気圧を自動調整可能とされ、汎用性の高い空気圧浮上式移動装置として提供される。
なお、上記第１実施例の説明で用いた図１に示した部分と同一部分には同一符号を付し、ここでは重複する説明を省略する。
【００１６】
図２において、３１は圧縮空気供給装置１２からテレスコープ式中空体６の中空部に圧縮空気を供給する管路２３や管路２４に接続される電空レギュレータ。２０は電空レギュレータ３１Ｌのソレノイド部とアンプ１３を介してコントローラ１５に接続される電線、同様に２１は電空レギュレータ３１Ｒのソレノイド部とアンプ１３を介してコントローラ１５に接続される電線。また、１９は左側走行装置２Ｌの脚部３に取付けられた歪みセンサー５とアンプ１４を介してコントローラ１５に接続される電線、同様に１８は右側走行装置２Ｒの脚部３に取付けられた歪みセンサー５とアンプ１４を介してコントローラ１５に接続される電線である。
【００１７】
以上の構成において、その作用を図２を用いて説明する。
まず、脚部３に作用してもよい許容荷重を予めコントローラ１５に入力しておいて、荷物Ｗを天板１の任意の位置に載置した後、圧縮空気供給装置１２から電空レギュレータ３１Ｒ、３１Ｌを介してテレスコープ式中空体６の中空部に圧縮空気を供給すると天板１の下面に作用する空気圧が天板１を天側に押し上げる。
この際、一般的には荷物Ｗの荷重は複数の走行装置２Ｒ、２Ｌに等しく作用しない。
例えば、走行装置２Ｒには小さい荷重が作用して走行装置２Ｒに取付けられた歪みセンサーが脚部３に作用してもよい許容荷重より低い荷重を意味する信号を電線１８を介してコントローラ１５に送るとコントローラ１５が電空レギュレータ３１Ｒに働きかけてテレスコープ式中空体６Ｒに供給する空気圧を下げさせる一方、走行装置２Ｌには大きい荷重が作用して走行装置２Ｌの脚部３に作用してもよい許容荷重より高い荷重を意味する信号を電線１９を介してコントローラ１５が受けるとコントローラ１５が電空レギュレータ３１Ｌに働きかけてテレスコープ式中空体６Ｌに供給する空気圧を上げさせる。
【００１８】
このように、テレスコープ式中空体６の中空部に供給する圧縮空気の空気圧を変えて走行装置２に管理下に置かれた微小荷重が作用するようにしたので、実施例１と同様の効果を奏する。
次いで、移動装置が浮上して車輪４の接地抵抗が微小化している移動装置を操作すると極めて軽い操作力で移動させることができる。
【００１９】
また、荷物Ｗを降ろす際は走行装置２Ｒ、２Ｌに作用する荷重が減じられるので脚部３に取付けられた歪みセンサー５が脚部３に作用してもよい許容荷重より低い荷重を意味する信号を電線１８、１９を介してコントローラ１５に送る。
すると、前述同様にコントローラ１５が電空レギュレータ３１Ｒ、３１Ｌに働きかけてテレスコープ式中空体６Ｒ、６Ｌに供給する空気圧を下げさせ、各走行装置に取付けられた歪みセンサーが予めコントローラに登録された許容荷重に達するまで各テレスコープ式中空体の中空部内空気圧が調整される。
【００２０】
上記実施例では、テレスコープ式中空体６と走行装置２の組合せを示したがこれに限るものではない。すなわち、図３に示すように公知のエアベアリング５０の中央部に走行装置２を配設してもよい。この際、図６に示すように車輪の天板からの突出量を調整できる構造が好ましい。
【００２１】
また、上記実施例では、テレスコープ式中空体６の中空部内に走行装置２を配設したがこれに限るものではない。すなわち、図４に示すように、走行装置２はエアベアリング５０（テレスコープ式中空体６でもよい）に隣接設置しても走行装置に作用する重力方向の力をコントロールできる作用と効果を果たす。
【００２２】
また、複数の走行装置２が接近する小型の移動装置であれば従来技術１と同様に、一つのエアベアリングの中央部に複数の走行装置を配設したり、テレスコープ式中空体の中空部に複数の走行装置を配設して、その走行装置２に本発明の実施例同様に荷重検知センサや変位検知センサを取付け、本発明の請求項の構成にすると走行装置に作用する重力方向の力をコントロールできる作用と効果を果たす。
【００２３】
また、上記実施例では、走行装置に作用する荷重検出に歪みセンサを使用したがこれに限るものではない。すなわち、図５に示すように、天板１と天板１から下方に延びる軸部が挿入されて進退自在とされる脚部３から水平に延出されるブラケット３ａに進退自在に取付けられた取付具３ｂとの間にロードセル３５を取付けたり、天板１とブラケット３ａとの間の距離を検出可能なセンサを取付けて、その情報をコントローラ１５に送信するようにしても良い。
【００２４】
また、図６のように流体シリンダ内の内圧を検出する圧力センサ３６を取付けて該圧力センサ３６の信号をアンプ３４を介してコントローラ１５に送信し荷重に変換して電空レギュレータ３１に働きかけるようにしても良い。
なお、１ｄは天板１から下方に延びるＬ字状ストッパ、３ｅは車輪４を支持する脚部に上下方向に調節可能に取付けられて車輪４の天板下面からの突出量を調節可能とするアジャスタである。
要するに、走行装置に発生する歪を検出可能な検出手段又は走行装置の車輪４と天板１との間の間隙を検出可能な手段であればどの様な手段でも良い。
【００２５】
また、テレスコープ式中空体の空気シール部材に関して他の実施例を図７に示す。
上部パイプ７ａの内面に気密可能な柔軟性を有す合成樹脂製パイプや天然ゴム製パイプから成るシール部材８０（外周長は上部パイプ７ａの内周長と同長が好ましい）の上縁部外周を気密可能に取付ける一方、下部パイプ７ｂの内面にシール部材８０の下縁部外周を気密可能に取付ける。この際、シール部材８０の長さと取付位置は下部パイプ７ｂの上下動ストロークを吸収可能に選択する。
これにより、空気圧には上部パイプ７ａと下部パイプ７ｂとが抗し、空気シールに対してはシール部材８０が機能するので上部パイプ７ａと下部パイプ７ｂとの摺接面の平滑加工が不要となりテレスコープ式中空体を安価にできる効果がある。
【００２６】
なお、上記実施例では、走行装置に作用する重力方向の荷重をコントロール可能にして移動装置の操作力を軽減させたがこれに限るものではない。すなわち、走行装置の代わりに天板から床面に向けて突出される移動装置支持部材（例えば、上述実施例の走行装置の脚部先端が同走行装置の車輪接地面まで延出されたもの）に実施例同様のセンサを取り付けて請求項記載の構成にしても移動装置の操作力を軽減できることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の空気圧浮上式移動装置は、移動装置の重量を支える走行装置にセンサを取付け該センサの信号により走行装置近傍の移動装置に作用させる反重力方向の空気圧をコントロールして移動装置を浮上させるようにし、複数存在する走行装置に作用する重力方向荷重をコントロール可能にした。
これにより、走行装置に作用する重力方向の荷重を著しく減じることができるので、積載物を含む移動装置の重量が大きくても一定以下の操作力で移動装置を操作できる。また、移動装置の応分の重量を支持可能な走行装置が接地しているので走行姿勢が安定する等極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図　１】本発明の第１実施例を示す空気圧浮上式移動装置の原理を説明する要部断面図である。
【図　２】本発明に関わる第２実施例の空気圧浮上式移動装置の原理を説明する要部断面図である。
【図　３】本発明に関わる他の実施例の空気圧浮上式移動装置の要部断面図である。
【図　４】本発明に関わる更に他の実施例の空気圧浮上式移動装置の要部平面図である。
【図　５】本発明に関わる更に他の実施例の脚部を示す要部断面図である。
【図　６】本発明に関わる更に他の実施例の脚部を示す要部断面図である。
【図　７】本発明に関わる更に他の実施例のテレスコープ式中空体を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１　天板　　　　　　　　　　　　　　２　走行装置
３　脚部　　　　　　　　　　　　　　４　車輪
５　歪みセンサー　　　　　　　　　　６　テレスコープ式中空体
８　空気シール部材　　　　　　　　　９　シール部材
１０　コイルスプリング　　　　　　　１１　レギュレータ
１２　圧縮空気供給装置　　　　　　　１３　アンプ
１４　アンプ　　　　　　　　　　　　１５　コントローラ
１６　表示装置　　　　　　　　　　　１７　制御箱
１８、１９、２０、２１　電線　　　　３１　電空レギュレータ
３５　ロードセル　　　　　　　　　　３６　圧力スイッチ
５０　エアベアリング　　　　　　　　８０　空気シール部材
【図１】
2004051262.tif 000003
【図２】
2004051262.tif 000004
【図３】
2004051262.tif 000005
【図４】
2004051262.tif 000006
【図５】
2004051262.tif 000007
【図６】
2004051262.tif 000008
【図７】
2004051262.tif 000009