(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貨物を搬送する装置であって、
輸送手段の構造体に固定して取り付けられる固定支持部と、
前記固定支持部に回転可能に取り付けられた回転支持部と、
ローラと該ローラを回転させる第１の電子制御電気モータとを備え、前記回転支持部に移動可能に取り付けられた、駆動アッセンブリと、
ほぼ前記回転支持部の内側にある後退位置から前記ローラが駆動しながら前記貨物と当接する突出位置まで前記回転支持部に対して前記駆動アッセンブリを移動させる第２の電子制御電気モータを備えるリフトアッセンブリと、
前記固定支持部に対して前記回転支持部を回転させる第３の電子制御電気モータを備える回転駆動アッセンブリと、
前記第１のモータと前記第２のモータと前記第３のモータとを制御する電子制御器と、
前記貨物を支持するため、および前記駆動アッセンブリが前記後退位置にあるときに前記貨物が前記ローラと接触しないようにするため、前記回転支持部に取り付けられた複数の球状移送ユニットとを備えている装置。
【請求項２】
前記回転支持部に固定して取り付けられた支持台をさらに備え、
前記駆動アッセンブリは、前記支持台の長手方向の軸に対してほぼ直交するわずかな上下運動を可能にするよう前記支持台に枢動可能に取り付けられ、
前記リフトアッセンブリは、前記支持台に対して前記駆動アッセンブリを移動させる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１のモータと前記第２のモータと前記第３のモータとは永久磁石ブラスレスＤＣモータである、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記第３のモータは前記回転支持部に固定して取り付けられ、
前記回転駆動アッセンブリは、
前記第３のモータの出力軸に対して連動して回転するよう接続されたピ二オンギアと、
前記ピ二オンギアと噛合可能に前記固定支持部に固定して取り付けられ、前記ピ二オンギアが回転すると、前記固定支持部に対して前記回転支持部を移動させる内歯スパーセクターギアとをさらに備えている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第３のモータの前記出力軸と前記ピ二オンギアとの間に接続された遊星減速歯車群をさらに備えている、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記遊星歯車群が三段歯車群である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記ピ二オンギアは自己潤滑高強度プラスチックを含んでいる、請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記ピ二オンギアはさらに補強ガラス、布地または炭素繊維を含んでいる、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記スパーセクターギアはアルミニウムを含んでいる、請求項４記載の装置。
【請求項１０】
前記電子制御器は電気インターフェースを備え、
前記装置は前記電気インターフェースを介して外部制御器によって制御可能であり、
前記電子制御器は前記装置の識別子コードと、貨物存在信号と、第１のモータの速度信号と、第３のモータの速度信号と、ローラの速度信号と、第１のモータの荷重信号と、第２のモータの荷重信号と、断熱状況信号とのうちの少なくとも１つを含むフィードバック信号を前記外部制御器に送信する、請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記電子制御器は、前記装置に関する動作情報を記憶する不揮発性メモリを備えている、請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記動作情報は、前記装置の総動作時間と総動作周期のうちの少なくとも一方を含んでいる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記電子制御器は、前記不揮発性メモリから外部コンピュータへ情報をダウンロードする電気インターフェースを備えている、請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記回転支持部の半径方向の基準位置を検出する回転位置センサと、前記第３のモータ内に前記基準位置に対する前記回転支持部の半径方向の位置を測定する整流センサとを備えている、請求項１記載の装置。
【請求項１５】
前記回転支持部の０度と９０度の位置を検出する第１および第２の回転位置センサを備え、
前記整流センサは前記第１の回転位置センサと前記第２の回転位置センサとの間で前記回転支持部の中間位置を測定する、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記整流センサは前記第３のモータの回転を数える、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記整流センサはホール効果センサからなる、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記電子制御器は、前記駆動アッセンブリが前記後退位置にあるときに、前記回転支持部を回転するよう前記第３のモータを制御する、請求項１記載の装置。
【請求項１９】
前記電子制御器は、前記回転支持部が回転しないように前記第３のモータをロックする、請求項１記載の装置。
【請求項２０】
前記駆動アッセンブリの上方の前記貨物の存在を検知し、前記電子制御器に貨物存在信号を送るセンサを備えた、請求項１記載の装置。
【請求項２１】
前記電子制御器は、前記貨物存在信号を受け取る場合のみ前記第１のモータおよび前記第２のモータを作動させる、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
それぞれ前記駆動アッセンブリの上方の貨物の存在を検出し、前記電子制御器に貨物存在信号を送る少なくとも２つのセンサを備え、
前記電子制御器は、前記センサのうちの少なくとも１つから貨物存在信号を受け取る場合にのみ前記第１のモータおよび前記第２のモータを作動させる、請求項１記載の装置。
【請求項２３】
ユーザから前記電子制御器に手動制御信号を送る入力装置を備え、
前記電子制御器は前記手動制御信号を受け取り、前記貨物存在信号を処理しない場合に前記モータを作動させる、請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
ユーザから前記電子制御器に手動制御信号を送る入力装置を備え、
前記電子制御器は前記手動制御信号を受け取り、前記貨物存在信号を処理しない場合に前記モータを作動させる、請求項２２記載の装置。
【請求項２５】
前記センサは非接触センサである、請求項２０記載の装置。
【請求項２６】
前記センサは、ホール効果センサ、赤外線センサまたは超音波センサである、請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記リフトアッセンブリは、前記駆動アッセンブリに回転可能に取り付けられ、前記支持台の軸受に反動するよう前記第２のモータで回転されることにより、前記駆動アッセンブリを上下運動させるカムを備え、
前記駆動ローラは前記第２のモータと前記カムとの間に配置されている、請求項２記載の装置。
【請求項２８】
前記支持台の軸受は前記支持台の隅に近接して配置されたピンによって支持されている、請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記支持台はアルミニウムを含んでいる、請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記リフトアッセンブリは、前記第２のモータと前記カムとに接続され、前記第２のモータから前記カムへトルクを伝達する可塑性テンションケーブルをさらに備えている、請求項２７記載の装置。
【請求項３１】
前記可塑性のテンションケーブルは鋼製の多重撚り線ケーブルである、請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記可塑性のテンションケーブルは複合ケーブルまたはストラップである、請求項３０記載の装置。
【請求項３３】
前記電子制御器は、第１の方向または前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記ローラを回転させるよう前記第１のモータを制御し、
前記リフトアッセンブリが突出位置にあり、前記ローラが前記第１の方向に回転しているとき、前記電子制御器は、前記リフトアッセンブリを突出位置で待機させつつ前記第１のモータに前記ローラを前記第２の方向に回転させる、請求項１記載の装置。
【請求項３４】
前記電子制御器は外部制御器からホールド信号を受け、
前記電子制御器は、前記ホールド信号と前記貨物存在信号とを受けると、前記リフトアッセンブリを後退位置から突出位置へ移動させ、前記第１モータに前記ローラの静止状態を保持させ、前記第３のモータに前記回転支持部の静止状態を保持させる、請求項２０記載の装置。
【請求項３５】
前記第１のモータに対する電流引き込みを測定する回路を備え、
前記電子制御器は前記第１のモータの電流引き込みを監視し、前記第１のモータの前記電流引き込みが所定の期間で所定の電流引き込みを超えると、前記第１モードから電源を遮断する、請求項１記載の装置。
【請求項３６】
前記電子制御器は、複数の電流引き込み値とそれに対応する期間を表わす電力消費曲線とを記憶するメモリを備え、
前記電子制御器は、前記電力消費曲線に基づいて所定の電流引き込みと所定の期間を算出する、請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記電力消費曲線は前記第１のモータの動作時間を制限し、前記貨物に対して前記ローラが擦れることを低減する、請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
前記駆動アッセンブリは連続した穴を備え、前記第１のモータおよび前記第２のモータは前記穴の内部に同軸上に取り付けられている、請求項２記載の装置。
【請求項３９】
前記第１のモータと前記第２のモータはそれぞれ、軸と、該軸を支持する内側軸受とを備え、
前記駆動アッセンブリは、前記穴の内部で前記第１のモータおよび前記第２のモータの前記内側軸受をともに支持する内側軸受支持部をさらに備えている、請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
前記内側軸受支持部は前記穴内の公差を補償する軸方向バネを備えている、請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記第１のモータ軸に取り付けられた主駆動歯車装置と、前記第２のモータ軸に取り付けられたリフト歯車装置とをさらに備え、
前記穴は前記主駆動歯車装置とリフト歯車装置とを収容する、請求項３９記載の装置。
【請求項４２】
前記装置は前記支持台の長さおよび幅で規定される底面積を有し、前記ローラは前記ローラの直径および長さによって規定される底面積を有し、
前記ローラの底面積は前記装置の底面積の２０％よりも大きい、請求項２記載の装置。
【請求項４３】
前記ローラの底面積は前記装置の底面積の約２３％である、請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
前記電子制御器は、第１のモータのけん引力、第２のモータの揚力、第１のモータの速度、第２のモータの速度、第３のモータの速度、論理機能および電磁障害制御のうちの少なくとも１つを、ユーザによってプログラム可能に制御する、請求項１記載の装置。
【請求項４５】
第１のモータ温度センサ、第２のモータ温度センサおよび第３のモータ温度センサを備え、各センサは、対応するモータの温度信号を前記電子制御器に送る、請求項１記載の装置。
【請求項４６】
前記電子制御器の入出力ポートと、
前記入出力ポートと、前記装置を制御する複数の異なった外部制御器のうちの１つとに接続し、前記１つの外部制御器を前記電子制御器と同定する回路を有するインターフェースケーブルとを備え、
前記電子制御器は、前記ケーブルの回路に応答して前記１つの外部制御器専用のソフトウェアを選択使用する、請求項１記載の装置。
【請求項４７】
前記第２のモータは、前記駆動アッセンブリを突出位置から後退位置へ移動させ、
前記リフトアッセンブリは、前記第２のモータと前記可塑性のテンションケーブルとの間に、前記第２のモータが前記駆動アッセンブリを突出位置から後退位置へ移動させた後に前記第２のモータを空転させる一方向クラッチを備えている、請求項３０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機等の輸送手段上で貨物を移送する際に用いられる貨物搬送システムに関する。本発明は、作動時にはローラを搬送すべき貨物に抗して上方に押し上げ、停止時にはローラを後退させるローラ駆動システムに特に適用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
輸送手段の床面に取り付けられたキャリアに着脱可能に搭載されるローラアッセンブリが、このような輸送手段内で貨物を搬送するために幅広く用いられている。これらローラアッセンブリすなわち「アクチュエータ」は、空輸貨物、陸上輸送貨物（トラック輸送）、鉄道貨物および船舶輸送貨物の産業で一般的に使用される商用貨物コンテナおよび軍用貨物コンテナの輸送に関わるシステムに使用する目的のものである。アクチュエータは、貨物輸送手段に設置され、輸送手段内のコンテナに推進力を与えたり、該コンテナを待機（すなわち、制動）させたりする。
【０００３】
動力駆動ユニットまたは動力式駆動ユニット（ＰＤＵ）と一般的に呼ばれる前記アクチュエータは、外部支持機材と組み合わされ、貨物コンテナを前記輸送手段から出し入れし易くするよう機能する。ＰＤＵは、一般的に、前記貨物輸送手段の床面または床構造にしっかりと取り付けられる固定フレームまたは固定支持台を組み込んでいる。この支持台には、可動駆動アッセンブリが取り付けられている。この駆動アッセンブリは、貨物コンテナと接触し、弾性のローラ表面とコンテナの底面との摩擦係数によってこれらコンテナに推進力を与える少なくとも１つの駆動ローラと、この駆動ローラを回転させるモータとを備えている。貨物コンテナの底面は概して平滑であり、金属カバーが正方形または矩形のフレーム構造に取り付けられているが、カバーは、木材または強化プラスチック等の非金属材料からなっている場合もある。
【０００４】
ＰＤＵにはリフト機構も組み込まれ、このリフト機構は、支持台の反作用点すなわち軸受に抗して共通のカム軸上のカムを回転させることによって、駆動アッセンブリをその降下した位置から貨物コンテナ底面と当接するまで上昇させる。リフト機構は、駆動ローラに垂直方向の力を与え、次に、該ローラがコンテナを動かす摩擦力をもたらす。リフト機構はまた、駆動ローラが回転していないとき、コンテナをその場に待機させるように係合され、輸送手段内でコンテナが誤って動かないようにすることができる。
【０００５】
ＰＤＵから駆動および／またはホールド命令が解除されると、ＰＤＵ駆動アッセンブリは、その後退位置まで降下する。一般的に、貨物コンテナは、複数の回転自在な円筒状ローラ、球状移送ユニットまたはキャスタアッセンブリによって支持され、これらは搬送機材と総称される。ＰＤＵが後退すると、コンテナは搬送機材上を移動自在になり、一般的に、輸送手段が移動している間は、掛け金、案内具および他の拘束金具によって定位置に待機させられる。
【０００６】
コンテナが貨物輸送手段内で横方向および縦方向の両方に動かされる必要がある戸口など、コンテナが互いに垂直方向に動くことを要する領域では、外部からの命令を受けると回転する操縦可能なＰＤＵが採用され、駆動アッセンブリを要求された方向に合わせ、貨物コンテナを駆動するようになっている。典型的な操縦可能なＰＤＵが米国特許第３，９７８，９７５号および米国特許第４，５８９，５４２号に記載されている。両特許とも本明細書に引用の形で援用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のＰＤＵは、重く、修理や交換に費用がかかり且つ困難である複雑な機構を伴う場合がある。しかしながら、複雑さの度合いに関係なく、従来のＰＤＵは、様々な輸送手段で使用する場合や様々な種類の貨物コンテナや積荷作業に使用する場合等の変動する条件下での運用自由度の点で限界がある。結果として、これらのＰＤＵは様々な用途に容易に適合できない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の利点は、従来のアクチュエータと比べて、高速で、軽量で、費用がかからず、電力消費を低減した操縦可能なＰＤＵにある。
【０００９】
本発明によれば、貨物を搬送する装置であって、輸送手段の構造体に固定して取り付けられる固定支持部と、支持台と、支持台を固定して搭載するための、固定支持部に回転可能に取り付けられた回転支持部と、支持台の長手方向の軸に対してほぼ直交するわずかな上下運動を可能にするよう支持台に枢動可能に取り付けられ、ローラおよび該ローラを回転させる第１の電子制御電気モータを有する駆動アッセンブリと、駆動アッセンブリをほぼ支持台の内側にある後退位置からローラが駆動しながら貨物と当接する突出位置まで支持台に対して移動させる第２の電子制御電気モータを備えたリフトアッセンブリと、固定支持部に対して回転支持部を回転させるための第３の電子制御電気モータを備えた回転駆動アッセンブリと、第１のモータと第２のモータと第３のモータを制御するための電子制御器とを備えている装置によって、前述または他の利点が一部実現される。
【００１０】
本発明の他の利点は、以下の詳細な説明から当業者にとって容易に明らかになるであろう。以下の説明では、本発明の好適な実施形態のみが、本発明を実施するために検討された最良の形態を単に例示することによって図示、説明されている。本発明の利点は、特許請求の範囲に特に記載された形で実現および達成されてもよい。明らかなように、本発明は、他の異なる実施形態が可能であり、その細部の一部について、本発明から全く逸脱することなく、様々な自明の点で変形可能である。したがって、図面および説明は、本質的に例示であると見なされるべきであり、限定するものとして見なされるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
同じ参照番号で示す要素が全体を通して同じ要素を表している添付の図面を参照する。
【００１２】
従来のＰＤＵは機械的に複雑であり、様々な動作条件または様々な輸送手段の下での自由度が少ない。本発明は、従来のＰＤＵのこのような問題に取り組み解決する。
【００１３】
本発明のアクチュエータは、一般的に操縦可能且つ後退可能な動力駆動ユニット（ＳＲＰＤＵ）と呼ばれる。ＳＲＰＤＵは、コンテナが貨物輸送手段内で横方向および縦方向の両方に動かされる必要がある戸口など、コンテナが互いに垂直方向に動くことを要する領域において輸送手段内に取り付けられるよう設計されている。アクチュエータは外部からの命令を受けると９０度回転し、駆動アッセンブリを要求された方向に合わせ、貨物コンテナを駆動する。アクチュエータはまた、コンテナが回転し易いよう中間の傾斜位置をとるよう命令されてもよい。アクチュエータは、関連出願の他のアクチュエータと比較して、高速で軽量で費用がかからず電力消費が低減された回転動作および貨物輸送を提供することによって現在の最先端技術を改良する。
【００１４】
本発明のＳＲＰＤＵは、操縦アクチュエータ（ロータリアクチュエータまたはロータリ回転盤としても知られる）と、カナダ国ホーソーンのアンクラインターナショナル（Ａｎｃｒａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から入手可能で、公開国際特許出願ＷＯ０２／０７９０７１Ａ２（ＰＣＴ／ＵＳ０２／０９４７６）で記載されたＭｏｄｅｌ９２００１−１０ＰＤＵなどのＰＤＵ駆動アッセンブリとを備える。ＰＤＵ駆動アッセンブリは操縦アクチュエータに搭載されてＳＲＰＤＵを形成する。ＳＲＰＤＵは外部からの電力によって通電され、外部電気信号および内部センサ並びに論理の組合せによって制御される。操縦アクチュエータは、輸送手段とＰＤＵ駆動アッセンブリとの間でインターフェースとしても働き、追加の制御論理を与えて駆動アッセンブリの動作を最適化する。ＳＲＰＤＵは貨物コンテナまたはパレットを移送するよう設計されている。貨物コンテナまたはパレットは概して正方形または矩形のフレーム構造に平滑な金属製の底面カバーが取り付けられたものである。コンテナの底部は集成材または強化プラスチック等の非金属材料からなっていてもよい。一般的に、コンテナは、複数の回転自在な円筒状ローラ、球状移送ユニットまたはキャスタアッセンブリによって支持され、これらは搬送機材と総称される。ＰＤＵが後退すると、コンテナは搬送機材上を移動自在になり、一般的に、輸送手段が移動している間は、掛け金、案内具および他の拘束金具によって定位置に待機させられる。
【００１５】
−ＰＤＵとその機能−
本発明のＳＲＰＤＵで使用可能なＰＤＵは、国際特許出願ＷＯ０２／０７９０７１Ａ２で記載されているように、２つの個別の電子制御電気モータを備えており、そのうち１つは駆動機能用であり、もう１つはリフト機能用である。これらモータは両方とも永久磁石交流（ＰＭＡＣ）モータであってもよく、一般的に「ブラシレス直流」モータと言われる。これらのモータはそれぞれ独自の制御素子を有し、これら素子は、ＰＤＵの素子モジュールに統合されている。このＰＤＵで電子制御モータを２つ設けることによって、ＰＤＵの駆動機能およびリフト機能に対する動力は、それぞれ独立し、完全に制御可能になる。例えば、ＰＤＵの最大駆動トルクおよび最大揚力を設定し、これらをＰＤＵの制御ソフトウェアによって個々に変更することができ、様々な貨物の用途でアクチュエータを使用するために最大限の自由度をもたらすことができる。さらに、従来のアクチュエータと異なって、ＰＤＵは駆動方向の変更時に後退することなく上昇するので、駆動ローラは、駆動方向が逆転したときに、コンテナと相変わらず接触したままでいることによって、駆動方向を変えた際に貨物が不要に動くことを回避できる。また、アクチュエータの電子制御モータを使用すれば、従来のアクチュエータと比較して、推進力が大きくなり、電力消費が低減される。
【００１６】
図１ないし図４に基づいて、本発明のＰＤＵの実施の形態を説明する。ＰＤＵ１００は、アルミニウムなどの金属でできた支持台１０５を備え、該支持台には、支持台１０５の長手方向軸Ｌに対してほぼ直交し、わずかな上下運動を可能にするように軸ピン１１５を介して枢動可能に取り付けられた駆動アッセンブリ１１０などの駆動手段が搭載されている。駆動アッセンブリ１１０は、外面が弾性の駆動ローラ１２０と、電子制御電気モータ、例えば、遊星歯車装置１３０、ピニオン歯車１３５、アイドルギア１４０および出力歯車１４５を介してローラ１２０を回転させる従来のＰＭＡＣモータ１２５などのローラ１２０を回転させる手段とを備えている（図３参照）。
【００１７】
さらに、ＰＤＵ１００には、支持台の反作用点すなわち軸受に抗して共通のカム軸上のカムを回転させることによって、駆動手段をその降下した位置から上昇させるリフトアッセンブリ１５０などのリフト手段が組み込まれている。このリフト手段は、前記駆動ローラに垂直方向の力を与え、次に、該ローラは、コンテナを動かす摩擦力をもたらす。具体的には、リフトアッセンブリ１５０は、従来のＰＭＡＣモータ１５５などの電子制御電気モータを備えている。図３および図４に示すように、リフトモータ１５５は、遊星歯車装置１６０と、リフトケーブルドライバ１６５と、リフトケーブル１７０と、リフト滑車１７５とを介して、両端に一対のカム１８５を有するカム軸１８０に動力を伝達する。カム１８５は、支持台１０５でリフト反作用ピン１９０ａに支持された軸受１９０に反動して、駆動アッセンブリ１１０を、（図１ないし図４に示すような）ほぼ支持台１０５の内側にある後退位置からローラ１２０が駆動しながら貨物（図示せず）と当接する突出位置まで支持台１０５に対して軸ピン１１５を中心に移動させる。リフトモータ１５５は、駆動アッセンブリ１１０が上昇している間は、約１１，０００ｒｐｍで駆動し、その後、駆動ローラ１２０がコンテナの底面と接触したとき、または、リフトアッセンブリ１５０がその内部のリフト止め（図示せず）に達したとき、失速状態で動作する。
【００１８】
リフトアッセンブリ１５０にはテンションケーブル１７０が組み込まれており、リフトモータ１５５および歯車装置１６０からリフトカム１８５にトルクが伝達される。従来のアクチュエータでは、リフトカムにトルクを伝達する一般的な手段は、歯車装置を用いるものである。本発明の部品配置は、駆動ローラ１２０がモータ１２５，１５５とリフトカム１８５との間に位置するように設計されている。この部品配置により、荷重の配分が最適化され、支持台１０５に伝達される荷重が最小限になる。リフト歯車装置１６０からカム１８５へのトルク伝達は、１本または複数本の綱製または複合材料製多重撚り線ケーブルまたはストラップ１７０によって行われ、これらケーブルまたはストラップは、リフト歯車装置１６０の出力時にドライバ１６５によって引っ張られ、次に、カム１８５を一定の半径だけ引く。カム１８５は、支持台１０５の反作用軸受１９０に抗して回転することによって、駆動ローラ１２０に垂直運動と垂直方向の力を付与する。独立したリフトモータ１５５が用いられるので、リフトアッセンブリ１５０は、駆動ローラの回転方向と関係なく、一方向に回転するよう設計されている。前記ケーブルリフト機構によって、屋外環境で作動可能な軽量化且つ低価格化の解決策が実現され、リフト機構の出力側の歯車が密封されている必要がなくなる。
【００１９】
ＰＤＵ１００はまた、全ての電子制御モータが必要とする従来の方法で駆動モータ１２５およびリフトモータ１５５を電子制御し、論理演算、メモリ演算、および以下に詳細に説明される他の演算を実行する電子制御器１９５など、リフト手段とローラを回転させる手段とを個別に制御する制御手段を備えている。電子制御器１９５は、使用前にアクチュエータが正常に動作するか否かを検証する内蔵テスト（ＢＩＴ）機能も有している。電子制御器１９５は、外部制御器（図示せず）から信号を受信し、この外部制御器またはコンピュータなどの他の外部機器に信号を送信する、シリアルポートなどの入出力ポート２００を備えている。電子制御器１９５はさらに、総動作時間、総動作周期、または電子制御器１９５から入手可能な他のデータ等のＰＤＵ１００の動作情報を収集し記憶するために使用される非揮発性メモリを備えている。このデータは、信頼性のデータを追跡したり、使用量を検証したりするために、入出力ポート２００を介して抽出することができる。
【００２０】
電子制御器１９５は、重要な機能を幾つか実行する。電子制御器１９５は、電磁障害を制御するだけでなく、独立したリフトモータ１５５および駆動モータ１２５、輸送手段のインターフェース関数および論理関数も制御する。両モータ１２５，１５５に対する従来の動力制御モジュールは電子制御器１９５に組み込まれており、本発明の１つの実施形態では、電子制御器１９５は、電源スイッチ用のＣｏｏｌ−ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物電界効果トランジスタ）を備えている。この素子は、電力損失が低いため有利であり、ＰＤＵ内での利用に最適である。電子制御器１９５はまた、他の重要なスイッチ機能のために高度な集積ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を利用することができる。モータ１２５，１５５は、電子制御器１９５内の独自のマイクロプロセッサによって制御可能であり、このマイクロプロセッサは、モータの電流および力の許容限度設定と、加速率および減速率と、タイムアウトおよび遅延と、他の必要な情報とを含むソフトウェアコードを記憶している。電子制御器１９５は、電磁障害（ＥＭＩ）フィルタも備え、ＰＤＵ１００のＥＭＩ感受性だけでなく、ＰＤＵ１００が起因の伝導ＥＭＩをも工業規格の範囲内に制限することができる。
【００２１】
ＰＤＵ１００は、ＰＤＵ１００の上方に貨物コンテナが存在することを検知する２個の個別の非接触型センサ２０５をさらに備えている。センサ２０５は、例えば、赤外線、超音波、ホール効果等の数種類の非接触型センサのうちの１種またはそれ以上であってもよい。センサの貨物存在信号は電子制御器１９５によって受信され、電子制御器１９５は、センサ２０５のうちの少なくとも一方から貨物存在信号を受信してはじめてモータ１２５，１５５を作動させる。電子制御器１９５は、「ＯＲ」論理を適用することによって、一方のセンサ２０５が故障した場合にＰＤＵ１００のモータ１２５，１５５が確実に作動（オンまたはオフ）するようにする。２個のセンサにより、汚れが一方のセンサ２０５を遮ってＰＤＵ１００を動作不良にすることから一層保護されることになる。あるいは、電子制御器１９５は、外部制御器から入出力ポート２００を介して手動制御信号を受信することができ、それに応じて、貨物存在信号がセンサ２０５から受信されているかどうかに関わらず、モータ１２５，１５５を作動させる。この手動制御モードは、システム点検やセンサ故障時の制御のために用いられる。
【００２２】
貨物のセンサ２０５に加えて、モータ１２５，１５５の温度および電子制御器１９５の温度を監視する温度センサ２０５ａが設けられている。また、電子制御器１９５は、モータ１２５，１５５の作動に必要なロータ位置センサなどのモータ１２５，１５５内蔵のセンサを用いる従来の方法で、モータ１２５，１５５の電流引込みや速度などのモータ動作パラメータを監視する。センサ２０５ａおよびその監視機能を用いて、電子制御器１９５は、駆動モータおよびリフトモータを過荷重から保護するだけでなく、過熱に対して内部から自己を保護する。上述のように、電子制御器１９５は、入出力ポート２００を介して外部制御器にフィードバックすることができる。このようなフィードバック信号には、コンテナの有無、駆動モータ速度、駆動ローラ速度、駆動モータ電流またはリフトモータ電流またはそれに対応する荷重、温度保護状況およびＰＤＵ識別子コードが含まれるが、それに限定されない。
【００２３】
駆動モータ１２５およびリフトモータ１５５と、これらに関連する歯車装置とは、１つの連続する穴を備えたＰＤＵ１００の中央ハウジング２１０に内蔵されるよう設計されている。中央ハウジング２１０には、駆動モータ１２５およびリフトモータ１５５と、リフト遊星歯車装置１６０と、主駆動遊星歯車装置１３０と、内部軸受支持部２１５と、外部軸受支持部２２０，２２５と、エンドカバー２３０，２３５とが内蔵されている。この構成の長所は、中央ハウジング２１０の穴が製造し易いこと、部品を共通の穴に組み込み易いこと、組み立ての間のシミングが不要であることである。シミングは、組み立て過程において時間がかかる、誤差が起こり易い工程であり、本発明の本実施形態では回避される。内部軸受支持部２１５が、駆動モータ１２５およびリフトモータ１５５両方のロータの内部軸受を支持するだけでなく、中央ハウジング２１０の穴内の公差の積み重ねを補償する軸方向バネ２１５ａも備えているので、穴に軸方向の部品が多数入っているにもかかわらず、本装置ではシミングは不要である。組み立てられた部品はバネ２１５ａに押し付けられて圧縮され、エンドカバー２３０，２３５によって保持されるため、中央ハウジング２１０の穴の中のあらゆる部品のそれぞれの間で間隙をなくすことができる。
【００２４】
リフトアッセンブリ１５０には、リフトモータ１５５とリフト歯車装置１６０との間に一方向クラッチ２４０も組み込まれており、駆動アッセンブリ１１０が降下位置まで後退したときに通常発生する衝撃荷重が解消される。後退時、リフトモータ１５５は加速して高速になるので、クラッチ２４０は、リフトカム１８５がその下降方向ストッパ（図示せず）に接触した後、モータ１５５を停止するまで「空転させる」ことができる。
【００２５】
ＰＤＵの性能および運用アベイラビリティは、その駆動ローラのサイズおよび耐久性に直接関わっている。ＰＤＵ１００の全体の「底面積」または上面図に対する駆動ローラの（直径および長さに基づく）サイズは、コンテナと良好に接触し、ローラの寿命を長くするように最大化されると有利である。ＰＤＵ１００の駆動ローラ１２０は、その支持台１０５の底面積（すなわち、支持台１０５の長さと幅）の約２３％を占め、約４８平方インチの総表面積を有している。比較すると、航空貨物に用いられる先行技術のＰＤＵは、底面積の約１２％ないし１７％で総表面積が７ないし３９平方インチの１つまたは２つの駆動ローラを有している。
【００２６】
ＰＤＵ１００の固定された支持台は、質量およびコストを最小限にし、それでもなお駆動アッセンブリ１１０から輸送手段の床構造に必要な荷重を伝達するよう設計されている。これは、上述の部品配置と荷重配分によって実現され、駆動ローラ１２０に与えられた荷重が、軸ピン１１５およびリフトカム１８５を介して伝達され、そして、反作用ピン１９０ａを介して台１０５の隅に伝達される。こうすれば、支持台１０５の曲げおよびたわみが最小限になり、台１０５を、アルミニウム薄板の打抜き加工または薄壁の押し出し成形により製造することができる。
【００２７】
ＰＤＵ１００の動作機能すなわち「モード」を幾つか例として説明する。「後退モード」は、ＰＤＵ１００の通常の停止モードであり、その際には、外部電源が遮断されているか、外部制御器から駆動命令またはホールド命令が送信されていないか、あるいは、コンテナが存在していない（すなわち、貨物存在信号がセンサ２０５によって生成されていない）。駆動アッセンブリ１１０が搬送面より下方に後退しているので、後退モードによって、コンテナを手動で移動させやすくなる。
【００２８】
「リフトおよび駆動モード」では、リフトアッセンブリ１５０が駆動アッセンブリ１１０を上昇させてコンテナと接触させ、駆動ローラ１２０が回転してコンテナを移動させる。このモードには、外部制御器からの方向命令と、貨物存在信号とが必要とされる。上昇および駆動兼用の単一のモータを有する一般的な従来のアクチュエータとは異なって、ＰＤＵ１００は駆動方向の変更時に後退することなく上昇する。より正確に言えば、電子制御器１９５がリフトアッセンブリ１５０を突出位置に待機させながら駆動モータ１２５の方向を逆転させるので、駆動ローラ１２０は、駆動方向が逆転したときに、前記コンテナと相変わらず接触したままになる。
【００２９】
「ホールドモード」では、リフトアッセンブリ１５０は、駆動アッセンブリ１１０を上昇させてコンテナと接触させ、駆動ローラ１２０は、駆動モータ１２５およびそれに関連する駆動歯車装置１３５，１４０，１４５によって回転しないようにされる。駆動モータ１２５が電子制御器１９５によって電子的にロックされて駆動ローラ１２０を回転させないようにするため、本発明のＰＤＵ１００のホールド機能は、別のブレーキ（例えば、摩擦式ブレーキ）を必要としない。このモードの目的は、コンテナをその位置で停止させ待機させることであり、このモードは、電力がＰＤＵ１００に供給されているときは連続して使用できる。ホールドモードは、外部制御器からの命令を介して選択可能であり、操作者は、駆動命令が解除される際に、ＰＤＵ１００を待機状態にするかまたは後退させるかを選択することができる。例えば、入出力ポート２００のピンは、ホールドモードが望ましいことを示す電子制御器１９５に対する信号として、輸送手段の床面に接続することができる。例えば、航空機の貨物室のドアが開いたりＰＤＵシステムがオンになるとき、ＰＤＵが全てホールドモードにされるなど、操作者の入力がなくてもこのモードが適用できる。一般的に、ホールドモードは、交流電源が遮断されたときは、航空機の論理制御器によって継続される。例えば、ホールドモードは、航空機内のリレーによって実行することができる。
【００３０】
従来のアクチュエータと異なって、ＰＤＵ１００は、交流電源が遮断され、その後操作者の入力なしに再び印加された後、コンテナホールドモードを再開することができる。このことは航空貨物業界で特に重要であり、交流電源は、一般的に、陸上電力運搬車、航空機用発電機、または航空機の補助動力装置（ＡＰＵ）によって供給され、いつでも瞬時に遮断され、再印加される。従来のＰＤＵは電源が遮断されるとすぐに後退し、待機状態を再開するためには、駆動命令が交流電源供給再開時に操作者によって再適用される必要があるため（ＰＤＵは一般的に共通のリフト兼駆動モータを有しているので）、ＰＤＵは、電源遮断時に貨物コンテナと離れ、その制御ができなくなる。それに対して、ＰＤＵ１００では、ホールドモードは、直前に説明したように、電源遮断前に航空機の制御器によって実行されていたため、交流電源の遮断時に後退するが、電源が再び印加されると、センサ２０５がＰＤＵ１００の上方の貨物を検知し、電子制御器１９５がホールド信号を認識する。貨物存在信号およびホールド信号に応じて、電子制御器１９５は、自動的に、リフトアッセンブリ１５０を後退位置から突出位置に移動させ、駆動アッセンブリ１１０に貨物をその位置で待機させる。そのため、操作者からの駆動信号は必要ない。
【００３１】
ＰＤＵ１００はさらに、駐留コンテナまたは引っ掛かって動かないコンテナの下にある駆動ローラの不要な擦れを抑制するセンサおよび論理回路を特徴とするけん引および摩擦制御機能を内蔵し、駆動ローラが過剰に磨耗し、モータが過熱することを回避することができる。コンテナが掛け金または他のコンテナに当たって目的の位置に達するとき、そのコンテナは駐留されると言われる。従来のＰＤＵの大部分は、駆動命令が解除されるまで、または、ＰＤＵが過熱するまで、駐留コンテナに抗して駆動を継続する。一部のＰＤＵは、駐留コンテナの下方での擦れを抑制するために「タイムアウト」またはコンテナモーションセンサを内蔵している。しかしながら、タイムアウトによって、操作者に、様々なサイズのコンテナを扱える自由度が与えられるわけではなく、モーションセンサは、濡れたコンテナやゆっくりと移動するコンテナの下ではうまく作動しない可能性がある。
【００３２】
ＰＤＵ１００の電子制御器１９５は、（駆動モータ１２５の電流引込みと比例する）駆動ローラ１２０に印加されたトルクの量と、モータ１２５のランタイムとを解析し、駆動モータ１２５の瞬時電力消費量を測定する。具体的には、電子制御器１９５に、駆動モータ１２５の電流引込みを測定し、その測定した電流引込みを監視する従来の回路が内蔵されている。電子制御器１９５は、そのメモリに記憶した電力消費曲線を、監視した電流引込みと比較し、その電力消費がこの曲線を超過したとき、駆動モータ１２５を遮断する。高いけん引負荷の下では、駆動時間は、駆動ローラの擦れを抑制するように制限される。負荷が軽くなれば、軽量コンテナまたは濡れたコンテナを扱う場合のように、駆動命令が適用される限り、駆動モータ１２５は動作する。この論理回路によって、「誤った遮断」の可能性が低減され、濡れた駆動ローラを「拭き取り」、濡れたコンテナを移動させる程度の期間だけ駆動モータ１２５が動作する。
【００３３】
駆動モータ１２５を介して駆動ローラ１２０に送出された累積エネルギーがあらかじめ設定した限度を超過した際、駆動モータ１２５をオフにすることによって擦れ（すなわち、ローラの制御された磨耗）が終わる。累積エネルギー（Ｅaccumulated）は、ある期間にわたりサンプリングされた散逸エネルギー（Ｅdis）を全て総計することによって算出される。散逸エネルギーは所定のエネルギーしきい値（Ｅth）を超えてモータ１２５に送出されているエネルギー（Ｅin）である。しきい値および累積エネルギーは、ＰＤＵの用途ごとに電子制御器１９５にプログラミング可能であり、次の等式によって規定される。
（１）Ｅin＝∫Ｐinｄｔ＝∫（Ｉs2*Ｒm）ｄｔ
（２）Ｅth＝∫Ｐthｄｔ＝∫（Ｉth2*Ｒm）ｄｔ
（３）Ｅdis＝Ｅin−Ｅth
（４）Ｅaccumulated＝ΣＥdisｄｎ
ここで、
Ｒm＝モータ抵抗，正規化＝１
Ｉs＝サンプリング電流
Ｐin＝モータ１２５に入る電力
Ｉth＝用途ごとに決められたしきい値
Ｐth＝しきい値電力
サンプル電力消費曲線を図５Ａおよび５Ｂに示す。図５Ａには、駆動ローラ１２０の負荷が可変なＰＤＵのエネルギー使用量が示され、図５Ｂには、駆動ローラ１２０の負荷が可変な累積エネルギーが示されている。
【００３４】
ＰＤＵ１００は、アクチュエータを変えることなく、多数の様々な種類の輸送手段で動作するよう設計されている。このＰＤＵは、様々なけん引力、揚力または論理遅延が要求される複数の用途で動作するようあらかじめプログラミングすることができる。電子制御器１９５は、複数のＰＤＵの用途のために複数のプログラムを記憶するのに十分なメモリを有している。上述のように、フィードバック信号を外部制御器に送ることも可能である。複数の様々な外部制御器のうちのどれでも、図１に示すケーブル３００など様々な電気インターフェースケーブルを用いて、本発明の単独のＰＤＵとともに使用できる。インターフェースケーブルは入出力ポート２００に接続されるが、制御器の用途に基づいて、コネクタ３００ａなどの別個の輸送手段インターフェースコネクタを有している。回路３００ｂなどの個別の電気インターフェースケーブルの内側の回路は、入出力ポート２００を介して電子制御器１９５に対してケーブルの種類を同定し、これに応じて、電子制御器１９５は、そのメモリに記憶された用途専用のソフトウェアを選択し使用する。したがって、同一のＰＤＵ１００を別の位置または別の種類の輸送手段に設け、ユニットに何の変更をしなくても適切に作動させることができる。
【００３５】
以下に記載する本発明のＳＲＰＤＵに組み込むことが可能なＰＤＵ１００は、１つは駆動機能用、１つはリフト機能用の２つの別々の永久磁石ブラシレス直流電動モータであることを特徴とする。これらのモータはそれぞれ独自の制御素子を有し、これら素子はＰＤＵ素子モジュールに統合されている。駆動モータは、制御ソフトウェアを介して、ＰＤＵの最大揚力とともに、様々な貨物の用途ごとに変動する最大利用可能駆動トルクを制御するために電流が制限される。２つのモータを設けることによって、ＰＤＵの駆動機能およびリフト機能を、それぞれ独立して完全に制御可能に動作させることができる。このように機能が独立し、プログラミング可能であることによって様々な用途で本発明のＰＤＵを使用するための最大限の自由度を得ることができる。
【００３６】
−ＳＲＰＤＵとその機能−
上述のように、本発明のＳＲＰＤＵロータリアクチュエータは、操縦アクチュエータ（ロータリアクチュエータまたはロータリ回転盤としても知られる）と、図１ないし図５Ｂに基づいて上記で説明されたＰＤＵ１００等、操縦アクチュエータに搭載されたＰＤＵ駆動アッセンブリとを備える。本発明のＳＲＰＤＵは、独立して駆動機能、リフト機能および回転機能を行い易くするよう３つの永久磁石ブラシレス直流モータを組み込んでいる。駆動モータおよびリフトモータはＰＤＵ駆動アッセンブリ内に位置し、一方、回転モータはロータリアクチュエータの回転支持リング内に位置している。
【００３７】
本発明にかかるＳＲＰＤＵを図６ないし図９に基づいて説明する。本発明のＳＲＰＤＵ１０００は、輸送手段の構造体に固定して取り付けられた固定支持部１０１０と、ＰＤＵ１００の支持台１０５を支持する回転支持部１０２０と、回転モータ１０３０と、歯車列１０４０、１０５０と、電子モジュール１０６０とを備える。固定支持部１０１０は複数の封止玉軸受１０７０、１０８０を内蔵し、封止玉軸受１０７０、１０８０は貨物コンテナ（図示せず）からＳＲＰＤＵ１０００に与えられる垂直方向および半径方向（水平方向）の荷重にそれぞれ反応する。回転支持部１０２０は従来の永久磁石ブラスレスＤＣモータを回転モータ１０３０として内蔵し、このモータは多段ギア減速器を介して回転力を伝達する。回転モータ１０３０はＰＤＵ１００のリフトモータ１５５と設計上同じであってもよく（図３参照）、それによって部品が共通化され費用が削減される。
【００３８】
図８に示す本発明の一実施形態においては、回転モータ１０３０は三段遊星減速ギア群１０４０と接続されている。遊星減速ギア１０４０、軸受および他の構成部品は、図３に基づいて説明したＰＤＵ１００のリフト歯車列１６０で使用されるものと同一であってもよい。回転モータ１０３０からの歯車の最終段は、回転支持部１０２０に取り付けられた内歯スパーセクター（部分）ギア１０９０と噛み合う（例えば、減速ギア群１０４０の出力軸上に取り付けられた）スパーピニオン１０５０を備えていてもよい。この噛み合いによって回転支持部１０２０が固定支持部１０１０に対して動き易くなる。ＳＲＰＤＵ１０００の下に位置し（図９参照）外部環境に晒される出力ピニオンギア１０５０は、アセタール、フェノールプラスチックなどの従来の自己潤滑高強度プラスチックからできていてもよい。そのようなプラスチックの出力ピニオンは貨物輸送手段の環境条件によって影響を受けず、アクチュエータの質量と費用を削減する。出力ピニオン１０５０の高強度プラスチック材料は、ガラス、布地または炭素繊維で補強されてもよい。（出力ピニオン１０５０と噛み合う）セクターギア１０９０はアルミニウムであってもよく、それによっても従来技術で一般的に使用されているスチールギアと比較して費用と質量が削減される。
【００３９】
ＳＲＰＤＵ１０００の上方の貨物コンテナは、回転支持リング１０２０に一体化された複数の球状移送ユニット（ＢＴＵ）１１００によって支持される。ＢＴＵ１１００は、Ａｎｃｒａから入手可能なＭｏｄｅｌ８０３３４−１０等の従来のユニットであって、ＰＤＵ１００を貨物コンテナとの衝撃から保護し、重みでたわんだ貨物コンテナがＳＲＰＤＵ１０００を通り過ぎる際に支持するとともにＳＲＰＤＵ１０００が回転している間にＳＲＰＤＵ１０００の上方に位置する貨物コンテナを支持するように機能する。ＢＴＵ１１００は、ＢＴＵ１１００と自由走行ローラ（図示せず）と貨物輸送手段に据え付けられたキャスター（図示せず）とによって規定されたコンテナ搬送面と同じ高さかまたはそれよりもわずかに下方の水平面に位置している。
【００４０】
ＰＤＵ１００の電線ハーネス３００はＳＲＰＤＵ電子制御ボックス１０６０に接続している。そして、電子制御ボックス１０６０は、例えば、貨物輸送手段と関連した外部制御器（図示せず）に対する電気インターフェース１１１０を備えている。電子制御ボックス１０６０は重要な機能を幾つか実行する。回転モータ１０３０と輸送手段インターフェースと論理機能とを制御し、電磁障害制御も行う。回転モータ１０３０の従来の動力制御モジュールが電子制御ボックス１０６０に組み込まれており、このモジュールは、本発明の一実施形態では、電源スイッチ用のＣｏｏｌ−ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物電界効果トランジスタ）を備えている。この素子は、ワット損が著しく低く、ＳＲＰＤＵ内の利用に最適である。電子制御ボックス１０６０は他の重要なスイッチ機能のために高度な集積ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を利用してもよい。
【００４１】
回転モータ１０３０は、電子制御ボックス１０６０内の独自の従来のマイクロプロセッサによって制御され、このマイクロプロセッサは、モータの電流（および力）の許容限度設定と、加速率および減速率、タイムアウトおよび遅延と他の必要な情報とを含むソフトウェアコードを記憶している。このプログラム可能な素子は多数のＳＲＰＤＵ用途のための多数のプログラムを記憶するのに十分なメモリを有している。電子制御ボックス１０６０はさらに、ＳＲＰＤＵ１０００の動作情報を収集し記憶するために使用される従来の不揮発性メモリを内蔵し、このメモリは、総動作時間、総動作周期、総回転周期またはＳＲＰＤＵ電子機器に利用可能な他のデータ等を含むことができる。このデータは、信頼性のデータを追跡したり、使用量を確認するために、従来のシリアル接続を介して抽出することができる。
【００４２】
電子制御ボックス１０６０は、ＥＭＩ（電磁障害）フィルタも備え、ＳＲＰＤＵ１０００のＥＭＩ感受性だけでなく、ＳＲＰＤＵ１０００が起因の伝導ＥＭＩをも工業規格の範囲内に制限することができる。電子制御ボックス１０６０は環境から密封された電子筐体を備え、ＳＲＰＤＵ１０００の下面に位置している。通気ポートが電子筐体に設けられていることによって、筐体内の圧力が外気と等しくなるとともに、筐体内で湿気が通るのを防いでいる。
【００４３】
ＳＲＰＤＵ１０００はさらに、コンテナの存在と、モータと素子の温度と、電流引き込みと回転位置とを示す信号を電子制御ボックス１０６０に与える従来のセンサを備えている。従来の非接触（近接）センサ１１２０が回転支持部１０２０の０度と９０度の位置を検出するのに使用されているが、回転モータ１０３０の回転を電子的に数える手段によって中間位置を検出してもよい。例えば、回転モータ１０３０内の従来のホール効果整流センサ（図示せず）が、ＳＲＰＤＵ１０００の中間回転地点を測定するよう設けられてもよい。電子制御ボックス１０６０はＳＲＰＤＵ電気インターフェース１１１０を介して外部制御器にフィードバックすることができる。このようなフィードバック信号には、コンテナの有無、駆動モータ速度、回転モータ速度、駆動ローラ速度、回転位置、駆動モータ電流、リフトモータ電流もしくは回転モータ電流またはそれに対応する荷重、断熱状況およびＳＲＰＤＵ駆動アッセンブリ識別子コードなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００４４】
センサおよびその監視機能を用いることにより、電子制御ボックス１０６０は、過熱に対する保護、駆動モータ、リフトモータおよび回転モータの過荷重からの保護など、内部から自己を保護する機能を表現することができる。電子制御ボックス１０６０は、使用前にアクチュエータが正常に動作するかどうかを確認する、内蔵テスト装置（ＢＩＴＥ）機能を含んでいてもよい。
【００４５】
ＳＲＰＤＵ１０００の例示的な動作機能すなわち「モード」を幾つかここで説明する。当然、ＳＲＰＤＵ１０００のＰＤＵ１００は以下の機能の多数を実現するのに関与している。ＰＤＵ１００の機能は図１ないし図５Ｂに基づいてすでに詳細に説明されたので、ＰＤＵ１００の機能についてはここで繰り返し論じない。しかし、上述されたＰＤＵ１００の全ての特徴および利点を本発明のＳＲＰＤＵ１０００に含めることができる。
【００４６】
「後退モード」とは、ＳＲＰＤＵ１０００の正常な停止モードであり、外部動力が取り除かれ、駆動命令が外部制御器から送られないか、またはコンテナが存在しない場合を意味する。後退モードにより、ＰＤＵ１００が搬送面の下に後退されるのでコンテナが手動で動かし易くなる。ＳＲＰＤＵ１０００の上方の貨物コンテナは、ＳＲＰＤＵ回転支持部１０２０に一体化された複数の球状移送ユニット（ＢＴＵ）１１００によって支持される。
【００４７】
「リフトおよび駆動モード」では、ＳＲＰＤＵ１０００のＰＤＵ１００のリフトアッセンブリ１５０を上昇させてコンテナと接触させ、駆動ローラ１２０が回転してコンテナを移動させる。このモードには、方向命令とＳＲＰＤＵ１０００の上方で検知されるコンテナが必要である。
【００４８】
「センサ無効モード」では、ＰＤＵ１００のリフトアッセンブリ１５０を上昇させてコンテナと接触させ、駆動ローラ１２０が回転してコンテナを移動させる。このモードには、手動の無効命令と方向命令が必要である。存在検知状況は無視される。このモードはシステム点検およびセンサ故障時のオーバーライドのために用いられる。
【００４９】
「ホールドモード」では、ＳＲＰＤＵ１０００のＰＤＵ１００のリフトアッセンブリ１５０を上昇させてコンテナと接触させ、駆動ローラ１２０は、駆動モータによって回転しないようかつ噛み合わないようにされる（図３参照）。このモードは、コンテナを定位置で停止、待機させるよう設計され、電力がシステムに供給されると連続して使用できる。ホールドモードは、外部命令を介して選択可能であり、駆動命令が解除されると操作者がＳＲＰＤＵ１０００を待機状態にするかまたは後退させるかを選択することができる。ホールドモードについては上記でさらに詳しく説明しているが、交流電源が遮断され、その後操作者の入力なしに再び印加された後、コンテナのホールドモードを再開する本発明の機能を含む。
【００５０】
「回転モード」では、外部信号で命令されると、ＳＲＰＤＵ回転支持部１０２０とＰＤＵ１００が固定支持部１０１０に対して命令された位置まで回転する。ＳＲＰＤＵ１０００は内蔵の位置センサ１１２０を用いて０度と９０度の位置で自動的に回転を止める。上述のように中間地点が命令されてもよい。回転支持部１０２０に取り付けられたＢＴＵ１１００はＳＲＰＤＵ１０００の上方に存在するコンテナに接触し、回転の間中コンテナを支持し続ける。電子制御ボックス１０６０は、ＰＤＵ駆動ローラ１２０が後退すると回転するようにＳＲＰＤＵ１０００を制御する。一体のＢＴＵ１１００は回転の間中にＳＲＰＤＵ１０００の上方で貨物コンテナを支持する。
【００５１】
回転モータ１０３０はＰＤＵ１００の駆動モータ１２５の制動技術と同様の制動技術を組み込んでおり（図３およびその記載参照）、機械的なブレーキを必要とせずにＳＲＰＤＵ１０００を傾斜位置で停止させ、待機させる。具体的には、回転モータ１０３０は従来の方法で電子制御ボックス１６０によって電子的にロックされ、回転支持部１０２０を回転させないようにする。このモードの目的は、コンテナを定位置で停止、待機させることであり、電力がＳＲＰＤＵ１０００に供給されているときは連続して使用できる。上述のように、ホールドモードは外部命令を介して選択可能であり、操作者は、駆動命令が解除されるとＳＲＰＤＵを待機状態にすることを選択できる。上記でさらに詳しく説明したホールドモードは、ＰＤＵ１００を用いてコンテナを定位置で待機させながらＳＲＰＤＵ１０００を傾斜位置で待機させる機能を含む。ホールドモードはさらに、交流電源が遮断され、その後操作者の入力なしに再び印加された後、コンテナのホールドモードを再開する機能を含む。
【００５２】
本発明の別の実施形態においては、ＳＲＰＤＵ１０００は、これまでに詳しく説明したように、ＰＤＵ１００のけん引および摩擦制御機能を含んでいる。
【００５３】
本発明は従来の材料と手法と装置を用いて実施可能である。したがって、このような材料と装置と手法は、本明細書中に詳細には記載されていない。前述の説明には、本発明を完全に理解してもらうために、特定の材料や構造や化学物質やプロセス等の特定の詳細事項が多数記載されている。しかしながら、本発明は、具体的に記載された詳細事項に頼ることなく実施可能であると認識されるべきである。場合によっては、不必要に本発明を曖昧にしないように、周知の処理構造は詳細に記述されていない。
【００５４】
本発明の一実施形態と、その汎用的なほんの数例のみが本開示に図示および記載されている。本発明は、様々な他の組合せおよび環境で使用することができ、本明細書に記載された発明の概念の範囲内で変更または変形可能であると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＤＵ駆動アッセンブリの斜視図である。
【図２Ａ】図１の装置の上面図である。
【図２Ｂ】図１の装置の側面図である。
【図３】図２ＢのＡ−Ａ線で切断された断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリフト装置の斜視図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態で用いる電力消費曲線のグラフ表示である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態で用いる電力消費曲線のグラフ表示である。
【図６】本発明の実施形態に係るＳＲＰＤＵ駆動アッセンブリの上面斜視図である。
【図７】図６の装置の上面図である。
【図８】図７の８−８線で切断された断面図である。
【図９】図６のＳＲＰＤＵ駆動アッセンブリの底面斜視図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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