(57)【要約】【課題】本発明は、走行時における安定性を増すことができる走行台車を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、垂直ガイドローラー５と、保持力演算部８と、保持力調整部９とを備え走行ラインに沿って走行する走行台車である。垂直ガイドローラー５は、走行ラインに沿って設けられたガイドレール３に対し垂直方向から当接する。保持力演算部８は、走行状況から垂直ガイドローラー５の保持力を演算する。保持力調整部９は、演算された保持力に基づいて垂直ガイドローラー５を調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行ラインに沿って走行する走行台車であって、
前記走行ラインに沿って設けられたガイドレールに当接するガイドローラーと、
走行状況から前記ガイドローラーの保持力を演算する保持力演算部と、
演算された保持力に基づいて前記ガイドローラーを調整する保持力調整部とを備える走行台車。
【請求項２】
請求項１に記載の走行台車であって、
前記保持力調整部は、前記ガイドローラーの軸支持体に接続されたシリンダーを備える走行台車。
【請求項３】
請求項１に記載の走行台車であって、
前記保持力調整部は、前記ガイドローラーの軸支持体に当接するカムと、
前記カムを回転させるモータとを備える走行台車。
【請求項４】
請求項１に記載の走行台車であって、
前記保持力調整部は、前記ガイドローラーの軸支持体に接続されたスクリューネジと、
前記スクリューネジに当接するギア付きモータとを備える走行台車。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の走行台車であって、
前記ガイドローラーは、前記ガイドレールに対し垂直方向から当接する垂直ガイドローラーであることを特徴とする走行台車。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の走行台車であって、
前記ガイドローラーは、前記ガイドレールに対し水平方向から当接する水平ガイドローラーであることを特徴とする走行台車。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の走行台車であって、
前記ガイドローラーは、前記ガイドレールに対し垂直方向から当接する垂直ガイドローラーと、前記ガイドレールに対し水平方向から当接する水平ガイドローラーとを有することを特徴とする走行台車。
【請求項８】
請求項５又は請求項７に記載の走行台車であって、
前記垂直ガイドローラーは、前記走行台車の走行方向の前後に少なくとも１つずつ設けられ、
前記保持力調整部及び前記保持力演算部は、複数の前記垂直ガイドローラーのそれぞれに設けられ、独立して前記垂直ガイドローラーの前記保持力を調整することを特徴とする走行台車。
【請求項９】
請求項８に記載の走行台車であって、
走行機構を制御する制御信号により走行状況を判断し、前記保持力演算部は、加速時に進行方向側の前記垂直ガイドローラーの前記保持力を、反進行方向側の前記垂直ガイドローラーの前記保持力より大きく、減速時に反進行方向側の前記垂直ガイドローラーの前記保持力を、進行方向側の前記垂直ガイドローラーの前記保持力より大きくなるようにそれぞれの前記保持力調整部を調整することを特徴とする走行台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行台車に係る発明であって、特に、走行ライン上を走行する走行台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶表示装置等の製造工場では、部材や半製品等を搬送するために、走行ライン（軌道）上を車輪等で走行する有軌道搬送車（Rail Guided Vehicle）を用いることがある。有軌道搬送車以外に走行ライン上を車輪等で走行する装置として、ストッカクレーンや無人搬送台車等もある。
【０００３】
これら有軌道搬送車やストッカクレーン等（以下、単に走行台車という）を高速で走行させる場合、加速時には進行方向、減速時には反進行方向の車輪に浮き上がりが生じる。車輪の浮き上がりが生じると、車輪の滑りや空転等が発生するため、走行台車の位置決め誤差や車輪の片側に負荷が集中する等が生じる。従って、従来の走行台車では、車輪の浮き上がりが生じない程度に加減速度を制限していた。
【０００４】
また、車輪の浮き上がりを抑えるために、特許文献１では、走行ラインに沿って設けられたガイドレールをローラーで挟み込む構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８２４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、車輪の浮き上がりが生じない程度に加減速度を制限すると、走行台車で搬送するタクト時間が長くなり、生産効率が低下する。
【０００７】
また、特許文献１のように、走行ラインに沿って設けられたガイドレールをローラーで挟み込む構造だけでは、走行車台の車輪やローラー等が磨耗等が生じると車輪の浮き上がりを適切に防止することができなくなる。
【０００８】
そこで、本発明は、走行時における安定性を増すことが可能な走行台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る解決手段は、走行ラインに沿って走行する走行台車であって、走行ラインに沿って設けられたガイドレールに当接するガイドローラーと、走行状況からガイドローラーの保持力を演算する保持力演算部と、演算された保持力に基づいてガイドローラーを調整する保持力調整部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に記載の走行台車は、走行状況からガイドローラーの保持力を演算する保持力演算部と、演算された保持力に基づいてガイドローラーを調整する保持力調整部とを備えるので、高速で走行させた場合に車輪の浮き上がりを抑制できる等、走行時における安定性を増すことができ、搬送のタクト時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る走行台車の正面図を示す。図１に示す走行台車では、台車筐体１に車輪２が設けられ、当該車輪２を用いて所定の走行ラインＳを走行する。走行ラインＳ上には、図１に示すように断面がＴ字状のガイドレール３が設けられ、当該ガイドレール３を跨ぐように走行台車が走行する。
【００１２】
さらに、本実施の形態に係る走行台車には、図１に示すように、ガイドレール３を水平方向に挟み込む水平ガイドローラー４と、ガイドレール３を下方向から抱え込むように保持している垂直ガイドローラー５とを備えている。なお、本発明の水平ガイドローラー４は図１の構成に限定されず、水平ガイドローラー４がガイドレール３に対し水平方向に当接する構成であれば良い。また、本発明の垂直ガイドローラー５は図１に限定されず、垂直ガイドローラー５がガイドレール３に対し垂直方向に当接し、走行台車を垂直方向の動きから保持する構成であれば良い。
【００１３】
図２に、本実施の形態に係る走行台車の側面図を示す。図２に示す走行台車では、モーターコントローラ６が走行駆動部７を制御し、当該走行駆動部７が車輪２を駆動することで走行ラインＳを走行する。つまり、図２に示す走行台車では、走行駆動部７及び車輪２が走行ラインを走行するための走行機構を構成することになる。
【００１４】
また、本実施の形態に係る走行台車では、図２に示すようにモーターコントローラ６が保持力演算部８を制御し、当該保持力演算部８が保持力調整部９を介して垂直ガイドローラー５の保持力（ガイドレール３を垂直方向に保持する力）を調整する。なお、水平ガイドローラー４は、台車筐体１に固定されており保持力は調整しない。
【００１５】
そして、図２に示す走行台車では、走行方向の前後（図中では、左右）に垂直ガイドローラー５及び保持力調整部９がそれぞれ設けられている。そのため、図２に示す走行台車では、垂直ガイドローラー５の保持力を調整することができ、車輪２の浮き上がりを抑えることが可能となる。
【００１６】
図３に、垂直ガイドローラー５近傍の拡大図を示す。図３に示す垂直ガイドローラー５は、Ｔ字状のガイドレール３を下方向から抱え込むように保持している。つまり、ガイドレール３の水平部分の両側に、垂直ガイドローラー５が下側から当接する構成である。また、左右の垂直ガイドローラー５は、軸支持体５ａに固定されて一体として上下するように構成されている。
【００１７】
軸支持体５ａは、保持力調整部９の一部を構成するシリンダー１０に接続されている。このシリンダー１０が軸支持体５ａを上下させることで、垂直ガイドローラー５の保持力（ガイドレール３を垂直方向に保持する力）を調整している。
【００１８】
なお、本発明に係る垂直ガイドローラー５の保持力を調整する機構は、図３に示したシリンダー１０による機構に限られず、図４に示すようにモーター２０と卵型のカム２１による機構でも良い。図４に示す機構では、モーター２０により卵型のカム２１を回転させることで軸支持体５ａを上下させ、垂直ガイドローラー５の保持力を調整している。カム２１以外に減速機等の別の機構でも良い。
【００１９】
また、本発明に係る垂直ガイドローラー５の保持力を調整する機構は、図５に示すように軸支持体５ａに設けられたスクリューネジ２２とギア付きモーター２３による機構でも良い。図５に示す機構では、ギア付きモーター２３を回転させることでスクリューネジ２２を介し軸支持体５ａを上下させ、垂直ガイドローラー５の保持力を調整している。
【００２０】
次に、垂直ガイドローラー５の保持力を調整することで、車輪２の浮き上がりを防止するためのメカニズムを説明する。図６は、一般的な走行台車が走行ラインを走行した場合のパターンである。一般的な走行台車にも垂直ガイドローラーが設けられているため、当該垂直ガイドローラーが車輪の浮き上がりを防止することが可能である。しかし、垂直ガイドローラーの径が磨耗したり、ガイドレールの組立精度や加工精度により、垂直ガイドローラーとガイドレールとの間に隙間が生じる場合がある。
【００２１】
垂直ガイドローラーとガイドレールとの間に隙間が生じると、一般的な走行台車は、図６に示す挙動のように加速時には進行方向の車輪が浮き上がり、減速時には進行方向と反対側の車輪が浮き上がる。具体的には、停止している走行台車１００が加速すると、進行方向の車輪が浮き上がった走行台車１０１のような状態になる。加速が終わり等速走行する走行台車１０２が減速すると、反進行方向の車輪が浮き上がった走行台車１０３のような状態になる。
【００２２】
本実施の形態に係る走行台車では、垂直ガイドローラー５の保持力を調整できるように、保持力調整部９等を設けているため、加減速する走行状況でも車輪２の浮き上がりを防止できる。つまり、本実施の形態では、加速時に進行方向の車輪２が浮き上がらないように、進行方向に設けた垂直ガイドローラー５の保持力を適切に調整する。また、本実施の形態では、減速時に反進行方向の車輪２が浮き上がらないように、反進行方向に設けた垂直ガイドローラー５の保持力を適切に調整する。
【００２３】
本実施の形態に係る走行台車では、保持力調整部９等で垂直ガイドローラー５の保持力を適切に調整することで、垂直ガイドローラー５とガイドレール３との間に隙間を生じさせない。図３に示した垂直ガイドローラー５を用いて説明すれば、垂直ガイドローラー５の保持力を適切にするために、シリンダー１０で垂直ガイドローラー５を引き上げる。
【００２４】
さらに、本実施の形態に係る保持力制御について詳しく説明するために、図７に保持力制御の構成図を示す。図７に示す保持力制御の構成は、走行方向の前後に設けた垂直ガイドローラー５（前用垂直ガイドローラー５Ａ，後用垂直ガイドローラー５Ｂ）の保持力をそれぞれ調整する２つの保持力調整部９と、２つの保持力調整部９を制御する保持力演算部８とを備えている。保持力演算部８は、モーターコントローラ６が走行状況（停止，加速，減速等）に基づく制御信号により、保持力調整部９を制御する。保持力演算部８は、加速度等の大きさから適切な保持力を演算し、前用垂直ガイドローラー５Ａ及び後用垂直ガイドローラー５Ｂの保持力が最適になるように保持力調整部９を制御する。
【００２５】
保持力調整部９は、さらに電圧切替器１１及び電圧／力変換機１２、シリンダー１０で構成されている。電圧切替器１１は、保持力演算部８からの制御信号を電圧／力変換機１２に入力可能な電圧レベルに変換する。電圧／力変換機１２は、電圧切替器１１により適切な電圧レベルに変換された制御信号に基づいて、シリンダー１０に加える力（例えばトルク）を調整する。シリンダー１０は、電圧／力変換機１２の力を前用垂直ガイドローラー５Ａ及び後用垂直ガイドローラー５Ｂの保持力として変換する。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る走行台車の動作パターン（走行状況）に応じた、垂直ガイドローラー５の保持力制御について説明する。図８に、動作パターンに応じた、垂直ガイドローラー５の保持力制御のタイミングチャートを示す。図８に示すタイミングチャートでは、走行速度のグラフに示されているように、停止−前進−停止−後退−停止の動作パターンで走行台車が動作している。
【００２７】
さらに、図８に示すタイミングチャートでは、モーターコントローラ６から走行駆動部７や保持力演算部８に供給される前進，後退，停止，加速，減速の制御信号が図示されている。なお、図８に示すタイミングチャートにおいて、走行速度のグラフと、前進，後退，停止，加速，減速の制御信号との間にはわずかなズレがある。これは、モーターコントローラ６が走行状況と同時に制御信号を送信したのでは手遅れになるので、前もって制御信号を送信する機能を有しているためである。
【００２８】
図８に示すタイミングチャートにおいて、停止から前進に制御信号が切り替わると、加速の制御信号が、走行駆動部７に供給され走行台車の走行速度を増加させる。このとき、加速の制御信号は保持力演算部８にも供給され、前進方向の前側に設けられた垂直ガイドローラー５（以下、前用垂直ガイドローラー５Ａともいう）の保持力を増加させる。これにより、加速時における前進方向の車輪２浮きを防止することができる。
【００２９】
次に、一定の速度で前進中の走行台車が、所定の場所で停止する場合、まず減速の制御信号が走行駆動部７に供給され、走行台車の走行速度を減少させる。このとき、減速の制御信号は保持力演算部８にも供給され、前進方向の後側に設けられた垂直ガイドローラー５（以下、後用垂直ガイドローラー５Ｂともいう）の保持力を増加させる。これにより、減速時における反前進方向の車輪２浮きを防止することができる。
【００３０】
次に、停止した走行車台が後退する場合、停止から後退に制御信号が切り替わると、加速の制御信号が、走行駆動部７に供給され走行台車の走行速度を増加させる。但し、走行車台の進む方向は、前進時とは反対方向になる。そのため、図８に示す走行速度グラフでは、後退時には負の値として表示している。また、加速の制御信号は保持力演算部８にも供給され、後用垂直ガイドローラー５Ｂの保持力を増加させる。これにより、加速時における後退方向の車輪２浮きを防止することができる。
【００３１】
次に、一定の速度で後退中の走行台車が、所定の場所で停止する場合、まず減速の制御信号が、走行駆動部７に供給され走行台車の走行速度を減少させる。このとき、減速の制御信号は保持力演算部８にも供給され、前用垂直ガイドローラー５Ａの保持力を増加させる。これにより、減速時における反後退方向の車輪２浮きを防止することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態に係る走行台車では、垂直ガイドローラー５の保持力を調整する保持力調整部１１と、走行状況に基づき保持力調整部１１を制御する保持力演算部８とを備えるので、高速で走行させる場合であっても、安定して車輪２の浮き上がりを防止することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態に係るガイドレール３及び垂直ガイドローラー５は、図３に示すようにＴ字状のガイドレール３を下側から抱え込むような垂直ガイドローラー５の形状であった。しかし、本発明はこれに限られず、ガイドレール３及び垂直ガイドローラー５の形状が、ガイドレール３を垂直方向に垂直ガイドローラー５が保持できる形状であれば他の形状であっても良い。
【００３４】
また、本実施の形態に係る走行台車では、台車筐体１の上に載せる搬送物の位置については特定していないが、一般的な走行台車では、低重心で、且つ中央に重心が来るように搬送物を載せる。しかし、本実施の形態に係る走行台車は、保持力演算部８及び保持力調整部９を備え車輪２の浮き上がりを防止できるため、一般的な走行台車のように搬送物の位置が制限されない。本実施の形態に係る走行台車では、図９に示すように搬送物１３を台車筐体１より離れて高い位置に載せて搬送することもできる（高重心走行台車）。また、本実施の形態に係る走行台車では、図１０に示すように搬送物１３を台車筐体１の中心からずらした位置に載せて搬送することもできる（偏重心走行台車）。
【００３５】
また、本実施の形態に係る保持力演算部８では、モーターコントローラ６から走行駆動部７に供給された制御信号により走行状況を判断し、当該走行状況に基づき保持力調整部９を制御しているが、本発明はこれに限られない。例えば、台車筐体１に加速度センサ等の走行状況を判断する機能を設け、当該機能より得られた走行状況に基づいて保持力演算部８が保持力調整部９を制御しても良い。
【００３６】
（実施の形態２）
図１に示す走行台車に設けられた水平ガイドローラー４について、実施の形態１では固定して用いられるものとして説明した。しかし、本実施の形態に係る走行台車では、水平ガイドローラー４に保持力を制御できる機構を設けている。
【００３７】
図１１に、本実施の形態に係る走行台車の側面図を示す。図１１に示す走行台車でも、モーターコントローラ６が走行駆動部７を制御し、当該走行駆動部７が車輪２を駆動することで走行ラインを走行する。つまり、図１１に示す走行台車でも、走行駆動部７及び車輪２が走行ラインを走行するための走行機構を構成することになる。
【００３８】
また、本実施の形態に係る走行台車では、図１１に示すようにモーターコントローラ６が保持力制御１４を制御し、当該保持力制御１４が保持力調整部１５を介して水平ガイドローラー４の保持力（ガイドレール３を水平方向に保持する力）を調整する。
【００３９】
そして、図１１に示す走行台車では、走行方向の前後（図中では、左右）に水平ガイドローラー４及び保持力調整部１５がそれぞれ設けられている。そのため、図１１に示す走行台車では、水平ガイドローラー４の保持力を調整することができ、停止時の水平方向に振れ（位置決めのバラツキ）を抑えることが可能となる。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る走行台車の動作パターン（走行状況）に応じた、水平ガイドローラー４の保持力制御について説明する。図１２に、動作パターンに応じた、水平ガイドローラー４の保持力制御のタイミングチャートを示す。図１２に示すタイミングチャートでは、走行速度のグラフに示されているように、停止−前進−停止−後退−停止の動作パターンで走行台車が動作している。
【００４１】
さらに、図１２に示すタイミングチャートでは、モーターコントローラ６から走行駆動部７や保持力制御１４に供給される前進，後退，停止の制御信号が図示されている。図１２に示すタイミングチャートにおいて、停止の制御信号が走行駆動部７に供給されると、走行台車にブレーキがかかる。このとき、停止の制御信号は前後の保持力制御１４にも供給され、保持力制御１４が保持力調整部１５を制御して水平ガイドローラー４の保持力を増加するように調整する。これにより、図１２に示す走行台車は、停止時の水平方向に振れ（位置決めのバラツキ）を抑えることが可能となる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る走行台車では、水平ガイドローラー４の保持力を調整する保持力調整部１５と、走行状況に基づき保持力調整部１５を制御する保持力演算部１４とを備えているので、停止時の水平方向に振れ（位置決めのバラツキ）を抑えることが可能となる。
【００４３】
なお、本実施の形態に係るガイドレール３及び水平ガイドローラー４は、図１に示すようにＴ字状のガイドレール３を水平方向に挟み込む水平ガイドローラー４の形状であった。しかし、本発明はこれに限られず、水平ガイドローラー４がガイドレール３に対し水平方向に当接し、走行台車を水平方向の動きから保持する構成であれば良い。
【００４４】
また、本発明は、本実施の形態で説明した水平ガイドローラー４の保持力を調整する保持力演算部１４及び保持力調整部１５と、実施の形態１で説明した垂直ガイドローラー５の保持力を調整する保持力演算部８及び保持力調整部９とを組み合わせた走行台車であっても良い。この場合、走行台車は、高速で走行させる場合であっても、安定して車輪２の浮き上がりを防止することができるとともに、停止時の水平方向に振れ（位置決めのバラツキ）を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る走行台車の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る走行台車の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る垂直ガイドローラー近傍の拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る別の垂直ガイドローラー近傍の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る別の垂直ガイドローラー近傍の拡大図である。
【図６】一般的な走行台車の走行時の挙動を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る垂直ガイドローラーの保持力制御の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る走行台車のタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る走行台車の搬送物を搭載する位置を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る走行台車の搬送物を搭載する位置を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る走行台車の側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る走行台車のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  台車筐体、２  車輪、３  ガイドレール、４  水平ガイドローラー、５  垂直ガイドローラー、６  モーターコントローラ、７  走行駆動部、８，１４  保持力演算部、９  シリンダー、１０，１５  保持力調整部、１１  電圧切替器、１２  電圧／力変換機、１３  搬送物  ２０  モーター、２１  カム、２２  スクリューネジ、２３  ギア付きモータ。
【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】
2007203855.tif 000008
【図７】
2007203855.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007203855.tif 000011
【図１０】
2007203855.tif 000012
【図１１】
2007203855.tif 000013
【図１２】
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