(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷を収納する棚が多段に位置された格納庫と、前記格納庫への荷の出し入れを行うために格段の棚ごとに配置されて左右一対のレール上を走行する自走台車と、前記自走台車を駆動するために前記左右レールのうち一方のレールにその長手方向に延びるように水平状に配置された両端固定式のタイミングベルトとを備えており、
前記自走台車には、前記タイミングベルトが巻掛けられる駆動プーリと、タイミングベルトが駆動プーリの箇所で側面視逆Ｕ字状の姿勢となるように駆動プーリを挟んだ両側に配置したアイドルプーリが設けられており、更に、前記タイミングベルトには、その両端方向から弛み吸収手段によってテンションが掛けられている、
という自動倉庫であって、
前記弛み吸収手段は、前記タイミングベルトのうちレールに重なった部分の端から巻き掛けられている支持プーリと、タイミングベルトのうち固定された末端と前記支持プーリとの間に位置した端寄り部に当たる押さえローラと、前記押さえローラをタイミングベルトの端寄り部に向けて付勢するばねとを備えており、前記ばねのばね力を、タイミングベルトが無負荷状態のときは前記端寄り端部を変形させることができてタイミングベルトに自走台車の走行に伴う張力が作用している状態では前記端寄り部を変形させることができない強さに設定している、
自動倉庫。
【請求項２】
前記タイミングベルトの両端は、アジャスタボルトによって移動調節可能な押さえ部材に固定されており、このアジャスタボルトの調節によってタイミングベルトの大きな弛みを除去し得るようになっている一方、前記押さえローラは回動式のアームに取り付けられており、前記アームが前記ばねで付勢されている、
請求項１に記載した自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイミングベルトを使用して自走台車を走行させる自動倉庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動倉庫には様々のタイプのものがあるが、棚への荷の出し入れを行う移載装置のタイプによって見ると、一般的には、１台のスタッカクレーンによって荷の出し入れを行うスタッカ方式と、棚段毎に自走台車を水平走行自在に配置した台車方式とが多く使用されている。
【０００３】
このような自走台車やスタッカクレーンを走行させる方法として、レールにタイミングベルトを張ってその両端を固定し、移載装置に設けた駆動プーリ（スプロケット）をタイミングベルトに噛み合せ、駆動プーリを回転駆動することが行われている（例えば、特許第２９０６３０８公報等参照）。
【０００４】
このようにタイミングベルトを使用して走行させると、車輪を駆動して走行させる場合に比べて、スリップを防止して走行制御を正確に行える利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このタイミングベルトを使用した走行方法では、タイミングベルトと駆動プーリとの噛み合いが外れないように保持する必要がある。
【０００６】
このため、前記公報にも記載されているように、タイミングベルトはその歯を下向きにした姿勢に配置されており、駆動プーリを挟んだ両側でかつ駆動プーリよりも下方の部位に一対のアイドルプーリを設けることにより、タイミングベルトが側面視逆Ｕ字状の姿勢で駆動プーリに巻掛けられるように保持している。
【０００７】
しかし、タイミングベルトの両端をレール等に固定した場合、タイミングベルトの弛みを完全に除去することは現実には不可能であり、僅かながら弛みが発生することは回避できない。
【０００８】
この場合、移載装置を高速で走行させるほど、また、タイミングベルトの長さが長くなるほど、タイミングベルトの踊り現象（ジャンピング現象或いは浮き上がり現象）が発生しやすくなる。特に、駆動プーリを挟んで進行方向に向かって手前側で弛み、タイミングベルトが駆動プーリから外れてしまったり、噛み合いがずれる歯飛びが生じて、移載装置が走行不能になったり制御不能になったりすることが懸念される。
【０００９】
各棚段ごとに設けた自走台車を設けた自動倉庫では、スタッカクレーンに比べて自走台車を高速で走行させることによって高い入出庫能率を確保できるメリットであるが、タイミングベルトと駆動プーリとの噛み合いが外れることを防止するために自走台車の走行速度を抑制したのでは、自走台車のメリットを十分に発揮することができないことになる。
【００１０】
従って、特に台車方式の自動倉庫では、タイミングベルトと駆動との噛み合いを保持することは、強く要請されていると言える。
【００１１】
本発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明において、自動倉庫は、荷を収納する棚が多段に位置された格納庫と、前記格納庫への荷の出し入れを行うために格段の棚ごとに配置されて左右一対のレール上を走行する自走台車と、前記自走台車を駆動するために前記左右レールのうち一方のレールにその長手方向に延びるように水平状に配置された両端固定式のタイミングベルトとを備えており、前記自走台車には、前記タイミングベルトが巻掛けられる駆動プーリと、タイミングベルトが駆動プーリの箇所で側面視逆Ｕ字状の姿勢となるように駆動プーリを挟んだ両側に配置したアイドルプーリが設けられており、更に、前記タイミングベルトには、その両端方向から弛み吸収手段によってテンションが掛けられている。
【００１３】
そして、前記弛み吸収手段は、前記タイミングベルトのうちレールに重なった部分の端から巻き掛けられている支持プーリと、タイミングベルトのうち固定された末端と前記支持プーリとの間に位置した端寄り部に当たる押さえローラと、前記押さえローラをタイミングベルトの端寄り部に向けて付勢するばねとを備えており、前記ばねのばね力を、タイミングベルトが無負荷状態のときは前記端寄り端部を変形させることができてタイミングベルトに自走台車の走行に伴う張力が作用している状態では前記端寄り部を変形させることができない強さに設定している。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１において、前記タイミングベルトの両端は、アジャスタボルトによって移動調節可能な押さえ部材に固定されており、このアジャスタボルトの調節によってタイミングベルトの大きな弛みを除去し得るようになっている一方、前記押さえローラは回動式のアームに取り付けられており、前記アームが前記ばねで付勢されている。
【００１５】
【発明の作用・効果】
【００１６】
【００１７】
本願発明では、タイミングベルトの弛みを除去できるため、自走台車を高速で走行させても、タイミングベルトは駆動プーリに係合した状態に保持される。
【００１８】
ところで、タイミングベルトの弛みを除去する方法としては、タイミングベルトの一端又は両端をばねで引っ張る方法が考えられる。しかし、単にタイミングベルトをばねで引っ張っただけでは、駆動プーリの回転によってタイミングベルトにテンションがかかると、ばねの弾性復元力とテンションとが均衡するまでばねが大きく変形することにより、タイミングベルトがその長手方向に大きくずれ移動する現象が発生して、走行位置の制御を正確に行えない虞がある。
【００１９】
これに対して本願発明では、タイミングベルトの端寄り部の変形量を僅かに設定しておくことにより、駆動プーリの回転によってタイミングベルトにテンションが作用してもタイミングベルトが大きくずれ移動することはないため、走行位置の制御の正確性を向上させることができる。また、弛み吸収手段のばねの力が過度に大きいとタイミングベルトの耐久性が低下するが、本願発明ではばねの力は弱いため、タイミングベルトの耐久性低下を防止できる。
【００２０】
【発明の実施形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
(1).第１実施形態（図１〜図９）
図１〜図９では、請求項１を具体化した第１実施形態を示している。
【００２２】
(1)-1.概要
このうち図１は自動倉庫の部分的な概略斜視図であり、この図に示すように、自動倉庫は、多段に配置された棚１の群より成る２つの格納庫２を備えており、両格納庫２の端部には、各棚１と同じ高さのコンベヤ式リザーバ（荷の仮置き棚）３を設けている。更に、リザーバ３の群の外側には、昇降台４を有するリフト装置５が配置されている。
【００２３】
リフト装置５を挟んでリザーバ３の群と反対側の部位には、入出庫コンベヤ６の端部が延びている。荷Ｗは、リフト装置５を介して、入出庫コンベヤ６と任意の段のリザーバ３に移し替えられる。そして、各段ごとに、後述する自走台車により、棚１の任意の位置とリザーバ３との間に移し替えられる。
【００２４】
このように、自動倉庫は、格納庫２の一端部側のみが、荷Ｗの出し入れを行う入出庫部となっている。
【００２５】
なお、２列のコンベヤ６のうちいずれか一方を入庫専用とし、他方を出庫専用としても良いし、両方を入庫と出庫とに併用してもよい。また、一点鎖線で示すように、入出庫コンベヤ６を多段に設けることも可能である。更に、リフト装置５を使用せずに、各棚段ごとに入出庫コンベヤを配置することも可能である。
【００２６】
次に、自走台車について、図２〜図５に基づいて説明する。図２は格納庫の平断面図、図３は自走台車の部分的な斜視図、図４は駆動方法を示す概略斜視図、図５は自動倉庫のうち入出庫部寄りの端部の部分平面図、図６は駆動機構の側面図、図７は図６の VII-VII視断面図である。
【００２７】
(1)-2.駆動機構
図２に示すように、隣合った棚１の間に、それぞれ自走台車７が配置されている。自走台車７は、平面視四角形の機枠８を備えており、機枠８には、レール９，１０を走行する前後一対ずつの車輪１１を設けている。大型の自走台車の場合は、３対以上の車輪を設ける場合もある。
【００２８】
機枠８の一側部寄りには、索条の一例としての走行用タイミングベルト１２を使用した駆動機構１３を設けている。図３に示すように、駆動機構１３は、走行用モータ１４で回転駆動される駆動プーリ１５やアイドルプーリ１６を備えている。
【００２９】
走行用モータ１４は、平面視で機枠８の長手側縁に沿って延びる姿勢で機枠８に立設したメインブラケット板１７に固定されている。メインブラケット板１７は、機枠８を横切るように配置された補強ステー１８にも固定されている。
【００３０】
アイドルプーリ１６は駆動プーリ１５を挟んだ前後両側でかつ駆動プーリ１５よりも下方位置においてラケット板１７に軸支されている。例えば図４に示すように、走行用タイミングベルト１２は、一方のレール１０に形成した段部１０ｂに歯を下向きにした状態で配置されている。
【００３１】
【００３２】
メインブラケット板１７のうち駆動プーリ１５を挟んだ両側には、走行用タイミングベルト１２が駆動プーリ１５から外れるのを防止するため離脱防止手段として、一対の押さえローラ１９を回転自在に取付けている。
【００３３】
更に、メインブラケット板１７には、走行用タイミングベルト１２が駆動プーリ１５から外れるのを防止する他の離脱防止手段の一例として、駆動プーリ１５に上方から被さるような形状のカバー体２０を固定している。
【００３４】
カバー体２０と走行用タイミングベルト１２との間には、駆動プーリ１５の移動を損なうことなく走行用タイミングベルト１２と駆動プーリ１５との噛み合いが外れるのを防止するため、僅かの隙間を設けているが、カバー体２０が接触しても走行用タイミングベルト１２の駆動がスムースに行われるように、カバー体２０は摩擦係数の小さい合成樹脂で製造されている。
【００３５】
また、図７に示すように、カバー２０は、駆動プーリ１５の溝に部分的に入り込んでいる。このため、自走台車７を高速で走行させても、走行用タイミングベルト１２が駆動プーリ１５から外れたり歯飛びしたりすることを確実に防止でき、その結果、入出庫の能率を向上させることができる。なお、符号２１で示すのは補助ブラケット板である。
【００３６】
メインブラケット板１７の一側部には切欠き２３が形成されており、この切欠き２３の箇所に外向きブラケット２４を固定している。外向きブラケット２４に軸支した検知用第１プーリ２５と、走行用モータ１４の主軸に固定した検知用第２プーリ２６とに、エンドレスの検知用タイミングベルト２７を巻き掛けている。
【００３７】
更に、メインブラケット１７のうち切欠き２３の箇所の内面側に、前記第１検知用プーリ２５の回転を検出するロータリエンコーダ２８を固定している。
【００３８】
走行用タイミングベルト１２の両端は弛み吸収手段を介して押さえ部材に固定されている（この点は後述する）。従って、走行用モータ１４を正逆回転させると、駆動プーリ１５によって走行用タイミングベルト１２をたぐり寄せるような状態になって、自走台車７を前後いずれの方向にも走行させることができ、かつ、走行位置はロータリエンコーダ２８によって検知される。
【００３９】
走行用タイミングベルト１２が駆動プーリ１５から外れたり歯飛びしたりすることはないため、ロータリエンコーダ２８による自走台車７の走行位置検出を、正確に行うことができる。
【００４０】
レール９，１０は下向きに開口した形状で、かつ、棚板２９の前端縁が載る外向きフランジ９ａ，１０ａが形成されている。そして、駆動機構１３の側に位置した一方のレール１０には、走行用タイミングベルト１２が載る段部１０ｂを形成している。
【００４１】
レール９，１０は多数本に分断されており、その両端部をフロント支柱３０に固定している。また、棚板２９の後端縁はリアフレーム３１（図１参照）で支持されている。
【００４２】
符号３２で示すのは、制御用の電気・電子部品を内蔵した制御ボックスである。図３において制御ボックス３２の隣で符号３３で表示されているのは、トロリー用集電器（図示せず）を取付けるための支柱であり、集電器には、上段に位置したレール１０の内部に設けたトロリー線から給電される。
【００４３】
(1)-3.荷の移し替え
図２に示すように、自走台車７には、走行方向と直交した方向に延びるガイドフレーム３５，３６が配置されており、これらのガイドフレーム３５，３６で挟まれた部位が荷載置部となっている。
【００４４】
図３に示すように、一方のガイドフレーム３５は縦長ブラケット３７によって機枠８に固定されており、他方のガイドフレーム３６は、一方のガイドフレーム３５に遠近移動するように、図示しないガイド機構を介して機枠８に取付けられている。機枠８には、他方のガイドフレーム３６を移動させるためのモータ３８を固定している。
【００４５】
両ガイドフレーム３５，３６には薄い支持板３９が固定されており、両支持板３９は、両ガイドフレーム３５，３６の間隔が広狭変化しても常に重なりあった状態になっている。
【００４６】
また、両ガイドフレーム３５，３６には、中間アーム４０が棚１に向けて前進・後退するように装着されており、更に、中間アーム４０には、先端アーム４１が前進・後退動自在に取付けられている。先端アーム４１の両端には、ピッカー４２を水平旋回自在に装着している。アーム４０，４１は、１台の移載用モータ４３によって同期して行われる。
【００４７】
ピッカー４２荷Ｗの前面又は後面に当ててアーム４０，４１を進退動させることにより、荷Ｗを棚１と自走台車７との間に移し替ることができる。なお、荷Ｗの移し替機構は他の構造でも良いことはいうまでもない。
【００４８】
本実施形態のようにガイド体２０と押さえローラ１９とを併用すると、走行用タイミングベルト１２は上方と側方とから規制されるため、走行用タイミングベルト１２の離脱や歯飛びをより確実に防止できる利点がある。
【００４９】
図６に一点鎖線で示すように、走行用タイミングベルト１２がアイドルプーリ１６に巻掛けられた状態を保持するため、下部押さえローラ１６′のような下部ガイド手段を設けても良い。
【００５０】
(1)-4.弛み吸収手段（図８〜図９）
図８〜図９では、弛み吸収手段４６を示している。図８のうち（Ａ）は上下逆に表示した状態での弛み吸収手段４６の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、図９は図８のIX−IX視背面図である。本実施形態では、弛み吸収手段４６はレール１０の両端部に設けているが、両者とも同じ構造なので、一方だけを取り上げて説明する。
【００５１】
(1)-5.構造
弛み吸収手段４６は、一方のレール１０の末端が固定されているエンド支柱３０の内部に固定されたケース４７を備えており、ケース４７には、エンド支柱３０の穴４８から外向きに引き出された走行用タイミングベルト１２の端部が上方から巻掛けられる第１プーリ４９と、その下方に位置した第２プーリ５０とを備えている。第１プーリ４９が請求項に記載した支持プーリに該当する。
【００５２】
第２プーリ５０はケース４７の底面近くに配置されており、第１プーリ４９はケース４７の開口部寄りに配置されており、このため、走行用タイミングベルト１２の端寄り部は、両プーリ４９，５０の間で傾斜部１２ａになっている。
【００５３】
ケース４７の内面のうち第２プーリ５０よりも下方の部位には、走行用タイミングベルト１２の末端を固定した押さえ部材５１が配置されている。押さえ部材５１は、ねじ５２でケース４７に固定されているが、この場合、ねじ５２が貫通する穴５２ａを上下長手の長穴としており、かつ、押さえ部材５１をアジャスタボルト５３で下方に引っ張っている。
【００５４】
【００５５】
第１プーリ４９の取付け軸５４には、上下長手のアーム５５の上部が回動自在に取付けられており、このアーム５５の下部に、走行用タイミングベルト１２の傾斜部１２ａに外側から当たる押さえローラ５６を設けている。従って、アーム５５を回動させると、走行用タイミングベルト１２の傾斜部１２ａが押圧ローラ５６で押圧されて、走行用タイミングベルト１２を弛みが全く又は殆どない状態に張ることができる。
【００５６】
アーム５５の上端のうち回動軸心よりも外側の部位にはピン５７を設けており、このピン５７と、ケース４７の下部に設けたアイボルト５８とに引っ張りばね５９を装架している。このため、アーム５９は、引っ張りばね５９により、押圧ローラ５６を介して走行用タイミングベルト１２の傾斜部１２ａを押圧する方向に回動するように付勢されている。
【００５７】
アーム５５は、その下端部をケース４７に当てることにより、原位置が規制されるように設定している。
【００５８】
(1)-6.作用
この実施形態において、１対の弛み吸収手段４６により、走行用タイミングベルト１２は弛みのない状態に保持されている。
【００５９】
そして、自走台車７を図８の白抜き矢印方向に走行させると、走行用タイミングベルト１２には黒抜き矢印方向の張力がかかるが（特に、加速時に大きな張力が作用する）、この場合、走行用タイミングベルト１２は黒抜き矢印方向に引っ張られてその長手方向に移動することはないため、自走台車７を正確に走行させることができる。
【００６０】
逆に見ると、引っ張りばね５９のばね力はあまり強くなく、自走台車７の加速に際して走行用タイミングベルト１２が殆どずれ移動しない程度（換言すると、走行用タイミングベルト１２の弛みを除去できる程度）に傾斜部１２ａが変形するように設定されている。
【００６１】
また、反対側の弛み吸収手段４６の押圧ローラ５６の押圧作用により、走行用タイミングベルト１２は黒抜き矢印方向に引っ張られているため、走行用タイミングベルト１２が駆動プーリ１５やアイドルプーリ１６から外れたり歯飛びしたりすることはない。
【００６２】
白抜き矢印方向に走行している自走台車７を減速すると、走行用タイミングベルト１２には白抜き矢印方向の張力が作用する（すなわち、進行方向の後ろ側にテンションがかかる）が、この場合は、他方の弛み吸収手段４６では、走行用タイミングベルト１２は白抜き矢印方向には殆どずれ移動しないため、正確に走行させることができる。
【００６３】
また、白抜き矢印方向に向けて走行している自走台車７が減速すると、走行用タイミングベルト１２は、進行方向に向かって駆動プーリ１５よりも前方の部分に弛みが生じ勝手になるが、この場合は、一方の弛み吸収手段４６の押圧ローラ５６の押圧作用により、その弛みが吸収されるため、走行用タイミングベルト１２が跳ねて自走台車７の機枠８等に当ったり、プーリ１５，１６から外れたりすることを防止できる。
【００６４】
このように、走行用タイミングベルトの両端部を弛み吸収手段４６に取付けることにより、いずれの方向への加速・減速においても、走行用タイミングベルト１２が過度にジャンピングすることを抑制できるのであり、その結果、自走台車７を高速で正確に走行させたり正確に停止させたりすることができる。
【００６５】
ところで、走行用タイミングベルト１２に対して弛み吸収手段でテンションをかけると、その張力は走行用タイミングベルト１２に対して負荷として働くため、過度に強いテンションが掛かっていると走行用タイミングベルト１２の耐久性が低下することになる。
【００６６】
これに対して、本実施形態のように、走行用タイミングベルト１２に対して弛まない程度のテンションをかけておくと、走行用タイミングベルト１２に対して不必要な負荷がかかることはないため、走行用タイミングベルト１２の耐久性を向上することができる。
【００６７】
(1)-7.バリエーション
ところで、走行用タイミングベルト１２は破断する可能性があり、この場合は走行用モータ１４を緊急停止させる必要がある。
【００６８】
そこで、通常は、アーム５５が走行用タイミングベルト１２の傾斜部１２ａを僅かの範囲で変形させるように設定しておき、走行用タイミングベルト１２が破断してアーム５５が過大に回動すると、その回動を、ケース４７に設けたセンサー（リミットスイッチ）６０で検知するように構成しても良い。センサー６０はアーム５５に設けても良い。
【００６９】
アーム５５の長さやばね５９の強さなどを適宜設定することにより、走行用タイミングベルト１２に対する引っ張り力を調節することができる。ばねとしてはコイルばねに限らず、板ばねなども使用できる。
【００７０】
走行用タイミングベルト１２は使用しているうちに延びるのものであり、延びがある程度以上になると、アジャスタボルト５３を操作して調節し直す必要がある。
【００７１】
そこで、例えば、アーム５５の側面に目盛りを記載又は刻印しておく一方、ケース４７に、前記目盛りの箇所に位置した指標針を設けておいて、アーム５５が所定の角度以上に回動すると走行用タイミングベルト１２が弛み過ぎであるとして調節し直すというように、弛み検出手段の部材を、走行用タイミングベルト１２の過剰弛み検知手段に兼用することもできる。アーム５５の回動角度を検知するリミットスイッチ等のセンサー手段を設けることにより、過度の弛みを自動的に検知することも可能である。
【００７２】
また、弛み吸収手段は必ずしも支柱等に設ける必要はなく、自走台車（移載装置）のうち駆動プーリ及びアイドルプーリを挟んだ両側又は片側に設けることも可能である。
【００７３】
(2).他の実施形態
図１０では第２実施形態を示している。この実施形態では、駆動プーリ１５とアイドルプーリ１６との間隔を広げることにより、走行用タイミングベルト１２の傾斜角度を緩くして、更に、傾斜部を上下のガイド体２０，６１で挟んでいる。
【００７４】
この例では、走行用タイミングベルト１２の曲がりの曲率が小さくなるため、走行用タイミングベルト１２に対する負担を軽減でき、しかも、走行用タイミングベルト１２が大きくジャンピングすることを防止できるため、高速で走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る自動倉庫の概略斜視図である。
【図２】自動倉庫の部分的な平断面図である。
【図３】要部の斜視図である。
【図４】駆動方法を示す概略斜視図である。
【図５】自動倉庫の端部の部分的な平面図である。
【図６】駆動機構の側面図である。
【図７】図６の VII-VII視断面図である。
【図８】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は上下逆向きにした状態での弛み吸収手段の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図９】図８のIX−IX視背面図である。
【図10】第３実施形態を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１  棚
２  格納庫
７  自走台車
８  機枠
９，１０  レール
１０ｂ  段部
１２  走行用タイミングベルト
１２ａ  端寄り部を構成する傾斜部
１３  駆動機構
１４  走行用モータ
１５  駆動プーリ
１６  アイドルプーリ
１９  押さえローラ
２０  ガイド体
４６  弛み吸収手段
５０  第１プーリ（支持プーリ）
５５  アーム
５６  押さえローラ
５９  ばね
【図１】
0003910064.tif 000002
【図２】
0003910064.tif 000003
【図３】
0003910064.tif 000004
【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】
0003910064.tif 000009
【図９】
0003910064.tif 000010
【図１０】
0003910064.tif 000011