(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に設けられた車輪が走行する走行面と、台車に設けられたガイド輪をガイドするガイドレールと、台車に電力を供給するための給電線を保持する給電線ホルダとを一体構成とし、
前記走行面の一側部の所定位置に平行かつ垂直に立設された一対のガイドレールが前記走行面に一体成型されると共に、
前記台車の走行方向に対する左右方向において、
一対の前記ガイドレール間の内側の幅と前記給電線ホルダの外側の幅とがほぼ同じで、該一対のガイドレールの間に前記給電線ホルダを嵌合させることで、該給電線ホルダの左右方向の位置決めがなされる、
ことを特徴とする走行レール。
【請求項２】
少なくとも一方の走行レールを請求項１に記載の走行レールとした一対の走行レールと、走行レールが敷設される多数の通気孔が形成された床面と、走行レールに沿って走行すると共に台車本体に前記ガイド輪と受電ユニットとを搭載した無人の台車とを備えた、ことを特徴とする有軌道台車システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台車に設けた受電ユニットにより電力を受電して走行する有軌道台車に用いる走行レールおよびそれを用いた有軌道台車システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、通気孔の形成された床面上をガイドレールに沿って走行し、ガイドレールに沿って敷設された給電線から、コアを備えた受電ユニットより台車が非接触で電力を得て駆動する有軌道台車システムが知られている。
このような有軌道台車システムは、台車への電力供給が非接触で行われるので、塵挨を嫌うクリーンルーム等の環境に好適である。また、クリーンルーム等の環境では、塵挨を吸入して除去するために、床面に通気孔が形成されている。具体的には、例えば、グレーチング等の床材を敷き詰めて、通気孔を有する床面が形成される。
なお、非接触給電の台車を走行させる場合、台車に搭載された受電ユニットのコアと、給電線との位置関係を一定に保つ必要がある。なぜなら、コアと給電線とが接触してコアや給電線が破損する恐れがある上、コアと給電線との位置関係が変化して受電効率が変化するからである。このため、コアと給電線との位置関係を一定に保つように、ガイドレールと給電線との正確な位置合わせ作業が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記台車を、グレーチングを敷き詰めた床面上で直接走行させようとすると、台車の車輪が、通気孔を有するグレーチングの凹凸により振動してしまう。
前記台車を、グレーチングを敷き詰めた床面上を走行させようとすると、通気孔が台車の車輪にとって凹凸となり、台車が振動するという問題があった。台車が振動すると、搬送する半導体ウエハなどの物品に悪影響を与えることになる。また、せっかく、ガイドレールと給電線との位置合わせ作業を行っても、台車に搭載されている受電ユニットのコアと、給電線との位置関係が変わるという問題があった。
そこで、車輪をグレーチングの上を直接走行させるのではなく、車輪が走行する位置に走行レールを敷設することで、車輪が凹凸面を走行しないようにすることが検討されている。しかしながら、走行レールとガイドレールとを別設して、それぞれを敷設するのは時間がかかる上、敷設したガイドレールと給電線との位置関係を一定に保つようにする作業も従来通り必要であり、敷設に非常に時間がかかるという問題が生じた。
そこで本発明は、台車が、多数の孔が形成された床面上を走行する際の振動を抑えて走行可能にすると共に、台車に設けた受電ユニットと給電線との位置関係を常に一定にすることができるようにすることが課題である。
【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、台車に設けられた車輪が走行する走行面と、台車に設けられたガイド輪をガイドするガイドレールと、台車に電力を供給するための給電線を保持する給電線ホルダとを一体構成とし、
前記走行面の一側部の所定位置に平行かつ垂直に立設された一対のガイドレールが前記走行面に一体成型されると共に、
前記台車の走行方向に対する左右方向において、
一対の前記ガイドレール間の内側の幅と前記給電線ホルダの外側の幅とがほぼ同じで、該一対のガイドレールの間に前記給電線ホルダを嵌合させることで、該給電線ホルダの左右方向の位置決めがなされる、ものである。
【０００５】
請求項２においては、少なくとも一方の走行レールを請求項１に記載の走行レールとした一対の走行レールと、走行レールが敷設される多数の通気孔が形成された床面と、走行レールに沿って走行すると共に台車本体に前記ガイド輪と受電ユニットとを搭載した無人の台車とを備えた、ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
これより、本発明の走行レールを適用した一実施例である有軌道台車システムについて説明する。
本実施例の有軌道台車システムは、床面１１に敷設した走行レール１２・１３と、走行レール１２・１３上を走行する台車１とを備えている。
【０００８】
床面１１および床面１１上に敷設した走行レール１２・１３のレイアウトについて、図１を用いて説明する。図１は床面１１と走行レール１２・１３のレイアウトを示す斜視図である。
本実施例の工場内においては、基礎上に第一の床面２０が形成される。工場が複数の階層を有する場合は、天井の上方にも、第一の床面２０が形成される。第一の床面２０の上方には、通気孔を有する床面である第二の床面１１（以下床面１１）が設けられる。
床面１１は、開口部を有する床材であるグレーチング１５を敷き詰めて形成される。グレーチング１５は、直方体を構成する六面の内、下面が除かれて、上面および四つの側面からなる箱体である。該上面は他の面よりも幅広に形成され、無数の通気孔１５ａが形成されている。
第一の床面２０上には、支持脚２７が前後左右に等間隔に複数立設されている。一枚のグレーチング１５は、四隅を四つの支持脚２７により支持される。該四つの支持脚２７は、矩形の頂点位置にあると共に隣接する位置にある。より詳細には、支持脚２７の上端部に突起２７ａが四つ立設されており、四つの支持脚２７の突起２７ａが、グレーチング１５の下方より挿入されて、該グレーチング１５が支持される。また、一つの支持脚２７は、自らに設けた四つの突起２７ａにより、四枚のグレーチング１５の四隅の一つを支持する。
【０００９】
グレーチング１５には通気孔１５ａが形成されており、グレーチング１５を敷き詰めることで、通気孔を有する床面１１が形成される。
工場のクリーンルームの天井には、フィルターとファンユニットとが配置され、グレーチング１５の床下には吸引装置が配置され、天井と床下とを接続するダクトがクリーンルームの側壁に沿って設けられている。天井からフィルターで濾過されたクリーンエアーがグレーチング１５の床面に向かって吹き出され、通気孔１５ａを通じて床下の吸引装置で吸引され、ダクトを通って再度天井に送られる空気の流れが形成されている。このため、クリーンルーム内で発生した塵挨は、クリーンエアーの流れに乗って床下に送られ、ダクトを経て天井に送られて、フィルターで濾過されるようになっている。
【００１０】
通気孔を有する床面の支持構成としては、本実施例の形態に限定するものではない。例えば、基礎上、もしくは各階層間の梁上に、根太を設け、該根太上に支持部材を介してグレーチング１５を敷き詰めて、通気孔を有する床面を構成するようにしてもよい。
【００１１】
床面１１上には、後述する台車１が走行する走行レール１２・１３が敷設される。走行レール１２・１３は、一定長さ毎に分割されたレールユニットを連結して、構成されるものである。また、各レールユニットは、床面１１を構成するグレーチング１５の通気孔１５ａを利用して、ボルト等の固定具によって固定されたレール取付部材１４に、ボルト等の固定具により締結されることで、床面１１に固定される。
【００１２】
次に、走行レール１２・１３上を走行する台車１について、図２、図３を用いて説明する。図２は台車１を示す正面図であり、図３は台車１を示す側面図である。
図２、図３に示すように、台車１は、走行可能に構成した下部の台車本体２と、台車本体２に搭載する移載装置３とを備えている。
台車本体２には、台車１の進行方向の左右に、台車１を支持すると共に、台車１を走行可能とする走行車輪９・９・・・が備えられている。台車１の左右に一対の走行車輪９・９が、前後で合計二対設けられて、台車１には全体で四輪の走行車輪９が設けられている。
走行車輪９・９・・は全輪駆動であり、同一の駆動モータ（不図示）の駆動力を分岐して、各々が駆動される。この駆動モータの駆動により、走行車輪９・９・・・が回転して、台車１が走行可能である。
【００１３】
台車本体２には、図２、図３に示すように、本体の中央部に物品であるカセット１０（図３に図示）を移載するための移載装置３が設けられている。
台車１は前後両側に走行可能であるが、特に本明細書では、図３の左側を台車１の前側とする。
【００１４】
移載装置３は、ロボットハンド３０と、台車本体２に備えたロボットハンド３０の昇降機構および旋回機構とから構成される。
ロボットハンド３０は、台車本体２に対して進退可能に構成される。また、ロボットハンド３０の上部には、物品であるカセット１０を支持可能とするフォーク３１が設けられている。フォーク３１には、カセット１０の受け部が形成されており、カセット１０底面の両端部を支持可能である。
【００１５】
次に、台車１の走行レール１２に対する左右位置決め構成について、図１、図４を用いて説明する。図４は台車１の走行レール１２に対する左右位置決め構成を示す台車１要部の正面図である。
走行レール１２には、図１、図４に示すように、走行車輪９・９が当接する走行面１２ａと、一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂとが形成されている。走行面１２ａは床面１１と平行に形成され、走行面１２ａの一側部の所定位置に、一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂが平行かつ垂直に立設され、ガイドレール１２ｂ・１２ｂと、その間を接続する平面とで凹部１２ｃが形成される。
また、走行レール１３には、図１、図２に示すように、上面に、走行車輪９・９が当接する走行面１３ａのみが形成されているものである。
【００１６】
走行レール１２・１３は素材がアルミニウムであり、押し出し成型により製造される。特に走行レール１２においては、走行面１２ａとガイドレール１２ｂ・１２ｂとが一体成型で形成される。
このように、走行面１２ａと一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂとが一体成型されるために、走行面１２ａに対してガイドレール１２ｂ・１２ｂが正確に位置決めされると共に、走行レール１２を床面１１上に配設することで、同時にガイドレール１２ｂ・１２ｂも配設することとなる。このため、走行面１２ａとガイドレール１２ｂの敷設時間を短縮することができる。
【００１７】
台車本体２には、左右方向において、走行車輪９の外側に、ガイド部８が設けられている。ガイド部８は、走行レール１２に形成されたガイドレール１２ｂ・１２ｂに沿って、台車１を案内するための手段である。
ガイド部８は、ガイドレール１２ｂ・１２ｂに当接するガイド輪１７・１７と、ガイド輪１７・１７を回動自在に支持する支持部材１６とを備えている。
ガイド輪１７・１７はそれぞれ、上下方向に延出する軸に回転自在に設けられており、両ガイド輪１７・１７がそれぞれ、ガイドレール１２ｂ・１２ｂの垂直面部に当接する。図４に示すように、両ガイド輪１７・１７の内側で、ガイド輪１７はガイドレール１２ｂに当接する。
支持部材１６は、下端が分岐して正面視で凹形状である。そして、凹形状である支持部材１６の内部に、後述の給電線ホルダ７を挿入可能としている。また、支持部材１６の分岐した両下端に、ガイド輪１７・１７を設けた軸がそれぞれ固設されて、支持部材１６にガイド輪１７・１７が回動自在に設けられる。支持部材１６は台車本体２に固設されている。
【００１８】
ガイド輪１７・１７は、一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂのそれぞれの外側面にそれぞれ当接して、一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂによりガイドされる。このため、ガイド輪１７・１７を設けた台車１は、ガイドレール１２ｂ・１２ｂを設けた走行レール１２に対して、進行方向の左右位置が位置決めされる。
【００１９】
台車１への非接触給電の構成について、図１、図５を用いて説明する。図５は非接触給電の構成を示す台車１要部の正面図である。
走行レール１２に沿って、給電線１８・１８が敷設されている。一方、台車１には、受電ユニット１９が設けられている。受電ユニット１９には、給電線１８・１８に発生した磁場から電力を取り出すためのピックアップコイル２６と、ピックアップコイル２６により効率良く電力を取り出すためのコア２５が設けられている。コア２５は、一対の空間が形成された断面Ｅ字形状の部材で、例えば、フェライトにより形成されている。コア２５は、前記空間の開口が下向きとなるように、台車１の台車本体２に、走行車輪９の左右方向の外側となるように配置される。
コア２５は、上方に配置される基部壁２５ａと、基部壁２５ａから垂下される一対の側壁２５ｂ・２５ｂと、一対の側壁２５ｂ・２５ｂの間で、基部壁２５ａから垂下される中央壁２５ｃとを備え、側壁２５ｂ、基部壁２５ａ、中央壁２５ｃにより、前記空間が形成されるようになっている。
そして、中央壁２５ｃにピックアップコイル２６が巻回され、その両側の前記空間に、それぞれ給電線１８・１８が配置される。一対の給電線１８・１８は、往路と復路とをなすように、給電線ホルダ７に支持された状態で前記空間にそれぞれ配置され、かつ、ガイドレール１２ｂ・１２ｂに位置決めされた状態で走行レール１２上に配置されている。
【００２０】
給電線ホルダ７は、正面視Ｕ字状の部材であり、上方に向けて延出する二つの給電線支持部７ａ・７ａと、両給電線支持部７ａ・７ａを橋架するホルダ基部７ｂとを備えている。給電線ホルダ７は、前記ガイドレール１２ｂ・１２ｂによって形成される凹部１２ｃに嵌合するように形成される。
給電線支持部７ａ・７ａの上端には、上方が開口するＣ形状の給電線保持部７ｃ・７ｃがそれぞれ形成されている。
給電線ホルダ７は、給電線支持部７ａ・７ａ、給電線支持部７ｃ・７ｃ、ホルダ基部７ｂが一体形成される樹脂製であり、弾力性を備えている。このため、給電線保持部７ｃの開口に給電線１８を押し込むことで、給電線１８が給電線保持部７ｃに保持される。給電線保持部７ｃの開口幅は、給電線１８の幅よりも狭いものである。
【００２１】
給電線ホルダ７は、ガイドレール１２ｂ・１２ｂの間、つまり、凹部１２ｃに嵌合され、左右方向に位置決めがなされた状態で、例えば、ボルト等の固定具により、走行レール１２に固定されるようになっている。このため、給電線ホルダ７をガイドレール１２ｂ・１２ｂに対して容易に、かつ、正確に位置決めすることができる。そして、給電線ホルダ７とガイドレール１２ｂ・１２ｂとの位置関係を常に一定に保つことができる。
前述したように、台車１は、自らに設けたガイド輪１７・１７と、ガイドレール１２ｂ・１２ｂとによって、進行方向の左右位置が位置決めされる。また、受電ユニット１９は、台車本体２に設けられている。そして、給電線１８・１８を保持する給電線ホルダ７と、ガイドレール１２ｂ・１２ｂとが平行である。
【００２２】
以上のようにして、走行レール１２には、台車１に設けられた車輪９が走行する走行面１２ａと、台車１に設けられたガイド輪１７をガイドするガイドレール１２ｂ・１２ｂと、台車１に電力を供給するための給電線１８・１８を保持する給電線ホルダ７とが、一体構成される。
【００２３】
このため、走行レール１２に対して固設される給電線１８・１８と、台車１に設けた受電ユニット１９とにおいて、進行方向に対する左右位置が位置決めされる。したがって、給電線１８とコア２５が接触して給電線１８が破損する不具合や、給電線１８とコア２５との距離の変化による受電効率の低下などの不具合の発生が防止される。
【００２４】
また、前述したように、台車１は走行レール１２・１３に形成した走行面１２ａ・１３ａ上を走行する。このため、台車１が、例えば通気孔１５ｃを有する床面１１上を直接走行する場合と比べて、台車１での走行時における振動の発生が少なく、前述のように受電効率を低下させることなく給電を確実に行うことができ、カセット１０にシリコン結晶で形成されるウエハ等を収納するなど、衝撃に対して脆弱な物品を搬送する有軌道台車システムには好適である。
【００２５】
本実施例においては、走行レール１２に一対のガイドレール１２ｂ・１２ｂを形成し、該ガイドレール１２ｂ・１２ｂの外側で、ガイドレール１２ｂに当接するガイド輪１７を台車１に設ける構成としている。
以上における給電線１８とコア２５間の距離を一定に保つ効果や、振動低減効果は、前述した本実施例の走行レール１２やガイド部８の構成に限定されるものではない。つまり、台車１の走行車輪９がグレーチング等の床面上を直接走行するのではなく、走行レールの走行面上を走行し、台車１のガイド輪１７が当接するガイドレールが走行面と一体的であり、そのガイドレールによって給電線ホルダが位置決めされることで、走行レールとガイドレールと給電線ホルダとが一体的になっていれば、他の構成でもよい。
例えば、走行レールを、走行面と、走行面の縁部に垂直に立設するガイドレール部とを備えたＬ字の部材とし、その走行レールのガイドレール部がそれぞれ外側となるように対向配置し、一方の部材のガイドレール部より外側に水平な取付面を形成し、その取付面に給電線ホルダをガイドレール部に当接させた状態で固定する。台車１に設けるガイド輪は、それぞれのガイドレール部の内側に当接するように配置する。
【００２６】
給電線ホルダ７の走行レール１２への配設構成について、図１、図４、図５を用いて説明する。
図１、図４、図５に示すように、ガイドレール１２ｂ・１２ｂ間に給電線ホルダ７を嵌合させて、給電線ホルダ７が走行レール１２上に配置される。ガイドレール１２ｂ・１２ｂの内面間の距離は、給電線ホルダ７の給電線支持部７ａ・７ａの外面間の距離に等しい。
【００２７】
このため、ガイドレール１２ｂ・１２ｂにより、走行レール１２上に設ける給電線ホルダ７の左右方向の位置決めが行われる。走行レール１２に設ける台車１の左右位置の位置決め手段であるガイドレール１２ｂ・１２ｂを利用して、給電線ホルダ７の左右位置の位置決めをも行うので、給電線ホルダ７の位置決め手段を別設する必要がない。したがって、走行レール１２の構造を簡単な構造とすることができる。
【００２８】
台車１と走行レール１２・１３と床面１１とのレイアウトについて、図６、図７を用いて、平面視で説明する。図６は台車１と走行レール１２・１３と床面１１とのレイアウトを示す平面図であり、図７は別実施例の台車５１と走行レール１２・１３と床面１１とのレイアウトを示す平面図である。
【００２９】
図６に示すように、床面１１上には、一対の走行レール１２・１３が平行に配置される。
【００３０】
このため、走行レール１２・１３間の床面１１は、露出した状態に保たれる。したがって、この領域の床面１１に存在する通気孔１５ａからも、床面１１上方の空気の吸入が可能であり、台車１で発生した塵挨が効果的に床面１１の下方へと排出される。
【００３１】
前記ガイドレール１２ｂ・１２ｂは、走行レール１２に形成した走行面１２ａの端部およびその側方に設けられている。
【００３２】
このため、走行レール１２・１３のうち、給電線ホルダ７を備えた走行レール１２に合わせて、台車１の左右方向の位置決めを行うことが可能である。したがって、給電線１８・１８と、台車１に設けた受電ユニット１９とにおいて、進行方向に対する左右位置の位置決めが可能である。
【００３３】
また、台車１には、図６に示すように、台車１の進行方向の左右に、左右合わせて少なくとも三輪の走行車輪９・９・・・が備えられている。本実施例の台車１では、全体で四輪の走行車輪９・９・・・が備えられる構成である。
図７に示す別実施例の台車５１のように、左右の一側に走行車輪９を二輪備え、左右の他側に走行車輪９を一輪のみ備える構成とし、台車５１全体で三輪の走行車輪９・９・９を備える構成としても良い。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、台車に設けられた車輪が走行する走行面と、台車に設けられたガイド輪をガイドするガイドレールと、台車に電力を供給するための給電線を保持する給電線ホルダとを一体構成としたので、走行レールの構成を簡素化させることができると共に、ガイドレールと給電線ホルダの位置を所定位置に保つことができる。このため、走行レール、ガイドレール、給電線ホルダの敷設作業が容易となると共に、台車と給電線との位置を一定に保つことができ、台車に設けた、給電線より電力を取り出す受電ユニットに給電線が接触して、給電線や受電ユニットが破損する不具合をなくすことができる。さらに、給電線と受電ユニットとの距離が変化することにより生じる受電効率の変化を抑えることができる。また、台車を、走行レールの走行面上に車輪を走行させるため、通気孔が形成された、例えば、グレーチングの床面を走行させても、走行中の振動を抑えることができる。また、走行レールに対して固設される給電線と、台車に設けた受電ユニットとにおいて、進行方向に対する左右位置が位置決めされる。したがって、給電線とコアが接触して給電線が破損する不具合や、給電線とコアとの距離の変化による受電効率の低下などの不具合の発生が防止される。
また、走行面の一側部の所定位置に平行かつ垂直に立設された一対のガイドレールが前記走行面に一体成型され、該一対のガイドレールの間に給電線ホルダが嵌合するので、走行面とガイドレールとの敷設が同時にでき、しかも、両者の位置を所定位置に確実に保つことができ、ガイドレール間に給電線ホルダを嵌合させることで、ガイドレールに給電線の位置決め手段を兼ねさせることができ、構成を簡素化させることができる。また、給電線ホルダを嵌合させることにより、ガイドレールに対して給電線ホルダを容易に位置決めすることができ、その敷設作業が容易になる。
【００３５】
請求項２記載の如く、少なくとも一方の走行レールを請求項１に記載の走行レールとした一対の走行レールと、走行レールが敷設される多数の通気孔が形成された床面と、走行レールに沿って走行すると共に台車本体に前記ガイド輪と受電ユニットとを搭載した無人の台車とを備えたので、車輪が通気孔の凹凸に直接当接しないため、走行中の振動を抑えることができる。このため、台車が半導体ウエハや、液晶ガラス等の振動に対して脆弱な物品を搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】床面１１と走行レール１２・１３のレイアウトを示す斜視図である。
【図２】台車１を示す正面図である。
【図３】台車１を示す側面図である。
【図４】台車１の走行レール１２に対する左右位置決め構成を示す台車１要部の正面図である。
【図５】非接触給電の構成を示す台車１要部の正面図である。
【図６】台車１と走行レール１２・１３と床面１１とのレイアウトを示す平面図である。
【図７】別実施例の台車５１と走行レール１２・１３と床面１１とのレイアウトを示す平面図である。
【符号の説明】
１  台車
７  給電線ホルダ
９  走行車輪
１１  床面
１２・１３  走行レール
１２ａ・１３ａ  走行面
１２ｂ  ガイドレール
１５ａ  通気孔
１８  給電線
１９  受電ユニット
２５  コア
【図１】
0004058959.tif 000002
【図２】
0004058959.tif 000003
【図３】
0004058959.tif 000004
【図４】
0004058959.tif 000005
【図５】
0004058959.tif 000006
【図６】
0004058959.tif 000007
【図７】
0004058959.tif 000008