(57)【要約】【課題】軌道の傾斜領域を滑らないように走行する搬送台車を簡易な構成で実現する。【解決手段】軌道１１０は水平な領域と傾斜した領域とを有している。軌道１１０の傾斜領域にはラック１１１が敷設されている。搬送台車１２０は、車輪１２２ｆとピニオン１２４とを有している。車輪１２２ｆ及びピニオン１２４は、車軸１２３ｆを介して駆動モータ１２５によって駆動される。搬送台車１２０は、軌道１１０上の水平領域においては、車輪１２２ｆで走行し、ピニオン１２４は軌道１１０の底面１１０ａから離隔している。一方で、軌道１１０の傾斜領域においては、ピニオン１２４をラック１１１と咬み合わせつつ、ピニオン１２４と一方の車輪１２２ｆとで走行する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道と、前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する搬送台車とを備えた搬送システムであって、
前記軌道が、水平方向に沿った水平領域と前記軌道の長さ方向に傾斜した傾斜領域とを有しており、
前記搬送台車が、前記軌道上を走行する第１及び第２の車輪、並びに、前記第１及び第２の車輪の両方を駆動する駆動モータを有しており、
凹部及び凸部の少なくともいずれかが前記軌道に沿って配列された第１の咬み合わせ部が、前記傾斜領域内に形成されており、
凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第２の咬み合わせ部が、前記第１の咬み合わせ部と咬み合うように前記第２の車輪の走行面に形成されており、
前記搬送台車が、前記水平領域を走行する場合には前記第１の車輪を前記軌道の表面に当接させつつ前記駆動モータに前記第１の車輪を駆動させ、前記傾斜領域を走行する場合には前記第２の咬み合わせ部を前記第１の咬み合わせ部に咬み合わさせつつ前記駆動モータに前記第２の車輪を駆動させることを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の車輪の車軸が互いに共通であり、
前記駆動モータが前記車軸を駆動することを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
２つの前記第１の車輪が設けられており、
前記２つの第１の車輪の一方が前記車軸の一端に、他方が他端にそれぞれ固定されており、
前記第２の車輪が、前記車軸において前記２つの第１の車輪の間の位置に固定されており、
前記第２の咬み合わせ部が前記第１の咬み合わせ部と咬み合った際に、前記２つの第１の車輪のうちの前記第２の車輪に近い方が前記軌道の表面から離隔し、前記２つの第１の車輪のうちの前記第２の車輪から遠い方が前記軌道の表面に当接することを特徴とする請求項２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記第１の咬み合わせ部が、前記軌道の長さ方向に沿って配列された複数の凸部を有しており、
前記水平領域と前記傾斜領域との境界に近づくほど低くなるように前記凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軌道に沿って走行する搬送台車を有する搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の物品を搬送する搬送システムにおいて、物品を搬送する搬送台車を軌道に沿って走行させるものがある。物品の搬送経路によっては軌道を傾斜させることもあり、この場合には傾斜した軌道に沿って搬送台車を走行させなければならない。特許文献１は、軌道が水平な領域においてはリニアモータ方式を用いて車両を走行させる。一方で、軌道において傾斜した領域にはラックを敷設し、車両にはそのラックと咬み合うピニオンギアを設置する。そして、傾斜領域においてはラックとピニオンギアとを咬み合わせて車両を走行させる。これによって、傾斜領域において滑らせることなく車両を走行させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１によると、水平領域における場合と傾斜領域における場合とで、異なる種類の駆動方式を用いて車両を駆動している。したがって、車両の構造が複雑になり、車両の重量が増したり製造コストが嵩んだりするおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、軌道の傾斜領域を滑らないように走行する搬送台車が簡易な構成で実現された搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の搬送システムは、軌道と、前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する搬送台車とを備えた搬送システムであって、前記軌道が、水平方向に沿った水平領域と前記軌道の長さ方向に傾斜した傾斜領域とを有しており、前記搬送台車が、前記軌道上を走行する第１及び第２の車輪、並びに、前記第１及び第２の車輪の両方を駆動する駆動モータを有しており、凹部及び凸部の少なくともいずれかが前記軌道の長さ方向に沿って配列された第１の咬み合わせ部が、前記傾斜領域内に形成されており、凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第２の咬み合わせ部が、前記第１の咬み合わせ部と咬み合うように前記第２の車輪の走行面に形成されており、前記搬送台車が、前記水平領域を走行する場合には前記第１の車輪を前記軌道の表面に当接させつつ前記駆動モータに前記第１の車輪を駆動させ、前記傾斜領域を走行する場合には前記第２の咬み合わせ部を前記第１の咬み合わせ部に咬み合わさせつつ前記駆動モータに前記第２の車輪を駆動させる。
【０００７】
本発明には、水平領域及び傾斜領域のそれぞれを走行するための第１及び第２の車輪が設けられており、これらの車輪の両方を駆動する駆動モータが設けられている。つまり、単一の駆動方式で両方の車輪が駆動される。また、搬送台車が傾斜領域を走行する場合には、第１の咬み合わせ部と第２の咬み合わせ部とが互いに咬み合うようになっている。これによって傾斜領域を滑らないように搬送台車に走行させることが可能である。このように、本発明によると、傾斜領域を滑らないように走行する搬送台車を簡易な構成で実現することができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記第１及び第２の車輪の車軸が互いに共通であり、前記駆動モータが前記車軸を駆動することが好ましい。これによると、共通の車軸を１つの駆動モータが駆動する構成なので、搬送台車の構成をより簡易にできる。
【０００９】
また、本発明においては、２つの前記第１の車輪が設けられており、前記２つの第１の車輪の一方が前記車軸の一端に、他方が他端にそれぞれ固定されており、前記第２の車輪が、前記車軸において前記２つの第１の車輪の間の位置に固定されており、前記第２の咬み合わせ部が前記第１の咬み合わせ部と咬み合った際に、前記２つの第１の車輪のうちの前記第２の車輪に近い方が前記軌道の表面から離隔し、前記２つの第１の車輪のうちの前記第２の車輪から遠い方が前記軌道の表面に当接することが好ましい。これによると、傾斜領域において、車輪同士が走行を邪魔し合うことがなく、搬送台車が軌道に沿って円滑に走行することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記第１の咬み合わせ部が、前記軌道の長さ方向に沿って配列された複数の凸部を有しており、前記水平領域と前記傾斜領域との境界に近づくほど低くなるように前記凸部が形成されていることが好ましい。これによると、搬送台車が傾斜領域と水平領域との境界に差し掛かったときに、第２の咬み合わせ部が第１の咬み合わせ部に円滑に咬み合ったり、咬み合わせから円滑に開放されたりする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な一実施形態である搬送システム１について説明する。図１は、搬送システム１の概略構成図である。
【００１２】
搬送システム１は、例えば半導体基板の製造工場等に設置され、種々の荷Ｆを工場内で搬送するためのものである。搬送システム１は、軌道１１０、及び、軌道１１０上を走行する搬送台車１２０を有している。軌道１１０は工場内の異なる位置間を結ぶように敷設されている。搬送台車１２０は荷Ｆを支持しつつ軌道１１０に沿って走行し、工場内の異なる位置間で荷Ｆを搬送する。軌道１１０は、工場内において高低差のある２点間で荷Ｆを搬送することができるように敷設されている。このため、軌道１１０は、水平に沿った水平領域と軌道１１０の長さ方向に傾斜した傾斜領域とを有している。例えば、軌道１１０において、傾斜領域は、ある水平領域と別の水平領域との間を繋ぐように設けられている。
【００１３】
以下、搬送台車１２０の構成について説明する。図２は、搬送台車１２０が軌道１１０において水平領域に位置しているときの図である。図２（ａ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１４】
搬送台車１２０は、荷Ｆが載置される荷台１２１、及び、荷台１２１を支持するフレーム１２６を有している。荷台１２１は台支持部１２１ａを有しており、台支持部１２１ａはフレーム１２６の上面に固定されている。搬送台車１２０は一対の車輪１２２ｆ（第１の車輪）、及び、一対の車輪１２２ｒを有している。一対の車輪１２２ｆは、車軸１２３ｆの両端付近に固定されており、一対の車輪１２２ｒは車軸１２３ｒの両端付近に固定されている。車軸１２３ｆ及び１２３ｒはいずれも、図２（ａ）の左右方向に関して両端部の車輪がフレーム１２６を挟むように、フレーム１２６に回転可能に支持されている。車軸１２３ｆは、走行方向に関して搬送台車１２０の前部に支持されている。車軸１２３ｒは、走行方向に関して搬送台車１２０の後部に支持されている。
【００１５】
フレーム１２６内には駆動モータ１２５が設けられている。一方で、車軸１２３ｆと駆動モータ１２５の駆動軸とは、例えば傘歯車を利用した図示しない連結機構によって互いに連結されている。これによって、車軸１２３ｆ及びこれに固定された車輪１２２ｆは、駆動モータ１２５に駆動されて回転する。これに対して、車輪１２２ｒは、搬送台車１２０の移動に従動する車輪である。
【００１６】
また、車軸１２３ｆには、ピニオン１２４（第２の車輪）が固定されている。ピニオン１２４は、一方の車輪１２２ｆとフレーム１２６との間に配置されるように車軸１２３ｆに固定されている。図３は、図２（ａ）の左方から見たピニオン１２４を示している。ピニオン１２４は円板形状を有しており、円板の中心において車軸１２３ｆに固定されている。ピニオン１２４は、多数の凸部１２４ａからなる咬み合わせ部１２７（第２の咬み合わせ部）を有している。凸部１２４ａは、ピニオン１２４の円板周面１２４ｂ（走行面）に、径方向に沿って突出するように固定されており、円板の周方向に関して等間隔に配列されている。凸部１２４ａは、いずれも同じ大きさ及び形状を有している。咬み合わせ部１２７は、後述の軌道１１０側のラック１１１（第１の咬み合わせ部）と咬み合うように形成されている。また、ピニオン１２４は、図２（ａ）の左右方向に関して後述のラック１１１とちょうど咬み合う位置に配置されるように車軸１２３ｆに固定されている（図６（ａ）参照）。
【００１７】
軌道１１０は、図２に示すように上方に開口した概略的にコの字の形状を有している。水平領域において、軌道１１０内の底面は水平方向に沿って平坦である。搬送台車１２０は、フレーム１２６、車輪１２２ｆ及び１２２ｒを含む下部が軌道１１０内に収容されるように軌道１１０上に設置されている。このとき、車輪１２２ｆ及び１２２ｒはいずれも軌道１１０内の底面に当接する。一方、ピニオン１２４は、搬送台車１２０が軌道１１０において水平領域に設置された際に軌道１１０から離隔するような径を有している。これらの構成により、搬送台車１２０は、水平領域において駆動モータ１２５に車輪１２２ｆを駆動させることで、軌道１１０に沿って走行する。このとき、ピニオン１２４は軌道１１０から離隔しているので、車輪１２２ｆによる搬送台車１２０の走行を妨害することがない。
【００１８】
以下、軌道１１０の傾斜領域内の構成について説明する。図４は、図１の傾斜領域における軌道１１０の内部構成を示す図である。図４は、軌道１１０の長さ方向及び鉛直方向に沿った断面を含んでいる。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４の一点差線に囲まれた領域１１０ｂ及び１１０ｃの拡大図である。図６（ａ）は、図４のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、軌道１１０の傾斜領域を搬送台車１２０が走行する様子を示している。
【００１９】
図４に示すように、傾斜領域において、軌道１１０の底面１１０ａにはラック１１１（第１の咬み合わせ部）が設けられている。ラック１１１は、図６（ａ）の左右方向に関して搬送台車１２０のピニオン１２４がちょうど上方に位置するように配置されている。ラック１１１は、底面１１０ａからその法線に沿って突出した複数の凸部１１１ａ〜１１１ｃを有している。これらのうち、凸部１１１ｂ及び１１１ｃは、傾斜領域の端部１１０ｂ及び１１０ｃの範囲内に配置されており、凸部１１１ａは、端部１１０ｂ及び１１０ｃの間に配置されている。凸部１１１ａ〜１１１ｃは、軌道１１０の長さ方向に沿って所定の間隔で配列されている。
【００２０】
凸部１１１ａはいずれも同じの高さに形成されている。つまり、底面１１０ａから凸部１１１ａの先端までの長さＨ（図５（ａ）参照）はいずれも同じである。一方で、凸部１１１ｂ及び１１１ｃの高さは凸部１１１ａと異なるように形成されている。具体的には、端部１１０ｂにおいては、図５（ａ）に示すように、水平領域と傾斜領域との境界１１０ｄに近い凸部１１１ｂほど、底面１１０ａから凸部１１１ｂの先端までの長さがＨより短くなるように構成されている。また、端部１１０ｃにおいては、図５（ｂ）に示すように、水平領域と傾斜領域との境界１１０ｅに近い凸部１１１ｃほど、底面１１０ａから凸部１１１ｃの先端までの長さがＨより短くなるように構成されている。
【００２１】
また、ラック１１１は、ピニオン１２４と咬み合った際にピニオン１２４を持ち上げて、図６（ａ）に示すように車輪１２２ｆのうちピニオン１２４に近い方を軌道１１０の底面１１０ａから浮き上がらせるように調整されている。図６（ｂ）は、図６（ａ）の左方からピニオン１２４を見た図であり、ピニオン１２４とラック１１１とが互いに咬み合っている様子を示している。ラック１１１とピニオン１２４とが互いに咬み合うと、凸部１１１ａの先端はピニオン１２４の円板周面１２４ｂに当接し、ピニオン１２４を持ち上げる。これによって、車輪１２２ｆが軌道１１０の底面１１０ａから浮き上がり、図６（ａ）のように搬送台車１２０が軌道１１０の幅方向の一方に向かって傾くようになっている。
【００２２】
以下、傾斜領域における搬送台車１２０の走行方法について説明する。例えば、搬送台車１２０が図４の左方から右方へと走行するものとする。
【００２３】
搬送台車１２０が水平領域から傾斜領域の端部１１０ｂに差し掛かると、ピニオン１２４がラック１１１の一端の凸部１１１ｂに当接し始める。ここで、端部１１０ｂにおいて凸部１１１ｂは、図５（ａ）に示すように水平領域に近いほど低くなるように構成されている。そして、凸部１１１ａに近いものほど高くなり、凸部１１１ａの高さＨに徐々に近づくように構成されている。したがって、ピニオン１２４は、搬送台車１２０が走行するのに応じて凸部１１１ａの先端へと徐々に上がっていく。これによって、ピニオン１２４がラック１１１の凸部１１１ａに円滑に咬み合い始めるようになっている。
【００２４】
ピニオン１２４がラック１１１に咬み合った状態で、駆動モータ１２５が車軸１２３ｆを駆動してピニオン１２４を回転させると、ピニオン１２４は、図６（ｂ）のようにラック１１１と咬み合ったまま回転する。これによって、搬送台車１２０は、軌道１１０の傾斜領域において傾斜に沿って滑ることなく、図４の右上方へと軌道１１０に沿って走行する。
【００２５】
ここで、搬送台車１２０は、図６（ａ）に示すように、ピニオン１２４がラック１１１に持ち上げられた状態で一方の車輪１２２ｆを浮き上がらせたまま走行する。つまり、ピニオン１２４に近い方の車輪１２２ｆが軌道１１０の底面１１０ａから離隔し、ピニオン１２４及びピニオン１２４から遠い方の車輪１２２ｆが軌道１１０に支持された状態で走行する。これによって、両方の車輪１２２ｆとピニオン１２４とがいずれも軌道１１０やラック１１１に当接した状態で走行する場合と比べて、各車輪が滑ったりがたついたりすることなく、円滑に走行することができる。
【００２６】
そして、搬送台車１２０が傾斜領域の端部１１０ｃに差し掛かると、ピニオン１２４が凸部１１１ｃに当接し始める。ここで、端部１１０ｃにおいて凸部１１１ｃは、図５（ｂ）に示すように、凸部１１１ａに近いものほどその高さが凸部１１１ａの高さＨに近く、水平領域に近づくほど低くなるように構成されている。したがって、ピニオン１２４は、搬送台車１２０が走行するのに応じて徐々に軌道１１０の底面１１０ａへと降りていく。これによって、ピニオン１２４が凸部１１１ａとの咬み合わせから円滑に開放されるようになっている。
【００２７】
以上の構成を有する本実施形態は、１つの駆動モータ１２５で車輪１２２ｆ及びピニオン１２４を駆動することができる。したがって、傾斜領域を滑ることなく走行する構成が簡易に実現されている。
【００２８】
また、傾斜領域の端部１１０ｂにおいて、水平領域から離隔するほどラック１１１の凸部１１１ｂが徐々に高くなるように構成され、傾斜領域の端部１１０ｃにおいて、水平領域に近づくほど凸部１１１ｃが徐々に低くなるように構成されている。このため、搬送台車１２０が傾斜領域を走行する際に、ピニオン１２４がラック１１１の凸部１１１ａに円滑に咬み合い始めると共に、ピニオン１２４がラック１１１との咬み合わせから円滑に開放される。したがって、ピニオン１２４がラック１１１に咬み合い始める際や、ピニオン１２４がラック１１１から外れる際において、騒音や振動が抑制される。
【００２９】
さらに、搬送台車１２０が水平領域を走行する際にはピニオン１２４が軌道１１０の底面１１０ａから離隔し、車輪１２２ｆ及び１２２ｒが底面１１０ａに当接する。また、搬送台車１２０が傾斜領域を走行する際には、車輪１２２ｆのうちピニオン１２４に近い方が軌道１１０の底面１１０ａから離隔し、ピニオン１２４及び他方の車輪１２２ｆが軌道１１０に支持される。このように、水平領域においても傾斜領域においても、ピニオン１２４、車輪１２２ｆ及び１２２ｒが互いの走行を妨害しあうことがないため、搬送台車１２０を軌道１１０に沿って円滑に走行させることができる。
【００３０】
以下、搬送台車に係る別の実施形態について説明する。図７は、上述の搬送台車１２０とは異なる搬送台車２２０の側面図である。搬送台車２２０において搬送台車１２０と同じ構成には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３１】
搬送台車２２０は、搬送台車１２０のピニオン１２４の代わりに、ピニオン２２４を有している。ピニオン２２４は車軸２２３に固定されており、車軸２２３はフレーム１２６に回転可能に支持されている。ピニオン２２４は、ピニオン１２４と同様に、水平領域においては軌道１１０の底面１１０ａから離隔し、傾斜領域においてはラック１１１と咬み合うように構成されている。そして、傾斜領域においてはピニオン２２４とラック１１１とが咬み合うことにより、ピニオン２２４側の車輪２２２が軌道１１０の底面１１０ａから浮き上がるように構成されている。
【００３２】
また、搬送台車２２０は、搬送台車１２０の車輪１２２ｆの代わりに、車輪２２２を有している。車輪２２２は車軸１２３ｆの両端に固定されており、車軸１２３ｆはフレーム１２６に回転可能に支持されている。フレーム１２６内には図示しない駆動モータが設けられており、この駆動モータが車軸１２３ｆを駆動する。ピニオン２２４及び車輪２２２には、プーリ２２４ａ及び２２２ａが固定されている。プーリ２２４ａ及び２２２ａの周囲には無端のベルト２２５が掛けられている。これによって、車輪２２２が回転した場合には、ベルト２２５を介してプーリ２２４ａも回転するようになっている。
【００３３】
以上により、搬送台車２２０は、搬送台車１２０と同様に、水平領域においてはピニオン２２４が軌道１１０の底面１１０ａから離隔すると共に、車輪２２２及び１２２ｒが底面１１０ａに当接する。そして、車輪２２２を駆動することによって軌道１１０上を走行する。一方、傾斜領域においてはピニオン２２４がラック１１１に咬み合うと共に、車輪２２２のうちピニオン２２４から遠い方が軌道１１０の底面１１０ａに当接する。そして、ピニオン２２４を駆動することによって、傾斜領域において滑ることなく軌道１１０上を走行する。ここで、１つの駆動モータによって車軸１２３ｆを駆動することにより、車輪２２２と共にピニオン２２４を駆動することができる。つまり、上述の実施形態と同様に、傾斜領域を滑らずに走行する構成が簡易に実現されている。
【００３４】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００３５】
例えば、上述の実施形態においてはピニオンとラックによって搬送台車側と軌道側の一対の咬み合わせ部が構築されている。しかし、ピニオンやラックのようにいずれも凸部を有する構成から咬み合わせ部が構築されるのでなく、凸部を有する部材と、かかる凸部に咬み合う凹部を有する部材とから咬み合わせ部が構築されてもよい。例えば、スプロケットとチェーンによって咬み合わせ部が構築されていてもよい。
【００３６】
また、上述の実施形態においては、搬送台車にピニオンが１つ設けられているが、２つ以上のピニオンが設けられていてもよい。例えば、軌道１１０にラックが軌道に沿って複数列設けられており、各ラックに対応するピニオンが搬送台車に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送システムの正面図である。
【図２】図２（ａ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図２（ａ）の左方から見たピニオンを示している。
【図４】傾斜領域における図１の軌道の内部構成を示す図である。
【図５】図４の一点差線に囲まれた領域１１０ｂ及び１１０ｃの拡大図である。
【図６】図６（ａ）は、図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の左方からピニオンを見た図である。
【図７】図２とは異なる構成を有する搬送台車に係る別の実施形態の図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１０          軌道
１１１          ラック
１２５          駆動モータ
１２４、２２４  ピニオン
１１１ａ-１１１ｃ、１２４ａ  凸部
１２０、２２０  搬送台車
１２２ｆ、１２２ｒ、２２２、２２３  車輪
【図１】
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【図２】
2009107478.tif 000004
【図３】
2009107478.tif 000005
【図４】
2009107478.tif 000006
【図５】
2009107478.tif 000007
【図６】
2009107478.tif 000008
【図７】
2009107478.tif 000009