JP2008520519A - モータトロリー - Google Patents

Abstract

【課題】レールから懸架され、レール上を走行するためのモータトロリーを改良すること
【解決手段】レール（１２）から懸架され、レール（１２）上で走行するためのモータトロリー（１０）は、レールの両側に位置決めされ、これらに係合するための第１および第２支持車輪（１４）を備え、前記第１支持車輪は、この第１車輪（１４−１）を回転させるための第１シャフト（１８−１）を備え、前記第２支持車輪（１４−２）は、この第２車輪を回転させるための第２シャフト（１８−２）を備える。支持車輪を回転させるためのシャフトに駆動モータ（１６）が連動し、第３および第４支持車輪もモータによって駆動できる。支持車輪のシャフトにはモータが直接接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般的には、レールから懸架され、レール上を走行するためのモータトロリーに関し、特にドラグライン装置と共に使用するためのモータライントロリーに関する。

ライントロリーは、一般的には４つの支持車輪を有するシャーシと、固定供給ポイントと装置の可動部品との間に接続されたすべての種類のケーブルまたはホースを支持するためのライン支持装置とを備える。支持車輪は、レールの両側に係合し、レール上を走行するようになっている。受動的ライントロリー、すなわち自らの駆動装置を有しないライントロリーは、前のトロリーにより個々のトロリーがかなり急激に加速するという欠点を有する。このことは、トロリー自身にも損傷を与えるし、トロリー間の接続ラインにも損傷を与える。更に、別のトロリーが加速するたびに他のトロリーはスローダウンする。

このことを回避するために、各ライントロリーに駆動モータを設けたモータライントロリーがこれまで提案されている。このようにすることにより、各トロリーを別々に駆動することが可能となり、次のトロリーを連行するためのトロリーの間の接続ラインが不要となり、よって、個々のトロリーの急激な加減速が防止される。隣接するライントロリー間のそれぞれの距離が、作動範囲にわたってほぼ同じままとなるようにするために、最初のトロリー（すなわち休止位置から最も遠くに延びるトロリー）が最高速度で駆動され、最終トロリー（すなわち休止位置から最も短い距離だけ延びているトロリー）が最低速度で駆動されるように、ライントロリーを低速で駆動することが好ましい。このようにすることにより、中間にあるトロリーは中間の適当な速度で駆動されることになる。

１つの提案例は、歯付きベルトにより支持車輪を駆動する直流モータを使用することにより、ギアボックス駆動装置をライントロリーに設けることである。しかしながら、このような解決案は、支持車輪を駆動するのに必要な速度に直流モータの速度を減速するために、ギアボックスを使用しなければならないという欠点を有する。このようなギアボックス駆動方法は、例えば支持レールの両側で複数の支持車輪を駆動しなければならないとき、特に不利である。その理由は、この目的のために駆動ライン内で複雑なアイドラーギアとギア比が必要となるからである。

例えば米国特許第5,711,228号に記載されているような別の提案は、同期式三相モータ、例えば速度を制御周波数によって調節でき、実質的に無負荷で、電流によらず、公称速度で走行するモータをライントロリーに設けることである。個々のモータに加えられる周波数を変えることで個々のトロリーを制御することにより、ギアボックスが不要となる。

しかしながら、いずれの提案においても、システムの保守が比較的負担となる。ギアボックスが動かなくなったり、ベルトが切れたり、ずれたりする。この場合、関係するライントロリーは、作動不能となり、ドラグライン装置を再び使用できるようになる前にライントロリーを補修しなければならない。ライントロリーは、これにアクセスすることが困難な領域に設置されていることが多く、これによって比較的長時間停止しなければならず、保守コストも高くなる。

本発明の目的は、レールから懸架され、レール上を走行するための別のモータトロリーを提供することにある。
この目的は請求項１記載のトロリーによって達成される。

本発明によれば、レールから懸架され、レール上で走行するためのモータトロリーは、レールの両側に位置決めされ、これらに係合するための第１および第２支持車輪を備え、前記第１支持車輪は、この第１車輪を回転させるための第１シャフトを備え、前記第２支持車輪は、この第２車輪を回転させるための第２シャフトを備える。本発明の１つの特徴によれば、前記第１支持車輪を回転させるための前記第１シャフトに第１駆動モータが連動し、前記第２支持車輪を回転させるための前記第２シャフトに第２駆動モータが連動する。各支持車輪に対し、個々の駆動モータを設けることにより、レールの各側での支持車輪を別々に駆動できる。レールにコーナがある場合、モータトロリーがこのコーナー領域を通過する際に、レールの一方の側の支持車輪を、レールの他方の側の支持車輪よりも若干早く回転するように制御できる。更に、駆動モータは他方の駆動モータが故障しても、モータトロリーを移動し続けることができるように、この故障を補償することができる。従って、駆動モータが故障しても自動的にモータトロリーが完全に停止するわけではなく、従ってドラグライン装置が停止するわけではない。適当な時間、例えばドラグライン装置の定期的な停止時に、故障した駆動モータの保守および／または交換を実行できる。従って、本発明にかかわるモータトロリーを使用することにより、保守の時間およびコストを低減できる。

好ましくは、前記第１駆動モータの駆動シャフトに前記第１支持車輪の前記第１シャフトが直接接続されており、前記第２駆動モータの駆動シャフトに前記第２支持車輪の前記第２シャフトが直接接続されている。駆動モータのシャフトを支持車輪のシャフトに直接接続することにより、ドライブモータは支持車輪の側方に配置される。従って、モータトロリーを高さ方向によりコンパクトとすることができる。一般的には設備の幅よりも設備の高さがより問題となるので、このことは有利である。

従来のモータトロリーでは、駆動モータのシャフトと支持車輪のシャフトとの間にギアボックスまたはベルトが設けられる。かかるギアボックスは、取り扱いにくく、機械部品の数が比較的多いために、動かなくなりやすく、壊れやすい。ベルトは、設計がより容易であるが、切れたりスリップしたりすることもある。駆動モータのシャフトを支持車両のシャフトに直接接続することにより、かかるギアボックスまたはベルトを省略し、部品の数および破損の可能性を低減できる。従って、必要な保守の処理回数を低減できる。更にかかる保守の処理中に、まずギアボックスまたはベルトを古い部品から外し、新しい部品に係合しなくてもよいので、駆動モータまたは支持車輪をより迅速に交換できる。

好ましい実施例によれば、レールから懸架され、レール上で走行するためのモータトロリーは、レールの両側に位置決めされ、これらに係合するための第３および第４支持車輪を更に備え、前記第３支持車輪は、この第３車輪を回転させるための第３シャフトを備え、前記第４支持車輪は、この第４車輪を回転させるための第４シャフトを備える。前記第３支持車輪を回転させるための前記第３シャフトに第３駆動モータが連動し、前記第４支持車輪を回転させるための前記第４シャフトに第４駆動モータが連動する。モータトロリーに４つの支持車輪、すなわちレールの各側に２つの支持車輪を設けることにより、レール上でのモータトロリーの高い安定性が得られる。更に、残りの３つの駆動モータにより、４つの駆動モータのうちの１つが故障または誤作動してもこれを補償できる。

好ましくは、前記第３駆動モータの駆動シャフトに前記第３支持車輪の前記第３シャフトが直接接続されており、前記第４駆動モータの駆動シャフトに前記第４支持車輪の前記第４シャフトが直接接続されている。

個々の支持車輪のシャフトは連動する駆動モータの駆動シャフトの延長部とすることが好ましい。駆動モータのシャフトは、例えば支持車輪と直接係合し、支持車輪を直接回転できるように設計できる。

駆動モータ、駆動シャフトおよび支持車輪を単一の相互に交換可能な部品として設計できる。このように部品を相互に交換可能にすることにより、更に保守処理の時間を短縮できる。かかる保守処理中、モータトロリーのシャーシから当該交換可能な部品を単に取り外し、これを新しい部品または修理した部品に交換することにより、故障した駆動モータおよび／または摩耗した車輪を迅速に交換できる。次に、ドラグライン装置が再び作動している間、モータトロリーから外した相互に交換可能な要素を現場または現場以外の場所のいずれかで修理できる。保守処理の時間を短縮し、従って保守コストを低減できる。

支持車輪のシャフトを実質的に水平な平面に配置できる。しかしながら、支持車輪のシャフトは水平平面に対してわずかな角度に配置することが望ましい。これによって、車輪が倒立Ｔ字形またはダブルＴ字形レールの横方向部材の上部表面にフル接触することが可能となる。かかるレールの製造に起因し、このような上部表面は水平平面に対して一般にわずかな角度をなす。更に、レールの両側にある上部表面の角度は逆方向にあるので、このような構造によってレールに対してモータトロリーが自動センタリングされる。

モータトロリーが更に水平平面に対するシャフトの角度を調節するための調節手段を含むことができ、これによってそれぞれのシャフトは支持車輪が載っているそれぞれの上部表面に平行な平面に移動できる。従って、モータトロリーを任意のタイプのレールと協働できるように容易に適合できる。

更にモータトロリーは、電源からの電力を受け、この電力を駆動モータに送るための制御ユニットを更に含むことができる。かかる制御ユニットは、電源の近くに固定された状態に配置でき、個々のトロリーの運動を制御できる。これとは異なり、各モータトロリーに１つの制御ユニットを設け、この制御ユニットでそれぞれのトロリーの運動を制御してもよい。

駆動モータは三相電動モータであることが好ましく、制御ユニットは制御周波数を変えることにより、駆動モータの速度を変更するための周波数変換器を含むことが好ましい。かかる駆動モータへ送られる電流の周波数を制御することより、モータトロリーの速度を容易に制御できる。

レールの横断面は、例えば倒立Ｔ字形でもよいし、ダブルＴ字形でもよい。
以下、添付図面を参照し、例により、本発明について説明する。

図１および２は、レール１２から懸架し、レール１２上で走行するためのモータトロリー１０を示し、レール１２は、図２に最良に示されるダブルＴ字形横断面を有する。

モータトロリー１０はシャーシ１３を備え、このトロリー１０は第１支持車輪１４_１、第２支持車輪１４_２、第３支持車輪１４_３および第４支持車輪（どの図にも示されず）によって懸架されている。支持車輪１４_１、１４_２、１４_３は、下方の（倒立）Ｔ字部の内側横方向表面上で走行する。各ケースにおいて、２つの支持車輪、すなわち第１支持車輪１４_１および第３支持車輪１４_３と、第２支持車輪１４_２および第４支持車輪とは、それぞれレール１２の両側に配置されている。

各支持車輪１４_１、１４_２、１４_３は、これらに連動する駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３を有する。各駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３は、駆動シャフト１８_１、１８_２、１８_３を備え、この駆動シャフトは連動する支持車輪１４_１、１４_２、１４_３にそれぞれ接続されており、駆動シャフトは駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３からの回転運動を支持車輪１４_１、１４_２、１４_３に伝えるようになっている。

交換可能な単一部品として設計できる駆動モータと駆動シャフトと支持車輪とのアセンブリは、シャーシ１３に取り付けられている。かかる相互に交換可能な部品は、メンテナンス処理中にこれら部品を迅速かつ容易に交換できるという点で特に有利である。

支持車輪１４_１、１４_２、１４_３は、水平に、または図２に示されるようにわずかな角度で走行するシャフトを有するが、各支持車輪１４_１、１４_２、１４_３に連動する追加ガイド車輪２０_１、２０_２、２０_３には垂直シャフトが設けられている。水平に配置されたガイド車輪２０_１、２０_２、２０_３は、モータトロリー１０を横方向にガイドするように働き、この目的のために、ダブルＴ字形レール１２の倒立Ｔ字部の横方向部材の端部に載っている。

トロリー１０は、その下面にライン支持装置２２を有し、この支持装置はライン、ホース、ケーブルおよび同等物が載る、基本的に半円形の両側支持体の形態をしている。レール１２の経路から見た前方側および後方側において、各ケースにおけるトロリー１０は前方バッファ２４と後方バッファ２６を有し、後方バッファ２６は２つのモータトロリー１０が互いに衝突したとき、または１つのモータトロリー１０が壁内に衝突したときのダンパーとして働く。

４つの駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３の各々は、同期した三相モータである。すなわち制御周波数により速度を正確に調節でき、実質的に無負荷で、電流によることなく公称速度で作動するモータである。

図には示されていないモータトロリーの第４の支持車輪と同様に、トロリーはこの第４支持車輪にすべて連動する駆動モータ、駆動シャフト、駆動車輪も備える。

電源から電力を受け、この電力を駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３に伝えるために、制御ユニット（図示せず）が使用されている。駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３へ送られる電力の周波数を制御するための周波数変換器を設けることができる。駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３へ送られる電流の周波数を制御することにより、モータトロリー１０の速度を容易に制御できる。

モータトロリー１０の速度、従って駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３の速度の低下に起因し、電流が増加する場合、制御周波数は新しい速度に適合される。

このモータトロリー１０は次のようにドラグライン装置によって作動される。

レール１２から懸架され、ライン支持装置２２にライン、ケーブルおよびホース（図示せず）が取り付けられ、駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３が接続された後に、ドラグライン装置は作動の準備を完了する。一般に、例えば製造工場におけるアセンブリラインレール上、またはクレーンの走行キャリッジのためのレール装置上のように、レール１２上に複数の複数のモータトロリー１０が前後に配置される。レールに取り付けられたエンドユーザー、例えば走行キャリッジを移動させるとき、各トロリー１０の駆動モータ１６_１、１６_２、１６_３を附勢する。このためには、周波数を低速で増加させ、速度を連続的に増加させることが好ましい。共通回路により、複数のトロリー１０を異なる周波数で附勢し、走行中のキャリッジの次のモータトロリー１０を最高周波数で附勢し、最も離れたモータトロリー１０を最低周波数で附勢する。走行キャリッジが移動しているとき、このことはモータトロリー１０の異なる最適速度に対応する。一般にコスト上の理由から、複数のトロリーをドラグライン装置に設け、一部のトロリーだけをモータ駆動することも可能である。

本発明にかかわるモータトロリーの横方向断面図である。 図１のモータトロリーの前方横断面図である。

符号の説明

１０ モータトロリー
１３ シャーシ
１４_１、１４_２、１４_３ 支持車輪
１６_１、１６_２、１６_３ 駆動モータ
２０_１、２０_２、２０_３ ガイド車輪

Claims (12)

1. レールの両側に位置決めされ、これらに係合するための第１および第２支持車輪を備え、前記第１支持車輪は、この第１車輪を回転させるための第１シャフトを備え、前記第２支持車輪は、この第２車輪を回転させるための第２シャフトを備え、レールから懸架され、レール上で走行するためのモータトロリーにおいて、
   前記第１支持車輪を回転させるための前記第１シャフトに第１駆動モータが連動し、
   前記第２支持車輪を回転させるための前記第２シャフトに第２駆動モータが連動することを特徴とするモータトロリー。
2. 前記第１駆動モータの駆動シャフトに前記第１支持車輪の前記第１シャフトが直接接続されており、
   前記第２駆動モータの駆動シャフトに前記第２支持車輪の前記第２シャフトが直接接続されている、請求項１記載のモータトロリー。
3. レールの両側に位置決めされ、これらに係合するための第３および第４支持車輪を備え、前記第３支持車輪は、この第３車輪を回転させるための第３シャフトを備え、前記第４支持車輪は、この第４車輪を回転させるための第４シャフトを備え、
   前記第３支持車輪を回転させるための前記第３シャフトに連動する第３駆動モータと、
   前記第４支持車輪を回転させるための前記第４シャフトに連動する第４駆動モータとをさらに備える請求項１または２記載のモータトロリー。
4. 前記第３駆動モータの駆動シャフトに前記第３支持車輪の前記第３シャフトが直接接続されており、
   前記第４駆動モータの駆動シャフトに前記第４支持車輪の前記第４シャフトが直接接続されている、請求項３記載のモータトロリー。
5. 個々の支持車輪のシャフトは連動する駆動モータの駆動シャフトの延長部である、前の請求項のいずれかに記載のモータトロリー。
6. 各駆動モータは、それに連動する駆動シャフトおよびそれに連動する支持車輪と共に、交換可能な要素を形成する、請求項５記載のモータトロリー。
7. 前記支持車輪の前記シャフトは、水平平面に対する若干の角度にて配置されている、前の請求項のいずれかに記載のモータトロリー。
8. 前記水平平面に対する前記シャフトの前記角度を調節するための調節手段を更に含む、請求項７記載のモータトロリー。
9. 電源から電力を受け、この電力を前記駆動モータに送る制御ユニットを更に含む、前の請求項のいずれかに記載のモータトロリー。
10. 前記駆動モータは三相電動モータであり、前記制御ユニットは制御周波数を変えることによって駆動モータの速度を変えるための周波数変換器を備える、請求項９記載のモータトロリー。
11. 前記レールは倒立されたＴ字形横断面を有する、前の請求項のいずれかに記載のモータトロリー。
12. 前記レールはダブルＴ字形横断面を有する、前の請求項のいずれかに記載のモータトロリー。

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