JP4258838B2 - 自走台車システム及びこれに用いられる自走台車 - Google Patents

Description

本発明は、自走台車システム及びこれに用いられる自走台車に関し、特にコンテナの姿勢を水平に維持したまま、垂直方向に上昇・下降する曲軌道を有する自走台車システム及びこれに用いられる自走台車に関する。

従来、オフィスビル等の高層ビル内での書類搬送や、病院施設内でのカルテや、医薬品等の搬送、あるいは工場内での部品、製品の搬送に、搬送物をコンテナ内に収容し所定の場所に搬送する自走台車システムが用いられている。こうした自走台車システムにおいては、天井内等に敷設された走行軌道に沿って、自走台車が各階の所定のステーション間を走行し、自走台車のコンテナ内に収容された上述の各種搬送物が搬送される。

また、一般に、こうした自走台車システムにおいては、複数の自走台車が、例えば、高層ビル内の各階に設けられたステーション間を走行するため、天井裏等に走行軌道が敷設されると共に、こうした走行軌道には曲軌道や垂直軌道といった、自走台車が高さ方向に移動するための軌道が含まれている。そして、こうした高さ方向に移動するための垂直搬送が必要なシステムにおける自走台車には、コンテナ内の搬送物を安定に搬送するために、コンテナの姿勢を水平に維持する水平維持機構が採用されている。

さらに、こうした垂直搬送においては、自走台車が高さ方向に敷設された曲軌道や垂直軌道を上昇あるいは下降して走行するので、過積載が問題となる。すなわち、コンテナに搬送物が過積載の状態で、自走台車が垂直走行を行うと、駆動モータの過熱や、過電流による制御回路の焼損といった虞が生じる。

そこで、こうした問題に対処するために、コンテナ内の搬送物の積載重量を検知して、駆動源の加減速制御や、積載重量を検出する検出機構が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平９−１７１４０８号公報 特開２００２−１０４１７７号公報

しかしながら、上述の特許文献１，２に開示された制御方法や検出機構を用いても、自走台車による垂直搬送を実現するためには、上述のコンテナ姿勢の水平維持機構を採用する必要があり、こうした水平維持機構を実現するためには、コンテナを自走台車に対して回動自在とするためのコンテナの回動半径を確保する必要が生じ、搬送路の確保に必要な水平走行路の有効高さが高くなるという問題を生じていた。

このことは、特に、既設の建物に自走台車システムを敷設する場合には、軌道が敷設される天井裏等に梁などの既設の構造物が存在するため、水平走行路の有効高さが確保できず、自走台車システムの敷設が困難になるという問題を生じていた。

そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、コンテナの姿勢を水平に維持しつつ、搬送に必要な走行路高さを低減できる自走台車システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の自走台車システムは、水平な軌道面を有する下部水平軌道と、該軌道面と対向し、該下部水平軌道よりも高さが高い水平な軌道面を有する上部水平軌道と、前記下部水平軌道と前記上部水平軌道とが連続するように、前記下部水平軌道と前記上部水平軌道とを、高さ方向に一体に接続している略Ｕ字状の曲軌道と、前記軌道に跨座し、該軌道面に沿って移動可能な自走台車と、回動中心を有し、該自走台車に対して回動可能に取り付けられた箱型のコンテナと、該コンテナの前記回動中心を前記自走台車に対して、昇降自在に移動させ、コンテナの姿勢を水平に維持する姿勢維持機構とを備え、該姿勢維持機構は、前記自走台車の移動に応じて、前記水平軌道において、前記コンテナの前記回動中心を第一の所定高さに保ち、前記曲軌道の一端近傍において、前記コンテナの前記回動中心を第二の所定高さまで上昇させ、前記曲軌道の他端近傍において、前記コンテナの前記回動中心を第一の所定高さまで下降させることを特徴とする。

このように構成した本発明に係る自走台車システムにおいては、水平な軌道面を有する下部水平軌道と、この軌道面と対向し、下部水平軌道よりも高さが高い水平な軌道面を有する上部水平軌道と、下部水平軌道と上部水平軌道とが連続するように、下部水平軌道と上部水平軌道とを、高さ方向に一体に接続している略Ｕ字状の曲軌道と、これら軌道に跨座し、軌道面に沿って移動可能な自走台車と、回動中心を有し、自走台車に対して回動可能に取り付けられた箱型のコンテナと、このコンテナの回動中心を自走台車に対して、昇降自在に移動させ、コンテナの姿勢を水平に維持する姿勢維持機構とを備え、この姿勢維持機構は、自走台車の移動に応じて、水平軌道において、コンテナの回動中心を第一の所定高さに保ち、曲軌道の一端近傍において、コンテナの回動中心を第二の所定高さまで上昇させ、曲軌道の他端近傍において、コンテナの回動中心を第一の所定高さまで下降させるので、自走台車が水平軌道から曲軌道に進入する曲軌道の一端で、コンテナが所定の高さまで上昇し、他端でコンテナが所定の高さまで下降する。これにより、水平軌道においては、コンテナの高さを低く保って水平走行し、曲軌道においては、コンテナの高さを所定の高さまで上昇させて、自走台車に対してコンテナを回動可能として、その姿勢を水平に維持するので、水平軌道に必要な高さが低減でき、スペースの有効活用が図れると共に、自走台車システムの敷設が容易になる。

ここで、前記第一の所定高さは、前記コンテナと前記自走台車とが略平行に接触している高さであり、前記第二の所定高さは、前記コンテナの姿勢を水平に維持するような前記回動の回動半径と略同等であってもよい。

このように構成した場合は、最小高さである第一の所定高さがコンテナと自走台車とが略平行に接触している高さで規定され、最大高さである第二の所定高さがコンテナの姿勢を水平に維持するために最低限必要なコンテナの回動半径で規定される。これにより、最大高さが、曲軌道上でのコンテナの姿勢を水平に維持するのに必要な最低限の高さで規定され、最小高さが、水平軌道上でのコンテナの回動を防止し、姿勢を水平に維持する接触高さで規定されるので、コンテナの姿勢を水平に維持するための所定の高さを効率的に設定することができ、よりスペースの有効活用が実現されると共に、自走台車システム全体の敷設効率が向上する。

また、前記姿勢維持機構は、前記コンテナを回動自在に支持し、該コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、該支持部材を前記自走台車に対して昇降させるリフト部とを備えてもよい。

このように構成した場合は、姿勢維持機構が、コンテナを回動自在に支持し、このコンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、この支持部材を自走台車に対して昇降させるリフト部とを備えているので、自走台車の走行状態に応じたコンテナ高さの変更及びコンテナ姿勢の水平維持が容易となる。

また、本発明に係る自走台車は、高さ方向に延在する軌道に沿って走行する自走台車において、該軌道上を走行する自走台車と、搬送物を収容するコンテナと、該コンテナを回動自在に支持し、該コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、該支持部材を前記自走台車に対して昇降させるリフト部とを備え、該リフト部は、前記支持部材を昇降させる駆動シャフトと、前記支持部材を摺動自在に支持する支持シャフトを有し、該駆動シャフトと該支持シャフトとは、前記コンテナを挟んで、斜方形状に配置されていると共に、該支持シャフトは、前記支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置され、前記駆動シャフトは、前記斜方形の対角線上であって、前記支持部材の長手方向端部に配置されていることを特徴とする。

このように構成した本発明に係る自走台車は、高さ方向に延在する軌道に沿って走行する自走台車において、軌道上を走行する自走台車と、搬送物を収容するコンテナと、このコンテナを回動自在に支持し、コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、支持部材を自走台車に対して昇降させるリフト部とを備え、このリフト部は、支持部材を昇降させる駆動シャフトと、支持部材を摺動自在に支持する支持シャフトを有し、駆動シャフトと、支持シャフトとはコンテナを挟んで、斜方形状に配置されていると共に、支持シャフトは、支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置され、駆動シャフトは、斜方形の対角線上であって、支持部材の長手方向端部に配置されているので、自走台車が垂直走行する際に、コンテナ及び搬送物の荷重による曲げモーメントが支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置された支持シャフトにより、主として負担され、コンテナ及び搬送物を昇降させる際の軸方向のスラスト力が、支持部材の長手方向端部に斜方形の対角線上に配置されている駆動シャフトにより、主として負担される。これにより、自走台車の走行状態に応じた、コンテナ荷重の負担を各シャフトがバランスよく分担し、簡易な構成でコンテナの姿勢を水平に維持しつつ、コンテナを昇降させる効率のよい姿勢維持機構を実現することができる。

ここで、前記対角線上に配置されている前記駆動シャフト間には、動力を伝達する伝達シャフトがさらに配され、該駆動シャフトは同一の駆動源により一体に駆動されてもよい。

このように構成した場合は、駆動シャフトが、伝達シャフトを介して同一の駆動源により一体に駆動されるので、駆動シャフトと支持シャフトとのバランスを取って、効率的に駆動シャフトを駆動することができ、簡易な構成でより効率的な姿勢維持機構を実現することができる。

本発明の請求項１に記載の自走台車システムによれば、水平軌道においては、コンテナの高さを低く保って水平走行し、曲軌道においては、コンテナの高さを所定の高さまで上昇させて、自走台車に対してコンテナを回動可能として、その姿勢を水平に維持するので、水平軌道に必要な高さが低減でき、スペースの有効活用が図れると共に、自走台車システムの敷設が容易になる。

また、請求項２に記載の自走台車システムによれば、最大高さが、曲軌道上でのコンテナの姿勢を水平に維持するのに必要な最低限の高さで規定され、最小高さが、水平軌道上でのコンテナの回動を防止し、姿勢を水平に維持する接触高さで規定されるので、コンテナの姿勢を水平に維持するための所定の高さを効率的に設定することができ、よりスペースの有効活用が実現されると共に、自走台車システム全体の敷設効率が向上する。

また、請求項３に記載の自走台車システムによれば、姿勢維持機構が、コンテナを回動自在に支持し、このコンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、この支持部材を自走台車に対して昇降させるリフト部とを備えているので、自走台車の走行状態に応じたコンテナ高さの変更及びコンテナ姿勢の水平維持が容易となる。

また、請求項４に記載の自走台車によれば、軌道上を走行する自走台車と、搬送物を収容するコンテナと、このコンテナを回動自在に支持し、コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、支持部材を自走台車に対して昇降させるリフト部とを備え、このリフト部は、支持部材を昇降させる駆動シャフトと、支持部材を摺動自在に支持する支持シャフトを有し、駆動シャフトと、支持シャフトとはコンテナを挟んで、斜方形状に配置されていると共に、支持シャフトは、支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置され、駆動シャフトは、斜方形の対角線上であって、支持部材の長手方向端部に配置されているので、自走台車が垂直走行する際に、コンテナ及び搬送物の荷重による曲げモーメントが支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置された支持シャフトにより、主として負担され、コンテナ及び搬送物を昇降させる際の軸方向のスラスト力が、支持部材の長手方向端部に斜方形の対角線上に配置されている駆動シャフトにより、主として負担される。これにより、自走台車の走行状態に応じた、コンテナ荷重の負担を各シャフトがバランスよく分担し、簡易な構成でコンテナの姿勢を水平に維持しつつ、コンテナを昇降させる効率のよいリフト部を実現することができる。

また、請求項５に記載の自走台車によれば、駆動シャフトが、伝達シャフトを介して同一の駆動源により一体に駆動されるので、駆動シャフトと支持シャフトとのバランスを取って、効率的に駆動シャフトを駆動することができ、簡易な構成でより効率的なリフト部を実現することができる。

以下図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

まず、本発明に係る自走台車システムの概略について、図１を参照して説明する。図１は本発明に係る自走台車システム１の概略の構成を示す斜視図である。

図１に示されるように、自走台車システム１は、水平な軌道面３ｓを有する下部水平軌道３と、この水平な軌道面３ｓに対向し、下部水平軌道３よりも高さが高い水平な軌道面５ｓを有する上部水平軌道５と、下部水平軌道３と上部水平軌道５とを高さ方向に一体に接続して曲面状の軌道面７ｓを有する略Ｕ字状の曲軌道７と、軌道３，５，７に跨座し、この軌道３，５，７に沿って移動可能な駆動源を有する自走台車１０と、回動中心２１を有し、自走台車１０に対して回動可能に取り付けられた箱型のコンテナ２０と、自走台車１０とコンテナ２０との間に介在し、コンテナ２０の回動中心２１を自走台車１０に対して、昇降自在に移動させて、コンテナ２０の姿勢を水平に維持する姿勢維持機構３０とで構成されている。また、下部水平軌道３、上部水平軌道５及び曲軌道７とは、それぞれの軌道が連続するように、一体に形成されている。

搬送の際には、例えば、ステーションに設けられた操作パネル５０から、自走台車番号や行先番号を設定指示することにより、コンテナ２０を搭載した自走台車１０は、下部水平軌道３において水平走行し、曲軌道７において曲面軌道に沿って垂直走行し、上部水平軌道５において上下反転して水平走行して、コンテナ２０を搬送する。そして、コンテナ２０内に収容された各種書類やカルテ、検体等は、後述するように、回動中心２１を有して自走台車１０に対して回動可能なコンテナ２０と、コンテナ２０の回動中心２１を自走台車１０に対して昇降自在に上下させる姿勢維持機構３０とにより、コンテナ２０の姿勢が水平に維持されて、目的とする場所に搬送される。

次に、自走台車システム１の各構成機器の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、自走台車１０のコンテナ２０がリフトアップされた状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

まず、下部水平軌道３は、図２（ａ）に示されるように、上面に水平なガイド板３ｃを有し、水平軌道３の断面形状は、図２（ｂ）に示されるように、上向きの略コ字状であり、底面板３ａと、この底面板３ａの両端から高さ方向に延在している側面板３ｂと、この側面板３ｂの両上端部から底面板３ａと平行に、外側に水平に延在しているガイド板３ｃとにより一体に構成されている。そして、底面板３ａの内表面の中央部近傍から、例えば、右側面に亘って凸状に形成された電源・通信トロリ３ｅが、軌道３の長手方向に沿って延在しており、この電源・通信トロリ３ｅは、不図示の電源・通信源と接続されている。また、底面板３ａの中央部近傍から電源・通信トロリ３ｅと反対側の側面に亘っては、後述する自走台車１０のピニオンギアと噛合するラック面３ｒが形成されており、その外側に自走台車１０の車輪１０ｓと当接する軌道面３ｓが形成されている。なお、電源・通信トロリ３ｅ、ラック面３ｒ及び軌道面３ｓの配置は、後述する自走台車１０の摺動子１０ｅ、ピニオンギア１０ｇ、車輪１０ｓの配置に応じて適宜変更することができる。

さらに、両側のガイド板３ｃのそれぞれには、隣接する側面板３ｂ近傍に、ガイド板３ｃに対して直交し、下向きに延在している側軌道板３ｄが形成されており、この両側の側軌道板３ｄの外側面の間隔は、後述する自走台車１０の下部ガイド輪１１の内側面の間隔とほぼ同等となるように形成されている。そして、これらの底面板３ａ及び側面板３ｂで形成される空間の内部には、自走台車１０の底部が収容される凹部３ｆが形成されている。また、上部水平軌道５は、下部水平軌道３のガイド板３ｃ、ラック面３ｒ、軌道面３ｓ等と対向するガイド板５ｃ、ラック面５ｒ、軌道面５ｓ等を下面に有して、下部水平軌道３と上下逆転した構造であるほかは、下部水平軌道３と同様な構造であり、曲軌道７もガイド板７ｃ、ラック面７ｒ、軌道面７ｓ等が高さ方向に曲面を形成しているほかは、下部水平軌道３と同様な構造であるので、簡単のため説明は省略する。なお、曲軌道７においては、安定した垂直走行を可能とするラック面７ｒは必須となるが、水平軌道３，５上であって正確な位置決めを要しない箇所においては、このラック面３ｓ，５ｓは省略してもよい。ここで、これらの軌道３，５，７は、軽量化及び強度確保のために、例えば、アルミニウム合金などの板金加工に適した部材で形成されており、ガイド板３ｃ，５ｃ，７ｃ、軌道面３ｓ，５ｓ，７ｓ等が連続するように、軌道３，５，７が一体に形成されている。

次に、自走台車１０は、図２（ｂ）に最も良く示されるように、シャーシ１５の底部に、前述の電源・通信トロリ３ｅと摺接する位置に摺動子１０ｅが設けられており、この摺動子１０ｅと電源・通信トロリ３ｅとが摺接することにより、自走台車１０は駆動電源を得ると共に、システム制御ＣＰＵ等からの制御信号を送受信する。そして、図中、摺動子１０ｅの左側には、前述のラック面３ｒと噛合し、不図示の自走台車１０の駆動モータにより駆動されるピニオンギア１０ｇが設けられており、軌道に設けられたラック面と噛合することにより、安定な垂直走行や、微細な位置決め制御を可能としている。さらに、その外側には、車輪１０ｓが設けられており、軌道面３ｓ，５ｓ，７ｓに沿った自走台車１０の走行を可能としている。

また、自走台車１０のシャーシ１５の側面には、４個の下部ガイド輪１１と、この下部ガイド輪１１のそれぞれと上下方向に対応し、幅方向の車輪間隔が、下部ガイド輪１１のそれよりも若干短く配置された４個の上部ガイド輪１２が設けられている。さらに、各々の下部ガイド輪１１の外周面と上部ガイド輪１２の外周面との間には、ガイド板３ｃ，５ｃ，７ｃが配置されるように、高さ方向のクリアランスがそれぞれ設けられている。そして、このシャーシ１５は、上部に平面状の上面１５ａを有すると共に、シャーシ１５内には、自走台車１０の走行や、後述するリフト部２９の昇降のための駆動源である駆動モータや動力伝達機構及びリフト部２９のシャフト３３，３５の一部が収容されている。また、自走台車１０のシャーシ１５の進行方向前後の側面には、断面がＵ字状の弾性体、例えば、ゴムで形成されたバンパー１７がそれぞれ取り付けられており、これにより、軌道上を走行する複数の自走台車１０同士の接触による衝撃が緩和される。さらに、バンパー内には、リミットスイッチ等の接触センサーが設けられており、接触の際に自走台車１０の駆動モータを停止させることにより、衝突による衝撃防止を図っている。

自走台車１０を水平軌道に取り付ける際には、図１に示されるような操作パネル５０が配された入力ステーションから、自走台車１０の左右の下部ガイド輪１１及び上部ガイド輪１２との間に形成されている上下方向のそれぞれの左右クリアランス間（図２参照）に、例えば、入力ステーション端部において開放されている、前述の下部水平軌道３の左右のガイド板３ｃの開放端部を水平方向に挿入し、下部ガイド輪１１と上部ガイド輪１２とでガイド板３ｃを挟み込むように、自走台車１０を軌道３上に跨座させることにより取り付けることができる。あるいは、自走台車１０の下部ガイド輪１１を着脱自在の構成として、取付時にはこの下部ガイド輪１１を取り外しておき、自走台車１０を軌道に設置した後、下部ガイド輪１１を装着することにより、自走台車１０を軌道の任意の位置で取り付けてもよい。そして、不図示のシステム制御コンピュータを介して、例えば操作パネル５０からの設定指示により、自走台車１０はガイド板３ｃをガイドとして、車輪１０ｓ及びピニオンギア１０ｇにより、軌道３上を水平走行する。これと連続している曲軌道７上においては、ピニオンギア１０ｇとラック面７ｒとのラック・ピニオン構造により垂直走行し、上部軌道５についても、同様に、上下反転して自在に走行可能となる。

以上のように、自走台車１０の車輪１０ｓの軌道面３ｓ，５ｓ，７ｓ上の回転及びピニオンギア１０ｇとラック面３ｒ，５ｒ，７ｒとの噛合により、水平走行における精密な位置制御及び安定した垂直走行が可能となる。また、下部ガイド輪１１と上部ガイド輪１２とで軌道３，５，７のガイド板３ｃ，５ｃ，７ｃを挟み込むことにより、自走台車１０が高さ方向に安定的に支持されると共に、自走台車１０の幅方向両側の下部ガイド輪１１の内側面間の距離と、軌道３，５，７の垂直に形成された両側の側軌道板３ｄ，５ｄ，７ｄの外側面間の距離とが、ほぼ同等に設定されているので、これらにより、自走台車１０の走行時における脱輪や、幅方向へのブレが防止できると共に、水平走行、垂直走行、反転走行といった自走台車１０の自在な走行の円滑な実施が可能となる。

次に、コンテナ２０は、図２に示されるように、上部にふた２３を有する箱型の筐体であり、軽量化及び強度を確保するために、例えば強化プラスチック等で形成することができる。また、コンテナ２０の内部には、例えば、書類や検体といった搬送物に適した収納ラックが収容でき、ふた２３とコンテナ２０とは、作業者により、簡易にロック／アンロックができるように構成されている。そして、図２（ｂ）に最もよく示されるように、コンテナ２０の長手方向両側面の中央部には、コンテナ２０を長手方向に回動自在とする回転軸２５が設けられており、この回転軸２５の中心がコンテナ２０の回動中心２１を形成している。なお、対象となる搬送物の内容によっては、当然にふた２３を省略することも可能である。

このようにコンテナ２０は、回動中心２１を形成している回転軸２５を備えているので、後述する姿勢維持機構３０により、回転軸２５が軸支持部材２７を介してリフトアップされることにより、コンテナ２０は回動中心２１回りに回動自在となり、自走台車１０の走行位置に関わらず、コンテナ２０の姿勢を水平に維持することが可能となる。

次に、姿勢維持機構３０を構成している軸支持部材２７及びリフト部２９について説明する。

まず、軸支持部材２７は、図２（ａ），（ｂ）に示されるように、例えば、逆Ｔ字状の支持部材であり、上端において、回転軸２５を軸受け２６を介して回動自在に支持している回転軸支持部２７ａと、下端において、回転軸支持部２７ａと直交してコンテナ２０側に延在し、後述するリフト部２９のシャフトが取り付けられているシャフト支持部２７ｂとにより一体に構成されている。ここで、軸支持部材２７の形状は、リフト部２９と回転軸２５との間に介在して、リフト部２９の昇降に応じて、回転軸２５を昇降しうるような形状であれば良く、当然に逆Ｔ字状に限られるものではない。

次に、図３を参照して、リフト部２９について説明する。図３は、自走台車１０に設けられたリフト部２９の構成を模式的に示す斜視図である。

図３に示されるように、リフト部２９は、自走台車１０のシャーシ１５内に配置された駆動モータ３１、このモータ３１により駆動される２本の駆動シャフト３３、駆動シャフト３３間の動力を伝達する伝達シャフト３４、駆動シャフト３３の昇降に応じて、コンテナ２０を摺動自在に支持する２本の支持シャフト３５、及び駆動シャフト３３の上端と支持シャフト３５の上端をそれぞれ接続し、前述した軸支持部材２７のシャフト支持部２７ｂに取り付けられるシャフト連結部３６等により構成されている。ここで、２本の駆動シャフト３３及び２本の支持シャフト３５は、シャーシ１５の底部に矩形状に配置され、駆動シャフト３３及び支持シャフト３５のそれぞれは、この矩形の対角線上に配置されると共に、駆動シャフト３３同士がなす対角線上には、伝達シャフト３４が配置されている。また、駆動モータ３１側のシャフト連結部３６には、下向きのターゲット３８ａが形成されており、このターゲット３８ａが所定の高さに設けられた光センサー３９ａを通過することにより、リフト部２９の所定の最小高さを検知する。さらに、シャフト連結部３６の下部には、機械式のストッパー４０が設けられており、リフト部２９の過度の下降を防止している。同様に、駆動モータ３１側の駆動シャフト３３の基部には、上向きのターゲット３８ｂが形成されており、このターゲット３８ｂが所定の高さに設けられた光センサー３９ｂを通過することにより、リフト部２９の所定の最大高さを検知する。

このように構成されたリフト部２９の作用について、以下に説明する。

まず、自走台車１０が所定の曲軌道７の近傍の所定の位置に到達すると、ＣＰＵ等の制御手段による指令により、駆動モータ３１が駆動され、例えば、モータギア３１ａが矢印Ａの向きに回転する。そして、このモータギア３１ａと噛合している駆動シャフト３３の駆動ギア３３ａが矢印Ｂの向きに従動回転すると共に、駆動ギア３３ａの内径側にボールねじとして形成されている駆動シャフト３３が、矢印Ｃの向きに上昇する。これと同時に、駆動ギア３３ａと噛合している伝達シャフト３４の伝達ギア３４ａが矢印Ｄの向きに回転し、対角線上に配置された、同様な構造の伝達ギア３４ａ、駆動ギア３３ａを介して、対応する駆動シャフト３３を上昇させる。さらに、これらの対角線上に配置された駆動シャフト３３の伝達シャフト３４を介した一体の上昇は、シャフト連結部３６を介して、リニアブシュ３７内に配置された、対応する支持シャフト３５を一体に上昇させる。なお、リフト部２９の下降は、駆動モータ３１を逆方向に回転させることにより行われる。

以上のように、姿勢維持機構３０は、コンテナ２０を回動自在に支持し、このコンテナ２０の長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材２７と、この支持部材２７を自走台車１０に対して昇降させるリフト部２９とを備えているので、自走台車１０の走行状態に応じたコンテナ２０の高さの変更及びコンテナ２０の姿勢の水平維持が容易となる。また、リフト部２９は、単一の駆動源３１により、対角線上に配置された伝達シャフト３４を介して一体に駆動されるので、駆動シャフト３３と支持シャフト３５とのバランスを取って、効率的に駆動シャフト３３を駆動することができる。これにより、コンテナ２０の左右の回動中心２１をバランスよく昇降させることができ、簡易な構成でコンテナ２０の姿勢を水平に維持しつつ、コンテナ２０を昇降させる姿勢維持機構３０を実現することができる。

さらに、上述の姿勢維持機構３０の別の実施形態について、図４を参照して説明する。図4は、軸支持部材５７及びリフト部５９により構成されている姿勢維持機構の別の実施形態６０を示す斜視図である。

本実施形態における姿勢維持機構６０は、コンテナ支持枠６１を有し、このコンテナ支持枠６１の長手方向両側面の軸支持部材５７の中央に、支持シャフト６５を互いに対向するように配置し、軸支持部材５７の下部に取り付けられているシャフト連結部材６６を軸支持部材５７を超えて長手方向に延在させ、この延在しているシャフト連結部材６６の端部に駆動シャフト６３を配置したものであり、簡単のため同様な部材には同様な符号を付するものとする。

図４に示されるように、コンテナ支持枠６１は、上枠６１ａと、コンテナ２０の幅方向に延在している２枚の底面板６１ｂと、この２枚の底面板６１ｂから、コンテナ支持枠６１の回動中心６１ｃに向かって、斜方に延在している側面板６１ｄとにより、構成されている。本実施形態においては、このようなコンテナ支持枠６１を用いることにより、既存のコンテナ２０の流用を可能とすると共に、より安定したコンテナ２０の水平支持と美観の向上を図っている。

また、コンテナ支持枠６１の回動中心６１ｃは、板状の軸支持部材５７により支持されており、軸支持部材５７の底面は、シャフト連結部材６６に接続されている。そして、一方のシャフト連結部材６６の端部６６ｅは、コンテナ支持枠６１の一方の長手方向端部に向かって延在しており、コンテナ支持枠６１を挟んで反対側に配置される他方のシャフト連結部材６６の端部は、コンテナ支持枠６１の他方の長手方向端部に向かって延在している。そして、支持シャフト６５は、コンテナ支持枠６１の回動中心６１ｃの垂直方向下部に配置され、駆動シャフト６３は、シャフト連結部材６６の端部６６ｅに配置されている。すなわち、駆動シャフト６３と支持シャフト６５とは、コンテナ支持枠６１を挟んで、斜方形状に配置されていると共に、支持シャフト６５は、回動中心６１ｃの垂直方向下部である、軸支持部材５７の中央部に互いに対向するように配置され、駆動シャフト６３は、互いに斜方形の対角線上となるように、シャフト連結部材６６の長手方向端部６６ｅに配置されている
以上のように、駆動シャフト６３と支持シャフト６５とを配置することにより、自走台車１０が垂直走行する際に、コンテナ２０及び搬送物の荷重による曲げモーメントが支持部材５７の長手方向中央部に互いに対向するように配置された支持シャフト６５により、主として負担され、コンテナ２０及び搬送物を昇降させる際の軸方向のスラスト力が、支持部材５７の長手方向端部６６ｅに斜方形の対角線上に配置されている駆動シャフト６３により、主として負担される。これにより、自走台車１０の走行状態に応じた、コンテナ荷重の負担を各シャフト６３，６５がバランスよく分担し、簡易な構成でコンテナ２０の姿勢を水平に維持しつつ、コンテナを昇降させる効率のよい姿勢維持機構６０を実現することができる。

次に、以上のように構成した自走台車システム１の動作について、図５を参照して説明する。図５は、本発明に係る自走台車システム１の各軌道３，５，７に沿った動作を示す図である。なお、図中の括弧数字は、コンテナ２０を搭載した自走台車１０の軌道上の位置を示し、操作パネル５０が設置された任意のステーション（１）から、他のステーション（１１）に向かって、自走台車１０を搬送するものとする。

まず、ステーション（１）に待機している自走台車１０のコンテナ２０内に、搬送物を収容し、必要に応じてコンテナ２０のふた２３をロックする。この時、姿勢維持機構３０は、コンテナ２０が長手方向に回動不能となる第一の所定高さ、すなわち、コンテナ２０の底面と自走台車１０のシャーシ１５の上面１５ａとが略平行に接触している高さに、コンテナ２０の回動中心２１を維持している。そして、ステーション（１）に設けられた操作パネル５０に、例えば、行き先であるステーション（１１）のステーション番号を入力する。こうして入力された情報は、不図示のシステム制御用コンピュータを介して、該当する自走台車１０に走行指令として出力される。そして、該当する自走台車１０は、所定の高さの水平姿勢を保ったまま、（２）の水平軌道３上を水平走行し、水平軌道３の端部であって、曲軌道７の一端近傍である所定の位置（３）において、軌道に設置されたスイッチ又はセンサの信号を基に、自走台車１０の姿勢維持機構３０がコンテナ２０の回動中心２１の上昇を開始して、曲軌道７の軌道が曲面を描き始める位置（４）において、コンテナ２０が長手方向に回動自在となる第二の所定高さ、すなわち、コンテナ２０の回動中心２１と自走台車１０の上面とが、コンテナ２０の回動半径と略同等となる高さまで上昇させる。このコンテナ２０の回動中心２１と自走台車１０の上面とが、第二の所定高さを維持したまま、自走台車１０は曲軌道７に沿って垂直走行するが、コンテナ２０は、回動中心２１が第二の所定高さに保たれているので、回動中心２１回りに回動自在となっており、自走台車１０が、曲軌道７に沿って、（５），（６），（７）と垂直方向に上昇しても、コンテナ２０の姿勢は水平に維持されている。そして、曲軌道７の他端近傍である（８）において、自走台車１０は、上下反転すると共に、軌道上に配置されたスイッチ又はセンサ等の信号により、姿勢維持機構３０がコンテナ２０の下降を開始し、上部水平軌道５に進入する所定の位置（９）において、コンテナ２０を第一の所定高さまで下降させる。その後、自走台車１０は、宙吊りの反転姿勢を保ったまま、コンテナ２０の姿勢を水平に維持し、（１０）の上部水平軌道５を反転走行し、目的とするステーション（１１）に到達する。

以上のように、本発明に係る自走台車システム１においては、水平な軌道面を有する下部水平軌道３と、この軌道面と対向し、下部水平軌道３よりも高さが高い水平な軌道面を有する上部水平軌道５と、下部水平軌道３と上部水平軌道５とが連続するように、下部水平軌道３と上部水平軌道５とを、高さ方向に一体に接続している略Ｕ字状の曲軌道７と、これら軌道３，５，７に跨座し、軌道面に沿って移動可能な自走台車１０と、回動中心２１を有し、この自走台車１０に対して回動可能に取り付けられた箱型のコンテナ２０と、このコンテナ２０の回動中心２１を自走台車１０に対して、昇降自在に移動させ、コンテナ２０の姿勢を水平に維持する姿勢維持機構３０とを備え、この姿勢維持機構３０は、水平軌道３，５において、コンテナ２０の回動中心２１を第一の所定高さに保ち、曲軌道７の一端近傍において、コンテナ２０の回動中心２１を第二の所定高さまで上昇させ、曲軌道７の他端近傍において、コンテナ２０の回動中心２１を第一の所定高さまで下降させるので、姿勢維持機構３０は、自走台車１０が水平軌道３，５から曲軌道７に進入する曲軌道７の一端で、コンテナ２０を所定の高さまで上昇させ、他端でコンテナを所定の高さまで下降させる。これにより、水平軌道３，５においては、コンテナ２０の高さを低く保って、その姿勢を水平に維持すると共に、曲軌道７においては、コンテナの高さを所定の高さまで上昇させて、自走台車１０に対してコンテナ２０を回動可能とするので、水平軌道３，５に必要な高さが低減でき、スペースの有効活用が図れると共に、自走台車システム１の敷設が容易になる。

また、第一の所定高さを、コンテナ２０と自走台車１０とが略平行に接触している高さとし、第二の所定高さを、コンテナ２０の姿勢を水平に維持するような回動の回動半径と略同等とすることにより、最大高さが、曲軌道７上でのコンテナ２０の姿勢を水平に維持するのに必要な最低限の高さで規定され、最小高さが、水平軌道３，５上でのコンテナ２０の回動を防止し、姿勢を水平に維持する接触高さで規定されるので、コンテナ２０の姿勢を水平に維持するための所定の高さを効率的に設定することができ、よりスペースの有効活用が実現されると共に、自走台車システム１全体の敷設効率が向上する。

以上、本発明の自走台車システムについて添付図面を参照して説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、下部ガイド輪１１及び上部ガイド輪１２の個数は適宜変更してもよいし、コンテナ２０の昇降を開始する地点は、自走台車１０の走行速度、曲軌道７の曲率、コンテナ２０の昇降速度に応じて、適宜設定することができる。

本発明に係る自走台車システムの概要を示す斜視図である。 自走台車のコンテナがリフトアップされた状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 姿勢維持機構を構成するリフト部の構成を模式的に示す斜視図である。 姿勢維持機構の別の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る自走台車システムの軌道に沿った動作を示す図である。

符号の説明

１ 自走台車システム
３ 下部水平軌道
３ａ 底面板
３ｂ 側面板
３ｃ ガイド板
３ｄ 側軌道板
３ｅ 電源・通信トロリ
３ｆ 凹部
３ｒ ラック面
３ｓ 軌道面
５ 上部水平軌道
５ｃ ガイド板
７ 曲軌道
７ｃ ガイド板
１０ 自走台車
１０ｅ 摺動子
１０ｇ ピニオンギア
１０ｓ 車輪
１１ 下部ガイド輪
１２ 上部ガイド輪
１５ シャーシ
１５ａ 上面
１７ バンパー
２０ コンテナ
２１ 回動中心
２５ 回転軸
２７ 軸支持部材
２７ａ 回転軸支持部
２７ｂ シャフト支持部
２９ リフト部
３０ 姿勢維持機構
３１ 駆動モータ
３１ａ モータギア
３３ 駆動シャフト
３３ａ 駆動ギア
３４ 伝達シャフト
３４ａ 伝達ギア
３５ 支持シャフト
３６ シャフト連結部
３７ リニアブシュ
３８ａ，ｂ ターゲット
３９ａ，ｂ 光センサー
４０ ストッパー
５０ 操作パネル
５７ 軸支持部材
６１ コンテナ支持枠
６１ａ 上枠
６１ｂ 底面板
６１ｃ 回動中心
６１ｄ 側面板
６３ 駆動シャフト
６５ 支持シャフト
６６ シャフト連結部材
６６ｅ 端部

Claims (5)

1. 水平な軌道面を有する下部水平軌道と、
   該軌道面と対向し、該下部水平軌道よりも高さが高い水平な軌道面を有する上部水平軌道と、
   前記下部水平軌道と前記上部水平軌道とが連続するように、前記下部水平軌道と前記上部水平軌道とを、高さ方向に一体に接続している略Ｕ字状の曲軌道と、
   前記軌道に跨座し、該軌道面に沿って移動可能な自走台車と、
   回動中心を有し、該自走台車に対して回動可能に取り付けられた箱型のコンテナと、
   該コンテナの前記回動中心を前記自走台車に対して、昇降自在に移動させ、コンテナの姿勢を水平に維持する姿勢維持機構と
   を備え、
   該姿勢維持機構は、前記自走台車の移動に応じて、前記水平軌道において、前記コンテナの前記回動中心を第一の所定高さに保ち、前記曲軌道の一端近傍において、前記コンテナの前記回動中心を第二の所定高さまで上昇させ、前記曲軌道の他端近傍において、前記コンテナの前記回動中心を第一の所定高さまで下降させることを特徴とする自走台車システム。
2. 前記第一の所定高さは、前記コンテナと前記自走台車とが略平行に接触している高さであり、前記第二の所定高さは、前記コンテナの姿勢を水平に維持するような前記回動の回動半径と略同等であることを特徴とする請求項１に記載の自走台車システム。
3. 前記姿勢維持機構は、前記コンテナを回動自在に支持し、該コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、
   該支持部材を前記自走台車に対して昇降させるリフト部と
   を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の自走台車システム。
4. 高さ方向に延在する軌道に沿って走行する自走台車において、
   該軌道上を走行する自走台車と、
   搬送物を収容するコンテナと、
   該コンテナを回動自在に支持し、該コンテナの長手方向両側面に沿って、互いに対向するように延在する支持部材と、
   該支持部材を前記自走台車に対して昇降させるリフト部と
   を備え、
   該リフト部は、前記支持部材を昇降させる駆動シャフトと、前記支持部材を摺動自在に支持する支持シャフトを有し、該駆動シャフトと該支持シャフトとは、前記コンテナを挟んで、斜方形状に配置されていると共に、該支持シャフトは、前記支持部材の長手方向中央部に互いに対向するように配置され、前記駆動シャフトは、前記斜方形の対角線上であって、前記支持部材の長手方向端部に配置されていることを特徴とする自走台車。
5. 前記対角線上に配置されている前記駆動シャフト間には、動力を伝達する伝達シャフトがさらに配され、該駆動シャフトは同一の駆動源により一体に駆動されることを特徴とする請求項４に記載の自走台車。

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