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。