JP5056166B2 - ベルト駆動型移動体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動倉庫等に設置されるベルト駆動型移動体に関するものである。

従来のベルト駆動型移動体としては、例えば特許文献１に記載されているように、自動倉庫に設置されるスタッカクレーンが知られている。特許文献１に記載のベルト駆動型移動体は、下部フレームに支持された歯付き駆動プーリ及び１対のアイドラプーリを有し、これらの駆動プーリ及びアイドラプーリには、両端が固定された状態の歯付き走行駆動ベルトが巻き掛けられている。駆動モータにより駆動プーリを回転駆動させると、その駆動力が走行駆動ベルトに伝達され、これに伴ってベルト駆動型移動体が走行駆動ベルトに沿って走行する。

また、特許文献２には、駆動軸の回転力をプーリ及びベルトを介して被駆動軸に伝達する平ベルト伝達機構が記載されている。
特開２００４−１３１２５５号公報 実開平６−４５１４５号公報

ところで、上記特許文献１に記載されているような自動倉庫用の走行駆動ベルトは、その両端より強く引っ張られている。このため、駆動プーリ及びアイドラプーリを支持する下部フレームが走行駆動ベルトの引張力により変形しやすいため、駆動プーリの支持軸とアイドラプーリの支持軸とが平行に保たれなくなることがある。この場合には、ベルト駆動型移動体の走行中に走行駆動ベルトが一方側に寄り、プーリの鍔に走行駆動ベルトが乗り上がる可能性がある。このため、現状では、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメントの精度を出すことにより、走行駆動ベルトの寄りを無くすようにしている。しかし、アライメントの精度を出すためには、下部フレームが走行駆動ベルトの引張力で変形しないように下部フレームの剛性を十分高くしたり、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメント調整を長時間かけて精密に行う必要があった。

また、上記特許文献２に記載の技術は、複数の段プーリに平ベルトを巻き掛け、平ベルトを段プーリに対してスライドさせて巻掛位置を変更するという変速装置であり、歯付きの走行ベルトに沿って走行するベルト駆動型移動体とは全く異なるものである。

本発明の目的は、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメントの許容範囲を広くすることができるベルト駆動型移動体を提供することである。

本発明は、両端が固定された歯付きの走行ベルトに沿って双方向に走行するベルト駆動型移動体において、移動体フレームと、移動体フレームに支持され、走行ベルトが巻き掛けられる歯付きの駆動プーリと、移動体フレームに支持され、走行ベルトの両端側から走行ベルトを駆動プーリに向けてガイドする少なくとも２つのアイドラプーリと、駆動プーリを回転駆動させる駆動手段と、駆動プーリよりも走行ベルトの両端側において走行ベルトを幅方向両側から挟み込むように配置され、走行ベルトを幅方向に対して規制する少なくとも２対のガイド部材とを備え、各対のガイド部材は、移動体フレームに取り付けられていると共に、各アイドラプーリに対して駆動プーリの反対側且つ各アイドラプーリの近傍において、走行ベルトを幅方向両側から挟み込むように配置されていることを特徴とするものである。

このようなベルト駆動型移動体においては、駆動手段により駆動プーリが回転駆動されると、走行ベルトに対する駆動プーリの巻掛位置が順次移動することで、ベルト駆動型移動体が走行ベルトに沿って走行する。ここで、駆動プーリよりも走行ベルトの両端側には、走行ベルトを幅方向両側から挟み込むことにより走行ベルトを幅方向に対して規制する少なくとも２対のガイド部材が配置されている。これにより、ベルト駆動型移動体の走行中に、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメントのズレによって走行ベルトが何れか方向に寄ろうとしても、この走行ベルトの片寄りが各ガイド部材により抑制されるため、走行ベルトが駆動プーリやアイドラプーリから外れることが防止される。従って、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメントの許容範囲を広くすることができる。

また、各対のガイド部材は、各アイドラプーリに対して駆動プーリの反対側において走行ベルトを幅方向両側から挟み込むように配置されているため、各アイドラプーリは、各対のガイド部材により幅方向に対して規制された状態の走行ベルトを駆動プーリに向けてガイドすることとなる。これにより、走行ベルトの片寄りによって走行ベルトが駆動プーリやアイドラプーリから外れることを確実に防止できる。また、アイドラプーリに対して駆動プーリの反対側には、ガイド部材を配置するための十分なスペースが存在するので、ベルト駆動型移動体へのガイド部材の取り付けが容易に行える。

また、好ましくは、ガイド部材がガイドローラである。この場合には、走行ベルトの片寄りによって走行ベルトの側縁がガイド部材に当たると、ガイド部材が回転するようになる。このため、例えばベルト駆動型移動体を高速で動かす場合でも、走行ベルトがガイド部材で擦れにくくなるため、走行ベルトの寿命を長くすることができる。

また、好ましくは、各ガイド部材には、溝部が形成されており、各対のガイド部材は、走行ベルトの側縁部が溝部内を通るように配置されている。この場合には、例えばベルト駆動型移動体の非常停止時に走行ベルトが浮いたり、走行ベルトの張力低下時に走行ベルトが垂れたとしても、走行ベルトがガイド部材の溝部に拘束（保持）されるため、走行ベルトが駆動プーリやアイドラプーリから外れることが防止される。
また、好ましくは、アイドラプーリの両端部には鍔が設けられ、各ガイド部材は、走行ベルトの側縁が各ガイド部材に当たったとしても、走行ベルトの側縁がアイドラプーリの鍔に当たることがないように配置されている。
また、好ましくは、各ガイド部材は、走行ベルトとの間に隙間をもって配置されている。

本発明によれば、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメントの許容範囲を広くすることができる。これにより、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメント精度を出すために移動体フレームの剛性を必要以上に高くしなくて済むので、移動体フレームのコスト削減につながる。また、駆動プーリ及びアイドラプーリのアライメント調整にかかる手間が軽減されるので、アライメント調整時間を短縮することも可能となる。

以下、本発明に係わるベルト駆動型移動体の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わるベルト駆動型移動体の一実施形態を示す概略斜視図であり、図２は、図１に示すベルト駆動型移動体の下部構造を示す概略側面図である。各図において、本実施形態のベルト駆動型移動体１は、自動倉庫に設置されるスタッカクレーンである。

スタッカクレーン１は、自動倉庫のラック（格納棚）に対して荷の入出庫を行う移動体である。図示しない各ラック間には、走行レール２が敷設されている。また、走行レール２の近傍には、走行レール２の長手方向（前後方向）に沿って延在する歯付きの走行ベルト３が設置されている。走行ベルト３の両端部は、特に図示しないが、例えば床面に固定されている。スタッカクレーン１は、走行レール２及び走行ベルト３に沿って双方向に走行可能である。

スタッカクレーン１は、走行レール２上を転動する２つの車輪４ａを有する下部フレーム４と、この下部フレーム４の上面に立設された前後１対のマスト５と、これらのマスト５の上端に固定された上部フレーム６と、各マスト５に昇降可能に支持されたキャリッジ７とを有している。キャリッジ７上には、ラックに荷を格納したりラックから荷を取り出すためのフォーク８が設けられている。

下部フレーム４の一端部（ここでは前端部）には、スタッカクレーン１を走行レール２に沿って走行させる走行駆動ユニット９が設けられ、下部フレーム４の他端部（ここでは後端部）には、キャリッジ７をマスト５に沿って昇降させる昇降駆動ユニット１０が設けられている。

走行駆動ユニット９は、図３及び図４にも示すように、下部フレーム４に取り付けられたブラケット１１を有している。ブラケット１１には、歯付きの駆動プーリ１２とアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂとが支持されている。これらの駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂは、カバー１４で覆われている。なお、図４は、図３においてカバー１４等を取り外した状態を示している。また、下部フレーム４上には、駆動プーリ１２を回転駆動させる減速機付きの走行モータ１５が載置されている。

駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂには、走行ベルト３が巻き掛けられている。駆動プーリ１２及び走行ベルト３の歯同士は互いに噛み合っている。アイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂは、ブラケット１１における駆動プーリ１２の下方位置に自由回転自在に支持されている。アイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂは、駆動プーリ１２の前後両側において走行ベルト３を駆動プーリ１２に向けてガイドしている。つまり、走行レール２に沿って前後方向に延びる走行ベルト３は、アイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂによって駆動プーリ１２に向けて上方に曲げられた状態で、駆動プーリ１２に巻き掛けられている。

なお、アイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂの支持軸（シャフト）の先端には、シャフト止め１６が取り付けられている。また、下部フレーム４には、車輪４ａが走行レール２から脱線しないようにするための脱線防止部材１７が取り付けられている。

さらに、走行駆動ユニット９は、図２及び図３に示すように、アイドラプーリ１３Ａの前側において走行ベルト３を左右方向（幅方向）に対して規制する１対のガイドローラ１８と、アイドラプーリ１３Ｂの後側において走行ベルト３を左右方向に対して規制する１対のガイドローラ１９（図３では１つのみ図示）とを有している。これらのガイドローラ１８，１９は円筒状を有し、例えば金属や樹脂等で形成されている。

各ガイドローラ１８は、アイドラプーリ１３Ａの前側近傍において走行ベルト３を左右両側から挟み込むように、Ｌ字型の取付プレート２０を介してブラケット１１に取り付けられている。各ガイドローラ１９は、アイドラプーリ１３Ｂの後側近傍において走行ベルト３を左右両側から挟み込むように、取付プレート２０を介してブラケット１１に取り付けられている。

ガイドローラ１８，１９は、図５に示すように、先端部にネジが切られたボルト２１をガイドローラ１８，１９及び取付プレート２０の貫通穴に挿通させた状態でナット２２をねじ込むことにより、取付プレート２０に回転自在に支持されている。このとき、ガイドローラ１８，１９とボルト２１の軸部との間にベアリングを介在させても良い。なお、ガイドローラ１８，１９を取付プレート２０に取り付ける構造としては、特に上記の構造には限られない。

ガイドローラ１８，１９は、図５に示すように、走行ベルト３との間に例えば数ｍｍ程度の隙間をもって配置されているのが望ましい。この場合には、走行ベルト３が常時ガイドローラ１８，１９に当接するようにした場合に比べて、走行ベルト３を長持ちさせることができる。また、走行ベルト３の側縁がガイドローラ１８，１９に当たったときには、ガイドローラ１８，１９が回転するので、走行ベルト３がガイドローラ１８，１９で擦れることが防止される。従って、走行ベルト３を更に長持ちさせることができる。

また、ガイドローラ１８，１９は、図５に示すように、走行ベルト３の側縁がガイドローラ１８，１９に当たったとしても、走行ベルト３の側縁が駆動プーリ１２の鍔１２ａ及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂの鍔１３ａ，１３ｂに当たることが無いような位置に配設されている。

このような走行駆動ユニット９において、走行モータ１５により駆動プーリ１２を回転駆動させると、その駆動力が走行ベルト３に伝達される。このとき、上述したように走行ベルト３の両端部は固定されているため、走行ベルト３に対する駆動プーリ１２の巻掛位置が順次移動していく。これにより、スタッカクレーン１が走行レール２に沿って走行するようになる。

ところで、駆動プーリ１２の支持軸とアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂの支持軸とが平行状態に保たれていない、つまり駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂのアライメント精度が出ていない場合には、スタッカクレーン１の走行時に、走行ベルト３が左右いずれかの方向に寄ってしまう。

これに対し本実施形態においては、アイドラプーリ１３Ａの前側に走行ベルト３を左右両側から挟み込む１対のガイドローラ１８を設け、アイドラプーリ１３Ｂの後側に走行ベルト３を左右両側から挟み込む１対のガイドローラ１９を設けたので、スタッカクレーン１の走行中に走行ベルト３の片寄りが生じても、その片寄りがガイドローラ１８，１９により抑えられる。

このとき、走行ベルト３がガイドローラ１８，１９に当たっても、走行ベルト３が駆動プーリ１２の鍔１２ａ及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂの鍔１３ａ，１３ｂに当たることは無いので、走行ベルト３が駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂから外れることが防止される。また、鍔１２ａ及び鍔１３ａ，１３ｂへの走行ベルト３の乗り上げによって走行ベルト３の切断等を引き起こすことも無い。

このように走行ベルト３の片寄りによる不具合が解消されるため、駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂのアライメントの許容範囲を広くすることができる。これにより、駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂのアライメント精度を出すために下部フレーム４の強度を必要以上に高くする必要が無くなるので、下部フレーム４にかかるコストを抑えることが可能となる。また、駆動プーリ１２及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂのアライメントの調整時間を短縮することが可能となり、場合によってはアライメント調整を全く行わなくて済むようになる。

図６は、上記実施形態の変形例を示したものである。図中、上記実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付してある。本変形実施形態では、ガイドローラ１８，１９の構造が上記実施形態と異なっている。なお、図６では、ガイドローラ１９については省略している。

図６において、各ガイドローラ１８の外周面には、環状の溝部３０が形成されている。そして、各ガイドローラ１８は、走行ベルト３の側縁部が溝部３０内を通るように取付プレート２０に回転自在に支持されている。また、ガイドローラ１８は、走行ベルト３の側縁が溝部３０の底面に当たったときに、走行ベルト３の側縁が駆動プーリ１２の鍔１２ａ及びアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂの鍔１３ａ，１３ｂに当たることが無いような位置に配設されている。

このような変形実施形態では、例えばスタッカクレーン１が高速走行している状態から非常停止することで走行ベルト３が上方に浮いた場合には、走行ベルト３の側縁部が溝部３０の上側の側面に引っ掛かるため、走行ベルト３がガイドローラ１８に保持されることとなる。また、走行ベルト３の張力低下によって走行ベルト３が下方に垂れた場合には、走行ベルト３の側縁部が溝部３０の下側の側面に引っ掛かるため、同様に走行ベルト３がガイドローラ１８に保持されるようになる。従って、そのような場合でも、走行ベルト３が駆動プーリ１２やアイドラプーリ１３Ａ，１３Ｂから外れることを確実に防止できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ガイドローラ１８をアイドラプーリ１３Ａに対して駆動プーリ１２の反対側に配置し、ガイドローラ１９をアイドラプーリ１３Ｂに対して駆動プーリ１２の反対側に配置したが、例えばブラケット１１内に十分な収容スペースがある場合には、駆動プーリ１２とアイドラプーリ１３Ａとの間にガイドローラ１８を配置し、駆動プーリ１２とアイドラプーリ１３Ｂとの間にガイドローラ１９を配置しても良い。

また、上記実施形態では、円筒状を有するガイドローラにより走行ベルト３を幅方向に対して規制するものとしたが、そのように走行ベルト３を規制するガイド部材としては、例えば球状のローラ等としても良い。また、例えばスタッカクレーン１を低速で走行させるような場合には、ローラ（回転体）以外のもの、例えばガイド板等をガイド部材として用いても良い。また、ガイド部材の数についても、駆動プーリ１２よりも走行ベルト３の両端側に少なくとも１対ずつあれば、特に限定はされない。

さらに、上記実施形態は、自動倉庫のスタッカクレーンについて説明したものであるが、本発明のベルト駆動型移動体は、特にスタッカクレーンには限られず、例えば自走台車やトラバーサ等のように、歯付きの走行ベルトに沿って双方向に走行するものであれば広く適用可能である。

本発明に係わるベルト駆動型移動体の一実施形態としてスタッカクレーンを示す概略斜視図である。 図１に示したスタッカクレーンの下部構造を示す概略側面図である。 図２に示した走行駆動ユニットの一部を示す斜視図である。 図３に示した走行駆動ユニットにおいてカバー及びガイドローラを外した状態を示す斜視図である。 図３に示した走行駆動ユニットの一部を示す拡大正面図である。 図５に示した走行駆動ユニットの変形例を示す拡大正面図である。

符号の説明

１…スタッカクレーン（ベルト駆動型移動体）、３…走行ベルト、４…下部フレーム（移動体フレーム）、９…走行駆動ユニット、１１…ブラケット、１２…駆動プーリ、１３Ａ，１３Ｂ…アイドラプーリ、１５…走行モータ（駆動手段）、１８…ガイドローラ（ガイド部材）、１９…ガイドローラ（ガイド部材）、３０…溝部。

Claims (5)

1. 両端が固定された歯付きの走行ベルトに沿って双方向に走行するベルト駆動型移動体において、
   移動体フレームと、
   前記移動体フレームに支持され、前記走行ベルトが巻き掛けられる歯付きの駆動プーリと、
   前記移動体フレームに支持され、前記走行ベルトの両端側から前記走行ベルトを前記駆動プーリに向けてガイドする少なくとも２つのアイドラプーリと、
   前記駆動プーリを回転駆動させる駆動手段と、
   前記駆動プーリよりも前記走行ベルトの両端側において前記走行ベルトを幅方向両側から挟み込むように配置され、前記走行ベルトを幅方向に対して規制する少なくとも２対のガイド部材とを備え、
   前記各対のガイド部材は、前記移動体フレームに取り付けられていると共に、前記各アイドラプーリに対して前記駆動プーリの反対側且つ前記各アイドラプーリの近傍において、前記走行ベルトを幅方向両側から挟み込むように配置されていることを特徴とするベルト駆動型移動体。
2. 前記ガイド部材がガイドローラであることを特徴とする請求項１記載のベルト駆動型移動体。
3. 前記各ガイド部材には、溝部が形成されており、
   前記各対のガイド部材は、前記走行ベルトの側縁部が前記溝部内を通るように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動型移動体。
4. 前記アイドラプーリの両端部には鍔が設けられ、
   前記各ガイド部材は、前記走行ベルトの側縁が前記各ガイド部材に当たったとしても、前記走行ベルトの側縁が前記アイドラプーリの前記鍔に当たることがないように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のベルト駆動型移動体。
5. 前記各ガイド部材は、前記走行ベルトとの間に隙間をもって配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のベルト駆動型移動体。

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