JPH02283503A

JPH02283503A - 走行装置

Info

Publication number: JPH02283503A
Application number: JP10529289A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hosai; 法西　弘明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-11-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］この発明はレールと車輪との間に生じる摩擦力によって
走行する走行装置に関し、とくに加速時や減速時に車輪
がスリップするのを防止する走行装置に関する。

（従来の技術）たとえば工場の自動組立てラインなどにおいては、その
ラインに沿って敷設されたレール上を走行する走行装置
が用いられている。この走行装置は車輪として駆動輪と
従動輪とが設けられた車体を有し、上記駆動輪を駆動す
ることにより、この駆動輪とレールとの間に生じる摩擦
力によって走行する。

このような走行装置の上記駆動輪や従動輪などの車輪は
、金属製のものが用いられることがある。

しかしながら、金属製の車輪は比較的摩擦係数が低いの
で、加速時や減速時にレールとの間でスリップが生じる
。すると、加速性能が悪くなって速度制御が確実に行な
えなくなったり、停止位置がずれるなどのことが生じる
。

そこで、このような問題を除去するために、車輪にウレ
タンゴムなどの摩擦係数が大きな弾性材料を用いること
が行われている。しかしながら、弾性材料で作られた車
輪は耐摩耗性が低いため、早期に損傷するということが
あるばかりか、摩耗にともなう塵埃の発生によってクリ
ーンルームなどの清浄な環境下で用いるにはあまり適さ
ない。

また、車体にロボットが設けられ、このロボットによっ
てワークを移載する場合には、ロボットのアームが動く
と、その重量の変化によって車輪が弾性変形するため、
車体が傾いてアームの位置がずれるということもある。

さらに、車輪自体が弾性変形すると、実際の走行指令値
と停止位置との間に誤差が生じるということもある。

（発明が解決しようとする課ｆ＋）このように、従来の走行装置は、レールと車輪との間の
摩擦抵抗を高くするために、車輪を弾性材料で作るよう
にしていた。そのため、車輪が摩耗し易いので、早期に
損傷したり、摩耗にともなう塵埃の発生や弾性変形によ
る位置決め精度の低下を招くなどのことがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、車輪とレールとを耐摩耗性に優れた
金属などのような剛性の為い材料で作っても、これら車
輪とレールとの間の摩擦抵抗を十分に高くすることがで
きるようにした走行装置を提供することにある。

〔発明の構成］（：５題を解決するための手段及び作用）上記課題を解
決するためにこの発明は、車体と、この車体に設けられ
た駆動源と、上記車体に回転自在に設けられ上記駆動源
によって駆動される車輪と、上記車輪が転動するレール
とを具備し、上記車輪とレールとのいずれか一方には磁
石が設けられ、他方は上記磁石に磁気的に吸着される磁
性材料で形成する。

このような構成とすることにより、車輪とレルとの間に
生じる磁気吸引力がこれらレールと車輪との間の摩擦抵
抗となって、滑りが生じにくいようにした。

（実施例）以下、この発明の一実施例を第１図乃至第４図を参照し
て説明する。第３図と第４図に示す走行装置は車体１を
備えている。この車体１の上面にはロボット２が設けら
れ、このロボット２のアーム３の先端にはハンド４が設
けられている。

また、車体１の下端面には取付板５が連結部材６を介し
て固着されている。この取付板５には車体１の前後方向
一端側と他端側とにそれぞれ第１、第２のブラケット７
．８が設けられ、第１のブラケット７には駆動輪９、第
２のブラケット８には従動輪１１がそれぞれ回転自在に
設けられている。

つまり、駆動輪９と従動輪１１とは車体１の下面の幅方
向中央部分に一列に配置されている。

さらに、上記取付板５の中途部には第３のブラケット１
２が設けられ、この第３のブラケット１２には駆動源と
してのＤＣモータ１３が保持されている。このＤＣモー
タ１３の回転は歯車列１４を介して上記駆動輪９に伝達
されるようになっている。

上記駆動輪９と従動輪１１とはレール１５上に転動自在
に載置されている。このし〜ル１５はベース１６上に敷
設されている。このベース１６の両側には染台１７が所
定間隔で立設され、この架台１７の上端には上記レール
１５と平行に上部ガイド１８゛が設けられている。これ
ら上部ガイド１８の内側面には上記取付板５上に設けら
れた左右対をなす合計４個の上部ガイドローラ１９が転
接するようになっている。また、上記第１のブラケット
７と第２のブラケット８との下端には上記レール１５の
両側面に転接するよう下部ガイドローラ２１が設けられ
ている。つまり、車体ｌは上部ガイドローラ１９と下部
ガイドローラ２１とによって幅方向に倒れるのがドｕ止
されている。

さらに、ベース１６の一側の架台１７にはトロリーダク
ト２２が設けられている。このトロリーダクト２２には
車体１に設けられた給電ＩＭ２３が摺接し、それによっ
て上記ＤＣモータ１３に給電されるようになっている。

なお、図中２４は車体ｌと図示しない＄＋制御部との間
で信号をやりとりするための光モデムである。

上記駆動輪９と従動輪１１との少なくとも駆動輪９は第
１図に示すように構成されている。すなわち、同図中２
５は車軸である。この車軸２５には内輪２６がキー２７
によって一体的に嵌着されている。この内輪２６の外周
面にはコイル２８が巻装された多数の鉄芯２９が放射状
に設けられ、これら鉄芯２９の先端面がなす外周には外
輪３１が嵌着されている。つまり、コイル２８と鉄芯２
９とによって本磁石３０が形成されている。上記外輪３
１は硬質な磁性材料であるたとえば鋼によって形成され
ている。上記コイル２８には上記給電部２３を介して図
示しない制御部から所定の強さの電流が供給されるよう
になっている。それによって、上記電磁石３０で発生す
る磁気吸引力の強さを制御できるようになっている。

また、上記レール１５は上記電磁石３０で発生する磁気
吸引力によって吸引される鋼などの磁性材料で作られて
いる。

このように構成された走行装置においては、加速時ある
いは減速時には制御部からの信号によって電磁石３０へ
供給される電流が増大する。すると、電磁石３０に発生
する磁気吸引力が強くなるから、この電磁石３０が設け
られた駆動輪９とレール１５との間の摩擦抵抗も増大す
ることになる。

したがって、加速時や減速時には駆動輪９とレール１５
との間でスリップが発生しにくいから、加速度や減速度
を高く設定することが可能となるばかりか、所定の位置
に精度よく停止させることができる。

また、加速時や減速時以外の定速走行時には電磁石３０
への電流は低下させられる。それによって、駆動輪９と
レール１５との間の摩擦抵抗が低減し、Ｄｅモータ１３
にかかる負荷が少ない状態で定速走行が行われる。

ところで、駆動輪９とレール１５との総合摩擦力Ｆは以
下のようにして求めることができる。つまり、走行装置
全体の荷重をＷ１駆動輪９に加わる荷重をＷ／２、駆動
輪９とレール１５との摩擦係数をμ、電磁石３０で発生
する磁気吸引力をＦ−（ただしＦ′は電流、コイル２８
の巻線数、鉄芯２９の透磁率に比例する）とすると、Ｆ
−μ（Ｗ／２＋Ｆ″）　　　・・・（１）式となる。つ
まり、電磁石３０を設けることによって摩擦力はμ・Ｆ
゛分だけ増加することになる。

Ｆ゛の値はコイル２８に流す電流、巻線の数、鉄芯２９
の材質によって変えることができるから、その制御を容
易かつ確実に行なうことができる。

第５図と第６図はこの発明の他の実施例を示し、この実
施例は電磁石４０をレール１５に設けるようにした。す
なわち、レール１５は鋼などの剛性を備えた材料によっ
て中空状に形成され、その中空部内には電磁石４０を形
成するコイル４１が巻装された鉄芯４２が嵌挿されてい
る。また、駆動輪９は電磁石４０で発生する磁力によっ
て吸引される磁性材料で作られている。

第７図と第８図はこの発明のさらに他の実施例を示し、
この実施例は駆動輪９の内輪２６と外輪３１との間に電
磁石３０に代わり永久磁石５０を設けるようにしたもの
で、このような構成においても上記永久磁石５０の磁力
によって駆動輪９とレール１５との間の摩擦抵抗を大き
くすることができる。

なお、上記各実施例では駆動輪に電磁石あるいは永久磁
石を設けるようにしたが、従動輪にも設けてもよい。ま
た、永久磁石をレールに設けてもよいことは勿論であり
、さらには車輪あるいはし一ルの磁石が設けられている
方を磁性材料以外の磁力を透過する剛性を備えた材料、
たとえばセラミックなどで形成するようにしてもよい。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明は、車輪とレールとのいずれ
か一方に磁石を設け、他方は上記磁石に磁気的に吸引さ
れる磁性材料で作るようにしたから、上記車輪とレール
との間に磁力による摩擦抵抗を生じさせることができる
。したがって、加速時や減速時に車輪とレールとの間で
スリップが発生するのをなくすことができるから、加速
性能や減速性能を高めることができ、しかも所定の停止
位置に正確に停止させることができる。さらに、車輪や
レールを摩擦抵抗の少ない剛性を備えた材料で作ること
ができるから、摩耗による塵埃の発生を防止することが
できるなどの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示し、第１図
は車輪とレールの正面図、第２図は同じく側面図、第３
図は走行装置の正面図、第４図は同じく側面図、第５図
はこの発明の他の実施例を示す車輪とレールとの正面図
、第６図は同じく側面図、第７図はこの発明のさらに他
の実施例を示す車輪とレールの正面図、第８図は同じく
側面図である。１・・・車体、９・・・、駆動輪、１１・・・従動輪、
１３・・・ＤＣモータ（駆動源）、３０．４０・・・電
磁石、５０・・・永久磁石。

Claims

【特許請求の範囲】

車体と、この車体に設けられた駆動源と、上記車体に回
転自在に設けられ上記駆動源によって駆動される車輪と
、上記車輪が転動するレールとを有し、上記車輪とレー
ルとのいずれか一方には磁石が設けられ、他方は上記磁
石に磁気的に吸着される磁性材料で形成されていること
を特徴とする走行装置。