具有动力储存机构的车辆和包含该车辆的车辆系统的制作方法

专利名称：具有动力储存机构的车辆和包含该车辆的车辆系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种依靠动力(诸如储存在弹性件中的弹力)行驶的车辆，和包含该 车辆和停靠有该车辆的站的车辆系统。
现有技术依靠来自安装在其中的电池的动力行驶的无人自动导向车辆(AGV 自动导向车 辆)已经用作为用来将零件(机件)(诸如发动机、变速箱等)输送到生产现场(诸如汽车 制造厂等)中的每个工作站的车辆。具体地讲，在如上所述的无人自动导向车辆中，用于 行驶的电动机依靠来自电池的动力被旋转地驱动以驱动车辆的驱动轮，由此车辆行驶。对 于此类型的输送车辆，对行驶电动机要求足够的输出功率，这是因为该输送车辆输送重物 (诸如发动机零件等)。因此，人们担心由于电动机尺寸的增大和由此导致的车辆尺寸的增 大，设备成本和动力消耗将增大。例如，JP-A-2004-331052公开了一种用于输送零件(机件)(诸如自动变速器等) 的输送车辆，该输送车辆既不具有电动驱动系统又不具有液动驱动系统的。在本输送车辆 中，齿条-齿轮传动机构由于被输送的机件的无载重量而被驱动以产生车辆的向前驱动 力，并且工件的无载重量被储存在被提供给座位的卷簧(弹性件)中。当从座位取出工件 时，齿条-齿轮被卷簧的排斥力相反地驱动，从而产生车辆的向后驱动力。在这种情况下，JP-A-2004-331052中公开的输送车辆仅仅可以在预定的直线通道 上往复运动，因此难以将这种输送车辆应用于生产线，沿该生产线多种零件被输送、相互组 装等。此外，不容易改变输送通道。另外，输送车辆的起动操作取决于将机件安装在车辆的 座位之上或从座位除去机件的工作，因此起动操作的控制是麻烦的。

发明内容
因此，已经根据前述情形实现了本发明，并且本发明具有一个目的以提供一种车 辆，所述车辆可以在期望的移动通道上行驶并且易于执行起动操作。此外，本发明具有另一个目的以提供一种车辆，在所述车辆中，可以减小用于将弹 力储存在弹性件中的动力，从而完成节能(节省动力)。而且，本发明具有另一个目的以提供一种车辆系统，所述车辆系统可以减少车辆 的重量，并且即使在潮湿的(water-wetted)车间(站)也易于将弹力储存在弹性件中。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，利用来自动力源的动力行驶的车辆包括储能机构，所述储能机构具有弹性件，所述弹性件和车辆主体的驱动轮相连接，将所 述驱动轮的动力转变成弹力，储存所述转变的弹力并且将所述储存的弹力作为动力输出到 所述驱动轮；和输出限制器，当所述弹力被储存在所述弹性件中时，所述输出限制器保持所 述储能机构，并且当车辆开始行驶时，所述输出限制器释放对所述储能机构的保持以输出 所述弹力，其中所述动力源是用于将所述弹力储存在所述储能机构中的动力储存源，并且 所述储能机构可与所述动力储存源相连接，使得来自所述动力储存源的动力施加到所述储能机构并且作为所述弹力储存在所述储能机构中。根据本结构，所述储能机构构造成使得所述动力储存源可以与该储能机构连接， 并且动力被从所述动力储存源施加到所述储能机构，以将所述动力作为弹力储存在所述储 能机构的所述弹性件中。因此，通过驱动所述动力储存源，可以预先将所述弹力储存在所述 储能机构中，并且因此所述车辆通过使用此弹力可以在期望的移动通道上行驶。此外，所述 车辆设有所述输出限制器，所述输出限制器在所述弹力被储存在所述弹性件中的状态下保 持所述储能机构，并且当所述车辆开始行驶时，所述输出限制器释放所述的保持以输出所 述弹力。因此，可以在期望的时间以期望的量使用储存在所述弹性件中的所述弹力，并且可 以容易地执行起动行驶的操作。在上述结构中，所述动力储存源可以安装在所述车辆主体中以便和所述储能机构 相连接。根据本结构，所述储能机构和所述动力储存源之间的连接操作不是必需的，因此通 过简单的结构可以将弹力储存在所述储能机构中。此外，所述输出限制器可以包括齿轮，所述齿轮形成在与所述驱动轮相连接的轴 上；和棘轮，所述棘轮具有和所述齿轮相啮合的棘爪，以当所述弹力被储存在所述储能机构 中时锁定所述轴，当从所述储能机构中输出所述弹力时所述棘轮使所述棘爪摆动从而所述 棘爪与所述齿轮分离。根据本结构，可以简化所述输出限制器的结构。通过使所述棘轮摆 动的简单操作可以执行将所述弹力储存在所述储能机构中或输出所述弹力。而且，所述储能机构的所述弹性件可以由螺旋弹簧形成，所述螺旋弹簧围绕与所 述驱动轮相连接的所述轴被卷绕，并且所述螺旋弹簧的一端可以与所述轴的一个轴端部的 外周相连接，而所述螺旋弹簧的另一端与平行部连接，所述平行部平行于所述轴的所述轴 端部延伸，并且与所述动力储存源联动地围绕所述轴而旋转。根据本结构，例如，所述轴的 一个元件和所述平行部被固定以致不会旋转，并且通过动力储存源使其它元件旋转，由此 可以将弹力储存在所述螺旋弹簧中。此外，所述轴的其它元件和所述平行部被固定以致不 会旋转，并且，通过所述储存的弹力使所述一个元件旋转，由此可以输出储存在所述螺旋弹 簧中的所述弹力。在这种情况下，在储存操作和输出操作中，可以使所述轴和所述平行部沿 相同方向旋转。因此，可以平稳地执行将所述弹力储存在所述储能机构中或输出所述弹力。而且，所述车辆还可以包括控制器，所述控制器用于控制所述输出限制器，使得当 所述车辆开始行驶时，允许输出储存在所述储能机构中的所述弹力，并且在所述车辆主体 的速度达到包含零速度的期望速度之后，当包含零时间的期望时间过去时，锁定所述轴的 旋转。根据本结构，例如，只有当所述车辆被加速时可以使用所述储存的弹力，使得可以提 高所述弹力的使用效率，并且也可以减小基于所述动力储存源的卷紧工作的频率。而且，所述车辆还可以包括用于驱动所述车辆主体的主驱动轮和用于驱动所述主 驱动源的行驶驱动源，其中储存在所述储能机构的所述弹性件中的所述动力辅助所述行驶 驱动源的驱动力。根据本结构，储存在所述储能机构的所述弹力中的所述动力辅助所述行 驶驱动源，这有助于使所述行驶驱动源能够被设计成低功率且结构紧凑，使得可以完成重 量减轻和节能。而且，所述车辆还可以包括离合器机构，所述离合器机构用于在将动力从所述储能机构的所述弹性件输出到所述车辆主体的所述驱动轮的动力输出和将动力从所述驱动 轮再生到所述弹性件的动力再生之间执行转换操作，其中所述车辆以规定的距离行驶，所述车辆利用储存在所述储能机构中的动力启动行驶，并且所述离合器机构在行驶期间被转 换到再生的一侧，使得当车辆行驶时，动力从所述驱动轮产生至所述弹性件。根据本结构， 提供所述离合器机构以在将所述动力从所述储能机构的所述弹性件输出至所述车辆主体 的所述驱动轮的动力输出和将来自所述驱动轮动力再生成所述弹力的动力再生之间执行 转换操作。因此，通过转换所述离合器机构，可以将在行驶情况下的所述驱动轮的所述动力 作为弹力再生(储存)到所述储能机构的所述弹性件中。因此，当所述车辆下一次行驶时， 可以驱动所述动力储存源以将额外弹力补充给所述储能机构的所述弹性件，所述额外弹力 将要加入仅通过再生而储存的不足的弹力中。因此，可以减少用于将弹力储存在所述弹性 件中的动力，并且可以减少用于驱动所述动力储存源的动力消耗，使得可以提高节能。而且，所述储能机构可以具有旋转轴，所述旋转轴用于卷绕作为弹性件的所述螺 旋弹簧，所述旋转轴可以分为为第一旋转轴和第二旋转轴，并且所述螺旋弹簧的一端可以 与所述第一旋转轴的轴端部的外周相连接，而所述螺旋弹簧的另一端可以与所述第二旋转 轴结合，并且与平行于所述第一旋转轴的所述轴端部延伸的平行部相连接。根据本结构，例 如，所述第一和第二旋转轴中的一个被固定而不能旋转，并且另一个所述旋转轴通过所述 动力储存源或所述驱动轮的旋转力而旋转，由此可以在所述螺旋弹簧中储存或再生弹力。 此外，例如，所述第一和第二旋转轴中的所述另一个旋转轴被固定而不能旋转，并且所述一 个所述旋转轴可以通过所述储存的弹力而旋转，由此可以输出储存在所述螺旋弹簧中的所 述弹力。在这种情况下，在输出操作中旋转的所述一个旋转轴沿与在储存或再生操作中旋 转的所述另一个旋转轴相同的旋转方向旋转。因此，没有必要提供一种用于在所述弹力的 储存(再生)操作与所述弹力的输出操作之间使所述旋转轴反转、和连接所述旋转轴与所 述驱动轮的机构，因此可以简化所述储能机构的结构。在本结构中，所述离合器机构可以具有输出离合器，所述输出离合器被提供给所 述第一和第二旋转轴中的一个旋转轴，当输出储存在所述螺旋弹簧中的弹力时，所述输出 离合器使所述驱动轮和所述螺旋弹簧相互连接，并且当将动力储存或再生到所述螺旋弹簧 中时，所述输出离合器使所述驱动轮和所述螺旋弹簧相互分离；和输入离合器，所述输入离 合器被提供给所述另一个旋转轴，当输出所述储存的弹力时，所述输入离合器使所述驱动 轮和所述螺旋弹簧相互分离，并且当将动力再生到所述螺旋弹簧中时，所述输入离合器使 所述驱动轮和所述螺旋弹簧相互连接。根据本结构，可以通过所述输入离合器和所述输出 离合器简单地控制所述第一和第二旋转轴的旋转或固定。因此可以平稳地控制将弹力储存 到所述储能机构的所述螺旋弹簧中和输出所述螺旋弹簧的所述弹力。在本结构中，所述输出限制器可以将作为动力的所述储存的弹力在从0%到 100%范围内连续地或步进地输出到所述第一和第二旋转轴中的一个。根据本结构，可以防 止储存在所述螺旋弹簧中的所述弹力被一下子输出，并且可以控制所述弹力的输出量。因 此，可以适当地控制所述车辆的加速和速度。此外，通过抑制所述弹力的所述输出量可以减 少所述动力储存源的驱动时间，因此可以减少用于驱动所述动力储存源的能耗。此外，所述车辆还包括用于驱动所述车辆主体的主驱动轮和用于驱动所述主驱 动轮的行驶驱动源，其中当所述车辆开始行驶时，储存在所述储能机构的所述弹性件中的 所述动力辅助所述行驶驱动源的驱动力，并且当所述车辆位于预定距离的端点附近的位置 时，所述离合器机构被转换到再生的一侧，使得当所述车辆行驶时，动力从所述驱动轮再生至所述弹性件。根据本结构，当所述车辆开始行驶时，储存在所述储能机构的所述弹性件中 的所述动力辅助所述行驶驱动源的所述驱动力，因此可以将所述行驶驱动源设计成低功率 且结构紧凑，以便可以完成对所述车辆的重量减轻和节能。此外，当所述车辆接近所述预定 距离的所述端点时，所述离合器机构被转换到所述再生的一侧，使得当所述车辆行驶时，可 以将动力从所述驱动轮再生到所述弹性件中。当所述车辆下次行驶时，可以驱动所述动力 储存源以将额外弹力补充给所述储能机构，所述额外弹力将要加到仅通过再生所产生的不 足的弹力中。因此，可以减少用于将弹力储存在所述弹性件中的动力，并且可以减少用于驱 动所述动力储存源的能耗，以便可以完成节能。此外，所述车辆可以在站间行驶，所述站中的每一个均设有所述动力储存源，并所 述储能机构可以具有联接单元，当所述车辆主体停在各所述站时，所述联接单元可以和所 述动力储存源相连接。根据本结构，没必要将用于将弹力储存到所述弹性体中的所述动力储存源设置在 所述车辆上，因此可以将所述车辆设计成重量轻且结构紧凑。根据本发明的另一方面，车辆系统包括车辆，所述车辆包括车辆主体、驱动轮以 及具有弹性件的储能机构，所述弹性件与所述驱动轮相连接，将所述驱动轮的动力转变成 弹力，储存所述转变的弹力并且将所述储存的弹力作为动力输出到所述驱动轮；和站，所述 车辆停在所述站处，其中所述站中的每一个均具有动力储存源，当所述车辆停在所述站时， 所述动力储存源与所述车辆的所述储能机构相连接，以从所述动力储存源供应动力到所述 储能机构的所述弹性件中，使得所述供应的动力被储存在所述弹性件中。根据本结构，每个所述站均设有所述动力储存源，当所述车辆停在所述站时，所述 动力储存源和所述车辆的所述储能机构相连接，以将动力储存到所述储能机构的所述弹性 件中。因此，没有必要将所述动力储存源设置在所述车辆上，因此可以将所述车辆设计成 重量轻且结构紧凑。此外，可以仅将动力从所述站的所述动力储存源供应到所述车辆主体 的所述储能机构，并且因此即使在潮湿的场地等中也可以容易地将弹力储存到所述弹性件 中。此外，不将所述动力储存源提供给所述车辆主体，而是提供给所述站。因此，当所述站 的数量小于所述车辆的数量时，可以减少待安装的所述动力储存源的数量，从而可以以低 成本实现系统结构。在本结构中，所述车辆具有离合器机构，所述离合器机构用于在将动力从所述储能机构的所述弹性件输出到所述车辆的所述驱动轮的动力输出和将动力从该驱动轮再生 到该弹性件中的动力再生之间执行转换操作，并且当所述车辆在所述站间移动时，所述车 辆依靠储存在所述储能机构中的动力开始行驶，并且在行驶期间所述离合器机构被转换到 再生的一侧，使得当所述车辆行驶时，动力从所述驱动轮产生至所述弹性件。根据本结构， 提供所述离合器机构，以在将动力从所述储能机构的所述弹性件输出到所述车辆的所述驱 动轮的动力输出和将动力从该驱动轮再生到该弹性件中的动力再生之间执行转换操作。因 此，通过转换所述离合器机构，可以将在行驶期间所述驱动轮的所述动力再生(储存)为弹 力进入到所述储能机构的所述弹性件中。因此，在停靠有所述车辆的所述站，驱动所述动 力储存源将弹力补充给所述储能机构的所述弹性件，所述弹力将要加到不充足的再生弹力 中。因此，可以减少用于将所述弹力储存到所述弹性件中的动力，并且可以减少用于驱动所 述动力储存源的能耗，使得可以完成节能。
在本结构中，所述车辆还可以包括用于驱动所述车辆主体的主驱动轮和用于驱动 所述主驱动轮的行驶驱动源，其中当所述车辆开始行驶时，储存在所述储能机构的所述弹 性件中的所述动力辅助所述行驶驱动源的驱动力，并且当所述车辆位于站间距离的端点附 近的位置时，所述离合器机构被转换到再生的一侧，使得当所述车辆行驶时，动力从所述驱 动轮再生到所述弹性件。根据本结构，当车辆开始行驶时，储存在所述储能机构的所述弹性 件中的动力辅助所述行驶驱动源的所述驱动力，因此可以将所述车辆设计成低功率且结构 紧凑，使得可以完成对所述车辆的重量减轻和节能。此外，当所述车辆接近所述站间距离的 所述端点时，所述离合器机构被转换到再生的一侧，从而当所述车辆行驶时，动力能够从所 述驱动轮再生至所述弹性件。因此，在停靠有所述车辆的所述站，驱动所述动力储存源以将 弹力补充给所述储能机构的所述弹性件，所述弹力将要加到仅通过再生而产生的不足的弹 力中。因此，可以减少用于将弹力储存到所述弹性件中的动力，并且可以减少用于驱动所述 动力储存源的能耗，使得可以完成节能。


图1是示出作为根据第一实施方式的车辆的应用实例的输送车辆(或运输车)的 部分省略的透视图；图2是图1所示的该输送车辆的部分省略的侧视图；图3是示出图1所示的该输送车辆的驱动系统的部分省略的平面图；图4是示出图1所示的该输送车辆的电气系统和液压系统的方块图；图5A和5B是示出辅助驱动单元的结构的简图，其中图5A是该辅助驱动单元的部 分省略的平面图，和图5B是图5A的部分省略的侧视图；图6A是示出当弹力被储存在储能机构的螺旋弹簧中时的操作的简图，和图6B是 示出当该储存的弹力被输出到辅助驱动轮时的操作的简图；图7是示出图1所示的该输送车辆应用于其中的输送系统(或运输系统)的简 图；图8是示出作为根据第二实施方式的车辆的应用实例的输送车辆的部分省略的 透视图；图9是图8所示的该输送车辆的部分省略的侧视图；图10是示出图8所示的该输送车辆的驱动系统的部分省略的平面图；图11是示出图8所示的该输送车辆的电气系统和液压系统的方块图；图12A是示出当弹力被储存在储能机构的螺旋弹簧中时的操作的简图，和图12B 是示出当该储存的弹力被输出到辅助驱动轮时的操作的简图；以及图12C是示出当该辅助 驱动轮的动力(驱动力)在该螺旋弹簧中再生时的操作的简图；图13是示出图8所示的该输送车辆应用于其中的输送系统的简图；图14是示出根据第三实施方式的输送系统的平面图；图15是示出用于图14所示的该输送系统中的输送车辆的部分省略的透视图；图16是图15所示的该输送车辆的部分省略的侧视图；图17是示出图15所示的该输送车辆的驱动系统的部分省略的平面图；图18是示出图15所示的该输送车辆的电气系统和液压系统的方块图19A是示出当弹力被储存在储能机构的螺旋弹簧中时的操作的简图，图19B是 示出当该储存的弹力被输出到辅助驱动轮时的操作的简图；以及图19C是示出当该辅助驱 动轮的动力(驱动力)在该螺旋弹簧中再生时的操作的简图；图20是示出输送系统的操作的简图。
具体实施例方式将参照附图描述根据本发明的优选实施方式。在下列描述中，相对于车辆限定前 和后方向、右和左方向以及上和下方向。此外，图中箭头FR表示车辆的向前方向，箭头R表 示车辆的向右方向，以及箭头UP表示车辆的向上方向。第一实施方式图1是示出作为根据第一实施方式的车辆的应用实例的输送车辆10的部分省略 的透视图，图2是图1所示的该输送车辆10的部分省略的侧视图，图3是示出图1所示的 该输送车辆10的驱动系统的部分省略的平面图，以及图4是示出图1所示的该输送车辆10 的电气系统和液压系统的方块图。输送车辆10是电动车辆，该电动车辆依靠来自主动力单元14的动力在期望的通 道上行驶，该主动力单元14将电池(供电单元)12用作电源，并且例如，该输送车辆10是 一种具有安装台16的无人自动导向车辆(AGV)，该安装台16上有零件(机件)，诸如车辆 的发动机、变速箱等，并且该输送车辆10将该零件输送到工厂的期望位置。在第一实施方 式中，输送车辆10被用作电动车辆的一个实例，然而，只要其能够依靠电力行驶，任何一种 车辆都可以应用，诸如客车、电动推车、电气列车等。如上所述的输送车辆10包括主驱动单元14，在正常行驶情况下驱动该主驱动单 元14 ；辅助动力单元18，当车辆从输送车辆10的停止状态起动时驱动该辅助动力单元18， 并且该辅助动力单元18辅助基于主动力单元14的车辆行驶(驱动)；安装部20，该安装部 20包括安装台16和控制器22，机件W安装在该安装台16上，该控制器22用于综合控制主 动力单元14、辅助动力单元18以及安装部20的操作。各零件安装在由车身23覆盖的车底 架(车辆主体)24上。主动力单元14具有用于行驶的电动机(用于行驶的驱动源)28，该电动机28基 本上沿车辆的纵向设置在车底架24的中央部，并且由沿车辆宽度方向在车底架24上桥接 的支架26支承；主驱动轮30，该主驱动轮30通过轴由支架26可旋转地支承并且由行驶电 动机28的驱动轴28a可旋转地驱动；以及电池12，该电池12用于向行驶电动机28提供电 力。例如，当输送车辆10停在站以待命或执行工作时，通过安装在预定站(稍后描述) 中的外部电源31为电池12充电。例如(见图4)，输送车辆10和外部电源31易于通过一 对插头、插座连接器29和33相互电连接，该一对插头、插座连接器29和33可以通过磁力 可分离地相互装配。如图3所示，辅助动力单元18具有单元壳体19，该单元壳体沿车辆的纵向设置在车底架24的后部，并且该单元壳体19具有储能机构34，该储能机构34具有螺旋弹簧(弹 性件)32，该螺旋弹簧32可以将能量(动能)转换成弹力并且储存该弹力以及将储存的弹 力输出作为动力；和辅助(协助)电动机(用于储备的驱动源)36，该辅助电动机用于将动力应用于储能机构34以使螺旋弹簧32储存弹力；以及辅助(协助)驱动轮(驱动轮)38， 该辅助驱动轮38通过基于储存在储能机构34中的弹力的动力被驱动。单元壳体19被设 计成箱形，该箱形沿车辆的纵向比沿车辆的宽度方向长，并且该单元壳体19通过从单元壳 体19的侧表面部延伸出的支承构件21固定于车底架24。如图2和4所示，安装部20具有作为工作台的安装台16，机件W安装在该安装台 16上；和升降装置60，该升降装置60可以沿上下方向移动该安装台16并且将该安装台16 和机件W保持在期望的高度位置。升降装置60包括液压缸(升降机构)64，该液压缸64用于通过固定于安装台16 的基本上中心下表面的杆62来升降该安装台16 ；和液压回路66 (见图4)，该液压回路66 用于驱动液压缸64。当安装台16由轨道70和导引凹槽部72导引时执行安装台16的升降 操作，所述轨道在竖直板68的车辆宽度方向上的两侧平行于杆62沿车辆的上下方向延伸， 所述竖直板设置在安装台16的后部，所述导引凹槽部72固定于车底架24的侧部并且滑动 装配于轨道70。如图4所示，液压回路66通过控制阀机构76与液压缸64的上腔64a和下腔64b 中的每一个相连接，该液压缸64的上腔64a和下腔64b由联接到杆62的活塞74分隔开。 控制阀机构76是阀装置，用于适当地转换与液压缸64的上腔64a和下腔64b中的每一个的 互通状态，并且也适当地转换工作油的流向，并且控制阀机构76的操作由控制器22控制。用于向回路中的工作油加压并使其流化的泵78和接收工作油的压力或流动以产 生电力的发生器(发电机)80设置在液压回路66中。将由发电机80产生的电力充入辅助 电池82，该辅助电池82包括电存储元件(诸如电容器等)、二次电池等，因此由发电机80 产生的能量被用作泵78的驱动力。当辅助电池82的动力不能满足泵78的驱动力时，可以 使用电池12。此外，不用说，在没有提供辅助电池82的情况下电动机80中产生的电力被充 入电池12。在这种情况下，仅通过去除的辅助电池82的重量就可以减小输送车辆的重量。如上所述的输送车辆10通过在控制器22的控制下适当地驱动主驱动轮30和辅 助驱动轮38而行驶。不过，在基于主驱动轮30和辅助驱动轮38的车辆的行驶期间被驱动 和旋转的车轮84a至84d进一步通过轴由车底架24(见图3)支承。可以使例如用作沿输 送车辆10的向前行驶方向(图1中的箭头方向)的前轮的车轮84a和84b起到在控制器 22的控制下被操纵的转向轮的作用，或者可以使用作后轮的车轮84c和84d起到转向轮的 作用。此外，用于探测磁带86 (见图7)的磁场的传感器88 (见图3)设置在输送车辆10 的车辆底面侧，该磁带86附着于在工厂中输送车辆10所行驶的通道之上并且导引该输送 车辆10。因此，输送车辆10可以被磁力感应。代替上述导引输送车辆10的方法，可以使用 将轨道放在地面上并且沿轨道感应输送车辆的方法或其他方法。接下来将描述辅助动力单元18。图5是示出辅助动力单元18的结构的简图，图 5A是该辅助动力单元18的部分省略的平面图，以及图5B是图5A的部分省略的侧视图。如上所述，辅助动力单元18具有单元壳体19，该单元壳体19被设计成沿输送车 辆10的纵向是长的；并且如图5所示辅助电动机36被设置在单元壳体19中。此外，基本 上平行于辅助电动机36的轴线设置的中间轴41、主轴42以及驱动轴43通过轴由单元壳体 19的相对侧表面部19A和19B可旋转地支承。
辅助电动机36固定于单元壳体19的底面部19C，并且通过在单元壳体19的一个 侧表面部19A中形成的切口伸出到该单元壳体19的外面。第一齿轮37固定于辅助电动机 36的电动机轴36a，并且第一齿轮37和固定于中间轴41的第二齿轮39啮合。中间轴41的一端由固定于单元壳体19的一个侧表面部19A的轴承部44轴接，并 且中间轴41的另一端由固定于单元壳体19的另一侧表面部19B的第一单向离合器45轴 接。此第一单向离合器45是机械式离合器，并且仅当中间轴41沿与正常旋转方向(通过 辅助电动机36驱动的中间轴41的旋转方向)相同的方向旋转时，第一单向离合器45才允 许中间轴41旋转，由此防止中间轴41沿反向旋转。具体地，当中间轴41将要沿反向旋转 时，第一单向离合器45被装配到单元壳体19，从而防止中间轴41沿反向旋转。此外，中间轴41具有设置在第二齿轮39和轴承部44之间的第三齿轮46，并且该 第三齿轮46具有在该第三齿轮46和中间轴41之间的扭矩限制器47。当预定值或更大的 外力(扭矩)出现在第三齿轮46中时，扭矩限制器47使第三齿轮46相对于中间轴41空 转，并且防止辅助电动机36过载。主轴42的一端由固定于单元壳体19的一侧表面部19A的轴承部48轴接，并且该 主轴42的另一端侧由储能机构34轴接。此外，在本结构中，储能机构34通过轴可旋转地 支承在单元壳体19的另一侧表面部19B上。具体地，储能机构34具有主体部49、固定于该主体部49的第四齿轮50以及用于 容纳如上所述的螺旋弹簧32的壳体51。在主体部49中形成主轴42从中穿过的通孔49A， 并且主轴42通过一对轴承部52支承在通孔49A中。此外，和中间轴41的第三齿轮46啮合的第四齿轮50装配在位于主体部49的一 端侧的外周部中，并且第四齿轮50和主体部49C通过螺栓53相互固定。此外，轴承部54 设置在位于主体部49的另一端侧的外周部49C，并且轴承部54固定于单元壳体19的另一 侧表面19B，由此，主体部49可独立于主轴42旋转。位于主体部49的另一端侧的端面49D与单元壳体19的另一侧表面部19B相比略 微向外突出，并且壳体51通过螺栓55固定于位于另一端侧的端面49D。从而，使壳体51和 主体部49相互一体地旋转。卷形螺旋弹簧32安装在壳体51中，并且螺旋弹簧32的一端固定于壳体51的内 壁表面51A，并且螺旋弹簧32的另一端固定于主轴42的轴端部的外周。因此，螺旋弹簧32 基于主轴42或壳体51的旋转卷绕在主轴42上。在第一实施方式中，壳体51的内壁表面 51A平行于主轴42的轴端部41A延伸，并且起到平行部的作用，该平行部与辅助电动机36 联锁地围绕主轴42旋转。主轴42具有用于停止主轴42的旋转的制动机构(输出限制器)40以及位于储能 机构34和轴承部48之间的第一链轮56。第一链轮56通过链条57和驱动轴43的第二链 轮58相联接。单元壳体19的一侧表面部19A具有张紧轮63，该张紧轮63用于调节悬挂在 第一链轮56和第二链轮58之间的链条57的张力。驱动轴43通过一对轴承部59轴接在单元壳体19的两个侧表面部19A和19B处， 并且辅助驱动轮38固定于驱动轴43的两个轴端部。第二单向离合器61设置在驱动轴43 和第二链轮58之间。第二单向离合器61是机械式离合器，当第二链轮58沿正常旋转方向 (基于储能机构34的输出的旋转方向)旋转时，该第二单向离合器61和驱动轴43相接合，当第二链轮58沿相反的旋转方向旋转时，该第二单向离合器61松开其接合并且滑动。制动机构40具有齿轮体(齿轮)65，该齿轮体65固定于主轴42 ；和棘轮部(棘 轮)67，该棘轮部67被摆动以便可与齿轮体65的齿轮部65A自由地啮合。在图5B中，为了 附图的简单，齿轮部65A被示出为形成在齿轮体65的外周的一部分处，而在第一实施方式 中齿轮部65A形成在齿轮体65的整个周边之上。棘轮部67具有棘轮体69，该棘轮体69形成在棘轮部67的尖端部以便和齿轮部 65A啮合，并且该棘轮体69由从单元壳体19的底面部19C竖立的支承部71可自由摆动地 支承。具体地，在支承部71的上部形成一对相对的支承块(或支承件)71A和71B，并且棘 轮体69的中央部69B通过接合销73基本上支承在支承块7IA和71B之间。此外，电磁致动器75固定在支承部71的下侧。通过在控制器22的控制下向电磁 致动器75的线圈(未示出)供应动力，该电磁致动器75使轴部75A可沿上下方向自由地 移动，并且轴部75A的尖端和棘轮体69的基座端部69C相联接。通常(当没有将电力提供给线圈时)，例如，电磁致动器75被盘簧(未示出)等 推动，使得轴部75A向下移动。因此，棘轮体69围绕接合销73摆动，使得棘爪69A和齿轮 部65A分开，如图5B中的虚线所示，从而由棘轮体69造成的主轴42的锁定被释放(或松 开)，因此主轴42可自由地旋转。另一方面，通过向电磁致动器75的线圈供应电力，该电磁致动器75产生用于向上 推轴部75A的力，因此轴部75A抵抗盘簧的推力向上移动。因此，如图5B中的实线所示，在 棘轮体69中，棘爪69A和齿轮体65的齿轮部65A啮合，使得主轴42被锁定并且因而不能旋转。接下来，将描述根据第一实施方式的输送车辆10的行驶操作。在控制器22的控制下，输送车辆10基本上被控制，以当该输送车辆10从停止状 态开始(或启动)行驶时通过使用辅助动力单元18而行驶(开始行驶或启动行驶)，并且 当该输送车辆10在行驶开始后正常行驶时通过使用主动力单元14行驶。例如，当输送车辆10停在备用站或工作站(稍后描述)时，通过提供给该备用站 或工作站的外部电源31向输送车辆10的电池充电。这里，当输送车辆10通过使用辅助动 力单元18而行驶(开始行驶)时，控制器22通过来自外部电源31的动力驱动辅助电动机 36。这时，控制器22将电磁致动器75设置成操作状态(ON)。即，通过致动电磁致动器 75，轴部75A向上移动，并且棘轮体69的棘爪69A和齿轮体65的齿轮部65A啮合。因此， 主轴42被锁定以使它不能旋转。当在主轴42被锁定的状态下驱动辅助电动机36时，辅助电动机36的正常方向的 旋转被传递到第一齿轮37、第二齿轮39、中间轴41、第三齿轮46以及第四齿轮50，如图6a 所示。第四齿轮50固定于储能机构的主体部49和壳体51，因此壳体51和第四齿轮50 — 体地旋转，使得螺旋弹簧32围绕主轴42卷紧。这里，当螺旋弹簧32被过度卷紧时，设置在 第三齿轮46和中间轴41之间的扭矩限制器47空转，从而防止辅助电动机36的过载。在此状态下，在螺旋弹簧32中出现用于使壳体51沿反向旋转方向旋转的弹力。在第一实施方式中，中间轴41具有用于防止中间轴41的这种反向旋转的单向离合器45，因而 和中间轴41齿轮联接的壳体51被固定(或保持)以致不能沿反向旋转方向旋转。如上所述，辅助电动机36的动力(驱动力或旋转扭矩)被转换成螺旋弹簧32的弹力并且被储存 在储能机构34中。随后，在通过外部电源21向电池12充电并且弹力在储能机构34中的储存完成之 后，控制器22基于运行(运行开始)指示开始运行(向前驱动)。具体地讲，当接收到运行 开始指示时，控制器22将电磁致动器75设置成停止状态(OFF)。当电磁致动器75停止时，棘轮体69的棘爪69A与齿轮部65A分离，从而释放主轴 42的锁定。因此，如图6B所示，螺旋弹簧32的弹力被释放，使得主轴42完全地旋转。这 里，壳体51沿反向旋转方向的旋转由第一单向离合器45限制，因此如在储存状态下壳体51 的情况一样，主轴42正常地旋转(沿向前旋转方向)。根据本结构，可以使得在弹力被储存在螺旋弹簧32中的储存状态下壳体的旋转 方向和在弹力被输出时主轴42的旋转方向相同。因此，可以平稳地执行将弹力储存到储能 机构34中或输出有关的弹力。主轴42的旋转驱动力通过第一链轮56、链条57、第二链轮58以及第二单向离合 器61被传递到驱动轴43，从而使驱动轴43旋转，由此辅助驱动轮38沿这样的方向旋转以 使输送车辆10向前移动，因而输送车辆10开始行驶。这里，例如，电磁制动器可以用作制动机构40来固定主轴42的旋转。然而，传递 到主轴42的旋转扭矩根据储能机构34的螺旋弹簧32的特性和储存的余量而变化，因此在 采用电磁制动器的结构中要求针对螺旋弹簧严格选择制动器，使得制动机构的结构复杂并 且生产成本提高。在第一实施方式中，制动机构40包括固定于主轴42的齿轮体65和棘轮67，所述 棘轮67摆动以便和齿轮体65的齿轮部65A自由地啮合。在本结构中，棘轮部67与螺旋弹 簧32的特性无关地摆动，使得当主轴42的旋转被固定时棘轮部67和齿轮部65A啮合，当 主轴42旋转时棘轮部67的棘爪69A与齿轮部65A分离。因此，可以简化制动机构40的结 构，并且降低制造成本。另外，可以通过使棘轮部67摆动的简单操作来执行将弹力储存在 储能机构34或输出有关的弹力。在第一实施方式中，控制器22控制电磁致动器75，使得当从输送车辆10开始行驶 起过去期望时间(例如，5秒)时，棘轮体69和齿轮部65A啮合。根据本操作，由于储存在 储能机构34中的弹力可以专门地用于加速，所以可以提高弹力的使用效率，并且可以降低 在备用站或工作站的螺旋弹簧的卷紧频率。此外，可以任意地改变制动机构40的控制。例如，在输送车辆10的速度达到期望 速度时的时间点棘轮体60可以和齿轮部65A啮合，或当输送车辆10的速度达到期望速度 时可以从该时间点起测量期望时间。在这种情况下，可以通过探测驱动轴43的旋转数和由 探测到的旋转数计算车辆速度来确定输送车辆的速度。在基于辅助动力单元18的行驶(或运行)开始阶段，使主轴42旋转以至少在储 存于螺旋弹簧32中的弹力被释放以前将旋转扭矩施加于辅助驱动轮38。在第一实施方式 中，第二单向离合器61设置在驱动轴43和第二链轮58之间。因此，即使当储存在螺旋弹 簧32中的弹力被释放并且主轴42的旋转速度被减小到低于驱动轴43的旋转速度时，第二 单向离合器61滑动，使得驱动轴43的旋转继续并且输送车辆10可以通过其惯性力行驶一 定距离。因此，通过考虑到例如包含待输送的机件的输送车辆10的车辆重量、螺旋弹簧的特性、各轴承的损耗等来设计输送车辆10，输送车辆10可以仅通过储存在储能机构34的螺 旋弹簧32中的弹力在工厂的多个工作站之中行驶。离合器(未示出)可以设置在行驶电动机28的驱动轴28a和主驱动轮30之间，使 得当输送车辆10通过辅助动力单元18启动行驶时，有关的离合器被设定为分离状态。在 这种情况下，可以减小在行驶开始时间不使用的行驶电动机28上的负荷，并且可以通过影 响行驶启动操作来有效地抑制来自行驶电动机28的负荷。当在基于辅助动力单元18的行驶开始之后继续输送车辆110的行驶时，控制器22 驱动主动力单元14，并且通过来自电池12的动力驱动行驶电动机28，由此输送车辆可以作 为正常电动车辆连续行驶。如上所述，根据依据第一实施方式的输送车辆10，通过储存在储能机构34的螺旋 弹簧32中的弹力驱动辅助驱动轮38，由此输送车辆10可以从其停止状态启动行驶。在这 种情况下，当输送车辆10停止时，通过外部电源31驱动使螺旋弹簧32卷紧的辅助电动机 36，因此没有必要消耗电池12。另外，与此同时通过外部电源31给电池12充电，使得没有 损失时间。此外，在输送车辆10通过辅助动力单元18启动行驶之后，输送车辆10通过主 动力单元电力行驶，如同在普通电动车辆的情况下一样，使得输送车辆10可以在期望通道 上行驶期望的距离。此外，一般地，在低速旋转情况下电动机的动力值(电流量)大于在预定高速旋转 情况下的动力值，并且从停止状态启动行驶所要求的驱动扭矩远大于在稳定行驶状态情况 下的驱动扭矩。换句话说，假如通过使用行驶电动机28使输送车辆10开始行驶，则行驶电 动机28必须以低速旋转并且输出高扭矩。因此，其动力消耗将远大于用于使螺旋弹簧32 卷紧的辅助电动机36的动力消耗。另一方面，通过螺旋弹簧32的弹力可以满足输送车辆10的行驶的启动，因此低功 率且紧凑的电动机可以用作行驶电动机28。具体地，关于还要求用来输送重负荷的机件的 输送车辆10，与行驶的启动相关的负荷非常大，并且其效果是显著的。此外，在输送车辆10 中，在启动行驶时几乎不要求使用电池12。因此，电池12可以被设计成容量小且结构紧凑， 因此可以完成对输送车辆10的重量减轻和节能。另外，由于螺旋弹簧用作构成储能机构34 的弹性件，所以可以简单且低成本地构造辅助动力单元19。在第一实施方式的输送车辆10中，如上所述地通过选择性地驱动主动力单元14 和辅助动力单元，可以使根据本发明的输送车辆10行驶，由此和正常的电动车辆相比可以 更大大地实现节能。关于构成在其上安装有机件的安装部20的升降装置60，该升降装置具 有发电机80、辅助电池等，由此可以进一步大大地提高节能。即，在升降装置60中，在机件W被安装在安装台16上之前，在控制器22的控制 下，首先转换控制阀机构76并且驱动泵78，并且沿图4中的虚线箭头P方向将油压施于液 压回路66中。因此，下腔64b被加压，并且通过活塞74使安装台16向上移动到期望的高
度位置。随后，将机件W安装在安装台16上。此时，通过防止液压通过控制阀机构76从下腔64b泄漏和保持加压状态，在没有继续驱动泵78的情况下，可以容易地和节约动力地保 持机件W的高度位置。当将机件W安装在安装台16上或保持在期望的高度位置的机件W向下移动时，适当地控制控制阀机构76，使得在没有驱动泵78的情况下，安装台16通过机件W和该安装 台16的重量向下移动。即，控制阀机构76被控制成发生转换，使得工作油可以从下腔64b 流出并且该流出的工作油沿实线箭头Q方向流过液压回路66。因此，工作油从下腔64b流 出，该下腔64b由于与机件W和安装台16的向下移动有关的活塞74的向下移动而被压缩， 使得发电机80的叶轮(未示出)等旋转以产生电力，并且将产生的电力储存在在辅助电池 82中。在升降装置60中，通过来自辅助电池82的储存的动力驱动泵78，并且可以使安装 台16返回到期望的高度位置。当来自辅助电池82的动力不足以使安装台16返回到期望 的高度位置时，可以结合使用电池12。如上所述，在升降装置60中，通过利用机件W的重量和安装台16的重量，可以在 发电机80中产生动力并且用作泵78的驱动源，该泵78用来通过辅助电池又使安装台16 向上移动。即，升降装置60具有能量再生机构，该能量再生机构用于通过使用液压回路66 和发电机80来将在安装台16上安装于期望的高度位置处的机件W的势能再生为电能并且 向辅助电池82充电。因此，基本上，向上和向下移动安装台16所需的能量由升降装置60 本身来满足。因此，输送车辆10具有升降装置60，该升降装置60具有上述的能量再生机构，因 此不必将电池12等的动力用作安装台16的升降能。因此，电池12可以设计成较小容量且 结构更紧凑，因此可以更大大地提高输送车辆10的节能。如图4所示，在输送车辆10中，通过升降装置60再生并且从发电机80输出的电 能不仅可以用来向辅助电池82充电，而且可以用来驱动辅助动力单元18的辅助电动机36。 因此，即使当不必在停止状态下向电池12充电或没有向停靠有输送车辆的站等提供外部 电源31时，可以利用来自辅助电池82的能量而不使用来自电池12的任何能量来驱动辅助 电动机36以将弹力储存在储能机构34中。另外，当输送车辆10停止时，机件W安装在其上的安装台16可以在期望的时间向 下移动以产生动力，由此当输送车辆10停止时，将来自发电机80的动力供应给辅助电动机 36以将弹力储存在螺旋弹簧32中。S卩，在输送车辆10的停止时间，可以同时执行将机件W 装载在安装台16上和将弹力储存到螺旋弹簧32中，并且在装载机件W之后，可以执行通过 辅助动力单元18的行驶的快速起动。因此，可以完成输送工作的进一步节能和加速。接下来，将描述将根据第一实施方式的输送车辆10应用于其中的输送系统100。如图7所示，在输送系统100中，当多个输送车辆10在由铺设在工厂中的磁带86 导向的通道上行驶时，在各工作站102a至102c处执行预定的工作。首先，将来自外部电源31的动力供应给在输送系统100的备用站104待命的输送 车辆10，以向电池12充电并且将弹力储存在储能机构34中。在完成向电池12充电和将弹 力储存在储能机构34之后，通过将辅助动力单元18用作驱动源，使所述的输送车辆10开 始行驶。通过在控制器22的控制下通过传感器88探测磁场，由磁带86导向开始行驶的输 送车辆10，并且输送车辆10到达第一个工作站102a。当备用站104和工作站102a之间的 距离在足够可达的距离以内时，该足够可达的距离是从备用站104起动的输送车辆10仅通 过辅助动力单元18的动力就可到达工作站102a的距离，在输送车辆10开始行驶之后不必 驱动主动力单元14，从而可以非常节省动力。同样可以应用于在下列各自的工作站之间的移动。随后，例如，通过提供给工作站102a的工作机器人106a将机件W(诸如车辆发动 机等)装载至到达工作站102a的输送车辆10的安装台16上。此外，在升降装置60中，在 需要时通过利用机件W的重量再生能量以向辅助电池82充电。当实质上和装载机件W同时地在升降装置60中产生能量时，可以通过产生的能量 驱动辅助电动机36，并且弹力可以储存在储能机构34中。在一些情况下，外部电源31可以 从工作站102a省略。通过将辅助动力单元18用作驱动源使装载有机件W的输送车辆10开始行驶，并 且该输送车辆10到达第二工作站102b。在第二工作站102b，例如，通过工作机器人106b 使期望的零件(未示出)与从工作站102a输送的机件W组装。随后，当输送车辆10达到第三工作站102c时，例如，工作机器人106c从安装台16 输送与期望的零件组装的机件W。同时，再次通过外部电源31将弹力储存在储能机构中。此后，从工作站102c起动的输送车辆10在通道上行驶，沿着该通道输送车辆10 又回到备用站104。这时，通过在基于辅助动力单元18的行驶开始之后驱动主动力单元14， 即使当返回备用站104的行程距离相对较长时，输送车辆10也能容易地回到备用站104。 再次将来自外部电源31的动力供应给回到备用站104的输送车辆10，并且执行向电池12 充电和将弹力储存在储能机构34中。此外，通过用在工作站102a充电的辅助电池82驱动 升降装置60，安装台16可以向上移动到期望的高度位置。如上所述，在输送系统100中，输送车辆10可以仅通过辅助动力单元18的动力在 各工作站等之间移动，因而可以非常节能的执行该工作。当然，需要时，在各工作站等之间 移动期间可以驱动主动力单元14。另外，如在正常电动车辆的情况下一样，输送车辆10可以通过使用行驶电动机28 行驶。因此，即使当行驶通道相对长时，输送车辆也可以在行驶通道上安全地移动，并且可 以提高设计移动通道的自由度。因此，如图7中虚线所指示，通过重新附接磁带86并且略 微改变控制器22的控制程序可以容易地改变输送车辆10的行驶通道。如上所述，根据第一实施方式，提供用于向储能机构34施加动力以将弹力储存在 螺旋弹簧32中的辅助电动机36。因此，通过驱动辅助电动机36，可以在工作站等预先将弹 力储存在储能机构34的螺旋弹簧32中，并且通过使用所述的弹力使输送车辆10能够在期 望的移动通道上行驶。此外，提供有制动机构40，该制动机构40用于在弹力被储存在螺旋 弹簧32中的状态下保持储能机构34，并且当输送车辆开始行驶时，该制动机构40还用于解 除这种保持以输出弹力。因此，可以在任何期望时间以期望的量使用储存在螺旋弹簧32中 的弹力，并且可以有助于启动行驶的操作。此外，根据第一实施方式，制动机构40具有齿轮体65，该齿轮体65形成在与辅助 驱动轮38联接的主轴42中；和棘轮部67，该棘轮部67具有与齿轮体65的齿轮部65A啮 合的棘爪以当弹力被储存时锁定主轴42，并且该棘轮部67摆动以使当弹力输出时棘爪69A 和齿轮部65A分离。因此，可以简化制动机构40的结构。另外，通过使棘轮部67摆动的简 单操作可以执行将弹力储存到储能机构34中或输出有关的弹力。此外，根据第一实施方式，储能机构34具有螺旋弹簧32，该螺旋弹簧32围绕与辅助驱动轮38联接的主轴42卷紧，该螺旋弹簧32的一端和主轴42的轴端部的外周连接，并且螺旋弹簧32的另一端平行于主轴42的轴端部延伸并且与壳体51的内壁表面51A连接， 该壳体51围绕与辅助电动机36联动的主轴42旋转。因此，可以使弹力被储存在螺旋弹簧 32中时壳体51的旋转方向与输出有关弹力时主轴42的旋转方向相同。因此，可以平稳地 执行将弹力储存在储能机构34中或输出有关的弹力。根据第一实施方式，当输送车辆10开始行驶时弹力作为动力输出，并且控制器22 控制制动机构40，使得当在输送车辆10的速度达到包含零的期望速度滞后包含零时间的 期望时间过去时，主轴42的旋转被锁定。因此，储存的弹力可以仅用于加速车辆。因此，可 以提高弹力的使用效率，并且可以减少在工作站等的卷紧工作(wind-up work)的频率。此外，根据第一实施方式，提供用于驱动车底架24的主驱动轮30和用于驱动该主 驱动轮30的行驶电动机28，并且当车辆开始行驶时，储存在储能机构34的螺旋弹簧中的动 力辅助行驶电动机28的驱动力。因此，可以将低功率且紧凑的电动机用作行驶电动机28， 并且可以完成输送车辆10的重量减轻和节能。第二实施方式图8是根据第二实施方式作为车辆的应用实例的输送车辆110的部分省略的透视 图，图9是图8所示的该输送车辆110的部分省略的侧视图，图10是示出图9所示的该输 送车辆110的驱动系统的部分省略的平面图，以及图11是示出图8所示的该输送车辆110 的电气系统和液压系统的方块图。输送车辆110是电动车辆，该输送车辆10通过将电池(电源单元)112用作电源、 利用来自主动力单元114的动力在期望的通道上行驶，并且例如，输送车辆110是具有安装 台116的无人自动导向车辆(AGV)，在该安装台116上有零件(机件)(诸如车辆的发动机、 变速箱等)，并且将零件输送到工厂中期望的位置。在第二实施方式中，输送车辆110被用 作电动车辆的一个实例，然而，只要可以通过电力行驶就可以应用任何一种车辆(诸如客 车、电动手推车、电气列车等)。如上所述的输送车辆110包括主驱动单元114，该主驱动单元114在正常行驶情况 下被驱动；辅助动力单元118，该辅助动力单元118当车辆从输送车辆110的停止状态启动 时被驱动并且辅助基于主动力单元114的车辆的行驶(驱动)；装载部120，该装载部120 包括机件W安装在其上的安装台116 ；以及控制器122，该控制器122用于综合控制主动力 单元114、辅助动力单元118以及装载部120的操作。各零件安装在由车身123覆盖的车底 架(车辆主体)124上。主动力单元114具有用于行驶的电动机(用于行驶的驱动源)128，该用于行驶的 电动机128沿车辆的纵向基本上设置在车底架124的中央部并且由沿车辆宽度方向在车底 架124上桥接的支架126支承；主驱动轮130，该主驱动轮130通过轴由支架126可旋转地 支承并且由行驶电动机128的驱动轴128a可旋转地驱动；以及电池112，该电池112用于 将动力供应给行驶电动机128。例如，当输送车辆110停在站以待命或执行工作时，通过安装在预定站(稍后描 述)中的外部电源131向电池112充电。例如(见图11)，输送车辆110和外部电源131通 过一对插头、插座连接器129和133可容易地相互电连接，该一对插头、插座连接器129和 133通过磁力可分离地相互装配。如图9和10所示，辅助动力单元118沿车辆的纵向设置在车底架124的后部，并且该辅助动力单元118包括具有螺旋弹簧(弹性件)132的储能机构134，该螺旋弹簧132 可以将能量(动能)转换成弹力并且储存该弹力以及输出该储存的弹力作为动力；辅助电 动机(用于储存的驱动源)136，该辅助电动机136用于将动力施加到储能机构134以使螺 旋弹簧132存储弹力；辅助驱动轮(驱动轮)138，该辅助驱动轮138通过基于储存在储能 机构134中的弹力的动力被驱动；以及离合器机构140，该离合器机构140用于转换从储能 机构134的螺旋弹簧132到辅助驱动轮138的能量(或动力)输出和从该辅助驱动轮138 到该螺旋弹簧132能量(或动力)再生。辅助电动机138固定在沿车底架124的车辆宽度方向桥接的板144上，基本上平 行于辅助电动机136的轴线设置的主轴(旋转轴)141和中间轴142通过轴可旋转地支承 在板144上。辅助驱动轮138的驱动轴143 (图9)设置在中间轴142的下侧，并且驱动轴 143通过轴由车底架124可旋转地支承。主轴141被分成为第一轴(第一旋转轴)141a和第二轴(第二旋转轴)141b，并且 这些第一和第二轴141a和141b通过各轴承部146和147轴接在板144上。具有底部的圆 筒形壳体145固定于第二轴141b的轴向端部，并且第一轴141a的轴端部延伸并且螺旋形 螺旋弹簧132安装在壳体145中。螺旋弹簧132的一端固定于壳体145的内壁表面145a， 并且螺旋弹簧132的另一端固定于第一轴141a的轴端部的外周。因此，螺旋弹簧132基于 第一轴141a和第二轴141b的旋转围绕第一轴141a被卷紧。在第二实施方式中，壳体145 的内壁表面145a起到平行于第一轴141a的轴端部延伸的平行部的作用。辅助电动机136是具有电动机制动器136a的包含制动器的电动机。第一链轮137 固定于辅助电动机136的电动机轴136b，并且第一链轮137通过链条139和设置在第二轴 141b中的第二链轮138连接。第一单向离合器149设置在第二链轮148和第二轴141b之 间。第一单向离合器149被设计为机械式离合器。当第二链轮148沿正常方向(基于 辅助电动机136的旋转方向)旋转时，第一单向离合器149和第二轴141b接合。当第二链 轮148沿反向旋转方向旋转时，上述接合被松开，并且第一单向离合器149滑动。设置在第二链轮148和壳体145之间的第三链轮150和用于执行转换操作的输入 离合器151使得第三链轮150和第二轴141b可以自由地相互接触或分离。例如，输入离合 器151被设计为电磁式离合器，并且当输入离合器151在控制器122的控制下被接合时，第 三链轮150和第二轴141b相互接合，因而第三链轮150和第二轴141b —起旋转。另一方 面，当输入离合器151的接合松开时，第三链轮150和第二轴141b之间的接合被松开，并且 第三链轮150在第二轴141b上滑动。此外，第四链轮152和用于执行转换操作的输出离合器153使得第四链轮152和 第一轴141a可以自由地相互接触或分离，并且用于调节第一轴141a的旋转量的螺旋弹簧 制动器(输出限制器)154设置在第一轴141a上的一对轴承部146之间。输出离合器153 和输入离合器151是相同类型的离合器，并且在第二实施方式中，离合器机构140构造成具 有输入离合器151和输出离合器153。螺旋弹簧制动器154是电磁制动器，例如，在控制器122的控制下螺旋弹簧制动器154允许或阻止第一轴141a的旋转。此外，螺旋弹簧制动器154可以调节第一轴141a的旋 转量，连续或步进式地在从0%到100%的范围内将储存在储能机构134的螺旋弹簧132中的弹力作为动力输出。因此，防止储存在螺旋弹簧132中的弹力被一下子输出，并且也可以 控制弹力的输出量，使得可以适当地控制输送车辆110的加速度和速度。此外，通过抑制输 出量可以减少辅助电动机136的驱动时间，并可以减少驱动辅助电动机的能耗，使得可以 实现节能。中间轴142由在板144上位于该中间轴142两端的一对轴承部155轴接，并且中 间轴142具有第五链轮157和第六链轮159，该第五链轮通过链条156与第三链轮150相连 接，该第六链轮159通过链条158与第四链轮142相连接，第二单向离合器161设置在第六 链轮159和中间轴142之间。如在单向离合器149的情况下一样，第二单向离合器161是机械式离合器，当第六 链轮159沿正常旋转方向旋转时，该第二单向离合器161与中间轴142接合，当第六链轮 159沿反向旋转方向旋转时，该第二单向离合器161脱离中间轴142并且滑动。第七链轮163设置在第六链轮159和轴承部155之间，并且该第七链轮通过链条 165与设置在驱动轴143上的第八链轮167 (图12)相连接。因此，主轴141的旋转动力通 过中间轴142传递到驱动轴143，并且驱动辅助驱动轮138。此外，用于控制中间轴142旋转的轮制动器169在中间轴142上设置于第五链轮 157和第六链轮159之间。这些轮制动器169是电磁制动器，例如，在控制器122的控制下， 它们降低中间轴142的旋转速度或使中间轴142的旋转停止，从而控制输送车辆110的速度。如图9和11所示，装载部120具有作为安装有机件W的工作台的安装台116，和 升降装置160，该升降装置160可以沿上下方向移动安装台116并且将安装台116和机件W 保持在期望的高度位置。升降装置160包括液压缸(升降机构)164，该液压缸164用于通过固定于安装台 116的基本上中央下表面的杆162升降安装台116 ；和液压回路166 (见图11)，该液压回路 166用于驱动液压缸164。当安装台116由轨道170和导引凹槽部172导引时执行安装台 116的升降操作，该轨道在设置于安装台116后部的竖直板168的车辆宽度方向的两侧沿车 辆的上下方向平行于杆162延伸，该导引凹槽部固定于车底架124的侧部并且滑动装配于 轨道170。如图11所示，液压回路166通过控制阀机构176与液压缸164的上腔164a和下 腔164b中的每一个相连接。液压缸164的上腔164a和下腔164b由与杆162联接的活塞 174分隔开。控制阀机构176是阀装置，用于适当地转换与液压回路166的上腔164a和下 腔164b中的每一个的互通状态并且也适当地转换工作油的流向，控制阀机构176的操作由 控制器122控制。用于加压和流化回路中的工作油的泵178和接收工作油的压力或流动以产生电 力的发电机180设置在液压回路166中。将发电机180产生的电力充入包括电存储元件 (诸如电容器、二次电池等)的辅助电池182中，然后用作泵178的驱动力。当辅助电池182 的动力不能满足泵178的驱动力时，可以使用电池112。此外，不用说在没有提供辅助电池 182的情况下发电机180产生的电力被充入电池112。在这种情况下，仅通过去除的辅助电 池182的重量就可以减小输送车辆110的重量。如上所述的输送车辆110通过在控制器122的控制下适当地驱动主驱动轮130和辅助驱动轮138而行驶。不过，在基于主驱动轮130和辅助驱动轮138的车辆行驶期间被 驱动和旋转的车轮184a至184d进一步地通过轴由车底架支承(见图10)。例如，可以使作 为输送车辆110的前进行驶方向(图8中箭头的方向)上的前轮的车轮184a和184b用作 在控制器122控制下被操纵的转向轮，或可以使作为后轮的车轮184c和184d用作转向轮。此外，用于探测磁带186 (见图13)的磁场的传感器188 (见图10)设置在输送车 辆110的车辆底面侧，其中该磁带186附着在工厂中输送车辆110在其上行驶的通道上并 且导引输送车辆110。因此，代替上述导引输送车辆110的方法，可以使用将轨道铺设在地 表面上并且沿该轨道感应输送车辆的方法或其他方法。接下来，将描述根据第二实施方式的输送车辆110的行驶操作。在控制器122的控制下，输送车辆110基本上被控制，以当该输送车辆从停止状态 开始行驶时通过使用辅助动力单元118而行驶(开始行驶)，并且当该输送车辆110在行驶 开始之后正常行驶时还通过使用主动力单元114而行驶。例如，当输送车辆110停在备用站或工作站(稍后描述)时，通过提供给备用站或 工作站的外部电源131向输送车辆110的电池112充电。这里，当输送车辆110通过使用 辅助动力单元118而行驶(开始行驶或启动行驶)时，控制器122通过来自外部电源131 的动力驱动辅助电动机136。这时，控制器122将螺旋弹簧制动器设定为操作状态(ON)，并且还将输入离合器 151和输出离合器153设定为分离状态(OFF)。即，通过操作螺旋弹簧制动器154固定第一 轴141a使其不会旋转，并且通过使输入离合器151分离，使得即使在第二轴141a旋转时也 可以防止这种旋转被传递到中间轴142。当辅助电动机136被驱动时，如图12A所示，沿辅助电动机136的正常旋转方向的 旋转通过第一单向离合器149被传递到第二轴141b，并且使第二轴141b和壳体145 —起旋 转，由此螺旋弹簧132围绕第一轴145被卷紧。在这种状态下，用于使第二轴141b沿反向 旋转方向旋转的弹力出现在螺旋弹簧132中。因此，控制器122操作(开启)辅助电动机 136的电动机制动器136a，由此固定电动机轴136b和第二轴141b，使得它们不会沿反向旋 转方向旋转。如上所述，在储能机构134中，将辅助电动机136的动力(旋转扭矩)转换成 螺旋弹簧132的弹力并储存起来。接下来，在完成由外部电源131向电池112充电和将弹力储存在储能机构134中 之后，进行开始行驶(开始移动)的准备。即，控制器122将输出离合器153设定为连接 状态(ON)。因此，第四链轮152和第一轴141a相互接合，并且第四链轮152可以和第一轴 141a的旋转一起旋转，使得允许通过中间轴142和驱动轴143将第一轴141a的动力(旋转 力)传递到辅助驱动轮138。在这种情况下，使基于螺旋弹簧制动器154的保持(或制动， holding)和基于电动机制动器136a的保持(或制动，holding)继续下去，所述螺旋弹簧制 动器154将第一轴141a设定为旋转停止状态，所述电动机制动器136a将第二轴141b设定 为旋转停止状态。当螺旋弹簧制动器154被释放时，如图12B所示，螺旋弹簧132的弹力被释放，使得第一轴141a完全旋转。因此，通过第四链轮152、链条158、第六链轮159、第二单向离合 器161、中间轴142、第七链轮163、链条165以及第八链轮167，将第一轴141a的旋转驱动 力传递到驱动轴143，由此使驱动轴143旋转。由此，使辅助驱动轮138旋转，使得输送车辆110向前移动，从而输送车辆110可以开始行驶(移动)。相对于如上所述基于辅助动力单元118的行驶的启动，使第一轴141a旋转以便至 少在将储存在螺旋弹簧132中的弹力释放以前将旋转扭矩施加于辅助驱动轮138。此外， 第二单向离合器161设置在中间轴142和第六链轮159之间。因此，即使当储存在螺旋弹 簧132中的弹力被释放并且第一轴141a的旋转速度低于中间轴142的旋转速度时，第二单 向离合器161也是滑动的，从而中间轴142和驱动轴143继续旋转，使得输送车辆110可以 通过其惯性力行驶某种程度的距离。因此，例如，通过考虑到包含待输送的机件的输送车辆 110的车重、螺旋弹簧132的特性、各轴承的损耗等设计输送车辆110，输送车辆110可以仅 通过储存在储能机构134的螺旋弹簧132中的弹力在工厂的多个工作站之中行驶。离合器(未示出)可以设置在行驶电动机128的驱动轴128a和主驱动轮130之 间，使得当输送车辆110通过辅助动力单元118启动行驶时，所述的离合器被设定为分离状 态。在这种情况下，可以降低在行驶开始时间不使用的行驶电动机128上的负荷，并且通过 影响行驶启动操作也可以有效地抑制来自行驶电动机128的负荷。当在基于辅助动力单元118的行驶启动之后输送车辆110继续行驶时，控制器122 驱动主动力单元114，并且通过来自电池112的动力驱动行驶电动机，由此输送车辆可以作 为正常的电动车辆连续行驶。随后，当输送车辆110行驶时，控制器122执行将辅助驱动轮138的旋转动力再生 到储能机构134的螺旋弹簧132的操作。在这种情况下，从能量的角度看，更希望在输送车 辆110减速期间而不是在基于行驶电动机128的输送车辆110行驶期间执行该再生操作。当输送车辆110转变为减速操作时，控制器122将螺旋弹簧制动器154设定为操 作状态(ON)，并且还将输入离合器151设定为连接状态(ON)，由此第三链轮150和第二轴 141b相互接合。因此，通过驱动轴143、第八链轮167、链条、第七链轮163、中间轴142以及 第三链轮150，将辅助轮138的旋转驱动力传递到第二轴141b，并且使壳体145和第二轴 141b 一起旋转，由此螺旋弹簧132围绕第一轴141a被卷紧。如上所述，在本机构中，在输送车辆110行驶期间将输入离合器151设定为连接状 态(ON)，由此辅助驱动轮138的旋转驱动力可以再生(储存)为螺旋弹簧的弹力。因此，在 下一次行驶操作中，可以在站处驱动辅助电动机136以将不足以由再生产生的弹力补充给 储能机构134的螺旋弹簧132。因此，可以减小用于将弹力储存在螺旋弹簧132中的动力， 并且可以减小用于驱动辅助电动机136的动力消耗，使得可以完成节能。在其中通过围绕旋转轴卷紧螺旋弹簧而储存弹力的普通车辆中，弹力被储存时旋 转轴的旋转方向与储存的弹力被输出(释放)时旋转轴的旋转方向相反。因此，当在正常 行驶(例如，向前行驶)情况下弹力被输出到沿固定方向旋转的轴，并且通过如在输送车辆 的驱动轴的情况下一样地使用此轴的旋转驱动力而再生弹力时，必须提供一种用于在输出 操作和再生操作之间使螺旋弹簧的旋转轴反转的机构。因此，车辆的结构是复杂的。另一方面，根据本实施方式的结构，储能机构134具有分开的第一和第二轴141a 和141b以及设置在这些轴之间的螺旋弹簧132，并且因此在将储存在螺旋弹簧132中的弹 力输出到辅助驱动轮138的输出操作中和在将辅助驱动轮138的旋转驱动力再生(储存) 为螺旋弹簧132中的弹力的再生操作中，使第一轴141a和第二轴141b可以沿相同的旋转 方向旋转。因此，不必提供用于在弹力储存(再生)操作和弹力输出操作之间使旋转轴的旋转反向的机构，并且因此可以简化储能机构的结构。如上所述，根据第二实施方式的输送车辆110，通过储存在储能机构134的螺旋弹 簧132中的弹力驱动辅助驱动轮138，由此输送车辆可以从停止状态启动行驶。在这种情 况下，当输送车辆110停止时，通过外部电源131驱动用于卷紧螺旋弹簧132的辅助电动机 136。因此，不必消耗电池112，并且在向电池112充电的同时也可以驱动辅助电动机136， 使得没有损失时间。此外，在通过使用辅助动力单元118使输送车辆110开始行驶之后，通 过使用主动力单元114输送车辆能够靠电力行驶，如在普通电动车辆的情况下一样。因此， 输送车辆可以在期望通道上行驶期望距离。此外，一般地，在低速旋转下电动机的动力值(电流量)大于在预定高速旋转下的 动力值，并且从停止状态启动行驶所要求的驱动扭矩也远大于在稳定行驶状态下的驱动扭 矩。换句话说，假如通过使用行驶电动机128使输送车辆110开始行驶，则行驶电动机128 必须以低速旋转并且输出高扭矩。因此，该行驶电动机128的动力消耗将远大于用于卷绕 螺旋弹簧132的辅助电动机136的动力消耗。另一方面，输送车辆110的行驶的启动可以由螺旋弹簧132的弹力来满足，因此可 以将低功率且紧凑的电动机用作行驶电动机128。具体而言，关于也要求用来输送重负荷的 机件的输送车辆110，与启动行驶相关的负荷非常大，并且它的效果是显著的。此外，在输送 车辆110中，几乎不要求在行驶开始时间使用电池112。因此，电池可以设计成容量小且结 构紧凑，因此可以实现对于输送车辆110的重量减轻和节能。另外，由于螺旋弹簧132用作 构成储能机构134的弹性件，所以可以简单并且低成本地构造辅助动力单元118。在第二实施方式的输送车辆110中，根据本发明的输送车辆110可以如上所述地 通过选择性地驱动主动力单元114和辅助动力单元118而行驶，由此和正常的电动车辆相 比可以更大地实现节能。关于构成安装有机件的安装部120的升降装置160，该升降装置设 有发电机180、辅助电池182等，由此可以进一步大大地提高节能。即，在升降装置160中，在将机件W安装在安装台116上之前，在控制器122的控 制下，首先转换控制阀机构176并且驱动泵178，并且沿图11的虚线箭头P方向将油压施加 于液压回路166中。因此，使下腔164a加压，并且通过活塞174使安装台116向上移动到 期望的高度位置。随后，将机件W安装在安装台116上。这时，通过防止液压通过控制阀机构176从 下腔164b泄漏并且保持加压状态，在没有继续驱动泵178的情况下，可以容易地并且节能 地保持机件W的高度位置。当将机件W安装在安装台116上或使保持在期望的高度位置的机件W向下移动 时，适当地控制控制阀机构176，使得在没有驱动泵178的情况下，通过机件W和安装台116 的重量使安装台116向下移动。即，控制阀机构176被控制为发生转换，使得工作油可以从 下腔164b流出并且流出的工作油沿实线箭头Q的方向流过液压回路166。因此，工作油从 下腔164b流出，所述下腔由于与机件W和安装台116的向下移动有关的活塞174的向下移 动而被压缩，使得电动机180的叶轮(未示出)等旋转以产生动力，并且产生的动力被储存 在辅助电池182中。在升降装置160中，通过来自辅助电池182的储存的动力驱动泵178，并且安装台 116可以回到期望的高度位置。当来自辅助电池182的动力不足以使安装台116回到期望的高度位置时，可以结合地使用电池112。如上所述，在升降装置160中，通过利用机件W的重量和安装台116的重量可以在 发电机180中产生动力，并且动力可以用作泵178的驱动源，该泵178用于通过辅助电池 183再次使安装台116向上移动。即，升降装置160具有能量再生机构，该能量再生机构用 于通过使用液压回路166和发电机180将安装在期望的高度位置的安装台116上的机件W 的势能再生为电能，并且向辅助电池182充电。因此，基本上，向上和向下移动安装台116 所要求的能量可以由升降装置160本身满足。因此，输送车辆110具有升降装置160，该升降装置160具有如上所述的能量再生 机构，因而不必将电池112等的能量用作安装台116的升降能。因此，电池112可以设计成 容量更小且结构更紧凑，从而可以更大地提高输送车辆110的节能。如图11所示，在输送车辆110中，由升降装置160再生并且从发电机180输出的电 能不仅可以用于向辅助电池182充电，还可用于驱动辅助动力单元118的辅助电动机136。 因此，即使当在停止状态下不必向电池112充电或没有将外部电源131提供给停靠有输送 车辆的站等时，可以利用来自辅助电池182的能量而不使用任何来自电池112的能量驱动 辅助电动机136以将弹力储存在储能机构134中。另外，当输送车辆110停止时，机件W安装在其上的安装台116可以在预期的时间 向下移动以产生动力，由此当输送车辆Iio停止时，将来自发电机180的动力供应给辅助电 动机136以将弹力储存在螺旋弹簧132中。S卩，在输送车辆110的停止时间，可以同时执行 将机件W装载到安装台116上和将弹力储存到螺旋弹簧132中，并且在装载机件W之后，可 以通过辅助动力单元118实现行驶的快速起动。因此，可以进一步实现输送工作的节能和 加速。接下来，将说明输送系统200，该系统中应用了根据第二实施方式的输送车辆 110。如图13所示，在输送系统200中，当多个输送车辆110在由铺设在工厂中的磁带 186导引的通道上行驶时，在各工作站202a至202c执行预定工作。首先，将来自外部电源131的电力供应给在输送系统200的备用站204待命的输 送车辆110以向电池112充电并且将弹力储存在储能机构134中。在完成电池112的充电 和将弹力储存在储能机构134中之后，输送车辆110通过将辅助动力单元118用作驱动源 而启动行驶。开始行驶的输送车辆110在控制器122的控制下通过由传感器188探测磁场 而由磁带186导引，并且该输送车辆110到达第一工作站202a。在这种情况下，在储能机构134中，在输送车辆110减速的情况下，将辅助驱动轮 138的旋转驱动力再生为螺旋弹簧132中的弹力。因此，在工作站202a，可以驱动辅助电动 机136以将不足以由再生产生的弹力补充给储能机构134的螺旋弹簧132。因此，可以减少 用于将弹力储存在螺旋弹簧132中的动力，并且可以减少用于驱动辅助电动机136的能耗， 使得可以完成节能。当备用站204和工作站202a之间的距离在充分可达的距离以内时，该充分可达 的距离是从备用站204起动的输送车辆仅通过辅助动力单元118的动力就可到达工作站 202a的距离，在输送车辆110开始行驶之后不必驱动主动力单元114，因此可以大大地节省 动力。同样也可以应用于在下列各工作站之间的移动。
随后，例如，通过提供给工作站202a的工作机器人206a将机件W(诸如车辆发动 机等)装载到到达工作站202a的输送车辆110的安装台116上。此外，在升降装置160中， 需要时通过利用机件W的重量再生能量以向辅助电池182充电。当基本上和装载机件W同时地在升降装置160中执行发电时，可以用产生的电力 驱动辅助电动机136，并且可以将弹力储存在储能机构134中。在一些情况下，可以从工作 站202a省略外部电源131。装载有机件W的输送车辆110通过将辅助动力单元118用作驱动源而启动行驶， 并且到达第二工作站202b。在第二工作站202b，例如，通过工作机器人206b组装期望的零 件(未示出)和从工作站202a输送来的机件W。随后，当输送车辆110到达第三工作站202c时，例如，工作机器人206c输送来自 安装台116的已与期望的零件组装的机件W。同时，通过外部电源131再次将弹力储存在储 能机构中。此后，从工作站202c起动的输送车辆110在通道上行驶，输送车辆110沿着该通 道又返回到备用站204。这时，通过在基于辅助动力单元118的行驶启动之后驱动主动力单 元114，即使当返回到备用站204的行程相对较长时，输送车辆110也可以容易地回到备用 站204。将来自外部电源131的动力再次供应给返回备用站204的输送车辆110，并且执行 电池112的充电和弹力在储能机构134中的储存。此外，通过用在工作站202a充电的辅助 电池182驱动升降装置160，可以使安装台116向上移动到期望的高度位置。如上所述，在输送系统200中，输送车俩110可以仅通过辅助动力单元118的动力 在各工作站等之间移动，因此可以用非常节省的动力执行该工作。当然，需要时在在各工作 站等之间移动期间可以驱动主动力单元114。另外，如在正常电动车辆的情况下一样，输送车辆110可以通过使用行驶电动机 128而行驶。因此，即使当行程相对较长时，也可以确保输送车辆在行驶通道上移动，并且可 以提高设计移动通道的自由度。因此，如图13的虚线所指示的，通过重新附着磁带186并 且略微改变控制器122的控制程序可以容易地改变输送车辆110的行驶通道。如上所述，根据第二实施方式，输送车辆设有储能机构134，该储能机构134具有 与车底架124的辅助驱动轮138相连接的螺旋弹簧132，使得辅助驱动轮138的动力(驱动 力)能够被转变成弹力，并且由此转变的弹力被储存，以及能够将储存的弹力作为动力(驱 动力)输出到辅助驱动轮；辅助电动机136，该辅助电动机用于将动力储存到储能机构134 的螺旋弹簧132中；和离合器机构140，该离合器机构用于在将动力从储能机构134的螺旋 弹簧132输出到车底架124的辅助驱动轮138的动力输出和将动力从辅助驱动轮138再生 到螺旋弹簧132的动力再生之间执行转换操作。此外，当输送车辆移动规定的距离时，输送 车辆通过储存在储能机构134中的动力行驶，并且离合器机构140在行驶期间被转换到再 生的一侧，由此当输送车辆行驶时可以产生从辅助驱动轮138到螺旋弹簧的动力。因此，通 过转换离合器机构140，在行驶期间可以将辅助驱动轮138的动力再生(储存)为储能机构 134的螺旋弹簧132中的弹力。因此，当输送车辆下次行驶时，可以驱动辅助电动机136以 将弹力补充给储能机构134的螺旋弹簧132，该弹力将要加入到仅通过再生而储存的不足 的弹力中。因此，可以减少用于将弹力储存在螺旋弹簧132中的动力，并且可以减少用于驱 动辅助电动机136的动力消耗，由此可以实现节能。
此外，根据第二实施方式，储能机构134具有用于卷紧螺旋弹簧132的主轴141， 主轴141分成第一轴141a和第二轴141b，螺旋弹簧132的一端和第一轴141a的轴端部的 外周相连接，并且螺旋弹簧132的另一端和固定于第二轴141b的轴端的柱形壳体145的内 壁表面145a相连接。因此，在输出操作和储存操作之间第一轴141a和第二轴141b能够沿 相同的旋转方向旋转，在所述输出操作中第二轴141b被固定并且使第一轴141a旋转以将 储存在螺旋弹簧132中的弹力输出到辅助驱动轮138，在所述储存操作中第一轴141a被固 定并且使第二轴141b旋转以将辅助电动机136和辅助驱动轮138的旋转驱动力再生(储 存)为螺旋弹簧132中的弹力。因此，在弹力的储存(再生)操作和储存的弹力的输出操 作中，不必提供使旋转轴反转和使旋转轴与驱动轮相连接的机构，因此可以简化储能机构 的结构。此外，根据第二实施方式，离合器机构140具有输出离合器153，该输出离合器153 设置在第一轴141a上以在输出储存的弹力的输出操作中使辅助驱动轮138和螺旋弹簧132 相连接，并且在动力进入到螺旋弹簧13中的储存操作和再生操作中还使辅助驱动轮138和 螺旋弹簧132分离；和输入离合器151，该输入离合器151设置在第二轴141b上以在储存的 弹力的输出操作中使辅助驱动轮138和螺旋弹簧132分离并且在动力进入到螺旋弹簧132 中的再生操作中使辅助驱动轮138和螺旋弹簧132相连接。因此，在输入离合器151和输 出离合器153的连接/分离的基础上，可以简单地控制第一轴141a和第二轴141b的旋转/ 固定。因此，可以平稳地控制将弹力储存到储能机构134的螺旋弹簧132中和输出螺旋弹 簧132中的弹力。此外，根据第二实施方式，第一轴141a具有螺旋弹簧制动器154，该螺旋弹簧制动 器154连续地或步进地在从0%到100%的范围内将储存的弹力输出作为动力。因此，可以 防止储存在螺旋弹簧132中的弹力被一下子输出并且可以控制输出量，使得可以适当地控 制输送车辆110的加速和速度。此外，通过抑制输出量减小辅助电动机136的驱动时间，并 且因而可以减少用于驱动辅助电动机136的动力消耗。根据第二实施方式，提供用于驱动车底架124的主驱动轮130和用于驱动该主驱 动轮130的行驶电动机128，当车辆开始行驶时，储存在储能机构134的螺旋弹簧中的动力 辅助行驶电动机128的驱动力。因此，低功率且紧凑的电动机可以用作行驶电动机128，并 且可以实现输送车辆110的重量减轻和节能。此外，通过当车辆位于接近各工作站之间的距离的端点的位置时将离合器机构 140转换到再生的一侧，当输送车辆行驶时动力能够从辅助驱动轮138再生至螺旋弹簧 132。因此，在停靠有输送车辆的工作站，可以驱动辅助电动机136以将弹力补充给储能机 构134的螺旋弹簧132，该弹力将要加到仅通过再生而储存的不足的弹力中。因此，可以减 少用于将弹力储存在螺旋弹簧132中的动力，并且可以减少用于驱动辅助电动机136的动 力消耗，由此可以实现节能。第三实施方式图14是示出根据第三实施方式的输送系统(车辆系统)300的部分省略的平面 图。将输送系统300引入例如车辆工厂等的生产现场，并且输送系统300构造成包括设置 在工厂中的工作站302a至302c，和多个输送车辆310，该多个输送车辆310将机件W (诸如 车辆的发动机、变速箱等)装载到安装台316之上并且将机件W输送到各工作站302a至302c。各工作站302a至302c通过铺设在工厂中的磁带386而相互连接，并且输送车辆 310在由磁带386导引的通道上行驶。设置有工作机器人306a和306b以及工人307，并且 他们执行组装由输送车辆110输送来的机件W的期望零件(未示出)的工作。此外，工作 站302a至302c中的每一个均具有外部电源331，该外部电源331用于当输送车辆310停在 工作站302a至302c中的每一个时向每个输送车辆310的电池(稍后描述)充电；和卷紧 (wind-up)电动机(动力储存源)336，该卷紧电动机336用于卷紧输送车辆310的储能机 构的螺旋弹簧(稍后描述)并且储存动力。接下来，将描述输送车辆310。图15是根据第三实施方式作为车辆的应用实例的 输送车辆310的部分省略的透视图，图16是图15所示的输送车辆310的部分省略的侧视 图，图17是示出图15所示的输送车辆310的驱动系统的部分省略的平面图，以及图18是 示出图15所示的输送车辆310的电气系统和液压系统的方块图。输送车辆310是将电池(电源单元)312用作电源、通过来自主动力单元314的动 力在期望通道上行驶的电动车辆，并且例如，输送车辆310是无人自动导向车辆(AGV)，该 无人自动导向车辆具有安装有机件W(诸如车辆的发动机、变速箱等)的安装台316，并且将 零件输送到工厂中的期望位置。在第三实施方式中，输送车辆310被用作电动车辆的一个 实例，然而，只要可以通过电力行驶就可以应用任何一种车辆(诸如客车、电动手推车、电 气列车等)。如上所述的输送车辆310包括主驱动单元314，该主驱动单元314在正常行驶情况 下被驱动；辅助动力单元318，该辅助动力单元318当从输送车辆310的停止状态启动车辆 时被驱动并且辅助基于主动力单元314的车辆的行驶(驱动)；装载部320，该装载部320 包括安装有机件W安装在其上的安装台316 ；以及控制器322，该控制器322用于综合控制 主动力单元314、辅助动力单元318以及装载部320的操作。各部件安装在由车身323覆盖 的车底架(车辆主体)324上。主动力单元314具有用于行驶的电动机(用于行驶的驱动源)328，该用于行驶的 电动机328沿车辆的纵向基本上设置在车底架324的中央部并且由沿车辆宽度方向在车底 架324上桥接的支架326支承；主驱动轮330，该主驱动轮330通过轴由支架326可旋转地 支承并且由行驶电动机328的驱动轴328a可旋转地驱动；以及电池312，该电池312用于 向行驶电动机328供应电力。例如，当输送车辆310停在站中以待命或执行工作时，由安装在预定站中的外部 电源131向电池312充电。例如(见图18)，输送车辆310和外部电源331通过一对插头、 插座连接器329和333可容易地相互电连接，该一对插头、插座329和333通过磁力可分离 地相互装配。如图16和17所示，辅助动力单元318沿车辆的纵向设置在车底架324的后部，并且包括储能机构334，该储能机构334具有螺旋弹簧(弹性件)332，该螺旋弹簧332可以将 能量(动能)转换成弹力并且储存该弹力以及输出储存的弹力作为动力；辅助驱动轮(驱 动轮)338，该辅助驱动轮338通过基于储存在储能机构334中的弹力的动力被驱动；以及 离合器机构340，该离合器机构340用于转换从储能机构334的螺旋弹簧332到辅助驱动轮 338的动力输出和从该辅助驱动轮338到该螺旋弹簧332的动力再生。
板334沿车底架324的车辆宽度方向被桥接，并且输入轴327、主轴(旋转轴)341 以及中间轴342可枢转地支承在板334上以致可旋转并且基本上相互平行。辅助驱动轮 338的驱动轴343 (图16)设置在中间轴342下面，并且驱动轴343可旋转地轴接在车底架 324 上。输入轴327通过一对轴承部333轴接在板334上。输入轴327的一个轴端部(在 第三实施方式中位于车体的右侧)具有联接单元325，当输送车辆停在有关的站时该联接 单元325与安装在该站中的卷紧电动机336相连接。此联接单元325定位于车底架324的 内部，使得该联接单元325不会从车体324向外突出，并且该联接单元325通过在车体323 中形成的开口(未示出)与固定于卷紧电动机336的电动机轴336a的电动机侧联接单元 321接合。如上所述，根据第三实施方式，每个工作站302a均具有卷紧电动机336，该卷紧电 动机336和输送车辆310的储能机构334相连接并且将动力储存在储能机构334的螺旋弹 簧中。因此，不必使输送车辆310具有用于卷绕螺旋弹簧332的卷紧电动机336，因此可以 实现输送车辆310的重量减轻和紧密。此外，仅旋转驱动力从各工作站302a至302c的卷紧 电动机336通过输入轴327供应到输送车辆310的储能机构334，并且与辅助电动机安装在 输送车辆中并且将电力直接地从外部源供应到提供给输送车辆的辅助电动机的情况相比， 即使在潮湿的车间中也可以更容易地将弹力储存在螺旋弹簧332中。在第三实施方式中，例如，安装在工作站302a中的卷紧电动机336安装在承载架 390上，该承载架390的高度设定为基本上等于电动机轴335a和输入轴327的高度，并且 通过沿输送车辆310的车辆宽度方向移动承载架390，使卷紧电动机336的电动机侧联接 单元321和输入轴327的联接单元325接合或分离。此外，输入轴327具有制动器335和 第一链轮337。制动器335包括例如电磁制动器，并且在控制器322的控制下该制动器335 允许或阻止输入轴327的旋转。主轴341分成第一轴(第一旋转轴)341a和第二轴(第二旋转轴)341b，并且这些 第一和第二轴341a和341b通过各轴承部346和347轴接在板344上。具有底部的柱形壳 体345固定于第二轴341b的轴端部，第一轴341a的轴端部延伸，并且螺旋式螺旋弹簧332 安装在壳体345中。螺旋弹簧332的一端固定于壳体345的内壁表面345a，并且螺旋弹簧 332的另一端固定于第一轴341a的轴端部的外周。因此，螺旋弹簧332在第一轴341a和第 二轴341b的旋转的基础上围绕第一轴341a被卷紧。在第三实施方式中，壳体345的内壁 表面345a起到平行于第一轴341a的轴端部延伸的平行部的作用。通过第一链轮337和链条339连接的第二链轮348设置在位于第二轴141b的壳 体345的相对侧的轴端部，并且第一单向离合器349设置在第二链轮348和第二轴341b之 间。第一单向离合器349设计为机械式离合器。当第二链轮348沿正常方向(基于卷 紧电动机336的旋转的方向)旋转时，第一单向离合器349和第二轴341b接合。当第二链 轮348沿反向旋转方向旋转时，上述接合被松开，并且第一单向离合器349滑动。设置在第二链轮348与壳体345之间的第三链轮350和用于执行转换操作的输入 离合器351使得第三链轮350和第二轴341b自由地相互接触或分离。例如，输入离合器 351设计为电磁式离合器，并且当输入离合器351在控制器322控制下被接合时，第三链轮350和第二轴341b相互接合，因此第三链轮350和第二轴341b —起旋转。另一方面，当输 入离合器351的接合被松开时，第三链轮350和第二轴341b之间的接合被松开，并且第三 链轮350在第二轴341b上滑动。此外，第四链轮352、输出离合器353用于执行转换操作，使得第四链轮352和第一 轴341a可以自由地相互接触或分离，并且用于调节第一轴341a的旋转量的螺旋弹簧制动 器(输出限制器)354设置在第一轴341a上的一对轴承部346之间。输出离合器353与输 入离合器351是相同类型的，并且在第三实施方式中，离合器机构340构造成具有输入离合 器351和输出离合器353。螺旋弹簧制动器354是例如电磁制动器，并且在控制器322的控制下，该螺旋弹簧 制动器354允许或阻止第一轴341a的旋转。此外，螺旋弹簧制动器354可以调节第一轴 341a的旋转量，并且连续地或步进地在从0%到100%的范围内输出作为动力的储存在储 能机构334的螺旋弹簧332中的弹力。因此，防止一下子输出储存在螺旋弹簧332中的弹 力并且还可以控制弹力的输出量，使得可以适当地控制输送车辆310的加速和速度。此外， 通过抑制输出量减少卷紧电动机336的驱动时间，并且可以减少驱动辅助电动机的动力消 耗，使得可以实现节能。中间轴342通过位于该中间轴的两端的一对轴承部355轴接在板344上，并且中 间轴342具有通过链条356和第三链轮350相连接的第五链轮357及通过链条358和第四 链轮352相连接的第六链轮359，并且第二单向离合器361设置在第六链轮359和中间轴 342之间。如同在单向离合器349的情况下一样，第二单向离合器361是机械式离合器，当第 六链轮359沿正常旋转方向旋转时该第二单向离合器361和中间轴342接合，当第六链轮 359沿反向旋转方向旋转时该第二单向离合器361脱离中间轴132并且滑动。第七链轮363设置在第六链轮359和轴承部355之间，并且第七链轮363通过链 条365与设置在驱动轴343上的第八链轮367 (图19)相连接。因此，通过中间轴342将主 轴341的旋转动力传递到驱动轴343，并且驱动辅助驱动轮338。此外，用于调节中间轴342的旋转的轮制动器369设置在中间轴342上在第五链 轮357和第六链轮359之间。这些轮制动器369例如是电磁制动器，并且在控制器322的 控制下，它们降低中间轴342的旋转速度或停止中间轴342的旋转，从而控制输送车辆310 的速度。如图16和18所示，装载部320具有作为工作台的安装台316，机件W安装在该安 装台316上；和升降装置360，该升降装置360可以沿上下方向移动安装台316并且将安装 台316和机件W保持在期望的高度位置。升降装置360包括液压缸(升降机构)364，该液压缸364用于通过固定于安装台316的基本上中央下表面的杆362升降安装台316 ；和液压回路366 (见图18)，该液压回路 366用于驱动液压缸364。当安装台316由轨道370和导引凹槽部372导引时执行该安装 台316的升降操作，该轨道370在竖直板368的车辆宽度方向上的两侧平行于杆362沿车 辆的上下方向延伸，所述竖直板设置在安装台316的后部，所述导引凹槽部372固定于车底 架324的侧部并且滑动装配于轨道370。如图18所示，液压回路366通过控制阀机构376和液压缸364的上腔364a和下腔364b中的每一个相连接，该上腔364a和下腔364b由和杆362联接的活塞374分隔开。 控制阀机构376是阀装置，用于适当地转换与液压回路366的上腔364a和下腔364b中的 每一个的互通状态，也适当地转换工作油的流向，并且控制阀机构376的操作受控制器322 控制。用于使回路中的工作油加压和流化的泵378和接收工作油的压力或流动以产生 电力的发电机380设置在液压回路366中。将由发电机380产生的电力充入辅助电池382 中，该辅助电池382包括电存储元件(诸如电容器、二次电池等)，并且因此由发电机380产 生的电力被用作泵378的驱动力。当辅助电池382的动力不能满足泵378的驱动力时，可 以使用电池312。此外，不用说，在没有提供辅助电池382的情况下发电机380产生的电力 被充入电池312。在这种情况下，仅通过去除的辅助电池382的重量就可以减小输送车辆 310的重量。如上所述的输送车辆310通过在控制器322的控制下适当地驱动主驱动轮330和 辅助驱动轮338而行驶。然而，在基于主驱动轮330的车辆的行驶期间被驱动和旋转的车 轮384a至384d以及辅助驱动轮338通过轴进一步由车底架324 (见图16)支承。可以使沿 输送车辆310的前进行驶方向(图5中的箭头方向)充当前轮的车轮384a和384b起到在 控制器322的控制下被操纵的转向轮的作用，例如，或可以使充当后轮的车轮384c和384d 起到转向轮的作用。此外，用于探测磁带386 (见图20)的磁场的传感器388 (见图17)设置在输送车 辆310的车辆底面侧，其中磁带386附着于在工厂中输送车辆310在其上行驶的通道之上 并且导引输送车辆310。因此，输送车辆310可以是磁感应的。代替上述导引输送车辆310 的方法，可以使用将轨道铺设在地面上并且沿轨道感应输送车辆的方法或其他方法。接下来，将描述根据第三实施方式的输送车辆310的行驶操作。在控制器322的控制下，输送车辆310基本上被控制成当该输送车辆310从停止 状态开始行驶时通过使用辅助动力单元318而行驶(启动行驶)，并且当该输送车辆310在 启动行驶之后正常行驶时还通过使用主动力单元314而行驶。例如，当输送车辆310停在备用站以及工作站302a至302c (图14)中的每一个时， 通过提供给工作站302a至302c中的每一个的外部电源331向输送车辆310的电池312充 电。这里，当输送车辆310通过使用辅助动力单元318而行驶(启动行驶)时，驱动与外部 电源331相连接的卷紧电动机336，并且通过卷紧电动机336的驱动力将储能机构334的螺
旋弹簧卷紧。这时，控制器322将制动器335设定为释放状态(OFF)，将螺旋弹簧制动器设定为 操作状态(ON)并且将输入离合器351和输出离合器353设定为分离状态(OFF)。S卩，通过 操作螺旋弹簧制动器354，第一轴341a被固定使得它不能旋转，并且还通过分离输入离合 器351，当第二轴341b旋转时，防止将这种旋转传递到中间轴342。如图19A所示，当卷紧电动机336的电动机侧联接单元321和输入轴327的联接单 元325接合并且卷紧电动机336被驱动时，卷紧电动机336的沿正常旋转方向的旋转通过 输入轴327、第一链轮337、链条339、第二链轮348以及第一单向离合器349传递到第二轴 341b，因此第二轴341b和壳体345 —起旋转，使得螺旋弹簧332围绕第一轴341a被卷紧。 在这种情况下，用于使第二轴341b沿反向旋转方向旋转的弹力出现在螺旋弹簧332中。因此，当螺旋弹簧332被卷紧时，控制器322操作(开启)设置在输出轴327上的制动器335。 因此，输入轴327和第二轴341b被固定使得它们不会沿相反的旋转方向旋转。因此，通过分 离上述联接单元可以从输入轴327上分离卷紧电动机336。如上所述，在储能机构334中， 将卷紧电动机336的动力(旋转扭矩)转换成螺旋弹簧332的弹力并且储存。接下来，在完成通过外部电源331向电池312充电和将弹力储存在储能机构334 中之后，为行驶的开始(开始移动)做准备。即，控制器322将输出离合器353设定为连接 状态(ON)。因此，第四链轮352和第一轴341a相互接合，并且第四链轮352可以和第一轴 341a的旋转一起旋转，使得允许通过中间轴342和驱动轴343将第一轴341a的动力(旋转 力)传递到辅助驱动轮338。在这种情况下，使基于螺旋弹簧制动器354的保持(或制动) 和基于电动机制动器336a的保持(或制动)继续下去，所述螺旋弹簧制动器354将第一轴 341a设定为旋转停止状态，所述电动机制动器336a将第二轴341b设定为旋转停止状态。当螺旋弹簧制动器354被释放时，如图19B所示，螺旋弹簧332的弹力被释放，使 得第一轴341a完全旋转。因此，通过第四链轮352、链条358、第六链轮359、第二单向离合 器361、中间轴342、第七链轮363、链条365以及第八链轮367，将第一轴341a的旋转驱动 力传递到驱动轴343，由此使驱动轴343旋转。因此，使辅助驱动轮338旋转以使输送车辆 向前移动，从而输送车辆310可以开始行驶(移动)。关于如上所述地基于辅助动力单元318启动行驶，使第一轴341a旋转以至少在储 存于螺旋弹簧332中的弹力被释放以前将旋转扭矩施加到辅助驱动轮338。此外，第二单向 离合器361设置在中间轴342和第六链轮359之间。因此，即使当储存在螺旋弹簧332中 的弹力被释放并且第一轴341a的旋转速度低于中间轴342的旋转速度时，第二单向离合器 361也滑动从而中间轴342和驱动轴343继续旋转，使得输送车辆310可以通过其惯性力行 驶某种程度的距离。因此，通过考虑到包含待输送的机件的输送车辆310的车重、螺旋弹簧 332的特性、各轴承的损耗等设计输送车辆310，输送车辆310可以仅利用储存在储能机构 334的螺旋弹簧332中的弹力在工厂中的多个工作站之中行驶。离合器(未示出)可以设置在行驶电动机328的驱动轴328a和主驱动轮330之 间，使得当输送车辆310通过辅助动力单元318启动行驶时，所述离合器被设定为分离状 态。在这种情况下，可以减小在行驶开始时间不使用的行驶电动机328上的负荷，并且还可 以通过影响行驶启动操作来有效地抑制来自行驶电动机328的负荷。当在基于辅助动力单元318的行驶开始之后继续输送车辆310的行驶时，控制器 322驱动主动力单元314，并且通过来自电池312的动力驱动行驶电动机328，由此输送车辆 可以如同正常的电动车辆一样连续行驶。随后，当输送车辆310行驶时，控制器322执行将辅助驱动轮338的旋转动力再生 到储能机构334的螺旋弹簧332的操作。在这种情况下，从能量的角度看，更希望在输送车 辆310减速期间而不是在基于行驶电动机328的输送车辆310行驶期间执行再生操作。当输送车辆310转变为减速操作时，控制器322将螺旋弹簧制动器354设定为操作状态(ON)，还将输入离合器351设定为连接状态(ON)，由此第三链轮350和第二轴341b 相互接合。因此，通过驱动轴343、第八链轮367、链条、第七链轮363、中间轴342、第五链轮 357、链条356以及第三链轮350，将辅助驱动轮338的旋转驱动力传递到第二轴341b，并且 使壳体345和第二轴341b —起旋转，由此螺旋弹簧332围绕第一轴341a被卷紧。
如上所述，在本机构中，在输送车辆110行驶期间将输入离合器351设定为连接状 态(ON)，由此辅助驱动轮338的旋转驱动力可以再生(储存)为螺旋弹簧332的弹力。因 此，在下一次行驶操作中，可以在站处驱动卷紧电动机336以将不足以由再生产生的弹力 补充给储能机构334的螺旋弹簧332。因此，可以减小用于将弹力储存在螺旋弹簧332中的 动力，并且可以减小用于驱动卷紧电动机336的动力消耗，使得可以实现节能。在通过围绕旋转轴卷紧螺旋弹簧而储存弹力的普通车辆中，当弹力被储存时旋转 轴的旋转方向与当储存的弹力被输出(释放)时旋转轴的旋转方向相反。因此，当在正常 行驶(例如，向前行驶)情况下弹力被输出到沿固定方向旋转的轴，并且通过如在输送车辆 的驱动轴的情况下一样地使用此轴的旋转驱动力而再生弹力时，必须提供一种用于在输出 操作和再生操作之间使螺旋弹簧的旋转轴反转的机构。因此，车辆的结构是复杂的。另一方面，根据本实施方式的结构，储能机构334具有分开的第一和第二轴341a 和341b以及设置在这些轴之间的螺旋弹簧332，并且因此在将储存在螺旋弹簧332中的弹 力输出到辅助驱动轮338的输出操作中和在将作为弹力的辅助驱动轮338的旋转驱动力再 生(储存)到螺旋弹簧332中的再生操作中，使第一轴341a和第二轴341b可以沿相同的 旋转方向旋转。因此，不必提供用于在弹力储存(再生)操作和弹力输出操作之间使旋转 轴的旋转反向的机构，并且因此可以简化储能机构的结构。如上所述，根据第三实施方式的输送车辆310，通过储存在储能机构334的螺旋弹 簧332中的弹力驱动辅助驱动轮338，由此输送车辆可以从停止状态开始行驶。在这种情 况下，当输送车辆310停止时，通过外部电源331驱动用于卷紧螺旋弹簧332的卷紧电动机 336。因此，不必消耗电池312，并且可以和向电池312充电同时地驱动卷紧电动机336，使 得没有损失时间。此外，在通过使用辅助动力单元318使输送车辆310开始行驶之后，如在 普通电动车辆的情况下一样，通过使用主动力单元314使输送车辆可以靠电力行驶。因此， 输送车辆可以在期望通道上行驶期望距离。此外，通常，在低速旋转下电动机的动力值(电流量)大于在预定高速旋转下的 动力值，并且从停止状态开始行驶所要求的驱动扭矩也远大于在稳定行驶状态下的驱动扭 矩。换句话说，假如通过使用行驶电动机328使输送车辆310开始行驶，则行驶电动机328 必须以低速旋转并且输出高扭矩。因此，该行驶电动机328的动力消耗将远大于用于卷绕 螺旋弹簧332的卷紧电动机336的动力消耗。另一方面，可以由螺旋弹簧332的弹力来满足输送车辆310的行驶的启动，因此可 以将低功率且紧凑的电动机用作行驶电动机328。具体而言，关于也要求用来输送重负荷的 机件的输送车辆310，与启动行驶相关的负荷非常大，并且它的效果是显著的。此外，在输送 车辆310中，几乎不要求在行驶开始时间使用电池312。因此，电池312可以设计成容量小 且结构紧凑，因此可以完成对于输送车辆310的重量减轻和节能。另外，由于螺旋弹簧332 用作构成储能机构334的弹性件，所以可以简单并且低成本地构造辅助动力单元318。在第三实施方式的输送车辆310中，可以如上所述地通过选择性驱动主动力单元314和辅助动力单元318来使根据本发明的输送车辆330行驶，由此与正常电动车辆相比可 以更好地实现节能。关于组成机件W安装在其上的安装部320的升降装置360，该升降装置 具有发电机380、辅助电池382等，由此可以更大地提高节能。S卩，在升降装置360中，在机件W被安装在安装台316上之前，在控制器322的控制下，首先转换控制阀机构376并且驱动泵378，并且沿图18中的虚线箭头P方向将油压施 加于液压回路366中。因此，使下腔364b加压，并且通过活塞374使安装台316向上移动 到期望的高度位置。随后，将机件W安装在安装台316上。此时，通过防止液压通过控制阀机构376从 下腔364b泄漏和保持加压状态，在没有继续驱动泵378的情况下，可以通过节省的动力容 易地保持机件W的高度位置。当将机件W安装在安装台316上或保持在期望的高度位置的机件W向下移动时， 适当地控制控制阀机构376，使得在没有驱动泵378的情况下，安装台316通过机件W和该 安装台316的重量向下移动。即，控制控制阀机构376发生转换，使得工作油可以从下腔 364b流出并且该流出的工作油沿实线箭头Q方向流过液压回路366。因此，工作油从下腔 364b流出，该下腔364b由于与机件W和安装台316的向下移动有关的活塞374的向下移动 而被压缩，使得发电机380的叶轮(未示出)等旋转以产生电力，并且将产生的电力储存在 辅助电池382中。在升降装置360中，利用来自辅助电池382的储存的电力驱动泵378，并且可以使 安装台316回到期望的高度位置。当来自辅助电池382的动力不足以使安装台316回到期 望的高度位置时，可以结合使用电池312。如上所述，在升降装置360中，通过利用机件W的重量和安装台316的重量，可以 在发电机380中产生电力并且用作泵378的驱动源，该泵378用来通过辅助电池382再次 使安装台316向上移动。即，升降装置360具有能量再生机构，该能量再生机构用于通过使 用液压回路366和发电机380来将安装在处于期望的高度位置的安装台316上的机件W的 势能再生为电能，并且向辅助电池382充电。因此，基本上，向上和向下移动安装台316所 需的能量由升降装置360本身来满足。因此，输送车辆310具有升降装置360，该升降装置360具有上述的能量再生机构， 因此不必将电池312等的电力用作安装台316的升降能。因此，电池312可以设计成较小 容量且结构更紧凑，因此可以更大大地提高输送车辆310的节能。如图18所示，在输送车辆310中，通过升降装置360再生并且从发电机380输出 的电能不仅可以用来向辅助电池382充电，而且可以用来驱动辅助动力单元318的卷紧电 动机336。因此，即使当不必在停止状态下向电池312充电或没有向停靠有输送车辆的站等 提供外部电源331时，在没有使用任何来自电池312的动力情况下，可以通过来自辅助电池 382的动力驱动卷紧电动机336以将弹力储存在储能机构334中。另外，当输送车辆310停止时，机件W安装在其上的安装台316可以在期望的时间 向下移动以产生动力，由此当输送车辆310停止时，将来自发电机380的电力供应给卷紧电 动机336以将弹力储存在螺旋弹簧332中。S卩，在输送车辆310的停止时间，可以同时执行 将机件W装载在安装台316上和将弹力储存到螺旋弹簧332中，并且在装载机件W之后，可 以通过辅助动力单元318实现行驶的快速起动。因此，可以完成输送工作的进一步节能和 加速。接下来，将描述将根据第三实施方式的输送车辆310应用于其中的输送系统300。首先，如图20所示，将来自外部电源331的动力供应给在输送系统30的备用站 304待命的输送车辆310，以向电池312充电，并且通过卷紧电动机336的驱动力将弹力储存在储能机构334中。在这些工作完成之后，所述输送车辆310通过将辅助动力单元318 用作驱动源而开始行驶。开始行驶的输送车辆310通过在控制器322的控制下通过由传感 器388探测磁场而由磁带386导引，并且该输送车辆310到达第一工作站302a。在这种情况下，在储能机构334中，在输送车辆310减速的情况下，将辅助驱动轮 338的旋转驱动力再生为螺旋弹簧332中的弹力。因此，在工作站302a，可以驱动卷紧电动 机336以将不足以通过再生产生的弹力补充给储能机构334的螺旋弹簧332。因此，可以减 少用于将弹力储存在螺旋弹簧332中的动力，并且可以减少用于驱动卷紧电动机336的动 力消耗，使得可以完成节能。当备用站304和工作站302a之间的距离在充分可达的距离以内时，其中该充分可 达的距离是从备用站304起动的输送车辆仅通过辅助动力单元318的动力就可到达工作站 302a的距离，在输送车辆310开始行驶之后不必驱动主动力单元314，因此可以大大地节省 动力。同样也可以应用于在下列各工作站之间的移动。随后，例如，通过提供给工作站302a的工作机器人306a将机件W(诸如车辆发动 机等)装载到到达工作站302a的输送车辆310的安装台316上。此外，在升降装置360中， 需要时通过利用机件W的重量再生能量以向辅助电池382充电。当基本上和装载机件W同时地在升降装置360中执行发电时，可以用产生的电力 驱动卷紧电动机336，并且可以将弹力储存在储能机构334中。在一些情况下，可以从工作 站302a省略外部电源331。机件W装载在其上的输送车辆310通过将辅助动力单元318用作驱动源而开始行 驶，并且到达第二工作站302b。在第二工作站302b，例如，通过工作机器人306b组装期望 的零件(未示出)和从工作站302a输送来的机件W。随后，当输送车辆310到达第三工作站302c时，例如，工作机器人306c输送来自 安装台316已与期望的零件组装的机件W。同时，卷紧电动机336和输入轴327接合，通过 外部电源331再次将弹力储存在储能机构334中。此后，从工作站302c起动的输送车辆310在通道上行驶，沿着该通道输送车辆310 又返回到备用站304。这时，通过在基于辅助动力单元318的行驶开始之后驱动主动力单元 314，即使当返回备用站304的行程距离相对较长时，输送车辆310也可以容易地回到备用 站304。将来自外部电源331的动力再次供应给回到备用站304的输送车辆310，并且执行 电池312的充电和弹力在储能机构334中的储存。此外，通过用在工作站302a充电的辅助 电池382驱动升降装置360，可以使安装台316向上移动到期望的高度位置。如上所述，在输送系统300中，输送车俩310可以仅通过辅助动力单元318的动力 在各工作站等之间移动，因此可以用非常节省的动力执行该工作。当然，需要时在各工作站 等之间移动期间可以驱动主动力单元314。另外，如在正常电动车辆的情况下一样，输送车辆310可以通过使用行驶电动机 328而行驶。因此，即使当行程相对较长时，输送车辆也可以在行驶通道上稳定地移动，并且 可以提高设计移动通道的自由度。因此，如图20的虚线所指示的，通过重新附着磁带386 并且略微改变控制器322的控制程序可以容易地改变输送车辆310的行驶通道。如上所述，根据第三实施方式，输送系统包括具有储能机构334的输送车辆和用于停靠输送车辆310的工作站302a至302c，其中该储能机构334包括螺旋弹簧332，该螺旋弹簧332与车底架324的辅助驱动轮338相连接并能够将动力转换成弹力、储存弹力以 及将储存的弹力作为动力输出到辅助驱动轮338。这些工作站302a至302c中的每一个均 具有卷紧电动机336，该卷紧电动机336和输送车辆310的储能机构334相连接以当输送车 辆310停在工作站302a至302c中的每一个时将动力储存到储能机构334的螺旋弹簧332 中。因此，不必使输送车辆310具有用于卷紧螺旋弹簧332的卷紧电动机336，并且因此可 以减小输送车辆310的重量和尺寸。此外，仅可以将旋转驱动力从各工作站302a至302c的卷紧电动机336通过输入 轴327供应到输送车辆310的储能机构334，并且即使在潮湿的工作现场中也可以容易地将 弹力储存在螺旋弹簧332中。另外，没有将卷紧电动机336提供给各输送车辆310，而是提 供给各工作站302a至302c，因此当工作站的数量小于输送车辆的数量时，减少待安装的电 动机的数量，并且因此可以以低成本实现系统结构。此外，根据第三实施方式，输送车辆310具有离合器机构340，该离合器机构340 用于在将动力从储能机构334的螺旋弹簧332输出到车底架324的辅助驱动轮338的动力 输出和将动力从该辅助驱动轮338再生到螺旋弹簧332的动力再生之间执行转换操作，并 且当输送车辆310在工作站302a至302c之间移动时，输送车辆310通过储存在储能机构 334中的动力行驶，并且在行驶期间将离合器机构340转换到再生的一侧，以使当输送车辆 310行驶时使动力能够从辅助驱动轮338再生到螺旋弹簧332。因此，通过转换离合器机构 340，可以将在行驶期间的辅助驱动轮338的动力再生(储存)为储能机构334的螺旋弹簧 332的弹力。因此，在工作站，可以驱动卷紧电动机336以将额外的弹力补充给储能机构334的 螺旋弹簧332，该额外的弹力将要加入仅通过再生而储存的不足的弹力中。因此，可以减少 用于将弹力储存到螺旋弹簧332中的动力，并且可以减少用于驱动卷紧电动机336的动力 消耗，使得可以完成节能。此外，根据第三实施方式，输送车辆具有用于驱动车底架324的主驱动轮330和 用于驱动该主驱动轮330的行驶电动机328，并且当输送车辆开始行驶时，储存在储能机构 334的螺旋弹簧中的动力辅助行驶电动机328的驱动力。因此可以将低功率且紧凑的电动 机用作行驶电动机328，并且可以完成输送车辆310的重量减轻和节能。此外，当输送车辆 定位在接近于在各自的工作站之间的距离的端点的位置时，将离合器机构340转换到再生 的一侧，并且在行驶期间动力可以从辅助驱动轮再生到螺旋弹簧332。因此，在停靠有输送 车辆的工作站，可以驱动卷紧电动机336以将弹力补充给储能机构334的螺旋弹簧332，该 弹力将要加入仅通过再生而储存的不足的弹力中。因此，可以减少用于将弹力储存到螺旋 弹簧332中的动力，并且可以减少用于驱动卷紧电动机336的动力消耗，使得可以完成节 能。本发明不限于上述实施方式，并且在没有脱离本发明的主旨的情况下，可以进行 各种变型。例如，在上述实施方式中，输送车辆10、110、310包括具有行驶电动机28、128、328 的主动力单元14、114、314，并且当启动行驶时将储能机构34、134、334用作辅助装置。不 过，例如，如在工作站之间行驶的情况下一样，当行驶距离是预定的时，通过设计储能机构 34、134、334以便满足条件，可以省略主动力单元14、114、314。
此外，上述实施方式的输送车辆10、110、310具有作为行驶驱动源的用于主动力 单元14、114、314的行驶电动机28、128、328。不用说，可以使用其它驱动源，诸如内燃机(如 发动机等)、螺旋弹簧等。在上述实施方式中，提供电池12、112、312作为电源单元以向行驶 电动机28、128、328供应电力。然而，可以将电力线放置在地板等上，使得通过电力线将电 力供应给行驶电动机。此外，电池12、112、312不仅通过外部源充电，而是可以将太阳电池 板提供给输送车辆，以便联合使用太阳电池板和外部电源。此外，在上述实施方式中，电动辅助电动机36、136或卷紧电动机336用作用于动 力储存的驱动源，然而，本发明不限于这些元件。例如，在将旋转驱动力施加到主轴42和第 二轴141b、341b的范围内可使用压缩空气发动机，该压缩空气发动机被用作为气动扳手等 并且通过将压缩空气作为驱动源而被可旋转地驱动。输送车辆10、110、310被设计成使得当通过由主动力单元14、114、314获得的驱动 力而启动行驶，以恒定速度、加速度等行驶时，它可以如同在普通电动车辆的情况下一样地 正常行驶，其中主动力单元14、114、314具有通过来自电池12、112、312的电力驱动的行驶 电动机28,128,328和主驱动轮30、130、339。即，输送车辆10,110,310可以以基本上和普 通电动车辆相同的方式行驶，从而它可以后退(逐渐后退)，并且因此可以进一步提高输送 系统100等的结构的自由度。此外包括储能机构34、134、334等的辅助动力单元18、118、318等可以构造为牵引 车辆，该牵引车辆与主动力单元14、114、314分开地制造。在这种情况下，牵引车辆可以从 外部附接于具有主动力单元14、114、314和装载部20、120、320的输送车辆，以便拖或推输 送车辆，由此可以将基于辅助动力单元18、118、318的功能容易地加到现有的AGV等中。此外，输送车辆10、110、310可以被修改使得装载部20、120、320被省略，并且它可 以构造为电动车辆，该电动车辆运输另外的负载而不是输送机件W，并且人还可以上车。根据第二实施方式和第三实施方式，在储能机构134、334中，壳体145、345与第二轴141b和341b相连接。不过，壳体可以与第一轴141a、341a相连接。此外，在第二实施方 式和第三实施方式中，柱形壳体145、345固定于第二轴141b和341b。不过，当大体上呈L形 的构件构造成平行于第一轴141a、341a的轴端部延伸时，该构件可以固定于第二轴141b、 341b的轴端部。
权利要求
一种利用来自动力源的动力行驶的车辆(10、110、310)，其特征在于，该车辆包括储能机构(34、134、334)，所述储能机构具有弹性件(32、132、332)，所述弹性件与车辆主体(10、110、310)的驱动轮(38、138、338)相连接，将所述驱动轮的动力转变成弹力，储存所述转变的弹力以及将所述储存的弹力作为动力输出到所述驱动轮；和输出限制器(40、154、354)，当将所述弹力储存在所述弹性件中时，所述输出限制器保持所述储能机构，当所述车辆开始行驶时，所述输出限制器释放对所述储能机构的保持以输出所述弹力，其中，所述动力源是用于将弹力储存在所述储能机构中的动力储存源(36、136、336)，并且所述储能机构可与所述动力储存源相连接，使得来自所述动力储存源的动力施加到所述储能机构并且作为所述弹力储存在所述储能机构中。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述动力储存源(36、136)安装在所述车 辆主体中以便与所述储能机构相连接。
3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述输出限制器包括齿轮(65)，所述齿轮 形成在与所述驱动轮相连接的轴(42)上；和棘轮(67)，所述棘轮具有棘爪(69A)，当将所述 弹力储存在所述储能机构中时，所述棘爪与所述齿轮相啮合以锁定所述轴，当从所述储能 机构中输出所述弹力时，所述棘轮使所述棘爪摆动，从而使所述棘爪与所述齿轮分离。
4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述储能机构的所述弹性件由螺旋弹簧 (32)形成，所述螺旋弹簧围绕与所述驱动轮相连接的所述轴被卷紧，并且所述螺旋弹簧的 一端与所述轴的一个轴端部的外周相连接，而所述螺旋弹簧的另一端与平行部(51A、145a、 345a)相连接，所述平行部平行于所述轴的所述轴端部延伸并且与所述动力储存源联动地 围绕所述轴旋转。
5.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，该车辆还包括控制器(22、122、322)，所述 控制器用于控制所述输出限制器，使得当所述车辆开始行驶时允许输出储存在所述储能机 构中的所述弹力，并且当在所述车辆主体的速度达到包含零速度的期望速度之后、包含零 时间的期望时间过去时锁定所述轴的旋转。
6.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，该车辆还包括用于驱动所述车辆主体的 主驱动轮(30、130、330)和用于驱动所述主驱动源的行驶驱动源(28、128、328)，储存在所 述储能机构的所述弹性件中的所述动力辅助所述行驶驱动源的驱动力。
7.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，该车辆还包括离合器机构(140、340)，所 述离合器机构用于在将动力从所述储能机构的所述弹性件输出到所述车辆主体的所述驱 动轮的动力输出和将动力从所述驱动轮再生到所述弹性件的动力再生之间执行转换操作， 其中所述车辆行驶规定距离，所述车辆利用储存在所述储能机构中的动力启动行驶，以及 在行驶期间所述离合器机构转换到再生的一侧，使得当所述车辆行驶时动力从所述驱动轮 产生至所述弹性件。
8.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述储能机构具有旋转轴(141、341)， 所述旋转轴用于卷紧作为所述弹性件的所述螺旋弹簧，所述旋转轴分成第一和第二旋转轴 (141a、141b、341a、341b)，所述螺旋弹簧的一端与所述第一旋转轴(141a、341a)的轴端部 的外周相连接，而所述螺旋弹簧的另一端与所述第二旋转轴(141b、341b)结合并且与平行 于所述第一旋转轴的所述轴端部延伸的平行部相连接。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述离合器机构具有输出离合器(153、353)，所述输出离合器设置在所述第一和第二旋转轴中的一个旋转轴上，当储存在所述螺 旋弹簧中的弹力被输出时，所述输出离合器使所述驱动轮与所述螺旋弹簧相互连接，并且 当动力被储存或再生到所述螺旋弹簧中时，所述输出离合器使所述驱动轮与所述螺旋弹簧 相互分离；和输入离合器(151、351)，所述输入离合器设置在所述第一和第二旋转轴中的 另一个旋转轴上，当所述储存的弹力被输出时，所述输入离合器使所述驱动轮与所述螺旋 弹簧相互分离，并且当动力被再生到所述螺旋弹簧中时，所述输入离合器使所述驱动轮与 所述螺旋弹簧相互连接。
10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述输出限制器(154、354)将作为动力 储存的弹力在从0%到100%的范围内连续地或步进地输出到所述第一和第二旋转轴中的 一个。
11.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，该车辆还包括用于驱动所述车辆主体的 主驱动轮和用于驱动所述主驱动轮的行驶驱动源，其中当所述车辆开始行驶时，储存在所 述储能机构的所述弹性件中的所述动力辅助所述行驶驱动源的驱动力，并且当所述车辆位 于在接近于预定距离的端点的位置时，所述离合器机构转换到再生的一侧，使得当所述车 辆行驶时，动力从所述驱动轮再生至所述弹性件。
12.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆在站之间行驶，所述站中的每 一个均设有所述动力储存源，所述储能机构具有联接单元，当所述车辆主体停在各所述站 时所述联接单元可与所述动力储存源相连接。
13.—种车辆系统，所述车辆系统包括利用来自动力源的动力行驶的车辆(310)，和用 于停靠所述车辆的站(302a至302c)，其特征在于所述车辆具有车辆主体(310)、驱动轮 (338)以及储能机构(334)，所述储能机构具有弹性件(332)，所述弹性件与所述驱动轮相 连接，将所述驱动轮的动力转变成弹力，储存所转变的弹力以及将所储存的弹力作为动力 输出到所述驱动轮，所述站中的每一个均具有动力储存源(336)，当所述车辆停在所述站 时，所述动力储存源与所述车辆的所述储能机构相连接以将动力从所述动力储存源供应到 所述储能机构的所述弹性件中，使得所述供应的动力储存在所述弹性件中。
14.根据权利要求13所述的车辆系统，其特征在于，所述车辆具有离合器机构(340)， 所述离合器机构用于在将动力从所述储能机构的所述弹性件输出到所述车辆的所述驱动 轮的动力输出和将动力从所述驱动轮再生到所述弹性件的动力再生之间执行转换操作，当 所述车辆在所述站间移动时，所述车辆利用储存在所述储能机构中的动力开始行驶，并且 在行驶期间所述离合器机构转换到再生的一侧，使得当所述车辆行驶时，从所述驱动轮到 所述弹性件产生动力。
15.根据权利要求14所述的车辆系统，其特征在于，该车辆系统还包括用于驱动所述 车辆主体的主驱动轮(330)和用于驱动所述主驱动轮的行驶驱动源(328)，其中，当所述车 辆开始行驶时，储存在所述储能机构的所述弹性件中的所述动力辅助所述行驶驱动源的驱 动力，并且当所述车辆接近站间距离的端点的位置时，所述离合器机构转换到再生的一侧， 使得当所述车辆行驶时动力从所述驱动轮再生至所述弹性件。
全文摘要
本发明一种车辆，所述车辆包括储能机构，所述储能机构具有与所述车辆的驱动轮相连接的弹性件，使得所述驱动轮的动力作为弹力被储存在所述弹性件中，并且所述储存的弹力作为动力被输出到所述驱动轮；和输出限制器，当弹力被储存在所述弹性件中时，所述输出限制器保持所述储能机构，并且当所述车辆开始行驶时释放对所述储能机构的保持以输出所述弹力。用于将弹力储存到所述储能机构中的动力储存源安装在所述车辆或停靠有该车辆的站中，并且所述动力储存源和所述储能机构相连接，使得来自所述动力储存源动力被施加到所述储能机构，并且作为弹力被储存在所述储能机构中。
文档编号B65G47/52GK101837725SQ201010135778
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者室本信义, 山田宗幹, 栗山真一, 渡边靖夫, 神林聪, 西村大, 铃木健太郎, 高田计利 申请人:本田技研工业株式会社