用于自推进车架的水平运送机构的制作方法

专利名称：用于自推进车架的水平运送机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使自推进车架在运送系统中始终以水平姿态行进的水 平运送机构，所述运送系统用于使由容器和车架构成的运送体在建筑物等 的多个楼层内沿水平地铺设在地板上的轨道以及沿垂直(竖直)地铺设在 墙壁上的轨道行进，并且从容器向沿所述轨道布置的台站卸下负载和从所 述台站向所述容器装入负载，例如文档、零件等。
背景技术：
这种类型的运送系统被广泛地应用，因为它们能在办公室中自动运送 文档、邮件、文具等，在医院中自动运送病历，在工厂中运送零件和产品， 还能向目标位置运送诸如样本、试剂等负载。
该运送系统由水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、在所述轨道上 作为多个运送体行进的车架、用于控制自推进车架的行进的计算机等构成。 所述自推进车架是通过将装有负载的容器安装到沿轨道行进的车架上而形 成的。
在所述容器上安装有容纳了许多样本、试剂等并且必须始终以水平姿 态运送的箱子。因此，在很多情况下，容器可摆动地通过陀螺仪装置由车
架支承，并且当容器在垂直区段内行进时，它在车架上被转动90。，从而始 终被维持在水平状态(例如参见专利文献l)。
与之相对，运送系统的自推进车架可配设有四组行进轮，其中每两个 行进轮布置成一组，所述四组行进轮在左右侧设置在行进方向上的前后方 以被轨道从上下方夹紧，或设置成从上下方将轨道夹紧。在自推进车架中， 由于车架在轨道从水平区段变换为垂直区段的区段中(即在轨道从水平到
5垂直或从垂直到水平弯曲卯。的区段中)其行进姿态从水平姿态变为垂直姿 态(或从垂直姿态变为水平姿态)，所以由陀螺仪装置悬桂在车架上的容
器转动90。，从而维持容器的水平姿态。然而，已知的是当有重的负载位于 由陀螺仪装置悬桂的容器中的一侧时，由于容器在不平衡负载的作用下倾 斜，因而难以维持水平姿态。
此外，由于釆用陀螺仪装置来始终维持容器的水平姿态并且车架通过 从水平轨道转向(转弯)到垂直轨道而行进，因而需要容器的转向空间和 车架的转向行进空间，由此在轨道中水平区段和垂直区段之间的区段的曲 率半径不可避免地增大。结果，还产生这样的问题，即不仅整个系统变大， 而且由于在某些地方曲率半径过大，导致无法安装运送系统。
专利文献l:特开平2005-047369号公报

发明内容
本发明要解决的问题
鉴于运送系统的现状，本发明的目的是提供一种用于始终维持自推进 车架的水平姿态的运送机构，其能够始终维持容器的水平姿态而不需要陀 螺仪装置，并且其能够通过减小轨道变向区段内的曲率半径而使整个系统 构造得紧凑。 解决问题的手段
用于解决上述问题的本发明的水平运送机构的第一结构是这样一种水 平运送机构，其包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所述轨道 铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进轮、与 所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装 有负载，所述水平运送机构的特征在于，所述轨道在使方向从水平变为垂 直或从垂直变为水平的弯曲区段和与所述弯曲区段续接的垂直区段中包括 具有与所述小齿轮啮合的齿条的小齿轮用轨道，和与所述小齿轮用轨道平 行(并行)设置且与所述小齿轮用轨道分离(分开)的行进轮用轨道，并 且所述车架在其右侧和左侧上包括与所述小齿轮用轨道啮合的小齿轮和由
6所述行进轮用轨道支承的行进轮，所述小齿轮用轨道和所述行进轮用轨道 设置成，使得所述车架能在弯曲区段和与该区段续接的垂直区段中在移动 的同时维持水平姿态。
在本发明中，在所述第一结构中，所述车架在与该车架的行进方向正 交的一侧上包括第一小齿轮和第一行进轮，并且在另一侧上包括处于与所
述第一小齿轮具有相同位相(phase)的位置处的第二行进轮和处于与所述 第一行进轮具有相同位相的位置处的第二小齿轮，并且通过在所述两侧上 配置位相不同的所述第 一和第二小齿轮及所述行进轮来抑制所述车架的倾斜。
本发明可采用第二结构，其中所述车架在左右两侧上的中间部分的具 有相同位相的位置处同轴地包括小齿轮，以及包括前和后行进轮，所述前 和后行进轮在所述车架的行进方向上在左侧和右侧设置在从所述小齿轮的 前方和后方夹住所述小齿轮并从所述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮 的旋转轴的位置，并且所述前和后行进轮中的上和下行进轮构成一对，并 且在所述弯曲区段和与该区段续接的垂直区段中通过用相应轨道来支承所 述前和后行进轮中的任意行进轮和所述小齿轮而使所述车架在行进的同时 维持水平姿态。
在上述两种结构中，所述小齿轮用轨道和所述行进轮用轨道在所述轨 道的水平区段中由复合轨道形成，在所述复合轨道中所述两条轨道平行设 置，并且通过使所述复合轨道从所述弯曲区段到所述垂直区段向前后分离 来设置所述复合轨道。
接下来，能够解决上述问题的本发明的水平运送机构的第三结构为这 样一种水平运送机构，其包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿 所述轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行 进轮、与所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车 架上安装有负栽，所述水平运送机构的特征在于，所述车架在左右两侧上 的中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮，以及包^i殳置成一对的、用
于在所述车架的行进方向上从所述小齿轮的前方和后方夹住所述小齿轮的前和后水平部分行进轮，及设置成一对的、用于从所述小齿轮的上方和下 方夹住所述小齿轮的旋转轴的上和下垂直部分行进轮，并且所述轨道在用 于将方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道， 所述弯曲轨道具有与小齿轮啮合的齿条和所述水平部分行进轮的行进表 面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的垂直区段中包括垂直轨道，所述 垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的齿条和所述垂直部分行进轮的行进表 面，并且所述水平部分行进轮和所述小齿轮在所述弯曲区段中由所述弯曲 轨道支承，所述垂直部分行进轮和所述小齿轮在与所述弯曲区段续接的垂 直区段中由所述垂直轨道支承。
此外，能够解决上述问题的本发明的水平运送机构的第四结构为这样 一种水平运送机构，其包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所 述轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进 轮、与所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架 上安装有负栽，所述水平运送机构的特征在于，所述车架在左右两侧上的 中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮，以及包括设置在所述车架的底 部上的水平部分行进轮，和设置成一对以便从所述小齿轮的上方和下方夹 住所述小齿轮的旋转轴的上和下垂直部分行进轮，并且所迷轨道在用于将 方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道，所述 弯曲轨道具有与所述小齿轮啮合的弯曲齿条和用于限制和引导所述垂直部 分行进轮的行*面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的短垂直区段中 包括短垂直轨道，所述短垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的短齿条和所述 垂直部分行进轮的行进表面，并且在所述弯曲区段中所述小齿轮由所述弯 曲齿条支承，所述水平部分行进轮由所述弯曲轨道支承，在与所述弯曲区 段续接的短垂直区段中所述小齿轮和所述垂直部分行进轮由内含所述短齿 条的所述垂直轨道支承，从而所述车架始终以水平姿态行进。 本发明的优点
本发明第一结构的水平运送机构是这样一种水平运送机构，该水平运 送机构包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所迷轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进轮、与所述齿条 啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装有负载，
弯曲区段续接的垂直区段中包括具有与所述小齿轮啮合的齿条的小齿轮用
轨道，和与所述小齿轮用轨道平行"i殳置且与所述小齿轮用轨道分离的行进 轮用轨道，并且所述车架在其右侧和左侧上包括与所述小齿轮用轨道啮合 的小齿轮和由所述行进轮用轨道支承的行进轮，所述小齿轮用轨道和所述 行进轮用轨道设置成，使得所述车架能在所述垂直区段中在移动的同时维 持水平姿态。结果，能在不需要陀螺仪装置的情况下使容器的姿态始终维 持水平，此外能通过减小使轨道变向的区段内的曲线曲率来将整个系统构 造得紧凑。
更具体地，在才艮据本发明第一结构的自推进车架的水平运送机构中，
轨道上滚动，所以车架沿所述轨道行进。此时，由于车架在其左右两侧上 具有与小齿轮用轨道啮合的小齿轮和由行进轮用轨道支承的行进轮，所以 容器的姿态能在无陀螺仪装置的情况下始终维持水平，且由此即使负载位 于一侧，所述负栽也能始终被水平地运送。另外，所述轨道在使方向从水 平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段和与所述弯曲区段续接的垂直区 段中包括具有与所述小齿轮啮合的齿条的小齿轮用轨道，和与所述小齿轮 用轨道平行设置且与所述小齿轮用轨道分离的行进轮用轨道。结果，小齿 轮用轨道的曲率半径能独立于行进轮用轨道的曲率半径进行设定，且由此 可减小轨道中的水平区段和垂直区段之间的区段的曲率半径。也就是说， 由于不再需要容器的转向空间和车架的转向行进空间，整个运送机构能构 造得紧凑。
此外，在本发明第二结构的水平运送机构中，所述车架还在左右两侧 上的中间部分的相同位相处包括小齿轮，以及包括构成一对的、用于从所 述小齿轮的前方和后方夹住所述小齿轮的前和后水平部分行进轮，及构成 一对的、用于从所述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮的旋转轴的上和
9下垂直部分行进轮，并且所述轨道在用于将方向从水平变为垂直或从垂直 变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道，所述弯曲轨道具有与小齿轮啮合的 齿条和所述水平部分行进轮的行进表面，所述轨道还在与所述弯曲区段续 接的垂直区段中包括垂直轨道，所述垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的齿 条和所述垂直部分行进轮的行进表面，并且所述水平部分行进轮和所述小 齿轮在所述弯曲区段中由所述弯曲齿条支承，所述水平部分行进轮和所述 小齿轮由所述垂直轨道支承。结果，能在不需要陀螺仪装置的情况下使容 器的姿态始终维持水平，此外小齿轮和行进轮能沿一条轨道行进，由于轨 道不需要单独铺设，所以整个系统能构造得紧凑。
在第三结构的水平运送机构中，小齿轮在与齿条啮合的同时还绕它们 的轴线旋转并且行进轮在行进轮用轨道上滚动，车架沿所述轨道行进。此 时，所述车架在左右两侧上的中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮， 以及包括设置成一对的、用于在所述车架的行进方向上从所述小齿轮的前 方和后方夹住所述小齿轮的水平部分行进轮，及设置成一对的、用于从所 述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮的旋转轴的垂直部分行进轮，并且 所述车架在弯曲区段和与该区段续接的垂直区段中通过所述小齿轮和垂直 部分行进轮行进。结果，容器的运送姿态能在无陀螺仪装置的情况下始终 维持水平，且由此即使负载位于一侧，所述负栽也可始终以水平姿态被运 送。为此，所述轨道在用于将方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯 曲区段中包括弯曲轨道，所述弯曲轨道具有与小齿轮啮合的齿条和所述水 平部分行进轮的行进表面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的垂直区段 中包括垂直轨道，所述垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的齿条和所述垂直 部分行进轮的行进表面，并且所述水平部分行进轮和所述小齿轮在所述弯 曲区段中由所述弯曲轨道支承，所述垂直部分行进轮和所述小齿轮在与所 述弯曲区段续接的垂直区段中由所述垂直轨道支承。所述弯曲区段和与该 区段续接的垂直区段可由单轨道构成且由此整个运送机构能布置得紧凑。
此外，在本发明第四结构的水平运送机构中，所述车架在左右两侧上 的中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮，以及包括设置在所述车架的底部上的水平部分行进轮，和设置成一对以便从所述小齿轮的上方和下方 夹住所述小齿轮的旋转轴的上和下垂直部分行进轮，并且所述轨道在用于 将方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道，所 述弯曲轨道具有与所述小齿轮啮合的弯曲齿条和用于限制和引导所述垂直 部分行进轮的行进表面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的短垂直区段 中包括短垂直轨道，所述短垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的短齿条和所 述垂直部分行进轮的行进表面，并且在所述弯曲区段中所述小齿轮由所述 弯曲齿条支承，所述水平部分行进轮由所述弯曲轨道支承，在与所述弯曲 区段续接的短垂直区段中所述小齿轮和所述垂直部分行进轮由内含所述短 齿条的所述垂直轨道支承，从而所述车架始终以水平姿态行进。结果，与 具有上述结构的本发明的运送机构一样，整个运送系统可布置得紧凑，尤 其是在行进方向从水平变为垂直或反之的位置。
在本发明的第四种水平运送机构中，弯曲区段的齿条和轨道布置成整 体，从而车架可通过上述结构将其行进方向从水平行进变为垂直方向。除 此之外，当车架垂直行进时，布置成整体的弯曲区段能撤到这样的位置， 使得车架的垂直行进不与弯曲区段干涉。结果，第四种运送机构的弯曲区 段还具有用于将水平行进变为垂直行进的变向设备的作用。
具体实施例方式
下面参照附图来说明本发明的自推进车架的水平运送机构的实施例。 在附图中，图l是示出根据本发明第一结构的自推进车架的水平运送机构
的实施例的正视图，图2是图1所示的水平运送机构的右视图，图3是图 2的俯视图，图4是图l至3所示的第一结构的水平运送机构的透视图， 图5是示出根据本发明第二结构的自推进车架的水平运送机构的实施例的 正视图，图6是图5所示的水平运送机构的右视图，图7是图6的俯视图， 图8是图5至7所示的第二结构的水平运送机构的透视图，图9是示出根 据本发明第三结构的自推进车架的水平运送机构的实施例的正视图，图10 是图9所示的水平运送机构的右视图，图11是图9的俯视图，图12是图
ii9至11所示的第三结构的水平运送机构的透视图，图13是说明在根据本 发明第四结构的水平运送机构中处于水平区段内的车架的移动状态的侧视 图，图14是说明在第四结构的水平运送机构中处于弯曲区段内的车架的移 动状态的侧视图，图15是说明在第四结构的水平运送机构中处于垂直区段 内的车架的移动状态的侧视图，图16是示出在车架从水平区段行进到垂直 区段的示例中车架和相应轨道的姿态的透视图，图17是图16的示意性侧 视图，图18是示出在车架以水平姿态在垂直区段内行进的示例中车架和相 应轨道的姿态的透视图，图19是图18的示意性侧视图，图20是用在本发 明第四结构的水平运送机构的应用示例中的车架示例的侧视图，图21是图
20的车架的俯视图，图22是图20的车架的左侧视图，图23是图20至22 所示的车架的示意性透视图，图24是示意性地示出变向轨道(左侧轨道) 的模式的透视图，其中图20至23的车架沿所述变向轨道行进，图25是在 图22的车架进入左右变向轨道部分的状态下所述变向轨道部分的正视图， 图26 (a)至26 (f)是以时间顺序示出车架通过变向轨道部分的状态的侧 视图。
在图1至4中，根据本发明第一结构的水平运送机构具有水平地和垂 直地铺设在建筑物中的一对左、右轨道10和在轨道10上行进的车架30， 所述轨道相对于车架30的行进方向平行。
如图2所示，相应的轨道10具有铺设在地板等上用于形成水平区段的 水平轨道、用于形成方向从水平方向变为垂直方向或从垂直方向变为水平 方向的弯曲区段的弯曲轨道，和铺设在墙壁、立柱等上用于形成与弯曲区 段续接的垂直区段的垂直轨道。相应轨道IO的弯曲区段和垂直区段由小齿 轮用轨道11和行进轮用轨道12构成，其中尽管行进轮用轨道12与小齿轮 用轨道ll平行，但它们在前后方向上分离。另外，水平区段由经所述两个 轨道ll、 12平行铺设而成的整体式复合轨道14构成。
如图3和4所例示，每个小齿轮用轨道11由C形或沟槽形截面元件 构成，而该元件由前壁和后壁lla， llb和侧壁llc构成。每个4亍进轮用轨 道12也由C形或沟槽形截面元件构成，而该元件由前壁和后壁12a， 12b和侧壁12c构成。这些轨道ll, 12经连接壁13成一体。连接壁13是通过 延伸行进轮用轨道12的侧壁12c而形成的，并且其延伸的端部连接到轨道 11的前壁lla的开口端部边缘。
水平区段的复合轨道14具有由上壁和下壁14a， 14b及侧壁14e构成 的C形或沟槽形的截面，其中复合轨道14的敞开面彼此左右相对。复合 轨道14通过弯曲区段连接到在垂直区段形成前后分离的小齿轮用轨道11 和行进轮用轨道12。
现在详细说明弯曲区段。在位于图1中右侧和图2、 3中近侧的轨道 10中，垂直区段的小齿轮用轨道11的前壁lla延伸并且连接到复合轨道 14的上壁14a。如图2所示，小齿轮用轨道11的后壁lib经由弯曲壁15 延伸到复合轨道14的下壁14b并且与侧壁14c成一体。行进轮用轨道12 的前壁12a在复合轨道14的上壁14a中切断，其后壁12b延伸并且连接到 复合轨道14的下壁14b,并且其侧壁12c与连接壁13 —起连接到复合轨 道14的下壁14b。
此外，在位于图1中左侧和图2、 3中内侧的轨道10中，小齿轮用轨 道11的前壁lla延伸并且连接到复合轨道14的上壁14a，其后壁lib经 由弯曲壁延伸到复合轨道14的下壁14b，并且其侧壁11c延伸到复合轨道 14的下壁14b并与侧壁14c成一体。行进轮用轨道12的前壁12a连接到 复合轨道14的上壁14a，其后壁12b连接到复合轨道14的下壁14b，并 且其侧壁12c与连接壁13 —起延伸并连接到复合轨道14的上壁14a。
齿条20 (也称作齿条传动装置，下文同)设置并固定在小齿轮用轨道 ll的后壁llb、弯曲壁15和复合轨道14的下壁14b上。
车架30具有设置在车架体35的一侧(右侧)上的行进轮31和作为驱 动轮的小齿轮33 (也称作小齿轮传动装置，下文同)，并且具有设置在车 架体35的相对侧(左侧)上的行进轮32和小齿轮34。相应的行进轮31， 32具有由安装在车架体35上的轴承保持的轴。小齿轮33与行进轮31同 轴地设置在车架体35的设有行进轮32的左侧，小齿轮34与行进轮31同 轴地设置在车架体35的设有行进轮31的右侧。小齿轮33， 34具有与设置在车架体35中并由马达、减速器等构成的驱动单元(图中省略)联接的相 应轴。
当例如车架30从垂直区段行进到水平区段时，它通过将行进轮31， 32的外周表面定位在相应的行进轮用轨道12的前壁和后壁12a， 12b之间 并使小齿轮33, 34与铺设在相应的小齿轮用轨道11上的齿条20啮合而设 置在相应的轨道10之间。通过用驱动单元使小齿轮33， 34与齿条20啮合 地绕它们的轴线旋转，车架30沿齿条20行进。也就是说，小齿轮33， 34
旋转且在小齿轮用轨道11上行进，并且在水平区段中在与齿条20啮合的 同时绕它们的轴线旋转且在复合轨道14中行进。与此同时，行进轮31， 32在垂直区段和弯曲区段中沿构成行进轮用轨道12的前壁和后壁12a， 12b 滚动，并且在水平区段中沿复合轨道14的上壁和下壁14a, 14b滚动。因 此，由于车架30被与齿条20啮合的小齿轮33， 34支承，并且被由行进轮 用轨道12支承的行进轮32， 33支承，因此它在维持水平姿态的同时平行 (并行)移动并且从垂直区段经过弯曲区段移动到水平区段。当车架30 从水平区段经过弯曲区段进入垂直区段时，同样如上所述，它在移动的同 时维持水平姿态。
电力通过沿轨道10设置的配线供给到驱动单元，通过安装在水平运送 机构外部的计算机设备和设置在车架30中的控制器之间的通信执行行进 控制，并且信号通过与所述配线平行延伸的通信线路在外部计算机设备和 控制器之间进行传输和接收。
在该实施例中，容器由例如带有盖的容器构成并且安装在车架体35 的上表面上或组装在车架体35中。沿复合轨道14安装有多个台站。
当操作开始时，装有负载例如样本或试剂的箱子由工A^文置在容器中。 当工人通过终端向外部计算机设备指定了运送台站时，车架30的控制器响 应于来自外部计算机设备的指令来^Mt驱动单元，并且驱动单元使车架30 行进到目标运送台站，从而将负载运送到目标台站。
此时，车架30从轨道10的水平区段经过弯曲区段行进到垂直区段中，同时设置在车架30左右两侧的小齿轮33， 34与齿条20啮合，从而车架 30平行移动。同时，通过在车架30前后设置小齿轮33， 34，可抑制车架 30在行进方向和与行进方向正交的方向上倾斜，从而车架30维持水平姿 态行进。由于水平姿态得到行进轮31, 32支持，因此车架30无倾斜地平 行移动。也就是说，由于车架30能始终以水平姿态行进，因而不需要用于 维持容器水平的陀螺仪装置。因此，即使是运送需要始终维持水平姿态的
负载也不会出现任何问题。
由于小齿轮用轨道ll (其中铺设有与小齿轮33， 34啮合的齿条20) 和行进轮用轨道12 (行进轮31 ， 32在该轨道上滚动)不仅在轨道10的垂 直区段中彼此分离，而且在作为水平区段和垂直区段之间的分界的弯曲区 段前后也彼此分离，因而相应的轨道ll, 12可被设定为具有不同的曲率半 径。通过这种结构，由于能减小轨道ll， 12在弯曲区段中的曲率半径，因 此具有所述水平运送机构的整个运送系统可构造得紧凑。
在根据上述本发明第一结构的水平运送机构的实施例中，车架30在与 其行进方向正交的一侧上具有第一小齿轮33和第一行进轮31,在相对侧 上具有与第一小齿轮33同位相(同轴)的第二行进轮32和与第一行进轮 31同位相(同轴)的第二小齿轮34,并且在两侧具有配置位相不同的第一 和第二小齿轮33， 34及第一和第二行进轮31, 32。因此，当车架30的行 进方向从水平姿态变为垂直方向时，车架30被控制成不会倾斜。由于根据 本发明的自推进车架的水平运送机构也可由图5至8所示的本发明运送机 构的第二结构的实施例来实现，将在下文中对该实施例进行说明。
在图5至8例示的本发明第二结构的水平运送机构中，车架130在其 左右两侧的中部的相同位相(相同位置)同轴地具有小齿轮133， 134。 一 对第一上和下行进轮131a、 131b，类似的行进轮132a、 132b，第二行进 轮136a、 136b和类似的行进轮137a、 137b被设置成使得它们相对于小齿 轮133， 134的行进方向定位在前侧和后侧，以及相对于小齿轮133， 134 的旋转轴定位在上方和下方。在弯曲区段和垂直区段中，前侧和后侧的任 一侧的任意一对成对的上下行进轮和小齿轮都由轨道111和112支承。因此，即使在弯曲区段和垂直区段中，车架130也能在行进的同时维持其水 平姿态。
也就是说，在车架130中，小齿轮133和从前后侧夹住小齿轮133的 一对行进轮131a, 131b和第二行进轮136a, 136b设置在车架体135的一 侧的中央部分(右侧上的中央部分)。在车架体135中，与小齿轮133同 轴设置的小齿轮134,以及从前后侧将小齿轮134夹在中间并且与右侧上 的行进轮131a， 131b和第二行进轮136a, 136b同轴设置的一对行进轮 132a， 132b和一对行进轮137a， 137b也设置在车架体135的相对侧的中 央部分(左侧的中央部分)。左侧和右侧上的小齿轮133, 134的轴与由马 达、减速器等构成的驱动单元联接，其中所述驱动单元的轴设置在车架体 135中。
一对左右轨道110彼此平行地设置。设置在垂直区段中的左右轨道110 由沿墙壁和立柱铺设的小齿轮用轨道111和行进轮用轨道112构成。如图 7和8所示，垂直区段的每个小齿轮用轨道111都由具有大致L形截面的 元件构成，每个行进轮用轨道112都由具有C形或沟槽形截面的元件构成。 在两个轨道lll， 112的每一个中，轨道lll的形成开口面的后壁lllb和 轨道112的前壁112a彼此形成为一体。设置在左右两侧上的轨道111， 112 彼此平行地布置，而它们的开口面相互面对。水平区段的每个左右轨道IIO 由均具有大致C形或沟槽形截面的轨道114构成，并且轨道110设置成使 其开口面彼此面对。
垂直区段的小齿轮用轨道111的后壁lllb (行进轮用轨道112的前壁 112a)通过形成弯曲区段的弯曲壁115连接到水平区段的轨道114的下壁 114b。垂直区段的侧壁lllc延伸到水平区段的轨道114的上壁114a并且 与轨道114的侧壁114c成一体。垂直区段的行进轮用轨道112的前壁112a 延伸到水平区段的轨道114的上壁114a，并且在轨道114中形成有通孔 117。垂直区段的后壁112b延伸并连接到水平区段的轨道114的下壁114b。 另外，垂直区段的侧壁112c延伸到水平区段的轨道114的下壁114b。
在水平区段的轨道114的上壁114a中形成有开口 116a，开口 116a具有垂直区段的每个小齿轮用轨道lll的宽度，更具体地，与垂直区段的小
齿轮用轨道111的每个后壁lllb和行进轮用轨道112的每个前壁112a的 总宽度对应的宽度。引导壁118立于开口 116a周围。引导壁118的侧壁与 垂直区段的小齿轮用轨道lll的侧壁lllc成一体。
在垂直区段的小齿轮用轨道111的后壁lllb的前表面、内侧形成弯曲 区段的弯曲壁115的内表面以及形成水平区段的轨道114的下壁114b的上 表面上铺设有用于引导左右小齿轮133， 134的左右齿条120。
通过将行进轮136a, 136b和行进轮137a, 137b的外周表面定位在垂 直区段的行进轮用轨道112的前壁112a和后壁112b之间并且使小齿轮 133, 134在水平区段和弯曲区段之间的边界附近与铺设在轨道114的下壁 114b上的齿条120啮合，将车架130安装到垂直区段的轨道110上。这里， 通过将车架体的左右两侧上的一对上和下行进轮131a至137b引导至轨道
114的上壁114a和下壁114b的内表面上并且使左右小齿轮133， 134与形 成在轨道114的下壁的内表面上的齿条120啮合成由其支承，车架130被 安装到水平区段的轨道110上。应注意，尽管未示出，但假定电力通过例 如沿轨道110设置的配线供给到驱动单元的马达，例如通过安装在轨道110 外部的计算机设备和设置在车架130中的控制器之间的通信来执行行进控 制，并且通过与沿轨道IIO的配线平行延伸的通信线路在外部计算机设备 和控制器之间发送和接收信号。
通过在使小齿轮133， 134与齿条120啮合的同时使未示出的驱动单元 绕其轴线旋转，车架130例如在轨道110的水平区段和弯曲区段中行进， 然后在垂直区段中行进。这里，由于水平区段的轨道114的上壁114a和下 壁114b之间的距离与车架130的行进轮131a的上边缘和行进轮131b的 下边缘之间的距离、也就是相应的行进轮131a和131b, 136a和136b, 132a 和132b，以及137a和137b之间的高度大致相等，所以行进轮131a和131b， 136a和136b, 132a和132b，以及137a和137b沿轨道114的上壁和下壁 114a、 114b滚动，并且车架130水平移动。在车架130如上所述地以水平 姿态行进之后，左右行进轮136a和136b以及左右行进轮137a和137b开始沿构成垂直区段的行进轮用轨道(复合轨道部分)112的前壁和后壁 112a， 112b行进，并且行进轮131a和131b, 132a和132b以被引导壁118 引导的方式穿过开口 116并且在单个轨道114的外侧移动。通过这种操作， 车架130从它处于水平姿态的水平区段移动到垂直区段，同时维持水平姿 态，并且在垂直区段中以水平姿态行进(参见图6和8)。
图5至8所示的本发明第二结构的水平运送机构还具有未示出的带有 例如容器盖的容器，并且安装成使得容器被安装在车架体35的上表面上或 被组装在车架体35中。例如，由放置有样本和试剂的箱子构成的负载容纳 在所述容器中，通过由电连接到外部计算机的终端指明运送台站来操作驱 动单元的马达，并且使车架130行进到目标运送台站并在那里停止。
如上所述，在根据本发明第二结构的实施例的水平运送机构中，小齿 轮133, 134设置在车架130的右侧和左侧，并且使车架130通过所述小齿 轮沿齿条120进行。同时，通过小齿轮133， 134和齿条120，以及布置在 车架130左右两侧的成对的上下行进轮131a和131b， 132a和132b， 136a 和136b以及137a和137b来防止车架130倾斜。这样，即使车架130倾 斜，它也能在容许的倾斜范围内平行移动。因此，安装在车架130内的容 器不仅能在水平区段中而且能在弯曲区段和垂直区段中以水平姿态行进。 通过这种结构，由于不需要陀螺仪装置，因而能扩展负载的类型和量。
此外，在水平区段中，小齿轮用轨道(形成在轨道114上并且与车架 130的左右小齿轮133， 134啮合的左右齿条120铺设在该轨道上)和行进 轮用轨道(成对的上下行进轮131a和131b, 132a和132b， 136a和136b 以及137a和137b在该轨道上滚动)布置成，从弯曲区段到垂直区段的轨 道通过在从弯曲区段到垂直区段形成的部分中被分离成小齿轮用轨道111 和行进轮用轨道112而形成。结果，相应的轨道lll, 112能被设定成不同 的曲率半径。因此，可通过减小小齿轮用轨道lll和齿条120的曲率半径 而将整个运送系统构造得紧凑。
接下来，根据本发明第三结构的自推进车架的水平运送机构可由图9 至12所示的实施例来实现。在下文中参照图9至12说明根据该第三结构
18的水平运送机构的实施例。
在根据如图9至12所示的本发明第三结构的水平运送机构中，车架 230在其左右两侧的相同中间位相上同轴地具有小齿轮233， 234。另外， 车架230在相对于小齿轮233， 234的行进方向的前侧和后侧上具有水平部 分行进轮231a, 231b, 232a， 232b，并且在小齿轮233, 234的上侧和下 侧上具有垂直部分行进轮236a， 236b， 237a， 237b。在垂直区段中，通过 用轨道211支承一对上、下垂直部分行进轮236a， 236b, —对上、下垂直 部分行进轮237a， 237b和小齿轮233， 234，车架230能从水平区段行进 过来，同时维持其水平姿态。
也就是说，在车架230中，小齿轮233设置在车架体235 —侧上的中 央部分(右侧上的中央部分)， 一对水平部分行进轮231a， 231b设置在跨 越小齿轮233的前后方向上，并且一对垂直部分行进轮236a， 236b设置在 跨越小齿轮233的上下方向上。另外，小齿轮234与小齿轮233同轴地设 置在车架体235相对侧上的中央部分(左侧上的中央部分)，并且水平部 分行进轮232a， 232b和垂直部分行进轮237a, 237b设置成从前后侧和上 下侧将小齿轮234夹在它们之间。尽管所有的行进轮都形成有相同的直径， 但该直径小于小齿轮233, 234的直径。
在图9至12中，水平区段的一对左右轨道210彼此平行地设置。在垂 直区段中，垂直轨道211沿墙壁和立柱铺设，并且车架230的小齿轮233， 234和垂直部分行进轮236a， 236b, 237a， 237b在垂直轨道211上行进。 如图11和12所示，每个垂直轨道211由C形截面的元件构成，前壁和后 壁211a和211b的内侧用作相应行进轮的齿条行进路径，并且其靠近连接 壁211c的外侧用作供小齿轮233, 234行进的齿条行进路径。形成水平区 段的相应轨道由在左右两侧上平行的水平轨道214构成。在水平轨道214 中，具有由上壁214a,下壁214b和连接壁214c彼此以直角连接而成的截 面的小齿轮用轨道具有与垂直轨道211相同的截面，并且形成有倒L形截 面的行进轮引导壁219a与上壁214a形成为一体，而L形截面的行进轮引 导壁219b与下壁214b形成为一体。
19垂直轨道211的后壁211b经由形成弯曲区段的弯曲壁215连接到水平 轨道214的下壁214b并与之成一体。在形成于用于形成弯曲区段的弯曲表 面中的后壁211b上形成有通道217，车架230的行进轮231b， 232b穿过 该通道行进。通道217由垂直开口和水平开口构成，其中垂直开口具有延 长垂直轨道211的前壁和后壁211a， 211b所获得的宽度，而水平开口具有 延长水平轨道214所获得的宽度。此外，尽管前壁211a形成为连接到垂直 轨道的上壁214a，但弯曲区段的一部分被切除并且形成为供车架230的行 进轮236a， 237a穿过的开口 216。另外，侧壁211c延伸到水平轨道214 的侧壁214c并与之成一体。
在图9至12的垂直轨道211中，处于行进轮和小齿轮被前壁和后壁 211a, 211b夹持模式下的行进轮用轨道部分和小齿轮用轨道部分具有不同 的宽度。也就是说，设置成靠近连接壁211c并且形成有行进轮236a, 236b 和行进轮237a, 237b的行进路径的部分形成为具有与这些行进轮的直径接 近的宽度，并且用作小齿轮233， 234的行进路径的部分形成为具有比这些 小齿轮的直径更大的宽度。小齿轮用齿条220铺设在形成垂直区段的垂直 轨道211的后壁211b、形成弯曲区段的弯曲壁215以及形成水平区段的水 平轨道214的下壁214b上。在后壁211b的后表面上设有具有用于在弯曲 区段中支承水平部分行进轮231b， 232b的弯曲表面的引导元件243。
在图9至12中，通过分别将水平部分行进轮231a， 231b， 232a， 232b 的外周表面设置在水平轨道214的上壁和下壁214a, 214b之间、将垂直部 分行进轮236a， 237a设置在上壁214a的外表面上、将垂直部分行进轮 236b， 237b设置在下壁214b的外表面上以及使小齿轮233， 234与水平轨 道214的齿条220啮合，而将车架230安装在轨道210上。应注意，尽管 未示出，但小齿轮233， 234的轴与由马达、减速器等构成的驱动单元连接， 其中该驱动单元的轴设置在车架体235中。假设电力通过例如沿轨道210 设置的配线供给到驱动单元的马达，则例如通过安装在轨道210外部的计 算机设备和设置在车架230中的控制器之间的通信来执行行进控制，并且 信号通过沿平行于所述配线的轨道210延伸的通信线路在所述外部计算机
20设备和控制器之间传送和接收。
在根据图9至12所示的本发明第三结构的水平运送机构中，通过用驱动单元使与齿条220啮合的小齿轮233, 234绕它们的轴线旋转，车架230在水平区段中行进，并且随后在轨道210的弯曲区段和垂直区段中行进。
当车架230在水平区段中行进时，水平部分行进轮231a， 231b， 232a,232b和小齿轮233， 234使其沿水平轨道214以水平姿态行进。此时，垂直部分行进轮236a, 236b， 237a， 237b在水平轨道214的上壁和下壁214a，214b的外表面上滚动并且支持车架230的水平姿态。
如图10所示，当车架230进入弯曲区段时，小齿轮233， 234在与齿条220啮合的同时滚动，垂直部分行进轮236a， 237a在前壁和后壁211a,211b之间由垂直轨道211的前壁211a的下缘的弯曲表面引导，垂直部分行进轮236b, 237b穿过通道217并且朝前壁和后壁211a， 211b之间行进，并且水平部分行进轮231a， 232a由水平轨道214的上壁214a的边缘部分处的倾斜表面向上引导。此时，行进轮231a与水平轨道214的上壁214a接触地滚动，并且行进轮231b与垂直轨道211的后表面上的引导元件243接触地滚动，由此使车架230在向上移动的同时维持其水平姿态。
当车架230通过小齿轮233， 234的旋转进一步向上移动时，垂直部分行进轮236a， 236b， 237a， 237b沿形成在前壁和后壁211a, 211b上的行进表面移动，水平部分行进轮231a, 232a向上移动穿过开口 216,并且行进轮231b， 232b向上移动而从引导元件243离开。由于垂直部分行进轮236a, 236b, 237a， 237b在夹住小齿轮233， 234的垂直轨道211的前壁和后壁211a， 211b之间滚动，因而车架230在垂直区段中向上移动，同时维持其水平姿态。
在参照图9至12描述的根据本发明第三结构的水平运送机构中，也有容器安装在车架230的上表面上或组装在车架230的车架体235中。由包含例如样本或试剂的箱子构成的负载容纳在所述容器中。当电连接到外部计算机的终端指明一运送台站时，驱动单元的马达被操作，并且车架230行进到目标运送台站并且在那里停止。如上所述，在根据本发明第三结构的实施例的水平运送机构中，小齿
轮233, 234设置在车架230的左右两侧，车架230通过所述小齿轮沿齿条 220行进。车架230的水平姿态由小齿轮233， 234和与这些小齿轮啮合的 一对齿条220，水平部分行进轮231a， 231b和232a, 232b及用于支承它 们的水平轨道214，垂直部分行进轮236a， 236b和237a， 237b及用于支 承它们的垂直轨道211，以及具有与齿条220和轨道214, 211续接的齿条 和轨道的弯曲区段的轨道210保持。因此，车架230几乎无倾斜地平行移 动，从而组装在车架230内的容器不仅能在水平区段中而且甚至在弯曲区 段和垂直区段之间都维持其水平姿态地行进。结果，由于车架230能在水 平区段、弯曲区段和垂直区段的任一者中在维持其水平姿态的同时行进， 所以不再需要陀螺仪装置，且由此能增加容器的负载能力。
此外，由于构成弯曲区段和与弯曲区段续接的垂直区段的轨道都由整 体式轨道构成，也就是说，由于小齿轮用轨道和行进轮用轨道一体地形成 为复合轨道，所以相应的轨道不需要单独地铺设。因此，能减小由相应轨 道占据的空间。特别地，由于能减小弯曲区段内的曲线的曲率，所以整个 运送系统能构造得紧凑。
此外，由于水平轨道214的截面能形成为与省略了其行进轮引导壁 219a， 219b的垂直轨道211的截面相同(取决于负载的类型)，所以可进 一步减小安装成本和所占据的空间。
除了根据上述的本发明第一至第三结构的运送机构的实施例之外，还 具有根据本发明第四结构的运送机构，其能使车架在其姿态维持水平的情 况下从水平区段经过弯曲区段行进到垂直区段。这样，将参照图13至19 说明根据第四结构的运送机构的实施例。
用在图13至19所示的本发明第四结构的水平运送机构中的车架330 例如具有在水平区段中行进的四个水平行进轮331a， 331b,其每两个构成 一对，并且这些行进轮没置在车架体335底部上的前部和后部。行进驱动 力被输入到水平行进轮331a或331b。此外，垂直区段用的左和右驱动小 齿轮333 (设置在图中相对侧上的小齿轮无法看到)和定位成位于小齿轮
22333
和下行进轮336a， 336b (设置在图中相对侧上的行进轮无法看到)设置在 车架330的右侧和左侧的大致中间位置。应注意，小齿轮333可通过由垂 直区段用行进轮336a ， 336b之一取代并且优选地由位于下侧的行进轮336b 取代而被设置。
相比之下，根据第四结构的水平运送机构的轨道被如此铺设，即供行 进轮331a、 331b滚动的水平轨道310与垂直轨道311相交。另外，水平轨 道310由固定不动的水平轨道部分310a和升降轨道部分310b形成，升降 轨道部分310b与轨道部分310a的末端可枢转地连接和接合，从而它们可 在未示出的气缸、马达等的驱动力作用下自由地变成水平的或竖直的。
相比之下，垂直轨道311由固定不动的垂直轨道部分311a， 311b和切 断的轨道部分311c形成，其中固定不动的垂直轨道部分311a， 311b设置 在与固定不动的水平轨道部分310a正交的方向上，而切断的轨道部分311c 的与升降轨道部分310b具有大致相同长度的部分在升降轨道部分310b的 延长线上的位置上方被切断和分离。
切断的轨道部分311c具有这样的功能，即它们可被气缸等的驱动力操 作以在与垂直轨道部分311a， 311b正交的方向上与轨道部分311a， 311b 分离和接合。垂直轨道311具有位于内表面上的齿条311d,以便通过使小 齿轮333与所述齿条啮合而引导固定不动的垂直轨道部分311a，311b和切 断的轨道部分311c。
在根据本发明第四结构的水平运送机构中，当切断的轨道部分311c 与固定不动的垂直轨道部分311a， 311b分离时，它们在上和下固定不动的 垂直轨道部分311a和311b之间移动，并且除了相应的垂直和水平轨道 310， 311之外，还设置变向轨道部分312作为弯曲轨道在水平方向上与切 断的轨道部分311c同步操作，以将在水平轨道310上行进的车架330的方 向变为沿固定不动的上垂直轨道部分311a行进。
作为弯曲轨道的所述变向轨道部分312形成有垂直部分312a和三个弯 曲部分312b， 312c和312d。垂直部分312a具有连接到固定不动的上垂直
23轨道部分311a的下端的上端部，弯曲部分312b， 312c， 312d在垂直部分 312a下方具有在上下方向上并排设置的三条路线。垂直部分312a具有与 齿条311d接合的齿条312e。
这里，在三个弯曲部分312b， 312c， 312d中，上、下的两个弯曲部分 312b和312d被形成为用于引导上和下行进轮336a, 336b的弯曲轨道，其 中所述行进轮336a, 336b在定位于水平轨道310上的车架330中将小齿轮 333夹在中间，中间的弯曲部分312c被形成为具有用于引导小齿轮333的 齿条312f的弯曲轨道。
作为用于引导小齿轮333的弯曲轨道的形成在变向轨道部分312上的 弯曲部分312c具有形成在其内侧的下表面上以便与小齿轮333啮合的齿条 312f。当小齿轮333被设置成由垂直区段用行进轮336b取代时，与小齿轮 333啮合的齿条312f设置在下弯曲部分312d内侧的下表面上。
在本发明第四结构的具有如上所述地布置的车架330和水平及垂直轨 道310， 311的运送机构中，当通过行进轮331a， 331b从图中的左侧开始 在水平轨道310上行进的车架330到达与上垂直轨道部分311a连接的变向 轨道部分312时，如图13至15所例示，上和下行进轮336a， 336b ii^变 向轨道部分312中的上和下弯曲部分312b， 312d的轨道，并且同时，小 齿轮333进入中间弯曲部分312c的带有齿条312f的轨道。
进入相应弯曲部分312b， 312d和312c的行进轮336a, 336c和小齿轮 333分别由弯曲轨道引导并到达变向轨道部分312的垂直部分312a，并且 进入固定不动的上垂直轨道部分311a且通过小齿轮333和与小齿轮333 啮合并引导它们的齿条312e的作用沿上垂直轨道部分311a行进(参见图 14， 16和17)。
这里，车架330由垂直轨道311通过三个滚动体支承，所述滚动体由 纵向地设置在垂直轨道部分311a的包括变向轨道部分312的垂直部分在内 的区段中的行进轮336a, 336b和小齿轮333构成。因此，车架330能在其 沿水平轨道310行进的整个过程中维持其水平姿态的同时通过变向轨道部 分312，并在维持其水平姿态的同时沿垂直轨道311行进(参见图15)。当水平行进的车架330进入上垂直轨道部分311a时，升降轨道部分 310b被抬升(参见图18和19),并且变向轨道部分312和垂直轨道部分 311a在水平方向上移动以使它们彼此分离(朝向被抬升的升降部分31Ub 的一侧)。然后，由于垂直轨道311中的切断的轨道部分311c与上述操作 同步地进入固定不动的上和下垂直轨道部分311a和311b之间并且以贯通 状态连接整个垂直轨道311，所以能选择进入垂直轨道部分311a中的车架 330的行进方向，也就是说，能选择是使车架330按照当前的样子沿上垂 直轨道部分311a向上行进，还是使其向下垂直轨道部分311b —侧行进。
如上所述，由于本发明第四结构的运送机构能将从水平轨道310进入 垂直轨道311的车架320的行进方向选择为向上的方向和向下的方向中的 任一个，所以除了用作能够将车架320的行进方向从水平轨道310改变为 垂直轨道又同时维持其水平姿态的机构之外，该运送机构还具有用作行进 方向转换机构的作用。
接下来参照图20至26说明上面参照图13至19所述的根据本发明第 四结构的水平运送机构的应用示例。假定在图20至26与图13至19中相 同的附图标记表示相同的元件或相同的部分。应用了参照图13至19所述 的第四结构的本发明的水平运送机构使用具有在图20至23中例示出的结 构的车架330。在图20至23中，车架330具有水平行进轮331a和331b， 其每两个轮设置成一组并且设置在车架体335底部的前部和后部。具有水 平姿态的辅助轮331c和331d用于从左右两侧夹持防脱轨引导轨道(未示 出)。另外，在所述示例中，水平行进驱动轮331D被设置在车架体335 的底部中央以获得水平的行进力。应注意，水平行进驱动力可输入给行进 轮331a或331b中的任一者或两者。通过这种结构，不再需要水平行进驱 动轮331D。
相比之下，垂直区段用的左和右驱动小齿轮333， 334以及垂直区段用 的两个上和下行进轮336a, 336b和337a， 337b设置在车架330的左右两 侧的大致中间位置。驱动小齿轮333， 334以及设置成分别从上方和下方夹 住小齿轮333， 334的行进轮336a, 336b和337a, "7b设置成当从车架体335的前表面(后表面)看去时位于小齿轮333， 334的内侧(靠近车架 体)。此外，用于防止相应的小齿轮333, 334与齿条脱离的防脱离滚子 (removal prevention roller) 333a， 334a设置在两个小齿轮333， 334的 外表面侧并与它们同轴。应注意，防脱离滚子333a和334a分别具有相同 的形状和比小齿轮333， 334的直径更小的直径。此外，在图20至23中， CT示意性地示出了安装在车架体335上的容器。
这里，与小齿轮333， 334同轴"i殳置的防脱离滚子333a, 334a也可应 用于设置在本发明第二结构和第三结构的水平运送机构的车架130， 230 中的小齿轮133， 134和小齿轮233, 234以起到相同的作用。
变向轨道部分312(车架330行进到该变向轨道部分312并且车架330 的方向通过该变向轨道部分312从水平方向变为垂直方向同时维持其水平 姿态)在本发明第四结构的运送机构中设置在水平轨道310和垂直轨道311 的相交部分并且具有图24所示的模式。
图24的变向轨道部分312在如图25示意性示出的车架330从前-表面 (或后表面)看去的状态下相对于车架体335的右侧和左侧上的小齿轮 333， 334、垂直区段的行进轮336a， 336b和337a, 337b、以及防脱离滚 子333a, 334a来说具有如图25所示的边缘表面(截面)形状。
图24示出了右和左变向轨道部分312中位于图25左侧的轨道部分312 的模式，其截面(边缘表面)形状在图25中示出。这里，由于右和左变向 轨道部分312的模式是左右对称的相同模式，所以在下文中参照图24 (也 参照图25)说明图25中左侧的变向轨道部分312的结构。
假设应用了右和左变向轨道部分312的水平轨道310和垂直轨道311 至少具有与上文参照图13至19描述的示例类似的固定不动的水平轨道部 分310a和固定不动的垂直轨道部分311a。
另外，变向轨道部分312形成有垂直部分312a和三个弯曲部分312b， 312c， 312d。垂直部分312a具有连接到固定不动的上垂直轨道部分311a 的下端的上端部，并且三个弯曲部分312b， 312c， 312d具有在垂直部分 312a下方沿上下方向并排设置的三条路径。垂直部分312a具有与垂直轨道部分311a的齿条311d啮合的齿条312e。
这里，在图24所示的三个弯曲部分312b, 312c， 312d中，上和下两个弯曲部分312b和312d被设置成用于将位于水平轨道310上的车架330中的将小齿轮334 (333 )夹在中间的上和下行进轮337a和337b (336a和336b)从水平方向引导至垂直方向的弯曲轨道^中间的弯曲部分312c被形成为具有平行的齿条312f和引导槽312g的双轨(复合行进路径)弯曲轨道，用于引导小齿轮334( 333 )和与相应小齿轮同轴设置的防脱离滚子334a(333a)。
此外，具有与齿条312f平行设置以引导防脱离滚子334a(333a)的引导槽312g的所述双轨结构也可应用于具有与设置在本发明第二和第三结构的水平运送机构的车架中的小齿轮133， 134和小齿轮233， 234啮合的齿条的弯曲轨道，如果这些小齿轮具有防脱离滚子的话。
形成在用于引导小齿轮334 (333)和防脱离滚子334a (333a)的双轨弯曲轨道上的弯曲部分312c具有设置在内侧下表面上并与小齿轮334(333)啮合的齿条312f。
在应用了具有车架330、相应的水平和垂直轨道310, 311及具有参照图20至25所述结构的变向轨道部分312的本发明第四结构的运送机构中，当如图26所例示的那样通过行进轮331a，331b从左侧开始在水平轨道310上行进的车架330到达与上垂直轨道部分311a连接的变向轨道部分312时，左右两侧上的垂直区段用的上和下行进轮336a, 336b和337a， 337b进入左右变向轨道部分312中的上和下弯曲部分312b， 312d的轨道，并且同时，右和左小齿轮333, 334以及与之同轴设置的防脱离滚子333a和334a进入中间弯曲部分312c的具有平行的齿条312f和引导槽312g的轨道。
it^相应弯曲部分312b， 312d和312c的垂直区段用行进轮336a， 336b和337a， 337b以及小齿轮333, 334和与之同轴设置的防脱离滚子333a，334a通过由相应弯曲轨道引导而到达变向轨道部分312的垂直部分312a并正确地进入右侧和左侧的固定不动的上垂直轨道部分311a，并且通过下述作用行进小齿轮333, 334和用于引导它们的与小齿轮333， 334啮合的右和左齿条312e的作用；用于防止小齿轮333, 334与相应齿条312e脱离的防脱离滚子333a， 334a的作用；和用于引导相应滚子的引导槽312g的作用(参见图26 (a)至(f))。
如图26(f)所示，车架330在包括右和左变向轨道部分312的垂直部分312a在内的垂直轨道部分311a的区段中由右和左垂直轨道311通过纵向设置的右和左行进轮336a， 336b和337a， 337b支承，并且由三个右和左滚动体支承，其中所述滚动体由右和左小齿轮333， 334滚动。因此，整个车架330能沿垂直轨道311行进，同时维持成与车架330沿水平轨道310行进时相同的水平姿态(参见图26 (f))。这一点与参照图13至19说明的上述实施例相同。
工业适用性
在上述第一至第四结构中以及在它们的应用示例的实施例中，尽管水平区段的水平轨道由具有沟槽形截面的 一条复合轨道形成，但它们也可根据安装目的和安装环境而与垂直区段那样由小齿轮用轨道和行进轮用轨道构成。关于车架在水平区段中的行进，由于除了齿条和小齿轮之外还可采用接收驱动力的行进轮系统，所以能始终维持水平姿态的运送机构也可以简便地应用现有技术来实现。特别地，在本发明第四结构的应用示例中，防脱离滚子设置成与小齿轮(与齿条啮合并输出驱动力以便从弯曲区段行进到垂直区段)同轴，以防止小齿轮与齿条脱离。结果，在行进方式从水平变为垂直的弯曲区段中能稳定地确保小齿轮与齿条的啮合状态。
此外，在上述实施例中，尽管垂直轨道和水平轨道沿建筑物的地板和墙壁铺设，但在这些轨道铺设在立柱和天花板上时也能形成本发明的水平运送机构。例如，当待运送的物品为必须维持特定姿态的物品且此外它必须沿天花板行进时，可以通过下面的方式使具有容器的车架沿天花板和墙壁以维持容器的水平姿态的方式行进而不需要陀螺仪装置通过适当地选择水平轨道的截面形状、行进轮的支承结构或铺设轨道的方式，逐步地铺设构成水平区段的轨道以及构成弯曲区段和与该弯曲区段续接的垂直区段的轨道。


图1是示出根据本发明第一结构的自推进车架的水平运送机构的实施例的正^f见图。
图2是图1所示的水平运送机构的右视图。图3是图2的俯视图。
图4是图1至3所示的水平运送机构的透视图。图5是示出根据本发明第二结构的自推进车架的水平运送机构的实施例的正视图。
图6是图5所示的水平运送机构的右视图。图7是图6的俯视图。
图8是图5至7所示的水平运送机构的透视图。图9是示出根据本发明第三结构的自推进车架的水平运送机构的实施例的正视图。
图10是图9所示的水平运送机构的右视图。图11是图9的俯视图。
图12是图9至11所示的水平运送机构的透视图。图13是说明在根据本发明第四结构的水平运送机构中处于水平区段内的车架的移动状态的侧视图。
图14是说明在第四结构的水平运送机构中处于弯曲区段内的车架的
移动状态的侧^f见图。
图15是说明在第四结构的水平运送机构中处于垂直区段内的车架的移动状态的侧视图。
图16是示出在车架从水平区段行进到垂直区段的示例中车架和相应轨道的姿态的透视图。
图17是图16的示意性侧视图。图18是示出在车架以水平姿态在垂直区段内行进的示例中车架和相应轨道的姿态的透视图。
图19是图18的示意性侧视图。
图20是用在本发明第四结构的水平运送机构的应用示例中的车架示例的侧视图。
图21是图20的车架的俯视图。
图22是图20的车架的左侧视图。
图23是图20至22所示的车架的示意性透视图。
图24是示意性地示出变向轨道(左侧轨道)的模式的透视图，其中图20至23的车架沿所述变向轨道行进。
图25是在图22的车架进入左右变向轨道部分的状态下所述变向轨道部分的正视图。
图26 U)至26 (f)是以时间顺序示出车架通过变向轨道部分的状态的侧碎见图。
附图标记说明10轨道
11小齿轮用轨道
12行进轮用轨道
14复合轨道
15弯曲壁
20齿条
30车架
31, 32行进轮
33, 34小齿轮
35车架体
110轨道
111小齿轮用轨道
30112 行进轮用轨道
114 单轨道
115 弯曲壁
116 开口
117 孔
118 引导壁120 齿条130 车架
131a， 131b 行进轮
132a ， 132b 行进轮133， 134 小齿轮135 车架体
136a ， 136b 行进轮
137a, 137b 行进轮
210 轨道
211 垂直轨道
214 水平轨道
215 弯曲壁
216 开口
217 通道220 齿条230 车架
231a， 231b 水平部分行进轮
232a， 232b 水平部分行进轮233， 234 小齿轮235 车架体
236a， 236b 垂直部分行进轮
237a， 237b 垂直部分行进轮
权利要求
1、一种水平运送机构，包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所述轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进轮、与所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装有负载，其特征在于所述轨道在使方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段和与所述弯曲区段续接的垂直区段中包括具有与所述小齿轮啮合的齿条的小齿轮用轨道，和与所述小齿轮用轨道平行设置并且与所述小齿轮用轨道分离的行进轮用轨道；以及所述车架在其右侧和左侧上包括与所述小齿轮用轨道啮合的小齿轮和由所述行进轮用轨道支承的行进轮，并且所述小齿轮用轨道和所述行进轮用轨道设置成，使得所述车架能在弯曲区段和与该区段续接的垂直区段中在移动的同时维持水平姿态。
2 、 根据权利要求l所述的水平运送机构，其特征在于，所述车架在与该车架的行进方向正交的一侧上包括第一小齿轮和第一行进轮，以及在另一侧上包括处于与所述第一小齿轮具有相同位相的位置处的第二行进轮和处于与所述第一行进轮具有相同位相的位置处的第二小齿轮，并且通过在所述两侧上配置位相不同的所述第 一和第二小齿轮及所述行进轮来抑制所述车架的倾斜。
3、 根据权利要求l所述的水平运送机构，其特征在于，所述车架在左右两侧上的中间部分的具有相同位相的位置处同轴地包括小齿轮，以及包括前和后行进轮，所述前和后行进4H殳置成在所述车架的行进方向上从所述小齿轮的前方和后方夹住所述小齿轮并从所述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮的旋转轴，并且所述前和后行进轮中的上和下行进轮构成一对，并且在所述弯曲区段和与该区段续接的垂直区段中通过用相应轨道来支承所述前和后行进轮中的任意行进轮和所述小齿轮而使所述车架在行进的同时维持水平姿态。
4、根据权利要求2或3所述的水平运送机构，其特征在于，所述小齿在所述复合轨道中所述两条轨道平行设置，并且通过使所述复合轨道从所述弯曲区段到所述垂直区段向前后分离来设置所述复合轨道。
5、 一种水平运送机构，包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所述轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进轮、与所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装有负载，其特征在于所述车架在左右两侧上的中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮，以及包括设置成一对的、用于在所述车架的行进方向上从所述小齿轮的前方和后方夹住所述小齿轮的前和后水平部分行进轮，及设置成一对的、用于从所述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮的旋转轴的上和下垂直部分行进轮；以及所述轨道在用于将方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道，所述弯曲轨道具有与小齿轮啮合的齿条和所述水平部分行进轮的行进表面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的垂直区段中包括垂直轨道，所述垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的齿条和所述垂直部分行进轮的行进表面，并且所述水平部分行进轮和所述小齿轮在所述弯曲区段中由所述弯曲轨道支承，所述垂直部分行进轮和所述小齿轮在与所述弯曲区段续接的垂直区段中由所述垂直轨道支承。
6、 一种水平运送机构，包括水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道、沿所述轨道铺设的齿条和自推进车架，所述车架包括在所述轨道上行进的行进轮、与所述齿条啮合的小齿轮和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装有负载，其特征在于所述车架在左右两侧上的中间部分的相同位相处同轴地包括小齿轮，以及包括设置在所述车架的底部上的水平部分行进轮，和设置成一对以便从所述小齿轮的上方和下方夹住所述小齿轮的旋转轴的上和下垂直部分行进轮；以及所述轨道在用于将方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段中包括弯曲轨道，所述弯曲轨道具有与所述小齿轮啮合的弯曲齿条和用于限制和引导所述垂直部分行进轮的行进表面，所述轨道还在与所述弯曲区段续接的短垂直区段中包括短垂直轨道，所述短垂直轨道具有与所述小齿轮啮合的短齿条和所述垂直部分行进轮的行进表面，并且在所述弯曲区段中所述小齿轮由所述弯曲齿条支承，所述水平部分行进轮由所述弯曲轨道支承，在与所述弯曲区段续接的短垂直区段中所述小齿轮和所述垂直部分行进轮由内含所述短齿条的所述垂直轨道支承，从而所述车架始终以水平姿态行进。
7、 根据权利要求3至6中任一项所迷的自推进车架的水平运送机构，其特征在于，所述车架的右侧和左侧上的小齿轮包括与所述小齿轮同轴设置的防脱离滚子。
8、 根据权利要求3至7中任一项所述的自推进车架的水平运送机构，其特征在于，设置在所述弯曲区段上的弯曲轨道包括与所述车架的右和左小齿轮啮合的齿条，并且用于支承和引导与所述小齿轮同轴设置的防脱离滚子的引导槽设置成与所述齿条一起构成双轨道。
全文摘要
一种运送机构，具有水平地和垂直地铺设在建筑物中的轨道(10)、沿所述轨道铺设的齿条(20)、在所述轨道上行进的行进轮(31，32)和自推进车架(30)，所述车架具有与所述齿条啮合的小齿轮(33，34)和所述小齿轮的驱动单元，并且在所述车架上安装有负载。所述轨道具有使方向从水平变为垂直或从垂直变为水平的弯曲区段，还具有与所述弯曲区段续接的垂直区段。在上述两个区段中，所述轨道包括具有与所述小齿轮啮合的齿条的小齿轮用轨道(11)，还具有与所述小齿轮用轨道平行设置并分离的行进轮用轨道(12)。所述车架在其左侧和右侧具有与所述小齿轮用轨道啮合的小齿轮和支承在所述行进轮用轨道上的行进轮。另外，所述小齿轮用轨道和行进轮用轨道设置成使得所述车架能在弯曲区段和与所述弯曲区段续接的垂直区段中以水平姿态移动。
文档编号B61B13/04GK101495357SQ20078002776
公开日2009年7月29日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年3月31日
发明者增嶌稔, 铃木裕司, 鹤森宪一郎 申请人:S&S工程股份有限公司