JP6578063B2 - 無人搬送車の牽引装置およびこれを備える無人搬送車 - Google Patents

Description

本発明は、一対の駆動輪と、当該一対の駆動輪を支持する車軸と、を有し、当該車軸が車体に対して旋回可能に構成された無人搬送車に取り付けられ、台車を牽引可能に構成された無人搬送車の牽引装置およびこれを備える無人搬送車に関する。

実開平２−１３８７５号公報（特許文献１）には、モータにより駆動される駆動輪としての前輪の車軸中央部を車体に対して旋回可能に設けると共に、後輪の車軸中央部を車体に対して旋回可能に設けた無人搬送車と、前輪および後輪の車軸中央部を車体に対して旋回可能に設けた台車と、を連結する連結部材を備える無人搬送車の牽引装置が記載されている。

上述した公報に記載の無人搬送車の牽引装置では、連結部材の一端が無人搬送車の後輪の旋回軸を中心に旋回可能なように無人搬送車に接続されていると共に、連結部材の他端が台車の前輪の旋回軸を中心に旋回可能なように台車に接続されているため、無人搬送車が曲線走行路を走行する際に、無人搬送車の後輪の車軸および台車の前輪の車軸が曲線走行路の中心を向くように操舵されて、無人搬送車と略同一の軌跡で台車を走行させることができる。

実開平２−１３８７５号公報

ところで、無人搬送車によって台車を牽引する際には、無人搬送車の駆動輪の駆動力が牽引力として無人搬送車と連結部材との接続部（以下、「牽引ポイント」という）に作用するが、上述した公報に記載の無人搬送車の牽引装置では、無人搬送車の駆動輪の旋回中心と牽引ポイントとが異なるため、牽引ポイントに作用する牽引力に起因する駆動輪の旋回を妨害する方向の回転モーメントが生じてしまう。このように、述した公報に記載の無人搬送車の牽引装置では、無人搬送車の操舵性という点において、なお改良の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、無人搬送車が台車を牽引する際の操舵性の低下を防止することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の無人搬送車の牽引装置およびこれを備える無人搬送車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る無人搬送車の牽引装置の好ましい形態によれば、車体に旋回可能に支持された駆動輪を有する無人搬送車と、台車と、を連結可能な無人搬送車の牽引装置が構成される。当該無人搬送車の牽引装置では、一端が駆動輪の旋回軸を中心に旋回可能に無人搬送車に接続され、他端が台車に接続されるように構成された連結部材を備えている。ここで、本発明における「他端が台車に接続される」態様としては、連結部材の他端が台車に直接接続される態様の他、連結部材の他端に他の部材、例えば、フック部材などを接続した後、当該フック部材を介して間接的に台車に接続される態様を好適に包含する。

本発明によれば、連結部材が駆動輪の旋回軸を中心に旋回可能なように無人搬送車に接続されている、即ち、駆動輪の旋回中心と連結部材の旋回中心とが同じ構成であるため、無人搬送車が曲線走行路を走行する際に、牽引力に起因する駆動輪の旋回を妨害する方向の回転モーメントは生じない。これにより、台車を牽引する際における無人搬送車の操舵性の低下を防止することができる。

本発明に係る無人搬送車の好ましい形態によれば、車体と、当該車体に対して旋回可能に支持された駆動輪を有する駆動ユニットと、車体に対して旋回自在に設けられた自在輪と、を備え、上述したいずれかの態様の本発明に係る無人搬送車の牽引装置によって台車を牽引可能に構成されている。

本発明に係る無人搬送車の好ましい形態によれば、上述したいずれかの態様の本発明に係る牽引装置を用いて台車の牽引を行うため、本発明の無人搬送車の牽引装置が奏する効果と同様の効果、例えば、台車を牽引する際における無人搬送車の操舵性の低下を防止することができる。これにより、無人搬送車の信頼性が向上し得る。

本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、駆動輪の旋回軸は、軸線が鉛直方向に延在するように構成されていると共に、軸線が駆動輪の車軸と交差するように構成されている。

本形態によれば、駆動輪を旋回させる際に、駆動輪の旋回を復元させる方向の復元トルクを生じないため、駆動輪の操舵性が向上し得る。

本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、駆動輪は、無人搬送車の走行方向における後側に配置されている。そして、自在輪は、走行方向における前側に配置されている。

本形態によれば、駆動輪が無人搬送車の走行方向における後側、即ち、台車により近い側に配置される構成であるため、連結部材のコンパクト化を図ることができる。これにより、連結部材を介した台車の横揺れ量を小さく抑えることができる。

本発明によれば、台車を牽引する際の無人搬送車の操舵性の低下を防止することができる技術を提供するができる。

本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を搭載した無人搬送車１を側方から見た側面図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を搭載した無人搬送車１を上方から見た平面図である。 駆動ユニット４の構成の概略を示す斜視図である。 駆動ユニット４の分解斜視図である。 ユニット本体３８の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を上方から見た平面図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を側方から見た一部を断面で示す側断面図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を搭載した無人搬送車１が直進走行しながら台車９０を牽引する様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る牽引装置２０を搭載した無人搬送車１が旋回走行しながら台車９０を牽引する様子を示す説明図である。 駆動ユニット４の旋回軸線ＲＬと牽引装置２０の旋回軸線ＳＬとが同軸にない場合の比較例の無人搬送車１Ａが旋回走行しながら台車９０を牽引する様子を示す説明図である。 変形例の無人搬送車１００の構成の概略を示す概略構成図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

本実施の形態に係る無人搬送車１は、図１および図２に示すように、車体２と、当該車体２に旋回自在に設置された駆動ユニット４と、前進走行方向前側の左右二箇所に設けられた一対の前側自在輪６，６と、バッテリ８と、無人搬送車１全体をコントロールする制御装置１０と、を備えており、本実施の形態に係る牽引装置２０によって台車９０を牽引するように構成されている。なお、本実施の形態では、便宜上、無人搬送車１が前進走行する際の走行方向に向かって前側を「前側」として規定し、走行方向に向かって後側を「後側」として規定する。また、無人搬送車１が前進走行する際の走行方向に向かって右側を「右側」と規定し、走行方向に向かって左側を「左側」と規定

駆動ユニット４は、図３および図４に示すように、天板３２と、旋回軸機構３４と、揺動保持プレート３６と、ユニット本体３８と、を備えており、図１に示すように、天板３２が車体２のベース部２ａの内面に締結されることによって無人搬送車１に取り付けられる。なお、駆動ユニット４は、無人搬送車１の前進走行方向における後側となる位置に配置される。即ち、駆動ユニット４の後述する右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂは、無人搬送車１の後輪を構成する。

旋回軸機構３４は、図４に示すように、軸方向一端が天板３２に締結されると共に、軸方向他端が揺動保持プレート３６のホルダ部３６ａの底面に締結されることによって、天板３２と揺動保持プレート３６とを相対回転可能に連結する。なお、旋回軸機構３４は、駆動ユニット４が無人搬送車１に設置された際に、旋回軸線ＲＬが鉛直方向を向くように構成されていると共に、旋回軸線ＲＬが後述する右側および左側車軸４４ａ，４４ｂの各軸線ＡＬ１，ＡＬ２の交点ＣＰを通るように、即ち、右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂ間の中央部ＣＰと交差するように構成されている（図４参照）。言い換えると、旋回軸機構３４は、右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂ間の中央部ＣＰを中心に駆動ユニット４を旋回可能に支持するように構成されている。ここで、旋回軸機構３４が駆動ユニット４が無人搬送車１に設置された際に、旋回軸線ＲＬが鉛直方向を向くように構成されている態様は、本発明における「駆動輪の旋回軸は、軸線が鉛直方向に延在するよう構成されている」態様に対応する実施構成の一例である。

揺動保持プレート３６は、図３および図４に示すように、ユニット本体３８の前後端面を揺動ピンＰを介して軸支するように構成されている。即ち、揺動保持プレート３６は、ユニット本体３８が揺動ピンＰを中心に揺動可能な状態で当該ユニット本体３８を保持する。

ユニット本体３８は、図５に示すように、二つのモータＭ１，Ｍ２と、当該モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに接続される二つのギヤボックス４２ａ，４２ｂと、当該ギヤボックス４２ａ，４２ｂのそれぞれに右側車軸４４ａおよび左側車軸４４ｂを介して接続される右側駆動輪４６ａおよび左側駆動輪４６ｂと、モータＭ１，Ｍ２およびギヤボックス４２ａ，４２ｂを収容するフレーム４８と、フレーム４８に取り付けられた走行センサＧＳと、から構成されている。なお、右側車軸４４ａおよび左側車軸４４ｂは、図５に示すように、各車軸４４ａ，４４ｂの軸線ＡＬ１，ＡＬ２が同軸線上となるように配置されている。

本実施の形態に係る牽引装置２０は、図６ないし図９に示すように、フック部材２２と、当該フック部材２２を無人搬送車１に連結するための連結部材２４と、を備えている。フック部材２２は、図７および図９に示すように、スイングフレーム５２と、当該スイングフレーム５２に取り付けられた牽引フック５４と、当該牽引フック５４をスイングフレーム５２に対して相対的に上下駆動させる駆動機構５６と、から構成されており、牽引フック５４が台車９０のフレーム９２に係合される。

連結部材２４は、図７および図９に示すように、スライドプレート６２と、ベアリングホルダー６４と、旋回軸６６と、から構成されている。スライドプレート６２は、平面視略長方形状の板状部材として構成されており、長手方向一端部にはフック部材２２のスイングフレーム５２が締結されると共に、長手方向他端部にはベアリングホルダー６４が締結される。ベアリングホルダー６４は、図７に示すように、略円板状の外形を有しており、図９に示すように、内部にボールベアリングＢを収容可能に構成されている。

旋回軸６６は、図７および図９に示すように、段付き軸部６６ａと、フランジ部６６ｂと、を有している。段付き軸部６６ａの小径軸部６６ａ’がボールベアリングＢの内周面（インナーレースの内孔）に嵌合される。また、フランジ部６６ｂは、図１に示すように、無人搬送車１の車体２のベース部２ａに締結される。なお、旋回軸６６は、図７に示すように、当該旋回軸６６の旋回軸線ＳＬおよび旋回軸機構３４の旋回軸線ＲＬが同軸線上となるようにベース部２ａに取り付けられる。即ち、駆動ユニット４と連結部材２４とが同じ旋回軸線を有するように構成されている。

こうして構成された牽引装置２０は、連結部材２４によって一端が無人搬送車１に対して旋回軸線ＳＬ，ＲＬを中心に旋回（揺動）可能に接続されると共に、連結部材２４に締結されたフック部材２２によって他端が台車９０のフレーム９２に係合されることによって、無人搬送車１に対して柔軟な操舵性をもった台車９０の牽引を実現する。

次に、こうして構成された牽引装置２０を搭載した無人搬送車１が台車９０を牽引しながら旋回する際の動作について説明する。無人搬送車１が牽引装置２０を介して台車９０を牽引する際には、図１０に示すように、連結部材２４の旋回軸６６に牽引力が作用する。具体的には、台車９０を走行方向Ｄ２（無人搬送車１の走行方向Ｄ１と同じ方向）に走行させるために必要な力Ｆ１（無人搬送車１にとっては、当該無人搬送車１の走行方向Ｄ１への走行を妨げる走行抵抗力Ｆ１）が作用する。

そして、無人搬送車１が旋回する際には、図１１に示すように、無人搬送車１の走行方向Ｄ１と台車９０の走行方向Ｄ２とが所定角度を有することになる。これにより、旋回軸６６には、力Ｆ１（走行抵抗力Ｆ１）の分力である力Ｆ２および力Ｆ３が作用することになる。なお、力Ｆ２は、走行方向Ｄ１とは逆向きの力であり、力Ｆ３は、走行方向Ｄ１に直交し、かつ、旋回走行路の中心に向かう方向の力である。

ここで、図１２に示す従来の無人搬送車１Ａに示すように、旋回軸６６の旋回軸線ＳＬと駆動ユニット４の旋回軸線ＲＬとがオフセットしている場合、即ち、旋回軸６６の旋回軸線ＳＬおよび旋回軸機構３４の旋回軸線ＲＬが同軸線上にない場合には、力Ｆ１の分力である力Ｆ３に起因する回転モーメントＭｏが、駆動ユニット４の旋回軸線ＲＬ回りに生じる。当該回転モーメントＭｏは、牽引に際して駆動ユニット４の旋回を妨害する方向に発生する。

しかしながら、発明の実施の形態に係る牽引装置２０では、図１１に示すように、旋回軸６６の旋回軸線ＳＬと駆動ユニット４の旋回軸線ＲＬとが同軸となるように配置されているため、力Ｆ３は駆動ユニット４を横ずれさせる方向に作用するのみであり、牽引に際して駆動ユニット４の旋回を妨害するような力とはならない。この結果、無人搬送車１の操舵性の低下は生じない。

以上説明した本実施の形態に係る牽引装置２０によれば、旋回軸６６の旋回軸線ＳＬと駆動ユニット４の旋回軸線ＲＬとが同軸となるように配置する構成であるため、牽引に際して駆動ユニット４の旋回を妨害するような力が生じない。この結果、無人搬送車１の操舵性の低下を防止することができる。

また、本実施の形態に係る牽引装置２０によれば、旋回軸線ＲＬが右側および左側車軸４４ａ，４４ｂの各軸線ＡＬ１，ＡＬ２の交点ＣＰを通るように、即ち、右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂ間の中央部ＣＰと交差するように旋回軸機構３４を配置する構成であるため、駆動ユニット４を旋回させる際に、当該駆動ユニット４の旋回を復元させる方向の復元トルクが生じない。これにより、駆動ユニット４の旋回性を向上することができる。

さらに、本実施の形態に係る牽引装置２０によれば、無人搬送車１の前進走行方向における後側となる位置に駆動ユニット４を配置する構成であるため、駆動ユニット４を台車９０により近い側に配置できる。これにより、連結部材２４の長さを短縮し得て、牽引装置２０のコンパクト化を図ることができる。この結果、連結部材２４を介した台車９０の横揺れ量を小さく抑えることができ、無人搬送車１の操舵性の向上を図ることができる。

本実施の形態では、旋回軸線ＲＬが右側および左側車軸４４ａ，４４ｂの各軸線ＡＬ１，ＡＬ２の交点ＣＰを通るように、即ち、右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂ間の中央部ＣＰと交差するように旋回軸機構３４を配置する構成としたが、これに限らない。例えば、図１３に例示する変形例の無人搬送車１００に示すように、右側および左側車軸４４ａ，４４ｂの各軸線ＡＬ１，ＡＬ２の交点ＣＰ、即ち、右側および左側駆動輪４６ａ，４６ｂ間の中央部ＣＰから後方（図１３の下側）にオフセットした位置を旋回軸線ＲＬが通るように旋回軸機構３４を配置する構成としても良い。この場合、駆動ユニット４を旋回させる際に、当該駆動ユニット４の旋回を復元させる方向の復元トルクが生じるため、駆動ユニット４の旋回性は低下するが、直進性を向上することができる。

本実施の形態では、無人搬送車１の前進走行方向における後側となる位置に駆動ユニット４を配置する構成としたが、無人搬送車１の前進走行方向における前側となる位置に駆動ユニット４を配置する構成としても良い。

本実施の形態では、連結部材２４の長手方向他端部にフック部材２２を接続する構成としたが、これに限らない。例えば、連結部材２４の長手方向他端部を折り曲げ加工することによっての連結部材２４の長手方向他端部自体をフック形状に形成する構成としても良い。あるいは、フック部材２２に限らず、連結部材２４の長手方向他端部にピン部材を突出状に設け、当該ピン部材を台車９０のフレーム９２に引っ掛ける構成としても良い。

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。なお、本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。

１ 無人搬送車（無人搬送車）
２ 車体（車体）
２ａ ベース部
４ 駆動ユニット（駆動ユニット）
６ 前側自在輪（自在輪）
８ バッテリ
１０ 制御装置
２０ 牽引装置（牽引装置）
２２ フック部材
２４ 連結部材（連結部材）
３２ 天板
３４ 旋回軸機構（駆動輪の旋回軸）
３６ 揺動保持プレート
３６ａ ホルダ部
３８ ユニット本体
４２ａ ギヤボックス
４２ｂ ギヤボックス
４４ａ 右側車軸
４４ｂ 左側車軸
４６ａ 右側駆動輪（駆動輪）
４６ｂ 左側駆動輪（駆動輪）
４８ フレーム
５２ スイングフレーム
５４ 牽引フック
５６ 駆動機構
６２ スライドプレート
６４ ベアリングホルダー
６６ 旋回軸
６６ａ 段付き軸部
６６ａ’ 小径軸部
６６ｂ フランジ部
９０ 台車（台車）
９２ フレーム
Ｐ 揺動ピン
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
ＧＳ 走行センサ
Ｂ ボールベアリング
ＲＬ 旋回軸線（駆動輪の旋回軸）
ＳＬ 旋回軸線
ＡＬ１ 軸線（軸線）
ＡＬ２ 軸線（軸線）
Ｄ１ 無人搬送車の走行方向
Ｄ２ 台車の走行方向
Ｆ１ 力
Ｆ２ 力
Ｆ３ 力
Ｍｏ 回転モーメント
ＣＰ 各軸線の交点、右側および左側駆動輪間の中央部

Claims (4)

1. 車体に旋回可能に支持された駆動輪を有する無人搬送車と、台車と、を連結可能な無人搬送車の牽引装置であって、
   一端が前記駆動輪の旋回軸を中心に旋回可能に前記無人搬送車に接続されると共に、他端が前記台車に接続されるよう構成された連結部材を備える
   無人搬送車の牽引装置。
2. 車体と、
   前記車体に対して旋回可能に支持された駆動輪を有する駆動ユニットと、
   前記車体に対して旋回自在に設けられた自在輪と、
   を備え、
   請求項１に記載の無人搬送車の牽引装置によって台車を牽引可能に構成されている
   無人搬送車。
3. 前記駆動輪の旋回軸は、軸線が鉛直方向に延在するよう構成されていると共に、前記軸線が前記駆動輪の車軸と交差するよう構成されている
   請求項２に記載の無人搬送車。
4. 前記駆動輪は、前記無人搬送車の走行方向における後側に配置され、
   前記自在輪は、前記走行方向における前側に配置されている
   請求項２または３に記載の無人搬送車。

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