JP2000233649A - 無人車の動輪機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動輪の小型化を図り、無人車の高さおよび
幅を小さくすることのできる無人車の動輪機構を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 メインブラケット２０と保持部材２４と
で走行ベアリング２８の内輪２８ａを挟み込み、ホイー
ル４０とホルダーリング４４とで走行ベアリング２８の
外輪２８ｃを挟み込むことによって、走行ベアリング２
８を保持する構成とした。そして、メインブラケット２
０と保持部材２４、およびホイール４０とホルダーリン
グ４４で走行ベアリング２８を挟み込んで保持する構成
とした。さらに、走行ベアリング２８に、複数のコロ２
８ｂを互いに直交するよう交互に配置して備えた構成の
ものを用いる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工場内を走
行する無人搬送車等に用いるのに好適な無人車の動輪機
構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、工場等においては、部品
や製品等を自動搬送するために無人搬送車が多用されて
いる。このような無人搬送車は、部品や製品等を搭載す
る車体の底面に駆動輪を備え、この駆動輪を回転駆動さ
せることによって、レールや軌道に沿って自走するよう
になっている。

【０００３】従来、図５に示すように、駆動輪１は、車
体の底面に備えられた全方向に旋回可能な回転板（図示
なし）に取り付けられている。そして、回転板の下面に
ギヤーケース２が取り付けられ、このギヤーケース２に
は駆動モータ３が取り付けられ、その駆動ギヤ３ａがギ
ヤーケース２内に位置している。駆動ギヤ３ａには、ギ
ヤーケース２内に収められたギヤートレイン４が連結さ
れ、このギヤトレイン４を介して車輪５を支持するドラ
イブシャフト６が連結されている。ここで、ドライブシ
ャフト６は二個一対のボールベアリング等のホイールベ
アリング７，７によって回転自在に支持されている。そ
して、駆動モータ３で駆動ギヤ３ａを回転駆動させる
と、その回転駆動力がギヤートレイン４を介してドライ
ブシャフト６に伝達され、車輪５が回転駆動されるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の技術には以下のような問題が存在する。
例えば無人搬送車が、車体上に多数段のワゴンを備えた
ワゴン式のものである場合や、手押し台車の床下に潜り
込んでこれを牽引、あるいは持ち上げて搬送する場合等
には、無人搬送車の車体を低くし、幅を狭くすることが
要求される。

【０００５】ところが、上記したような駆動輪１を備え
る無人搬送車では、車輪５とギヤーケース２とが別体で
あるため、その全体の幅と高さを縮小することが困難で
ある。しかも、車輪５のラジアル、アキシャルの各方向
の荷重を支持するには、前記したようにホイールベアリ
ング７を二個一対で設けなければならず、これによって
車輪５からギヤーケース２までの寸法も大きくなってし
まう。

【０００６】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、十分な耐荷重性能を備えたうえで駆動輪の
小型化を図り、無人車の高さおよび幅を小さくすること
のできる無人車の動輪機構を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
無人車の底部に取り付けられる取付ベースと、該取付ベ
ースに外輪が取り付けられた環状の旋回ベアリングと、
該旋回ベアリングの内輪に取り付けられて鉛直軸周りに
旋回自在とされたブラケットと、該ブラケットと該ブラ
ケットに取り付けられた保持部材とに内輪が挟み込まれ
ることによって鉛直面内に位置するよう設けられた走行
ベアリングと、該走行ベアリングの外輪に取り付けられ
て水平軸線周りに回転自在とされた車輪と、前記ブラケ
ットに固定されて、その駆動軸が前記走行ベアリングの
内側において前記車輪の回転中心上に位置する駆動モー
タと、前記保持部材に取り付けられることによって前記
車輪の内部に内蔵され、かつその入力部が前記駆動モー
タの駆動軸に連結され、出力部が前記車輪に連結された
減速機と、を備えていることを特徴としている。

【０００８】このような無人車の動輪機構によれば、走
行ベアリングを介して設けられた車輪は、駆動モータの
駆動力が減速機を介して伝達されることによって回転駆
動されるようになっている。さらに、旋回ベアリングを
介して鉛直軸周りに旋回自在に設けられたブラケットに
よって、車輪は任意の方向に旋回自在となっている。そ
して、駆動モータを支持するブラケットと、減速機を支
持する保持部材とで走行ベアリングの内輪を挟み込むよ
うにしたので、これらブラケットと保持部材とでベアリ
ングハウジングを構成することができ、走行ベアリング
の組付けを容易に行える。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の無
人車の動輪機構であって、前記走行ベアリングとして、
複数のコロを互いに直交するよう交互に配置して備えた
構成のものが用いられていることを特徴としている。

【００１０】このように走行ベアリングに、複数のコロ
を互いに直交するよう交互に配置して備えた構成のもの
を用いることによって、一つのベアリングでラジアル、
アキシャルの全方向の荷重を支持することができる。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の無人車の動輪機構であって、前記車輪を旋回させ
るため、前記ブラケットに水平面内に位置するプーリま
たはスプロケットが一体に設けられ、前記プーリまたは
スプロケットに、駆動源に連結されたベルトまたはチェ
ーンが巻回されていることを特徴としている。

【００１２】これにより、モータ等の駆動源を駆動させ
るとその駆動力がベルトまたはチェーンを介して伝達さ
れ、プーリまたはスプロケットが回転し、これに伴って
車輪を旋回駆動させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る無人車の動輪
機構の実施の形態の一例を、図１ないし図４を参照して
説明する。

【００１４】図１ないし図４に示すものは無人車の動輪
機構１０であり、この動輪機構１０は以下に示すような
構成となっている。すなわち、無人車の底部にはブラケ
ット１１を介して取付ベース１２が一体に設けられてい
る。取付ベース１２はリング状で、上部ベース１２Ａと
下部ベース１２Ｂとからなる上下二分割構造となってい
る。これら上部ベース１２Ａと下部ベース１２Ｂとはボ
ルト１３によって一体に連結されている。そして、上部
ベース１２Ａの上端側と、下部ベース１２Ｂの下端側に
は、それぞれ内方に延出する突起１４，１５が形成され
ている。

【００１５】これら上部ベース１２Ａと下部ベース１２
Ｂの突起１４，１５間には、水平面内に位置する旋回ベ
アリング１７が、その外輪１７ａが挟み込まれて保持さ
れている。この旋回ベアリング１７には、例えばクロス
ローラベアリング等、多数のコロ１７ｂがその回転軸線
を互いに直交させて交互に配置された構成のものが用い
られており、ラジアル荷重、アキシャル荷重を負担する
ことができるようになっている。

【００１６】旋回ベアリング１７の内輪１７ｃは、ハブ
１９と、メインブラケット（ブラケット）２０の旋回ベ
アリング保持部２０ａとに上下が挟み込まれて保持され
ている。これらハブ１９およびメインブラケット２０
も、旋回ベアリング１７の内方において、ボルト２１で
一体に連結されている。これにより、メインブラケット
２０は鉛直軸周りに旋回自在に設けられた構成となって
いる。

【００１７】ハブ１９の上部には、旋回スプロケット
（スプロケット）２２が一体に取り付けられており、こ
の旋回スプロケット２２は、図示しない旋回モータ等に
チェーン２３を介して連結されている。

【００１８】一方、メインブラケット２０は、前記旋回
ベアリング保持部２０ａの中心に対して一方の側にオフ
セットした位置から、複数本の鉛直部２０ｂが鉛直下方
に延出しており、側面視略逆Ｌ字状を成している。そし
て、鉛直部２０ｂの下端部には、旋回ベアリング保持部
２０ａの中心側に突出する走行ベアリング保持部２０ｃ
が形成されている。そして、走行ベアリング保持部２０
ｃには、保持部材２４がボルト２５で取り付けられてお
り、これら走行ベアリング保持部２０ｃに形成された段
部２６と、保持部材２４に形成された段部２７とによっ
て、鉛直面内に位置する走行ベアリング２８の内輪２８
ａが挟み込まれて保持されている。

【００１９】走行ベアリング２８には、旋回ベアリング
１７と同様、例えばいわゆるクロスローラベアリング
等、多数のコロ２８ｂが互いに直交するよう交互に配置
された構成のものが用いられており、一つのベアリング
でラジアル荷重、アキシャル荷重を負担することができ
る。

【００２０】さらに、走行ベアリング保持部２０ｃの中
心部にはその両側を連通するシャフト穴２９が形成され
ている。そして、走行ベアリング保持部２０ｃの裏面側
に形成された凹部３０に、走行駆動モータ（駆動モー
タ）３１の本体３１ａが取り付けられており、その駆動
シャフト（駆動軸）３１ｂはシャフト穴２９内に位置す
るようになっている。

【００２１】一方、前記保持部材２４にも、その中心部
に前記シャフト穴２９に連続する穴３２が形成され、ま
た、走行ベアリング保持部２０ｃとは反対側となる面に
は凹部３３が形成されている。そして、この凹部３３に
は、減速機３５が収められ、その外周縁部３５ａが保持
部材２４にボルト３６で固定されている。減速機３５の
一端側の入力軸（入力部）３５ｂは、前記シャフト穴２
９および穴３２内において、走行駆動モータ３１の駆動
シャフト３１ｂに、キー等を介して連結されている。ま
た、減速機３５の他端側の出力部３５ｃには、円板状の
伝達板３８がボルト３９で一体に取り付けられている。

【００２２】伝達板３８の外周縁部には、略円筒状のホ
イール（車輪）４０の一端部がボルト４１で一体に取り
付けられており、ホイール４０の外周面にはタイヤ４２
が装着されている。このホイール４０には、その内周面
の所定位置に段部４３が形成されており、この段部４３
に走行ベアリング２８の外輪２８ｃの一端側が当接する
ようになっている。さらに、ホイール４０の他端部に
は、断面視略Ｌ字状のホルダーリング４４がボルト４５
で取り付けられており、このホルダーリング４４と前記
ホイール４０の段部４３とで走行ベアリング２８の外輪
２８ｃを挟み込んで保持するようになっている。これに
より、ホイール４０は、走行ベアリング２８を介して回
転自在に保持された構成となっている。

【００２３】なお、図において、符号５０で示すもの
は、取付ベース１２にブラケットを介して設けられたフ
ォトマイクロセンサ等の検出センサであり、この検出セ
ンサ５０では、旋回スプロケット２２に取り付けられた
検出子５１を検出することによって旋回スプロケット２
２の回転角度を検出するようになっている。

【００２４】上記構成からなる動輪機構１０では、走行
駆動モータ３１を作動させると、その駆動力が減速機３
５で減速されて伝達板３８に伝達され、これによってホ
イール４０およびタイヤ４２が回転駆動されて無人車を
走行させることができるようになっている。そして、図
示しない旋回モータでチェーン２３を介して旋回スプロ
ケット２２を旋回させることによってホイール４０およ
びタイヤ４２を操舵し、無人車の進行方向を変更できる
ようになっている。

【００２５】上述した無人車の動輪機構１０によれば、
メインブラケット２０と保持部材２４とで走行ベアリン
グ２８の内輪２８ａを挟み込み、ホイール４０とホルダ
ーリング４４とで走行ベアリング２８の外輪２８ｃを挟
み込むことによって、走行ベアリング２８を保持する構
成とした。これによって、これらメインブラケット２０
と保持部材２４、およびホイール４０とホルダーリング
４４で、ベアリングホルダーを構成することができ、走
行ベアリング２８をホイール４０内に直接組み込むこと
ができる。しかも保持部材２４で減速機３５を保持する
ようにしたので、減速機３５をホイール４０に内蔵する
ことができ、また走行駆動モータ３１についてもメイン
ブラケット２０でホイール４０の中心軸線上に保持する
ようにしたので、動輪機構１０をコンパクトな構成とす
ることができ、その結果、無人車の低床化や幅の縮小化
を実現することができる。しかも、メインブラケット２
０と保持部材２４、およびホイール４０とホルダーリン
グ４４で走行ベアリング２８を挟み込んで保持する構成
とすることにより、ベアリングプーラ等の特殊工具を用
いなくとも、走行ベアリング２８を容易に組み付けるこ
とができる。これは、上下二分割構造の取付ベース１
２、およびハブ１９とメインブラケット２０によって挟
み込まれて保持された旋回ベアリング１７についても同
様である。

【００２６】さらに、走行ベアリング２８に、複数のコ
ロ２８ｂを互いに直交するよう交互に配置して備えた構
成のものを用いる構成としたので、従来のように複数の
ベアリングを用いることなく、一つの走行ベアリング２
８でラジアル、アキシャルの全方向の荷重を支持するこ
とができ、これによっても動輪のコンパクト化を図るこ
とができる。

【００２７】なお、上記実施の形態において、動輪を操
舵するために旋回用スプロケット２２とチェーン２３と
を用いる構成としたが、もちろん、これに代えてプーリ
およびベルト等を用いるようにしてもよいし、また適宜
他の操舵機構を採用してもよい。

【００２８】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る無
人車の動輪機構によれば、ブラケットと保持部材とで走
行ベアリングの内輪を挟み込むようにしたので、これら
ブラケットと保持部材とでベアリングハウジングを構成
することができる。これにより、走行ベアリングを車輪
内部に直接装備でき、しかも走行ベアリングの組付けを
容易に行うことが可能となる。さらに、保持部材で減速
機を支持する構成としたので、減速機を車輪内部に内蔵
でき、動輪をコンパクトな構成とすることができ、無人
車の低床化や幅の縮小化を図ることができる。

【００３０】請求項２に係る無人車の動輪機構によれ
ば、走行ベアリングにクロスローラベアリングを用いる
ことによって、一つのクロスローラベアリングでラジア
ル、アキシャルの全方向の荷重を支持することができ、
これによっても動輪のコンパクト化に貢献することがで
きる。

【００３１】請求項３に係る無人車の動輪機構によれ
ば、ブラケットにプーリまたはスプロケットが一体に設
けられ、これに駆動源に連結されたベルトまたはチェー
ンが巻回された構成となっている。これにより、上記し
たような構成を有する動輪を任意の方向に旋回駆動させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る無人車の動輪機構の一例を示す
立断面図である。

【図２】 図１の平面図である。

【図３】 図１の右側面図である。

【図４】 図１の左側面図である。

【図５】 従来の無人車の動輪機構の一例を示す立断面
図である。

【符号の説明】

１０ 動輪機構 １２ 取付ベース １７ 旋回ベアリング ２０ メインブラケット（ブラケット） ２２ 旋回スプロケット（スプロケット） ２３ チェーン ２４ 保持部材 ２８ 走行ベアリング ３１ 走行用駆動モータ（駆動モータ） ３１ｂ 駆動シャフト（駆動軸） ３５ 減速機 ３５ｂ 入力軸（入力部） ３５ｃ 出力部 ４０ ホイール（車輪）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人車の底部に取り付けられる取付ベー
   スと、 該取付ベースに外輪が取り付けられた環状の旋回ベアリ
   ングと、 該旋回ベアリングの内輪に取り付けられて鉛直軸周りに
   旋回自在とされたブラケットと、 該ブラケットと該ブラケットに取り付けられた保持部材
   とに内輪が挟み込まれることによって鉛直面内に位置す
   るよう設けられた走行ベアリングと、 該走行ベアリングの外輪に取り付けられて水平軸線周り
   に回転自在とされた車輪と、 前記ブラケットに固定されて、その駆動軸が前記走行ベ
   アリングの内側において前記車輪の回転中心上に位置す
   る駆動モータと、 前記保持部材に取り付けられることによって前記車輪の
   内部に内蔵され、かつその入力部が前記駆動モータの駆
   動軸に連結され、出力部が前記車輪に連結された減速機
   と、を備えていることを特徴とする無人車の動輪機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無人車の動輪機構であっ
   て、前記走行ベアリングとして、複数のコロを互いに直
   交するよう交互に配置して備えた構成のものが用いられ
   ていることを特徴とする無人車の動輪機構。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の無人車の動輪機
   構であって、前記車輪を旋回させるため、前記ブラケッ
   トに水平面内に位置するプーリまたはスプロケットが一
   体に設けられ、前記プーリまたはスプロケットに、駆動
   源に連結されたベルトまたはチェーンが巻回されている
   ことを特徴とする無人車の動輪機構。