JP2010241242A - Ｉｃタグ付き車輪、ｉｃタグ付きキャスター及びｉｃタグ付き搬送機器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来は車輪の内輪部と外輪部の境界にＩＣタグを取り付けているので、読取機が車輪接地面（床面）に設置された場合は読み取りやすいが、読取機が車輪側方から読み取る場合はタイヤ幅の肉厚分が障壁となって読み取りにくいという難点があった。本願発明の課題は、読取機が車輪側方から読み取る場合であっても、容易にＩＣタグの情報を読み取ることができるＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器を提供することにある。
【解決手段】本願発明は、集積回路とアンテナを有し無線機能を備えたＩＣタグが取り付けられた搬送機器の車輪であり、車輪を構成するタイヤ、ホイール、ディスクの側面のうち一又は二箇所以上に設けられた収容凹部にＩＣタグが収容されて固定されたＩＣタグ付き車輪と、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器を提供する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、荷物などを運搬する台車、カゴ車、キャリー、ドーリーといった搬送機器に取り付けられる車輪、車輪を備えるキャスター及びキャスターを備える搬送機器に関するものである。

数多くの荷物が集められかつ配送される荷物の集配場では、場内の荷物移動のために搬送機器が利用される。搬送機器で荷物を移動する際、通常、荷物の内容、配送先、荷物の取り扱い条件、配送日時といった荷物情報を記録したものとともに移動する。これは目的の場所（目的の配送車や予定された保管場所など）まで正しく荷物を運ぶためであるが、この荷物情報の記録手段としては荷札、伝票、ホワイトボードなどへ手書きすることが多く、面倒な手間が生じるばかりか乱雑な文字による読み間違いからミスも生じていた。

そこで特許文献１では、搬送機器の車輪にＩＣタグ（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を設置し、このＩＣタグに必要な情報を記録させたうえで搬送機器の荷物を移動することが提案されている。ＩＣタグは「電子荷札」と呼ばれることもあるように、荷物そのものに取り付けられることが多い。しかしながら、複数の荷物に対してまとめて荷物情報を記録させるような場合、荷物にＩＣタグを取り付けることは好ましくなく、特許文献１では、荷物そのものではなく荷物を載せる搬送機器の方にＩＣタグを取り付け、複数の荷物に対してまとめて荷物情報を記録させるようにしたことが特徴的である。

特許３８４６２６９号公報

しかしながら、特許文献１によれば荷物情報を記録するために手書きする手間は解消されるものの、特許文献１では車輪のタイヤ部分とホイール部分との境界にＩＣタグを取り付けているため、読取機が車輪接地面（床面）から読み取る場合は読み取りやすいが、車輪側方から読み取る場合はタイヤ幅の肉厚分が障壁となって信号が読み取りにくいという難点があった。

本願発明の課題は、読取機が車輪側方から読み取る場合であっても、容易にＩＣタグの情報を読み取ることができるＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器を提供することにある。

本願発明のＩＣタグ付き車輪は、集積回路とアンテナを有し無線機能を備えたＩＣタグが取り付けられた搬送機器用の車輪であり、この車輪は、軸受の外周にディスクがありディスクの外周に外輪部があるホイールと、前記外輪部の外周にタイヤを備え、前記ホイールの側面又は／及びタイヤの側面の一又は二箇所以上に、前記ＩＣタグを収容可能で表面に開口した収容凹部が設けられ、ＩＣタグがこの収容凹部内に収容され、前記収容凹部内のＩＣタグがその外側から電波透過性材料で被覆されたものである。この収容凹部の開口部は被覆することも可能で、この場合その被覆材を電波透過性とすることもできる。

本願発明のＩＣタグ付き車輪は、収容凹部が一つの場合はその収容凹部の一部が、収容凹部が二以上の場合は一以上の収容凹部が、車輪の回転中及び静止中に、車輪が取り付けられるブラケットの側面視外側に出る位置に形成されたものとすることもできる。

本願発明のＩＣタグ付きキャスターは、車輪を請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＩＣタグ付き車輪とするキャスターである。

本願発明のＩＣタグ付き搬送機器は、その荷台底面にキャスターが請求項５記載のＩＣタグ付きキャスターである。

本願発明のＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器には次のような効果がある。
（１）荷物情報の記録のため手書きするといった面倒な手間や、手書の乱雑な文字を読み間違うことに伴うミスが生じない。
（２）ＩＣタグに荷物情報を書き込み、その情報を読み取ることで搬送機器の荷物を、確実かつ迅速に運搬することができる。
（３）収容凹部が、ホイールの側面又は／及びタイヤの側面の一又は二箇所以上に設けられ、この収容凹部にＩＣタグが収容されているので、ＩＣタグがホイール等の側面であって表面近くに位置することとなり、読取機が車輪側方から読み取る場合であっても容易にＩＣタグの情報を読み取ることができる。
（４）ＩＣタグは、収容凹部内の外側から電波透過性材料で被覆されるので、ＩＣタグが車輪から落下・脱落することがなく、電波透過性材料の効果により通信感度も阻害されないので、安定して感度良く通信できる。
（５）車輪が回転している最中であっても、収容凹部が一つの場合はその収容凹部が、収容凹部が二以上の場合は一以上の収容凹部が、ブラケットの背後に隠れないので、ブラケットに妨害されることなく、読取機が車輪側方からでも確実にＩＣタグの情報を読み取ることができる。

本願発明のＩＣタグ付き車輪が取り付けられたドーリーの斜視図。 読取機の前でＩＣタグ付き車輪が通信する状況を説明するドーリーの側面図。 本願発明のＩＣタグ付き車輪の一部を切り取ったキャスターの斜視図。 本願発明のＩＣタグ付きキャスターの側面図。 本願発明のＩＣタグ付きキャスターを正面から見た断面図。

（実施形態１）
本願発明のＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、４箇所に車輪１が取り付けられたドーリー２を表す図である。ドーリー２は、荷物を載せる荷台本体と車輪１からなり、手押し用のハンドルを取り付けることもできるものである。
図２に示すように、この車輪１にはＩＣタグ３が内蔵されており、ドーリー２が倉庫などの壁面に固定された読取機４の前を通過する際に、この読取機４はＩＣタグ３に記録されている情報を読み取ることができる。

ＩＣタグ３はリードオンリー型（読み取り専用）のほかリードライト型（書き込み可能）を選択することも可能で、この場合、ドーリー２を読取機４の前に停止させると、読取機４から必要な情報をＩＣタグ３に記録させることもできる。またＩＣタグ３には電源を備えたアクティブ型と、電源を備えないパッシブ型があり、いずれとも選択できることは言うまでもないが、アクティブ型はＩＣタグ３自ら情報を発信することができて通信距離もパッシブ型に比べ長くなるという特長がある。

なお、本実施形態では搬送機器としてドーリー２を例に挙げて説明しているが、その他、運搬台車、カゴ車、キャリーといった搬送機器の場合であっても構わない。また、読取機４は読み取りと書き込みが可能ないわゆるリーダー／ライターの場合で説明しているが、読み取り専用のリーダーであっても構わない。

図３は、本願発明のＩＣタグ付き車輪の一部を切り取ったキャスター５の斜視図である。このキャスター５は、車輪１とブラケット６で形成されている。車輪１は、外縁から順にタイヤ７、外輪部８、ディスク９、軸受１０の構成となっており、外輪部８、ディスク９及び軸受１０は一体で形成されたホイール１１である。

タイヤ７はドーナツ状を呈しており、その断面は内側（ディスク９の中心側）が直線で外周側が曲線によりなる略半楕円の形状で、この外周曲線部分が車輪１の最外縁部となり、静止時や回転時に床面と接地する接地面となる。なおタイヤ７の断面形状は、図３に示す形状に限らず、台形状や半円状のもの、その他多角形とすることもできる。また、本実施形態ではタイヤ７は内空を中実としているが、自転車用のタイヤのようにチューブ式として内空にエアを充填するものであってもよい。タイヤ７の材質についても、通常はカーボン混入のゴムが多く利用されているが、他の材料を使用しても構わない。上載荷重によって大きな変形を生ずることなく車輪１を回転させる機能を有するものであれば、タイヤ７として使用することができる。

タイヤ７の内側（ディスク９の中心側）に位置するのは外輪部８である。この外輪部８は、肉薄（ディスク９の半径方向に肉薄）であって幅（ディスク９の面に対して略垂直方向の幅）を有するリング状のもので、その幅はタイヤ７の幅と同じかそれより若干広い。タイヤ７は外輪部８によって支えられ、タイヤ７のドーナツ形状も外輪部８によって維持されている。

外輪部８の内側（ディスク９の中心側）に位置するのは、円盤状のディスク９である。ディスク９の厚さは外輪部８幅に比べて著しく小さく、例えば外輪部８幅が３〜５ｃｍの場合、ディスク９の厚さは５ｍｍ前後（３〜１０ｍｍ）である。外輪部８はこのディスク９の円周部分に取り付けられ、ディスク９は外輪部８の幅方向中心付近に取り付けられる。ディスク９は、タイヤ７が受ける荷重が外輪部８を通じてディスク９に作用しても、車輪１の回転に支障を与えるほど変形せず、タイヤ７や外輪部８の形状を保って車輪１の回転機能を維持するといった機能を有するものである。このような機能を持つディスク９であれば、円盤状のものにところどころ開口部を設けたものや、円盤状のものに部分的に補強部材を配置したものであってもよく、もちろんディスク９の肉厚も上記のものに限定されない。

ディスク９の中心部には、回転軸１２を挿通するための開口部である軸受１０が設けられている。この軸受１０に回転軸１２を挿通することで車輪１は回転軸１２に対して回転可能に取り付けられ、この車輪１の回転によってドーリー２は移動可能となる。この軸受１０にベアリングを設けてより回転を円滑にすることもできる。なお軸受１０は、図３や図４に示すように、ディスク９の肉厚方向に大きな厚みを持ったものでもよいし、ディスク９をほぼ同程度の厚みとしてもよい。
本実施形態では、回転軸１２が回転固定にブラケット６に取り付けられ、回転軸１２の周囲を車輪１が回転する機構としているが、回転軸１２を回転固定に車輪１に取り付けて回転軸１２をブラケット６の軸受に遊設し、回転軸１２と車輪１が一体となってブラケット６の軸受の中を回転する機構としてもよい。

外輪部８、ディスク９及び軸受１０は一体となってホイール１１が形成され、本実施形態ではホイール１１の材質を樹脂としている。製造方法の一例として、金型内に樹脂を射出し、樹脂が固まるのを待って成形品を取り出すといった方法が挙げられるが、もちろん他の方法で製造してもよい。

ブラケット６は、回転軸１２を通じて車輪１を把持するとともに車輪１の回転姿勢を維持するものであって、車輪１をドーリー２の本体に取り付けるものである。ブラケット６には、その上部に略水平となる天板部があり、この天板部には４箇所の連結孔が設けられている。この連結孔にボルトを挿通してブラケット６はドーリー２の本体に固定され、その結果車輪１はドーリー２の本体に取り付けられる。本実施形態ではボルト固定式としているが、脱着冶具や磁石作用を利用するなど従来技術を用いて脱着容易な構造とすることもできる。さらに、本実施形態では鉛直軸周りに回転できないいわゆる固定式の車輪１としているが、鉛直軸周りに回転可能な自在式の車輪としてドーリー２の移動方向を円滑に変更できるようにすることもできる。固定式であっても自在式であっても、車輪にストッパ機能を設けることができることは言うまでもない。

図４は、本願発明のＩＣタグ付き車輪を側方から見た図（側面図）である。図に示すように、車輪１には２箇所にＩＣタグ３が取り付けられている。このＩＣタグ３は、ＩＣチップ１３とアンテナ１４の無線機能部分と、これらを包む包装部（図示しない）からなる。なお、ＩＣチップ１３は集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）をチップ状にしたもので、ＩＣタグ３はＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎの略で、無線を利用した非接触による自動認識技術）を利用したものである。前記したようにＩＣタグ３は、リードオンリー型とリードライト型、あるいはアクティブ型とパッシブ型のいずれを選択することも可能である。

包装部は、樹脂製のものであるが、これに限らずフィルム状とするなど他のものでもよく、包装部を省いてＩＣチップ１３とアンテナ１４からなるＩＣタグ３とすることもできる。

ＩＣチップ１３は情報を記憶するもので、アンテナ１４は情報を送受信する端のものである。具体的には、読取機４（リーダー／ライター）から無線で情報が発信されるとアンテナ１４がこの情報を受信してＩＣチップ１３に書き込まれ、ＩＣチップ１３で記憶された情報がアンテナ１４から発信されて読取機４によって読み込まれる。

図４及び図５に示すように、車輪１のディスク９表面には、ＩＣタグ３を収容することができる程度の空間を有する収容凹部１５が２箇所に設けられている。この収容凹部１５はＩＣタグ３の形状（本実施形態では円形）にあわせて円筒状の空間としているが、ＩＣタグ３が収容できれば他の空間形状であってもよく、もちろん円形でないＩＣタグ３を収容することもできる。

この収容凹部１５はディスク９の表面に設けられるもので、既に形成されたディスク９に切削等を行って構築することもできるし、あるいはディスク９を形成する際に収容空間が設けられるように構築することもできる。本実施形態ではディスク９の表面に収容凹部１５が設けられているが、車輪１の側方であって表面付近であればタイヤ７や他のホイール１１の箇所（外輪部８や軸受１０）に設けることもできる。

ＩＣタグ３は、収容凹部１５の中に収容されて接着等により固定される。ＩＣタグ３を収容した後なお収容凹部１５には開口部が残るが、ＩＣタグ３の固定が外れたときの落下を防止するため、この開口部を樹脂部材等でモールディングしたり、フィルム材、板材、シート材等でシーリングしたり、あるいは他の方法でこの開口部を覆う（封鎖する）ことができる。この場合、収容凹部１５の開口部を封鎖する被覆材料１６として、ＩＣタグ３と読取機４との通信を阻害しないように、電波透過性材料を用いることが望ましい。ただし、ＩＣタグ３の固定が堅固であれば、必ずしも収容凹部１５の開口部を封鎖する必要はない。

このようにディスク９の表面付近にＩＣタグ３が取り付けられることによって、車輪１の側方（ディスク９の面に対して略垂直方向）に対する送受信感度が、タイヤ７や外輪部８部分に内蔵する場合に比べ著しく向上する。

車輪１の一部にのみＩＣタグ３を配置すると、車輪１の回転中はＩＣタグ３がどこに位置するかは保障されず、読取機４の前を通過する際にＩＣタグ３がブラケット６の背後に隠れてしまう可能性があり、その場合無線による情報の通信ができないこともある。
このような場合を想定して、図４に示すように複数個所に収容凹部１５を設け、これら収容凹部１５にＩＣタグ３を配置することもできる。ＩＣタグ３が分散配置して、車輪の回転中及び静止中に、複数の収容凹部１５（すなわちＩＣタグ３）のうち少なくとも一つはブラケット６の背後に隠れない（車輪１を側面視した場合にブラケットの背後に隠れない）状態となるようにすれば、車輪１の回転中いかなる状態であっても読取機４との間で通信可能となる。
なお、図４では収容凹部１５をほぼ等間隔に２箇所配置しているが、車輪１がいかなる姿勢（静止時及び回転時）であっても少なくとも一つの収容凹部１５（すなわちＩＣタグ３）がブラケット６の背後に隠れない配置となれば、前記配置に限らず他の配置とすることもできる。
また、収容凹部１５を一箇所に配置した場合、車輪１がいかなる姿勢（静止時及び回転時）であっても少なくとも収容凹部１５の一部がブラケット６の背後に隠れないような収容凹部１５の形状及び配置とし、読取機４との間で常に通信可能とすることもできる。例えば、ブラケット６の幅よりも大きな長さを車輪円周方向に有する収容凹部１５を一箇所配置し、収容凹部１５の長さ方向にわたってアンテナ１４を配置するなどが考えられる。

図１に示すようにドーリー２には、四箇所に車輪１を備えたキャスター５が取り付けられており、このうち少なくとも一箇所はＩＣタグ３付きの車輪１を備えたキャスター５であり、四箇所全てをＩＣタグ３付きとしてもよい。もちろん、ドーリー２は四箇所以上にキャスター５を設けても、二箇所又は三箇所にキャスター５を設けてもよい。

（実施形態１の使用例）
本実施形態におけるＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器を用いて、荷物集配場内で荷物移動を行う場合について、以下その一例を示す。
荷物集配場に集められた荷物は、それぞれ予め定められた搬送車に適切に積み込まれなければならない。そこで、場内で荷物を運搬する者（以下、「運搬者」という）は、目的の搬送車とこれに積むべき荷物を把握したうえで、運搬作業を開始する。

運搬者は、ＩＣタグ３を備えた車輪１が取り付けられたドーリー２を指令地点に持っていく。この指令地点では、読取機４（リーダー／ライター）と電子計算機（以下、パソコンという）が設置されており、また読取機４は図２に示すように壁面に埋め込まれており、運搬者はこの読取機４前にドーリー２を停めて情報の書き込みを待つ。読取機４は壁面に埋め込まれる場合に限らず、ゲート式のものを設置したり、ハンディタイプの読取機としたり、その他種々の態様を選択することができる。
ここで待機している指令者は、パソコンを操作することで読取機４を介して通信し、運搬すべき荷物や目的の搬送車など必要な荷物情報をドーリー２のＩＣタグ３に書き込む。

運搬者は、ＩＣタグ３に記録された荷物情報に基づいて適宜荷物をドーリー２に積み込んでいく。この際、運搬者がＩＣタグ３に記録された荷物情報を確認するために、ＩＣタグ３から情報を読み込んで表示させることができる携帯用モニタ（例えばＰＤＡ等のモバイルコンピューター）を携行すると、より好適である。

運搬者は、全ての荷物を積み終えると目的の搬送車までドーリー２を運搬する。搬送車待機地点では、計画どおり荷物が積み込まれているか確認作業を行うこともできる。
具体的には、次のような手順で行うことができる。まず読取機４でドーリー２のＩＣタグ３から計画荷物情報を読み取り、予め設置されたパソコンに伝送する。次に、ドーリー２に載せられた個々の荷物に貼付されているＩＣタグを、ハンディタイプの読取機でそれぞれ読み取ってパソコンに伝送する。これにより、計画荷物情報と実際に積み込まれた荷物情報を照らし合わせることで、適切な積み荷となっているか否かを判断することができる。

前記確認作業を経て、運搬者はドーリー２に載せている全ての荷物を搬送車に積み替える。この積み替え作業を終えると、再び運搬者は指令地点に戻り、一連の作業を繰り返す。

本願発明のＩＣタグ付き車輪、ＩＣタグ付きキャスター及びＩＣタグ付き搬送機器は、荷物の集配場における搬送機器での利用に限らず、倉庫で荷物整理する際に利用する場合や、図書館での書籍配置換えに利用する場合、店舗で買い物客がカートを使用する場合など、種々の状況でも応用することができる。

１ 車輪
２ ドーリー
３ ＩＣタグ
４ 読取機
５ キャスター
６ ブラケット
７ タイヤ
８ 外輪部
９ ディスク
１０ 軸受
１１ ホイール
１２ 回転軸
１３ ＩＣチップ
１４ アンテナ
１５ 収容凹部
１６ 被覆材料

Claims (6)

1. 集積回路とアンテナを有し無線機能を備えたＩＣタグが取り付けられた搬送機器用の車輪において、
   前記車輪は、軸受の外周にディスクがありディスクの外周に外輪部があるホイールと、前記外輪部の外周にタイヤを備え、
   前記ホイールの側面又は／及びタイヤの側面の一又は二箇所以上に、前記ＩＣタグを収容可能で表面に開口した収容凹部が設けられ、
   前記ＩＣタグが、前記収容凹部内に収容され、
   前記収容凹部内のＩＣタグがその外側から電波透過性材料で被覆されたことを特徴とするＩＣタグ付き車輪。
2. 請求項１記載のＩＣタグ付き車輪において、
   ＩＣタグが収容凹部内に収容され、ＩＣタグが収容された前記収容凹部の開口部が被覆されたことを特徴とするＩＣタグ付き車輪。
3. 請求項２記載のＩＣタグ付き車輪において、
   ＩＣタグが収容凹部内に収容され、ＩＣタグが収容された前記収容凹部の開口部が電波透過性材料で被覆されたことを特徴とするＩＣタグ付き車輪。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＣタグ付き車輪において、
   収容凹部が一つの場合はその収容凹部の一部が、収容凹部が二以上の場合は一以上の収容凹部が、車輪の回転中及び静止中に、車輪が取り付けられるブラケットの側面視外側に出る位置に形成されたことを特徴とするＩＣタグ付き車輪。
5. 車輪がブラケットに取り付けられたキャスターにおいて、
   車輪が、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＩＣタグ付き車輪であることを特徴とするＩＣタグ付きキャスター。
6. 荷台底面にキャスターが取り付けられた搬送機器において、
   前記キャスターが請求項５記載のＩＣタグ付きキャスターであることを特徴とするＩＣタグ付き搬送機器。

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