JP2011088500A - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、安定して走行できる無人搬送車を提供することにある。
【解決手段】２対の自在キャスタ輪３，４が設けられた上部フレーム２と、上部フレーム２の中央前後の下方にそれぞれ配置され、操舵付駆動輪１２，２２を有する駆動ユニット１１，２１と、駆動ユニット１１，２１がそれぞれ固定された下部フレーム１０，２０と、下部フレーム１０，２０のそれぞれに設けられたリフタ装置１５，２５とを具備し、下部フレーム１０，２０の前後方向にて、一方の端部に上部フレーム２との間に圧縮コイルバネ１３，２３を介在させるとともに、他方の端部に上部フレーム２との間に、下部フレーム１０，２０と上部フレーム２とを回動自在に連結する軸体１４，２４を介在させ、リフタ装置１５，２５により荷重を受ける箇所を軸体１４，２４と操舵付駆動輪１２，２２との間に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、無人搬送車に関し、特に、駆動輪をばねで押し付けて接地力を確保し安定して走行できるとともに、全方位へ走行できる無人搬送車に関する。

無人搬送車は、工場や倉庫や物流センタなどにて、ワークなどを搬送する装置として利用されている。この種の無人搬送車の一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すようなものがある。図４（ａ）および図４（ｂ）にてＦＲが無人搬送車の前方を示し、図４（ｂ）にてＵＰが無人搬送車の上方を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、無人搬送車１００は、２対の旋回自在な自在キャスタ輪１０３，１０４が設けられた上部フレーム１０２と、この上部フレーム１０２の中央部前後の下方にそれぞれ配置され、操舵付駆動輪１１２，１２２を有する駆動ユニット１１１，１２１がそれぞれ設けられた下部フレーム１１０，１２０とを有する。上部フレーム１０２には２つのリフタ装置１０５，１０６が設けられ、一方のリフタ装置１０５が下部フレーム１１０より前側に設けられ、他方のリフタ装置１０６が下部フレーム１２０より後側に設けられている。

リフタ装置１０５，１０６の近傍に、２対の自在キャスタ輪１０３，１０４がそれぞれ配置されている。下部フレーム１１０，１２０の前後方向にて、一方の端部には、上部フレーム１０２に対して下部フレーム１１０，１２０を回動自在（揺動可能）に連結する軸体１１６，１２６がそれぞれ設けられ、他方の端部には、上部フレーム１０２との間に、左右一対の圧縮コイルバネ１１５，１２５がそれぞれ設けられている。この無人搬送車１００は、搬送物の下にもぐり込み、リフタ装置１０５，１０６により搬送物を持上げて当該搬送物を搬送している。なお、上部フレーム１０２には、前後および幅方向の側面を覆うカバー１０７が取り付けられている。

特開平７−３３０２７号公報（明細書の段落［０００９］〜［００１１］、［図１］〜［図３］など参照）

しかしながら、上述した無人搬送車１００では、圧縮コイルバネ１１５，１２５により操舵付駆動輪１１２，１２２の接地力が確保されるものの、操舵付駆動輪１１２，１２２の接地力が搬送物の有り無しにかかわらず一定であり、上部フレーム１０２と下部フレーム１１０，１２０との間に圧縮コイルバネ１１５，１２５を配置しているため、搬送物を搬送していない場合や、リフタ装置１０５，１０６で持上げた搬送物が軽量である場合には、無人搬送車１００の重量による荷重が操舵付駆動輪１１２，１２２と自在キャスタ輪１０３，１０４に分散して作用せず、操舵付駆動輪１１２，１２２に集中して作用する可能性があった。これにより、自在キャスタ輪１０３，１０４が浮き上がり、無人搬送車１００が安定して走行することができない可能性があった。

ここで、上述した構成の無人搬送車１００にて、搬送物を搬送しない場合および搬送物を搬送する場合における、操舵付駆動輪１１２，１２２に作用する荷重と自在キャスタ輪１０３，１０４に作用する荷重との関係について、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して具体的に説明する。この図示例では、無人搬送車１００の重量を６００ｋｇとし、搬送物の重量を１０００ｋｇとし、圧縮コイルバネ１１５，１２５のバネ力を２００ｋｇとした。また、圧縮コイルバネ１１５，１２５と操舵付駆動輪１１２，１２２の距離Ｌ２１と、操舵付駆動輪１１２，１２２と軸体１１６，１２６の距離Ｌ２２を同一とした。

無人搬送車１００が搬送物を搬送していない場合には、図５（ａ）に示すように、圧縮コイルバネ１１５，１２５では、このバネ１１５，１２５のバネ力により上向きおよび下向きに２００ｋｇの力がそれぞれ作用する。そして、Ｌ２１とＬ２２が同じ距離であるため、軸体１１６，１２６でも、上向きおよび下向きに２００ｋｇの力がそれぞれ作用する。これにより、操舵付駆動輪１１２，１２２では４００ｋｇの荷重をそれぞれ支えることになり、合計８００ｋｇの荷重を支えることになる。その結果、無人搬送車１００の重量の６００ｋｇを２００ｋｇ上回り、自在キャスタ輪１０３，１０４に上向きの力がそれぞれ１００ｋｇ作用するため、自在キャスタ輪１０３，１０４が浮き上がる。

なお、無人搬送車１００が搬送物を搬送する場合には、図５（ｂ）に示すように、それぞれ５００ｋｇの荷重がリフタ装置１０５，１０６および上部フレーム１０２を介して自在キャスタ輪１０３，１０４にそれぞれ作用し、自在キャスタ輪１０３，１０４が４００ｋｇの荷重をそれぞれ支えることになる。よって、操舵付駆動輪１１２，１２２と自在キャスタ輪１０３，１０４とが同一の荷重を支えるため、無人搬送車１００が安定して走行することができる。

他方、上述した無人搬送車１００にて、圧縮コイルバネ１１５，１２５のバネ力を小さくすることで、搬送物を搬送していない場合や、リフタ装置１０５，１０６で持上げた搬送物が軽量である場合は、自在キャスタ輪１０３，１０４が接地するため安定した走行を行うことができるものの、操舵付駆動輪１１２，１２２に作用する荷重が小さく、操舵付駆動輪１１２，１２２の接地力が小さくなるため、操舵付駆動輪１１２，１２２が滑って安定した走行を行うことができなくなってしまう可能性があった。特に、自在キャスタ輪１０３，１０４が向きを変える場合には、抵抗が大きく、大きい推力が必要となるため、滑りやすくなり、安定した走行を行うことができなくなってしまう可能性があった。
たとえば圧縮コイルバネ１１５，１２５のバネ力を７５ｋｇとすると搬送物を搬送していない場合は、操舵付駆動輪１１２，１２２には、それぞれ１５０ｋｇ、合計３００ｋｇの荷重を支え、自在キャスタ輪１０３，１０４は、合計３００ｋｇ、それぞれが１５０ｋｇの荷重を支える。
しかし、１０００ｋｇの搬送物を搬送する場合は、操舵付駆動輪１１２，１２２が支える荷重は、変わらず、それぞれ１５０ｋｇ、合計３００ｋｇの荷重を支えるが、自在キャスタ輪１０３，１０４は、合計１３００ｋｇ、それぞれ６５０ｋｇの荷重を支えることになり、操舵付駆動輪１１２，１２２に加わる荷重の割合が小さくなりスリップしやすくなる。

なお、特許文献１には、２個のキャスター輪を備え、積荷が載置される台と、この台を支持し、幅方向両端に自由回転可能に設けられた従動車輪とこの車輪から一定の軸間距離をもって配置された駆動車輪とを備えた台車と具備し、従動車輪と駆動車輪との間にて、従動車輪の軸と平行の支点ピンにより、台と台車を揺動可能に連結した無人搬送車の駆動台車が開示されている。ところが、この無人搬送車の駆動台車は、駆動車輪を常時床面に押し付けるための圧縮コイルバネを有していない構造を前提としており、さらに手押し車の台に連結して好適な無人搬送車の駆動台車に関するものであり、駆動輪を常時床面に押し付けるための圧縮コイルバネを有する無人搬送車において搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、安定して走行できる本発明とは技術思想が異なる。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、安定して走行できる無人搬送車を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する第１の発明に係る無人搬送車は、
複数の自在キャスタ輪が設けられた上部フレームと、
前記上部フレームの中央部前後の下方にそれぞれに配置され、駆動輪を有する一対の駆動手段と、
前記両駆動手段がそれぞれ固定された下部フレームと、
前記両下部フレームのそれぞれに設けられ、搬送物を支持する搬送物支持手段とを具備し、
前記両下部フレームの前後方向にて、一方の端部に前記上部フレームとの間にばねをそれぞれ介在させるとともに、他方の端部に前記上部フレームとの間に、当該両下部フレームと当該上部フレームとを回動自在に連結する軸体をそれぞれ介在させ、
前記搬送物支持手段により荷重を受ける箇所を前記軸体と前記駆動輪との間に配置した
ことを特徴とする。

前述した課題を解決する第２の発明に係る無人搬送車は、
第１の発明に係る無人搬送車であって、
前記搬送物支持手段が、昇降自在な昇降台を有し、当該昇降台を上昇させることで前記搬送物を持上げるリフタ装置である
ことを特徴とする。

前述した課題を解決する第３の発明に係る無人搬送車は、
第１の発明に係る無人搬送車であって、
前記搬送物支持手段が、前記搬送物を移載する移載コンベアである
ことを特徴とする。

前述した課題を解決する第４の発明に係る無人搬送車は、
第２の発明に係る無人搬送車であって、
前記軸体と前記リフタ装置の距離と、前記リフタ装置と前記駆動輪の距離と、前記駆動輪と前記ばねの距離とを同一にして、前記両方の軸体と前記両方のリフタ装置と前記両方の駆動輪と前記両方のばねをそれぞれ配置する
ことを特徴とする。

本発明に係る無人搬送車によれば、上述した構成にしたことで、搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、安定して走行できる。

本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車の概略図であり、図１（ａ）にその平面を示し、図１（ｂ）にその側面を示す。 本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車について評価した結果を説明するための図であり、図２（ａ）に搬送物を搬送していない場合を示し、図２（ｂ）に搬送物を搬送している場合を示す。 本発明の第二番目の実施形態に係る無人搬送車の概略図であり、図３（ａ）にその平面を示し、図３（ｂ）にその側面を示す。 従来の無人搬送車の概略図であり、図４（ａ）にその平面を示し、図４（ｂ）にその側面を示す。 従来の無人搬送車について評価した結果を説明するための図であり、図５（ａ）に搬送物を搬送していない場合を示し、図５（ｂ）に搬送物を搬送している場合を示す。

本発明に係る無人搬送車の各実施形態について、詳細に説明する。

［第一番目の実施形態］
本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車の概略図であり、図１（ａ）にその平面を示し、図１（ｂ）にその側面を示す。図２は、本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車について評価した結果を説明するための図であり、図２（ａ）に搬送物を搬送していない場合を示し、図２（ｂ）に搬送物を搬送している場合を示す。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）にてＦＲが無人搬送車の前方を示し、図１（ｂ）にてＵＰが無人搬送車の上方を示す。

本発明の第一番目の実施形態に係る無人搬送車１は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、２対の旋回自在な自在キャスタ輪３，４が設けられた上部フレーム２と、この上部フレーム２の中央部前後の下方にそれぞれ配置され、操舵付駆動輪（駆動輪）１２，２２を有する駆動ユニット（駆動手段）１１，２１がそれぞれ設けられた下部フレーム１０，２０とを具備する。なお、上部フレーム２には、前後および幅方向の側面を覆うカバー７が取り付けられている。

両方の下部フレーム１０，２０の前後方向にて、一方の端部に上部フレーム２との間に圧縮コイルバネ（ばね）１３，２３をそれぞれ介在させるとともに、他方の端部に上部フレーム２との間に、両方の下部フレーム１０，２０と上部フレーム２とを回動自在に連結する軸体１４，２４をそれぞれ介在させている。

具体的には、前側の下部フレーム１０の前側と上部フレーム２との間に軸体１４が設けられる一方、前側の下部フレーム１０の後側と上部フレーム２との間に、第一の圧縮コイルバネ１３が１対設けられている。後側の下部フレーム２０の後側と上部フレーム２との間に軸体２４が設けられる一方、後側の下部フレーム２０の前側と上部フレーム２との間に、第二の圧縮コイルバネ２３が１対設けられている。

両方の下部フレーム１０，２０には、昇降自在な昇降台１５ａ，２５ａを有し、昇降台１５ａ，２５ａを上昇させることで搬送物を持上げるリフタ装置（搬送物支持手段）１５，２５がそれぞれ設けられている。

リフタ装置１５，２５は、軸体１４，２４と操舵付駆動輪１２，２２との間にそれぞれ配置される。これにより、リフタ装置１５，２５により荷重を受ける箇所が軸体１４，２４と操舵付駆動輪１２，２２との間になる。

前側の１対の自在キャスタ輪３は、前側のリフタ装置１５と操舵付駆動輪１２との間に配置される。後側の１対の自在キャスタ輪４は、後側のリフタ装置２５と操舵付駆動輪２２との間に配置される。

ここで、上述した無人搬送車１の効果を確認するために行った確認試験について図２を参照して説明するが、本発明は以下に説明する確認試験のみに限定されるものではない。

［確認試験］
本試験では、無人搬送車１の重量を６００ｋｇとし、搬送物の重量を１０００ｋｇとした場合における、操舵付駆動輪１２，２２および自在キャスタ輪３，４のそれぞれに作用した荷重について評価を行った。ただし、圧縮コイルバネ１３，２３のバネ力（押しバネ圧）を１００ｋｇとした。また、圧縮コイルバネ１３，２３と操舵付駆動輪１２，２２の距離Ｌ１１と、操舵付駆動輪１２，２２とリフタ装置１５，２５の距離Ｌ１２と、リフタ装置１５，２５と軸体１４，２４の距離Ｌ１３を同一にした。

［評価］
無人搬送車１が、搬送物を搬送していない場合には、図２（ａ）に示すように、圧縮コイルバネ１３，２３では、このバネ１３，２３のバネ力により上向きおよび下向きに１００ｋｇの力がそれぞれ作用する。そして、Ｌ１１とＬ１２とＬ１３が同じ距離であるため、軸体１４，２４には、上向きおよび下向きに５０ｋｇの力がそれぞれ作用する。これにより、操舵付駆動輪１２，２２では１５０ｋｇの荷重をそれぞれ支えることになり、合計３００ｋｇの荷重を支えることになる。その結果、無人搬送車１の重量の６００ｋｇを３００ｋｇ下回るため、自在キャスタ輪３，４が１５０ｋｇの荷重をそれぞれ支えることになる。よって、操舵付駆動輪１２，２２と自在キャスタ輪３，４とが同一の荷重を支えるため、無人搬送車１が安定して走行することができる。

他方、無人搬送車１が、搬送物を搬送している場合には、図２（ｂ）に示すように、５００ｋｇの荷重がリフタ装置１５，２５を介して下部フレーム１０，２０にそれぞれ作用する。Ｌ１２とＬ１３が同じ距離であるため、２５０ｋｇの荷重が操舵付駆動輪１２，２２と軸体１４，２４にそれぞれ作用する。これにより、操舵付駆動輪１２，２２が４００ｋｇの荷重を支えることになる。また、軸体１４，２４を介して上部フレーム２と連結しているため、軸体１４，２４に作用した荷重が上部フレーム２を介して自在キャスタ輪３，４に作用し、自在キャスタ輪３，４が４００ｋｇの荷重を支えることになる。よって、操舵付駆動輪１２，２２と自在キャスタ輪３，４とが同一の荷重を支えるため、無人搬送車１が安定して走行することができる。

よって、上述したように、下部フレーム１０，２０にリフタ装置１５，２５を設け、リフタ装置１５，２５をそれぞれ操舵付駆動輪１２，２２と軸体１４，２４との間に配置したことにより、搬送物の有無および搬送物の重量に関わらず、最適な接地力を確保することができ、安定した走行を行うことができることを確認した。

したがって、本実施形態に係る無人搬送車１によれば、上述した構成にしたことで、搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、操舵付駆動輪１２，２２が支える荷重と自在キャスタ輪３，４が支える荷重をバランスさせることができ、操舵付駆動輪１２，２２および自在キャスタ輪３，４の滑りを防止して、安定して走行することができる。

さらに、リフタ装置１５，２５の設置箇所（搬送物の荷重を受ける箇所）を、軸体１４，２４と操舵付駆動輪１２，２２との中間にすることで、搬送物の有無に関わらず、最適な接地力を確保できる。

また、搬送物をリフタ装置１５，２５により持上げたときにも、自在キャスタ輪３，４に加わる力が大きくなりすぎないので方向転換時の抵抗を少なくすることができる。

無人搬送車１が搬送物を搬送していない場合でも、上部フレーム２が浮かないように、不必要に本体重量を大きくする必要がない。

駆動ユニット１１，２１の揺動の支点の位置を変えて、下部フレーム１０，２０のそれぞれにリフタ装置１５，２５を設けたことにより、搬送物を昇降台１５ａ，２５により持上げたときには、この荷重が上部フレーム２（自在キャスタ輪３，４）と操舵付駆動輪１２，２２に分散して加わることとなる。軸体１４，２４、リフタ装置１５，２５、および操舵付駆動輪１２，２２の配置を調整することにより、搬送物の有無にかかわらず最適な接地力を確保できる。

なお、リフタ装置１５，２５を具備する無人搬送車１を用いて説明したが、前側のリフタ装置または後側のリフタ装置の一方を具備する無人搬送車とすることも可能である。このような無人搬送車であっても、上述した第一番目の実施形態に係る無人搬送車１と同様な作用効果を奏する。

［第二番目の実施形態］
本発明の第二番目の実施形態に係る無人搬送車について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の第二番目の実施形態に係る無人搬送車の概略図であり、図３（ａ）にその平面を示し、図３（ｂ）にその側面を示す。なお、図３にて、ＦＲが無人搬送車の前方を示し、ＵＰが無人搬送車の上方を示す。

本発明の第二番目の実施形態に係る無人搬送車は、上述した第一番目の実施形態に係る無人搬送車にて、リフタ装置の代わりに移載コンベアを設置したものであり、これ以外は、第一番目の実施形態に係る無人搬送車と同一の機器を具備する。本実施形態では、第一番目の実施形態に係る無人搬送車と同一の機器には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

本発明の第二番目の実施形態に係る無人搬送車５０は、図３に示すように、下部フレーム１０，２０のそれぞれに設けられ、搬送物を支持し移載する移載コンベア（搬送物支持手段）５４を具備する。具体的には、移載コンベア５４は支持機構５１により支持されており、支持機構５１の前側の支持アーム５２が前側の下部フレーム１０に連結される一方、支持機構５１の後側の支持アーム５３が後側の下部フレーム２０に連結されている。

移載コンベア５４は、パワーローラー５５とフリーローラー５６とを交互に複数個、２本のフレーム５７の間に配列したものである。パワーローラー５５が図示しない駆動源と接続して駆動回転する構造になっている。フリーローラー５６は、従動回転するだけの構造となっている。

したがって、本実施形態に係る無人搬送車５０によれば、上述した構成にしたことで、第一番目の実施形態に係る無人搬送車１と同様、搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、操舵付駆動輪１２，２２が支える荷重と自在キャスタ輪３，４が支える荷重をバランスさせることができ、操舵付駆動輪１２，２２および自在キャスタ輪３，４の滑りを防止して、安定して走行することができる。

本発明に係る無人搬送車は、搬送物の搬送の有無および搬送物の重量に関わらず、安定して走行できるため、工場や倉庫や物流センタなどにおいて、極めて有益に利用することができる。

１，５０ 無人搬送車
２ 上部フレーム
３，４ 自在キャスタ輪
７ カバー
１０，２０ 下部フレーム
１１，２１ 駆動ユニット
１２，２２ 操舵付駆動輪
１３，２３ 圧縮コイルバネ
１４，２４ 軸体
１５，２５ リフタ装置
５１ 支持機構
５２，５３ 支持アーム
５４ 移載コンベア
５５ パワーローラー
５６ フリーローラー
５７ フレーム

Claims (4)

1. 複数の自在キャスタ輪が設けられた上部フレームと、
   前記上部フレームの中央部前後の下方にそれぞれに配置され、駆動輪を有する一対の駆動手段と、
   前記両駆動手段がそれぞれ固定された下部フレームと、
   前記両下部フレームのそれぞれに設けられ、搬送物を支持する搬送物支持手段とを具備し、
   前記両下部フレームの前後方向にて、一方の端部に前記上部フレームとの間にばねをそれぞれ介在させるとともに、他方の端部に前記上部フレームとの間に、当該両下部フレームと当該上部フレームとを回動自在に連結する軸体をそれぞれ介在させ、
   前記搬送物支持手段により荷重を受ける箇所を前記軸体と前記駆動輪との間に配置した
   ことを特徴とする無人搬送車。
2. 請求項１に記載された無人搬送車であって、
   前記搬送物支持手段が、昇降自在な昇降台を有し、当該昇降台を上昇させることで前記搬送物を持上げるリフタ装置である
   ことを特徴とする無人搬送車。
3. 請求項１に記載された無人搬送車であって、
   前記搬送物支持手段が、前記搬送物を移載する移載コンベアである
   ことを特徴とする無人搬送車。
4. 請求項２に記載された無人搬送車であって、
   前記軸体と前記リフタ装置の距離と、前記リフタ装置と前記駆動輪の距離と、前記駆動輪と前記ばねの距離とを同一にして、前記両方の軸体と前記両方のリフタ装置と前記両方の駆動輪と前記両方のばねをそれぞれ配置する
   ことを特徴とする無人搬送車。

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