JP2017052417A - 複合メカナムホイールおよび搬送台車 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、２つ以上のメカナムホイールを組み合わせた場合であっても、振動の発生が少ない複合メカナムホイール３を提供し、重い対象物を搬送できる搬送台車４を提供する。【解決手段】第一メカナムホイール１と第二メカナムホイール２とを同一中心軸３０に配置し、第一メカナムホイール１は、１２個の第一バレル部１０を備えており、第二メカナムホイールは１２個の第二バレル部２０を備えており、第一メカナムホイール１に対して第二メカナムホイール２を１５°進角または遅角させたことにより、隣り合う第一バレル部１０の第一回転軸１１と第二バレル部２０の第二回転軸２１は、非平行である複合メカナムホイール３と、この複合メカナムホイール３を取り付けたことを特徴とする搬送台車４。【選択図】図１

Description

発明は、少なくとも２つ以上のメカナムホイールを組み合わせた複合メカナムホイールと、この複合メカナムホイールを用いた搬送台車に関するものである。

工場、倉庫、病院のような狭い空間内において前後左右斜めの任意の方向に移動や物体搬送をすることができる車輪として、オムニホイールやメカナムホイールを例示することができる。
オムニホイールは、車輪の向きを車体の中心に向ける必要があるが、メカナムホイールは、そのような制約が無く一般台車と同様に車体四隅への車輪配置を行うことができる。
そのため、図６に示すようなメカニカルホイールを取り付けた無人搬送台車が開発された（例えば、特許文献１）

しかしながら、メカナムホイールは構造の複雑さから、重い対象物の搬送は困難であった。
そこで、開発者は図５（ｂ）に示すようにメカナムホイールを二重に設けることにより、重い対象物も搬送可能な搬送台車を開発した。
ところが、今までは気にする必要がなかった、メカナムホイールが備えるバレル部とバレル部の隙間を跨ぐ際に生じる振動は、重量の増加が原因となり目立つものとなった。

特願２０１４−０６４９８６号

そこでこの発明は、２つ以上のメカナムホイールを組み合わせた場合であっても、振動の発生が少ない複合メカナムホイールを提供し、重い対象物を搬送できる搬送台車を提供するものである。

（請求項１記載の発明）
請求項１記載の発明は、第一メカナムホイールと第二メカナムホイールとを同一中心軸に配置した複合メカナムホイールであって、第一メカナムホイールは、ｍ個（ｍ＝１，２，３，・・・の自然数）の第一バレル部を備えており、第二メカナムホイールは、ｍ個（ｍ＝１，２，３，・・・の自然数）の第二バレル部を備えており、第一メカナムホイールに対して第二メカナムホイールを進角または遅角させたことにより、隣り合う第一バレル部の第一回転軸と第二バレル部の第二回転軸は、非平行であることを特徴とする。
（請求項２記載の発明）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の複合メカナムホイールにおいて、第一メカナムホイールに対して第二メカナムホールを、〔ｎ・３６０／ｍ＋３６０／２ｍ〕°（ｎ＝１，２，３，・・・の自然数）進角または遅角させたことを特徴とする。

（請求項３記載の発明）
請求項３記載の発明は、請求項２記載の複合メカナムホイールにおいて、第一メカナムホイールは、１２個の第一バレル部を備えており、第二メカナムホイールは、１２個の第二バレル部を備えており、第一メカナムホイールに対する第二メカナムホイールの進角または遅角は、１５°、４５°、７５°、１０５°、１３５°、１６５°、１９５°、２２５°、２５５°、２８５°、３１５°、３４５°のいずれかの角度であることを特徴とする。
（請求項４記載の発明）
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の複合メカナムホイールを用いたことを特徴とする搬送台車である。

（請求項１記載の発明の効果）
請求項１記載の発明であると、一方のメカナムホイールの隙間を跨ぐ際に、もう一方のメカナムホイールのバレル部外周に支えられ、振動の発生を減少させることができる。
（請求項２記載の発明の効果）
請求項２記載の発明であると、一方のメカナムホイールの隙間において最大の落差を発生する際に、もう一方のメカナムホイールバレル部最外周が支える為、振動の発生をさらに減少させることができる。

（請求項３記載の発明の効果）
請求項３記載の発明のように、より具体的にバレル部数と進角や遅角を設計することができる。
（請求項４記載の発明の効果）
請求項１乃至３のいずれかに記載の複合メカナムホイールを用いると、重い対象物を搬送でき、振動の少ない搬送台車となる。

複合メカナムホイールの前面図である。 搬送台車の前面図である。 搬送台車の上面図である。 （ａ）メカナムホイールの側面図である。（ｂ）メカナムホイールの底面図である。 （ａ）複合メカナムホイールの底面図である。（ｂ）バレル部の回転軸が平行な複合メカナムホイールの底面図である。 従来の搬送台車の上面図である。

以下に、この複合メカナムホイールと搬送台車について、各図と共に実施例を説明する。

〔１．複合メカナムホイール３を取り付けた搬送台車４の全体構造について〕
図１は複合メカナムホイール３の前面図であり、図２は搬送台車４の前面図であり、図３は搬送台車４の上面図である。図６は従来の搬送台車の上面図である。
複合メカナムホイール３は、図１に示すように、第一メカナムホイール１と第二メカナムホイール２とを同一中心軸３０に配置したものである。従来は、図６に示すように第一メカナムホイール１のみを搬送台車４の４輪として取り付けて用いていた。
これに対し本発明は、図２、図３に示すように、搬送台車４の４輪に複合メカナムホイール３として、第一メカナムホイール１と第二メカナムホイール２を取り付けたものである。

〔２．複合メカナムホイール３の取り付けと、搬送台車４の移動について〕
図４（ａ）はメカナムホイールの側面図であり、図４（ｂ）はメカナムホイールの底面図である。
搬送台車４は、図３に示すように、車輪軸４１〜４４（前左輪軸４１、前右輪軸４２、後左輪軸４３、後右輪軸４４）を備えるものである。複合メカナムホイール３は、車輪軸４１〜４４に取り付けられるものである。
搬送台車４を水平とし車輪軸４１〜４４を回転させると、第一回転軸１１または第二回転軸２１が水平となるのは、図３、図４に示すように第一バレル部１０または第二バレル部２０の中央最外周が接地する水平下側位置３１と、反対方向の水平上側位置３２の位置となった時の２通りである。
水平上側位置３２において第一回転軸１１および第二回転軸２１は、複合メカナムホイール３の回転方向（図３における搬送台車４の長手方向）に対して、一端が搬送台車４の中央付近に向かう態様で４５°角度付けされたものである。

このように、図３に示す複合メカナムホイール３が取り付けられた搬送台車４や、図６に示すような第一メカナムホイール１のみが取り付けられた搬送台車４は、全方向に移動することが可能である。図６記載の従来の第一メカナムホイール１のみの搬送台車４は、利便性が高いものであったが、高荷重に耐えられないものであった。
そこで、第一メカナムホイール１と第二メカナムホイール２を備えることにより、全方向移動可能としつつ、高荷重に対応可能で振動を低減させた複合メカナムホイール３が、本発明である。

〔３．第一メカナムホイール１と第二メカナムホイール２について〕
図１に示すように、第一メカナムホイール１は、ｍ個（ｍ＝１，２,３，・・・の自然数）の第一バレル部１０を備えており、第二メカナムホイール２は、ｍ個（ｍ＝１，２,３，・・・の自然数）の第二バレル部２０を備えている。ｍは６〜３６の数値で設定することができ、ｍ＝６、１２、２４、３６とするのが好ましい。本発明の実施例では、特に好ましいｍ＝１２とし、第一バレル部１０を１２個、第二バレル部２０を１２個とした。
第一バレル部１０は、図１および図４に示すように、樽形状であり樽の中央を通る第一回転軸１１によって回動可能な態様で固定されている。また、第二バレル部２０も同様に、樽形状であり樽の中央を通る第二回転軸２１によって回動可能な態様で固定されている。
図１に示すように、第二メカナムホイール２が中心軸３０を中心に回転させた態様で固定されたことで、第二メカナムホイール２は第一メカナムホイール１に対して進角または遅角したものとなる。進角または遅角は、隣り合う第一バレル部１０の第一回転軸１１と、第二バレル部２０の第二回転軸２１が非平行となるように設定する。すなわち、〔ｎ・３６０／ｍ〕°（ｎ＝１，２，３，・・・の自然数）の進角または遅角を避けることにより、隣り合う第一バレル部１０と第二バレル部２０が一致しない位置関係にする。
例えば、ｍ＝１２、ｎ＝１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１の場合であると、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の進角または遅角である場合、第一回転軸１１と第二回転軸２１とが平行となってしまい、これらの進角または遅角を避けるものである。

〔４．好ましい第二メカナムホイール２の進角または遅角について〕
図５（ａ）は、本発明複合メカナムホイール３の底面図であり、（ｂ）はバレル部１０ａと１０ｂが横並びとなり、回転軸１１ａと１１ｂが平行となったメカナムホイールの底面図である。当業者が単純に搬送台車４を高荷重に対応させようと、第一メカナムホイール１ａと１ｂの二重ホイールとした場合、図５（ｂ）に示すような回転軸１１ａと回転軸１１ｂとが平行な状態となる。つまり、前述の〔ｎ・３６０／ｍ〕°（ｎ＝１，２，３，・・・の自然数）の進角または遅角に一致する位置関係となる。
このような位置関係であると、メカナムホイール１の隙間Ｄを跨ぐ際に落差が大きいものであり、振動を生じてしまうものである。

これに対し、図５（ａ）に示すように、第二メカナムホイール２は第一メカナムホイール１に対して進角または遅角したもの（第一回転軸１１と第二回転軸２１を非平行としたもの）であれば、隙間Ｄを跨ぐ際に落差を減らすことができる。そして、第一メカナムホイール１に対して第二メカナムホール２を、〔ｎ・３６０／ｍ＋３６０／２ｍ〕°（ｎ＝１，２，３，・・・の自然数）進角または遅角させるのが好ましい。このようにすると、第一メカナムホイール１の隙間Ｄにおいて最大の落差を発生する際に、第二メカナムホイール２の第二バレル部２０の最外周Ｃが支えるものとなり、振動の発生をさらに減らすことができる。
より具体的に図５（ａ）が示すようなｍ＝１２、ｎ＝１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１の場合は、第一メカナムホイール１は１２個の第一バレル部１０を備え、第二メカナムホイール２は１２個の第二バレル部２０を備え、第一メカナムホイール１に対する第二メカナムホイール２の進角または遅角は１５°、４５°、７５°、１０５°、１３５°、１６５°、１９５°、２２５°、２５５°、２８５°、３１５°、３４５°のいずれかの角度となる。

１ 第一メカナムホイール
１０ 第一バレル部
１１ 第一回転軸
２ 第二メカナムホイール
２０ 第二バレル部
２１ 第二回転軸
３ 複合メカナムホイール
３０ 中心軸
３１ 水平下側位置
３２ 水平上側位置
４ 搬送台車
４１ 前左輪軸
４２ 前右輪軸
４３ 後左輪軸
４４ 後右輪軸

Claims (4)

1. 第一メカナムホイール（１）と第二メカナムホイール（２）とを同一中心軸（３０）に配置した複合メカナムホイール（３）であって、
   第一メカナムホイール（１）は、ｍ個（ｍ＝１，２，３，・・・の自然数）の第一バレル部（１０）を備えており、
   第二メカナムホイール（２）は、ｍ個（ｍ＝１，２，３，・・・の自然数）の第二バレル部（２０）を備えており、
   第一メカナムホイール（１）に対して第二メカナムホイール（２）を進角または遅角させたことにより、隣り合う第一バレル部（１０）の第一回転軸（１１）と第二バレル部（２０）の第二回転軸（２１）は、非平行であることを特徴とする複合メカナムホイール。
2. 第一メカナムホイール（１）に対して第二メカナムホール（２）を、〔ｎ・３６０／ｍ＋３６０／２ｍ〕°（ｎ＝１，２，３，・・・の自然数）進角または遅角させたことを特徴とする請求項１記載の複合メカナムホイール。
3. 第一メカナムホイール（１）は、１２個の第一バレル部（１０）を備えており、
   第二メカナムホイール（２）は、１２個の第二バレル部（２０）を備えており、
   第一メカナムホイール（１）に対する第二メカナムホイール（２）の進角または遅角は、
   １５°、４５°、７５°、１０５°、１３５°、１６５°、１９５°、２２５°、２５５°、２８５°、３１５°、３４５°のいずれかの角度であることを特徴とする請求項２記載の複合メカナムホイール。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の複合メカナムホイール（３）を用いたことを特徴とする搬送台車。

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