JP2019098904A - 台車の車輪構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪が摩耗し難い台車の車輪構造を提供する。【解決手段】台車２０の車輪構造は、積載物Ｓを積載可能な台車本体部２２と、台車本体部２２の下面に回転可能に取付けられた回転レール３０と、回転レール３０にスライド可能に取付けられた車輪４８と、回転レール３０の長手方向両端部に設けられ、回転レール３０に対する車輪４８のスライドを止めるストッパー３６と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、台車に関する。

下記特許文献１には、旋回キャスターを備えた運搬台車が記載されている。旋回キャスターの旋回軸と車輪の車軸とは偏芯して配置されている。これにより、運搬台車がスイッチバックする際に、キャスターがスムーズに旋回できる。また走行時には、運搬台車の進行方向に対して車輪の車軸が旋回軸より後方側に位置するため、走行安定性が確保されている。

また、下記特許文献２には、運搬台車がスイッチバックする際に旋回し難いキャスターが記載されている。特許文献２のキャスターは、スイッチバックする際に車輪がローラー軸を支点として揺動することで、車輪の回転軸が走行方向と逆側へ移動する。

特開２０１７−１７７９５３号公報 特開２００５−２７１７５３号公報

上記特許文献１に記載された旋回キャスターを用いた運搬台車では、スイッチバックする際に、車輪が１８０°回転する。この際、車輪が摩耗する可能性がある。また、特許文献２に記載されたキャスターを用いた運搬台車では、重量物が積載されると、スイッチバックする際に、キャスターの車輪が揺動し難くなる。この場合、車輪が旋回する可能性がある。

本発明は上記事実を考慮して、車輪が摩耗し難い台車の車輪構造を提供することを目的とする。

請求項１の台車の車輪構造は、積載物を積載可能な台車本体部と、前記台車本体部の下面に回転可能に取付けられた回転レールと、前記回転レールにスライド可能に取付けられた車輪と、前記回転レールの長手方向両端部に設けられ、前記回転レールに対する前記車輪のスライドを止めるストッパーと、を備えている。

請求項１の台車の車輪構造によると、車輪が回転レールにスライド可能に取付けられている。台車がスイッチバックすると、台車本体部と、台車本体部に取付けられた回転レールとが、車輪に支えられた状態でスイッチバックした方向へ移動する。このとき、車輪は移動しない。そして回転レールのストッパーが車輪に接触すると、車輪が台車本体部と伴に、スイッチバックした方向へ動き始める。

請求項１の台車の車輪構造を備えた台車は、以上のようにスイッチバックできるため、スイッチバック時に旋回する車輪を備えた台車と比較して、キャスターの車輪が摩耗し難い。また、回転レールは台車本体部の下面に回転可能に固定されているため、台車は直進走行の他、旋回走行や斜め走行できる。

請求項２の台車の車輪構造は、前記車体本体部には、無人搬送車に前記台車本体部を連結する連結部が設けられている。

請求項２の台車の車輪構造によると、台車が無人搬送車に連結され、牽引することができる。この台車は、直進走行の他、旋回走行や斜め走行できるため、無人搬送車の搬送経路を自由に設定できる。また、車輪はスイッチバック時に旋回しないため、車体本体部に重量物を積載しても摩耗し難い。さらに、スイッチバック時に旋回する車輪を備えた台車と比較して、スイッチバック時の抵抗が小さくなるため、省動力の無人搬送車を選定することができる。

請求項３の台車の車輪構造は、前記台車本体部の車下空間は、前記無人搬送車が進入できる高さであり、前記連結部は、前記無人搬送車に設けられた連結部材が下方から連結される連結孔である。

請求項３の台車の車輪構造によると、無人搬送車が台車の前後から台車を牽引する構成と比較して、スムーズにスイッチバックできる。

本発明に係る台車の車輪構造によると、車輪が摩耗し難い。

本発明の実施形態に係る台車の車輪構造を示す側面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る台車が右方向へ走行している状態を示す側面図であり、（Ｂ）は台車が左方向へ走行している状態を示す側面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る台車の車輪構造におけるキャスターの配置を示す平面図であり、（Ｂ）は台車が直進走行している状態を示す平面図であり、（Ｃ）は台車が斜めに走行している状態を示す平面図である。 （Ａ）は比較例に係る台車が右方向へ走行している状態を示す側面図であり、（Ｂ）は比較例に係る台車が左方向へ走行している状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る台車の車輪構造を示す断面図である。

（台車）
本発明の台車の車輪構造は、台車２０に適用される。図１に示すように、本発明の実施形態に係る台車２０は、台車本体部２２と、台車本体部２２の下面に固定された回転レール３０と、回転レール３０に取付けられたキャスター４０と、を備えている。

（台車本体部）
台車本体部２２は、積載物Ｓを積載できるように上面が平坦に形成された板状の台であり、回転レール３０を介してキャスター４０に支持されている。台車本体部２２には、回転レール３０の回転軸３４が挿入される挿入孔２２Ａが形成されている。挿入孔２２Ａは、図１において矢印Ｌ、Ｒで示す紙面左右方向の両側及び紙面前後方向の両側に、それぞれ（合計４つ）形成されている。

台車本体部２２の下部空間（車下空間）は、無人搬送車（ＡＧＶ）１０（以下、単に搬送車１０と称す）が進入できる高さとされている。搬送車１０は、動力装置を備えた自走式の牽引車であり、無線信号や制御機械に予め設定されたプログラム等に基づき所定の経路に沿って移動する。

台車本体部２２の下面には、本発明の連結部の一例としての連結孔２２Ｂが形成されている。連結孔２２Ｂには、図１に二点鎖線で示す無人搬送車（ＡＧＶ）１０（以下、単に搬送車１０と称す）の昇降ピン（連結部材）１２が係止される。昇降ピン１２が連結孔２２Ｂに挿入された状態で搬送車１０が走行することで、台車２０に動力が伝達されて、台車２０が牽引される。

（回転レール）
回転レール３０は、台車本体部２２の下面に回転可能に固定されている。回転レール３０は、レール本体３２と、レール本体３２の長手方向中央部において上端面に取付けられた回転軸３４と、レール本体３２の長手方向の端面に取付けられたストッパー３６と、を備えている。

回転軸３４は、台車本体部２２に形成された挿入孔２２Ａに挿入されている。これにより、回転レール３０は回転軸３４を中心にして回転できる。なお、挿入孔２２Ａの内部において、回転軸３４の軸周りには図示しないベアリングが設置されている。これにより台車本体部２２に積載物Ｓが積載された状態で、回転レール３０がスムーズに回転できる。ベアリングは、必要に応じて、台車本体部２２の下面と回転レール３０の上面との間にも適宜配置できる。

（キャスター）
キャスター４０は、回転レール３０のレール本体３２にスライド可能に取付けられる座部４２と、座部４２から下向きに突設されたフォーク４４と、フォーク４４にシャフト４６を介して取付けられた車輪４８と、を備えている。

座部４２は、回転レール３０のレール本体３２と係合した状態（図５参照）で、レール本体３２の長手方向（図１に矢印Ｍ、Ｎで示す方向）に沿って移動できる。これにより、キャスター４０と回転レール３０とが相対的に移動可能に連結される。

図５に示すように、座部４２及びレール本体３２は、一対で用いられるリニアガイド（例えばＬＭガイド（登録商標））である。座部４２には断面視で凹形状である溝４２Ａが形成されており、この溝４２Ａに、レール本体３２が嵌め込まれている。

溝４２Ａの溝壁とレール本体３２との間には、摺動抵抗を減らすために図示しないベアリングが配置されている。このため、台車本体部２２に積載物Ｓから荷重が加えられた状態においても、キャスター４０と回転レール３０とはスムーズに相対移動できる。また、リニアガイドはガタつきも少ないため、座部４２のスライドを案内するガイド部材等が必要ない。

キャスター４０の可動範囲は、ストッパー３６により規定されている。このストッパー３６によって、座部４２がレール本体３２から脱落することが抑制されているため、キャスター４０と回転レール３０との連結状態が保持される。

また、シャフト４６の中心（車輪４８の車軸Ｏ）は座部４２の中心線ＣＬ（レール本体３２の長手方向における中心線）上に、配置されている。なお、車軸Ｏの軸線は、図１の紙面前後方向に沿うように延設されている。シャフト４６の軸周りには、車輪４８がスムーズに回転できるように、図示しないベアリングが配置されている。

（作用・効果）
本発明の実施形態に係る台車２０は、図１に示すように、搬送車１０が台車２０の下部空間へ進入し、昇降ピン１２を連結孔２２Ｂに挿入する。これにより台車２０が搬送車１０に連結される。

次に、図２（Ａ）に示すように、搬送車１０が移動すると（矢印Ｒ方向）、台車２０が搬送車１０に牽引されて矢印Ｒ方向へ動く。

回転レール３０のストッパー３６Ｌがキャスター４０の座部４２に当接すると、キャスター４０は、台車本体部２２と伴に矢印Ｒ方向へ移動する。

次に、図２（Ｂ）に示すように、搬送車１０が矢印Ｒ方向と反対方向（矢印Ｒ方向に対して１８０°である方向、矢印Ｌ方向）へスイッチバックすると、台車２０が、搬送車１０に牽引されてスイッチバックし、矢印Ｌ方向へ動く。

搬送車１０がスイッチバックしてから、回転レール３０のストッパー３６Ｒがキャスター４０の座部４２に接触するまで、キャスター４０は移動しない。そして、回転レール３０のストッパー３６Ｒがキャスター４０の座部４２に当接したあと、キャスター４０は、台車本体部２２と伴に矢印Ｌ方向へ移動する。

このように、本発明の実施形態に係る台車２０は、スイッチバックの際にキャスター４０が旋回しない。このため、車輪４８と走行面Ｇとの間に摩擦が生じ難く、車輪４８が摩耗し難い。これにより、車輪４８の交換手間やコストを低減できる。また、走行面Ｇも摩耗し難い。

図３（Ａ）には、図１に示した台車２０を下から見上げた状態が示されている。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）においては、キャスター４０における座部４２及び車輪４８の回転レール３０に対する配置を分かり易くするため、フォーク４４及びシャフト４６の図示は省略している。

図３（Ａ）には台車２０の非走行時の状態が示されている。非走行時におけるキャスター４０と回転レール３０との相対位置は、図１及び図３（Ａ）に示された状態に限定されるものではないが、一例として、図３（Ａ）に示された状態においては、回転レール３０の回転軸３４と、キャスター４０における車輪４８の車軸Ｏとが、平面上で重なる位置に配置されている。

これに対して図３（Ｂ）には、図２（Ａ）に示した台車２０を下から見上げた状態、すなわち、台車２０が矢印Ｒ方向へ移動中の状態が示されている。この状態においては、回転レール３０の回転軸３４と、キャスター４０における車輪４８の車軸Ｏとが、平面上で異なる位置に配置されている。すなわち、台車２０の進行方向（矢印Ｒで示す方向）に対して、車輪４８の車軸Ｏが回転レール３０の回転軸３４より後方側に位置している。

このように、車輪４８の車軸Ｏと回転レール３０の回転軸３４とが進行方向において偏芯することで、走行安定性が確保される。

なお、図１、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）における矢印Ｌ、Ｒは、台車本体部２２の長手方向に沿う方向である。上記の説明においては、台車２０が矢印Ｌ、Ｒに沿う方向に直進移動する場合について説明したが、台車２０は、矢印Ｌ、Ｒと交わる方向に移動することもできる。

例えば、図３（Ｃ）には、台車２０が矢印Ｌ、Ｒと交わる方向である矢印Ｔで示された方向に移動している状態が示されている。この状態では、回転レール３０が、回転軸３４を中心として回転し、レール本体３２の長手方向が台車２０の移動方向（矢印Ｔ）に沿うように配置される。そしてキャスター４０は、回転レール３０に対して移動方向（矢印Ｔ）と逆方向（矢印Ｎ）へ移動する。

この状態においても、車輪４８の車軸Ｏと回転レール３０の回転軸３４とが進行方向（矢印Ｔに沿う方向）において偏芯することで、走行安定性が確保される。

図４（Ａ）、（Ｂ）には、比較例に係る台車２００が示されている。台車２００は、台車２０と比較して回転レール３０がなく、キャスター４００が、旋回軸４１０、座部４２０、フォーク４４０、シャフト４６０、車輪４８０と、を備えている。座部４２０及び旋回軸４１０の中心線ＣＬと、車輪４８０の車軸Ｏとは平面上で異なる位置に配置されている。

すなわち、図４（Ａ）に示したように台車２００が矢印Ｒ方向に移動している状態においては、車輪４８０の車軸Ｏと旋回軸４１０とが進行方向（矢印Ｒに沿う方向）において偏芯することで、走行安定性が確保される。図４（Ｂ）に示したように台車２００が矢印Ｌ方向に移動している状態においても同様である。

しかし、台車２００がスイッチバックする際、すなわち、図４（Ａ）の状態から図４（Ｂ）の状態に移行する際、キャスター４００は、１８０°旋回する。このため、キャスター４００の車輪４８０は摩耗する可能性がある。また、車輪４８０が走行する走行面Ｇが摩耗する可能性がある。

なお、本実施形態においては、台車２０は搬送車１０によって自動搬送される。これにより、例えば自動車等の工業製品の製造現場における、車両部品やドラム缶などの物流を省人化できる。

また、台車２０において、台車本体部２２の下部空間（車下空間）は、搬送車１０が進入できる高さとされている。このため、例えば台車本体部２２を前後方向から牽引する場合と比較して、積載物Ｓを運搬する際に省スペースとなる。また、台車２０は容易にスイッチバックできる。

なお、搬送車は台車本体部２２の下部空間に進入できるものには限定されず、台車本体部２２を前後方向から牽引するものであってもよい。このような搬送車を用いても、スイッチバック時の車輪４８の磨耗は抑制できる。

さらに、台車２０は、搬送車を用いず、作業員が牽引してもよい。作業員が牽引する場合であっても、スイッチバック時に車輪４８が摩耗することが抑制される。

また、本実施形態においては、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転レール３０及びキャスター４０は台車２０に４組配置されるものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば台車本体部２２が大きい場合は、５組以上配置してもよいし、積載物の支持に支障が生じなければ３組としてもよい。

また、本実施形態における台車本体部２２は、上面が平坦に形成された板状の台とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば枠状の架台や、箱状の容器等としてもよい。すなわち、本発明における「台車」とは、物品を載置して運搬するための構造体全般を指す。

２０ 台車
２２ 台車本体部
２２Ｂ 連結孔（連結部）
３０ 回転レール
３６ ストッパー
４８ 車輪

Claims (3)

1. 積載物を積載可能な台車本体部と、
   前記台車本体部の下面に回転可能に取付けられた回転レールと、
   前記回転レールにスライド可能に取付けられた車輪と、
   前記回転レールの長手方向両端部に設けられ、前記回転レールに対する前記車輪のスライドを止めるストッパーと、
   を備えた台車の車輪構造。
2. 前記台車本体部には、無人搬送車に前記台車本体部を連結する連結部が設けられている、請求項１に記載の台車の車輪構造。
3. 前記台車本体部の車下空間は、前記無人搬送車が進入できる高さであり、
   前記連結部は、前記無人搬送車に設けられた連結部材が下方から連結される連結孔である、請求項２に記載の台車の車輪構造。