JP2021160429A

JP2021160429A - 車両搬送装置及び車両搬送方法

Info

Publication number: JP2021160429A
Application number: JP2020061920A
Authority: JP
Inventors: 淳一朝間; Junichi Asama; 立哉泉; Tatsuya Izumi; 唯桑原; Yui Kuwabara; 孔明田中; Komei Tanaka; 竜也東; Tatsuya Azuma
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Armis Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Armis Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-11

Abstract

【課題】自走式の車両搬送装置を用いた車両自動搬送システムの低コスト化を図る。【解決手段】本体２に車両Ｃの前輪Ｗ１のみを搭載した状態で、車両搬送装置１で車両Ｃを所定位置まで搬送する。次に、車両搬送装置１を車両Ｃから分離して車両の前方に退避させる。次に、駆動輪９を、前後方向に直進させる直進方向に対して９０°操舵して、車両搬送装置１を直進方向と直交する幅方向に走行させる。【選択図】図７

Description

本発明は、車両を自動で搬送する車両搬送装置及びこれを用いた車両搬送方法に関する。

工場で車両が完成したら、完成車両をストックする車両待機場まで搬送される。このような車両の搬送は、通常、複数の車両を搭載可能なトレーラーを用いて行われるが、この場合、トレーラーを運転する作業者が必要になるため、コストアップを招く。

そこで、下記の特許文献１には、車両を自動で搬送する自走式の車両搬送装置が示されている。このような車両搬送装置を用いれば、トレーラーを運転する作業者が不要となるため、低コスト化が図られる。

特開２０１９−７８０９９号公報

車両搬送装置で車両を所定位置まで搬送した後、車両搬送装置を車両から分離して退避させる必要があるため、車両の周囲には車両搬送装置を退避させるためのスペースが必要となる。しかし、上記の車両搬送装置は、車両の四輪全てが搭載されるため、車両搬送装置の前後方向寸法が車両のホイールベースよりも大きくなる。このような大型の車両搬送装置を用いると、車両の周囲に大きなスペースを確保する必要があるため、車両を密に配置することができず、車両待機場の収容効率が低下する。

このため、上記特許文献１に示されている車両自動搬送システムでは、自走式の車両搬送装置で工場から車両待機場まで搬送した車両を、縦列無人走行台車に受け渡し、この縦列無人走行台車で車両を所定の位置に配置している。このように、車両を所定の位置に配置するための専用の装置（縦列無人走行台車）を用いれば、車両を密に配置することはできるが、このような装置を設けることで車両自動搬送システムの高コスト化を招く。

本発明は、自走式の車両搬送装置を用いた車両自動搬送システムの低コスト化を図ることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、車両の左右の前輪又は左右の後輪のみが搭載される本体と、前記本体に転舵可能な状態で取り付けられた駆動輪と、前記駆動輪を軸心周りに回転駆動する駆動手段とを備えた車両搬送装置において、前記駆動輪が、前後方向に直進させる直進方向に対して９０°以上転舵可能である車両搬送装置を提供する。

また、前記課題を解決するために、本発明は、本体と、前記本体に転舵可能な状態で取り付けられた駆動輪と、前記駆動輪を軸心周りに回転駆動する駆動手段とを備えた車両搬送装置を用いて車両を自動で搬送するための方法であって、前記本体に車両の前輪又は後輪のみを搭載した状態で、前記駆動手段で前記駆動輪を駆動することで、車両を所定位置まで搬送する工程と、前記車両搬送装置を車両から分離して車両の前方又は後方に退避させる工程と、前記駆動輪を、前後方向に直進させる直進方向に対して９０°操舵して、前記駆動手段で前記駆動輪を駆動することで、前記車両搬送装置を前記直進方向と直交する幅方向に走行させる工程とを備えた車両搬送方法を提供する。

上記のように、本体に車両の前輪又は後輪のみを搭載することで、本体の前後方向寸法は車両のホイールベースよりも短くて足りる。これにより、車両を搬送した後、車両搬送装置を退避させるための車両の周囲のスペース（特に、車両前後のスペース）が小さくて済むため、車両搬送装置で車両を密に配置することが可能となる。

そして、車両を所定位置に配置した後、車両搬送装置を車両の前方又は後方に退避させて、当該車両の前方又は後方のスペース（例えば、当該車両と先に配置された車両との前後方向間）に配置する。その後、車両搬送装置の駆動輪を直進方向に対して９０°転舵して、車両搬送装置を幅方向に走行させることで、車両搬送装置を転回させることなく車両付近から退避させることができる。これにより、車両待機場に配置した車両付近に、車両搬送装置を転回させるためのスペースを設ける必要がないため、車両をさらに密に配することができる。

以上のように、本発明によれば、車両を所定の位置に配置するための専用の装置（縦列無人走行台車など）を用いることなく、車両待機場に車両を密に配置することができるため、車両自動搬送システムの低コスト化を図ることができる。

工場からコンテナヤードまで車両を自動で搬送する自動搬送システムを示す平面図である。本発明の一実施形態に係る車両搬送装置の側面図である。上記車両搬送装置の正面図である。上記車両搬送装置の平面図である。上記車両搬送装置の駆動輪ユニットの断面図である。（Ａ）は、上記車両搬送装置の補助輪付近の断面図であり、（Ｂ）は同平面図である。コンテナヤードに配された車両及び上記車両搬送装置の平面図である。他の実施形態に係る駆動輪及び駆動手段を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態に係る車両搬送装置１は、図１に示すように、工場Ｆで完成した車両Ｃを、車両待機場であるコンテナヤードＹに搬送するものである。車両搬送装置１は、システム制御部Ｓからの無線指令（点線矢印）に従って、工場ＦとコンテナヤードＹとの間を往復する。本実施形態では、車両Ｃが前輪駆動車であり、車両Ｃの前輪のみを車両搬送装置１に搭載して搬送する場合を示す。

車両搬送装置１は、図２〜４に示すように、車両Ｃの左右の前輪Ｗ１が搭載される本体２と、本体２の幅方向両側に設けられた駆動輪ユニット３と、システム制御部Ｓからの無線指令を受信する受信器４とを有する。尚、以下では、車両搬送装置１の各部を説明するにあたり、車両搬送装置１に搭載された車両Ｃの車幅方向（図３及び図４の左右方向）を「幅方向」と言い、車両Ｃの前方（図２の左側、図４の下側）及び後方（図２の右側、図４の上側）をそれぞれ「前方」及び「後方」と言う。

図示例の本体２は、矩形の板状を成し、その上面には、車両Ｃの前輪Ｗ１の転がりを防止する車輪止め５が設けられる。また、本体２には、駆動輪ユニット３に電力を供給するバッテリー６と、駆動輪ユニット３を制御する制御部７とが搭載される。

駆動輪ユニット３は、図５に示すように、駆動輪９と、駆動輪９を軸心周りに回転駆動する駆動手段と、本体２に固定され、駆動輪９及び駆動手段を収容するケーシング１３とを備える。

駆動輪９は、同軸上に並べて配された一対の車輪１０で構成される。一対の車輪１０の外径は等しく、図示例では、同一の車輪１０を軸心方向に対向させて使用している。

駆動手段は、例えば、車輪１０ごとに設けられたモータで構成され、本実施形態では、各車輪１０の内周に配されたインホイールモータ１１で構成される。インホイールモータ１１の回転軸１１ａは、車輪１０の軸心に固定される。各インホイールモータ１１は、バッテリー６及び制御部７（図４参照）と接続され、制御部７からの指令に基づいて回転駆動される。各インホイールモータ１１の本体１１ｂは、鉛直方向に延びる転舵軸１２に固定される。転舵軸１２は、ケーシング１３に固定されたフレーム１４に軸受１５を介して回転自在に取り付けられる。転舵軸１２を支持する軸受１５は、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重を支持するものであることが好ましく、例えば円すいころ軸受が使用される。以上により、一対の車輪１０からなる駆動輪９が、本体２に対して転舵軸１２を中心に一体に回転可能とされる。本実施形態では、駆動輪９が、転舵軸１２を中心に３６０°回転可能とされる。

受信器４は、システム制御部Ｓ（図１参照）からの電波を受信可能な位置に設けられる。本実施形態では、図２及び図３に示すように、ケーシング１３の上面に受信器４が設けられる。受信器４は、例えば、各駆動輪ユニット３の上方に一個ずつ設けられる。受信器４は、制御部７と接続され、システム制御部Ｓからの指令を制御部７に伝達する。尚、受信機４を設ける場所は上記に限らず、例えば、支柱等を介して、本体２に搭載された車両Ｃの上面と略同じ高さに配してもよい。

車両搬送装置１には、補助輪８が設けられる。補助輪８は、駆動輪９の軸心よりも前方あるいは後方に設けられ、図示例では、駆動輪９の軸心よりも前方に設けられる。補助輪８の数は特に限定されず、図示例では幅方向に離隔した２箇所に設けられる。補助輪８は、駆動輪９の車輪１０よりも外径が小さい車輪で構成される。

補助輪８は、軸心周りに回転自在で、且つ、鉛直方向の回転軸周りに回転自在な状態で、本体２に取り付けられる。具体的には、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、補助輪８の軸心に固定された回転軸３１の両端が、ラジアル軸受３２を介して回転板３３に取り付けられる。回転板３３は、スラスト軸受３４を介して本体２に取り付けられる。これにより、補助輪８は、ラジアル軸受３２により軸心周りに回転自在とされ、スラスト軸受３４により鉛直方向の回転軸周りに回転自在とされる。

本実施形態では、図６（Ｂ）に示す平面視において、補助輪８の軸心Ｌ１及び軸心方向中央線Ｌ２が、スラスト軸受３４の回転中心Ｏに対して、それぞれδ１、δ２だけオフセットしている。これにより、車両搬送装置１が走行したときに、補助輪８が、地面との摩擦により鉛直方向の回転軸（スラスト軸受３４の回転中心Ｏ）周りに回転し、補助輪８の走行方向が車両搬送装置１の走行方向（すなわち、駆動輪９の走行方向）と略一致する。

以下、上記の車両搬送装置１により車両Ｃを搬送する手順を説明する。

まず、工場Ｆ（図１参照）で、車両Ｃの前部を図示しないリフト手段で上昇させ、この状態で、車両Ｃの前部の下方に車両搬送装置１の本体２を潜り込ませる。そして、リフト手段で車両Ｃの前部を降下させ、左右の前輪Ｗ１を車両搬送装置１の本体２の上に搭載する。このとき、前輪Ｗ１を、車輪止め５の間に嵌まり込ませることで、前輪Ｗ１の前後移動が規制される（図２参照）。尚、リフト手段は、工場Ｆに設けられたものであってもよいし、車両搬送装置１に搭載されたものであってもよい。

車両搬送装置１の本体２に車両Ｃの前輪Ｗ１を搭載したときに、前輪Ｗ１の軸心が駆動輪９の軸心よりも後方に配されると、本体２が後側に傾く恐れがある。従って、前輪Ｗ１の軸心が駆動輪９の軸心よりも前方（補助輪８側）に配されるように、車輪止め５の位置を設定することが好ましい。一方、前輪Ｗ１の軸心が補助輪８に近すぎると、小径な補助輪８に過大な荷重が加わるため、前輪Ｗ１の軸心は駆動輪９の軸心寄りの位置に設けることが好ましい。具体的には、前輪Ｗ１の軸心を、駆動輪９と補助輪８の前後方向中央よりも後方に配することが好ましく、駆動輪９の前端よりも後方に配することがより好ましい。

こうして、車両Ｃの前輪Ｗ１（駆動輪）を車両搬送装置１に搭載し、後輪Ｗ２（従動輪）を接地した状態で、車両搬送装置１を駆動して車両Ｃを搬送する（図１の矢印Ｐ１参照）。具体的には、システム制御部Ｓからの指令を車両搬送装置１の受信器４（図２及び図３参照）が受信し、この指令が制御部７に伝達され、この指令に従って制御部７が各駆動輪９の駆動手段（インホイールモータ１１）を駆動する。このとき、各駆動輪９の一対の車輪１０を駆動するインホイールモータ１１のトルクを異ならせることで、各駆動輪９を転舵することができる。

こうして、車両搬送装置１が、システム制御部Ｓからの指令に従って所定の経路を走行し、コンテナヤードＹ内の所定位置まで車両Ｃを搬送する（図７の矢印Ｑ１参照）。そして、リフト手段で車両Ｃの前部を上昇させ、この状態で車両搬送装置１を前方に走行させて車両Ｃの下方から退避させる（図７の矢印Ｑ２参照）。その後、リフト手段で車両Ｃの前部を降下させ、前輪Ｗ１を接地させる。尚、リフト手段は、コンテナヤードＹに設けられたものであってもよいし、車両搬送装置１に搭載されたものであってもよい。

こうして車両Ｃから分離された車両搬送装置１は、コンテナヤードＹ内に配置された多数の車両Ｃの前後方向間に配置される。コンテナヤードＹ内では、車両Ｃはできる限り密に配置することが好ましいが、車両Ｃの前後方向間隔Ｄ２は車両搬送装置１の前後方向寸法Ｄ１に依存するため、車両搬送装置１の前後方向寸法Ｄ１はなるべく小さいことが好ましい。本実施形態では、車両搬送装置１が、車両Ｃの前輪Ｗ１のみを搭載するものであるため、車両搬送装置１の前後方向寸法Ｄ１は車両Ｃのホイールベースよりも短くて済み、例えば車両Ｃのホイールベースの１／２以下とすることができる。このため、車両Ｃの前後方向間隔Ｄ２を小さくすることができ、コンテナヤードＹ内に車両Ｃを密に配置することが可能となる。

その後、車両搬送装置１をその場に停止させた状態で、インホイールモータ１１により各駆動輪９の一対の車輪１０を互いに逆向きに同トルクで回転駆動することにより、各駆動輪９をその場で９０°転舵させる（図７の点線参照）。その後、各駆動輪９の各車輪１０を同方向に同トルクで回転させることにより、車両搬送装置１を幅方向（図７の左右方向）に走行させる。車両搬送装置１が幅方向に走行し始めると、補助輪８が地面との摩擦により鉛直方向の回転軸周りに９０°回転し、走行方向が幅方向となる（図７の点線参照）。このとき、車両Ｃを搭載していない車両搬送装置１の重心が駆動輪９の軸心と補助輪８の軸心との前後方向間に配されるように、バッテリー６や制御部７等を配置することで、車両搬送装置１の走行を安定させることができる。以上により、車両搬送装置１が車両Ｃの前後方向間から退避される（図１及び図７の矢印Ｐ２参照）。

このように、車両搬送装置１の駆動輪９を、車両搬送装置１を前後方向に直進させる直進方向に対して９０°の方向に転舵させることで、車両Ｃの前方に退避させた車両搬送装置１を、転回させることなく幅方向に走行させて車両Ｃ付近から退避させることができる。これにより、車両Ｃの前方に車両搬送装置１を転回させるためのスペースが不要となるため、コンテナヤードＹに車両Ｃをさらに密に配置することが可能となる。

車両搬送装置１が車両Ｃの間から抜け出したら、左右の駆動輪９を前後方向に転舵した後、それぞれ逆向きに回転駆動して、車両搬送装置１をその場で９０°回転させる（図１の点線参照）。そして、左右の駆動輪９を幅方向に転舵した後、両駆動輪９を同方向に駆動して、車両搬送装置１を工場Ｆまで走行させる（図１の矢印Ｐ３参照）。そして、工場Ｆに戻ってきた車両搬送装置１に新たな車両Ｃを搭載して、コンテナヤードＹまで搬送する。以上を繰り返すことにより、工場ＦからコンテナヤードＹまで車両Ｃを自動で搬送することができる。

本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については重複説明を省略する。

上記の実施形態では、各駆動輪９が一対の車輪１０からなる場合を示したが、これに限らず、各駆動輪９を一個の車輪で構成してもよい。この場合、例えば図８に示すように、駆動輪９を軸心周りに回転駆動する駆動モータ１７と、駆動輪９を鉛直方向の転舵軸１２周りに回転駆動する転舵モータ１８とが設けられる。転舵軸１２を転舵モータ１８で直接駆動することで、駆動輪９（車輪）が転舵される。

また、上記の実施形態では、前輪駆動車の前輪のみを車両搬送装置１に搭載して搬送する場合を示したが、これに限られない。例えば、後輪駆動車を搬送する場合は、車両の後輪のみを車両搬送装置１に搭載し、前輪を接地させた状態で、車両を搬送してもよい。また、四輪駆動車を搬送する場合は、２台の車両搬送装置１を用いて、一方の車両搬送装置１に前輪を搭載し、他方の車両搬送装置１に後輪を搭載してもよい。

また、上記の実施形態では、２個の駆動輪９と２個の補助輪８を設けた車両搬送装置１を示したが、これに限られない。例えば、本体２の幅方向中央に補助輪８を１個だけ設けたり、駆動輪９の前方及び後方に補助輪８を設けたりしてもよい。あるいは、２個の駆動輪９と、それよりも前方又は後方にさらに駆動輪９を設け、３輪駆動、あるいは４輪駆動としてもよい。あるいは、駆動輪９を１個としてもよく、例えば、本体２の幅方向中央に１個の駆動輪９を設け、その後方の幅方向両端付近に一対の補助輪８を設けてもよい。

また、上記の車両搬送装置で搬送する車両は、完成車両に限らず、例えば、荷台を搭載する前のトラック等（いわゆる、架装前車両）を含む。

１車両搬送装置
２本体
３駆動輪ユニット
４受信器
５車輪止め
６バッテリー
７制御部
８補助輪
９駆動輪
１０車輪
１１インホイールモータ（駆動手段）
１２転舵軸
１３ケーシング
Ｃ車両
Ｗ１前輪
Ｗ２後輪
Ｆ工場
Ｓシステム制御部
Ｙコンテナヤード（車両待機場）

Claims

車両の前輪又は後輪のみが搭載される本体と、前記本体に転舵可能な状態で取り付けられた駆動輪と、前記駆動輪を軸心周りに回転駆動する駆動手段とを備えた車両搬送装置において、
前記駆動輪が、前後方向に直進させる直進方向に対して９０°以上転舵可能である車両搬送装置。
本体と、前記本体に転舵可能な状態で取り付けられた駆動輪と、前記駆動輪を軸心周りに回転駆動する駆動手段とを備えた車両搬送装置を用いて車両を自動で搬送するための方法であって、
前記本体に車両の前輪又は後輪のみを搭載した状態で、前記車両搬送装置で車両を所定位置まで搬送する工程と、前記車両搬送装置を車両から分離して車両の前方又は後方に退避させる工程と、前記駆動輪を、前後方向に直進させる直進方向に対して９０°操舵して、前記車両搬送装置を前記直進方向と直交する幅方向に走行させる工程とを備えた車両搬送方法。