JP2024096594A - 転倒防止機構および無人搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行時において駆動輪の輪荷重を床荷重の制限内に抑制するとともに、荷役時における転倒を防止する。
【解決手段】転倒防止機構２は、アッパーリンク２０ａと、水平プレート２１ａと、スプリング２３ａと、アクチュエータ２７と、を備えている。アッパーリンク２０ａは、第１回転軸２８ａを介して第１端部を車体フレーム１０ａに上下に揺動可能に連結され、第２端部を駆動輪１２に連結されている。水平プレート２１ａは、第１回転軸２８ａを支点に揺動可能に構成されている。調整ばね２３は、水平プレート２１ａを上方に付勢し、前後のリンク２０を下方に揺動させて駆動輪１２を地面に押し付けている。アクチュエータ２７は、水平プレート２１ａを下方に押し下げ可能に構成されており、荷役時に水平プレート２１ａを下方に押し下げて駆動輪１２に対する押付力を低減させるよう構成されている。
【選択図】図５

Description

無人搬送車用の転倒防止機構および当該転倒防止機構を備えた無人搬送車に関する。

従来、自律して荷役作業を行う無人搬送車として、例えば、特許文献１に開示の無人搬送車がある。この無人搬送車は、車体と、車輪と、荷役部（荷役装置）と、を備えている。荷役部は、マストと、フォークとを有し、フォークによって荷をすくい上げるよう構成されている。マストは、接続部を介して前後方向に移動可能に構成されており、接続部には、４つの車輪が設けられている（特許文献１の図４参照）。この無人搬送車は、車体が停止した状態で円滑に舵角を調節することができるよう、荷役部の位置を調整することにより、操舵対象の車輪に加わる荷重を調整するよう構成されている。

ところで、床荷重の制限がある施設では、走行時にも車輪に加わる荷重を調整する必要があるが、特許文献１に開示の無人搬送車は、停止状態における車輪への荷重を調整することのみを課題としている。また、特許文献１に開示の無人搬送車は、荷役時においてフォークを車体の前方に移動させたとき、フォークですくい上げた荷が想定よりも重いと、フォーク側に転倒する可能性がある。

特開２０２０－２００１５４号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、走行時における駆動輪の輪荷重を床荷重の制限内に抑制するとともに、荷役時における転倒を防止することができる無人搬送車の転倒防止機構および当該転倒防止機構を備えた無人搬送車を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る転倒防止機構は、無人搬送車に設けられる転倒防止機構であって、無人搬送車は、上下に延びる左右の車体フレームを有する車体と、車体の前後左右に配置された従動輪と、前後の従動輪の間にそれぞれ配置された左右の駆動輪と、前後方向に移動可能に構成された荷役装置と、を備え、転倒防止機構は、無人搬送車の左右にそれぞれ設けられており、回転軸を介して第１端部を車体フレームに上下に揺動可能に連結され、第２端部を駆動輪に連結された前後のリンクと、回転軸から駆動輪と反対方向に延び回転軸を支点に揺動可能に構成された水平プレートを有する水平部と、水平プレートを上方に付勢し、前後のリンクを下方に揺動させて駆動輪を地面に押し付けるよう構成された調整ばねと、車体フレームに固定され、水平プレートを下方に押し下げ可能に構成されたアクチュエータと、を備え、アクチュエータは、荷役時に水平プレートを下方に押し下げて駆動輪に対する押付力を低減させるよう構成されていることを特徴とする。

上記転倒防止機構は、好ましくは、アクチュエータが、無人搬送車が荷役をする際、水平プレートを下方に押し下げて駆動輪を地面から完全に浮かすよう構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、アクチュエータが、無人搬送車走行時において水平プレートを押し下げないよう構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、左右のジャッキアームをさらに備えている。各ジャッキアームは、ジャッキ本体とジャッキアームとを有し、ジャッキアームを地面に押圧可能に構成されており、従動輪よりも前方に配置されており、無人搬送車の走行時に地面から離され、無人搬送車の荷役時に地面を押圧するよう構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、アクチュエータが、油圧シリンダから構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、アクチュエータが、水平方向に延びるシャフトを有し、転倒防止機構は、水平プレートに固定されておりシャフトを上下方向に案内するガイドをさらに備え、アクチュエータは、シャフトを下降させることにより水平プレートを下方に押し下げるよう構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、無人搬送車がドライブユニットをさらに備え、前後のリンクは、ドライブユニットを介して駆動輪に連結されており、ドライブユニットは、駆動輪とともに昇降させられるよう構成されている。

上記転倒防止機構は、好ましくは、ドライブユニットが、ドライブユニットフレームと、駆動モータと、ブレーキと、ステアリングモータと、旋回ベアリングとを有し、前後のリンクは、ドライブユニットフレームを介して駆動輪に連結されている。

上記転倒防止機構は、例えば、荷役装置が、マストと、フォークとを有する。

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、上記転倒防止機構を備えている、ことを特徴とする。

本発明に係る転倒防止機構および無人搬送車は、走行時における駆動輪の輪荷重を床荷重の制限内に抑制するとともに、荷役時における転倒を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る無人搬送車の概略平面図であり、Ａはフォークが車体側に収納されているところを示し、Ｂはフォークを車体の前方に移動させたところを示している。 ドライブユニット、および転倒防止機構の一部を示す概略側面図である。 無人搬送車の機能ブロック図である。 図１Ａ右側の転倒防止機構の一部を示す概略平面図である。 転倒防止機構の一部を示す概略正面図であり、Ａは走行時の状態を示し、Ｂは荷役時の状態を示している。 転倒防止機構の一部を示す透視図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の転倒防止機構および無人搬送車の一実施形態について説明する。本発明における前後方向は、荷役装置の移動方向を基準にしており、図中の矢印Ｘは左右方向を示し、矢印Ｙは前後方向を示し、矢印Ｚは上下方向を示している。

＜無人搬送車＞
まず、無人搬送車１の構成について説明する。図１は本実施形態に係る無人搬送車１の平面図である。本実施形態に係る無人搬送車１はサイドフォーク車両であるが、本発明に係る無人搬送車１は、サイドフォーク車両に限定されるものではない。例えば、無人搬送車１は、車体１０の向きを変えずに前・左右３方向への荷役が可能な３ｗａｙタイプのフォークリフトであってもよい。

図１Ａに示すように、無人搬送車１は、車体１０と、４つの従動輪１４と、左右の駆動輪１２と、左右のドライブユニット１５と、荷役装置１６と、左右の転倒防止機構２と、を備えている。

車体１０は、上下に延びる車体フレーム１０ａを左右に有する。４つの従動輪１４は、車体１０の前後左右にそれぞれ配置されている。左右の駆動輪１２は、前後の従動輪１４の間にそれぞれ配置されている。

図２は、ドライブユニット１５および転倒防止機構２の一部を示す側面図である。図２に示すように、ドライブユニット１５は、ドライブユニットフレーム１５ａと、旋回ベアリング１５ｂと、駆動モータ１５ｃと、電磁ブレーキ１５ｄ（本発明のブレーキに相当）と、第１ギア１５ｅと、第２ギア１５ｆと、ステアリングモータ１５ｇと、複数のチェーン（図示略）と、を有する。

旋回ベアリング１５ｂは、ドライブユニットフレーム１５ａの中央に設けられており、駆動輪１２は、旋回ベアリング１５ｂを介してドライブユニットフレーム１５ａに連結されている。駆動モータ１５ｃおよび電磁ブレーキ１５ｄは、駆動輪１２に隣接して設けられており、駆動モータ１５ｃは、駆動輪１２を回転させ、電磁ブレーキ１５ｄは、駆動輪１２の回転を停止させる。ドライブユニットフレーム１５ａは、側面視、駆動輪１２、駆動モータ１５ｃおよび電磁ブレーキ１５ｄを囲むように形成されている。なお、電磁ブレーキ１５ｄは単なる一例であって、本発明のブレーキはこれに限定されない。

第１ギア１５ｅは、駆動輪１２と連結されており、第２ギア１５ｆは、ステアリングモータ１５ｇに連結されている。ステアリングモータ１５ｇは、ドライブユニットフレーム１５ａに固定されており、第１および第２ギア１５ｅ、１５ｆに架け渡されたチェーンと、第１および第２ギア１５ｅ、１５ｆとを介して、駆動輪１２のステアリング角を調整するよう構成されている。

図１Ａに示すように、荷役装置１６は、マスト１６ａと、フォーク１６ｂと、を有する。フォーク１６ｂは、マスト１６ａに沿って昇降するよう構成されており、昇降することより荷をすくい上げたり載置したりする。また、荷役装置１６は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、前後方向に移動可能に構成されている。荷役装置１６は、油圧によって動作するよう構成されているが単なる一例であって、荷役装置１６の動力はこれに限定されない。

図３は、無人搬送車１の機能ブロック図である。図３に示すように、無人搬送車１は、さらに油圧装置３と、制御部４と、を備えている。

油圧装置３は、タンク、ポンプ、制御弁などから構成されている。油圧装置３は、荷役装置１６に連結されており、制御部４は、油圧装置３に電気的に連結されている。制御部４は、油圧装置３を動作させることにより荷役装置１６に作動油を給排して荷役装置１６を動作させる。

また、制御部４は、駆動モータ１５ｃ、ステアリングモータ１５ｇおよび電磁ブレーキ１５ｄと電気的に連結されている。制御部４は、駆動モータ１５ｃ、ステアリングモータ１５ｇおよび電磁ブレーキ１５ｄを制御して、無人搬送車１を走行、停止させるとともに、駆動輪１２を操舵する。

＜転倒防止機構＞
次に、転倒防止機構２の構成について説明する。図４は、図１Ａ右側の転倒防止機構２の一部を示す概略平面図である。図５は、転倒防止機構２の一部を示す正面図であり、Ａは走行時の状態を示し、Ｂは荷役時の状態を示している。また、図６は、転倒防止機構２の一部を示す透視図である。

図１に示すように、転倒防止機構２は、無人搬送車１の左右にそれぞれ設けられており、各転倒防止機構２は、図１および図４～図６に示すように、リンク２０（２０ａ、２０ｂ）と、水平部２１（２１ａ、２１ｂ）と、支持台２２と、調整ばね２３と、シム２４と、ジャッキユニット２５と、２つのガイド２６と、油圧シリンダ２７と、を有する。

リンク２０は、前後のアッパーリンク２０ａと、前後のロアリンク２０ｂとを有する。前後のアッパーリンク２０ａが本発明の「リンク」に相当する。

前後のアッパーリンク２０ａは、正面視Ｖ字状に形成されており、第１端部と第２端部とをそれぞれ有する。アッパーリンク２０ａの中央上方には、第１ギア１５ｅに架け渡された不図示のチェーンが前後方向に配されており、アッパーリンク２０ａは、略Ｖ字状に形成されていることによりチェーンに接触することを防止されている。第１端部は、車体フレーム１０ａに第１回転軸２８ａを介して上下に揺動可能に連結されており、第２端部は、ドライブユニットフレーム１５ａを介して駆動輪１２に連結されている。具体的には、第２端部は、第２回転軸２８ｂを介してドライブユニットフレーム１５ａに揺動可能に連結されている。

前後のロアリンク２０ｂは、図５Ａに示すように、左右方向に延びるとともに第１端部と第２端部とをそれぞれ有する。第３端部は、第３回転軸２８ｃを介して上下に揺動可能に車体フレーム１０ａに連結され、第４端部は、第４回転軸２８ｄを介してドライブユニットフレーム１５ａに上下に揺動可能に連結されている。

水平部２１は、水平プレート２１ａと、４つのリブ２１ｂと、を有する。図５Ａに示すように、水平プレート２１ａは、アッパーリンク２０ａの第１端部から駆動輪１２と反対方向に水平に延びている。４つのリブ２１ｂは、正面視、略三角状に形成されるとともに、水平プレート２１ａから立設されている。また、４つのリブ２１ｂは、第１回転軸２８ａに固定されており、アッパーリンク２０ａの第１端部に連結されている。これにより、水平プレート２１ａは、第１回転軸２８ａを支点に上下に揺動可能であって、水平プレート２１ａが下方に揺動すると、アッパーリンク２０ａが第１回転軸２８ａを支点に上方に揺動する。

支持台２２は、車体フレーム１０ａから水平方向に延びており、支持台２２の上には、調整ばね２３（２３ａ）が上下方向に延びて配置されている。調整ばね２３は、４つのスプリング２３ａから構成されているが単なる一例であって、スプリング２３ａの数は特に限定されない。調整ばね２３の上端には水平プレート２１ａが着座しており、調整ばね２３は、水平プレート２１ａを上方に付勢している。水平プレート２１ａが上方に付勢されることにより、アッパーリンク２０ａが第１回転軸２８ａを支点に下方に揺動させられ、これにより、駆動輪１２は、地面に押圧される。

このように、無人搬送車１は、４つの従動輪１４で無人搬送車１の総重量を分散して支えることにより駆動輪１２の輪荷重が床荷重の制限を超えることを防止するとともに、調整ばね２３の付勢力により駆動輪１２を適切に地面に押し付けている。なお、４つのスプリング２３ａの下には、調整ばね２３の付勢力（すなわち、駆動輪１２を押し付ける押付力）を調整するためのシム２４が数枚配置されている。ただし、シム２４による付勢力の調整は単なる一例であって、調整ばね２３の付勢力を調整する方法はこれに限定されず、転倒防止機構２は、シム２４を備えなくてもよい。

ジャッキユニット２５は、ジャッキ本体（図示略）と、上下に伸縮するジャッキアーム（図示略）とを有する。ジャッキユニット２５は、図１に示すように、従動輪１４よりも前方に配置されるとともに、図３に示すように、油圧装置３に連結されている。ジャッキユニット２５は、ジャッキアームを地面に押圧可能に構成されている。

２つのガイド２６は、上方が開放された、正面視、略Ｕ字状に形成されており、水平プレート２１ａの上面に前後に間隔をおいて固定されている。２つのガイド２６は、後で説明するシャフト２７ｃを上下方向に案内するよう構成されている。

油圧シリンダ２７は、シリンダチューブ２７ａと、ピストンロッド２７ｂと、シャフト２７ｃとを有し、ブラケット２７ｄを介して、車体フレーム１０ａに固定されている。シャフト２７ｃは、前後方向に延びるとともにピストンロッド２７ｂの先端に固定されており、前後のガイド２６のＵ字部内側に配置されている。油圧シリンダ２７は、油圧装置３に連結されており、油圧装置３による作動油の給排によりシャフト２７ｃを下降させられることで水平プレート２１ａを下方に押し下げ可能に構成されている。これにより、油圧シリンダ２７は、図５Ｂに示すように、シャフト２７ｃによってガイド２６を介して水平プレート２１ａを下方に押し下げ、それによって、アッパーリンク２０ａを第１回転軸２８ａを支点に上方に揺動させ、駆動輪１２を地面から浮かせるよう構成されている。また、油圧シリンダ２７は、無人搬送車１の走行時においては、ピストンロッド２７ｂを引き込み、水平プレート２１ａを押し下げないよう構成されている。

＜転倒防止機構の動作＞
次に、転倒防止機構２の動作について説明する。

（１）走行時において、転倒防止機構２は、ジャッキアームを引き込んでジャッキアームを地面から浮かせるとともに、図５Ａに示すように、ピストンロッド２７ｂを引き込んでシャフト２７ｃをガイド２６から浮かせた状態で無人搬送車１を走行させる。

（２）次いで、転倒防止機構２は、無人搬送車１が荷役位置に到着すると、ジャッキアームを伸長させ、ジャッキアームを地面に押圧させる。

（３）次いで、転倒防止機構２は、図５Ｂに示すように、ピストンロッド２７ｂを伸長させ、水平プレート２１ａを押し下げることにより駆動輪１２を地面から浮かせる。これにより、無人搬送車１の車重は、４つの従動輪１４と、２つのジャッキユニット２５によって支持された状態になる。この状態で、制御部４は、荷役装置１６を前方に移動させ、フォーク１６ｂを昇降させることにより荷役作業を行う。荷役作業時には、駆動輪１２が地面から浮き、かつジャッキユニット２５が従動輪１４よりも前方に配置されていることにより、車体１０の前方に荷役装置１６が移動しても、車体１０が前方に傾くことを防止されている。

（４）荷役作業が完了し、制御部４によって荷役装置１６が車体１０内に収納されると、転倒防止機構２は、ジャッキアームを引き込むとともに、ピストンロッド２７ｂを引き込み、駆動輪１２を再び地面に押し付ける。

このように、転倒防止機構２は、走行時には、４つの従動輪１４と２つの駆動輪１２とによって車重を分散させ、輪荷重が床荷重の制限を超えることを防止している。また、駆動輪１２の輪荷重は、調整ばね２３によって調整しているので、荷役中の荷の重量による影響を受けない。しかも、転倒防止機構２は、荷役中においては、駆動輪１２を完全に浮かすことにより、駆動輪１２の押付力によって転倒が助長されることを完全に防止している。したがって、本発明に係る転倒防止機構２を備えた無人搬送車１は、荷役装置１６を車体１０の前方に移動させても転倒することがない。その結果、無人搬送車１は、床荷重に制限がある場所でも適切に荷役作業を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態に係る転倒防止機構２および無人搬送車１について説明してきたが、本発明の転倒防止機構２および無人搬送車１は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、以下変形例によって実施されてもよい。

＜変形例＞
・転倒防止機構２は、駆動輪１２に対する押付力を荷役時の無人搬送車１の転倒を防止することができる程度に低減することができれば、荷役時に駆動輪１２を必ずしも浮かせるよう構成されなくてもよい。すなわち、本発明のアクチュエータ（油圧シリンダ２７）は、荷役時に無人搬送車１の転倒を防止することができる程度に駆動輪１２に対する押付力を低減するよう構成されてもよい。

・本発明のアクチュエータは、油圧シリンダ２７に限定されない。例えば、アクチュエータは、水平プレート２１ａを下方に押し下げることができれば、電気式、電磁式であってもよく特に限定されない。

・本発明のアクチュエータは、走行時において駆動輪１２に対する押付力を調整するために水平プレート２１ａを任意の力で押し下げることができるよう構成されていてもよい。この場合、無人搬送車１は、シム２４を使用せずに、地面の状態に応じて駆動輪１２に対する押付力を調整することができる。

・転倒防止機構２は、荷役時において、駆動輪１２に対する押付力を低減させることができれば、必ずしも駆動輪１２とともにドライブユニット１５を持ち上げる必要はない。例えば、転倒防止機構２は、荷役時において、駆動輪１２を独立して持ち上げるよう構成されていてもよい。

１ 無人搬送車
１０ 車体
１０ａ 車体フレーム
１２ 駆動輪
１４ 従動輪
１５ ドライブユニット
１５ａ ドライブユニットフレーム
１５ｂ 旋回ベアリング
１５ｃ 駆動モータ
１５ｄ 電磁ブレーキ
１５ｅ 第１ギア
１５ｆ 第２ギア
１５ｇ ステアリングモータ
１６ 荷役装置
１６ａ マスト
１６ｂ フォーク
２ 転倒防止機構
２０ リンク
２０ａ アッパーリンク
２０ｂ ロアリンク
２１ 水平部
２１ａ 水平プレート
２１ｂ リブ
２２ 支持台
２３ 調整ばね
２３ａ スプリング
２４ シム
２５ ジャッキユニット
２６ ガイド
２７ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
２７ａ シリンダチューブ
２７ｂ ピストンロッド
２７ｃ シャフト
２７ｄ ブラケット
２８ａ 第１回転軸
２８ｂ 第２回転軸
２８ｃ 第３回転軸
２８ｄ 第４回転軸
３ 油圧装置
４ 制御部

Claims (10)

1. 無人搬送車に設けられる転倒防止機構であって、
   前記無人搬送車は、
   上下に延びる左右の車体フレームを有する車体と、
   前記車体の前後左右に配置された従動輪と、
   前後の前記従動輪の間にそれぞれ配置された左右の駆動輪と、
   前後方向に移動可能に構成された荷役装置と、を備え、
   前記転倒防止機構は、
   前記無人搬送車の左右にそれぞれ設けられており、
   回転軸を介して第１端部を前記車体フレームに上下に揺動可能に連結され、第２端部を前記駆動輪に連結された前後のリンクと、
   前記回転軸から前記駆動輪と反対方向に延び前記回転軸を支点に揺動可能に構成された水平プレートを有する水平部と、
   前記水平プレートを上方に付勢し、前記前後のリンクを下方に揺動させて前記駆動輪を地面に押し付けるよう構成されている調整ばねと、
   前記車体フレームに固定され、前記水平プレートを下方に押し下げ可能に構成されたアクチュエータと、を備え、
   前記アクチュエータは、荷役時に前記水平プレートを下方に押し下げて前記駆動輪に対する押付力を低減させるよう構成されている、転倒防止機構。
2. 前記アクチュエータは、前記無人搬送車の荷役時に、前記水平プレートを下方に押し下げて前記駆動輪を地面から完全に浮かすよう構成されている、請求項１に記載の転倒防止機構。
3. 前記アクチュエータは、前記無人搬送車走行時に、前記水平プレートを押し下げないよう構成されている、請求項１に記載の転倒防止機構。
4. ジャッキ本体とジャッキアームとを有し、前記ジャッキアームを地面に押圧可能に構成されており、前記従動輪よりも前方に配置された左右のジャッキユニットをさらに備え、
   前記ジャッキアームは、前記無人搬送車の走行時に地面から離され、前記無人搬送車の荷役時に地面を押圧するよう構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の転倒防止機構。
5. 前記アクチュエータは、油圧シリンダから構成されている、請求項１に記載の転倒防止機構。
6. 前記アクチュエータは、水平方向に延びるシャフトを有し、
   前記転倒防止機構は、前記水平プレートに固定されており前記シャフトを上下方向に案内するガイドをさらに備え、
   前記アクチュエータは、前記シャフトを下降させることにより前記水平プレートを下方に押し下げるよう構成されている、請求項１に記載の転倒防止機構。
7. 前記無人搬送車は、ドライブユニットをさらに備え、
   前記前後のリンクは、前記ドライブユニットを介して前記駆動輪に連結されており、
   前記ドライブユニットは、前記駆動輪とともに昇降させられるよう構成されている、請求項１に記載の転倒防止機構。
8. 前記ドライブユニットは、ドライブユニットフレームと、駆動モータと、ブレーキと、ステアリングモータと、旋回ベアリングとを有し、
   前記前後のリンクは、前記ドライブユニットフレームを介して前記駆動輪に連結されている、請求項７に記載の転倒防止機構。
9. 前記荷役装置は、マストと、フォークとを有する、請求項１に記載の転倒防止機構。
10. 請求項１に記載の転倒防止機構を備えた、無人搬送車。

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