JP2764561B2

JP2764561B2 - 台車走行システム

Info

Publication number: JP2764561B2
Application number: JP27660395A
Authority: JP
Inventors: 伊清守大島; 弘次高園
Original assignee: OOSHIMA TETSUKO KK
Current assignee: OOSHIMA TETSUKO KK
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0995235A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元平面上を移
動可能な台車走行システムに関し、特に、凹溝状案内レ
ールにより案内され、駆動輪の駆動方向を変更させるこ
とにより所望方向への直進及び所望方向への方向転換を
自在に制御しうる台車走行システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、資材等を積載し２次元平面上を移
動し、資材等を所定位置へ搬入・配置・搬出するシステ
ムとして、種々の構造のものが知られている。この従来
の台車走行システムとして特開平３−１８７４７５号公
報に開示されるものがあり、これを図６に示す。

【０００３】同図において従来の台車走行システムは、
搬送機３０１の動力源としてバッテリ３１１を搭載して
いる。動作の指令は外部から無線で行なわれ、アンテナ
３１８から制御装置３１２に取込まれる。制御装置３１
２の指令でシリンダ駆動装置３１７が作動して油圧を制
御し、シリンダ３１６で４台のジャッキ３１５が上下す
る。また、制御装置３１２の走行指令は４台の全方向移
動機構３１３にも送られる。全方向移動機構３１３は走
行車輪３１４の方向、走行距離、速度を独立に制御する
ことができ、搬送機３０１の平行移動、旋回が可能であ
る。

【０００４】駐車場での自己位置標定や走行のための誘
導には、例えば地面のマークやテープを光や磁気で検出
する誘導センサ３１９を用いる。また、この搬送機３０
１によって搬送される脚付きパレット３００は平らな上
部板３１０と、４本の脚部３２０とから構成されてお
り、自動車４００は上部板３１０の上に載置される。上
部板３１０の長さ、幅は駐車する自動車４００の最大寸
法よりも多少大きくなっており、パレット同士が接触し
ても車に傷が付くことはない。脚部３２０の間隔と上部
板３１０の高さは、脚部３２０の下に搬送機３０１が前
後方向、左右方向のどちらからでも入るようになってお
り、且つ搬送機３０１のジャッキアップで脚部３２０は
地面から離れるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、限られ
た面積内に、画一的な寸法のものをできるだけ多く配置
しなければならないシステム、例えば平面的駐車場シス
テムなどの場合には、自動車を載せたパレットを隙間を
あけずに正確に整列させる必要があるが、従来のシステ
ムでは、人間が台車を無線誘導等により所定位置に移動
させる方式等を採用しているため、配置位置に一定の誤
差が生じることが避けられず、また、誤差を抑えるため
に台車の操縦に慎重を期す必要があり、個々のパレット
移動に時間がかかる、といった問題点があった。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、パ
レット等を積載して移動する台車を容易かつ迅速に所定
位置に搬入・配置・搬出させうる台車走行システムを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る台車走行シ
ステムは、２次元平面上に平行直線状又は円弧状に配置
された凹溝状断面形状を有する案内レールと、前記案内
レールにより案内され前記２次元平面上を移動可能なパ
レット台車とを有する台車走行システムであって、前記
パレット台車の下面側の複数箇所に設けられ前記案内レ
ール内に嵌入し転動又は摺動する複数の案内部と、前記
パレット台車の下面側に設けられ、角度が９０度ずつ異
なる４つの方向のいずれかに回転駆動される４個の駆動
輪と、前記４個の駆動輪のうちの少なくとも１つを選択
的に前記２次元平面に当接させ、当接された駆動輪によ
り決定される移動方向へ前記パレット台車を直進又は回
転させるように制御する駆動輪制御手段とを備えたもの
である。

【０００８】また、本発明に係る台車走行システムは必
要に応じて、前記４個の駆動輪は、それぞれ異なる方向
に総て常時回転駆動状態にあり、互いに対向する駆動輪
の回転方向が反対方向となるように構成されるものであ
る。

【０００９】また、本発明に係る台車走行システムは必
要に応じて、４個の駆動輪のうち相対向する２個の駆動
輪を回転駆動させてパレッット台車を回転させるもので
ある。また、本発明に係る台車走行システムは必要に応
じて、駆動輪の半径が案内レールの凹溝状断面の横幅よ
り大きく形成されるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係
る台車走行システムの一実施形態である駐車場システム
における台車の全体構成を示したものである。また、図
５は、本発明の一実施形態である駐車場システムにおけ
る案内レールの構成を示す平面図である。同図に示すよ
うに、この駐車場システムは、２次元平面である床Ｆ上
に配置された案内レールＲと、この案内レールＲにより
案内され床Ｆ上を移動可能なパレット台車１００を有し
て構成されている。

【００１１】前記パレット台車１００は、図１に示すよ
うに、パレット本体１の下面の４隅に設けられた４個の
案内部２ａ〜２ｄと、パレット本体１の下面のほぼ中央
に設けられた駆動部３とを備えている。前記案内部２ａ
〜２ｄは、鋼球により形成され任意の方向に回転可能に
構成された案内輪２１ａ〜２１ｄと、この案内輪２１ａ
〜２１ｄを回転可能に保持する案内輪保持部２２ａ〜２
２ｄを有している。前記駆動部３は、互いに直交する４
つの方向のいずれかに回転駆動される４個の駆動輪３１
ａ〜３１ｄを有している。

【００１２】前記案内レールＲは、図５に示すように、
床Ｆ上において、平行直線状又は円弧状に配置される。
同図における平行直線のうち、幅の狭い方の組の幅ｄ1
は、パレット台車１００の案内輪のうち間隔が狭い組、
例えば案内輪２１ａと２１ｄ，又は２１ｂと２１ｃの中
心間隔と一致しており、幅の広い方の組の幅ｄ2 は、パ
レット台車１００の案内輪のうち間隔が広い組、例えば
案内輪２１ａと２１ｂ，又は２１ｃと２１ｄの中心間隔
と一致している。また、同図における円弧の直径ｄ3
は、パレット台車１００の案内輪のうち、互いに対角線
をなす組、例えば案内輪２１ａと２１ｃ，又は２１ｂと
２１ｄの中心間隔と一致している。この案内レールＲの
横断面形状は、案内輪２１ａ〜２１ｄの外形の円弧より
も僅かに曲率が大きい部分円弧をなす凹溝状となってい
る。

【００１３】図に示すように、案内輪２１ａ〜２１ｄ
は、案内レールＲ内に嵌入し、駆動輪によるいずれかの
方向への駆動により、案内レールＲの凹溝内で転動又は
摺動するように構成されている。また、各駆動輪３１ａ
〜３１ｄの下面は、通常は床Ｆの面より高い位置に引き
上げられている。

【００１４】次に、パレット台車１００の各部のさらに
詳細な構成について、図２を参照しつつ説明する。パレ
ット台車１００は、上記したパレット本体１と、案内部
２ａ〜２ｄと、駆動部３に加え、駆動輪昇降部４と、制
御部５と、バッテリー６と、アンテナ７を有している。

【００１５】前記駆動部３は、各駆動輪３１ａ〜３１ｄ
を回転駆動する駆動モータ３２を有している。駆動力伝
達機構については、後述する（図３参照）。各駆動輪３
１ａ〜３１ｄの軸（後述する軸Ａ5 〜Ａ8 ）は駆動輪保
持枠４３ａ〜４３ｄに軸支されている。また、駆動輪保
持枠４３ａ〜４３ｄの上端はアーム４２ａ〜４２ｄと連
結され、アーム４２ａ〜４２ｄは油圧シリンダ４１ａ〜
４１ｄにより上下方向に伸縮可能となっている。このた
め、油圧シリンダ４１ａ〜４１ｄの操作により、各駆動
輪３１ａ〜３１ｄは、個々に昇降可能となっており、ア
ーム４２ａ〜４２ｄを所定のストローク長だけ伸長した
場合には、駆動輪３１ａ〜３１ｄの下面が床Ｆに当接す
るようになっている。これらの油圧シリンダ４１ａ〜４
１ｄと、アーム４２ａ〜４２ｄと、駆動輪保持枠４３ａ
〜４３ｄは、駆動輪昇降部４を構成している。

【００１６】前記制御部５は、図示しない通信機とマイ
クロコンピュータにより構成され、アンテナ７から入力
された操作指令等に基づき、駆動輪昇降部４又は駆動モ
ータ３２に制御信号を出力し、各部の駆動又は停止を制
御する。バッテリー６は、このパレット台車１００の各
部に電力を供給する。

【００１７】次に、駆動部３のさらに詳細な駆動力伝達
機構の構成について、図３及び図４を参照しつつ説明す
る。図に示すように、水平方向を向く駆動モータ３２の
回転軸Ａ1 には、カサ歯車１０１が取り付けられてい
る。カサ歯車１０１には、他のカサ歯車１０２が噛み合
っており、回転軸の方向が９０度だけ曲げられて垂直方
向の回転軸Ａ2 となる。この垂直方向の回転軸Ａ2 の他
端には、平歯車１０３が取り付けられており、この平歯
車１０３は、回転軸Ａ2 と平行な他の２つの回転軸Ａ3
，Ａ4 に取り付けられた他の２つの平歯車１０４と噛
み合っている。各回転軸Ａ3 ，Ａ4 の他端には、それぞ
れネジ歯車１０５が取り付けられている。また、一方の
ネジ歯車１０５は、その回転軸Ａ3 と直交する２つの回
転軸Ａ5 ，Ａ8 に取り付けられた２つのネジ歯車１０６
と噛み合い、他方のネジ歯車１０５は、その回転軸Ａ4
と直交する２つの回転軸Ａ6 ，Ａ7 に取り付けられた２
つのネジ歯車１０６と噛み合っている。そして、回転軸
Ａ5 の他端には駆動輪３１ａが取り付けられ、回転軸Ａ
6 の他端には駆動輪３１ｂが取り付けられ、回転軸Ａ7
の他端には駆動輪３１ｃが取り付けられ、回転軸Ａ8 の
他端には駆動輪３１ｄが取り付けられている。

【００１８】次に、駆動部３における各駆動輪３１ａ〜
３１ｄの駆動方法について説明する。まず、例として、
駆動モータ３２を回転させ、カサ歯車１０１を図３にお
けるカサ歯車１０１上の矢印方向に回転させる。これに
より、カサ歯車１０２は、図３におけるカサ歯車１０２
上の矢印方向、すなわち図４における反時計回り方向に
回転する。これにより、カサ歯車１０２と同軸の平歯車
１０３も、図３における平歯車１０３上の矢印方向、す
なわち図４における反時計回り方向に回転する。これに
伴い、平歯車１０３と噛み合う２つの平歯車１０４は、
図３における平歯車１０４上の矢印方向、すなわち図４
における時計回り方向に回転する。この回転により、平
歯車１０４と同軸のネジ歯車１０５も、図３におけるネ
ジ歯車１０５上の矢印方向、すなわち図４における時計
回り方向に回転する。２つのネジ歯車１０５の回転によ
り、それらと噛み合う４つのネジ歯車１０６はそれぞれ
図４におけるネジ歯車１０６上の矢印方向に回転する。
これにより、各ネジ歯車１０６と同軸に設けられた駆動
輪３１ａ〜３１ｄは、図４における駆動輪３１ａ〜３１
ｄ上の矢印方向に回転する。また、駆動モータ３２を逆
方向に回転させれば、各駆動輪３１ａ〜３１ｄは、上記
とは逆方向に回転する。すなわち、駆動モータ３２の駆
動により、各駆動輪３１ａ〜３１ｄは、角度が９０度ず
つ異なる４つの回転軸Ａ5 ，Ａ6 ，Ａ7 ，Ａ8 のまわり
に回転し、それらの回転方向は、すべて異なっている。
したがって、各駆動輪の最下点の進行方向は、例えば、
東西南北のそれぞれの方向のいずれかに対応する。ま
た、駆動モータ３２の駆動中は、すべての駆動輪３１ａ
〜３１ｄがそれぞれ規定された方向に常時回転してい
る。また、上述したように、４つの回転軸Ａ5 ，Ａ6 ，
Ａ7 ，Ａ8 は、駆動輪昇降部４により昇降可能となって
いる。

【００１９】次に、上記の駆動部３により、パレット台
車１００を走行させる方法について、各図を参照しつつ
説明する。上記したように、駆動部３の各駆動輪３１ａ
〜３１ｄは、駐車場の床Ｆの上方に引き上げられてお
り、各駆動輪３１ａ〜３１ｄは床Ｆと接触していないの
で、回転する駆動輪の駆動力は床Ｆには伝達されず、パ
レット台車１００は停止している。ここで、外部から制
御部５に直進指令、例えば、図５において右側から矢印
Ａ方向へ移動させる指令を送ると、制御部５から駆動輪
昇降部４の油圧シリンダ、例えば４１ｂのみに伸長制御
信号が出力される。これにより、駆動輪３１ｂのみが回
転しつつ下降し、床Ｆに当接する。これにより、駆動輪
３１ｂの駆動力のみが床Ｆに伝達され、案内輪２１ａ〜
２１ｄにより案内されるので、パレット台車１００は図
５における矢印Ａ方向へ走行（前進）する。パレット台
車１００が案内路Ａの隅角部位置まで到達すると、例え
ばパレット台車１００に搭載された図示しない位置検出
センサにより進行方向への案内レールの端位置に到達し
たことが検出されて制御部５に出力される。これを受
け、制御部５は駆動モータ３２に停止制御信号を出力
し、駆動モータ３２は停止する。これにより、すべての
駆動輪が停止し、パレット台車１００は、案内路Ａの先
端部で停止する。

【００２０】次に、パレット台車１００の前後の位置関
係をそのままにして、図５における矢印方向Ｃへ移動さ
せたい場合には、駆動輪３１ｂと９０度をなす駆動輪、
例えば駆動輪３１ａの駆動力のみを床Ｆに伝達させれば
よいから、外部から制御部５にＣ方向への直進指令を送
り、制御部５から駆動輪昇降部４の油圧シリンダ４１ａ
のみに伸長制御信号を出力させ、駆動輪３１ａのみを回
転させつつ下降させ、床Ｆに当接させる。これにより、
駆動輪３１ａの駆動力のみが床Ｆに伝達され、案内輪２
１ａ〜２１ｄにより案内され、パレット台車１００は、
パレット前端を図５の左方へ向けたまま、図５における
矢印Ｃ方向へ走行（横移動）する。

【００２１】そして、さらに、パレットの前後の位置関
係をそのままにして、図５における矢印方向Ｂへ移動さ
せたい場合には、駆動輪３１ａと９０度をなし、かつ駆
動輪３１ｂと反対方向に回転する駆動輪、例えば駆動輪
３１ｄの駆動力のみを床Ｆに伝達させればよいから、上
記と同様にして位置検出センサ等を用いて案内路Ｂへの
入口位置でパレット台車１００をいったん停止させ、外
部から制御部５にＢ方向への直進指令を送り、制御部５
から駆動輪昇降部４の油圧シリンダ４１ｄのみに伸長制
御信号を出力させ、駆動輪３１ｄのみを回転させつつ下
降させ、床Ｆに当接させる。これにより、駆動輪３１ｄ
の駆動力のみが床Ｆに伝達され、案内輪２１ａ〜２１ｄ
により案内され、パレット台車１００は、前端を図５の
左方へ向けたまま、矢印Ｂ方向へ走行（後退）する。

【００２２】また、上記した案内路Ａの隅角部位置にお
いて、パレットの前端を９０度だけ右に回転させパレッ
ト前端を図５の上方に向けたい場合には、上記した案内
路Ａの隅角部位置にパレット台車１００を停止させた
後、駆動輪３１ａと３１ｃのみを下降させ、それらの駆
動力のみを同時に床Ｆに伝達させる。このようにする
と、駆動輪３１ａと３１ｃは軸Ａ2 を回転中心として時
計回り方向に回転するようにパレット台車１００を駆動
する。その後、再度、駆動輪３１ｂのみを下降させ、そ
の駆動力のみを床Ｆに伝達させれば、パレット台車１０
０は、前端を図５の上方に向けながら矢印方向Ｃへ走行
（前進）する。

【００２３】上記以外の走行（前進，後退，横移動）、
方向転換についても、上記と同様にして行なうことがで
きる。例えば、平行直線状案内レール上をある方向に直
進中に、その進行方向とは反対方向に進行させる駆動輪
を床Ｆに当接させれば、ブレーキとして作動させること
が可能である。また、円弧状案内レール上をある方向に
回転中に、その回転方向とは反対方向に回転させる駆動
輪を床Ｆに当接させれば、この場合もブレーキとして作
動させることが可能である。このようにして、走行中に
走行速度が大きくなりすぎた場合にも、他のパレット等
への衝突等を防止することができる。また、十分な制動
が可能となった分だけ、パレット台車の走行速度を上げ
ることが可能である。

【００２４】上記したように、この駐車場システムによ
れば、案内レールＲによって案内されるので、正確な位
置に最小の間隔でパレットを搬入・配置・搬出すること
ができ、人間による位置調整等が不要であるため処理時
間も短縮化することができる。

【００２５】上記において、駆動輪昇降部４と制御部５
は、駆動輪制御手段を構成している。なお、上記実施形
態においては駆動部３の駆動源を駆動モータ３２及びバ
ッテリー６で構成したが、この駆動源としてエンジン等
の内燃機関、油圧モータ等を用いる構成とすることがで
きる。

【００２６】また、上記実施形態においては駆動部３を
制御する制御部５に対してアンテナ７を介して指令信号
を送信する構成としたが、案内レールＲを介して案内部
２ａ、〜、２ｄから指令信号を送受信する構成とするこ
ともできる。また、余本発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発
明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に
同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、い
かなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００２７】例えば、上記実施形態においては、台車走
行システムの例として駐車場システムを挙げ、パレット
台車が運搬する物体として自動車を積載する場合を例に
挙げたが、本発明はこれには限定されず、他の資材等を
搬入・配置・搬出するすべての物流システムに応用可能
である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一の駆動源からの駆動力から４つの直交する軸にそれ
ぞれ異なる回転駆動力を常時与え、これらの回転駆動力
の伝達を選択的に行なうことにより、所望方向への直進
及び所望方向への方向転換を自在に制御しうるように構
成したものであり、４つの回転駆動源を備えて駆動方向
を切換える場合に比べ、構造が簡易であるとともに、駆
動方向の切換え制御動作も簡素化されるので、信頼性が
高く、部品点数等が減少するので製造コストも低廉とな
る、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である駐車場システムにお
けるパレット台車の全体構成を示す側面図及び下面図で
ある。

【図２】図１に示すパレット台車の詳細構成を示す断面
図である。

【図３】図１，２に示すパレット台車における駆動部の
詳細構成を示す側面断面図である。

【図４】図１，２に示すパレット台車における駆動部の
詳細構成を示す平面断面図である。

【図５】本発明の一実施形態である駐車場システムにお
ける案内レールの構成を示す平面図である。

【図６】従来の台車走行システムの概略構成図である。

【符号の説明】

１パレット本体２ａ〜２ｄ案内部３駆動部４駆動輪昇降部５制御部６バッテリー７アンテナ２１ａ〜２１ｄ案内輪２２ａ〜２２ｄ案内輪保持部３１ａ〜３１ｄ駆動輪３２駆動モータ４１ａ〜４１ｄ油圧シリンダ４２ａ〜４２ｄアーム４３ａ〜４３ｄ駆動輪保持枠１００パレット台車１０１カサ歯車１０２カサ歯車１０３平歯車１０４平歯車１０５ネジ歯車１０６ネジ歯車Ａ1 〜Ａ8 回転軸Ｆ床Ｒ案内レール

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元平面上に平行直線状又は円弧状に
配置された凹溝状断面形状を有する案内レールと、前記
案内レールにより案内され前記２次元平面上を移動可能
なパレット台車とを有する台車走行システムであって、前記パレット台車の下側面の複数箇所に設けられ前記案
内レール内に嵌入し転動又は摺動する複数の案内部と、前記パレット台車の下面側に設けられ、角度が９０度ず
つ異なる４つの方向のいずれかに回転駆動される複数の
駆動部と、前記４個の駆動輪のうちの少なくとも１つを選択的に前
記２次元平面に当接させ、当接された駆動輪により決定
される移動方向へ前記パレット台車を直進又は回転させ
るように制御する駆動輪制御手段とを備えたことを特徴
とする台車走行システム。
【請求項２】前記請求項１に記載の台車走行システム
において、前記４個の駆動輪は、それぞれ異なる方向に総て常時回
転駆動状態にあり、互いに対向する駆動輪の回転方向が
反対方向となるように構成されることを特徴とする台車
走行システム。
【請求項３】前記請求項１又は２に記載の台車走行シ
ステムにおいて、前記４個の駆動輪のうち相対向する２個の駆動輪を回転
駆動させてパレット台車を回転させることを特徴とする
台車走行システム。
【請求項４】前記請求項１ないし３のいずれかに記載
の台車走行システムにおいて、前記駆動輪の半径が案内レールの凹溝状断面の横幅より
大きく形成されることを特徴とする台車走行システム。