JP3162656B2 - 自走台車のレベル保持機構 - Google Patents

自走台車のレベル保持機構

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は駆動輪に作用するバ
ネ力で支持車輪が浮き上がって傾斜した車体を水平に戻
すための自走台車のレベル保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、輪転機へ巻取紙を供給するために
用いられている自走台車は、車体の前後左右位置に設け
られている支持車輪で車体を走行路面に走行自在に支持
し、車体中央部両側に配置されている一対の駆動輪で走
行駆動しており、両方の駆動輪に回転速度差を与えるこ
とによって、曲線走行も可能になっている。これらの駆
動輪は、走行路面に対して走行に必要な摩擦力を得るた
め、車体に対して上下動自在に支持され、バネによって
走行路面に押し付けられている。
【０００３】前記バネの反発力は、駆動輪と走行路面と
の摩擦力で、積載可能な最大の巻取紙を積載した自走台
車が推進できる強さに設定されている。
【０００４】前記自走台車が巻取紙を輪転機エリアへ搬
送して、輪転機へ供給する場合には、輪転機のそばに設
けられたリフター付トラバーサ上へ走行し、次いで前記
自走台車を載せたトラバーサが輪転機に設けられた一対
の巻取紙装着アーム間の下方へ横行した後、リフターで
自走台車を上昇させてこれらのアーム先端に設けられた
アーム装着芯と巻取紙の芯を同軸上に位置決めする。
【０００５】次に輪転機の巻取紙装着アームの一方を他
方に対して接近移動させて巻取紙の芯の両端の孔の中に
両側の装着アーム先端の装着芯を差し込むことによっ
て、一対の装着アーム間に巻取紙が装着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した構造の自走台
車は、駆動輪が走行路面を押す力よりも巻取紙を含めた
車体全重量が大きい場合には、前後左右の４つの支持車
輪は着地しているが、芯に巻かれている巻取紙の残量が
わずかで巻径が小さかったり、長さの短かい巻取紙を積
載している場合には、車体全重量が軽く、駆動輪の押付
け力の方が大きくなるため、支持車輪の一部が走行路面
から浮き上がる。
【０００７】このような状態でも自走台車は一対の駆動
輪によって走行と舵取りを行っているため走行は可能で
あるが、輪転機の巻取紙装着アームへ走行台車上の巻取
紙を受け渡す場合には、支持車輪の一部が浮き上がって
いると、車体が傾斜して巻取紙が水平にならず、輪転機
の装着アームの装着芯と巻取紙の巻芯との位置合わせに
支障をきたす問題があった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、前述したような
従来技術における問題を解消し、車体に積載する物品の
重量に応じて支持車輪の一部が浮き上がって車体が傾く
場合に、車体を水平な一定レベルに戻すことのできると
ともに、駆動輪の走行路面への押し付け力を最適にして
自走台車を安定した状態で走行させることができる自走
台車のレベル保持機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
は、複数の支持車輪と車体に対して上下動自在な駆動輪
を有し、前記駆動輪を走行路面に押し付けて走行駆動さ
れる自走台車に用いられるサスペンション機構であっ
て、駆動輪を支持し、車体に対して上下動自在に取り付
けられたサスペンションアームと、前記車体に設けられ
て前記サスペンションアームの揺動端側を車体に対して
上下動させるジャッキ機構と、上端部が前記ジャッキ機
構を上下動するバネ支持アームによって車体に対して上
下動自在に支持され、下端部が前記サスペンションアー
ムに連結されているとともに、所定長を越える伸長が規
制されて、前記所定長以下に上端部と下端部とを接近さ
せたときにバネ力が生じるバネユニットとを備えてい
る。
【００１０】本発明においては、前記バネユニットの上
端部を車体に対して下方に変位させることにより、下端
部にサスペンションアームを押し下げるバネ力を生じさ
せて駆動輪を走行路面に押し付け、前記バネユニットの
上端部を車体に対して上方に変位させることにより、所
定長に伸長したバネユニットを介してサスペンションア
ームを引上げて、駆動輪を走行路面から離間するように
構成されている。
【００１１】
【作用】車体に積載されている物品の重量が軽く、支持
車輪の一部が走行路面から浮き上がって車体が傾いてい
る場合、ジャッキ機構でバネユニットの上端部を上昇さ
せていくと、支持車輪が浮いている間は、駆動輪が走行
路面から受ける反力は変化しないため、バネユニットの
上端部と下端部との長さは変化せず、バネユニットの下
端が連結されているサスペンションアームは車体に対し
て上方へ揺動し、浮き上がっている支持車輪は下降す
る。
【００１２】こうして、全ての支持車輪が着地すると車
体は水平になる。その後、さらにバネユニットの上端部
を上昇させていくと、サスペンションアームは車体に対
して停止しているため、バネユニットの上端部と下端部
との間の間隔が伸びていき、駆動輪が走行路面を押し付
ける力は次第に減少する。そしてバネユニットが所定長
に達するとそれ以上は伸長しないため、前記所定長のバ
ネユニットを介してサスペンションアームはジャッキ機
構で車体に対して引き上げられ、駆動輪が走行路面から
離間される。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。図１及び図２はそれぞれ本発明のレベル保持機構が
用いられている巻取紙を輪転機へ搬送するための自走台
車の内部構造を示す側面図及び平面図であって、自走台
車１は車体１Ａの下部前後両側に設けられた支持車輪と
しての４つのキャスター車輪２によって、走行路面Ｇに
走行自在に支持され、車体１Ａ両側中央位置に配置され
ている一対の駆動輪３によって、走行駆動されるように
なっている。
【００１４】これらの駆動輪３はそれぞれに連結された
走行駆動源４によって独立して回転駆動されるようにな
っていて、自走台車１の直線走行はこれらの走行駆動源
４が両側の駆動輪３を同速で回転させ、曲線走行は左右
の駆動輪３間に回転速度差を生じさせて行うようにして
いる。
【００１５】駆動輪３とこれを駆動する走行駆動源４
は、車体１Ａ側に取り付けられたブラケット５に水平な
支軸６で上下に揺動自在に支持されているサスペンショ
ンアーム７に設けられていて、車体１Ａに対する駆動輪
３の上下変位が可能となっている。
【００１６】前記サスペンションアーム７の揺動端側に
は、下方へ折れ曲がったバネ受け部７Ａが形成され、後
述するジャッキ機構８によって上端側が上下変位可能に
支持されているバネユニット９の下端側に、前記バネ受
け部７Ａの先端部が連結されている。
【００１７】そして通常は前記バネユニット９がサスペ
ンションアーム７の揺動端側を下方に付勢して駆動輪３
を走行路面Ｇへ押し付けており、駆動輪３と走行路面Ｇ
との間に自走台車１を走行させるための必要な摩擦力が
得られるようにしている。
【００１８】図３は前記レベル保持機構の詳細構造を示
す部分側面図、図４は部分平面図、図５は、図４のＡ−
Ａ線位置において矢印方向に見た断面図であって、前記
ジャッキ機構８は、バネ支持アーム昇降用モータ１０に
よって、歯車１１，１２，１３を介して回転駆動される
縦方向のネジ軸１４を有している。
【００１９】前記ネジ軸１４には、図５において略Ｌ字
状に形成されているバネ支持アーム１５の下部に固定さ
れている昇降ナット１６が螺合していて、前記バネ支持
アーム昇降用モータ１０を正逆方向に回転駆動すること
によって、車体１Ａ側にリニアベアリング１５Ａで支持
されているバネ支持アーム１５が上下動するようになっ
ている。
【００２０】なお、本実施例では、前記ネジ軸１４は、
その上端に四角形断面の手動操作具差込部１４Ａが形成
されていて、ここに図示しないハンドル状の手動操作具
に形成されている角穴を嵌合させて、手動による回転操
作も可能になっている。
【００２１】前記バネ支持アーム１５の上端は、バネユ
ニット９の上方の連結金具９Ａに連結ピン１７を介して
回動自在に連結され、また、前記バネユニット９の下方
の連結金具９Ｂには、サスペンションアーム７のバネ受
け部７Ａの下端部が連結ピン１８を介して回動自在に連
結されている。
【００２２】図６は、バネユニット９の詳細構造を示す
断面図であって、前述したように、その上端と下端には
連結金具９Ａ，９Ｂが設けられており、これらの連結金
具９Ａ，９Ｂには前記連結ピン１７，１８を嵌挿するピ
ン挿通孔９Ｃ，９Ｄがそれぞれ形成されている。
【００２３】上端側の連結金具９Ａには、バネ受カップ
９Ｅが固定されている。前記バネ受カップ９Ｅの下半部
は薄肉の中空円筒状に形成され、その外周面には主バネ
受リング９Ｆが摺動自在に遊嵌されている。
【００２４】また、バネ受カップ９Ｅの上半部外周面に
は雄ネジ９Ｇが形成され、ここに主バネ受リング９Ｆの
上方への抜けを防止するダブルナットで構成された抜止
めナット９Ｈが螺着固定されている。
【００２５】また、バネ受カップ９Ｅには、その下半部
内側の天井面ａ中央から軸方向下方へ突出するように連
結ロッド９Ｉが固定されている。前記連結ロッド９Ｉに
は、鍔付ブシュ９Ｊが摺動自在に外嵌されており、前記
鍔付ブシュ９Ｊは、連結ロッド９Ｉの下端に形成された
雄ネジにロックナット９Ｋによって螺合固定されている
鍔付ナット９Ｌによって、連結ロッド９Ｉ下方への抜け
が阻止されている。
【００２６】一方、下端の連結金具９Ｂの上方には中空
筒状部９Ｍが一体に形成されており、その上端部には前
記鍔状ブシュ９Ｊが螺着固定されて、連結ロッド９Ｉが
前記中空筒状部９Ｍの中空部内をスライドできるように
なっている。
【００２７】また、前記中空筒状部９Ｍの外周面には雄
ネジ９Ｎが形成され、前記雄ネジ９Ｎには円板状のバネ
受け座９Ｏが螺合されて、ロックナット９Ｐで固定され
ている。
【００２８】前記バネ受け座９Ｏには、バネ受けカップ
９Ｅの下端面と対向する面に環状突壁部９Ｑが形成され
ていて、前記環状突壁部９Ｑの外側と主バネ受けリング
９Ｆ間に主バネ９Ｒが設けられている。
【００２９】また、バネ受け座９Ｏの環状突壁部９Ｑの
内側とバネ受けカップ９Ｅの下半部内側の天井面ａとの
間には前記主バネ９Ｒよりもバネ定数の小さな補助バネ
９Ｓが設けられており、図６のように、上下の連結金具
９Ａ，９Ｂに外力が作用していない状態では、前記補助
バネ９Ｓの反発力によって、鍔付ブシュ９Ｊと鍔付ナッ
ト９Ｌの鍔部とが当接して、両方の連結金具９Ａ，９Ｂ
間は伸長限界位置まで離間している。この状態では、主
バネ９Ｒには軸方向荷重が作用しておらず、主バネ受け
リング９Ｆと抜止めナット９Ｈとの対向面間には隙間Ｓ
が存在している。
【００３０】したがって、本実施例において使用されて
いるバネユニット９は、同図に示す位置から連結金具９
Ａ，９Ｂを上下から圧縮していくと、連結ロッド９Ｉが
鍔付ブシュ９Ｊに案内されて中空筒状部９Ｍ内部へ入り
込んでいき、隙間Ｓが無くなるまでは、補助バネ９Ｓの
反発力のみが両連結金具９Ａ，９Ｂ間にバネ圧として作
用する。そして、主バネ受けリング９Ｆと抜止めナット
９Ｈとが当接した後は、主バネ９Ｒも圧縮されていくた
め、バネユニット９全体の見かけ上のバネ定数が途中で
増加する。
【００３１】巻取紙を搬送する場合には、図１に示すよ
うに自走台車１の駆動輪３は走行路面Ｇに前記バネユニ
ット９によって押し付けられており、このときには、図
５に示すように、バネ支持アーム１５は下方へ移動して
おり、主バネ受けリング９Ｆと抜止めナット９Ｈとの間
には隙間がなく、サスペンションアーム７のバネ受け部
７Ａは、バネユニット９の主バネ９Ｒと補助バネ９Ｓの
両方の反発力によって下方へ押され、その結果、駆動輪
３が走行路面Ｇへ押し付けられている。
【００３２】この際、駆動輪３は走行路面Ｇから上向き
の反力を受けているが、車体１Ａとこれに積載している
巻取紙の重量の総和の方が左右の駆動輪３に作用する反
力よりも大きいときには、車体１Ａは浮き上がることは
なく、全てのキャスター車輪２は走行路面Ｇに当接して
おり、自走台車１は左右の駆動輪３によって支障なく走
行することができる。
【００３３】一方、車体１Ａ上に巻取紙を積載する際
に、車体１Ａの重量より２つの駆動輪３が走行路面Ｇを
下方へ押す力の方が大きいと、駆動輪３が走行路面Ｇか
ら受ける反力によって４つのキャスター車輪２の一部が
走行路面Ｇから離れて自走台車１の車体１Ａが傾斜した
り不安定なる。
【００３４】この場合、バネ支持アーム昇降用モータ１
０を駆動し、ネジ軸１４を回転させてバネ支持アーム１
５を上昇させると、一部のキャスター車輪２が浮いてい
る間は、駆動輪３が走行路面Ｇから受ける反力は変化し
ないため、バネユニット９の上端側の連結金具９Ａと下
端側の連結金具９Ｂの間隔は変化せず、バネユニット９
の連結金具９Ｂに連結されているサスペンションアーム
７は車体１Ａに対して上方へ揺動し、浮き上がっている
キャスター車輪２は下降して、走行路面Ｇに着地し、車
体１Ａが水平な安定状態に戻される。
【００３５】バネユニット９の伸長制限ロッド９Ｉ先端
の鍔付ナット９Ｌが鍔付ブシュ９Ｊの端面に当接した後
は、バネユニット９はそれ以上伸長できなくなるため、
さらにバネ支持アーム１５を上昇させると、サスペンシ
ョンアーム７はバネユニット９を介して上方に引き上げ
られて、駆動輪３は走行路面Ｇから完全に離間される。
【００３６】また、走行台車１が軽量の巻取紙を積載し
て走行する場合に、キャスター車輪２の一部が浮き上が
って車体１Ａの安定性を損なう場合には、バネ支持アー
ム１５を上昇させて、バネユニット９がサスペンション
アーム７を下方へ押し下げるバネ力を適正な強さとなる
ように調整し、キャスター車輪２の浮き上がりを防止す
ることができる。
【００３７】図１のように走行台車１が全てのキャスタ
ー車輪２と駆動輪３が走行路面Ｇに着地して走行してい
るときは、主バネ９Ｒがその自然長から所定量圧縮され
てバネ力をサスペンションアーム７に及ぼしているが、
走行路面Ｇに凹みが局在していると、駆動輪３が前記凹
みに落ち込んだときにサスペンションアーム７が下方へ
揺動する。
【００３８】そのとき、バネユニット９に主バネ９Ｒの
みが用いられていると、主バネ９Ｒのバネ定数は大きい
ため、僅かな伸長によってそのバネ力が急減して走行路
面Ｇへ駆動輪３を押し付ける力が急減し、駆動輪３と走
行路面Ｇとの間でスリップが生じる恐れがある。
【００３９】しかし、本実施例においては、バネユニッ
ト９に主バネ９Ｒと組み合わせてバネ定数の小さな補助
バネ９Ｓが用いられているため、主バネ９Ｒの伸長によ
ってそのバネ力が作用しなくなった後も、補助バネ９Ｓ
のバネ力によって、駆動輪３は走行路面Ｇに押し付けら
れており、自走台車１の走行に支障をきたす恐れがな
い。なお、自走台車１の走行路面が平坦に形成されてい
る場合には、主バネ９Ｒのみを用いてバネユニット９を
構成してもよい。
【００４０】前述した実施例では、４つのキャスター車
輪を支持車輪とし、独立して駆動可能な２つの駆動輪に
よって車体の走行と舵取りを行う自走台車について説明
したが、本発明のレベル保持機構は、これに限定するも
のではなく、例えば、舵取りは支持車輪で行い、一つの
駆動輪で走行駆動するようにした自走台車にも同様に用
いることができる。
【００４１】また、本実施例は、巻取紙を搬送する自走
台車について説明しているが、同様に複数の支持車輪と
車体に対して上下動自在な駆動輪を有して、前記駆動輪
を走行路面に押し付けて走行する構造の自走台車であれ
ば、巻取紙以外の物品を搬送する自走台車においても本
発明のレベル保持機構を用いることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自走台車
のレベル保持機構によれば、積載する巻取紙等の物品の
重量が軽く、支持車輪の一部が浮き上がって車体に傾き
が生じている場合に、ジャッキ機構によってサスペンシ
ョンアームを車体に対して上方へ揺動させて車体を全て
の支持車輪が着地している水平な一定レベルに戻すこと
ができる。
【００４３】また、バネユニットの上端部をジャッキ機
構で上下動自在に車体に支持しているため、バネユニッ
ト下端部に連結されているサスペンションアームを押し
下げる力を、前記ジャッキ機構によるバネユニットの上
端部の位置を上下して調整することができ、車体に積載
する物品の重量に応じて駆動輪の走行路面への押し付け
力を最適にして自走台車を安定した状態で走行させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレベル保持機構を有する自走台車の
内部構造を示す側面図。
【図２】 本発明のレベル保持機構を有する自走台車の
内部構造を示す平面図。
【図３】 本発明のレベル保持機構の詳細構造を示す部
分側面図。
【図４】 本発明のレベル保持機構の詳細構造を示す部
分平面図。
【図５】 図４のＡ−Ａ線位置において矢印方向に見た
断面図。
【図６】 本発明のレベル保持機構に用いられているバ
ネユニットの縦断面図。
【符号の説明】
１ 自走台車 １Ａ 車体 ２ キャスター車輪 ３ 駆動輪 ４ 走行駆動源 ５ ブラケット ６ 支軸 ７ サスペンションアーム ７Ａ バネ受け部 ８ ジャッキ機構 ９ バネユニット ９Ａ，９Ｂ 連結金具 ９Ｃ，９Ｄ ピン挿通孔 ９Ｅ バネ受けカップ ９Ｆ 主バネ受けリング ９Ｇ 雄ネジ ９Ｈ 抜止めナット ９Ｉ 伸縮量制限ロッド ９Ｊ 鍔付ブシュ ９Ｋ ロックナット ９Ｌ 鍔付ナット ９Ｍ 中空筒状部 ９Ｎ 雄ネジ ９Ｏ バネ受座 ９Ｐ ロックナット ９Ｑ 環状突壁部 ９Ｒ 主バネ ９Ｓ 補助バネ １０ バネ支持アーム昇降用モータ １１，１２，１３ 歯車 １４ ネジ軸 １４Ａ 手動操作具差込部 １５ バネ支持アーム １５Ａ リニアベアリング １６ 昇降ナット １７，１８ 連結ピン

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の支持車輪と車体に対して上下動自
    在な駆動輪を有し、前記駆動輪を走行路面に押し付けて
    走行駆動される自走台車において、 駆動輪を支持し、車体に対して上下動自在に取り付けら
    れたサスペンションアームと、 前記車体に設けられて前記サスペンションアームの揺動
    端側を車体に対して上下動させるジャッキ機構と、 上端部が前記ジャッキ機構を上下動するバネ支持アーム
    によって車体に対して上下動自在に支持され、下端部が
    前記サスペンションアームの揺動端側に形成されたバネ
    受け部に連結されているとともに、所定長を越える伸長
    が規制されて、前記所定長以下に上端部と下端部とを接
    近させたときにバネ力が生じるバネユニットとを備え、 前記バネユニットの上端部を車体に対して下方に変位さ
    せることにより、下端部にサスペンションアームを押し
    下げるバネ力を生じさせて駆動輪を走行路面に押し付
    け、前記バネユニットの上端部を車体に対して上方に変
    位させることにより、所定長に伸長したバネユニットを
    介してサスペンションアームを引上げて、駆動輪を走行
    路面から離間するように構成されていることを特徴とす
    る走行台車のレベル保持機構。
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