JP4788368B2 - 無人搬送車のアウトリガー - Google Patents

Description

本発明は無人搬送車のアウトリガーに関し、アウトリガーの推力発生部のパワーが小さくても、大重量を支持することができるように工夫したものである。

無人搬送車の一種として、全方向走行形無人搬送車がある。この全方向走行無人搬送車は、前後進，横行，斜行が可能な台車形の無人搬送車である。

ここで、このような全方向走行形無人搬送車の概要を、平面図である図７に示す。
図７に示す全方向走行形無人搬送車１では、車体本体２の左右の側列のうち、一方の側列（左側列）には、前側に操舵付駆動輪３ａが設置され、後側に自在キャスタ輪４ａが設置されており、他方の側列（右側列）には、前側に自在キャスタ輪４ｂが設置され、後側に操舵付駆動輪３ｂが設置されている。
ちょうど、対角二箇所に操舵付駆動輪３ａ，３ｂが配置され、他の対角二箇所に自在キャスタ輪４ａ，４ｂが配置されている。

自在キャスタ輪４ａ、４ｂには、このキャスタ輪を下方（走行床面）に押しつけるスプリング（サスペンション機構）が取り付けられている。このスプリングのスプリング力は、適宜調整されており、車体本体２の傾きがなるべく生じないようにしている。

なお、一方の側列の前後に操舵付駆動輪を配置し、他方の側列の前後にスプリング付の自在キャスタ輪を配置することもある。

特開平１１−７８８６７号公報 特開平１０−１８２０８８号公報

ところで、スプリングにより走行床面に押しつけられている自在キャスタ輪４ａ，４ｂを有する無人搬送車では、荷物を移載する際に、荷物の重量（特に偏荷重）により自在キャスタ輪４ａ，４ｂが配置されている部分が沈み込み、車体本体２が傾くことがある。
このように、車体本体２が傾くと、移載が効率的に行うことができなくなる恐れがある。

そこで、無人搬送車にアウトリガーを設置し、移載時にはアウトリガーを下方に伸ばしてアウトリガーの下端を走行床面に着地させ、無人搬送車の傾きを防止することも、行われている。

しかし、移載物が大重量である場合、アウトリガーの推力発生部としては、この大重量をそのまま支えることかできる、大パワーのものを使用しなければならない。このような大パワーの推力発生部を備えたアウトリガーを採用すると、アウトリガーのみならず、無人搬送車全体が大型化、高価格化してしまうという問題があった。

本発明は、上記従来技術に鑑み、移載時における支持重量が大きくても、この大きな支持重量を支えることかできると共に、パワーシリンダのパワーは小さくて済む、無人搬送車のアウトリガーを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の構成は、
無人搬送車に備えられるアウトリガーであって、
前記無人搬送車の車体本体に固定設置されて垂直方向に伸びるフレーム脚体と、
推力発生部と、この推力発生部の駆動により前進・後退するシリンダロッドとでなり、前記シリンダロッドの軸方向が鉛直方向に向く状態で前記フレーム脚体に取り付けられたパワーシリンダと、
前記パワーシリンダの下端に連結された上ブロックと、
前記上ブロックの下方に配置された着地ブロックと、
前記上ブロックと前記着地ブロックとの間に介装されて、前記着地ブロックを前記上ブロックから離反させる方向にバネ力を発生するバネと、
前記上ブロックと前記着地ブロックとの間に介装されており、前記着地ブロックが前記バネにより付勢されて前記上ブロックから離れている場合には、前記シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して縮み、前記着地ブロックが前記バネのバネ力に抗して前記上ブロックに近づいてくると、前記シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して広がるリンク機構と、
前記リンク機構に隣接して配置されるように前記フレーム脚体に固定されており、前記リンク機構が広がったときに、このリンク機構の一部のリンクが係合または接触することにより、床面に着地した前記着地ブロックから前記リンクを介して伝達してくる抗力を、前記フレーム脚体に伝達し、前記リンク機構が縮まったときには前記リンク機構との間で隙間ができる伝達部材と、でなることを特徴とする。

また本発明の構成は、
前記リンク機構は、四節リンク機構であることを特徴とする。
また、前記無人搬送車は、スプリングにより床面に向かって押しつけられている車輪を有するものであることを特徴とする。

本発明では、上ブロック、着地ブロック、リンク機構はパワーシリンダにより上下動するが、着地ブロックが床面に着地すると、パワーシリンダにより下方に押されてきたリンク機構が広がり、リンクと伝達部材とが係合または接触するため、床面からの抗力をパワーシリンダにより支持することなく、着地ブロック、リンク機構、伝達部材、フレーム脚体により支持することができる。
したがって、パワーシリンダのパワーが小さくても、着地時の大きな抗力に耐えることができ、大重量による偏荷重が無人搬送車に作用しても、無人搬送車の傾きを防止することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の実施例に係るアウトリガー１００を備えた全方向走行形無人搬送車１０を示す。
この全方向走行形無人搬送車１０では、車体本体１２の左右の側列のうち、一方の側列（左側列）には、前側に操舵付駆動輪１３ａが設置され、後側に自在キャスタ輪１４ａが設置されており、他方の側列（右側列）には、前側に自在キャスタ輪１４ｂが設置され、後側に操舵付駆動輪１３ｂが設置されている。
ちょうど、対角二箇所に操舵付駆動輪１３ａ，１３ｂが配置され、他の対角二箇所に自在キャスタ輪１４ａ，１４ｂが配置されている。

自在キャスタ輪１４ａ、１４ｂには、このキャスタ輪を下方（走行床面）に押しつけるスプリング（サスペンション機構）が取り付けられている。しかも、自在キャスタ輪１４ａに備えたスプリングのスプリング力は、自在キャスタ輪１４ｂに備えたスプリングのスプリング力よりも大きくしている。

更に、自在キャスタ輪１４ａには、車体本体１２のうち、この自在キャスタ輪１４ａが配置された部分が、水平位置よりも下方の所定位置にまで沈み込んだところで、車体本体１２の沈み込みを停止させるストッパが配置されている。
一方、自在キャスタ輪１４ｂには、車体本体１２のうち、この自在キャスタ輪１４ｂが配置された部分が、水平位置よりも下方に沈み込むことを防止するストッパが配置されている。

上述したようなストッパが自在キャスタ輪１４ａ，１４ｂに配置しているため、この無人走行形無人搬送車１０では、自在キャスタ輪１４ａが配置された部分において移載をすると、偏荷重によりこの部分が水平位置よりも下方に沈み込むことがある。

そこで、本実施例では、移載時に着地して、車体本体２の沈み込みを防止するアウトリガー１００を、自在キャスタ輪１４ａの近くに配置している。

次に、アウトリガー１００の構成を、図３〜図６を参照して説明する。図３は、アウトリガー１００の下端が走行床面２００に着地した状態を示しており、図４は、アウトリガー１００の下端が走行床面２００から浮いた状態を示しており、図５はアウトリガー１００の要部の構成部材を分解した状態を示しており、図６は図３のＸ−Ｘ断面である。

アウトリガー１００のフレーム脚体１１０は、図６に示すように断面コの字状になっており、その長手方向が垂直方向に伸びるように、全方向走行形無人搬送車１０の車体本体１２に固定設置されている。

電動式パワーシリンダ１２０は、電動式推力発生部１２１とシリンダロッド１２２とでなり、電動式推力発生部１２１が上側でシリンダロッド１２２が下側となり、且つ、シリンダロッド１２２の軸方向が鉛直方向に向く状態で、フレーム脚体１１０に取り付けられている。
電動式推力発生部１２１は、モータや送りネジ機構などを内蔵しており、この電動式推力発生部１２１の駆動により、シリンダロッド１２２が走行床面２００に対して前進（下方移動）・後退（上方移動）するようになっている。
なお、電動式推力発生部１２１の駆動制御は、全方向走行形無人搬送車１０に備えた、制御部（図示省略）により行われる。

上ブロック１３０は、ピン１３１を介して、シリンダロッド１２２の下端に連結されている。

着地ブロック１４０は、リンク機構１５０を介して、上ブロック１３０の下方に連結されている。着地ブロック１４０の底面側にはウレタンゴム１４１が取り付けられている。このウレタンゴム１４１は、走行床面２００に着地したときに、走行床面２００を傷付けず、また、滑りにくくすることを企図して取り付けたものである。

コイルバネ１６０は、上ブロック１３０と着地ブロック１４０との間に介装されており、着地ブロック１４０を上ブロック１３０から離反させる方向にバネ力を発生する圧縮コイルバネである。

リンク機構１５０は、４本のリンク１５１，１５２，１５３，１５４で構成した四節リンク機構である。
リンク１５１，１５２の上端は、ニードルベアリング１５５により、上ブロック１３０に回転自在に枢支されている。
またリンク１５１の下端は、ニードルベアリング１５６により、リンク１５３の上端に回転自在に枢支されており、リンク１５２の下端は、ニードルベアリング１５７により、リンク１５４の上端に回転自在に枢支されている。
リンク１５３の下端はピン１５８により、着地ブロック１４０に回転自在に枢支されており、リンク１５４の下端はピン１５９により、着地ブロック１４０に回転自在に枢支されている。

またリンク１５３には係合ラック１５３ａが形成され、リンク１５４には係合ラック１５４ａが形成されている。係合ラック１５３ａ，１５４ａは、水平方向に伸びる多数の平行な歯が、上下方向の複数箇所に形成されている。この例では、上下方向の歯のピッチは１ｍｍにしている。係合ラック１５３ａ，１５４ａは、リンク１５３，１５４のうち、後述する伝達部材１７０，１７１に対向する側の面に形成されている。

このリンク機構１５０は、図４に示すように、着地ブロック１４０がコイルバネ１６０により付勢されて上ブロック１３０から離れている場合には、鉛直方向（シリンダロッドの前進・後退方向）に対して交差する方向（車体本体２の前後方向）に関して縮む。
一方、図３に示すように、着地ブロック１４０がコイルバネ１６０のバネ力に抗して上ブロック１３０に近づいてくると、鉛直方向（シリンダロッドの前進・後退方向）に対して交差する方向（車体本体２の前後方向）に関して広がる。

伝達部材１７０，１７１は、空間を明けて相対向する状態でフレーム脚体１１０の下部に固定されている。この伝達部材１７０，１７１の間の空間に、リンク機構１５０が配置される構成となっている。しかも、伝達部材１７０，１７１のうち、リンク機構１５０側の面には、係合ラック１７０ａ，１７１ａが形成されている。

係合ラック１７０ａ，１７１ａは、水平方向に伸びる多数の平行な歯が、上下方向の複数箇所に形成されている。この例では、上下方向の歯のピッチは１ｍｍにしている。

近接センサである着地センサ１８０は、上ブロック１３０に取り付けられており、リンク１５３が接近したことを検出すると、このアウトリガー１００の下端である着地ブロック１４０が走行床面２００に着地したと判断する。

近接センサである上昇センサ１９０は、フレーム脚体１１０に取り付けられており、リンク１５４が接近したことを検出すると、このアウトリガー１００の下端である着地ブロック１４０が走行床面２００から所定距離だけ上昇したと判断する。

このような構成となっているアウトリガー１００では、着地ブロック１４０が走行床面２００に着地していない状態では、図４に示すように、着地ブロック１４０がコイルバネ１６０により付勢されて上ブロック１３０から離れるため、リンク機構１５０は車体本体２の前後方向に関して縮む。このため、リンク１５３，１５４と伝達部材１７０，１７１との間には隙間ができ、リンク１５３，１５４に形成した係合ラック１５３ａ，１５４ａが、伝達部材１７０，１７１の係合ラック１７０ａ，１７１ａに係合することはない。
このため、電動式パワーシリンダ１２０のシリンダロッド１２２の前進・後退に応じて、上ブロック１３０，着地ブロック１４０，リンク機構１５０，コイルバネ１６０が一体となって上下移動する。

全方向走行形無人搬送車１０が止まり、移載を行う時には、図示しない制御部の制御により、電動式パワーシリンダ１２０のシリンダロッド１２２が前進（下方移動）するように、電動式推力発生部１２１の駆動制御が行われる。

シリンダロッド１２２が下方移動していくと、上ブロック１３０，着地ブロック１４０，リンク機構１５０，コイルバネ１６０も下方移動していく。

着地ブロック１４０が走行床面２００に着地したときに、コイルバネ１６０の抗力に抗して上ブロック１３０が下方移動すると、リンク機構１５０は車体本体２の前後方向に関して広がり、図３に示すように、リンク１５３，１５４の係合ラック１５３ａ，１５４ａと、伝達部材１７０，１７１の係合ラック１７０ａ，１７１ａとが係合する。ラック係合が完了すると、電動式推力発生部１２１に流れ込む電流が急上昇するため、制御部は、この電流上昇を検出すると、電動式推力発生部１２１の駆動を停止する。

また、着地センサ１８０がリンク１５３の接近を検出することにより、このアウトリガー１００の下端である着地ブロック１４０が走行床面２００に着地したと判断することができ、制御部は、移載動作のための制御を行う。

移載が行われるときには、移載物等の重量は、車体本体１２、フレーム脚体１１０、伝達部材１７０，１７１、係合ラック１７０ａ，１７０ｂ、係合ラック１５３ａ，１５４ａ、リンク１５３，１５４、着地ブロック１４０を介して走行床面２００に伝わる。
逆に、この重量に抗する走行床面２００からの抗力は、着地ブロック１４０、リンク１５３，１５４、係合ラック１５３ａ，１５４ａ、係合ラック１７０ａ，１７１ａ、伝達部材１７０，１７１、フレーム脚体１１０を介して車体本体１２に伝わるが、電動式パワーシリンダ１２０に伝わることはない。

前記抗力は、例えば５００Ｋｇｆと大きいが、この大きな抗力は、着地ブロック１４０、リンク１５３，１５４、係合ラック１５３ａ，１５４ａ、係合ラック１７０ａ，１７１ａ、伝達部材１７０，１７１、フレーム脚体１１０、車体本体１２により確実に支持されるため、車体本体１２が傾く（沈み込む）ことはない。
特に移載時には、偏荷重が発生することが多いため、このようにアウトリガー１００を接地して、車体本体１２の傾きを防止すると、良好な移載動作ができる。

なお、この重量に抗する抗力は、電動式パワーシリンダ１２０に伝わることはない。このため電動式パワーシリンダ１２０は、走行床面２００からの抗力を支える力を発生させる必要はなく、例えば出力が４０Ｋｇｆ程度の小容量のもので十分である。

移載が完了したら、制御部により、電動式パワーシリンダ１２０のシリンダロッド１２２が後進（上方移動）するように、電動式推力発生部１２１の駆動制御が行われる。シリンダロッド１２２が上昇すると、上ブロック１３０も上昇して、係合ラック１５３ａ，１５４ａと係合ラック１７０ａ，１７１ａとの係合が解除され、更に、コイルバネ１６０のバネ力により、上ブロック１３０が着地ブロック１４０から離れて、リンク機構１５０は車体本体２の前後方向に関して縮む。
このため、上ブロック１３０，着地ブロック１４０，リンク機構１５０，コイルバネ１６０が一体となって上昇する。

上昇センサ１９０がリンク１５４の接近を検出することにより、上昇動作が停止され、制御部は、移載完了後の走行動作のための制御を行う。

なお、リンク機構としては、上述した四節リンク機構のものに限らず、他のタイプのリンク機構であってもよい。要は、着地ブロックがバネにより付勢されて上ブロックから離れている場合には、シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して縮み、着地ブロックがバネのバネ力に抗して上ブロックに近づいてくると、シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して広がるようなリンク機構であれば、どのようなリンク機構であってもよい。

また上記実施例では、リンク１５３，１５４と伝達部材１７０，１７１とが、係合ラック１５３ａ，１５４ａ，１７０ａ，１７１ａにより係合して、走行床面２００からの抗力を伝達するようにしているが、リンク１５３，１５４と伝達部材１７０，１７１とを摩擦接触させることにより、走行床面２００からの抗力を伝達するようにしてもよい。

また上記実施例では、電動式パワーシリンダ１２０を用いているが、空気圧式や油圧式のパワーシリンダを用いることもできる。

本発明に係る無人搬送車のアウトリガーは、全方向走行形無人搬送車のみならず、各種の無人搬送車に適用することができ、移載時の車体本体の傾き防止や、転倒防止を図ることができる。

本発明の実施例に係るアウトリガーを備えた全方向走行形無人搬送車を示す平面図。 本発明の実施例に係るアウトリガーを備えた全方向走行形無人搬送車を示す正面図。 本発明の実施例に係るアウトリガーを示す構成図。 本発明の実施例に係るアウトリガーを示す構成図。 本発明の実施例に係るアウトリガーの要部を示す分解図。 図３のＸ−Ｘ断面図。 従来の全方向走行形無人搬送車を示す平面図。

符号の説明

１，１０ 全方向走行形無人搬送車
２，１２ 車体本体
３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ 操舵付駆動輪
４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ 自在キャスタ輪
１００ アウトリガー
１１０ フレーム脚体
１２０ 電動式パワーシリンダ
１３０ 上ブロック
１４０ 着地ブロック
１５０ リンク機構
１６０ コイルバネ
１７０，１７１ 伝達部材
１８０ 着地センサ
１９０ 上昇センサ

Claims (3)

1. 無人搬送車に備えられるアウトリガーであって、
   前記無人搬送車の車体本体に固定設置されて垂直方向に伸びるフレーム脚体と、
   推力発生部と、この推力発生部の駆動により前進・後退するシリンダロッドとでなり、前記シリンダロッドの軸方向が鉛直方向に向く状態で前記フレーム脚体に取り付けられたパワーシリンダと、
   前記パワーシリンダの下端に連結された上ブロックと、
   前記上ブロックの下方に配置された着地ブロックと、
   前記上ブロックと前記着地ブロックとの間に介装されて、前記着地ブロックを前記上ブロックから離反させる方向にバネ力を発生するバネと、
   前記上ブロックと前記着地ブロックとの間に介装されており、前記着地ブロックが前記バネにより付勢されて前記上ブロックから離れている場合には、前記シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して縮み、前記着地ブロックが前記バネのバネ力に抗して前記上ブロックに近づいてくると、前記シリンダロッドの前進・後退方向に対して交差する方向に関して広がるリンク機構と、
   前記リンク機構に隣接して配置されるように前記フレーム脚体に固定されており、前記リンク機構が広がったときに、このリンク機構の一部のリンクが係合または接触することにより、床面に着地した前記着地ブロックから前記リンクを介して伝達してくる抗力を、前記フレーム脚体に伝達し、前記リンク機構が縮まったときには前記リンク機構との間で隙間ができる伝達部材と、でなることを特徴とする無人搬送車のアウトリガー。
2. 前記リンク機構は、四節リンク機構であることを特徴とする請求項１の無人搬送車のアウトリガー。
3. 前記無人搬送車は、スプリングにより床面に向かって押しつけられている車輪を有するものであることを特徴とする、請求項１の無人搬送車のアウトリガー。

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