JP5818769B2

JP5818769B2 - 搬送台車

Info

Publication number: JP5818769B2
Application number: JP2012234198A
Authority: JP
Inventors: 祥景瀬戸; 宗弥相澤; 悠司佐々木; 大介池田
Original assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Current assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2032-10-23
Also published as: JP2014083970A

Description

本発明は、無人走行及び有人走行が可能な搬送台車に関する。

生産ラインでは、例えば、レール等の定められた搬送ルートに沿った無人走行と、人の手による有人走行とが可能な搬送台車が用いられている。このような搬送台車は、例えば、車体に移動方向が固定された駆動車輪と、全方向に移動可能な非駆動の自在車輪とが配設されており、無人走行時には、例えば、車体の前後に固定されたカムフォロアが２本のレール間を走ることで定められた搬送ルートに沿った走行が可能とされている。また、有人走行時には、例えば、搬送台車をレールからはずし、人の手による自由な走行が可能とされている。

ところが、このような搬送台車では、駆動車輪の移動方向が固定されているので、レールが曲線状に敷設されたコーナー部における曲線追従性が悪く、駆動車輪が横に滑るドリフト状態が発生してしまっていた。これは、例えば、図５（Ａ）に示したように、レール１４０のコーナー部において車体１１０の前方のカムフォロア１１４Ａが曲がったとしても、車体１１０の後方のカムフォロア１１４Ｂは直進するため、図５（Ｂ）に示したように、駆動車輪１２１が車体１１０の動きに引きずられて横滑りしてしまうものである。このように駆動車輪１２１が横滑りすると、例えば、図６（Ａ）に示したように、駆動車輪１２１の車輪回転軸１２１Ａを中心に回転負荷がかかると共に、図６（Ｂ）に示したように、駆動車輪１２１の昇降機構の昇降回転部１２４Ａを中心に回転負荷がかかってしまうという問題があった。なお、図６（Ａ）は駆動車輪１２１を後ろから見た図であり、図６（Ｂ）は駆動車輪１２１を上から見た図である。

通常、自転車やバイクが曲がる場合には車輪を倒して曲がるため、負荷は車輪に対して下方向であり、横からの負荷は想定されていない。よって、横滑りによる横からの負荷がかかると、滑らかな走行が難しく、モータにも負荷がかかり、消費電力が増加してしまうという問題があった。また、負荷により故障も生じやすいという問題もあった。

特開平９−２７２４２９号公報特開２００６−１９９２５８号公報

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、無人走行時における曲線追従性を向上させることができると共に、有人走行時における直進性及び操舵性を向上させることができる搬送台車を提供することを目的とする。

なお、特許文献１には、台車の下面側に駆動車輪と非駆動車輪が設けられ、駆動車輪は台車に対して昇降及び旋回可能とされた搬送台車が記載されている。しかし、特許文献１に記載の搬送台車は、駆動車輪の車輪回転軸と旋回軸とが台車の前後方向において同一位置にあるので、旋回後に舵を戻す必要がある。また、特許文献１に記載の搬送台車は、有人走行時には駆動車輪を浮上させるものであり、有人走行時に駆動車輪を接地させて用いること、及び、駆動車輪の固定については何の記載もない。すなわち、本願発明と特許文献１とは具体的な構成及び作用効果が全く異なっている。

また、特許文献２には、台車の下面にキャスタ方式の車輪を設け、台車の一側面に昇降ガイドピンを設け、このガイドピンによりガイドレールに沿って走行可能とした搬送台車が記載されている。しかし、特許文献２に記載の搬送台車は、有人走行時において、固定された駆動車輪がなく、本願発明とは具体的な構成及び作用効果が全く異なっている。

本発明の搬送台車は車体に、駆動輪部と、全方向に移動可能な非駆動の自在輪部とが配設されたものであって、駆動輪部は、駆動車輪と、この駆動車輪が回転可能に配設されると共に、駆動車輪の進行方向前方に位置する旋回軸を中心として、駆動車輪を車体に対して旋回可能に配設する旋回部と、この旋回部を固定可能な旋回停止部とを備えたものである。

本発明の搬送台車では、定められた搬送ルートに沿って走行する無人走行時には、例えば、旋回停止部による旋回部の固定を解除し、駆動車輪を旋回可能とする。これにより、コーナー部では駆動車輪が旋回して搬送ルートに沿って追従する。また、定められた搬送ルートから外れた有人走行時には、例えば、駆動車輪を使用する場合、旋回停止部により旋回部を固定する。これにより、駆動車輪が固定され、安定した走行が可能となる。

本発明の搬送台車によれば、駆動車輪の進行方向前方に位置する旋回軸を中心として、駆動車輪を車体に対して旋回可能に配設するようにしたので、定められた搬送ルートに沿って走行する無人走行時に、駆動車輪のコーナー部における曲線追従性を向上させることができる。よって、滑らかに走行することができると共に、モータへの負荷を低減することができ、消費電力を軽減することができる。また、駆動車輪への負荷を低減することができ、故障を少なくすることができる。

また、旋回停止部により旋回部を固定可能としたので、有人走行時に旋回部を固定することにより、駆動車輪を固定することができる。よって、駆動車輪のアシストを利用した有人走行時に、安定した走行をさせることができる。従って、簡単な構造で、無人走行時及び有人走行時にそれぞれ適した走行をさせることができる。

本発明の一実施の形態に係る搬送台車の構成を表す図である。図１に示した搬送台車の駆動輪部の構成を表す図である。図１に示した搬送台車の動作を説明する図である。図１に示した搬送装置の動作を説明する他の図である。従来の搬送台車の動作を説明する図である。従来の搬送台車の動作を説明する他の図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る搬送台車１の構成を表すものである。図２は、図１に示した駆動輪部２０の構成を拡大して表すものであり、図２（Ａ）は上から見た構成を表し、図２（Ｂ）は横から見た構成を表すものである。この搬送台車１は、レール等の定められた搬送ルートに沿った無人走行と、人の手による有人走行とが可能なものである。この搬送台車１は、例えば、載置部１１を有する車体１０と、車体１０に配設された駆動輪部２０及び自在輪部３０とを備えている。車体１０には、駆動輪部２０を駆動するためのバッテリー１２と、駆動輪部２０を制御する制御部１３が載置されている。車体１０の下部には、例えば、無人走行時に２本のレールの間を走るカムフォロア１４が車体１０の幅方向中央部における前側と後側にそれぞれ設けられている。車体１０の後方には、例えば、有人走行時に人が操作するハンドル１５が設けられている。

駆動輪部２０は、車輪回転軸２１Ａを中心に回転可能な駆動車輪２１と、駆動車輪２１を車体１０に対して旋回可能に配設する旋回部２２と、旋回部２２の旋回を停止して固定することが可能な旋回停止部２３とを有している。駆動車輪２１は、例えば、車体１０の前後方向においては中央部に位置するように配設され、また、幅方向においては中央部から少し脇にずれた位置に配設されている。幅方向の中央部には、無人走行時にレールが位置するので、その脇を駆動車輪２１が通るようにするためである。

駆動車輪２１は、例えば、旋回部２２に対して回転可能に配設されている。旋回部２２は、駆動車輪２１の進行方向前方に位置する旋回軸２２Ａを中心として、図２（Ａ）において矢印で示したように、車体１０に対して旋回可能に配設されている。すなわち、駆動車輪２１は、旋回部２２により、旋回軸２２Ａを中心として車体１０に対して旋回可能に配設されている。旋回軸２２Ａは、例えば、鉛直方向に伸長されている。旋回部２２は、例えば、旋回軸２２Ａが車体１０に対して固定され、旋回軸２２Ａの周りに配設された旋回回転部２２Ｂが旋回軸２２Ａに対して旋回可能とされていてもよく、また、旋回軸２２Ａと旋回回転部２２Ｂとが固定され、旋回軸２２Ａが車体１０に対して回転可能に配設されていてもよい。

旋回部２２は、例えば、旋回回転部２２Ｂから一方向に伸長された駆動車輪支持部２２Ｃを有しており、駆動車輪２１は駆動車輪支持部２２Ｃに対して回転可能に配設されている。旋回軸２２Ａと車輪回転軸２１Ａとの間に一定の距離を設けることにより、旋回走行時においても、直線走行時においても、駆動車輪２１が車体１０の進行方向に対して常に平行となるように旋回し、車体１０に追従することができるからである。

旋回停止部２３は、例えば、駆動車輪支持部２２Ｃに設けられた棒状の係止部２３Ａと、一端部が車体１０に対して回動可能に配設され、他端部により係止部２３Ａを係止して旋回部２２を固定する固定部２３Ｂとを有している。係止部２３Ａは、例えば、鉛直方向に伸長されている。固定部２３Ｂは、例えば、旋回部２２の旋回方向に対して垂直方向に回動可能とされている。固定部２３Ｂの他端部には凹部２３Ｃが形成され、係止部２３Ａの旋回方向における両側を係止するように構成されている。すなわち、固定部２３Ｂを回動させて凹部２３Ｃを係止部２３Ａに係止させることにより旋回部２２が固定され、固定部２３Ｂを回動させて凹部２３Ｃを係止部２３Ａから外すことにより旋回部２２が旋回するようになっている。

駆動輪部２０は、また、駆動車輪２１を上方に浮かせたり接地させたりする昇降機構２４を備えていてもよい。有人走行時において、駆動車輪２１のアシスト機能を利用する場合には駆動車輪２１を接地させ、アシスト機能を利用しない場合には浮かせるようにすれば、容易に走行させることができるからである。昇降機構２４は、例えば、駆動車輪支持部２２Ｃに対して設けられた昇降回動部２４Ａと、駆動車輪２１を上方に浮かせるように付勢する付勢部材２４Ｂと、駆動車輪支持部２２Ｃを下方に押して上方に浮いている駆動車輪２１を接地させる押圧部２４Ｃと、駆動車輪２１を接地させた状態に保持する保持部２４Ｄとを有している。

昇降回動部２４Ａは、例えば、駆動車輪２１の配設位置と、係止部２３Ａの配設位置との間に設けられ、昇降回動部２４Ａを中心として駆動車輪２１の側の駆動車輪支持部２２Ｃが昇降するように構成されている。付勢部材２４Ｂは、例えば、ばねにより構成され、一端部が係止部２３Ａに配設され、他端部が駆動車輪２１の側の駆動車輪支持部２２に配設されている。保持部２４Ｄは、例えば、駆動車輪２１の側の駆動車輪支持部２２の一部を係止するように構成されている。

自在輪部３０は、非駆動で、全方向に移動可能なキャスタ方式とされている。自在輪部３０は、例えば、車輪回転軸３１Ａを中心に回転可能な自在車輪３１と、自在車輪３１が回転可能に配設され、かつ、自在車輪３１を車体１０に対して旋回可能に配設する自在輪配設部３２とを有している。自在輪部３０は、例えば、駆動車輪２１の周りに複数配設されており、例えば、駆動車輪２１の前方左右及び後方左右にそれぞれ１個ずつ、合計４個配設されている。

この搬送台車１では、定められた搬送ルートに沿って走行する無人走行時には、例えば、駆動車輪２１を接地させた状態で、固定部２３Ｂを回動させて固定部２３Ｂを係止部２３Ａから外し、旋回部２２の固定を解除して、駆動車輪２１を旋回可能とする。駆動車輪２１が固定されている場合には、例えば、図３（Ａ）に示したように、搬送ルート４０が曲線状に設定されているコーナー部において駆動車輪２１が横滑りし、曲線追従性が悪いのに対して、駆動車輪２１を旋回可能とすることにより、例えば、図３（Ｂ）に示したように、コーナー部においても駆動車輪２１が旋回し、搬送ルート４０に沿って追従させることが可能となる。なお、図３では、駆動車輪２１の軌跡を破線で表している。

また、定められた搬送ルート４０から外れた有人走行時には、例えば、駆動車輪２１を使用する場合、駆動車輪２１を接地させた状態で、固定部２３Ｂを回動させて固定部２３Ｂにより係止部２３Ａを係止し、旋回部２２を固定して旋回を停止する。駆動車輪２１が固定されていない場合には、例えば、図４（Ａ）に示したように、直進性がなく、操作性が悪いのに対して、駆動車輪２１を固定することにより、例えば、図４（Ｂ）に示したように、安定して直進させることができ、操作性を高めることが可能となる。

このように本実施の形態によれば、駆動車輪２１の進行方向前方に位置する旋回軸２２Ａを中心として、駆動車輪２１を車体１０に対して旋回可能に配設するようにしたので、定められた搬送ルート４０に沿って走行する無人走行時に、駆動車輪２１のコーナー部における曲線追従性を向上させることができる。よって、滑らかに走行することができると共に、モータへの負荷を低減することができ、消費電力を軽減することができる。また、駆動車輪２１への負荷を低減することができ、故障を少なくすることができる。

また、旋回停止部２３により旋回部２２を固定可能としたので、有人走行時に旋回部２２を固定することにより、駆動車輪２１を固定することができる。よって、駆動車輪２１のアシストを利用した有人走行時に、安定した走行をさせることができる。従って、簡単な構造で、無人走行時及び有人走行時にそれぞれ適した走行をさせることができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、車体１０、駆動輪部２０、自在輪部３０等の構成について具体的に説明したが、他の構成を有するようにしてもよい。また、本発明の搬送台車１は、上述した構成要素を全て備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。

１…搬送台車、１０…車体、１１…載置部、１２…バッテリー、１３…制御部、１４…カムフォロア、１５…ハンドル、２０…駆動輪部、２１…駆動車輪、２１Ａ…車輪回転軸、２２…旋回部、２２Ａ…旋回軸、２２Ｂ…旋回回転部、２２Ｃ…駆動車輪支持部、２３…旋回停止部、２３Ａ…係止部、２３Ｂ…固定部、２３Ｃ…凹部、２４…昇降機構、２４Ａ…昇降回動部、２４Ｂ…付勢部材、２４Ｃ…押圧部、２４Ｄ…保持部、３０…自在輪部、３１…自在車輪、３２…自在輪配設部、４０…搬送ルート

Claims

車体に、駆動輪部と、全方向に移動可能な非駆動の自在輪部とが配設された搬送台車であって、
前記駆動輪部は、
駆動車輪と、
この駆動車輪が回転可能に配設されると共に、前記駆動車輪の進行方向前方に位置する旋回軸を中心として、前記駆動車輪を前記車体に追従して旋回可能に前記車体に対して配設する旋回部と、
この旋回部の旋回を停止して固定可能とし、又は、固定を解除して旋回可能とする旋回停止部とを備えた
ことを特徴とする搬送台車。