JP6024033B2 - 牽引台車の連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力が無い被牽引台車を無人で牽引し、搬送する牽引台車の連結装置に関する。

動力が無い被牽引台車を無人で牽引し、搬送する牽引台車が知られており、このような牽引台車には、被牽引台車を連結するための連結装置が設けられている（特許文献１〜３）。

特開平１０−３１５９５６号公報 特開平０７−１７２３５３号公報 特開平１１−２１２６４５号公報

特許文献１〜２に示す従来技術においては、牽引台車に設けた連結装置に対応して、被牽引台車側にも何らかの連結用部品を取り付けないと、牽引台車と連結することができないという問題がある。一方、特許文献３に示す従来技術においては、被牽引台車となるかご台車のパイプを被牽引台車側の連結用部品として使用可能であり、被牽引台車側に別途連結用部品を設ける必要はない。しかしながら、特許文献３に示す従来技術では、牽引台車が停止するとき、惰性で被牽引台車のみが前へ進み、連結が外れてしまう問題があり、更に、パイプより内側に連結用の爪が入り込む構造であるため、この爪がパイプの内側にある品物に接触してしまい、最悪の場合には品物を潰してしまうという問題もある（特許文献３の図４参照）。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、被牽引台車側に連結用部品を取り付けることなく、被牽引台車を確実に連結することができる牽引台車の連結装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る牽引台車の連結装置は、複数の枠部材からなるかごに囲まれた積載部を有する被牽引台車を、自動走行する牽引台車を用いて牽引する際に、前記被牽引台車を前記牽引台車に連結する牽引台車の連結装置において、前記牽引台車の車体に設けられ、前記かごの一方の側方側の前端の２つの枠部材の位置に対応して配置されると共に、水平方向に回転可能に支持された一のアームと、前記車体に設けられ、前記一のアームの先端を前記車体の前方側から側方外側へ移動させる駆動機構と、前記一のアームに凸状に形成され、前記アームの先端を前記車体の側方外側へ回転したときに、前記前端の２つの枠部材の間に挿入される挿入部と、前記車体に設けられ、前記かごの一方の側方側の後端の２つの枠部材の位置に対応して配置されると共に、水平方向に回転可能に支持された他のアームと、前記車体に設けられ、前記他のアームの先端を前記車体の後方側から側方外側へ移動させる他の駆動機構と、前記他のアームに形成され、前記他のアームの先端を前記車体の側方外側へ回転したときに、前記後端の２つの枠部材に当接する当接部とを有し、前記一のアーム及び前記他のアームを前記車体の側方外側へ回転することにより、前記一のアームと前記他のアームの間に前記前端の２つの枠部材と前記後端の２つの枠部材を挟み込み、前記牽引台車の側方に前記被牽引台車を連結することを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る牽引台車の連結装置は、請求項１に記載の牽引台車の連結装置において、前記牽引台車の前輪を操舵駆動輪とし、前記牽引台車の後輪を固定輪とする場合、前記被牽引台車の前輪を自在輪とし、前記被牽引台車の後輪を固定輪とすると共に、前記牽引台車の後輪の回転軸と前記被牽引台車の後輪の回転軸が上方から見て一直線となるように、前記他のアームを配置したことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る牽引台車の連結装置は、請求項１に記載の牽引台車の連結装置において、前記前端の２つの枠部材と前記後端の２つの枠部材との間隔に応じて、前記挿入部及び前記当接部の前後における前記一のアーム及び前記他のアームのアーム幅が変化することを特徴とする。

第１の発明によれば、被牽引台車のかごの２つの端部の枠部材の位置に各々対応して、水平方向に回転可能に支持されたアームを牽引台車の車体に２つ設け、２つのアームを牽引台車の車体の外側へ回転することにより、２つのアームの間に被牽引台車のかごの２つの端部の枠部材を挟み込むようにしたので、被牽引台車側に連結用部品を取り付けることなく、被牽引台車を確実に牽引台車に連結することができる。

第２の発明によれば、牽引台車の後輪となる固定輪の回転軸と被牽引台車の後輪となる固定輪の回転軸を上方から見て一直線となるようにしたので、牽引する被牽引台車をスムーズに走行させることができる。

第３の発明によれば、前端の２つの枠部材と記後端の２つの枠部材との間隔に応じて、挿入部及び当接部の前後における一のアーム及び他のアームのアーム幅が変化するので、前端の２つの枠部材と記後端の２つの枠部材との間隔が異なる場合でも、２つのアームの間に被牽引台車のかごの２つの端部の枠部材を確実に挟み込むことができる。

本発明に係る牽引台車の連結装置の実施形態の一例（実施例１）を示す図であり、当該連結装置を有する牽引台車とその牽引台車に牽引される被牽引台車を前方側から見た図である。 図１に示した牽引台車と被牽引台車を側方側から見た図である。 図１に示した牽引台車と被牽引台車を上方側から見た図である。 図３に示した牽引台車の後方側の連結装置の拡大図である。 図３に示した牽引台車の前方側の連結装置の拡大図である。 図６（ａ）は前方側の連結装置のアームの他の例を示す側面図、図６（ｂ）は前方側の連結装置のアームの他の例を示す正面図である。

工場や倉庫等においては、部品等の品物を無人で搬送する無人搬送台車が使用されている。無人搬送台車には、自らの台車上に品物を積載するものもあるが、品物を積載する動力の無い台車（被牽引台車）を牽引して搬送するもの（以降、牽引台車）もあり、本発明では、このような牽引台車を対象とする。

以下、本発明に係る牽引台車の連結装置について、図１〜図６を参照して、その実施形態を説明する。

（実施例１）
図１は、本実施例の牽引台車の連結装置を有する牽引台車とその牽引台車に牽引される被牽引台車を前方側から見た図であり、図２は、図１に示した牽引台車と被牽引台車を側方側から見た図であり、図３は、図１に示した牽引台車と被牽引台車を上方側から見た図である。又、図４は、図３に示した牽引台車の連結装置の拡大図である。なお、図２においては、牽引台車の車輪と被牽引台車自体を透過した状態で図示しており、又、図３においては、牽引台車の車輪と被牽引台車の車輪を透過した状態で図示している。

本実施例において、自らの動力が無く、牽引される被牽引台車としては、かご台車が使用される。本実施例におけるかご台車１０Ａは、品物を積載する底板１１を有し、その下面側に、自在輪１２を有する自在キャスタ１３と、固定輪１４を有する固定キャスタ１５が設けられている。本実施例においては、２つの自在キャスタ１３がかご台車１０Ａの前方側左右に各々取り付けられており、２つの固定キャスタ１５がかご台車１０Ａの後方側左右に各々取り付けられている。ここでは、後述する牽引台車２０Ａの車輪の構成に合わせて、前方側に自在キャスタ１３、後方側に固定キャスタ１５を配置している。

底板１１の上面側には、複数のパイプ（枠部材）から構成されたかご１６が設けられており、底板１１の外縁に沿って、底板１１を囲むように配置されている。このかご１６に囲まれた底板１１上に品物が積載されて（積載部）、品物が搬送されることになる。そして、本実施例では、後述するように、かご台車１０Ａの一方の側方側である左側の前端及び後端に配置された４本のパイプ１６ａ，１６ｂをクランプして、かご台車１０Ａを牽引することになる。パイプ１６ａは最も端部に配置され、パイプ１６ｂは、パイプ１６ａに隣接して配置される。クランプされる枠部材としては、台車の四隅にパイプ状のものが立設されていればいいので、かご台車１０Ａとしては、市販のかご台車が使用可能である。なお、ここでは、枠部材として、円柱状のパイプを用いているが、他の形状、例えば、角柱状のパイプなどを用いてもよい。

本実施例において、かご台車１０Ａを牽引する牽引台車２０Ａは、バッテリや駆動操舵輪２３を駆動操舵する駆動操舵機構を内蔵した車体２１を有し、その下面側に、駆動操舵輪２３と、固定輪２４を有する固定キャスタが設けられている。本実施例においては、１つの駆動操舵輪２３が牽引台車２０Ａの前方側中央に取り付けられており、２つの固定キャスタが牽引台車２０Ａの後方側左右に各々取り付けられている。この駆動操舵輪２３は、牽引台車２０Ａの前方側左右に各々取り付けられた構成、即ち、２つの駆動操舵輪２３を有する構成としてもよい。なお、バッテリ、駆動操舵機構などの図示は省略している。

又、車体２１の上面側には、前述した４つのパイプ１６ａ，１６ｂを車体２１の側方側で各々クランプする２つの連結装置３０と、連結装置３０や駆動操舵機構などを制御する制御ボックス２２が設けられている。２つの連結装置３０は、クランプする２つのパイプ１６ａ，１６ｂの位置に対応して、牽引台車２０Ａの前後に各々取り付けられている。

なお、本実施例の牽引台車２０Ａは、例えば、通常の有軌道の無人搬送台車と同様に、予め敷設された搬送ルートに沿って自動走行を行うものであり、この搬送ルートは、例えば、磁気テープや光反射テープを路面に敷設することにより形成されている。従って、牽引台車２０Ａの側方側に連結されて牽引されるかご台車１０Ａは、牽引台車２０Ａが走行する搬送ルートと平行に、この搬送ルートに沿うように牽引されることになる。

ここで、図１〜図３と共に、図４、図５を参照して、連結装置３０を詳細に説明する。図４は後方側の連結装置３０を図示し、図５は、前方側の連結装置３０を図示している。両図に示すように連結装置３０は、一部の構成部品に違いがあるだけであり、多くの構成部品は同等である。

連結装置３０は、直動アクチュエータとなる電動シリンダ３１を駆動することによりクランプ動作を行うものである。なお、電動シリンダに代えて、油圧シリンダなどの他の直動アクチュエータを用いてもよい。更に、直線運動を回転運動に変換する後述の補助アーム３５を含める場合には、これらの代わりに、モータなどの回転式アクチュエータを用いてもよい。

本実施例において、電動シリンダ３１は、その後端側が支持部３２により車体２１の上面に支持されており、そのモータ３１ａを回転駆動することにより、その前端側のピストンロッド３１ｂが伸縮動作を行う。ピストンロッド３１ｂの前端側には、天板４１を上方から下方に貫通するリンクピン３３が取り付けられており、この天板４１にリンクピン３３の直線運動ガイドとなる長穴３４が設けられている。このような構成により、ピストンロッド３１ｂ及びリンクピン３３が直線運動を行うことになる。なお、天板４１は、複数の支柱４２により車体２１の上面に支持されているが、後述するアーム３７が回転する範囲には支柱４２を設けないようにしている。

リンクピン３３の下端側には、補助アーム３５の一端側が取り付けられており、このリンクピン３３を支点に補助アーム３５が回転可能となっている。又、補助アーム３５の他端側には、リンクピン３６を介して、アーム３７の一端側が取り付けられており、このリンクピン３６を支点に補助アーム３５及びアーム３７が互いに回転可能となっている。又、アーム３７は、回転支持軸３８により水平方向に回転可能に支持されている。このような構成により、ピストンロッド３１ｂ及びリンクピン３３の直線運動が、補助アーム３５を介して、アーム３７の回転運動に変換されて、アーム３７によるクランプ動作が行われることになる。なお、図３、図４においては、回転に伴うアーム３７先端の軌跡を符号Ｔで示している。

このように、連結装置３０において、電動シリンダ３１、リンクピン３３、長穴３４、補助アーム３５などは、アーム３７を回転移動させるための駆動機構として機能している。例えば、クランプ時には、後方側の連結装置３０では、アーム３７の先端を車体２１の後方側から側方外側へ回転させており、前方側の連結装置３０では、アーム３７の先端を車体２１の前方側から側方外側へ回転させている。

又、アーム３７は、クランプするパイプ１６ａ，１６ｂの位置に対応して配置されている。例えば、後方側の連結装置３０においては、かご台車１０Ａのかご１６の左側の後端のパイプ１６ａ，１６ｂに対応して配置され、前方側の連結装置３０においては、かご台車１０Ａのかご１６の左側の前端のパイプ１６ａ，１６ｂに対応して配置されている。

ここで、前方側の連結装置３０においては、図５に示すように、アーム３７の先端側に、台形（又はＶ字）凸状に形成した挿入部３７ａが設けられており、クランプ時には、この挿入部３７ａがパイプ１６ａ，１６ｂの間に挿入されることになる。即ち、前方側の連結装置３０においては、アーム３７の先端を車体２１の前方側から側方外側へ回転させると、アーム３７の挿入部３７ａがパイプ１６ａ，１６ｂの間に挿入され、クランプ時における牽引台車２０Ａとかご台車１０Ａとの位置決めがなされる。

一方、後方側の連結装置３０においては、図４に示すように、アーム３７の先端側に、当接部３７ｂが設けられており、クランプ時には、この当接部３７ｂがパイプ１６ａ，１６ｂに当接することになる。即ち、後方側の連結装置３０においては、アーム３７の先端を車体２１の後方側から側方外側へ回転させると、アーム３７の当接部３７ｂがパイプ１６ａ，１６ｂに当接した状態となり、牽引台車２０Ａの走行に伴って、かご台車１０Ａを押して牽引することが可能となる。

なお、後方側の連結装置３０においては、アーム３７に挿入部３７ａを設けなかったのは、前方側の連結装置３０に設けられたアーム３７の挿入部３７ａにより、クランプ時における牽引台車２０Ａとかご台車１０Ａとの位置決めがなされるので、特に必要はないと考えられるからである。

また、パイプ１６ａ，１６ｂの前後方向のパイプピッチが異なる場合は、そのピッチに応じて、挿入部３７ａ及び当接部３７ｂの前後におけるアーム３７のアーム幅を変化させるとも可能である。例えば、パイプ１６ａに比べてパイプ１６ｂのパイプピッチが広い場合には、挿入部３７ａ及び当接部３７ｂよりも先端側おけるアーム３７のアーム幅を狭くさせると、確実に二つのアーム３７にて、パイプピッチの異なるパイプ１６ａ，１６ｂをクランプすることが可能となる。

ここで、一連の動作を説明する。アンクランプ時においては、モータ３１ａの回転駆動により、ピストンロッド３１ｂをストロークＳまで伸ばす。すると、図中２点鎖線で示すように、ピストンロッド３１ｂの先端の移動に追従して、補助アーム３５が移動すると共に回転し、更に、補助アーム３５の移動及び回転に追従して、回転支持軸３８を回転中心として、アーム３７が回転することになる。これは、パイプ１６ａ，１６ｂがクランプされていない状態である。

一方、クランプ時においては、モータ３１ａの回転駆動により、ピストンロッド３１ｂを縮める。すると、図中実線で示すように、ピストンロッド３１ｂの先端の移動に追従して、補助アーム３５が移動すると共に回転し、更に、補助アーム３５の移動及び回転に追従して、回転支持軸３８を回転中心として、アーム３７が回転することになる。これは、パイプ１６ａ，１６ｂがクランプされた状態である。

クランプ直後においては、パイプ１６ａ，１６ｂと挿入部３７ａとの間に少しの隙間を形成することが望ましく、この隙間によりパイプ１６ａ，１６ｂが挿入部３７ａに対して自由に動くことができるようにしている。これは、走行時において、路面などの凹凸により、かご台車１０Ａと牽引台車２０Ａの高さのズレや傾きのズレが生じた場合、それらのズレを隙間により吸収するためである。

隙間は、パイプ１６ａ，１６ｂの半径以上となると、挿入部３７ａからパイプ１６ａ，１６ｂが外れる可能性があるので、隙間は大きくてもパイプ１６ａ，１６ｂの半径未満である。

又、挿入部３７ａの高さＤは、クランプするパイプ１６ａ，１６ｂの直径以下であることが望ましい。これは、アーム３７がパイプ１６ａ，１６ｂをクランプしたとき、かご１６の内側に積載された品物にアーム３７が接触しないようにするためである。

又、クランプ時において、電動シリンダ３１のピストンロッド３１ｂとアーム３７が平行となり、かつ、補助アーム３５が電動シリンダ３１のスピンロッド３１ｂとアーム３７に対して直角の位置関係となるように、補助アーム３５、アーム３７は構成されている。そのため、走行時にアーム３７への衝撃などがあっても、電動シリンダ３１への影響を小さくすることができ、破損しにくくすることができる。その結果、電動シリンダ３１自体の大きさを小さくすることができる。

前方側の連結装置３０と後方側の連結装置３０とでは、電動シリンダ３１、支持部３２、長穴３４の配置は全く同じであり、補助アーム３５、アーム３７、回転支持軸３８の配置が左右反対となる。そのため、後方側の連結装置３０において、アーム３７の当接部３７ｂが、後方側のパイプ１６ａ，１６ｂを後方側からクランプするのに対し、前方側の連結装置３０においては、アーム３７の挿入部３７ａが、前方側のパイプ１６ａ，１６ｂを前方側からクランプすることになる。

従って、かご台車１０Ａの左側の前端及び後端の２つのパイプ１６ａ，１６ｂを、それらの外側から２つのアーム３７で挟み込み、クランプすることになり、これにより、連結用部品を別途取り付けることなく、かご台車１０Ａを確実に連結することになる。

このとき、かご台車１０Ａの固定輪１４の回転軸Ｒ１と、牽引台車２０Ａの固定輪２４の回転軸Ｒ２が、図３に示すように、上方から見て一直線に配置されていると、牽引するかご台車１０Ａをスムーズに走行させることができる。そのため、連結時の回転軸Ｒ１と回転軸Ｒ２が、上方から見て一直線になるように、後方側の連結装置３０を配置することが望ましく、場合によっては、前方側及び後方側の連結装置３０両方を、そのように配置することが望ましい。

又、本実施例のように、側方側でかご台車１０Ａを牽引する場合は、かご台車１０Ａの連結・切り離し時に、牽引台車２０Ａが後進する必要が無いので、前進のみしかできない牽引台車にも本実施例を適用可能である。

又、上述した連結方式では、かご台車１０Ａ側に連結用部品を別途設ける必要はないので、例えば、市販のかご台車に一切手を加える必要はなく、そのまま使用できる。そのため、特に、多くのかご台車を使用する場合には、そのコストを抑制することができる。

図６に示すように、変形例として、前方側の連結装置３０においては、アーム１３７の先端側に、挿入部１３７ａとしてローラがボルトにて結合されている。この変形例では、挿入部１３７ａであるローラが２つのパイプ１６ａ，１６ｂに円滑に接触するので、位置決めが容易となる利点がある。

なお、上記実施例１においては、有軌道の無人搬送台車を前提に説明したが、本発明は、無軌道の無人搬送台車にも適用可能である。

本発明は、かご台車などの被牽引台車を無人で牽引し、搬送する牽引台車に適用可能なものである。

１０Ａ かご台車（被牽引台車）
１２ 自在輪
１４ 固定輪
１６ かご
１６ａ，１６ｂ パイプ（枠部材）
２０Ａ 牽引台車
２１ 車体
２２ 制御ボックス
２３ 駆動操舵輪
２４ 固定輪
３０ 連結装置
３１ 電動シリンダ
３１ａ モータ
３１ｂ ピストンロッド
３３ リンクピン
３４ 長穴
３５ 補助アーム
３７ アーム
３７ａ 挿入部
３７ｂ 当接部
３８ 回転支持軸

Claims (3)

1. 複数の枠部材からなるかごに囲まれた積載部を有する被牽引台車を、自動走行する牽引台車を用いて牽引する際に、前記被牽引台車を前記牽引台車に連結する牽引台車の連結装置において、
   前記牽引台車の車体に設けられ、前記かごの一方の側方側の前端の２つの枠部材の位置に対応して配置されると共に、水平方向に回転可能に支持された一のアームと、
   前記車体に設けられ、前記一のアームの先端を前記車体の前方側から側方外側へ移動させる駆動機構と、
   前記一のアームに凸状に形成され、前記アームの先端を前記車体の側方外側へ回転したときに、前記前端の２つの枠部材の間に挿入される挿入部と、
   前記車体に設けられ、前記かごの一方の側方側の後端の２つの枠部材の位置に対応して配置されると共に、水平方向に回転可能に支持された他のアームと、
   前記車体に設けられ、前記他のアームの先端を前記車体の後方側から側方外側へ移動させる他の駆動機構と、
   前記他のアームに形成され、前記他のアームの先端を前記車体の側方外側へ回転したときに、前記後端の２つの枠部材に当接する当接部とを有し、
   前記一のアーム及び前記他のアームを前記車体の側方外側へ回転することにより、前記一のアームと前記他のアームの間に前記前端の２つの枠部材と前記後端の２つの枠部材を挟み込み、前記牽引台車の側方に前記被牽引台車を連結することを特徴とする牽引台車の連結装置。
2. 請求項１に記載の牽引台車の連結装置において、
   前記牽引台車の前輪を操舵駆動輪とし、前記牽引台車の後輪を固定輪とする場合、
   前記被牽引台車の前輪を自在輪とし、前記被牽引台車の後輪を固定輪とすると共に、
   前記牽引台車の後輪の回転軸と前記被牽引台車の後輪の回転軸が上方から見て一直線となるように、前記他のアームを配置したことを特徴とする牽引台車の連結装置。
3. 請求項１に記載の牽引台車の連結装置において、
   前記前端の２つの枠部材と前記後端の２つの枠部材との間隔に応じて、
   前記挿入部及び前記当接部の前後における前記一のアーム及び前記他のアームのアーム幅が変化することを特徴とする牽引台車の連結装置。

Images