JP6155011B2 - モバイルローダ - Google Patents

Description

本発明は、高低差を有する２つの載置面の間で貨物を移載するのに用いるモバイルローダに関する。

モバイルローダは、例えば、空港の貨物取扱施設において、トラック等の荷台と、高さの違う荷台を持つドーリー（空港で用いられる車輪付き荷台）との間で貨物を移載するのに用いられる自走能力を有する車両である。モバイルローダは、走行装置と、最大積載重量が例えば５ｔ程の昇降載置台と、昇降載置台の昇降動作及び走行装置の操作及び駆動制御を行う制御部と、を備えている。昇降載置台の表面には、複数のボールトランスファユニット（フリーベアリングとも呼ばれている）が埋設されている。表面に突出している各ユニットのボールは、貨物の底面を支持し、自在に回転して載置された貨物を容易に移動できるようにする（特許文献１を参照）。

使用時、オペレータは、制御部に備えている操作部を操作して走行装置を制御し、モバイルローダをトラック等の荷台の近くに移動させた後に、昇降載置台の高さを荷台の高さに調節する。貨物を昇降載置台上に載せた後、オペレータは、モバイルローダをけん引車両に連結されているドーリーの横に移動し、昇降載置台の高さをドーリーの荷台の高さに調節して貨物を昇降載置台からドーリーに移載できるようにする。または、ドーリーをモバイルローダの横に移動し、前記のように昇降載置台の高さを調節して荷の受け渡しを行う。

特開２０１０−７００５７号公報

特許文献１に記載の昇降載置台付台車（モバイルローダ）で用いているボールトランスファユニットは、昇降載置台上の貨物を所望の位置に止めることができず、モバイルローダの移動時に貨物が昇降載置台内で動く、といった不都合がある。一方で、搬送ベルト又は搬送ローラを用いて貨物を搬送方向に搬送する構成を採用すると、貨物の位置のずれに柔軟に対応できないという問題がある。

本発明は、上記従来例の問題を改善するためになされたものであり、昇降載置台上で貨物を搬送方向に自動で移動して所望位置に止めるだけでなく、搬送方向に直交する向きに貨物を手動で容易に引き出せるモバイルローダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、高低差を有する２つの載置面との間で貨物を移載するための昇降載置台と、該昇降載置台の昇降動作の制御を行う駆動制御部と、を有するモバイルローダにおいて、前記昇降載置台は、載置面の一方の端部から他方の端部に向かう搬送方向に沿って貨物を移動させる複数のオムニホィールを配置した移載用ローラ部と、前記移載用ローラ部のオムニホィールを回転させる油圧モータを含む駆動部と、貨物を任意方向に移動自在に支持するため上向きに配設された複数のボールトランスファユニット（フリーベアリング）と、を有しており、前記駆動制御部は、前記駆動部を制御して、前記オムニホィールを正転、停止、又は逆転でき、前記複数のオムニホィールの回転軸は、互いに平行となっており、前記移載用ローラ部の貨物搬送方向に垂直な方向に貨物を移動させるプッシャー装置を備えたことを特徴とする。

前記駆動部は、ローギヤードなギヤボックスを介して前記油圧モータの回転軸に連結されており、該ギヤボックスは、オムニホィールの回転停止時は、停止位置に貨物を制動するように働くのが好ましい。

本発明によれば、駆動制御部は、駆動部の油圧モータを制御してオムニホィールを正転、停止、又は逆転させて、昇降載置台上の貨物を搬送方向に沿って移動し、所望の位置で停止させることができる。移載用ローラ部にオムニホィールを用いたことによって、オペレータは、貨物の搬送方向に直交する向きに、貨物を容易に引き出すことができる。これにより、貨物を一方の端部から他方の端部へと搬送方向に運ぶ作業、及び、搬送方向に垂直な方向に貨物を引き出す作業が容易に行える。

本発明の実施形態に係るモバイルローダの斜視図。 同モバイルローダの構成を示す平面、正面及び側面図。 （ａ）は同モバイルローダの昇降載置台に備えられているボールトランスファユニットを示す平面図及びｃａ―ｃａ’断面図、（ｂ）は移載用ローラ部のオムニホィールを示す平面図及びｃｂ−ｃｂ’断面図。 （ａ）は移載用ローラ部の駆動部の正面図、（ｂ）は同移載用ローラ部の駆動部のＡ矢視図。 （ａ）は移載用ローラ部の駆動部の変形例の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ昇降載置台の変形例１〜３を示す正面図。

本発明のモバイルローダは、昇降載置台に、複数のオムニホィールを配置した移載用ローラ部と、移載用ローラ部の駆動部と、駆動部の駆動制御部とを備えたことを特徴とする。駆動制御部は、油圧モータを含む駆動部を制御してオムニホィールを正転、停止、又は逆転させることによって、昇降載置台上の貨物を搬送方向に移送し、所望の位置で停止させる。また、移載用ローラ部は、オムニホィールを用いているため、オペレータは、貨物の搬送方向だけでなく、この搬送方向に直交する向きに貨物を手動で容易に引き出すことができる。これにより、例えば昇降載置台に貨物を一方に押し進めるプッシャーを用いる場合に比べて、貨物を所望の位置に載せる作業が効率良く行える。

図１は、実施形態にかかるモバイルローダ１を示す。本図では、貨物５０を載置した昇降載置台３の様子を明確に示すため、昇降載置台３の前端に取り付けられている柵状の手すり８を一部省略して示す（手すり８の全体形状については図２を参照）。モバイルローダ１は、油圧モータによって駆動される車輪を有する走行装置２と、昇降載置台３と、走行装置２及び昇降載置台３の操作及び駆動制御を行う制御部４と、を備えている。昇降載置台３は、例えば、幅３２００ｍｍ×奥行き２４７０ｍｍの載置面を有し最大積載重量が５ｔ程の台である。昇降載置台３の表面には、マトリクス状に埋設されている全部でｍ個のボールトランスファユニット（フリーベアリングも呼ばれている）５ｎ（ｎは１からｍまでの整数）（単にボールトランスファユニット５とも表す）を備えている。また、昇降載置台３の表面には、両矢印ＡＲ１で示す貨物５０の搬送方向に沿って、それぞれ１０個の同一構造のオムニホィール６ａ〜６ｊ、６ｋ〜６ｔ（図２を参照）を２列に並べて構成されている移載用ローラ部６を備えている。走行装置２及び移載用ローラ部６は、油圧モータを含む駆動部を備えている。その他、昇降載置台３には、取り外し可能なフロントガイド７と、取り外し可能な手すり８と、貨物搬送出口付近に出没可能に取り付けられている板状の４枚のストッパ９ａ〜９ｄと、が設けられている。

上記構成のモバイルローダ１において、例えば、貨物５０は、図面右側端部から昇降載置台３に載せられる。オペレータは、制御部４によってオムニホィール６ａ〜６ｔを正転して貨物５０を昇降載置台３上で左向きに搬送し、所望の位置で停止させる。必要に応じてオムニホィール６ａ〜６ｔを逆転して貨物５０の位置を合わせる。ストッパ９ａ〜９ｄを昇降載置台３表面から突出させて貨物５０が昇降載置台３から落ちないようにした後、オペレータは、制御部４によって走行装置２を制御してモバイルローダ１を移動させる。モバイルローダ１を所望の位置に移動させた後、オペレータは、制御部４によって昇降載置台３の高さを移載先の荷台の高さに調節し、オムニホィール６ａ〜６ｔを所望の方向に回転させて貨物５０の移載を行う。なお、移載用ローラ部６にオムニホィールを用いたことにより、フロントガイド７と、取り外し可能な手すり８を取り外すことによって、貨物５０を手動で前方に引き出して他の荷台に移載することもできる。

図２は、モバイルローダ１を示す。矢印ＡＲ２で指す平面図において、モバイルローダ１の制御部４は、操作部１０と、走行装置２及び移載用ローラ部６の駆動制御部１１と、蓄電池１２と、で構成される。駆動制御部１１は、電動油圧ポンプ１ａを備えている。オペレータによる操作部１０の操作に応じて、駆動制御部１１は、蓄電池１２から電動油圧ポンプ１１ａへ給電を行うと同時に、油路の配管２５に設けてある電磁弁を制御して走行装置２又は移載用ローラ部６の駆動部の油圧モータへ給油を行う。駆動制御部１１は電動システムを採用することで、化石燃料を用いる内燃機関を用いる場合に比べ、環境にやさしい設計となっている。

移載用ローラ部６は、５個のオムニホィールを一列に並べたユニット２１〜２４を、縦に２つ、平行に２列並べたものである。各ユニット２１〜２４は、それぞれオムニホィールを回転させる油圧モータを含む駆動部（図４、５に示す駆動部２１ｎ）を備えている。モバイルローダ１は、駆動制御部１１の電動油圧ポンプ１１ａから４つのユニット２１〜２４に給油を行うように、点線で描くような油路の配管２５を備えている。オペレータによる操作部１０の操作に応じて、駆動制御部１１は電動油圧ポンプ１１ａを駆動して、例えばチェーン、スプロケット等によって、移載用ローラ部６のオムニホィールを正転、停止、又は逆転させる。昇降載置台３上に載せた貨物にオムニホィールによる搬送力が作用し易いように、移載用ローラ部６の両端のオムニホィールは、昇降載置台３のできる限り端に配置するのが好ましい。

オムニホィールの列は、移載する貨物５０の底面に１又は２列のオムニホィールが当接する位置に配置する。例えば、２列のオムニホィールを、昇降載置台３の搬送路の中央から３０ｃｍ離し、即ち、オムニホィールの列同士の距離が６０ｃｍとなるように配置する。

ボールトランスファユニット５をマトリクス状に配置する間隔は、使用を想定している貨物５０の底面を安定して支持できる値に設定する。例えば、貨物５０が１１０ｃｍ×１１０ｃｍの底面又は８０ｃｍ×１２０ｃｍの底面等を有している場合、常に３個以上のボールトランスファユニットで支持できる値、例えば３０ｃｍ間隔に設定する。

矢印ＡＲ３で指す側面図及び矢印ＡＲ４で指す正面図に示すように、モバイルローダ１は、走行装置２で目的地にまで移動した後、４隅に設けてあるジャッキ１３ａ〜１３ｄを用いて固定する。この後、オペレータは、操作部１０を操作して、駆動制御部１１の電動油圧ポンプ１１ａを駆動してシザースリンク１４の２つのリフトシリンダ１４ａ、１４ｂを動かして昇降載置台３を所望の高さに調節する。

図３（ａ）は、昇降載置台３の表面に埋設されているボールトランスファユニット５の１つの正面図及びｃａ−ｃａ’断面図を示す。ボールトランスファユニット５は、１個の大ボール５ａと、大ボール５ａの下半球を包み込むように覆う５０〜１５０個の小ボール５ｂと、これらの小ボール５ｂを支えるボール受け部５ｃと、蓋５ｄと、で構成されている。このベアリング構造によって大ボール５ａは上に貨物５０が載っている時でも滑らかに回転でき、僅かな力で貨物５０を移動可能にする。

図３（ｂ）はオムニホィール６ａの正面図及びｃｂ−ｃｂ’断面図を示す。オムニホィール６ａは、３つのゴム製の樽型ローラ６１〜６３をその外周に１２０度間隔で取り付けたホィール６４と、３つのゴム製の樽型ローラ６５〜６７をその外周に１２０度間隔で取り付けたホィール６８と、を６０度ずらして合わせた構成をしており、ホィール６４、６８の回転方向に載置した貨物５０を搬送できるほか、樽型ローラの回転方向に自由に貨物５０を動かすことができる。

移載用ローラ部６を構成しているユニット２１〜２４は、同一の構成を有している。一例として、ユニット２１について説明する。図４（ａ）（ｂ）はユニット２１の構成を示す。ユニット２１は、軸受フレーム２１ａに、５つのオムニホィール６ａ〜６ｅの回転軸を、等間隔かつ平行に回転自在に取り付けたものである。オムニホィール６ａ〜６ｅは、軸受フレーム２１ａの外側に歯車２０ｂ〜２１ｉを備えている。オムニホィール６ａと６ｂ、６ｂと６ｃ、６ｃと６ｄ、６ｄと６ｅの、歯車２０ｂと２１ｃ、２１ｄと２１ｅ、２１ｆと２１ｇ、２１ｈと２１ｉは、チェーン２１ｊ〜２１ｍで連結されている。これにより、１つのオムニホィールを回転させると５つ全てのオムニホィールが同時に回転する。フレーム２１ａには、オムニホィール６ｃと６ｄとの間に、油圧モータを含む駆動部２１ｎが取り付けられている。駆動部２１ｎは、油圧モータ（例えばオービットモータ（米国イートン株式会社の登録商標））２１ｏと、ローギヤードなギヤボックス２１ｐとで構成されている。ギヤボックス２１ｐの出力回転軸に取り付けられている歯車２１ｑは、チェーン２１ｌによってオムニホィール６ｃ、６ｄの歯車２１ｆ、２１ｇに連結されている。なお、歯車２１ｑ、２１ｇの間には、チェーン２１ｌ用の張りプーリ２１ｒが設けられている。張りプーリ２１ｒは、フレーム２１ａに軸２１ｓで枢動可能に取り付けられており、ばねによって矢印２１ｔ方向に付勢されている。

油圧モータ２１ｏは、油路の配管２５に流す油の方向を変えることで回転方向が変わり、また、駆動制御部１１によって制御される電磁弁によって電動油圧ポンプ１１ａからの給油を停止することによって回転停止する。電磁弁によって給油が停止されている場合、油圧モータの回転軸はブレーキが掛けられた状態と同じになり、この結果、貨物５０は停止位置に固定される。

また、ローギヤードなギヤボックス２１ｐは、オムニホィール６ｃ、６ｄ側から見れば、ハイギヤードなギヤボックスで、オムニホィールに接している貨物５０に対する強い制動作用を発揮する。この結果、ギヤボックス２１ｐは、オムニホィール６ａ〜６ｅの回転停止時は、停止位置に貨物５０を制動するように働く。

図５は、ユニット２１の変形例の構成を示す。図４に示したユニット２１と同じ構成要素には同じ参照番号を付して示し、ここでの重複した説明は省く。ユニット２１の変形例は、図４に示した実施例とは異なる構成の張りプーリ２１ｕ、２１ｗ〜２１ｚをチェーン２１ｊ〜２１ｍに取り付けたことを特徴とする。張りプーリ２１ｕは、フレーム２１ａに直交する向きに摺動可能に取り付けられており、ばねによって矢印２１ｖ方向に付勢されている。張りプーリ２１ｗ、２１ｚは、張りプーリ２１ｕと同じ構成である。張りプーリ２１ｘ、２１ｙは、フレーム２１ａに沿って摺動可能に取り付けられており、ばねによって互いに向き合う方向に付勢されている。この構成を採用することによって、チェーン２１ｊ〜２１ｍにおいて、チェーンの弛みを防止することができる。

(昇降載置台の変形例）
図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ昇降載置台３の変形例１〜３を示す。
図６（ａ）は、昇降載置台３の変形例１を示す。昇降載置台３の変形例１では、ユニット２１及び２２の間と、ユニット２３及び２４との間を通る貨物引出用ローラ部３０を備える。貨物引出用ローラ部３０は、貨物５０の搬送方向(矢印ＡＲ１方向）に垂直な方向（矢印ＡＲ２方向）に貨物５０を移動させる複数のオムニホィールを複数列（ただし、貨物を直線状に移動できる場合には一列の場合を含む）配置したものである。貨物引出用ローラ部３０は、油圧モータを含む駆動部を有している。この変形例では、操作部１０に貨物引出用ローラ部３０の駆動部の操作スイッチを追加し、オペレータによる操作スイッチの操作に応じて駆動制御部１１が、貨物引出用ローラ部３０を制御できるようにする。駆動制御部１１による駆動制御のために、専用の電動油圧ポンプ及び油路の配管を用いてもよいし、駆動制御部１１の電動油圧ポンプ１１ａから配管を分岐して設け、途中に電磁弁を介することによって駆動制御を行うようにしてもよい。以下の変形例において同様である。

図６（ｂ）は、昇降載置台３の変形例２を示す。昇降載置台３の変形例２では、ユニット２１及び２２の間と、ユニット２３及び２４との間を通る引出用プッシャー装置３１を備える。引出用プッシャー装置３１は、矩形の引出用板３１ａと、該引出用板３１ａを矢印ＡＲ３方向に駆動する油圧シリンダ３１ｂと、を備えている。この変形例では、操作部１０に油圧シリンダ３１ｂ用の操作スイッチを追加し、オペレータによる操作スイッチの操作に応じて駆動制御部１１が油圧シリンダ３１ｂ制御できるようにする。なお、引出用板３１ａは、下端の高さがボールトランスファユニット５ｎ（ｎは１からｍまでの整数）及びオムニホィール６ａ〜６ｔより高くなるように設定する。引出用プッシャー装置３１は、移載用ローラ部６の貨物搬送方向に垂直な矢印ＡＲ３で示す方向に貨物を引き出す作業を補助するのに用いることができる。

図６（ｃ）は、昇降載置台３の変形例３を示す。昇降載置台３の変形例３では、移載用ローラ部６の貨物搬送方向に貨物を移動させる搬送方向用プッシャー装置３２を備える。搬送方向用プッシャー装置３２は、押し出し板３２ａと、押し出し板３２ａを貨物の搬送方向（矢印ＡＲ４）に駆動する油圧シリンダ３２ｂと、押し出し板３２ａの昇降用油圧シリンダ３２ｃと、を備えている。図６（ｃ）には、搬送方向用プッシャー装置３２の構成の理解の容易化のため、矢印Ｄ方向から昇降載置台３及び搬送方向用プッシャー装置３２を見た側面図も示す。この変形例では、操作部１０に油圧シリンダ３２ｂ、３２ｃの操作スイッチを追加する。押し出し板３２ａは、昇降載置台３に貨物５０を載せる際には点線で示すように昇降載置台３下側に格納されている。昇降載置台３上に載置された貨物５０を荷降ろしする際、オペレータによる操作スイッチの操作によって油圧シリンダ３２ｃが駆動されて押し出し板３２ａが昇降載置台３の表面に持ち上げられて使用可能になる。この後、オペレータは移載用ローラ部６を駆動すると同時に、又は個別に、油圧シリンダ３２ｂを駆動して押し出し板３２ａを搬送方向に移動する。搬送方向用プッシャー装置３２は、貨物５０が重い場合、又は、貨物５０の底面に凸凹があり、オムニホィールが空回りするような場合等、移載用ローラ部６による貨物５０の搬送を補助するのに用いることができる。

なお、図６（ａ）〜（ｃ）に示した貨物引出用ローラ部３０、引出用プッシャー装置３１、及び搬送方向用プッシャー装置３２は、任意に組み合わせて昇降載置台３に用いてもよい。

また、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、移載用ローラ部６のユニット２１〜２４のフレームを例えば油圧ジャッキ等を用いて昇降可能な構成にしてもよい。この場合、貨物が重い場合、フレームを通常よりも上昇させて、貨物の底面に接しているオムニホィールに強力なグリップ力を与え、より確実な搬送を実現することができる。

本発明は、走行装置を有しているモバイルローダだけでなく、他の装置で牽引されるタイプのモバイルローダにも用いることができる。

１ モバイルローダ
２ 走行装置
３ 昇降載置台
４ 制御部
５ ボールトランスファユニット
６ 移載用ローラ部
６ａ〜６ｔ オムニホィール
１１ 駆動制御部
１１ａ 電動油圧ポンプ
２１〜２４ ユニット
２１ｎ 駆動部
２１ｏ 油圧モータ
２１ｐ ギヤボックス
２５ 貨物引出用ローラ部
３０ 引出用プッシャー装置
５０ 貨物

Claims (2)

1. 高低差を有する２つの載置面の間で貨物を移載するための昇降載置台と、該昇降載置台の昇降動作の制御を行う駆動制御部と、を有するモバイルローダにおいて、
   前記昇降載置台は、載置面の一方の端部から他方の端部に向かう搬送方向に沿って貨物を移動させる複数のオムニホィールを配置した移載用ローラ部と、前記移載用ローラ部のオムニホィールを回転させる油圧モータを含む駆動部と、貨物を任意方向に移動自在に支持するため上向きに配設された複数のボールトランスファユニットと、を有しており、
   前記駆動制御部は、前記駆動部を制御して、前記オムニホィールを正転、停止、又は逆転でき、
   前記複数のオムニホィールの回転軸は、互いに平行となっており、
   前記移載用ローラ部の貨物搬送方向に垂直な方向に貨物を移動させるプッシャー装置を備えたことを特徴とするモバイルローダ。
2. 前記駆動部は、ローギヤードなギヤボックスを介して前記油圧モータの回転軸に連結されており、該ギヤボックスは、オムニホィールの回転停止時は、停止位置に貨物を制動するように働くことを特徴とする請求項１に記載のモバイルローダ。

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