JP6628582B2 - 無人牽引車及び無人牽引システム - Google Patents

Description

本発明は、台車の下側に潜り込んで被牽引車の下面と連結して前記被牽引車を牽引する無人牽引車及び無人牽引システムに関する。

従来より、例えば、工場内に予め設定された所定ルートに沿って自走可能な無人牽引車に、自在車輪を備えた搬送台車を組み合わせた無人牽引システムが知られている。無人牽引車は、駆動用のモータやバッテリ等を備えているほか、床面に敷設された磁気テープ等のガイドラインを検知するための検知センサ等を備えている。このような無人牽引車に搬送台車を連結すれば、ワークを積載した搬送台車を所定ルートに沿って移動させることができる。

例えば、特許文献１には、このような無人牽引システムの無人牽引車として、搬送台車の下側に潜り込み、連結ピン等を介して搬送台車に連結可能な低床式の無人牽引車が記載されている。特許文献１に記載の無人牽引車により牽引される搬送台車は、無人牽引車を進退させ得る程度の間隔を空けて対面して配置された一対のガイドレールと、無人牽引車と連結するための係合孔が形成された係合プレートとを備えている。無人牽引車は、前記係合孔に挿入され得る貫通位置まで軸方向に上昇可能な連結ピンを備えている。

このような無人牽引システムにおいては、まず、無人牽引車がガイドレールにより幅方向の位置の変動を規制された状態で搬送台車の下側を走行する。そして、係合プレートが検知されると、無人牽引車の連結ピンが軸方向に上昇して係合プレートの係合孔に挿入される。これにより、搬送台車が無人牽引車に連結され、無人牽引車の移動に応じて搬送台車を従動させて牽引できるようになる。

特開2011-102076号公報（2011年05月26日公開）

しかしながら、上述のような牽引方式では、以下の問題がある。即ち、特許文献１に記載の無人牽引システムでは、搬送台車を無人牽引車に連結するために、無人牽引車の連結ピンを、搬送台車に設けられた係合プレートの係合孔に挿入させる。しかし、係合孔の位置に対する連結ピンの位置合わせ精度が低いと、連結ピンが係合孔に挿入されず、搬送台車を無人牽引車に連結することができない。従って、搬送台車に設けられた係合プレートの係合孔の位置に対する無人牽引車の連結ピンの位置を正確に合わせる必要がある。このため、所定の間隔を空けて対面して配置された一対のガイドレールと、係合孔が形成された係合プレートという無人牽引車と連結するための専用の構造を搬送台車に設ける必要がある。従って、搬送台車の構造が複雑になり、搬送台車の製造コスト及び重量も増大するという問題がある。また、汎用の搬送台車を無人牽引システムで使用することができないという問題がある。

本発明の目的は、簡易な構造により被牽引車と位置を合わせて連結することができる無人牽引車及び無人牽引システムを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無人牽引車は、被牽引車の下側に潜り込んで前記被牽引車の下面と連結して前記被牽引車を牽引する無人牽引車であって、ローラー部及び連結部が一体化された連結ユニットを備え、前記連結ユニットは、前記無人牽引車の上面側から上方に向けて押し上げる力を受けるものであり、前記ローラー部が前記下面に当接することにより前記連結ユニットの高さが制限され、前記連結ユニットが第１高さに位置する第１状態と、前記ローラー部が前記下面の端を通過することにより、前記ローラー部が前記下面に当接することによる前記連結ユニットの高さの制限が解除され、前記連結ユニットが前記第１高さよりも高い第２高さに位置する第２状態とを有し、前記連結部は、前記第１状態で前記下面以下の高さであり、かつ前記第２状態で前記下面以上の高さであり前記下面と連結することを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無人牽引システムは、本発明の一態様に係る無人牽引車と、前記無人牽引車により牽引される被牽引車とを含むことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、簡易な構造により被牽引車と位置を合わせて連結することができる無人牽引車及び無人牽引システムを提供することができるという効果を奏する。

実施形態１に係る無人牽引車の外観を示す斜視図である。 （ａ）は前記無人牽引車の平面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）はその側面図である。 前記無人牽引車と、前記無人牽引車により牽引される台車を示す図である。 前記無人牽引車に設けられた牽引機構の外観を示す斜視図である。 （ａ）は前記牽引機構の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はその正面図である。 前記無人牽引車が前記台車の下に進入する直前の状態を模式的に示す正面図である。 図６に示すＡ部の拡大図である。 前記無人牽引車が前記台車の下に潜り込み、所定の位置まで進んだ状態を模式的に示す正面図である。 図８に示すＢ部の拡大図であり、（ａ）は前記連結ユニットが上昇する前の図であり、（ｂ）は前記連結ユニットが上昇してローラー部が前記台車の下面に当接した状態を示す図である。 前記連結ユニットのローラー部及び牽引ピンと前記台車の格子状底板との寸法関係を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。 前記無人牽引車が走行を続けて前記連結ユニットのローラー部が前記台車の下面の端を通過した状態を模式的に示す正面図である。 図１１に示すＣ部の拡大図であり、（ａ）は前記連結ユニットがさらに上昇する前の図であり、（ｂ）は前記連結ユニットがさらに上昇して牽引ピンが前記台車の下面の穴に挿入された状態を示す図である。 図１２（ａ）（ｂ）に示す状態の平面図である。 図１３に示すＤ部を台車の下面側から見た模式図である。 実施形態１に係る無人牽引車により牽引される他の台車を説明するための平面図である。 実施形態２に係る無人牽引車により牽引される台車を説明するための平面図である。 実施形態２に係る無人牽引車により牽引される他の台車を説明するための平面図である。 （ａ）は実施形態３に係る無人牽引車に設けられた連結ユニットの平面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）は前記連結ユニットが上昇して牽引ピンが台車の下面の穴に挿入された状態を示す図である。 （ａ）は実施形態４に係る無人牽引車に設けられた連結ユニットの平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

〔実施形態１〕
（無人牽引システム３の構成）
図１は、実施形態１に係る無人牽引車１の外観を示す斜視図である。図２（ａ）は無人牽引車１の平面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）はその側面図である。図３は、無人牽引車１と、無人牽引車１により牽引される台車２（被牽引車）を示す図である。

無人牽引システム３は、無人牽引車１と、無人牽引車１により牽引される台車２とを含む。台車２は、例えば、倉庫で一般的に活用されるロールボックス台車である。台車２は、自在輪が４輪付いたかご台車であり、一般的には車輪径はφ１５０ｍｍのものが多用されている。その場合は床面９からのフレーム高さは２１０ｍｍである。台車２は、固定輪が２輪付いたタイプの台車でもよく、自在輪が２輪付いたタイプの台車でもよい。

台車２は、折りたたみ出来る構造になっている。無人牽引車１はこの台車２を牽引する際に、台車２の下面１０の下に潜り込む構造になっている。このため、無人牽引車１は、前述したフレーム高さ２１０ｍｍ以下の低床設計で構成されている。

無人牽引車１は、台車２の下面１０の下に潜り込める低背の直方体形状をしている。無人牽引車１の上面に、台車２の下面１０と連結して台車２を牽引するための牽引機構４が設けられている。

図４は、無人牽引車１に設けられた牽引機構４の外観を示す斜視図である。図５（ａ）は牽引機構４の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はその正面図である。

牽引機構４は、ローラー部５及び牽引ピン６（連結部、突出部）が一体化されている連結ユニット１５を有している。連結ユニット１５は、無人牽引車１の走行方向に沿って細長い板状のベースを備えている。ベースの上面にローラー部５、牽引ピン６、及び近接センサ７（検知部）が設けられている。ローラー部５は無人牽引車１の幅方向に沿った回転軸の周りに回転可能に配置されている。牽引ピン６はベースの上面から上方に向かって突出して設けられている。ローラー部５、牽引ピン６は無人牽引車１の走行方向に沿って離れて配置されている。近接センサ７は台車２の下面１０の接近を検知する。

牽引機構４は、連結ユニット１５の下側に配置され、連結ユニット１５の高さを能動的に変化させる高さ調整部８を有している。高さ調整部８が連結ユニット１５を上昇させることで、台車２の下面１０に設けられたフレームを把持することが出来る。

（無人牽引システム３の動作）
無人牽引車１が台車２の下面１０と連結して台車２を牽引するまでの動作を説明する。

図６は、無人牽引車１が台車２の下に進入する直前の状態を模式的に示す正面図である。図７は、図６に示すＡ部の拡大図である。

連結ユニット１５に設けられたローラー部５の役割は、台車２の下面１０のエッジを機械的に検出することである。連結ユニット１５の牽引ピン６は、台車２の下面１０と連結する機能を有している。無人牽引車１の車高は、台車２の下面１０の床面９からの高さ以下である。連結ユニット１５は、高さ調整部８により下降した状態になっており（第３高さに位置する第３状態）、ローラー部５は、台車２の下面１０よりも低くなっている。

図８は、無人牽引車１が台車２の下に潜り込み、所定の位置まで進んだ状態を模式的に示す正面図である。図９は、図８に示すＢ部の拡大図であり、（ａ）は連結ユニット１５が上昇する前の図であり、（ｂ）は連結ユニット１５が上昇してローラー部５が台車２の下面１０に当接した状態を示す図である。

無人牽引車１が台車２の下に潜り込み、図８に示す所定の位置まで進むと、無人牽引車１は一時停止する。所定の位置とは、床面９に埋設したカウントテープを、無人牽引車１に設けられたセンサ（図示せず）が検知したときの無人牽引車１の位置である。しかしながら本発明はこれに限定されない。連結ユニット１５の上面に取り付けられた近接センサ７が台車２の底板フレーム１６を検知したときの無人牽引車１の位置を所定の位置としてもよい。無人牽引車１が一時停止する理由は、安全性の確認のため、及び台車２の有無の確認のためであり、無人牽引車１は必ずしも一時停止する必要はない。

この所定の位置で、連結ユニット１５が、高さ調整部８により駆動されて、図９（ａ）に示す高さ（第３高さ）に位置する状態（第３状態）から図９（ｂ）に示す高さ（第１高さ）に位置する状態（第１状態）に上昇する。そして、連結ユニット１５のローラー部５が台車２の底板フレーム１６に当接する。ローラー部５は、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力、及び、高さ調整部８に設けられた電動シリンダの押し当て力により底板フレーム１６に押し当てられ、ローラー部５と底板フレーム１６との接触が継続する。そして、無人牽引車１は、底板フレーム１６に押し当てられたローラー部５のローラを回転させながら再び前進する。このとき、連結ユニット１５の牽引ピン６は、台車２の下面１０から離れている。この状態では、連結ユニット１５は、高さ調整部８の作用により常に上昇し続けようとしているが、台車２の重量の方が勝っているため、台車２が浮き上がることはない。

このように、高さ調整部８は、近接センサ７が台車２の底板フレーム１６の接近を検知した場合に、連結ユニット１５が図９（ｂ）に示す第１高さよりも低い図９（ａ）に示す第３高さに位置する第３状態から第１高さに位置する第１状態に変化するように、連結ユニット１５の高さを調整する。

牽引ピン６は、基本的には接続部（突起部）は下面１０未満の高さであり、牽引ピン６が下面１０に接触しない高さであることが望ましい。但し、牽引ピン６が下面１０に接触して擦る状態であっても、その状態で滑らかに牽引ピン６が移動可能であれば、牽引ピン６は図９（ｂ）に示す状態において下面１０と同じ高さであってもよい。

図１０は、連結ユニット１５のローラー部５及び牽引ピン６と台車２の格子状の底板１７との寸法関係を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

台車２の下面１０には、格子状に構成された底板１７が設けられている。底板１７は、マトリックス状に形成された長方形状の複数の抜き孔１１（穴部）を有している。ローラー部５の横幅Ｗ１は抜き孔１１の横幅Ｗ２よりも大きい。牽引ピン６の横幅Ｗ３は抜き孔１１の横幅Ｗ２よりも小さい。このため、高さ調整部８により連結ユニット１５が上昇しても、ローラー部５が底板１７により高さを制限されて牽引ピン６が抜き孔１１に嵌らず、無人牽引車１はローラー部５により底板１７に接触しながら走行することができる。

ローラー部５の横幅Ｗ１は、複数の抜き孔１１の横幅Ｗ２の最大値よりも大きく、牽引ピン６の横幅Ｗ３は、複数の抜き孔１１の横幅Ｗ２の最小値よりも小さい。

図１１は、無人牽引車１が走行を続けて連結ユニット１５のローラー部５が台車２の下面１０の端を通過した状態を模式的に示す正面図である。図１２は図１１に示すＣ部の拡大図であり、（ａ）は連結ユニット１５がさらに上昇する前の図であり、（ｂ）は連結ユニット１５がさらに上昇して牽引ピン６が台車２の下面１０の抜き穴１１に挿入された状態を示す図である。図１３は、図１２（ａ）（ｂ）に示す状態の平面図である。図１４は、図１３に示すＤ部を台車２の下面側から見た模式図である。

無人牽引車１が走行を続け、連結ユニット１５のローラー部５が台車２の下面１０の端を通過した瞬間に、ローラー部５が下面１０に当接することによる連結ユニット１５の高さの制限が解除される。このため、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力の作用により、連結ユニット１５のローラー部５と牽引ピン６とが、図１２（ｂ）に示す高さ（第２高さ）に位置する状態（第２状態）まで上昇する。このとき、牽引ピン６は底板１７の抜き穴１１に挿入される。

そして、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が抜き穴１１の壁面に接することにより、連結ユニット１５が台車２の下面１０と連結する。このように、牽引ピン６は下面１０以上の高さとなり、抜き穴１１の壁面に接することにより下面１０と連結する。これにより、無人牽引車１は台車２を搬送しながら走行することが可能になる。

以上のように実施形態１によれば、台車２の下側に潜り込んで台車２の下面１０と連結して台車２を牽引する無人牽引車１が、ローラー部５及び牽引ピン６が一体化された連結ユニット１５を備える。連結ユニット１５は、無人牽引車１の上面側から上方に向けて押し上げる力を受ける。

連結ユニット１５は、ローラー部５が下面１０に当接することにより連結ユニット１５の高さが制限され、連結ユニット１５が第１高さに位置する第１状態と、ローラー部５が下面１０の端を通過することにより、ローラー部５が下面１０に当接することによる連結ユニット１５の高さの制限が解除され、連結ユニット１５が前記第１高さよりも高い第２高さに位置する第２状態とを有する。牽引ピン６は、前記第１状態で下面１０以下の高さであり、かつ前記第２状態で下面１０以上の高さであり下面１０と連結する。

牽引ピン６は、無人牽引車１の上面側から上方に向けて突出する。そして、台車２の下面１０の抜き穴１１に牽引ピン６が進入し、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が抜き穴１１の壁面に接することにより、牽引ピン６が下面１０と連結する。

牽引ピン６からローラー部５までの距離が、抜き穴１１から台車２の下面１０の端までの距離よりも長い例を示しているが、本発明はこれに限定されない。牽引ピン６からローラー部５までの距離は、抜き穴１１から下面１０の端までの距離と略同等であってもよい。また、牽引ピン６とローラー部５とが、抜き穴１１の内壁と台車２の外壁とを水平方向に挟み込んだ状態で、台車２の下面１０と連結してもよい。

（実施形態１に係る無人牽引車１により牽引される台車の変形例）
図１５は、実施形態１に係る無人牽引車１により牽引される他の台車２Ａを説明するための平面図である。

台車２Ａは、長穴状の抜き穴１１Ａが形成された底板１７Ａを有する。連結ユニット１５の牽引ピン６は抜き穴１１Ａに挿入されてもよい。

即ち、無人牽引車１が走行を続け、連結ユニット１５のローラー部５が台車２Ａの底板１７Ａの端を通過した瞬間に、ローラー部５が底板１７Ａに当接することによる連結ユニット１５の高さの制限が解除される。このため、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力の作用により、連結ユニット１５のローラー部５と牽引ピン６とが最終位置まで上昇する。このとき、牽引ピン６は底板１７Ａの抜き穴１１Ａに挿入される。

そして、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が抜き穴１１Ａの壁面に接することにより、連結ユニット１５が台車２Ａの底板１７Ａと連結する。これにより、無人牽引車１は台車２Ａを搬送しながら走行することが可能になる。

（実施形態１の効果）
以上のように実施形態１によれば、簡易な構造により台車２と位置を合わせて連結することができる無人牽引車１を提供することができる。

また、台車２は、従来技術の構成のように、一対のガイドレールと、係合孔が形成された係合プレートという無人牽引車１と連結するための専用の構造を有する必要がなくなる。このため、台車２の構造が簡素になり、台車２の製造コスト及び重量の増大も防止することができる。また、汎用の台車を無人牽引システム３で使用することができるようになる。後述する実施形態も同様である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１６〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１６は、実施形態２に係る無人牽引車１により牽引される台車２Ｂを説明するための平面図である。

台車２Ｂは、ロの字型フレーム（ド―リータイプ）により構成された底板１７Ｂを有する。底板１７Ｂは、ロの字の内周側に形成された段差部１４Ｂを有する。連結ユニット１５の牽引ピン６は段差部１４Ｂに進入してもよい。

即ち、無人牽引車１が台車２Ｂの下に潜り込み、ローラー部５が底板１７Ｂの下に位置する所定の位置まで進むと、無人牽引車１は一時停止する。

この所定の位置で、連結ユニット１５が高さ調整部８により駆動されて上昇して、連結ユニット１５のローラー部５が台車２Ｂの底板１７Ｂに当接する。ローラー部５は、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力、及び、高さ調整部８に設けられた電動シリンダの押し当て力により底板１７Ｂに押し当てられ、ローラー部５と底板１７Ｂとの接触が継続する。そして、無人牽引車１は、底板１７Ｂに押し当てられたローラー部５のローラを回転させながら再び前進する。このとき、連結ユニット１５の牽引ピン６は、台車２の底板１７Ｂよりも低い位置にある。

そして、無人牽引車１が走行し、連結ユニット１５のローラー部５が台車２Ｂの底板１７Ｂの端を通過した瞬間に、ローラー部５が底板１７Ｂに当接することによる連結ユニット１５の高さの制限が解除される。このため、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力の作用により、連結ユニット１５のローラー部５と牽引ピン６とが最終位置まで上昇する。このとき、牽引ピン６は底板１７Ｂの段差部１４Ｂに進入する。

そして、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が段差部１４Ｂの壁面に接することにより、連結ユニット１５が台車２Ｂの底板１７Ｂと連結する。これにより、無人牽引車１は台車２Ｂを搬送しながら走行することが可能になる。

段差部１４Ｂが底板１７Ｂに形成される例を示したが、本発明はこれに限定されない。段差部１４Ｂは、例えばバンパーやフレームなどの縁の側壁であってもよい。バンパーやフレームなどの縁の側壁に牽引ピン６を引っ掛けて台車２を牽引してもよい。後述する図１７の構成も同様である。

図１７は、実施形態２に係る無人牽引車１により牽引される他の台車２Ｃを説明するための平面図である。

台車２Ｃは、底板１７Ｃを有している。底板１７Ｃは、図１６で前述したロの字型フレームの底板１７Ｂに中央補強板１８Ｃを追加したＩ字型フレームの底板である。中央補強板１８Ｃは段差部１４Ｃを有している。連結ユニット１５の牽引ピン６は段差部１４Ｃに進入してもよい。

即ち、無人牽引車１が台車２Ｃの下に潜り込み、ローラー部５が中央補強板１８Ｃの下に位置する所定の位置まで進むと、無人牽引車１は一時停止する。

この所定の位置で、連結ユニット１５が高さ調整部８により駆動されて上昇して、連結ユニット１５のローラー部５が台車２Ｃの中央補強板１８Ｃに当接する。ローラー部５は、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力、及び、高さ調整部８に設けられた電動シリンダの押し当て力により中央補強板１８Ｃに押し当てられ、ローラー部５と中央補強板１８Ｃとの接触が継続する。そして、無人牽引車１は、中央補強板１８Ｃに押し当てられたローラー部５のローラを回転させながら再び前進する。このとき、連結ユニット１５の牽引ピン６は、台車２Ｃの中央補強板１８Ｃよりも低い位置にある。

そして、無人牽引車１が走行し、連結ユニット１５のローラー部５が台車２Ｃの中央補強板１８Ｃの端を通過した瞬間に、ローラー部５が中央補強板１８Ｃに当接することによる連結ユニット１５の高さの制限が解除される。このため、高さ調整部８と連結ユニット１５との間に配置されたバネの反力の作用により、連結ユニット１５のローラー部５と牽引ピン６とが最終位置まで上昇する。このとき、牽引ピン６は中央補強板１８Ｃの段差部１４Ｃに進入する。

そして、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が中央補強板１８Ｃの壁面に接することにより、連結ユニット１５が台車２Ｃの底板１７Ｃと連結する。これにより、無人牽引車１は台車２Ｃを搬送しながら走行することが可能になる。

以上のように、牽引ピン６は、無人牽引車１の上面側から上方に向けて突出する。そして、台車２の底板１７Ｂに形成された段差部１４Ｂ、又は、台車２の中央補強板１８Ｃに形成された段差部１４Ｃに牽引ピン６が進入し、連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて牽引ピン６の側面が段差部１４Ｂ、又は、段差部１４Ｃの壁面に接することにより、牽引ピン６が台車２の底板１７Ｂ又は底板１７Ｃと連結する。

〔実施形態３〕
図１８（ａ）は実施形態３に係る無人牽引車に設けられた牽引機構の連結ユニット１５Ｄの平面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）は連結ユニット１５Ｄが上昇して牽引ピン６が台車２の下面１０の抜き穴１１に挿入された状態を示す図である。

実施形態１及び２では、ローラー部５により台車のフレームエッジを機械的に検出する方式であったが、実施形態３では図１８に示すように、ローラー部５の代わりに金属センサ１９を連結ユニット１５Ｄに設ける構成とした。

台車２の格子状の底板１７はプラスチック製であり、底板フレーム１６は金属製である。無人牽引車１の連結ユニット１５Ｄは下降状態であり、連結ユニット１５Ｄの上面に金属センサ１９が設置されている。金属センサ１９が反応した際に連結ユニット１５Ｄが上昇する構造とする。

このため、無人牽引車が台車２の下に潜り込んで走行し、金属センサ１９が底板フレーム１６を検知しない間はそのまま走行し、金属センサ１９が底板フレーム１６を検知すると、無人牽引車が停止することで位置決めを行う。そして、連結ユニット１５Ｄが上昇し、牽引ピン６が抜き穴１１に挿入される。

〔実施形態４〕
図１９（ａ）は実施形態４に係る無人牽引車に設けられた連結ユニット１５Ｅの平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

台車２の格子状の底板１７がプラスチック製でなく、金属製である場合の対策として、図１９に示すように連結ユニット１５Ｅの把持機能を電磁石ユニット２０（連結部）で置き換えた構成を実施形態４とした。電磁石とは、通電している時だけ磁石になるもののことであり、永久磁石と違い、電流を流したときだけ磁力を持つ。また電磁石は電流の大きさを変えることにより、磁力の強さを変えることなども可能となる。

電磁石ユニット２０以外の無人牽引車の構成は実施形態１と同じである。把持機構を牽引ピン６から電磁石ユニット２０に置き換えることで、台車２の底板１７が金属製のものに対しても有効になり、また、底板１７に格子状の抜き穴１１がないものでも左右に位置ずれを起こさず把持が可能となる構造である。

ローラー部５が台車２の底板フレームの端を通過し終えると、牽引機構４のバネが作用して、ローラー部５が台車２の底板１７に接する高さ（第１高さ）に位置する状態（第１状態）から、金属製の底板１７と電磁石ユニット２０とが接触する高さ（第２高さ）に位置する状態（第２状態）に連結ユニット１５Ｅが上昇する。その際に、金属製の底板１７と接触する電磁石ユニット２０に通電し、台車２の底板１７を磁力の力で把持する。

ローラー部５が台車２の底板１７に接する高さに位置する状態では、電磁石ユニット２０は台車２の底板１７未満の高さであり、電磁石ユニット２０が底板１７に接触しない。底板１７と電磁石ユニット２０とが接触する状態では、電磁石ユニット２０は底板１７と同じ高さとなり、金属で構成される底板１７の一部と電磁石の力で連結する。

このように、台車２の下側に潜り込んで台車２の下面１０と連結して台車２を牽引する無人牽引車１が、ローラー部５及び電磁石ユニット２０が一体化された連結ユニット１５Ｅを備える。連結ユニット１５Ｅは、無人牽引車１の上面側から上方に向けて押し上げる力を受ける。

連結ユニット１５Ｅは、ローラー部５が下面１０に当接することにより連結ユニット１５Ｅの高さが制限され、連結ユニット１５Ｅが第１高さに位置する第１状態と、ローラー部５が下面１０の端を通過することにより、ローラー部５が下面１０に当接することによる連結ユニット１５Ｅの高さの制限が解除され、連結ユニット１５Ｅが前記第１高さよりも高い第２高さに位置する第２状態とを有する。電磁石ユニット２０は、前記第１状態で下面１０から離れた高さであり、かつ前記第２状態で下面１０と密着する高さであり下面１０と連結する。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る無人牽引車１は、被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下側に潜り込んで前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０と連結して前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）を牽引する無人牽引車であって、ローラー部５及び連結部（牽引ピン６、電磁石ユニット２０）が一体化された連結ユニット１５・１５Ｅを備え、前記連結ユニット１５・１５Ｅは、前記無人牽引車１の上面側から上方に向けて押し上げる力を受けるものであり、前記ローラー部５が前記下面１０に当接することにより前記連結ユニット１５・１５Ｅの高さが制限され、前記連結ユニット１５・１５Ｅが第１高さに位置する第１状態と、前記ローラー部５が前記下面１０の端を通過することにより、前記ローラー部５が前記下面１０に当接することによる前記連結ユニット１５・１５Ｅの高さの制限が解除され、前記連結ユニット１５・１５Ｅが前記第１高さよりも高い第２高さに位置する第２状態とを有し、前記連結部（牽引ピン６、電磁石ユニット２０）は、前記第１状態で前記下面１０以下の高さであり、かつ前記第２状態で前記下面１０以上の高さであり前記下面１０と連結する。

上記の構成によれば、連結ユニットに設けられたローラー部が前記下面の端を通過することにより、前記第１高さよりも高い第２高さに移動し、これに応じて、連結ユニットに設けられた連結部が被牽引車の下面以上の高さとなり被牽引車の下面と連結する。このため、簡易な構造により被牽引車と位置を合わせて連結することができる無人牽引車を提供することができる。

また、被牽引車は、従来技術の構成のように、一対のガイドレールと、係合孔が形成された係合プレートという無人牽引車と連結するための専用の構造を有する必要がなくなる。このため、被牽引車の構造が簡素になり、被牽引車の製造コスト及び重量の増大も防止することができる。また、汎用の被牽引車を無人牽引システムで使用することができるようになる。

本発明の態様２に係る無人牽引車１は、上記態様１において、前記連結部の高さは前記ローラー部の高さ以下の高さであってもよい。

上記の構成によれば、連結ユニットが無人牽引車の上面側から上方に向けて押し上げる力を受けることにより、ローラー部が被牽引車の下面に当接することができる。

本発明の態様３に係る無人牽引車１は、上記態様１または２において、前記連結部は、前記無人牽引車１の上面側から上方に向けて突出する突出部（牽引ピン６）であって、前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０の穴部（抜き穴１１）または段差部１４Ｂ・１４Ｃに前記突出部（牽引ピン６）が進入し、前記連結ユニット１５を備えた無人牽引車１の走行に応じて前記突出部（牽引ピン６）の側面が前記穴部（抜き穴１１）または段差部１４Ｂ・１４Ｃの壁面に接することにより、前記突出部（牽引ピン６）が前記下面１０と連結してもよい。

上記の構成によれば、前記無人牽引車の上面側から上方に向けて突出する突出部という簡素な構成により前記被牽引車の下面と連結することができる。

本発明の態様４に係る無人牽引車１は、上記態様３において、前記突出部（牽引ピン６）から前記ローラー部５までの距離は、前記穴部（抜き穴１１）または段差部１４Ｂ・１４Ｃから前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０の端までの距離と略同等であってもよい。

上記の構成によれば、ローラー部の第２高さへの上昇に応じて突出部が前記穴部または段差部に進入することができる。

本発明の態様５に係る無人牽引車１は、上記態様３または４において、前記突出部（牽引ピン６）と前記ローラー部５とが、前記穴部（抜き穴１１）または段差部１４Ｂ・１４Ｃの内壁と前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の外壁とを水平方向に挟み込んだ状態で、前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０と連結してもよい。

上記の構成によれば、連結ユニットと被牽引車の下面とが強固に連結することができる。

本発明の態様６に係る無人牽引車１は、上記態様３から５のいずれか一態様において、前記穴部（抜き穴１１）または段差部１４Ｂ・１４Ｃは前記下面１０に設けられた１又は複数の穴部（抜き穴１１）からなり、前記ローラー部５の横幅Ｗ１は、前記１又は複数の穴部（抜き穴１１）の横幅Ｗ２の最大値よりも大きく、前記突出部（牽引ピン６）の横幅Ｗ３は、前記１又は複数の穴部（抜き穴１１）の横幅Ｗ２の最小値よりも小さくてもよい。

上記の構成によれば、ローラー部が１又は複数の穴部に嵌りこむことを防止することができ、突出部が１又は複数の穴部に進入することができる。

本発明の態様７に係る無人牽引車１は、上記態様１から６のいずれか一態様において、前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０の接近を検知する検知部（近接センサ７）と、前記連結ユニット１５・１５Ｅの高さを能動的に変化させる高さ調整部８とをさらに備え、前記高さ調整部８は、前記検知部（近接センサ７）が前記被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）の下面１０の接近を検知した場合に、前記連結ユニット１５・１５Ｅが前記第１高さよりも低い第３高さに位置する第３状態から前記第１状態に変化するように、前記連結ユニット１５・１５Ｅの高さを調整してもよい。

上記の構成によれば、前記連結ユニットを第１高さよりも低い第３高さに退避できるので、連結の準備のための無人牽引車の走行において連結ユニットと被牽引車の下面との衝突を回避することができる。

本発明の態様８に係る無人牽引システムは、本発明に係る無人牽引車１と、前記無人牽引車１により牽引される被牽引車（台車２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ）とを含むことを特徴とする。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 無人牽引車
２ 台車（被牽引車）
３ 無人牽引システム
４ 牽引機構
５ ローラー部
６ 牽引ピン（連結部、突出部）
７ 近接センサ（検知部）
８ 高さ調整部
１５ 連結ユニット
２０ 電磁石ユニット（連結部）

Claims (8)

1. 被牽引車の下側に潜り込んで前記被牽引車の下面と連結して前記被牽引車を牽引する無人牽引車であって、
   ローラー部及び連結部が一体化された連結ユニットを備え、
   前記連結ユニットは、
   前記無人牽引車の上面側から上方に向けて押し上げる力を受けるものであり、
   前記ローラー部が前記下面に当接することにより前記連結ユニットの高さが制限され、前記連結ユニットが第１高さに位置する第１状態と、
   前記ローラー部が前記下面の端を通過することにより、前記ローラー部が前記下面に当接することによる前記連結ユニットの高さの制限が解除され、前記連結ユニットが前記第１高さよりも高い第２高さに位置する第２状態とを有し、
   前記連結部の上端は、前記第１状態で前記下面以下の高さであり、かつ前記第２状態で前記下面よりも高い高さであり、前記連結部が前記第２状態で前記下面と連結することを特徴とする無人牽引車。
2. 前記連結部の上端の高さは前記ローラー部の上端の高さ以下の高さであることを特徴とする請求項１に記載の無人牽引車。
3. 前記連結部は、前記無人牽引車の上面側から上方に向けて突出する突出部であって、
   前記被牽引車の下面の穴部または段差部に前記突出部が進入し、前記連結ユニットを備えた無人牽引車の走行に応じて前記突出部の側面が前記穴部または段差部の壁面に接することにより、前記突出部が前記下面と連結することを特徴とする請求項１または２に記載の無人牽引車。
4. 前記突出部から前記ローラー部までの距離は、前記穴部または段差部から前記被牽引車の下面の端までの距離と略同等であることを特徴とする請求項３に記載の無人牽引車。
5. 前記突出部と前記ローラー部とが、前記穴部または段差部の内壁と前記被牽引車の外壁とを水平方向に挟み込んだ状態で、前記被牽引車の下面と連結することを特徴とする請求項３または４に記載の無人牽引車。
6. 前記穴部または段差部は前記下面に設けられた１又は複数の穴部からなり、
   前記ローラー部の横幅は、前記１又は複数の穴部の横幅の最大値よりも大きく、
   前記突出部の横幅は、前記１又は複数の穴部の横幅の最小値よりも小さいことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の無人牽引車。
7. 前記被牽引車の下面の接近を検知する検知部と、
   前記連結ユニットの高さを能動的に変化させる高さ調整部とをさらに備え、
   前記高さ調整部は、前記検知部が前記被牽引車の下面の接近を検知した場合に、前記連結ユニットが前記第１高さよりも低い第３高さに位置する第３状態から前記第１状態に変化するように、前記連結ユニットの高さを調整することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無人牽引車。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の無人牽引車と、前記無人牽引車により牽引される被牽引車とを含むことを特徴とする無人牽引システム。

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