JP6877300B2 - 連結装置、自動牽引車及び自動牽引システム - Google Patents

Description

本発明は、連結装置、自動牽引車及び自動牽引システムに係り、特に、移動可能なキャリアを連結して牽引する連結装置、自動牽引車及び自動牽引システムに関する。

従来、工場内における出庫作業や部品等を移動する作業を行う場合は、例えば、キャスタ付のキャリア（被牽引車）を使用して部品等を搬送するようにしている。
近年では、広い工場においては、搬送作業の労力を軽減するために、自走可能なキャリアを自動搬送装置等により自動搬送するようにした自動搬送システムが知られている。

従来技術として、例えば、被牽引車（キャリア等の搬送用台車）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ようにした無人牽引車が開示されている（特許文献１を参照）。

特許文献１の無人牽引車によれば、ローラー部及び連結部が一体化された連結ユニットにより被連結車の下面と位置を合わせて連結することで、簡単に被牽引車と連結して牽引することができる

特開２０１７−１００５７５号公報

しかしながら、引用文献１の無人牽引車によると、被牽引車の下面と連結する連結ユニットの構成により被牽引車の下面の形状が特定されるため、下面の形状を揃える必要があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で被牽引車と連結／開放でき、従来の被牽引車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた連結装置、自動牽引車及び自動牽引システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る連結装置、自動牽引車及び自動牽引システムは、次の通りである。

本発明は、移動可能な被牽引車を連結する連結装置であって、前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、前記連結部の一端が接続する基部と、前記連結部を駆動する第１駆動部と、を備え、前記第１駆動部により、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態との間で変移可能に前記連結部を駆動し、前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とが連結状態となるようにすることを特徴とするものである。

また、本発明は、移動可能な被牽引車を牽引する自動牽引車であって、前記被牽引車を連結する連結装置を備え、前記連結装置として、前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、前記連結部の一端が接続する基部と、前記連結部を駆動する第１駆動部と、を備え、前記第１駆動部により、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態との間で変移可能に前記連結部を駆動し、前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とを連結状態とする連結装置を用いることを特徴とするものである。

また、本発明は、移動可能な被牽引車を自動牽引車により牽引する自動牽引システムであって、前記自動牽引車として、前記被牽引車を連結する連結装置を備え、前記連結装置として、前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、前記連結部の一端が接続する基部と、前記連結部を駆動する第１駆動部と、を備え、前記第１駆動部により、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態、及びとの間で変移可能に前記連結部を駆動し、前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とを連結状態とする連結装置を搭載した自動牽引車を用いることを特徴とするものである。

本発明の連結装置によれば、簡単な構成で被牽引車と連結／開放でき、従来の被牽引車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた連結装置を実現できる。

また、本発明の自動牽引車によれば、簡単な構成で被牽引車と連結／開放でき、従来の被牽引車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた自動牽引車を実現できる。

また、本発明の自動牽引システムによれば、簡単な構成で被牽引車と連結／開放でき、従来の被牽引車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた自動牽引システムを実現できる。

本発明の第１実施形態に係る自動牽引システムの構成を示す説明図である。 前記自動牽引システムを構成する台車の構成を示斜視図である。 前記台車の底部の構成を示す平面図である。 前記台車の底部の構成を示す部分詳細図である。 前記自動牽引システムを構成する自動牽引車の構成を示す説明図である。 前記自動牽引車に備わる連結装置の構成を示す説明図である。 前記連結装置を構成する連結部の構成の一部を示す説明図である。 前記連結装置を構成する基部の構成を示す説明図である。 前記連結装置の第１状態から第２状態に変移する動作状態を示す説明図である。 前記連結装置の第２状態を示す説明図である。 前記連結装置の第３状態を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおける自動牽引車による台車との連結動作の工程の概略を示すフローチャートである。 前記自動牽引システムにおいて台車に自動牽引車が接近する状態を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車との連結操作が開始した状態（第２状態）を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおいて自動牽引車が台車に対して処置位置に移動する状態を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車とが連結されて牽引動作が開始する状態を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車とか所定位置に移動した後に連結状態を解除する動作を示す説明図である。 前記自動牽引システムにおいて自動牽引車が台車から移動する状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る連結装置を構成する連結部の構成を示す説明図である。 前記連結部の位置を検出する第１の位置検出センサによる上下方向の位置検出状態を示す説明図である。 前記連結部の位置を検出する第２の位置検出センサによる横方向の位置検出状態を示す説明図である。 第３実施形態に係る連結装置の構成を示す説明図である。 前記連結装置の第２状態を示す説明図である。 前記連結装置の第２状態のまま台車に接近した状態を示す説明図である。 前記連結装置の第３状態を示す説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の自動牽引システムを実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係る自動牽引システムの構成を示す説明図、図２は前記自動牽引システムを構成する台車の構成を示斜視図、図３は前記台車の底部の構成を示す平面図、図４は前記台車の底部の構成を示す部分詳細図、図５は前記自動牽引システムを構成する自動牽引車の構成を示す説明図、図６は前記自動牽引車に備わる連結装置の構成を示す説明図、図７は前記連結装置を構成する連結部の構成の一部を示す説明図、図８は前記連結装置を構成する基部の構成を示す説明図である。

第１実施形態に係る自動牽引システム１は、図１に示すように、自動牽引車５と、自動牽引車５に牽引される台車（被牽引車）３とを含んで構成されている。
自動牽引システム１により、台車３を自動牽引車５により牽引する場合は、自動牽引車５の一部が台車３の下側に入り込み、台車３と自動牽引車５とが連結された状態で、自動牽引車５により牽引するようにされている。

（台車３の構成）
台車３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３は、図２，図３に示すように、矩形状の底部３１と、上部が開口したかご部３２を備えて構成されている。

底部３１には、下面の４角にキャスタ３３が４輪設けられている。
キャスタ３３は、車輪の向きが回転自在に軸支されたもので、一般的には車輪径はφ１５０ｍｍのものが用いられている。
なお、台車３に使用されるキャスタは、例えば、回転自在のキャスタ３３を２輪と固定輪のキャスタ（図示省略）を２輪とを備えたものであってもよい。

底部３１の前後左右の４方向の外周側端は、Ｌ字状断面を有する横フレーム３５を配置した矩形状の枠構造で構成されている。横フレーム３５の立上がり部３５ａが、自動牽引車５により連結される被連結部として機能するように構成されている。

かご部３２は、４面の格子状の側面３２ａにより構成されている。
かご部３２は、図４に示すように、４面の側面３２ａの下側が底部３１の４方向の横フレーム３５に沿って配置されて、図２に示すように、上側が開口した箱状に構成されている。また、かご部３２は、４面の側面３２ａが折りたたみ可能な構造になっている。

なお、第１実施形態では、被連結部の構成として、矩形状の底部３１に横フレーム３５を枠状に配置して構成するようにしているが、例えば、底部３１の４方の側端縁を上方に折り曲げて、その折曲げ部を被連結部と機能するようにしてもよく、被連結部の構成を限定するものではなく、

（自動牽引車５の構成）
自動牽引車５は、図１，図５に示すように、台車３の底部３１の下に潜り込める低背の直方体形状を有する自走可能な牽引車である。

自動牽引車５の上面５１には、台車３の横フレーム３５と連結するための連結装置７が設けられている。この連結装置７により、台車３が自動牽引車５と連結されて牽引が可能となる。自動牽引車５の下側には、自走可能なように車輪５３が設けられている。

（連結装置７の構成）
連結装置７は、図５に示すように、自動牽引車５の幅方向に平行に２箇所に並設されている。第１実施形態では、連結装置７は、自動牽引車５の長手方向中央部から前よりに設けられている。自動牽引車５は、後側が重たく構成されて、台車３を牽引する際に、安定して走行ができるようにされている。

連結装置７は、図６に示すように、台車３の前部の横フレーム３５と連結する連結部７１と、連結部７１の一端と接続して連結部７１の動作をガイドする基部７２と、連結部７１を駆動する駆動モータ（第１駆動部）７３と、を備えている。

連結部７１は、横フレーム３５に連結するフック部７１１と、フック部７１１が先端に設けられるアーム部７１２と、一端部がアーム部７１２と連結され他端部が駆動モータ７３を接続されるアーム駆動部７１３とを備えて構成されている。

連結部７１は、図７に示すように、所定の幅Ｗで形成されて、横フレーム３５との連結状態が安定するように構成されている。連結部７１の幅Ｗは、牽引される台車３の重さや被連結部の形状等に応じて設定される。

アーム部７１２の他端部は、図６に示すように、支軸部材７１４によりアーム駆動部７１３に揺動可能に取付けられている。

アーム駆動部７１３は、一部が基部７２と摺動可能に接続されて、端部が駆動モータ７３に接続される。

基部７２は、アーム駆動部７１３の上下方向の動作をガイドするとともに、アーム部７１２の一部を引き込む動作をガイドするガイド部（引き込み部）として機能する。

詳しくは、基部７２の内側の側壁を用いて基部７２の内部に設けられたガイド部７２１により、アーム部７１２の横方向への移動を規制した状態でアーム部７１２の動作をガイドするとともに保持するように構成されている。

ガイド部７２１は、図８に示すように、引き込まれるアーム部７１２の端部を引き込み易いように、開口部７２２が拡開するように面取りするようにしてもよい。また、アーム部７１２の端部７１２ａが開口部７２２に干渉しないように、端部７１２ａを円弧状に形成するようにしてもよい。

駆動モータ７３は、図６に示すように、スクリュ７３１を備え、スクリュ７３１により連結部７１のアーム駆動部７１３を上下方向に動作させることで連結部７１による台車３との連結／解除（開放）を行う。

ここで、連結装置７における駆動モータ７３による連結部７１の動作状態について図面を参照して説明する。
図９は第１実施形態に係る自動牽引車を構成する連結装置の第１状態から第２状態に変移する動作状態を示す説明図、図１０は前記連結装置の第２状態を示す説明図、図１１は前記連結装置の第３状態を示す説明図である。

連結部７１は、大きくは３状態を変移させて台車３との連結動作を行うように構成されている。
まず、図６に示すように、自動牽引車５が台車３の下に潜り込んだ状態で、連結部７１の高さが台車３の下面よりも低い状態、すなわち、自動牽引車５の上面５１より突出しないように連結部７１のアーム部７１２をフック部７１１とともに倒伏した状態で、自動牽引車５内に収納された状態を「第１状態」とする。

次に、図９に示すように、駆動モータ７３が駆動することでスクリュ７３１が回転すると、アーム駆動部７１３が下方に移動することで、アーム部７１２の一部が基部７２のガイド部７２１に引き込まれて、連結部７１が起き上がる状態となる。

そして、図１０に示すように、連結部７１の高さが台車３の下面よりも高い状態、すなわち、連結部７１のアーム部７１２がフック部７１１とともに直立して、フック部７１１が横フレーム３５の上方に配置された状態となる。この状態を「第２状態」とする。

そして、自動牽引車５が後方に移動して連結部７１が台車３と連結する所定の位置にきたとき、横フレーム３５の上方より横フレーム３５に連結可能な状態となる。

そして、図１１に示すように、さらに駆動モータ７３を駆動してアーム部７１２を下方に移動して、連結部７１の高さが台車３の下面よりも高く第２状態よりも低い状態、すなわち、連結部７１が台車３と連結する所定の位置に移動したときに、連結部７１のフック部７１１が横フレーム３５と連結した状態となる。この状態を「第３状態」とする。

このように、駆動モータ７３は、連結部７１を上述した第１状態、第２状態、及び第３状態との間で変移可能に駆動するように制御されている。

第１実施形態では、連結部７１は、第２状態から第３状態に移動したときに、図１１に示すように、アーム部７１２の一部が基部７２のガイド部７２１内に引き込まれて、アーム部７１２の横方向の移動が規制された状態でガイド部７２１により保持される。これにより、連結部７１による横フレーム３５との連結状態が安定して維持される。

次に、第１実施形態の自動牽引システム１における自動牽引車５による台車３との連結動作について、フローチャートに沿って図面を参照して説明する。
図１２は第１実施形態に係る自動牽引システムにおける自動牽引車による台車との連結動作の工程の概略を示すフローチャート、図１３は前記自動牽引システムにおいて台車に自動牽引車が接近する状態を示す説明図、図１４は前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車との連結操作が開始した状態（第２状態）を示す説明図、図１５は前記自動牽引システムにおいて自動牽引車が台車に対して処置位置に移動する状態を示す説明図、図１６は前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車とが連結されて牽引動作が開始する状態を示す説明図、図１７は前記自動牽引システムにおいて自動牽引車と台車とか所定位置に移動した後に連結状態を解除する動作を示す説明図、図１８は前記自動牽引システムにおいて自動牽引車が台車から移動する状態を示す説明図である。

第１実施形態の自動牽引システム１では、自動牽引車５が自動運転により特定された台車３に対して所定の位置で連結処理を行った後に、自動運転により所定の位置まで台車３を移動するように構成されている。

自動牽引システム１により自動牽引車５に台車３を連結して牽引を行う場合は、図１２に示すように、まず、自動牽引車５の自動運転を開始する（ステップＳ１）。

そして、自動牽引車５は、台車３に対して所定位置に移動して停止する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、自動牽引車５は、図１３に示すように、台車３の後方から台車３の下側を通り脱けて、図１４に示すように、台車３に対して連結部７１が連結位置よりも前方の位置で停止する。すなわち、自動牽引車５は、台車３の前方より連結操作を行うようにされている。

第１実施形態では、例えば、台車３は予め設定された位置に配置され、自動牽引車５は台車３より前方の予め設定された位置で停止するようにされている。

そして、自動牽引車５は、図１４に示すように、連結装置７の連結部７１を第１状態から第２状態に変移させ（ステップＳ３）、図１５に示すように、連結部７１が第２状態のままで、台車３に対して連結する位置まで移動する（ステップＳ４）。

第１実施形態では、自動牽引車５は台車３より前方の予め設定された位置から、予め設定された距離を移動することで、連結部７１が台車３に対して連結する位置に来るようにされている。

そして、図１６に示すように、連結部７１を第２状態から第３状態に変移させて、連結部７１を台車３の横フレーム３５に連結する（ステップＳ５）。

第１実施形態では、連結部７１を駆動モータ７３により予め設定された距離を下降させることで、連結部７１を横フレーム３５に連結するようにされている。

このようにして、自動牽引車５による台車３との連結処理が終了する。そして、自動牽引車５による台車３の牽引操作が行われる。

台車３との連結状態を解除する場合は、図１７に示すように、逆の動作により連結部７１による連結を解除する。そして、図１８に示すように、連結部７１を自動牽引車５内に収納して、自動牽引車５を台車３の下から外へ移動する。
このようにして、自動牽引車５による台車３の牽引操作が終了する。

以上のように構成したので、第１実施形態によれば、移動可能な台車３を連結する連結装置７として、台車３の前部の横フレーム３５と連結する連結部７１と、連結部７１の一端と接続して連結部７１の動作をガイドする基部７２と、連結部７１を駆動する駆動モータ７３と、を備え、駆動モータ７３により、連結部７１を第１状態（連結部７１を収納した状態）、第２状態（連結部７１を直立配置した状態）、及び第３状態（連結部７１と台車３とを連結した状態）との間で変移可能に構成したので、簡単な構成で台車３との連結／開放動作を行うことができる。

また、第１実施形態によれば、移動可能な台車３を牽引する自動牽引車５として、台車３を連結する連結装置として上述した構成を備える連結装置７を搭載した自動牽引車を使用することで、簡単な構成で台車３と連結／開放でき、従来の台車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた自動牽引車を実現できる。

また、第１実施形態によれば、移動可能な台車３を自動牽引車により牽引する自動牽引システム１において、上述した構成を備える自動牽引車５を使用することで、簡単な構成で台車３と連結／開放でき、従来の台車に対しても簡単な構成で利用可能な汎用性に優れた自動牽引システムを実現できる。

また、第１実施形態では、連結装置７の構成として、アーム部７１２が倒伏可能な連結部７１と、連結部７１の動作をガイドする基部７２とを備え、連結部７１を駆動モータ７３により上下方向に移動することで、基部７２によりアーム部７１２の動作をガイドして倒伏動作するとともに、上下方向に移動するようにしたので、基部７２により連結部７１の横方向への移動を規制して、連結部７１を安定して保持することができ、省スペースで安定した連結動作を行うことができる。

また、第１実施形態では、連結装置７を自動牽引車５の上部の２箇所に並設したことで、台車３を確実に連結して安定した牽引走行を行うことができる。

また、第１実施形態では、台車３において、被連結部として台車３の底部３１を構成する横フレーム３５を用いているので、別途被連結部を構成することなく簡単な構成で連結装置７による台車３との連結を行うことができる。これにより、従来の汎用の台車においても簡単な構成の変更や改造により、連結装置７による連結操作が可能になる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。
図１９は第２実施形態に係る連結装置を構成する連結部の構成を示す説明図、図２０（ａ）は前記連結部の位置を検出する第２の位置検出センサによる横方向の位置検出状態を示す側面図、（ｂ）は正面図、図２１（ａ）は前記連結部の位置を検出する第１の位置検出センサによる上下方向の位置検出状態を示す側面図、（ｂ）は正面図である。

なお、第２実施形態における連結装置の構成について、第１実施形態の連結装置の構成と同様な構成のものは同一の符号を付することで説明を省略する。

第２実施形態に係る連結装置１０７は、図１９に示すように、連結部１７１のアーム部７１２の側部に、連結部１７１の被連結部に対する上下方向の位置を検出する第１の位置検出センサ７５１と、連結部１７１の被連結部に対する横方向（前後方向）の位置を検出する第２の位置検出センサ７５２とを備えることを特徴としている。

また、第２実施形態は、連結部１７１の被連結部に対する横方向（前後方向）の位置を調整可能な第２駆動部を備えている。なお、第２実施形態では、自動牽引車５を走行させる図示しない駆動部が第２駆動部として機能するように制御されている。

第２の位置検出センサ７５２は、図１９、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、連結部１７１が第１状態（倒伏状態）から第２状態（直立状態）へ変移する動作に連動するガイド部材７１５に取付プレート７１６を介して設けられ、フック部７１１より下方のアーム部７１２の側部に隣接して配置されて、ガイド部材７１５が第２状態のときに横フレーム３５と対向する位置となるように配置にされている。

ガイド部材７１５は、連結部１７１が第１状態から第２状態へ変移する動作に連動するが、連結部１７１が第２状態から第３状態（連結状態）に変移するときには、上下方向に動作することなく、直立状態を維持するようにされている。

第２の位置検出センサ７５２は、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、連結部１７１が第１状態からフック部７１１が横フレーム３５より上方に配置された第２状態に変移した状態で、連結部１７１を横フレーム３５に向かって移動したときに、第２の位置検出センサ７５２により横フレーム３５の位置を検出することで、アーム部７１２と横フレーム３５との連結位置の横方向（前後方向）の位置を検出する。

第１の位置検出センサ７５１は、近接センサであって、図１９、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、アーム部７１２の側部で取付プレート７１７を介してフック部７１１に隣接する位置に配置されている。

第１の位置検出センサ７５１は、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、フック部７１１が横フレーム３５の上方に配置された第２状態のときに、アーム部７１２が横フレーム３５に近接した状態で、連結部１７１が第２状態から第３状態に変移するときに、第１の位置検出センサ７５１により横フレーム３５の位置を検出することで、フック部７１１と横フレーム３５との連結位置の上下方向の位置を検出する。

連結装置１０７の駆動モータ（第１駆動部）７３は、第１の位置検出センサ７５１の検出結果に基づき、連結部１７１が第２状態から第３状態に変移するように駆動制御されている。

自動牽引車５の駆動部（第２駆動部）は、第２の位置検出センサ７５２の検出結果に基づき、連結部１７１の第２状態において、アーム部７１２と横フレーム３５とが対向配置してフック部７１１下降したときに連結可能な状態となるように、連結部１７１の横フレーム３５（台車３）に対する横方向（前後方向）の位置を調整するように駆動制御されている。

第１の位置検出センサ７５１は、フック部７１１が横フレーム３５に連結した状態のときにＯＮとなる。第２の位置検出センサ７５２は、アーム部７１２が横フレーム３５に近接した状態のときにＯＮとなる。このように、第２実施形態では、第１の位置検出センサ７５１と第２の位置検出センサ７５２の両方がＯＮ状態のときに、連結装置１０７が台車３を連結した状態であることを判定するようにしている。

また、第２実施形態では、連結装置１０７を第１実施形態と同様に２箇所に並設しているので、それぞれの連結部１７１に第１の位置検出センサ７５１および第２の位置検出センサ７５２を設けて、運転制御において、４つのセンサの全てがＯＮ状態のときに連結状態であることを判定するようにしている。これにより、連結装置１０７と台車３の連結状態を確実に行うことができる。

以上のように構成したので、第２実施形態によれば、連結部１７１のアーム部７１２の側部に第１の位置検出センサ７５１を備えることで、連結部１７１の被連結部である横フレーム３５に対する上下方向の位置を検出することができ、また、連結部１７１のアーム部７１２の側部に第２の位置検出センサ７５２を備えることで、横フレーム３５に対する横方向（前後方向）の位置を検出することができるので、横フレーム３５に対して正確な位置で連結部１７１を連結することができる。

なお、第２実施形態では、第２の位置検出センサ７５２をガイド部材７１５に配置して、アーム部７１２とは別体で動作するように設けているが、例えば、アーム部７１２の側部に直接配置して一体的に設けるようにしてもよく、第１の位置検出センサ７５１および第２の位置検出センサ７５２の取付方法を限定するものではない。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図面を参照して説明する。
図２２は第３実施形態に係る連結装置の構成を示す説明図、図２３は前記連結装置の第２状態を示す説明図、図２４は前記連結装置の第２状態のまま台車に接近した状態を示す説明図、図２５は前記連結装置の第３状態を示す説明図である。

なお、第３実施形態における連結装置の構成について、第１実施形態の連結装置の構成と同様な構成のものは同一の符号を付することで説明を省略する。

第３実施形態に係る連結装置２０７は、図２２に示すように、台車３の前部の横フレーム３５と連結する連結部２７１と、連結部２７１の一端と接続して連結部２７１の動作をガイドする基部２７２と、連結部２７１を駆動する駆動モータ（第１駆動部）２７３と、を備えている。

第３実施形態では、連結部２７１は、第１実施形態のアーム部７１２が倒伏動作と上下方向の動作を行う連結部７１に換わり、直立状態で上下方向のみの動作で連結動作を行うことを特徴としている。

連結部２７１は、横フレーム３５に連結するフック部２７１１と、フック部２７１１が先端に設けられるアーム部２７１２とを備えて構成されている。

連結部２７１は、第１実施形態と同様に、所定の幅で形成されて、横フレーム３５との連結状態が安定するように構成されている。

アーム部２７１２の他端部には、駆動モータ２７３と接続されるアーム駆動部２７１３が一体的に構成されている。

基部２７２は、アーム部２７１２の上下方向の動作をガイドするガイド部（引き込み部）として機能する。

詳しくは、基部２７２の内側の側壁を用いて基部２７２の内部に設けられたガイド部２７２１により、アーム部７１２の横方向への移動を規制した状態でアーム部７１２の動作をガイドするとともに保持するように構成されている。

駆動モータ２７３は、図２２に示すように、スクリュ２７３１を備え、スクリュ２７３１により連結部２７１のアーム駆動部２７１３を上下方向に動作させることで連結部７１による台車３との連結／解除（開放）を行う。

次に、連結装置２０７における駆動モータ２７３による連結部２７１の動作状態について図面を参照して説明する。
図２３は第２実施形態に係る連結装置の第２状態を示す説明図、図２４は前記連結装置が第２状態で台車に対して連結位置に移動した状態を示す説明図、図２５は前記連結装置の第３状態を示す説明図である。

連結部２７１は、大きくは３状態を変移させて台車３との連結動作を行うように構成されている。
まず、図２２に示すように、自動牽引車２０５が台車３の下に潜り込んだ状態で、連結部２７１の高さが台車３の下面よりも低い状態、すなわち、自動牽引車５の上面５１より突出しないように連結部７１のアーム部７１２とフック部７１１が自動牽引車５内に収納された状態を「第１状態」とする。

次に、図２３に示すように、駆動モータ２７３が駆動することでスクリュ２７３１が回転すると、アーム駆動部２７１３が上方に移動してフック部２７１１が横フレーム３５の上方に配置された状態となる。この状態を「第２状態」とする。

そして、図２４に示すように、自動牽引車２０５が後方に移動して連結部２７１が台車３と連結する所定の位置にきたとき、横フレーム３５の上方より横フレーム３５に連結可能な状態となる。

そして、図２５に示すように、さらに駆動モータ２７３を駆動してアーム部２７１２を下方に移動して、連結部２７１の高さが台車３の下面よりも高く第２状態よりも低い状態、すなわち、連結部２７１が台車３と連結する所定の位置に移動したときに、連結部２７１のフック部２７１１が横フレーム３５と連結した状態となる。この状態を「第３状態」とする。

このように、駆動モータ２７３は、連結部２７１を上述した第１状態、第２状態、及び第３状態との間で変移可能に駆動するように制御されている。

第３実施形態では、連結部２７１が第１状態、第２状態、第３状態と変移する際に、図２２〜図２５に示すように、アーム部２７１２の一部が常に基部２７２のガイド部２７２１内にガイドされているので、アーム部７１２の横方向の移動が規制された状態でガイド部２７２１により保持される。これにより、連結部２７１による横フレーム３５との連結状態が安定して維持される。

以上のように構成したので、第３実施形態によれば、連結装置２０７において、連結部２７１の構成として、第１実施形態のアーム部７１２が倒伏動作と上下方向の動作を行う連結部７１に換わり、アーム部２７１２が直立状態のままで上下方向のみの動作で連結動作を行うようにしたことで、簡単な構成で安定して台車３との連結／開放動作を行うことができる。

なお、本発明は、上述した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る。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を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。

１ 自動牽引システム
３ 台車（被牽引車）
５，２０５ 自動牽引車
７，１０７，２０７ 連結装置
３５ 横フレーム（被連結部）
３５ａ 立上がり部
７１，１７１，２７１ 連結部
７２，２７２ 基部
７３，２７３ 駆動モータ（第１駆動部）
７１１，２７１１ フック部（連結部）
７１２，２７１２ アーム部（連結部）
７１３，２７１３ アーム駆動部（連結部）
７２１，２７２１ ガイド部（引き込み部）
７５１ 第１の位置検出センサ
７５２ 第２の位置検出センサ

Claims (20)

1. 移動可能な被牽引車を連結する連結装置であって、
   前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、
   前記連結部の一端が接続する基部と、
   前記連結部を駆動する第１駆動部と、
   を備え、
   前記第１駆動部は、
   前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態との間で変移可能に前記連結部を駆動し、
   前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とが連結状態となり、
   前記連結部は、
   前記基部と一端が接続し、前記第１駆動部により駆動されるアーム部と、
   前記アーム部の他端側に設けられ、前記被連結部と連結するフック部と、
   を備え、
   前記被牽引車と連結されるときは、前記フック部が前記被連結部の上方に位置した状態から、前記第１駆動部により前記アーム部が下降駆動されることにより連結状態となり、
   前記アーム部は、前記第２状態および前記第３状態において、前記基部から上方向に向けて直立した状態となることを特徴とする連結装置。
2. 前記アーム部は、前記第１状態において、前記基部から横方向に倒伏した状態となることを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
3. 前記アーム部は、前記第１状態において、前記連結部の高さが上下方向に変移して前記被牽引車の下面よりも低い位置になることを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
4. 前記第１駆動部は、前記アーム部を上下方向に変移する昇降駆動を行うことを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載の連結装置。
5. 前記第１駆動部は、前記アーム部が前記基部から上方向に向けて直立した状態と、前記基部から横方向に倒伏した状態との間で変移する倒起動作を行うことを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載の連結装置。
6. 前記基部は、前記連結部の少なくとも一部を引き込む引き込み部を備え、
   前記連結部は、前記第３状態において、前記連結部の被引き込み部が前記引き込み部により引き込まれた状態で、前記基部により保持されることを特徴とする請求項１から５のうち何れか一項に記載の連結装置。
7. 前記連結部は、前記引き込み部内部の側壁、または前記引き込み部の内部に設けられた規制部材、により横方向への移動が規制された状態で前記基部により保持されることを特徴とする請求項６に記載の連結装置。
8. 前記連結部の前記被連結部に対する上下方向への位置を検出する第１の位置検出センサを備え、
   前記第１駆動部は、前記第１の位置検出センサの検出結果に基づき、前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移するように駆動することを特徴とする請求項１から７のうち何れか一項に記載の連結装置。
9. 移動可能な被牽引車を連結する連結装置であって、
   前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、
   前記連結部の一端が接続する基部と、
   前記連結部を駆動する第１駆動部と、
   を備え、
   前記第１駆動部は、
   前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態との間で変移可能に前記連結部を駆動し、
   前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とが連結状態となり、
   前記基部は、前記連結部の少なくとも一部を引き込む引き込み部を備え、
   前記連結部は、前記第３状態において、前記連結部の被引き込み部が前記引き込み部により引き込まれた状態で、前記基部により保持されることを特徴とする連結装置。
10. 前記連結部は、前記引き込み部内部の側壁、または前記引き込み部の内部に設けられた規制部材、により横方向への移動が規制された状態で前記基部により保持されることを特徴とする請求項９に記載の連結装置。
11. 移動可能な被牽引車を連結する連結装置であって、
    前記被牽引車の前部の被連結部と連結する連結部と、
    前記連結部の一端が接続する基部と、
    前記連結部を駆動する第１駆動部と、
    を備え、
    前記第１駆動部は、
    前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも低い第１状態、前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高い第２状態、及び前記連結部の高さが前記被牽引車の下面よりも高く前記第２状態よりも低い第３状態との間で変移可能に前記連結部を駆動し、
    前記連結部と前記被牽引車とを連結するときは、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第１駆動部により前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とが連結状態となり、
    前記連結部の前記被連結部に対する上下方向への位置を検出する第１の位置検出センサを備え、
    前記第１駆動部は、前記第１の位置検出センサの検出結果に基づき、前記連結部が前記第２状態から前記第３状態に変移するように駆動することを特徴とする連結装置。
12. 前記連結部の前記被連結部に対する横方向の位置を調整可能な第２駆動部を備えることを特徴とする請求項１から１１のうち何れか一項に記載の連結装置。
13. 前記第２駆動部は、前記第２状態において、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態となるように、前記連結部の被連結部に対する横方向の位置を調整することを特徴とする請求項１２に記載の連結装置。
14. 前記連結部の前記被連結部に対する横方向への位置を検出する第２の位置検出センサを備え、
    前記第２駆動部は、前記第２の位置検出センサの検出結果に基づき、前記連結部の横方向の位置を調整することを特徴とする請求項１３に記載の連結装置。
15. 請求項１から１４のうち何れか一項に記載の連結装置を備えたことを特徴とする自動牽引車。
16. 走行面を走行するための走行装置と、走行を制御する走行制御部と、車体部とを備え、
    前記第１状態において、前記被牽引車の下面と走行面との間に潜り込むことが可能に構成されることを特徴とする請求項１５に記載の自動牽引車。
17. 前記走行制御部は、前記第２状態において、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態となるように、走行を制御することを特徴とする請求項１６に記載の自動牽引車。
18. 前記被連結部に対する横方向への位置を検出する第２の位置検出センサを備え、
    前記走行制御部は、前記第２の位置検出センサが検出した位置に基づき走行を制御することを特徴とする請求項１７に記載の自動牽引車。
19. 前記第１状態において、前記車体部の少なくとも一部が前記被牽引車の下面と走行面との間に潜り込んだ潜入状態となり、
    前記潜入状態において、前記連結部が前記被牽引車の下面の直下の領域の外に位置した状態で、前記第１状態から前記第２状態に変移し、
    前記第２状態において、前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態となるように横方向の位置を調整し、
    前記連結部の一部と前記被連結部とが対向配置した状態で、前記第２状態から前記第３状態に変移することで前記連結部と前記被連結部とが連結状態となることを特徴とする請求項１６から１８のうち何れか一項に記載の自動牽引車。
20. 請求項１５から１９のうち何れか一項に記載の自動牽引車と、前記自動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自動牽引システム。

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