JP6988495B2

JP6988495B2 - 搬送システム

Info

Publication number: JP6988495B2
Application number: JP2018002993A
Authority: JP
Inventors: 智史港
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: JP2019123568A

Description

本発明は、荷を積載する荷台車両と、荷台車両と係止可能であり、自走可能な駆動車両と、を備えた搬送システムに関する。

近年、港湾にてコンテナの搬送で用いられる無人搬送車（ＡＧＶ）の搬送システムにおいては、コンテナを搬送するために要するエネルギー消費を減少させることが可能な無人搬送車の効率的な運用が求められている。コンテナ積載時の無人搬送車の総重量は、コンテナを積載していない無人搬送車の総重量の約３倍となるという実情がある。このため、無人搬送車の走行のための駆動機構は、コンテナ積載時の無人搬送車の最大重量を基準にして設定されている。従って、コンテナ積載時の無人搬送車の総重量を基準にして設定された駆動機構を備えた無人搬送車を空荷で走行させることは、エネルギー効率の面で課題がある。

例えば特許文献１に開示された無人搬送車の搬送システムでは、無人搬送車の走行動力と、コンテナ重量に基づいて要求される走行動力とに対して、無人搬送車の走行動力が不足する場合には牽引車によって不足する走行動力を確保することで、無人搬送車の走行動力が過剰となることを回避しつつ、コンテナの搬送に必要な動力を確保することが行われている。
特許文献１に開示された無人搬送車の搬送システムでは、コンテナ積載時には牽引車が無人搬送車の不足する走行動力を補うものの、無人搬送車の備える駆動機構は、少なくとも空荷の無人搬送車を単独で走行可能である。つまり、無人搬送車において荷の積載部と駆動部とは一体となっている。

特開２０１６−２０１３１号公報

しかし特許文献１に開示された無人搬送車の搬送システムでは、無人搬送車がコンテナを積載可能とするために大型の車体を有する。そのため、コンテナが積載されない空荷の無人搬送車を走行するだけでも相当なエネルギーを必要とするという問題がある。無人搬送車を用いた搬送システムでは、エネルギー効率の向上のため、無人搬送車の走行に必要なエネルギーの一層の低減が求められている。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、荷の搬送に必要なエネルギーを可及的に抑制することが可能な搬送システムの提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、複数の転動輪を有する自走不能な荷台車両と、前記荷台車両と係止可能であり、自走可能な複数の駆動車両と、を備えた搬送システムにおいて、前記荷台車両は、前記荷台車両に備えられる荷台本体と、前記荷台本体に設けられ、コンテナを積載する積載部と、前記積載部へのコンテナの積載時に生じる衝撃を緩和する緩衝装置と、を備え、複数の前記駆動車両は、コンテナが積載されていない前記荷台本体が上昇されている前記荷台車両を搬送する空荷用駆動車両と、コンテナが積載されている前記荷台本体が下降されている前記荷台車両を搬送する積荷用駆動車両と、を備え、前記荷台車両に積載されるコンテナの重量に基づいて荷の搬送に必要な前記駆動車両を選択し、選択した前記駆動車両によって前記荷台車両を搬送先へ搬送する運行制御を行う運行制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明では、運行制御装置は荷の重量に基づいて、コンテナおよび荷台車両の運搬に必要な走行動力を決定し、必要な走行動力に基づいて駆動車両を選択する。そして、選択した駆動車両によって、コンテナを積載する荷台車両を搬送先へ移動させる。つまり、荷台車両の状態によって必要となる駆動車両を変更する。駆動車両は、荷台車両と共に走行するほか、荷台車両とは別に単独で走行できる。そのため、コンテナが積載されない荷台車両のみの移動に必要なエネルギーを低減することができる。
また、本発明の搬送システムは、コンテナが積載される荷台車両と、荷台車両を搬送する複数の駆動車両を備えており、荷台車両と駆動車両とは互いに独立し、係止されることで一体となる。そのため、駆動車両は従来の無人搬送車と比較して小型化を図ることができ、駆動車両の走行に必要なエネルギーを可及的に抑制することができる。

また、緩衝装置によってコンテナの荷台車両への積載時に生じる積載部への衝撃を緩和できることから、荷や荷台車両が受ける衝撃を軽減することができる。
また、荷台車両にコンテナがある時に積荷用駆動車両を用いてコンテナと荷台車両を搬送し、荷台車両に荷がない時に空荷用駆動車両を用いて空荷の荷台車両を搬送することで、荷台車両の運搬を効率的に行うことができる。

また、上記の搬送システムにおいて、前記荷台車両と前記駆動車両とを嵌合により係止する係止装置を備え、前記係止装置は、前記荷台車両に備えられた荷台側嵌合部と、前記駆動車両に備えられ、前記荷台側嵌合部と嵌合する駆動側嵌合部と、を有してもよい。

この場合、荷台側嵌合部と駆動側嵌合部との嵌合により、荷台車両と駆動車両とを係止することができ、駆動車両は荷台車両を搬送することができる。

また、上記の搬送システムにおいて、前記駆動側嵌合部および前記荷台側嵌合部の一方は、基端部から先端部へ向けて傾斜する凸状テーパ面を有する錐台状の凸状体を有し、前記駆動側嵌合部および前記荷台側嵌合部の他方は、前記凸状テーパ面と嵌合する凹状テーパ面を有する凹状体を有し、前記凸状体の先端部から突出され、前記凹状テーパ面に案内される突出ガイドが設けられてもよい。

この場合、凸状テーパ面および凹状テーパ面を介した駆動側嵌合部と荷台側嵌合部との嵌合により、駆動車両は荷台車両から伝わるコンテナの荷重を受けることができるほか、荷台車両は駆動車両の推進力を受けることができる。また、突出ガイドによって、凸状体を凹状体へ向けて案内することができ、荷台車両と駆動車両との係止と、駆動側嵌合部と荷台側嵌合部との位置決めを同時に行うことができる。

また、上記の搬送システムにおいて、前記積載部は、コンテナの有無に応じて昇降可能であり、前記空荷用駆動車両は前記駆動側嵌合部を昇降させる昇降機構を有してもよい。

荷台車両の荷台側嵌合部は、コンテナの有無によって高さが異なる。空荷用駆動車両の駆動側嵌合部は、昇降機構により上昇するため、荷台本体の上昇により高い位置にある荷台側嵌合部と嵌合することができる。

また、上記の搬送システムにおいて、前記複数の駆動車両は、同一の駆動力を出力可能としてもよい。

この場合、駆動車両の駆動力を同一にすることにより、搬送システムの製造コストを低減させることができる。

本発明によれば、荷の搬送に必要なエネルギーを可及的に抑制することが可能な搬送システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る搬送システムの概要を示す構成図である。本発明の第１の実施形態に係る荷台車両および駆動車両の構成を示す側面図である。本発明の第１の実施形態に係る駆動車両の構成を示す側面図である。本発明の第１の実施形態に係る搬送システムによるコンテナ搬送のフロー図である。本発明の第１の実施形態に係る荷台車両および駆動車両の作用説明図である。本発明の第２の実施形態に係る荷台車両および駆動車両の構成を示す側面図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る搬送システムを図１に基づいて説明する。本実施形態の搬送システムは、港湾のコンテナターミナルにおける荷としてのコンテナを搬送するコンテナ搬送システムに適用している。

図１に示すように、港湾におけるコンテナターミナルは、船舶としてのコンテナ船Ｓが接岸可能な岸壁Ｂを有する。コンテナ船Ｓは、荷としての多数のＩＳＯ規格コンテナ（以下、「コンテナ」と表記する）１６を積載可能な船体を有し、舷側と岸壁Ｂとを対向した状態で接岸可能である。コンテナターミナルは、接岸状態のコンテナ船Ｓと岸壁Ｂのコンテナ積み下ろし位置の間で主にコンテナ１６の受け渡しを行うガントリークレーンＧが、岸壁Ｂに沿って配設されている。コンテナターミナルは、コンテナ船Ｓから積み降ろされたコンテナ１６を一時保管するコンテナヤードＹを備えている。コンテナヤードＹには、複数のコンテナ１６が集積されている。コンテナヤードＹにはコンテナ１６を積み降ろすラバータイヤクレーンＲが配設されている。

図１に示すように、搬送システムは、コンテナ１６の積載が可能な荷台車両１２と、複数の駆動車両としての積荷用駆動車両１４および空荷用駆動車両１５と、積荷用駆動車両１４及び空荷用駆動車両１５を運行制御する運行制御装置１１と、を備える。積荷用駆動車両１４又は空荷用駆動車両１５と荷台車両１２とは嵌合によって係止される。図１に示すように、コンテナターミナルには、周回走行経路２１が設定されている。周回走行経路２１は、積荷用駆動車両１４又は空荷用駆動車両１５と連結されて一体化された荷台車両１２がガントリークレーンＧとラバータイヤクレーンＲとの間を周回する走行経路である。

図１に示すように、コンテナターミナルは駐車場２２を備えており、駐車場２２は、荷台車両１２を待機させておく荷台車両駐車場２２Ａと、自走可能な積荷用駆動車両１４を待機させておく積荷用車両駐車場２２Ｂと、自走可能な空荷用駆動車両１５を待機させておく空荷用車両駐車場２２Ｃとを備えている。荷台車両１２、積荷用駆動車両１４及び空荷用駆動車両１５は、コンテナ１６の搬送に用いられないときには、それぞれ対応する荷台車両駐車場２２Ａ、積荷用車両駐車場２２Ｂ、空荷用車両駐車場２２Ｃで待機する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、荷台車両１２は、荷台本体２９と、車輪としての転動輪３１と、転動輪３１を懸架する懸架機構３５と、を備えている。荷台本体２９の上部には、平坦面に形成され、コンテナ１６を積載するための積載部３０が備えられている。荷台本体２９は転動輪３１および懸架機構３５により支持されている。
転動輪３１は荷台本体２９の前部および後部に左右一対備えられている。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では進行方向に向かって左側の転動輪３１のみが図示されている。転動輪３１は、懸架機構３５に取り付けられる転動輪３１の車軸（図示せず）を中心に回転するように備えられている。

懸架機構３５は、荷台本体２９に連結される荷台側リンク３３Ａと、転動輪３１の車軸に連結される車輪側リンク３３Ｂとを有したリンク機構３３を備えている。荷台側リンク３３Ａの上端は荷台本体２９の下部と回動可能に連結されており、荷台側リンク３３Ａの他端は、車輪側リンク３３Ｂの一端と連結軸３４によって回動可能に連結されている。車輪側リンク３３Ｂの他端は、転動輪３１の車軸を支持している。それぞれの懸架機構３５は荷台本体２９に対して自在に旋回可能であり、懸架機構３５の旋回により転動輪３１は従動し、荷台車両１２の進行方向が変更される。本実施形態では、懸架機構３５は積荷用駆動車両１４及び空荷用駆動車両１５の進行方向に合わせて転動輪３１が操舵されるように旋回される。

懸架機構３５は、走行時の路面からの衝撃を緩和するとともに、コンテナ１６の積載時に生じる衝撃を緩和する緩衝装置３２を備えている。緩衝装置３２の一端は、荷台側リンク３３Ａに連結されており、緩衝装置３２の他端は車輪側リンク３３Ｂに連結されている。つまり、緩衝装置３２は、荷台側リンク３３Ａと車輪側リンク３３Ｂとの間に介在されている。緩衝装置３２は、ばね３６およびダンパ３７を備えている。

ばね３６は、コイルばねであって、圧縮ばねである。ばね３６のばね定数は、コンテナ１６が荷台車両１２に積載されていないときに、荷台側リンク３３Ａおよび車輪側リンク３３Ｂを伸張して荷台本体２９を上昇させる一方、荷台車両１２に空のコンテナ１６が積載されたときに、荷台側リンク３３Ａおよび車輪側リンク３３Ｂを屈曲させて荷台本体２９を下降されるように設定されている。積載部３０にコンテナ１６が積載されていないとき、ばね３６は伸張し、コンテナ１６を積載すると、ばね３６に対して縮める方向に力がはたらくため、ばね３６は収縮する。ダンパ３７は、ばね３６の振動を減衰するために設けられる。積載部３０を備える荷台本体２９はコンテナ１６が積載されると、コンテナ１６の荷重を受けて下降するようになっている。また、コンテナ１６が取り除かれると、荷台本体２９はばね３６の復元力によって上昇する。そのため、コンテナ１６の積載に応じて昇降可能である。

ところで、荷台本体２９の下部には、荷台側嵌合部４０が形成されている。本実施形態では３箇所形成されている。荷台側嵌合部４０は、荷台車両１２を積荷用駆動車両１４又は空荷用駆動車両１５と嵌合させるために設けられており、前後方向に配設されている。荷台車両１２は積荷用駆動車両１４又は空荷用駆動車両１５と嵌合するために、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、荷台本体２９の荷台側嵌合部４０に、凹状テーパ面４１Ａを有する凹状体４１を備えている。凹状テーパ面４１Ａは、荷台本体２９の下面から上方へ向かって円錐台状の凹部が形成されることにより形成されている。凹状テーパ面４１Ａの内径は上方へ向かうにつれて小さくなっている。荷台側嵌合部４０の上方には、凹状テーパ面４１Ａを形成する凹部と連通する有底円筒状の空間部４２が形成されている。

図３（ａ）に示すように、積荷用駆動車両１４は、コンテナ船Ｓから荷台車両１２に積載されたコンテナ１６を、荷台車両１２とともに搬送先としてのコンテナヤードＹへ搬送するための車両である。積荷用駆動車両１４は、車体４５と、車体４５に備えられた駆動輪５２と、走行駆動源として走行モータ４６と、バッテリ４７と、積荷駆動側嵌合部４８と、積荷突出ガイド５０と、各部を制御するコントローラ２８と、運行制御装置１１と無線通信する通信装置５３と、を備えている。走行モータ４６は、駆動力を発生する電動モータであり、全ての積荷用駆動車両１４で同一である。

搬送システムでは、荷台車両１２と積荷用駆動車両１４とを嵌合により係止可能とする係止装置３８を備えるが、係止装置３８は、荷台車両１２に備えられた荷台側嵌合部４０と、積荷用駆動車両１４に備えられ、荷台側嵌合部４０と嵌合する積荷駆動側嵌合部４８と、を有する。積荷駆動側嵌合部４８は、車体４５の上部に備えられる円錐台状の積荷凸状体４９を有している。積荷凸状体４９は、車体４５側の基端部から先端部へ向けて傾斜する積荷凸状テーパ面４９Ａを有する。積荷凸状テーパ面４９Ａは、荷台側嵌合部４０の凹状テーパ面４１Ａと当接して、荷台車両１２と積荷用駆動車両１４とを嵌合により係止する。

積荷凸状体４９の上部には、積荷凸状テーパ面４９Ａに凹状テーパ面４１Ａを誘導するための、半球状の積荷突出ガイド５０が備えられている。積荷駆動側嵌合部４８および荷台側嵌合部４０が嵌合するとき、積荷突出ガイド５０は、空間部４２に収まる。

車体４５には、積荷用駆動車両１４の各部を制御するコントローラ２８および運行制御装置１１と無線通信する通信装置５３が搭載されている。積荷用駆動車両１４には、積荷駆動側嵌合部４８と荷台側嵌合部４０との嵌合が確実に行われたことを検知する嵌合検知部５１を備えている。嵌合検知部５１は車体４５の上面に設けられており、下降されている荷台本体２９が積荷用駆動車両１４と当接することを検知する。嵌合検知部５１はコントローラ２８と接続されている。

空荷用駆動車両１５は、コンテナ１６が積載されていない荷台車両１２を搬送させるための車両である。空荷用駆動車両１５は車体６２と、車体６２に備えられた駆動輪６３と、走行駆動源としての走行モータ５６と、バッテリ５７と、空荷駆動側嵌合部５８と、空荷突出ガイド６０と、油圧シリンダ（図示せず）と、昇降機構（図示せず）と、各部を制御するコントローラ５４と、運行制御装置１１と無線通信する通信装置６５と、を備えている。走行モータ５６は駆動力を発生し、コンテナ１６を積載していない荷台車両１２を運搬できる出力を有する電動モータである。

搬送システムでは、荷台車両１２と空荷用駆動車両１５とを嵌合により係止可能とする係止装置６４を備える。係止装置６４は、荷台車両１２の荷台側嵌合部４０と、空荷用駆動車両１５に備えられ、荷台側嵌合部４０と嵌合する空荷駆動側嵌合部５８と、を有する。空荷用駆動車両１５の上部には、荷台車両１２に備えられた荷台側嵌合部４０と嵌合する空荷駆動側嵌合部５８を備えている。空荷駆動側嵌合部５８は、車体６２側の基端部から先端部へ向けて傾斜する空荷凸状テーパ面５９Ａを有する空荷凸状体５９を備えている。空荷凸状体５９の上部には、空荷凸状テーパ面５９Ａと凹状テーパ面４１Ａを誘導するための、半球状の空荷突出ガイド６０が備えられている。また、空荷凸状体５９の内部には、油圧シリンダを備えた昇降機構を備えている。油圧シリンダの内部に作動油を流出入させることにより、空荷凸状体５９の突出長さを調整することができる。空荷駆動側嵌合部５８は、空荷凸状テーパ面５９Ａが荷台車両１２に備えられた荷台側嵌合部４０の凹状テーパ面４１Ａと当接しあうことで、荷台車両１２と空荷用駆動車両１５とが係止される。係止装置６４が荷台車両１２と空荷用駆動車両１５とを係止するとき、空荷突出ガイド６０は、空間部４２に収まる。また、空荷用駆動車両１５は車両の運転制御をするコントローラ５４と、運行制御装置１１と通信を行う通信装置６５とを備えている。

次に、本実施形態に係る搬送システムによるコンテナ１６の搬送方法について説明する。本説明では、荷台車両１２と積荷用駆動車両１４および空荷用駆動車両１５はすべて駐車場２２で待機しており、荷台車両１２の搬送終了後に、駐車場２２に戻り再び待機するという形態について例示する。

図４に示すように、運行制御装置１１は、ガントリークレーンＧが荷役するコンテナに関するリストから、荷役するコンテナ１６の重量に関する情報を取得する（ステップＳ０１を参照）。次に、運行制御装置１１はコンテナ１６の重量に基づいて、コンテナ１６および荷台車両１２の搬送に必要な走行動力を算出する（ステップＳ０２を参照）。コンテナ１６および荷台車両１２の搬送に必要な走行動力の算出は、積荷用駆動車両１４の１台あたりの出力と台数に基づいて算出される。全ての積荷用駆動車両１４は走行モータ４６をはじめ同一構成であるため、コンテナ１６および荷台車両１２の搬送に必要な走行動力と積荷用駆動車両１４の１台あたりの出力によって、搬送に必要な積荷用駆動車両１４の台数が算出される。

積荷用駆動車両１４の必要台数の算出と同時に、運行制御装置１１は空荷用駆動車両１５に対して、コンテナ１６の搬送で用いる荷台車両１２をガントリークレーンＧまで移動させるよう指令する（ステップＳ０２を参照）。空荷用駆動車両１５は運行制御装置１１からの指令を受け、駐車場２２に停留している荷台車両１２まで移動する（ステップＳ０３を参照）。駐車場２２に停留している荷台車両１２では、懸架機構３５が伸長しており、荷台本体２９は上昇した位置にある。空荷用駆動車両１５は、荷台側嵌合部４０の下方に空荷駆動側嵌合部５８が位置するように荷台車両１２の下部に入り込む。そして、図５（ａ）に示すように、空荷用駆動車両１５は、油圧シリンダを伸張させることで空荷駆動側嵌合部５８を上昇させ、荷台車両１２の荷台側嵌合部４０と当接させ嵌合する。これにより、空荷用駆動車両１５と荷台車両１２とが係止される（ステップＳ０４を参照）。

荷台車両１２と係止された空荷用駆動車両１５は、運行制御装置１１からの指令に基づいて、駐車場２２からガントリークレーンＧまで荷台車両１２とともに移動する（ステップＳ０５を参照）。一方で、運行制御装置１１は積荷用駆動車両１４に対し、算出した台数に基づいて選択した複数（本実施形態では２台）の積荷用駆動車両１４のすべてに対し、駐車場２２からガントリークレーンＧまで移動するように指令する（ステップＳ０６を参照）。選択された２台の積荷用駆動車両１４は運行制御装置１１からの指令を受け、ガントリークレーンＧまで移動する(ステップＳ０７を参照)。本実施形態では、積荷用駆動車両１４は２台の形態を示しているが、搬送するコンテナ１６の重量に応じて適宜変更される。

ガントリークレーンＧの周辺に荷台車両１２と係止された空荷用駆動車両１５と積荷用駆動車両１４が到着後、図５（ｂ）に示すように、荷台車両１２と係止された空荷用駆動車両１５は、空荷駆動側嵌合部５８を下降させ、荷台車両１２との係止を解除するとともに、荷台車両１２から退避する。このため、空荷用駆動車両１５は荷台車両１２と分離する（ステップＳ０８を参照）。一方、選択された２台の積荷用駆動車両１４は、荷台側嵌合部４０の下方に積荷駆動側嵌合部４８が位置するように荷台本体２９の下部に入り込み、前後に整列して停止する。選択された２台の積荷用駆動車両１４の整列後、コンテナ１６が荷台車両１２の積載部３０に積載される。積載部３０にコンテナ１６が積載されると、荷台車両１２はコンテナ１６の荷重によって下降する。すると、図５（ｃ）に示すように、荷台側嵌合部４０と積荷駆動側嵌合部４８とが当接し、積荷用駆動車両１４と荷台車両１２とが係止される（ステップＳ０９を参照）。積荷駆動側嵌合部４８と荷台側嵌合部４０との嵌合の際に、積荷駆動側嵌合部４８が荷台側嵌合部４０に対して位置ずれしている場合でも、積荷突出ガイド５０は、荷台本体２９の下降時において凹状テーパ面４１Ａに当接して案内されることで位置決めが行われるため、荷台側嵌合部４０と係止されやすい。また、コンテナ１６や荷台車両１２は緩衝装置３２を備えるため、コンテナ１６を積載部３０へ積載する際の衝撃は緩和されつつ、コンテナ１６は積載部３０に積載される。コンテナ１６の積載ならびに積荷用駆動車両１４と荷台車両１２との係止は、積荷用駆動車両１４に備えられた嵌合検知部５１によって検出される。

コンテナ１６の荷台車両１２への積載ならびに積荷用駆動車両１４と荷台車両１２との係止後、運行制御装置１１は、コンテナヤードＹへ空荷用駆動車両１５を移動するよう指令する（ステップＳ１０を参照）。運行制御装置１１は、コンテナヤードＹへ空荷用駆動車両１５を移動する指令と同時に、空荷用駆動車両１５に対して、ラバータイヤクレーンＲ付近まで移動するよう指令する（ステップＳ１０を参照）。荷台車両１２と係止された積荷用駆動車両１４は周回走行経路２１を走行し、コンテナ１６および荷台車両１２をコンテナヤードＹへ移動する（ステップＳ１１を参照）。荷台車両１２と係止された積荷用駆動車両１４のコンテナヤードＹへ到着後、ラバータイヤクレーンＲによって荷台車両１２に積載されているコンテナ１６がコンテナヤードＹに積み降ろされる。コンテナ１６がコンテナヤードＹに積み降ろされるとき、図５（ｄ）に示すように、荷台車両１２は懸架機構３５のばね３６の復元力によって上昇するため、荷台車両１２と積荷用駆動車両１４との係止が解除され分離される（ステップＳ１２を参照）。荷台車両１２と積荷用駆動車両１４との係止が解除された後には、積荷用駆動車両１４は荷台車両１２から退避する。そして、再び空荷用駆動車両１５が荷台車両１２の下方に入り込む。そして、空荷用駆動車両１５は空荷駆動側嵌合部５８を上方へ向けて突出させ、荷台車両１２と係止される（ステップＳ１３を参照）。

空荷用駆動車両１５と荷台車両１２との係止後、運行制御装置１１は空荷用駆動車両１５に対して、荷台車両１２をガントリークレーンＧへ移動させる指令をする（ステップＳ１４を参照）。空荷用駆動車両１５は運行制御装置１１からの指令を受け、荷台車両１２をガントリークレーンＧへと移動させる（ステップＳ１５を参照）。荷台車両１２は、運行制御装置１１からの指令を受けた空荷用駆動車両１５による次の搬送を待機することで、荷台車両１２におけるフローが終了する（ステップＳ１６を参照）。空荷用駆動車両１５は、荷台車両１２をガントリークレーンＧへと移動させた後、運行制御装置１１からの指令を待機することで、空荷用駆動車両１５におけるフローが終了する（ステップＳ１７を参照）。

運行制御装置１１は、空荷用駆動車両１５に対して指令をするのと同時に、積荷用駆動車両１４に対して、駐車場２２へ移動させる指令をする（ステップＳ１４を参照）。積荷用駆動車両１４は指令を受け、駐車場２２へと移動し、待機することで、積荷用駆動車両１４におけるフローが終了する（ステップＳ１８を参照）。

第１の実施形態に係る搬送システムは、以下の作用効果を奏する。
（１）搬送システムでは、搬送するコンテナ１６の重量に基づいて、積荷用駆動車両１４に求められる走行動力を算出し、コンテナ１６を搬送先へ搬送する。これにより、コンテナ１６を積載した荷台車両１２の搬送に必要な走行動力を過不足なく用意することができる。

（２）搬送システムは、コンテナ１６の搬送に使用される積荷用駆動車両１４を複数台備えており、複数台の積荷用駆動車両１４によって荷台車両１２に積載されたコンテナ１６を搬送する。これにより、積荷用駆動車両１４および空荷用駆動車両１５の１台に要求される走行動力を小さくすることができるため、積荷用駆動車両１４および空荷用駆動車両１５を小型化することができる。また、積荷用駆動車両１４および空荷用駆動車両１５の小型化により、コンテナ１６を積載していない荷台車両１２の搬送に必要とするエネルギーを可及的に低減できる。

（３）積荷用駆動車両１４に搭載された走行モータ４６は、各車同一である。これにより、積荷用駆動車両１４の種類が少なくすみ、コストを低減させることができる。また、積荷用駆動車両１４の走行動力を、駆動車両１台あたりの走行モータ４６の出力と積荷用駆動車両１４の台数によって算出できるようになるため、コンテナ１６および荷台車両１２の搬送に必要な積荷用駆動車両１４の走行動力から、積荷用駆動車両１４の台数を容易に算出することができる。

（４）懸架機構３５にはばね３６とダンパ３７による緩衝装置３２を備えている。緩衝装置３２を構成するばね３６のばね定数は、コンテナ１６が荷台車両１２に積載されていないときに伸張し荷台本体２９を上昇させる。一方、荷台車両１２に空のコンテナ１６が積載されたときに、荷台側リンク３３Ａおよび車輪側リンク３３Ｂを屈曲させて荷台本体２９を下降されるように設定されている。これにより、コンテナ１６の積載によって生じる衝撃を吸収することができるため、コンテナ１６に収められた物品や積荷用駆動車両１４を保護することができる。また、コンテナ１６の搬送中においても、緩衝装置３２は路面から伝わる振動を吸収することができる。さらに、積載部３０へコンテナ１６を積載する時に、荷台本体２９が確実に降下するため、荷台車両１２と積荷用駆動車両１４とを係止させやすい。

（５）荷台車両１２と積荷用駆動車両１４（空荷用駆動車両１５）との係止に用いられる係止装置３８（６４）は、荷台車両１２に備えられた荷台側嵌合部４０と、積荷用駆動車両１４（空荷用駆動車両１５）に備えられ、荷台側嵌合部４０と嵌合する積荷駆動側嵌合部４８（空荷駆動側嵌合部５８）と、を有する。積荷駆動側嵌合部４８（空荷駆動側嵌合部５８）に積荷凸状テーパ面４９Ａ（空荷凸状テーパ面５９Ａ）を持ち、荷台側嵌合部４０には凹状テーパ面４１Ａを備えており、積荷凸状テーパ面４９Ａ（空荷凸状テーパ面５９Ａ）と凹状テーパ面４１Ａとが接触することで荷台車両１２と積荷用駆動車両１４（空荷用駆動車両１５）とが係止される構成となっている。これにより、荷台側嵌合部４０及び積荷駆動側嵌合部４８（空荷駆動側嵌合部５８）は、コンテナ１６の荷重を受け止めることができ、かつ移動方向に対する力を荷台車両１２に伝達することができる。

（６）荷台車両１２と積荷用駆動車両１４との係止は、コンテナ１６の積載によって荷台本体２９が下降し、荷台側嵌合部４０と積荷駆動側嵌合部４８とが当接することで行われる。これにより、積荷用駆動車両１４と荷台車両１２とを係止させるために、積荷用駆動車両１４に昇降機構を別途備える必要がなくなるため、積荷用駆動車両１４の重量の増加を抑制し、積荷用駆動車両１４の移動に必要なエネルギーを低減できる。

（７）積荷用駆動車両１４の車体４５の上面には、荷台車両１２と接触することで検知する嵌合検知部５１を備えている。これにより、コントローラ２８は荷台側嵌合部４０と積荷駆動側嵌合部４８が確実に嵌合したことを検知することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、係止装置の構成が、第１の実施形態と異なる。係止装置を除くその他の構成は第１の実施形態と同一であり、第１の実施形態と同じ構成については第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。

本実施形態に係る搬送システムでは、荷台側当接部７９と積荷側当接部７６（空荷側当接部７７）を有する係止装置７８を備える。図６（ａ）に示すように、荷台車両７１は荷台本体７２の下部に、荷台側当接部７９を備えている。荷台本体７２は積載部７３を有する。図６（ｂ）に示すように、積荷用駆動車両７４の上部には、積荷側当接部７６を備えており、積荷側当接部７６の上部には当接検出部８１を備えている。図６（ｃ）に示すように、空荷用駆動車両７５は、空荷側当接部７７と、油圧シリンダ（図示せず）と、昇降機構（図示せず）とを備えている。空荷側当接部７７の取り付けられる部分には、油圧シリンダを備えた昇降機構を備えている。油圧シリンダの内部に作動油を流出入させることにより、空荷側当接部７７の高さを調整することができる。また、荷台側当接部７９および積荷側当接部７６と、空荷側当接部７７は、それぞれ摩擦係数の高い材料で形成されている。

コンテナ１６を搬送する際、図４のステップＳ０４において、荷台車両７１と空荷用駆動車両７５とが係止されるにあたり、空荷用駆動車両７５は、荷台側当接部７９の下方に空荷側当接部７７が位置するように荷台車両７１の下部に入り込む。そして、空荷用駆動車両７５は、油圧シリンダを伸張させることで空荷側当接部７７を上昇させ、荷台車両７１の荷台側当接部７９と当接させ嵌合する。これにより、空荷用駆動車両７５と荷台車両７１とが係止される。荷台側当接部７９と空荷側当接部７７とは摩擦係数の高い材料であることから、空荷用駆動車両７５を運転させ荷台車両１２を前後方向に移動させる際に、荷台側当接部７９および空荷側当接部７７同士は滑らない。ステップＳ１３においても、同様の作用によって荷台車両１２と空荷用駆動車両７５とが係止される。

同様に、図４のステップＳ０９において、積荷用駆動車両７４は、荷台側当接部７９の下方に積荷側当接部７６が位置するように荷台本体２９の下部に入り込み、前後に整列して停止する。選択された２台の積荷用駆動車両７４の整列後、コンテナ１６が荷台車両７１の積載部７３に積載される。積載部７３にコンテナ１６が積載されると、荷台車両７１はコンテナ１６の荷重によって下降する。すると、荷台側当接部７９と積荷側当接部７６とが当接し、積荷用駆動車両７４と荷台車両７１とが係止される。積荷用駆動車両７４と荷台車両７１との係止は、荷台側当接部７９と積荷側当接部７６とが当接することを、当接検出部８１が検知される。その他については、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態は、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加え、次の作用効果を奏する。

（８）荷台車両１２と積荷用駆動車両７４（空荷用駆動車両７５）との係止に用いられる係止装置７８は、荷台車両７１に備えられた荷台側当接部７９と、積荷用駆動車両７４（空荷用駆動車両７５）に備えられ、荷台側当接部７９と嵌合する積荷側当接部７６（空荷側当接部７７）と、を有する。荷台側当接部７９、積荷側当接部７６、空荷側当接部７７は摩擦係数の高い材料で形成されており、荷台側当接部７９と積荷側当接部７６（空荷側当接部７７）とが接触することで荷台車両１２と積荷用駆動車両７４（空荷用駆動車両７５）とが係止される。これにより、コンテナ１６の荷重を受け止めることができ、かつ移動方向に対する力を荷台車両７１に伝達することができる。また、複雑な形状を備えないため、製造に要する時間が少なくなり、コストを低減することができる。

（９）積荷用駆動車両７４の車体４５の上面には、荷台車両７１と接触することで検知する当接検出部８１を備えている。これにより、荷台側当接部７９と積荷側当接部７６とが確実に当接したことを検知することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○上記の実施形態では、複数の積荷用駆動車両は同一の駆動力を出力可能としたが、これに限定されない。駆動車両（主に積荷用駆動車両）の駆動力が異なる出力を発揮する複数の種類を備えていてもよく、運行制御装置１１は駆動車両の駆動力に基づいて、コンテナ１６の搬送で使用する駆動車両の種類と台数を調整してもよい。その場合、互いに異なる駆動力を出力可能とする駆動車両Ｖ１、駆動車両Ｖ２および駆動車両Ｖ３とを配置させ、例えば、駆動車両Ｖ２だけ用いることで、荷台車両を移動させることができる。

○上記の実施形態では、駆動車両の動力源としてモータとバッテリによる電動車両の構成を示したが、エンジンを備えた車両や燃料電池を備えた車両に本発明を適用してもよい。

○上記の実施形態では、昇降機構は油圧シリンダによる構成を示したが、上下方向に突出量を調整可能で、かつ目標の突出量に到達して強固に固定できればよいため、例えばモータとボールネジによる構成を用いてもよい。

○上記の実施形態では、駆動側嵌合部は凸状体を有し、荷台側嵌合部は凹状体を有したが、この限りではない。駆動側嵌合部は凹状体を有し、荷台側嵌合部は凸状体を有してもよい。

１１…運行制御装置、１２…荷台車両、１４…駆動車両としての積荷用駆動車両、１５…駆動車両としての空荷用駆動車両、１６…荷としてのコンテナ、２９…荷台本体、３０…積載部、３１…転動輪、３２…緩衝装置、３８…係止装置、４０…荷台側嵌合部、４１…凹状体、４１Ａ…凹状テーパ面、４８…駆動側嵌合部としての積荷駆動側嵌合部、４９…積荷凸状体、４９ａ…凸状テーパ面としての積荷凸状テーパ面、５０…突出ガイドとしての積荷突出ガイド、５８…駆動側嵌合部としての空荷駆動側嵌合部、５９…空荷凸状体、５９ａ…凸状テーパ面としての空荷凸状テーパ面、６０…突出ガイドとしての空荷突出ガイド。

Claims

複数の転動輪を有する自走不能な荷台車両と、
前記荷台車両と係止可能であり、自走可能な複数の駆動車両と、
を備えた搬送システムにおいて、
前記荷台車両は、
前記荷台車両に備えられる荷台本体と、
前記荷台本体に設けられ、コンテナを積載する積載部と、
前記積載部へのコンテナの積載時に生じる衝撃を緩和する緩衝装置と、を備え、
複数の前記駆動車両は、
コンテナが積載されていない前記荷台本体が上昇されている前記荷台車両を搬送する空荷用駆動車両と、
コンテナが積載されている前記荷台本体が下降されている前記荷台車両を搬送する積荷用駆動車両と、を備え、
前記荷台車両に積載されるコンテナの重量に基づいて荷の搬送に必要な前記駆動車両を選択し、選択した前記駆動車両によって前記荷台車両を搬送先へ搬送する運行制御を行う運行制御装置と、を備えることを特徴とする搬送システム。
前記荷台車両と前記駆動車両とを嵌合により係止する係止装置を備え、
前記係止装置は、
前記荷台車両に備えられた荷台側嵌合部と、
前記駆動車両に備えられ、前記荷台側嵌合部と嵌合する駆動側嵌合部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
前記駆動側嵌合部および前記荷台側嵌合部の一方は、基端部から先端部へ向けて傾斜する凸状テーパ面を有する錐台状の凸状体を有し、
前記駆動側嵌合部および前記荷台側嵌合部の他方は、前記凸状テーパ面と嵌合する凹状テーパ面を有する凹状体を有し、
前記凸状体の先端部から突出され、前記凹状テーパ面に案内される突出ガイドが設けられることを特徴とする請求項２に記載の搬送システム。
前記積載部は、コンテナの有無に応じて昇降可能であり、
前記空荷用駆動車両は前記駆動側嵌合部を昇降させる昇降機構を有していることを特徴とする請求項３に記載の搬送システム。
前記複数の駆動車両は、同一の駆動力を出力可能とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送システム。