JP7261401B2 - 手動台車、並びに、手動台車用発電ユニット - Google Patents

Description

本発明は、主に物流センターや倉庫等で使用される手動台車に関するものである。また、そのような手動台車に取り付けて使用する手動台車用発電ユニットに関する。

従来、物流センターや倉庫等では、物品が分類分けされた状態で保管される保管棚が配置されており、顧客からの注文情報に基づいて、作業者が保管棚から物品を取り出すピッキング作業が行われている。そして、このようなピッキング作業では、作業を支援するバーコードリーダー、表示装置、プリンタ等が搭載されたピッキングカート（手動台車）が利用されている。

このようなピッキングカートとして、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
特許文献１に開示されたピッキングカートは、物品に取り付けられたＩＣタグから情報を読み取り可能なＩＣリーダライタや、タブレットＰＣ、ディスプレイ等の備え付けの機器に対し、搭載されたバッテリーから電力を供給可能なものである。

特開２００７－１５７７５号公報

ところで、ピッキングカートのバッテリーは、ピッキングカートの不使用時に配線部材を介して外部の充電装置と電気的に接続し、充電することが一般的である。そして、使用時には、バッテリーと充電装置が電気的に接続されていない状態とし、ピッキングカートを自在に移動可能な状態とする。その上で、バッテリーから備え付けの各種機器に電力が供給される状態とする。

したがって、ピッキングカートは、バッテリーの残量が一定量以下となるまで充電を行わずに使用可能であるが、一度の充電による連続稼働時間をより長くしたいという欲求があった。例えば、一日に一度の充電で運用していたのであれば、三日に一度の充電で運用したいといった具合である。

そこで本発明は、手動台車の連続稼働時間をより長くすることが可能な技術を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の一つの様相は動力を持たない車輪と、電子機器と、前記電子機器に電力を供給する蓄電池を有する手動台車において、本体部と、前記手動台車の移動力を電力に変換する発電手段を有し、前記発電手段が発電する電力で前記蓄電池が充電可能であり、前記発電手段は、部材が収容可能な内部空間を有する筐体部材と、車輪部材と、前記車輪部材を走行面に押圧する押圧手段を有し、全体としてユニット体となる部材であり、前記車輪部材の回転力を電力に変換するものであって、前記本体部の下側部分にユニット体である前記発電手段を固定して形成されることを特徴とする手動台車である。

本様相は、手動台車の走行に伴って発電手段の車輪部材を回転させ、手動台車の移動力を電力に変換し、蓄電池を充電することが可能となっている。すなわち、手動台車の使用時に蓄電池の充電が可能であり、連続稼働時間をより長くすることができる。
さらに、本様相は、発電のための車輪部材を走行面に押圧する押圧手段を有しており、手動台車の使用時に車輪部材が走行面に押し当てられる。このことから、例え走行面に微細な段差や凹凸が形成されていても、走行時における車輪部材の回転を維持させることが可能であり、発電動作を確実に実行できる。

上記した様相は、前記筐体部材の底板部に車輪退避用孔が形成されており、前記車輪部材は、上側の一部が前記車輪退避用孔に入り込んだ状態で回転可能であることが好ましい。
上記した様相は、前記発電手段は、ブラシレスモータと、磁極検出手段を有し、前記ブラシレスモータは、回転子と、固定子と、前記回転子又は前記固定子に設けられた永久磁石とを有しており、且つ、前記回転子を外力によって回転させることで電力を発生させるものであり、前記磁極検出手段の出力信号を外部に取り出すことが好ましい。

この好ましい様相では、磁極検出手段の出力信号を外部に取り出すことで、手動台車の運用に係る情報（例えば、手動台車の走行距離、速度）を取得できる。このことから、例えば、メンテナンス時期を報知する報知動作等、取得した情報に基づいて実施される動作を実行可能となる。

上記した様相は、前記発電手段は、モータユニットと、制御基板とを有し、前記モータユニットは、前記車輪部材と、前記車輪部材の回転に伴い回転子が回転するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを収納するケース部材とを備え、前記制御基板は、整流回路と、電流の逆流を防止する逆流防止手段を有し、前記発電手段は、前記モータユニットが前記押圧手段を介して前記筐体部材の下側に取り付けられ、さらに、前記制御基板が前記筐体部材の内部に収納されて形成されるユニット体であることが好ましい。

この好ましい様相では、発電手段がユニット体であり、筐体部材を手動台車の本体部下側に取り付けるだけで、発電手段の取り付けが可能となる。このことから、手動台車の製造が容易であるので好ましい。

上記した様相は、前記車輪を複数有しており、複数の前記車輪の少なくとも二つは、進行方向と交わる方向で間隔を空けて並列配置されており、前記車輪部材は、前記並列配置される二つの前記車輪の間であり、二つの前記車輪のそれぞれから等距離だけ離れた位置に少なくとも一部が位置することが好ましい。

この好ましい様相によると、台車の走行をより安定させることができる。また、手動台車を右折させたり、左折させたりする際においても発電が可能となる。

上記した様相は、前記電子機器として、少なくとも下記（１）乃至（４）のいずれかを備えたものであることが好ましい。
（１） 計量装置
（２） プリンタ
（３） 情報読取装置
（４） 通信装置

本発明に関連する様相は、動力を持たない車輪と、電子機器と、前記電子機器に電力を供給する蓄電池を有する手動台車において、前記手動台車の移動力を電力に変換する発電手段を有し、前記発電手段が発電する電力で前記蓄電池が充電可能であり、前記発電手段は、車輪部材を有すると共に前記車輪部材の回転力を電力に変換するユニット体であり、且つ、前記手動台車の本体部に一体的に取り付け可能であることを特徴とする手動台車である。

本様相においても手動台車の使用時に蓄電池の充電が可能であり、連続稼働時間をより長くすることができる。さらに、ユニット体を手動台車の本体部下側に取り付けるだけで発電手段の取り付けが可能であり、手動台車の製造が容易である。

上記した様相は、前記発電手段は、車輪部材を有し、且つ、車輪部材の回転力を電力に変換する発電実施状態と、前記蓄電池から電力を供給することで車輪部材を回転させる車輪駆動状態とを切り替え可能であることが好ましい。

本様相においても手動台車の使用時に蓄電池の充電が可能であり、連続稼働時間をより長くすることができる。さらに、発電実施状態と車輪駆動状態とを切り替え可能であるので、坂道等で手動台車を使用する際、一時的に充電を中断すると共に車輪部材を自動回転させることで、使用者が手動台車を容易く移動させることが可能となる。

本発明の他の様相は、動力を持たない車輪と、電子機器と、前記電子機器に電力を供給する蓄電池を有する手動台車の下側部分に取り付け可能な手動台車用発電ユニットであって、前記手動台車の移動力を電力に変換して発電し、発電する電力で前記蓄電池の充電が可能なものであり、部材が収容可能な内部空間を有する筐体部材と、モータユニットと、押圧手段を有し、全体としてユニット体となるものであり、前記モータユニットは、車輪部材を有しており、前記車輪部材の回転力を電力に変換するものであり、前記押圧手段は、前記車輪部材を走行面に押圧するものであることを特徴とする手動台車用発電ユニットである。

本様相の手動台車用発電ユニットは、手動台車に取り付けるだけで、手動台車の走行に伴う発電動作により蓄電池を充電可能となる。つまり、手動台車の連続稼働時間をより長くすることができる。また、簡単に取り付け可能であり、手動台車の製造容易化を図ることができる。

本発明によると、連続稼働時間がより長い手動台車を提供できる。

本発明の実施形態に係るピッキングカートを示す斜視図である。 図１のピッキングカートを後方側からみた状態を示す平面図であり、スキャナを省略して示す。 図２の発電ユニットを示す分解斜視図である。 図２の発電ユニットのモータと、制御基板と、ホール素子信号入力部の関係を示す説明図である。 図２の発電ユニット周辺を示す断面図である。 図２の発電ユニットの発電装置が上下方向に移動する様子を示す説明図であり、（ａ）は発電装置が下方側に位置する様子を示し、（ｂ）は発電装置が（ａ）の状態から上方へ移動した様子を示す。 図１のピッキングカートのモータ、制御基板、バッテリー、電子機器の関係を示す説明図である。 上記した実施形態とは異なるピッキングカートにおいて、発電用車輪及びキャスタ部の車輪の周辺を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るピッキングカート１（手動台車）について、図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、特に断りのない限り、上下方向、前後方向、左右方向（上下方向及び前後方向と直交する方向）は、図１で示される状態を基準として説明する。さらに、前後方向は、ハンドル部４側（走行方向）を後側とし、その反対側を前側として説明する。

ピッキングカート１は、図１で示されるように、本体部２と、本体部２の下端側部分に取り付けられる走行用のキャスタ部３と、ハンドル部４と、バッテリー５（蓄電池）とが一体となって形成されている。つまり、ピッキングカート１は、作業者がハンドル部４を把持しつつ押すことで走行（移動）する手動式の移動カートである。
また、このピッキングカート１は、特徴的な部分として、図２で示されるように、走行時に発電を行う発電ユニット６（発電手段、手動台車用発電ユニット）を備えている。

このピッキングカート１は、物流センターや倉庫等におけるピッキング作業に好適に使用されるものである。つまり、顧客からの注文情報や管理者からの指示に基づいて作業者が棚から物品を取り出して運搬する作業や、外部から搬入された保管対象となる物品を棚の近くまで運搬する作業等に、好適に使用される。

ピッキングカート１は、図１で示されるように、上下二段の荷台部分を有する。
すなわち、このピッキングカート１の本体部２は、水平方向に広がりを有する枠状又は板状の下側土台部１０と、下側土台部１０から上方に延びる複数（本実施形態では４つであり、図１では一つを図示しない）の柱状体部１１を備えている。加えて、下側土台部１０から上方に離れた位置には、水平方向に広がりを有する枠状又は板状の上側土台部１２を備えている。
そして、下側土台部１０の上側に下部載置部１５（計量装置、電子機器）が設けられ、上側土台部１２の上側に上部載置部１６（計量装置、電子機器）が設けられている。

下部載置部１５、上部載置部１６は、いずれも物品を載置する荷台部分を形成する。また、これら下部載置部１５と上部載置部１６は、載置された物品の重量を自動的に検知可能な電子秤量機能を有する。

また、本体部２は、電子機器として、上記した電子秤量が可能な計量装置である下部載置部１５、上部載置部１６の他、スキャナ２０（情報読取装置）と、プリンタ２１と、情報表示装置２２を備えている。

スキャナ２０は、外部の物品に取り付けられたタグから情報を読み取り可能な部材である。

プリンタ２１は、ピッキング作業に係る情報を紙媒体に出力可能な印刷装置である。

情報表示装置２２は、ピッキング作業に係る情報を表示可能な表示装置であり、本実施形態では、液晶ディスプレイである。

本実施形態のピッキングカート１は、本体部２に図示しない制御用基板を備えており、外部機器に対して各種信号の送受信が可能となっている。つまり、外部機器との間でネットワークが形成され、ピッキングカート１が取得したピッキング作業に係る各種情報に係る信号を外部機器に送信可能となっており、且つ、ピッキング作業に係る各種情報に係る信号を外部機器から受信可能となっている。
なお、上記したネットワークは、典型的には、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であるが、データ送受信可能な回線であればどのような構成でもよい。

キャスタ部３は、下側土台部１０の下側に取り付けられる部材であり、下側土台部１０に直接又は間接的に取り付けられる支持部材３ａと、車輪３ｂを備えている。そして、車輪３ｂが軸部材を介して支持部材３ａに回転可能な状態で取り付けられている。
ここで、ピッキングカート１は、前方側に取り付けられて前輪となる二つのキャスタ部３と、後方側に取り付けられて後輪となる二つのキャスタ部３の合計４つのキャスタ部３を有する（後輪となる二つのキャスタ部３の一方については、図１では図示しない）。この前輪となる二つのキャスタ部３と、後輪となる二つのキャスタ部３は、それぞれ左右方向で離れた位置に一つずつ取り付けられている。

なお、特に限定されるものではないが、前輪となる二つのキャスタ部３は、全体が上下方向に延びる回転軸を中心として旋回可能な状態となるように、下側土台部１０に取付用部材を介して固定されている（下側土台部１０に間接的に固定されている）。
対して、後輪となる二つのキャスタ部３は、車輪３ｂの回転軸が左右方向に延びた状態となるように、下側土台部１０に直接取り付けられている。
つまり、本実施形態のピッキングカート１は、４つの走行用のキャスタ部３により、自立及び走行可能な手動台車である。

ハンドル部４は、一部が湾曲（又は屈曲）して延びる棒状の部分であり、本実施形態では、平面視で略コ字状となるように延びる部分である。

バッテリー５は、充電によって電気を蓄えることで電池としての使用が可能となる二次電池である。

発電ユニット６は、図２で示されるように、箱状部材２５（筐体部材）と、押圧部材２６と、発電装置２７（モータユニット）を有している。具体的には、箱状部材２５の下面に押圧部材２６が取り付けられており、押圧部材２６を介して発電装置２７が取り付けられている。

箱状部材２５は、図３で示されるように、有底箱状の部材であり、底板部２５ａと、底板部２５ａの縁端部分から上方に延びる４つの側壁部２５ｂを有する。

底板部２５ａは、平板状の部分であり、適宜な部分に、取付用孔３４と、車輪退避用孔３５とがそれぞれ形成されている。
取付用孔３４、車輪退避用孔３５は、いずれも底板部２５ａを厚さ方向（上下方向）に貫通する貫通孔である。具体的には、取付用孔３４は、ボルト７０の軸部分（詳しくは後述する）を挿通可能な開口形状が略円形の孔であり、車輪退避用孔３５は、開口形状が四角形状の孔である。

箱状部材２５の４つの側壁部２５ｂは、対向する２つの側壁部２５ｂが、上下方向に長い長側壁部３０となっている。対して、対向する他の２つの側壁部２５ｂが、長側壁部３０よりも上下方向の長さが短い短側壁部３１となっている。

長側壁部３０の上端部分には、水平方向外側へ突出する平板状の取付片部３０ａが形成されている。すなわち、取付片部３０ａは、長側壁部３０の上端部分と連続する部分であり、同上端部分を外側へ折り曲げたような形状である。

短側壁部３１には、それぞれ外部と箱状部材２５の内部空間３７とを連通する配線挿通孔３８が形成されている。すなわち、２つの配線挿通孔３８が離間対向するように形成されており、それぞれ箱状部材２５の内外を連通している。
なお、一方の配線挿通孔３８は、発電装置２７から延びる配線部材６０（図２等参照）を挿通するための孔であり、もう一方の配線挿通孔３８が制御基板４０から延びる配線（図示しない）を挿通するための孔となっている。
また、特に限定されるものではないが、本実施形態では、長側壁部３０と短側壁部３１の境界となる部分の近傍にリブ部材３９が一体に固定されている。これら４つのリブ部材３９は、箱状部材２５の強度を向上させる部材となっている。

箱状部材２５の内部空間３７には、制御基板４０（詳しくは後述する）が収納されている。この制御基板４０は、底板部２５ａに固定される部材となっている。

押圧部材２６は、図３で示されるように、押圧板部４３と保持部材４４を備えた発電装置保持部４５と、取付板部４６とを有する。

押圧板部４３は、金属製の平板状部材であって、適宜の部分に一時締結要素を挿通するための取付用孔が形成されている。具体的には、押圧板部４３（発電装置保持部４５）を箱状部材２５に固定するためのボルト７０（締結要素）を挿通する取付用孔と、押圧板部４３に保持部材４４を固定するためのボルト６５（締結要素）を挿通する取付用孔とがそれぞれ形成されている。
なお、ここでいう締結要素とは、ネジ、釘、ボルトといった、複数部材を貫通して（又は少なくとも一部材を貫通すると共に他の一部材内に挿通して）、複数部材を一体に固定する棒状の固定手段とし、以下の記載においても同様のものとする。

保持部材４４は、押圧板部４３と共に発電装置保持部４５を形成する部材であり、二つの平板状の取付片部４４ａと、二つの取付片部４４ａの間で湾曲しつつ延びる取付板部４４ｂとを有する。
取付片部４４ａには、取付片部４４ａを厚さ方向に貫通する取付用孔４７が形成されている。この取付用孔４７は、押圧板部４３に保持部材４４を固定するためのボルト６５の軸部分を挿通可能な孔であり、開口形状が略円形となる孔である。
取付板部４４ｂは、発電装置２７の装置本体部５０（詳しくは後述する）の外形に沿う形状であり、下方へ凸となるように湾曲しつつ延びる部分である。

取付板部４６は、発電装置保持部４５を箱状部材２５に固定するための部材であり、金属製の平板状部材である。この取付板部４６は、箱状部材２５の内部空間３７に収納される部材であり、下面が底板部２５ａと接触した状態で収納される。
この取付板部４６にもまた、取付板部４６を厚さ方向に貫通する取付用孔４８が形成されている。この取付用孔４８は、押圧板部４３（発電装置保持部４５）を箱状部材２５に固定するためのボルト７０の軸部分を挿通可能な孔であり、開口形状が略円形となる孔である。

発電装置２７は、装置本体部５０と、発電用車輪５１（車輪部材）と、動力伝達軸５２を有する。
装置本体部５０は、外郭部材５５（ケース部材）の内部にモータ５６（図３では図示しない図４参照）と、増速機（図示しない）を内蔵して形成される部材である。

モータ５６は、図４で示されるように、具体的にはブラシレスモータであり、磁極検出装置としてホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３（磁極検出手段）を内蔵するものとなっている。

すなわち、モータ５６は、回転子５８として永久磁石が使用され、固定子５９としてコイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３が使用されている。
換言すると、モータ５６は、固定子５９として三つのコイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３を有する構造となっている。そして、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３により、回転子５８たる永久磁石の回転位置を検出し、外部に検出した回転位置に係る情報を出力することで、回転子５８（モータ５６）の回転数を取得可能となっている。

ここで、モータ５６の回転子５８は、動力伝達軸５２（図３参照）の回転に伴って回転する部材であり、回転子５８と動力伝達軸５２の間には増速機として機能するギア部材（図示しない）が設けられている。つまり、増速機は、動力伝達軸５２の回転速度を増速させて回転子５８に伝えるためのものである。

発電用車輪５１は、図２等で示されるように、上記したキャスタ部３の車輪３ｂよりも径の小さい車輪部材であり、外形が、横倒させた略短円柱形状となる部材である。
また、動力伝達軸５２は、水平方向に延びる棒状部材であり、その延び方向は、後輪を形成するキャスタ部３の車輪３ｂの回転軸と同方向となっている。
そして、発電用車輪５１の径方向における中心部分には、動力伝達軸５２の一端側が取り付けられており、発電用車輪５１の回転に伴って動力伝達軸５２が回転する構造となっている。

以上のように、発電装置２７は、発電用車輪５１、動力伝達軸５２、増速機（図示しない）、モータ５６（図４参照）が一体となったギアドモータユニットである。そして、発電用車輪５１が回転することで、モータ５６が発電する構造となっている。また、図２で示されるように、モータ５６から延びる配線部材６０が制御基板４０（図３参照）と接続されており、この制御基板４０を介して各種電子機器やバッテリー５に電力が供給される構造となっている（詳しくは後述する）。

ここで、押圧部材２６を介して、発電装置２７を箱状部材２５に固定する際の手順について説明する。

まず、図３で示されるように、取付板部４４ｂの上側に、発電装置２７の装置本体部５０（詳しくは後述する）の一部を配した状態とする。言い換えると、装置本体部５０の外郭部材５５の一部を取付板部４４ｂに嵌め込んだ状態とする。
このとき、必要に応じて装置本体部５０の上方にスペーサ部材６１（図３では図示しない、図５参照）を配置する。なお、スペーサ部材６１は、モータ５６の回り止め部材としても機能する。

そして、二つの取付片部４４ａと押圧板部４３の下面とを接触させた状態とし、これらを一体に固定する。すなわち、取付片部４４ａの取付用孔と、押圧板部４３の取付用孔にボルト６５を挿通し、押圧板部４３の上側に位置するナット６６と螺合させた状態とする。
このことにより、押圧板部４３と保持部材４４によって形成される発電装置保持部４５に発電装置２７が保持された状態となり、これらが外部の部材に対して固定可能なユニット体を形成した状態となる。

さらに、押圧板部４３に対し、下方側からボルト７０を挿通した状態とする。このとき、押圧板部４３の上側部分においてボルト７０の軸部分に弾性部材７１（押圧手段）が外嵌された状態とする。なお、本実施形態では、この弾性部材７１として、弦巻バネを採用している。

そして、押圧板部４３に挿通したボルト７０の軸部分を、底板部２５ａの取付用孔３４と、取付板部４６の取付用孔４８にそれぞれ挿通し、取付板部４６の上方に配したナット７３と螺合させた状態とする。このことにより、箱状部材２５に対し、押圧部材２６を介して発電装置２７が取り付けられた状態となる。

このように取り付けることで、図５で示されるように、押圧板部４３と底板部２５ａの間に弾性部材７１が介在した状態となり、この弾性部材７１がボルト７０によって水平方向の移動を規制された状態となる。つまり、ボルト７０は、発電装置保持部４５（押圧板部４３及び保持部材４４）と発電装置２７によって形成されるユニット体の取り付け用の部材として機能する他、弾性部材７１の収縮方向及び拡張方向を規制する規制部材としても機能する。
さらに、発電装置保持部４５（押圧板部４３及び保持部材４４）と発電装置２７によって形成されるユニット体は、上下方向へ移動が可能であり、常時下方側へ付勢された状態となる。このとき、ボルト７０は、このユニット体の移動方向を規制する移動規制部材としても機能する。

そして、図６で示されるように、発電装置保持部４５と発電装置２７によって形成されるユニット体を箱状部材２５に固定することで、発電ユニット６が形成される。言い換えると、発電ユニット６は、一部にユニット体（発電装置保持部４５と発電装置２７によって形成されるユニット体）を有し、全体としてユニット体となる部材となっている。
したがって、本実施形態のピッキングカート１は、本体部２に対してユニット体である発電ユニット６を固定して形成される手動台車である。

そして、発電ユニット６（箱状部材２５）が下側土台部１０の下面に固定された状態では、長側壁部３０の取付片部３０ａ（図３等参照）が下側土台部１０の下面と接触した状態となる。その結果、図６で示されるように、短側壁部３１の上端部分と下側土台部１０の間に空隙部７５が形成される。

また、ピッキングカート１を水平面となる走行面に載置した状態では、図２で示されるように、キャスタ部３の車輪３ｂと、発電用車輪５１とがいずれも走行面に接触した状態となる。言い換えると、車輪３ｂの下側部分と発電用車輪５１とがいずれも同一平面上に位置した状態となる。
このことから、ピッキングカート１が走行することで、発電用車輪５１が回転し、発電装置２７（モータ５６）が発電する。
なお、発電用車輪５１は、後輪を形成する２つの車輪３ｂの間に位置した状態となっており、２つの車輪３ｂのそれぞれから左右方向で中央側に離れた位置に配されている。

具体的には、後輪を形成する２つの車輪３ｂは、ピッキングカート１の走行方向（進行方向でもあり、前後方向）と交わる方向で間隔を空けて並列配置されている。
そして、発電用車輪５１は、この２つの車輪３ｂ（後輪）の間であり、中間となる位置に配されている。つまり、図２で示されるように、２つの後輪の一方における厚さ方向の中心位置から発電用車輪５１の厚さ方向の中心位置までの距離をＬ１とし、他方の厚さ方向の中心位置から発電用車輪５１の厚さ方向の中心位置までの距離をＬ２とする。このとき、Ｌ１とＬ２が同じ長さとなっている。
すなわち、発電用車輪５１は、少なくとも一部が２つの車輪３ｂ（後輪）の一方から他方までの間の中心部分近傍となる位置に配されるように配置されている。

ここで、走行面の一部に段差や隆起部分が形成されており、発電用車輪５１がこれらに乗り上げてしまった場合について説明する。
この場合、上記したように、発電装置保持部４５と発電装置２７によって形成されるユニット体の全体が上下方向に移動可能な状態で取り付けられているため、図６で示されるように、少なくとも発電用車輪５１（図６ではユニット体の全体）が上方へ移動する。

このとき、上記のように、底板部２５ａの車輪退避用孔３５（図３参照）と発電用車輪５１とが上下方向で重なる位置に配されているので、図６（ｂ）のように、発電用車輪５１の上側の一部が車輪退避用孔３５（図６では図示しない）に入り込んだ状態となる。つまり、発電用車輪５１は、回転可能な状態を維持したまま、一部が箱状部材２５の内部空間３７（図３参照）に配された状態となる。

このように、発電用車輪５１（発電装置保持部４５と発電装置２７によって形成されるユニット体）が上下方向に移動可能状態で取り付けられ、且つ、常時下方側へ付勢されていることから、発電用車輪５１が常時走行面に押し当てられた状態を維持できる。このことから、少々走行面に凹凸がある場合であっても、ピッキングカート１の走行時に発電用車輪５１が回転を続け、発電装置２７（モータ５６）が発電を続けることとなる。すなわち、安定的に発電が可能な構造となっている。

また、本実施形態のピッキングカート１は、上記したように、発電用車輪５１が２つの後輪の中間部分に配されていることから、ピッキングカート１が右折又は左折するように走行する際にも安定的に発電が可能となっている。

なお、本実施形態では、図３で示されるように、前方側に位置する２つのボルト７０及び弾性部材７１と、後方側に位置する２つのボルト７０及び弾性部材７１を有している。そして、前方側に位置する二つのボルト７０及び弾性部材７１と、後方側に位置する二つのボルト７０及び弾性部材７１とは、いずれも左右方向で離れた位置にそれぞれ配されている。
つまり、本実施形態では、押圧板部４３の四隅それぞれの近傍（複数個所）が下方に付勢されており、四隅それぞれの近傍に位置するボルト７０の軸部に沿って各部（複数個所）のそれぞれが上下方向に移動可能となっている。言い換えると、ピッキングカート１の走行方向と、動力伝達軸５２の長手方向の少なくとも一方向で離れた二個所を含む複数個所が下方に付勢される部分であり、且つ、上下方向に移動可能な部分となっている。
このことから、押圧板部４３等が上方へ移動する場合、全体が上方にスライド移動する他、傾いた姿勢で上方へ移動させることが可能となっている。例えば、押圧板部４３の四隅のうち、発電用車輪５１側の一つ又は二つのみが大きく上方へ移動し、他の三つ又は二つが小さく上方へ移動するといった具合である。したがって、例えば、走行面の隆起部分が歪な形状であっても、発電用車輪５１が走行面に接触する状態をより確実に維持できる。

ここで、発電用車輪５１の回転によってモータ５６が発電した電力は、図７で示されるように、ピッキングカート１の本体部２備え付けられた電子機器及びバッテリー５に供給される構造となっている。

具体的に説明すると、制御基板４０は、第一コネクタ８０と、平滑回路８１と、定電圧回路８２と、調整部８３と、逆流防止手段８４と、第二コネクタ８５とを備えた構造となっている。

第一コネクタ８０は、モータ５６から延びる配線部材６０を接続するためのコネクタである。すなわち、モータ５６と制御基板４０は、配線部材６０を介して電気的に接続された状態となっている。

平滑回路８１は、公知のそれと同様であり、整流器（整流回路）の出口側にコンデンサを並列接続して形成されるものであって、三層のブリッジを有する。

定電圧回路８２は、公知のそれと同様であり、負荷の状況に関わらず一定の安定化した電圧を出力するための回路である。

調整部８３は、第一の定抵抗８３ａと、可変抵抗８３ｂと、第二の定抵抗８３ｃを有しており、定電圧回路８２のグラウンドに対して分圧された電圧を入力する。すなわち、調整部８３は、出力電圧を調整する（最大電流を抑制する）ための部分である。

逆流防止手段８４は、電流の逆流を防止するための部材であり、具体的には、ダイオードである。

第二コネクタ８５は、電子機器やバッテリー５から延びる配線を接続するためのコネクタである。

すなわち、本実施形態のモータ５６が発電した電力を介して電子機器、バッテリー５に適宜供給される構造となっている。そして、電力がバッテリー５に供給されることで、バッテリー５が充電される構造となっている。

また、本実施形態のピッキングカート１は、上記したように、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を備えており（図４参照）、モータ５６の発電時に回転子５８の回転数を取得可能となっている。
なお、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からの出力信号が入力されるホール素子信号入力部は、上記の制御基板４０に設けてもよく、本体部２側の制御用基板に設けてもよく、これらとは別に設けた基板に設けてもよい。

このように、本実施形態のピッキングカート１は、回転子５８の回転数を取得可能であり、取得した回転数に基づいてピッキングカート１の走行距離やモータ５６の発電量等を取得（算出）することができる。
このことから、ピッキングカート１は、これら取得（算出）した情報に基づく動作の実行が可能となっている。このような動作としては、例えば、ピッキングカート１の走行距離が一定以上となったことを条件として、メンテナンス作業や充電を促す報知動作がある。すなわち、情報表示装置２２にメンテナンス作業や充電の実行を行う旨、メッセージ等を表示する動作である。

なお、ピッキングカート１は、上記した発電用車輪５１の回転によりモータ５６が発電を実行する状態（発電実施状態）と、モータ５６にバッテリー５から電力を供給することで発電用車輪５１を自動駆動させる状態（車輪駆動状態）を切り替え可能としてもよい。
この場合、発電ユニット６は、本体部２のいずれかの部分（例えば、ハンドル部４の近傍）に取り付け可能な操作部を有する切り替えスイッチをさらに設け、操作部を操作することで、発電実施状態と車輪駆動状態が切り替わる構造としてもよい。
すなわち、ピッキングカート１の移動開始時や、ピッキングカート１を登坂で使用するとき、発電用車輪５１を駆動させる（アシスト駆動させる）ことで、作業者がピッキングカート１を手軽に手押しすることが可能なものとしてもよい。

上記した実施形態では、発電用車輪５１を走行面に対して常時押し当てた状態とする例について説明したが、この他、図８で示されるように、発電用車輪５１をキャスタ部３の車輪３ｂと接触させる構造とすることが考えられる。
すなわち、車輪３ｂの外周面と発電用車輪５１の外周面を接触させた状態とし、ピッキングカートが走行することにより、車輪３ｂ及び発電用車輪５１が回転し、発電がおこなわれる構造とすることが考えられる。なお、この場合、発電装置２７は、発電用車輪５１が車輪３ｂに接触する位置に取り付けられていればよく、必ずしも弾性部材を介して取り付けられていなくてもよい。

上記した実施形態では、発電装置保持部４５と発電装置２７によって形成されるユニット体を箱状部材２５に固定し、全体としてユニット体となる発電ユニット６を形成する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではない。
例えば、箱状部材２５は必ずしも設けなくてもよく、下側土台部１０に対して発電装置保持部４５、発電装置２７からなるユニット体を直接取り付けてもよい。すなわち、下側土台部１０の下面にボルト７０の軸部分を挿通し、下側土台部１０の上方に位置するナット７３と一体に螺合させ、取り付けてもよい。この場合、制御基板４０等の部材は、本体部２の適宜な部分に一体に固定してもよい。
また、箱状部材２５を下側土台部１０に固定する際には、ボルト等の一時締結要素により固定する他、溶接等の固定手段によって固定してもよい。すなわち、取り外しが不可能な状態に固定してもよい。
同様に、発電装置保持部４５、発電装置２７からなるユニット体を下側土台部１０に直接取り付ける場合においても、ボルト７０（一部が大径となる棒状部材）の軸部分を溶接により固定してもよい。

さらにまた、上記した実施形態では、押圧板部４３に発電装置２７を固定する際、保持部材４４を介して取り付けたが、本発明はこれに限るものではない。一時締結要素や溶接等の固定手段により、押圧板部４３に対して発電装置２７を直接固定してもよい。

上記した実施形態では、三つのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３によって回転子５８の回転数を取得する例について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
ホール素子の数は適宜変更してもよく、例えば、一又は三以上のホール素子によって回転子５８の回転数を取得してもよい。すなわち、一又は複数のホール素子から出力される信号により、回転子５８の回転数を取得ができればよい。

上記した実施形態では、発電装置２７と外部の制御基板４０を電気的に接続する例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、制御基板４０に替わって、外郭部材５５の内部に平滑回路、逆流防止手段等を備えた小型の基板を配する構造であってもよい。

上記した実施形態では、箱状部材２５の一部及び発電装置２７が二つのキャスタ部３の間に位置するように箱状部材２５を取り付ける例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
箱状部材２５（発電ユニット６）は、下側土台部１０の下側の適宜な部分に取り付けてもよく、必ずしも発電用車輪５１は左右方向で離れた二つのキャスタ部３の間に位置しなくてもよい。例えば、発電用車輪５１が前後方向で離れた二つのキャスタ部３の間に配されていてもよく、前後方向及び左右方向でキャスタ部３（車輪３ｂ）と重ならない位置に配されていてもよい。
さらには、左右方向で離れた二つのキャスタ部３の間（中間部分）から、前後方向にずれた位置に配されていてもよい。
しかしながら、横移動を抑制するという観点から、上記の様に、２つの後輪の中間となる位置又はその近傍に発電用車輪５１が配されるよう、取り付けることが好ましい。

上記した実施形態では、発電した電力を供給するピッキングカート１の電子機器として、下部載置部１５、上部載置部１６、スキャナ２０、プリンタ２１、情報表示装置２２の例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、発電した電力が供給される電子機器は、これらに加え、外部機器との間で信号を送受信可能とする通信装置であってもよい。すなわち、ピッキングカート１が備えた電子機器のいずれか一以上の機器であればよい。

上記した実施形態では、発電ユニット６（発電装置２７）の発電機として、ブラシレスモータを採用した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、発電機として、整流子モータ等のモータを採用してもよい。すなわち、車輪部材の回転力を電力に変換する発電機であればよい。
また、発電機としてモータを採用する場合、上記のような回転子５８に永久磁石が使用されるものに限らず、固定子に永久磁石が使用されるものを採用してもよい。

１ ピッキングカート（手動台車）
２ 本体部
３ｂ 車輪
５ バッテリー（蓄電池）
６ 発電ユニット（発電手段、手動台車用発電ユニット）
１５ 下部載置部（計量装置、電子機器）
１６ 上部載置部（計量装置、電子機器）
２０ スキャナ（情報読取装置、電子機器）
２１ プリンタ（電子機器）
２２ 情報表示装置（電子機器）
２５ 箱状部材（筐体部材）
２７ 発電装置（モータユニット）
４０ 制御基板
５１ 発電用車輪（車輪部材）
５５ 外郭部材（ケース部材）
５６ モータ（ブラシレスモータ）
５８ 回転子
５９ 固定子
７１ 弾性部材（押圧手段）
８３ 逆流防止手段
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ ホール素子（磁極検出手段）

Claims (7)

1. 動力を持たない車輪と、電子機器と、前記電子機器に電力を供給する蓄電池を有する手動台車において、
   本体部と、前記手動台車の移動力を電力に変換する発電手段を有し、前記発電手段が発電する電力で前記蓄電池が充電可能であり、
   前記発電手段は、部材が収容可能な内部空間を有する筐体部材と、車輪部材と、前記車輪部材を走行面に押圧する押圧手段を有し、全体としてユニット体となる部材であり、前記車輪部材の回転力を電力に変換するものであって、
   前記本体部の下側部分にユニット体である前記発電手段を固定して形成されることを特徴とする手動台車。
2. 前記筐体部材の底板部に車輪退避用孔が形成されており、
   前記車輪部材は、上側の一部が前記車輪退避用孔に入り込んだ状態で回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の手動台車。
3. 前記発電手段は、ブラシレスモータと、磁極検出手段を有し、
   前記ブラシレスモータは、回転子と、固定子と、前記回転子又は前記固定子に設けられた永久磁石とを有しており、且つ、前記回転子を外力によって回転させることで電力を発生させるものであり、
   前記磁極検出手段の出力信号を外部に取り出すことが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の手動台車。
4. 前記発電手段は、モータユニットと、制御基板とを有し、
   前記モータユニットは、前記車輪部材と、前記車輪部材の回転に伴い回転子が回転するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを収納するケース部材とを備え、
   前記制御基板は、整流回路と、電流の逆流を防止する逆流防止手段を有し、
   前記発電手段は、前記モータユニットが前記押圧手段を介して前記筐体部材の下側に取り付けられ、さらに、前記制御基板が前記筐体部材の内部に収納されて形成されるユニット体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の手動台車。
5. 前記車輪を複数有しており、
   複数の前記車輪の少なくとも二つは、進行方向と交わる方向で間隔を空けて並列配置されており、
   前記車輪部材は、前記並列配置される二つの前記車輪の間であり、二つの前記車輪のそれぞれから等距離だけ離れた位置に少なくとも一部が位置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の手動台車。
6. 前記発電手段は、車輪部材を有し、且つ、車輪部材の回転力を電力に変換する発電実施状態と、前記蓄電池から電力を供給することで車輪部材を回転させる車輪駆動状態とを切り替え可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の手動台車。
7. 動力を持たない車輪と、電子機器と、前記電子機器に電力を供給する蓄電池を有する手動台車の下側部分に取り付け可能な手動台車用発電ユニットであって、
   前記手動台車の移動力を電力に変換して発電し、発電する電力で前記蓄電池の充電が可能なものであり、
   部材が収容可能な内部空間を有する筐体部材と、モータユニットと、押圧手段を有し、全体としてユニット体となるものであり、
   前記モータユニットは、車輪部材を有しており、前記車輪部材の回転力を電力に変換するものであり、前記押圧手段は、前記車輪部材を走行面に押圧するものであることを特徴とする手動台車用発電ユニット。

Images