JP7406653B2 - 積載物リフト装置と固定装置とを有する無人運搬車両 - Google Patents

Description

本発明は、積載物を搬送するための無人、特に、自動案内、好ましくは、自律自動案内運搬車両に関する。このような車両は、通常、例えば、倉庫内で又は倉庫から製造ラインに特定の積載物を運搬するための、いわゆる産業用台車又は材料運搬車両として製造工場内で使用され、好ましくは、自律的に操縦される。

このような運搬車両の場合、積荷は、積載物自体と積載物を別個に積載することができる積載物キャリア、例えば、ラック、ローラトロリーなどの両方から構成されてもよい。ここでは、運搬車両は、そのような積載物キャリアの下を走行し、前記積載物キャリアを単独で持ち上げ、前記積載物キャリアを目的地に運搬し、そこで前記積載物キャリアを再度降ろすことができることを意図している。この目的のために、運搬車両には、内蔵型のリフト装置が備えられている。

関連する従来技術に関して、例として、特許文献１（独国特許出願公開第１０２０１３０１３４３８（Ａ１）号明細書）又は特許文献２（欧州特許出願公開第１０２７０６（Ａ１）号明細書）を参照する。

既知の運搬車両の場合、積荷は、単なる圧力ばめ方式で、運搬車両上の１つ以上の対応する積荷キャリア要素と積載物キャリアとの間の摩擦によって保持される。通常の走行動作においては、加速度及び横力が比較的小さいため、これは適切と考えられる。

しかしながら、積荷が障害物、例えば、走行ルートに突き出た物体に引っかかった場合、積荷は滑る又は落下する可能性がある。

独国特許出願公開第１０２０１３０１３４３８（Ａ１）号明細書 欧州特許出願公開第１０２７０６（Ａ１）号明細書

この背景に対して、本発明の目的は、積荷の固定に関して改良された一般的な運搬車両を提案することである。

前記目的は、独立請求項に記載の特徴の組み合わせによって達成される。本発明の更なる実施形態及び改良は、従属請求項並びに以下の説明及び図から明らかになる。

本発明は、機械的なフォームフィットによって運搬車両上の積荷の望ましくない動きを阻止する保持装置が備えられた運搬車両を提供する。ここでは、誤動作を不可能にするように、保持装置の起動は、リフト装置の持ち上げ運動に確実に結合される。

ここでは、結合は、堅牢な機械的手段によって、障害のない、メンテナンスの少ない形態で実施される。

ここでは、保持装置の起動は、構造的に設計された異形軌道によって簡単且つ効果的な手法で実施される。

本発明は更に、格納された停止位置から展開されたロック位置に移動することができるロックフォークを有する保持装置を提供する。ここでは、展開されたロック位置において、前記ロックフォークは、積載物又は別個の積載物キャリアに取り付けられた横材の周りに、少なくとも２つの両側にて係合し、それにより、運搬中に、効果的且つ堅牢なフォームフィット固定アクションが実施され維持される。

特にコンパクトでメンテナンスの観点において好ましい運搬車両の作製を実現するために、前記運搬車両は、内部に駆動構成要素が配置された平らなシャーシを有するとともに、シャーシに対して高さ調節可能であり、積載物を担持する役割を果たす少なくとも１つの積荷キャリア要素を有する。ここでは、リフト装置のロックフォークは、実質的に、シャーシと積荷キャリア要素との間の間隙に、保護されて省スペース方式で配置されていることが好ましい。

好ましい実施形態では、安定であると同時に軽量化した構造のために、運搬車両は、いずれの場合においても、シャーシの両側に対向して配置された、２つの積荷キャリア要素と２つのロックフォークとを有する。

本発明の好ましい改良形態では、リフト装置はリフトシャフトを有し、リフトシャフトの回転は、積荷キャリア要素の持ち上げ運動に確実に結合される。

本発明の更に好ましい改良形態は、リフトシャフトと同時回転し、リフトシャフトに対して半径方向外向きに延びる制御カムを有するリフト装置を提供する。ロックフォークは、別個に形成された異形部分によって、構造的に設計された異形軌道を同時に形成している。ロックフォークをその格納された停止位置から展開されたロック位置に持ち上げるために、リフトシャフトと同時回転する制御カムは異形軌道上を摺動し、したがって、保持装置を障害のない手法で確実に起動する。

好ましい一実施形態では、ロックフォーク上を摺動する制御カムの端部は、凸状先端と平らな又は凹状のセクションとを有する。持ち上げ動作中、先端は、低摩擦線形接点を形成するように、異形軌道に沿って摺動し、展開されたロック位置において、セクションは、異形軌道内に提供された対応する平坦部を面積的に支持する。低摩擦動作とともに、これは同時に、運搬車両の積荷からシャーシへの高保持力の受け入れ及び導入のための安定した静止位置も実現する。摩耗及び損傷は防止される。

特に省スペースの構造に関して、本発明の好ましい実施形態は、格納された停止位置において、リフトシャフトの少なくとも特定部分の半径方向外側の周りに係合するロックフォークを提供する。

好ましい一実施形態によれば、リフトシャフトの特に堅牢且つ簡単明瞭な駆動部に関しては、前記リフトシャフトは、巻付駆動部によって作動される。

以下、例示的な実施形態に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

平面図（図ａ）並びに格納された（ｂ）及び展開された（ｃ）リフト装置を有する側面図における、運搬車両の非常に簡略化した図である。 追加的に積載物キャリアを有する、図１による図を示す。 保持装置の非常に簡略化した拡大部分図を側面図で示す。 保持装置の非常に簡略化した拡大部分図を平面図で示す。 格納された停止位置（ａ）及び展開されたロック位置（ｂ）にある保持装置の一実施形態の側面図を示す。 積載物キャリアを（ａ）有しない及び（ｂ）有する保持装置の３次元部分図を示す。 図５による実施形態の、ロックフォークがロック位置にある制御カムの拡大図を示す。 別の実施形態の、ロックフォークがロック位置にある制御カムの拡大図を示す。

図１
無人運搬車両１は、特に、製造及び組立工場内の滑らかな床上で積載物を搬送する、例えば、製造ラインから及び製造ラインに又は部品倉庫内で部品及び構成要素を運搬する目的を果たす。運搬車両１は、内蔵された空間モニタリングセンサ及び制御システムに基づいてその走行ルートを自律的に選択する。しかしながら、空間モニタリングセンサ及び制御システムについてはここでは重きを置かず、図示しない。

運搬車両１は、平らでコンパクトなシャーシ８を有し、シャーシ８内及びシャーシ８上に、全ての制御及び駆動構成要素が配置されている。

運搬車両１は、一対の支持車輪１５及び一対の駆動車輪１４で移動する。駆動車輪１４は、個々に互いに独立して駆動可能であり、したがって、運搬車両１の推進及び操舵の両方の役割を果たす。

積荷を担持する又は積荷を置くために、運搬車両１は、リフト装置２の構成部品を形成する２つの積荷キャリア要素９、９’を有する。積荷キャリア要素９、９’は、長手方向に、又は移動方向Ｆに平行な長尺状の形態のものであり、上部領域においてシャーシ８の側面に位置し、いずれの場合においても１つの間隙１８、１８’を形成している。図示される実施形態では、各積荷キャリア要素９、９’は箱状中空体として構成されている。積荷を持ち上げるために、積荷キャリア要素９、９’は、持ち上げ移動１６によって、格納された停止位置（図ｂ）から展開された運搬位置へと垂直持ち上げ方向Ｈに持ち上げることができる。

走行中に運搬車両１上に積荷を固定するために、別個の保持装置３が提供される。起動された状態において、これは、２つの積荷キャリア要素９、９’を越えて持ち上げ方向Ｈに突出する複数の安定した突起を提供する。このようにして、運搬車両１の積荷のためのある種の停止部又はフォームフィットが形成され、積荷が滑るのを阻止する。特に図５によって記載されるように、保持装置３の起動は、リフト装置２の持ち上げ運動に確実に機械的に結合される。

図２
運搬車両１は、別個の積載物キャリア６において積載物を優先的に運搬するように設計されている。積載物キャリア６は、様々な形態で、示されるようなラックの形態で、トロリー又はローラトロリーなどの形態で作製されてもよい。

積載物キャリア６は、積荷キャリア要素９、９’が停止位置にある運搬車両１が積載物キャリア６の下で移動することができるように作製されている。積載物キャリア６は２つの横材７、７’を有し、横材７、７’は、移動方向に対して交差するように延び、積載物キャリア６の持ち上げ及び運搬中に、横材７、７’上に積荷キャリア要素が支持される。図示される実施形態では、横材７、７’は、２つの外側に位置する長手方向の部材１７、１７’によって接続されている。

積荷を運搬するために、運搬車両１は、積載物キャリア６の下で移動し、リフト装置２を起動させる。ここでは、積荷キャリア要素９、９’は持ち上げ方向Ｈに持ち上げられ、このプロセス中に横材７、７’に当接し、積載物キャリア６を床から持ち上げる。その後、積載物キャリア６は目的地に運搬され、そこで再び逆の順序で床に降ろすことができる。

図３
積荷キャリア要素９、９’の持ち上げ中に、保持装置３は自動的に起動される。前記保持装置は、特に図５に詳細に図示されているロックフォーク５を有する。保持装置３が起動されると、ロックフォーク５は、格納された停止位置から、２つの両側で横材７の周りに移動方向Ｆに係合することにより前記横材をフォームフィット状態で固定する、展開されたロック位置に移動する。

図４
ロックフォーク５は、好ましくは、鋼板から簡単且つ安価な手法で切り出された又は切り取られた平らな設計のものである。ロックフォーク５は、シャーシ８と積荷キャリア要素９との間の間隙１８に省スペース方式で実質的に位置する。運搬車両１の反対側において、同等の構造及び機能の第２のロックフォーク５’がここでは図示しない手法で間隙１８’内に位置している。

図５
図５は、積荷キャリア要素９の側壁を取り除いた運搬車両１の部分側面図を示す。

図ａ）に、その格納された停止位置にあるロックフォーク５が示されている。前記ロックフォークは、この場合、積荷キャリア要素９の上部レールの下の、シャーシ８の側面プロファイル内に完全に位置している。ロックフォーク５は、実質的に１つの耐荷重アーム２２と２つの保持アーム２３、２３’とを有する。耐荷重アーム２２によって、ロックフォーク５は、回転軸受２１にてシャーシ８の下部領域内に回転自在に支持及び締結される。２つの保持アーム２３、２３’は、半径方向外側にリフトシャフト１０を含む。リフトシャフト１０はリフト装置２の構成部品であり、リフトシャフト１０の回転は、トランスミッション機構（ここでは不図示、且つ本発明内では論じられない）によって積荷キャリア要素９の持ち上げ運動に結合される。リフトシャフト１０が回転すると、積荷キャリア要素９は持ち上げられる及び降ろされる。

リフトシャフト１０から半径方向外向きに突出しているのは、回転可能に結合して固定された制御カム１１であり、制御カム１１はリフトシャフト１０と確実に同時回転する。ロックフォーク５は、停止位置においては上部保持アームであるその保持アーム２３上に、別個の異形部分を有し、別個の異形部分は、リフトシャフト１０に面し、ロックフォーク５を管理するための異形軌道４として機能する。積荷キャリア要素９を持ち上げるためにリフトシャフト１０が回転すると、制御カム１１は異形軌道４上を摺動し、そうすることにより、格納された停止位置から、図ｂ）に示されるような展開されたロック位置にロックフォーク５を確実に持ち上げる。

ここで、２つの保持アーム２３、２３’の先端は、積荷キャリア要素９の上部レールの高さより上に、垂直方向に持ち上げられ、したがって、図３に既に説明したように、積載物キャリア６の横材７のための停止部又はフォームフィットを形成する。

積荷キャリア要素９を降ろすために、リフトシャフト１０は、制御カム１１が異形軌道４から離れ、保持アーム２３をもはや支持しなくなり、その結果、ロックフォーク５が図ａ）によるその格納された停止位置に自動的に落下するように、更に回転する。

図６
図６は、積荷キャリア要素９とシャーシ８との間の間隙１８内におけるロックフォーク５の配置を３次元部分図で示す。ここでは、保持装置３は、その起動された状態で示され、ロックフォーク５はロック位置にあり、積荷キャリア要素９はその持ち上げられた運搬位置にある。

電動式駆動ユニット２０によって起動される巻付駆動部１９による、リフトシャフト１０の簡単且つ力強い作動も示されている。示される好ましい実施形態では、巻付駆動部１９はチェーン駆動部として提供されている。しかしながら、本発明の範囲内においては、これは、要件に応じて、例えば、ベルト駆動部の形態の、それ以外の構成のものであってもよい。

図７
図７は、上で示される実施形態による制御カム１１の第１の実施形態を詳細図で示す。

ロックフォーク５上を摺動する制御カム１１の端部は、凸状の又は丸みのある先端１２と、先端１２に直接追従及び隣接し、回転方向と反対に傾いた平らなセクション１３とを有する。持ち上げ動作中、先端１２は、低摩擦線形接点を形成するように、異形軌道４上を摺動する。ここで示されるロック位置において、セクション１３は、異形軌道４内の対応する平坦部を、制御カム１１が回転する際にロックフォーク５によって制御カム１１に作用される周方向力の局所最小値という意味の安定平衡領域内において、面積的に支持する。

図８
図８は、制御カム１１の別の実施形態を示す。上述の実施形態とは対照的に、セクション１３は回転方向に傾いており、先端１２の前方に形成されている。異形軌道４内の対応する平らな平坦部は、ロックフォーク５の保持アーム２３の一方の側に位置している。しかしながら、動作原理は、図７による実施形態に依然として等しい。

両実施形態に関して、平衡位置の安定性を高めるために、セクション１３はまた、凹状形態のものであってもよく、対応する異形軌道領域は凸状形態のものであってもよい。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の観点として以下を含む。
１．
積荷を運搬するための無人、特に、自動案内運搬車両（１）であって、前記積荷を持ち上げ、前記積荷を持ち上げた状態で運搬することができるように構成されたリフト装置（２）を有する、運搬車両（１）において、
前記運搬車両（１）は、前記運搬車両（１）上に前記積荷を固定するための保持装置（３）を有し、前記保持装置の起動は、前記リフト装置（２）の前記持ち上げ運動に確実に結合されていることを特徴とする
運搬車両（１）。
２．
前記結合は、機械的手段によって実施されることを特徴とする、上記１の運搬車両（１）。
３．
前記保持装置（３）の前記起動は、異形軌道（４）によって軌道制御された方式で実施されることを特徴とする、上記２の運搬車両（１）。
４．
前記保持装置（３）はロックフォーク（５）を有し、前記ロックフォーク（５）は、格納された停止位置から展開されたロック位置に移動することができ、前記展開された位置において、積載物又は別個の積載物キャリア（６）に取り付けられた横材（７）の周りに、少なくとも２つの両側にて係合し、したがって、前記横材をフォームフィット状態で固定することを特徴とする、上記１～３のいずれか一つの運搬車両（１）。
５．
前記運搬車両（１）は、内部に駆動構成要素が配置されたシャーシ（８）を有し、前記リフト装置（２）は、少なくとも１つの積荷キャリア要素（９）を含み、前記少なくとも１つの積荷キャリア要素（９）は、前記シャーシ（８）に対して高さ調節可能であり、前記積載物を担持する役割を果たし、前記ロックフォーク（５）は、前記シャーシ（８）と前記積荷キャリア要素（９）との間の間隙（１８）内に実質的に配置されていることを特徴とする、上記４の運搬車両（１）。
６．
いずれの場合においても、前記シャーシ（８）の両側に対向して配置された、２つの積荷キャリア要素（９、９’）と２つのロックフォーク（５、５’）とを有することを特徴とする、上記５の運搬車両（１）。
７．
前記リフト装置（２）はリフトシャフト（１０）を有し、前記リフトシャフト（１０）の回転は、前記積荷キャリア要素（９）の持ち上げ運動に結合されることを特徴とする、上記５又は６の運搬車両（１）。
８．
前記リフト装置（２）は制御カム（１１）を有し、前記制御カム（１１）は、前記リフトシャフト（１０）と同時回転し、前記リフトシャフト（１０）に対して半径方向外向きに延び、前記ロックフォーク（５）は、前記ロックフォーク（５）の一部分に、異形軌道（４）を形成し、前記制御カム（１１）が前記異形軌道（４）上で摺動することによって前記ロックフォーク（５）を少なくとも前記格納された停止位置から前記展開されたロック位置に移動させることを特徴とする、上記７の運搬車両（１）。
９．
前記ロックフォーク（５）上を摺動する前記制御カム（１１）の端部は、凸状先端（１２）と平らな又は凹状のセクション（１３）とを有し、前記持ち上げ動作中、前記先端（１２）は、前記異形軌道（４）上を摺動して線形接点を形成し、前記展開されたロック位置において、前記セクション（１３）は前記ロックフォーク（５）を支持することを特徴とする、上記８の運搬車両（１）。
１０．
前記ロックフォーク（５）は、前記格納された停止位置において、前記リフトシャフト（１０）の少なくとも特定部分の半径方向外側の周りに係合することを特徴とする、上記７～９のいずれか一つの運搬車両（１）。
１１．
リフトシャフト（１０）は、巻付駆動部（１９）によって作動されることを特徴とする、上記１～１０のいずれか一つの運搬車両（１）。

１ 運搬車両
２ リフト装置
３ 保持装置
４ 異形軌道
５ ロックフォーク
６ 積載物キャリア
７ 横材
８ シャーシ
９ 積荷キャリア要素
１０ リフトシャフト
１１ 制御カム
１２ 先端
１３ セクション
１４ 駆動車輪
１５ 支持車輪
１６ 持ち上げ移動
１７ 長手方向の部材
１８ 間隙
１９ 巻付駆動部
２０ 駆動ユニット
２１ 回転軸受
２２ 耐荷重アーム
２３ 保持アーム
Ｆ 移動方向
Ｈ 持ち上げ方向

Claims (10)

1. 積荷を運搬するための無人、特に、自動案内運搬車両（１）であって、前記積荷を持ち上げ、前記積荷を持ち上げた状態で運搬することができるように構成されたリフト装置（２）を有する、運搬車両（１）において、
   前記運搬車両（１）は、前記運搬車両（１）上に前記積荷を固定するための保持装置（３）を有し、前記保持装置の起動は、前記リフト装置（２）の前記持ち上げ運動に確実に結合されていて、
   前記保持装置（３）はロックフォーク（５）を有し、前記ロックフォーク（５）は、格納された停止位置から展開されたロック位置に移動することができ、前記展開された位置において、積載物又は別個の積載物キャリア（６）に取り付けられた横材（７）の周りに、少なくとも２つの両側にて係合し、したがって、前記横材をフォームフィット状態で固定することを特徴とする
   運搬車両（１）。
2. 前記結合は、機械的手段によって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の運搬車両（１）。
3. 前記保持装置（３）の前記起動は、異形軌道（４）によって軌道制御された方式で実施されることを特徴とする、請求項２に記載の運搬車両（１）。
4. 前記運搬車両（１）は、内部に駆動構成要素が配置されたシャーシ（８）を有し、前記リフト装置（２）は、少なくとも１つの積荷キャリア要素（９）を含み、前記少なくとも１つの積荷キャリア要素（９）は、前記シャーシ（８）に対して高さ調節可能であり、前記積載物を担持する役割を果たし、前記ロックフォーク（５）は、前記シャーシ（８）と前記積荷キャリア要素（９）との間の間隙（１８）内に実質的に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の運搬車両（１）。
5. いずれの場合においても、前記シャーシ（８）の両側に対向して配置された、２つの積荷キャリア要素（９、９’）と２つのロックフォーク（５、５’）とを有することを特徴とする、請求項４に記載の運搬車両（１）。
6. 前記リフト装置（２）はリフトシャフト（１０）を有し、前記リフトシャフト（１０）の回転は、前記積荷キャリア要素（９）の持ち上げ運動に結合されることを特徴とする、請求項４又は５に記載の運搬車両（１）。
7. 前記リフト装置（２）は制御カム（１１）を有し、前記制御カム（１１）は、前記リフトシャフト（１０）と同時回転し、前記リフトシャフト（１０）に対して半径方向外向きに延び、前記ロックフォーク（５）は、前記ロックフォーク（５）の一部分に、異形軌道（４）を形成し、前記制御カム（１１）が前記異形軌道（４）上で摺動することによって前記ロックフォーク（５）を少なくとも前記格納された停止位置から前記展開されたロック位置に移動させることを特徴とする、請求項６に記載の運搬車両（１）。
8. 前記ロックフォーク（５）上を摺動する前記制御カム（１１）の端部は、凸状先端（１２）と平らな又は凹状のセクション（１３）とを有し、前記持ち上げ動作中、前記先端（１２）は、前記異形軌道（４）上を摺動して線形接点を形成し、前記展開されたロック位置において、前記セクション（１３）は前記ロックフォーク（５）を支持することを特徴とする、請求項７に記載の運搬車両（１）。
9. 前記ロックフォーク（５）は、前記格納された停止位置において、前記リフトシャフト（１０）の少なくとも特定部分の半径方向外側の周りに係合することを特徴とする、請求項６～８のいずれか一項に記載の運搬車両（１）。
10. 前記リフトシャフト（１０）は、巻付駆動部（１９）によって作動されることを特徴とする、請求項６～９のいずれか一項に記載の運搬車両（１）。

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