JPH0527837A - 無軌条式無人搬送車の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】前輪操舵方式の三輪車タイプの無軌条式無人搬
送車を対象に、前進走行，後進走行時に蛇行のない安定
した走行の得られる操舵装置を提供する。 【構成】台車１の前部中央に動輪を兼ねた一つの操舵輪
２，後部に左右一対の従輪３を備えた三輪車タイプの無
軌条式無人搬送車を床面１２に敷設した誘導体１３に沿
って誘導制御する操舵装置において、操舵輪の前部に取
付けた前進誘導センサ９と、台車の後部中央に配置した
水平方向に首振り自在な後進誘導センサ１０と、操舵輪
の操舵に連動して後進誘導センサを操舵輪の向きと逆方
向に揺動操作する連係手段として、操舵軸と後進誘導セ
ンサとの間を揺動式リンク機構２０を介して連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、床面に敷設した誘導体
に沿って台車の走行を誘導制御する無軌条式無人搬送
車、特に三輪車タイプで前進，後進走行する無人搬送車
の操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無軌条式無人搬送車には各タイプのもの
が知られており、その一つに前輪操舵方式の三輪車タイ
プがある。この三輪車タイプの搬送車は台車の前部中央
に動輪を兼ねた一つの操舵輪，後部に左右一対の従輪を
備えてたもので、四輪車タイプに比べて旋回性が良いこ
とからＦＡ分野での無人搬送車として多く採用されてい
る。また、かかる無軌条式無人搬送車を指定した走行経
路に沿って誘導制御するには、走行経路に沿って床面に
敷設した磁気テープ，光学テープなどの誘導体を台車の
前部に備えた誘導センサにより検出し、該誘導センサか
ら得た走行経路の情報を基に操舵輪を操舵して誘導体に
追従させる操舵方式が一般的である。この場合に、従来
では三輪車タイプの搬送車は前進走行専用車として使用
しするのが一般的であり、同じ走行経路を逆戻りする場
合には台車を経路の終端で一回り旋回して方向転換する
ようにしている。

【０００３】一方、最近になり三輪車タイプの搬送車を
前進，後進両用とし、台車の向きはそのままに走行経路
上で台車の走行を前進から後進へ切換えられるようにし
たものも実施されている。図６はかかる三輪車タイプの
無軌条式無人搬送車の従来構成を示すものであり、図に
おいて１は台車、２は台車１の前部中央に取付けた動輪
を兼ねる操舵輪（前輪）、３は台車の後部に取付けた左
右一対の従輪（後輪）、４，５は車輪ホルダ、６は操舵
輪２の操舵軸７に連結した操舵モータ、８は動輪（操舵
輪２）の車軸に直結した走行モータ、９は操舵輪２の車
輪ホルダ４に取付けて台車の前部に配置した前進誘導セ
ンサ、１０は台車の後部中央に固定的に取付けた後進誘
導センサ、１１は電源用バッテリ、１２無人搬送車の走
行床面、１３は床面に敷設した磁気テープ，光反射テー
プなどの誘導体である。

【０００４】かかる構成で、台車１を前進走行させる場
合には、前進誘導センサ９を用いて床面側に敷設した誘
導体１３を検出し、ここで得た経路情報を基に操舵輪２
を矢印Ｐ方向に操舵して誘導体１３に追従させるよう操
舵制御する。また、台車を後進走行させる場合には、後
進誘導センサ１０を用いて前記と同様な操舵制御を行
う。この操舵制御をさらに詳しく述べると、まず誘導セ
ンサ９，１０は、センサの中心と誘導体１３とが一致し
ていれば出力がゼロ、両者の間で左右方向に相対的なず
れが生じるとその変位量に応じた正，負の検出信号が出
力する。そして、台車１が走行中に直進区間からカープ
区間に移行する走行経路の変化する箇所で誘導センサ９
ないし１０と誘導体１３との間に相対的な変位が生じる
と、誘導センサの検出信号を基にコントローラの操舵回
路からの指令で誘導体を追従するように操舵モータ６が
操舵輪２を操舵する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
た従来の構成では、特に後進走行状態での操舵性に問題
がある。すなわち、前進走行状態では、例えば直進区間
からカーブ区間に差し掛かったところで前進誘導センサ
９が誘導体１３との間の相対的なずれを検出して操舵輪
２の向きを変えると、操舵輪２の車輪ホルダ４の前面に
取付けた前進誘導センサ９も操舵輪と一緒に同じ方向に
向きが変わり、この時点で前進誘導センサ９と誘導体１
３との間のずれが直ちに補正される。したがって操舵輪
２は適正な操舵角を保ってカーブ区間を蛇行なしにスム
ーズに通過できる。

【０００６】これに対して後進走行状態では、後進誘導
センサ１０が誘導体１３との相対的なずれを検出して操
舵輪２の向きを変えた場合でも、後進誘導センサ１０に
対しては前記した前進走行時のような補正がなされな
い。すなわち、車体１は操舵輪２の操舵開始からある程
度車体が進まないと向きが変わらない（極端な例として
停止状態で操舵輪の向きを変えても車体の向きは不変で
ある）。このために車体１の後部に固定した後進誘導セ
ンサ１０が誘導体１３と一致する向きになるまでに遅れ
が生じ、この結果として台車の操舵制御にオーバーシュ
ートが生じるなどして走行に蛇行が発生し易くなる。な
お、このような蛇行走行を避ける対策として、走行中に
常に走行経路と台車姿勢，操舵角の関係を認識しておい
て操舵制御を行う高度な制御方式も考えられているが、
この制御方式には高速演算が必要となるなど制御系が複
雑化するのみならず、その演算処理時間から後進走行速
度を速くできないなどの問題点が残る。

【０００７】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、前輪操舵方式の三輪車を対象に、後進走行時で
も前進走行と同様にスムーズな操舵制御が行えるように
した無軌条式無人搬送車の操舵装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の操舵装置においては、操舵輪の前部に取付
けた前進誘導センサと、台車の後部中央に配置した水平
方向に首振り自在な後進誘導センサと、操舵輪の操舵に
連動して後進誘導センサを操舵輪の向きと逆方向に揺動
操作する連係手段とを備えて構成するものとする。

【０００９】ここで、前記の連係手段は、操舵輪と後進
誘導センサとの間を連結したリンク機構、あるいは操舵
輪の操舵軸に結合した歯車機構と該歯車機構と後進誘導
センサとの間を結ぶ伝動ベルト機構とを組合わせた構成
で実施することができる。また、連係手段にリンク機構
を採用した方式では、操舵輪の操舵軸とリンク機構との
間にクラッチ機構を設けて後進走行時に前記クラッチ機
構を結合させる構成があり、また歯車機構を採用した方
式では、歯車機構をゼネバ歯車とし、かつ操舵輪の向き
を前進走行と後進走行とで１８０゜反転させて後進走行
時に前記ゼネバ歯車を噛み合い状態にする構成がある。

【００１０】

【作用】上記の構成において、後進走行時に後進誘導セ
ンサで検出した経路情報を基に操舵輪を操舵すると、こ
の動作に連動して後進誘導センサが操舵輪の向きと逆方
向に揺動する。つまり、後進誘導センサが床面側に敷設
した誘導体との相対的なずれを検出して操舵輪を操舵す
ると、先記した前進走行での操舵と同様に台車の姿勢が
変わる以前に誘導センサが誘導体を追従する方向に素早
く変位し、走行経路の変化に対する操舵角の過不足を遅
れなしに補正する。これにより、台車は操舵制御のオー
バーシュート，したがって蛇行走行の発生なしに走行経
路を追従して安定走行させることができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、各実施例で図６に対応する同一部材には同じ
符号が付してある。 実施例１：図１において、操舵輪２（前輪）の操舵軸７
にはクラッチ１４を介して台車１の後部に向けて伸びる
第１のアーム取付けてある。一方、台車の後部には従輪
３の車輪ホルダ５の間に掛け渡したアームホルダ１６の
中央に支点ピン１７を介して第２のアーム１８が取付け
てあり、該アーム１８の後端に後進誘導センサ１０が支
持されている。さらに、前記した第１のアーム１５と第
２のアーム１８とはアーム１８の長溝１８ａに嵌合した
連結ピン１９を介してリンク結合されており、これらで
操舵輪２と後進誘導センサ１０との間を連係した揺動式
のリンク機構２０を構成している。なお、前進誘導セン
サ９は図６と同様に操舵輪２の車輪ホルダ４の前面に取
付けてある。かかる構成で、図１（ｂ）に示すように操
舵モータ６の操作で操舵輪２を実線位置から点線位置に
向けて矢印Ｐ方向にに操舵すると、第１アーム１５が同
じ方向に回転するとともに、これに連動して第２アーム
１８が支点ピン１７を中心に矢印Ｑ方向に揺動して後進
誘導センサ１０の向きが操舵輪２と逆方向に振れる。な
お、搬送車の前進走行時には前進誘導センサ９が誘導体
１３を検出し、後進走行時には後進誘導センサ１０が誘
導体１３を検出して操舵制御を行う。また、前記クラッ
チ１４は後進走行時にのみ操舵軸７とクラッチ機構２０
との間を連結し、それ以外は釈放状態としてリンク機構
との間を切り離しておくよう動作する。そのために、ク
ラッチ１４としては一定位置で連結動作するシンクロポ
ジション式クラッチなどが採用される。

【００１２】次に前進走行，後進走行における実際の操
舵制御動作を図２，図３について述べる。まず、図２の
前進走行状態で台車１が直進区間からカーブ区間に差し
掛かると、経路の変化を前進誘導センサ９が検出して台
車の走行姿勢を修正するように操舵輪２を操舵すると同
時に、前進誘導センサ９も操舵輪２と一緒に操舵方向に
揺動して誘導体１３を追従する位置に移動する。これに
より、台車１はカーブに沿って安定走行する。なお、前
進走行状態では先記のクラッチ１４を釈放してリンク機
構２０と操舵軸７との間を離脱しているので、例えば台
車１を旋回して方向転換する場合でも、リンク機構２０
に拘束されることなく操舵輪２の操舵角を９０゜に回転
して台車１を自由に旋回させることができる。

【００１３】一方、後進走行状態では、図３のように台
車１が直進からカーブ区間に差し掛かると、走行経路の
変化を後進誘導センサ１０が検出して操舵輪２を操舵す
る。この場合に図示のように走行経路が左にカーブして
いれば操舵輪２は時計方向に向きを変えるとともに、こ
れに連動して後進誘導センサ１０が操舵輪２の操舵角に
比例して反時計方向に向きを変える。これにより、後進
誘導センサ１０が誘導体１３を追従するようになるの
で、この制御を繰り返し行うことで台車１は蛇行なしに
カーブ区間を誘導体１３に沿って安定走行する。

【００１４】なお、台車１の旋回操作を必要としない場
合には、図示実施例におけるクラッチ１４を省略し、リ
ンク機構２０の第１のアーム１５を例えば操舵輪２の車
輪ホルダ４に直接固定して実施することもできる。

【００１５】実施例２：図４は操舵輪２と後進誘導セン
サ９との間の連係手段として、実施例１で述べたリンク
機構２０の代わりに歯車機構と伝動ベルト機構を組み合
わせて用いた実施例を示すものである。すなわち、操舵
輪２の操舵軸７には原動歯車２１ａと従動歯車２１ｂか
らなる歯車機構２１が結合し、かつ該歯車機構２１と台
車１の後部に配した後進誘導センサ１０の揺動式支持ア
ーム２２との間が伝動ベルト機構２３を介して連結され
ている。ここで、ベルト機構２３は従動歯車２１ａに連
結したプーリ２３ａと、前記支持アーム２２の支軸に連
結したプーリ２３ｂと、双方のプーリ２３ａと２３ｂと
の間に張架したタイミングベルト２３ｃと、テンション
プーリ２３ｄとからなる。

【００１６】かかる構成で、操舵輪２を時計方向に回転
して操舵すると、歯車機構２１の従動歯車２１ｂが反時
計方向に回転するとともに、その動きは伝動ベルト機構
２３を介して支持アーム２２に伝達され、これにより後
進誘導センサ１０が支持アーム２２と一緒に反時計方向
に揺動する。すなわち、先記した実施例１と同様に操舵
輪２に操舵角を与えると、これに連動して後進誘導セン
サ１０が操舵輪２と逆方向に向きを変え、床面に敷設し
た誘導体の間で誘導センサの検出位置を補正する。

【００１７】実施例３：図５は先記した実施例２におけ
る歯車機構２１をゼネバ歯車に置き換えて構成した応用
実施例を示すものである。すなわちこの実施例では、操
舵輪２の操舵軸７と後段の伝動ベルト機構２３との間が
ゼネバ歯車２４を介して伝動結合されている。ここで、
ゼネバ歯車２４は操舵輪の操舵軸７に結合した原動側の
ドライブベース２４ａと、その周上に設けたカムフォロ
ア２４ｂと、従動ホイール２４ｃとからなり、従動ホイ
ール２４ｂには後段の伝動ベルト機構２３のプーリが連
結されている。

【００１８】かかる構成で、図５（ｃ）に示す位置を原
点として操舵軸７を時計方向に回転すると、操舵角１３
５゜〜２２５゜の範囲でカムフォロア２４ｃが従動ホイ
ール２４ｂの溝に嵌まり込んでドライブベースと従動ホ
イールとの間が連結状態となる。一方、前進走行時には
図示のように前進誘導センサ９を台車１の前方に向けた
姿勢で走行し、後進走行時には操舵輪２の向きを図示位
置から１８０゜反転させて走行する。この場合に走行モ
ータ８は操舵輪２（動輪を兼ねている）の車輪軸に直結
されて一緒に向きを変えるので、前進，後進走行のいず
れでも走行モータ８を同じ方向に回転して走行できる。
つまり、先の各実施例のように後進走行時に走行モータ
８を逆転運転する必要がない。そして、後進走行時にゼ
ネバ歯車２４を結合した状態で走行経路が変化する箇所
で後進誘導センサ９の検出信号を基に操舵輪２に操舵角
を与えると、これに連動して実施例２と同様に後進誘導
センサ１０が操舵輪と逆方向に向きを変えて検出位置を
補正する。

【００１９】

【発明の効果】本発明の操舵装置は、以上説明したよう
に構成されているので、次記の効果を奏する。すなわ
ち、前輪の操舵輪と台車の後部に配備した後進誘導セン
サとの間を機械的に連係し、後進走行時には操舵輪の操
舵に連動して後進誘導センサを操舵輪の向きと逆方向に
揺動操作するよう構成したことにより、走行経路の変化
に対して後進誘導センサが常に操舵角の過不足を補正す
るように動くので、これにより前進走行と同様に走行経
路を自動追従して蛇行のない安定した走行が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成図であり、（ａ）は無
人搬送車の内部機構を表した側面図、（ｂ）は同平面図

【図２】図１の実施例による前進走行時における操舵制
御動作の説明図

【図３】図１の実施例による後進走行時における操舵制
御動作の説明図

【図４】本発明の実施例２の構成図であり、（ａ）は無
人搬送車の内部機構を表した側面図、（ｂ）は同平面図

【図５】本発明の実施例３の構成図であり、（ａ）は無
人搬送車の内部機構を表した側面図、（ｂ）は同平面図

【図６】従来における無人搬送車の構成図であり、
（ａ）は無人搬送車の内部機構を表した側面図、（ｂ）
は同平面図

【符号の説明】

１ 台車 ２ 操舵輪 ３ 従輪 ６ 操舵モータ ７ 操舵軸 ８ 走行モータ ９ 前進誘導センサ １０ 後進誘導センサ １２ 床面 １３ 誘導体 １４ クラッチ ２０ リンク機構 ２１ 歯車機構 ２３ 伝動ベルト機構 ２４ ゼネバ歯車

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台車の前部中央に動輪を兼ねた一つの操舵
   輪，後部に左右一対の従輪を備えた三輪車タイプの無軌
   条式無人搬送車を床面に敷設した誘導体に沿って誘導制
   御する操舵装置であって、操舵輪の前部に取付けた前進
   誘導センサと、台車の後部中央に配置した水平方向に首
   振り自在な後進誘導センサと、操舵輪の操舵に連動して
   後進誘導センサを操舵輪の向きと逆方向に揺動操作する
   連係手段とを備えたことを特徴とする無軌条式無人搬送
   車の操舵装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の操舵装置において、連係手
   段が操舵輪と後進誘導センサとの間を連結したリンク機
   構であることを特徴とする無軌条式無人搬送車の操舵装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載の操舵装置において、操舵輪
   の操舵軸とリンク機構との間にクラッチ機構を設け、後
   進走行時に前記クラッチ機構を結合させることを特徴と
   する無軌条式無人搬送車の操舵装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の操舵装置において、連係手
   段が操舵輪の操舵軸に結合した歯車機構と、該歯車機構
   と後進誘導センサとの間を結ぶ伝動ベルト機構からなる
   ことを特徴とする無軌条式無人搬送車の操舵装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の操舵装置において、歯車機
   構をゼネバ歯車とし、かつ操舵輪の向きを前進走行と後
   進走行とで１８０゜反転させて後進走行時に前記ゼネバ
   歯車を噛み合い状態にすることを特徴とする無軌条式無
   人搬送車の操舵装置。