JPH06344704A - 自在車輪及びその自在車輪を備えた搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動方向を自在に変更し得る自在車輪におい
て、進行方向に対して逆方向に移動させる場合にも、こ
れに直交する方向に振れることなく適切に方向転換し得
るようにする。 【構成】 取付台（３０）に対し第１の支持部材（３
１）を、第１の回転軸を中心に回動自在に支持すると共
に、第１の支持部材に連結された第２の支持部材（３
２）に対し、第２の回転軸を中心に車輪（４０）を回動
自在に支持する。而して、車輪は取付台の移動に追従し
て第１の回転軸を中心に旋回すると共に、第２の回転軸
を中心に回動する。この取付台の移動方向に対し逆方向
に移動する場合には、車輪は第１の回転軸に直交し且つ
第１の回転軸を通る軸（３２ａ）に沿って直線運動を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動方向を自在に変更し
得る自在車輪、及びその自在車輪を具備し車台の振動を
生ずることなく移動方向を変更し得る搬送車に係る。

【０００２】

【従来の技術】工場内搬送システムにおける自動化の一
環として、所定の軌跡に沿って自走する無人搬送車が普
及している。このような無人搬送車には一般的に、駆動
装置に連結された駆動車輪が設けられると共に、旋回可
能な自在車輪が設けられている。自在車輪は、通常キャ
スターと呼ばれ、車台に固定された取付台に対し垂直方
向の回転軸を中心に旋回し得るように支持されると共
に、旋回中心の回転軸に直交する（従って、車台の搬送
面に対して平行な）回転軸を中心に車輪が回動するよう
に支持されている。しかも、車輪の回転軸は、旋回中心
の回転軸に対し所定角度傾斜した軸上にあり、旋回中心
の回転軸から所定距離偏位した位置にある。而して、車
台の移動方向が変化すると、車輪に対し旋回中心の回転
軸を中心とした回転モーメントが働くので、自動的に車
輪の方向が変わり、自在車輪は車台の動きに追従する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自在車輪に
よれば、車輪の回転軸が旋回中心の回転軸に対して常に
所定角度傾斜した軸上にあるので、車台の移動方向が変
化しても車台の動きに追従することができる。然し乍
ら、進行方向に対して正反対の方向に方向転換して移動
させる場合には、車輪の回転軸は旋回中心の回転軸を中
心に、所定距離偏位した位置で１８０度回転することに
なるので、車輪の回転軸が旋回中心の回転軸に対して偏
位している距離だけ、移動方向に対して直交する方向に
取付台及び車台が振れることになる。更に、移動方向へ
の駆動力が大であったり、あるいは強制的にその方向に
移動させようとすると、車輪及びその支持機構に対する
負荷が大となり自在車輪が破損するおそれがある。

【０００４】そこで、本発明は、移動方向を自在に変更
し得る自在車輪において、進行方向に対して逆方向に移
動させる場合にも、これに直交する方向に振れることな
く適切に方向転換し得るようにすることを目的とする。

【０００５】また、本発明は、上記自在車輪を備え、車
台の振れを惹起することなく逆方向に方向転換し得る搬
送車を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、取付台と、該取付台に対して第１の回転
軸を中心に回動自在に支持する第１の支持部材と、該第
１の支持部材に連結し前記第１の回転軸に対して直交す
る第２の回転軸を中心に車輪を回動自在に支持すると共
に、前記第２の回転軸に直交し且つ前記第１の回転軸を
通る軸に沿って前記車輪を直線運動可能に支持する第２
の支持部材とを備えることとしたものである。

【０００７】また、本発明は、車台に複数の車輪を装着
し前記車台を移動可能に支持する搬送車において、取付
台と、該取付台に対して第１の回転軸を中心に回動自在
に支持する第１の支持部材と、該第１の支持部材に連結
し前記第１の回転軸に対して直交する第２の回転軸を中
心に車輪を回動自在に支持すると共に、前記第２の回転
軸に直交し且つ前記第１の回転軸を通る軸に沿って前記
車輪を直線運動可能に支持する第２の支持部材とを備え
た少なくとも一つの自在車輪を有し、該自在車輪の前記
取付台を前記車台に固定することとしたものである。

【０００８】前記自在車輪において、前記第２の支持部
材を前記第１の支持部材に固定すると共に、前記車輪を
前記第２の支持部材に対し、前記車輪の直線運動の軸に
沿って移動可能に支持するとよい。あるいは、前記第２
の回転軸を前記第２の支持部材に対し固定軸とすると共
に、前記第２の支持部材を前記第１の支持部材に対し、
前記車輪の直線運動の軸に沿って移動可能に連結するこ
ととしてもよい。

【０００９】

【作用】上記の構成になる自在車輪においては、取付台
に対し第１の支持部材が、第１の回転軸を中心に回動自
在に支持されると共に、第１の支持部材に連結された第
２の支持部材に対し、第２の回転軸を中心に車輪が回動
自在に支持されている。而して、車輪は取付台の移動に
追従して第１の回転軸を中心に旋回すると共に、第２の
回転軸を中心に回動する。この取付台の移動方向に対し
逆方向に移動する場合には、車輪は第１の回転軸に直交
し且つ第１の回転軸を通る軸に沿って直線運動を行な
う。即ち、車輪の回転中心となる第２の回転軸は、旋回
中心の第１の回転軸を含む直線運動軸に沿って移動する
ので、移動方向に対して直交する方向に振れが生ずるこ
となく、逆方向に方向転換することができる。また、上
記自在車輪を備えた搬送車によれば、自在車輪が上述の
ように作動するので、逆方向への方向転換時に車台の振
れが生ずることはない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を図面を参照
して説明する。図５及び図６は本発明の一実施例に係る
自在車輪を備えた搬送車１を示す。搬送車１は所定の軌
道に沿って自動走行する電動台車であり、その中央部
に、電動モータ（図示せず）によって駆動される一対の
駆動車輪２，２が配設されている。そして、搬送車１の
四隈にはキャスター即ち自在車輪３が設けられている。

【００１１】図１及び図２は本発明の一実施例に係る自
在車輪３の構成を示すもので、取付台３０に対して第１
の支持部材たるターンテーブル３１が図１の上下方向の
回転軸（本発明にいう第１の回転軸に相当）を中心に回
動自在に支持されており、このターンテーブル３１に第
２の支持部材たる一対のブラケット３２，３２がボルト
３３，３３によって固定されている。一対のブラケット
３２，３２間には車輪４０が図２の左右方向の回転軸
（本発明にいう第２の回転軸に相当）を中心に回動自在
に支持されている。

【００１２】取付台３０は例えば円形のプレートで、図
２に示すように周縁部に環状溝３０ａが形成されると共
に、中心に位置決め孔３０ｂが穿設されている。ターン
テーブル３１は環状のプレートで、一方側の面に環状溝
３０ａと同心の環状溝３１ａが形成され、他方側の面に
一対の立壁部３１ｂ，３１ｂが平行に形成されている。
また、ターンテーブル３１の中空部の内周にも環状溝３
１ｃが形成されている。そして、取付台３０とターンテ
ーブル３１は、複数の鋼球３６が各々の環状溝３０ａ，
３１ａ間に介装された状態で接合され、リテーナ３５に
よって保持されている。

【００１３】リテーナ３５は円形のプレートで、外周に
環状溝３５ａが形成されると共に、中心に位置決め用の
突起３５ｂが形成されている。而して、リテーナ３５の
突起３５ｂが取付台３０の位置決め孔３０ｂに嵌合さ
れ、ターンテーブル３１の内周の環状溝３１ｃとリテー
ナ３５の外周の環状溝３５ａとの間に複数の鋼球３７が
介装された状態で、位置決め孔３０ｂを中心とした円周
上の３箇所に設けられたボルト３８によって、リテーナ
３５が取付台３０に固定される。尚、取付台３０、ター
ンテーブル３１及びリテーナ３５の各部材間の間隙を調
整する調整螺子３９が設けられており、この調整螺子３
９を図２の下方に押し込むと各部材間の間隙が大とな
り、図２の上方に引き入れると各部材間の間隙が小とな
る。これにより、鋼球３６，３７の転動時の抵抗を調整
し、ターンテーブル３１の回動を調整することができ
る。

【００１４】ブラケット３２は、図１に示すような平面
形状で、長手方向が取付台３０及びターンテーブル３１
の板面に平行な長穴３２ａが形成されている。即ち、長
穴３２ａは、その長手方向の軸がターンテーブル３１の
回転軸（本発明の第１の回転軸）に対し直交するように
形成されている。上記の構造になる一対のブラケット３
２，３２の長穴３２ａ，３２ａに車輪４０の軸部４１の
両端部が嵌合された状態で、ブラケット３２，３２がタ
ーンテーブル３１の一対の立壁部３１ｂの各々にボルト
３３，３３によって固定され、ターンテーブル３１に対
して垂直に支持されている。

【００１５】車輪４０は、環状の鉄製リム４４の内周側
に、一対の鋼球の玉軸受４２，４２の外周側が嵌合され
ると共に、その内周側に軸部４１が嵌合され、玉軸受４
２，４２は、軸部４１に係止された一対のリテーナ４
３，４３によって保持されている。そして、リム４４の
外周には、環状の硬質ウレタンゴム製のタイヤ４５が嵌
着されている。

【００１６】而して、本実施例の自在車輪３が図５及び
図６に示す搬送車１の下面四隈に装着され、駆動車輪
２，２が回転駆動されると、所定の軌道に沿って所定の
方向に移動する。これにより、例えば取付台３０が図１
の右方向に移動すると、車輪４０の軸部４１は図１の長
穴３２ａの左端に位置し、この軸部４１を中心に車輪４
０が回転する。このときの車輪４０の軸部４１は旋回中
心の回転軸に対し所定距離（図１の長穴３２ａの中心か
ら左端の軸部４１の中心までの距離）偏位した位置にあ
るので、車輪４０の向きが搬送車１の進行方向に追従す
るように、ターンテーブル３１が旋回中心の回転軸を中
心に回動する。そして、搬送車１が逆方向に移動すると
き、即ち取付台３０が図１の左方向に移動するときに
は、車輪４０は長穴３２ａに沿って直線運動し、二点鎖
線で示すように軸部４１が長穴３２ａの右端に移動し、
この軸部４１を中心に車輪４０が回転する。従って、車
輪４０は搬送車１の移動方向に対し逆の方向に同一の軸
上を移動することになる。

【００１７】以上のように、本実施例によれば、車輪４
０の軸部４１は直線運動時に（即ち、長穴３２ａに沿っ
た移動時）車輪４０の旋回中心（ターンテーブル３１の
回転軸）を通るので、車輪４０に振れが生ずることなく
円滑に逆方向に移動する。尚、本実施例ではブラケット
３２に長穴３２ａを形成することとしたが、車輪４０の
軸部４１を直線運動可能に支持する構造であればよく、
例えば一対のブラケット３２，３２の相互に対向する面
に案内溝を形成し、これに軸部４１の両端部を嵌合させ
て支持することとしてもよい。

【００１８】図３及び図４は本発明の自在車輪の他の実
施例に係るもので、図１及び図２の実施例に比しターン
テーブル３１の立壁部３１ｂ，３１ｂ及びブラケット３
２，３２を変更し、これに伴ない車輪４０の軸部４１の
構造を変更したものである。従って、取付台３０等は図
１及び図２の実施例と同様である。本実施例において
は、車輪６０の軸部６１は一対のブラケット５０，５０
に回動自在に支持されているが、直線運動は行なわず、
代って第２の支持部材たるブラケット５０，５０とター
ンテーブル３１の立壁部３１ｄ，３１ｄとの間で相対的
直線運動を行なうように構成されている。

【００１９】各ブラケット５０は第１のブラケット５１
と第２のブラケット５２が溶接されて成り、第２のブラ
ケット５２の一方側（図４の左側）とターンテーブル３
１の立壁部３１ｄとの間に、支持板５３ａに複数のロー
ラ５３が挾持されて成りローラケージと称呼される市販
の直線運動用軸受が介装されている。第２のブラケット
５２の他方側（図４の右側）と立壁部３１ｄとの間には
レール５４が設けられ、このレール５４と立壁部３１ｄ
との間に、上記の直線運動用軸受と同様ローラ５３から
成る直線運動用軸受が介装されている。レール５４は図
３に示すように例えば４本の調整ボルト５６によって全
長に亘って図４の左方に押圧支持され、これらの調整ボ
ルト５６により、両側のローラ５３，５３とこれらを挾
持する部材との間の間隙が調整される。即ち、調整ボル
ト５６を図４の左方に押し込むとローラ５３，５３の転
動時の抵抗が大となり、図４の右方に引き入れるとロー
ラ５３，５３の転動時の抵抗が小となる。而して、ロー
ラ５３，５３とこれらを挾持する部材との間が適切な間
隙に調整された後ナット５７が装着され、更にボルト５
５によってレール５４が第２のブラケット５２に固定さ
れる。尚、立壁部３１ｄ，３１ｄの各々の両端には埃除
け用カバー５８が配設されボルト５９，５９によって止
着されている。

【００２０】車輪６０は前述の実施例における車輪４０
と基本的には同じであり、軸部６１に一対の玉軸受６
２，６２を介してリム６４が支持され、この外周にタイ
ヤ６５が嵌着されている。第１のブラケット５１と車輪
６０との間にはスペーサ６３が介装され、軸部６１の両
端部は、第１のブラケット５１の外側に設けられたリテ
ーナ６６及びピン６７によって保持されている。

【００２１】本実施例によれば、車輪６０の軸部６１は
第１のブラケット５１に回動自在に支持されているが、
第２のブラケット５２を介してターンテーブル３１に対
し直線運動を行ない得るように構成されている。而し
て、逆方向に方向転換する際に車輪６０は図３に二点鎖
線で示したように移動し、軸部６１が第２のブラケット
５２の直線運動時に車輪６０の旋回中心（ターンテーブ
ル３１の回転軸）を通るので、逆方向に方向転換すると
きにも車輪６０に振れが生ずることはない。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の自在
車輪は、第１の支持部材が取付台に対し、第１の回転軸
を中心に回動自在に支持されると共に、第１の支持部材
に連結された第２の支持部材に対し、第２の回転軸を中
心に車輪が回動自在に支持されているように構成されて
いるので、逆方向に方向転換する場合にも移動方向に対
して直交する方向に振れが生ずることはなく、容易に移
動方向を変更することができる。また、前述の自在車輪
を備えた搬送車によれば、車台の振れを惹起することな
く逆方向に方向転換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自在車輪の側面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例に係る自在車輪の正断面図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例に係る自在車輪の側面図で
ある。

【図４】本発明の他の実施例に係る自在車輪の正断面図
である。

【図５】本発明の一実施例に係る自在車輪を装着した搬
送車の斜視図である。

【図６】本発明の一実施例に係る自在車輪を装着した搬
送車の一部断面側面図である。

【符号の説明】

１ 搬送車 ３ 自在車輪 ３０ 取付台 ３１ ターンテーブル， ３１ｂ 立壁部 ３２，５０ ブラケット， ３２ａ 長穴 ３５ リテーナ， ３６，３７ 鋼球 ４０，６０ 車輪 ４１，６１ 軸部 ４２，６２ 玉軸受 ４４，６４ リム， ４５，６５ タイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付台と、該取付台に対して第１の回転
   軸を中心に回動自在に支持する第１の支持部材と、該第
   １の支持部材に連結し前記第１の回転軸に対して直交す
   る第２の回転軸を中心に車輪を回動自在に支持すると共
   に、前記第２の回転軸に直交し且つ前記第１の回転軸を
   通る軸に沿って前記車輪を直線運動可能に支持する第２
   の支持部材とを備えたことを特徴とする自在車輪。
2. 【請求項２】 車台に複数の車輪を装着し前記車台を移
   動可能に支持する搬送車において、取付台と、該取付台
   に対して第１の回転軸を中心に回動自在に支持する第１
   の支持部材と、該第１の支持部材に連結し前記第１の回
   転軸に対して直交する第２の回転軸を中心に車輪を回動
   自在に支持すると共に、前記第２の回転軸に直交し且つ
   前記第１の回転軸を通る軸に沿って前記車輪を直線運動
   可能に支持する第２の支持部材とを備えた少なくとも一
   つの自在車輪を有し、該自在車輪の前記取付台を前記車
   台に固定したことを特徴とする搬送車。