JPH10194114A - 搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 台車の前後輪の間に駆動輪を備えた搬送車に
おいて、従来では起伏がある面を走行することができな
いという問題があった。 【解決手段】 前輪１および後輪２を備えた台車３に、
前後輪の間に位置する駆動輪４およびその回転駆動手段
５を設けた駆動体６と、前後輪のいずれか一方を昇降さ
せる車輪昇降機構７を備えた搬送車Ｖ１としたことによ
り、起伏がある面においても常に駆動輪を接地させるよ
うにし、安定走行を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め設定した軌道
に沿って自動走行する搬送車であって、例えば工場内で
の物品の搬送などに用いられる搬送車に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の搬送車としては、床面に設けた
軌道を検出する手段と、駆動輪を有する駆動手段を備
え、軌道の検出信号に基づいて駆動手段を制御すること
により、軌道に沿って自動走行するようにしたものがあ
る。また、近年では、駆動手段等をユニット化し、これ
を荷物運搬用の台車に取付けることにより、自動走行と
人手による取扱いとの両方を可能にして利便性を高めた
ものがある。このような走行用のユニットは、安定した
走行性能が得られるように台車の前後輪の間に設けられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の搬送車にあっては、平坦な面でのみ走行
可能であって、例えば水平面に連続する上り傾斜面があ
る場合、水平面から傾斜面に移行する際に駆動輪が浮き
上がる状態となって、走行不能になるという問題があ
り、このような問題を解決することが課題であった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、台車の前後輪の間に駆動輪を備えた搬送
車において、起伏がある面を良好に走行することができ
る搬送車を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる搬送車
は、請求項１として、前輪および後輪を備えた台車に、
前後輪の間に位置する駆動輪およびその回転駆動手段を
設けた駆動体と、前後輪の少なくとも一方を昇降させる
車輪昇降機構を備えた構成とし、請求項２として、駆動
輪近傍において走行面からの高さを検出する高さセンサ
を備えると共に、高さセンサの検出信号に基づいて車輪
昇降機構を制御する制御手段を備えた構成とし、請求項
３として、車輪昇降機構が、台車に横軸を介して回動自
在に取付けた車輪保持体と、車輪保持体を回動させるア
クチュエータを備えている構成としており、上記の構成
を課題を解決するための手段としている。

【０００６】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる搬送車では、
例えば、水平面から傾斜面あるいは傾斜面から水平面に
移行する場合に、車輪昇降機構によって前後輪の少なく
とも一方を上昇または下降させることにより、前後輪お
よび駆動輪のすべてを走行面に接触させると共に、駆動
輪に対する荷重を一定に保ち、駆動輪による走行を継続
することとなる。

【０００７】本発明の請求項２に係わる搬送車では、走
行中において、駆動輪近傍の高さセンサにより走行面か
らの高さを検出しており、例えば、水平面から上り傾斜
面あるいは下り傾斜面から水平面に移行する場合には、
前後輪間の駆動輪が浮き上がる状態になると、その状態
を駆動輪近傍の高さの変化として検出し、制御手段によ
り、高さセンサの検出信号に基づいて、前後輪および駆
動輪のすべてを走行面に接触させるように、車輪昇降機
構を制御する。また、例えば、上り傾斜面から水平面あ
るいは水平面から下り傾斜面に移行する場合には、高さ
センサで走行面の変化を直接検出して、制御手段によ
り、前後輪および駆動輪のすべてを走行面に接触させる
ように車輪昇降機構を制御する。

【０００８】本発明の請求項３に係わる搬送車では、車
輪昇降機構においてアクチュエータで車輪保持体を回動
させることにより、駆動輪が走行面に接触するように車
輪保持体に設けた前輪および／または後輪を昇降させる
こととなる。

【０００９】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる搬送車によれ
ば、台車の前後輪の間に駆動輪を備えた搬送車におい
て、前後輪の少なくとも一方を昇降させる車輪昇降機構
を採用したことから、自動走行を行う際、水平面に連続
する傾斜面や段差等の起伏がある場合でも、駆動輪を常
に走行面に接触させて同駆動輪に対する荷重を一定に保
つことができ、これにより起伏がある走行面を安定して
走行することができる。また、前後輪の両方を昇降させ
る車輪昇降機構を採用した場合には、起伏形状に対する
追従性をさらに向上させることができると共に、前後輪
を互いに逆方向に昇降させた状態とすれば、台車上面を
水平にした状態で傾斜面を走行することができ、物品の
搬送機能をより一層高めることができる。さらに、当該
搬送車によれば、走行機能の向上に伴って走行範囲の拡
大なども図ることができ、より具体的には、例えば自動
車の組立てラインにおいて、車体とともに一定速度で移
動する作業用同期台車上への乗り入れが可能となり、作
業者の近傍まで部品を自動搬送することができるように
なる。

【００１０】本発明の請求項２に係わる搬送車によれ
ば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえに、
制御手段により、高さセンサの検出信号に基づいて車輪
昇降機構を制御することから、構造が簡単であると共
に、迅速で且つ確実な動作を行うことが可能であり、走
行機能のさらなる向上に貢献し得る。

【００１１】本発明の請求項３に係わる搬送車によれ
ば、請求項１および２と同様の効果を得ることができる
うえに、アクチュエータで車輪保持体を回動させる車輪
昇降機構としたことから、小さなアクチュエータで大き
い昇降範囲を得ることが可能であると共に、荷重に対す
る充分な耐久性も得ることができ、また、アクチュエー
タを横置きにして車輪昇降機構の高さ寸法を小さくする
ことができるので、台車における物品の搭載機能も充分
に確保し得る。

【００１２】

【実施例】図１〜図５は、本発明に係わる搬送車の一実
施例を説明する図である。

【００１３】図１に示す搬送車Ｖ１は、概略として、左
右一対の前輪１および後輪２を備えた台車３に、前後輪
１，２の間に位置する駆動輪４およびその回転駆動手段
５を設けた駆動体６と、前輪１を昇降させる車輪昇降機
構７を備えている。

【００１４】台車３は、人手による取扱いも可能にする
ために後部にハンドル８が設けてあると共に、このハン
ドル８側に、回転駆動手段５、車輪昇降機構７および図
示しない軌道の検出手段を制御するための制御手段９が
設けてあり、このほか、バッテリーなどを備えている。

【００１５】左右の前輪１は、台車３にその左右方向の
横軸１０を介して回動自在に取付けた各々の車輪保持体
１１に設けてある。各車輪保持体１１は、車輪昇降機構
７の一構成部材であって、横軸１０の下側にスラストベ
アリング１２を備え、前輪１を台車左右方向に旋回自在
に保持している。また、各車輪保持体１１は、横軸１０
の上側に、上下方向のガイド溝１３ａを有するガイドブ
ロック１３を備えている。他方、左右の後輪２は、台車
３の下面に固定した左右のブラケット１４に、回転自在
に且つ旋回不能な状態で取付けてある。

【００１６】駆動体６は、左右の駆動輪４，４を備える
と共に、各駆動輪４に対して個別の回転駆動手段５を備
えており、ジョイント１５により台車３の下面に取付け
てある。各回転駆動手段５は、駆動源であるモータや駆
動輪４への回転伝達機構を備えている。このほか、駆動
体６は、軌道検出用のセンサを備えており、このセンサ
からの軌道検出信号に基づいて回転駆動手段５が制御さ
れ、左右の駆動輪４，４の回転速度を異ならせることに
より走行方向を変えることが可能である。

【００１７】車輪昇降機構７は、先述の車輪保持体１１
のほか、回転力を発生させるアクチュエータ１６と、軸
受２４により支持され且つアクチュエータ１６により回
転駆動されるスクリューシャフト１７と、スクリューシ
ャフト１７に係合したボールねじ１８を備えている。こ
のとき、アクチュエータ１６およびスクリューシャフト
１７は、回転軸を台車前後方向にして横置きに設けてあ
り、車輪昇降機構７の高さ寸法を小さいものにしてい
る。また、ボールねじ１８には、台車左右方向に延出す
る駆動アーム１９が設けてあり、駆動アーム１９の両端
部は、左右の車輪保持体１１におけるガイドブロック１
３のガイド溝１３ａに、その長手方向に摺動自在に係合
している。

【００１８】上記の車輪昇降機構７は、アクチュエータ
１６でスクリューシャフト１７を回転させてボールねじ
１８を台車前後方向に移動させ、ボールねじ１８ととも
に移動する駆動アーム１９で左右の車輪保持体１１を回
動させることにより、左右の前輪１を上下に回動つまり
昇降させることとなる。

【００１９】さらに、台車３の側部には、駆動輪４の近
傍において走行面からの高さを検出する高さセンサ２０
が設けてある。ここで、図３は、制御手段９における車
輪昇降機構７の制御系を示すブロック図である。すなわ
ち、高さセンサ２０から出力したアナログの電気信号
は、変換器２１によりデジタル信号に変換され、中央制
御器（ＣＰＵ）２２に入力される。中央制御器２２は、
入力信号に応じた変位量をアクチュエータコントローラ
２３に指令し、アクチュエータコントローラ２３は、変
位量に基づいてアクチュエータ１６を所定量回転させ
る。これにより前輪１が昇降する。また、アクチュエー
タ１６の回転量は、エンコーダＥにより検出され、アク
チュエータコントローラ２３にフィードバックされる。

【００２０】上記の構成を備えた搬送車Ｖ１は、とくに
図１（ｂ）に示すように、車輪保持体１１を直立状態か
ら前方の最大角度θ１に至る範囲で回動させることが可
能であって、水平面を走行するときには、車輪保持体１
１を直立状態から前方の中立角度θ２分だけ回動させた
状態にする。この状態で、前後輪１，２および駆動輪４
が全て走行面に接触する。

【００２１】図２は、搬送車Ｖ１が水平面Ｇ１から上り
傾斜面Ｇ２に移行する過程を説明する図である。搬送車
Ｖ１は、図２（ａ）に示すように、前後輪１，２および
駆動輪４を接地させて水平面Ｇ１を自動走行しており、
この間、高さセンサ２０により、駆動輪４の近傍におい
て走行面からの高さを検出し続けている。また、制御手
段９における車輪昇降機構７の制御系では、図４に示す
ように、ステップＳ１において高さが設定範囲にあるか
否かを比較しており、高さが設定範囲にある（Ｙｅｓ）
と判断したときには、水平面Ｇ１を走行しているものと
して車輪昇降機構７の制御を行わず、同じステップＳ１
に戻る。

【００２２】次に、搬送車Ｖ１は、前輪１が上り傾斜面
Ｇ２にかかると駆動輪４が浮き上がる状態となるので、
その状態を駆動輪４の近傍の高さの変化として検出し、
制御手段９により、高さセンサ２０の検出信号に基づい
て、駆動輪４を走行面に接触させるように車輪昇降機構
７を制御する。換言すれば、高さセンサ２０により検出
される高さの値が一定となるように車輪昇降機構７を制
御する。

【００２３】このとき、制御手段９における車輪昇降機
構７の制御系では、前輪１が傾斜面Ｇ２にかかったこと
により、図４に示すステップＳ１で高さが設定範囲では
ない（Ｎｏ）と判断すると、ステップＳ２において設定
より高いか否かを比較し、この場合には設定より高い
（Ｙｅｓ）と判断されるので、ステップＳ３において、
高い分だけ前輪１を倒すようにする。

【００２４】つまり、車輪昇降機構７は、搬送車Ｖ１が
水平面Ｇ１から上り傾斜面Ｇ２に移行するにつれて、図
２（ｂ）（ｃ）に示すように、車輪保持体１１を前方に
回動させて前輪１を上昇させることにより、駆動輪４を
常に走行面に接触させて同駆動輪４に対する荷重を一定
に保つようにする。これにより、搬送車Ｖ１は走行し続
ける。

【００２５】また、この実施例では、図５に示すよう
に、高さセンサ２０の出力信号に対して、車輪昇降機構
７を作動させない不感帯としての設定範囲Ａ−Ｂを設
け、走行面の小さな凹凸の検出によって車輪昇降機構７
が作動しないようにしてある。

【００２６】次いで、搬送車Ｖ１は、駆動輪４が上り傾
斜面Ｇ２にかかると、制御手段９の車輪昇降機構７の制
御系において、ステップＳ２で設定より低い（Ｎｏ）と
判断し、ステップＳ４において低い分だけ前輪１を起こ
すようにする。つまり、図２（ｄ）に示すように、車輪
昇降機構７における車輪保持体１１を後方に回動させて
前輪１を下降させていき、後輪２が水平面Ｇ１と上り傾
斜面Ｇ２との堺に達したときには、図２（ｅ）に示すよ
うに、車輪保持体１１が水平面Ｇ１の走行時と同じ回動
位置に戻った状態となる。

【００２７】さらに、搬送車Ｖ１は、上り傾斜面Ｇ２か
ら別の水平面に移行する場合または水平面から下り傾斜
面に移行する場合には、高さセンサ２０で駆動輪４の近
傍の高さを検出しつつ、車輪保持体１１をさらに後方の
直立側に回動させて前輪１を下降させ、前輪１を水平面
または下り傾斜面に接触させるようにし、全ての車輪
１，２，４を接地させた状態にして走行を継続する。な
お、下り傾斜面から水平面に移行する場合は、駆動輪４
が浮き上がる状態となるので、先の水平面Ｇ１から上り
傾斜面Ｇ２に移行する場合と同様の制御を行う。

【００２８】このように、上記実施例の搬送車Ｖ１によ
れば、水平面と傾斜面が連続する走行面において、駆動
輪４および前後輪１，２を常に走行面に接触させ，駆動
輪４に対する荷重を一定に保った状態にして安定走行す
ることとなる。

【００２９】図６および図７は、本発明に係わる搬送車
の他の実施例を説明する図である。なお、先の実施例と
同一の構成部位は、図中に同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００３０】図６に示す搬送車Ｖ２は、前輪１および後
輪２をそれぞれ昇降させる車輪昇降機構７，２７を備え
ている。後輪２の車輪昇降機構２７は、前輪１のものと
同様に、横軸３０により台車３に回動自在に取付けた車
輪保持体３１、アクチュエータ３６、スクリューシャフ
ト３７、図示しないボールねじ、および駆動アーム３９
を備えている。車輪保持体３１は、駆動アーム３９の端
部が係合するガイド溝３３ａを有するガイドブロック３
３を備えているが、前輪１の車輪保持体１１が有するス
ラストベアリング１２は備えていない。

【００３１】前後の車輪昇降機構７，２７を備えた搬送
車Ｖ２は、先の実施例の搬送車Ｖ１と同様の走行を行う
ことができるうえに、起伏形状に対する追従性がより向
上したものとなっている。

【００３２】そして、上記搬送車Ｖ２は、図７に示すよ
うに、上り傾斜面Ｇ２、水平面Ｇ３および下り傾斜面Ｇ
４が連続している走行面において、上り傾斜面Ｇ２で
は、図７（ａ）に示す如く前輪１を上昇させるとともに
後輪２を下降させ、水平面Ｇ３では、図７（ｂ）に示す
如く前後輪１，２を中立位置にし、さらに下り傾斜面Ｇ
４では、図７（ｃ）に示す如く前輪１を下降させるとと
もに後輪２を上昇させるようにし、このような前後輪
１，２を互いに逆方向に昇降させる制御を連続的に行う
ことにより、全走行過程にわたって台車３の上面を水平
にした状態で走行することができ、物品の搬送機能が著
しく高いものとなる。

【００３３】図８は、上記各実施例で説明した搬送車Ｖ
１，Ｖ２の具体的な使用例として、自動車の組立てライ
ンに用いた場合を説明する図である。

【００３４】図８（ａ）に示す組立てラインは、車体Ｂ
を一定速度で一方向に移動させる搬送コンベア５０と、
追従作業車５１の軌道５２を平行に備えている。追従作
業車５１は、所定の作業用機器５３，５４を備えると共
に、車体Ｂまたは搬送コンベア５０の一部に連結するこ
とにより作業者Ｍを乗せたまま移動し、作業の終了後に
は、連結を解除すると元の位置まで自動的に後退する。

【００３５】また、追従作業車５１は、搬送コンベア５
０の反対側に、搬送車Ｖ１（Ｖ２）の乗り入れ台５５を
一体的に備えている。乗り入れ台５５は、図８（ｂ）に
断面を示すように平たい台形状を成し、車体Ｂの搬送方
向にわたって上り傾斜面Ｇ１１、水平面Ｇ１２および下
り傾斜面Ｇ１３を有しており、さらに、組立てラインの
床面５６に設けた搬送車用軌道５７に連続する軌道５８
が設けてあると共に、水平面Ｇ１２には、搬送車停止用
のマーカ（図示略）が設けてある。

【００３６】このような組立てラインにおいて、搬送車
Ｖ１（Ｖ２）は、先の各実施例で説明したように起伏が
ある走行面を安定走行することができるので、追従作業
車５１とともに移動する乗り入れ台５５に乗り込むこと
が容易であり、また、乗り入れ台５５から降りることも
容易である。これにより、部品を作業者Ｍの近傍まで自
動搬送することができるようになり、作業性も大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる搬送車の一実施例を説明する正
面図（ａ）および側面図（ｂ）である。

【図２】図１に示す搬送車が水平面から上り傾斜面に移
行する過程（ａ）〜（ｅ）を説明する各々側面図であ
る。

【図３】制御手段における車輪昇降機構の制御系を示す
ブロック図である。

【図４】図３に示す制御系による制御過程を説明するフ
ローチャートである。

【図５】高さセンサの出力と車輪昇降機構による前輪傾
角との関係を説明するグラフである。

【図６】本発明に係わる搬送車の他の実施例を説明する
側面図である。

【図７】図６に示す搬送車の走行過程（ａ）〜（ｃ）を
説明する側面図である。

【図８】図１および図６に示す搬送車の一使用例を説明
する自動車の組立てラインの平面図である。

【符号の説明】

Ｖ１ Ｖ２ 搬送車 １ 前輪 ２ 後輪 ３ 台車 ４ 駆動輪 ５ 回転駆動手段 ６ 駆動体 ７ ２７ 車輪昇降機構 ９ 制御手段 １０ ３０ 横軸 １１ ３１ 車輪保持体 １６ ３６ アクチュエータ ２０ 高さセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪および後輪を備えた台車に、前後輪
   の間に位置する駆動輪およびその回転駆動手段を設けた
   駆動体と、前後輪の少なくとも一方を昇降させる車輪昇
   降機構を備えたことを特徴とする搬送車。
2. 【請求項２】 駆動輪近傍において走行面からの高さを
   検出する高さセンサを備えると共に、高さセンサの検出
   信号に基づいて車輪昇降機構を制御する制御手段を備え
   ていることを特徴とする請求項１に記載の搬送車。
3. 【請求項３】 車輪昇降機構が、台車に横軸を介して回
   動自在に取付けた車輪保持体と、車輪保持体を回動させ
   るアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の搬送車。