(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤと、車両の下面に設けられた所定の回転軸回りに回転自在なテーブルと、一方端部で前記タイヤを回転自在に軸支するとともに、他方端部が前記タイヤの回転中心を中心として揺動可能となるよう該タイヤに支持されたリンク手段と、前記テーブルに取り付けられ、前記リンク手段の他方端部の揺動範囲を規制しながら、前記リンク手段と前記テーブルとを相互に連結する連結手段とを備え、前記リンク手段は前記テーブルの下方位置で揺動可能に配置されており、前記リンク手段の他方端部は、前記揺動中心からの距離が一定となるように円弧状に仕上げられ、前記揺動範囲内で常時、前記テーブルの下面と当接することを特徴とするキャスター。
【請求項２】
前記リンク手段の他方端部が前記揺動範囲の両端位置の各々に位置すると、各端位置で前記他方端部の少なくとも２箇所が前記連結手段で係止されて位置決め保持されることを特徴とする請求項１記載のキャスター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、荷物を搬送する無人搬送車や搬送台車などの搬送装置に適したキャスターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
荷物を搬送する搬送装置の一例として、例えば建屋内において荷物の入出庫を自動で行う無人搬送車がある。この無人搬送車１は、図４に示すように、基台２の四隅角部の下面にキャスター３が取り付けられている。また、同図への図示を省略しているが、この基台２の中央の下面には、２つのドライブ輪が設けられており、無人搬送車１の動力源であるモータ（図示省略）を回転制御することでドライブ輪が回転駆動され、無人搬送車１が走行移動する。
【０００３】
一方、無人搬送車１を制御すべく、メモリから成るデータ格納部が無人搬送車１或いはコントローラに設けられている。このデータ格納部には、予め建屋内における荷物の入出庫先の位置を表わす入出庫データが格納されており、この入出庫データを無人搬送車１の制御用マイクロコンピュータにより取り込み、無人搬送車１の動力源であるモータを回転制御することで、取り込んだ入出庫データによる所定の入出庫位置まで無人搬送車１を走行し、荷物の入出庫を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のキャスター３は、基台２に対して回転軸３１回りに回転自在に取り付けられたアーム３２と、アーム３２の先端部に対して回転自在に取り付けられたタイヤ３３とで構成されている。そして、タイヤ３３は回転軸３１に対して一定の偏心量だけ偏心して配置されているため、無人搬送車１がスイッチバック移動する際、その無人搬送車１のスイッチバック移動に伴いアーム３２およびタイヤ３３が一体的に回転軸３１回りに旋回して、無人搬送車１の進行方向に対してタイヤ３３が回転軸３１よりも後側に位置する。
【０００５】
このようにキャスター３が回転軸３１回りに旋回すると、その旋回動作時、無人搬送車１に振れが生じて走行姿勢が不安定となり、搬送中の荷物が無人搬送車１内で移動したり、無人搬送車１から落ちてしまうなどの不具合が発生することがある。
【０００６】
このような問題は無人搬送車に限った問題ではなく、従来のキャスター（図４）を用いた搬送装置全般に存在する問題である。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、走行姿勢を安定化することができるキャスター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】
上記した課題を解決するために、本発明におけるキャスターは、タイヤと、車両の下面に設けられた所定の回転軸回りに回転自在なテーブルと、一方端部で前記タイヤを回転自在に軸支するとともに、他方端部が前記タイヤの回転中心を中心として揺動可能となるよう該タイヤに支持されたリンク手段と、前記テーブルに取り付けられ、前記リンク手段の他方端部の揺動範囲を規制しながら、前記リンク手段と前記テーブルとを相互に連結する連結手段とを備え、前記リンク手段は前記テーブルの下方位置で揺動可能に配置されており、前記リンク手段の他方端部は、前記揺動中心からの距離が一定となるように円弧状に仕上げられ、前記揺動範囲内で常時、前記テーブルの下面と当接することを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、キャスターによるスイッチバック移動の際、タイヤは床面や地面などに対して静止した状態のままリンク手段のみがスイッチバック移動に応じて揺動してテーブルとの連結状態が切り換わる。そして、リンク手段の揺動が完了した後は、テーブルの回転軸に対してタイヤが偏心したまま、スイッチバック移動に応じてタイヤが回転する。このように、本発明におけるキャスターでは、キャスターの旋回移動を規制しながら、スイッチバック動作を行うことが可能となり、走行姿勢の安定化を図ることができる。
【００１０】
またこうすれば、スイッチバック移動における揺動中心とテーブル下面との距離が一定に保たれ、リンク手段が揺動移動したとしても、テーブルの上下移動を防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明におけるキャスターは、前記リンク手段の他方端部が前記揺動範囲の両端位置の各々に位置すると、各端位置で前記他方端部の少なくとも２箇所が前記連結手段で係止されて位置決め保持されることを特徴としている。
【００１２】
こうすれば、リンク手段が揺動範囲の各端位置で複数個所で連結手段に係止されて確実に位置決め保持されるため、走行時のリンク手段の変位移動を抑えて走行姿勢をより安定化させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明にかかるキャスターの一実施形態を示す図であり、同図（ａ）はタイヤを側方側より見た図であり、同図（ｂ）はタイヤを正面より見た図である。また、図２は図１のキャスターの分解組立斜視図である。以下、これらの図を参照しつつ、この実施形態にかかるキャスターの構造について説明する。
【００１４】
このキャスター４では、無人搬送車の基台２の下面に対してテーブル４１が回転軸４２回りに回転自在に取り付けられている。より具体的には、基台２の下面には、ベース４３がボルトやビスなどの締結金具によって基台２の下面に固着されている。そして、ベアリング４４を介してテーブル４１がベース４３に対して回転自在に保持されている。なお、符号４５はベアリング押え部材である。
【００１５】
このテーブル４１の下方位置にはリンク部材４６が配置されている。このリンク部材４６の一方端部４６ａには、タイヤ４７が回転自在に軸支されている。また、このリンク部材４６の他方端部４６ｂはタイヤ４７の回転中心を揺動中心４６ｃとして揺動可能となっている。また、リンク部材４６の他方端部４６ｂは、図２に示すように、揺動中心４６ｃからの距離Ｒが一定となるように円弧状に仕上げられており、次に説明する一対のブラケット４８ａ，４８ｂで規制される揺動範囲内で常時、テーブル４１の下面４１ａと当接するように構成されている。
【００１６】
各ブラケット４８ａ，４８ｂは略Ｕ字形状を有しており、リンク部材４６の他方端部４６ｂに設けられた側方突出部４６ｂ１を中央切欠部４８１に位置させて切欠内周面とテーブル４１の下面４１ａとで挟み込むように、テーブル４１の下面４１ａに固着される。このように、ブラケット４８ａ，４８ｂをテーブル４１に取り付けることで、リンク部材４６の他方端部４６ｂの揺動範囲を規制しながら、リンク部材４６をテーブル４１に連結させており、この一対のブラケット４８ａ，４８ｂが本発明にかかる連結手段として機能している。
【００１７】
次に、上記のように構成されたキャスター４のスイッチバック動作について図１および図３を参照しながら詳述する。
【００１８】
今、無人搬送車が建屋の床面ＦＬ上を（＋Ｘ）方向（図３の右手方向）に移動してくる時、リンク部材４６の他方端部４６ｂは同図の紙面において床面ＦＬの法線ＮＬに対して時計方向に角度αだけ揺動変位し、タイヤ４７はテーブル４１の回転軸から（−Ｘ）方向に偏心した状態となっている。このとき、リンク部材４６の他方端部４６ｂは、同図（ａ）に示すように、ブラケット４８ａ，４８ｂの内側部４８２，４８３の２個所で係止されて位置決め保持されている。そして、この無人搬送車をスイッチバックさせる際には、次のようにキャスター４は動作する。
【００１９】
まず、無人搬送車が停止すると、タイヤ４７は回転を停止し、静止状態となる。そして、図３（ｂ）に示すように無人搬送車を（−Ｘ）方向にスイッチバック移動させると、そのスイッチバック移動の初期段階では、タイヤ４７が静止したまま、基台２が（−Ｘ）方向に徐々に移動するのに伴ってリンク部材４６が揺動中心４６ｃ回りに反時計方向に揺動し、図１に示すように中立状態となる。そして、基台２がさらに（−Ｘ）方向に移動すると、同図（ｂ）に示すように、リンク部材４６が揺動中心４６ｃ回りにさらに角度βだけ反時計方向に揺動し、リンク部材４６の他方端部４６ｂはブラケット４８ａ，４８ｂの内側部４８４，４８５の２個所で係止されて位置決め保持されている。こうして、タイヤ４７はテーブル４１の回転軸から（＋Ｘ）方向に偏心した状態となる。その後、さらに基台２が（−Ｘ）方向に移動すると、この偏心状態のままタイヤ４７が反時計方向に回転して無人搬送車を（−Ｘ）方向にスムーズに搬送する。
【００２０】
以上のように、この実施形態にかかるキャスター４を無人搬送車の基台２に取り付けた場合には、次のような効果が得られる。
【００２１】
まず、スイッチバック移動の際、スイッチバックの初期段階では、タイヤ４７は床面ＦＬに対して静止した状態にままリンク部材４６のみがスイッチバック移動に応じて揺動してテーブル４１との連結状態が切り換わる。そして、リンク部材４６の揺動が完了してテーブル４１の回転軸に対してタイヤ４７が偏心した後、この状態で無人搬送車がさらに（−Ｘ）方向に移動していくと、それに対応してタイヤ４７が回転して無人搬送車を滑らかに移動させる。このように、キャスター４によれば、従来のキャスターではスイッチバック動作時に必ず発生した旋回移動を伴うことなく、スイッチバック動作を行うことが可能となり、無人搬送車の振れを抑制して走行姿勢の安定化を図ることができる。また、スイッチバック動作も滑らかとなり、しかも直進性の点でも優れている。
【００２２】
また、リンク部材４６の他方端部４６ｂが、揺動中心４６ｃからの距離Ｒが一定となるように円弧状に仕上げられているので、揺動範囲内、つまり以下の段階、
揺動開始：図３（ａ）、
中立状態：図１、
揺動完了：図３（ｂ）、
においても、他方端部４６ｂの頂部が常時テーブル４１の下面４１ａと当接している。そのため、スイッチバック移動における揺動中心４６ｃとテーブル下面４１ａとの距離が一定値、つまり距離Ｒに保たれ、リンク部材４６が揺動移動したとしても、テーブル４１の上下移動を防止することができ、走行姿勢をより一層安定化することができる。
【００２３】
さらに、リンク部材４６の他方端部４６ｂが揺動範囲の両端位置の各々に位置すると、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各端位置で他方端部４６ｂの少なくとも２箇所が連結手段として機能するブラケット４８ａ，４８ｂで係止されて確実に位置決め保持されるので、走行時のリンク部材４６の変位移動を抑えて走行姿勢をより安定化させることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、リンク部材４６の他方端部４６ｂが常時テーブル４１の下面４１ａと当接しているが、リンク部材４６がテーブル４１に対して揺動自在に連結されている限り、如何なる構成を採用してもよい。例えば、略Ｕ字状のブラケット４８ａ，４８ｂを用いる代わりに、側面部にリンク部材４６の他方端部４６ｂをガイドするガイド孔を有する連結手段を設け、これらの連結手段でリンク部材４６の揺動動作を規制するとともに、リンク部材４６をテーブル４１に連結するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、揺動角度α，βそのものについては言及していないが、これらの角度α，βを調整することによってタイヤ４７の偏心量を調整することができ、揺動角度α，βを同一値としてもよいし、互いに異なるように設定してもよい。
さらに、上記実施形態では、本発明にかかるキャスターを無人搬送車に適用しているが、本発明に適用対象はこれに限定されるものではなく、荷物を搬送する搬送装置全般に適用することができることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、リンク手段の一方端部でタイヤを回転自在に軸支する一方、テーブルの下方位置でリンク手段の他方端部を揺動可能に配置するとともに、連結手段によってリンク手段の他方端部の揺動範囲を規制しながら、リンク手段とテーブルとを相互に連結しているので、キャスターの旋回移動を規制しながら、スイッチバック動作を行うことができ、走行姿勢を安定化することができる。
【００２７】
また、請求項１に記載の発明によれば、リンク手段の他方端部を、揺動中心からの距離が一定となるように円弧状に仕上げ、揺動範囲内で常時テーブルの下面と当接するように構成しているので、スイッチバック移動におけるリンク手段の揺動中心とテーブル下面との距離を一定に保ち、リンク手段の揺動移動にかかわらずテーブルの上下移動を防止することができ、走行姿勢をさらに安定化することができる。
【００２８】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、リンク手段の他方端部が揺動範囲の両端位置の各々に位置すると、各端位置では他方端部の少なくとも２箇所を連結手段で係止して位置決め保持するように構成しているので、リンク手段を連結手段によって確実に位置決め保持することができ、走行時のリンク手段の変位移動を抑えて走行姿勢をより安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるキャスターの一実施形態を示す図である。
【図２】図１のキャスターの分解組立斜視図である。
【図３】図１のキャスターのスイッチバック時の動作を示す図である。
【図４】従来のキャスターを装備した無人搬送装置を示す図である。
【符号の説明】
４  キャスター
４１  テーブル
４１ａ  （テーブルの）下面
４６  リンク部材（リンク手段）
４６ａ  （リンク手段の）一方端部
４６ｂ  （リンク手段の）他方端部
４６ｃ  揺動中心
４７  タイヤ
４８ａ，４８ｂ  ブラケット（連結手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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