(57)【要約】  自律走行可能な台車に用いられるドライブユニット２６であって、車体１８Ａに回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸７０と、旋回軸７０に保持され、旋回中心である接地点７２が旋回軸７０と同軸上に配置された車輪７４と、この車輪７４を駆動輪として回転駆動するための走行用駆動手段７６と、この車輪７４を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸７０を旋回駆動する旋回用駆動手段７８とを備えるようにする。
2018221409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行可能な台車に用いられるドライブユニットであって、
車体に回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸と、旋回軸に保持され、旋回中心である接地点が旋回軸と同軸上に配置された車輪と、この車輪を駆動輪として回転駆動するための走行用駆動手段と、この車輪を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸を旋回駆動する旋回用駆動手段とを備えることを特徴とするドライブユニット。
【請求項２】
車輪は、ホイールと、このホイールの外周に装着された弾性材料からなるタイヤとにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のドライブユニット。
【請求項３】
旋回用駆動手段は、旋回軸から偏心した位置に設けられた電動機と、この電動機の駆動力を旋回軸に伝達する動力伝達手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のドライブユニット。
【請求項４】
被搬送物を水平搬送するための水平搬送台車であって、請求項１〜３のいずれか一つに記載のドライブユニットを駆動操舵輪として備えることを特徴とする水平搬送台車。
【請求項５】
荷取りした搬送物を預けるための台座部と、前記ドライブユニットとを有する台車本体と、
台車本体に取り付けられ、被搬送物を外部から台座部に荷取り／荷下ろしするためのフォークリフトと、このフォークリフトを前後方向に伸縮する伸縮機構および上下方向に昇降する昇降機構と、被搬送物を荷取り／荷下ろし中のフォークリフトが片持ち状態になることを防ぐために設けられ、フォークリフトを下側から支持する支持機構と、台車本体の自己位置を推定する自己位置推定手段と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する位置関係認識手段と、自己位置と位置関係に基づいて、前記ドライブユニットによる台車本体の移動と伸縮機構および昇降機構によるフォークリフトの動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の水平搬送台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブユニットおよび水平搬送台車に関し、特に、建設現場などにおいて資機材などの被搬送物を水平搬送する水平搬送台車に好適なドライブユニットおよび水平搬送台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建設業において労働者不足を補うために作業の自動化が求められている。なかでも資材搬送は工数が多くかかっている現状があり、これを自動化することで省人化の大きな効果が得られる。資材搬送には工事用エレベータによる垂直搬送と、台車等で施工場所へ搬送する水平搬送がある。水平搬送では台車に載せた資材を作業員が人力で搬送するので、多くの人工がここに割かれているのが現状である。【０００３】
この問題を解決するために、従来より水平搬送を自動化する動力式台車が開発、現場適用されてきた（例えば、特許文献１〜４を参照）。これらの動力式台車はステアリングリンク機構方式、オムニホイール／メカナムホイール方式といった操舵方式を採用しているが、それぞれ以下のような問題を有している。【０００４】
・ステアリングリンク機構方式
操舵輪の操舵角が比較的小さく、台車が自在に動くことができない。また、リンクで繋がれた車輪の操舵方向が同一になってしまうので、台車が自転する等の自在な動きができない。【０００５】
・オムニホイール／メカナムホイール方式
自在な動きが可能である一方、不整地での走行が難しく、建設現場に多い段差等の走破が不可能である。【０００６】
一方、台車の旋回時に要する力を軽減するための技術として、例えば特許文献５に記載のキャスターが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−３２２２７号公報
【特許文献２】特開平０６−３２５９９号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０１１５４号公報
【特許文献４】特開２０１４−１６２５７８号公報
【特許文献５】特開２０１５−２０２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、建設現場のような段差等の障害物が多い場所で用いられる台車の自在な動きを可能とするドライブユニットおよびこのドライブユニットを備えた水平搬送台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るドライブユニットは、自律走行可能な台車に用いられるドライブユニットであって、車体に回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸と、旋回軸に保持され、旋回中心である接地点が旋回軸と同軸上に配置された車輪と、この車輪を駆動輪として回転駆動するための走行用駆動手段と、この車輪を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸を旋回駆動する旋回用駆動手段とを備えることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る他のドライブユニットは、上述した発明において、車輪は、ホイールと、このホイールの外周に装着された弾性材料からなるタイヤとにより構成されることを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る他のドライブユニットは、上述した発明において、旋回用駆動手段は、旋回軸から偏心した位置に設けられた電動機と、この電動機の駆動力を旋回軸に伝達する動力伝達手段を含んで構成されることを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る水平搬送台車は、被搬送物を水平搬送するための水平搬送台車であって、上述したドライブユニットを駆動操舵輪として備えることを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る他の水平搬送台車は、上述した発明において、荷取りした搬送物を預けるための台座部と、前記ドライブユニットとを有する台車本体と、台車本体に取り付けられ、被搬送物を外部から台座部に荷取り／荷下ろしするためのフォークリフトと、このフォークリフトを前後方向に伸縮する伸縮機構および上下方向に昇降する昇降機構と、被搬送物を荷取り／荷下ろし中のフォークリフトが片持ち状態になることを防ぐために設けられ、フォークリフトを下側から支持する支持機構と、台車本体の自己位置を推定する自己位置推定手段と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する位置関係認識手段と、自己位置と位置関係に基づいて、前記ドライブユニットによる台車本体の移動と伸縮機構および昇降機構によるフォークリフトの動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るドライブユニットによれば、自律走行可能な台車に用いられるドライブユニットであって、車体に回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸と、旋回軸に保持され、旋回中心である接地点が旋回軸と同軸上に配置された車輪と、この車輪を駆動輪として回転駆動するための走行用駆動手段と、この車輪を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸を旋回駆動する旋回用駆動手段とを備えるので、車輪は接地点を旋回中心として任意の方向に旋回する操舵輪および駆動輪として動作可能である。このため、自転等の台車の自在な動きを実現することができるという効果を奏する。【００１５】
また、本発明に係る他のドライブユニットによれば、車輪は、ホイールと、このホイールの外周に装着された弾性材料からなるタイヤとにより構成されるので、建設現場のような段差等の障害物が多い場所で用いられる台車の自在な動きを実現することができるという効果を奏する。【００１６】
また、本発明に係る他のドライブユニットによれば、旋回用駆動手段は、旋回軸から偏心した位置に設けられた電動機と、この電動機の駆動力を旋回軸に伝達する動力伝達手段を含んで構成されるので、台車の自在な動きを実現する簡易な構成のドライブユニットを提供することができるという効果を奏する。【００１７】
また、本発明に係る水平搬送台車によれば、被搬送物を水平搬送するための水平搬送台車であって、上述したドライブユニットを駆動操舵輪として備えるので、自在な動きが可能な水平搬送台車を提供することができるという効果を奏する。【００１８】
また、本発明に係る他の水平搬送台車によれば、荷取りした搬送物を預けるための台座部と、前記ドライブユニットとを有する台車本体と、台車本体に取り付けられ、被搬送物を外部から台座部に荷取り／荷下ろしするためのフォークリフトと、このフォークリフトを前後方向に伸縮する伸縮機構および上下方向に昇降する昇降機構と、被搬送物を荷取り／荷下ろし中のフォークリフトが片持ち状態になることを防ぐために設けられ、フォークリフトを下側から支持する支持機構と、台車本体の自己位置を推定する自己位置推定手段と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する位置関係認識手段と、自己位置と位置関係に基づいて、前記ドライブユニットによる台車本体の移動と伸縮機構および昇降機構によるフォークリフトの動作を制御する制御手段とを備えるので、自在な動きが可能で安定性の高い水平搬送台車を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る水平搬送台車の実施の形態を示す概略斜視図（搬送モード時）である。
【図２】図２は、本発明に係る水平搬送台車の実施の形態を示す概略斜視図（荷取時）である。
【図３】図３は、図２の水平搬送台車を下面から見た概略斜視図（荷取時）である。
【図４】図４は、本発明に係るドライブユニットの実施の形態を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明に係るドライブユニットの実施の形態を示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の水平搬送台車は、建設現場に柔軟に対応できる自在な動きが可能な自動搬送台車である。この水平搬送台車は、後述する制御手段（例えば統合管理システム）による指示のもと、自己位置推定をしながらの移動、被搬送物である荷への正対、フォークリフトによる荷取り／荷降ろしが可能である。これらを実現する上で台車の自在な動きが不可欠であり、そのために各輪独立で旋回するドライブユニットを採用している。このドライブユニットは、後述するようにゴム製のタイヤを採用するため走破性が高く、操舵角も大きいものである。
【００２１】
以下に、本発明に係るドライブユニットおよび水平搬送台車の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
＜水平搬送台車＞
まず、本発明に係るドライブユニットが適用される水平搬送台車の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１〜図３に示すように、本発明に係る水平搬送台車１０は、資機材などの荷（被搬送物）を水平搬送するための台車であって、台車本体１２と、フォークリフト１４とを備える。なお、各図においてはフォークリフト１４を実線ではなく一点鎖線で図示している。
【００２４】
台車本体１２は、側面視で略Ｌ字状断面の構造体であり、立壁部１６と、台座部１８とからなる。この台車本体１２は、フォークリフト１４を前後方向に伸縮させる伸縮機構２０と、上下方向に昇降させる昇降機構２２を有する。立壁部１６は、台座部１８の後端から上方に立ち上がった壁状の部分である。台座部１８は、フォークリフト１４で荷取りした資材を預けるための平坦な部分であり、フォークリフト１４を挟んで左側、中央側、右側の３か所の台座部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに分離している。それぞれの台座部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃには、被搬送物である図示しない資材パレットの３か所の端太角が積載可能となっている。また中央側の台座部１８Ｂの前端面には、２眼カメラセンサー２４（位置関係認識手段）が取り付けられている。この２眼カメラセンサー２４は、資材パレットや資材などの被搬送物に貼付した図示しないマーカーに対しての相対距離と角度を算出するカメラセンサーである。この２眼カメラセンサー２４でマーカーを読み取ることで、被搬送物と台車本体１２の位置関係（相対位置）を検出可能であり、この検出結果を利用して台車本体１２の被搬送物への正対が可能になる。
【００２５】
図３に示すように、台車本体１２の下面の四隅側には、電動の駆動操舵輪としての本発明のドライブユニット２６と、操舵輪２８が設けられている。ドライブユニット２６は、台車本体１２の下面の後側左右（つまり台座部１８Ａ、１８Ｃの後側下面）に位置し、水平搬送台車１０と水平搬送台車１０に積載された荷の荷重を支えながら水平搬送台車１０を自在に移動させるためのものである。操舵輪２８は、台車本体１２の下面の前側左右に位置し、水平搬送台車１０を自在に移動させるためのものである。この操舵輪２８もドライブユニット２６とともに、水平搬送台車１０と水平搬送台車１０に積載された荷の荷重を支える。水平搬送台車１０の自在な動きを実現するために、操舵輪２８とドライブユニット２６は互いに独立して操舵される。
【００２６】
フォークリフト１４は、図示しないヤードから荷を水平搬送台車１０に荷取り／荷下ろしするためのものであり、伸縮機構２０および昇降機構２２を介して台車本体１２に取り付けられる。このフォークリフト１４は、中央側の台座部１８Ｂの両側の溝３０に平行に配置された前後方向に延びる２本の長尺箱状のフォーク３２と、フォーク３２の後端どうしを逆Ｕ字状に連結し、伸縮機構２０および昇降機構２２に取り付けられた連結フレーム３４とを有する。
【００２７】
フォーク３２の下側には、２本のリンク部材３６をシザース状（Ｘ字状）に組み立てたシザースリンク機構３８（支持機構）が設けられる。このシザースリンク機構３８は、フォークリフト１４のフォーク３２が片持状態になることを防ぐためのものである。通常、フォーク３２が片持状態になると荷上げ時に転倒を防ぐカウンターウェイトが必要になる。これにより台車重量が増加し、水平搬送台車１０が配置される建築物の床耐荷重を超えてしまう場合がある。これに対し、本実施の形態によれば、シザースリンク機構３８によってカウンターウェイトなしでフォーク作業ができるので、台車の軽量化が可能になり、建築物の床補強なしに水平搬送台車１０を適用できる。このシザースリンク機構３８の一方のリンク部材３６の前端下部には車輪４０が取り付けられており、シザースリンク機構３８の展開時に滑らかな動きを実現する。また、この一方のリンク部材３６の後端上部はフォーク３２の後端下部に回動自在に固定される。他方のリンク部材３６の後端下部は、後述するように下部フレーム４４に回動自在に固定され、前端上部はフォーク３２の前端下部に回動自在に固定される。
【００２８】
フォークリフト１４の昇降機構２２は、中央側の台座部１８Ｂを跨いで上方に配置された門型の上部フレーム４２と、上部フレーム４２内を上下に昇降可能に配置された下部フレーム４４と、下部フレーム４４とフォークリフト１４の連結フレーム３４の間を上下に繋ぐシリンダー４６と、シリンダー４６を駆動する図示しない昇降駆動源とからなる。シリンダー４６下端は下部フレーム４４の上端面に固定され、シリンダー４６から上方に突出したピストンロッド４８の上端はピン係合部５０と接続部材５２を介して連結フレーム３４に固定されている。この機構において、シリンダー４６からピストンロッド４８が上方に伸張するとピン係合部５０、接続部材５２、連結フレーム３４を介してフォーク３２が上昇する。一方、ピストンロッド４８が収縮すると連結フレーム３４を介してフォーク３２が下降する。
【００２９】
上部フレーム４２の上下方向の略中間位置には、左右方向に延びる中間部材５４が設けられている。この中間部材５４の左右方向の中央部の前側には、シリンダー４６のピストンロッド４８挟む位置に２つのシザース跳ね上げピン５６（変換機構）が進退自在に設けられている。このシザース跳ね上げピン５６は、ピン係合部５０を介してピストンロッド４８の動きを制限することでシザースリンク機構３８を跳ね上げる動作に変換する。このシザース跳ね上げピン５６によってピストンロッド４８の上端を中間部材５４に固定することで、シリンダー４６下端を介して下部フレーム４４が上下に動くようになる。
【００３０】
ここで、下部フレーム４４は、中央側の台座部１８Ｂの上面および側面に沿った逆Ｕ字状の中央部４４Ａと、中央部４４Ａの下端から溝３０内を左右方向外側に延びる側部４４Ｂとからなる。この側部４４Ｂの前側には接続部材５８が取り付けてあり、接続部材５８にはシザースリンク機構３８の片方のリンク部材３６の後端下部が回動自在に接続している。
【００３１】
この変換機構において、シザース跳ね上げピン５６を中間部材５４から突出させ、ピストンロッド４８の上端のピン係合部５０と中間部材５４とを固定状態にすると、下部フレーム４４はシリンダー４６下端を介して上下移動可能な状態となる。この状態でシリンダー４６のピストンロッド４８を収縮すると下部フレーム４４が上昇し、側部４４Ｂおよび接続部材５８を介してシザースリンク機構３８が床面から浮き上がる。これにより、水平搬送台車１０は移動可能なモードとなる。逆に、ピストンロッド４８を伸張すると下部フレーム４４が下降し、側部４４Ｂおよび接続部材５８を介してシザースリンク機構３８のリンク部材３６の後端下部が床面に当接して回動支点となり、シザースリンク機構３８が展開してフォーク３２を下側から跳ね上げる格好となる。
【００３２】
また、シザース跳ね上げピン５６を中間部材５４に格納してピストンロッド４８の上端のピン係合部５０と中間部材５４との係合を解くと、フォーク３２はピストンロッド４８、ピン係合部５０、接続部材５２、連結フレーム３４を介して上下昇降可能な状態となる。この状態でシリンダー４６のピストンロッド４８を収縮するとフォーク３２は下降し、ピストンロッド４８を伸張するとフォーク３２は上昇する。このとき、シザースリンク機構３８はフォーク３２を支持しながらフォーク３２の上昇／下降に応じて展開変形／収縮変形する。
【００３３】
フォークリフトの伸縮機構２０は、左側および右側の台座部１８Ａ、１８Ｃの内側面において前後方向に延設したレールと、このレールに沿って上部フレーム４２の下端を台座部１８に沿って前後方向にスライドさせる図示しないスライダーと、スライダーを駆動する図示しない伸縮駆動源とからなる。この伸縮機構２０において、上部フレーム４２がレールの後端にスライド移動すると、下部フレーム４４、連結フレーム３４も上部フレーム４２と一体として移動する。これにより、フォーク３２は収縮して台座部１８の間の溝３０に入り込んで台座部１８Ａ、１８Ｃと台座部１８Ｂの間に収まるとともに、上部フレーム４２も台車本体１２の立壁部１６の凹部１６Ａに収まる。逆に、上部フレーム４２がレールの前端にスライド移動すると、下部フレーム４４、連結フレーム３４も上部フレーム４２と一体として移動し、フォーク３２は伸張して台座部１８の間の溝３０から前方に突出した状態となる。
【００３４】
また、上記の水平搬送台車１０は、台車本体１２の自己位置を推定するレーザーセンサー６０（自己位置推定手段）と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する上述した２眼カメラセンサー２４（位置関係認識手段）と、推定した自己位置と認識した位置関係に基づいて、ドライブユニット２６、操舵輪２８による台車本体１２の移動と伸縮機構２０および昇降機構２２によるフォークリフト１４の動作を制御する図示しない制御手段とを備えている。この制御手段は、無線または有線の通信手段を介して外部より遠隔制御可能となっている。
【００３５】
レーザーセンサー６０は、台車本体１２の立壁部１６の中央上端に設けられている。このレーザーセンサー６０は、レーザー光を周辺に照射することによって周辺の形状などの状態を２次元情報として取得可能なセンサーである。このセンサーにより取得した２次元情報を、水平搬送台車１０が使用される建設現場の既知の図面情報と重ね合わせて使用することで、水平搬送台車１０の現在位置を割り出すことができる。
【００３６】
次に、上記の水平搬送台車１０による荷取り／荷下ろし作業時のフローについて説明する。
【００３７】
まず、下部フレーム４４をシリンダー４６で引き上げてシザースリンク機構３８を格納した状態で荷取り位置に移動する。次に、シリンダー４６を伸ばして下部フレーム４４を下降させることでシザースリンク機構３８を展開する。そして、シザース跳ね上げピン５６を格納し、シリンダー４６の動きでフォークリフト１４を昇降する。
【００３８】
荷取り時には、台車本体１２からフォークリフト１４を伸展させた後、図示しない資材パレットにフォーク３２を挿して上昇させ、フォーク３２を台車本体１２側に引き込む。さらに、フォーク３２を下降させて図示しない荷を台座部１８に積み替える。シザース跳ね上げピン５６を展開してシリンダー４６のピストンロッド４８の上端の動きを拘束する。続いて、ピストンロッド４８の上端を拘束されたシリンダー４６で下部フレーム４４を上昇させて、下部フレーム４４に取り付けられたシザースリンク機構３８を格納する。
【００３９】
このようにして被搬送物の積載／搬送を行うことで、フォークリフト台車の資材への適応性を損なうことなく、搬送時の台車重心を低く保って安定した資材搬送が可能になる。
【００４０】
次に、上記の水平搬送台車１０の搬送動作について説明する。
【００４１】
上述したように、水平搬送台車１０は、台車本体１２の自己位置を推定するレーザーセンサー６０と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する２眼カメラセンサー２４と、推定した自己位置と認識した位置関係に基づいて、ドライブユニット２６、操舵輪２８による台車本体１２の移動と伸縮機構２０および昇降機構２２によるフォークリフト１４の動作を制御する制御手段とを備えるため、建設現場の既知の図面データとレーザーセンサー６０による２次元測域情報を重ね合わせることで自己位置を推定しながら自律走行可能である。このため、磁気テープなどの進路を誘導する手段を要しない。したがって、台車軌道の無軌道化を実現することができる。また、制御手段によって、自己位置を推定しながらの移動、被搬送物である荷への正対、フォークリフト１４による荷取り／荷下ろしが可能である。
【００４２】
例えば、荷取りをする場合には、制御手段は２眼カメラセンサー２４を介して資材パレットとの距離、角度を把握して、資材パレットに対して台車本体１２を正対させた後、昇降機構２２、伸縮機構２０を介してフォークリフト１４を動作して資材パレットを荷取りすればよい。そして、レーザーセンサー６０を介して自己位置を推定しながら建設現場内を移動し、所定の位置において荷下ろしをすればよい。
【００４３】
このように、本実施の形態によれば、建設現場における搬送作業の自動化／省人化が可能である。また、建物の床補強なしに適用できる自動搬送システムを構築することができる。さらに、低重心型のフォークリフト台車による搬送システムの安定性と安全性の向上が図られる。また、フォークリフト台車の採用による多種多様な荷への対応が可能である。さらに、台車を誘導するための磁気テープ等を床に張り付ける必要がないため、計画変更に柔軟に対応できる自動搬送システムの構築が可能である。
【００４４】
＜ドライブユニット＞
次に、上記の水平搬送台車１０に適用される本発明のドライブユニット２６の実施の形態について説明する。
【００４５】
図４および図５に示すように、本実施の形態に係るドライブユニット２６は、台座部１８Ａ（１８Ｃ）（車体）のフレームに図示しないベアリングを介して回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸７０と、車輪７４と、走行用駆動手段７６と、旋回用駆動手段７８とを備える。
【００４６】
車輪７４は、車軸８０と、ホイール８２と、このホイール８２の外周に装着されたゴム製の空気入りタイヤ８４とにより構成される。なお、タイヤ８４はゴム製に限るものではなく、弾性の材質からなるものであればいかなる材質であってもよい。
【００４７】
車軸８０は、旋回軸７０の下端部に固定された逆Ｕ字形状のアップライト９２に図示しないベアリングを介して回転自在に保持されている。また、床面に対する車輪７４の接地点７２は、旋回軸７０と同軸上に位置している。このため、車輪７４は旋回軸７０の軸心を旋回中心として任意の方向に旋回可能である。
【００４８】
走行用駆動手段７６は、車輪７４を駆動輪として回転駆動するためのものであり、アップライト９２に固定された駆動用電動機１００と駆動用減速機１０２とからなる。駆動用電動機１００の出力軸は、駆動用減速機１０２を介して車軸８０に取り付けられている。
【００４９】
旋回用駆動手段７８は、車輪７４を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸７０を旋回駆動するものであり、旋回軸７０から偏心した位置に設けられた旋回用電動機８６と、旋回用減速機８８と、旋回用電動機８６の駆動力を旋回軸７０に伝達する旋回用チェーン９０（動力伝達手段）を含んで構成される。旋回用電動機８６は旋回用減速機８８を介して出力軸９６に接続している。
【００５０】
旋回軸７０の上端部、出力軸９６の上端部は、それぞれ台座部１８Ａ（１８Ｃ）のフレームに回転自在に固定されるとともに、フレームの上面側に位置している。旋回軸７０の上端部にはスプロケット９４が設けられている。一方、出力軸９６の上端部にはスプロケット９８が設けられている。旋回用チェーン９０はスプロケット９４、９８間に掛け回されている。
【００５１】
上記の構成によれば、車輪７４は接地点７２を旋回中心として旋回する操舵輪および駆動輪として動作可能である。このため、自転等の台車の自在な動きを実現する簡易な構成のドライブユニットを提供することができる。また、車輪７４がゴム製の空気入りタイヤ８４により構成されるので、建設現場のような段差等の障害物が多い場所での走破性が向上する。
【００５２】
（ドライブユニットの動作）
次に、上記のドライブユニット２６による車輪走行／操舵の動作について説明する。
【００５３】
走行用駆動手段７６の駆動用電動機１００が回転駆動すると駆動用減速機１０２を介して車軸８０が回転し、車輪７４が回転動作する。このようにすることで車輪７４を回転駆動して走行することができる。一方、旋回用駆動手段７８の旋回用電動機８６が回転駆動すると旋回用減速機８８、旋回用チェーン９０を介して旋回軸７０が回転し、車輪７４が旋回動作する。このようにすることで車輪７４を操舵して旋回することができる。したがって、ドライブユニット２６により車輪走行と操舵の動作が可能である。
【００５４】
（台車の旋回動作）
次に、上記のドライブユニット２６による水平搬送台車１０の旋回動作について説明する。
【００５５】
上記の制御手段が、水平搬送台車１０後部の左右２台のドライブユニット２６を駆動操舵して、この動きに追従するように、水平搬送台車１０前部の左右２台の操舵輪２８の動作を制御する。こうすることで水平搬送台車１０の自在な動きを実現することができる。ここで、水平搬送台車１０の自在な動きとは、直線走行、カーブ走行（旋回中心を任意に設定可能なカーブ走行）、自転等の動きをいう。
【００５６】
なお、上記の実施の形態においては、水平搬送台車１０が２台のドライブユニット２６と２台の操舵輪２８を備える場合を例にとり説明したが、本発明の水平搬送台車はこれに限るものではなく、本発明のドライブユニットを少なくとも１台備えたものであれば、いかなる形態の台車でもよい。
【００５７】
以上説明したように、本発明に係るドライブユニットによれば、自律走行可能な台車に用いられるドライブユニットであって、車体に回転自在に設けられる鉛直方向の旋回軸と、旋回軸に保持され、旋回中心である接地点が旋回軸と同軸上に配置された車輪と、この車輪を駆動輪として回転駆動するための走行用駆動手段と、この車輪を操舵輪として操舵駆動するために旋回軸を旋回駆動する旋回用駆動手段とを備えるので、車輪は接地点を旋回中心として任意の方向に旋回する操舵輪および駆動輪として動作可能である。このため、自転等の台車の自在な動きを実現することができるという効果を奏する。
【００５８】
また、本発明に係る他のドライブユニットによれば、車輪は、ホイールと、このホイールの外周に装着された弾性材料からなるタイヤとにより構成されるので、建設現場のような段差等の障害物が多い場所で用いられる台車の自在な動きを実現することができる。
【００５９】
また、本発明に係る他のドライブユニットによれば、旋回用駆動手段は、旋回軸から偏心した位置に設けられた電動機と、この電動機の駆動力を旋回軸に伝達する動力伝達手段を含んで構成されるので、台車の自在な動きを実現する簡易な構成のドライブユニットを提供することができる。
【００６０】
また、本発明に係る水平搬送台車によれば、被搬送物を水平搬送するための水平搬送台車であって、上述したドライブユニットを駆動操舵輪として備えるので、自在な動きが可能な水平搬送台車を提供することができる。
【００６１】
また、本発明に係る他の水平搬送台車によれば、荷取りした搬送物を預けるための台座部と、前記ドライブユニットとを有する台車本体と、台車本体に取り付けられ、被搬送物を外部から台座部に荷取り／荷下ろしするためのフォークリフトと、このフォークリフトを前後方向に伸縮する伸縮機構および上下方向に昇降する昇降機構と、被搬送物を荷取り／荷下ろし中のフォークリフトが片持ち状態になることを防ぐために設けられ、フォークリフトを下側から支持する支持機構と、台車本体の自己位置を推定する自己位置推定手段と、自己位置と被搬送物の位置関係を認識する位置関係認識手段と、自己位置と位置関係に基づいて、前記ドライブユニットによる台車本体の移動と伸縮機構および昇降機構によるフォークリフトの動作を制御する制御手段とを備えるので、自在な動きが可能で安定性の高い水平搬送台車を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係るドライブユニットおよび水平搬送台車は、建設現場などにおいて資機材などの被搬送物を水平搬送する水平搬送台車に有用であり、特に、台車の自在な動きを可能とするのに適している。
【符号の説明】
【００６３】
１０  水平搬送台車
１２  台車本体
１４  フォークリフト
１６  立壁部
１６Ａ  凹部
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ  台座部（車体）
２０  伸縮機構
２２  昇降機構
２４  ２眼カメラセンサー（位置関係認識手段）
２６  ドライブユニット（駆動操舵輪）
２８  操舵輪
３０  溝
３２  フォーク
３４  連結フレーム
３６  リンク部材
３８  シザースリンク機構（支持機構）
４０  車輪
４２  上部フレーム
４４  下部フレーム
４４Ａ  中央部
４４Ｂ  側部
４６  シリンダー
４８  ピストンロッド
５０  ピン係合部
５２，５８  接続部材
５４  中間部材
５６  シザース跳ね上げピン（変換機構）
６０  レーザーセンサー（自己位置推定手段）
７０  旋回軸
７２  接地点
７４  車輪
７６  走行用駆動手段
７８  旋回用駆動手段
８０  車軸
８２  ホイール
８４  タイヤ
８６  旋回用電動機
８８  旋回用減速機
９０  旋回用チェーン（動力伝達手段）
９２  アップライト
９４，９８  スプロケット
９６  出力軸
１００  駆動用電動機
１０２  駆動用減速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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