(57)【要約】【課題】偏芯荷重による傾きを防止するとともに、凹凸路面での走行性能を確保し、かつ自在キャスタ輪の転動時の走行性能を確保する。【解決手段】車体１０の底部の対角位置に二つの操舵機構付き駆動輪１１，１２を配設するとともに、残りの対角位置に二つの自在キャスタ輪１３，１４を設け、各自在キャスタ輪１３，１４にはそれぞれ走行面に対して車輪２０を付勢するばね２３を設けるとともに、それぞれの自在キャスタ輪１３，１４のばね２３のばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪１３に車体１０の沈み込みを制限するストッパ２４ｂを設け、二つの操舵機構付き駆動輪１１，１２とストッパ２４ｂを設けた方の自在キャスタ輪１３との３点接地状態とする。【選択図】図１
2008030650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方位に走行可能な無人搬送台車において、車体底部の対角位置に二つの操舵機構付き駆動輪を配設するとともに、残りの対角位置に二つの自在キャスタ輪を設け、各自在キャスタ輪にはそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、それぞれの自在キャスタ輪のばねのばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としたことを特徴とする無人搬送台車。
【請求項２】
全方位に走行可能な無人搬送台車において、車体底部の対角位置に二つの操舵機構付き駆動輪を配設するとともに、残りの対角位置に二つの自在キャスタ輪を設け、各自在キャスタ輪にはそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、台車全体の重心を一方の自在キャスタ輪側に寄せ、台車全体の重心を寄せた方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としたことを特徴とする無人搬送台車。
【請求項３】
自在キャスタ輪は、走行面に対して車輪を付勢するショックアブソーバを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の無人搬送台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無人搬送台車、とりわけ全方位に走行可能な全方位走行台車に関するものであり、特にその偏荷重発生時の傾き抑制対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無人搬送台車としては、特許文献１，２に示すものがあり、図３は特許文献１に記載された従来の無人搬送台車の模式底面図である。無人搬送台車１は、車体２がほぼ直方体形状に形成され、車体２の上部には車体２のほぼ長手方向及び幅方向一杯に形成された長方形状の積載面３が設けられている。車体２には３つの走行輪が設けられ、そのうちの２つの走行輪は駆動操舵輪４，５であって、車体２の幅方向の一方の側において車体２の各角部の近くに設けられている。もう一つの走行輪は自在キャスタ輪６であって、同じく車体２の他方の側において両駆動操舵輪４，５を結ぶ線を底辺とする二等辺三角形の頂点に設けられている。
【０００３】
各駆動操舵輪４，５はそれぞれ駆動モータ４ａ，５ａを備えるとともに図示しない操舵機構を備えており、独立して駆動及び操舵制御されるようになっている。又、各駆動操舵輪４，５は、上下方向に移動不能な状態で支持されている。自在キャスタ輪６は２つの車輪を備えたキャスタであって、上下方向に移動不能な状態で支持されている。車体２の幅方向の自在キャスタ輪６が設けられる側には、車体２の各角部の近くにそれぞれ傾動抑制手段としての補助キャスタ輪７ａ、７ｂが設けられている。
【０００４】
補助キャスタ輪７ａ，７ｂは、図４に示すように、車体２に固着された支持部８とこの支持部８に車体２に対して上下方向に所定距離内で移動可能に支持されたキャスタ部９とを備えている。支持部８内には付勢手段としてのスプリングが配設され、このスプリングによりキャスタ部９が支持部８に対して下方に付勢されている。そして、各補助キャスタ輪７ａ，７ｂは、無人搬送台車１が傾動していない状態でそのキャスタ部９が走行面に付勢するように設けられている。スプリングは、車体２が傾動してキャスタ部９がスプリングを圧縮して支持部８に対して上方に移動したときに、キャスタ部９に加える反力で車体２の傾動を走行状態及び積載状態に支障がでない程度に抑制することができるように形成されている。
【０００５】
車体２の内部には図示しない駆動制御装置が配設されている。この駆動制御装置は、走行面に埋設された図示しない誘導線から発信される電波信号に従って駆動機構及び操舵機構を制御し、無人搬送台車１を誘導線に沿って走行させる。
【０００６】
次に、上記構成の無人搬送台車１の動作について説明する。２つの駆動操舵輪４，５が共に車体２の長手方向に操舵された状態で同方向に駆動されると、無人搬送台車１はその長手方向に走行する。又、２つの駆動操舵輪４，５が共に車体２の幅方向に操舵された状態で同方向に駆動されると、無人搬送台車１はその幅方向に走行する。さらに、２つの駆動操舵輪４，５が車体２の斜め方向に操舵された状態で同方向に駆動されると、無人搬送台車１は斜め方向に走行する。又、２つの駆動操舵輪４，５が共に車体２の幅方向に操舵された状態で互いに反対方向に駆動されると、無人搬送台車１はその場で方向を変更する。この各場合において、各補助キャスタ輪７ａ，７ｂのキャスタ部９は走行面を転動して無人搬送台車１が進む方向に従動する。
【０００７】
無人搬送台車１が停止した状態でその積載面３に積み荷が移載される途中で、図3に示すように、積み荷の重心Ｇが各駆動操舵輪４，５及び自在キャスタ輪６を結んで形成される三角形状の姿勢安定領域αから外れ、車体２が駆動操舵輪４と自在キャスタ輪６の各接地点を走行面上で結んだ線Ｓを回動軸線として傾動し、駆動操舵輪５が浮く状態で傾いたとする。すると、車体２の傾動に伴って、補助キャスタ輪７ａが走行面により強く付勢される。従って、車体２には補助キャスタ輪７ａからその傾動を規制する方向の力が加えられるため、その傾きが抑制される。このとき、補助キャスタ輪７ａから車体２に加えられる力が次第に大きくなるため、車体２に衝撃が加わらない。
【０００８】
又、積載面３に積み荷が偏った状態で積載された状態で、無人搬送台車１が停止状態から発進したり、走行状態から停止したり、あるいは、平坦でない走行面を走行するときに、積載面３に偏った状態で積載された積み荷に加わる加速度により車体２が例えば駆動操舵輪５と自在キャスタ輪６の各接地点を結んだ線Ｔを回動軸線として残りの１つの駆動操舵輪４が走行面から浮いた状態に傾動したとする。すると、車体２が傾くにつれて駆動操舵輪５側の補助キャスタ輪７ｂが走行面に付勢される。このとき、スプリングの作用により補助キャスタ輪７ｂが次第により大きな力で走行面により強く付勢される。従って、車体２には補助キャスタ輪７ｂからその傾動を抑制する方向の力が加えられるため、車体２の傾動が抑制される。このとき、補助キャスタ輪７ｂから車体２に加えられる力が次第に大きくなるため、車体２に衝撃が加わらない。さらに、平坦でない走行面を走行することにより、車体２にピッチングが発生して両駆動操舵輪４，５が交互に浮く状態となっても、１回毎の傾動が抑制されるとともに車体２に衝撃が加わらないため車体２が大きくピッチングすることはない。
【特許文献１】特開平１０−３３８１２７号公報
【特許文献２】特開平１１−７８８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、従来の無人搬送台車の車輪は、基本的には、片側の前後に配置された駆動操舵輪４，５と反対側中央に設置された自在キャスタ輪６とにより構成されている。そして、この３輪を結ぶ三角形内に重心がある場合には、無人搬送台車は転倒することはないとされていたが、走行時の揺動防止と積み荷の移載時の転倒防止のために、自在キャスタ輪６の前後に補助キャスタ輪７ａ，７ｂを設けていた。しかしながら、重心が無人搬送台車の中心にある場合でも、各車輪に加わる重量配分は、各駆動操舵輪４，５に１／４ずつ、自在キャスタ輪６に１／２となり、半分の荷重が自在キャスタ輪６に加わることになり、操舵のための動力を持たない自在キャスタ輪６が向きを変える時（特に進行方向が逆になり、１８０度反転する時）に、大きな荷重が加わった自在キャスタ輪６を動かすために大きな走行力が必要となった。又、自在キャスタ輪６の反転中に横方向の力が作用するが、接地力が小さい駆動操舵輪４，５ではこの力に対抗することができず、車体２を左右に振ってしまうこととなった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、偏芯荷重による傾きを防止するとともに、凹凸路面での走行性能を確保し、かつ自在キャスタ輪の転動時の走行性能を確保することができる無人搬走台車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の請求項１に係る無人搬走台車は、全方位に走行可能な無人搬送台車において、車体底部の対角位置に二つの操舵機構付き駆動輪を配設するとともに、残りの対角位置に二つの自在キャスタ輪を設け、各自在キャスタ輪にはそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、それぞれの自在キャスタ輪のばねのばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としたものである。
【００１２】
請求項２に係る無人搬送台車は、全方位に走行可能な無人搬送台車において、車体底部の対角位置に二つの操舵機構付き駆動輪を配設するとともに、残りの対角位置に二つの自在キャスタ輪を設け、各自在キャスタ輪にはそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、台車全体の重心を一方の自在キャスタ輪側に寄せ、台車全体の重心を寄せた方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としたものである。
【００１３】
請求項３に係る無人搬送台車は、自在キャスタ輪が、走行面に対して車輪を付勢するショックアブソーバを設けたものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、車体底部の対角位置にある二つの自在キャスタ輪にそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、それぞれの自在キャスタ輪のばねのばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としており、走行力及び接地力を確保することができ、偏芯荷重による傾きを防止するとともに、凹凸路面での走行性能を確保し、自在キャスタ輪の転動時の走行性能を確保することができる。
【００１５】
請求項２によれば、各自在キャスタ輪にはそれぞれ走行面に対して車輪を付勢するばねを設けるとともに、台車全体の重心を一方の自在キャスタ輪側に寄せ、台車全体の重心を寄せた方の自在キャスタ輪に車体の沈み込みを制限するストッパを設け、二つの操舵機構付き駆動輪とストッパを設けた方の自在キャスタ輪との３点接地状態としており、走行力及び接地力を確保することができ、偏芯荷重による傾きを防止するとともに、凹凸路面での走行性能を確保し、自在キャスタ輪の転動時の走行性能を確保することができる。
【００１６】
請求項３によれば、自在キャスタ輪に走行面に対して車輪を付勢するショックアブソーバを設けており、走行時の台車の揺動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１による無人搬送台車２５の底部の平面図であり、直方体形状の車体１０の対角２箇所には操舵機構付き駆動輪１１，１２が設けられ、残りの対角２箇所には自在キャスタ輪１３，１４が設けられる。自在キャスタ輪１３，１４は図２（ａ），（ｂ）に示すように構成されている。即ち、車体１０への取付部１５には支持部１６が取り付けられ、支持部１６には車輪支持部１７が回動軸１８を介して回動自在に連結され、車輪支持部１７には回転軸１９を介して車輪２０が回転自在に連結される。又、車輪支持部１７には一端に回動軸１８が挿通された押圧部２１が一体的に設けられ、押圧部２１の他端は支持部１６に設けられたストッパ２２に係止される。又、支持部１６にはばね２３の一端が支持されるとともに、ショックアブソーバ２４が取り付けられ、ショックアブソーバ２４のプランジャー２４ａは押圧部２１の係合部２１ａと係合する。又、ショックアブソーバ２４にはプランジャー２４ａのストッパ２４ｂが設けられている。ばね２３の他端も押圧部２１に支持されている。
【００１８】
自在キャスタ輪１３、１４は上記のように構成されているが、各自在キャスタ輪１３，１４のばね２３のばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の例えば自在キャスタ輪１４にはストッパ２４ｂが設けられていない。押圧部２１はばね２３及びショックアブソーバ２４のプランジャー２４ａに押圧され、この押圧力は車輪支持部１７を介して車輪２０を押圧し、車輪２０は走行面に対して付勢される。ショックアブソーバ２４は、走行時の無人搬送台車２５の揺動を最小限に抑える機能を果たしている。又、ショックアブソーバ２４のストッパ２４ｂは、車輪２０の沈み込み量を制限している。この沈み込み量は、ショックアブソーバ２４のプランジャー２４ａの突出量を大きくすることにより、容易に小さくすることができる。
【００１９】
自在キャスタ輪１３，１４が従来同様にばねにより車輪を下方に押し付けるものであれば、自在キャスタ輪１３，１４に加わる力はばね力により調整することが可能であり、自在キャスタ輪１３，１４の反転時の走行性能を確保することができる。しかし、荷重負荷により車体１０の全体が沈み込むことはないが、偏芯荷重により車体１０が傾いてしまうという問題が発生した。そこで、この実施最良形態においては、自在キャスタ輪１３に車体１０が水平状態より下方に沈み込まないようにストッパ２４ｂを設けた。このことにより、ストッパ２４ｂを有する自在キャスタ輪１３側への偏芯荷重に対しては、車体１０の傾きが発生しなくなる。反対側の自在キャスタ輪１４にもストッパ２４ｂを設ければ、反対側の偏芯荷重に対しても車体１０の傾きが発生しなくなるが、この場合凹凸路面を走行する場合操舵機構付き駆動輪１１，１２が浮き上がってしまい、走行できなくなる。
【００２０】
そこで、自在キャスタ輪１３側のばね２３のばね力を自在キャスタ輪１４側のばね２３のばね力より小さくするとともに、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪１３側にストッパ２４ｂを設けることにより、操舵機構付き駆動輪１１，１２とストッパ２４ｂを設けた方の自在キャスタ輪１３による３点接地状態とし、反対側の偏芯荷重に対しても、この押し付け圧の差分までは傾きが発生しなくなる。又、押し付け圧の差分を超えてもばね常数の差があるため、左右同じばね常数のばね２３を用いた場合より傾き角を小さくすることができる。
【００２１】
なお、ストッパ２４ｂを有さない方の沈み込み側自在キャスタ輪１４側にも路面の凹凸を考慮した位置にストッパを設ければ、より大きな偏芯荷重が働いても、大きく傾くことがなくなる。又、ばね常数が小側の自在キャスタ輪１３側のばね２３は使用しなくても良いが、走行中にがたがた振動が発生することがあるため、弱い押し付け力のみは残した方がよい。また、ばね常数が小側の自在キャスタ輪１３側の上下機構も走行中のがたがた振動を無視すれば、除去することは可能である。
【００２２】
なお、上記した実施最良形態１では、自在キャスタ輪１３側にストッパ２４ｂを設け、自在キャスタ輪１４側にはストッパ２４ｂを設けなかったが、もちろん逆でも良い。
【００２３】
以上のように、実施最良形態１によれば、対角位置に設けた二つの自在キャスタ輪１３，１４のばね２３のばね力に差を持たせ、ばね力の小さい方の自在キャスタ輪１３に車体１０の沈み込みを制限するストッパ２４ｂを設け、操舵機構付き駆動輪１１，１２とストッパ２４ｂを設けた方の自在キャスタ輪１３とによる３点接地状態としており、走行力、接地力を確保することができ、偏芯荷重による車体１０の傾きを防止することができるとともに、凹凸路面での走行性能を確保することができ、自在キャスタ輪の走行性能を確保することができる。又、自在キャスタ輪１３，１４に走行面に対して車輪２０を付勢するショックアブソーバ２４を設けたので、走行時の台車の揺動を防止することができる。
【００２４】
実施最良形態２
実施最良形態１においては、各自在キャスタ輪１３，１４のばね２３のばね力に差を付けたが、ばね力に差を付けなくても、台車全体の重心をストッパ２４ｂを設けた方の自在キャスタ輪側に寄せることにより、やはり操舵機構付き駆動輪１１，１２とストッパ２４ｂを設けた方の自在キャスタ輪とによる３点接地状態にすることができ、実施最良形態１と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施最良形態１による無人搬送台車の底部の平面図である。
【図２】実施最良形態１による無人搬送台車の自在キャスタ輪の平面図及び縦断正面図である。
【図３】特許文献１に示された従来の無人搬送台車の模式底面図である。
【図４】特許文献１に示された従来の無人搬送台車の補助キャスタ輪の斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…車体
１１，１２…操舵機構付き駆動輪
１３，１４…自在キャスタ輪
１６…支持部
１７…車輪支持部
１８…回動軸
２０…車輪
２３…ばね
２４…ショックアブソーバ
２４ａ…プランジャー
２４ｂ…ストッパ
２５…無人搬送台車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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