(57)【要約】【課題】簡易な構造で、前後進のいずれにおいても安定した操舵を行う。【解決手段】走行台２上に搬送物３を載せて目的地まで前進移動し、その目的地から空荷の状態で走行台２を逆方向に後進移動させるための無人搬送車１において、上記走行台２の略中央下部に設けられた固定車輪４と、その固定車輪４の前後の走行台の下部に設けられた前進用と後進用の操舵可能な駆動車輪５，６とを備え、前後の駆動車輪５，６に対して上記固定車輪４の車高を高く形成してその固定車輪４を中心に上記走行台２を走行方向前後に傾動自在に形成し、空荷の状態のときに、上記前進用駆動車輪５が走行路面７に対して浮き上がるように形成すると共に、搬送物３を載せたときに、上記後進用駆動車輪６が走行路面７に対して浮き上がるように上記走行台２上に搬送物３の載置台８を形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台上に搬送物を載せて目的地まで前進移動し、その目的地から空荷の状態で走行台を逆方向に後進移動させるための無人搬送車において、上記走行台の略中央下部に設けられた固定車輪と、その固定車輪の前後の走行台の下部に設けられた前進用と後進用の操舵可能な駆動車輪とを備え、前後の駆動車輪に対して上記固定車輪の車高を高く形成してその固定車輪を中心に上記走行台を走行方向前後に傾動自在に形成し、空荷の状態のときに、上記前進用駆動車輪が走行路面に対して浮き上がるように形成すると共に、搬送物を載せたときに、上記後進用駆動車輪が走行路面に対して浮き上がるように上記走行台上に搬送物の載置台を形成したことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
上記走行台の下部に、上記駆動車輪と略等しい車高を有し縦軸回りに旋回自在な自在車輪をそれぞれの上記駆動車輪に近接させて設けた請求項１記載の無人搬送車。
【請求項３】
上記走行台に、空荷の状態で後進移動を行うときに、上記前進用駆動車輪を走行路面に対して浮き上がらせると共に上記後進用駆動車輪を接地させるためのバランスウエイトを設けた請求項１または２記載の無人搬送車。
【請求項４】
上記搬送物の載置台は、上記固定車輪に対して走行台の前進方向前方に形成され、上記搬送物を載置台に載せたときに、上記バランスウエイトに抗して上記後進用駆動車輪を走行路面に対して浮き上がらせ、上記前進用駆動車輪を接地させる請求項３記載の無人搬送車。
【請求項５】
上記走行台の上部に、走行方向前後両端部と中央部とをそれぞれ結ぶチェーン等からなるテンション部材を設けた請求項１〜４いずれかに記載の無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行台上に搬送物を載せて目的地まで前進移動し、その目的地から空荷の状態で走行台を逆方向に後進移動するための無人搬送車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無人搬送車は、車両を安定して操舵するために、前進方向前部に、操舵可能な駆動車輪を備えた駆動ユニットと縦軸回りに旋回自在な自在車輪とが設けられ、後部に、車軸方向に前後進自在な固定車輪が設けられている。
【０００３】
駆動ユニットは、無人搬送車が走行する搬送経路に予め設けておいた誘導電線や磁気テープ、路線テープ（光学反射テープ）等のガイド線の情報を読み取る読取部と、車幅方向左右並列に設けられた一対の駆動車輪と、これらの駆動車輪をそれぞれ駆動させる２基の電動モータとを備えている。
【０００４】
駆動ユニットは、搬送経路に設けられたガイド線に対する相対位置を読取部によって検知し、その読取部による検知データに基づいて、２基の電動モータをそれぞれ別個に作動させ、ガイド線との間にズレが生じたときは、左右の駆動車輪の回転速度を変えることによって走行方向の偏りを解消する方向にステアリングを行い、無人搬送車を搬送経路に沿って自動走行させるようになっている。
【０００５】
ところで、従来の搬送経路は、工場等の各種工程間を結んで環状に形成されているものが多く、元々無人搬送車は、後進する必要がなかったので、前進一方向のみに走行するだけでよかった。しかし、近年、搬送経路の複雑化や省スペース化のために、環状でない搬送経路が増加傾向にあり、無人搬送車を方向転換させずにそのまま後進させる必要が生じる場合が多くなっている。
【０００６】
しかし、上述の無人搬送車で後進する場合、固定車輪が先行して、これに駆動車輪及び自在車輪が追従する。すなわち、進行方向前部の車輪の向きが固定され、これに追従する進行方向後部の車輪の向きが自由となると共に、駆動車輪が後方でステアリングを行う。このため、進行方向前部の回動性が悪くなると共に、進行方向後部の追従性が悪くなる。従って、車体の安定した操舵ができず、無人搬送車が搬送経路から外れてしまうことがあるといった問題があった。
【０００７】
そこで、最近では、上記問題を解決するために、前後進可能な無人搬送車として、以下に示すようなものが開発されている。
【０００８】
特許文献１に示された無人搬送車（図４参照）５０は、車体５１の四隅に配置された縦軸回り旋回自在な自在車輪５２，５３と、これら各自在車輪５２，５３の旋回・固定を切換自在にロックするロック手段５４と、車体５１の操舵及び駆動を行う駆動ユニット５５とを備えている。駆動ユニット５５は車体５１の中央部に設けられている。
【０００９】
この無人搬送車５０によれば、ロック手段５４で、前進時に後部の自在車輪５２のみをロックし、後進時に前部の自在車輪５３のみをロックすることによって、前後進共に操舵性を向上させることが可能である。
【００１０】
この他には、特許文献２に示された無人搬送車（図５参照）６０のように、車体６１の四隅に配置された縦軸回り旋回自在な自在車輪６２，６３と、これら各自在車輪６２，６３の旋回・固定を切換自在にロックするロック機構６４と、車体６１の操舵及び駆動を行う駆動ユニット６５とを備えたものもあった。駆動ユニット６５は、車体６１の前後にそれぞれ昇降自在に設けられている。
【００１１】
この無人搬送車６０によれば、前進時に、後部の自在車輪６２をロックすると共に前部の駆動ユニット６５を接地させ、後進時に前部の自在車輪６３をロックすると共に後部の駆動ユニット６５を接地させることによって、操舵性を向上させることが可能である。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３２２２７７２号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７１０１０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の無人搬送車５０，６０には、以下に示すような問題があった。
【００１４】
特許文献１に記載の無人搬送車５０は、車体５１の中央部に配置された駆動ユニット５５の駆動車輪５６を正逆回転させることで前後進するようになっているため、操舵の安定性が十分でなく、改良の余地が残されていた。すなわち、一般に駆動車輪５６を、特許文献２の無人搬送車６０のように進行方向前部に偏らせるほど良好な操舵性を得られるが、上記無人搬送車５０では駆動車輪５６を車体中央に配置しているため、駆動ユニット５５が先行して駆動操舵を行うことができず、駆動ユニット５５を進行方向前部に偏らせた場合ほど良好な操舵性を得られなかった。
【００１５】
特に、駆動ユニット５５が、左右の駆動車輪５６の回転速度を変えることによってステアリングを行う場合は、駆動ユニット５５を中心に車体５１が回転しようとするので、進行方向前部で駆動操舵を行う場合と比較して、操舵の安定性が大きく損なわれる。
【００１６】
特許文献２に記載の無人搬送車６０は、駆動ユニット６５を前後進時の進行方向前部に配置できるものの、旋回自在な自在車輪６２，６３をそれぞれ個別にロック又は解除するために、ロック機構６４を各自在車輪６２，６３毎に設けなければならず、また、各駆動ユニット６５を昇降させる装置がそれぞれ必要となり、装置の複雑化を招いていた。さらに、自在車輪６２，６３のロックは車輪６６を進行方向に向けた状態で行わなければならないため、ストッパリンク６７やストッパピン６８等を備えた複雑で且つ精度が高いロック機構６４を必要としていた。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡易な構造で前後進のいずれにおいても安定した操舵ができる無人搬送車を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、走行台上に搬送物を載せて目的地まで前進移動し、その目的地から空荷の状態で走行台を逆方向に後進移動させるための無人搬送車において、上記走行台の略中央下部に設けられた固定車輪と、その固定車輪の前後の走行台の下部に設けられた前進用と後進用の操舵可能な駆動車輪とを備え、前後の駆動車輪に対して上記固定車輪の車高を高く形成してその固定車輪を中心に上記走行台を走行方向前後に傾動自在に形成し、空荷の状態のときに、上記前進用駆動車輪が走行路面に対して浮き上がるように形成すると共に、搬送物を載せたときに、上記後進用駆動車輪が走行路面に対して浮き上がるように上記走行台上に搬送物の載置台を形成した無人搬送車である。
【００１９】
そして、上記走行台の下部に、上記駆動車輪と略等しい車高を有し縦軸回りに旋回自在な自在車輪をそれぞれの上記駆動車輪に近接させて設けたものが好ましい。
【００２０】
また、上記走行台に、空荷の状態で後進移動を行うときに、上記前進用駆動車輪を走行路面に対して浮き上がらせると共に上記後進用駆動車輪を接地させるためのバランスウエイトを設けたものが好ましい。
【００２１】
さらに、上記搬送物の載置台は、上記固定車輪に対して走行台の前進方向前方に形成され、上記搬送物を載置台に載せたときに、上記バランスウエイトに抗して上記後進用駆動車輪を走行路面に対して浮き上がらせ、上記前進用駆動車輪を接地させるものが好ましい。
【００２２】
また、上記走行台の上部に、走行方向前後両端部と中央部とをそれぞれ結ぶチェーン等からなるテンション部材を設けたものが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
なお、以下に説明する本実施の形態においては、搬送物の積載時に移動する方向を前進方向（図１〜３中左側、図１中矢印にて示す）、空荷時に移動する方向を後進方向（図１〜３中右側、図３中矢印にて示す）とする。
【００２５】
無人搬送車１は、走行台２上に搬送物３を載せて目的地まで前進移動して搬送物３を降ろし、その目的地から空荷の状態で走行台２を逆方向に後進移動して元の位置に戻るものである。
【００２６】
図１及び図２に示すように、走行台２は、角パイプ等からなるフレーム材２ａを矩形枠状に組み付けて形成されている。また、走行台２は、フレーム材２ａの内側に、車軸方向（車体の前後軸方向）及び車幅方向に延び、所定の間隔を隔てて配置された補強フレーム２ｂを備えている。走行台２上には、後述する駆動ユニット１４に電力を供給するための発電機２１或いはバッテリと、駆動車輪５，６の駆動を制御するための制御盤２２とが設けられている。
【００２７】
走行台２の車軸方向略中央下部には、車軸方向に前後進自在な固定車輪４が設けられている。固定車輪４は、車幅方向両側に設けられている。固定車輪４の前後の走行台２の下部には、前進用と後進用の操舵可能な駆動車輪５，６がそれぞれ設けられている。
【００２８】
固定車輪４は、その車高ｈ１が前後の駆動車輪５，６の車高ｈ２に対して高く形成されており、その固定車輪４の回転軸を中心として走行台２が走行方向前後に傾動自在になるように形成されている。
【００２９】
図３に示すように、無人搬送車１は、空荷の状態のときには、前進用駆動車輪５を走行路面７から浮き上がらせるように、固定車輪４の取付部分を中心にして車体の後部が前部よりも重く形成されている。具体的には、走行台２の前部に鉄板等からなるバランスウエイト９を設けることによって、走行台２の後部を下げるようになっている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、バランスウエイト９は、鉄板にて構成されているが、これに限られるものではなく、走行台２上に砂袋や錘等の重量物を載せるようにしてもよい。また、固定車輪４の取付位置を、前方にずらすことによって、走行台２の後部を下げるように構成してもよい。
【００３１】
一方、走行台２には、搬送物３の載置台８が設けられている。図１に示すように、載置台８は、搬送物３を載せたときに、その搬送物３の重量がバランスウエイト９の重量に抗して後進用駆動車輪６を走行路面７から浮き上がらせるように、走行台２の前部（前進方向前方）に形成されている。
【００３２】
載置台８は、走行台２上に車幅方向に延びて設けられた二列のローラコンベア１１にて構成され、無人搬送車１の側部から搬送物（本実施の形態では車のボディ）３を積み降ろしするようになっている。
【００３３】
走行台２の下部には、縦軸回りに旋回自在な前進用と後進用の自在車輪１２、１３が、前進用駆動車輪５及び後進用駆動車輪６にそれぞれ近接して設けられている。自在車輪１２，１３は、走行台２の四隅に設けられており、各駆動車輪５，６の車高ｈ２と略等しい車高ｈ３を有し、車体の荷重を補助的に支承するように構成されている。そして、無人搬送車１は、前後に傾動することによって、前進用自在車輪１２と前進用駆動車輪５とを一括して接地または浮上させ、後進用自在車輪１３と後進用駆動車輪６とを一括して浮上または接地させるようになっている。
【００３４】
前進用自在車輪１２は、前進用駆動車輪５よりも前方に設けられ、後進用自在車輪１３は、後進用駆動車輪６よりも後方に設けられている。なお、駆動車輪５，６と自在車輪１２，１３は、前後に同軸位置でなければ、前進用駆動車輪５が前進用自在車輪１２よりも前方に設けられ、後進用駆動車輪６が後進用自在車輪１３よりも後方に設けられてもよい。
【００３５】
各駆動車輪５，６は、以下に説明する駆動ユニット１４の一部を構成している。駆動ユニット１４は、無人搬送車１が走行する搬送経路に予め設けておいた誘導電線や磁気テープ、路線テープ（光学反射テープ）等のガイド線（図２参照）１５の情報を読み取る読取部１６と、駆動ユニット１４のケーシング１７の左右に設けられた一対の駆動車輪５（６）と、これらの駆動車輪５（６）をそれぞれ駆動させる２基のサーボモータ（図示せず）と、これらサーボモータの回転を制御する回転制御手段（図示せず）とを備えている。サーボモータと駆動車輪５（６）とは、チェーンやスプロケット等からなる動力伝達手段（図示せず）を介して接続されている。
【００３６】
読取部１６は、回転制御手段に電気的に接続されており、ガイド線１５から読み取った情報を回転制御手段に伝達するようになっている。回転制御手段は、マイクロコンピュータからなり、制御板２２から送られる命令や、ガイド線１５からの情報を基に、２基のサーボモータの起動、停止、回転速度の調節等の制御を行うことによって、駆動車輪５（６）の走行方向の操舵や走行速度の調整を行う。特に、走行方向の操舵は、２基の電動モータをそれぞれ別個に制御し、左右の駆動車輪５（６）の回転速度を変えることによって行う。
【００３７】
なお、本実施の形態では、走行方向の操舵を左右の駆動車輪５（６）の回転速度を変えることによって行っているが、これに限られるものではない。例えば、駆動ユニット１４を、縦軸回りに旋回可能に形成して、その駆動ユニット１４を進行方向に向けて旋回させることによって操舵を行うようにしてもよい。
【００３８】
駆動ユニット１４は、走行台２の補強フレーム２ｂの車幅方向中間部にバネ等を介して取り付けられており、適度な接地圧で、弾性的に下方に押し付けられている。
【００３９】
走行台２の上側には、その前後両端部と中央部とをそれぞれ結ぶテンション部材２３が設けられている。テンション部材２３は、車体両側のフレーム材２ａに設けられている。テンション部材２３は、チェーン２４とターンバックル２５とから構成されている。テンション部材２３は、チェーン２４とターンバックル２５とを直列に連結してなるものであり、走行台２の中央部と先端部とに設けられた取付フランジ２７間に架け渡されている。そして、ターンバックル２５を締め付けることによって、走行台２の前後両端部と中央部との間に張力を付与して、走行台２の前後両端部を、それぞれ中央部で吊り上げるように構成している。
【００４０】
チェーン２４は、ローラコンベア１１と交差して設けられるが、その交差部分では、載置台８を構成するローラコンベア１１のローラを支持する溝型鋼２６の下部に形成された貫通穴（図示せず）内を挿通して設けられ、ローラコンベア１１の下部を通過するように配置されている。
【００４１】
なお、テンション部材２３は、チェーン２４とターンバックル２５とに限られるものではなく、走行台２の中央部から前後両端部のそれぞれを吊り上げることができるものであれば、テンションロッド等他の部材であってもよい。
【００４２】
また、上記テンション部材２３は、走行方向前後両端部と中央部とをそれぞれ結ぶものであるが、これに限られるものではない。例えば、走行方向前後両端部同士を結ぶものであってもよい。また、テンション部材２３をフレーム材２ａに設けるのではなく、補強フレーム２ｂに設けてもよい。
【００４３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
かかる無人搬送車１によれば、走行台２の略中央下部に設けられた固定車輪４の前後に、駆動車輪５，６と自在車輪１２，１３を設け、固定車輪４の車高ｈ１を、各駆動車輪５，６の車高ｈ２及び各自在車輪１２，１３の車高ｈ３よりも高くしたことによって、走行台２が固定車輪４を中心としてシーソー状に車軸方向前後に傾動自在となる。
【００４５】
そして、図３に示すように、無人搬送車１は、空荷の状態のときバランスウエイト９によって、車体の前部よりも後部が重くなっているので、固定車輪４を中心として後傾しており、後進用駆動車輪６と後進用自在車輪１３とを走行路面７に接地させて、前進用駆動車輪５と前進用自在車輪１２とを走行路面７から浮き上がらせている。
【００４６】
一方、図１に示すように、載置台８に搬送物３を載せたときは、載置台８が走行台２の前部に形成されているので、搬送物３の重量がバランスウエイト９の重量に抗して、走行台２の前部が下がるように前傾する。これによって、後進用駆動車輪６及び後進用自在車輪１３が走行路面７から浮き上がると共に、前進用駆動車輪５及び前進用自在車輪１２が走行路面７に接地する。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、搬送物３を載置するかしないかによって、走行台２が固定車輪４を中心として車軸前後に傾動し、前進用と後進用の駆動車輪５，６及び自在車輪１２，１３の切り替えを自動的に行うことができる。従って、本実施の形態では、従来の無人搬送車６０のように、自在車輪６２，６３のロック機構６４や各駆動ユニット６５を昇降させる装置を設ける必要が無く、シーソー状の走行台２といった簡単な構成で、前進時には前部の前進用駆動車輪５及び前進用自在車輪１２を接地させ、後進時には後部の後進用駆動車輪６及び後進用自在車輪１３を接地させることができる。
【００４８】
従って、かかる無人搬送車１は、その前後進いずれにおいても、駆動車輪５（６）及び自在車輪１２（１３）が先行して、固定車輪４が追従することが出来る。従って、進行方向前側では自在車輪１２（１３）が、駆動車輪５（６）の操舵に追従するので回動性が良く、後側では固定車輪４によって走行方向が安定するので追従性が良い。よって、車体がふらつくことなくガイド線１５に沿って安定して走行することができる。
【００４９】
さらに、前進或いは後進時には、前進用及び後進用の駆動車輪５，６がそれぞれ選択的に接地されるので、前後進いずれにおいても、前輪操舵及び前輪駆動とすることができる。従って、駆動ユニット１４が、ガイド線１５からのズレに応答性よく反応することができ、駆動ユニット１４が車体の中央に設けられたものと比較して操舵性が大幅に向上する。特に、本実施の形態のように左右の駆動車輪６の回転数の差によって操舵を行う駆動ユニット１４の場合には、駆動ユニット１４を中心として、走行台２が回転しようとするため、駆動ユニット１４の位置の違い（車体の中央か進行方向前側か）による操舵性の向上効果は大きい。すなわち、車体の中央に駆動ユニット１４が設けられた場合は、駆動ユニット１４を中心に走行台２が回転しようとするため操舵性が悪いが、本実施の形態では、駆動ユニット１４が走行台２の進行方向前方で車体を引っ張りながら操舵するため、操舵性が良い。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、走行台２の浮き上がった側には大きな曲げ荷重がかかるが、走行台２の上部に、その走行方向前後両端と中央部と結ぶテンション部材２３を設けたので、走行台２の中央部が、テンション部材２３を介して前後両端部を吊り上げ、上述の曲げ荷重の一部を支持することとなる。その結果、走行台２のフレーム材２ａを補強することができる。
【００５１】
さらに、かかるテンション部材２３は、チェーン２４とターンバックル２５とから構成されているので、ローラコンベア１１の下部を通過させて配置することができる。従って、載置台８の上端面の高さを既存の装置の載置台の高さと変えることなく、テンション部材２３を設置できる。
【００５２】
また、テンション部材２３によれば、ターンバックル２５の締め付け量を調整して、フレーム材２ａにかける張力を変えることによって、フレーム材２ａの撓み量を調節することができる。これによって、走行方向後方の駆動車輪５，６及び自在車輪１２，１３の浮き量を、走行路面７の凹凸形状に合わせて調整することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、走行台２を補強するのにテンション部材２３を設けているが、これに限られるものではない。例えば、フレーム材２ａを縦に二重に並べて溶接するようにしてもよい。但し、これでは載置台８の上端面がフレーム材２ａの高さ分高くなってしまうので、既存の装置との取り合いが出来なくなり、適用できない。従って、本実施の形態のテンション部材２３の方が優れている。また、テンション部材２３の方が、上記補強方法よりも重量増加を少なく抑えられる。
【００５４】
また、本実施の形態では、各駆動車輪５，６の近傍にそれぞれ自在車輪１２，１３が設けられているので、走行台２の前後部の重量は各自在車輪１２，１３で支持でき、駆動ユニット１４に無理な荷重がかかることはない。さらに、各駆動ユニット１４がバネを介して走行台２に支持されているので、走行台２が上下に振動した場合でも、駆動車輪５，６は、走行路面７に対して適度な接地圧を確保できる。
【００５５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、簡易な構造で前後進のいずれにおいても安定した操舵ができるといった優れた効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる無人搬送車の好適な実施の形態の搬送物を載せた状態を示した側面図である。
【図２】本発明にかかる無人搬送車の好適な実施の形態を示した平面図である。
【図３】本発明にかかる無人搬送車の好適な実施の形態の空荷の状態を示した側面図である。
【図４】従来の無人搬送車を示した平面図である。
【図５】従来の無人搬送車を示した平面図である。
【符号の説明】
１  無人搬送車
２  走行台
３  搬送物
４  固定車輪
５  （前進用）駆動車輪
６  （後進用）駆動車輪
７  走行路面
８  載置台
９  バランスウエイト
１２  （前進用）自在車輪
１３  （後進用）自在車輪
２３  テンション部材
２４  チェーン
ｈ１  （固定車輪の）車高
ｈ２  （駆動車輪の）車高
ｈ３  （自在車輪の）車高
【図１】
2004256021.tif 000003
【図２】
2004256021.tif 000004
【図３】
2004256021.tif 000005
【図４】
2004256021.tif 000006
【図５】
2004256021.tif 000007