(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転するモータの回転力をギヤ機構を介して操舵車輪の転向軸に伝達し、その操舵車輪の転向により無人搬送車を左右に向きを変えつつ走行させるようにした無人搬送車の操舵装置であって、
前記無人搬送車の車体には、前記操舵車輪の転向軸と、前記ギヤ機構を構成する複数のギヤのうちの従動側のギヤと、可動支持部材とが支持され、
前記可動支持部材には、前記モータと、前記ギヤ機構を構成する複数のギヤのうちの駆動側のギヤとが支持され、
前記可動支持部材は、
前記駆動側のギヤと前記従動側のギヤとを連結させる連結位置と、
前記駆動側のギヤを前記従動側のギヤから解離させるとともに、前記従動側のギヤを前記車体の外部へ開放させる解離位置との間での変位を可能とされていることを特徴とする無人搬送車の操舵装置。
【請求項２】
前記操舵車輪の転向軸には、手動によって前記操舵車輪を転向させる操作を可能にする操舵用操作部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の無人搬送車の操舵装置。
【請求項３】
前記可動支持部材は、前記ギヤの軸線と略平行な支持軸を中心として回動変位する構成とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無人搬送車の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無人搬送車の操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生産工場では、部品を各組立ラインへ運ぶ等の目的で、無人搬送車が使用されている。この無人搬送車は、部品を積載した台車を牽引した状態又は部品を積載した状態で工場内を所定の経路に従って自動走行するが、その操舵装置として次のような機構が用いられている。無人搬送車の車体には、操舵車輪が転向可能に支持され、この操舵車輪の転向軸にはギヤ機構を介してモータの出力軸が連結されている。モータは、所定の走行路を検出するセンサの検出信号に基づいて制御手段により正逆回転又は停止するように制御され、このモータの出力がギヤ機構を介して転向軸に伝達され、操舵車輪が必要に応じて左右に向きを変える。かかる操舵装置により、無人搬送車は所定の走行路から外れずに無人走行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにモータとギヤ機構を用いて操舵車輪の向きを変える操舵装置においては、無人搬送車が所定の走行経路上を確実に走行するようにするために、ギヤ機構の円滑な動作を維持することが不可欠である。そのため、定期的に、ギヤ機構に付着した塵埃の除去や、ギヤ機構への潤滑油の給油などのメンテナンスが必要となる。
ところが、従来の無人搬送車では、ギヤ機構を構成する各ギヤが全て共通の支持部材（例えば、ギヤボックスやフレーム等）に支持されていた。そのため、ギヤの数が多い場合や、一部のギヤが支持部材の奥まった位置に配置されているように場合には、メンテナンスの作業を行い難いという問題があった。
【０００４】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、メンテナンスの作業性向上を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、正逆回転するモータの回転力をギヤ機構を介して操舵車輪の転向軸に伝達し、その操舵車輪の転向により無人搬送車を左右に向きを変えつつ走行させるようにした無人搬送車の操舵装置であって、前記無人搬送車の車体には、前記操舵車輪の転向軸と、前記ギヤ機構を構成する複数のギヤのうちの従動側のギヤと、可動支持部材とが支持され、前記可動支持部材には、前記モータと、前記ギヤ機構を構成する複数のギヤのうちの駆動側のギヤとが支持され、前記可動支持部材は、前記駆動側のギヤと前記従動側のギヤとを連結させる連結位置と、前記駆動側のギヤを前記従動側のギヤから解離させるとともに、前記従動側のギヤを前記車体の外部へ開放させる解離位置との間での変位を可能とされている構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記操舵車輪の転向軸には、手動によって前記操舵車輪を転向させる操作を可能にする操舵用操作部材が取り付けられている構成とした。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記可動支持部材は、前記ギヤの軸線と略平行な支持軸を中心として回動変位する構成とされている。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
可動支持部材を解離位置へ変位させると、ギヤ機構のうち従動側のギヤが車体の外部に開放されるので、メンテナンスの作業を行い易い。
【０００８】
［請求項２の発明］
モータの駆動を停止した状態にして操舵用操作部材を操作すれば、操舵車輪を左右に転向させることができるので、無人搬送車の操舵を人手によって行うことができる。
［請求項３の発明］
解離位置の可動支持部材を連結位置へ変位させると、駆動側のギヤと従動側のギヤは、その外周の歯の山と谷とを係合させることによって連結されるのであるが、本発明では、ギヤの外周同士が、ギヤの軸線と直交する径方向に接近し、歯の山が相手側の歯の谷底に向かって突入するようになるので、山と谷の斜面がガイドとなり、歯の山と谷の係合が円滑に行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。
本実施形態の無人搬送車１０及び操舵装置１０Ｓの概要を説明する。車体１１の上面中央には運転者が着座するための座席１２が取り付けられ、その座席１２の前方には、軸線を後傾させた操舵軸１３が回転可能に支持され、その操舵軸１３の上後端に手動操舵用のステアリングホィール１４（本発明の構成要件である操舵用操作部材）が固着されている。車体１１の後端部には、駆動用モータ（図示せず）により駆動される２つの駆動輪１５が取り付けられている。車体１１の前端部には、１輪タイプの操舵車輪１６が、軸線を上下方向に向けた転向軸１７の下端に固着された状態で左右への転向可能に設けられており、この転向軸１７の上端は操舵軸１３の下端に自在継手１８を介して連結されている。尚、車体１１の前端部には、無人搬送車１０が左右に傾いたときに転倒を防止するための手段として、左右一対の転倒防止車輪１９が設けられているが、無人搬送車１０が駆動輪１５及び操舵車輪１６の三輪のみでも転倒の虞がない場合には、この転倒防止車輪１９はなくてもよい。
【００１０】
かかる無人搬送車１０は、その後端に部品を積載する台車（図示せず）を牽引できるようになっており、駆動輪１５の駆動及び操舵車輪１６の転向動作により適宜に向きを左右へ変えつつ所定の走行経路に従って無人走行する。無人搬送車１０の走行経路は工場内の床面Ｆに敷設した磁気テープＴからなり、操舵車輪１６と一体に設けた磁気センサ２０が磁気テープＴを検出し、この検出信号に基づいて操舵用モータ２１（本発明の構成要件であるモータ）が正逆駆動され、この操舵用モータ２１の駆動により操舵車輪１６が左右に転向される。
【００１１】
次に、操舵装置１０Ｓについて説明する。
車体１１の前端部には着脱可能なカバー２２が設けられ、このカバー２２によって覆われた収容空間２３には、操舵車輪１６、操舵用モータ２１、ギヤ機構２４、可動支持部材２５が収容されている。この収容空間２３内には、さらに、上下方向に細長い左右一対のバー２６と、このバー２６の下端から前方へ延出する略Ｕ字形のフレーム２７と、両バー２６の間においてフレーム２７から後方へ延出して車体１１に支持された支持板２８とが固設されている。
【００１２】
支持板２８には、転向軸１７が軸線を上下方向に向けた状態で回転可能に支持されており、支持板２８の下方においては、転向軸１７の下端に略Ｕ字形の軸受部材２９が固着されているとともに、この軸受部材２９に操舵車輪１６が回転可能に支持されている。さらに、軸受部材２９から前方へ延びたブラケット３０には、操舵車輪１６よりも前方の位置において磁気テープＴを検出するための磁気センサ２０が取り付けられている。一方、支持板２８の上方においては、平歯車からなる従動ギヤ３１（本発明の構成要件である従動側のギヤ）が転向軸１７に対して一体回転可能に固着されている。
【００１３】
無人搬送車１０に向かって左側（無人搬送車１０における右側）のバー２６には、引張りコイルバネ３２の一端が連結されている。一方、無人搬送車１０に向かって右側のバー２６には、可動支持部材２５が上下方向、即ち転向軸１７及び従動ギヤ３１の軸線と平行な方向の支持軸３３により、連結位置と解離位置との間で回転可能に支持されている。
この可動支持部材２５は、上下両面板と左右両側板とからなる方形の枠状をなす。上面板の上面には、操舵用モータ２１がその出力軸２１Ｐの軸線を上下方向（従動ギヤ３１及び転向軸１７と平行）に向けた姿勢で固定されており、その出力軸２１Ｐは、上面板から下方に突出して下面板に支持されていて、この出力軸２１Ｐには、平歯車からなる第１駆動ギヤ３４（本発明の構成要件である駆動側のギヤ）が一体回転可能に固着されている。また、上下両面板には、軸線を操舵用モータ２１の出力軸２１Ｐと平行に向けた回転軸３５の上下両端部が回転可能に支持されている。この回転軸３５には、第１駆動ギヤ３４よりも歯車径の大きい平歯車からなる第２駆動ギヤ３６（本発明の構成要件である駆動側のギヤ）と、この第２駆動ギヤ３６及び従動ギヤ３１よりも歯車径の小さい第３駆動ギヤ３７（本発明の構成要件である駆動側のギヤ）とが一体回転可能に固着されている。さらに、可動支持部材２５には、引張りコイルバネ３２の他端との連結部３８が設けられている。尚、上記した従動ギヤ３１と第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７は、操舵用モータ２１の回転力を操舵車輪１６の転向軸１７に伝達するためのギヤ機構２４を構成する。
【００１４】
可動支持部材２５が連結位置にある状態では、その可動支持部材２５と、この可動支持部材２５に支持された第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７及び操舵用モータ２１が、転向軸１７及び従動ギヤ３１に対してこれらを前方から覆い隠す形態となる（図３を参照）。また、この連結位置にある状態では、第３駆動ギヤ３７が従動ギヤ３１に係合される。
これに対し、可動支持部材２５が解離位置に回動変位した状態では、可動支持部材２５、第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７及び操舵用モータ２１が、転向軸１７及び従動ギヤ３１の側方（支持軸３３側）へ退避してその転向軸１７及び従動ギヤ３１を車体１１の外部前方へ開放させる状態となる（図４及び図５を参照）。また、この解離位置に変位した状態では、第３駆動ギヤ３７が従動ギヤ３１から解離する。
【００１５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
無人搬送車１０を無人走行させる際には、可動支持部材２５を連結位置に回動させ、バー２６に連結されている引張りコイルバネ３２を可動支持部材２５の連結部３８に引っ掛け、これにより、可動支持部材２５を連結位置にロックする（図３を参照）。この状態では、第３駆動ギヤ３７が従動ギヤ３１に係合するため、操舵用モータ２１の回転力が、第１駆動ギヤ３４、第２駆動ギヤ３６、第３駆動ギヤ３７、従動ギヤ３１を介して減速されつつ転向軸１７に伝達され、この転向軸１７と一体に操舵車輪１６が左右へ適宜に転向し、無人搬送車１０は所定の走行経路に従って無人で走行する。
【００１６】
尚、無人搬送車１０を手動で運転する際には、無人走行と有人走行を切り替えるためのスイッチ（図示せず）を操作し、操舵用モータ２１への通電を遮断しておく。かかる状態で、運転者は、座席１２に着座し、ステアリングホィール１４を握って舵取り操作を行うとともに、アクセルペダル及びブレーキペダル（図示せず）により走行及び停止の操作を行なえば良い。
さて、ギヤ機構２４及びその周辺部分に対してメンテナンスを行う際には、無人搬送車１０の前端のカバー２２を外して収容空間２３を前方へ開放させ、さらに、引張りコイルバネ３２を連結部３８から外して可動支持部材２５を解離位置へ回動させる（図４を参照）。これにより、転向軸１７及び従動ギヤ３１が車体１１の外部前方へ開放されるので（図５を参照）、従動ギヤ３１や転向軸１７の軸受部分に付着した塵埃を除去する作業や、従動ギヤ３１や転向軸１７の軸受部分に潤滑油を注油する作業等を簡単に行うことができる。
【００１７】
また、可動支持部材２５を解離位置へ変位させた状態では、可動支持部材２５の内部に収容されている第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７が、転向軸１７及び従動ギヤ３１の前方の空間へ開放された状態となる。したがって、これらの第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７及び回転軸３５と出力軸２１Ｐの軸受部分に付着した塵埃を除去する作業や、第１〜第３駆動ギヤ３４，３６，３７及び回転軸３５と出力軸２１Ｐの軸受部分に潤滑油を注油する作業等も簡単に行うことができる。
【００１８】
上述のように本実施形態においては、可動支持部材２５を解離位置へ変位させることによって、従動ギヤ３１が車体１１の外部に開放されるので、この従動ギヤ３１及びその周縁に対するメンテナンスの作業を行い易くなっている。
また、操舵車輪１６の転向軸１７には、手動によって操舵車輪１６を転向させる操作を可能にするステアリングホィール１４を取り付けたので、無人搬送車１０を有人で走行させることが可能となっている。
【００１９】
また、解離位置にある可動支持部材２５を連結位置へ変位させると、第３駆動ギヤ３７と従動ギヤ３１は、その外周の歯の山と谷とを係合させつつ連結されるのであるが、本実施形態では、可動支持部材２５が、この両ギヤ３１，３７の軸線と略平行な支持軸３３を中心として回動変位するようになっている。したがって、第３駆動ギヤ３７と従動ギヤ３１の外周同士が、ギヤ３１，３７の軸線と直交する径方向に接近し、歯の山が相手側の歯の谷底に向かって突入するようになり、このときに、山と谷の斜面がガイドとなる。これにより、歯の山と谷の係合、即ち第３駆動ギヤ３７と従動ギヤ３１との係合が円滑に行われる。
【００２０】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では操舵車輪の転向軸に手動による操舵操作を行うための操舵用操作部材を設けたが、本発明によれば、転向軸に操舵用操作部材を設けない構成とすることもできる。
【００２１】
（２）上記実施形態では可動支持部材をギヤの軸線と略平行な支持軸を支点として回動変位するようにしたが、本発明によれば、可動支持部材の変位形態は、ギヤの軸線に対して直交方向又は斜め方向の支持軸を支点として回動変位するようにしてもよい。
（３）上記実施形態では可動支持部材を回動変位させるようにしたが、本発明によれば、可動支持部材は平行移動させてもよい。
（４）上記実施形態では操舵用操作部材を円形のステアリングホィールとしたが、本発明によれば、操舵用操作部材は略方形や略棒状等の非円形の形態としてもよい。
【００２２】
（５）上記実施形態では無人搬送車は床面に敷設した磁気テープを検出してモータの駆動を制御するようにしたが、本発明によれば、モータの駆動形態を予めプログラミングしておき、そのプログラムにしたがって駆動させるようにしてもよい。
（６）上記実施形態では操舵車輪が１輪だけの場合について説明したが、本発明は、操舵車輪が２輪の場合にも適用することができる。
（７）上記実施形態では操舵車輪が前輪である場合について説明したが、本発明は、操舵車輪が後輪である場合にも適用することができる。
【００２３】
（８）上記実施形態では部品台車を牽引する無人搬送車に適用した例を説明したが、本発明は、無人搬送車自体に部品等を積載する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の無人搬送車の斜視図
【図２】操舵装置の斜視図
【図３】可動支持部材が連結位置にある状態をあらわす部分拡大一部切欠平面図
【図４】可動支持部材が解離位置に変位した状態をあらわす部分拡大一部切欠平面図
【図５】可動支持部材が解離位置に変位した状態をあらわす部分拡大正面図
【符号の説明】
１０…無人搬送車
１０Ｓ…操舵装置
１１…車体
１４…ステアリングホィール（操舵用操作部材）
１６…操舵車輪
１７…転向軸
２１…操舵用モータ（モータ）
２４…ギヤ機構
２５…可動支持部材
３１…従動ギヤ（従動側のギヤ）
３３…支持軸
３４…第１駆動ギヤ（駆動側のギヤ）
３６…第２駆動ギヤ（駆動側のギヤ）
３７…第３駆動ギヤ（駆動側のギヤ）
【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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