JP2020055675A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】台車が走行路の隙間を安定して走行可能な自動倉庫システムを提供する。【解決手段】自動倉庫システム１００は、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を保管可能な保管棚部と、保管棚部の内部から外部にかけて敷設されたレールと、荷を搭載した状態でレール上を走行可能な台車１０と、を備える。台車１０は、当該台車１０の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃを含む第１車輪１０ｅと、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃを含む第２車輪１０ｆと、を有する。レールは、少なくともその一部に隙間Ｇｓを有しており、複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのいずれか一つのみがレールの隙間Ｇｓ上を通過するとき、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレールの隙間Ｇｓに落ち込まないように構成される。【選択図】図１１

Description

本発明は、自動倉庫システムおよびその台車に関する。

台車を用いて荷を効率的に入出庫可能な自動倉庫システムが知られている。本出願人は、特許文献１によって複数の物品を収納可能な複数の収納棚を備えた自動倉庫システムを開示している。この自動倉庫システムは、保管棚の間で列方向に移動可能な台車や行方向に移動可能な台車を用いて荷を搬送するように構成されている。

特開２０１７−１６００４０号公報

本発明者は、走行路を走行して荷を搬送する台車を用いる自動倉庫システムについて以下の認識を得た。このような台車は、隙間を介して接続される複数の走行路を走行する場合がある。台車が、隙間を有する走行路を走行し、台車の車輪が隙間を通過すると、車輪が隙間に落ち込んで騒音や振動を発生し、台車に搭載した荷が崩れたり落下したりすることが考えられる。走行を安定化させるために、台車の走行速度を遅くすることも考えられるが、その場合には、荷の搬送時間が延びて、自動倉庫システムの稼働効率が低下するという問題がある。
これらから、本発明者は、自動倉庫システムには、台車が走行路の隙間を安定して走行できるようにする観点で改善すべき課題があることを認識した。

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、台車が走行路の隙間を安定して走行可能な自動倉庫システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動倉庫システムは、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を保管可能な保管棚部と、保管棚部の内部から外部にかけて敷設されたレールと、荷を搭載した状態でレール上を走行可能な台車と、を備える。台車は、当該台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有する。レールは、少なくともその一部に隙間を有しており、複数の車輪のいずれか一つのみがレールの隙間上を通過するとき、別の複数の車輪のいずれもレールの隙間に落ち込まないように構成される。

本発明の別の態様もまた、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を保管可能な保管棚部と、保管棚部の内部から外部にかけて敷設されたレールと、荷を搭載した状態でレール上を走行可能な台車と、を備える。台車は、当該台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有する。第１、第２車輪に含まれる車輪は、走行方向において、それぞれ異なる位置に配置される。

本発明のさらに別の態様は、台車である。この台車は、倉庫内で走行路を走行する台車であって、本台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有する。複数の車輪のいずれか一つのみが走行路の隙間上を通過するとき、別の複数の車輪のいずれも走行路の隙間に落ち込まないように構成される。

本発明のさらに別の態様もまた、台車である。この台車は、倉庫内で走行路を走行する台車であって、本台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有する。第１、第２車輪に含まれる車輪は、走行方向において、それぞれ異なる位置に配置される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、台車が走行路の隙間を安定して走行可能な自動倉庫システムを提供することができる。

実施の形態に係る自動倉庫システムの一例を概略的に示す平面図である。 図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す平面図である。 図１の自動倉庫システムを概略的に示す正面図である。 図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す正面図である。 図１の自動倉庫システムの移動機構の一例を概略的に示す平面図である。 図５の移動機構の側面図である。 図１の自動倉庫システムの台車の一例を概略的に示す平面図である。 図７の台車の側面図である。 図７の台車の内部構成を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する状態を示す正面図である。 図７の台車が走行路を走行する第１の状態を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する第２の状態を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する第３の状態を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する第４の状態を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する第５の状態を示す平面図である。 図７の台車が走行路を走行する第６の状態を示す平面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態、比較例および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［実施の形態］
図１〜図４を参照して実施の形態に係る自動倉庫システム１００の構成について説明する。図１は、自動倉庫システム１００の一例を概略的に示す平面図である。図２は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２の配置を示す平面図である。図３は、自動倉庫システム１００を概略的に示す正面図である。図４は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２の配置を示す正面図である。これらの図では、柱や梁などの記載を省略している。

説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平な方向をＹ軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、Ｘ軸の正方向側を「右側」、Ｘ軸の負方向側を「左側」ということもある。また、Ｙ軸の正方向側を「前側」、Ｙ軸の負方向側を「後側」、Ｚ軸の正方向側を「上側」、Ｚ軸の負方向側を「下側」ということもある。このような方向の表記は自動倉庫システム１００および台車１０の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム１００および台車１０は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。なお、以降の説明ではＸＹＺ直交座標系を用いて説明するが、必ずしもＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに直交していなくとも、略９０度で交差していればよい。

（自動倉庫システム）
自動倉庫システム１００は、多数の荷１２を保管可能な保管棚部２２を含む。自動倉庫システム１００は、台車１０と、保管棚部２２と、移動機構１６と、レール１４と、第２レール４４と、第１支持部材４２と、第２支持部材４６と、給電部３４と、制御部１８と、を含む。実施の形態では、台車１０の走行方向としてＸ軸方向を、台車１０の走行方向に交差する交差方向としてＹ軸方向を例示している。保管棚部２２において、レール１４はＸ軸方向に延在し、第２レール４４および給電部３４はＹ軸方向に延在する。制御部１８は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成され、ユーザからの操作結果に基づき、台車１０および移動機構１６の動作を制御する。

なお、実施の形態では、荷１２をパレット（不図示）に載せた状態で扱うが、これに限られず、パレットを用いずに荷１２を単独で扱うようにしてもよい。なお、荷１２をパレットに載せた状態で搬送することを、単に荷１２を搬送するという。

（保管棚部）
保管棚部２２は、床部Ｌｇに設置され、多数の荷１２を保管可能である。保管棚部２２は、高密度保管型の保管スペースである。保管棚部２２の構成は、複数の荷１２を収容・保管可能であれば、特に限定されない。自動倉庫システム１００は、高さ方向に層状に重ねられたＮ（Ｎ≧２）段の保管棚部２２を有する。本実施形態は３段の保管棚部２２を有する。層状に重ねられたＮ段の保管棚部２２を保管棚群２０と表記する。

各段の保管棚部２２は、Ｙ軸方向に並べられた複数（例えば６つ）の保管行２４を含み、各保管行２４はＸ軸方向に接続された複数（例えば６つ）の保管部２６を含む。保管部２６は、荷１２を保管する単位である。各保管行２４の第２レール４４側の端部には、荷１２を出し入れするための出入口部２４ｂが設けられる。

レール１４は、保管棚部２２の内部から外部にかけて敷設される。レール１４は、第１レール４０と、移動機構１６のレール部１６ｊとを含む。第１レール４０は保管棚部２２の内部に敷設された内部レールとして機能し、レール部１６ｊは移動機構１６に敷設された移動機構上レールとして機能する。

本実施形態の第１レール４０は、保管行２４において、Ｘ軸方向に延在するレールである。本実施形態の第２レール４４は、保管行２４の出入口部２４ｂの近傍において、Ｙ軸方向に延在するレールである。第１レール４０および第２レール４４を総称するときは単にレールということがある。

図３に示すように、第１支持部材４２は、第２レール４４と平行な方向に延び、第１レール４０の下側において第１レール４０を支持する。第２支持部材４６は、第１レール４０と平行な方向に延び、第２レール４４の下側において第２レール４４を支持する。

図１、図３に示すように、台車１０は、荷１２を搬送するために、保管行２４の中で第１レール４０をＸ軸方向に走行する。台車１０は、保管部２６に対して荷１２を出し入れする。台車１０は、移動機構１６に乗降するために、後述する移動機構１６のレール部１６ｊをＸ軸方向に走行する。レール１４は、台車１０が走行するための走行路として機能する。したがって、台車１０はレール１４を走行して移動する。台車１０については後に詳述する。レール１４には、種々の理由により隙間が存在する。例えば、第１レール４０とレール部１６ｊのつなぎ目には隙間Ｇｓが存在する。隙間Ｇｓは、移動機構１６の円滑な走行を確保するために、第１レール４０と、レール部１６ｊとの間に設けられたものである。また、複数のレールを連結して構成された第１レール４０には、その連結部に隙間が形成されることがある。

隙間Ｇｓは、第１レール４０のレール部１６ｊ側の端部からレール部１６ｊの第１レール４０側の端部までの第１レール４０の延伸方向（Ｘ軸に沿った方向）の隙間である。換言すると、隙間Ｇｓは、第１レール４０とレール部１６ｊの第１レール４０の延伸方向における離隔距離である。台車１０の円滑な走行を確保する観点から、隙間Ｇｓは、台車１０の第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆ（後述する）の直径の０．３倍以下であることが好ましく、０．２５倍以下であることがより好ましく、０．２倍以下であることがさらに好ましい。また、移動機構１６の円滑な走行を確保する観点から、隙間Ｇｓは、台車１０の第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆの直径の０．０５倍以上であることが好ましい。これらから、本実施形態の隙間Ｇｓは、２５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定されている。

（移動機構）
次に、図５、図６を参照して移動機構１６について説明する。図５は、移動機構１６の一例を概略的に示す平面図である。図６は、移動機構１６の側面図であり、台車１０を搭載した状態を示している。本実施形態の移動機構１６は、第２レール４４をＹ軸方向に走行する台車として機能する。移動機構１６は、空荷の状態または荷１２を搭載した状態の台車１０を搬送する。

移動機構１６は、ベース１６ａと、台車搭載部１６ｃと、第１端部カバー１６ｄと、第２端部カバー１６ｅと、複数（例えば、４個）の車輪１６ｆと、集電ユニット３８と、を主に含む。ベース１６ａは、移動機構１６の各構成要素を搭載するための基台である。第１、第２端部カバー１６ｄ、１６ｅは、移動機構１６のＹ軸方向の各端部においてベース１６ａ上に設けられる。第１端部カバー１６ｄは、車輪１６ｆを駆動するモータ１６ｋおよびギア装置１６ｇを収納するケーシングとして機能する。第２端部カバー１６ｅは、２つの車輪１６ｆを収納するケーシングとして機能する。

台車搭載部１６ｃは、台車１０を搭載するための部分で、移動機構１６のＹ軸方向の中央部においてベース１６ａ上に設けられる。台車搭載部１６ｃには、台車１０が走行する一対のレール部１６ｊが設けられる。レール部１６ｊは、台車１０の車輪が転動するレール１４の一部である。図６に示すように、レール部１６ｊは、側面視で角張ったＣ字形状を有し、台車１０の車輪のＹ軸方向の位置をガイドするガイド部としても機能する。

集電ユニット３８は、給電部３４（図１も参照）に接触して電力の供給を受ける。移動機構１６は、その集電ユニット３８を介して給電部３４から電力を受け取る。移動機構１６は、受け取った電力によってモータ１６ｋを駆動するように構成される。移動機構１６は、受け取った電力によって、台車１０のバッテリを充電することができる。

（台車）
次に、図７〜図９を参照して台車１０の構成を説明する。図７は、台車１０の一例を概略的に示す平面図である。図８は、台車１０の側面図である。図９は、台車１０の内部構成を示す平面図である。台車１０は、空荷または荷１２を搭載した状態で、自動倉庫システム１００内でレール１４をＸ軸方向に走行するものである。

図８に示すように、本実施形態の台車１０は、車体１０ｂと、載置台部１０ｃと、リフト機構１０ｄと、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆと、を主に含む。車体１０ｂは、高さ方向に偏平な略直方体形状の輪郭を有する。載置台部１０ｃは、荷１２を持上げて保持する部分である。リフト機構１０ｄは、載置台部１０ｃを昇降させる機構である。図８において、上昇状態の載置台部１０ｃを破線で示し、下降状態の載置台部１０ｃを実線で示す。リフト機構１０ｄは、載置台部１０ｃを上昇させ、荷１２を保管部２６から持上げることができる。リフト機構１０ｄは、載置台部１０ｃを降下させて荷１２を保管部２６に降ろすことができる。第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆは第１レール４０および移動機構１６のレール部１６ｊを転動することができる。

（車輪）
図７に示すように、本実施形態の台車１０は、千鳥配置された６つの車輪を備える。台車１０は、Ｙ軸方向の一方側に設けられた第１車輪１０ｅと、Ｙ軸方向の他方側に設けられた第２車輪１０ｆと、を有する。第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆを総称するときは、単に車輪という。第１車輪１０ｅと、第２車輪１０ｆとは車体１０ｂを挟んでＹ軸方向に離隔して配置される。第１車輪１０ｅは、複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃを含む。第２車輪１０ｆは、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃを含む。これらの車輪の直径は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

図７に示すように、Ｘ軸方向において、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪は、それぞれ異なる位置に配置される。第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪は、千鳥配置され、いずれかの車輪が隙間Ｇｓ上を通過するとき、その他の車輪は、レール１４の隙間Ｇｓを避けた部分に位置しており、レール１４に接している。

本実施形態では、Ｘ軸方向において、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれるいずれかの車輪が隙間Ｇｓ上を通過するとき、その他の車輪は、隙間Ｇｓから隙間Ｇｓより大きい距離離れたところに位置する。特に、Ｘ軸方向において、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれるいずれかの車輪（以下、「基準車輪」という）と、その他の車輪のうち基準車輪に最も近い車輪との車輪間距離は隙間Ｇｓより大きく設定される。なお、車輪間距離は各車輪の回転中心間のＸ軸方向距離である。

第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪の総数は８未満であってもよく、本実施形態の車輪の総数は６である。

複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃは、Ｘ軸方向に互いに離隔して配置される。車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのＸ軸方向間隔は、互いに同じであってもよいが、本実施形態では異なっている。複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃは、Ｘ軸方向に互いに離隔して配置される。車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのＸ軸方向間隔は、互いに同じであってもよいが、本実施形態では異なっている。

図９に示すように、車体１０ｂの内部には、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆを駆動する第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎと、これらのモータを制御する制御回路１０ｒと、電池１０ｐと、を搭載している。台車１０は、電池１０ｐの電力によって第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎを駆動するように構成されている。電池１０ｐは繰り返し充電可能なリチウムイオン電池などの二次電池であってもよい。

図９に示すように、車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃは、それぞれ車軸１０ｓに固定され、車軸１０ｓと一体に回転する。車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃは、それぞれ車軸１０ｔに固定され、車軸１０ｔと一体に回転する。車軸１０ｓ、１０ｔは、軸受などの支持機構１０ｑにより車体１０ｂに対して回転可能に支持される。

図９に示すように、第１車輪１０ｅの各車軸１０ｓと、第２車輪１０ｆの各車軸１０ｔとは、互いに分離される。特に、車軸１０ｓと、車軸１０ｔとは空間を挟んで互いに離隔して配置される。車軸１０ｓと、車軸１０ｔとの間の空間には、第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎ、リフト機構１０ｄ、制御回路１０ｒ、電池１０ｐなどが配設される。

車輪１０ｅａの車軸１０ｓおよび車輪１０ｆｃの車軸１０ｔは、後述する歯車装置１０ｇの出力軸と連結される。車輪１０ｅａの車軸１０ｓおよび車輪１０ｆｃの車軸１０ｔには駆動用のスプロケット１０ｊが結合されており、スプロケット１０ｊはこれらの車輪と一体に回転する。車輪１０ｅｂの車軸１０ｓおよび車輪１０ｆｂの車軸１０ｔには従動用のスプロケット１０ｋが結合されており、スプロケット１０ｋはこれらの車輪と一体に回転する。スプロケット１０ｊおよびスプロケット１０ｋは、後述するローラーチェーン１０ｕに回転を伝達するチェーンホイールとして機能する。車輪１０ｅｃの車軸１０ｓおよび車輪１０ｆａの車軸１０ｔは、他から駆動されない車軸である。したがって、車輪１０ｅｃおよび車輪１０ｆａは、台車１０の移動の際にレール１４との粘性により回転する従動輪である。

（モータ）
台車１０は、車輪を駆動するためにモータを備える。図９に示すように、本実施形態の台車１０は、第１モータ１０ｍと、第１モータ１０ｍとは別の第２モータ１０ｎと、を有する。第１モータ１０ｍと第２モータ１０ｎを総称するときは単にモータという。このように、複数のモータを備えることにより、一つのモータで駆動する場合と比べて、小径のモータを採用できるので、台車１０の薄型化が容易である。また、第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎを、これらの長手方向がＸ軸方向に沿うように配置しているので、縦長に配置する場合より台車１０の薄型化が容易である。

モータには、様々な原理に基づくものを用いることができるが、この例では、ＡＣサーボモータを用いている。第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎの出力側には歯車装置１０ｇが連結されており、歯車装置１０ｇから回転駆動力が出力される。第１モータ１０ｍは、歯車装置１０ｇを介して車輪１０ｅａの車軸１０ｓを回転駆動する。第２モータ１０ｎは、歯車装置１０ｇを介して車輪１０ｆｃの車軸１０ｔを回転駆動する。歯車装置１０ｇは、複数の歯車の組合せにより入力された回転を減速して出力する減速機であってもよい。

車輪１０ｅａの車軸１０ｓと、車輪１０ｆｃの車軸１０ｔにはスプロケット１０ｊが設けられる。車輪１０ｅｂの車軸１０ｓと、車輪１０ｆｂの車軸１０ｔにはスプロケット１０ｋが設けられる。スプロケット１０ｊとスプロケット１０ｋの外周にはチェーン１０ｕが巻き掛けられ、スプロケット１０ｊの回転がスプロケット１０ｋに伝達され、スプロケット１０ｋと共に車輪１０ｅｂと車輪１０ｆｂとが回転する。したがって、スプロケット１０ｊ、スプロケット１０ｋおよびチェーン１０ｕは、動力伝達機構１０ｈを構成する。

車輪１０ｅａおよび車輪１０ｆｃは、歯車装置１０ｇを介して第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎに直接駆動される駆動輪であり、車輪１０ｅｂおよび車輪１０ｆｂは、動力伝達機構１０ｈを介して第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎに駆動される駆動輪である。車輪１０ｅｃおよび車輪１０ｆａは、モータに駆動されない従動輪である。換言すると、台車１０は、４つの車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｆｃ、１０ｆｂによって４輪駆動されるので安定した走行を実現できる。加えて、台車１０には、４輪駆動用の車輪とは別に２つの車輪１０ｅｃ、１０ｆａが設けられ、この２輪が台車１０の傾きを制限する位置に配置される。具体的には、２つの車輪１０ｅｃ、１０ｆａそれぞれは、平面視において、４つの車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｆｃ、１０ｆｂを結んで形成される四角形の外側であってＸ方向に離れたところに位置する。この構成により台車１０が傾くとき、車輪１０ｅｃ、１０ｆａのいずれかがレール１４に接地して台車１０の傾きを制限するので、台車１０は安定した走行姿勢を実現できる。

また、４輪駆動用の４つの車輪１０ｅｂ、１０ｆｂ、１０ｅｃ、１０ｆａは千鳥配置される。４輪駆動用の４つの車輪１０ｅｂ、１０ｆｂ、１０ｅｃ、１０ｆａの位置がすべてＸ軸方向で異なるため、これらが同時に隙間Ｇｓを通過せず、台車１０は隙間Ｇｓを容易に乗り越えることができる。また、２つの車輪１０ｅｃ、１０ｆａを含めた６つの車輪が千鳥配置されることで、一つの車輪が隙間Ｇｓを通過する際に、それぞれの車輪が台車１０の傾きを制限するように作用する。

図１０〜図１６を参照して、台車１０がレール１４を走行する動作を説明する。これらの図は、レール１４において、台車１０が第１レール４０から隙間Ｇｓを乗り越えて移動機構１６のレール部１６ｊに乗り移る過程を示している。矢印Ｅは台車１０の走行方向である。図１０および図１１は、車輪１０ｆａがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第１の状態を示す正面図および平面図である。図１２は、車輪１０ｅａがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第２の状態を示す平面図である。図１３は、車輪１０ｆｂがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第３の状態を示す平面図である。図１４は、車輪１０ｅｂがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第４の状態を示す平面図である。図１５は、車輪１０ｆｃがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第５の状態を示す平面図である。図１６は、車輪１０ｅｃがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過する第６の状態を示す平面図である。

図１１〜図１６に示すように、第１車輪１０ｅの複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのいずれかがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過するとき、複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレール１４の隙間ＧｓからＸ軸方向に離れて位置するように構成されており、この結果、車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃはいずれも隙間Ｇｓに落ち込まない。また、第２車輪１０ｆの複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれかがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過するとき、車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのいずれもレール１４の隙間ＧｓからＸ軸方向に離れて位置するように構成されており、この結果、車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃはいずれもレール１４の隙間Ｇｓに落ち込まない。これらの車輪が隙間Ｇｓに落ち込まないので車輪の高さ位置を維持し、台車１０の姿勢変化を抑制できる。特に、第１車輪１０ｅ、１０ｆのいずれか一つの車輪がレール１４の隙間Ｇｓ上を通過するとき、車輪はその高さ位置を維持可能に構成されている。

以下、台車１０の車輪のうち、レール１４の隙間Ｇｓの上方に位置する車輪を「隙間上車輪」といい、車輪のうち、レール１４の隙間Ｇｓ以外の部分の上方に位置する車輪を「路上車輪」という。図１１〜図１６において、符号Ｔｒは、路上車輪の各接地点を結んで形成される最大の多角形を示し、符号Ｃｇは台車１０の重心を示す。この例では、多角形は四角形である。図１１〜図１６に示すように、平面視において、本実施形態の台車１０の重心Ｃｇは多角形Ｔｒの内側に存在する。このため、台車１０の重心Ｃｇが路上車輪に囲まれその内側に位置するので、いずれの方向にも傾きにくく、隙間上車輪があっても台車１０は殆ど傾斜しない。台車１０が傾きにくいので、隙間Ｇｓを通過する車輪が隙間Ｇｓの縁に当接する際の衝撃や振動が低減され、台車１０の安定した走行を実現できる。このため、自動倉庫システム１００では、台車１０に搭載された荷１２の荷崩れや落下の可能性を低くできる。以上が、台車１０の構成の説明である。

（搬入・搬出動作）
次に、図１、図２を参照して、このように構成された自動倉庫システム１００の搬入・搬出動作を説明する。自動倉庫システム１００は、入庫部３０と、出庫部３２と、を備える。自動倉庫システム１００は、フォークリフトなどによって倉庫外部からの荷１２を入庫部３０に搬入する。自動倉庫システム１００は、入庫部３０に搬入された荷１２を、台車１０および移動機構１６によって所定の保管部２６に搬送して保管する。自動倉庫システム１００は、所定の保管部２６で保管していた荷１２を、台車１０および移動機構１６によって出庫部３２に搬送する。自動倉庫システム１００は、出庫部３２に搬送された荷１２を、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出する。

このように構成された本実施形態の自動倉庫システム１００の特徴を説明する。自動倉庫システム１００は、荷１２を保管可能な自動倉庫システムであって、荷１２を保管可能な保管棚部２２と、保管棚部２２の内部から外部にかけて敷設されたレール１４と、荷１２を搭載した状態でレール１４上を走行可能な台車１０と、を備える。台車１０は、当該台車１０の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃを含む第１車輪１０ｅと、交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃを含む第２車輪１０ｆと、を有する。レール１４は、少なくともその一部に隙間Ｇｓを有しており、複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのいずれか一つのみがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過するとき、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレール１４の隙間Ｇｓに落ち込まないように構成される。

この構成によれば、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレール１４の隙間Ｇｓに入らないので、台車１０の高さ方向（Ｚ軸方向）位置の変化や傾斜を抑制できる。このため車輪がレール１４の隙間Ｇｓを通過するときの衝撃や振動が抑制され、隙間Ｇｓを通過する際の衝撃や振動により台車１０に搭載された荷１２が崩れたり荷１２が落下したりする可能性を低減できる。

走行方向において、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪は、それぞれ異なる位置に配置されてもよい。この場合、一つの車輪が隙間Ｇｓ上を通過するとき、他の車輪は隙間Ｇｓの前または後に位置するので、他の車輪によって台車１０を支持し、台車１０の高さや傾斜を抑制し、振動を低減できる。

第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪は、走行方向において、他の車輪のいずれに対して車輪の直径よりも大きく離れているように配置されてもよい。この場合、各車輪が車輪の直径よりも離れており、隙間Ｇｓが車輪の直径よりも小さいので、複数の車輪が同時に隙間に落ち込まない。

台車１０は、第１モータ１０ｍと、第１モータ１０ｍとは別の第２モータ１０ｎと、を有してもよい。第１モータ１０ｍは、複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃの少なくとも１つの車輪を駆動し、第２モータ１０ｎは、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃの少なくとも１つの車輪を駆動してもよい。この場合、第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆをそれぞれ別のモータによって駆動できるため、これらの一方の駆動輪が隙間Ｇｓ上でグリップが低下し推進力が減少しても、他方の駆動輪がグリップを維持して推進力を発揮できる。このことにより、台車１０は、隙間Ｇｓをスムーズに乗り越えできる。

複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのうち、第１モータ１０ｍによって駆動される車輪１０ｅａを含む２つの車輪１０ｅａ、１０ｅｂは動力伝達機構１０ｈを介して互いに連動して回転し、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのうち、第２モータ１０ｎによって駆動される車輪１０ｆｃを含む２つの車輪１０ｆｂ、１０ｆｃは動力伝達機構１０ｈを介して互いに連動して回転してもよい。この場合、車輪１０ｅｂが車輪１０ｅａと連動して駆動され、車輪１０ｆｃが車輪１０ｆｂと連動して駆動されるため、４つの駆動輪がレール１４にグリップし、隙間Ｇｓをスムーズに乗り越えできる。また、駆動力が複数の駆動輪に分散して与えられるので、全体でより大きな駆動力を発揮できる。

複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃの各車軸１０ｓと、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃの各車軸１０ｔとは、互いに分離されてもよい。この場合、一方の車軸１０ｓと、他方の車軸１０ｔとの間の空間を有効に利用できる。例えば、この空間に、第１、第２モータ１０ｍ、１０ｎ、リフト機構１０ｄ、電池１０ｐ、制御回路１０ｒ等の他の構成部材を配置できるので、その分だけ台車１０の小型化、薄型化、軽量化等が容易である。

台車１０を搭載した状態で走行方向と交差する方向に移動可能な移動機構１６を備え、レール１４は、保管棚部２２の内部に敷設された第１レール４０（内部レール）と、移動機構１６に敷設され台車１０が走行可能なレール部１６ｊ（移動機構上レール）と、を含み、隙間Ｇｓは、第１レール４０と、レール部１６ｊとの間に設けられたものであってもよい。この場合、移動機構１６と保管棚部２２との間で台車１０に大きな衝撃が加わり荷崩れ等が起きると、移動機構１６自体の走行を止めて回復作業を行わなければならず手間がかかるところ、この間の隙間Ｇｓでの台車１０の衝撃発生を抑制することで荷崩れ等の回避を図れる。

本実施形態の台車１０の特徴を説明する。台車１０は、自動倉庫システム１００内でレール１４を走行する台車であって、台車１０のＸ軸方向と交差するＹ軸方向の一方側に設けられた複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃを含む第１車輪１０ｅと、Ｙ軸方向の他方側に設けられた別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃを含む第２車輪１０ｆと、を有する。複数の車輪１０ｅａ、１０ｅｂ、１０ｅｃのいずれか一つのみがレール１４の隙間Ｇｓ上を通過するとき、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレール１４の隙間Ｇｓに落ち込まないように構成される。

この構成によれば、別の複数の車輪１０ｆａ、１０ｆｂ、１０ｆｃのいずれもレール１４の隙間Ｇｓに入らないので、台車１０の高さ方向（Ｚ軸方向）位置の変化や傾斜を抑制できる。このため車輪がレール１４の隙間Ｇｓを通過するときの振動が抑制され、車輪とレール１４の摩耗も減らすことができる。

第１、第２車輪１０ｅ、１０ｆに含まれる車輪の総数は８未満であってもよい。この場合、車輪数を抑制することで、台車１０の構成の簡素化、台車１０の小型化、軽量化、低コスト化等が容易になる。

以上、本発明の実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

（変形例）
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施形態の説明では、移動機構１６が台車１０を搭載可能な台車である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動機構１６は、スタッカークレーンであってもよい。

実施形態の説明では、隙間Ｇｓが第１レール４０と移動機構１６のレール部１６ｊとの間の隙間である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、隙間Ｇｓは、第１レール４０とスタッカークレーンとの間の隙間であってもよいし、第１レール４０がＸ軸方向に断続している場合の各第１レール４０の間の隙間であってもよい。

実施形態の説明では、台車１０について、６つの車輪のうち４輪が駆動輪であり、残り２輪が従動輪である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、台車が６以上の車輪を有する場合に、２つの車輪のみが駆動輪で残りの車輪は従動輪であってもよいし、６つの車輪が駆動輪であってもよいし、全輪が駆動輪であってもよい。

実施形態の説明では、台車１０の片側３輪の車輪のうち２輪が駆動輪で、残り１輪が従動輪である例を示したが、本発明はこれに限定されない。台車１０の片側３輪の車輪すべてが駆動輪であってもよいし、１輪が駆動輪で、残り２輪が従動輪であってもよい。

実施形態の説明では、動力伝達機構１０ｈが、スプロケット１０ｊ、スプロケット１０ｋおよびチェーン１０ｕで構成される例を示したが、本発明はこれに限定されず、動力伝達機構１０ｈは公知の動力伝達機構を用いてもよい。例えば、動力伝達機構１０ｈは、プーリとベルトを用いるもの、歯車列を用いるもの等であってもよい。

実施形態の説明では、台車１０が、一定方向に走行する例を示したが、本発明はこれに限定されず、台車１０は複数の方向に走行可能なものであってもよい。また、第１レール４０がカーブする場合に、台車１０は、そのカーブに沿って走行方向が変化するものであってもよい。

実施形態の説明では、一方側の車軸１０ｓと他方側の車軸１０ｔとが分離される例を示したが、本発明はこれに限定されない。必要に応じて、車軸１０ｓの一部または全部は、車軸１０ｔの一部または全部と接続されてもよい。

保管棚部２２の段数は、３段に限られず、２段または４段以上であってもよい。

移動機構１６を高さ方向へ昇降させる昇降装置を設けてもよい。この場合、移動機構１６を各段間で移動することができる。

台車１０を各段の各行に設けることは必須ではなく、台車１０は各段に設けられなくてもよい。

保管棚部２２は１列の保管行２４から構成されてもよい。保管棚部２２は１段の保管行２４から構成されてもよい。

保管行２４を構成する保管部２６の数は、保管棚部２２を収容する建物の壁の凹凸に応じて、数が多い行と少ない行とが設けられてもよい。

保管行２４の段数は、保管棚部２２を収容する建物の天井の高さに応じて、段数が多い領域と少ない領域とが設けられてもよい。

荷１２がパレットを含むことは必須ではない。本自動倉庫システムは、パレットを含まない荷を取り扱うようにしてもよい。

フォークリフトに代えて、クレーンを備えた移載装置など、別の種類の移載装置によって、荷１２を搬入・搬出するようにしてもよい。

これらの各変形例は、実施の形態と同様の作用効果を奏する。

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１０・・台車、 １０ｅ・・第１車輪、 １０ｆ・・第２車輪、 １０ｈ・・動力伝達機構、 １０ｍ・・第１モータ、 １０ｎ・・第２モータ、 １０ｓ、１０ｔ・・車軸、 １２・・荷、 １４・・レール、 １６・・移動機構、 １６ｊ・・レール部、 １８・・制御部、 ２２・・保管棚部、 ２６・・保管部、 ４０・・第１レール、 ４４・・第２レール、 １００・・自動倉庫システム。

本発明は、自動倉庫システムに関する。

Claims (15)

1. 荷を保管可能な自動倉庫システムであって、
   前記荷を保管可能な保管棚部と、
   前記保管棚部の内部から外部にかけて敷設されたレールと、
   前記荷を搭載した状態で前記レール上を走行可能な台車と、を備え、
   前記台車は、当該台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、前記交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有し、
   前記レールは、少なくともその一部に隙間を有しており、
   前記複数の車輪のいずれか一つのみが前記レールの隙間上を通過するとき、前記別の複数の車輪のいずれも前記レールの隙間に落ち込まないように構成されることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記走行方向において、前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、それぞれ異なる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 荷を保管可能な自動倉庫システムであって、
   前記荷を保管可能な保管棚部と、
   前記保管棚部の内部から外部にかけて敷設されたレールと、
   前記荷を搭載した状態で前記レール上を走行可能な台車と、を備え、
   前記台車は、当該台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、前記交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有し、
   前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、前記走行方向において、それぞれ異なる位置に配置されることを特徴とする自動倉庫システム。
4. 前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、前記走行方向において、他の車輪のいずれに対して車輪の直径よりも大きく離れているように配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の自動倉庫システム。
5. 前記台車は、第１モータと、前記第１モータとは別の第２モータと、を有し、
   前記第１モータは、前記複数の車輪の少なくとも１つの車輪を駆動し、
   前記第２モータは、前記別の複数の車輪の少なくとも１つの車輪を駆動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動倉庫システム。
6. 前記複数の車輪のうち、前記第１モータによって駆動される車輪を含む２つの車輪は動力伝達機構を介して互いに連動して回転し、
   前記別の複数の車輪のうち、前記第２モータによって駆動される車輪を含む２つの車輪は動力伝達機構を介して互いに連動して回転することを特徴とする請求項５に記載の自動倉庫システム。
7. 前記複数の車輪の各車軸と、前記別の複数の車輪の各車軸とは、互いに分離されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の自動倉庫システム。
8. 前記台車を搭載した状態で前記走行方向と交差する方向に移動可能な移動機構を備え、
   前記レールは、前記保管棚部の内部に敷設された内部レールと、前記移動機構に敷設され前記台車が走行可能な移動機構上レールと、を含み、
   前記隙間は、前記内部レールと、前記移動機構上レールとの間に設けられたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫システム。
9. 倉庫内で走行路を走行する台車であって、
   本台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、前記交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有し、
   前記複数の車輪のいずれか一つのみが前記走行路の隙間上を通過するとき、前記別の複数の車輪のいずれも前記走行路の隙間に落ち込まないように構成されることを特徴とする台車。
10. 前記走行方向において、前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、それぞれ異なる位置に配置されることを特徴とする請求項９に記載の台車。
11. 倉庫内で走行路を走行する台車であって、
    本台車の走行方向と交差する交差方向の一方側に設けられた複数の車輪を含む第１車輪と、前記交差方向の他方側に設けられた別の複数の車輪を含む第２車輪と、を有し、
    前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、前記走行方向において、それぞれ異なる位置に配置されることを特徴とする台車。
12. 前記第１、第２車輪に含まれる車輪は、前記走行方向において、他の車輪のいずれに対して車輪の直径よりも大きく離れているように配置されていることを特徴とする請求項９または１１に記載の台車。
13. 第１モータと、前記第１モータとは別の第２モータと、を有し、
    前記第１モータは、前記複数の車輪の少なくとも１つの車輪を駆動し、
    前記第２モータは、前記別の複数の車輪の少なくとも１つの車輪を駆動することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の台車。
14. 前記複数の車輪のうち、前記第１モータによって駆動される車輪を含む２つの車輪は動力伝達機構を介して互いに連動して回転し、
    前記別の複数の車輪のうち、前記第２モータによって駆動される車輪を含む２つの車輪は動力伝達機構を介して互いに連動して回転することを特徴とする請求項１３に記載の台車。
15. 前記複数の車輪の各車軸と、前記別の複数の車輪の各車軸とは、互いに分離されることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の台車。

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