JP2022149148A - 搬送車両 - Google Patents

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Toshiya Hayashi
大介 近藤
Daisuke Kondo
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【課題】障害物の走破と搬送物のリフト機能とを単純な構造で実現することができる搬送車両を提供する。【解決手段】搬送車両1は、車体10に対して回動可能に支持される前輪20と、車体10に対して回動可能かつ回転軸30aが車体10の前後方向に移動可能に支持される後輪30と、後輪30を前方へ常時付勢する付勢部材40と、車体10及び後輪30に対して前後方向に移動可能に車体10に支持され、かつ車体10に対して所定の中間位置より後方に移動した時に後輪30を付勢部材40の付勢力に抗して後方へ移動させる摺動部材50と、中間位置より前方における摺動部材50の前後方向の移動に伴って荷台60を昇降させる昇降機構70と、摺動部材50を前後方向に移動させるアクチュエータ80と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、搬送車両に関する。
宅配ロボット、無人搬送台車(AGV;Auto Guided Vehicle)、搬送用カート等、搬送物を保持して道路を走行する小型の搬送車両には、走行路に存在する段差、凹凸、傾斜部等の乗り越え、及び階段の昇降等、障害物を走破する技術が求められている。例えば、特許文献1には、閉じ回転位置では転動周面を形成し、展開回転位置では転動周面外へ突出する、周方向所定間隔で設けられる複数の転動爪体を備え、転動爪体で段差を捉えることによって乗り越える車輪の構造が開示されている。
また、一方で、車両への搬送物の出し入れにおける作業者の身体的な負担の軽減が求められている。例えば、特許文献2には、台車と、台車から垂直方向に延在する垂直軸と、垂直軸に連結されるロボットアームと、を備え、ロボットアームが台車に搬送物を積載する又は台車から搬送物を持ち上げる移動体の構造が開示されている。
特開2011-031796号公報 特開2020-055085号公報
しかしながら、障害物の走破と、搬送物のリフト機能と、を同時に達成する搬送車両が求められている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、障害物の走破と搬送物のリフト機能とを単純な構造で実現することができる搬送車両を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る搬送車両は、車体に対して回動可能に支持される前輪と、前記車体に対して回動可能かつ回転軸が前記車体の前後方向に移動可能に支持される後輪と、前記後輪を前方へ常時付勢する付勢部材と、前記車体及び前記後輪に対して前後方向に移動可能に前記車体に支持され、かつ前記車体に対して所定の中間位置より後方に移動した時に前記後輪を前記付勢部材の付勢力に抗して後方へ移動させる摺動部材と、前記中間位置より前方における前記摺動部材の前後方向の移動に伴って荷台を昇降させる昇降機構と、前記摺動部材を前後方向に移動させるアクチュエータと、を備える。
搬送車両は、摺動部材が中央位置より後方へ移動した場合、後輪を車体に対して後方へ移動させることにより、前輪と後輪との軸拒を大きくすることができる。これにより、車体の全長に対する前端から重心までの距離の割合を小さくして、重心位置を相対的に前方寄りにすることができるので、段差、傾斜部、階段等の登攀限界角度を大きくすることができる。また、搬送車両は、摺動部材が中央位置より前方において前後方向に移動することにより、荷台を昇降させることができる。
すなわち、搬送車両は、平地を走行するための形態と、障害物を走破するための形態と、荷台をリフトさせる形態と、の変形を、摺動部材を前後方向の所定の位置に移動させることにより実現することができる。したがって、搬送車両は、障害物の走破と搬送物のリフト機能とを単純な構造で実現することができる。さらに、各々の形態への変形は、摺動部材を前後方向に移動させるアクチュエータのみで達成できるので、アクチュエータ数を削減することができる。これにより、コストの削減及び電流消費量の削減に寄与する。電流消費量の削減により、必要とされるバッテリ容量が削減できるので、全体の重量削減にも寄与する。
本発明の一態様に係る搬送車両において、前記昇降機構は、前記車体と前記荷台とを連結する第1リンクと、前記第1リンクの長手方向の中央部と長手方向の中央部において回動可能に連結されるとともに、前記荷台と前記摺動部材とを連結する第2リンクと、を含むXリンク機構である。これにより、摺動部材の前後移動に伴う荷台の昇降移動を、簡単な構造で実現できる。
本発明の一態様に係る搬送車両において、前記摺動部材は、長手方向が水平かつ前記車体の幅方向に貫通して設けられる長孔を含み、前記第2リンクは、前記摺動部材と連結する側の端部に設けられた軸部材が、前記長孔に挿通する。これにより、摺動部材が中間位置より前方に位置する際に、長孔の後端部において、軸部材から斜め後下方への荷重を受ける。これに対し、アクチュエータが摺動部材の前後方向の位置を維持することによって、摺動部材が長孔の後端部で軸部材を支えるので、第2リンクが自重及び荷台の重量によって傾倒するのを防ぐ。したがって、昇降機構が荷台をリフトさせた状態の維持を、簡単な構造で実現できる。
本発明の一態様に係る搬送車両は、前記後輪の前記車体に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部を有する。これにより、後輪が摺動部材の後方への移動に伴って後方へ移動した際に、後方へ移動し過ぎないように、移動範囲を制限することができる。
本発明の一態様に係る搬送車両は、前記後輪の前記摺動部材に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部を有する。これにより、摺動部材が後輪に対して前方へ移動した際に、前方へ移動し過ぎないように、移動範囲を制限することができる。
本発明の一態様に係る搬送車両において、前記付勢部材は、前端部が前記車体に固定され、後端部が前記後輪を回転軸回りに回動可能に支持する後輪支持部材に固定される引張ばねである。これにより、後輪を前方へ常時付勢させる手段を、簡単な構造で実現できる。
本発明の一態様に係る搬送車両において、前記アクチュエータは、前記車体に固定される固定部と、前記摺動部材に固定される可動部と、を含み、前記可動部が前記固定部に対して前後方向に移動することによって前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである。これにより、摺動部材を前後方向に移動させる手段、及び摺動部材を好適な位置に維持する手段を、簡単な構造で実現できる。
本発明によれば、障害物の走破と搬送物のリフト機能とを単純な構造で実現することができる搬送車両を提供することができる。
図1は、実施形態に係る搬送車両の第一形態を示す側面図である。 図2は、図1に示す搬送車両の一部を拡大して示す斜視図である。 図3は、図1に示す搬送車両の第二形態を示す側面図である。 図4は、図1に示す搬送車両の第三形態を示す側面図である。 図5は、第二形態の搬送車両の主要部を示す側面図である。 図6は、第二形態から第一形態への変形時の搬送車両の主要部を示す側面図である。 図7は、第二形態から第一形態への変形後の搬送車両の主要部を示す側面図である。 図8は、第一形態から第三形態への変形時の搬送車両の主要部を示す側面図である。 図9は、第一形態から第三形態への変形後の搬送車両の主要部を示す側面図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
[実施形態]
まず、実施形態に係る搬送車両1の構成について、図1から図4までを参照して説明する。図1は、実施形態に係る搬送車両1の第一形態を示す側面図である。図2は、図1に示す搬送車両1の一部を拡大して示す斜視図である。図3は、図1に示す搬送車両1の第二形態を示す側面図である。図4は、図1に示す搬送車両1の第三形態を示す側面図である。なお、これらの図において、発明に係る構成要素以外の構成要素は、適宜省略して図示される。また、以下の説明では、図1、図3及び図4の左側を「前方」、右側を「後方」と言う。
実施形態の搬送車両1は、宅配ロボット、無人搬送台車、搬送用カート等、搬送物を保持して道路を走行する小型の車両である。搬送車両1は、実施形態において、車体10と、前輪20と、後輪30と、付勢部材40と、摺動部材50と、荷台60と、昇降機構70と、アクチュエータ80と、を備える。搬送車両1は、平地を走行するための第一形態(例えば、図1に示す)に対して、荷台60をリフトさせた状態の第二形態(例えば、図3に示す)と、段差を走行するための第三形態(例えば、図4に示す)と、にそれぞれ変形可能である。
車体10は、各構成部品を支持する複数のフレーム11と、車体10の外形を覆うパネル12と、第1後輪ガイド部13と、第1軸孔14と、を含む。なお、図1から図4までにおいて、パネル12の外形は、二点鎖線で示される。車体10には、搬送車両1が走行及び変形するための駆動力を供給する電源等の駆動源、及び駆動源等を制御する制御装置等が搭載される。
第1後輪ガイド部13は、フレーム11の所定の位置に複数設けられる。第1後輪ガイド部13は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行な筒形状である。第1後輪ガイド部13は、後輪30の車体10に対する前後方向の相対的な直動移動をガイドする。第1後輪ガイド部13の内周面側には、後輪30を支持する後述の後輪支持部材31の被ガイド部32aが挿通する。第1後輪ガイド部13及び被ガイド部32aは、実施形態において、リニアブッシュである。
第1軸孔14は、フレーム11の所定の位置に設けられる。第1軸孔14は、水平姿勢かつ車体10の幅方向に貫通して設けられる。第1軸孔14は、実施形態において、車体10の前方寄りの位置に設けられる。第1軸孔14には、後述の昇降機構70の第1リンク71の下端部に設けられた軸部材74が挿通する。
前輪20は、実施形態において、駆動輪である。前輪20は、車体10の前方寄りの位置において左右対称に設けられる(右側の前輪は不図示)。前輪20は、回転軸20aが水平姿勢かつ前後方向に直交するように配置される。左右2つの前輪20は、回転軸20aが同軸となる様に設けられる。
前輪20は、車体10に対して回動可能に支持される。より詳しくは、前輪20は、車体10のフレーム11に固定された前輪支持部材21に対して回動可能に支持される。前輪20は、車体10に搭載される制御装置が前輪支持部材21に搭載される駆動源を駆動させることによって、駆動源の駆動力により回転する。
後輪30は、実施形態において、駆動輪である。すなわち、実施形態において、搬送車両1は、四輪駆動の車両である。後輪30は、車体10の後方寄りの位置において左右対称に設けられる。後輪30は、回転軸30aが水平姿勢かつ進行方向に直交するように配置される。左右2つの後輪30は、回転軸30aが同軸となる様に設けられる。
後輪30は、車体10に対して回動可能かつ回転軸30aが前後方向に移動可能に支持される。より詳しくは、後輪30は、後輪支持部材31に対して回動可能に支持される。後輪30は、車体10に搭載される制御装置が後輪支持部材31に搭載される駆動源を駆動させることによって、駆動源の駆動力により回転する。
後輪支持部材31は、車体10のフレーム11に対して前後方向に移動可能に支持される。後輪30は、後輪支持部材31を介して、後述の付勢部材40によって、前方へ常時付勢される。後輪30は、後輪支持部材31を介して、後述の摺動部材50に後方へ押されることによって、付勢部材40の付勢力に抗して後方に移動する。後輪支持部材31は、被ガイド部32と、受部33と、ストッパ部34、35と、を含む。
被ガイド部32は、後輪支持部材31の所定の位置に複数設けられる。被ガイド部32は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行な棒形状である。被ガイド部32は、後輪30の車体10に対する前後方向の直動移動をガイドする。被ガイド部32は、被ガイド部32aと、被ガイド部32bと、を含む。
被ガイド部32aは、車体10のフレーム11に設けられた第1後輪ガイド部13に挿通する。後輪支持部材31は、被ガイド部32aが第1後輪ガイド部13に案内されることによって、車体10に対して相対的に前後方向に移動可能である。すなわち、後輪30は、被ガイド部32aが第1後輪ガイド部13に案内されることによって、後輪支持部材31を介して車体10に対して相対的に前後方向に直動移動可能である。第1後輪ガイド部13及び被ガイド部32aは、実施形態において、リニアブッシュであるが、リニアガイドであってもよい。
被ガイド部32bは、後述の摺動部材50に設けられた第2後輪ガイド部53に挿通する。後輪支持部材31は、被ガイド部32bが第2後輪ガイド部53に案内されることによって、摺動部材50に対して相対的に前後方向に移動可能である。すなわち、後輪30は、被ガイド部32bが第2後輪ガイド部53に案内されることによって、後輪支持部材31を介して摺動部材50に対して相対的に前後方向に直動移動可能である。第2後輪ガイド部53及び被ガイド部32bは、実施形態において、リニアブッシュである。
受部33は、摺動部材50が車体10に対して所定の中間位置より後方に移動した時に、前面で後述の摺動部材50に当接する。中間位置とは、図1に示す第一形態における位置であり、中間位置より後方位置とは、例えば、図4に示す第三形態における位置である。後輪支持部材31は、受部33が摺動部材50によって後方に押されることによって、車体10に対して相対的に後方へ移動する。すなわち、後輪30は、受部33が摺動部材50によって後方に押されることによって、後輪支持部材31を介して車体10に対して相対的に後方へ移動する。
ストッパ部34は、後輪30及び後輪支持部材31の車体10に対する相対的な後方への移動範囲を制限する。ストッパ部34は、被ガイド部32aの前方側の先端に設けられる。ストッパ部34は、被ガイド部32aが挿通される第1後輪ガイド部13の内径より大径に設けられる。後輪支持部材31は、ストッパ部34が第1後輪ガイド部13に当接することによって、車体10に対する相対的な後方への移動が規制される。
ストッパ部35は、後輪30及び後輪支持部材31の後述の摺動部材50に対する相対的な後方への移動範囲を制限する。ストッパ部35は、被ガイド部32bの前方側の先端に設けられる。ストッパ部35は、被ガイド部32bが挿通される第2後輪ガイド部53の内径より大径に設けられる。後輪支持部材31は、ストッパ部35が第2後輪ガイド部53に当接することによって、摺動部材50に対する相対的な後方への移動が規制される。
なお、実施形態において、搬送車両1の左右方向への旋回は、操舵にステアリング装置を用いるのではなく、左側の前輪20及び後輪30と、右側の前輪(不図示)及び後輪30と、の回転速度差を用いる。また、実施形態では、前輪20及び後輪30のいずれも駆動輪だが、本実施形態では、前輪20及び後輪30のいずれかが従動輪であってもよい。
図2に示す付勢部材40は、後輪30を前方へ常時付勢する。付勢部材40は、実施形態において、引張ばねである。付勢部材40の前端部は、車体10のフレーム11に固定される。付勢部材40の後端部は、後輪支持部材31に固定される。
摺動部材50は、車体10に対して前後方向に移動可能に支持される。摺動部材50は、例えば、フレーム11に設けられたガイドレールに沿って前後方向に移動可能である。ガイドレールは、水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行に設けられる。摺動部材50は、図3に示す位置と図4に示す位置との間で、後輪30に対して相対的に前後方向に移動可能である。摺動部材50は、後述のアクチュエータ80によって、車体10に対して前後方向に移動する。
摺動部材50は、車体10に対して中間位置より後方に移動した時に、後輪30を、付勢部材40の付勢力に抗して後方に移動させる。摺動部材50は、車体10に対して中間位置より前方に移動した時に、昇降機構70を介して荷台60を上方に移動させる。摺動部材50は、当接部51と、第1長孔52と、第2後輪ガイド部53と、を含む。
当接部51は、摺動部材50が車体10に対して中間位置より後方に移動した時に、後輪支持部材31の受部33に当接する。当接部51は、実施形態において、摺動部材50の後面である。当接部51が後輪支持部材31の受部33を後方に押すことによって、後輪30及び後輪支持部材31が車体10に対して相対的に後方へ移動する。
第1長孔52は、摺動部材50の所定の位置に設けられる。第1長孔52は、長手方向が水平かつ車体10の幅方向に貫通して設けられる。第1長孔52は、実施形態において、摺動部材50の前方寄りの位置に設けられる。第1長孔52には、後述の昇降機構70の第2リンク72の下端部に設けられた軸部材77が挿通する。
第2後輪ガイド部53は、摺動部材50の所定の位置に複数設けられる。第2後輪ガイド部53は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行な筒形状である。第2後輪ガイド部53は、摺動部材50の車体10に対する前後方向の相対的な移動をガイドする。第2後輪ガイド部53の内周面側には、後輪30を支持する後輪支持部材31の被ガイド部32bが挿通する。第2後輪ガイド部53及び被ガイド部32bは、実施形態において、リニアブッシュであるが、リニアガイドであってもよい。
荷台60には、搬送物が積載される。荷台60は、車体10に対して上下方向に昇降可能に支持される。荷台60は、実施形態において、床板61aを含む直方体状のコンテナ61と、第2軸孔62と、第2長孔63と、を含む。なお、図1から図4までにおいて、コンテナ61の外形は、床板61aを除いて二点鎖線で示される。
第2軸孔62は、荷台60の所定の位置に設けられる。第2軸孔62は、水平姿勢かつ車体10の幅方向に貫通して設けられる。第2軸孔62は、実施形態において、床板61aの下面側かつ荷台60の前方寄りの位置に設けられる。第2軸孔62には、後述の昇降機構70の第2リンク72の上端部に設けられた軸部材76が挿通する。
第2長孔63は、荷台60の所定の位置に設けられる。第2長孔63は、長手方向が水平かつ車体10の幅方向に貫通して設けられる。第2長孔63は、実施形態において、床板61aの下面側かつ荷台60の下方寄りの位置に設けられる。第2長孔63には、後述の昇降機構70の第1リンク71の上端部に設けられた軸部材75が挿通する。
昇降機構70は、実施形態において、Xリンク機構である。昇降機構70は、荷台60を上下動可能に支持する。昇降機構70は、摺動部材50の前後方向の移動に伴って、荷台60を、車体10に対して相対的に昇降させる。なお、図1、図3及び図4の側面図では、昇降機構70が1つ描写されているが、車体10の幅方向に離隔した一対の昇降機構70が設けられるものとする。
昇降機構70は、実施形態において、第1リンク71と、第2リンク72と、を含む。第1リンク71と第2リンク72とは、各々の長手方向の中央部同士が、軸部材73を介して回動可能に連結される。軸部材73は、例えば、ピンである。
第1リンク71は、車体10のフレーム11と、荷台60と、を連結する。第1リンク71は、長手方向の下端部に設けられた軸部材74を介し、車体10のフレーム11に対して、車体10の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。軸部材74は、フレーム11に設けられた第1軸孔14に挿通する。軸部材74は、例えば、ピンである。
第1リンク71は、長手方向の上端部に設けられた軸部材75を介し、荷台60に対して、車体10の前後方向に摺動可能かつ車体10の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。軸部材75は、荷台60に設けられた第2長孔63に挿通する。軸部材75は、第2長孔63の内部を前後方向に摺動する。軸部材75は、例えば、ピンである。
第2リンク72は、荷台60と、摺動部材50と、を連結する。第2リンク72は、長手方向の上端部に設けられた軸部材76を介し、荷台60に対して、車体10の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。軸部材76は、荷台60に設けられた第2軸孔62に挿通する。軸部材76は、例えば、ピンである。
第2リンク72は、長手方向の下端部に設けられた軸部材77を介し、摺動部材50に対して、車体10の前後方向に摺動可能かつ車体10の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。軸部材77は、摺動部材50に設けられた第1長孔52に挿通する。軸部材77は、第1長孔52の内部を前後方向に摺動する。軸部材77は、例えば、ピンである。
アクチュエータ80は、車体10の前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである。アクチュエータ80は、車体10に搭載される制御装置が車体10に搭載される駆動源を駆動させることによって、駆動源の駆動力により伸縮する。アクチュエータ80は、固定部81と、可動部82と、を含む。
固定部81は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行なシャフトである。固定部81は、長手方向の前端部が、車体10のフレーム11に固定される。固定部81は、長手方向の後端部側の一部が、可動部82の内部に収容される。
可動部82は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ車体10の前後方向に平行な筒形状のハウジングである。可動部82は、長手方向の前端が開口し、固定部81の後端部側の一部を内部に収容する。可動部82は、長手方向の後端部が、摺動部材50に固定される。
可動部82は、固定部81及び車体10に対して前後方向に直動移動可能である。可動部82は、アクチュエータ80が伸縮することによって、固定部81及び車体10に対して前後方向に直動移動する。アクチュエータ80は、可動部82が前後方向に直動移動することによって、摺動部材50を前後方向に直動移動させる。
搬送車両1は、図1示す第一形態では、平地を走行する。搬送車両1は、図3に示す第二形態に変形することにより、荷台60をリフトさせる。搬送車両1は、停止して、荷台60がリフトした状態にすることによって、使用者が搬送物を荷台60に出し入れしやすいようにできる。
搬送車両1は、図4に示す第三形態に変形することにより、後輪30を車体10に対して後方へ移動させる。これにより、前輪20の回転軸20aと後輪30の回転軸30aとの軸拒(ホイールベース)L1(図1参照)が軸拒L2に伸びる。すなわち、図4に示す第三形態での軸拒L2は、図1に示す第一形態での軸拒L1に比べて長い。
搬送車両1は、搬送物の重量によって重い荷台60が前方に配置されているため、重心が前方寄りになっている。搬送車両1は、第三形態への変形で軸拒L1、L2を伸ばすことによって、全長に対する前端から重心までの距離の割合をさらに小さくすることができる。重心位置を相対的に前方寄りにすることによって、第三形態の搬送車両1は、第一形態の状態に比べて、段差、傾斜部、階段等の登攀限界角度を大きくすることができる。
次に、搬送車両1の変形動作について、図5から図9までを参照して説明する。特に、第二形態から第一形態、及び第一形態から第三形態への変形について説明する。図5は、第二形態の搬送車両1の主要部を示す側面図である。図6は、第二形態から第一形態への変形時の搬送車両1の主要部を示す側面図である。図7は、第二形態から第一形態への変形後の搬送車両1の主要部を示す側面図である。図8は、第一形態から第三形態への変形時の搬送車両1の主要部を示す側面図である。図9は、第一形態から第三形態への変形後の搬送車両1の主要部を示す側面図である。ここで、主要部とは、車体10のフレーム11、後輪支持部材31、摺動部材50、荷台60、昇降機構70、及びアクチュエータ80を示す。
図5に示すように、荷台60をリフトさせた状態の第二形態において、アクチュエータ80は、最も縮んだ状態である。すなわち、アクチュエータ80の可動部82及び摺動部材50は、車体10に対して最も前方に位置する状態である。昇降機構70の第2リンク72が、自重及び荷台60の重量によって傾倒する方向に回転する力を受けるので、摺動部材50は、第1長孔52の後端部において、第2リンク72の下端部に設けられた軸部材77から斜め後下方への荷重を受ける。
これに対し、アクチュエータ80が摺動部材50の前後方向の位置を維持することによって、摺動部材50が第1長孔52の後端部で軸部材77を支えるので、軸部材76と軸部材77との距離は維持される。これにより、昇降機構70は、荷台60を上昇(リフト)させた状態を維持できる。
図6に示すように、図5の第二形態の状態から、アクチュエータ80を伸長させると、可動部82及び摺動部材50は、車体10に対して後方へ直動移動する。第2リンク72が、自重及び荷台60の重量によって前方に傾倒する方向に回転する力を受けるので、摺動部材50は、第1長孔52の後端部において、第2リンク72の下端部に設けられた軸部材77から斜め後下方への荷重を受ける。
すなわち、摺動部材50の後方へ直動移動に伴って、軸部材77が第1長孔52の後端部に支えられながら、車体10に対して後方へ直動移動する。第1リンク71及び第2リンク72は、軸部材73を介して回動可能に連結しているので、軸部材77が軸部材74から離隔することによって、第1リンク71が後方に傾倒する方向に回転するとともに、第2リンク72が前方に傾倒する方向に回転する。これにより、軸部材76及び軸部材75が下方に移動するとともに、軸部材75が荷台60の第2長孔63内部を後方に摺動して、荷台60が下降する。
図7に示すように、図6の状態から、さらにアクチュエータ80を伸長させると、可動部82及び摺動部材50は、図7に示す中間位置まで、車体10に対してさらに後方へ直動移動する。摺動部材50の後方へ直動移動に伴って、軸部材77が第1長孔52の後端部に支えられながら、車体10に対して後方へ直動移動すると、第1リンク71及び第2リンク72が最も傾倒した状態になり、荷台60が最も下降した状態になる。すなわち、搬送車両1は、第二形態(図3参照)から第一形態(図1参照)への変形を完了する。この際、摺動部材50の当接部51は、後輪支持部材31の受部33に当接している。
図8に示すように、図7に示す第一形態の状態から、さらにアクチュエータ80を伸長させると、可動部82及び摺動部材50は、車体10に対してさらに後方へ直動移動する。摺動部材50の後方へ直動移動する際は、昇降機構70の軸部材77が、第1長孔52の内部を前方に摺動する。これにより、摺動部材50は、昇降機構70に対して、相対的に後方へ直動移動できる。摺動部材50は、後方へ直動移動することによって、当接部51が、後輪支持部材31の受部33を後方に押して、後輪支持部材31を介して後輪30(図1等参照)を後方へ移動させる。この際、摺動部材50は、アクチュエータ80を伸長させる駆動力によって、付勢部材40(図2参照)の付勢力に抗して、後輪支持部材31を介して後輪30を後方へ移動させる。
図9に示すように、図8の状態から、さらにアクチュエータ80を伸長させると、可動部82及び摺動部材50は、車体10に対してさらに後方へ直動移動して、図9に示す最も後方に位置する状態になる。すなわち、搬送車両1は、第一形態(図1参照)から第三形態(図4参照)への変形を完了する。この際、アクチュエータ80が摺動部材50の前後方向の位置を維持することによって、付勢部材40の付勢力に抗して、摺動部材50が当接部51で後輪支持部材31の受部33を支えて後輪支持部材31の前後方向の位置を維持する。これにより、後輪30の前後方向の位置が維持される。
なお、搬送車両1を第三形態から第一形態に変形させる場合は、アクチュエータ80の収縮に伴って、摺動部材50を、図4及び図9に示す最も後方の位置から、図1及び図7に示す中間位置まで、前方に直動移動させる。これにより、付勢部材40の付勢力によって、後輪支持部材31が、第一形態における位置まで復帰する。
また、搬送車両1を第一形態から第二形態に変形させる場合は、アクチュエータ80の収縮に伴って、摺動部材50を、図1及び図7に示す中間位置から、図3及び図5に示す最も前方の位置まで、前方に直動移動させる。この際、摺動部材50の第1長孔52の後端部が、昇降機構70の軸部材77を前方に押すことによって、軸部材77が軸部材74に近接する。第1リンク71及び第2リンク72は、軸部材73を介して回動可能に連結しているので、第1リンク71が前方に起き上がる方向に回転するとともに、第2リンク72が後方に起き上がる方向に回転する。これにより、軸部材76及び軸部材75が上方に移動するとともに、軸部材75が荷台60の第2長孔63内部を前方に摺動して、荷台60が上昇する。
以上説明したように、実施形態の搬送車両1は、車体10に対して回動可能に支持される前輪20と、車体10に対して回動可能かつ回転軸30aが車体10の前後方向に移動可能に支持される後輪30と、後輪30を前方へ常時付勢する付勢部材40と、車体10及び後輪30に対して前後方向に移動可能に車体10に支持され、かつ車体10に対して所定の中間位置より後方に移動した時に後輪30を付勢部材40の付勢力に抗して後方へ移動させる摺動部材50と、中間位置より前方における摺動部材50の前後方向の移動に伴って荷台60を昇降させる昇降機構70と、摺動部材50を前後方向に移動させるアクチュエータ80と、を備える。
搬送車両1は、摺動部材50が中央位置より後方へ移動した場合、後輪30を車体10に対して後方へ移動させることにより、前輪20と後輪30との軸拒L1、L2を大きくすることができる。これにより、車体10の全長に対する前端から重心までの距離の割合を小さくして、重心位置を相対的に前方寄りにすることができるので、段差、傾斜部、階段等の登攀限界角度を大きくすることができる。また、搬送車両1は、摺動部材50が中央位置より前方において前後方向に移動することにより、荷台60を昇降させることができる。
すなわち、搬送車両1は、平地を走行するための形態(第一形態)と、障害物を走破するための形態(第三形態)と、荷台60をリフトさせる形態(第二形態)と、の変形を、摺動部材50を前後方向の所定の位置に移動させることにより実現することができる。したがって、搬送車両1は、障害物の走破と搬送物のリフト機能とを単純な構造で実現することができる。さらに、各々の形態への変形は、摺動部材50を前後方向に移動させるアクチュエータ80のみで達成できるので、アクチュエータ80数を削減することができる。これにより、コストの削減及び電流消費量の削減に寄与する。電流消費量の削減により、必要とされるバッテリ容量が削減できるので、全体の重量削減にも寄与する。
また、実施形態の搬送車両1において、昇降機構70は、車体10と荷台60とを連結する第1リンク71と、第1リンク71の長手方向の中央部と長手方向の中央部において回動可能に連結されるとともに、荷台60と摺動部材50とを連結する第2リンク72と、を含むXリンク機構である。これにより、摺動部材50の前後移動に伴う荷台60の昇降移動を、簡単な構造で実現できる。
また、実施形態の搬送車両1において、摺動部材50は、長手方向が水平かつ車体10の幅方向に貫通して設けられる長孔(第1長孔52)を含み、第2リンク72は、摺動部材50と連結する側の端部(下端部)に設けられた軸部材77が、長孔に挿通する。これにより、摺動部材50が中間位置より前方に位置する際に、長孔の後端部において、軸部材77から斜め後下方への荷重を受ける。これに対し、アクチュエータ80が摺動部材50の前後方向の位置を維持することによって、摺動部材50が長孔の後端部で軸部材77を支えるので、第2リンク72が自重及び荷台60の重量によって傾倒するのを防ぐ。したがって、昇降機構70が荷台60をリフトさせた状態の維持を、簡単な構造で実現できる。
また、実施形態の搬送車両1は、後輪30の車体10に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部34を有する。これにより、後輪30が摺動部材50の後方への移動に伴って後方へ移動した際に、後方へ移動し過ぎないように、移動範囲を制限することができる。
また、実施形態の搬送車両1は、後輪30の摺動部材50に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部35を有する。これにより、摺動部材50が後輪30に対して前方へ移動した際に、前方へ移動し過ぎないように、移動範囲を制限することができる。
また、実施形態の搬送車両1において、付勢部材40は、前端部が車体10に固定され、後端部が後輪30を回転軸30a回りに回動可能に支持する後輪支持部材31に固定される引張ばねである。これにより、後輪30を前方へ常時付勢させる手段を、簡単な構造で実現できる。
また、実施形態の搬送車両1において、アクチュエータ80は、車体10に固定される固定部81と、摺動部材50に固定される可動部82と、を含み、可動部82が固定部81に対して前後方向に移動することによって前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである。これにより、摺動部材50を前後方向に移動させる手段、及び摺動部材50を好適な位置に維持する手段を、簡単な構造で実現できる。
なお、本実施形態は、上記態様に限定されるものではない。即ち、本実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、前輪20及び後輪30の少なくとも一方は、転動周面より径方向外側に突出可能な爪部材を備えてもよい。この場合、例えば、車体10に搭載される制御装置は、搬送車両1が段差を走行するための第三形態に変形した場合に、爪部材を転動周面より径方向外側に突出させるように制御してもよい。
1 搬送車両
10 車体
11 フレーム
12 パネル
13 第1後輪ガイド部
14 第1軸孔
20 前輪
20a 回転軸
21 前輪支持部材
30 後輪
30a 回転軸
31 後輪支持部材
32、32a、32b 被ガイド部
33 受部
34、35 ストッパ部
40 付勢部材
50 摺動部材
51 当接部
52 第1長孔
53 第2後輪ガイド部
60 荷台
61 コンテナ
61a 床板
62 第2軸孔
63 第2長孔
70 昇降機構
71 第1リンク
72 第2リンク
73、74、75、76、77 軸部材
80 アクチュエータ
81 固定部
82 可動部
L1、L2 軸拒

Claims (7)

  1. 車体に対して回動可能に支持される前輪と、
    前記車体に対して回動可能かつ回転軸が前記車体の前後方向に移動可能に支持される後輪と、
    前記後輪を前方へ常時付勢する付勢部材と、
    前記車体及び前記後輪に対して前後方向に移動可能に前記車体に支持され、かつ前記車体に対して所定の中間位置より後方に移動した時に前記後輪を前記付勢部材の付勢力に抗して後方へ移動させる摺動部材と、
    前記中間位置より前方における前記摺動部材の前後方向の移動に伴って荷台を昇降させる昇降機構と、
    前記摺動部材を前後方向に移動させるアクチュエータと、
    を備える、搬送車両。
  2. 前記昇降機構は、
    前記車体と前記荷台とを連結する第1リンクと、
    前記第1リンクの長手方向の中央部と長手方向の中央部において回動可能に連結されるとともに、前記荷台と前記摺動部材とを連結する第2リンクと、
    を含むXリンク機構である、
    請求項1に記載の搬送車両。
  3. 前記摺動部材は、長手方向が水平かつ前記車体の幅方向に貫通して設けられる長孔を含み、
    前記第2リンクは、前記摺動部材と連結する側の端部に設けられた軸部材が、前記長孔に挿通する、
    請求項2に記載の搬送車両。
  4. 前記後輪の前記車体に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部を有する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の搬送車両。
  5. 前記後輪の前記摺動部材に対する相対的な後方への移動範囲を制限するストッパ部を有する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の搬送車両。
  6. 前記付勢部材は、前端部が前記車体に固定され、後端部が前記後輪を回転軸回りに回動可能に支持する後輪支持部材に固定される引張ばねである、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の搬送車両。
  7. 前記アクチュエータは、前記車体に固定される固定部と、前記摺動部材に固定される可動部と、を含み、前記可動部が前記固定部に対して前後方向に移動することによって前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の搬送車両。
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