JP5208667B2

JP5208667B2 - 台車

Info

Publication number: JP5208667B2
Application number: JP2008267505A
Authority: JP
Inventors: 勤田中
Original assignee: TOMAC CO., LTD.
Current assignee: TOMAC CO., LTD.
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: JP2010095143A

Description

本発明は、荷物の運搬等に用いられ、単数の状態、または複数が連結された状態で、牽引車両に牽引される台車に関する。

従来より、工場等の生産現場や、荷物の集配センタ等では、牽引車両に連結された単数または複数の台車に部品や荷物等を載せて運搬しており、各台車は、牽引車両の走行軌跡をトレースするように牽引される。
一般的な台車の車輪の構成では四隅にキャスタが設けられており、前側左右には車輪の方向が任意の方向に旋回可能な自在キャスタが、後ろ側左右には車輪の方向が前後に固定された固定キャスタが設けられている。しかし、この構成は乗用車の車輪の構成と同じであり、左右に旋回する場合に必ず内輪差が発生する。牽引車両は狭い通路等を走行する場合があり、特に台車の連結台数が多い場合は、連結後部の台車では内輪差が累積されて通路から大きくはずれて走行し、設備等に衝突する可能性がある。

そこで、特許文献１に記載された従来技術では、図５（Ａ）（平面図）の例に示すように、台車１００の進行方向前側中央部に１個の自在キャスタＪＣ、後ろ側中央部に１個の自在キャスタＪＣ、この前後の自在キャスタＪＣの間の位置、且つ台車１００の重心Ｇよりも後方の左右に一対の固定キャスタＫＣを備えた４輪構成の台車１００が提案されている。この台車１００では、連結の最後尾であっても旋回時に軌道が外側に膨らまない（なお、前後の自在キャスタＪＣにより、内輪差の発生も抑制される）。なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）では、Ｘ軸は牽引方向（水平方向であり、前後方向を示す）、Ｚ軸は鉛直上向き方向、Ｙ軸はＸ軸とＺ軸に直交する方向（水平方向であり、左右方向を示す）を示している。

また、特許文献２に記載された従来技術では、図５（Ｂ）（平面図）の例に示すように、台車１１０の四隅に自在キャスタＪＣを備え、台車の前部に設けられて牽引方向に応じて左右に動く牽引アームＡＲ（連結部材）からのリンク部材ＬＦ、ＬＲ、ＬＬを介して、牽引アームＡＲの方向に応じて機械的に各自在キャスタＪＣの進行方向を操舵する４輪構成の台車１１０が提案されている。この台車１１０では牽引アームＡＲの方向に応じて四輪のそれぞれが適切な操舵角に操舵され、内輪差も外輪差も抑制される。また、手押し時には、前方車輪を進行方向に固定し、後方車輪を水平方向に回動自在とする切り替え機構を備えている。

また、特許文献３に記載された従来技術では、図５（Ｃ）（側面図）の例に示すように、台車１２０の進行方向の前後方向の３個所にそれぞれ一対の合計６個のキャスタを設け、前後端に位置する２組のキャスタを自在キャスタＪＣに設定し、中間の１組のキャスタを固定キャスタＫＣに設定している。そして、通常搬送時では中間の固定キャスタＫＣが他の自在キャスタＪＣよりも下方に突出するように押し下げて前後端の一方の２個の自在キャスタＪＣと２個の固定キャスタＫＣとの４個のキャスタが接地するようにして搬送させ、ネスティング動作時では中間の固定キャスタＫＣを他の自在キャスタＪＣよりも上方に持ち上げて前後端の４個の自在キャスタＪＣが接地するようにして、通常搬送とネスティング動作とを切り替え可能にした台車１２０が提案されている（構成は６輪だか、接地は４輪）。
特開２００５−９６６０２号公報特開２００５−７５０６３号公報特開２００６−３２１４１２号公報

特許文献１に記載された従来技術（図５（Ａ）参照）では、内輪差及び外輪差の発生が抑制され、蛇行も抑制されるが、荷台の四隅に車輪がないため、荷台への積載物が比較的重量物である場合、荷重が荷台の四隅のいずれかに偏ると荷台が傾斜して積載物が落下する可能性がある。そこで、前後の自在キャスタＪＣを左右一対として四隅に自在キャスタＪＣを配置し、中間の固定キャスタＫＣと合わせて６個のキャスタで台車を構成すると、直進方向に牽引しても蛇行してしまい安定しない。（これを回避するために、特許文献３に記載された従来技術（図５（Ｃ）参照）では、通常運搬時では２個の自在キャスタＪＣと２個の固定キャスタＫＣが接地するようにしている）。また、４個の自在キャスタＪＣを四隅に配置したのみの台車も直進方向に牽引しても蛇行してしまい安定しない。
また、特許文献２に記載された従来技術（図５（Ｂ）参照）では、内輪差及び外輪差の発生が抑制され、蛇行も抑制されるが、構造が複雑である。
また、特許文献３に記載された従来技術（図５（Ｃ）参照）では、通常運搬時では２個の自在キャスタＪＣと２個の固定キャスタＫＣが接地するようにしているため、内輪差または外輪差が発生してしまう。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、少なくとも荷台の四隅に車輪を有し、よりシンプルな構成にて、蛇行の発生を抑制し、内輪差と外輪差の発生も抑制することができる台車を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの台車である。
請求項１に記載の台車は、荷台と、左右で一対のキャスタを前後方向に３組備えている台車において、前方向から１組目及び３組目のキャスタは、車輪の向きをそれぞれ任意の方向に旋回可能な自在キャスタであり、前方向から２組目のキャスタは、車輪の向きが前後方向に固定された固定キャスタであり、前記１組目のキャスタは、荷台に取付けられている。
前記２組目及び前記３組目のキャスタは、前記２組目の右側キャスタと前記３組目の右側キャスタ、及び前記２組目の左側キャスタと前記３組目の左側キャスタ、のそれぞれが前後方向に配置された連結部材のそれぞれに取付けられており、前記連結部材のそれぞれは、当該連結部材における前後方向のほぼ中央部に左右方向に延びる回動軸を有する軸部材を備えており、前記軸部材に対して前側に位置している前方連結部材と、前記軸部材に対して後ろ側に位置している後方連結部材と、に分割されている。
そして、前記前方連結部材の前方に前記２組目のキャスタが取付けられ、前記後方連結部材の後方に前記３組目のキャスタが取付けられており、前記軸部材のそれぞれは、前記荷台の下方に延びる支持部材のそれぞれに取付けられており、前記前方連結部材と前記後方連結部材のそれぞれは、前記軸部材回りに回動可能であり、前記荷台に近づく方向への回動については予め設けられた規制手段によって規制されている。
そして、前記前方連結部材における前方の位置または前記後方連結部材における後方の位置には、前記荷台との間に弾性部材が設けられており、前記前方連結部材または前記後方連結部材は、前記荷台に近づく方向への回動については前記荷台までの距離が所定距離以下になると前記弾性部材によって前記荷台から離れる方向の力を受ける構造を有する。
また、前記規制手段は、前記前方連結部材または前記後方連結部材に設けられたストッパ部材であり、前記前方連結部材と前記後方連結部材とを左右方向から見た場合に、への字状の状態から前記前方連結部材または前記後方連結部材が前記荷台に近づく方向に回動すると、前記前方連結部材と前記後方連結部材とがほぼ直線状となった際に、前記ストッパ部材が前記後方連結部材または前記前方連結部材と当接して前記前方連結部材または前記後方連結部材の回動が停止される構造を有する。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの台車である。
請求項２に記載の台車は、請求項１に記載の台車であって、前記前方連結部材と前記後方連結部材とが互いに前記荷台から離れる方向に回動した場合に、前記前方連結部材に取付けられているキャスタと、前記後方連結部材に取付けられているキャスタと、が衝突しないようにする衝突防止手段を備えている。

請求項１に記載の台車によれば、左右方向に延びる軸部材回りにて回動可能な前方連結部材に備えた固定キャスタと、軸部材回りにて回動可能な後方連結部材に備えた自在キャスタにて、接地面の凹凸に対して６輪が常に接地するように構成することができる。そして、少なくとも荷台の四隅に車輪を有し（１組目及び３組目のキャスタにて）、よりシンプルな構成にて、蛇行の発生を抑制し、内輪差と外輪差の発生も抑制することができる。
また、規制手段を有することで、軸部材回りに回動する前方連結部材と後方連結部材にて、支持部材からの荷重を受け止めることができる。

また、請求項１に記載の台車によれば、シンプルな構造で規制手段を実現することができる。

また、請求項１に記載の台車によれば、弾性部材によって、前方連結部材または後方連結部材に備えたキャスタを接地面に押し付けることができるので、接地面に対するキャスタの追従性が向上し、蛇行の発生を抑制することができる。

また、請求項２に記載の台車によれば、台車を積み上げて保管する際等で便利である。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の台車１の一実施の形態における平面図（図１（Ａ））と左側面図（図１（Ｂ））の例を示している。
なお、以下に説明する全ての図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｘ軸方向は水平方向の進行方向（前方向）を示し、Ｙ軸方向は水平方向の左方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直上方向を示している。

●［台車１の全体構造（図１）］
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、台車１に用いるキャスタの種類（自在キャスタＪＣ、固定キャスタＫＣ）と、各キャスタの取り付け位置と、取り付け位置における構造を示している。
台車１は、荷台１０と、左右で一対のキャスタを前後方向に３組備えている。
前方向から１組目のキャスタは任意の方向に旋回可能な自在キャスタＪＣであり、弾性部材Ｂ２を介して荷台１０に取り付けられている。
前方向から２組目のキャスタは車輪の向きが前後方向に固定された固定キャスタＫＣであり、前方向から３組目のキャスタは自在キャスタＪＣである。
２組目の右側の固定キャスタＫＣと３組目の右側の自在キャスタＪＣは、前後方向に配置された連結部材ＲＢに取り付けられている。同様に、２組目の左側の固定キャスタＫＣと３組目の左側の自在キャスタＪＣは、前後方向に配置された連結部材ＲＢに取り付けられている。これにより、台車１は、荷台１０の少なくとも四隅にキャスタを備えている。

左右の連結部材ＲＢのそれぞれは、前後方向のほぼ中央部に左右方向に延びる回転軸を有する軸部材Ｊ１を備えており、軸部材Ｊ１に対して前側に位置している前方連結部材ＦＲと、軸部材Ｊ１に対して後方に位置している後方連結部材ＲＲに分割されている（図２（Ａ）参照）。
前方連結部材ＦＲの前方に２組目のキャスタである固定キャスタＫＣが取り付けられており、後方連結部材ＲＲの後方に３組目のキャスタである自在キャスタＪＣが取り付けられている。また、進行方向への牽引時に、軸部材Ｊ１から２組目のキャスタ（固定キャスタＫＣ）の回転軸までの距離Ｌ１と、軸部材Ｊ１から３組目のキャスタ（自在キャスタＪＣ）の回転軸までの距離Ｌ２は、ほぼ同じとなるように設定されている。

そして、左右の軸部材Ｊ１のそれぞれは、荷台１０の下方に延びる支持部材Ａのそれぞれに取り付けられている。
前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲは、軸部材Ｊ１回りに回動可能であるが、荷台からの荷重がかかると、支持部材Ａが地面に当たるまで、どちらも上方向（荷台１０に近づく方向）に回動してしまう。そこで、前方連結部材ＦＲ、及び後方連結部材ＲＲには、荷台１０から離れる方向への回動についてはそれぞれ自由に回動可能であり、且つ荷台１０に近づく方向への回動については、予め設けられた規制手段によって、所定位置までしか回動できないようにしている。

●［連結部材ＲＢ（前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲ）と規制手段の構造（図２）］
次に図２（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、連結部材ＲＢ（前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲ）と規制手段の構造について説明する。なお、図２（Ａ）は連結部材ＲＢの斜視図を示しており、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は連結部材ＲＢの左側面図を示している。また、図２（Ａ）〜（Ｄ）は、荷台１０、支持部材Ａ、キャスタ等の記載を省略している。
図２（Ａ）に示すように、前方連結部材ＦＲの前方には、弾性部材Ｂ１を保持する保持シャフトＳ１を挿通する貫通孔Ｆ２が形成されたシャフト保持部材Ｆ１が取り付けられている（図３参照）。

また、前方連結部材ＦＲにおける軸部材Ｊ１の後方の上側には、荷台１０に近づく方向への回動を規制する規制手段であるストッパ部材ＳＵが取り付けられている。このように、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲのそれぞれは、軸部材Ｊ１回りに回動可能であり、ストッパ部材ＳＵがあることによって、荷台１０に近づく方向への回動については、規制されている。
また、前方連結部材ＦＲにおける軸部材Ｊ１の前方の下側には、荷台１０から離れる方向への回動を規制する衝突防止手段であるストッパ部材ＳＤが取り付けられている。なお、ストッパ部材ＳＤは省略してもよく、ストッパ部材ＳＤを省略した場合は、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲのそれぞれは、荷台１０から離れる方向への回動については、それぞれ自由である。

図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、前方連結部材ＦＲを固定位置に保持した状態で、後方連結部材ＲＲを軸部材Ｊ１回りに回動させた様子を説明する左側面図であり、図２（Ｃ）は後方連結部材ＲＲの回動の可動範囲を示している。また、図２（Ｂ）は後方連結部材ＲＲがストッパ部材ＳＵに当接して荷台１０に近づく方向への回動の限界位置を示しており、図２（Ｄ）は後方連結部材ＲＲがストッパ部材ＳＤに当接して荷台１０から離れる方向への回動の限界位置を示している。
このストッパ部材ＳＵによって、図１（Ｂ）に示す本実施の形態の台車１では、荷台１０からの荷重が支持部材Ａを介して軸部材Ｊ１及び連結部材ＲＢにかかっても、連結部材ＲＢが図２（Ｂ）の状態に維持され、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲが、ともに荷台１０に近づく方向に回動することを規制する。

このように台車１は、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲとを左右方向から見た場合、「へ」の字状の状態から前方連結部材ＦＲまたは後方連結部材ＲＲが荷台１０に近づく方向に回動すると、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲとがほぼ直線状となった際に、ストッパ部材ＳＵが後方連結部材ＲＲまたは前方連結部材ＦＲと当接して、前方連結部材ＦＲまたは後方連結部材ＲＲの回動が停止される構造を有する。
また、ストッパ部材ＳＤは、例えば台車１を積み上げて保管等するために持ち上げた際に、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣと、後方連結部材ＲＲに取り付けた自在キャスタＪＣとが衝突することを防止する衝突防止手段である。
以上、ストッパ部材ＳＵとストッパ部材ＳＤとを前方連結部材ＦＲに取り付けた例を説明したが、ストッパ部材ＳＵとストッパ部材ＳＤは、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲのどちらに取り付けられていてもよい。また、ストッパ部材ＳＤは省略してもよい。

●［弾性部材Ｂ１の取り付け方法と動作（図３）］
次に図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、弾性部材Ｂ１を連結部材ＲＢに取り付ける方法と、取り付けた弾性部材Ｂ１の動作について説明する。なお、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、弾性部材Ｂ１を取り付けた連結部材ＲＢの左側面図を示しており、キャスタ等の記載を省略している。
例えば弾性部材Ｂ１はコイルスプリングであり、保持シャフトＳ１が挿通され、保持シャフトＳ１の一方の端部は荷台１０にナットＮ１等で固定されている。また、保持シャフトＳ１の他方の端部はシャフト保持部材Ｆ１に形成された貫通孔Ｆ２に挿通されており、その先端には、貫通孔Ｆ２の径よりも大きな径のナットＮ２等が固定されている。
なお、図３（Ａ）〜（Ｃ）では、弾性部材Ｂ１を前方連結部材ＦＲの前方に設けた例を示しているが、弾性部材Ｂ１を後方連結部材ＲＲの後方に設けてもよい。また、前方連結部材ＦＲの前方と後方連結部材ＲＲの後方との双方に設けてもよい。

図３（Ａ）は、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣと、後方連結部材ＲＲに取り付けられた自在キャスタＪＣとが、平坦な地面（同じ高さの地面）に当接している状態を示している。この状態では、弾性部材Ｂ１はほぼ自然長であり、荷台１０及び前方連結部材ＦＲに対して、圧縮する方向の力も、引張る方向の力も加えられていない状態である。

図３（Ｂ）は、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣが、後方連結部材ＲＲに取り付けられた自在キャスタＪＣよりも高い位置の接地面に当接している状態を示している。この状態では、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣが荷台１０に近づく方向に回動するが、規制手段（ストッパ部材ＳＵ）が設けられているため、後方連結部材ＲＲは荷台１０から離れる方向に回動する。そして弾性部材Ｂ１には、圧縮する方向の力が加えられ、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣを接地面に押し付ける方向に付勢する。これにより、接地面に対するキャスタの追従性が向上し、蛇行の発生を抑制することができる。
このように、前方連結部材ＦＲは、荷台１０に近づく方向への回動については荷台１０までの距離が所定距離以下になると弾性部材Ｂ１によって、荷台１０から離れる方向の力を受ける構造を有している。

図３（Ｃ）は、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣが、後方連結部材ＲＲに取り付けられた自在キャスタＪＣよりも低い位置の接地面に当接している状態を示している。この状態では、前方連結部材ＦＲに取り付けられた固定キャスタＫＣが荷台１０から離れる方向に回動するが、ストッパ部材ＳＤが後方連結部材ＲＲに当接して回動の下限位置となるまで（図３（Ｃ）の例では、ナットＮ２がシャフト保持部材Ｆ１に当接するまで）回動可能である。

以上、図１〜３を用いて説明した本実施の形態の台車１は、接地面の凹凸に対して６輪の全てのキャスタが常に接地し、牽引車両に複数台を連結しても、蛇行の発生が抑制された、且つ旋回時においても各台車１の内輪差や外輪差の発生が抑制され、非常に優れた牽引特性を実現することができる。

なお、図１に示す本実施の形態にて説明した台車１に対して、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す台車２０１〜２０３は、発明者が実験した種々の台車の構造であり、図１〜３に示す本実施の形態の台車１に至るまでの台車であり、台車２０１〜２０３は、どれも台車１に比べて劣る。
図４（Ａ）に示す台車２０１は、連結部材ＲＢを用いることなく、自在キャスタＪＣが荷台１０の四隅に取り付けられており、前後の適当な位置の荷台１０に固定キャスタＫＣが取り付けられている。各キャスタと荷台１０との間には、弾性部材Ｂ２〜Ｂ４が設けられている。この構成では蛇行が発生し易い。
また、図４（Ｂ）に示す台車２０２は、連結部材Ｒが前方連結部材と後方連結部材に分割されていない。この構成も蛇行が発生し易い。
また、図４（Ｃ）に示す台車２０３は、連結部材Ｒが前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲに分割されているが、ストッパ部材ＳＵ、ＳＤが設けられておらず、前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲのそれぞれに、弾性部材Ｂ５と弾性部材Ｂ６のそれぞれが設けられている。この構成では、荷物を積載時と荷物が無い状態とで重量の変化が大きな台車、及び種々の荷物があって荷物積載時の重量の変動が大きな台車では、弾性部材Ｂ５、Ｂ６のバネ係数の調整（荷重に対するバネ係数の調整）が非常に困難である。

本発明の台車１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、本実施の形体の説明では、他の台車と連結するための台車間連結部材の記載を省略しているが、種々の形状及び構造の台車間連結部材を、荷台１０の前後に設けてよい。

本発明の台車１の全体構造の例を説明する平面図と左側面図である。連結部材ＲＢ（前方連結部材ＦＲと後方連結部材ＲＲ）と規制手段の構造について説明する図である。弾性部材Ｂ１の取り付け方法と動作について説明する図である。図１に示す台車１に対して、他の構造の台車２０１〜２０３を説明する図である。従来の台車の例を説明する図である。

１台車
１０荷台
Ａ支持部材
Ｂ１〜Ｂ６弾性部材
Ｊ１軸部材
ＪＣ自在キャスタ
ＫＣ固定キャスタ
ＲＢ連結部材
ＦＲ前方連結部材
ＲＲ後方連結部材
Ｓ１保持シャフト
Ｎ１、Ｎ２ナット
Ｆ１シャフト保持部材
Ｆ２貫通孔
ＳＵ、ＳＤストッパ部材

Claims

荷台と、左右で一対のキャスタを前後方向に３組備えている台車において、
前方向から１組目及び３組目のキャスタは、車輪の向きをそれぞれ任意の方向に旋回可能な自在キャスタであり、
前方向から２組目のキャスタは、車輪の向きが前後方向に固定された固定キャスタであり、
前記１組目のキャスタは、荷台に取付けられており、
前記２組目及び前記３組目のキャスタは、前記２組目の右側キャスタと前記３組目の右側キャスタ、及び前記２組目の左側キャスタと前記３組目の左側キャスタ、のそれぞれが前後方向に配置された連結部材のそれぞれに取付けられており、
前記連結部材のそれぞれは、当該連結部材における前後方向のほぼ中央部に左右方向に延びる回動軸を有する軸部材を備えており、前記軸部材に対して前側に位置している前方連結部材と、前記軸部材に対して後ろ側に位置している後方連結部材と、に分割されており、
前記前方連結部材の前方に前記２組目のキャスタが取付けられ、前記後方連結部材の後方に前記３組目のキャスタが取付けられており、
前記軸部材のそれぞれは、前記荷台の下方に延びる支持部材のそれぞれに取付けられており、
前記前方連結部材と前記後方連結部材のそれぞれは、前記軸部材回りに回動可能であり、前記荷台に近づく方向への回動については予め設けられた規制手段によって規制されており、
前記前方連結部材における前方の位置または前記後方連結部材における後方の位置には、前記荷台との間に弾性部材が設けられており、
前記前方連結部材または前記後方連結部材は、前記荷台に近づく方向への回動については前記荷台までの距離が所定距離以下になると前記弾性部材によって前記荷台から離れる方向の力を受ける構造を有し、
前記規制手段は、前記前方連結部材または前記後方連結部材に設けられたストッパ部材であり、
前記前方連結部材と前記後方連結部材とを左右方向から見た場合に、への字状の状態から前記前方連結部材または前記後方連結部材が前記荷台に近づく方向に回動すると、前記前方連結部材と前記後方連結部材とがほぼ直線状となった際に、前記ストッパ部材が前記後方連結部材または前記前方連結部材と当接して前記前方連結部材または前記後方連結部材の回動が停止される構造を有する、
台車。
請求項１に記載の台車であって、
前記前方連結部材と前記後方連結部材とが互いに前記荷台から離れる方向に回動した場合に、前記前方連結部材に取付けられているキャスタと、前記後方連結部材に取付けられているキャスタと、が衝突しないようにする衝突防止手段を備えている、
台車。