JP7202507B2 - 積荷を搬送するための車両 - Google Patents

Description

本発明は、積荷を搬送するための車両であって、シャーシ上に配置される荷台を有し、荷台には、荷台の縁において積荷の落下を防ぐ保持要素、及び車両制御システムが設けられている車両に関する。

搬送システム、特に高速搬送システム（ドライバーレス搬送車両やレールガイド式システム）では、加速、制動、カーブ走行時に積荷が落ちないよう、積荷を固定する必要がある。その際、積荷を固定するために次のような矛盾した要件が求められる。

すなわち、すべての側において信頼性の高い積荷の固定を確保する必要がある一方、他方では、積荷の固定はできるだけ単純かつ安価に行われねばならず、さらに、積荷の固定は単純な負荷移動コンセプトにできるだけ沿ったものでなくてはならず、また、積荷に容易にアクセスできるようにする必要がある。

このような問題を解決するために知られている車両には、摩擦係数が低い荷台及び係合的な積荷固定部が備えられており、この積荷固定部は、荷台の周囲を取り囲むように荷台の縁に配置された薄板から成る保持要素として形成されている。さらに、荷台の載置面の摩擦係数を高くして積荷が意図せずにずれることを防止することにより、積荷を固定する車両も知られている。

基本的には、例えば側方に取り付けた、開くことができるフラップなど、可動式の側方の確動式積荷固定要素で、作動及び非作動にできるものも使用可能である。しかし、このような積荷固定要素は手間がかかるため安価ではない。

特許文献１には、積まれた貨物に適応して走行することによりずれや落下を防止する自律型搬送車両が記載されている。

独国特許出願公開第１０２００８０３０５４６号明細書

本発明の課題は、できるだけ少ない労力で信頼性の高い積荷の固定及び積荷への良好なアクセスを可能とする車両を提供することである。

この課題を解決するために本発明では、先述のタイプの車両において、保持要素が荷台の周縁の一部領域にのみ延在し、かつ垂直軸の周りに回転可能であるように構成されており、このとき、少なくとも荷台の表面と積荷の接触面との間の静止摩擦力を越えて積荷が移動していく荷台の側に保持要素が来るように、車両制御システムは、シャーシの現在の又は予想される加速又は減速に基づいて保持要素を現在の走行方向に応じて垂直軸周りに正しく位置させるよう設定されている。保持要素はまた、一体型に構成された荷台に組み込まれた構成部分とすることもできる。その場合荷台は例えば皿状に構成され、成形された保持要素は荷台の周縁部の一部領域にのみ延在する。

このようにして保持要素により係合的に積荷が固定され、保持要素は、例えば荷台の一つの側にのみ配置されるなど、荷台の周縁部の一部領域のみに延在している。このとき、保持要素は、加速や減速によって積荷が移動していく側に常に位置するよう、車両制御システムにより垂直軸周りに回転させられて配置される。それにより車両制御システムは保持要素の向きを積極的に制御し、例えば、強い正の加速度が予想される場合には保持要素は走行方向において後ろに、強い制動が予想される場合には前に、素早いカーブ走行の場合には遠心力の方向において横方向外側に来る。このとき、保持要素は垂直軸の周りにさまざまに回転させることができる。

第１の好ましい実施形態によれば、荷台は、垂直軸周りにシャーシに対して相対的に回転可能である。このとき保持要素は荷台に固定されており、保持要素を備えた荷台は、車両制御システムにより、保持要素が正しい位置に来るように位置決めされる。

第２の好ましい実施形態では、シャーシは全方向シャーシである。この実施形態ではシャーシ自身が車両制御システムによりそれぞれの回転位置に制御され、保持要素自身がシャーシに対して相対的に回転しなくても保持要素は正しい位置に来る。

代替的に、保持要素が荷台に対して相対的に回転可能なように配置することも基本的に可能である。また、前述の実施形態を組み合わせることも可能である。

さらなる有利な実施形態では、車両制御システムは、車両制御システムにとって既知である走行コースからそれぞれ予想される加速度又は減速度を求める。好ましくはドライバーレスである車両では、走行コースが車両制御システムに入力されるか、又は、目的地のみが車両制御システムに入力され、そこから車両制御システム自身により走行コースが求められる。この走行コース及びそこから既知となる加速度又は減速度に基づいて、車両制御システムにより保持要素を継続的に相応に調整することが可能である。

追加的に又は代替的に、車両制御システムは、車両に配置された加速度センサーに接続されており、加速度センサーにより検出された現在の加速度又は減速度にそれぞれ基づいて保持要素の向きを制御する。

さらなる有利な実施形態では、保持要素は少なくとも荷台の表面のレベルまで下げられるよう構成されており、それにより、積荷を取り出すため又は積荷を荷台に載せるために荷台への良好なアクセスが可能となる。

その際、保持要素は、荷台、場合によってはシャーシ（全方向型である場合）において、旋回可能にヒンジ連結することも、又は、代替的に垂直方向に移動可能であるようにすることもできる。

保持要素は、荷台に適応させる際に基本的に任意の形態とすることができ、好ましくは断面がＣ字状又はウェブ状に形成されている。

保持要素はまた、複数の部分で構成することもできる。

以下、図を用いて本発明の例をより詳しく説明する。これらの図はそれぞれ斜視図で表現されている。

本発明の第１の実施形態による車両を図式的に表した図である。 第２の実施形態による車両を図式的に表した図である。 第３の実施形態による車両を図式的に表した図である。 図３の車両の分解図である。 図１の車両において、保持要素が積荷固定位置にある状態の図である。 図５の車両において、保持装置を旋回させて下げた状態の図である。 図５の車両において、変更された保持要素が積荷固定位置にある状態の図である。 図７の車両において、保持要素を下方に垂直に移動させた状態の図である。 図３の車両が加速中である図である。 通常走行中の図９の車両である。 カーブ走行中の図１０の車両である。 カーブ走行終了後の、図１１の車両である。

積荷１を搬送するための好ましくはドライバーレスである車両は、図において一般的に符号２で表されている。車両２は、搬送すべき積荷１が配置される平らな荷台３を有している。荷台３は、例えば金属又はプラスチック製であり、その表面３ａは平坦であって摩擦を高める追加的なコーティングなどは施されておらず、積荷１は簡単に、好ましくは側方からスライドさせて載せたり取り出したりできる。車両２はさらに、一般的に符号４で表されるシャーシを有しており、シャーシの下面にはキャスター５もしくは車輪があることが示されている。

図示された実施例においては、荷台３はシャーシ４上に直に配置されているのではなく、シャーシ４の上面と荷台３の下面との間には中間体６が配置されている。この中間体６は、荷台３が、図示されない旋回駆動部を介して垂直軸７周りにシャーシ４に対して相対的に回転可能であるように構成されるよう設計されている。そのために、中間体６がシャーシ４に対して相対的に回転可能であるように構成するか、又は、荷台３が中間体６に対して相対的に回転可能であるように構成することができる。

荷台３上の積荷１の落下を防止するために保持要素８が設けられており、これは、荷台３の周縁部の一部領域にのみ延在している。

図１の実施例においては、保持要素８は断面がウェブ状に構成されており、荷台３の一つの側にのみ延在している。

代替的に、やはり符号８で示されている保持要素は、図２に示すように断面がＣ字状になるよう構成することもでき、すなわち、図１の保持要素８と比較すると、角の領域において円弧状に延長されており、それにより隣接する荷台３の側縁に部分的に延在している。

図３および図４による実施形態においても保持要素８は断面がＣ字状であるよう構成されているが、側面に２つの切欠部９が設けられている。これらの切欠部９のおかげで保持要素８がある側からも荷台３にアクセスできる。

また、保持要素８は、少なくとも荷台３の表面３ａのレベルまで下げられるよう構成することができる。図５および図６による実施形態ではそのために、保持要素８が旋回可能であるように荷台３に配置されており、その旋回軸は符号１０で表されている。

代替的に保持要素８は、中間体６に、又は、シャーシ４が全方向型であればシャーシ４にヒンジ連結することもできる。

保持要素８は、図５に図示された、保持要素８が積荷を固定する機能を果している走行位置から、荷台３の表面３ａのレベルまで旋回させて図６に示す位置へと下げることができ、それにより、保持要素８がある側からも荷台３及び積荷１にスムースにアクセス可能となる。

代替的に、図７および図８の実施形態によると、保持要素８は、垂直方向に移動可能であるように荷台３に配置することができる。この場合、保持要素８は、図７における積荷固定位置もしくは走行位置から垂直に下降させて、図８に示す位置に来るようにすることができる。代替的に保持要素８は垂直方向に移動可能であるように中間体６に、又は、シャーシ４が全方向型であればシャーシ４に配置することもできる。

車両１は、ドライバーレスの自走式車両では通常であるように、図示しない車両制御システムを有している。車両制御システムは、保持要素８が少なくとも、荷台３の表面３ａと積荷１の接触面１ａとの間の静止摩擦力を超えて積荷１が移動していく荷台３の側に来るように、シャーシ４の現在の又は予想される加速度又は減速度に基づいて、保持要素８を現在の走行方向に応じて垂直軸７周りに正しく位置させるよう設定されている。この目的のために、車両制御システムは図示しない旋回駆動装置を制御して、荷台３を、垂直軸７周りにシャーシ４もしくは中間体６に対して相対的に回転させることができる。

代替的に、シャーシ４を全方向シャーシにすることも可能である。この場合、車両制御システムは、シャーシ４の車輪もしくはキャスター５を相応に制御してシャーシ４自体が垂直軸７周りに回転して必要な位置に来るようにし、その結果、保持要素８はシャーシ４に対して相対的に回転することなく正しい位置に来る。保持要素８のみが荷台３に対して相対的に垂直軸７周りに回転可能であるように構成することも基本的に可能である。

走行経路に応じた保持要素８の正しい位置決めは、様々な方法で実現することができる。車両制御システムは、車両制御システムにとって既知である走行コースから、それぞれ予想される加速度又は減速度を求めることができる。その際は、車両制御システムに目的地のみを入力することもできる。その場合、走行コース及びそこから予想される加速度又は減速度は車両制御システム自身により求められる。

代替的に、車両制御システムに走行コース全体を入力もしくは保存することもできる。車両制御システムは、この既知の走行コースから予想されるそれぞれの加速度又は減速度を求め、それぞれ現在必要である回転位置へと保持要素８を制御する。

追加的又は代替的に、車両制御システムは、車両１に配置された図示しない加速度センサーに接続することができる。その場合、車両制御システムは、加速度センサーによって検出された現在の加速度又は減速度に基づいて、保持要素８の向きをそれぞれ制御する。

図９から図１２には、さらに明確にするために様々な走行状態が示されており、ここでは車両１の走行コースが、図示されたサイドポスト１１によって表されている。図９における走行位置では、車両２は直進しながら加速している。この加速により、積荷１は荷台３上で後方に移動する傾向がある。したがってこの位置では、保持要素８は車両１の後ろ側に来るように配置されている。

図１０は、加速も減速もしていない、つまり通常の走行時の走行位置を示している。この位置において保持要素８は荷台３の前側にあるため、急ブレーキや衝突が起こっても積荷１が前に落ちないようになっている。

図１１は、カーブ走行を示している。カーブ走行中、保持要素８は荷台３においてカーブの外側の側に位置しており、これは、カーブ走行中、積荷１は静止摩擦力を越えてから遠心力によって半径方向外側に移動する傾向があるためである。

図１２は、カーブ走行が終了し、車両１が再び通常に直進している走行状態を示している。この位置において保持要素８は再び前側に位置している。

本発明は図示された実施例に限定されるものではない。基本的な考えに基づいた、さらなる実施形態も可能である。保持要素８は、一体型に構成された荷台３に組み込まれた構成部分とすることもできる。その場合、荷台３は例えば皿状に構成され、このとき成形された保持要素８は荷台３の周縁部の一部領域にのみ延在する。

１ 積荷
１ａ 接触面
２ 車両
３ 荷台
３ａ 表面
４ シャーシ
５ キャスター
６ 中間体
７ 垂直軸
８ 保持要素
９ 切欠部
１０ 旋回軸
１１ サイドポスト

Claims (10)

1. シャーシ（４）上に配置されている荷台（３）によって積荷（１）を搬送するための車両であって、荷台（３）は、荷台（３）の縁で積荷（１）を固定する保持要素（８）を有し、車両制御システムが設けられている当該車両において、
   保持要素（８）は、荷台（３）の周縁部の一部領域にのみ延在し、垂直軸（７）周りに回転可能であるように構成されており、車両制御装置は、保持要素（８）が少なくとも、積荷（１）が荷台（３）の表面（３ａ）と積荷（１）の接触面（１ａ）との間の静止摩擦力を越えて移動していく荷台（３）の側に位置するように、シャーシ（４）の現在の又は予想される加速度又は減速度に基づいて、保持要素（８）をそれぞれ現在の進行方向に対して垂直軸（７）周りで位置調整させるように設定されていることを特徴とする当該車両。
2. 荷台（３）は、シャーシ（４）に対して相対的に垂直軸（７）周りに回転可能であることを特徴とする、請求項１に記載の車両。
3. シャーシ（４）が全方向シャーシであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
4. 車両制御システムは、車両制御システムにとって既知である走行コースから、それぞれ予想される加速度又は減速度を求めることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両。
5. 車両制御装置は、車両（２）に配置された加速度センサに接続されており、車両制御装置は加速度センサによって検出された現在の加速度又は減速度にそれぞれ基づいて、保持要素（８）の向きを制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車両。
6. 保持要素（８）は、少なくとも荷台（３）の表面（３ａ）のレベルまで下げられるように構成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の車両。
7. 保持要素（８）は、旋回可能であるように荷台（３）又はシャーシ（４）にヒンジ連結されていることを特徴とする請求項６に記載の車両。
8. 保持要素（８）は、垂直に移動可能であるように荷台（３）又はシャーシ（４）に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の車両。
9. 保持要素（８）の断面が、Ｃ字型又はウェブ型に構成されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の車両。
10. 保持要素（８）は、複数の部分で構成されていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の車両。

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