JP7204273B1 - Ａｇｖシステム用被牽引車両およびａｇｖシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＧＶで牽引される能動的な操舵機能を有しない被牽引車両を、後進時であっても正確に位置決めおよび走行させる。【解決手段】ＡＧＶシステム５０は、自走可能なＡＧＶ車両２００と、ＡＧＶ車両に牽引される被牽引車両１００とを備える。ＡＧＶ車両に被牽引車両を連結する第１の連結具２１２を設ける。被牽引車両は、後輪部１２０と、ＡＧＶ車両の第１の連結具に連結する第２の連結具１６４を有する前輪部１６０と、フォーク部１４０を備える。第２の連結具は、前輪部の前方に配置される。前輪部は、１対の車輪を連結する車輪連結材と、車輪連結材に固定され車輪連結材とともに被牽引車両本体に対して回動可能なアーム１６２を有する。ＡＧＶ車両の後端面は後退Ｒ時に車輪連結材の前面部に当接し、被牽引車両がＡＧＶに対して揺動するのを阻止する。【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＧＶシステム用被牽引車両およびＡＧＶシステムに係り、特に後進時に軌道を正確に追尾可能なＡＧＶシステム用被牽引台車およびＡＧＶシステムに関する。

無人搬送車であるＡＧＶを用いて物品を移動させることは、省力化の面で有効であるが、他面、ＡＧＶを無人で正確に移動させることが必要になる。特にＡＧＶ自体に物品を搭載せずに、ＡＧＶに連結車両（以下被牽引車両または台車と称する）を連結して台車に物品を搭載して移動する場合には、操舵装置を有するＡＧＶの動きと能動的な操舵装置を有しない台車の動きが連動し、台車がＡＧＶに振り回され、所定の軌道を逸れて進行する恐れがある。ＡＧＶが前進する場合には、ＡＧＶに台車が牽引されるので所定軌道からのずれは少なくて済むが、ＡＧＶが後進または後退する場合には、能動的な操舵性を有しない台車がＡＧＶに押される形で進行するので、台車には大きく軌道を逸れる可能性が生じる。そこでこのような不具合の発生を防止するために、連結型の車輛（台車と駆動装置であるＡＧＶ等の牽引手段との組み合わせ）における後退または後進時に、被牽引車両の軌跡を制御することが特許文献１～３に記載されている。

特許文献１には、ＡＧＶではないが、バイク型の作業車（牽引車両）の後部に被牽引車両を左右揺動自在に連結し、機体後進時の牽引車両と被牽引車両の折れ曲がり(通称：ジャックナイフ現象)を防止するために、牽引車両Ａと被牽引車両Ｂとを連結する連結器Ｃ、Ｃ′のいずれか一方の連結器Ｃに、作用姿勢と非作用姿勢とに上下動自在で、かつ、両連結器Ｃ、Ｃ′が一直線上に並んだ状態において他方の連結器Ｃ′に係合可能なロック金具１１を設けることが開示されている。これにより、両連結器Ｃ，Ｃ′の左右揺動を阻止可能としている。

また特許文献２には、トレーラトラックや構内電気自動車等の牽引車両の後進時に、被牽引車両の方向を安定に自動制御するために、自走可能な牽引車両と、牽引車両に牽引される被牽引車両と自走牽引車両とを連結する連結アームと、連結アームと牽引車両の間に設けられたアクチュエータと、アクチュエータのための後退用制御装置と、牽引車両と連結アームとの間の角度を検出する第１角度センサと、連結アームと被牽引車両との間の角度を検出する第２角度センサとを牽引車両が備えることが開示されている。そして後退時においてだけ、第１および第２角度センサからの角度信号およびステアリング操作量と走行速度と後退時の旋回半径に応じて動作する後退用制御装置を用いて、アクチュエータを制御している。

さらに、特許文献３には、ＡＧＶの後ろにセミトレーラを連結し、走行ルート線に沿って走行する自動走行式連結車両において、走行ルート線の直線部を後進するときであっても自動走行できるように、記号θが記号ｘと同一符号となるように、後輪の操舵角を制御することが開示されている。ここで、符号Ｆ：後進時にＡＧＶからキングピンを介してセミトレーラへ作用する推進力の方向；δ：走行ルート線の後方へ向かって走行ルート線に対するＡＧＶ左右中心線の角度；α：ＡＧＶ左右中心線の後方へ向かってＡＧＶ左右中心線に対するＦの角度；γ：走行ルート線の後方へ向かって走行ルート線に対するセミトレーラ左右中心線の角度；θ：=α+δ-γ；ｘ：走行ルート線に対する左右方向左右車輪中心の偏倚量であり、上記各記号において、基準側の線に対して左側を正とする。

特開平５－３１００１８号公報 特開平８－２７２４４４号公報 特開平１１－３５３０２４号公報 特開２１０－２５４０７０号公報（特にその図５）

特許文献１には、いわゆる輪タクが開示されている。輪タクは公道上を乗客が乗車した客車（被牽引車）を牽引するものであり、客車の軌跡が前方に位置するバイク（作業車）の軌跡と少々異なっていても、公道から逸れなければ問題はない。ただし、頻度の少ない後退時に客車とバイクの間が「く」の時に過度に折れ曲がると、客車又はバイクの転倒を引き起こす虞があるため、客車とバイクの連結部に曲がりを制限する手段を設けている。

これに対して、台車を牽引する牽引型のＡＧＶでは、無人走行が前提であり、さらに物品の積卸や積込みも無人で行う場合には、積卸位置もしくは積込み位置の位置制御が必要となってくる。特に、フォークリフトまたはリフターのようなフォークを有する台車の場合には、フォークをフォーク・パレットに差し込む必要があり、積込み位置ではパレットに正対するように、ＡＧＶを後退姿勢で減速させて位置決めする。

ＡＧＶの後退運動では、能動操舵機構を有しない台車がＡＧＶの押し込み動作で押されて進行するので、ＡＧＶと台車の接触状態により、もしくは連結状態により、台車は斜めに進行してフォーク・パレットに正対できない恐れがある。正対できないままフォーク・パレットに台車のフォークを挿入すると、パレットが傾いて荷崩れを起こす虞がある。

特許文献２、３には、センサとアクチュエータを牽引車両および／または被牽引車両に配置して、運転中の被牽引車両の位置を制御している。位置制御は牽引車両の後進時にも可能であるから、位置決め制御の精度は高い。しかしながら、牽引車両および被牽引車両の位置制御には、センサや制御器等を搭載する必要があり、制御が複雑になるとともに制御に要する付加的な装置の費用や電力消費が増大する。また、構内で無人で使用する一般的な牽引車両の場合には、センサ等ができるだけ少ない簡単な構成、究極的には無くして、保守点検の頻度を少なくすることも重要である。

なお、特許文献４には牽引車の停止と同期して被牽引車も停止するように、被牽引車の車輪と牽引車の車輪を、停止時に接触させることが記載されている。この方法は停止時には有効であるが、後進時に応用すると、被牽引車の車輪がロックして摩擦・摩耗を生じ、クリーンな環境には使用できない。また、無人の牽引車であれば消費動力が増大し、バッテリ駆動であれば稼働時間の低下を招来する。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、後進時であっても、能動操舵機能を有しない被牽引車両を正確に位置決めする。すなわち、後進時に車輪連結材の被牽引車両本体に対する回動を阻止し、被牽引車両の軌跡がＡＧＶの軌道と同じになるようにして、被牽引車両を、物品の積載・荷卸位置に正確に位置決めすることを目的とする。

上記目的を達成する本発明の特徴は、自走可能なＡＧＶ車両に牽引されるＡＧＶシステム用被牽引車両において、物品が搭載される被牽引車両本体と、前記被牽引車両本体の前端部に設けられ、ＡＧＶ車両が有する第１の連結具に係合する第２の連結具を備え、
前記第２の連結具は、１対の車輪と、この１対の車輪を連結する車輪連結材と、前記車輪連結材に立設された立設軸と、一端側がこの立設軸の上端部に固定されるとともに前記立設軸から水平方向に延びるアームと、前記アームの他端側に位置し、前記ＡＧＶ車両の第１の連結具に係合する連結調整部を有し、前記車輪連結材は、前記アームとＡＧＶ車両との距離が短くなる被牽引車両の後退時に、ＡＧＶ車両の後端面に当接して前記被牽引車両本体とＡＧＶ車両が同一軌道を進むのを可能にしたことにある。

そしてこの特徴において、前記１対の車輪が鉛直軸周りに回動可能なように、前記車輪連結材は前記１対の車輪を連結し、さらに前記立設軸は、鉛直軸周りに回動可能なように前記車輪連結材に保持されており、前記第２の連結具は、前記立設軸と前記１対の車輪を同期して鉛直軸周りに回動させるリンク機構を備えることが好ましく、前記被牽引車両の後退時に、前記被牽引車両の幅方向に延び、ＡＧＶ車両と当接可能な当接板を前記立設軸に設けることが望ましい。

またこの特徴において、前記１対の車輪および前記立設軸は、向きが不変に前記車輪連結材に保持されており、前記車輪及び前記アームと前記車輪連結材の回動を同期させるのが好ましく、前記車両連結材は、１対の前記車輪の上方を覆う天板部と、この天板部に連接し、１対の前記車輪の前方上部を覆う前面部とを有するものや、前記被牽引車両本体から下方に延び、上端を前記被牽引車両本体にヒンジ止めされたスカートを、前記被牽引車両本体の前端部に設けることが好ましい。

さらに、前記アームの連結調整部には、ＡＧＶ車両の第１の連結具が有するピンに係合する穴が形成されており、前記穴は前記アームの長手方向に卓球用ラケット型をしており、前記穴におけるラケットの握り部に前記ピンが係合してＡＧＶ車両が前記被牽引車両を牽引することが好ましく、前記被牽引車両は、フォーク・パレットに挿入可能な１対のフォークを有するフォーク部と、１対の前記フォークを上下方向に昇降させる電動シリンダを備えることも好ましい。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、自走可能なＡＧＶ車両と、該ＡＧＶ車両に牽引される被牽引車両とを備えるＡＧＶシステムにおいて、前記ＡＧＶ車両は、前記被牽引車両を連結する第１の連結具を有し、前記被牽引車両は、物品が搭載される被牽引車両本体と、前記ＡＧＶ車両の前記第１の連結具と係合する第２の連結具を有し、前記第２の連結具は、前記被牽引車両本体の前部に配置されているとともに、少なくとも１対の車輪を連結する車輪連結材と、この車輪連結材に立設された立設軸と、一端がこの立設軸の上端部に位置し、他端に前記第１の連結具に係合可能な連結調整部を有するアームを備え、前記被牽引車両と前記ＡＧＶ車両との間の距離が短くなる後退時に、前記車輪連結材が、前記ＡＧＶ車両の後端面に当接して前記被牽引車両本体とＡＧＶ車両が同一軌道を進むのを可能にしたことにある。

そしてこの特徴において、前記１対の車輪および前記立設軸は、向きが不変に前記車輪連結材に保持されており、前記車輪及び前記アームと前記車輪連結材の回動を同期させることが好ましく、前記車両連結材は、１対の前記車輪の上方を覆う天板部と、この天板部に連接し、１対の前記車輪の前方上部を覆う前面部とを有し、前記ＡＧＶ車両の前記後端面が前記車両連結材の前記前面部に当接して前記車輪連結材の回動を阻止することも好ましい。また、前記被牽引車両本体から下方に延び、上端を前記被牽引車両本体にヒンジ止めされたスカートを、前記被牽引車両本体の前端部に設け、前記ＡＧＶ車両の前記後端面が前記スカートに当接することで前記車輪連結材の回動を阻止することも好ましい。

本発明によれば、物品を搭載可能な被牽引車両本体と、この被牽引車両本体に回動可能な車輪連結材とから被牽引車両を構成し、車輪連結材または被牽引車両本体前にヒンジ止めされたスカートが、ＡＧＶシステムの後進／前進時に、ＡＧＶの後端部に設けた当接部材と当接および非当接に切り替わるようにしたので、後進時には車輪連結材の被牽引車両本体に対する回動が阻止され、被牽引車両の軌跡がＡＧＶの軌道と同一になることを可能にする。これにより、被牽引車両を、物品の積載、荷卸位置に正確に位置決めできる。

本発明に係るＡＧＶシステムの概略斜視図である。 図１に示したＡＧＶシステムが有する台車の分解斜視図である。 図１に示したＡＧＧＶシステムが、前進するときの模式上面図及び側面図［同図（ａ）］と、後進へ移行するときの模式上面図［同図（ｂ）］である。 図１に示したＡＧＧＶシステムが、後進するときの模式上面図である。 本発明に係る台車が備える前輪部の他の実施例の概略斜視図である。 図４に示した前輪部を備えるＡＧＶシステムにおける、後進移行時を説明するための模式上面図及び側面図である。 本発明に係る台車の他の実施例の斜視図である。 図６に示した台車が備える、前輪部［（ａ）図］、フォーク部及び後輪部［（ｂ）図］の斜視図である。 図６に示したＡＧＧＶシステムが、後進するときの模式上面図［（ａ）図］および接近前の模式側面図［(ｂ)図］である。 図６に示した前輪部の上面視図［（ａ）図及び（ｂ）図］、正面断面図［（ｃ）図及び（ｄ）図］である。 リンク機構の動作を説明する図である。

以下、本発明に係るＡＧＶ（automatic guided vehicle）システム５０の一実施例を、図面を用いて説明する。本実施例では、構内作業をする無人作業車（ＡＧＶ）２００がフォークリフト型の台車１００を牽引走行および押し込み走行する場合を例にとり説明するが、ＡＧＶシステムは構内作業をするものに限定するものではなく、フォークリフト型台車に限るものでもない。また。ＡＧＶシステム５０は、床面に配置された導線２３０に沿って走行する場合を例としているが、構内に複数配置された基地局からの信号と予めＡＧＶ車両（ＡＧＶ）２００に記憶されたマップ情報を用いて、自動走行するように構成することもできる。

ＡＧＶシステム５０は、台車を牽引するＡＧＶ車両またはＡＧＶ２００と、ＡＧＶ２００に牽引される被牽引車両（台車）１００を備える。ＡＧＶ２００を台車１００と連結するために、上方に延びる係止ピン（第１の連結手段）２１２をＡＧＶ本体２１０の上面に備える。ＡＧＶ本体２１０の下面複数個所には前輪２０２が、前輪２０２の後方には後輪２０４がそれぞれ回転自在に設けられている。ＡＧＶ本体２１０の前部には、図示しない基地局との間で情報を送受信可能にする、通信手段（アンテナ）２２０が取り付けられている。ＡＧＶ本体２１０の下方には、誘導手段としての導線２３０が配置されており、ＡＧＶ本体２１０の下面に設けた図示しないセンサがこの導線２３０を検出して、ＡＧＶ２００、ひいては台車１００の所定の軌道を作り出す。図中矢印Ｒは、ＡＧＶ２００の後退または後進を意味し、矢印ＦはＡＧＶ２００の前進を意味する。なお、ＡＧＶ本体２１０は、通信手段２２０による遠隔操作だけでなく、ＡＧＶ本体２１０に無線／有線でまたは直接付設したスイッチボックスを、作業員がＯＮ／ＯＦＦ動作して運転制御されるものであってもよい。

ＡＧＶ２００の後方に配置された被牽引車両である台車１００には、構内で物品を移動するために物品を載置する載置手段が設けられている。図１では、載置手段はフォークリフトである。詳細を後述するが、台車１００は後輪部１２０、後輪部１２０の後部上側に配置されるフォーク部１４０、フォーク部１４０の前方であって後輪部１２０の下方に位置する前輪部１６０を備える。前輪部１６０が有する立設軸（回動軸）１７８の上端には、水平方向に延びるアーム１６２が取り付けられており、アーム１６２の反回動軸側先端には、卓球ラケット形状の穴１６６が形成された連結調整部１６４が形成されている。アーム１６２および連結調整部１６４は、第２の連結具を構成する。ＡＧＶ本体２１０に取り付けた係止ピン２１２を穴１６６に手動で係止させることにより、ＡＧＶ２００と台車１００は連結される。

図２に、図１に示したＡＧＶシステム５０が備える台車１００の分解斜視図を模式的に示す。同図（ａ）は前輪部１６０、同図（ｂ）は後輪部１２０、同図（ｃ）はフォーク部１４０の斜視図である。台車１００は、市販されているリフターや、エンジン等の動力部を除いたフォークリフトと同様の形状および構成である。

前輪部１６０では、平行に配置した１対の前輪１７０のそれぞれにおいて、前輪１７０の両側に配置された車輪保持具１７１に、前輪１７０の車軸１７３が取り付けられている。各車輪保持具１７１は、１対の前輪１７０の上方を覆う天板部１７２ａと前部上方を覆う前面部１７２ｂが連接した、車輪連結材１７２に固定されている。これにより、１対の前輪１７０は常時同一方向に回転するように、向きが固定される。

天板部１７２ａの幅方向（１対の前輪４７０が並べられる方向）中間部には、保持部材１７４が取り付けられており、この保持部材１７４に鉛直方向に延びる立設軸１７８が固定されている。保持部材１７４には、抑え板１７６も設けられており、後輪部１２０の棚板１１８に立設軸１７８を固定する。

上述したように、立設軸１７８の上端部には、水平方向に延びるアーム１６２が固定手段（締結具）１８０により固定されている。アーム１６２の先端には、卓球ラケット形状をした穴１６６（１６６ａ、１６６ｂ）が形成された連結調整部１６４（１６４ａ、１６４ｂ）が取り付けられている。穴１６６の卓球ラケット面部に相当する部分１６６ｂ、すなわち前輪１７０に近い側に、ＡＧＶ２００の第１の連結具である係止ピン２１２を手動で貫挿させた後、ＡＧＶ２００を前進方向Ｆに移動させる。すると、係止ピン２１２は連結調整部１６４の枠形状に案内されて、穴１６６の卓球ラケットの握りに相当する部分１６６ｂへと収まる。この動きを円滑にするため、連結調整部１６４の枠形状を卓球ラケット形状にしている。

後輪部１２０は、前輪部１６０とともに台車１００の足回りを構成するとともに、台車１００の転倒防止等のために、１対の平行に配置され前後方向に延びるベース部材１２２と、各ベース部材１２２の前端部に立設された案内用支柱１１０と、１対のベース部材１２２の前端部間に位置する幅方向ベース部材１１４を備える。ベース部材１２２、１１４は断面コの字形の型鋼等で構成される。各前後方向ベース部材１２２の後端部には、車輪保持具１２６を介して後輪１２４がそれぞれ取り付けられている。幅方向ベース部材１１４には、電動シリンダ３００の底部が固定される。電動シリンダ３００としては、例えばデンマークＬＩＮＡＸ社のＬＩＮＡＫ電動シリンダーＬＡ３３を用いる。

鉛直方向に延びる１対の案内用支柱１１０は断面コの字形の型鋼であり、その上端部付近には、案内用支柱１１０、１１０間を平行に保つために、位置保持部材１１２が取り付けられている。各案内用支柱１１０の上下方向中間部には、前方に延びる棚支持部材１１６が取り付けられている。棚支持部材１１６の前端部および前後方向中間部には、棚枠１１９、１１７が配置されている。棚支持部材１１６と棚枠１１９、１１７で形成される矩形部の底面には、ほぼ中央部に穴１１１が形成された棚板１１８が取り付けられており、穴１１１には前輪部１６０の立設軸１７８が遊嵌する。これにより、前輪部１６０は、後輪部１２０と独立して動くことが可能になる。すなわち、前輪部１６０は後輪部１２０に対して水平面内で回動することが可能になる。

フォーク部１４０は、一般に流通しているフォークリフトやリフターのフォークと同様の形状および寸法であり、ＪＩＳに規定された標準パレット（Ｔ１１型パレット）を含めて多数のパレットに適用可能にその幅方向間隔やフォーク幅、フォーク長が設定されている。例えば、フォーク１４２の前後方向長さ（差し込み長さ）を約１０００ｍｍ、フォーク１４２の幅を約９１ｍｍ、フォーク１４２の外側距離を約５２０ｍｍ設定する。フォーク部１４０の１対のフォーク１４２は、昇降状態の下限位置では後輪部１２０のベース部材１２２を覆い、一体化したベース部材になる。

１対のフォーク１４２の各々の前端部には、支柱１４４が立設されており、支柱１４４の上端部及び下端部であって前面には、支柱１４４、１４４間を平行に保つために、幅方向に延びる接続部材１４６（１４６ａ、１４６ｂ）が取り付けられている。上側の接続部材１４６ａの前側には、上端を折り曲げた板状のシリンダ受け部材１５０が連結板１４８を介して取り付けられている。電動シリンダ３００の上端は、図示は省略したが、シリンダ受け部材１５０に固定されている。連結板１４８は、上側接続部材１４６ａとシリンダ受け部材１５０のそれぞれのほぼ上端部を連接している。シリンダ受け部材１５０の左右両端前側であって上端部近傍に取り付け部材１５２が取り付けられており、取り付け部材１５２の幅方向外側には案内円板１５４が回動可能に取り付けられている。

電動シリンダ３００が伸縮するとシリンダ受け部材１５０が昇降し、それによりフォーク部１６０全体が昇降する。このとき案内円板１５４は、後輪部１２０の型鋼で形成された案内用支柱１１０の内側を回転しながら上下方向に移動して、フォーク部１６０全体を円滑に昇降させる。すなわち、上端部がシリンダ受け部材１５０に固定された電動シリンダ３００が作動すると、高さ位置が固定されている後輪部１２０の幅方向ベース部材１１４に対して、シリンダ受け部材１５０が昇降する。これにより、フォーク部１４０全体が後輪部１２０に対して昇降する。

上記のように構成したＡＧＶシステム５０の走行状態を図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。これらの図において、矢印Ｆは前進を示し、Ｒは後進または後退を示す。図３Ａ（ａ）図は、前進中のＡＧＶシステム５０の主要部を模式的に示したものであり、上段の図はその上面図、下段の図はその側面図である。なお、構内に配置される導線は省略している。

ＡＧＶ車両２００に台車１００を連結後、ＡＧＶ車両２００が導線に沿って前進し始めると、ＡＧＶ車両２００と台車１００の連結部において、ＡＧＶ本体２１０の係止ピン２１２が第２の連結具を構成する連結調整部１６６に接触するまでは、係止ピン２１２は穴１６４内に遊嵌しているので、ＡＧＶ２００のみ移動し台車１００は静止している。

さらにＡＧＶ車両２００が前進し続けると、係止ピン２１２が穴１６４内を相対的に移動し、連結調整部１６６に接触する。その後係止ピン２１２は、連結調整部１６６の形状に沿って次第に穴の握り部１６６ｂへ相対的に移動する。そして穴の握り部１６６ｂの先端に達するとＡＧＶ２００は台車１００を牽引し始める。以後のＡＧＶシステム５０の前進移動では、この状態を維持して走行する（図３Ａ（ａ））。本ＡＧＶシステム５０では能動操舵機能をＡＧＶ２００が有するので、台車１００はＡＧＶ２００に定められた軌道を追従する。

次にＡＧＶシステム５０の逆走である後進または後退移動の場合を、図３Ａ（ｂ）も用いて説明する。図３Ａ（ａ）に示した状態からＡＧＶシステム５０が後退運転し始めると、ＡＧＶ２００と台車１００間を連結していた係止ピン２１２は、連結調整部１６４の前端部での接触が外れ、台車１００は牽引状態から自由に動ける状態に移行する。すなわち台車１００は、ＡＧＶ２００の運動とは切り離される。

しかしながら、そのままＡＧＶ２００が後進を続けると、係止ピン２１２が連結調整部１６４に接触していなくとも、ＡＧＶ本体２１０の後端面である当接面２１０ａが台車１００の前輪部１６０の車輪連結材１７２の前面部１７２ｂに当接する。その後、台車１００の前面である前輪部１６０の前面部１７２ｂは、ＡＧＶ本体２１０の後端面（当接面）２１０ａに全面的に接触し、台車１００はＡＧＶ本体２１０にその姿勢を合わせて（正対して）、ＡＧＶ２００に押されたまま後退または後進する。

この状態が、図３Ｂに示されている。図３Ｂは、図３Ａ（ａ）の上段の図と同じ上面図である。図３Ｂでは、ＡＧＶ２００の係止ピン２１２は、もはや連結調整部１６４には接していない。しかし、ＡＧＶ本体２１０の当接面２１０ａと台車１００の車両連結材１７２の前面部１７５ｂが当接するので、台車１００はＡＧＶ２００に押されてＡＧＶ２００の予定進路（軌道）をＡＧＶ２００と共に正確に後退または後進する。

台車１００がフォークリフト機能を有する場合には、台車１００のフォーク部１４０は、予めＡＧＶシステム５０の移動軌跡の端部に配置された、図示しないパレットに対して正確に位置決めが必要である。上記のように、台車１００がＡＧＶ２００の予定進路（軌道）をＡＧＶ２００と共に正確に後退または後進することが可能であるから、パレットに対して台車１００を正確に位置決めできる。台車１００、特にそのフォーク部１４０をパレットに対して正確に位置決めできたので、フォーク部１４０を用いてパレットへのフォークの挿入時、パレットの昇降時やパレットを載置しての前進時、特に曲線部の移動時であっても、パレット上の積み荷のアンバランスに起因する荷崩れ等を防止でき、ＡＧＶシステム５０を用いた安定した作業が可能になる。ＡＧＶシステム５０は無人運用が原則であるので、作業途中の荷崩れ等を防止できることは必須である。

ところで、ＡＧＶシステム５０を前進または停車状態から後進状態に移動するときには、台車１００において、後輪部１２０に対して前輪部１６０が回動している（くの字に曲がった）状態から後退状態に移行することもあり得る。その場合、本実施例のＡＧＶシステム５０では、台車１００に近づくようにＡＧＶ２００が後進接近すると、台車１００の最前方に位置する前輪部１６０の角部がＡＧＶ２００の当接面２１０ａに初めに当接する。この状態を図３Ａ（ｂ）に示す。同図は、ＡＧＶシステム５０の主要部の概略上面図である。

前輪部１６０の一方の角部がＡＧＶ２００の後端面に接触すると、ＡＧＶ２００の後方への推進力により、ＡＧＶ２００の当接面２１０ａと前輪部１６０の当接面１７２ａはその接触面積を増すように、係止ピン２１２を連結調整部１６４の穴１６６内で移動させながら、前輪部１６０をＡＧＶ本体２１０に対して回動させ両者は接近する。そして、最終的にＡＧＶ２００と台車１００は、係止ピン２１２が連結調整部１６４に接触していない状態で、図３Ｂと同様に一体となって後退または後進する。このときＡＧＶ２００は予め指定された軌道をたどるので、台車１００もその軌道から逸れることなく後退または後進し、台車１００を予定位置または指定位置に正確に移動させることができる。この場合でも、無人で運用されるＡＧＶシステム５０において、フォーク作業や運搬作業中の荷崩れを防止できる。

上記実施例の変形例を、図４および図５を用いて説明する。図４は、台車１００が備える後輪部１２０の模式斜視図であり、図５は後進または後退へ移行するときの、台車１００とＡＧＶ２００の位置関係を示す模式上面図（上段）及び側面図（下段）である。後輪部１２０以外は、上記実施例と同様である。図４に示すように、後輪部１２０の前面にスカート１３２がヒンジ１３４留めされている点が上記実施例と相違している。

前輪部１６０が後輪部１２０に対して回動すると、後輪部１２０の前面に配置されたスカート１３２の裏面が前輪部１２０の車輪連結材１７２（１７２ｂ）に当接し、スカート１３２がヒンジ１３４を中心に上方に捲られる。スカート１３２が捲られると、ＡＧＶ２００が台車１００に接近していた場合、ＡＧＶ２００の後端面である当接面２１０ａにスカート１３２の表面の一部が当接する。ＡＧＶ２００が台車１００にさらに接近すると、図３Ａの場合と同様に、ＡＧＶ２００に台車１００が正対し、相互に密着する。これにより、台車１００は後進または後退時であっても、ＡＧＶ２００の軌道を正確にたどる。したがって、台車１００がフォークリフト機能を有する場合に、フォークをパレットの適正位置または正対位置に位置決めできる。

本発明に係るＡＧＶシステム５０に用いる被牽引車両（台車）１００の他の実施例を、図６ないし図９を用いて説明する。本実施例が、上記実施例と異なるのは、１対の前輪１７０を連結する車輪連結材１７２内で、１対の前輪１７０を鉛直軸周りに回動可能としたことにある。これに伴い、車輪連結材１７２とは別に、１対の前輪１７０及びアーム１６２の動きを同期させるリンク機構３１０を導入している。

ところで、前進時に急カーブ等でアーム１６２を急激に回動させると、一方の前輪１７０が機能せず３輪車のように台車１００が傾いて進行する虞を生じる。また、アーム１６２が台車１００から前方に長く延び、前進時にＡＧＶ本体２１０と台車１００間に隙間が形成されるので、カーブ走行時にアーム１６２を支点として台車１００がＡＧＶ本体２１０に振り回され、遠心力で台車１００が傾く恐れもある。このような不具合を解消するために、アーム１６２の動き（回動）を速やかに台車１００の前輪１７０に伝えることで、ＡＧＶ本体２１０と前輪１７０の動きを同期化させ、台車１００の荷崩れを防止するのが本実施例である。

図６は、本実施例に係る台車１００の模式斜視図である。図７Ａは、台車１００の前輪部１６０（同図（ａ））、および後輪部とフォーク部を一体化した部分（同図（ｂ））のそれぞれ斜視図であり、図７Ｂ（ａ）は、本実施例におけるＡＧＶシステム５０が後退するときの、ＡＧＶシステム５０の模式上面図であり、図７Ｂ（ｂ）図は接近前の模式側面図である。図８は、前輪部１６０の模式上面図及び正面断面図であり、図８（ａ）は同図（ｄ）におけるＣ矢視上面図であり、図８（ｂ）は同図（ｄ）のＤ-Ｄ線断面上面図である。図８（ｃ）は図８（ｂ）におけるＡ－Ａ線断面正面図であり、図８（ｄ）は図８（ｂ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。

図７Ａ（ａ）において、前輪部１６０の１対の前輪１７０は、詳細を後述するが車輪保持具１７０等を用いて車輪連結材１７２に、鉛直軸周りに回動可能に固定されて連結されている。車輪連結材１７２の前面には上方に折れ曲がった形状の前面部（当接部）１７２ｂが形成されている。ＡＧＶ車両２００に連結する連結調整部１６４が端部に設けられたアーム１６２の他端（締結具１８０部）と車輪連結材１７２の高さ方向中間部には、前面部１７２ｂとほぼ面位置で台車１００の幅方向に延びる当接板１７５が設けられている。前面部１７２ｂと当接板１７５は、ＡＧＶシステム５０が後退または後進する際に、ＡＧＶ車両本体２１０の後面２１０ａが当接する当接面を形成する［図７Ｂ(ａ)、(ｂ)参照］。詳しくは、軸１７８に固定され、アーム１６２とともに回動する当接板１７５がＡＧＶ車両本体２１０の後面２１０ａの上側に先に当接し、その後で、前面部１７２ｂが後面２１０ａの下側に当接する。なお、当接板１７５が前面部１７２ｂより突出していると、下側の当接は生じない。

連結調整部１６４の後端部には、台車１００の幅方向に延びる棚枠１１７が形成されている。前面部１７２ａと棚枠１１７および棚板１１８に代わる車輪連結材１７２は、図７Ａ（ｂ）の後輪部１２０に形成した棚支持部材１１６と一体化されて棚を形成する。すなわち、車輪連結材１７２の台車１００幅方向両端部は、それぞれ棚支持部材１１６の下面に取り付けられ、箱状の棚部を形成するとともに、前輪部１６０は後輪部１２０に固定される。前輪部１６０が後輪部１２０に対して固定されたので、台車１００の操舵性を確保するため、前輪１７０を鉛直軸に対して回動可能にする。なお、図７Ａ（ｂ）に示す一体化された後輪部１２０とフォーク部１４０では、棚部では棚支持部材１１６のみが前方に突き出ている。また、フォーク部１４０を下限位置まで降下させた状態である図７Ａ（ｂ）では、フォーク１４２が後輪部１２０のベース部材１２２を覆うように位置する。その際、後輪部１２０の後輪１２４がフォーク１４２と干渉するのを避けるため、フォーク１４２には後輪１２４に対応する位置に後輪用溝穴１４１が形成されている。

棚板１１８の代わりに車輪連結材１７２を棚板に兼用し、前輪部１６０が後輪部１２０に固定されたので、前輪部１６０の操舵が台車１００全体を方向変換させる。そのため、車輪連結材１７２において前輪１７０を鉛直軸周りに回動させる必要が生じたことは上述した。本実施例ではリンク機構３１０を用いてこの課題を解決している。リンク機構３１０の具体的な例を、図８および図９を用いて説明する。

図８（ｄ）の断面図に示したように、１対の前輪１７０ではその両側に車輪保持具１７１が配置され、車輪保持具１７１により車軸１７３周りに前後方向に回転可能になっている。車輪保持具１７１は、車輪保持具固定板１８２に図示しない締結具を用いて締結されている。車輪保持具１７１は長方形の板状であり、後方に突起した部分を持つ。後方の突起部分には、穴３２２が形成されている（図８（ｂ）参照）。車輪保持具固定板１８２の中央部にも穴が形成されており、締結具１８８が貫挿されている。

一方アーム１６２に連接する支柱１７８の下端部には握り手が付いた円板であって、握り手端部に穴（節）３２４が形成された回動軸レバー１８４が固定して取り付けられている。回動軸レバー１８４は、アーム１６２と同位相で回動する。回動軸レバー１８４および車輪保持具固定板１８２の穴３２２、３２４に、Ｅの字形状のリンク板３１８の直線部３１６から直角方向に分岐した各分岐部３１２、３１４の端部に形成した穴を対応させ、留めピン（回動軸）３３２、３３４を遊嵌する。これにより、各穴３２２、３２４を節としたリンク機構３１０が形成される。なお、車輪固定板１８２と車輪連結材１７２間にはスラスト軸受１８６が介設されており、車輪１７０を車輪連結材１７２に対して円滑に回動させるとともに車輪１７０に加わる、積み荷等の負荷を担持する。車輪連結材１７２の中央部には回動軸１７８が貫通する穴が形成されており、この穴に、回動軸１７８が遊嵌する。回動軸１７８の下端部近傍に、締結具３５６を用いて回動軸レバー１８４が取り付けられる。

このように構成したリンク機構では、図９に示すように、回動軸１７８が実線の状態から破線の状態へ回動するとリンク板３１８が移動し、リンク板３１８で連結され、各車輪１７０が固定して取り付けられた車輪保持具固定板１８４が、穴３２２をリンクの節３２２として回動軸１７８に同期して回動する。回動軸１７８の回動後のリンク板３１８及び各穴３２２、３２４の状態については、それぞれの符号に添え字ｂを付して示す。この図９から明らかなように、回動軸１７８が回動しても、リンク板３１８は元の姿勢から平行移動しているだけであり、その姿勢を変えていない。したがって、台車１００の後退時に当接部１７２ｂ、１７５がＡＧＶ２００の当接面２１０ａに当接しても、台車１００はＡＧＶ本体２１０に斜めに当接することはなく、正確に位置決めできる。

また本実施例によれば後退または後進時には言うに及ばず、前進時でも牽引車両に被牽引車両が忠実に追随でき、カーブ等での台車の荷崩れも回避できる。すなわち、急角度にアームを回動させた場合であっても、台車の前輪及び後輪の接地点で形成される四角形の範囲内に積み荷の重心投影位置を維持でき、積み荷の重心投影位置が台車の各車輪の接地点で形成される範囲外に移ることに起因する、台車の転倒や積み荷の荷崩れを防止できる。

以上説明したように、本発明の上記各実施例および変形例によれば、後退または後進時に台車をＡＧＶに正対させたまま移動できる。これにより、台車がフォークリフト機能を有する場合にフォークをパレットの適正位置に挿入および運搬できるので、無人作業であっても積み荷の荷崩れ等の不具合の発生を防止できる。また、構成が簡単なので、ＡＧＶに複雑な制御を追加する必要がなく、さらに台車の製作費用等も低減できる。

なお、上記実施例ではアームの支柱を円柱または円筒形状としているが、支柱の形状は、板材をＸ字状に組み合わせたものであってもよい。その場合、さらなる軽量化が図られる。

５０…ＡＧＶシステム、１００…被牽引車両（台車）、１１０…案内用支柱（型鋼）、１１１…穴、１１２…位置保持部材、１１４…（幅方向）ベース部材、１１６…棚支持部材、１１７…（後ろ側）棚枠、１１８…棚板、１１９…（前側）棚枠、１２０…後輪部（被牽引車両本体）、１２２…（前後方向）ベース部材、１２４…車輪（後輪）、１２６…車輪保持具、１３２…スカート、１３４…ヒンジ（丁番）、１４０…フォーク部、１４１…後輪用溝穴、１４２…フォーク、１４４…支柱、１４６…（幅方向）接続部材、１４６ａ…（上側）接続部材、１４６ｂ…（下側）接続部材、１４８…連結板、１５０…シリンダ受け部材、１５２…（円板）取り付け部材、１５４…案内円板、１６０…前輪部、１６２…アーム（第２の連結具）、１６４…連結調整部（第２の連結具）、１６６…穴、１７０…車輪（前輪）、１７１…車輪保持具、１７２…車輪連結材、１７２ａ…天板部、１７２ｂ…前面部（当接部）、１７３…車軸、１７４…保持部材、１７５…当接板、１７６…抑え板、１７８…（立設）軸、１８０…締結具、１８２…車輪固定板、１８４…回動軸レバー、１８６…スラスト軸受、１８８…締結具、２００…ＡＧＶ車両（ＡＧＶ）、２０２…前輪、２０４…後輪、２１０…ＡＧＶ本体、２１０ａ…当接面（ＡＧＶ後面）２１２…係止ピン（第１の連結具）、２２０…通信手段（アンテナ）、２３０…誘導手段（導線）、３００…電動シリンダ、３１０…リンク機構、３１２、３１４…分岐部、３１６…直線部、３１８…リンク板、３２２、３２４…節（穴）、３３２、３３４…ピン部材（回動軸）、３４２、３４４…摺動部材、Ｆ…前進方向、Ｒ…後退または後進方向

Claims (12)

1. 自走可能なＡＧＶ車両に牽引されるＡＧＶシステム用被牽引車両において、
   物品が搭載される被牽引車両本体と、前記被牽引車両本体の前端部に設けられ、ＡＧＶ車両が有する第１の連結具に係合する第２の連結具を備え、
   前記第２の連結具は、１対の車輪と、この１対の車輪を連結する車輪連結材と、前記車輪連結材に立設された立設軸と、一端側がこの立設軸の上端部に固定されるとともに前記立設軸から水平方向に延びるアームと、前記アームの他端側に位置し、前記ＡＧＶ車両の第１の連結具に係合する連結調整部を有し、
   前記車輪連結材は、前記アームとＡＧＶ車両との距離が短くなる被牽引車両の後退時に、ＡＧＶ車両の後端面に当接して前記被牽引車両本体とＡＧＶ車両が同一軌道を進むのを可能にしたことを特徴とするＡＧＶシステム用被牽引車両。
2. 前記１対の車輪が鉛直軸周りに回動可能なように、前記車輪連結材は前記１対の車輪を連結し、さらに前記立設軸は、鉛直軸周りに回動可能なように前記車輪連結材に保持されており、
   前記第２の連結具は、前記立設軸と前記１対の車輪を同期して鉛直軸周りに回動させるリンク機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
3. 前記被牽引車両の後退時に、前記被牽引車両の幅方向に延び、ＡＧＶ車両と当接可能な当接板を前記立設軸に設けたことを特徴とする請求項１に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
4. 自走可能なＡＧＶ車両と、該ＡＧＶ車両に牽引される被牽引車両とを備えるＡＧＶシステムにおいて、
   前記ＡＧＶ車両は、前記被牽引車両を連結する第１の連結具を有し、
   前記被牽引車両は、物品が搭載される被牽引車両本体と、前記ＡＧＶ車両の前記第１の連結具と係合する第２の連結具を有し、
   前記第２の連結具は、前記被牽引車両本体の前部に配置されているとともに、少なくとも１対の車輪を連結する車輪連結材と、この車輪連結材に立設された立設軸と、一端がこの立設軸の上端部に位置し、他端に前記第１の連結具に係合可能な連結調整部を有するアームを備え、
   前記被牽引車両と前記ＡＧＶ車両との間の距離が短くなる後退時に、前記車輪連結材が、前記ＡＧＶ車両の後端面に当接して前記被牽引車両本体とＡＧＶ車両が同一軌道を進むのを可能にしたことを特徴とするＡＧＶシステム。
5. 前記１対の車輪および前記立設軸は、向きが不変に前記車輪連結材に保持されており、前記車輪及び前記アームと前記車輪連結材の回動を同期させたことを特徴とする請求項４に記載のＡＧＶシステム。
6. 前記車輪連結材は、１対の前記車輪の上方を覆う天板部と、この天板部に連接し、１対の前記車輪の前方上部を覆う前面部とを有し、前記ＡＧＶ車両の前記後端面が前記車輪連結材の前記前面部に当接して前記車輪連結材の回動を阻止することを特徴とする請求項５に記載のＡＧＶシステム。
7. 前記被牽引車両本体から下方に延び、上端を前記被牽引車両本体にヒンジ止めされたスカートを、前記被牽引車両本体の前端部に設け、前記ＡＧＶ車両の前記後端面が前記スカートに当接することで前記車輪連結材の回動を阻止することを特徴とする請求項５に記載のＡＧＶシステム。
8. 前記１対の車輪および前記立設軸は、向きが不変に前記車輪連結材に保持されており、前記車輪及び前記アームと前記車輪連結材の回動を同期させたことを特徴とする請求項１に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
9. 前記車輪連結材は、１対の前記車輪の上方を覆う天板部と、この天板部に連接し、１対の前記車輪の前方上部を覆う前面部とを有することを特徴とする請求項８に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
10. 前記被牽引車両本体から下方に延び、上端を前記被牽引車両本体にヒンジ止めされたスカートを、前記被牽引車両本体の前端部に設けたことを特徴とする請求項８に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
11. 前記アームの連結調整部には、ＡＧＶ車両の第１の連結具が有するピンに係合する穴が形成されており、前記穴は前記アームの長手方向に卓球用ラケット型をしており、前記穴におけるラケットの握り部に前記ピンが係合してＡＧＶ車両が前記被牽引車両を牽引することを特徴とする請求項１、２、８、９、１０のいずれか１項に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。
12. 前記被牽引車両は、フォーク・パレットに挿入可能な１対のフォークを有するフォーク部と、１対の前記フォークを上下方向に昇降させる電動シリンダを備えることを特徴とする請求項８または９に記載のＡＧＶシステム用被牽引車両。

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