JPH0569795A - 全方向移動台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 取り付けられた部品が、路面と動輪との間に
必要な一定接触圧を与え、車体に対してはバッテリが回
転せず、車体の小型化が容易な全方位移動台車と提供す
る。 【構成】 車体のすぐ下方に、上下スライド可能なバッ
テリ積載フレーム２６を取り付け、このフレーム２６か
ら旋回軸３８が軸受を介して垂下され、下端部でヒンジ
１３で駆動輪取り付けフレーム３５と連結され、一対の
駆動輪１２ａの反対方向回転により旋回軸３８が旋回さ
れても、バッテリ積載フレーム２６は追従せず車体３０
の面と一体に保たれバッテリ−４５が相対的に回転する
ことがない。部材の合計重量は、ヒンジ１３を介して駆
動輪取付けフレ−ム３５と駆動輪組立体１２に加えら
れ、これらの合計接触圧によって、走行路面の凹凸差は
ヒンジ１３と上下スライド機構３１とにより補償して車
体３０を水平に保ち、自在車輪１６のみにより懸架され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無人車など、主として生
産工場などの施設において、材料、ワーク、半製品、製
品などを搬送したり、流通過程やホテル、病院等のサ−
ビス施設で商品等を搬送するための移動台車に関し、具
体的には使用に際し前後進のみならず横行、斜行なども
可能な全方向移動台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】無人搬送用の移動台車は、開発された当
初は生産工場で使用されたが、その後製品の流通過程や
ホテル、病院などのサービス機関などでも広く採用され
るようになり、その台数や用途は益々増大している。機
能の点では、開発当初の無人搬送車は前後進の機能を有
するだけで、必要に応じ予め地上や床上などに敷設した
誘導線などに誘導されて所定の経路を走行するようにし
て利用されていた。用途が拡大するに伴なって、前後進
のみならず横行、斜行なども可能な移動台車に関する要
求が増大した。これは、広い工場の建屋や敷地内を大き
なカーブに沿って方向を変換しながら移動するだけでは
複雑化する要求に対応しきれず、予め設定されたプログ
ラムに応じ、狭いスペース内でも急角度に進行方向を変
換したり、場合によっては、直角に真横に又は鋭角方向
に後進するなどの機能が必要になったためである。現在
までに、このような要求にある程度対応し得る移動台車
も開発されている。

【０００３】図３と図４は、現在までに開発されている
従来技術による全方向移動台車の代表的な構造を例示す
るもので、図３は側面図、図４は底面図である。図３と
図４において、符号１０は表面が矩形の車体で、その４
隅から下方に垂下した支柱１０ａの先端には、それぞれ
自在車輪１６が取り付けられ、車体と搬送物とを４個の
車輪１６で支持し車体を水平に保つようになっている。
車体１０の中心部には、図４に示した旋回の中心点０を
軸心とする旋回軸１８が軸受を９介して下方に垂下し車
体の面と垂直に自由に回転可能にされている。旋回軸１
８の車体１０の下面から少し下方の部分の外周には、旋
回軸１８と一体に回転する旋回ディスク２０が車体１０
の裏面に固定されたロック装置２２と係合するように装
着されて、旋回ディスク２０とロック装置２２とでディ
スクブレーキを構成するロック機構が設けられている。
旋回軸１８は、チェーンなどにより車体１０に取り付け
られたエンコーダ２１ａに連結され旋回角が検出され
る。旋回軸１８のロック装置２２よりも下方の下端に
は、上下スライド機構１１が旋回軸１８と一体に回転す
るようにされいる。この上下スライド機構１１の下端中
央には、駆動輪取付フレーム１５が、ヒンジピン１３を
介しその周りに揺動可能に取付けられている。この取付
フレーム１５には、１対の駆動輪組立体であって、それ
ぞれの駆動輪組立体１２は、１個ずつの駆動輪１２ａ、
モータ１７、減速器１９、エンコーダ２１、タコジェネ
レータ２３と電源としてのバッテリ２５とから成り、そ
れぞれが旋回軸１８対し対称に配置されるとともに、独
立して駆動されるように構成されて装着され、両駆動輪
１２ａは床面に確実に接するようにされている。

【０００４】このような構造になっているので、駆動輪
取付フレーム１５及び駆動輪組立体１２は、上下スライ
ド機構１１に対して枢動可能であって、旋回角のみは前
述の旋回ディスク２０とロック装置２２により固定可能
にされ、両駆動輪１２ａは床面に凹凸が存在しても常に
一定の接触圧で床面に接触するようにされている。この
ように、懸架機構としてバネ系を用いていないため、停
止中に搬送物など台車上の荷重が変動しても車体および
車体に装着される荷台の位置は変動せず、搬送物積み降
ろしのための自動装置やロボットの基準位置も常に一定
となり、作業精度は向上されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】狭いスペース内の搬送
に使用する搬送台車に対しては、前後進のみならず横行
や斜行などが可能な機能に加え、車体寸法の小型化が強
く要求されている。それには、機構部、部品などの小型
化、高実装化が必要となる。一方、電源としてのバッテ
リは、走行速度、搬送重量などの性能の向上の要求によ
り大型化する傾向にあり、また、バッテリ自体はその重
量が比較的に大きいことを利用し、上下スライド機構の
下方の駆動輪取付フレームに取り付けられて、路面と動
輪との間のスリップを防止するに必要な接触圧を与える
のに役立てられているため、必然的に旋回軸の下方で上
下スライド機構の下方に取り付けられていることによ
り、旋回軸が旋回する時には、バッテリは一対の駆動輪
等と一体になって、車体に対して旋回することになる。
このため車体の小型化が困難になっており、旋回軸の旋
回時に、旋回する部位の軌跡が最小となるように設計す
る上での障害になっている。

【０００６】図５に示すのは、その解決策の一例とし
て、バッテリ２５ａの複数のセルの組み合わせとバッテ
リケースの形状を工夫することによって、スペースを有
効利用し車体の小型化を図っているが、このことにより
設計、製造、組立作業を複雑なものにしている。また、
旋回軸が旋回する時にはバッテリも旋回することによ
り、バッテリと、車体に装着されているドライバ等の電
装品とをつなぐケーブルは引っ張られ、あるいは、ねじ
られたりされて破損しやすい等の問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】バッテリ積載するフレー
ムを車体の裏面から下方に、車体に隣接して車体に対し
上下スライド可能に取り付け、このフレームにバッテリ
を積載し、このバッテリ積載フレームから旋回軸が軸受
を介して下方に垂下し、車体の面に平行に自由に回転可
能にする。旋回軸の下端近くに設けたヒンジピンに駆動
輪取付フレームを走行床面または路面に対し枢動可能に
取り付け、この駆動輪取付フレームの床面より下方に、
床面に垂直な中心軸線に対称に１対の駆動輪組立体を装
着し、旋回軸のバッテリ積載フレームの裏面とヒンジピ
ンとの中間に、旋回軸をロックし或いはロックを解除す
るロック装置を設けた。

【０００８】

【作用】この構造により、バッテリ積載フレームに取り
付けられた部品は、バッテリとフレーム自身も含めて、
従来と同様に路面と動輪との間のスリップを防ぐのに必
要な一定の接触圧を与えるという役目を果たすが、バッ
テリ積載フレームは車体とはスライド機構を介して、ま
た、旋回軸とは軸受を介して接続されているために、車
体が駆動輪により旋回してもバッテリ積載フレームは旋
回軸の旋回に追従することなく車体と一体に保たれ、車
体に対してバッテリが相対的に回転することがなく、そ
の積載スペースは格段に広くなり、バッテリの組み方や
バッテリケースの形状を特に考慮する必要が無く車体の
小型化が容易に行い得る。

【０００９】

【実施例】図１と図２とを参照して本発明の好適な実施
例について説明する。この実施例において、前述した先
行技術と同一の部材はできるだけ同一符号を使用して図
示した。図１は本発明の好適な一実施例の側面図で、図
２は底面図であり、図中で符号３０は車体で、その４隅
から下方に垂下した４本の支柱１０ａの先端には、それ
ぞれ自在車輪１６が取り付けられ、車体と搬送物とを４
個の車輪１６で支持し車体を水平に保つ。また、車体３
０の裏面よりもすぐ下で、これらの４本の支柱１０ａの
車体３０の長手方向内側には、バッテリ積載フレーム２
６を、上下移動機構３１を介して車体に対し相対的に上
下スライド可能に取り付け、このフレーム上にバッテリ
４５が積載される。このバッテリ積載フレーム２６の中
央部から、旋回軸３８が軸受９を介して下方に垂下して
車体の面に垂直に配置され、車体の面に平行な方向には
自由に回転可能にされている。バッテリ積載フレームフ
レーム２６の下面から少し下方の旋回軸３８の外周に
は、旋回軸３８と一体に回転する旋回ディスク２０が取
り付けられ、その外周の一部を上、下から挟んで停止さ
せることができるように、ロック装置２２がフレーム２
６の一部に装着されディスクブレ−キ形式のロック機構
を構成する。この実施例では、ロック機構をディスクブ
レ−キ形式のものとして図示し説明したが、ドラムブレ
−キ形式のものを採用してもとしてよいことは勿論であ
る。旋回軸３８はチェーンなどによりフレーム２６に取
付けたエンコーダ２１ａに連結されて、旋回角が検出さ
れる。

【００１０】また旋回軸３８の下端部には、駆動輪取付
フレーム３５がヒンジビン１３を介してその周りに揺動
可能に取り付けられ、この取付フレームには、それぞれ
が、１個ずつの、駆動輪１２ａ、モータ１７、減速器１
９、エンコーダ２１及びタコジェネレータ２３からな
り、それぞれが独立して駆動される一対の駆動輪組立体
１２が装着され、両駆動輪１２ａは床面に確実に接する
ように装着されている。バッテリ積載フレーム２６の上
面の４隅には、上下スライド機構３１が設けられ、フレ
ーム２６、旋回軸３８、駆動輪取付フレーム３５及び駆
動輪組立体１２は車体３０に対し自由に上下運動が可能
になっている。

【００１１】このような構造になっていることにより、
上下スライド機構３１と駆動輪取付フレーム３５及び駆
動輪組立体１２とが揺動可能な状態にあり、旋回角のみ
は旋回ディスク２０とロック装置２２により固定が可能
にされ、両駆動輪１２ａは床面に凹凸が存在しても常に
一定の接触圧で床面に接触するようにされている。ま
た、懸架装置としてバネ系を用いないため、停止中は搬
送物の重量が変動しても車体及び車体に装着される荷台
の位置変動がなく、搬送物積み降ろすための自動装置や
ロボットの基準位置も常に一定となり、作業精度が向上
する。

【００１２】次に作動について説明すると、ロック装置
２２をフリーの状態として、駆動輪１２ａの各々を反対
方向に同速度で回転させると、駆動輪１２ａ、駆動輪取
付フレーム３５および旋回軸３８は一体となって、車体
３０に対し平行に旋回する。設定した旋回角に達した時
点で回転を停止しロック装置２２を作動させて、旋回方
向を固定した上、双方の駆動輪１２を同一方向に同速度
で回転させると車体３０は設定した方向に進行する。走
行時床面に凹凸があると、上下スライド機構３１とヒン
ジビン１３により、駆動輪取付フレーム３５は凹凸に対
応して傾斜し２つの駆動輪１２は共に床面に接触して駆
動力を発生する。この場合に路面と駆動輪の接触圧は、
主として駆動輪、モータ、駆動輪取付フレーム、バッテ
リ積載フレーム、バッテリなどの合計重量により与えら
れる。

【００１３】

【発明の効果】バッテリの寸法が従来に較べ、同じかま
たは大きくなっても、容易に車体の小型化が行え、さら
に、従来と同様にバッテリに路面と動輪との間のスリッ
プを防ぐのに必要な一定の接触圧を与えるという役目を
与えることができる。さらにバッテリは車体に対して回
転しないので、従来のように、バッテリと車体に装着さ
れたドライバ等の電装品とをつなぐケーブルが引っ張ら
れたり、ねじられたりして傷むことがなく、無人搬送台
車の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全方向移動台車の一実施を示す側面図
である。

【図２】図１の底面図である。

【図３】従来の全方向移動台車の側面図である。

【図４】図３の底面図である。

【図５】従来の別のタイプの全方向移動台車の底面図で
ある。

【符号の説明】

１２ 駆動輪組立体 １２ａ 駆動輪 １３ ヒンジ １６ 自在車輪 ２０ 旋回ディスク ２１ａ エンコ−ダ ２２ ロック装置 ２６ バッテリ積載フレ−ム ３０ 車体 ３１ 上下スライド機構 ３５ 駆動輪取付けフレ−ム ３８ 旋回軸 ４５ バッテリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料、ワ−クその他の必要物品を積載す
   る車体と、この車体に対しそれぞれが旋回可能に装着さ
   れ路面に接触する４個の自在車輪と、前記車体に対し旋
   回可能に装着された旋回軸と、前記旋回軸を路面に対し
   旋回不能に固定し又は固定を解除するロック機構と、そ
   れぞれが駆動輪を含む駆動機構を有し互いに対向して配
   置され路面と接触し独立に駆動される一対の駆動輪組立
   体と、前記旋回軸に対してはヒンジ機構を介し前記旋回
   軸に平行な面内を枢動可能にされ、前記車体に対しては
   上下動可能に装着され前記駆動輪組立体を装着する駆動
   輪取付けフレ−ムと、前記駆動輪を駆動する動力源とし
   て積載されたバッテリとを有して、前記車体が任意の角
   度での旋回と前後進とを自由に行うことが可能な全方向
   移動台車において；前記全方向移動台車はさらに、車体
   の裏面から下方に前記裏面と対向して配置され、上下ス
   ライド機構を介して前記車体に平行な方向には車体と一
   体に、車体に垂直な方向には車体との相対移動が可能に
   装着され、その上面にバッテリを積載するバッテリ積載
   フレ−ムを有し、 前記旋回軸は、前記バッテリ積載フレ−ムの裏面のほぼ
   中心部から水平方向に旋回可能に下方に垂下し、 前記駆動輪取付けフレ−ムは前記旋回軸の下端近くにヒ
   ンジ結合され、 前記ロック機構は、前記のバッテリ積載フレ−ムの裏面
   から下方で前記旋回軸に装着され前記旋回軸の少なくと
   も一部を拘束し、または拘束解除可能にされ、前記バッ
   テリ−積載フレ−ムは、前記一対の駆動輪の相対回転に
   伴う前記旋回軸の旋回には追従せず、前記車体と一体に
   保たれ、 前記バッテリ−を積載した状態のバッテリ−積載フレ−
   ム、前記旋回軸、前記ロック機構を構成する部材の合計
   重量は、ヒンジ機構を介して前記駆動輪取付けフレ−ム
   と前記駆動輪組立体の重量に加えられ、これらの合計さ
   れた接触圧により走行路面に接触して駆動され、前記走
   行路面の凹凸差は、前記ヒンジ機構と上下スライド機構
   とにより補償して、車体の動揺を低減して車体を水平に
   保ち、車体は前記の自在車輪のみにより懸架されること
   を特徴とする全方向移動台車。
2. 【請求項２】 前記旋回軸は、チェーンなどにより前記
   バッテリ−積載フレ−ムに取り付けられたエンコ−ダに
   連結され旋回角が検出されるようになっていることを特
   徴とする請求項１記載の全方向移動台車。