搬送台車、搬送装置及び搬送方法
【課題】中量物や重量物を搬送する搬送台車において、小型化を妨げることなく、各車輪にかかる偏荷重を抑制して耐久性を向上させること。
【解決手段】搬送対象物が載置される台座５とこの台座５を支持する走行台車３とを備え、走行台車３は、フレーム９に支持された同軸の２つの回転軸２１ａ，２１ｂに、回転可能に設けられた２つの車輪７ａ，７ｂと、フレーム９に支持され２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能にフレームに支持される支持部材４７とを有し、２つの車輪７ａ，７ｂは、支持部材４７の両側に設けられ、支持部材４７は、台座５の台座面と直交する軸回りに台座を回動可能に支持する軸受５１を介して垂下して設けられること。
【解決手段】搬送対象物が載置される台座５とこの台座５を支持する走行台車３とを備え、走行台車３は、フレーム９に支持された同軸の２つの回転軸２１ａ，２１ｂに、回転可能に設けられた２つの車輪７ａ，７ｂと、フレーム９に支持され２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能にフレームに支持される支持部材４７とを有し、２つの車輪７ａ，７ｂは、支持部材４７の両側に設けられ、支持部材４７は、台座５の台座面と直交する軸回りに台座を回動可能に支持する軸受５１を介して垂下して設けられること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送台車、搬送装置及び搬送台車を用いた搬送方法に係り、特に、重量物の搬送・据付けに好適な重量物搬送用の極低床搬送台車とこれを用いた搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的重量の大きな搬送対象物を搬送する装置として、特許文献１に記載される搬送台車が知られている。この搬送台車は、台車の上に搬送対象物が載置される台座を支持して構成される。台車は、２つの駆動ローラとフリーローラを備えており、２つの駆動ローラは、それぞれモータで別個に回転制御されるようになっている。台座は、回転自在に台車に支持された下板と、下板の上に載置され、空気の出入口が設けられた袋体と、袋体の上に載置されて搬送対象物が載置される上板を備えて構成される。袋体は、内部に空気を出し入れして膨張又は収縮させることにより上板を昇降させるエアジャッキとなっている。
【０００３】
特許文献１では、このような搬送台車を複数台用いることにより、１つの搬送対象物を搬送するようになっている。この搬送方法としては、先ず、床面と床面上に載置された搬送対象物との間に複数の搬送台車を配置させ、袋体に空気を入れて各搬送台車の上板を上昇させることにより、上板の上に載置された搬送対象物を持ち上げる。そして、各搬送台車の移動速度と移動方向を同調制御して各搬送台車の相対位置を一定に保持したまま運行させることにより、搬送対象物を据付け位置まで搬送させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０６６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の搬送台車は、比較的小型でありながら、重量の大きな搬送対象物を搬送するため、走行中の車輪には非常に大きな荷重（負荷）が作用している。ここで、車輪にかかる荷重は、すべての車輪で均一であることが望ましいが、うねりや段差などのある路面では、各車輪にかかる荷重に偏りが生じることがある。例えば、特許文献１の搬送台車が路面を走行中、左右の車輪の一方が段差に乗り上げ、他方の車輪に浮きが生じると、乗り上げた方の車輪には非常に大きな荷重が作用することになる。このように車輪間に大きな偏荷重が生じた場合、車輪や車軸、或いは、車軸の軸受などに大きな損傷を招くおそれがある。
【０００６】
一方、この種の搬送台車は小型化、特に接地面からの総高さの低床化の要望が強く、各車輪の偏荷重に対応するため、例えば、車輪や車軸或いは軸受などの耐久性を高める構造に変更した場合、台車全体の大型化を招いてしまい、小型化の要望に対応できなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、中量物や重量物を搬送する搬送台車において、小型化を妨げることなく、各車輪にかかる偏荷重を抑制して耐久性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、搬送対象物が載置される台座とこの台座を支持する走行台車とを備えた搬送台車において、走行台車は、フレームと、このフレームに支持された同軸の２つの回転軸に回転可能に設けられた２つの車輪と、フレームに支持され２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能にフレームに支持される支持部材とを有し、２つの車輪は、支持部材の両側に設けられ、この支持部材は、台座の台座面と直交する軸回りに台座を回動可能に支持する軸受を介して垂下して設けられることを特徴としている。
【０００９】
このように走行台車と支持部材を車輪の回転軸と直交する方向、つまり走行台車の進行方向の軸回りで相対的に回動させることにより、片方の車輪が段差などに乗り上げたときには、その車輪の乗り上げと連動して、走行台車が支持部材に対して相対的に回動するため、段差に乗り上げたときの車輪の浮きを防ぐことができ、その結果、車輪にかかる偏荷重を抑制することができる。また、走行台車が軸回りに回動しても、同じ軸に支持される支持部材はその影響を受けないため、支持部材に支持される台座は水平状態が保持される。したがって、搬送対象物の荷重は常に真下の支持部材の方向に作用するため、各車輪にかかる荷重の変動を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、支持部材は、２つの車輪の間に配置するとともに、軸を介してフレームに支持するだけの簡単な構造で済むため、走行台車の小型化を妨げることなく、コンパクトな構造を実現することができる。具体的には、フレームに、２つの車輪の間に車輪の回転軸と直交して互いに間隔を開けて設けられる２枚の仕切壁を設け、支持部材をフレームの２枚の仕切壁に挟まれた空間内に収納させることが好ましい。
【００１１】
また、台座は、支持部材に軸受を介して支持される下板と、この下板上に載置され空気出入口を備えた袋体と、搬送対象物が載置され袋体の上に載置される上板とからなるものとする。このように上板と下板との間に空気の出し入れで膨張又は収縮する柔構造の袋体を設けることにより、搬送台車が路面を走行中、下板が傾くことがあっても、袋体が搬送対象物の重みで変形するため、上板の水平が保たれる。これにより、うねりや段差のある路面を走行していても、搬送対象物を傾けることなく安定して搬送することができ、かつ、各車輪の偏荷重を抑制することができる。また、車輪が段差に乗り上げたときの衝撃を吸収することができる。
【００１２】
また、走行台車は、２つの車輪に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれフレームの底面が上方向に傾斜する傾斜面が形成されてなるものとする。このように底面を傾斜面とすることにより、搬送台車がうねりや段差などがある路面を走行していても、底面と段差などの接触を抑制することができるため、うねりや段差などの乗り越えを容易化することができる。
【００１３】
また、台座は、下板の互いに対向する端部とこの下板の端部と対向する上板の端部とがそれぞれ連結部材で連結され、連結部材は、第１乃至第４の板状部材が３つの回転軸部で回動可能に連結された３軸の蝶番からなり、第１の板状部材は下板の端部に取り付けられ、第４の板状部材は上板の端部に取り付けられ、第２の板状部材と第３の板状部材は、袋体側に折り畳まれるように弾性部材で付勢されてなるものとする。
【００１４】
このように下板と上板を連結部材で連結し、弾性部材で連結部材の動作方向を規制することにより、袋体を膨張又は収縮させたときの上板の昇降を案内することができるため、下板に対する上板のずれや傾きなどを抑制することができる。
【００１５】
この場合において、連結部材は、第２の板状部材と第３の板状部材が折り畳まれたときに、３つの回転軸部が互いに当接しないように、３つの回転軸部の位置が互いにずらして設けられるものとする。このように回転軸部の位置をずらして配置することにより、連結部材が折り畳まれたときの厚みを最小化することができるため、上板を最下位まで降下させたときの搬送台車の高さを低くすることができる。
【００１６】
また、台座は、下板の袋体が載置される面と上板の袋体と対向する面の少なくとも一方に、袋体の外縁に沿って突出する突条部が設けられているものとする。このように突条部を設けることで、袋体は突条部に案内されて膨張又は収縮し、特に、収縮する袋体を適正な位置に収納することが可能となる。
【００１７】
また、走行台車の駆動装置は、モータとモータの動力を車輪に伝達する減速歯車列を含んでなり、この駆動装置は車輪の高さの範囲内に設けられているものとする。このようにすることで、走行台車の高さを低くすることができ、かつ、適正な走行速度を確保することができる。
【００１８】
さらに、上記のような搬送台車を複数備え、この複数の搬送台車の台座を互いに連結させた状態で、搬送対象物を搬送するようにしてもよい。このように複数の搬送台車を連結させて一つの搬送装置とすることにより、搬送対象物の大きさや重量などに応じて搬送装置の構成を適宜切り替えることができるため、搬送形態の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中量物や重量物を搬送する搬送台車において、小型化を妨げることなく、各車輪にかかる偏荷重を抑制して耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用される搬送台車を正面から見たときの断面図である。
【図２】本発明が適用される搬送台車における走行台車の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】本発明が適用される搬送台車において、左半分は台座の上面図、右半分は走行台車の上面図である。
【図４】本発明が適用される搬送台車の台座の組み立て作業と台座の動作を説明する図である。
【図５】本発明が適用される搬送台車において、台座を走行台車に組み付ける作業を説明する正面図である。
【図６】本発明が適用される搬送台車において、台座を走行台車に組み付ける作業を説明する側面図である。
【図７】本発明が適用される搬送台車が平坦な路面を走行するときの動作を説明する正面図である。
【図８】本発明が適用される搬送台車の片方の車輪が段差に乗り上げたときの動作を説明する正面図である。
【図９】本発明が適用される複数の搬送台車を互いに連結させたときの構成を示す上面図である。
【図１０】図９において、各搬送台車が互いに連結される部分の構造を拡大して示す図である。
【図１１】図１０と異なる他の連結部分の構造を示す図である。
【図１２】図９と搬送台車の台数が異なる他の実施の形態を示す上面図である。
【図１３】図９、図１２と搬送台車の台数が異なる他の実施の形態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用してなる搬送台車の実施の形態について図面を参照して説明する。図１乃至図３に示すように、搬送台車１は、走行台車３と台座５を備えている。走行台車３は、２つの車輪７を有しており、各車輪７の回転が別個に制御されることにより、直進、操蛇、旋回の各動作が可能になっている。台座５は、走行台車３の上に回動可能に支持されており、搬送対象物を載置して昇降させるジャッキ機能を有している。なお、走行台車３は、２つの車輪７とともに１又は複数の補助輪又は走行面を摺動する補助足を設けることにより、自走可能になっている。以下、補助輪、補助足については説明を省略する。
【００２２】
まず、走行台車の構造について説明する。図２に示すように、走行台車３は、フレーム９と、２つの車輪７ａ，７ｂと、駆動装置と、図示しない制御装置を備えている。駆動装置は、モータ１１と、減速歯車列１３から構成される。なお、走行台車３は、駆動装置が左右対称となるため、図２（ａ）の左側の駆動装置は省略し、右側の駆動装置のみを説明する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、フレーム９は、真上から見たときに矩形に形成される枠体１５を中心に、この枠体１５の長い方の側壁（以下、長壁Ａという。）から水平方向に４本の延出部１７ａ〜１７ｄが連設されている。枠体１５の内側は、枠体１５を構成する短い方の側壁（以下、短壁Ｂという。）と平行な２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂにより３つの部屋に仕切られている。そして、一方の短壁Ｂ１と仕切壁１９ａとの間には車輪７ａが設けられ、他方の短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとの間には車輪７ｂが設けられている。車輪７ａの回転軸２１ａは、短壁Ｂ１と仕切壁１９ａとにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されており、車輪７ｂの回転軸２１ｂは、短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。回転軸２１ａと回転軸２１ｂは同軸に設けられ、これらは仕切壁１９ａ，１９ｂと直交するように配置されている。
【００２４】
延出部１７ａ，１７ｂは、一方の長壁Ａ１から互いに平行に延出され、その延出させた面の側面には、モータ１１を支持する貫通穴２３が設けられている。この延出部１７ａ，１７ｂは、それぞれ短壁Ｂ１，Ｂ２と段差を形成するように、長壁Ａ１の左右の端よりも内側から延出されている。延出部１７ｃ，１７ｄは、他方の長壁Ａ２の左右の両端から互いに平行に延出され、その延出させた面の側面には、制御装置を支持する貫通穴２５が設けられている。
【００２５】
駆動装置は、車輪７ごとに別個に設けられており、モータ１１の回転動力が減速歯車列１３を介して車輪７に伝達されるようになっている。減速歯車列１３は、モータ１１の回転軸に同軸となるように固定した小歯車２７と、小歯車２７と噛み合う中歯車２９と、中歯車２９の回転軸と同軸となるように固定した従動歯車３１と、従動歯車３１と噛み合う外輪歯車３３を備えている。
【００２６】
中歯車２９と従動歯車３１の回転軸３５は、短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとに、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。従動歯車３１は、短壁Ｂ２の内側（枠体１５の中）に配置される一方、中歯車２９は、短壁Ｂ２の外側（枠体１５の外）に配置されている。外輪歯車３３は、車輪７ｂの回転軸２１ｂに同軸となるように固定され、短壁Ｂ２の内側に配置されている。中歯車２９の歯車外径は、小歯車２７の歯車外径よりも大きく、外輪歯車３３の歯車外径よりも小さく設定されている。
【００２７】
図２（ｃ）に示すように、モータ１１と駆動装置は、走行台車３の接地面から車輪７の高さｈまでの高さの範囲内に設けられている。より具体的には、モータ１１の回転軸と、中歯車２９の回転軸３５と、車輪７ｂの回転軸２１ｂは、互いに平行かつ略水平の高さ位置に配置されている（図２（ａ），（ｂ））。小歯車２７と中歯車２９は、外側からフレーム９に取り付けられたカバー３７の内側に収納されている。
【００２８】
フレーム９の延出部１７ｃ，１７ｄの貫通穴２５に支持された制御装置、例えば制御ボックスは、外部のコントローラからの指令に基づいて、モータ１１などに駆動信号を出力するようになっている。
【００２９】
また、本実施の形態の走行台車３は、図２（ｂ）に示すように、２つの車輪７に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれ底面が上方向に傾斜するように、フレーム９の床面が傾斜構造となっている。
【００３０】
一方、走行台車３のフレーム９には、長壁Ａ１，Ａ２の対向する位置に、それぞれ貫通穴３９，４１が設けられ、この貫通穴３９，４１には、通し軸４３（図３）が挿通されている。通し軸４３は、仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の空間を横切って、各車輪７の回転軸２１の軸方向と直交する水平方向に延在して設けられ、基端の鍔部４５が貫通穴３９の周縁にボルトなどで締結されることにより、フレーム９に固定されている。ここで、回転軸２１の軸方向と直交する水平方向とは、回転軸２１の軸線と直角に交わる水平な軸線の延在方向に限られず、この軸線と平行な軸線の延在方向も含まれるものとする。本実施の形態において、通し軸４３の軸線は、回転軸２１の軸線と直角に交わる水平な軸線を接地面側に平行移動させた位置に配置されている。
【００３１】
図１、３に示すように、通し軸４３の軸回りには、ブロック状の支持部材４７が揺動可能に支持されている。支持部材４７は、通し軸４３が挿通される貫通穴４９を有しており、この貫通穴４９に通し軸４３が挿通された状態で、枠体１５内の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた空間に収納されている。
【００３２】
支持部材４７の上端面には、台座５を回転自在に支持する軸受５１が設けられ、この軸受５１は、図４に示すように、内輪５３と、外輪５５と、内輪５３と外輪５５との間に配置された複数の円筒状のころ５７を備えて構成される。
【００３３】
次に、この支持部材４７に支持される台座５の構造について説明する。図１に示すように、台座５は、支持部材４７に軸受５１を介して支持される下板５９と、この下板５９に載置されて空気出入口を備えた袋状のエアバッグ６１と、搬送対象物が載置されてエアバッグ６１の上に載置される上板６３と、下板５９と上板６３とを連結させる連結部材６５を備えて構成される。エアバッグ６１は、内部に空気を出し入れすることにより、膨張又は収縮して、上板６３を昇降させるようになっている。なお、エアバッグ６１に出し入れする空気は、例えば搬送台車を走行させる工場などに設置された空気の供給源からホースを通じて供給され、制御装置などからの信号又は手動によりバルブユニットが動作することにより供給量などが制御されるようになっている。
【００３４】
下板５９と上板６３は、いずれも、略正方形の平面状に形成され（図３）、下板５９よりも上板６３が大きく形成されている。図４に示すように、下板５９の中央部には、一方の面から突出する中空の筒状部６７が設けられ、この筒状部６７が、支持部材４７の軸受５１に支持されるようになっている。つまり、支持部材４７は、下板５９と直交する中心軸の回りに下板５９を回動可能に支持する軸受５１を介して垂下して設けられている。より具体的には、下板５９の筒状部６７が支持部材４７の軸受５１の内輪５３に圧入された状態で、下板５９に対して支持部材４７と反対側から、基端に鍔部７１を有する円筒状の取付部材６９が筒状部６７に挿入され、この挿入された取付部材６９の先端部分が支持部材４７にボルトで締結されるようになっている。ここで、下板５９は、取付部材６９の鍔部７１との間に隙間を有しているため、軸受５１により支障なく回動することができる。さらに、下板５９には、取付部材６９の後ろ側から筒状の蓋体７３が取り付けられている。
【００３５】
このようにして支持部材４７に支持された下板５９の他方の面、つまり支持部材４７と反対側の面には、エアバッグ６１が粘着シート（例えば、両面テープ）などで貼り付けられ、さらに、エアバッグ６１の上には、上板６３が載置される。また、図１に示すように、下板５９のエアバッグ６１が載置される面と、上板６３のエアバッグ６１と対向する面には、それぞれエアバッグ６１の四隅などの外縁に沿って突出する突条部７５が設けられている。
【００３６】
図１、図３に示すように、下板５９の互いに対向する端部（少なくとも２箇所）と、この下板５９の複数の端部と対向する上板６３の端部とは、それぞれ連結部材６５で連結されている。本実施の形態では、下板５９と上板６３の各辺の中央付近における４箇所がそれぞれ連結部材で連結されている。この連結部材６５は、第１〜第４の板状部材７７，７９，８１，８３が、３つの回転軸部８５，８７，８９で回動可能に連結された３軸の蝶番構造となっている。第１の板状部材７７は、下板５９の端部に取り付けられ、第４の板状部材８３は、下板５９の端部と対向する上板６３の端部に取り付けられている。また、図示していないが、第２の板状部材７９と第３の板状部材８１は、連結部材６５がエアバッグ６１側に折り畳まれる方向にバネなどの弾性部材で付勢されている。
【００３７】
図４（下図）に示すように、エアバッグ６１の伸縮に応じて上板６３は昇降するが、この上板６３の昇降に伴って、連結部材６５が適宜折れ曲がるようになっている。連結部材６５は、例えば、エアバッグ６１の空気が完全に抜き出されて上板６３が最下位に降下した状態で、完全に折り畳まれた状態となる。ここで、３つの回転軸部８５，８７，８９は、連結部材６５が折り畳まれた状態で互いに当接しないように、互いにずらした位置に設けられている。すなわち、連結部材６５が完全に折り畳まれたときには、回転軸部８５，８７，８９は、略水平方向に配列された状態となり、このとき、上板６３の最下位の高さが最も低くなる。
【００３８】
図３に示すように、下板５９には、中央の筒状部６７に貫通穴が設けられており、さらに１箇所の角部の近傍に貫通穴が設けられている。そして、これらの２つの貫通穴は、下板５９の支持部材４７と反対側の面に形成される溝９１で連通されている。この溝９１は、例えば、図示しない制御装置とモータ１１とを接続する電線の配索用の通路となっている。ここで、通し軸４３は、中空状に形成されるとともに、この中空穴９３と連通する横穴９５が側面に形成されたものを用いるものとし（図６）、この通し軸４３が支持部材４７の貫通穴４９に挿通されたときに、横穴９５が筒状部６７の中心穴と連通するように配置する。これにより、制御装置に一端が接続された電線は、下板５９の角部の貫通穴、溝９１、蓋体７３、取付部材６９、通し軸４３の横穴９５、中空穴９３を順次経由して配索された後、モータ１１に他端が接続される。
【００３９】
このような台座５を走行台車３に組み付ける方法としては、図５、６に示すように、台座５が取り付けられた支持部材４７を、フレーム９の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の空間に挿入するとともに、通し軸４３をフレーム９の貫通穴３９，４１に挿通させる。そして、通し軸４３の基端の鍔部４５を貫通穴３９の周縁に当接させてボルトなどで締結する。これにより、支持部材４７はフレーム９と連結された通し軸４３の軸回りで揺動可能に支持された状態となり、支持部材４７に支持される台座５においても、支持部材４７と連動して通し軸４３の軸回りで揺動可能となる。
【００４０】
次に、このようにして構成される搬送台車１の動作について、搬送台車１が路面を走行するときの動作を中心に、図７、８を参照して説明する。図７，８の矢印Ｃは、台座５に載置された搬送対象物の荷重が走行台車３に作用する方向を示している。
【００４１】
図７に示すように、搬送台車１が水平で平坦の路面を走行するとき、２つの車輪７の回転軸２１と台座５はいずれも水平方向を向いている。したがって、このとき、通し軸４３を介して互いに回動可能な支持部材４７とフレーム９（走行台車３）は、相対的な回転角度がゼロとなっている。
【００４２】
これに対し、搬送台車１がうねりや段差などのある路面を走行するときは、左右の車輪７ａ，７ｂが交互に段差などに乗り上げることが想定される。図８に示すように、片方の車輪７ｂが段差Ｙに乗り上げたときには、車輪７ｂが段差Ｙに乗り上げるのと連動して、フレーム９が支持部材４７に対して通し軸４３を中心として、車輪７ｂが段差に乗り上げる方向（矢印Ｚ）に相対的に回動（揺動）する。これにより、搬送台車１は、走行台車３の片方の車輪７ｂが段差に乗り上げたときに、もう一方の車輪７ａの浮きを防ぐことができ、車輪７ａ，７ｂにかかる偏荷重を抑制することができる。また、車輪７ａ，７ｂの偏荷重が抑制されることにより、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができるため、搬送台車１の耐久性を向上させることができる。
【００４３】
ここで、支持部材４７は、フレーム９の枠体１５内の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた空間に収納されているが、支持部材４７と仕切壁１９ａ，１９ｂとの間には、隙間が形成されている。このため、支持部材４７は、仕切壁１９ａ，１９ｂと当接しない範囲で、通し軸４３の回りを揺動することができる。なお、支持部材４７と仕切壁１９ａ，１９ｂとの間にバネ部材を介在させ、仕切壁１９ａ，１９ｂ側からそれぞれ支持部材４７を押し付けるように、バネ部材で付勢するように構成してもよい。このようにすれば、フレーム９が回動したときに弾性力による復元力が作用するため、サスペンションとしての機能が向上し、うねりや段差のある路面での走行性を安定化させることができる。
【００４４】
また、搬送台車１が走行中、通し軸４３の軸回りでフレーム９が回動しても、支持部材４７はその影響をほとんど受けることがないため、支持部材４７に支持される台座５は、水平状態が保持される。このため、走行台車３が傾いても、搬送対象物の荷重は、図８の矢印Ｃの方向、つまり台座５の真下の方向に常に作用するため、各車輪７ａ，７ｂにかかる荷重の変動を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、下板５９と上板６３との間に、空気の出し入れで膨張収縮する柔構造のエアバッグ６１を設けている。このため、例えば、搬送台車１が路面を走行中、下板５９が傾くことがあっても、エアバッグ６１が搬送対象物の重みで傾きを抑制するように変形するため、搬送対象物が載置される上板６３は、水平に保持される。したがって、搬送対象物を傾けずに安定して搬送させることができ、かつ、各車輪７ａ，７ｂの偏荷重を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、走行台車３が、２つの車輪７ａ，７ｂに対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれフレーム９の底面が上方向に傾斜する傾斜面を有している。これにより、搬送台車１がうねりや段差などがある路面を走行する場合でも、底面が上方向に持ち上がって形成される分、底面と段差などの接触を抑制することができるため、うねりや段差を容易に乗り越えることができ、このような路面での走行性能を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、台座５の下板５９と上板６３とを、蝶番からなる複数の連結部材６５で連結し、この連結部材６５をエアバッグ６１側に折り曲げる方向に弾性部材で付勢させている。このように下板５９と上板６３を連結部材６５で連結し、弾性部材で連結部材６５の動作方向を規制することにより、エアバッグ６１を膨張又は収縮させたときの上板６３の昇降をスムーズに案内することができる。これにより、下板５９に対する上板６３のずれや傾きを抑制することができ、上板６３の昇降動作を適正に保つことができる。加えて、エアバッグ６１の空気が完全に抜き出されて上板６３が最下位となり、連結部材６５が最も折り畳まれた状態となったとき、３つの回転軸部８５，８７，８９が、略水平方向に一列に配列されるようにずらして設けられるため、上板６３の最下位の高さを最も低くすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、下板５９と上板６３に、それぞれエアバッグ６１の外縁に沿って突出する突条部７５を設けている。このため、膨張又は収縮するエアバッグ６１は、そのエアバッグ６１を挟んで両側に設けられた突条部７５の内側に案内されるため、特に、収縮する際のエアバッグ６１を適正な位置に収納することができる。本実施の形態では、突条部７５をエアバッグ６１の四隅の外縁に設ける例を説明したが、例えば、エアバッグ６１を挟んで対向する位置に設けるのであれば、この例に限られるものではない。また、突条部７５は、下板５９と上板６３の少なくとも一方に設けられていれば、上記の効果を得ることができるが、エアバッグ６１の高い収納性を得るためには、両方に設けられていることが好ましい。
【００４９】
また、本実施の形態では、フレーム９の枠体１５の内側を２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂで仕切り、この２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の領域、つまり２つの車輪７ａ，７ｂの間の領域に支持部材４７を収納させるようにしている。このため、台座５の支持構造を最も低くすることができる。また、本実施の形態では、モータ１１と駆動装置は、走行台車３の接地面から車輪７の高さの範囲内に配置し、駆動装置は減速歯車列で構成するようにしている。このため、走行台車３を低く形成しながら、適正な走行速度を確保することができる。
【００５０】
本実施の形態の搬送台車１は、基本的には、後述するように複数の搬送台車１を連結させて用いるものであるが、例えば、１台で走行させる場合には、補助輪又は走行面を摺動する補助足を設けることにより自走可能とすることができる。
【００５１】
以上述べたように、本実施の形態の重量物搬送用の搬送台車１によれば、搬送台車１の総高さを例えば３００ｍｍ以下に抑えることができ、全体的にもコンパクトな構造を実現することができる。また、うねりや段差のある路面を走行する場合でも、各車輪７の偏荷重を抑制することができるため、走行性を向上させるだけでなく、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができ、搬送台車１の耐久性を向上させることができる。
【００５２】
次に、上述した実施の形態の搬送台車１を複数備え、この複数の搬送台車１を互いに連結させた状態で搬送対象物を搬送する搬送装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の搬送装置は、複数の搬送台車１を有するため、各搬送台車１は２つの車輪７ａ，７ｂがあればよく、補助輪又は走行面を摺動する補助足がなくてもよい。
【００５３】
図９に示すように、本実施の形態の搬送装置は、４台の搬送台車１を矩形の角に１台ずつ配置させ、各搬送台車１の台座５をそれぞれ断面が矩形の角パイプ９７で互いに連結させた構造になっている。以下、各搬送台車１の連結構造について、具体的に説明する。
【００５４】
図１０に示すように、上板６３には、平板状の連結板材９９の一部が当接された状態で、上板６３と連結板材９９がボルトで固定されている。連結板材９９には、断面矩形の中空の支持パイプ１０１が取り付けられており、この支持パイプ１０１には角パイプ９７が所定の長さまで挿入されてから、支持パイプ１０１と角パイプ９７がボルト１０３で固定されている。このような連結構造によれば、角パイプ９７を支持パイプ１０１内で摺動させて所定の長さに調整することにより、搬送台車１間の距離を所定の範囲で適宜調整することができる。
【００５５】
本実施の形態では、４台の搬送台車１を互いに連結させた状態で、各搬送台車１の上板６３をエアバッグ６１で所定の高さに上昇させ、４台の搬送台車１で１つの搬送対象物を支える。このように４台の搬送台車１を１組とした搬送装置は、搬送対象物を支えたまま、外部のコントローラからの無線或いは有線を介した指令により、各搬送台車１の移動速度と移動方向が同調制御され、これにより搬送対象物が所望のルートにしたがって目的地まで搬送される。このように複数の搬送台車１を連結させて一つの搬送装置とすることにより、搬送対象物の大型化や重量の増加にも対応することができる。特に、本実施の形態では、搬送対象物の大きさや荷重などに応じて、搬送台車１間の距離を適宜調整することができるため、様々な搬送対象物に対応（例えば、４台の搬送台車１で最大１００トンの搬送対象物を搬送可）することができ、搬送対象物を安定して搬送させることができる。
【００５６】
また、このような搬送装置がうねりや段差のある路面を走行するときには、各搬送台車１において、車輪７の回転軸２１を通し軸４３の軸回りで揺動させながら走行させることができるため、すべての搬送台車１の各車輪７に対して、偏荷重を抑制することができる。これにより、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができるため、搬送装置の耐久性を向上させることができる。
【００５７】
また、各搬送台車１は、エアバッグ６１を介して上板６３の上に搬送対象物を載置しているため、搬送装置が路面を走行中、いずれかの搬送台車１の下板５９が傾くことがあっても、エアバッグ６１が搬送対象物の重みで傾きを抑制するように変形するため、上板６３は水平に保持される。したがって、搬送対象物を傾けずに安定して搬送させることができ、かつ、各車輪７の偏荷重を抑制することができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、各搬送台車１を連結させる構造として、連結板材９９に取り付けられた支持パイプ１０１に角パイプ９７を挿入し、ボルトで固定する構造を説明したが、このように搬送台車１間の距離を調整可能とする場合に限らず、搬送台車１間の距離が予め設定されている場合には、図１１に示すように、角パイプ９７に代えて、例えば断面がＬ字状のアングル材１０５を直接、上板６３にボルトで固定するようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、４台の搬送台車１を連結させた搬送装置について説明したが、この例に限られるものではなく、例えば、図１２に示すように、６台の搬送台車１を連結させて構成するようにしてもよいし、図１３に示すように、８台の搬送台車１を連結させて構成するようにしてもよい。このように支持パイプ１０１などの連結材を使用することにより、所望の台数の搬送台車１を自在に連結させて構成することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、複数の搬送台車１の台座５を互いに連結させて１つの搬送装置として走行させる例を説明したが、それぞれの搬送台車１の移動速度と移動方向を同調制御して、搬送台車１間の相対位置を一定に保持するように制御することにより、台座５を連結させなくても、複数の搬送台車１で１つの搬送対象物を搬送させることが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 搬送台車
３ 走行台車
５ 台座
７ａ，７ｂ 車輪
９ フレーム
１１ モータ
１３ 減速歯車列
１９ａ，１９ｂ 仕切壁
２１ａ，２１ｂ 回転軸
４３ 通し軸
４７ 支持部材
５１ 軸受
５９ 下板
６１ エアバッグ
６３ 上板
６５ 連結部材
７５ 突条部
７７ 第１の板状部材
７９ 第２の板状部材
８１ 第３の板状部材
８３ 第４の板状部材
８５ 回転軸部
８７ 回転軸部
８９ 回転軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送台車、搬送装置及び搬送台車を用いた搬送方法に係り、特に、重量物の搬送・据付けに好適な重量物搬送用の極低床搬送台車とこれを用いた搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的重量の大きな搬送対象物を搬送する装置として、特許文献１に記載される搬送台車が知られている。この搬送台車は、台車の上に搬送対象物が載置される台座を支持して構成される。台車は、２つの駆動ローラとフリーローラを備えており、２つの駆動ローラは、それぞれモータで別個に回転制御されるようになっている。台座は、回転自在に台車に支持された下板と、下板の上に載置され、空気の出入口が設けられた袋体と、袋体の上に載置されて搬送対象物が載置される上板を備えて構成される。袋体は、内部に空気を出し入れして膨張又は収縮させることにより上板を昇降させるエアジャッキとなっている。
【０００３】
特許文献１では、このような搬送台車を複数台用いることにより、１つの搬送対象物を搬送するようになっている。この搬送方法としては、先ず、床面と床面上に載置された搬送対象物との間に複数の搬送台車を配置させ、袋体に空気を入れて各搬送台車の上板を上昇させることにより、上板の上に載置された搬送対象物を持ち上げる。そして、各搬送台車の移動速度と移動方向を同調制御して各搬送台車の相対位置を一定に保持したまま運行させることにより、搬送対象物を据付け位置まで搬送させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０６６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の搬送台車は、比較的小型でありながら、重量の大きな搬送対象物を搬送するため、走行中の車輪には非常に大きな荷重（負荷）が作用している。ここで、車輪にかかる荷重は、すべての車輪で均一であることが望ましいが、うねりや段差などのある路面では、各車輪にかかる荷重に偏りが生じることがある。例えば、特許文献１の搬送台車が路面を走行中、左右の車輪の一方が段差に乗り上げ、他方の車輪に浮きが生じると、乗り上げた方の車輪には非常に大きな荷重が作用することになる。このように車輪間に大きな偏荷重が生じた場合、車輪や車軸、或いは、車軸の軸受などに大きな損傷を招くおそれがある。
【０００６】
一方、この種の搬送台車は小型化、特に接地面からの総高さの低床化の要望が強く、各車輪の偏荷重に対応するため、例えば、車輪や車軸或いは軸受などの耐久性を高める構造に変更した場合、台車全体の大型化を招いてしまい、小型化の要望に対応できなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、中量物や重量物を搬送する搬送台車において、小型化を妨げることなく、各車輪にかかる偏荷重を抑制して耐久性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、搬送対象物が載置される台座とこの台座を支持する走行台車とを備えた搬送台車において、走行台車は、フレームと、このフレームに支持された同軸の２つの回転軸に回転可能に設けられた２つの車輪と、フレームに支持され２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能にフレームに支持される支持部材とを有し、２つの車輪は、支持部材の両側に設けられ、この支持部材は、台座の台座面と直交する軸回りに台座を回動可能に支持する軸受を介して垂下して設けられることを特徴としている。
【０００９】
このように走行台車と支持部材を車輪の回転軸と直交する方向、つまり走行台車の進行方向の軸回りで相対的に回動させることにより、片方の車輪が段差などに乗り上げたときには、その車輪の乗り上げと連動して、走行台車が支持部材に対して相対的に回動するため、段差に乗り上げたときの車輪の浮きを防ぐことができ、その結果、車輪にかかる偏荷重を抑制することができる。また、走行台車が軸回りに回動しても、同じ軸に支持される支持部材はその影響を受けないため、支持部材に支持される台座は水平状態が保持される。したがって、搬送対象物の荷重は常に真下の支持部材の方向に作用するため、各車輪にかかる荷重の変動を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、支持部材は、２つの車輪の間に配置するとともに、軸を介してフレームに支持するだけの簡単な構造で済むため、走行台車の小型化を妨げることなく、コンパクトな構造を実現することができる。具体的には、フレームに、２つの車輪の間に車輪の回転軸と直交して互いに間隔を開けて設けられる２枚の仕切壁を設け、支持部材をフレームの２枚の仕切壁に挟まれた空間内に収納させることが好ましい。
【００１１】
また、台座は、支持部材に軸受を介して支持される下板と、この下板上に載置され空気出入口を備えた袋体と、搬送対象物が載置され袋体の上に載置される上板とからなるものとする。このように上板と下板との間に空気の出し入れで膨張又は収縮する柔構造の袋体を設けることにより、搬送台車が路面を走行中、下板が傾くことがあっても、袋体が搬送対象物の重みで変形するため、上板の水平が保たれる。これにより、うねりや段差のある路面を走行していても、搬送対象物を傾けることなく安定して搬送することができ、かつ、各車輪の偏荷重を抑制することができる。また、車輪が段差に乗り上げたときの衝撃を吸収することができる。
【００１２】
また、走行台車は、２つの車輪に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれフレームの底面が上方向に傾斜する傾斜面が形成されてなるものとする。このように底面を傾斜面とすることにより、搬送台車がうねりや段差などがある路面を走行していても、底面と段差などの接触を抑制することができるため、うねりや段差などの乗り越えを容易化することができる。
【００１３】
また、台座は、下板の互いに対向する端部とこの下板の端部と対向する上板の端部とがそれぞれ連結部材で連結され、連結部材は、第１乃至第４の板状部材が３つの回転軸部で回動可能に連結された３軸の蝶番からなり、第１の板状部材は下板の端部に取り付けられ、第４の板状部材は上板の端部に取り付けられ、第２の板状部材と第３の板状部材は、袋体側に折り畳まれるように弾性部材で付勢されてなるものとする。
【００１４】
このように下板と上板を連結部材で連結し、弾性部材で連結部材の動作方向を規制することにより、袋体を膨張又は収縮させたときの上板の昇降を案内することができるため、下板に対する上板のずれや傾きなどを抑制することができる。
【００１５】
この場合において、連結部材は、第２の板状部材と第３の板状部材が折り畳まれたときに、３つの回転軸部が互いに当接しないように、３つの回転軸部の位置が互いにずらして設けられるものとする。このように回転軸部の位置をずらして配置することにより、連結部材が折り畳まれたときの厚みを最小化することができるため、上板を最下位まで降下させたときの搬送台車の高さを低くすることができる。
【００１６】
また、台座は、下板の袋体が載置される面と上板の袋体と対向する面の少なくとも一方に、袋体の外縁に沿って突出する突条部が設けられているものとする。このように突条部を設けることで、袋体は突条部に案内されて膨張又は収縮し、特に、収縮する袋体を適正な位置に収納することが可能となる。
【００１７】
また、走行台車の駆動装置は、モータとモータの動力を車輪に伝達する減速歯車列を含んでなり、この駆動装置は車輪の高さの範囲内に設けられているものとする。このようにすることで、走行台車の高さを低くすることができ、かつ、適正な走行速度を確保することができる。
【００１８】
さらに、上記のような搬送台車を複数備え、この複数の搬送台車の台座を互いに連結させた状態で、搬送対象物を搬送するようにしてもよい。このように複数の搬送台車を連結させて一つの搬送装置とすることにより、搬送対象物の大きさや重量などに応じて搬送装置の構成を適宜切り替えることができるため、搬送形態の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中量物や重量物を搬送する搬送台車において、小型化を妨げることなく、各車輪にかかる偏荷重を抑制して耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用される搬送台車を正面から見たときの断面図である。
【図２】本発明が適用される搬送台車における走行台車の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】本発明が適用される搬送台車において、左半分は台座の上面図、右半分は走行台車の上面図である。
【図４】本発明が適用される搬送台車の台座の組み立て作業と台座の動作を説明する図である。
【図５】本発明が適用される搬送台車において、台座を走行台車に組み付ける作業を説明する正面図である。
【図６】本発明が適用される搬送台車において、台座を走行台車に組み付ける作業を説明する側面図である。
【図７】本発明が適用される搬送台車が平坦な路面を走行するときの動作を説明する正面図である。
【図８】本発明が適用される搬送台車の片方の車輪が段差に乗り上げたときの動作を説明する正面図である。
【図９】本発明が適用される複数の搬送台車を互いに連結させたときの構成を示す上面図である。
【図１０】図９において、各搬送台車が互いに連結される部分の構造を拡大して示す図である。
【図１１】図１０と異なる他の連結部分の構造を示す図である。
【図１２】図９と搬送台車の台数が異なる他の実施の形態を示す上面図である。
【図１３】図９、図１２と搬送台車の台数が異なる他の実施の形態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用してなる搬送台車の実施の形態について図面を参照して説明する。図１乃至図３に示すように、搬送台車１は、走行台車３と台座５を備えている。走行台車３は、２つの車輪７を有しており、各車輪７の回転が別個に制御されることにより、直進、操蛇、旋回の各動作が可能になっている。台座５は、走行台車３の上に回動可能に支持されており、搬送対象物を載置して昇降させるジャッキ機能を有している。なお、走行台車３は、２つの車輪７とともに１又は複数の補助輪又は走行面を摺動する補助足を設けることにより、自走可能になっている。以下、補助輪、補助足については説明を省略する。
【００２２】
まず、走行台車の構造について説明する。図２に示すように、走行台車３は、フレーム９と、２つの車輪７ａ，７ｂと、駆動装置と、図示しない制御装置を備えている。駆動装置は、モータ１１と、減速歯車列１３から構成される。なお、走行台車３は、駆動装置が左右対称となるため、図２（ａ）の左側の駆動装置は省略し、右側の駆動装置のみを説明する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、フレーム９は、真上から見たときに矩形に形成される枠体１５を中心に、この枠体１５の長い方の側壁（以下、長壁Ａという。）から水平方向に４本の延出部１７ａ〜１７ｄが連設されている。枠体１５の内側は、枠体１５を構成する短い方の側壁（以下、短壁Ｂという。）と平行な２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂにより３つの部屋に仕切られている。そして、一方の短壁Ｂ１と仕切壁１９ａとの間には車輪７ａが設けられ、他方の短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとの間には車輪７ｂが設けられている。車輪７ａの回転軸２１ａは、短壁Ｂ１と仕切壁１９ａとにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されており、車輪７ｂの回転軸２１ｂは、短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。回転軸２１ａと回転軸２１ｂは同軸に設けられ、これらは仕切壁１９ａ，１９ｂと直交するように配置されている。
【００２４】
延出部１７ａ，１７ｂは、一方の長壁Ａ１から互いに平行に延出され、その延出させた面の側面には、モータ１１を支持する貫通穴２３が設けられている。この延出部１７ａ，１７ｂは、それぞれ短壁Ｂ１，Ｂ２と段差を形成するように、長壁Ａ１の左右の端よりも内側から延出されている。延出部１７ｃ，１７ｄは、他方の長壁Ａ２の左右の両端から互いに平行に延出され、その延出させた面の側面には、制御装置を支持する貫通穴２５が設けられている。
【００２５】
駆動装置は、車輪７ごとに別個に設けられており、モータ１１の回転動力が減速歯車列１３を介して車輪７に伝達されるようになっている。減速歯車列１３は、モータ１１の回転軸に同軸となるように固定した小歯車２７と、小歯車２７と噛み合う中歯車２９と、中歯車２９の回転軸と同軸となるように固定した従動歯車３１と、従動歯車３１と噛み合う外輪歯車３３を備えている。
【００２６】
中歯車２９と従動歯車３１の回転軸３５は、短壁Ｂ２と仕切壁１９ｂとに、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。従動歯車３１は、短壁Ｂ２の内側（枠体１５の中）に配置される一方、中歯車２９は、短壁Ｂ２の外側（枠体１５の外）に配置されている。外輪歯車３３は、車輪７ｂの回転軸２１ｂに同軸となるように固定され、短壁Ｂ２の内側に配置されている。中歯車２９の歯車外径は、小歯車２７の歯車外径よりも大きく、外輪歯車３３の歯車外径よりも小さく設定されている。
【００２７】
図２（ｃ）に示すように、モータ１１と駆動装置は、走行台車３の接地面から車輪７の高さｈまでの高さの範囲内に設けられている。より具体的には、モータ１１の回転軸と、中歯車２９の回転軸３５と、車輪７ｂの回転軸２１ｂは、互いに平行かつ略水平の高さ位置に配置されている（図２（ａ），（ｂ））。小歯車２７と中歯車２９は、外側からフレーム９に取り付けられたカバー３７の内側に収納されている。
【００２８】
フレーム９の延出部１７ｃ，１７ｄの貫通穴２５に支持された制御装置、例えば制御ボックスは、外部のコントローラからの指令に基づいて、モータ１１などに駆動信号を出力するようになっている。
【００２９】
また、本実施の形態の走行台車３は、図２（ｂ）に示すように、２つの車輪７に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれ底面が上方向に傾斜するように、フレーム９の床面が傾斜構造となっている。
【００３０】
一方、走行台車３のフレーム９には、長壁Ａ１，Ａ２の対向する位置に、それぞれ貫通穴３９，４１が設けられ、この貫通穴３９，４１には、通し軸４３（図３）が挿通されている。通し軸４３は、仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の空間を横切って、各車輪７の回転軸２１の軸方向と直交する水平方向に延在して設けられ、基端の鍔部４５が貫通穴３９の周縁にボルトなどで締結されることにより、フレーム９に固定されている。ここで、回転軸２１の軸方向と直交する水平方向とは、回転軸２１の軸線と直角に交わる水平な軸線の延在方向に限られず、この軸線と平行な軸線の延在方向も含まれるものとする。本実施の形態において、通し軸４３の軸線は、回転軸２１の軸線と直角に交わる水平な軸線を接地面側に平行移動させた位置に配置されている。
【００３１】
図１、３に示すように、通し軸４３の軸回りには、ブロック状の支持部材４７が揺動可能に支持されている。支持部材４７は、通し軸４３が挿通される貫通穴４９を有しており、この貫通穴４９に通し軸４３が挿通された状態で、枠体１５内の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた空間に収納されている。
【００３２】
支持部材４７の上端面には、台座５を回転自在に支持する軸受５１が設けられ、この軸受５１は、図４に示すように、内輪５３と、外輪５５と、内輪５３と外輪５５との間に配置された複数の円筒状のころ５７を備えて構成される。
【００３３】
次に、この支持部材４７に支持される台座５の構造について説明する。図１に示すように、台座５は、支持部材４７に軸受５１を介して支持される下板５９と、この下板５９に載置されて空気出入口を備えた袋状のエアバッグ６１と、搬送対象物が載置されてエアバッグ６１の上に載置される上板６３と、下板５９と上板６３とを連結させる連結部材６５を備えて構成される。エアバッグ６１は、内部に空気を出し入れすることにより、膨張又は収縮して、上板６３を昇降させるようになっている。なお、エアバッグ６１に出し入れする空気は、例えば搬送台車を走行させる工場などに設置された空気の供給源からホースを通じて供給され、制御装置などからの信号又は手動によりバルブユニットが動作することにより供給量などが制御されるようになっている。
【００３４】
下板５９と上板６３は、いずれも、略正方形の平面状に形成され（図３）、下板５９よりも上板６３が大きく形成されている。図４に示すように、下板５９の中央部には、一方の面から突出する中空の筒状部６７が設けられ、この筒状部６７が、支持部材４７の軸受５１に支持されるようになっている。つまり、支持部材４７は、下板５９と直交する中心軸の回りに下板５９を回動可能に支持する軸受５１を介して垂下して設けられている。より具体的には、下板５９の筒状部６７が支持部材４７の軸受５１の内輪５３に圧入された状態で、下板５９に対して支持部材４７と反対側から、基端に鍔部７１を有する円筒状の取付部材６９が筒状部６７に挿入され、この挿入された取付部材６９の先端部分が支持部材４７にボルトで締結されるようになっている。ここで、下板５９は、取付部材６９の鍔部７１との間に隙間を有しているため、軸受５１により支障なく回動することができる。さらに、下板５９には、取付部材６９の後ろ側から筒状の蓋体７３が取り付けられている。
【００３５】
このようにして支持部材４７に支持された下板５９の他方の面、つまり支持部材４７と反対側の面には、エアバッグ６１が粘着シート（例えば、両面テープ）などで貼り付けられ、さらに、エアバッグ６１の上には、上板６３が載置される。また、図１に示すように、下板５９のエアバッグ６１が載置される面と、上板６３のエアバッグ６１と対向する面には、それぞれエアバッグ６１の四隅などの外縁に沿って突出する突条部７５が設けられている。
【００３６】
図１、図３に示すように、下板５９の互いに対向する端部（少なくとも２箇所）と、この下板５９の複数の端部と対向する上板６３の端部とは、それぞれ連結部材６５で連結されている。本実施の形態では、下板５９と上板６３の各辺の中央付近における４箇所がそれぞれ連結部材で連結されている。この連結部材６５は、第１〜第４の板状部材７７，７９，８１，８３が、３つの回転軸部８５，８７，８９で回動可能に連結された３軸の蝶番構造となっている。第１の板状部材７７は、下板５９の端部に取り付けられ、第４の板状部材８３は、下板５９の端部と対向する上板６３の端部に取り付けられている。また、図示していないが、第２の板状部材７９と第３の板状部材８１は、連結部材６５がエアバッグ６１側に折り畳まれる方向にバネなどの弾性部材で付勢されている。
【００３７】
図４（下図）に示すように、エアバッグ６１の伸縮に応じて上板６３は昇降するが、この上板６３の昇降に伴って、連結部材６５が適宜折れ曲がるようになっている。連結部材６５は、例えば、エアバッグ６１の空気が完全に抜き出されて上板６３が最下位に降下した状態で、完全に折り畳まれた状態となる。ここで、３つの回転軸部８５，８７，８９は、連結部材６５が折り畳まれた状態で互いに当接しないように、互いにずらした位置に設けられている。すなわち、連結部材６５が完全に折り畳まれたときには、回転軸部８５，８７，８９は、略水平方向に配列された状態となり、このとき、上板６３の最下位の高さが最も低くなる。
【００３８】
図３に示すように、下板５９には、中央の筒状部６７に貫通穴が設けられており、さらに１箇所の角部の近傍に貫通穴が設けられている。そして、これらの２つの貫通穴は、下板５９の支持部材４７と反対側の面に形成される溝９１で連通されている。この溝９１は、例えば、図示しない制御装置とモータ１１とを接続する電線の配索用の通路となっている。ここで、通し軸４３は、中空状に形成されるとともに、この中空穴９３と連通する横穴９５が側面に形成されたものを用いるものとし（図６）、この通し軸４３が支持部材４７の貫通穴４９に挿通されたときに、横穴９５が筒状部６７の中心穴と連通するように配置する。これにより、制御装置に一端が接続された電線は、下板５９の角部の貫通穴、溝９１、蓋体７３、取付部材６９、通し軸４３の横穴９５、中空穴９３を順次経由して配索された後、モータ１１に他端が接続される。
【００３９】
このような台座５を走行台車３に組み付ける方法としては、図５、６に示すように、台座５が取り付けられた支持部材４７を、フレーム９の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の空間に挿入するとともに、通し軸４３をフレーム９の貫通穴３９，４１に挿通させる。そして、通し軸４３の基端の鍔部４５を貫通穴３９の周縁に当接させてボルトなどで締結する。これにより、支持部材４７はフレーム９と連結された通し軸４３の軸回りで揺動可能に支持された状態となり、支持部材４７に支持される台座５においても、支持部材４７と連動して通し軸４３の軸回りで揺動可能となる。
【００４０】
次に、このようにして構成される搬送台車１の動作について、搬送台車１が路面を走行するときの動作を中心に、図７、８を参照して説明する。図７，８の矢印Ｃは、台座５に載置された搬送対象物の荷重が走行台車３に作用する方向を示している。
【００４１】
図７に示すように、搬送台車１が水平で平坦の路面を走行するとき、２つの車輪７の回転軸２１と台座５はいずれも水平方向を向いている。したがって、このとき、通し軸４３を介して互いに回動可能な支持部材４７とフレーム９（走行台車３）は、相対的な回転角度がゼロとなっている。
【００４２】
これに対し、搬送台車１がうねりや段差などのある路面を走行するときは、左右の車輪７ａ，７ｂが交互に段差などに乗り上げることが想定される。図８に示すように、片方の車輪７ｂが段差Ｙに乗り上げたときには、車輪７ｂが段差Ｙに乗り上げるのと連動して、フレーム９が支持部材４７に対して通し軸４３を中心として、車輪７ｂが段差に乗り上げる方向（矢印Ｚ）に相対的に回動（揺動）する。これにより、搬送台車１は、走行台車３の片方の車輪７ｂが段差に乗り上げたときに、もう一方の車輪７ａの浮きを防ぐことができ、車輪７ａ，７ｂにかかる偏荷重を抑制することができる。また、車輪７ａ，７ｂの偏荷重が抑制されることにより、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができるため、搬送台車１の耐久性を向上させることができる。
【００４３】
ここで、支持部材４７は、フレーム９の枠体１５内の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた空間に収納されているが、支持部材４７と仕切壁１９ａ，１９ｂとの間には、隙間が形成されている。このため、支持部材４７は、仕切壁１９ａ，１９ｂと当接しない範囲で、通し軸４３の回りを揺動することができる。なお、支持部材４７と仕切壁１９ａ，１９ｂとの間にバネ部材を介在させ、仕切壁１９ａ，１９ｂ側からそれぞれ支持部材４７を押し付けるように、バネ部材で付勢するように構成してもよい。このようにすれば、フレーム９が回動したときに弾性力による復元力が作用するため、サスペンションとしての機能が向上し、うねりや段差のある路面での走行性を安定化させることができる。
【００４４】
また、搬送台車１が走行中、通し軸４３の軸回りでフレーム９が回動しても、支持部材４７はその影響をほとんど受けることがないため、支持部材４７に支持される台座５は、水平状態が保持される。このため、走行台車３が傾いても、搬送対象物の荷重は、図８の矢印Ｃの方向、つまり台座５の真下の方向に常に作用するため、各車輪７ａ，７ｂにかかる荷重の変動を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、下板５９と上板６３との間に、空気の出し入れで膨張収縮する柔構造のエアバッグ６１を設けている。このため、例えば、搬送台車１が路面を走行中、下板５９が傾くことがあっても、エアバッグ６１が搬送対象物の重みで傾きを抑制するように変形するため、搬送対象物が載置される上板６３は、水平に保持される。したがって、搬送対象物を傾けずに安定して搬送させることができ、かつ、各車輪７ａ，７ｂの偏荷重を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、走行台車３が、２つの車輪７ａ，７ｂに対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれフレーム９の底面が上方向に傾斜する傾斜面を有している。これにより、搬送台車１がうねりや段差などがある路面を走行する場合でも、底面が上方向に持ち上がって形成される分、底面と段差などの接触を抑制することができるため、うねりや段差を容易に乗り越えることができ、このような路面での走行性能を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、台座５の下板５９と上板６３とを、蝶番からなる複数の連結部材６５で連結し、この連結部材６５をエアバッグ６１側に折り曲げる方向に弾性部材で付勢させている。このように下板５９と上板６３を連結部材６５で連結し、弾性部材で連結部材６５の動作方向を規制することにより、エアバッグ６１を膨張又は収縮させたときの上板６３の昇降をスムーズに案内することができる。これにより、下板５９に対する上板６３のずれや傾きを抑制することができ、上板６３の昇降動作を適正に保つことができる。加えて、エアバッグ６１の空気が完全に抜き出されて上板６３が最下位となり、連結部材６５が最も折り畳まれた状態となったとき、３つの回転軸部８５，８７，８９が、略水平方向に一列に配列されるようにずらして設けられるため、上板６３の最下位の高さを最も低くすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、下板５９と上板６３に、それぞれエアバッグ６１の外縁に沿って突出する突条部７５を設けている。このため、膨張又は収縮するエアバッグ６１は、そのエアバッグ６１を挟んで両側に設けられた突条部７５の内側に案内されるため、特に、収縮する際のエアバッグ６１を適正な位置に収納することができる。本実施の形態では、突条部７５をエアバッグ６１の四隅の外縁に設ける例を説明したが、例えば、エアバッグ６１を挟んで対向する位置に設けるのであれば、この例に限られるものではない。また、突条部７５は、下板５９と上板６３の少なくとも一方に設けられていれば、上記の効果を得ることができるが、エアバッグ６１の高い収納性を得るためには、両方に設けられていることが好ましい。
【００４９】
また、本実施の形態では、フレーム９の枠体１５の内側を２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂで仕切り、この２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂに挟まれた枠体１５内の領域、つまり２つの車輪７ａ，７ｂの間の領域に支持部材４７を収納させるようにしている。このため、台座５の支持構造を最も低くすることができる。また、本実施の形態では、モータ１１と駆動装置は、走行台車３の接地面から車輪７の高さの範囲内に配置し、駆動装置は減速歯車列で構成するようにしている。このため、走行台車３を低く形成しながら、適正な走行速度を確保することができる。
【００５０】
本実施の形態の搬送台車１は、基本的には、後述するように複数の搬送台車１を連結させて用いるものであるが、例えば、１台で走行させる場合には、補助輪又は走行面を摺動する補助足を設けることにより自走可能とすることができる。
【００５１】
以上述べたように、本実施の形態の重量物搬送用の搬送台車１によれば、搬送台車１の総高さを例えば３００ｍｍ以下に抑えることができ、全体的にもコンパクトな構造を実現することができる。また、うねりや段差のある路面を走行する場合でも、各車輪７の偏荷重を抑制することができるため、走行性を向上させるだけでなく、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができ、搬送台車１の耐久性を向上させることができる。
【００５２】
次に、上述した実施の形態の搬送台車１を複数備え、この複数の搬送台車１を互いに連結させた状態で搬送対象物を搬送する搬送装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の搬送装置は、複数の搬送台車１を有するため、各搬送台車１は２つの車輪７ａ，７ｂがあればよく、補助輪又は走行面を摺動する補助足がなくてもよい。
【００５３】
図９に示すように、本実施の形態の搬送装置は、４台の搬送台車１を矩形の角に１台ずつ配置させ、各搬送台車１の台座５をそれぞれ断面が矩形の角パイプ９７で互いに連結させた構造になっている。以下、各搬送台車１の連結構造について、具体的に説明する。
【００５４】
図１０に示すように、上板６３には、平板状の連結板材９９の一部が当接された状態で、上板６３と連結板材９９がボルトで固定されている。連結板材９９には、断面矩形の中空の支持パイプ１０１が取り付けられており、この支持パイプ１０１には角パイプ９７が所定の長さまで挿入されてから、支持パイプ１０１と角パイプ９７がボルト１０３で固定されている。このような連結構造によれば、角パイプ９７を支持パイプ１０１内で摺動させて所定の長さに調整することにより、搬送台車１間の距離を所定の範囲で適宜調整することができる。
【００５５】
本実施の形態では、４台の搬送台車１を互いに連結させた状態で、各搬送台車１の上板６３をエアバッグ６１で所定の高さに上昇させ、４台の搬送台車１で１つの搬送対象物を支える。このように４台の搬送台車１を１組とした搬送装置は、搬送対象物を支えたまま、外部のコントローラからの無線或いは有線を介した指令により、各搬送台車１の移動速度と移動方向が同調制御され、これにより搬送対象物が所望のルートにしたがって目的地まで搬送される。このように複数の搬送台車１を連結させて一つの搬送装置とすることにより、搬送対象物の大型化や重量の増加にも対応することができる。特に、本実施の形態では、搬送対象物の大きさや荷重などに応じて、搬送台車１間の距離を適宜調整することができるため、様々な搬送対象物に対応（例えば、４台の搬送台車１で最大１００トンの搬送対象物を搬送可）することができ、搬送対象物を安定して搬送させることができる。
【００５６】
また、このような搬送装置がうねりや段差のある路面を走行するときには、各搬送台車１において、車輪７の回転軸２１を通し軸４３の軸回りで揺動させながら走行させることができるため、すべての搬送台車１の各車輪７に対して、偏荷重を抑制することができる。これにより、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができるため、搬送装置の耐久性を向上させることができる。
【００５７】
また、各搬送台車１は、エアバッグ６１を介して上板６３の上に搬送対象物を載置しているため、搬送装置が路面を走行中、いずれかの搬送台車１の下板５９が傾くことがあっても、エアバッグ６１が搬送対象物の重みで傾きを抑制するように変形するため、上板６３は水平に保持される。したがって、搬送対象物を傾けずに安定して搬送させることができ、かつ、各車輪７の偏荷重を抑制することができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、各搬送台車１を連結させる構造として、連結板材９９に取り付けられた支持パイプ１０１に角パイプ９７を挿入し、ボルトで固定する構造を説明したが、このように搬送台車１間の距離を調整可能とする場合に限らず、搬送台車１間の距離が予め設定されている場合には、図１１に示すように、角パイプ９７に代えて、例えば断面がＬ字状のアングル材１０５を直接、上板６３にボルトで固定するようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、４台の搬送台車１を連結させた搬送装置について説明したが、この例に限られるものではなく、例えば、図１２に示すように、６台の搬送台車１を連結させて構成するようにしてもよいし、図１３に示すように、８台の搬送台車１を連結させて構成するようにしてもよい。このように支持パイプ１０１などの連結材を使用することにより、所望の台数の搬送台車１を自在に連結させて構成することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、複数の搬送台車１の台座５を互いに連結させて１つの搬送装置として走行させる例を説明したが、それぞれの搬送台車１の移動速度と移動方向を同調制御して、搬送台車１間の相対位置を一定に保持するように制御することにより、台座５を連結させなくても、複数の搬送台車１で１つの搬送対象物を搬送させることが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 搬送台車
３ 走行台車
５ 台座
７ａ，７ｂ 車輪
９ フレーム
１１ モータ
１３ 減速歯車列
１９ａ，１９ｂ 仕切壁
２１ａ，２１ｂ 回転軸
４３ 通し軸
４７ 支持部材
５１ 軸受
５９ 下板
６１ エアバッグ
６３ 上板
６５ 連結部材
７５ 突条部
７７ 第１の板状部材
７９ 第２の板状部材
８１ 第３の板状部材
８３ 第４の板状部材
８５ 回転軸部
８７ 回転軸部
８９ 回転軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物が載置される台座とこの台座を支持する走行台車とを備えた搬送台車において、
前記走行台車は、フレームと、該フレームに支持された同軸の２つの回転軸に回転可能に設けられた２つの車輪と、前記フレームに支持され前記２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、前記車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能に前記フレームに支持される支持部材とを有し、
前記２つの車輪は、前記支持部材の両側に設けられ、該支持部材は、前記台座の台座面と直交する軸回りに前記台座を回動可能に支持する軸受を介して垂下して設けられることを特徴とする搬送台車。
【請求項２】
前記台座は、前記支持部材に前記軸受を介して支持される下板と、該下板上に載置され空気出入口を備えた袋体と、前記搬送対象物が載置され前記袋体の上に載置される上板とからなることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車。
【請求項３】
前記フレームは、前記２つの車輪の間に、該車輪の回転軸と直交して互いに間隔を開けて設けられる２枚の仕切壁を有し、
前記支持部材は、前記フレームの前記２枚の仕切壁に挟まれた空間に収納されることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送台車。
【請求項４】
前記走行台車は、前記２つの車輪に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれ前記フレームの底面が上方向に傾斜する傾斜面が形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項５】
前記台座は、前記下板の互いに対向する端部とこの下板の端部と対向する前記上板の端部とがそれぞれ連結部材で連結され、
前記連結部材は、第１乃至第４の板状部材が３つの回転軸部で回動可能に連結された３軸の蝶番からなり、前記第１の板状部材は前記下板の端部に取り付けられ、前記第４の板状部材は前記上板の端部に取り付けられ、前記第２の板状部材と前記第３の板状部材は、前記袋体側に折り畳まれるように弾性部材で付勢されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項６】
前記連結部材は、前記第２の板状部材と前記第３の板状部材が折り畳まれたときに、前記３つの回転軸部が互いに当接しないように、３つの回転軸部の位置が互いにずらして設けられることを特徴とする請求項５に記載の搬送台車。
【請求項７】
前記台座は、前記下板の前記袋体が載置される面と前記上板の前記袋体と対向する面の少なくとも一方に、前記袋体の外縁に沿って突出する突条部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項８】
前記走行台車の前記駆動装置は、モータと該モータの動力を前記車輪に伝達する減速歯車列を含んでなり、該駆動装置は、前記車輪の高さの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送台車を複数備え、この複数の搬送台車の前記台座を互いに連結させた状態で、前記搬送対象物を搬送する搬送装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送台車を複数用意し、この複数の搬送台車に搬送対象物を載置し、個々の搬送台車の移動速度と移動方向とを同調制御することにより、前記搬送対象物を所望のルートにしたがって目的地まで搬送させる搬送方法。
【請求項１】
搬送対象物が載置される台座とこの台座を支持する走行台車とを備えた搬送台車において、
前記走行台車は、フレームと、該フレームに支持された同軸の２つの回転軸に回転可能に設けられた２つの車輪と、前記フレームに支持され前記２つの車輪を独立に回転させる駆動装置と、前記車輪の回転軸と直交する方向の水平軸回りに揺動可能に前記フレームに支持される支持部材とを有し、
前記２つの車輪は、前記支持部材の両側に設けられ、該支持部材は、前記台座の台座面と直交する軸回りに前記台座を回動可能に支持する軸受を介して垂下して設けられることを特徴とする搬送台車。
【請求項２】
前記台座は、前記支持部材に前記軸受を介して支持される下板と、該下板上に載置され空気出入口を備えた袋体と、前記搬送対象物が載置され前記袋体の上に載置される上板とからなることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車。
【請求項３】
前記フレームは、前記２つの車輪の間に、該車輪の回転軸と直交して互いに間隔を開けて設けられる２枚の仕切壁を有し、
前記支持部材は、前記フレームの前記２枚の仕切壁に挟まれた空間に収納されることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送台車。
【請求項４】
前記走行台車は、前記２つの車輪に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれ前記フレームの底面が上方向に傾斜する傾斜面が形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項５】
前記台座は、前記下板の互いに対向する端部とこの下板の端部と対向する前記上板の端部とがそれぞれ連結部材で連結され、
前記連結部材は、第１乃至第４の板状部材が３つの回転軸部で回動可能に連結された３軸の蝶番からなり、前記第１の板状部材は前記下板の端部に取り付けられ、前記第４の板状部材は前記上板の端部に取り付けられ、前記第２の板状部材と前記第３の板状部材は、前記袋体側に折り畳まれるように弾性部材で付勢されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項６】
前記連結部材は、前記第２の板状部材と前記第３の板状部材が折り畳まれたときに、前記３つの回転軸部が互いに当接しないように、３つの回転軸部の位置が互いにずらして設けられることを特徴とする請求項５に記載の搬送台車。
【請求項７】
前記台座は、前記下板の前記袋体が載置される面と前記上板の前記袋体と対向する面の少なくとも一方に、前記袋体の外縁に沿って突出する突条部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項８】
前記走行台車の前記駆動装置は、モータと該モータの動力を前記車輪に伝達する減速歯車列を含んでなり、該駆動装置は、前記車輪の高さの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の搬送台車。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送台車を複数備え、この複数の搬送台車の前記台座を互いに連結させた状態で、前記搬送対象物を搬送する搬送装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送台車を複数用意し、この複数の搬送台車に搬送対象物を載置し、個々の搬送台車の移動速度と移動方向とを同調制御することにより、前記搬送対象物を所望のルートにしたがって目的地まで搬送させる搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−７９４２３（Ｐ２０１１−７９４２３Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３３３３８（Ｐ２００９−２３３３３８）
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【出願人】（０００００３２４１）ＴＣＭ株式会社 (319)
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月７日（２００９．１０．７）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【出願人】（０００００３２４１）ＴＣＭ株式会社 (319)
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