特開 2023-8668 牽引装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023008668

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】牽引装置

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/00 20060101AFI20230112BHJP

   B62B 5/00 20060101ALI20230112BHJP

【ＦＩ】

B61B13/00 A

B62B5/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021112400

(22)【出願日】2021-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】501055145

【氏名又は名称】株式会社ＺＭＰ

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100086807

【弁理士】

【氏名又は名称】柿本 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100178906

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充和

(72)【発明者】

【氏名】羽富 桂亮

(72)【発明者】

【氏名】石川 一洋

(72)【発明者】

【氏名】仲 剛

(72)【発明者】

【氏名】ヤルシャウスカス アルマンダス

(72)【発明者】

【氏名】堀越 浩司

(72)【発明者】

【氏名】井上 真

(72)【発明者】

【氏名】グエン ヴァン ホア

(72)【発明者】

【氏名】悦喜 良平

【テーマコード（参考）】

3D050

3D101

【Ｆターム（参考）】

3D050AA01

3D050BB02

3D050DD03

3D050EE08

3D050EE15

3D050KK02

3D101BA02

3D101BB16

3D101BB43

(57)【要約】

【課題】 キャスター付台車をより安定して牽引することが可能な牽引装置を提供する。
【解決手段】 移動体１１に装着されて移動体１１の後方でキャスター１４付の台車１３を牽引する牽引装置１０であり、台車１３を連結及び開放可能な連結ユニット２２と、連結ユニット２２に連結して設けられ、前後に転動自在な固定輪５３ａを有する固定輪ユニット２３と、を備え、連結ユニット２２は、台車係止部４３と、台車係止部４３を昇降する昇降駆動部４４と、を有し、連結ユニット２２が台車１３を上向きに押圧して連結可能であり、固定輪ユニット２３が連結ユニット２２から下向きの荷重が伝達されるベース部５２と、ベース部５２に左右に揺動自在に支持され、前後に延びる揺動軸線Ｌ２の左右に複数の固定輪５３ａが同軸に配置された固定輪対５３と、を有し、連結ユニット２２からの下向きの荷重により複数の固定輪５３ａが路面に圧接する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に装着され該移動体の後方でキャスター付台車を牽引する牽引装置であって、
前記台車を連結及び開放可能な連結ユニットと、
前記連結ユニットに連結して設けられ前後に転動自在な固定輪を有する固定輪ユニットと、を備え、
前記連結ユニットは、台車係止部と該台車係止部を昇降する昇降駆動部とを有し、前記台車係止部は、前記台車を上向きに押圧して係止可能であり、
前記固定輪ユニットは、前記連結ユニットから下向きの荷重が伝達されるベース部と、前記ベース部に左右に揺動自在に支持され前後に延びる揺動軸線の左右に複数の前記固定輪を同軸に配置した固定輪対と、を有し、
前記連結ユニットからの下向きの荷重により前記複数の固定輪が路面に圧接される、牽引装置。

【請求項2】

前記固定輪ユニットは、前後に延びる支持アームにより前記連結ユニットに連結され、該連結ユニットに連結された前記台車と前記路面との間に配置される、請求項１に記載の牽引装置。

【請求項3】

前記ベース部は、前記支持アームに固定された固定ベースと、前記固定ベースに前記揺動軸線を中心に左右に揺動自在に支持され前記揺動軸線よりも下方に前記固定輪対を支持する揺動ベースと、前記揺動ベースを中立位置に保つ揺動付勢手段と、を備える、請求項２に記載の牽引装置。

【請求項4】

前記台車の全輪がキャスターからなる、請求項１乃至３の何れかに記載の牽引装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は移動体に装着されてキャスター付台車を牽引するための牽引装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、移動体に装着されてキャスター付台車を牽引するための牽引装置として例えば下記特許文献１などが知られている。特許文献１では、搬送車におけるカゴ台車の連結構造が提案され、カゴ台車の車台の下側に潜り込むフレームの前後に、揺動自在な突き当てレバーとストッパ部材とが設けられ、カゴ台車を突き当てレバーとストッパ部との間に挟みこんで、搬送車で牽引する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３２２８２４５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら特許文献１の牽引装置では、後側が固定輪でなければ、旋回時などにカゴ台車に遠心力が生じると、カゴ台車が搬送車の走行軌跡から外側に大きくずれてしまい、カゴ台車を安定して牽引することができないなどの課題がある。

【0005】

そこで本発明では、キャスター付台車をより安定して牽引することが可能な牽引装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明は、移動体に装着されて移動体の後方でキャスター付台車を牽引する牽引装置であって、台車を連結及び開放可能な連結ユニットと、連結ユニットに連結して設けられ前後に転動自在な固定輪を有する固定輪ユニットと、を備え、連結ユニットは、台車係止部と台車係止部を昇降する昇降駆動部とを有し、台車係止部は、台車を上向きに押圧して係止可能であり、固定輪ユニットは、連結ユニットから下向きの荷重が伝達されるベース部と、ベース部に左右に揺動自在に支持され、前後に延びる揺動軸線の左右に複数の固定輪が同軸に配置された固定輪対と、を有し、連結ユニットからの下向きの荷重により複数の固定輪が路面に圧接されるものである。

【0007】

前記固定輪ユニットは、前後に延びる支持アームにより連結ユニットに連結され、連結ユニットに連結された台車と路面との間に配置可能である。

【0008】

前記ベース部は、支持アームに固定された固定ベースと、固定ベースに揺動軸線を中心に左右に揺動自在に支持され、揺動軸線よりも下方に固定輪対を支持する揺動ベースと、揺動ベースを中立位置に保つ揺動付勢手段と、を有していてよい。キャスター付台車の全輪はキャスターからなることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の牽引装置は、台車と連結する連結ユニットが台車を上向きに押圧して台車と係止可能で、この連結ユニットから下向きの荷重が伝達されるベース部に、前後に転動自在な固定輪が支持され、連結ユニットからの下向きの荷重により路面に圧接されるので、移動体により牽引されたキャスター付台車に遠心力が作用しても、路面に圧接される固定輪により遠心力に対する摩擦力を得ることができる。

【0010】

固定輪ユニットでは、前後に転動自在な複数の固定輪が前後に延びる揺動軸線の左右に同軸に配置されて固定輪対として一体に支持されて左右に揺動するので、連結ユニットから台車に生じた遠心力が固定輪ユニットに伝達されると、ベース部に外向きの力が作用して固定輪対を揺動自在に支持する支点に外向きの力として負荷される。これにより複数の固定輪のうち揺動軸線より外側に配置された固定輪の路面に対する接圧が増加して、遠心力に対する摩擦力が増加する。

【0011】

よって、移動体によりキャスター付台車を牽引する際、台車に遠心力が生じても、台車が移動体の走行軌跡から大きく外側にずれるのを防止することができ、キャスター付台車を安定して牽引することができる。

【0012】

固定輪ユニットが前後に延びる支持アームにより連結ユニットに連結されて台車と床面との間に配置可能であれば、連結ユニットに連結された台車の下で複数の固定輪を路面に接地させることができ、キャスター付台車を安定して牽引できる。

【0013】

ベース部が、支持アームに固定された固定ベースと、固定ベースに揺動軸線を中心に左右に揺動自在に支持され揺動軸線よりも下方に固定輪対を支持する揺動ベースと、揺動ベースを中立位置に保つ揺動付勢手段と、を有していれば、台車に遠心力が作用している状態では、揺動軸線より外側に配置された固定輪の路面に対する接圧を増加することができ、台車に遠心力が作用しない状態では、複数の固定輪の路面に対する接圧を略均等に復元でき、より安定に牽引し易くできる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る牽引装置を移動体に装着した状態の側面図である。

【図2】図１の牽引装置を移動体に装着した斜視図で、（ａ）は連結ユニットを突出させた状態を、（ｂ）は連結ユニットを収納させた状態を示す。

【図3】（ａ）は上記牽引装置の斜視図、（ｂ）は側面図である。

【図4】上記牽引装置により台車を牽引した状態の平面図で、（ａ）は連結ユニットが揺動していない状態を、（ｂ）は連結ユニットが揺動した状態を示す。

【図5】上記牽引装置における揺動連結部の上部を示す斜視図で、（ａ）は連結ユニットが揺動していない状態を、（ｂ）は連結ユニットが揺動した状態を示す。

【図6】上記牽引装置における揺動連結部に設けられたカム機構の分解斜視図である。

【図7】図６のカム機構の動作を説明する図である。

【図8】上記牽引装置の対角間付勢手段を説明する側面図である。

【図9】上記牽引装置における連結ユニットに設けられたリンク機構部のロック部と固定輪ユニットの支持アームのロック部とを示す斜視図である。

【図10】図９に示すリンク機構部のロック部の動作説明図であり、（ａ）は連結ユニットを最も突出させたロック状態、（ｂ）はロック状態を解除した状態、（ｃ）は連結ユニットを収縮させた状態を示す。

【図11】（ａ）は上記牽引装置の連結ユニット及び固定輪ユニットの斜視図、（ｂ）は固定輪ユニットの固定ベースを透過した内部の斜視図である。

【図12】上記牽引装置における連結ユニットと固定輪ユニットとの連結部分を示す側面図で、（ａ）は支持アームをロックした状態、（ｂ）は支持アームのロックを解除した状態を示す。

【図13】上記牽引装置における固定輪ユニットの正面図で、（ａ）は直進時、（ｂ）は旋回時を示す。

【図14】上記牽引装置により台車を牽引する際の動作説明図であり、予め設定された台車の配置位置付近を示す配置図である。

【図15】（ａ）～（ｄ）は上記牽引装置により台車を牽引する際の動作を説明する図で、連結ユニットの動作を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。
本実施形態の牽引装置１０は、図１及び図２に示すように、移動体１１に装着され、移動体１１の後部でキャスター１４付の台車１３を牽引する装置である。移動体は、有人で操作するものであっても勿論構わないが、以下に示す実施形態の移動体１１は路面１５を無人で自動走行可能で、台車１３を運搬するために設定されたルートに沿って、或いは遠隔操作などにより、無人で移動可能であればよく、前進、後退、加速、減速、転蛇、旋回等が自動制御されて無人走行が実行可能に構成されている。

【0016】

本実施形態の無人移動体１１は、本体部１１ａの後部にハンドル１１ｂが設けられた手押し台車の形状を有し、本体部１１ａに駆動機構や制御機構等が設けられて自動走行可能な構造を備える。一方、牽引対象は、カゴ台車、スリムカート等のように車輪としてキャスター１４を有する台車１３である。本実施形態では路面１５に接地する全車輪がキャスター１４からなる台車１３である。

【0017】

牽引装置１０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、無人移動体１１の後部に固定された支持ユニット２１と、支持ユニット２１により無人移動体１１の後方に突出するように支持され、台車１３を連結及び開放可能な連結ユニット２２と、連結ユニット２２に連結された固定輪ユニット２３と、を備えている。

【0018】

支持ユニット２１は、無人移動体１１の後部に装着された装着部２４と、装着部２４に対して連結ユニット２２を突出及び収縮可能に支持したリンク機構部２５と、を備え、装着部２４には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、牽引装置１０により台車１３を牽引した状態で移動体１１に対して台車１３が揺動自在となるように、移動体１１とリンク機構部２５との間を互いに相対回動可能に連結する揺動連結部２６が設けられている。

【0019】

揺動連結部２６は、図３（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、サポート２７を介して無人移動体１１の本体部１１ａ及びハンドル１１ｂに固定して設けられた上下の軸支持部２８と、上下の軸支持部２８に回動自在に支持されて鉛直方向に沿って配置された連結軸２９と、を有する。軸支持部２８には連結軸２９を相対回動可能に遊嵌する連結筒部３１が設けられ、連結軸２９が貫通配置されている。連結軸２９は中空のパイプ材からなり、上端にはリンク機構部２５が接続されている。

【0020】

揺動連結部２６には、揺動自在に支持されたリンク機構部２５を自動で所定の揺動位置に配置するためのカム機構３２が設けられている。カム機構３２は、図５（ａ）（ｂ）及び図６に示すように、上側の軸支持部２８の連結筒部３１の端部に設けられた円筒カム３３と、連結軸２９の外周面から径方向に突出して長孔３４により軸方向に変位可能に配置されたカムフォロアー３５と、連結軸２９の内部に配置されてカムフォロアー３５を円筒カム３３に圧接させるように付勢するカム付勢手段３６と、を有する。

【0021】

上記カム機構３２では、図６及び図７に示すように、円筒カム３３が所定位置、具体的には移動体１１の前後方向の中心軸Ｌ１に沿う最前位置Ｐａが上端となるようにカム面が設けられている。ここでは図５（ｂ）のように揺動すると、カム面に当接するカムフォロアー３５が最前位置Ｐａからずれるため、カム付勢手段３６により付勢されたカムフォロアー３５が最前位置Ｐａにカム面に沿って移動することで、連結軸２９が回動する。これにより図５（ａ）のようにリンク機構部２５が自動で所定の揺動位置に、具体的には台車１３の前後方向の中心軸Ｌ１に沿う位置に配置される。

【0022】

リンク機構部２５は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、装着部２４と連結ユニット２２とが上アーム３７ａ及び下アーム３７ｂにより連結された平行リンク機構により構成されている。このリンク機構部２５は、装着部２４に対して連結ユニット２２を昇降させることで突出及び収縮させることができ、これにより図２（ａ）（ｂ）に示すように連結ユニット２２が無人移動体１１に対して突出及び収納可能にされている。

【0023】

またリンク機構部２５には、平行リンク機構の対角間を付勢する対角間付勢手段３８が設けられている。対角間付勢手段３８は、図８のように、連結ユニット２２を上昇させてリンク機構部２５を収縮させる方向に付勢している。対角間付勢手段３８は連結ユニット２２及び固定輪ユニット２３の重量に応じた適度の付勢力に設定されており、図８のように連結ユニット２２及び固定輪ユニット２３を最も上昇させた位置と最も下降させた位置との中間位置に保持可能な付勢力となっている。そのためリンク機構部２５を完全に展開して突出させた状態で、連結ユニット２２に台車１３を連結しないときには、図３（ｂ）等に示すように、固定輪５３ａが路面１５から離間して浮いた状態で配置される。

【0024】

さらにリンク機構部２５には、リンク機構部２５を最も収縮させた状態と最も突出させた状態とで、装着部２４及び連結ユニット２２と上アーム及び下アームとが連結した各節では回動を規制してリンク機構部２５の動作を阻止するロック部４１が設けられている。本実施形態では、図９及び図１０（ａ）～（ｃ）に示すように、連結ユニット２２に上下にスライド可能に設けられたロックレバー４２と、上アーム３７ａの支点近傍に設けられてロックレバー４２と係脱可能な複数の係止部４３と、を有する。

【0025】

リンク機構部２５を展開させて、図１０（ａ）のようにロックレバー４２を上アーム３７ａの一方の係止部４３に係止した状態では、図２（ａ）に示すように、連結ユニット２２が突出した状態で配置される。一方の係止部４３とロックレバー４２との間には、固定輪５３ａが路面１５に接する位置と路面１５から離間する位置との間で昇降可能なクリアランスが設けられている。図１０（ｂ）のようにロックレバー４２を解除した状態では、リンク機構部２５を収縮させることができ、図１０（ｃ）のように、リンク機構部２５を収縮させた状態で、ロックレバー４２を他方の係止部４３に係止すると、図２（ｂ）に示すように、連結ユニット２２が最も収縮した収納状態で配置される。

【0026】

連結ユニット２２は、図１１に示すように、台車１３と係脱可能な台車係止部４３と、台車係止部４３を昇降する昇降駆動部４４と、台車係止部４３と台車１３との相対位置を検出する相対位置検出部４５と、を有する。台車係止部４３は、底部及び側部を有する側面視略Ｌ字状の係止部本体４６と、底部に設けられ台車１３の一部を前後方向にチャックして係止する前後方向係止部４７と、側部に設けられ台車１３の一部を上下方向にチャックして係止する上下方向係止部４８を有する。昇降駆動部４４は、台車係止部４３を昇降駆動するリニアアクチュエータなどである。

【0027】

相対位置検出部４５は、台車係止部４３に対する台車１３の前後の位置と上下の位置とを検出するもので、本実施形態では無人移動体１１が後退する際に台車係止部４３の側部が台車１３の一部と前後に近接又は接触したことを検知するセンサと、台車係止部４３が上昇する際に底部が台車１３の一部と上下に近接又は接触したことを検知するセンサと、を有する。
台車１３との前後の近接又は接触を検知した検出信号は図示しない制御部に伝達され、無人移動体１１の後退を停止するとともに前後方向係止部４７を駆動する。また台車１３との前後の近接又は接触を検知した検出信号は、昇降駆動部４４により台車係止部４３を上昇する際に図示しない制御部に伝達され、昇降駆動部４４による台車係止部４３の上昇を停止するとともに上下方向係止部４８を駆動する。このような連結ユニット２２では、昇降駆動部４４により台車係止部４３を上向きに加圧し、台車係止部４３により台車１３を上向きに強く押圧した状態で安定に係止される。

【0028】

固定輪ユニット２３は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、連結ユニット２２に連結されて後方に延びる支持アーム５１と、支持アーム５１により連結ユニット２２に連結され連結ユニット２２からの下向きの荷重が伝達されるベース部５２と、ベース部５２に左右に揺動自在に支持され前後方向に転動自在な複数の固定輪５３ａが左右に並べて同軸に配置された固定輪対５３と、を有する。支持アーム５１は、固定輪対５３を台車１３と路面１５との間に配置可能に連結ユニット２２から延びたアームである。本実施形態ではキャスター付台車１３をより安定して牽引するために、固定輪ユニット２３が連結ユニット２２に連結された台車１３の重心付近に配置されるよう構成されるのがよい。

【0029】

本実施形態では、支持アーム５１は連結ユニット２２に対して前後に展開及び収縮可能に連結されている。図９に示すように、支持アーム５１と連結ユニット２２との連結部分には、支持アーム５１の動作を阻止するロック部５４がリンク機構部２５の動作を阻止するロック部４１と連結して設けられている。ロック部５４は、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、支持アーム５１の支点近傍に揺動可能に設けられたアームロックレバー５５と、支持アーム５１に設けられてアームロックレバー５５の爪５５ａと係脱可能な複数のアーム係止部５６と、を有する。

【0030】

図１２（ａ）のように、アームロックレバー５５の爪５５ａを一方のアーム係止部５６に係止した状態では、支持アーム５１が展開した所定位置で保持される。図１２（ｂ）のように、アームロックレバー５５の爪５５ａをアーム係止部５６から離脱すれば、アームロックレバー５５が揺動可能となる。この実施形態ではアームロックレバー５５の爪５５ａを他方のアーム係止部５６に係止することで、支持アーム５１を上下方向に配置して収縮した状態で保持可能である。アームロックレバー５５は、図９に示されるように、リンク機構部２５の動作を規制するロックレバー４２とワイヤー５５ｂ等で連結されていて、ロックレバー４２を操作することでアームロックレバー５５も動作する。

【0031】

ベース部５２は、上記支持アーム５１により連結ユニット２２に連結されていて、連結ユニット２２の台車係止部４３が台車１３を上向きに強く押圧して係止することで生じる反力が支持アーム５１を介して伝達されるように構成されている。ベース部５２は、支持アーム５１に固定された固定ベース５２ａと、固定ベース５２ａに対して左右に揺動自在に支持され揺動支点よりも下方に固定輪対５３を支持する揺動ベース５２ｂと、揺動ベース５２ｂを中立位置に保つように固定ベース５２ａと揺動ベース５２との間に介在させた略Ｖ字状の板バネからなる揺動付勢手段５７と、を有する。

【0032】

固定輪対５３は、図１３（ａ）に示すように、前後に転動自在な複数の固定輪５３ａが同軸に配置されて揺動ベース５２ｂにそれぞれ固定されることで一体化している。複数の固定輪５３ａは、揺動支点５８を通り前後方向に延びる仮想の揺動軸線Ｌ２を中心に左右対称に並べて配置されている。そのため固定ベース５２ａに対して揺動ベース５２ｂが揺動すると、固定輪対５３全体が揺動軸線６２を中心に揺動する。固定ベース５２ａに対する揺動ベース５２ｂ及び固定輪対５３の揺動や倒れは、揺動付勢手段５７によって中立位置に復元される。

【0033】

このような固定輪ユニット２３では、連結ユニット２２から支持アーム５１を介してベース部５２に伝達される下向きの荷重により固定輪対５３の各固定輪５３ａが路面１５に圧接される。連結ユニット２２に台車１３が連結されて平坦な路面１５を直進する間、支持アームからの荷重により各固定輪５３ａは均等な接圧で路面１５に接して転動する。牽引中の旋回時などでキャスター付台車１３に遠心力が生じると、図１３（ｂ）に示すように、支持アーム５１を介してベース部５２の固定ベース５２ａに遠心力による外向きの力が伝達される。この固定ベース５２ａに負荷された外向きの力は揺動ベース５２ｂの揺動支点５８に負荷される。すると揺動ベース５２ｂに支持された固定輪対５３は路面１５に接地しているため、固定輪対５３の揺動支点５８側が外向きに倒れる方向に揺動しようとし、揺動支点５８及び揺動軸線Ｌ２より外側に配置された固定輪５３ａでは、固定ベース５２ａから接地面までの高さを増加しようとする。

【0034】

ところが連結ユニット２２の台車係止部４３と路面１５との間の間隔は直進時でも旋回時などでも変わらないため、固定ベース５２ａから接地面までの高さは増加せず、その分外側に配置された固定輪５３ａの路面１５に対する接圧が増加することになり、所謂、自己倍力作用を得ることができる。これにより台車１３に生じる遠心力に応じて、固定輪対５３により得られる外向きの摩擦力を増加することができる。

【0035】

また本実施形態の固定輪ユニット２３には、図１１に示すように、他の物体が当接又は近接することで、無人移動体１１の走行を停止するための非常停止レバー６１が備えられている。非常停止レバー６１は、固定輪ユニット２３の全幅に、固定輪対５３の全固定輪５３ａより後方に配置されている。このような非常停止レバー６１により、他の物体との当接又は近接の検知信号は、例えば無人移動体１１のＥＣＵ等に伝達されて、無人移動体１１の走行を停止することができる。

【0036】

次に、このような牽引装置１０を用いて台車１３を牽引する動作について、予め設定された所定位置に配置された台車１３を牽引する例を用いて説明する。
まず図２（ｂ）のように台車１３の後部に収縮状態で配置された牽引装置１０のリンク機構部２５及び支持アーム５１を展開し、それぞれロックレバー４２及びアームロックレバー５５によりロックして、図２（ａ）のように無人移動体１１から後方に突出させた状態で牽引装置１０を準備する。この状態で、無人移動体１１が所定の軌道を走行し、図１４のように、台車１３を牽引する所定位置まで走行し、ランドマーク６２の位置を認識して停止する。この位置から無人移動体１１が旋回して９０度向きを変え、その後、直線的に後退して連結動作を開始する。

【0037】

連結動作を開始する段階では、図１５（ａ）のように、リンク機構部２５の対角間付勢手段３８の付勢力で固定輪ユニット２３が路面１５から浮上している。また図１４に示すように、支持ユニット２１のカム機構３２により連結ユニット２２が無人移動体１１の中心軸Ｌ１上に配置されている。この状態で無人移動体１１が後退すると、図１５（ｂ）のように、連結ユニット２２の相対位置検出部４５により台車係止部４３と台車１３とが前後方向に近接又は当接したことが検出され、無人移動体１１の後退が停止する。

【0038】

また図１５（ｃ）のように、昇降駆動部４４の駆動で台車係止部４３が上昇し、連結ユニット２２の相対位置検出部４５により台車係止部４３と台車１３とが上下に近接又は接触したことが検出され、昇降駆動部４４による上昇が停止する。このとき台車係止部４３により台車を上向きに強く押圧し、この状態で昇降駆動部４４を保持する。この状態で前後方向係止部４７及び上下方向係止部４８により台車１３の一部を台車係止部４３により係止する。これにより図１５（ｄ）のように、牽引装置１０の連結ユニット２２に台車１３が連結され、さらに連結ユニット２２の台車係止部４３により台車１３の一部を上向きに押圧した反力により、対角間付勢手段５７の付勢力に抗して支持アーム５１が押し下げられ、固定輪ユニット２３の固定輪対５３を路面１５に圧接する。

【0039】

この状態で移動体１１が適宜走行制御されて走行することで、台車１３を牽引する。牽引状態では、支持ユニット２１の揺動連結部２６により移動体１１に対して連結ユニット２２が左右に揺動可能であり、また複数の固定輪５３ａが路面１５に圧接した状態で転動可能である。そのため図４（ａ）（ｂ）のように、移動体１１により台車１３を直進及び旋回させることで、台車１３を追従させることができ、台車１３を出発時点から目的地点まで運搬することができる。

【0040】

運搬後は、目的地点で図１５（ｄ）から（ａ）のように牽引時とは逆の動作を行うことで、連結ユニット２２から台車１３を開放する。すると支持アーム５１に支持された固定輪５３ａが路面１５から離間し、連結ユニット２２がカム機構３２により移動体１１の中心軸Ｌ１上の位置に復帰する。その後、次の台車１３を牽引する場合には、次の台車１３の出発地点まで走行し、次の台車１３を牽引することができる。

【0041】

牽引装置１０の使用を終了する場合は、図９に示すように連結ユニット２２のハンドルを把持して連結ユニット２２のロックレバー４２を握る操作で、リンク機構部２５の上アーム３７ａとロックレバー４２の係止部４３との係止を解除するとともに、アームロックレバー５５の爪５５ａと支持アーム５１のアーム係止部５６との係止を解除する。その状態で連結ユニット２２のハンドルを引き上げる。すると、図８に示すように支持ユニット２１のリンク機構部２５が収縮して連結ユニット２２が上昇する。また支持アーム５１が自重により固定輪対５３側から下降して収縮する。このとき対角間付勢手段３８により付勢されているため、容易に連結ユニット２２を上昇させて収縮できる。

【0042】

連結ユニット２２を上端まで引き上げることで、図２（ｂ）に示すように、牽引装置１０を最も収縮させる。この状態でロックレバー４２の操作を解除すると、リンク機構部２５の上アーム３７ａとロックレバー４２の係止部４３とを係止するとともに、アームロックレバー５５の爪５５ａと支持アーム５１のアーム係止部５６とを係止する。従って、牽引装置１０を収納状態にして移動体１１の後部に配置することができるので、作業者が牽引装置１０を収納状態にする際、ワンアクションで行える。

【0043】

以上のような牽引装置１０の作用効果について説明する。本実施形態の牽引装置１０によれば、台車１３を連結及び開放可能な連結ユニット２２に前後方向に転動自在な固定輪５３ａが連結して設けられ、台車１３と連結した連結状態で固定輪５３ａが路面１５に接地するので、移動体１１がキャスター１４付の台車１３を牽引して走行する際、連結ユニット２２により連結した台車１３の左右方向の移動を固定輪５３ａにより規制することができ、安定に牽引することが可能である。連結ユニット２２は移動体１１に対して左右に揺動可能に支持されているので、移動体１１で牽引してカーブを走行する際、固定輪５３ａにより移動方向が規制されたキャスター１４付の台車１３を滑らかに移動体１１に追従させることができる。

【0044】

一方、台車１３を開放した開放状態では、固定輪５３ａが路面１５から離間するとともに連結ユニット２２が無人移動体１１に対して自動で予め設定された所定の揺動位置である中心軸線Ｌ１上に配置される。そのため台車１３を目的地点まで搬送後、連結ユニット２２を開放すれば、連結ユニット２２が中心軸線Ｌ１上に自動で復帰する。これにより、開放状態では連結ユニットを常に無人移動体１１に対して同じ位置に配置することができるため、無人移動体１１の自動走行で次に搬送する台車１３の適切な位置に連結ユニット２２を容易に連結できる。

【0045】

本実施形態の牽引装置１０では、支持ユニット２１が移動体１１との間に互いに相対回動可能に連結した揺動連結部２６と、揺動連結部２６に設けたカム機構３２と、を有するので、連結ユニット２２を中心軸線Ｌ１上に自動で配置する動作を容易に実現できる。

【0046】

揺動連結部２６が、鉛直方向に沿って配置された連結軸２９と、連結軸２９に遊嵌した連結筒部３１と、を有し、カム機構３２が、連結筒部３１に設けられた円筒カム３３と、連結軸２９から径方向に突出して軸方向に変位可能に配置されて円筒カム３３部側に付勢されたたカムフォロアー３５と、を備えているため、連結ユニット２２を中心軸線Ｌ１上に自動で配置する構造を、駆動装置を用いることなく簡易な構造でコンパクトに設けることができる。

【0047】

支持ユニット２１が、無人移動体１１に装着された装着部２４と、装着部２４に対して連結ユニット２２を突出及び収縮可能に支持したリンク機構部２５と、リンク機構部２５を収縮した状態でリンク機構部２５の動作を阻止するロック部４１と、を有すると、無人移動体１１により台車１３を牽引しないときは、牽引装置１０をコンパクトに収縮した状態で無人移動体１１の後部に配置でき、無人移動体１１の他の用途における使用を阻害しない。

【0048】

リンク機構部２５が装着部２４に対して連結ユニット２２を上昇させて収縮する平行リンク機構であり、連結ユニット２２を上昇させる方向に平行リンク機構の対角間を付勢する対角間付勢手段３８が設けられていると、牽引装置の不使用時には、平面視で支持ユニット２１をよりコンパクトに配置できることに加え、対角間付勢手段３８により連結ユニット２２を上昇させる方向に付勢されているため、より少ない力で支持ユニット２１を収縮させることができる。

【0049】

その際、対角間付勢手段３８の付勢力により固定輪５３ａが開放状態で路面１５から離間して配置されるように構成されているので、駆動装置を用いることなく開放状態に固定輪５３ａを路面１５から離間させるとともに連結状態で固定輪５３ａを路面１５に接地させることが可能である。そのため連結ユニット２２の支持ユニット２１の構造を簡易な構成で実現することが可能である。

【0050】

本実施形態の牽引装置１０では、連結ユニット２２が台車係止部４３と、台車係止部４３を昇降する昇降駆動部４４と、台車係止部４３と台車１３との相対位置を検出する相対位置検出部４５と、を有し、台車係止部４３が上昇することで台車１３を上向きに押圧して係止可能で、その反力が連結ユニット２２を介して固定輪５３ａに負荷されることで、固定輪５３ａが路面１５に接地される。従って、連結状態では台車１３の荷重を利用して固定輪５３ａを路面１５に圧接するため、大荷重の台車１３であっても、前後に転動自在な固定輪５３ａを十分な接圧で路面１５に接触させることができ、牽引時における台車１３の左右方向への移動を十分に規制することが可能で、キャスター１４付の台車１３を安定して牽引することができる。

【0051】

相対位置検出部４５は、台車１３の一部に対する台車係止部４３の前後の近接位置と上下の近接位置とを検出し、台車係止部４３が台車１３の一部を前後方向に係止する前後方向係止部４７と、上下方向に係止する上下方向係止部４８を有していると、移動体１１が後方へ走行することで連結ユニット２２を台車１３に接近させるとともに、昇降駆動部４４により台車係止部４３を上昇させることで、台車係止部４３により台車１３を前後方向及び上下方向に容易に係止して連結することが可能である。また台車係止部４３による係止を解除して、昇降駆動部４４を下降するとともに無人移動体１１を前進させれば、容易に台車１３から牽引装置１０を離脱させることができる。よって牽引装置１０による台車１３の連結動作及び開放動作を容易に実現できる。

【0052】

本実施形態の固定輪ユニット２３では、前後に転動自在な複数の固定輪５３ａが前後に延びる揺動軸線Ｌ２の左右に同軸に配置されて固定輪対５３として一体に支持されて左右に揺動するように構成される。そのため連結ユニット２２から台車１３に生じた遠心力が固定輪ユニット２３に伝達されると、ベース部５２に外向きの力が作用して固定輪対５３を揺動自在に支持する揺動支点５８に外向きの力として負荷される。これにより複数の固定輪５３ａのうち揺動軸線Ｌ２より外側に配置された固定輪５３ａの路面１５に対する接圧が増加して、遠心力に対する摩擦力が増加する。従って、そのため無人移動体１１により台車１３を牽引する際、旋回時などに台車１３に遠心力が生じても、台車１３が移動体１１の走行軌跡から大きく外側にずれるのを防止でき、より台車１３を安定して牽引することが可能である。

【0053】

本実施形態の牽引装置１０では、固定輪ユニット２３が前後に延びる支持アーム５１によって連結ユニット２２に連結され、台車１３と床面との間に配置可能なので、連結ユニット２２に連結された台車１３の下で複数の固定輪５３を路面１５に接地させることができ、キャスター付台車１３を安定して牽引できる。

【0054】

ベース部５２が、支持アーム５１に固定された固定ベース５２ａと、固定ベース５２ａに対して左右に揺動自在に支持され揺動支点よりも下方に固定輪対５３を支持する揺動ベース５２ｂと、揺動ベース５２ｂを揺動中間位置に保つ揺動付勢手段５７と、を有していると、台車１３に遠心力が作用している状態では、揺動軸線Ｌ２より外側に配置された固定輪５３ａの路面１５に対する接圧を増加でき、台車１３に遠心力が作用しない状態では、複数の固定輪５３ａの路面１５に対する接圧を略均等に復元しやすい。

【0055】

なお、上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、連結ユニット２２が台車１３と連結されていない状態では、固定輪５３ａが路面１５から離間して配置される装置の例を用いて説明したが、特に限定されるものではなく、固定輪５３ａが常に路面１５に接地した状態で使用される牽引装置であっても、全く同様に本発明を適用することができる。
支持ユニット２１がリンク機構部２５により展開及び収縮可能に構成した例を説明したが、展開及び収縮することなく移動体１１に常時突出した状態で接地されるものであってもよい。

【0056】

上記実施形態では、台車１３として、接地する全車輪がキャスター１４からなるものについて説明したが、本発明の牽引装置１０は一部の車輪、例えば一対の前輪又は一対の後輪が固定輪からなる台車であっても牽引可能である。その際、牽引時に牽引装置１０の固定輪５３ｂが台車の固定輪から進行方向に離れた位置に配置される場合、旋回時などに牽引装置１０の固定輪５３ａが進もうとする軌跡と、台車１３の固定輪が進む軌跡とにずれが生じ、牽引装置１０の固定輪５３ａの摩擦力が走行の阻害要因となり易い。このような場合には、例えば連結ユニット２２により台車１３を押し上げる力、即ち、昇降駆動部４４により台車１３を押し上げる力を無くして、固定輪５３ａを路面１５から離間させた状態で牽引するのがよい。

【符号の説明】

【0057】

１０ 牽引装置
１１ 無人移動体
１１ａ 本体部
１３ 台車
１４ キャスター
１５ 路面
２１ 支持ユニット
２２ 連結ユニット
２３ 固定輪ユニット
２４ 装着部
２５ リンク機構部
２６ 揺動連結部
２７ サポート
２８ 軸支持部
２９ 連結軸
３１ 連結筒部
３２ カム機構
３３ 円筒カム
３４ 長孔
３５ カムフォロアー
３６ カム付勢手段
３７ａ 上アーム
３７ｂ 下アーム
３８ 対角間付勢手段
４１ ロック部
４２ ロックレバー
４３ 台車係止部
４４ 昇降駆動部
４５ 相対位置検出部
４６ 係止部本体
４７ 前後方向係止部
４８ 上下方向係止部
５１ 支持アーム
５２ ベース部
５２ａ 固定ベース
５２ｂ 揺動ベース
５３ａ 固定輪
５３ 固定輪対
５４ ロック部
５５ アームロックレバー
５５ａ 爪
５６ アーム係止部
５７ 揺動付勢手段
５８ 揺動支点
６１ 非常停止レバー
Ｌ１ 無人移動体の中心軸
Ｌ２ 揺動ベースの揺動軸線

【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14】

【図15】