無人走行車による台車の牽引方法および牽引装置

この発明は、工場内や倉庫内において各種の物品を無人で運搬させる無人走行車による台車の牽引方法と、同方法の実施に使用する牽引装置の技術分野に属する。
更に言えば、図１又は図２に例示したように、牽引車である無人走行車１を、誘導信号発生用として路面に敷設した磁気テープや光反射テープ等による誘導路３に沿って無人で自動走行させ、被牽引車である台車２を前記誘導路３に沿って用意した待機場所から望ましい行き先（到着場所）まで牽引移動させる方法と、同方法の実施に好適な牽引装置に関する。

従来、誘導信号発生用として路面に敷設した磁気テープ等による誘導路に沿って無人で自動走行する無人走行車は、例えば本出願人が提案した下記の特許文献１或いは特許文献２に開示されており、既に各方面で広く実施されている。

また、無人走行車を牽引車（牽引動力車）とし、被牽引車である台車（無動力車）を牽引させ、台車に積載した物品の運搬を行う方法も既に、下記の特許文献３、４，５に提案したものが知られ実施されている。 ここでは特許文献３に開示された牽引方法を、図１の例で簡単に説明する。
路面に敷設した磁気テープ等による誘導路３に沿って自動走行する無人走行車１を牽引車とし、被牽引車である台車２を牽引する方法である。 台車２は、前輪を自由車、後輪は固定車で構成し、前側隅部に被連結具を設け、前記誘導路３に沿って無人走行車１と並走する配置及び向きに待機させる。 無人走行車１に前記台車２の被連結具へ自動連結する牽引装置を設ける。 牽引信号に従い、待機する台車２の被連結具へ無人走行車１の牽引装置を自動連結させ、その連結姿勢のまま牽引させる。 無人走行車１が牽引する台車２の行き先を読み取り、到着した位置における牽引終了信号に従い、台車２の被連結具から牽引装置を自動的に連結解除させ、台車２をその位置に残し、無人走行車１は次の牽引位置に向かって前進走行する。
なお、図１では、誘導路３が積載物品の供給位置から複数の需要位置を巡って周回する閉ループ形状に敷設されているが、図２の例は両端部にＵターンするループを有する直線状の誘導路３で構成されている。

登録実用新案第３０１３７１６号公報

特許第３６００８８７号公報

特許第２９２０３７６号公報

特開平３−２２４８０７号公報

特開平７−１８３２３２号公報

上記の特許文献３、４、５に開示された牽引方法および牽引装置は、いずれも駆動用モータを具備し、同モータの動力により連結具を被連結具へ自動連結させ、牽引終了後には無人走行車の走行に支障ない位置まで連結具を退避させる構成である。 したがって、連結具の動作機構は複雑となり、加工および組み立て、並びにメンテナンスが面倒であるほか、自動制御装置とモータの電源装置を設備する面倒さがある。
なお、上記特許文献３の請求項３には、モータの駆動力を必要としない手動式の牽引装置が提案されている。 しかし、その牽引装置は、無人走行車の車台の外に突き出た状態を固定されている（退避機構を持たない。）ので、台車の到着位置に先行の台車が待機している場合には、無人走行車の走行中に牽引装置が先行台車の横をすり抜ける際に接触して台車の列を乱す事故の虞がある。 また、同手動式の牽引装置は、台車の被連結具への手作業による連結をワンタッチ的には行い難い構成で、手間がかかり、作業性が悪いという問題がある。

本発明の目的は、電気的要素を使用せずに台車の到着位置で自動的に連結を解除でき、また、連結を解除すると牽引装置は無人走行車の車台の内側へ退避する折り畳み状態となり、台車の到着位置に先行の台車が待機している場合でも、無人走行車の前進走行に支障は一切無く、先行台車の横を無難に安全にすり抜けることができること、そして、台車の被連結具への手作業による連結をワンタッチ的に簡単に行える手動式の牽引装置と、前記手動式の牽引装置を具備した無人走行車による台車の牽引方法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る無人走行車による台車の牽引方法は、
路面に敷設した誘導路３に沿って自動走行する無人走行車１を牽引車とし、被牽引車である台車２を牽引させる方法であって、
台車２は、前輪を自由車、後輪は固定車で構成し、前側隅部に被連結具２ａを設け、前記誘導路３に沿って無人走行車１と並走し得る配置及び向きに台車２を待機させ、無人走行車１に前記台車２の被連結具２ａへ連結する牽引装置２０を設けること、
牽引の必要に応じて、待機する台車２の被連結具２ａを無人走行車１の牽引装置２０へ連結させ、その連結姿勢のまま無人走行車１にて牽引させること、
無人走行車１が牽引して並走する台車２の到着位置に、牽引装置２０を自動的に連結解除させる到着位置設定具１１を設置して牽引装置を自動的に連結解除させ、その位置に前記台車２を残して、無人走行車１は目的位置まで前進走行させることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した無人走行車による台車の牽引方法において、
到着位置に先行の台車２が存在するときは、最後尾位置の台車の構成要素を到着位置設定具に利用して牽引装置を自動的に連結解除させ、その次順位置へ牽引してきた台車２を残して、無人走行車１は目的位置まで前進走行させることを特徴とする。

請求項３に記載した発明に係る無人走行車の牽引装置は、無人走行車による台車の牽引装置２０であって、
ベースプレート２１上に、該ベースプレート２１が平行四辺形リンクを構成するリンクメンバの一つとなる配置で二つの梃子リンク２２、２３がそれぞれの一端部をベースプレート２１の内側辺寄り位置にピン連結されており、前記二つの梃子リンク２２，２３の他端部に平行四辺形リンクを構成する４番目のリンクメンバ２８がピン連結されていること、
前記４番目のリンクメンバ２８は、前記ベースプレート２１の外側辺寄りに位置するように二つの梃子リンク２２，２３とピン連結されており、該リンクメンバ２８において無人走行車１の走行方向後側に位置する梃子リンク２３とのピン連結位置２７よりも外側へせり出した部位に、台車２の前側隅部に設けられた支柱等の被連結具２ａを受け入れる大きさ、形状の凹部２９が形成され、該リンクメンバ２８とピン連結された前記梃子リンク２３における前記ピン連結位置２７から延長された部分が前記凹部２９の入口を塞ぎ同凹部２９に受け入れた支柱等の被連結具２ａが離脱することを防ぐ拘束部３０に形成されていること、
前記４番目のリンクメンバ２８と、無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２とのピン連結位置２６に、同リンクメンバ２８よりも外側へせり出す形状の解除レバー駆動用カム板３１の基端部がピン連結されており、同解除レバー駆動用カム板３１の基端側における前記ピン連結位置２６よりも無人走行車１の走行方向後側位置に解除レバー３２と繋ぐ中継リンク３３の一端がピン連結され、同中継リンク３３の他端が解除レバー３２とピン連結されており、解除レバー３２は無人走行車１の走行方向前側の梃子リンク２２へピン止めされ、同解除レバー３２と連動するように梃子リンク２２へピン止めされたスナッチロック３７とで、ベースプレート２１に固定したロックピン３８を拘束し又は解放する構成とされており、
前記無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２とベースプレート２１との間に前記平行四辺形リンクの折り畳み動作を助勢する引っ張りバネ４１が連結されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した無人走行車による台車の牽引装置において、
上記牽引装置２０は、ベースプレート２１の外側縁辺が無人走行車１の車台における走行方向に平行な一側縁辺に沿って略平行な配置とされ、解除レバー駆動用カム板３１が前記一側縁辺よりも外側へせり出す配置で、しかも前記４番目のリンクメンバ２８における前記台車２の支柱等の被連結具２ａを受け入れる凹部２９が無人走行車１の走行方向後向きに開口する配置で無人走行車１の車台に固定して設置されていることを特徴とする。

請求項１，２の発明に係る無人走行車による台車の牽引方法によれば、台車２が目的の位置に到着すると、到着位置設定具１１により牽引装置２０は自動的に解除されるので、台車２はその位置に残るが、無人走行車１はそのまま前進走行して、更なる台車の牽引に供される。
請求項３，４の発明に係る牽引装置２０は、台車２を作業者の手作業により無人走行車１の牽引装置２０に連結させることになるが、それだけに自動制御装置の類は必要なく、簡単な構成で実施できる。 しかも到着位置では到着位置設定具１１により牽引装置２０は自動的に連結解除されるので、台車２は到着位置にきっちり置かれ、場合によっては先順位の台車と共に列状に待機することになる。 そして、無人走行車１はそのまま次の台車牽引に転用されるから、半自動化で効率の良い台車牽引を実施するとができる。
その場合、牽引装置２０は、台車２との連結が解除されると同時に無人走行車１の車台幅内に退避するので、前記到着位置に先行の台車２が待機していても、それが無人走行車１の前進走行の支障とはならず、無人走行車１はそのまま円滑に台車２の横をすり抜けて支障なく前進走行し、次の台車牽引に転用できる便利さがある。

無人走行車１に台車２の被連結具２ａへ連結する牽引装置２０を設置し、牽引の必要に応じて、待機する台車２の被連結具２ａを無人走行車１の牽引装置へ手作業で連結させ、その連結姿勢のまま無人走行車１にて牽引させる。 無人走行車１が牽引して並走する台車２の到着位置に、牽引装置２０を自動的に連結解除させる到着位置設定具１１を設置して、牽引装置２０の解除レバー駆動用カム板３１を衝突させ、その衝突力で牽引装置２０を自動的に連結解除させ、その位置に前記台車２を残し、無人走行車１はそのまま目的位置へ前進走行させる。
無人走行車１の牽引装置２０は、ベースプレート２１上に、平行四辺形リンクを構成する二つの梃子リンク２２，２３の一端部をピン連結し、該二つの梃子リンク２２，２３の他端部に平行四辺形リンクを構成する４番目のリンクメンバ２８をピン連結する。
前記４番目のリンクメンバ２８には、無人走行車１の走行方向後側に位置する梃子リンク２３とのピン連結位置２７よりも外側へせり出した部位に、台車１の前側隅部に設けられた支柱等の被連結具２ａを受け入れる凹部２９が形成され、該リンクメンバ２８とピン連結された前記梃子リンク２３を延長した部分を前記凹部２９の入口を塞ぎ同凹部２９に受け入れた支柱等の被連結具２ａが離脱することを防ぐ拘束部３０に形成する。
前記４番目のリンクメンバ２８と、無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２とのピン連結位置２６に、同リンクメンバ２８よりも外側へせり出す解除レバー駆動用カム板３１の基端部がピン連結され、同解除レバー駆動用カム板３１の基端側には更に、解除レバー３２と繋ぐ中継リンク３３の一端がピン３４で連結され、同解除レバー３２は梃子リンク２２へピン止めされ、同解除レバー３２と連動するように梃子リンク２２へピン止めされたスナッチロック３７とで、ベースプレート２１へ固定したロックピン３８を拘束し又は解放する構成とされている。
前記無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２とベースプレート２１との間に当該平行四辺形リンクの折り畳み動作を助勢するバネ４１が連結されている。 解除レバー駆動用カム板３１が無人走行車１の外側へせり出して到着位置設定具１１に当たる配置で無人走行車１に設置される。

請求項１，２の発明に係る無人走行車による台車の牽引方法を、図１及び図２に基づいて説明する。
既に略述したように、誘導信号発生手段の一例として磁気テープ又は光反射テ−プ等を閉ループ形状に敷設して周回する誘導路３が設けられ、その上を複数の無人走行車１が磁気センサーで検知しながら一方向へ走行する。 誘導路３の途中位置に台車２を待機させ、又は停車させるステーションＳ１〜Ｓ４が、本線の誘導路３をバイパスする分岐路３０〜３３により併設した形態で用意され、無人走行車１は分岐路へ入るか入らないかの選択により各台車２の行き先（到達場所）を変える運行制御が行われる。 そのため各分岐路３０〜３３の入り側の分岐点より少し手前の位置に無人走行車１へ路線信号を発信する手段１０が設置されている。 そして、各分岐路３０〜３３における台車到着位置に、無人走行車１の後述する牽引装置を連結解除させる到着位置設定具１１が設置されており、この位置より後方に台車２が停車し待機する。

図２の場合は、１本の誘導路４の両端部に、無人走行車１をＵターンさせる閉ループ１２を設けると共に、右側端部近傍に台車２の供給場所Ｄ１が設定され、左側端部近傍に同台車２の到着場所Ｄ２が設定されている。 到着場所Ｄ２の先頭位置に到着位置設定具１１が設置されている。 この位置より後方に、無人走行車１から切り離された台車２が停車し待機する。 本実施例の場合は、供給場所Ｄ１において台車２を無人走行車１の牽引装置へ連結して牽引させ、到着場所Ｄ２で台車２を切り離した無人走行車１は、左端の閉ループ１２をＵターンして右端に戻り、その閉ループ１３をＵターンして再び供給場所Ｄ１へ戻り、台車２の牽引を繰り返す構成である。

次に、請求項３，４の発明に係る無人走行車の牽引装置を図３〜図５の実施例に基づいて説明する。
これは上記の台車牽引方法を実施する無人走行車１の牽引装置２０である。
即ち、ベースプレート２１上に、該ベースプレート２１が平行四辺形リンクを構成するリンクメンバの一つとなる配置で二つの梃子リンク２２、２３が、それぞれの一端部をベースプレート２１の内側縁辺（図３では上辺）寄り位置にピン２４、２５で連結されている。 前記二つの梃子リンク２２，２３の他端部には、平行四辺形リンクを構成する４番目のリンクメンバ２８がピン２６，２７で連結され、かくして平行四辺形リンクが機構として完成されている。

上記４番目のリンクメンバ２８は、上記ベースプレート２１の外側縁辺（図３では下辺）寄りへ位置するように、二つの梃子リンク２２，２３とピン２６，２７で連結されている。 該リンクメンバ２８において、無人走行車１の走行方向（図３では左方）の後側（つまり右側）に位置する梃子リンク２３とのピン連結位置２７よりも外側（つまり、図３では下方側）へせり出した部位に、台車２の前側隅部に設けられた支柱又はこれに代用させるべく別異に設けた突起の如き被連結具２ａを受け入れるのに適した大きさ、形状の凹部２９が、無人走行車１の走行方向後ろ向き（図３では右向き）に開口するように形成されている。 そして、該第４のリンクメンバ２８とピン２７で連結された右側の梃子リンク２３には、前記ピン連結位置２７から延長された部分が前記凹部２９の入口側を塞ぎ同凹部２９に受け入れた前記被連結具２ａが離脱することを防ぐ拘束部３０に形成されている。

上記４番目のリンクメンバ２８と、無人走行車１の走行方向前側（図３では左側）に位置する梃子リンク２２とのピン連結位置２６に、同リンクメンバ２８よりも外側へ平面視が直角三角形状にせり出す解除レバー駆動用カム板３１の基端部左側が、図示例ではピン２６を共通に使用して連結されている。 図示例の場合、リンクメンバ２８は、前記解除レバー駆動用カム板３１がより大きくせり出して機能的であるように（図３を参照）、左端側が最小幅で、右端側が最大幅となる平面視楔形状に形成されている。 そして、前記解除レバー駆動用カム板３１の基端部における前記ピン連結位置２６よりも無人走行車１の走行方向後側位置に、解除レバー３２と繋ぐ中継リンク３３の一端がピン３４で連結され、同中継リンク３３の他端が解除レバー３２とピン３５で連結されている。
図３に示したように、解除レバー３２は、その中間部位を、無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２へピン３６で回転可能に止められ、前記解除レバー３２と中継リンク３３の入力を受けて回転される構成である。 そして、前記解除レバー３２と連動するスナッチロック３７が、やはりその中間部位をピン３９で回転可能に止められ、これら解除レバー３２とスナッチロック３７の連動により、ベースプレート２１の該当位置へ固定されたロックピン３８を拘束し又は解除する構成とされている。

図４がわかりやすいように、解除レバー３２には、その回転中心であるピン３６を中心とする円弧状山部３６ｃの両側に、谷状に窪んだロックピン拘束部３６ａとスナッチロック拘束部３６ｂが形成され、この解除レバー３２はピン３６を中心に設置した捻りバネ４０により、常時右回り方向への回転力が付与され、常に同じ位置へ戻る力を作用させている。
他方、スナッチロック３７は、その頭部に、ロックピン３８が入り込む切り欠き形状のピン受け凹部３７ａを備えており、該スナッチロック３７を止めたピン３９を中心として設置した捻りバネ４０により、常時左回り方向（解除方向）への回転力が付与され、
その位置へ復帰するように構成している。
上記構成の故に、解除レバー駆動用カム板３１により押された解除レバー３２が図の右回り方向に回転すると、スナッチロック３７は、解除レバー３２の円弧状山部３６ｃの外周面を滑るように接しつつ回転してロックピン３８を解放する姿勢となる（図４）。 と同時に、解除レバー駆動用カム板３１が到着位置設定具１１へ衝突して押される力と、および無人走行車１の走行方向前側に位置する梃子リンク２２とベースプレート２１との間に設置した引っ張りバネ４１が梃子リンク２２を図中左回り方向に回転させる力との合成により、平行四辺形リンクを折り畳む動作を開始する。

このとき、無人走行車１の走行方向の後方側に位置する梃子リンク２３と第４リンクメンバ２８との関係では、凹部２９の入口を塞いでいた拘束部３０が梃子リンク２３の左回り方向の回転にともない、凹部２９の入口を開放するところとなり、台車２の被連結部２ａは凹部２９を離脱して連結解除の実効をあらしめる。 そして、当該牽引装置２０は、上記引っ張りバネ４１の作用力により、力的平衡を保つ位置まで平行四辺形リンクの折り畳み動作を続行して図４の折り畳み状態と成るに至る。
こうした図４の折り畳み状態では、解除レバー駆動用カム板３１は、ベースプレート２１の外側縁辺よりも引っむ。 勿論、無人走行車１の走行方向に平行な縁辺よりも内方へ引っ込んでいる。 したがって、無人走行車１が前進走行するに際し、先行の台車２が存在し、その被連結部２ａが在っても、また、到着位置設定具１１が存在しても、それらに衝突する懸念は一切無く、支障なく走行してゆく。

なぜなら、上記無人走行車１による台車２の牽引装置２０は、ベースプレート２１の外側縁辺が無人走行車１の車台における走行方向に平行な一側縁辺に沿って略平行な配置とされ（外へは突き出されない）、解除レバー駆動用カム板３１のみが前記一側縁辺よりも外側へせり出す配置で、しかも４番目のリンクメンバ２８における台車２の被連結具２ａを受け入れる凹部２９が無人走行車１の走行方向後向きに開口する配置で無人走行車１の車台に固定して設置されているからである。

上記図４のように折り畳まれた無人走行車１の牽引装置２０で、次なる台車２を牽引させるに際しては、台車牽引位置に一端停車した無人走行車１の牽引装置２０に対して、牽引させるべき台車２の被連結具２ａを作業員の手作業として接近させ、走行方向後向きに開口する凹部２９へ押し込むと共に、梃子リンク２３を強制的に図中右回り方向へ回転させてゆく。 すると、拘束部３０が凹部２９の入口を塞ぐ姿勢となって行き、更に連動する梃子リンク２２においては、解除レバー３２とスナッチロック３７とがベースプレート２１上の定位置にあるロックピン２８へ噛みついて行き、ついには図３のロック状態に復元するのである。

以上に本発明を図示した実施例とともに説明したが、もとより本発明は実施例に限定されるものではない。 例えば上記実施ではベースプレート２１を用意し、もって独立の装置として取扱える汎用性を持たせているが、ベースプレートの代りに無人搬送車のフレームを台に利用して構成することも可能である。 その他、本発明の目的と要旨を逸脱しない範囲で、当業者が必要に応じて行う設計変更や応用変形を包含するものであることを念のため申し添える。

本発明の牽引方法が実施される運行システムの平面図である。

本発明の牽引方法が実施される運行システムの異なる例を示した平面図である。

上記牽引方法に使用する牽引装置の牽引・ロック状態を示す平面図である。

上記牽引装置の連結解除・折り畳み状態を示した平面図である。

上記牽引装置の側面図である。

符号の説明

１ 無人走行車 ２ 台車 ３ 誘導路 ２０ 牽引装置 １１ 到着位置設定具 ２ａ 被連結具 ２１ ベースプレート ２２、２３ 梃子リンク ２８ リンクメンバ ２７ ピン連結位置 ２９ 凹部 ３０ 拘束部 ３１ 解除レバー駆動用カム板 ２６ ピン連結位置 ３２ 解除レバー ３３ 中継リンク ４０ スナッチロック ３８ ロックピン ４１ 引っ張りバネ