JP2025040046A

JP2025040046A - 牽引装置およびそれを備える車両

Info

Publication number: JP2025040046A
Application number: JP2023146706A
Authority: JP
Inventors: 崇山中; 毅 ▲高▼橋
Original assignee: 株式会社ヤマナカ
Priority date: 2023-09-11
Filing date: 2023-09-11
Publication date: 2025-03-24
Anticipated expiration: 2043-09-11
Also published as: JP7393075B1

Abstract

【課題】
牽引装置を備える被牽引車両が、牽引車両の後退または後進時に被牽引車両と実質的に同じ軌跡を辿るようにする、および後進または後退時の直線動への方向切換距離(切換スペース)を低減する。
【解決手段】
牽引車両に連結する能動操向性を有しない被牽引車両は、被牽引車両に設けられ前輪を取り付ける前輪取付板と、被牽引車両から前方に延び、牽引車両の係止ピンが遊嵌可能な穴が先端部に形成されたアームと、一端がこのアームに固定され他端が前輪取付板に回動可能に固定された、上下方向に延びる軸部材と、一方は軸部材の他端部に、他方は前輪取付板に固定された１組の歯車部材と、軸部材の前面側に位置する被牽引車両側当接部とを備える。被牽引車両の後退時には、被牽引車両側当接部が牽引車両の後端部の牽引車両側当接面に当接して同じ軌道を後退する。
【選択図】図６

Description

本発明は、乗用車、ピックアップトラックおよびＡＧＶ車両等の牽引車両で、プレジャーボートや台車等の被牽引車両を牽引する際に用いる牽引装置、およびこの牽引装置を備える牽引車両と被牽引車両からなる車両に関する。

駆動源を有する牽引車両と、動力源を有せず牽引車両に牽引装置を介して牽引される被牽引装置からなる車両は、例えばプレジャーボートの陸送や工場敷地内での物品の移送等に用いられる。

これらの陸送や移送では、車両が予め示された軌道に沿って直線動及び曲線動することが必要である。そのため、牽引装置は操舵及び操向機能が不十分な被牽引車両を、できるだけ抵抗なく牽引車両と同様な軌跡で動かすことが試みられている。

特に、被牽引車量を押す状態で移動する後退時または後進時に、軌道からそれずに被牽引車量を後退・後進させることは必須となっている。

このような従来の課題を解決するために、本発明者らは先願発明である特許文献１、２において後退時に直線動可能な牽引車量及び被牽引車量を提案している。具体的には、特許文献１では、自走可能なＡＧＶ車両に牽引されるＡＧＶ車両システム用被牽引車両が、物品が搭載される被牽引車両本体と、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の連結具を備える。

そして、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、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立設軸から水平方向に延びるアームと、アームの他端側に位置し、ＡＧＶ車両の第１の連結具に係合する連結調整部を有する。

車輪連結材は、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被牽引車両本体とＡＧＶ車両が同一軌道を進むのを可能にする。

特許文献２に記載の、牽引車両が被牽引車両を牽引するのに用いる牽引装置では、牽引車両には、その後端部に被牽引車両側に延びるアームが取り付けられている。アームの先端部には上方または下方に延びるピン部材が設けられており、被牽引車両は、被牽引車両から前方に延びる板状の板状部材を備える。牽引車両の後退時に、板状部材の前端面に牽引車両の後端面に取り付けた取付け部材の後端面が当接する。

牽引車両の後退時に、牽引車両と被牽引車両が正対し、牽引車両の進行方向と被牽引車両の進行方向が一致する。また、前記板状部材に前記ピン部材が嵌合可能な連結穴を形成し、この連結穴が被牽引車両前後方向に延びた長穴であり、牽引車両の後退時には、ピン部材は穴の大径部にある。

特許文献３～５には、被牽引車両において歯車を用いることが開示されている。つまり、特許文献３に記載の無人搬送車では、被牽引車が水平揺動自在に連結されており、この被牽引車の前部左右には、前輪が方向変換可能に設けられている。

これら前輪と共に旋回する部材に水平アームが取付けられ、これら水平アームの自由端に、水平アームを含んで平行リンク機構を構成するように連結ロッドが枢着連結されている。この連結ロッドにラックが設けられ、このラックが無人搬送車の後部に後方突出状に設けられている扇形歯車に噛み合っている。

特許文献４に記載の地上走行車輛においては、キングピンに軸が装架されており、この端部に車輛が配置されている。軸にはセクタギヤが形成されており、この軸側セクタギヤは両端近傍にキングピンを配装した主軸に固定した主軸側セクタギヤと噛み合っている。

シャシあるいは引張抄杆が例えば左回転すると主軸がこれにともなって回動し、同時に主軸側セクタギヤも左回転する。主軸側セクタギヤと軸側セクタギヤの歯は噛み合っているから、軸側セクタギヤは主軸側セクタギヤの回転方向と逆方向の右方向に回動する。

軸は右回転し、したがって車輪も右回転する。この結果、車輪はけん引車輛の進行方向に直接追従することなく、けん引車が左方に回動すると反対に右方に回動し、長いトレーラの後輪に装架された場合、けん引車の操向操作の度合により、歯車比に応じてトレーラの後部は右の方に回動する。

これにより同時にトレーラ前端はけん引車輛の操向方向に追随してトレーラの左側が回動のさい隅にあたるのを阻止することができる。また、けん引用自動車とこの被けん引２輪車が曲り角を曲がる際には後者は前者の軌跡とまったく同じところを通る。

特許第７２０４２７３号公報特許第７２５３８５８号公報実開平３-５５０５号(実願平１-６５４５６号のマイクロフィルム)公報特開昭４９－８３１２８号公報

特許文献１、２に記載の被牽引車両と牽引車両からなる車両では、１対の車輪を連結する車輪連結材に立設軸を立設し、水平方向に延びるアームの一端側を立設軸に固定し、アームの他端側にＡＧＶ車両の第１の連結具に係合する連結調整部を設けている。

そして、アームと牽引車両との距離が短くなる牽引車両の後退時、延いては被牽引車両の後退時に、車輪連結材が牽引車両の後端面に当接して被牽引車両本体とＡＧＶ車両の車輪の向きを同一方向にして、牽引車両と被牽引車両が同一直線軌道を移動するのを可能にする。

この構成は、車両を同一直線軌道で後退させるのには非常に有効な方法であり、工場内で無人搬送車を使用する場合には、所定の受け渡し位置への位置決めに要する時間が低減され、作業効率が向上している。

しかしながら、これら公報に記載のものは、後退時に直線動することに重点を置いた結果、直線動を生じさせるために曲線軌道から直線軌道への移行(方向切換距離(切換スペース))に比較的長い距離が必要となっている。

つまり、車輪連結材と牽引車両の後端面の当接が開始してから完全にそれらが密着して、牽引車両と被牽引車両がそれぞれ備える車輪の向きが一致するまでに、所要の距離が必要になるという新たな課題が見いだされた。工場等でＡＧＶ車両を使用する場合、これは他の物品の配置を制限するとともに、後退用の軌道長の増大をもたらす。

特許文献３に記載の無人搬送車では、被牽引車の前輪両輪間を連結ロッドで連結し、連結ロッドの中央部にラックを、ラックに噛み合うセクタギヤを無人搬送車から延びるアームに接続して設けている。

無人搬送車が方向変更すると、セクタギヤが回動し、ラック・セクタギヤ及び連結ロッドにより構成されるリンク機構が作動して、被牽引車の前輪の向きを変える。その際、リンク機構のラックとセクタギヤは、同一方向に移動(ラック側)または回動(セクタギヤ側)している。これにより、無人搬送車に追随して被牽引車が進行方向の向きを変えることを可能にしている。

この被牽引車においては、後進時に被牽引車量が無人搬送車とともに直線軌道を移動することまでは考慮されていないので、方向変換直前の被牽引車の状態如何によっては、必ずしも無人搬送車と同じ軌道をたどることができない。

その結果、無人搬送車に対して位置ずれしたまま移動する虞がある。また、後退時に方向切換距離(切換スペース)を極力低減して直線軌道に速やかに移動させる課題は見出されていない。

特許文献４に記載の地上走行車輛では、牽引杆に直交するように連結された主軸に一対の主軸側セクタギヤが取り付けられており、各車輪に設けた軸に接続する軸側セクタギヤが主軸側セクタギヤと噛み合ってリンク機構を構成している。牽引杆が回動または向きを変えるとリンク機構を形成する軸側及び主軸側セクタギヤが回動し、各車輪を牽引杆の方向変換に応じて歯車比の分だけ方向変換させる。

この公報に記載の地上走行車輛では、牽引用自動車が前進する場合には、牽引用自動車と被牽引２輪車の走行路が曲り角であっても、後者は前者の軌跡と全く同じところを通ることが可能である。

しかしながら、被牽引車輛が動力も能動的な操舵性（能動操向性）も有していない場合であって後進時には、従来周知のごとくジャックナイフ現象のような牽引車両の軌跡を被牽引車輛が通れないという現象が生じる場合がある。この公報に記載のものは、牽引車輛と被牽引車輛が一緒に後進することを考慮していない。

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、被牽引車両を牽引車両に接続する牽引装置及びそれを備える被牽引車両が、牽引車両の後退または後進時に、被牽引車両が牽引車両と実質的に同じ軌跡を辿ることを可能にすること、および後進または後退時の直線動への方向切換距離(切換スペース)を極力低減することにある。本発明の他の目的は、簡単な構成で、後進または後退時の直線移動に要する方向切換距離(切換スペース)を低減しかつ被牽引車両の正確な位置決めを可能にすることにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、牽引車両に能動操向性を有しない被牽引車両を連結する牽引装置において、前記牽引車両の後部に設けられ、上方または下方に延びる係止ピンと、前記牽引車両の後端面に形成され前記被牽引車両に当接可能な牽引車両側当接面と、前記被牽引車両に設けられ、１または複数の前輪を取り付ける前輪取付板と、前記被牽引車両から前方に延び、前記牽引車両の前記係止ピンが遊嵌可能な穴が先端部に形成されたアームと、一端がこのアームに固定され他端が前記前輪取付板を貫通し前記前輪取付板に回動可能に固定された上下方向に延びる軸部材と、一方は前記軸部材に、他方は前記前輪取付板に回動可能に立設した立設軸に、それぞれ固定された互いに噛み合う１組の歯車部材と、前記立設軸の前面側に固定して設けられた被牽引車両側当接部とを備え、前記軸部材と前記前輪の回動を同期するリンク機構を前記軸部材に取り付けたことにある。

そしてこの特徴において、前記１組の歯車部材の噛み合い部分はともに平歯車であり、噛み合い時には互いに反対方向に回転することが好ましい。また、前記立設軸に固定した歯車は部分歯車であり、前記被牽引車両側当接部と一体化されていてもよい。さらに、前記牽引車両は、ＡＧＶ車両であってもよく、トレーラ車であってもよい。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、牽引車両に連結する能動操向性を有しない被牽引車両において、前記被牽引車両に設けられ、１または複数の前輪を取り付ける前輪取付板と、前記被牽引車両から前方に延び、牽引車両に立設された係止ピンが遊嵌可能な穴が先端部に形成されたアームと、一端がこのアームに固定され他端が前記前輪取付板に回動可能に固定された、上下方向に延びる軸部材と、前記軸部材に固定して設けられた被牽引車両側当接部と、一方が前記軸部材の他端部に、他方が前記前輪取付板に回動可能に立設した立設軸に、それぞれ固定された互いに噛み合う１組の歯車部材と、前記立設軸に固定され前輪取付板の前面側に位置する被牽引車両側当接部とを備え、前記軸部材と前記前輪の回動を同期するリンク機構を前記軸部材に取り付け、前記被牽引車両の後退時には、前記被牽引車両側当接部が牽引車両の後端部に形成される牽引車両側当接面に当接して直進後退することを可能とすることにある。

そしてこの特徴において、前記１組の歯車部材は、ともに平歯車であり、噛み合い時には互いに反対方向に回転することが好ましく、立設軸に固定した歯車が部分歯車であって被牽引車両側当接部を一体的に有するものであってもよい。

本発明によれば、牽引車両と被牽引車両間に介在させる牽引装置が、牽引車両に設けたピンが遊嵌可能な穴を備えたアームを有し、被牽引車両の前輪を取り付ける前輪取付板に設けた歯車と、被牽引車両側当接部を有しアームに立設した軸部材に取り付けた歯車とを互いに反対方向に回動するようにかみ合わせている。これにより、後退または後進移行時に、牽引車両に当接して被牽引車両を押すように移動させることができ被牽引車両を高精度に位置決めできる。それとともに、アームの回動量よりも多くの回動量を被牽引車両の前輪に付与することが可能になり、被牽引車両を短い方向切換スペースで牽引車両の軌跡に移行させることが可能になり、後進または後退への切換えに要する空間を低減できる。

本発明に係る被牽引車両の一実施例の斜視図である。図１に示した被牽引車両の前輪部の斜視図である。図１に示した被牽引車両の後輪部の斜視図であり、図(ａ)はフォーク部と後輪部を組み合わせた状態を示す図、同図(ｂ)は後輪部を示す図、同図(ｃ)はフォーク部を示す図である。図１に示した被牽引車両が備える牽引装置を説明する図であり、同図(ａ)はその上面図、同図(ｂ)はリンク機構の上面図、同図(ｃ)はリンク機構の正面図である。図４に示した牽引装置車両が備える牽引装置を説明する図であり、同図(ａ)はその背面図、同図(ｂ)は正面図である。図１に示した被牽引車両が備える牽引装置を説明する図であり、同図(ａ)はその側面図、同図(ｂ)は歯車組の上面図である。本発明に係る車両の進行状態を説明する図であり、同図(ａ)は模式進路図、同図(ｂ)は前進時の牽引状態を示す模式図、同図(ｃ)はその時の歯車組の状態を説明する図、同図(ｄ)は曲線前進時の牽引状態を示す模式図、同図(ｅ)はその時の歯車組の状態を説明する図である。本発明に係る車両の進行状態を説明する図であり、同図(ｆ)は前進完了時の牽引状態を示す模式図、同図(ｇ)はその時の歯車組の状態を説明する図、同図(ｈ)は後退開始時の牽引状態を示す模式図、同図(ｉ)はその時の歯車組の状態を説明する図、同図(ｊ)は曲線後退時の牽引状態を示す模式図、同図(ｋ)はその時の歯車組の状態を説明する図、同図(ｌ)は直線後退時の牽引状態を示す模式図、同図(ｍ)はその時の歯車組の状態を説明する図である。

以下本発明に係る車両の一実施例を、図面を用いて説明する。なお、以下の記載ではＡＧＶ車両（無人搬送車）２００の後方に配置した台車１００を牽引装置５０を用いて牽引する場合を例にとり説明するが、牽引車両２００はＡＧＶ車両に限るものではなく、ピックアップトラックや一般の乗用車であってもよい。

また、被牽引車両１００も、プレジャーボートを搭載した台車やＡＧＶで牽引される台車等であってもよい。牽引装置５０を備えた牽引車両２００と被牽引車両１００の組合せ、または牽引装置５０を備えた被牽引車両１００単体が、本発明では車両を構成する。

図１に、牽引装置５０を備える台車１００の斜視図を模式的に示す。ＡＧＶ車両車両２００（図７Ａ、Ｂ参照）の後方に配置される被牽引車両である台車１００にフォークリフトが設けられている。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、牽引装置５０を構成する。ＡＧＶ車両２００に取り付けた係止ピン３２６（図７Ａ、Ｂ参照）を穴１６６に手動で係止させることにより、ＡＧＶ車両２００と台車１００は連結される。

図２に、前輪部１６０を斜視図で示す。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（図５ｂ参照）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と前部下方を覆う前面部１７２ｂ、後部下方を覆う背面部１７２ａ（図４（ａ）参照）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。なお、車輪連結材１７２の幅方向（１対の前輪４７０が並べられる方向）中間部には、鉛直方向に延びる回動軸１７８が設けられている。

回動軸１７８の上端部には、水平方向に延びるアーム１６２が固定手段（留め具）１８０により固定されている。アーム１６２の先端には、穴１６６が形成された連結調整部１６４が設けられている。

穴１６６に、ＡＧＶ車両２００の係止ピン３２６を手動で貫挿させた後、ＡＧＶ車両２００を前進方向に移動させると、係止ピン３２６は連結調整部１６４の枠形状に案内されて、穴１６６の幅狭部へと収まる。

ここで本発明の特徴的構成として、回動軸１７８の鉛直方向中間部に歯車４０２が取り付けられており、この歯車４０２と噛み合う歯車４０４を回動軸１７８に隣り合って新規に設けた立設軸４１２に取り付けている。

これらの歯車４０２、４０４の組は、インボリュート平歯車であり、その歯数比は１かそれに近い値である。立設軸４１２には当接板１７５が取り付けられており、当接板１７５の当接面部１７５ａは、ＡＧＶ車両の後退または後進時にＡＧＶ車両の後端面に当接し、詳細を後述するが台車１００をＡＧＶ車両２００と同一軌道に乗せるのを促進する。

なお、図示したように、歯車４０４を部分歯車として当接板１７５と一体化してもよい。歯車４０４を鋼板からレーザ加工で切り出して形成する場合などは、一体化が加工費の低減に有効である。

図３に後輪部１２０とフォーク部１４０を斜視図で示す。同図（ａ）は後輪部とフォーク部を組み合わせた状態を示す斜視図であり、同図（ｂ）は後輪部１２０を、同図（ｃ）はフォーク部１４０を示す斜視図である。

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。それとともに、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。

各前後方向に延びるベース部材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が固定される。

鉛直方向に延びる１対の案内用支柱１１０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、棚枠部材１１６ａ、１１６ｂが配置されている。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を覆って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、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、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、電動シリンダ３００を固定する。連結板１４８は、上側の接続部材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の上端部近傍に、案内円板１５４が回動可能に取り付けられた取り付け部材１５２が設けられている。

次に、ＡＧＶ車両２００を前進または停車状態から後退状態に移動する際に、速やかに台車１００をＡＧＶ車両２００に当接させて、両者を一体化して後進させる本発明に係る牽引装置５０の詳細を、図４ないし図６を用いて説明する。

図４は、前輪部１６０の近傍の図であり、リンク機構３１０の詳細を示す図である。図４(ａ)は、前輪部１６０の主要部の上面図、同図(ｂ)はリンク機構３１０のリンク板３１８とそれに接続する車輪保持具固定板１８２、回動軸レバー１８４の上面図である。なお、この図４(ｂ)は図５(ｂ)のＤ－Ｄ矢視断面図でもある。図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＡ－Ａ矢視断面図であり、リンク機構３１０の節を示す図である。

図５は、前輪部１６０の主要部の図であり、同図(ａ)は下面図であり、図４(ａ)に示した上面図に対応する。図５(ｂ)は、前輪部１６０の縦断面図である。図６は前輪部１６０の主要部の図であり、同図(ａ)は側面図であり図５(ｂ)中のＦ矢視図である。同図(ｂ)は図６(ａ)中のＧ－Ｇ矢視断面図である。

リンク機構３１０は、前進時の急カーブでの台車１００の傾きやカーブ高速走行時に台車が振れ回ることによる傾き等を防止するためのものである。すなわち、アーム１６２の動き（回動）を速やかに台車１００の前輪１７０に伝えてＡＧＶ車両２００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。

図５（ｂ）、図６(ａ)に示すように、前輪部１６０の１対の前輪１７０は、車輪保持具１７１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（留め具１８０）と車輪連結材１７２の高さ方向中間部には、前面部１７２ｂとほぼ面位置もしくはより前面側に台車１００の幅方向に延びる当接板１７５が設けられている。当接板１７５は、ＡＧＶ車両２００が後退または後進する際に、ＡＧＶ車両２００の後端面が当接する当接面を形成する。

後輪部１２０に配置した棚支持部材１１６、棚枠部材１１６ａ、１１６ｂからなる棚に、車輪連結材１７２を配設することにより、棚が形成される。これにより、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、フォーク部１４０を下限位置まで降下させた状態である図３（ｃ）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。

図５(ｂ)に示すように、１対の前輪１７０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の後方の突起部分には、穴３２２が形成されている（図４（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、摺動部材３４４を介して留め具１８８が挿入される。車輪１７０は、留め具１８８周りに回動可能に車輪保持具固定板１８２に取り付けられる。

一方、アーム１６２に連接する立設軸の下端部には長方形状の板であって、一端側に穴（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、摺動部材３４４の上部は、車輪連結材１７２に嵌合されて、車輪１７０を車輪連結材１７２に対して円滑に回動させる。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、この穴には摺動部材が嵌合している。摺動部材は、プラスチックでもよいし金属でもよい。金属の場合は銅合金等が望ましいが、グリースを封入した鋼材等も使用できる。

図４(ｂ)に示すリンク機構３１０は、回動軸１７８が例えば右回転するとＥ字形状のリンク板３１８が右へ移動する。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１８２は、穴３２２をリンクの節として回動軸１７８に同期して右側へ回動する。

この時、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、その姿勢を変えない。したがって、台車１００の後退時に当接板１７５がＡＧＶ車両２００の後端面に当接後、台車１００は姿勢を補正されて最終的にＡＧＶ車両２００に正対して接触した状態で位置決めされる。

台車１００とＡＧＶ車両２００の接触開始から台車１００がＡＧＶ車両と同じ向きに正対するまでの時間を移行期間、それまでのＡＧＶ車両２００または台車１００の移動距離を助走区間と呼ぶことにすると、これらの期間または区間は短いほうが好ましいことは言うまでもない。

特に、台車１００に物品を荷積み荷卸しする場合には、助走区間が長いと、ＡＧＶ車両２００の経路のレイアウトにも制限を受け、またデッドスペースの増大を招く。そこで、本発明では、ＡＧＶ車両２００の後退移行時に、当接板１７５をアーム１６２の回動とは異なるように回動させ、これにより当接板１７５とＡＧＶ車両２００の後端面での接触後の移行期間の低減を図っている。

アーム１３２と当接板１７５の回動量を同じにしていた特許文献１、２とは異なり、アーム１６２の鉛直方向中間部に平歯車４０２を取り付け、平歯車４０２に噛み合う平歯車４０４を有する立設軸４１２を車輪連結材１７２に摺動材４１８を介して留め具４０６、４２０を用いて回動可能に固定している(図４(ａ)、図６(ａ)参照)。図６(ｂ)に示すように、平歯車４０４は部分歯車であり、噛合い側の反対側(反噛合い側)は当接板１７５に一体化されている。

アーム１６２に固定された回動軸１７８に取り付けられた歯車４０２はアーム１６２と同期して回動し、図５(ａ)に示すリンク機構３１０を介して前輪部１６０の車輪１７０の向きをアーム１６２の向きに同期して変える。

一方、立設軸４１２に固定された歯車４０４は、この図６(ｂ)から分かるように回動軸１７８に固定されたアーム１６２の回動方向とは逆方向に同期して回動し、当接板１７５をアーム１６２の向き、すなわち前輪部１６０の車輪１７０の向きとは異ならせる。

このように構成した本発明に係る牽引装置５０を有する牽引車両２００及び被牽引車両１００を、荷受け位置へ誘導する場合の一例を、図７Ａ、図７Ｂに示した模式図を用いて説明する。図７Ａ(ａ)図は、牽引車両であるＡＧＶ車両２００が荷受け位置４５０に被牽引車両である台車１００を、後進状態で導く様子を説明する、工場内のレイアウト図である。

図７Ａ(ｂ)、（ｄ）、図７Ｂ（ｆ）、（ｈ）、（ｊ）、（ｌ）は、図７Ａ(ａ)内の各点における牽引車両２００と被牽引車両１００の姿勢を示す上面図である。図７Ａ（ｃ）、（ｅ）、図７Ｂ（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）、（ｍ）はそれら各点における歯車４０２、４０４の組の回動状態を模式的に示す図であり、歯車４０４は噛合い側だけが重要であるので、理解を容易にするため、部分歯車ではなく全歯車で示している。

初めにＡＧＶ車両２００は、工場内に設定された通路を図示しない誘導手段(例えば導線)を参照して、台車１００を牽引しながら前進状態で進む。ＡＧＶ車両２００が荷受け位置に達すると、ＡＧＶ車両２００は台車１００を荷受け位置に位置決めするために、逆進状態、すなわち後退または後進する。一般的に荷受けのための通路は、それまでの走行通路から９０度向きを変えた分岐通路として形成されるから、後進状態への移行では、ＡＧＶ車両２００は直線前進走行から９０度向きを変えた向きへの後退走行になる。

ただし、台車１００が荷受け位置４５０まで直進前進したすぐ後にＡＧＶ車両２００が９０度舵を切ると、台車１００の車輪１２４は台車１００に向きを固定されているので、車輪１２４の回転方向に直角な方向に多大な摩擦力が発生する。

これにより、台車１００を傾けたり、意図しない向きに台車１００の姿勢を向ける恐れがあるので、台車１００の転向角(向きの変化角)が適正になるように、進路切換えスペース４５４を荷受け位置４５０近傍に設けている。

図７Ａ（ｂ）以下を用いて、ＡＧＶ車両２００走行時における牽引装置５０と歯車４０２、４０４の組の状態を具体的に説明する。図７Ａ（ａ）で実線で示したＡＧＶ車両２００が直線路を前進走行中(代表点としてＰ_ｏｓ１)は、図７Ａ（ｂ）、（ｃ）に示すように、台車１００の当接板１７５はＡＧＶ車両２００に当接しておらず、台車１００はＡＧＶ車両２００とは離れて一緒に進行する。

なお、図７Ａ（ｂ）以下における矢印は、ＡＧＶ車両２００の走行方向を示す。このとき、歯車４０２、４０４の組は初期噛合い位置α_０、β_０でそれぞれ噛合っている。噛合い位置を、以後ｍとする。したがって、図７Ａ（ａ）の状態では、α_０=β_０=ｍである。

ＡＧＶ車両２００が後退姿勢に移行するために、荷受け位置４５０近傍に設けた進路切換えスペース４５４に進行方向の向きを変えながら前進すると、台車１００とＡＧＶ車両２００は正対状態から左右の一方側が近づき左右の多方側が離れる上面視Ｖ字形状になる。代表点をＰ_ｏｓ２とし、その時のＡＧＶ車両２００と台車１００の位置関係を図７Ａ（ｄ）に、歯車４０２、４０４の組の関係を、図７Ａ（ｅ）に示す。

この状態でもＡＧＶ車両２００と台車１００は当接板１７５で当接していないが、当接板１７５の前面とＡＧＶ車両２００の後端面はもはや平行ではない。歯車４０２、４０４の組では、噛合い位置ｍは初期噛合い位置α_０、β_０から移動する。すなわち、歯車４０２は左回りに、歯車４０４は右回りに歯数比に応じて回動している。

十分な助走距離が得られる位置までＡＧＶ車両２００が向きを変えながら前進を続けて進路を後進状態に切換える位置に達したら、ＡＧＶ車両２００は前進を停止し後進に切換る。図７Ｂ（ｆ）、（ｇ）にＡＧＶ車両２００の前進停止時の状態を、図７Ｂ（ｈ）、（ｉ）に後退移行時のＡＧＶ車両２００と歯車４０２、４０４の組の状態を示す。

これらは、図７Ａ（ａ）の進路切換え位置Ｐ_ＲＴで生じる。ＡＧＶ車両２００が前進を停止した状態では、ＡＧＶ車両２００は台車１００を牽引した状態にあり、ＡＧＶ車両２００と台車１００は離れており、ＡＧＶ車両２００の後端面と台車１００の当接板１７５は当接していない。前進状態から後進状態に切換ると、離れていたＡＧＶ車両２００と台車１００は近づいてきてやがて当接板１７５がＡＧＶ車両２００の後端面に接触する。

ＡＧＶ車両２００が、図７Ａ（ａ）で鎖線で示した後退路に沿って後進する（代表点Ｐ_ｏｓ３）と、図７Ｂ（ｊ）、（ｋ）で示すように、ＡＧＶ車両２００の後端面は台車１００の当接板１７５と当接しながら、ＡＧＶ車両２００が台車１００を押して後進する。

さらにＡＧＶ車両２００が後進を続けると、図７Ｂ（ｌ）、（ｋ）に示すように、台車１００の当接板１７５は、Ｐ_ｏｓ４においてＡＧＶ車両２００の後端面に正対し、ＡＧＶ車両２００と台車１００は同一の姿勢、すなわち車輪の向きが同じになり、ＡＧＶ車両は台車１００を押しながら直線後進する。

従来の台車１００とＡＧＶ車両２００の組み合わせでは、当接板が常にアームの向きに直角になっていたので、当接板１７５がＡＧＶ車両２００に当接するタイミングが遅れ、図７Ａ（ａ）中で一点鎖線で示したような後退路を走行し、Ｐ_ｏｓ４ａでようやくＡＧＶ車両２００と台車１００が正対することになった。つまり、Ｐ_ｏｓ４ａとＰ_ｏｓ４の差だけ余分な助走距離を必要としていた。

本発明によれば、助走距離を短くでき、レイアウトに制限が多い工場内でのＡＧＶ車両による自動搬送において、搬送距離、特に本線から荷受け位置への搬送距離を低減できる。したがって、デッドスペースの低減と荷受け位置のレイアウトの変更が容易になる。

上記実施例では、歯車組の歯数比を１程度にしている。歯数比が極端になると、アームの向きと当接板の向きの相違が過大になり、被牽引車に働く進行方向に直角な方向の力成分が増大して、被牽引車を傾けるもしくは進行をロックする虞があるためである。したがって、歯数比は１程度にするのが望ましい。

また、本発明の上記実施例によれば、後退または後進時に台車をＡＧＶ車両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車両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、さらなる軽量化が可能となる。

５０…牽引装置、１００…被牽引車両（台車）、１１０…案内用支柱、１１２…位置保持部材、１１４…幅方向ベース部材、１１６…棚支持部材、１１６ａ，１１６ｂ…棚枠部材、１２０…後輪部（被牽引車両本体）、１２２…ベース部材、１２４…車輪（後輪）、１２６…車輪保持具、１４０…フォーク部、１４１…後輪用溝穴、１４２…フォーク、１４４…支柱、１４６、１４６ａ、１４６ｂ…接続部材、１４８…連結板、１５０…シリンダ受け部材、１５２…取り付け部材、１５４…案内円板、１６０…前輪部、１６２…アーム、１６４…連結調整部、１６６…穴、１７０…車輪（前輪）、１７１…車輪保持具、１７２…車輪連結材、１７２ａ…背面部、１７２ｂ…前面部、１７３…車軸、１７５…当接板、１７５ａ…当接面部、１７８…回動軸、１８０…留め具（固定手段）、１８２…車輪保持具固定板、１８４…回動軸レバー、１８６…滑り軸受、１８８…留め具、２００…牽引車両（ＡＧＶ車両）、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…穴（節）、３２６…係止ピン、３３２、３３４…留めピン（回動軸）、３４４…摺動部材、３５６…留め具、４０２…(平)歯車、４０４…(部分)歯車、４０６…留め具、４１２…立設軸、４１８…摺動材、４２０…留め具、４３０…軸受箱、４５０…荷受け位置、４５２…通路、４５４…進路切換えスペース、Ｐｏｓ１～４ａ…ＡＧＶ(台車)位置、Ｐ_ＲＴ…進路切換え位置、ｍ…噛合い位置、α_０、β_０…初期噛合い位置

Claims

牽引車両に能動操向性を有しない被牽引車両を連結する牽引装置において、
前記牽引車両の後部に設けられ、上方または下方に延びる係止ピンと、
前記牽引車両の後端面に形成され前記被牽引車両に当接可能な牽引車両側当接面と、
前記被牽引車両に設けられ、１または複数の前輪を取り付ける前輪取付板と、
前記被牽引車両から前方に延び、前記牽引車両の前記係止ピンが遊嵌可能な穴が先端部に形成されたアームと、
一端がこのアームに固定され他端が前記前輪取付板を貫通し前記前輪取付板に回動可能に固定された上下方向に延びる軸部材と、
一方は前記軸部材に、他方は前記前輪取付板に回動可能に立設した立設軸に、それぞれ固定された互いに噛み合う１組の歯車部材と、
前記立設軸の前面側に固定して設けられた被牽引車両側当接部と、を備え、
前記軸部材と前記前輪の回動を同期するリンク機構を前記軸部材に取り付けたことを特徴とする牽引装置。
前記１組の歯車部材の噛み合い部分はともに平歯車であり、噛み合い時には互いに反対方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の牽引装置。
前記立設軸に固定した歯車は部分歯車であり、前記被牽引車両側当接部と一体化されていることを特徴とする請求項２に記載の牽引装置。
前記牽引車両は、ＡＧＶ車両であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の牽引装置。
牽引車両に連結する能動操向性を有しない被牽引車両において、
前記被牽引車両に設けられ、１または複数の前輪を取り付ける前輪取付板と、
前記被牽引車両から前方に延び、牽引車両に立設された係止ピンが遊嵌可能な穴が先端部に形成されたアームと、
一端がこのアームに固定され他端が前記前輪取付板に回動可能に固定された、上下方向に延びる軸部材と、
前記軸部材に固定して設けられた被牽引車両側当接部と、
一方が前記軸部材の他端部に、他方が前記前輪取付板に回動可能に立設した立設軸に、それぞれ固定された互いに噛み合う１組の歯車部材と、
前記立設軸に固定され前記前輪取付板の前面側に位置する被牽引車両側当接部と、を備え、
前記軸部材と前記前輪の回動を同期するリンク機構を前記軸部材に取り付け、前記被牽引車両の後退時には、前記被牽引車両側当接部が牽引車両の後端部に形成される牽引車両側当接面に当接して直進後退することを可能とする、ことを特徴とする被牽引車両。
前記１組の歯車部材は、ともに平歯車であり、噛み合い時には互いに反対方向に回転することを特徴とする請求項５に記載の被牽引車両。