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技術 電動アシスト台車

出願人 株式会社タイコー
発明者 浅井快春
出願日 2013年2月6日 (7年10ヶ月経過) 出願番号 2013-021161
公開日 2013年5月2日 (7年7ヶ月経過) 公開番号 2013-079077
状態 特許登録済
技術分野 ハンドカート
主要キーワード 電動動力 荷重中心位置 方向転換動作 キャスター構造 金属製パイプ材 グリップ形状 正逆回転制御 自動車製造工場
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年5月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

作業者重量物荷台へ載置したり、そこからピックアップしたりする際に受ける負担が少なく、作業者が当該作業に際してを傷めたりする危険が軽減され、また、台車の長さが押さえられて小回りが利く電動アシスト台車を提供することを課題とする。

解決手段

台車フレーム2と、台車フレーム2の後面側に設置される操作ハンドル11と、台車フレーム2の下面に複数配備される自在輪15と、台車フレーム2の下面中央部に自在輪15と同時接地するように配備される駆動輪16と、台車フレーム2の内側に組み込まれて駆動輪16を回転駆動する駆動手段18及び駆動制御手段10とで構成され、台車フレーム2はパイプ材箱形状に組み立てて構成されて、少なくとも自在輪15が取り付けられる下面枠3と、荷台を構成する上面枠4とを含む。

概要

背景

例えば、一般的な自動車製造工場における自動車組立作業は、主にロボットを用いた流れ作業により行われるが、そのために、多岐に渡る組立工程を含む組立ラインが形成される。そして、各組立工程において、組み付けるパーツの受け渡しが行われるが、その受け渡しに先立って当該パーツを受け渡し場所移送するために、人力による手押し台車が用いられることが少なくないが、パーツの中にはかなり重量の嵩むものがあり、これを台車に載せて手押し運ぶ作業はかなりの重労働となる(本発明においては、100kg以上の重量のパーツの搬送を想定している。)。

このような重量物の搬送に対処するため、従来、電動駆動輪を付加した、所謂電動アシスト台車が種々提案されている(特開平10−109647号公報、特開2001−130414号公報、特開2006−290319号公報、特開2008−280021号公報等)。これらの電動アシスト台車はいずれも、荷台の下に一般的なキャスター構造を有する車輪を備えると共に、荷台の下又は荷台を外れた部分に電動駆動輪を備え、また、その駆動輪を駆動するモーターと当該モーターの電源となるバッテリーを搭載して成るものである。

しかるに、これら従来の電動アシスト台車においては、荷台が地表近くにあるため、人力で、例えば、本発明において想定しているような100kgもの重量物を荷台に載せ、また、そこから持ち上げてパーツ受け渡し部に配置する作業を屈んで行う必要がある。そのため、かかる作業を反復するような場合は、作業者等を傷めやすいという問題が起こる。

また、これらの電動アシスト台車におけるモーターやバッテリーは、荷台から外れた、作業者が台車を押す際に握持するハンドル部の下部に設けられることが多いため、邪魔になるだけでなく、その分台車が縦長となる。その結果、前後の車輪の内外輪差が大きくなって小回りが利かないものとなり、組立ラインに沿って直角に方向転換する際等に不便さを感じる、といった問題もある。

概要

作業者が重量物を荷台へ載置したり、そこからピックアップしたりする際に受ける負担が少なく、作業者が当該作業に際して腰を傷めたりする危険が軽減され、また、台車の長さが押さえられて小回りが利く電動アシスト台車を提供することを課題とする。台車フレーム2と、台車フレーム2の後面側に設置される操作ハンドル11と、台車フレーム2の下面に複数配備される自在輪15と、台車フレーム2の下面中央部に自在輪15と同時接地するように配備される駆動輪16と、台車フレーム2の内側に組み込まれて駆動輪16を回転駆動する駆動手段18及び駆動制御手段10とで構成され、台車フレーム2はパイプ材箱形状に組み立てて構成されて、少なくとも自在輪15が取り付けられる下面枠3と、荷台を構成する上面枠4とを含む。

目的

本発明は、このような従来の電動アシスト台車の場合における問題を解決するためになされたもので、荷台の位置を高くすることで、作業者が重量物を荷台へ載置したり、そこからピックアップしたりする際に受ける負担が少なく、以て、作業者が当該作業に際して腰を傷めたりする危険が軽減され、また、駆動部が邪魔にならず、台車の長さが押さえられて小回りが利くものとすることができ、更に、無人走行も可能な電動アシスト台車を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

台車フレームと、前記台車フレームの後面側に設置される操作ハンドルと、前記台車フレームの下面に配備される自在輪と、前記台車フレームに前記自在輪と同時接地するように配備される駆動輪と、前記台車フレームの内側に組み込まれて前記駆動輪を回転駆動する駆動手段及び駆動制御手段とで構成され、前記台車フレームはパイプ材箱形状に組み立てて構成され、少なくとも、四隅に前記自在輪が取り付けられる下面枠と荷台を構成する上面枠とを含み、前記駆動輪は前記台車フレームの下面の中央部に一輪配置されることを特徴とする電動アシスト台車

請求項2

前記駆動輪が前記駆動手段によって回転駆動されることにより無人走行可能にした、請求項1に記載の電動アシスト台車。

請求項3

前記台車フレームに中間枠を設け、前記駆動輪が前記中間枠に設置される支持フレームによって軸支されるようにした、請求項1又は2に記載の電動アシスト台車。

請求項4

前記自在輪として多軸式のものを用いた、請求項1乃至3のいずれかに記載の電動アシスト台車。

技術分野

0001

本発明は、電動アシスト台車に関するものであり、より詳細には、一般的な台車電動動力輪を付加することにより、重量物移送に便ならしめた電動アシスト台車に関するものである。

背景技術

0002

例えば、一般的な自動車製造工場における自動車組立作業は、主にロボットを用いた流れ作業により行われるが、そのために、多岐に渡る組立工程を含む組立ラインが形成される。そして、各組立工程において、組み付けるパーツの受け渡しが行われるが、その受け渡しに先立って当該パーツを受け渡し場所に移送するために、人力による手押し台車が用いられることが少なくないが、パーツの中にはかなり重量の嵩むものがあり、これを台車に載せて手押し運ぶ作業はかなりの重労働となる(本発明においては、100kg以上の重量のパーツの搬送を想定している。)。

0003

このような重量物の搬送に対処するため、従来、電動駆動輪を付加した、所謂電動アシスト台車が種々提案されている(特開平10−109647号公報、特開2001−130414号公報、特開2006−290319号公報、特開2008−280021号公報等)。これらの電動アシスト台車はいずれも、荷台の下に一般的なキャスター構造を有する車輪を備えると共に、荷台の下又は荷台を外れた部分に電動駆動輪を備え、また、その駆動輪を駆動するモーターと当該モーターの電源となるバッテリーを搭載して成るものである。

0004

しかるに、これら従来の電動アシスト台車においては、荷台が地表近くにあるため、人力で、例えば、本発明において想定しているような100kgもの重量物を荷台に載せ、また、そこから持ち上げてパーツ受け渡し部に配置する作業を屈んで行う必要がある。そのため、かかる作業を反復するような場合は、作業者等を傷めやすいという問題が起こる。

0005

また、これらの電動アシスト台車におけるモーターやバッテリーは、荷台から外れた、作業者が台車を押す際に握持するハンドル部の下部に設けられることが多いため、邪魔になるだけでなく、その分台車が縦長となる。その結果、前後の車輪の内外輪差が大きくなって小回りが利かないものとなり、組立ラインに沿って直角に方向転換する際等に不便さを感じる、といった問題もある。

先行技術

0006

特開平10−109647号公報
特開2001−130414号公報
特開2006−290319号公報
特開2008−280021号公報

発明が解決しようとする課題

0007

上述したように、従来の電動アシスト台車の場合には、荷台の位置が低いために作業者にかかる負担が大きく、駆動部が突出して邪魔になり、また、台車が縦長となるために小回りが利きにくいといった問題があった。

0008

本発明は、このような従来の電動アシスト台車の場合における問題を解決するためになされたもので、荷台の位置を高くすることで、作業者が重量物を荷台へ載置したり、そこからピックアップしたりする際に受ける負担が少なく、以て、作業者が当該作業に際して腰を傷めたりする危険が軽減され、また、駆動部が邪魔にならず、台車の長さが押さえられて小回りが利くものとすることができ、更に、無人走行も可能な電動アシスト台車を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、台車フレームと、前記台車フレームの後面側に設置される操作ハンドルと、前記台車フレームの下面に配備される自在輪と、前記台車フレームに前記自在輪と同時接地するように配備される前記自在輪よりも大輪の駆動輪と、前記台車フレームの内側に組み込まれて前記駆動輪を回転駆動する駆動手段及び駆動制御手段とで構成され、前記台車フレームはパイプ材箱形状に組み立てて構成され、少なくとも、四隅に前記自在輪が取り付けられる下面枠と荷台を構成する上面枠とを含み、前記駆動輪は前記下面枠の中央部に一輪配置されることを特徴とする電動アシスト台車である。

0010

一実施形態においては、前記駆動輪が前記駆動手段によって回転駆動されることにより無人走行可能にされ、また、前記台車フレームに中間枠を設け、前記駆動輪が前記中間枠に設置される支持フレームによって軸支されるように構成され、また、前記自在輪として多軸式のものが用いられる。

発明の効果

0011

本発明は上記のとおりであって、自在輪よりもかなり大輪の駆動輪が、四隅に自在輪を備えた台車フレームの下面枠の中央部に一輪配置される構成のため、駆動輪が台車全体のほぼ荷重中心位置に位置することになる。かくして、駆動輪の動きが、駆動輪を囲むように且つ駆動輪からほぼ等距離に配置されている4つの自在輪にバランスよく伝達され、各自在輪は、有人走行の場合のみならず無人走行の場合においても、駆動輪の前進後退動作、並びに、方向転換動作に無理なくスムーズに追随するために小回りが利き、省エネ効果を期待することができる電動アシスト台車が得られる効果がある。

0012

そして、流れ作業により行われる自動車製造工程等における、人力による作業パートを、流れに遅れず、且つ、作業者に大きな負担をかけることなく実施することが可能となる効果がある。

図面の簡単な説明

0013

本発明の一実施形態の構成を示す側面図である。
本発明の一実施形態の使用状態を示す斜視図である。
本発明の一実施形態において設置されるリミットスイッチの作用を示す図である。
本発明の他の実施形態を示す正面図である。
本発明の他の実施形態の作用を示す図である。

実施例

0014

本発明を実施するための好ましい形態について、添付図面に依拠して説明する。図1に示されるように、本発明に係る電動アシスト台車1は、大別して台車フレーム2と、台車フレーム2の後面側に設置される操作ハンドル11と、台車フレーム2の下面に配置される、通例4個の自在輪15と、台車フレーム2の下面中央部に配備される駆動輪16と、台車フレーム2の内側に組み込まれて駆動輪16を駆動する駆動部(モーター18)と、駆動部を制御する駆動制御部10とで構成される。

0015

台車フレーム2は、通例、金属製パイプ材を箱形状に組み立てて構成され、少なくとも自在輪15が取り付けられる下面枠3と、荷台を構成する上面枠4とを備え、更に好ましくは、駆動部を支持する中間枠5を備える。台車フレーム2の後面枠6、即ち、作業者が立つ側の枠は前面枠7よりも高く形成され、その上部に操作ハンドル11が固定設置される。操作ハンドル11は、好ましくは、二輪車のハンドルの如き、握持しやすいグリップ形状のものとし、作業者が操作しやすい高さに設置される。

0016

言うまでもなくこの操作ハンドル11は、台車を押したり方向転換させたりする際に握持するものであるが、更に、バイクにおけるグリップ操作と同様の回動操作により、あるいは、押しボタン式等のスイッチを設置してのスイッチ操作により、駆動輪16の回転を制御するための信号を駆動制御部10に送信できるようにされる。例えば、前者のグリップ操作による場合は、操作ハンドル11内に回転型可変抵抗が組み込まれ、操作ハンドル11の回転に応じて、駆動輪16を回転駆動するモーター18への供給電流の制御が可能となるように構成される。

0017

下面枠3の四隅には、旋回自在の自在輪15が取り付けられる。この自在輪15としては、方向転換自由性及び追随性に富む多軸式(軸心を異にする複数の軸を有するもので、通常2軸)のものを用いることが推奨される(図1参照)。また、下面枠3の中央部に駆動輪16が配置される。駆動輪16は、その径が自在輪15の径よりもかなり大のものとされ、例えば、中間枠5から延びる軸支フレーム17によって軸支される。軸支フレーム17の上部には駆動制御部10が配置され、また、軸支フレーム17内に、モーター18からの回転駆動力を駆動輪16の車輪軸に伝達するための、チェーンベルト又はギア等の伝動手段が組み込まれる。

0018

モーター18は、例えば、中間枠5に取り付けられて設置され、それの電源となるバッテリー19は、下面枠3(図1参照)又は中間枠5(図2参照)に、それぞれ枠外に突出
しないようにして設置される。なお、図2に示される例では、バッテリー19と駆動制御部10とが、1つのケース内に収められている。

0019

上面枠4には、荷台を構成するための台20が置かれる。台20は、上面枠4上に単に置くだけであってもよいが、例えば、その裏面に、上面枠4に内接する又は外接する枠部を設ける等の手段で、横滑りしないようにして載置し、あるいは、完全に固定することとしてもよい。また、台20は、作業者が重量パーツ30をハンドリングしやすい高さと考えられる、地上から90乃至100cm程度の高さ位置となるように配置される。

0020

本発明に係る電動アシスト台車1は、モーター18を作動させた状態で操作ハンドル11を押し放すことにより、無人走行させることができる。即ち、自走させて無人搬送することが可能である。この無人走行は、駆動輪16の回転によるものであり、その際多軸式の自在輪15は何ら抵抗なく追随するため、電動アシスト台車1は、ふらつくことなく直進する。なお、その場合、上記グリップ操作又はスイッチ操作、あるいは、他の操作によりモーター18を正逆回転制御可能にし、その正逆切り替えにより、前進方向又は後退方向の自動走行が可能となるようにすることが好ましい。

0021

好ましい実施形態においては、前面枠7に、あるいは、前面枠7と後面枠6の双方に、リミットスイッチを組み込んだバンパー22が設置される(図1参照)。通例、バンパー22は、台車フレーム2と同じ幅にされる。このバンパー22は、例えば、電動アシスト台車1の無人走行時において壁面等に当たることにより動作して、駆動制御部10に非常停止信号を送信し、この非常停止信号を受けた駆動制御部10は、直ちにモーター18への電源を遮断して電動アシスト台車1を停止させる。

0022

また、別モードにおいては、この非常停止信号を受けた駆動制御部10は、直ちにモーター18への電源を遮断することなく、予め設定された時間又は回転数経過時に電源を遮断することとし、その間電動アシスト台車1を自走させる。このモードによった場合は、例えば、壁面に湾曲面31を形成しておき、電動アシスト台車1をその湾曲面31に向けて自走させて湾曲面31に当てることにより、その後も自走しようとする電動アシスト台車1を、その湾曲面31に沿って向きを変えさせ、更に、その後所定時間、換言すれば、所定距離自走させることにより、ほぼ所望の停止位置32に停止させるような操作が可能になる(図3参照)。

0023

このような変向を伴う無人走行は、例えば、電動アシスト台車1に複数のパーツ30を搭載して、製造ライン33の一方の側で操作する作業者が、製造ライン33の反対側に形成されている湾曲面31に向けて電動アシスト台車1を押し放して自走させ、反対側にいる次工程の作業者に、そこで使用するパーツ30を自動供給するような場合に利用することができる。電動アシスト台車1のこのような動作の際にも、方向転換自由性及び追随性に富む、多軸式の自在輪15が有効に機能する。

0024

更に好ましい実施形態においては、台車フレーム2の任意の個所、好ましくは、周囲のどの位置からも手が届く個所に、非常停止ボタン24が1又は複数設置される。この非常停止ボタン24は、操作者、あるいは、周囲の作業者が、電動アシスト台車1を緊急停止させる場合に用いるものであり、この非常停止ボタン24からの信号が、モーター18を制御するための信号として最優先される。

0025

本発明に係る電動アシスト台車1は、軌道26に沿って自走させるようにすることもある。軌道26は、例えば、図4に示されるように、駆動輪16が走行する溝27を形成したもので、自在輪15は軌道26の外に位置する。この場合、駆動輪16の両側に、自走可能状態にあるか否かを検出する自走条件検出手段28が配備される。この自走条件検出手段28は、リミットスイッチ28aとレバー28bと車輪28cとで構成される。

0026

レバー28bはリミットスイッチ28aに回動自在に取り付けられていて、車輪28cが上下動するに伴って回動する。自走可能状態にあるのは、電動アシスト台車1が軌道26上にあるときであり、その際車輪28cは軌道26の上面上にあって、レバー28bは傾斜状態となる(図5(B)参照)。リミットスイッチ28aは、このレバー28bの傾斜状態を以て自走可能状態と判断し、駆動制御部10に相応の信号を送信する。

0027

以上いずれの自走モードにおいても、作業者の操作によって送られる駆動輪16の回転制御のための信号が優先し、例えば、作業者から停止信号が送信されると、自走機能は直ちに停止するようにされる。また、本発明に係る電動アシスト台車1は、作業者による押送操作による走行時及び自走時のいずれにおいても、前進及び後退が可能となるようにされる。

0028

上述したように本発明においては、自在輪15よりもかなり大輪の駆動輪16が、四隅に自在輪15を備えた下面枠3の中央部に一輪配置される構成のため、駆動輪16が台車全体のほぼ荷重中心位置に位置することになる。かくして、駆動輪16の動きが、駆動輪16を囲むように且つ駆動輪16からほぼ等距離に配置されている4つの自在輪15にバランスよく伝達され、各自在輪15は、有人走行の場合のみならず無人走行の場合においても、駆動輪16の前進・後退動作、並びに、方向転換動作に無理なくスムーズに追随することが可能となり、小回りが利くものとなるのである。

0029

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。例えば、上記ハンドル11や非常停止ボタン24を介しての操作を遠隔操作によるものとすることができ、また、走行中や壁面等への異常接近時等において、音声を発生させたりすることができることは言うまでもない。

0030

1電動アシスト台車
2台車フレーム
3 下面枠
4 上面枠
5中間枠
6後面枠
7前面枠
10駆動制御部
11操作ハンドル
15 自在輪
16駆動輪
17軸支フレーム
18モーター
22バンパー
24非常停止ボタン
28 自走条件検出手段

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