JP5568614B2 - 台車装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクなどの部品を搬送中の車体の下方に搬送して取付けるための台車装置に関する。

燃料タンクなどの部品を車体に取付けるには、台車に燃料タンクなどの部品を載置し、台車を車体の搬送と同期して移動させつつ燃料タンクなどの部品を車体に取付けるようにしている。

特許文献１には、台車にエアシリンダによって出没するストッパを設け、このストッパを車体搬送用ハンガーに係止させることで、車体と同期して台車が移動する提案がなされている。

特許文献２には、台車の駆動輪と大径のスプロケット間にチェーンを張設し、大径のスプロケットの軸に小径のスプロケットを取付け、駆動輪が回転すると前記小径のスプロケットが回転し、この小径のスプロケットの回転で錘を上昇させる構造が開示されている。
特許文献２によれば、例えば台車と車体が同期して移動する往路において前記錘を上昇させておけば、部品を取りに戻る復路では、前記錘を下げることで駆動輪が回転するので、省力化を図ることができる。

実開平０５−８６４３３号公報 特開２０１１−２３０５６７号公報

特許文献１に開示される技術は、単に台車を車体の搬送に同期させる技術であり、搬送に伴って蓄力し、それを利用するものではない。
また特許文献２に開示される技術は、台車を車体の搬送に同期させる際に錘を上昇させることで蓄力でき、これを台車の移動に利用することができるが、燃料タンクなどの重量のあるワークを載置する載置台の上昇に利用することについては何ら示唆していない。

上記課題を解決するため第１発明に係る台車装置は、走行するための転動輪を備えるとともに台車本体に対し昇降可能でワークを載置可能なワーク載置台を備え、更に前記ワーク載置台を上昇させるための第１及び第２の蓄力装置を備え、前記第１の蓄力装置には、動力伝達手段を介して、前記転動輪の転動によって動力が蓄積され、前記第２の蓄力装置には、動力伝達手段を介して、少なくとも前記ワーク載置台の自重による下降動によって動力が蓄積され、前記第１及び第２の蓄力装置に蓄積された夫々の動力を、合力して出力する合力出力制御機構を備え、合力された動力でワーク載置台を上昇させることにより、当該ワークを上昇させる構成とした。

前記合力出力制御機構としては少なくとも第１及び第２のクラッチを有する構成が考えられる。これら第１及び第２のクラッチにより、前記第１の蓄力装置の動力を蓄積させつつ前記第２の蓄力装置に動力を蓄積させるとともに、前記第１及び第２の蓄力装置の動力を合力する。

また第２発明に係る台車装置は、走行するための転動輪を備えるとともに台車本体に対し昇降可能でワークを載置可能なワーク載置台を備え、更に、前記ワーク載置台を上昇させるための第１の蓄力装置を備え、前記第１の蓄力装置には、動力伝達機構を介して、前記転動輪の転動によって動力が蓄積され、前記ワーク載置台の昇降機構部には、動力伝達機構を介して、前記第１の蓄力装置により蓄積された動力が伝達され、前記第１の蓄力装置に動力を蓄積させるとともに、蓄積された動力を出力するための第１のクラッチを備える構成とした。

尚、本発明に係る台車装は、前記転動輪からの動力を前記第１の蓄力装置に伝達する動力伝達機構上に、前記第１の蓄力装置に蓄積される動力が所望の蓄力に達したら空転を始める過負荷防止機構を有するものとすることが好ましい。

前記過負荷防止機構としては、前記第１の蓄力装置に所定の動力が蓄えられた状態で、前記転動輪の回転のみを許容するワンウェイクラッチを組み込んだものが考えられる。

また前記過負荷防止機構のクラッチ本体としては、マグネットカップリングや液体カップリングからなるものが考えられる。

本発明に係る台車装置は、台車の走行をスプリングテンショナー等の蓄力装置に動力として蓄え、この動力をクラッチをオン（連結）・オフ（解除）することで開放し、開放された動力を用いてワーク載置台を上昇させるようにしたので、台車装置とは別の昇降装置を用いてワークを車体に近接させるために上昇させる必要がなく、省エネに有効である。

また、本発明にあっては転動輪の回転を第１の蓄力装置に動力として伝達するための伝達経路の途中にワンウェイクラッチを設け、第１の蓄力装置に蓄えられる動力が所定以上になったならば、転動輪の回転のみを許容し、第１の蓄力装置には動力が伝達されないようにしたので、台車の走行に大きな負荷がかかったり、台車が逆走するおそれもない。

本発明に係る台車装置の右側面図 本発明に係る台車装置の正面図 過負荷防止クラッチ機構を説明した図 本発明に係る台車装置の左側面図 本発明に係る台車装置の後方背面図 ブレーキ機構の回転盤を側方から見た図 クラッチ及びブレーキと昇降体の昇降動作との関係を説明した図

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
台車装置はフレームをボックス状に組んだ台車本体１と、この台車本体１に対して昇降自在に支持されたワーク載置台２から構成される。

前記台車本体１の下部には第１及び第２の蓄力装置３，４が配置されている。これら第１及び第２の蓄力装置３，４として本実施例ではスプリングテンショナーを用いている。

前記第１及び第２の蓄力装置３，４の上方には第１及び第２のドラム５，６が配置されている。これら第１及び第２のドラム５，６には第１及び第２の蓄力装置３，４内のスプリングに接続されるワイヤ７，８が巻回されている。

前記第１及び第２のドラム５，６の上方には第１及び第２のクラッチ９，１０を配置している。第１のクラッチ９はオン（連結）状態で第１のドラム５を回転させて第１の蓄力装置３のワイヤ７を巻き取って蓄力を行い、第２のクラッチ１０は前記ワーク載置台２が自重で降下する際にオン状態となり、第２のドラム６を回転させて第２の蓄力装置４のワイヤ８を巻き取って蓄力を行う。ワーク載置台２が自重で降下する際に蓄力するには第２の蓄力装置４内のスプリングの強さはワーク載置台２が自重で降下する際の力よりも弱いことが条件になる。

前記第１のクラッチ９及び第２のクラッチ１０は台車本体１の上辺部に設けたクラッチレバー１１を操作することで同時にオン・オフされる。即ち、第１のクラッチ９がオン（連結）の場合は第２のクラッチ１０はオフ（解除）となり、第１のクラッチ９がオフの場合は第２のクラッチ１０はオンとなるように設定している。

一方、図２に示すように、前記台車本体１の下部には転動輪１２と後輪１３が取付けられている。転動輪１２の軸１４にはスプロケット１５が固着される。 このスプロケット１５の上方には過負荷防止クラッチ機構１６が設けられる。この過負荷防止クラッチ機構１６は正面から見て、図２、図３に示すように中央部にクラッチ本体（マグネットカップリングまたは液体カップリング）１６ａを備え、クラッチ本体１６ａにおける左右はそれぞれ、台車右側（一方）の軸１７と台車左側（他方）の軸２０とに連結されている。一方の軸１７には、ワンウェイクラッチ１７ａを介してスプロケット１８が正転自在に配置され、前記スプロケット１５との間にチェーン１９が掛け渡されている。

すなわち、転動輪１２が台車の前進方向で転動した場合、前記スプロケット１８は正転方向に回転しつつ、ワンウェイクラッチ１７ａを介して一方の軸１７が回転駆動され、クラッチ本体１６ａを介して他方の軸２０に回転駆動の力が伝達される。

前記他方の軸２０にはワンウェイクラッチ２０ａを介してスプロケット２１が正転自在に配置され、チェーン２６が掛け渡されている。すなわち、他方の軸２０が正転方向に回転駆動された場合、前記一方の軸１７は正転方向に回転しつつ、ワンウェイクラッチ２０ａを介してスプロケット２１が回転駆動され、スプロケット２１に回転駆動力が伝達される。

この過負荷防止クラッチ機構１６は第１の蓄力装置３における蓄力量が満杯になった場合には、戻る力を前記転動輪１２に伝えず且つそれ以上の蓄力が行われないように、転動輪１２のみが空回りする機能になっている。

このスプロケット２１と前記第１のクラッチ９の軸２２に固着したスプロケット２３との間に前記したようにチェーン２６を掛け渡し、このチェーン２６のテンションを張るためにテンションスプロケット２４，２５を台車本体１の左側面（他方）側に配置し取付けている。

前記転動輪１２が台車の前進方向で転動した場合、第１の蓄力装置３のワイヤ７をドラム５が巻き取って蓄力する際、前記転動輪１２の回転駆動力を伝達する第１のクラッチ９と、前記ワーク載置台２とワーク（部品）とを合わせた自重により前記ワーク載置台２が降下する場合に、第２の蓄力装置４のワイヤ８をドラム６が巻き取って蓄力する際、少なくともワーク載置台２の自重力を伝達する第２のクラッチ１０とを連結する軸２７には、スプロケット２８が固着される。このスプロケット２８と前記第１のドラム５の軸２９に固着したスプロケット３０間にチェーン３１が掛け渡されている。

一方、第２のクラッチ１０の右側面側に突出した軸３２にはスプロケット３３を固着し、このスプロケット３３、前記第２のドラム６の軸３４に固着したスプロケット３５、及び台車本体１の背面側に取付けたテンションスプロケット３６，３７並びにスプロケット６０間にチェーン３８を掛け渡している。

図２、図５に示すとおり、前記スプロケット６０が固着された軸３９は台車本体１の上部に回転自在に支持され、この軸３９には２つのスプロケット４０，４０が離間して固着されている。また、台車本体１の上部には２つのスプロケット４１，４１が離間して固着され、台車本体１の下部にも２つのスプロケット４２，４２が離間して固着され、これらスプロケット４０,４１,４２間にチェーン４３が掛け渡されている。

チェーン４３は一部が切断され、切断された一端が昇降板４４の上面に、他方の端が昇降板４４の下面に連結されている。而して、前記軸３９が回転することでチェーン４３が走行し、チェーン４３の走行に伴って昇降板４４は昇降動する。

図２、図５に示すとおり、前記昇降板４４の上面にはガイドロッド４５とガイドロッドを兼ねるスクリューロッド４６の下端が支持されている。
ガイドロッド４５は台車本体１の上部に設けたガイド４７を摺動自在に貫通しその上端で前記ワーク載置台２を支持している。また、スクリューロッド４６は台車本体１の上部に設けたナット部材４８に螺合し、昇降板４４の昇降動につれて昇降する際に回転する。

また、図４〜図６に示すとおり、スクリューロッド４６も前記ガイドロッド４５とともにワーク載置台２を支持する。また、スクリューロッド４６の上端部にはブレーキ機構を構成する回転盤４９が固着され、この回転盤４９の回転を止めるブレーキパッド５０を操作するブレーキレバー５１がワーク載置台２に設けられている。尚、ワーク載置台２には燃料タンクなどのワークをセットするためのセット治具５２が設けられている。

前記ワーク載置台２の昇降軸線に平行な軸線回りで回転する回転盤４９は、ディスクブレーキのディスク部なので、前記ワーク載置台２の昇降速度を遅めるためのブレーキとして使用することができる。

更に、前記スクリューロッド４６に回転盤４９を設けると、スクリューロッド４６及び回転盤４９の回転慣性力により、回転しているスクリューロッド４６の姿勢が安定する。したがって、外力が作用した時に不安定になりにくい。
尚、回転盤４９については、ワーク載置台２の昇降機構に設けずに、ワーク載置台２に前記第１の蓄力装置３から動力を伝達する動力伝達機構上にあってもかまわない。

前記クラッチレバー１１は台車本体１の上部に設けられ、ブレーキレバー５１はワーク載置台２に設けられているため、ワーク載置台２が上昇するとクラッチレバー１１とブレーキレバー５１との上下方向の間隔は大きくなる。

ブレーキレバー５１をワーク載置台２に設けたのは、ワークを見ながら車体に位置合わせするには小刻みにワークの上昇と停止を繰り返す必要があり、このためには操作するレバーがなるべくワークに近い位置にある方が操作しやすいためである。つまりブレーキレバー５１とワークとが離れすぎていると、ワークに顔を近づけて位置合わせする際に、手が伸びきってしまい小刻みな操作がやりにくくなるためである。

次に、上記の構成からなる台車装置の作用を述べる。
最初に作業者はクラッチレバー１１及びブレーキレバー５１を握らない状態で台車をワークのストック位置まで移動する。この場合、第１のクラッチ９はオン（連結）、第２のクラッチ１０はオフ（解除）、ブレーキはオンの状態、即ち図７に示した状態とは逆にする。

また、第２ドラム６は第２の蓄力装置４のワイヤ８を巻き上げた状態となっている。即ち、第２の蓄力装置４のスプリングを巻き込む力は、ワーク載置台２の重さよりも弱いため、ワーク載置台２が上昇位置から下降する際に第２のクラッチ１０を介して第２のドラム６が回転し、第２の蓄力装置４のワイヤー８がスプリングに抗して引き出され、第２のドラム６に巻き取られる。

ここで、第２ドラム６は第２の蓄力装置４のワイヤ８を巻き上げた状態では、ブレーキはオンの状態となっているので、後述するようにスクリューロッド４６は回転せず、ワーク載置台２は下がった位置のままなので、第２の蓄力装置４は蓄えた力をまだ放出しない。

上記の状態で台車を押すと、転動輪１２が回転し、この回転が軸１４及びこの軸１４に取り付けられたスプロケット１５を回転させる。スプロケット１５が回転するとこのスプロケット１５とスプロケット１８間に張設されているチェーン１９が駆動する。

チェーン１９が駆動すると、図３に示すとおり、過負荷防止クラッチ機構１６を介してスプロケット２１が回転する。スプロケット２１が回転するとこのスプロケット２１とスプロケット２３間に張設されているチェーン２６が駆動せしめられ、スプロケット２３が取り付けられた第１クラッチ９の軸２２が回転する。

この時点で、第１クラッチ９はオン（連結）状態なので、軸２２が回転すると第１クラッチ９の反対側の軸２７が回転し、この軸２７に取り付けられているスプロケット２８が回転する。スプロケット２８が回転するとこのスプロケット２８とスプロケット３０間に張設されているチェーン３１が駆動せしめられ、第１ドラム５が回転し、この回転によりワイヤ７を第１の蓄力装置３の内部スプリングに抗して巻き上げる。

ワイヤ７を所定量巻き上げると、蓄力装置３からワイヤを繰り出すことができなくなり、この時点で更に台車を前進させても前記過負荷防止クラッチ機構１６が空回りして、蓄力は行われない。但し、ワンウェイクラッチ１７ａではでは逆方向の回転が阻止されるため、台車は戻ることはなく、蓄力された状態のままとなる。

なお、クラッチ本体１６ａとして、左右のカップリング部材が磁石等の磁力で引き付けあうマグネットカップリングを使用すると好適である。この場合、永久磁石、電磁石であるかはかまわない。クラッチの作用として連結動作する際、左右のカップリング部材を移動させるのに動力を必要としないからである。

また粘性が高い液体が封入され、出力軸を駆動するトルクがかなり高くなってしまい入力軸側に駆動力が入力されたとしても、出力側のカップリングがスリップする流体カップリングを使用しても好適である。
即ち、入力側と出力側とで差動が生じ、過負荷が発生した場合に、差動を許容するクラッチであれば何でもよい。

第１の蓄力装置３に力が蓄えられた状態で、台車を車体の下まで移動し、図７に示すように、クラッチレバー１１とブレーキレバー５１を握る。
すると、第１のクラッチ９がオフ（解除）、第２のクラッチ１０がオン（連結）となり、ブレーキが解除される。

第１のクラッチ９がオフ（解除）となることで、第１の蓄力装置３に蓄えられた力は、スプロケット３０、チェーン３１及びスプロケット２８を介して、第２のクラッチ１０に伝達される。

この時点で第２のクラッチ１０はオン（連結）となっているため、第１の蓄力装置３に蓄えられた力と既に第２の蓄力装置４に蓄えられた力は合算されてスプロケット３３に伝達され、スプロケット３３が回転することでチェーン３８が駆動する。

チェーン３８が駆動することで軸３９を介してスプロケット４０，４０が回転し、これらスプロケット４０，４０とスプロケット４１，４１及び４２，４２間に張設されたチェーン４３，４３が駆動せしめられる。

チェーン４３，４３は昇降板４４に連結されているため、チェーン４３，４３が駆動することで昇降板４４は上昇する。昇降板４４とワーク載置台２はガイドロッド４５及びスクリューロッド４６を介して連結しているため、昇降板４４の上昇に伴ってワーク載置台２及びワーク載置台２上のセット治具５２に載置されているワークも上昇する。

ここで、昇降板４４の上昇に伴ってガイドロッド４５は回転しないが、スクリューロッド４６はナット部材４８に螺合しているため回転する。そして、スクリューロッド４６の先端には回転盤４９が固着されており、この回転盤４９の回転をブレーキレバー５１を操作することで制御している。

即ち、ワークの位置を確かめながら右手でブレーキレバー５１を小刻みに操作することで、ワークを少しづつ車体に近づけることができるので、確実にワークの位置決めができる。しかも、ブレーキレバー５１はワーク載置台２に取付けられているので、ワークの位置と右手の位置が近いため、操作がやり易い。

以上の如くして、ワークを第１及び第２の蓄力装置３，４に蓄えられた力で上昇させて位置決めが済んだならば、台車とワークを搬送するハンガーなどを連結し、ワークの搬送に伴って台車を移動させ、この移動の間に作業者はワークを車体に取付ける。

上記の取付け作業を行っている間、クラッチレバー１１とブレーキレバー５１は手から離れ、第１のクラッチ９はオン（連結）、第２のクラッチ１０はオフ（解除）、ブレーキはオンの状態となる。

この状態で、台車が車体とともに移動すると、第１のクラッチ９がオンになっているので転動輪１２の回転が第１のクラッチ９を介して第１ドラム５に伝達され、第１の蓄力装置３のワイヤを巻き上げて蓄力する。

また、ワークの取付け作業が終了したならば、ブレーキレバー５１を握ってブレーキを解除した状態で、次のワークをワーク載置台２に載せるために移動する。

この時、ブレーキを解除しているので、ワーク載置台２は自重により降下する。そしてこの降下に伴ってスクリューロッド４６が回転して下降し、このスクリューロッド４６の下端に連結している昇降板４４が下降し、この昇降板４４の下降動がチェーン４３、・・・、軸３９、・・・、7チェーン３８、・・・、及び軸３４を介して第２ドラム６に伝達され、第２の蓄力装置４のワイヤを巻き上げて蓄力する。

以上により、第１及び第２の蓄力装置３,４には力が蓄えられたことになる。そして、この後は前記した動作を繰り返す。即ち、第１及び第２の蓄力装置３,４に力を蓄えた状態で、車体の下まで台車を移動させ、クラッチレバー１１とブレーキレバー５１を握ることで、第１及び第２の蓄力装置３,４に蓄えられた力を開放することで、ワーク載置台２を上昇させ、作業中、即ち同期して移動している間は第１の蓄力装置３に力を蓄え、作業終了後はワーク載置台２の下降に伴って第２の蓄力装置４に力を蓄える。

本発明に係る台車装置によると、最初のストック位置までの移動は、第１の蓄力装置３に力を蓄えるためにある程度の力が必要になるが、２回目以降にあっては、第１の蓄力装置３には、車体と同期して移動する際に自動的に蓄力され、第２の蓄力装置４には、ワーク載置台２が自重で降下する際に自動的に蓄力されるので、極めて効率がよい。

以上の実施例にあっては、動力を伝達する部材としてチェーンを例示したが、チェーン以外にベルトやギヤなどを用いることもできる。

本発明に係る台車装置は、車体の組立てラインに限らず、台車を同期して搬送することができるラインに応用することができる。

１…台車本体、２…ワーク載置台、３…第１の蓄力装置、４…第２の蓄力装置、５…第１のドラム、６…第２のドラム、７，８…ワイヤ、９…第１のクラッチ、１０…第２のクラッチ、１１…クラッチレバー、１２…転動輪、１３…後輪、１４…転動輪の軸、１５…スプロケット、１６…過負荷防止クラッチ機構、１６ａ…クラッチ本体、１７…一方の軸、１７ａ…ワンウェイクラッチ、１８…スプロケット、１８ａ…ワンウェイクラッチ、１９…チェーン、２０…ワンウェイクラッチの他方の軸、２１…スプロケット、２２…第１のクラッチの軸、２３…スプロケット、２４，２５…スプロケット、２６…チェーン、２７…第１のクラッチと第２のクラッチとを連結する軸、２８…スプロケット、２９…第１のドラムの軸、３０…スプロケット、３１…チェーン、３２…第２のクラッチの背面側に突出した軸、３３…スプロケット、３４…第２のドラムの軸、３５…スプロケット、３６，３７…スプロケット、３８…チェーン、３９…軸、４０，４１，４２…スプロケット、４３…チェーン、４４…昇降板、４５…ガイドロッド、４６…スクリューロッド、４７…ガイド、４８…ナット部材、４９…回転盤、５０…ブレーキパッド、５１…ブレーキレバー、５２…セット治具、６０…スプロケット。

Claims (7)

1. 走行するための転動輪を備えるとともに台車本体に対し昇降可能でワークを載置可能なワーク載置台を備えた台車装置において、
   この台車装置は前記ワーク載置台を上昇させるための第１及び第２の蓄力装置を備え、
   第１の蓄力装置には、動力伝達手段を介して、前記転動輪の転動によって動力が蓄積され、
   第２の蓄力装置には、動力伝達手段を介して、少なくとも前記ワーク載置台の自重による下降動によって動力が蓄積され、
   前記第１及び第２の蓄力装置に蓄積された夫々の動力を、合力して出力する合力出力制御機構を備えた、合力された動力でワーク載置台を上昇させることにより、当該ワークを上昇させることを特徴とする台車装置。
2. 請求項１に記載の台車装置において、前記合力出力制御機構は、前記第１の蓄力装置の動力を蓄積させつつ前記第２の蓄力装置に動力を蓄積させるとともに、前記第１及び第２の蓄力装置の動力を、合力するための少なくとも第１及び第２のクラッチを有することを特徴とする台車装置。
3. 走行するための転動輪を備えるとともに台車本体に対し昇降可能でワークを載置可能なワーク載置台を備えた台車装置において、
   この台車装置は、前記ワーク載置台を上昇させるための第１の蓄力装置を備え、
   前記第１の蓄力装置には、動力伝達機構を介して、前記転動輪の転動によって動力が蓄積され、
   前記ワーク載置台の昇降機構部には、動力伝達機構を介して、前記第１の蓄力装置により蓄積された動力が伝達され、
   前記第１の蓄力装置に動力を蓄積させるとともに、蓄積された動力を出力するための第１のクラッチを備えることを特徴とする台車装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の台車装置において、
   前記転動輪からの動力を前記第１の蓄力装置に伝達する動力伝達機構上に、前記第１の蓄力装置に蓄積される動力が所望の蓄力に達したら空転を始める過負荷防止機構を有することを特徴とする台車装置。
5. 請求項４に記載の台車装置において、
   前記過負荷防止機構は、前記第１の蓄力装置に所定の動力が蓄えられた状態で、前記転動輪の回転のみを許容するワンウェイクラッチを配設していることを特徴とする台車装置。
6. 請求項５に記載の台車装置において、
   前記過負荷防止機構は、マグネットカップリングを備えることを特徴とする台車装置。
7. 請求項５に記載の台車装置において、
   前記過負荷防止機構は、液体カップリングを備えることを特徴とする台車装置。