JP2000159142A - 全方向に移動可能な車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御が簡単で、回転半径の極めて小さい車両を
得る。 【解決手段】すべての車輪の方向を常に同一方向に向け
ることによって、操舵制御を単純にし、平行移動する台
車にて荷物を搬送する。また、必要に応じて台車の上部
に進行方向と同一方向を向く荷台を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無人搬送車や電動
車椅子の操舵に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の全方向車両は、車輪の方向や回転
速度をそれぞれの車輪ごとに個別に制御することによっ
て、車両を任意の方向に移動させようとするものであ
り、複雑な制御を必要とした。例えば、特開昭６２−２
１０１７３号広報に開示された無人搬送車のように、平
行移動モードと非平行移動モードとにわけて運転する方
式のものがある。従来の方式においては、通常走行時に
は台車の方向は進行方向に従うという考え方に基づいて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の全方向車両は、
上記のような複雑な操舵制御を必要とし、通常走行にお
いては回転半径が大きいため方向転換に広い面積を必要
とする問題点があった。本発明は、従来の複雑な制御を
不要にし、回転半径の極めて小さい全方向車両を提供す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の運動を
平行移動と回転運動とに分けて考察し、車両の位置の移
動は台車の平行移動によって行い、車両の回転はは荷台
の回転によって行うことを提案するものである。平行移
動は全車輪を同一方向に向ける操舵方法を採用すること
によって操舵機構と操舵制御を単純化することを可能と
する。回転運動は台車の上部に設けた回転可能な荷台に
よって行い、荷台を操舵方向に一致して回転するように
して、従来の車両のように荷台の方向を進行方向に向け
ることを可能とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】方向性を持つ車輪を３個以上備え
る台車において、全輪が同一方向を向いた場合、台車の
進行の方向は車輪の方向に限られる。このような台車に
おいて全部または一部の車輪を駆動すると台車はその車
輪の方向に沿って平行移動する。このことは、方向性を
持つ車輪を２個のみ備える台車においては必ずしも成立
するものではない。

【０００６】本発明による台車は移動を伴わずに進行方
向の転換ができるので、最小回転半径はほぼ零というこ
とができる。台車はすべての方向に向かって平行移動す
ることができる。この時、すべての車輪の轍は同一形状
をとり、すべての車輪は同じ量だけ回転する。また、全
車輪が同一方向を向き、同一速度で駆動されるとき車両
は最も安定して直進走行する。このことは、誘導線に沿
って走行する無人搬送車が一時的に誘導線を離れて自律
走行するときに効果を発揮する。

【０００７】本発明によると、台車の方向は進行方向と
は無関係に平行移動するが、長距離を移動する場合には
必ずしも初期の方向を維持することはできない。そのた
めに、台車に直接荷物を載せると荷姿の方向が不都合な
場合も起こり得る。この様な場合には、台車の上部に回
転する荷台を設けて車輪操舵軸と機械的に回転連結し、
荷台と車輪とが常に同じ方向を向くようにすると、荷台
は常に進行方向を向くようになるので従来の車両と同じ
ように荷役を行うことができる。

【０００８】無人搬送車において小さい範囲での位置決
めを行うときなどには、荷台を車輪と共に回転させるよ
りも、荷台を台車に固定して平行移動させ、車輪のみを
操舵して移動する方が都合が良い。そのためは、前記の
回転する荷台と操舵軸との間にクラッチを設けて回転連
結を断続可能とし、必要に応じて荷台の回転を操舵軸か
ら切り離し、荷台を台車に固定することを可能とする。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施形態を図１に基づいて以下に
詳述する。台車１３には４個の車輪１１が操舵軸９によ
って取り付けられている。これらの車輪１１は操舵軸９
によって決められた方向にのみに走行する方向性を持つ
車輪である。すなわち方向性を持つ車輪とは、荷重のみ
を支えることを目的とし台車の移動方向に追従する補助
輪と区別されるものである。全てまたは一部の車輪１１
には走行モータ１０が取り付けられる。全ての操舵軸９
にはスプロケット６が取り付けられてチェーン１で連結
されており、これによってすべての車輪１１は常に同じ
方向を向くようになる。本実施例ではセンター軸４を介
して操舵モータ１２が操舵軸を回転させている。

【００１０】以上の構成により、走行モータ１０と操舵
モータ１２を制御して台車１３は全方向に移動可能とな
る。このとき台車１３の動きは平行移動となるが、荷姿
の方向を問題としない搬送においては、台車１３に荷物
を直接乗せることができる。

【００１１】つぎに荷台２を常に進行方向に向ける場合
の構造を同じく図１において説明する。台車中央に設け
たセンター軸４と操舵軸９とは、スプロケットおよびチ
ェーン１４によって回転連結され、センター軸４に固定
された荷台２は常に車輪１１の方向と同じ方向を保つよ
うにする。また荷台２の安定のため、荷台受け車輪５が
周辺部に配置されている。以上の構成で荷台は常に進行
方向を向くことになる。

【００１２】つぎに、回転する荷台を台車に固定して平
行移動を行うときの構造を同じく図１において説明す
る。前述の荷台の取り付けにおいて、荷台２をクラッチ
３を介してセンター軸４に取り付け、平行移動時にはク
ラッチ３にて荷台２をセンター軸４から切り離し、荷台
２を台車１３に固定することによって荷台２を平行移動
させることができる。本例では荷台受け車輪５にブレー
キ７を設けて荷台２の回転を固定する。またクラッチ３
として、特定の角度位置のみでかみ合う方式のものを採
用すれば、荷台と車輪の方向は特定の相対角度を再現す
ることができる。

【００１３】

【発明の効果】移動を伴わずに進行方向を変えることが
できるので、極めて小さい回転半径で方向転換が可能で
ある。

【００１４】台車の方向を変えずにあらゆる方向に移動
できる。

【００１５】台車の上部に回転する荷台を設けることに
よって、台車が平行移動するにもかかわらず荷姿の方向
を進行方向に向けることができる。

【００１６】全ての車輪が同一方向に向くので、操舵制
御がきわめて簡単であり、操舵機構も簡単である。

【００１７】操舵角度と進行方向は一致しているので車
体の位置を計算することは容易であり、車輪の方向およ
び車輪の回転数を管理すれば正確な自律走行が容易に実
現できる。

【００１８】複数の車輪を駆動する場合においても、車
輪ごとに速度制御を行う必要が無く、全車輪を同一速度
で駆動すれば良い。そのため、ひとつの動力源から機械
的な方法で回転力を分配するときには、クラッチも差動
装置も不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】 同じく正面図を示す。

【図３】 同じく側面図を示す。

【符号の説明】

１、１４、１５ チェーン ２ 荷台 ３ クラッチ ４ センター軸 ５ 荷台受け車輪 ６ スプロケット ７ ブレーキ ８ 操舵軸軸受け ９ 操舵軸 １０ 走行モータ １１ 車輪 １２ 操舵モータ １３ 台車

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】方向性を持つ車輪を３個以上備える車両に
   おいて、全ての該車輪の操舵軸を機械的に回転連結し、
   全ての該車輪が常に同じ方向を向くようにして操舵する
   ことを特徴とする全方位に移動可能な車両。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両において、車輪が取り
   付く台車の上部に回転する荷台を設け、該荷台の回転軸
   と該車輪の操舵軸とを機械的に回転連結し、荷台の方向
   と車輪の方向とが常に同じ方向を向くようにした全方位
   に移動可能な車両。
3. 【請求項３】請求項１記載の車両において、車輪が取り
   付く台車の上部に回転する荷台を設け、該荷台の回転軸
   と車輪の操舵軸とをクラッチを介して機械的に回転連結
   し、荷台の回転と車輪の操舵軸の回転とを断続可能とし
   た全方位に移動可能な車両。
4. 【請求項４】請求項３記載の車両において、荷台の回転
   を台車に対して固定する手段を備え、該荷台を該台車と
   共に平行移動するようにした全方位に移動可能な車両。