JP2012188061A

JP2012188061A - 走行駆動換向装置

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Publication number: JP2012188061A
Application number: JP2011055146A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Miyawaki; 雅靖宮脇
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-10-04

Abstract

【課題】走行駆動換向装置において、装置高さを低く抑える。
【解決手段】走行駆動換向装置１は、車両フレーム５に旋回可能に軸支された旋回軸６と、旋回軸６を任意の方向に旋回させる操舵ユニット７と、旋回軸６の下端部に設けられ、車輪１１を回転駆動する走行モータ８ｃを含む走行ユニット８と、を備える。走行モータ８ｃから導出された電源ケーブル３は、旋回軸６の内部に挿入され、旋回軸６の中を横切って車両フレーム５上に水平方向に引き出されて、走行モータ８ｃの動作を制御するコントローラ９へ接続される。これにより、車両フレーム５上に引き出された電源ケーブル３による装置高さの増大を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、装置高さを低く抑えた走行駆動換向装置に関する。

走行駆動換向装置は、走行車両において走行用の車輪を駆動すると共に、その向きを変える装置である。このような装置は、例えば、図５に示されるように、車両フレーム１０に旋回可能に軸支された旋回軸２０と、スプロケット等を利用して旋回軸２０を任意の方向に旋回させる換向機構３０と、を備える。旋回軸２０の下端部には、車輪４０を備えた走行ユニット５０が設けられ、車輪４０の動作は、車輪４０を回転駆動するモータ６０、及び車輪４０の回転を制動するブレーキ７０により制御される。モータ６０及びブレーキ７０は、それぞれ車両フレーム１０の上方に設けられたコントローラ８０と電源ケーブル９０により電気的に接続されており、コントローラ８０は、モータ６０及びブレーキ７０の動作を制御する。このとき、モータ６０から導出された電源ケーブル９０及びブレーキ７０から導出された電源ケーブル９０は、共に旋回軸２０の内部を通って、車両フレーム１０から垂直上方に引き出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２２４１５６号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置では、電源ケーブルが垂直上方に引き出されるため、引き出された電源ケーブルの高さ分だけ装置高さが高くなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するものであって、装置高さを低く抑えることが可能な走行駆動換向装置を提供することを目的とする。

本発明の走行駆動換向装置は、走行車両の内部に設けられ、走行用の車輪を駆動及び換向するものであって、車両フレームと、前記車両フレームに旋回可能に軸支された円筒状の旋回軸と、前記旋回軸の上端部に設けられ、該旋回軸を任意の方向に旋回させる換向機構、及び前記車両フレームに設けられ、前記換向機構を駆動する換向モータを有した操舵ユニットと、前記旋回軸の下端部に設けられ、前記車輪、及び前記車輪を回転駆動する走行モータを有した走行ユニットと、前記車両フレームの上方に設けられ、前記走行モータの動作を制御するコントローラと、前記走行車両に設けられたバッテリと、前記走行モータ、前記コントローラ、及び前記バッテリを電気的に接続する電源ケーブルと、を備え、前記走行モータから導出された前記電源ケーブルは、前記旋回軸の内部に挿入され、該旋回軸の中を横切り、前記換向機構を避けて前記車両フレーム上に水平方向に引き出されて前記コントローラへ接続されていることを特徴とする。

前記換向機構は、前記換向モータにより駆動される駆動スプロケットと、前記旋回軸の上端部に取り付けられた従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとの間に掛け回された無端状の換向チェーンと、を備えることが好ましい。

前記走行車両は、搬送台車であることが好ましい。

前記走行ユニットには、前記車輪に対するブレーキ機構及び路面に敷設された車両誘導用ラインを検出するガイドセンサが設けられ、前記ブレーキ機構から導出されたケーブル及び前記ガイドセンサから導出されたケーブルが、前記電源ケーブルと同じように配設されていることが好ましい。

本発明の走行駆動換向装置によれば、走行モータから導出された電源ケーブルが、旋回軸の中を横切って、車両フレーム上に水平方向に引き出されるため、電源ケーブルが車両フレームから垂直上方に引き出される場合に比べて、装置高さの増大が起こらない。これにより、装置高さを低く抑えることができる。

本発明の実施形態に係る走行駆動換向装置を備えた搬送台車の斜視図。（ａ）は上記走行駆動換向装置の正面図、（ｂ）はその斜視図。（ａ）は上記走行駆動換向装置を構成する旋回軸の上面図、（ｂ）は（ａ）のＩ方向から見たときの旋回軸の側面図、（ｃ）は（ａ）のＩＩ方向から見たときの旋回軸の側面図。（ａ）は車輪を旋回させていないときの上記走行駆動換向装置の上面図、（ｂ）は車輪を右旋回させているときの上記走行駆動換向装置の上面図、（ｃ）は車輪を左旋回させているときの上記走行駆動換向装置の上面図。従来の走行駆動換向装置の正面図。

本発明の実施形態に係る走行駆動換向装置（以下、換向装置という）について、図面を参照して説明する。図１に示されるように、換向装置１は、走行用の車輪１１を備え、この車輪１１を駆動及び換向する装置である。換向装置１は、本実施形態においては、搬送台車２の内部に設けられ、搬送台車２の前端部中央及び後端部中央にそれぞれ１台ずつ設置されている。換向装置１の両脇には、車輪１１に従動して回転する補助輪１１ａが設けられており、搬送台車２は、これら車輪１１及び補助輪１１ａを介して地面上を走行する。換向装置１は、電源ケーブル３により搬送台車２の内部に設けられたバッテリ４と電気的に接続されている。

換向装置１は、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、水平方向に伸びる平板状の車両フレーム５を備える。なお、図２（ｂ）に示した換向装置１は、車輪１１を略９０度左方向に旋回させた状態にある。車両フレーム５には、車両フレーム５を貫通する円柱状の旋回孔５ａが設けられており、旋回孔５ａの内部には、車両フレーム５に旋回可能に軸支された円筒状の旋回軸６が設置されている。旋回軸６の動作は、操舵ユニット７により制御される。操舵ユニット７は、換向機構７１と換向モータ７２とを備える。換向機構７１は、旋回軸６の上端部に設けられ、旋回軸６を任意の方向に旋回させる。換向モータ７２は、車両フレーム５に設けられ、換向機構７１を駆動する。換向モータ７２の動作は、車両フレーム５に内蔵された換向モータコントローラ（図示せず）により制御される。

換向機構７１は、本実施形態においては、複数のスプロケットを含むシステムから構成され、換向モータ７２により駆動される駆動スプロケット７１ａを備える。駆動スプロケット７１ａは、平板状とされ、車両フレーム５の上面に水平に保持されている。駆動スプロケット７１ａの側方には、旋回軸６の上端部に取り付けられた従動スプロケット７１ｂが、駆動スプロケット７１ａと同じ高さで水平に配置されている。従動スプロケット７１ｂは、平板状とされ、駆動スプロケット７１ａと同一ピッチで設けられた歯車を有する。駆動スプロケット７１ａと従動スプロケット７１ｂとの間には、これら両スプロケットの歯車と嵌合する溝部を有する無端状の換向チェーン７１ｃが、複数の補助スプロケット７１ｄを介して掛け回されている。これにより、換向モータ７２により駆動スプロケット７１ａが回転されると、それに連動して従動スプロケット７１ｂが回転され、更には、旋回軸６が旋回される。

旋回軸６の下端部には、ブラケット８ａを介して走行ユニット８が設けられる。走行ユニット８を図２（ａ）において一点鎖線で囲んで示す。ブラケット８ａは、車輪１１の両側面及び上面を囲むように配置されており、その上面において旋回軸６の下面と接合される。ブラケット８ａの下方には、ブラケット８ａの両側面を貫通し、ブラケット８ａにより回転可能に保持された車輪１１の車輪軸８ｂが設けられる。車輪軸８ｂの一端には、車輪軸８ｂを回転駆動する走行モータ８ｃが設けられ、その他端には、車輪軸８ｂの回転を制動するブレーキ機構８ｄが設けられる。車輪１１の前方には、ブラケット８ａに固着された状態で、路面に敷設された磁気棒や磁気テープ等から成る車両誘導用ラインを検出するガイドセンサ８ｅが設置される。ガイドセンサ８ｅを設けることにより、搬送台車２を車両誘導ラインに沿って走行させることができるため、搬送台車２を自動又は無人で走行させることが可能となる。

走行モータ８ｃからは、電源ケーブル３が導出されている。走行モータ８ｃから導出された電源ケーブル３は、旋回軸６の内部に挿入され、旋回軸６の中を横切り、換向機構７１を避けて車両フレーム５上に水平方向に引き出される。車両フレーム５上に引き出された電源ケーブル３は、車両フレーム５の上方に設けられた走行モータ８ｃの動作を制御するコントローラ９に接続される。コントローラ９は、電源ケーブル３によりバッテリ４と電気的に接続される。なお、旋回軸６の構造及び旋回軸６の内部における電源ケーブル３の配置構成については、図３を参照して詳述する。

ブレーキ機構８ｄやガイドセンサ８ｅからも、電源ケーブル３が導出されている。これらブレーキ機構８ｄから導出された電源ケーブル３及びガイドセンサ８ｅから導出された電源ケーブル３は、走行モータ８ｃから導出された電源ケーブル３と同じように配設され、車両フレーム５上に水平方向に引き出される。車両フレーム５上に引き出されたブレーキ機構８ｄからの電源ケーブル３は、車両フレーム５の上方に設けられたブレーキ機構８ｄの動作を制御するコントローラ（図示せず）に接続される。車両フレーム５上に引き出されたガイドセンサ８ｅからの電源ケーブル３は、車両フレーム５の上方に設けられたガイドセンサ８ｅの動作を制御するコントローラ（図示せず）に接続される。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、旋回軸６の構造を示すと共に、旋回軸６内部における電源ケーブル３の配置構成を示している。旋回軸６は２段構造となっており、下段に上面視が略Ｃ字状の走行ユニット接合部６ａを備え、上段に走行ユニット接合部６ａの切り欠き部分を跨ぎ、走行ユニット接合部６ａ上面の周縁部の一部に配置される操舵ユニット接合部６ｂを備える。走行ユニット接合部６ａは、旋回孔５ａの内部を摺動して旋回するように、その外周円の直径が旋回孔５ａの直径よりもやや小さく設定されており、その下面において走行ユニット８のブラケット８ｄの上面と接合される。操舵ユニット接合部６ｂは、その上面において操舵ユニット７の従動スプロケット７１ｂの下面と接合される。

旋回軸６の下方に位置する走行ユニット８から導出された電源ケーブル３は、走行ユニット接合部６ａ側方の切り欠き部分から走行ユニット接合部６ａの内部に挿入される（図３（ｃ）参照）。走行ユニット接合部６ａの内部に挿入された電源ケーブル３は、走行ユニット接合部６ａの内部を横切って操舵ユニット接合部６ｂの下を通過した後、走行ユニット接合部６ａの上方に導出される。ここで、電源ケーブル３は、耐屈曲性に優れた材料から構成され、電源ケーブル３が伸びる方向に沿って前後に移動することができるように、余裕を持った長さで敷設されている。

上記のように構成された換向装置１の動作を、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。図４（ａ）は、搬送台車２が前後方向に直進しているときの換向装置１の状態を示している。このとき、旋回軸６の内部に位置する電源ケーブル３は、前後方向に対して直交した状態となっている。図４（ｂ）は、右折時における換向装置１の状態を示している。右折時には、換向装置１は、駆動スプロケット７１ａを上方から見て時計回りに回転させることにより、従動スプロケット７１ｂを同方向に回転させる。これにより、旋回軸６が同方向に旋回され、その結果、車輪１１が右に旋回される。このとき、旋回軸６の内部に位置する電源ケーブル３は、旋回軸６の旋回に伴って屈曲されるが、耐屈曲性に優れた材料から構成され、かつ余裕を持った長さで敷設されているため断線しない。図４（ｃ）は、左折時における換向装置１の状態を示している。左折時には、換向装置１は、右折時とは反対の方向に駆動スプロケット７１ａを回転させることにより、車輪１１を左に旋回させる。

本実施形態によれば、走行ユニット８の走行モータ８ｃ、ブレーキ機構８ｄ、及びガイドセンサ８ｅの各々から導出された電源ケーブル３を、車両フレーム５上に水平方向に引き出して、コントローラ９に接続することができる。そのため、車両フレーム５上に引き出された電源ケーブル３による装置高さの増大を抑制することができる。

なお、本発明に係る走行駆動換向装置は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態においては、走行駆動換向装置は搬送台車に搭載されたが、本装置が搭載される走行車両は、搬送台車に限定されず、乗用車やフォークリフト等であってもよい。また、換向機構は、本実施形態のものに限定されず、例えば、モータ等により旋回軸を直接旋回させるものであってもよい。

１走行駆動換向装置
１１車輪
２搬送台車（走行車両）
３電源ケーブル
４バッテリ
５車両フレーム
６旋回軸
７操舵ユニット
７１換向機構
７１ａ駆動スプロケット
７１ｂ従動スプロケット
７１ｃ換向チェーン
７２換向モータ
８走行ユニット
８ｃ走行モータ
８ｄブレーキ機構
８ｅガイドセンサ
９コントローラ

Claims

走行車両の内部に設けられ、走行用の車輪を駆動及び換向する走行駆動換向装置であって、
車両フレームと、
前記車両フレームに旋回可能に軸支された円筒状の旋回軸と、
前記旋回軸の上端部に設けられ、該旋回軸を任意の方向に旋回させる換向機構、及び前記車両フレームに設けられ、前記換向機構を駆動する換向モータを有した操舵ユニットと、
前記旋回軸の下端部に設けられ、前記車輪、及び前記車輪を回転駆動する走行モータを有した走行ユニットと、
前記車両フレームの上方に設けられ、前記走行モータの動作を制御するコントローラと、
前記走行車両に設けられたバッテリと、
前記走行モータ、前記コントローラ、及び前記バッテリを電気的に接続する電源ケーブルと、を備え、
前記走行モータから導出された前記電源ケーブルは、前記旋回軸の内部に挿入され、該旋回軸の中を横切り、前記換向機構を避けて前記車両フレーム上に水平方向に引き出されて前記コントローラへ接続されていることを特徴とする走行駆動換向装置。
前記換向機構は、前記換向モータにより駆動される駆動スプロケットと、前記旋回軸の上端部に取り付けられた従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとの間に掛け回された無端状の換向チェーンと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の走行駆動換向装置。
前記走行車両は、搬送台車であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行駆動換向装置。
前記走行ユニットには、前記車輪に対するブレーキ機構及び路面に敷設された車両誘導用ラインを検出するガイドセンサが設けられ、前記ブレーキ機構から導出されたケーブル及び前記ガイドセンサから導出されたケーブルが、前記電源ケーブルと同じように配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の走行駆動換向装置。