JP2946227B2 - 自走式台車の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自走式台車の駆動装置に係るものである。

（従来技術） 従来、実願昭61−176295号明細書（実開昭63−80608
号）には、台座部の前側下部に左右一対の前側自在輪を
後側下部に左右一対の後側自在輪をそれぞれ設け、前記
台座部の下部中央に駆動輪および該駆動輪を回転させる
モータを設け、全ての前記自在輪と前記駆動輪とが床面
に接地した状態で前記床面に配設した案内テープをトレ
ースしながら自走する自走式台車において、前記駆動輪
は左右一対の駆動輪からなる２輪構成とし、前記モータ
は前記左駆動輪を回転させる左モータと前記右駆動輪を
回転させる右モータの２個とし、前記台座部の下部には
該台座部の前後方向を軸心として揺動自在であってバネ
の弾力で下方に向けて付勢された揺動体を設け、前記駆
動輪および前記モータは前記揺動体に取付けた自走式台
車の駆動装置について記載されている。

また、特公昭52−12453号公報には、モータグレーダ
の前方に操舵輪を設け、前記モータグレーダの下部に駆
動輪および該駆動輪を回転させる駆動部を設けて操縦者
が搭乗して走行させる車両において、前記駆動輪は左右
一対の前側駆動輪と左右一対の後側駆動輪とからなる４
輪構成とし、前記駆動部は前記左駆動輪を回転させる左
駆動部と前記右駆動輪を回転させる右駆動部の２個と
し、前記前側駆動輪と前記後側駆動輪とは前後に所定の
間隔を置いて並設した車両の駆動装置について記載され
ている。

また、特開平１−282065号公報には、台座部の前側下
部に左右一対の前側車輪を後側下部に左右一対の後側車
輪をそれぞれ設け、前記台座部の四周の下部にリニアモ
ータを設けて床面に配設した案内レール上を自走する自
走式台車において、前記案内レールの交差部には、連結
案内レールを備えた４個のターンテーブルを設置し、前
記ターンテーブルの近傍には切替モータを配置し、前記
切替モータと前記４個の手ターンテーブルをチェーンで
連結した自走式台車の案内レールについて記載されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 前記１番目の公知例は、駆動輪が左右に１個づつであ
るため、敷居・ドアレール・配線コード等の僅かな凹凸
面でも、その凹凸の方向によっては、乗越えることがで
きず、また、乗越えても、向きが変って蛇行することが
あり、床面の案内テープから外れることがある。案内テ
ープから外れた自走式台車を再始動させるためには、人
が台車を持って正しい位置まで戻す必要があり、相当に
面倒であった。これは、台座部の四隅に自在輪を設け、
台座部の略中央に駆動輪を設け、全ての自在輪と駆動輪
が床面に対して適度に接地した状態で走行する自走式台
車で顕著に現れる現象である。

前記２番目の公知例は、駆動輪が左右一対の前側駆動
輪と左右一対の後側駆動輪とからなる４輪構成としてあ
るが、これは無人で走行する自走式台車ではなく、人が
搭乗して操縦するタイプの車両である。それがため、車
両重量の殆どは４個の駆動輪で支持させることができ、
車体の下部に自在輪を設ける必要はない。

前記３番目の公知例には、４個のターンテーブルを１
個のモータで回転させることができるようにした装置に
ついて記載されているが、前記ターンテーブルは自走式
台車の駆動部とは別個の装置であって、このため、その
モータは自走式台車を駆動させるモータとは別に必要に
なる。

（課題を解決するための手段） よって、本発明は、台座部２の前側下部に左右一対の
前側自在輪８を後側下部に左右一対の後側自在輪８をそ
れぞれ設け、前記台座部２の下部中央に駆動輪および該
駆動輪を回転させるモータを設け、全ての前記自在輪８
と前記駆動輪とが床面52に接地した状態で前記床面52に
配設した案内テープをトレースしながら自走する自走式
台車において、前記駆動輪は左右一対の前側駆動輪31、
32と左右一対の後側駆動輪33、34とからなる４輪構成と
し、前記モータは前記左駆動輪32、34を回転させる左モ
ータ40と前記右駆動輪31、33を回転させる右モータ39の
２個とし、前記台座部２の下部には該台座部２の前後方
向および左右方向を軸心としてそれぞれ揺動自在であっ
てバネ66の弾力で下方に向けて付勢された揺動体22を設
け、前記駆動輪31〜34および前記モータ39、40は前記揺
動体22に取付け、前記前側駆動輪31、32と前記後側駆動
輪33、34とは前後に所定の間隔を置いて並設し、前記右
前側駆動輪31には右前側受動スプロケット35を前記右後
側駆動輪33には右後側受動スプロケット37を前記左前側
駆動輪32には左前側受動スプロケット36を前記左後側駆
動輪34には左後側受動スプロケット38をそれぞれ取付
け、前記右前側受動スプロケット35と前記右後側受動ス
プロケット37との間に右側チェーン51aを弛く掛け回
し、前記左前側受動スプロケット36と前記左後側受動ス
プロケット38との間に左側チェーン51bを弛く掛け回
し、前記右前側受動スプロケット35と前記右後側受動ス
プロケット37との中間位置に前記右モータ39の右駆動ス
プロケット43を前記左前側受動スプロケット36と前記左
後側受動スプロケット38との中間位置に前記左モータ40
の左駆動スプロケット44をそれぞれ配設し、前記駆動ス
プロケット43、44はそれぞれ外方から前記チェーン51
a、51bの外周面に係合させ、前記モータ39、40は前記揺
動体22に上下方向に位置調節自在にボルトナットにより
固定した自走式台車の駆動装置としたものである。

（実施例） 本発明の一実施例を図面により説明すると、１は自走
式台車であり、駆動機構を有する台座部２と、操作機構
を有する起立部３とから構成され、略Ｌ型を呈する。台
座部２の上方スペースが荷物載置部となる。

４は前記台座部２の右フレーム、５は前記台座部２の
左フレームであり、中間を抜いて左右に所定の間隔を置
いて配置する。６、７は前記左右フレーム５、４の前後
端に設けた連結用前後フレームであり、前記台座部２は
前記左右フレーム５、４及び前後フレーム６、７により
枠組される。前記左右フレーム５、４の下部前後には自
在輪８をそれぞれ取付ける。

９は前記左右フレーム５、４間を接合する駆動部支持
板であり、その左右両側は下方に屈曲されて支持壁11、
10を形成する。該支持壁11、10の前側部分には左右方向
に伸る軸12を取付ける。

13は前記駆動部支持板９の下方に設けた上下回動板で
あり、前記駆動部支持板９と略同一形状で稍小型に形成
される。上下回動板13の左右両側は下方に屈曲されて垂
下壁14、15を形成し、該垂下壁14、15の前側部分は前記
軸12に軸装させ、上下回動板13の後側は前記軸12を中心
に上下回動するように形成する。前記垂下壁14、15の中
間部分で中央より後側位置には、前記軸12と平行の軸16
を取付ける。該軸16の左右端部は、前記垂下壁14、15よ
り僅かに突き出るが、前記支持壁11、10には達しない長
さである。

17は前記上下回動板13の内側に設けた前後揺動体であ
り、その左右両側には上方に立上る起立壁18、19を形成
し、該起立壁18、19の前後の中間部分を前記軸16に軸止
させる。また、前後両側には下方に垂下する屈曲壁20、
21を形成する。

22は前記前後揺動体17の下方に設けた左右揺動体であ
り、その前後側には前記屈曲壁20、21と平行の屈曲板2
3、24を設け、該屈曲板23、24の左右中間部分と前記屈
曲壁20、21の左右中間部分とを前後方向のピン25、26に
より回転自在に連結する。したがって、前記左右揺動体
22は、前後方向のピン25、26を中心に左右側が交互にシ
ーソーの如く上下動し、また、前記軸16を中心に前後揺
動体17ごと前後側が交互にシーソーの如く上下動する。

しかして、前記左右揺動体22の左右両側は、側方に長
く突出させ（第４図）、その両端は下方に屈曲させてモ
ータ取付面27、28を形成する。29、30は左右に伸びる前
後の車軸であり、該前後車軸29、30は前記モータ取付面
27、28を貫通して側方に突出する。

前車軸29は、その各突出端に左右一対の前側駆動輪3
1、32を遊嵌し、後車軸30はその各突出端に左右一対の
後側駆動輪33、34を遊嵌する。したがって、駆動輪31〜
34は左右揺動体22と前後揺動体17とを介して上下回動板
13と一体的に上下動する。

35、36は前記車軸29に対して遊嵌であり、前記前側駆
動輪31、32に対して固定である受動スプロケット、37、
38は前記車軸30に対して遊嵌であり、前記後側駆動輪3
3、34に対して固定である受動スプロケットである。

39、40は左右一対の正逆転モータであり、その出力軸
41、42には駆動スプロケット43、44を固定する。正逆転
モータ39、40のフランジ45、46には、複数の透孔47を穿
設する。

前記左右揺動体22のモータ取付面27、28には前記出力
軸41、42が臨む切欠部48、49を形成するとともに、前記
透孔47に対応する複数の透孔50を穿設する。前記透孔47
は丸孔に形成するが、前記透孔50は上下方向に長い長孔
に形成する。前記受動スプロケット35と受動スプロケッ
ト37間、及び、受動スプロケット36と受動スプロケット
38間にはチェーン51a、51bをそれぞれ掛け回し、その
後、第５図に示したように、正逆転モータ39、40を下方
から差し込み、透孔47と透孔50とにボルト69を挿通し
て、正逆転モータ39、40をモータ取付面27、28に固定す
る。

しかして、以上の構成では、駆動輪31〜34は上下回動
板13が駆動部の自重により軸12を中心に下動することに
より一体的に下動して床面52に接地するが、このままで
は、駆動輪31〜34の充分な接地圧が得られないため、駆
動部を強制的に接地させる駆動部上下動装置53を設け
る。

前記上下動装置53について詳述すると、枠組に対して
固定状の駆動部支持板９の後端部には垂直フレーム54を
固定し（第３図）、該垂直フレーム54に上下動モータ55
の減速部56を固定する。減速部56の出力軸57には回転体
58を固定する。該回転体58の偏心させた位置にはピン59
によりリンク60の下端部を軸止し、リンク60の上端はピ
ン61により左右に長い断面略コの字状の圧力杆62の左右
中間部に軸止する。

63、63は前記上下回動板13の後端の左右両側にそれぞ
れ設けた案内棒であり（第６図）、その上端にはナット
64、64を螺合させ、その下端は前記上下回動板13の後端
を上方から貫通し（第３図）、前記ナット64、64が上下
回動板13に当接して停止する。前記案内棒63、63の下端
は、更に、前記圧力杆62を上方から貫通突出し、該突出
部に圧縮バネ66、66をそれぞれ巻回させてから、下端部
にダブルナット65、65を螺合させる。

上下動装置53の構成は以上のとおりであり、モータ55
により回転体58を回転させると、圧力杆62は前記左右フ
レーム４、５及び前後フレーム６、７からなる枠組に対
して高さが調節され、回転体58の回転が停止すると、そ
の位置で枠組に対して位置不動となる。

第６図は、回転体58のピン59が上死点位置で停止した
状態であり、圧力杆62は前記左右フレーム４、５及び前
後フレーム６、７に対して最上方位置となる。この位置
では、上下回動板13は圧力杆62と当接して上動させら
れ、上下回動板13に対して上下の方向の高さ位置が不動
である駆動輪31、32、33、34は、前後の自在輪８、８…
があるため、床面52から離脱して上方に位置する。この
状態は、手動により自走式台車１を操作する状態であ
る。

前記手動による自走式台車１の操作状態（第６図）か
ら、自動操作状態（第７図）の切替えは、回転体58を回
転させて圧力杆62を下方に移動させることによって行な
う。即ち、モータ55のスイッチをオンにして回転体58を
回転させると、リンク60が下動して圧力杆62を下動させ
る。すると、圧縮バネ66、66により上下回動板13も下動
し、上下回動板13の下動に伴ない駆動輪31、32、33、34
が床面52に当接する。この状態から更に回転体58の回転
させて、ピン59を上死点位置に回転させると、上下回動
板13は駆動輪31、32、33、34の接地により下動しない
が、圧力杆62は圧縮バネ66を圧縮しながら下動し、第７
図の状態となる。

第７図の状態では、駆動輪31、32、33、34はいずれ
も、圧縮バネ66の圧力により強力に接地する。しかし、
全体の重量との関係で、前記自在輪８までも上動させて
しまうことはなく、即ち、前記自在輪８が常に設置して
いる範囲内で圧縮バネ66の圧力により強力に接地され
る。

なお、回転体58は起立部３に設けた操作部の操作によ
り回転し、回転体58の近傍に配設したリミットスイッチ
等により上死点位置及び下死点位置でそれぞれ停止する
ように構成すると、上記操作が容易になる。

67、68は好適と思われる前後フレーム６、７の下方に
設けた前後センサであり、床面52に接地した案内テープ
（光学式・磁気式・併用式）を光学的または磁気的また
はこれらの両方により検知するもので、左右複数のセン
サに構成すると更に良い結果が期待できる。

（作用） 次に作用を述べる。

A.回転伝達部の組立の説明 正逆転モータ39、40の取付けは、第５図のように、受
動スプロケット35、36と受動スプロケット37、38とに予
めチェーン51a、51bを掛け回し、駆動スプロケット43、
44をチェーン51a、51bの外周面に当接噛合せ、その状態
で正逆転モータ39、40を切欠部48、49を利用して下方か
ら差込み、正逆転モータ39、40のフランジ45、46を透孔
47をモータ取付面27、28の長孔の調節透孔50に合わせて
ボルト69により止着すると、正逆転モータ39、40の取付
けが至極容易に完了する。このとき、駆動スプロケット
43、44はチェーン51のテンションを兼用できるため、テ
ンションスプロケットを別途設ける必要はない。

B.操縦の説明 自走式台車１を自走させる場合には、自走式台車１の
前センサ67を床面52に設置した案内テープの上方位置に
合せてから、起立部３の操作部を操作して、上下動モー
タ55を回転させ、回転体58を下死点位置に回動させる
と、圧力杆62は下方に移動する。始動時は、上下回動板
13と圧力杆62は当接状態を保ちながら下動し、これに従
い駆動輪31、32、33、34が床面52に当接する。その後
は、上下回動板13はそれまでのようには下動せず、主と
して圧力杆62のみが圧縮バネ66を圧縮させながら下動
し、回転体58が下死点位置になると停止して、第７図の
状態となる。この状態では、駆動輪31、32、33、34に、
圧力杆62が圧縮させた圧縮バネ66のバネ圧が接地圧とし
て作用し、充分な接地圧が得られる。

つぎに、走行制御用のスイッチをONにすると、正逆転
モータ39、40により駆動輪31、32、33、34が所定の方向
に回転し、予め入力されているプログラムに従って、案
内テープをトレースして目的地まで自走する。

このとき、従来公知のものは、その駆動輪が左右各１
輪のみであったから、敷居・ドアレール・配線コード等
の僅かな障害物があっても、これらを目的の方向に乗越
えることが困難であったが、本願では左右一対の前側駆
動輪31、32と、左右一対の後側駆動輪33、34の合計４個
の構成としたため、少なくとも左右２輪の接地が確保で
きるので、障害物の走破性が格段に向上するとともに、
障害物による方向変換が減少し、かつ、通常走行時の直
進性も向上し、全体として極めてスムーズな走行が期待
できる。

（効果） 以上のように、本発明は、台座部２の前側下部に左右
一対の前側自在輪８を後側下部に左右一対の後側自在輪
８をそれぞれ設け、前記台座部２の下部中央に駆動輪お
よび該駆動輪を回転させるモータを設け、全ての前記自
在輪８と前記駆動輪とが床面52に接地した状態で前記床
面52に配設した案内テープをトレースしながら自走する
自走式台車において、前記駆動輪は左右一対の前側駆動
輪31、32と左右一対の後側駆動輪33、34とからなる４輪
構成とし、前記モータは前記左駆動輪32、34を回転させ
る左モータ40と前記右駆動輪31、33を回転させる右モー
タ39の２個とし、前記台座部２の下部には該台座部２の
前後方向および左右方向を軸心としてそれぞれ揺動自在
であってバネ66の弾力で下方に向けて付勢された揺動体
22を設け、前記駆動輪31〜34および前記モータ39、40は
前記揺動体22に取付け、前記前側駆動輪31、32と前記後
側駆動輪33、34とは前後に所定の間隔を置いて並設し、
前記右前側駆動輪31には右前側受動スプロケット35を前
記右後側駆動輪33には右後側受動スプロケット37を前記
左前側駆動輪32には左前側受動スプロケット36を前記左
後側駆動輪34には左後側受動スプロケット38をそれぞれ
取付け、前記右前側受動スプロケット35と前記右後側受
動スプロケット37との間に右側チェーン51aを弛く掛け
回し、前記左前側受動スプロケット36と前記左後側受動
スプロケット38との間に左側チェーン51bを弛く掛け回
し、前記右前側受動スプロケット35と前記右後側受動ス
プロケット37との中間位置に前記右モータ39の右駆動ス
プロケット43を前記左前側受動スプロケット36と前記左
後側受動スプロケット38との中間位置に前記左モータ40
の左駆動スプロケット44をそれぞれ配設し、前記駆動ス
プロケット43、44はそれぞれ外方から前記チェーン51
a、51bの外周面に係合させ、前記モータ39、40は前記揺
動体22に上下方向に位置調節自在にボルトナットにより
固定した自走式台車の駆動装置としたため、駆動輪の少
なくとも左右２輪は、接地が確保できるので、障害物の
走破性が格段に向上するとともに、障害物による方向変
換が減少して床面の案内テープから外れることはなく、
かつ、通常走行時の直進性も向上し、全体として極めて
スムーズな走行が期待でき、また、モータ39、40を揺動
体22に取付けることにより一度の作業でチェーン51a、5
1bを緊張させることができるので、別途のテンション機
構を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体の斜視図、第２図は台座部の底面図、第３
図は台座部の縦断右側面図、第４図は台座部の縦断背面
図、第５図は要部の組立分解図、第６図及び第７図は作
用説明図。 符号の説明 １……自走式台車、２……台座部、３……起立部、４…
…右フレーム、５……左フレーム、６……前フレーム、
７……後フレーム、８……自在輪、９……駆動部支持
板、10、11……支持壁、12……軸、13……上下回動板、
14、15……垂下壁、16……軸、17……前後揺動体、18、
19……起立壁、20、21……屈曲壁、22……左右揺動体、
23、24……屈曲壁、25、26……ピン、27、28……モータ
取付面、29……前車軸、30……後車軸、31、32……前側
駆動輪、33、34……後側駆動輪、35、36、37、38……受
動スプロケット、39、40……正逆転モータ、41、42……
出力軸、43、44……駆動スプロケット、45、46……フラ
ンジ、47……透孔、48、49……切欠部、50……透孔、51
……チェーン、52……床面、53……駆動部上下動装置、
54……垂直フレーム、55……上下動モータ、56……減速
部、57……出力軸、58……回転体、59……ピン、60……
リンク、61……ピン、62……圧力杆、63……螺杆、64…
…ナット、65……ナット、66……圧縮バネ、67……前セ
ンサ、68……後センサ、69……ボルト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B61B 13/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台座部２の前側下部に左右一対の前側自在
   輪８を後側下部に左右一対の後側自在輪８をそれぞれ設
   け、前記台座部２の下部中央に駆動輪および該駆動輪を
   回転させるモータを設け、全ての前記自在輪８と前記駆
   動輪とが床面52に接地した状態で前記床面52に配設した
   案内テープをトレースしながら自走する自走式台車にお
   いて、前記駆動輪は左右一対の前側駆動輪31、32と左右
   一対の後側駆動輪33、34とからなる４輪構成とし、前記
   モータは前記左駆動輪32、34を回転させる左モータ40と
   前記右駆動輪31、33を回転させる右モータ39の２個と
   し、前記台座部２の下部には該台座部２の前後方向およ
   び左右方向を軸心としてそれぞれ揺動自在であってバネ
   66の弾力で下方に向けて付勢された揺動体22を設け、前
   記駆動輪31〜34および前記モータ39、40は前記揺動体22
   に取付け、前記前側駆動輪31、32と前記後側駆動輪33、
   34とは前後に所定の間隔を置いて並設し、前記右前側駆
   動輪31には右前側受動スプロケット35を前記右後側駆動
   輪33には右後側受動スプロケット37を前記左前側駆動輪
   32には左前側受動スプロケット36を前記左後側駆動輪34
   には左後側受動スプロケット38をそれぞれ取付け、前記
   右前側受動スプロケット35と前記右後側受動スプロケッ
   ト37との間に右側チェーン51aを弛く掛け回し、前記左
   前側受動スプロケット36と前記左後側受動スプロケット
   38との間に左側チェーン51bを弛く掛け回し、前記右前
   側受動スプロケット35と前記右後側受動スプロケット37
   との中間位置に前記右モータ39の右駆動スプロケット43
   を前記左前側受動スプロケット36と前記左後側受動スプ
   ロケット38との中間位置に前記左モータ40の左駆動スプ
   ロケット44をそれぞれ配設し、前記駆動スプロケット4
   3、44はそれぞれ外方から前記チェーン51a、51bの外周
   面に係合させ、前記モータ39、40は前記揺動体22に上下
   方向に位置調節自在にボルトナットにより固定した自走
   式台車の駆動装置。