JP3002902B2 - 段差を乗越える電動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】荷物を運搬する小型の電動車、小
型のフォークリフトに利用される。特に室内のせまい空
間で使用する電動車に適用すると有効である。

【０００２】

【従来の技術】目的は異なるが相似した構成の技術は、
本件出願人の発明による特公昭５７−１１６６０号に記
載された技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本件出願人の発明によ
る特公昭５７−３６１９０号により開示された技術は小
型の電動車の場合に有効な技術である。

【０００４】その要旨は、その場で自由に３６０度の範
囲で回転でき、又前後左右いずれの方向にも進行でき
る。又周知の電動車のように操舵をすることができる。
従って、人間の足と同じ動作ができるので、せまい空間
で小型の電動車を運転する場合に有効である。しかし、
上述した目的の為に走行車輪は自在輪（キャスタ）を使
用せざるを得なく、従って走行車輪の径が小さくなり、
小さい段差を乗越えることも不可能となり、これが大き
い欠点となっている。本発明の課題は、上述した欠点を
除去する手段を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の手段 走行車輪と
して自在輪（キャスタ）を使用し、４輪が電動機により
駆動され、車体の左右の回転と任意の方向の進行と周知
の操舵のできる電動車において、前輪と後輪の前方に設
けられ、段差に当接することにより、第１，第２の電気
信号を発生するように前輪と後輪にそれぞれ対応する第
１，第２の段差検出装置と、２個の前輪のそれぞれの近
傍において、走行面に対して上下に設定された距離だけ
同期して往復移動するように、車台に装置された２個１
組の第１の案内輪と、２個の後輪のそれぞれの近傍にお
いて、走行面に対して上下に設定された距離だけ同期し
て往復移動するように、車台に装着された２個１組の第
２の案内輪と、走行中には第１、第２の案内輪を段差に
衝合しない位置に保持し、段差により第１，第２の段差
検出装置より得られる第１，第２の電気信号によりそれ
ぞれ第１，第２の案内輪を往復動せしめる電動機を含む
駆動装置と、該装置を駆動して、前輪若しくは後輪が段
差を乗越える位置まで第１若しくは第２の案内輪を降下
し、次に上昇して原位置に復帰せしめる装置とより構成
されたものである。

【０００６】第２の手段 請求項１の特許請求の範囲に
おいて、電動機が正転することにより第１の１方向クラ
ッチを介してトルク伝達が行なわれる第１の駆動源と、
電動機が逆転することにより、第２の１方向クラッチを
介してトルク伝達が行なわれる第２の駆動源と、第１，
第２の駆動源によりそれぞれ回転駆動される第１，第２
の回転体と、第１，第２の回転体の１回転によりそれぞ
れ第１，第２の案内輪を上下に往復動せしめる装置と、
第１の電気信号により電動機を正転せしめ、第１の回転
輪が１回転したときに電動機を停止せしめ、第２の電気
信号により電動機を逆転せしめ、第２の回転輪が１回転
したときに電動機を停止せしめる電動機の通電制御回路
とより構成されたものである。

【０００７】

【実施例】図１は、特公昭５７−３６１９０号に記載さ
れた技術を説明する為のものである。図１は、上述した
電動車を上方よりみた図で、車体１の下面に車輪２ａ，
２ｂ，…，２ｄ４個が設けられている。各車輪は、自在
輪（キャスタと呼称されているもの）となり、車体１の
下面の車台に支軸３ａ，３ｂ，…，３ｄにより回動し
て、車輪の進行方向が自由に調整できるように構成され
ている。

【０００８】各車輪を駆動源により、点線４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄの方向に向きとし各車輪を電動機により駆動
すると、車体１はその場で左右に自由に向きを変えるこ
とができる。各車輪はそれぞれ電動機により、独立に回
転する４輪駆動の電動車となっている。各車輪を点線矢
印５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの向きとして駆動すると点線
矢印（図面で上方の方向）の方向に電動車を進行せしめ
ることができる。点線矢印５ａ，５ｂ，…の方向は、３
６０度いずれの方向でも選択できるので、いずれの方向
にでも電動車を走行せしめることができる。

【０００９】後輪２ｃ，２ｄを図示の方向に固定し、前
輪２ａ，２ｂを図示の位置より左右に平行して回転する
と、周知の操舵手段となる。以上の説明のように、人間
の足の行動と相似した行動ができるので、せまい空間、
障害物の多い空間でも自由に走行できる。従って、小型
の電動車として有効な手段が供与できるが、次に述べる
欠点がある。

【００１０】車輪２ａ，２ｂ，…の径が小さくなるの
で、小さい段差でもこれを乗越えることが不可能とな
る。従って、使用される走行面が平面上でないと走行す
ることができない不都合を発生する。本発明装置は、上
述した欠点を除去することが目的である。次にその構成
の詳細を説明する。

【００１１】図２は、電動車の車体の下部の車台６を下
面（走行地面）よりみたものである。点線２ａ，２ｂ，
…は車輪で、その位置のみが示されている。車台６に固
定した図示しない軸受に回転軸９ａ，９ｂは回動自在に
支持され、回転軸９ａ，９ｂには、レバー８ａ，８ｂ，
１０ａの左端の基部が固着される。回転軸９ｂには、レ
バー８ｃ，８ｄ，１０ｂの右端の基部が固着される。レ
バー８ａ，８ｂの右端（遊端部）には、支軸により案内
輪７ａ，７ｂが回動自在に支持され、レバー８ｃ，８ｄ
の左端（遊端部）には、支軸により案内輪７ｃ，７ｄが
回動自在に支持される。

【００１２】図２を矢印Ａ方向よりみた図が、図３であ
る。図３において、車体１の下面には、支持体１１ａ，
１１ｃに設けた支軸により車輪２ａ，２ｃが回動自在に
支持され、支持体１１ａ，１１ｃは、車体１に設けた点
線で示す支軸１ａ，１ｂにより回動して進行方向が変更
される自在輪となっている。他の車輪２ｂ，２ｄも全く
同じ構成となっている。レバー１２ａ，１２ｃには、電
動車が矢印Ｂ方向に進行したときに、走行面１３の段差
１３ａ，１３ｂにそれ等の右端が当接したときに段差を
検出する為の部材である。かかる部材は、車輪２ｂ，２
ｄの近傍にも設けられている。これ等の部材の構成は同
様なので、部材１２ａを含む段差検出装置の詳細を図４
について説明する。

【００１３】図４において、レバー１４は、車台６に設
けた支軸１４ａにより回動自在に支持され、レバー１４
の下端に固定した支軸１４ｂには、レバー１２ａが回動
自在に支持される。板ばね１５ａ，１５ｂの上端は、レ
バー１４に固着され、下端はレバー１２ａを押圧し、レ
バー１４と１２ａを図示のように、両レバーの挟角が９
０度を保持するように保持している。

【００１４】左端が車台６の１部１６ａに固着された板
ばね１６の右端は、レバー１４の長溝１４ｃに挿入さ
れ、板ばね１６と長溝１４ｃは互いに水平方向に滑動で
きるように構成され、レバー１４を走行面に垂直となる
ように保持されている。電気スイッチ１７ａの左側に突
出した作動子は、レバー１４の突出部に押圧されて開閉
するように構成される。レバー１２ａの右端が、図３の
段差１３ａにより、矢印Ｃ方向に押圧されると、レバー
１４は回動され、電気スイッチ１７ａの作動子は、レバ
ー１４の突出部より離脱するので、作動子は左方にスプ
リングバックして電気スイッチ１７ａは閉じられ、矢印
Ｃ方向の押圧力が消滅すると、レバー１４は図示の位置
に復帰して電気スイッチ１７ａは開かれる。

【００１５】次に図３の案内輪７ａを含む装置につき説
明する。他の案内輪７ｂ，７ｃ，７ｄを含む装置も同じ
構成なので、図５につき案内輪７ａを含む装置の詳細を
説明する。

【００１６】図５において、回転軸９ａは図２の同一記
号の部材である。回転軸９ａには、レバー８ａと１０ａ
の左端の基部が固定され、レバー８ａ，１０ａは同期し
て矢印Ｆの方向に上下に回動できるように支持される。
回転軸２４ａは、車台６に固定した軸受により回動自在
に支持され、回転軸２４ａには、偏心した回転輪２０ａ
と偏心しない回転輪２１ａが固定され同期回転するよう
に構成される。回転輪１９は支輪１９ａ（レバー１０ａ
の右端に固定される）に回動自在に支持される。

【００１７】図示しない弾撥部材により、レバー１０ａ
は反時計方向に弾撥され、回転輪２０ａと１９は圧接さ
れている。回転輪２１ａの凹部には電気スイッチ１８ａ
より突出した作動子が当接して開かれている。回転子２
１ａが回転し始めると、作動子は凹部より脱出して回転
子２１ａの外周面に摺接するので、電気ステッチ１８ａ
は閉じられ、１回転すると再び開かれる。このときに同
時に回転輪２０ａも１回転するので、レバー８ａ，１０
ａも往復動し、又案内輪７ａも矢印Ｆ方向に往復動す
る。又図２のレバー８ｂ，案内輪７ｂも同期して往復動
する。回転輪２０ｂ，２１ｂ，回転軸２４ｂ，電気スイ
ッチ１８ｂは、上述した回転輪２０ａ，２１ａ，回転軸
２４ａ，電気スイッチ１８ａと対応する構成で，その作
用も同じである。

【００１８】点線２５で示す装置は、図２のレバー８
ｃ，８ｄ，１０ｂ，案内輪７ｃ，７ｄを含む装置で、レ
バー８ａ，８ｂ，１０ａ，案内輪７ａ，７ｂの装置と同
じ構成のものである。従って、回転輪２０ｂ，２１ｂが
１回転することにより、案内輪７ｃ，７ｄは、同期して
走行面に対して上下に往復動する。記号２２は電動機Ｍ
とその減速装置を含む装置である。その出力軸は点線で
示すように左右に設けられる。

【００１９】電動機Ｍが正転すると、１方向クラッチ２
３ａを介してトルク伝達が行なわれ、回転軸２４ａを矢
印Ｄ方向に駆動する。電動機Ｍが逆転すると、１方向ク
ラッチ２３ｂを介してトルク伝達が行なわれ、回転軸２
４ｂを矢印Ｅ方向に駆動する。以上の構成より理解され
るように、電動機Ｍの正逆転により、対応して案内輪７
ａ，７ｂ若しくは案内輪７ｃ，７ｄが上下に往復動する
装置が構成される。

【００２０】次に図７により電動機Ｍの通電制御手段に
ついて説明する。切換えスイッチ２８ａ，２８ｂが図示
のモードでは電動機Ｍは正転し、矢印の作動子が反対側
に切換えられると逆転する。上述した切換動作は、励磁
コイル２８に通電することにより切換えられ通電を断つ
と復帰する電磁切換えスイッチとなっている。電気スイ
ッチ１７ａ，１７ｂのいずれかが閉じられると直流電動
機Ｍは正転する。ダイオード２７の為に励磁コイル２８
は通電されない。電気スイッチ１８ａ，１８ｂのいずれ
かが閉じられると、励磁コイル２８が通電されるので、
直流電源２６ａ，２６ｂより電動機Ｍは通電方向が反対
となり逆転する。直流電動機Ｍは図５の同一記号のもの
を示している。

【００２１】図３の車体１が矢印Ｂ方向に進行して、レ
バー１２ａが段差１３ａに当接すると、図４のレバー１
２ａが矢印Ｃ方向に押圧され、レバー１４が回転するの
で、電気スイッチ１７ａが閉じられる。図７の同一記号
の電気スイッチ１７ａが閉じられるので、電動機Ｍは正
転し始める。図５の電動機Ｍが正転するので、１方向ク
ラッチ２３ａを介して、回転体２０ａ，２１ａが矢印Ｄ
方向に回転し、レバー１０ａ，８ａ，８ｂが押し下げら
れる。従って、図３の案内輪７ａ，７ｂは段差１３ａの
右側の走行面に当接し、更に回転すると、車輪２ａ，２
ｂは浮上し、車輪２ｃ，２ｄにより車体１は右方に進行
し、車輪２ａ，２ｂは段差１３ａの右側走行面上に移動
する。

【００２２】次に案内輪７ａ，７ｂが上昇すると、車輪
２ａ，２ｂは接地するので段差１３ａを乗越えることが
できる。このときに電気スイッチ１７ａはレバー１２
ａ，１２ｂの復帰することにより開かれるが、電気スイ
ッチ１８ａが閉じられているので、電動機Ｍの通電は継
続される。図５の回転体２０ａ，２１ａが１回転する
と、電気スイッチ１８ｂが再び開かれるので、電動機Ｍ
の通電が断たれてすべての動作は復帰する。車体１が更
に進行して、段差１３ａが点線１３ｂで示す位置まで移
動すると、レバー１２ｃ，１２ｄが段差に当接して押圧
されるので、図４の電気スイッチ１７ａに対応する図７
の電気スイッチ１７ｂが閉じられる。

【００２３】従って、電動機Ｍは逆転し、１方向クラッ
チ２３ｂを介して、図５の回転体２０ｂ，２１ｂを矢印
Ｅ方向に駆動するので、電気スイッチ１８ｂが閉じら
れ、回転体２０ｂ，２１ｂは１回転し、電気スイッチ１
８ｂが開かれるのですべての動作は停止する。この間に
案内輪７ｃ，７ｄは上下に１往復するので、車輪２ｃ，
２ｄは段差を乗越えることができる。レバー８ｃ，８ｄ
が往復動して、案内輪７ｃ，７ｄを上下動するストロー
クを案内輪７ａ，７ｂの上下動のストロークより大きく
しないと上述した乗越える段差の高さの最大値を等しく
することはできない。図２，図３のレバー８ｃ，８ｄ案
内輪７ｃ，７ｄを車輪２ｃ，２ｄの右側（反対側）に設
けると、乗越えられる段差の高さの最高値を等しくする
ことができる。

【００２４】車体１が矢印Ｂと反対方向に進行している
場合には、レバー１２ｃ，１２ｄの左端が段差に当接し
て、案内輪７ｃ，７ｄを上下往復動して、車輪２ｃ，２
ｄが段差を乗越え、次にレバー１２ａ，１２ｂの左端が
段差に当接して車輪２ａ，２ｂが段差を乗越えることが
できる。電動車１が前後進したときにも、上述したよう
に段差を乗越えることができる。この場合には、前部と
後部の案内輪の上下動のストロークが等しくなるので、
乗越えられる段差の高さは小さくなる。車輪２ａ，２ｂ
の両側に案内輪を２個づつ設け、又車輪２ｃ，２ｄの両
側に２個づつ設け、車輪の両側の案内輪を同期して上下
に往復動ても本発明を実施することができる。この場合
には、車体１を前後進したときの乗越えられる段差の高
さを等しく、又より高くすることができる。

【００２５】本実施例では、１個の電動機Ｍにより前輪
と後輪の近傍に設けた案内輪の上下動を行なっている
が、１個の電動機により、前輪の近傍の案内輪を上下動
し、他の１個の電動機により後輪の近傍の案内輪の上下
動を行なっても本発明を実施できる。

【００２６】図６は、案内輪を上下動する装置の他の実
施例である。図６は、案内輪７ａ，７ｂの上下の往復動
についての説明図で、案内輪７ａ，７ｂは長杆２９の下
端に固定した支軸７の両端に回動自在に支持され、それ
ぞれ図２の車輪２ａ，２ｂの前方若しくは後方の近傍に
設けられる。長杆２９は、図示しない車台６に固定した
支持体により、矢印Ｇ方向とその反対方向に上下に滑動
するように支持され、その１部にラック歯が設けられ、
ピニヨン歯車３２ａと噛合している。ピニヨン歯車３２
ａと歯車３２は、車台６に固定した軸受に回動自在に支
持された回転軸に回動自在に支持されて同期回転する。

【００２７】歯車３２は、点線矢印で示すように、減速
歯車装置により直流電動機３１により駆動される。図４
のレバー１２ａが段差に当接すると、電気スイッチ１７
ａが閉じられて直流電源より、電動機３１は供電されて
正転し、長杆２９は矢印Ｇ方向に降下する。突出部２９
ｂが点線で示す正逆転スイッチ３０の作動子を押圧する
と、電動機３１は逆転されて長杆２９は上昇する。突出
部２９ｃは上述した動作中に電気スイッチ３０ａの作動
子を押圧して閉じている。電気スイッチ３０ａは、電気
スイッチ１７ａと並列に接続されているので、電気スイ
ッチ１７ａが開かれても上述した動作が行なわれる。突
出部２９ａが正逆転スイッチ３０の作動子を押圧する
と、電動機３１は正転モードに転換されるが、同時に電
気スイッチ３０ａの作動子が突出部２９ｃの下端より離
脱するので、電動機３１は供電が断たれて停止する。

【００２８】上述した説明のように、段差にレバー１２
ａが当接すると、案内輪７ａ，７ｂは上下に往復動する
ので、段差を乗えることができる。全く同じ構成の装置
により、案内輪７ｃ，７ｄが車輪２ｃ，２ｄの前方若し
くは後方の近傍において、上下に往復動するので、車輪
２ｃ，２ｄも段差を乗越えることができる。従って本発
明の目的が達成されるものである。

【００２９】

【発明の効果】人間の足と同様な走行モードを有する自
在輪（キャスタ）を利用した電動車の欠点である段差を
乗越えるということができないという不都合を除去する
効果がある。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】自在輪を利用した公知の電動車の説明図。

【図２】本発明装置の車台を走行面よりみた説明図。

【図３】同じく車体の側面図。

【図４】段差の検知装置の説明図。

【図５】案内輪７ａ，７ｂ，…の動作の説明図。

【図６】案内輪７ａ，７ｂ，…他の実施例の動作の説明
図。

【図７】段差の検出装置の駆動の為の電動機の通電制御
回路図。

【００３１】

【符号の説明】

１ 車体と車台 ６ 車体と車台 ２ａ 自在輪 ２ｂ 自在輪 ２ｃ 自在輪 ２ｄ 自在輪 ７ａ 案内輪 ７ｂ 案内輪 ７ｃ 案内輪 ７ｄ 案内輪 ８ａ レバー ８ｂ レバー １０ａ レバー １０ｂ レバー １２ａ レバー １２ｂ レバー １４ レバー １３ 走行面と段差 １３ａ 走行面と段差 １３ｂ 走行面と段差 ２０ａ 回転輪 ２０ｂ 回転輪 ２１ａ 回転輪 ２１ｂ 回転輪 ２３ａ １方向クラッチ ２３ｂ １方向クラッチ ２２ 電動機 ３１ 電動機 Ｍ 電動機 ２５ 案内輪７ｃ，７ｄの上下往復動装置 ２９ 長杆 １７ａ 電気スイッチ １７ｂ 電気スイッチ １８ａ 電気スイッチ １８ｂ 電気スイッチ ３０ 電気スイッチ ３０ａ 電気スイッチ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行車輪として自在輪（キャスタ）を使用
   し、４輪が電動機により駆動され、車体の左右の回転と
   任意の方向に進行できる操舵のできる電動車において、
   前輪と後輪の前方に設けられ、段差に当接することによ
   り、第１，第２の電気信号を発生するように前輪と後輪
   にそれぞれ対応する第１，第２の段差検出装置と、２個
   の前輪のそれぞれの近傍において、走行面に対して上下
   に設定された距離だけ同期して往復移動するように、車
   台に装置された２個１組の第１の案内輪と、２個の後輪
   のそれぞれの近傍において、走行面に対して上下に設定
   された距離だけ同期して往復移動するように、車台に装
   着された２個１組の第２の案内輪と、走行中には第１、
   第２の案内輪を段差に衝合しない位置に保持し、段差に
   より第１，第２の段差検出装置より得られる第１，第２
   の電気信号によりそれぞれ第１，第２の案内輪を往復動
   せしめる電動機を含む駆動装置と、該装置を駆動して、
   前輪若しくは後輪が段差を乗越える位置まで第１若しく
   は第２の案内輪を降下し、次に上昇して原位置に復帰せ
   しめる装置とより構成されたことを特徴とする段差を乗
   越える電動車。
2. 【請求項２】請求項１の特許請求の範囲において、電動
   機が正転することにより第１の１方向クラッチを介して
   トルク伝達が行なわれる第１の駆動源と、電動機が逆転
   することにより、第２の１方向クラッチを介してトルク
   伝達が行なわれる第２の駆動源と、第１，第２の駆動源
   によりそれぞれ回転駆動される第１，第２の回転体と、
   第１，第２の回転体の１回転によりそれぞれ第１，第２
   の案内輪を上下に往復動せしめる装置と、第１の電気信
   号により電動機を正転せしめ、第１の回転輪が１回転し
   たときに電動機を停止せしめ、第２の電気信号により電
   動機を逆転せしめ、第２の回転輪が１回転したときに電
   動機を停止せしめる電動機の通電制御回路とより構成さ
   れたことを特徴とする段差を乗越える電動車。