JP3437562B2 - 自動走行カートの操向機構 - Google Patents

自動走行カートの操向機構

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JP3437562B2
JP3437562B2 JP2001259812A JP2001259812A JP3437562B2 JP 3437562 B2 JP3437562 B2 JP 3437562B2 JP 2001259812 A JP2001259812 A JP 2001259812A JP 2001259812 A JP2001259812 A JP 2001259812A JP 3437562 B2 JP3437562 B2 JP 3437562B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、カート通路の地下
に埋設された誘導線に沿って自動操向可能としたカート
において、無人走行と乗車走行のどちらも可能とするも
のである。 【0002】 【従来の技術】従来から、バッテリーにより走行駆動さ
れるカートは公知とされているのである。例えば特開昭
60−49408号公報に記載の技術の如くである。ま
た、エンジンにより駆動されるゴルフカートも公知とさ
れているのである。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の自動走
行カートにおいては、バッテリー式の場合には乗車しな
い無人自動操向であり、またエンジン駆動式の場合に
は、乗車は可能であるが、乗車した状態で自動操向を可
能とすると危険な状態が発生するので、手動操向のみし
か出来ないように構成されていたのである。本発明は、
エンジン駆動式でありながら、無人自動操向が可能で、
かつ乗車の可能としたカートを提供するものである。こ
の場合には、無人操向と乗車による手動操向との切替機
構を設ける必要があり、これが解決に困難を要する技術
であったのである。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を
説明する。搭載エンジンにより駆動され、車体から別に
取外し可能な無線操縦器を具備し、該無線操縦器により
エンジンの起動・停止と機体の発進・停止を可能とし、
また、乗車も可能であり、乗車した状態で操作可能なス
テアリングハンドルを配置し、該ステアリングハンドル
を操作する手動操向も可能とし、乗車した状態での自動
操向の場合には、ステアリングハンドルによる操向は不
能として、カート道に沿って敷設した誘導線に沿った自
動走行をも可能とし、該自動走行時においては、オペレ
ーターが乗車位置で操作して発進・停止のみ指示して自
動走行することも、無線操縦器により発進・停止のみを
指示して自動走行することも可能とした自動走行カート
において、ステアリングハンドル11による操向と、操
向モータMoによる操向の切替えを行うステアリングギ
アボックス98を設け、該ステアリングギアボックス9
8には、手動操向と自動操向の切替えを行う自動手動切
替機構を設け、該自動手動切替機構は、ステアリングギ
アボックス98内に配置 したドッグクラッチと、ドッグ
クラッチを設けた切り換え操作体141と、自動手動切
り換えレバー99を手動か自動かに付勢する支点越えバ
ネ147により構成し、更に、自動手動切替機構の操作
に連動して操作される切換センサー100を設け、該自
動手動切替機構によりステアリングギアボックス98内
の機械的な切替えと同時に、切換センサー100からの
信号により、メインコントローラ28内の電気的な切替
えを行うものである。 【0005】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を説明す
る。カートは種々の用途に使用出来るが、本実施例にお
いては、ゴルフ場において使用されるカートについて説
明する。図1は本発明のゴルフカートの全体斜視図、図
2は同じく全体側面図である。ゴルフ場においてはフェ
アウエーの外側にカート道が設けられているので、該カ
ート道の下に誘導線が埋設されている。該誘導線によ
り、ティーショットの位置と、セカンドショット・サー
ドショットの位置と、グリーンの位置の側方に、自動的
に停止する為の自動停止位置が決定されている。また、
本発明のゴルフカートはエンジン駆動でありながら、無
線操縦を可能としており、別に取外し可能な無線操縦器
を具備している。該無線操縦器により、自由な位置に停
止することが可能である。また乗車も可能であり、乗車
した状態で手動操向にすることも出来るし、また乗車し
た状態で無線操縦器や、ブレーキペダル9とアクセルペ
ダル8により発進停止のみ支持して、自動操向すること
も出来るのである。 【0006】前車輪14・14がステアリングハンドル
11と操向モータMoにより回動される操向輪であり、
後車輪15・15が駆動輪である。エンジン室6の内部
にエンジンEとミッションケースMが配置されている。
機体フレームの前端に、障害物センサー機構が可動バン
パー17として配置されており、該可動バンパー17の
下方に、前方の障害物を非接触により検出する非接触セ
ンサー16が配置されている。また、その後方に配置し
たスイングセンサ杆84に、地中の誘導線を検出する電
磁誘導センサー81と、地中の定点検出体を検出する非
接触センサー82が左右に揺動可能に配置されている。 【0007】また、エンジン室6の上には座席10が配
置されており、該座席10の後部には、ゴルフバッグ7
を4組載置するバッグ載置枠12と、4本のパターを挿
入するパター挿入筒13が突設されている。該バッグ載
置枠12は座席10の部分から突出する2本のサポート
杆24と、機体の後部から突設する2本のサポート杆2
5により支持している。また機体フレームから、上方
へ、一本の後部ルーフサポート19と、前部の2本の前
部ルーフサポート22が配置されている。該前部ルーフ
サポート22の前部にフロントルーフ21を、上部に天
井ルーフ20を載置している。フロントルーフ21及び
天井ルーフ20は全て透明の樹脂板により構成してい
る。 【0008】座席10の前部に、操向コラム5が立設さ
れており、該操向コラム5からステアリングハンドル1
1が斜め方向に突出されている。また該ステアリングハ
ンドル11とフロントルーフ21との間に、小物入れ2
3が配置されている。また、該ステアリングハンドル1
1の基部近傍に、自動手動切替レバー99が配置されて
いる。該自動手動切替レバー99の下方に、アクセルペ
ダル8とブレーキペダル9が配置されている。また座席
10の下方で、エンジン室6の前面に前後進切替えレバ
ー70が配置されている。 【0009】次に、図3について説明する。図3はゴル
フカートのエンジン室6と操向コラム5の部分を取り外
した機体フレーム部分の平面図である。機体の前端には
可動バンパー17により構成した障害物センサー機構が
配置されており、該可動バンパー17の下方に、非接触
で前方の障害物を検出する非接触センサー16が配置さ
れている。また前車輪14の間に、左右のナックルアー
ム38・37が配置されており、ステアリングハンドル
11と操向モータMoにより操向操作される。該操向モ
ータMoの前部に操舵用パワーユニット36が配置され
ている。また操向モータMoの後部には、アクセルペダ
ル8とブレーキペダル9が配置されている。 【0010】また、オペレーターが足を配置するステッ
プ部分の下面に、リモコン受信器27、メインコントロ
ーラ28と、操舵コントローラ35が配置されている。
エンジン室6の内部の中央には、エンジンEが配置され
ており、該エンジンEの左側の機体フレームFの上に燃
料タンク33が配置されており、該燃料タンク33から
エンジンEへは燃料ポンプ68により送油している。ま
たエンジンEの右側にはマフラー52が配置されて、上
部をマフラーカバー51により被覆している。 【0011】更に、マフラーカバー51の右側には、バ
ッテリーBが載置されている。該バッテリーBはエンジ
ンEの起動モータ97に送電するものである。またエン
ジンEの上部に配置された発電機55によりバッテリー
Bを充電している。またエンジンEは駆動フレーム42
によりピッチングと、ある程度のローリングが可能に支
持されており、該駆動フレーム42の上に、ミッション
ケースMも載置されている。該ミッションケースMから
左右に車軸1・1が突出されて、該車軸1・1の外端部
に後車輪15が配置されている。 【0012】図4はエンジンEとミッションケースMの
近傍の平面図、図5は同じく左側面図、図6は同じく右
側面図、図7は同じく後面図である。機体フレームF
は、図5に示す如く、エンジンEの側方の位置から、上
方に曲げられており、該曲げられた位置から後方へ直線
的に伸びている。該機体フレームFが曲がる寸前の位置
から上方へ、エンジン室6を載置するエンジン室枠50
が突設されている。故に該エンジン室枠50と機体フレ
ームFとは一体的に構成されているのである。該エンジ
ン室枠50の後端と、車軸1・1との間には、ショック
アブソーバ44・44が介装されている。 【0013】また、機体フレームFの一部に駆動フレー
ム42・42の前端が枢支部43において枢支されてい
る。該枢支部43を中心に駆動フレーム42が上下にピ
ッチング可能としており、また枢支部43の部分には弾
性筒を介装して枢支しているので、駆動フレーム42
が、左右に或る程度のローリングを可能としている。し
かし該駆動フレーム42が左右に過剰ローリングしない
ように、駆動フレーム42と機体フレームFとの間に、
図7に示す如く、ラテラルリンク45が介装されてい
る。 【0014】また、エンジンEは駆動フレーム42の上
に、4点の防振装置41・41・41・41を介して防
振支持されている。また駆動フレーム42の後端より、
左右にブレーキガード40を突出し、後車輪15の車輪
ホイール32の内部に配置した駐車ブレーキ機構が、地
上面の障害物に接当することのないように保護してい
る。また、エンジンEの後部に配置されたミッションケ
ースMに、前後進切替えレバー70からの操作ワイヤー
69が延設されており、またディスクブレーキ機構46
の部分に、制動ディスクを押圧する自動制動ワイヤー4
9が延設されている。またエンジンEの上部に図5に示
す如くエアクリーナ76と、アクセルアクチュエータ3
9が配置されている。起動モータ97はエアクリーナ7
6と駆動フレーム42との間に配置されている。 【0015】また、エンジンEのクランク軸に自動変速
駆動側プーリ48が配置されており、またミッションケ
ースMの入力軸に自動変速入力側プーリ47が介装され
ている。該自動変速入力側プーリ47には付勢バネ55
が介装されている。また、緊急ブレーキ機構とソフトブ
レーキ機構の為に、自動制動ワイヤー49を操作する機
構がミッションケースMの上部に構成されている。また
自動変速入力側プーリ47とミッションケースMとの間
に、自動変速入力側プーリ47に固定されて、走行速度
検出ギア53が固定されており、該走行速度検出ギア5
3の歯の部分の回転を検出する走行速度検出センサー5
4が設けられている。 【0016】また、制動機構として、後車輪15の部分
に配置された駐車ブレーキ機構と、制動アクチュエータ
3により制動ディスク2を操作するソフトブレーキ機構
と緊急ブレーキ機構の3態様の制動機構が構成されてい
る。そして通常の無線操縦器による停止や、定点に於け
る停止の場合にはソフトブレーキ機構により停止し、そ
の他に乗車時においてブレーキペダル9を踏み込んだ場
合や、障害物センサー機構17により構成した障害物セ
ンサー機構や、非接触センサー16により非常状態を検
出した場合には緊急ブレーキ機構により停止すべく構成
している。 【0017】図8は本発明のカートのフロントアクスル
部分の前面図、図9は同じく平面図である。機体フレー
ムFの中央部分にセンターピン枢支板114が配置され
ており、該前後のセンターピン枢支板114に、フロン
トアクスル130・131の基部杆106・107・1
09・108が、枢支ピン105・104・110・1
11により枢支されている。基部杆107と108の間
にフロントアクスル130を固着しており、基部杆10
6・109の間に、フロントアクスル131を固定して
いる。 【0018】該フロントアクスル130・131の上
に、舵角リミットスイッチ127・124を固定してい
る。またフロントアクスル130・131の先端にキン
グピン枢支体112・113を固定している。該キング
ピン枢支体112・113により、キングピン118と
ナックルアーム37・38を枢支し、該ナックルアーム
37・38と一体的に構成した前輪軸116が突設され
ている。また左右のナックルアーム37・38の間をタ
イロッド85により連結している。 【0019】該ナックルアーム37・38の上に、前述
の舵角リミットスイッチ127・124を作用させるス
イッチ操作杆125・126が固設されている。該ナッ
クルアーム37・38、スイッチ操作杆125・126
や舵角リミットスイッチ127・124が無い場合に
は、直接にフロントアクスル130・131の端縁に衝
突し、それ以上の舵角が阻止される機械式ストッパーを
構成している。故に、該ナックルアーム37・38とフ
ロントアクスル130・131の間に構成する機械式ス
トッパーの直ぐ近くに、舵角リミットスイッチ127・
124とスイッチ操作杆125・126を配置して、乗
車ゴルフカートと無人ゴルフカートの作り替えを容易に
構成しているのである。 【0020】図10は電磁誘導センサー81と非接触セ
ンサー82の構成を示す平面図、図11は同じく側面図
である。該電磁誘導センサー81と非接触センサー82
は、ナックルアーム37・38と連動リンク83により
連結されたスイングセンサ杆84に固定されている。該
電磁誘導センサー81をナックルアーム37に枢結する
部分に枢結孔37aを複数孔設けており、該枢結孔37
aを変更することにより、前車輪14の回動角に対し
て、スイングセンサ杆84の回動角を調節することが出
来るのである。 【0021】電磁誘導センサー81は左右のセンサーに
より構成されており、誘導線の位置が中央に来るよう
に、左右の電磁誘導センサー81・81により検出し、
操向モータMoを駆動するのである。舵角センサー80
は、ナックルアーム37・38やスイングセンサ杆84
の回動位置を検出し、メインコントローラ28にフィー
ドバックするものである。また非接触センサー82は誘
導線の傍に埋めこまれたソレノイドのからの信号を検出
し、所定の位置で停止したり、速度を落としたりする為
のものである。 【0022】図12はフロントアクスル130・131
とステアリングギアボックス98の配置を示す前面図、
図13はステアリングハンドル11とステアリングギア
ボックス98とラック・ピニオン機構150の関係を示
す側面図である。本発明のステアリングギアボックス9
8は、フロントアクスル130・131の上方の機体フ
レームFに、ボックス取付ブラケット157を設けて固
定している。また該ボックス取付ブラケット157の下
方の機体フレームFに、ラック・ピニオン機構150の
取付ブラケット156を設けている。そして図13に示
す如く、ステアリングハンドル11の下端と、ステアリ
ングギアボックス98の手動入力軸78との間に、ジョ
イント152を介装し、またステアリングギアボックス
98の出力軸79と、ラック・ピニオン機構150との
間にもジョイント153を介装している。 【0023】そして、ラック・ピニオン機構150より
右方向にラック・ピニオンリンク151を突出し、該ラ
ック・ピニオンリンク151の先端をナックルアーム3
7の前端に枢結している。次に、図14はステアリング
ギアボックス98と、自動手動切替レバー99の部分の
前面図、図15は同じく側面図である。該自動手動切替
レバー99は操向コラム5の後面に露出しており、ステ
アリングギアボックスと98と操向モータMoの部分
は、操向コラム5の内部に配置されている。そしてオペ
レーターが自動手動切替レバー99を自動・手動に切替
えるとこの信号を、切換センサー100により検出しメ
インコントローラ28に信号を送信する。 【0024】該ステアリングギアボックスと98には、
ステアリングハンドル11に連結する手動入力軸78
と、出力軸79が設けられている。故に手動に切替えた
場合にはステアリングハンドル11の回転が伝達され、
自動に切替えた場合には、操向モータMoの回転が伝達
されるのである。図14と図15に示す如く、自動手動
切替レバー99には、支点越えアーム146が固設され
ており、該支点越えアーム146に支点越えバネ147
が常時付勢されて、自動手動切替レバー99が、手動か
自動かのどちらかに必ず付勢されるように構成してい
る。 【0025】また、該支点越えアーム146と切替え作
動アーム144とを連結するリンクの上に、常時付勢バ
ネ145を設けられており、該常時付勢バネ145によ
り、切替操作体141がドッグクラッチ140又は14
2に噛合しない場合の為の、常時付勢力を与えている。
故に、ステアリングハンドル11を操作するか、操向モ
ータMoを回転するかのどちらかの操作により、ただち
に出力軸79と係合している切替操作体141がドッグ
クラッチ140又は142のどちらかと係合するのであ
る。 【0026】図16はステアリングギアボックス98の
内部を示す断面図、図17は同じく底面断面図である。
ステアリングギアボックス98から上方へ手動入力軸7
8が突出されており、該手動入力軸78にステアリング
ハンドル11の軸が、ジョイント152を介して連結さ
れている。またステアリングギアボックス98から下方
へ出力軸79が突出されており、該出力軸79の下端に
ジョイント153を介して、ラック・ピニオン機構15
0のピニオンが連結されている。該手動入力軸78の下
端にはドッグクラッチ140が設けられており、切替操
作体141と噛合可能としている。また、大径ギアにも
ドッグクラッチ142が設けられており、切替操作体1
41はこのどちらかと常時噛合すべく支点越えバネ14
7により常時付勢されている。 【0027】また、操向モータMoの出力軸に遊星式減
速機構148が連結されており、該遊星式減速機構14
8により減速操向コラム5の回転が減速軸から小径ギア
143に伝達され、ドッグクラッチ142を設けた大径
ギアに噛合している。図17において図示する如く切替
え作動アーム144が、シフター165を回動し、切替
操作体141を上下に摺動するのである。 【0028】次に本発明の作用を説明する。本発明のカ
ートは無人自動操向も可能であり、また乗車手動操向も
可能としており、両者の切替えは、自動手動切替機構で
あり、該自動手動切替機構はステアリングギアボックス
98に設けた自動手動切替レバー99を左右に、回動操
作することにより行われる。自動手動切替レバー99に
より手動操向を選択した場合には、カート道に埋設した
誘導線に沿う操向は停止し、フェアウエーを自由に操向
出来るのである。また、格納倉庫に移動する場合等も、
手動操向に切り換えるのである。 【0029】そして、乗車状態でも自動操向により進行
する場合には、ステアリングハンドル11は操作せず
に、無線操縦器により発進停止を支持したり、アクセル
ペダル8やブレーキペダル9により発進停止のみを支持
するのである。この操作により、カートは誘導線に沿っ
て自動的に操向を行うのである。 【0030】 【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。第1に、キャディーが
帯同しないセルフプレーの場合に、ゴルフプレーヤが乗
車した状態で、操向する際には、自動手動切替機構によ
り自動走行に設定しておくことにより、必ず、カート道
を誘導線に沿って走行し、メインコントローラ28によ
り設定した速度で走行・操向するので、崖道や坂道で事
故の原因となるような危険走行をすることが無いのであ
る。第2に、必ずカート道を走行するのでフェアウェー
内を縦横無尽に走行して芝を痛めたり、高速走行による
事故を発生する可能性も少ないのである。第3に、ショ
ットの方向がブレて、ゴルフプレーヤがカートまで戻れ
ない場合でも、無線操縦器を保持したゴルフプレーヤ
が、無線でカートを発進・停止して、グリーンに近づく
方向にカートを自動走行させることが出来るので、プレ
ーの遅滞を招くことも無くなったのである。第4に、キ
ャディー無しでゴルフプレーヤのみのプレーであって
も、安全に進行させることが可能となることから、プレ
ー費の廉価化を可能とすることが可能となったのであ
る。第5に、エンジンにより駆動する自動走行カートと
したことにより、従来のバッテリー駆動の場合よりも、
乗車人員を増加させることが出来て、4人のゴルフプレ
ーヤの全員を乗車させて走行することが可能となったも
のである。第6に、ステアリングギアボックス98によ
る手動操向と自動操向の切替えを行う自動手動切替機構
の近傍に切換センサー100を配置して、該切替操作体
141により機械的な切替えと同時に、切換センサー1
00による電気的な切替えも行うので、操向モータMo
により自動操向を行う場合には、メインコントローラ2
8に自動操向に切替えたという信号を送ることにより、
後は電子回路により操向制御に任せることが出来るので
ある。第7に、自動手動切替機構に常時付勢バネ145
を設けられており、該常時付勢バネ145により、切替
操作体141がドッグクラッチ140又は142に噛合
しない場合の為の、常時付勢力を与えているので、自動
手動切り換えレバー99の操作により、出力軸79と係
合している切替操作体141が、ステアリングハンドル
11を操作するか、操向モータMoを回転するかのどち
らかのドッグクラッチ140又は142のどちらかと係
合するのである。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のカートの全体斜視図である。 【図2】同じく全体側面図である。 【図3】カートのエンジン室6と操向コラム5の部分を
取り外した機体フレーム部分の平面図である。 【図4】エンジンEとミッションケースMの近傍の平面
図である。 【図5】同じく左側面図である。 【図6】同じく右側面図である。 【図7】同じく後面図である。 【図8】本発明のカートのフロントアクスル部分の前面
図である。 【図9】同じく平面図である。 【図10】電磁誘導センサー81と非接触センサー82
の構成を示す平面図である。 【図11】同じく側面図である。 【図12】フロントアクスル130・131とステアリ
ングギアボックス98の配置を示す前面図である。 【図13】ステアリングハンドル11とステアリングギ
アボックス98とラック・ピニオン機構150の関係を
示す側面図である。 【図14】ステアリングギアボックスと98と、自動手
動切替レバー99の部分の前面図である。 【図15】同じく側面図である。 【図16】ステアリングギアボックス98の内部を示す
断面図である。 【図17】同じく底面断面図である。 【符号の説明】 F 機体フレーム 3 制動アクチュエータ 4 手動自動切替えレバー 5 操向コラム 37・38 ナックルアーム 50 ラック・ピニオン機構 81 電磁誘導センサー 82 非接触センサー 84 スイングセンサ杆 88 障害物センサー 98 ステアリングギアボックス 99 自動手動切替レバー 100 切換センサー 125・126 スイッチ操作杆 127・124 舵角リミットスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G05D 1/00 G05D 1/00 B 1/02 1/02 R W (56)参考文献 特開 昭50−94636(JP,A) 特開 昭61−143818(JP,A) 特開 昭59−184918(JP,A) 特開 昭63−16311(JP,A) 実開 昭62−34165(JP,U) 実開 昭61−71531(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 1/00 - 1/28 A63B 55/08 B61B 13/00 - 13/04 G05D 1/00 - 1/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 搭載エンジンにより駆動され、車体から
    別に取外し可能な無線操縦器を具備し、該無線操縦器に
    よりエンジンの起動・停止と機体の発進・停止を可能と
    し、また、乗車も可能であり、乗車した状態で操作可能
    なステアリングハンドルを配置し、該ステアリングハン
    ドルを操作する手動操向も可能とし、乗車した状態での
    自動操向の場合には、ステアリングハンドルによる操向
    は不能として、カート道に沿って敷設した誘導線に沿っ
    た自動走行をも可能とし、該自動走行時においては、オ
    ペレーターが乗車位置で操作して発進・停止のみ指示し
    て自動走行することも、無線操縦器により発進・停止の
    みを指示して自動走行することも可能とした自動走行カ
    ートにおいて、 ステアリングハンドル11による操向と、操向モータM
    oによる操向の切替えを行うステアリングギアボックス
    98を設け、該ステアリングギアボックス98には、手
    動操向と自動操向の切替えを行う自動手動切替機構を設
    け、該自動手動切替機構は、ステアリングギアボックス98
    内に配置したドッグクラッチと、ドッグクラッチを設け
    た切り換え操作体141と、自動手動切り換えレバー9
    9を手動か自動かに付勢する支点越えバネ147により
    構成し、 更に、自動手動切替機構の操作に連動して操作される切
    換センサー100を設け、該自動手動切替機構によりス
    テアリングギアボックス98内の機械的な切替えと同時
    に、切換センサー100からの信号により、メインコン
    トローラ28内の電気的な切替えを行うことを特徴とす
    る自動走行カートの操向機構。
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