JP3463783B2

JP3463783B2 - 走行車両

Info

Publication number: JP3463783B2
Application number: JP17663397A
Authority: JP
Inventors: 節男佐藤
Original assignee: Toko Electric Corp
Current assignee: Toko Electric Corp
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JPH1120756A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの設備を
監視するＴＶカメラ等を搭載してこれを移動させるため
の走行車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送用等で実用化されている走行車両の
平面的な車輪配置には、一般に自動車の様な四角形のも
の、三輪車の様な三角形のもの、そして菱形のものがあ
る。このうち、菱形の車輪配置は、左右の車輪を走行輪
とし、前後の車輪を操舵輪としている。この菱形の車輪
配置が比較的よく採用されている理由として次の点が挙
げられる。（１）走行輪が車両の中央にあるため、走行輪の荷重を
大きくとることができる。とくに、路面が濡れている時
の登板に有効である。（２）最小旋回半径を小さくすることが容易である。（３）前進と後進とが等価であり、旋回走行時において
経路誘導が容易である。

【０００３】菱形の車輪配置の走行車両として従来から
提案されているものを図３、図４に示す。図３は、従来
の菱形の車輪配置の概念図である。左右の走行輪５３、
５４はそれぞれ独立の走行用モータ５１、５２により駆
動される。また、前部操舵輪５５及び後部操舵輪５６は
それぞれ自在キャスターとなっている。この機構は、走
行用モータ５１、５２の回転数差により操舵を行ってお
り、前部操舵輪５５、後部操舵輪５６はそれに追従して
操舵動作するだけである。走行用モータ５１、５２を等
速度で逆の方向（一方を前方向、他方を後方向）に回転
させることにより、その場でスピンターン動作が可能で
あり、狭い通路内の走行に適している。

【０００４】しかしながら、前部操舵輪５５、後部操舵
輪５６は自在キャスターであるため、走行経路上に異物
や段差があり、それに接触したり、乗り越えようとした
場合に自在キャスターが振れてしまい、結果として走行
軌道から外れてしまうという不都合を有していた。この
ため、上記機構の走行車両を運用する場所は、路面上に
異物や段差等がない極めて管理された場所、例えば、屋
内の工場施設等に限定されていた。

【０００５】図４は、従来の菱形の車輪配置を採用する
走行車両の平面図である。図４の走行車両では、１個の
走行用モータ５８が差動歯車５９を介して左右の走行輪
６０、６１を駆動する。また、前後の操舵輪６２、６３
は、Ｚ状のリンク機構６４により連結される。操舵用モ
ータ５７の軸にはスプロケット６８が取り付けられてお
り、前部操舵輪６２にもスプロケット６７が取り付けら
れている。上記スプロケット６７、６８には、チェーン
６９が掛けられている。そして、操舵用モータ５７が回
転することにより、上記チェーン機構、Ｚ状のリンク機
構６４を介して前後の操舵輪６２、６３が操舵される。

【０００６】図４の走行車両は、自在キャスターを使用
していないため、上述した図３の機構が有する不都合は
ない。しかし、差動歯車５９により走行輪６０、６１を
駆動しているため、最小旋回半径に限界があり、特にス
ピンターン動作が原理上不可能であった。

【０００７】また、走行輪６０、６１を図３の従来例と
同様に、左右独立のモータで駆動することも考えられる
が、旋回走行を行うためには、前後の操舵輪６２、６３
を逆方向に同角度だけ操舵させる（以下、逆位相とい
う）必要がある。特に、スピンターンを行うためには、
直進時にたいして９０度の角度で操舵させなければなら
ない。しかしながら、Ｚ状のリンク機構６４では、正確
な逆位相の操舵を成し得るものではなく、あくまで近似
的にこれを実現するためのものである。つまり、直進状
態からある一定範囲内で操舵した場合には、ほぼ正確な
逆位相を実現するが、さらに操舵角度を大きくしていく
と前後の操舵輪６２、６３の操舵角度の相対的な誤差が
大きくなり、正確な逆位相が実現できず、小回り時の走
行自体が困難となる。このため、図４に示す従来の走行
車両は、屋外等の路面上に異物や段差がある荒れた路面
状況においても走行可能であるが、スピンターンを含め
小回り性に限界があり、狭い通路内の走行は困難であっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、荒れ
た路面状況等においても高い走破性を備え、かつ、狭い
通路内の走行が可能な小回り性を備えた走行車両を提供
しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、平面的な車輪配置が菱形状
であり、左右の車輪を走行輪とし、前後の車輪を操舵輪
とする走行車両において、操舵用モータが同軸にスプロ
ケットが固定された歯車を回転させ、当該歯車に噛み合
い、前部操舵輪を支持する軸に固定された歯車を回転さ
せることにより前部操舵輪を操舵させると同時に、スプ
ロケットに掛けられたチェーンを介して、後部操舵輪を
支持する軸に固定されたスプロケットを回転し、後部操
舵輪を前部操舵輪とは逆方向にかつ等角度操舵すること
を特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の走
行車両において、前記噛み合っている２枚の歯車の歯数
を等しく、かつ、前記チェーンを介して前記連結されて
いる２枚のスプロケットの歯数を等しくすることを特徴
とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の走行車両において、前記チェーンに取り付けら
れ、前記前部操舵輪と前記後部操舵輪との相対的な操舵
角度を調整するためのターンバックルを備えることを特
徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１、２、ま
たは３記載の走行車両において、左右の走行輪はそれぞ
れ別個のモータにより駆動されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は実施形態の平面図、図２は実施形
態の側面図である。

【００１４】左右の走行輪１２、１３は、それぞれ独立
の走行用モータ１０、１１により駆動される。以下、図
２に基づいて実施形態の構成を説明する。前部操舵輪１
４の車軸３３は、軸受け３５とその反対側の軸受け（図
示せず）によって支持され、軸受け３５は車輪支持板３
１に取付けられている。車輪支持板３１には軸２４が取
り付けられ、軸２４にはさらに平歯車１６が取り付けら
れている。軸２４は、軸受け２８とその下側の軸受け
（図示せず）によって支持されている。

【００１５】後部操舵輪１５を支持する車輪支持板３２
には、軸２６が取り付けられ、軸２６にはさらにスプロ
ケット２０が取り付けられている。なお、３４は車軸、
３６は軸受けである。軸２６は軸受け３０とその下側の
軸受け（図示せず）によって支持される。

【００１６】前述した軸２４に並設された軸２５には、
平歯車１７とスプロケット１９が取り付けられている。
軸２５は軸受け２９とその下側の軸受け（図示せず）に
よって支持されている。操舵用モータ２７の軸には平歯
車１８が取り付けられている。スプロケット１９とスプ
ロケット２０にはチェーン２１が掛けられている。チェ
ーン２１には２個のターンバックル２２、２３が連結さ
れている。平歯車１８は平歯車１７と噛み合い、さらに
平歯車１７は平歯車１６と噛み合っている。ここで、平
歯車１７の歯数と平歯車１６の歯数は等しくなるように
設定されている。さらに、スプロケット１９の歯数とス
プロケット２０の歯数は等しくなるように設定されてい
る。

【００１７】上述した操舵機構は、上部フレーム３７に
取り付けられ、走行用モータ１０、１１は、図１に示す
ように下部フレーム３８に取り付けられている。上部フ
レーム３７と下部フレーム３８は軸３９によって回動自
在に連結されている。

【００１８】次に、実施形態の作用について説明する。
図２において、操舵用モータ２７により平歯車１８が時
計方向（右回り）に回転すると、平歯車１７は反時計方
向（左回り）に回転し、平歯車１６は時計方向に回転す
る。ここで、平歯車１７と平歯車１６の回転方向は逆方
向で、かつ回転角は等しくなる。なお、平歯車１８は、
操舵用モータ２７の出力軸を減速し、トルクを増加させ
るためのものである。

【００１９】平歯車１７が回転することによって、同軸
に固定されたスプロケット１９も回転し、チェーン２１
を介して、スプロケット２０は、平歯車１７の回転方向
と同方向で、かつ等しい回転角で回転する。これによ
り、前部操舵輪１４と後部操舵輪１５は、逆方向に、正
確に同角度だけ操舵される（すなわち逆位相となる）。

【００２０】ターンバックル２２、２３は、チェーン２
１の張力を調整したり、前後操舵輪１４、１５の相対的
な操舵角度の調整をするためのものである。なお、実施
形態ではチェーン２１を使用しているが、これに限られ
るものではなく、歯車１７の回転に線形に連動する動力
伝達手段、例えば、ベルトや歯車をも均等の範囲に含む
ものである。

【００２１】走行用モータ１０、１１（図１参照）は、
操舵角度に応じてそれぞれ独立に回転数を制御し、走行
車両を適切に運転する。

【００２２】操舵機構を有する上部フレーム３７と、走
行輪１２、１３や走行用モータ１０、１１を有する下部
フレーム３８とを、軸３９により回動自在に連結するこ
とにより、荒れた路面においても全車輪が路面に接地す
ることが可能になり、走破性を向上している。

【００２３】なお、実施形態では減速用の平歯車１８を
設けているが、平歯車１８を省略し、平歯車１７の軸に
カップリングを介して操舵用モータ２７を取り付けるこ
とも可能である。また、実施形態では平歯車１７の歯数
と平歯車１６の歯数を等しくし、スプロケット１９の歯
数とスプロケット２０の歯数を等しくしているが、これ
に限られるものではない。たとえば、平歯車１７の歯数
と平歯車１６の歯数の比を１：２にし、かつスプロケッ
ト１９の歯数とスプロケット２０の歯数の比を１：２に
することにより、前部操舵輪１４と後部操舵輪１５とを
逆位相に操舵することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように請求項１、２、３、または
４記載の発明によれば、自在キャスターを使用していな
いため、操舵輪の振れが無く、荒れた路面等の走破が可
能となる。さらに、前部操舵輪と後部操舵輪を正確に逆
位相で操舵できるため、小回り（スピンターン）が可能
であり、狭い通路内の走行が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の平面図である。

【図２】実施形態の側面図である。

【図３】従来の菱形の車輪配置の概念図である。

【図４】従来の走行車両の平面図である。

【符号の説明】

１０、１１走行用モータ１２、１３走行輪１４前部操舵輪１５後部操舵輪１６平歯車１７平歯車１８平歯車１９スプロケット２０スプロケット２１チェーン２２、２３ターンバックル２４、２５、２６軸３７上部フレーム３８下部フレーム３９軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平面的な車輪配置が菱形状であり、左右
の車輪を走行輪とし、前後の車輪を操舵輪とする走行車
両において、操舵用モータが同軸にスプロケットが固定された歯車を
回転させ、当該歯車に噛み合い、前部操舵輪を支持する軸に固定さ
れた歯車を回転させることにより前部操舵輪を操舵させ
ると同時に、スプロケットに掛けられたチェーンを介して、後部操舵
輪を支持する軸に固定されたスプロケットを回転し、後
部操舵輪を前部操舵輪とは逆方向にかつ等角度操舵する
ことを特徴とする走行車両。
【請求項２】請求項１記載の走行車両において、前記噛み合っている２枚の歯車の歯数を等しく、かつ、
前記チェーンを介して前記連結されている２枚のスプロ
ケットの歯数を等しくすることを特徴とする走行車両。
【請求項３】請求項１または２記載の走行車両におい
て、前記チェーンに取り付けられ、前記前部操舵輪と前記後
部操舵輪との相対的な操舵角度を調整するためのターン
バックルを備えることを特徴とする走行車両。
【請求項４】請求項１、２、または３記載の走行車両
において、左右の走行輪はそれぞれ個別のモータにより駆動される
ことを特徴とする走行車両。