JP3536966B2 - Steering system for omnidirectional vehicles - Google Patents
Steering system for omnidirectional vehiclesInfo
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はフォークリフト等に採
用される全方向移動車両において、該車両の移動方向を
制御するための操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device for controlling a moving direction of a vehicle moving in an omnidirectional vehicle employed in a forklift or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記全方向移動車両は一般に、その走行
ホイールを同一方向に保持して移動する平行移動モード
と、各ホイールを異なった方向に設定して旋回移動する
旋回移動モードとを有し、これら両モードを適宜切替え
又は組合せることにより、車両の向きおよび進行方向を
全方向に自在に設定操作することができる。2. Description of the Related Art Generally, an omnidirectional vehicle has a parallel movement mode in which its traveling wheels are held in the same direction and moves, and a turning movement mode in which each wheel is set in a different direction and turns. By appropriately switching or combining these two modes, the direction and traveling direction of the vehicle can be freely set and operated in all directions.
【0003】このような全方向移動車両の操舵装置とし
て多く採用されているものは、通常の円形のハンドル即
ちステアリングホイールの他に、上記した平行移動モー
ドと旋回移動モードとを切替えるスイッチを車両の操作
盤上に備えたものである。この装置によれば、上記スイ
ッチの切替えにより走行モードが平行か旋回かの何れか
一方に固定的に設定され、上記ハンドルの操作は設定さ
れた走行モードにおける走行ホイールの操舵角を設定す
るに過ぎない。この車両で直線走行から旋回走行へと移
行するには、まず上記スイッチを操作して平行移動モー
ドから旋回移動モードへと切替え、と同時にハンドルを
旋回方向に合わせて修正制御する操作を行う。この2つ
の操作を走行中にほぼ同時に行うため、車両の円滑な走
行制御を行うには相当な熟練を必要とする。[0003] A steering device of such an omnidirectional vehicle which is often employed is a switch for switching between the parallel movement mode and the turning movement mode in addition to a normal circular steering wheel, that is, a steering wheel. It is provided on the operation panel. According to this device, the traveling mode is fixedly set to one of parallel and turning by switching the switch, and the operation of the steering wheel merely sets the steering angle of the traveling wheel in the set traveling mode. Absent. In order to make a transition from straight running to turning running with this vehicle, first, the switch is operated to switch from the parallel movement mode to the turning movement mode, and at the same time, an operation for correcting and controlling the steering wheel in accordance with the turning direction is performed. Since these two operations are performed almost simultaneously during traveling, considerable skill is required to perform smooth traveling control of the vehicle.
【0004】このような問題を解決するため、各種の提
案がなされている。その代表的な例は、全方向に傾倒可
能でかつ軸中心に回転可能なレバーを操作盤上に備えた
ものである。この装置によれば、レバーの倒れ方向に応
じて車両の進行方向が定まり、またレバーの軸中心の回
転角に応じて車両の旋回方向が設定される。平行移動を
行う場合にはレバーを非回転のままで進行方向へと傾斜
させ、旋回移動する場合にはそのままレバーを回転(自
転)させる操作を行う。従ってこの車両で直線走行から
旋回走行へと移行するには、レバーの傾斜方向を変える
ことなく、単に旋回方向に応じた分だけレバーを回転さ
せる操作を行うことになる。このような改善された装置
の特徴は、平行移動および旋回移動の両モードの走行を
ただ1つの装置(レバー)で制御操作することであり、
また走行の切替えに際し1つの操作(レバーの回転)を
行うのみで足りることである。Various proposals have been made to solve such a problem. A typical example is a control panel provided with a lever that can be tilted in all directions and that can rotate about an axis. According to this device, the traveling direction of the vehicle is determined according to the falling direction of the lever, and the turning direction of the vehicle is set according to the rotation angle of the axis of the lever. When performing parallel movement, the lever is tilted in the traveling direction without rotating, and when turning, the lever is rotated (rotated) as it is. Accordingly, in order to shift from straight running to turning running with this vehicle, an operation of simply rotating the lever by an amount corresponding to the turning direction is performed without changing the tilt direction of the lever. A feature of such an improved device is that the traveling in both the parallel movement and the turning movement is controlled and operated by only one device (lever),
In addition, it is sufficient to perform only one operation (rotation of the lever) when switching the traveling.
【0005】上記の改善された装置の問題点は、車両操
舵のための装置が特殊であり、通常の車両とは異なる、
この車両特有の特殊な操作を行う必要があることであ
る。平行移動の不可能な通常の車両では上記した円形の
ハンドルのみによって操舵操作を行うため、これに慣れ
たオペレータにとっては、このような特殊な操作は好ま
しいものでない。The problem with the improved device described above is that the device for steering the vehicle is special and different from a normal vehicle.
It is necessary to perform a special operation peculiar to this vehicle. In a normal vehicle that cannot move in parallel, the steering operation is performed only by the above-mentioned circular handle. Therefore, such a special operation is not preferable for an operator who is accustomed to the steering operation.
【0006】従って本発明の第1の目的は、全方向移動
車両における、操作が容易な操舵装置を提供することで
あり、第2の目的は、平行移動の不可能な通常の車両に
比べ操作上違和感のない、より好ましい操舵装置を提供
することである。Accordingly, a first object of the present invention is to provide a steering device which is easy to operate in an omnidirectional vehicle, and a second object is to operate the vehicle as compared with an ordinary vehicle which cannot move in parallel. It is an object of the present invention to provide a more preferable steering device without a sense of discomfort.
【0007】本願における第1の発明は、少なくとも2
つの操舵可能な走行用のホイールを有し、各ホイールの
方向を同一に保持しつつ移動する平行移動と、各ホイー
ルの方向を非同一として移動する旋回移動とをなしうる
全方向移動車両の操舵装置であって、該車両の操作盤上
に、上記平行移動の進行方向を指示する進行方向指示手
段と、上記旋回移動の旋回方向を指示する旋回方向指示
手段とが互いに独立して設けられると共に、これら両指
示手段により指示された上記進行方向および旋回方向に
基づいて各ホイールの操舵角をそれぞれ演算する操舵角
演算手段と、該演算手段により求められた各操舵角に基
づいて各ホイールを操舵するホイール操舵手段とを備え
ており、かつ、上記旋回方向指示手段はオペレータによ
り回転操作される円形の操舵用ハンドルと該ハンドルの
回転角を検出して上記演算手段に上記旋回方向指示の信
号を出力する検出器とを備え、上記進行方向指示手段は
オペレータにより回転操作される操舵用レバーと該レバ
ーの回転角を検出して上記演算手段に上記進行方向指示
の信号を出力する検出器とを備え、上記ホイール操舵手
段は操舵可能な上記走行ホイールの全てに個別に配設さ
れ上記演算手段からの信号に基づいてそれぞれが各ホイ
ールの操舵角相当分だけ回転駆動される操舵用モータを
備えていることを特徴とする全方向移動車両の操舵装置
に関する。[0007] The first invention in the present application is at least 2
Steering of an omnidirectional vehicle having two steerable wheels for traveling and capable of performing a parallel movement that moves while maintaining the same direction of each wheel and a turning movement that moves with the directions of each wheel being different. A traveling direction instructing means for instructing a traveling direction of the parallel movement and a turning direction instructing means for instructing a turning direction of the turning movement are provided independently on a control panel of the vehicle. A steering angle calculating means for calculating a steering angle of each wheel based on the traveling direction and the turning direction instructed by the both instructing means; and a steering wheel for each wheel based on each steering angle obtained by the calculating means. and a wheel steering means that
And the turning direction instructing means is provided by an operator.
Rotating steering wheel and the steering wheel
The rotation angle is detected, and the arithmetic means is notified of the turning direction instruction.
And a detector that outputs a signal.
A steering lever rotated by an operator and the lever
The rotation angle of the key is detected and the traveling direction is indicated to the arithmetic means.
And a detector for outputting a signal of the wheel steering wheel.
The steps are individually located on all of the steerable travel wheels.
Each wheel based on the signal from the arithmetic means.
The steering motor, which is driven to rotate by the steering angle of the
The present invention relates to a steering device for an omnidirectional vehicle that is provided .
【0008】上記第1の発明において、オペレータが直
接操舵操作を行うのは進行方向指示手段と旋回方向指示
手段との2つであり、一方の進行方向指示手段は車両の
平行移動の進行方向のみを指示し、他方の旋回方向指示
手段は旋回移動の旋回方向のみを指示するために用いら
れる。これら両指示手段は操作盤上に互いに独立して、
即ち別個に分離して設けられる。In the first aspect of the present invention, the operator directly performs the steering operation on the traveling direction instructing means and the turning direction instructing means. One of the traveling direction instructing means is only the traveling direction of the parallel movement of the vehicle. And the other turning direction instructing means is used to instruct only the turning direction of the turning movement. These two indicating means are independent of each other on the operation panel,
That is, they are separately provided separately.
【0009】上記両指示手段により入力された操舵方向
の信号は操舵角演算手段によって演算され、各走行ホイ
ールの操舵角信号として出力される。この演算手段は一
般的にはコンピュータが用いられ、各走行ホイールの必
要な操舵角が求められる。The steering direction signal input by the two instruction means is calculated by the steering angle calculation means and output as a steering angle signal of each traveling wheel. Generally, a computer is used for this calculation means, and a required steering angle of each traveling wheel is obtained.
【0010】オペレータは平行移動を行う場合は進行方
向指示手段のみを操作し、旋回方向指示手段は操作しな
い。逆に、旋回移動を行う場合は旋回方向指示手段のみ
を操作し、進行方向指示手段は操作しない。平行移動か
ら旋回移動に移行する場合は旋回方向指示手段の操作を
加えれば良い。逆に、旋回移動から平行移動に移行する
場合は旋回方向指示手段を旋回運動のない中立位置に戻
し、進行方向指示手段を操作すれば良い。When performing parallel movement, the operator operates only the traveling direction instructing means and does not operate the turning direction instructing means. Conversely, when performing a turning movement, only the turning direction indicating means is operated, and the traveling direction indicating means is not operated. When shifting from the parallel movement to the turning movement, the operation of the turning direction indicating means may be added. Conversely, when shifting from the turning movement to the parallel movement, the turning direction indicating means may be returned to the neutral position where there is no turning movement, and the traveling direction indicating means may be operated.
【0011】従って平行移動のみあるいは旋回移動のみ
を行う場合は、オペレータは1つの指示手段のみを操作
すれば良く、両者を同時に操作する必要はない。両指示
手段は互いに分離独立しているため、一方の操作が他方
の操作に影響を及ぼすこと、あるいは影響を及ぼすおそ
れは全くない。また両指示手段を同時に操作することに
より、複雑な複合走行が実現できる。なお、上記した旋
回方向とは車両が円弧上を走行する場合の該円弧の旋回
中心位置または旋回半径と置換えて考えることも出来
る。Therefore, when performing only parallel movement or only turning movement, the operator only needs to operate one instruction means, and it is not necessary to operate both at the same time. Since the two indicating means are separated and independent from each other, there is no or no possibility that one operation affects the other operation. By operating both instruction means simultaneously, complicated complex traveling can be realized. Note that the turning direction described above can be replaced with the turning center position or turning radius of the arc when the vehicle runs on the arc.
【0012】上記旋回方向指示手段は、平行移動が不可
能な通常の車両において一般的に用いられている円形ハ
ンドルを有しており、このハンドルの回転角に応じて車
両の旋回方向が指示されるため、旋回移動のみを行う場
合は従来通常の車両と同じ操作を行うことになる。 The turning direction indicating means cannot be translated.
Circular C commonly used in normal vehicles
Handle according to the angle of rotation of this handle.
Since both turning directions are specified, only turning movement is required.
In this case, the same operation as that of a conventional vehicle is performed.
【0013】上記進行方向指示手段によれば、上記レバ
ーの回転角に応じて車両の進行方向が指示されるため、
平行移動を行う際は該レバーの回転操作のみを行うこと
になる。 According to the advancing direction indicating means, the lever
Direction of the vehicle is indicated according to the rotation angle of the
When performing parallel movement, perform only the rotation operation of the lever.
become.
【0014】各走行ホイールは上記指示手段により機械
的に操舵されるのではなく、上記モータにより個別に操
舵されるので自在な操舵制御が可能となる。 Each traveling wheel is driven by a machine
Rather than being steered, the motors individually
Since the steering is performed, flexible steering control is possible.
【0015】第2の発明は、前記した第1の発明におい
て、前記操舵用レバーがオペレータにより傾倒可能であ
り、かつ該レバーの傾斜角を検出して前記車両の走行駆
動力を指示する信号を出力する検出器を備えていること
を特徴としている。この場合、操舵用レバーはその回転
角に応じて車両の進行方向が指示され、また傾斜角に応
じて車両の走行駆動力が指示される。従って平行移動を
行わない場合、オペレータはこのレバーで走行駆動力を
設定し、上記旋回方向指示手段で旋回方向を設定するこ
とになり、上記通常の車両と同様の操舵操作を行う。 [0015] A second invention is directed to the first invention.
The steering lever can be tilted by the operator.
And detecting the inclination angle of the lever to drive the vehicle.
A detector that outputs a signal indicating power is provided.
It is characterized by. In this case, the steering lever rotates
The direction of travel of the vehicle is specified according to the angle, and
Then, the driving power of the vehicle is instructed. So the translation
If not, the operator will use
The turning direction can be set using the turning direction instructing means.
Then, the same steering operation as that of the above-described normal vehicle is performed.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例を通じて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to examples.
【0017】[0017]
【実施例】図は本発明をフォークリフトに適用した場合
の例を示している。図1において、1はバッテリにより
駆動されるリーチ型のフォークリフト本体であり、前方
に前後進可能なマスト2を備え、該マスト2に沿って側
面L字形の1対のフォーク3が昇降可能に設けられる。
4はオペレータのための操作盤である。FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a forklift. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a reach-type forklift main body driven by a battery. The main body 1 includes a mast 2 which can move forward and backward, and a pair of L-shaped side forks 3 is provided along the mast 2 so as to be movable up and down. Can be
Reference numeral 4 denotes an operation panel for an operator.
【0018】図2において、本フォークリフトはその前
方に上記フォーク3を引き込むための2つのストラドル
アーム5,5を有し、その各先端付近にロードホイール
LW1,LW2を備えている。またフォークリフト本体
即ち車体1の後部にはその一側にドライブホイールDW
が、他側には補助輪としてのキャスタホイールCWが設
けられている。上記ロードホイールLW1,LW2は車
体中心線Lに関して左右対称位置に、またドライブホイ
ールDWは左寄り、キャスタホイールCWは右寄り位置
にそれぞれ配設される。In FIG. 2, the forklift has two straddle arms 5, 5 for retracting the fork 3 in front of the forklift, and has load wheels LW1, LW2 near the respective ends thereof. A drive wheel DW is provided on one side of the body of the forklift, that is, the rear of the vehicle body 1.
However, a caster wheel CW as an auxiliary wheel is provided on the other side. The road wheels LW1 and LW2 are disposed at symmetrical positions with respect to the vehicle center line L, the drive wheel DW is disposed to the left, and the caster wheel CW is disposed to the right.
【0019】ロードホイールLW1,LW2は駆動源を
有しない自由輪であり、車体に直交する軸6,6を中心
にその方向が自在に変更可能であって、各ストラドルア
ーム5,5に設けられたステアリングモータSM1,S
M2により、その操舵角をそれぞれ個別に変更制御され
る。The load wheels LW1 and LW2 are free wheels having no driving source, and their directions can be freely changed around shafts 6 and 6 orthogonal to the vehicle body. Steering motor SM1, S
By M2, the steering angles are individually changed and controlled.
【0020】ドライブホイールDWはこれを回転駆動す
るドライブモータDMを備え、車体1は該ドライブホイ
ールDWの回転によって走行駆動力を与えられる。該ド
ライブホイールDWは別に設けられたステアリングモー
タSM3によって、軸7を中心にその操舵角を変更制御
される。The drive wheel DW has a drive motor DM for rotating the drive wheel DW, and the vehicle body 1 is provided with a driving force for running by the rotation of the drive wheel DW. The steering angle of the drive wheel DW around the shaft 7 is changed and controlled by a separately provided steering motor SM3.
【0021】上記した各ホイールLW1,LW2,DW
にはそれぞれ実際の操舵角を検出するためのポテンショ
メータ即ち検出器S1,S2,S3が配設される。キャ
スタホイールCWは他のホイールLW1,LW2,DW
と同様にその垂直の支持軸8がホイールCWに対し偏心
して設けられているため、車体の走行に伴い、軸8を中
心にして操舵角が自在に追従変化する。Each of the above wheels LW1, LW2, DW
Are provided with potentiometers for detecting the actual steering angle, that is, detectors S1, S2, and S3. The caster wheel CW is the other wheel LW1, LW2, DW
Similarly, the vertical support shaft 8 is provided eccentrically with respect to the wheel CW, so that the steering angle freely changes about the shaft 8 as the vehicle travels.
【0022】9は操作盤4に設けられた旋回方向指示手
段としてのステアリングホイール、即ち円形の操舵用ハ
ンドル装置であり、10は同じく操作盤4上に配設され
た進行方向指示手段としての操舵用レバー装置である。
これら両装置9,10は操作盤4上で互いに所定距離を
あけて配設され、本実施例ではオペレータが左手でハン
ドル装置9を、右手でレバー装置10をそれぞれ操作で
きるよう配置される。Reference numeral 9 denotes a steering wheel provided on the operation panel 4 as turning direction indicating means, that is, a circular steering handle device, and reference numeral 10 denotes a steering wheel also provided on the operation panel 4 as traveling direction indicating means. Lever device.
The two devices 9 and 10 are arranged on the operation panel 4 at a predetermined distance from each other. In this embodiment, the operator can operate the handle device 9 with the left hand and the lever device 10 with the right hand.
【0023】上記ハンドル装置9は軸11を中心に回転
自在であり、オペレータの回転操作により本フォークリ
フトの旋回方向が入力される一般的な形式のものであ
る。レバー装置10は操作盤4に沿った平面に対し全方
向に回転自在であり、同時に傾倒自在な構成となってい
る。該レバー装置10はその回転方向によって車両の進
行方向が出力され、また傾斜角度によってドライブモー
タDMの回転駆動力即ち車体1の走行駆動力が出力され
る。The handle device 9 is rotatable about a shaft 11, and is of a general type in which a turning direction of the forklift is inputted by a rotation operation of an operator. The lever device 10 is rotatable in all directions with respect to a plane along the operation panel 4, and is simultaneously tiltable. The lever device 10 outputs the traveling direction of the vehicle according to the rotation direction thereof, and outputs the rotational driving force of the drive motor DM, that is, the traveling driving force of the vehicle body 1 according to the inclination angle.
【0024】ハンドル装置9による旋回方向およびレバ
ー装置10による進行方向の各指示は、フォークリフト
本体内に設けられた制御装置12に入力される。制御装
置12は演算装置13と駆動装置14とから主に構成さ
れ、上記各入力は演算装置13に入力され演算された
後、駆動装置14を経て各ステアリングモータSM1,
SM2,SM3にそれぞれ出力される。上記演算装置1
3は入力された信号に基づいて各ホイールLW1,LW
2,DWの操舵角に相当する信号に変換し、駆動装置1
4はその信号をモータ駆動可能な大きさの信号に電力変
換して出力する。またレバー装置10の傾倒による車体
駆動力の指示は別の駆動装置15を経てドライブモータ
DMに出力される。Each instruction of the turning direction by the handle device 9 and the traveling direction by the lever device 10 is input to the control device 12 provided in the forklift body. The control device 12 is mainly composed of an arithmetic device 13 and a drive device 14. After the above-mentioned respective inputs are input to the arithmetic device 13 and operated, each of the steering motors SM1,
Output to SM2 and SM3, respectively. The computing device 1
Reference numeral 3 denotes each wheel LW1, LW based on the input signal.
2, a signal corresponding to the steering angle of DW
The power conversion unit 4 converts the signal into a signal having a size capable of driving a motor and outputs the signal. The instruction of the vehicle body driving force due to the tilt of the lever device 10 is output to the drive motor DM via another drive device 15.
【0025】図3a,図3b,図3cはレバー装置6の
構造を示す。図において20は前記操作盤4に固定され
たブロック、21,21はその上面に固定されたプレー
トである。該プレート21,21の間にはスペーサ2
2,22が介在され、これにより両プレート21,21
間に室23が形成されている。FIGS. 3A, 3B and 3C show the structure of the lever device 6. FIG. In the figure, reference numeral 20 denotes a block fixed to the operation panel 4, and 21 and 21 denote plates fixed to the upper surface thereof. A spacer 2 is provided between the plates 21 and 21.
2, 22 are interposed between the two plates 21 and 21.
A chamber 23 is formed between them.
【0026】上記ブロック20およびプレート21,2
1の中央にはシャフト24が操作盤4に対し垂直となる
よう挿着され、該シャフト24はベアリング25により
軸中心に回転自在とされると共に、ブロック20下端に
固定されたポテンショメータ26によりその回転角度を
検出されるようになっている。該ポテンショメータ26
により得られた回転角度、即ち進行方向指示の信号は前
記演算装置13に入力される。The block 20 and the plates 21, 22
A shaft 24 is inserted in the center of the control panel 4 so as to be perpendicular to the operation panel 4. The shaft 24 is rotatable around the axis by a bearing 25, and is rotated by a potentiometer 26 fixed to the lower end of the block 20. The angle is detected. The potentiometer 26
Is input to the arithmetic unit 13.
【0027】更にシャフト24の外周には、図3cに示
すように、上記室23内に位置するギヤ27が固定され
る。28は軸29によってプレート21,21間に旋回
自在に軸支されたアームであり、その略中央には上記ギ
ヤ27に係合する突起30が形成され、その先端にはス
ペーサ22に固定のピン31から張設されたスプリング
32が係合している。従ってシャフト24の回転に際し
上記突起30がギヤ27の歯に沿って滑動し、該シャフ
ト27の回転に一定の負荷を与えることにより不測の回
動を防止する。Further, a gear 27 located in the chamber 23 is fixed to the outer periphery of the shaft 24 as shown in FIG. 3C. Reference numeral 28 denotes an arm pivotally supported between the plates 21 and 21 by a shaft 29. A protrusion 30 is formed at substantially the center of the arm to engage with the gear 27. A spring 32 stretched from 31 is engaged. Therefore, when the shaft 24 rotates, the protrusion 30 slides along the teeth of the gear 27, and a certain load is applied to the rotation of the shaft 27 to prevent unexpected rotation.
【0028】シャフト24の上端は二股状に形成され、
その間に環状の把持部34を有するレバー35の下端が
挿入される。シャフト24上端およびレバー35下端は
共に軸36によって側方から貫通され、該軸36はレバ
ー35に固定されると共にベアリング37によってシャ
フト24に対し回転自在とされる。更に軸36の一端に
はポテンショメータ38が設けられて該軸36の回転角
度が検出され、また他端にはレバー35を常に操作盤4
に対し直立付勢するためのスプリング39が設けられ
る。該ポテンショメータ38により得られたレバー35
の傾斜角度、即ちドライブモータDMの駆動信号は前記
駆動装置15に入力される。40,40はシャフトに固
定されたストッパであり、レバー35の最大傾斜角を規
定する。The upper end of the shaft 24 is formed in a forked shape,
In the meantime, the lower end of the lever 35 having the annular grip portion 34 is inserted. Both the upper end of the shaft 24 and the lower end of the lever 35 are penetrated from the side by a shaft 36. The shaft 36 is fixed to the lever 35 and is rotatable with respect to the shaft 24 by a bearing 37. Further, a potentiometer 38 is provided at one end of the shaft 36 to detect the rotation angle of the shaft 36, and the lever 35 is always connected to the operation panel 4 at the other end.
A spring 39 is provided for urging upright. The lever 35 obtained by the potentiometer 38
, That is, the drive signal of the drive motor DM is input to the drive device 15. Reference numerals 40, 40 denote stoppers fixed to the shaft, which define the maximum inclination angle of the lever 35.
【0029】前記ハンドル装置9は従来一般の円形の操
舵用ハンドルと類似しているため詳細構造は図示しない
が、図2に示すようにその軸11には該軸11の回転角
を検出するためのポテンショメータ41が設けられてお
り、該ポテンショメータ41により得られたハンドル4
2の回転角度、即ち車体の旋回方向指示の信号は前記演
算装置13に入力され変換された後、駆動装置14を経
て各走行ホイールLW1,LW2,DWの操舵角をそれ
ぞれ設定する。Since the handle device 9 is similar to a conventional general circular steering handle, its detailed structure is not shown. However, as shown in FIG. Is provided, and the handle 4 obtained by the potentiometer 41 is provided.
The rotation angle of 2, that is, the signal for instructing the turning direction of the vehicle body is input to the arithmetic unit 13 and converted, and then the steering angle of each of the traveling wheels LW1, LW2, DW is set via the drive unit 14.
【0030】以上説明した本発明装置の作用について、
図4,図5,図6,図7を借りて次に説明する。各図に
おいて、[a]は前記ハンドル装置9を、[b]は前記
レバー装置10を、[c]はフォークリフトの車体1
を、それぞれ上方から見た状態を模式的に示す図であ
る。The operation of the device of the present invention described above will be described.
This will be described below with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7. In each figure, [a] is the handle device 9, [b] is the lever device 10, and [c] is the body 1 of the forklift.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a state viewed from above.
【0031】各図の[a]における3角形のマーク41
はハンドル42の回転方向を示すために設けてある。従
って図4の[a]の場合は該マーク41が車体前方を向
いており、回転角が0、つまり旋回指示が出されていな
い状態を示している。また同[b]はレバー35を車体
前方に向けて回転および傾斜させた状態を示しており、
平行移動の角度が0、つまり進行方向が車体前方に向け
て定められていることを意味している。The triangle mark 41 in [a] of each figure
Is provided to indicate the rotation direction of the handle 42. Therefore, in the case of [a] in FIG. 4, the mark 41 is directed to the front of the vehicle body, and the rotation angle is 0, that is, a state where the turning instruction is not issued. [B] shows a state where the lever 35 is rotated and inclined toward the front of the vehicle body,
This means that the angle of the parallel movement is 0, that is, the traveling direction is determined toward the front of the vehicle body.
【0032】図4の場合、つまりハンドル42が
[a],レバー35が[b]の状態にあるとき、車体1
の各走行ホイールは[c]に示す通り、車体中心線Lと
平行な方向をそれぞれ向いており、車体1は直進状態に
ある。In the case of FIG. 4, that is, when the handle 42 is in the state [a] and the lever 35 is in the state [b], the vehicle 1
As shown in [c], each of the running wheels is directed in a direction parallel to the vehicle body center line L, and the vehicle body 1 is in a straight traveling state.
【0033】図5はハンドル42が図4と同じ方向を向
いており、レバー35が右前方α度まで回転しかつ傾斜
している状態を示している。このとき車体1は[c]に
示す如く全てのホイールがレバー35と同じ右前方α度
を向き、その方向に直線走行する。このαの値が90度
であれば車体1は横方向に、即ち直線Lに対し直角に走
行する。FIG. 5 shows a state in which the handle 42 is oriented in the same direction as in FIG. 4, and the lever 35 is rotated to the right front α degree and tilted. At this time, as shown in [c], all the wheels of the vehicle body 1 face the same front right α-degree as the lever 35 and travel straight in that direction. If the value of α is 90 degrees, the vehicle body 1 travels in the lateral direction, that is, at right angles to the straight line L.
【0034】図6および図7はハンドル42を右前方に
β度だけ回転させた場合を示し、図6はレバー35が図
4の例と同じく車体前方を向き、図7は該レバー35が
図5の例と同じく右前方α度を向いた場合を示してい
る。FIGS. 6 and 7 show the case where the handle 42 is rotated rightward by β degrees. FIG. 6 shows the lever 35 facing the front of the vehicle body as in the example of FIG. 4, and FIG. As in the example of FIG. 5, a case is shown where the vehicle is turned to the right front α degree.
【0035】図6の場合、車体1の各ホイールLW1,
LW2,DW,CWはそれぞれ前記演算装置13で演算
された操舵角に従って個別につまり非同一に方向が設定
され、車体は点C1を中心に右方へ旋回する。図4の状
態から図6の状態に移行した場合、つまりハンドル装置
9のみが右前方にβ度だけ回転した場合は、矢印43か
ら矢印44へと車体走行方向が変化する。In the case of FIG. 6, each wheel LW1,
The directions of LW2, DW, and CW are set individually, that is, non-identically, according to the steering angles calculated by the arithmetic unit 13, and the vehicle body turns right around the point C1. When the state of FIG. 4 shifts to the state of FIG. 6, that is, when only the handle device 9 rotates rightward by β degrees, the vehicle body traveling direction changes from the arrow 43 to the arrow 44.
【0036】図7の場合、図6の例と同様に各ホイール
は非同一に設定され、車体は点C2を中心に旋回する。
図5の状態から図7の状態に移行した場合、つまりハン
ドル装置9のみが右前方にβ度だけ回転した場合は、矢
印45から矢印46へと車体走行方向が変化する。In the case of FIG. 7, as in the example of FIG. 6, the wheels are set non-identically, and the vehicle turns around the point C2.
When the state of FIG. 5 shifts to the state of FIG. 7, that is, when only the handle device 9 rotates rightward by β degrees, the traveling direction of the vehicle body changes from the arrow 45 to the arrow 46.
【0037】即ち演算装置13はハンドル装置9又はレ
バー装置10から方向を変化させる指示があった場合、
それまでの各ホイールの方向を前記ポテンショメータS
1,S2,S3からそれぞれ読込み、その値と新たに指
示された方向の値とから、所定のマップによって各ホイ
ールの必要操舵角を求め、これを前記駆動装置14に出
力する。That is, when there is an instruction to change the direction from the handle device 9 or the lever device 10, the arithmetic device 13
The direction of each wheel up to that point is determined by the potentiometer S
1, S2, and S3, the required steering angle of each wheel is obtained from the value and the value of the newly designated direction by a predetermined map, and is output to the driving device 14.
【0038】図8および図9は、図6および図7に比
べ、ハンドル42の回転角が十分に大きい場合の例を示
している。一般に全方向移動車両では旋回角を大きくす
ればするほどその旋回中心が車体中心に接近することが
知られているが、本発明実施例の場合も同様であり、図
8および図9はハンドル回転角γが所定角度より大であ
るため旋回中心が車体中心に重なった場合を示してい
る。FIGS. 8 and 9 show an example in which the rotation angle of the handle 42 is sufficiently large as compared with FIGS. 6 and 7. FIG. In general, it is known that in an omnidirectional vehicle, the larger the turning angle is, the closer the turning center is to the center of the vehicle body. However, the same applies to the embodiment of the present invention. The case where the turning center overlaps the center of the vehicle body because the angle γ is larger than the predetermined angle is shown.
【0039】この場合、それまでの走行方向47,49
が異なっていても、車体1の旋回指示を受けた時点で旋
回中心が車体中心に移り、矢印48,50で示す如くそ
の場にて旋回する。In this case, the traveling directions 47, 49
Are different from each other, the turning center moves to the center of the vehicle body when the turning instruction of the vehicle body 1 is received, and the vehicle turns on the spot as shown by arrows 48 and 50.
【0040】上述したように、本実施例装置によれば、
車体の旋回方向を指示するハンドル装置9と、車体の平
行移動方向を指示するレバー装置10とは互いに分離独
立しており、その操作が互いに影響しあうことによる誤
操作、または操作の困難性を招くおそれがない。As described above, according to the present embodiment,
The handle device 9 for instructing the turning direction of the vehicle body and the lever device 10 for instructing the parallel movement direction of the vehicle body are separated and independent from each other, which causes erroneous operation or difficulty in operation due to mutual influence of the operations. There is no fear.
【0041】従って、旋回操作のみを行うときにはハン
ドル装置9のみを回転操作すれば良く、その操作は通常
のフォークリフトと全く変わるところがないから極めて
容易である。しかもレバー装置10を操作すれば平行移
動も自在に可能であるから狭い倉庫内での入出庫作業に
便利であり、平行移動のみを行うときは該レバー装置1
0のみの簡単な操作で済む。Therefore, when performing only the turning operation, it is sufficient to rotate only the handle device 9, and the operation is very easy since there is no difference from a normal forklift. In addition, the parallel movement can be freely performed by operating the lever device 10, so that it is convenient for loading and unloading work in a narrow warehouse. When performing only the parallel movement, the lever device 1 is used.
A simple operation of only 0 is sufficient.
【0042】平行移動から旋回移動に移行する場合は、
ハンドル装置9を回転操作するのみで済み、平行から旋
回への切替え自体のための特別な操作を要しない。しか
もこの移行後の旋回方向はそれまでの平行移動の方向を
基準にして設定されるから、オペレータは常に車体1の
走行方向に基づいてハンドル操作すれば良く、違和感の
ない運転が可能となる。When shifting from the parallel movement to the turning movement,
Only the rotation operation of the handle device 9 is required, and no special operation for switching itself from parallel to turning is required. In addition, since the turning direction after this transition is set based on the direction of the parallel movement up to that point, the operator only has to operate the steering wheel based on the traveling direction of the vehicle body 1 at all times, and it is possible to perform a comfortable driving.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本出願の第1の発明
によれば、車体の平行移動の方向と旋回移動の方向とを
互いに独立した手段から指示するため、両操作が影響し
合うことによる操作の困難性を招くことがなく、また両
平行移動と旋回移動とを切替えるための操作を要しない
から、操舵操作が極めて容易である。また平行移動を行
わない場合は旋回方向指示手段のみ、旋回移動を行わな
い場合は進行方向指示手段のみをそれぞれ操舵操作する
のみで良いから、運転に熟練を要しないという利点があ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the direction of the parallel movement and the direction of the turning movement of the vehicle body are indicated by means independent of each other, both operations influence each other. Therefore, the steering operation is extremely easy because no operation is required to switch between the parallel movement and the turning movement. In addition, when the parallel movement is not performed, only the turning direction instructing means is required, and when the turning movement is not performed, only the traveling direction instructing means is only required to perform the steering operation.
【0045】また上記旋回方向指示手段が円形のハンド
ルを備えたものであるから、通常の車両の運転操作に比
べて違和感がないという利点がある。 The turning direction indicating means is a circular hand.
The vehicle is equipped with a
There is an advantage that there is no discomfort.
【0046】また車体平行移動の指示もレバーの回転に
より行うことができ、車体の進行方向に向けてレバーを
回転させるのみで良いから、平行移動の操舵操作も極め
て容易である。 In addition, the instruction to translate the vehicle body is also made by turning the lever.
The lever in the direction of travel of the vehicle.
Because only rotation is required, steering operation for parallel movement is also extremely
And easy.
【0047】また更に、各走行用のホイールは上記両指
示手段で制御される電動モータによって操舵されるの
で、複雑な構成を要せず、しかも円滑な運転が保証され
る利点がある。 Further, each running wheel is provided with the above two fingers.
Steering by the electric motor controlled by the indicating means
It does not require a complicated configuration and ensures smooth operation.
There are advantages.
【0048】更に第2の発明によれば、車体の走行駆動
力も上記レバーの傾倒により操作できるから、作業者は
上記旋回方向指示手段と進行方向指示手段の2つの手段
を操作すれば良く、方向指示および駆動力指示の2つの
操作を同時に容易に行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the driving of the vehicle body is performed.
The force can also be operated by tilting the lever,
Two means, the turning direction indicating means and the traveling direction indicating means.
Can be operated, and there are two directions, a direction instruction and a driving force instruction.
Operations can be easily performed simultaneously.
【図1】は本発明を適用したフォークリフトの全体を示
す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an entire forklift to which the present invention is applied.
【図2】は上記フォークリフトの構造を模式的に示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the structure of the forklift.
【図3a】は本発明に係る進行方向指示手段を示す正面
図である。FIG. 3a is a front view showing a traveling direction indicating means according to the present invention.
【図3b】は本発明に係る進行方向指示手段を示す側面
図である。FIG. 3b is a side view showing the traveling direction indicating means according to the present invention.
【図3c】は図3aにおけるA−A線断面図である。FIG. 3c is a sectional view taken along line AA in FIG. 3a.
【図4】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
【図5】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
【図6】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
【図7】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
【図8】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
【図9】は本発明装置の作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the device of the present invention.
1:フォークリフト本体 4:操作盤 9:ハンドル装置(旋回方向指示手段) 10:レバー装置(進行方向指示手段) 13:演算装置(演算手段) 26:ポテンショメータ(検出器) 35:レバー 38:ポテンショメータ(検出器) 41:ポテンショメータ(検出器) 42:ハンドル LW1:ロードホイール LW2:ロードホイール DW:ドライブホイール CW:キャスタホイール SM1:ステアリングモータ(ホイール操舵手段) SM2:ステアリングモータ(ホイール操舵手段) SM3:ステアリングモータ(ホイール操舵手段) DM:ドライブモータ 1: Forklift body 4: Operation panel 9: Handle device (turning direction indicating means) 10: lever device (traveling direction indicating means) 13: Arithmetic unit (arithmetic means) 26: Potentiometer (detector) 35: Lever 38: Potentiometer (detector) 41: Potentiometer (detector) 42: handle LW1: Road wheel LW2: Road wheel DW: Drive wheel CW: caster wheel SM1: Steering motor (wheel steering means) SM2: Steering motor (wheel steering means) SM3: Steering motor (wheel steering means) DM: Drive motor
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 7/14 B62D 6/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 7/14 B62D 6/00
Claims (2)
ールを有し、各ホイールの方向を同一に保持しつつ移動
する平行移動と、各ホイールの方向を非同一として移動
する旋回移動とをなしうる全方向移動車両の操舵装置で
あって、該車両の操作盤上に、上記平行移動の進行方向
を指示する進行方向指示手段と、上記旋回移動の旋回方
向を指示する旋回方向指示手段とが互いに独立して設け
られると共に、これら両指示手段により指示された上記
進行方向および旋回方向に基づいて各ホイールの操舵角
をそれぞれ演算する操舵角演算手段と、該演算手段によ
り求められた各操舵角に基づいて各ホイールを操舵する
ホイール操舵手段とを備えており、かつ、上記旋回方向
指示手段はオペレータにより回転操作される円形の操舵
用ハンドルと該ハンドルの回転角を検出して上記演算手
段に上記旋回方向指示の信号を出力する検出器とを備
え、上記進行方向指示手段はオペレータにより回転操作
される操舵用レバーと該レバーの回転角を検出して上記
演算手段に上記進行方向指示の信号を出力する検出器と
を備え、上記ホイール操舵手段は操舵可能な上記走行ホ
イールの全てに個別に配設され上記演算手段からの信号
に基づいてそれぞれが各ホイールの操舵角相当分だけ回
転駆動される操舵用モータを備えていることを特徴とす
る全方向移動車両の操舵装置。A parallel movement having at least two steerable wheels for traveling and moving while maintaining the same direction of each wheel, and a turning movement moving with the directions of each wheel being non-identical. A steering device for an omnidirectional vehicle, comprising: a traveling direction instructing unit that instructs a traveling direction of the parallel movement; and a turning direction instructing unit that instructs a turning direction of the turning movement, on an operation panel of the vehicle. A steering angle calculating means which is provided independently of each other, and which calculates a steering angle of each wheel based on the traveling direction and the turning direction instructed by the two instructing means; and a steering angle calculated by the calculating means. and a wheel steering means for steering the respective wheel on the basis of, and the turning direction
The indicating means is a circular steering wheel that is rotated by the operator.
And calculating the rotation angle of the handle and
A detector that outputs a signal of the turning direction instruction is provided at each step.
The traveling direction indicating means is rotated by the operator.
Detecting the steering lever and the rotation angle of the lever
A detector for outputting a signal indicating the traveling direction to the arithmetic means;
And the wheel steering means is configured to be capable of steering.
Signals from the above calculation means, which are individually arranged for all of the eel
Based on the steering angle of each wheel.
A steering device for an omnidirectional vehicle, comprising a steering motor that is rolled and driven .
可能であり、かつ該レバーの傾斜角を検出して前記車両
の走行駆動力を指示する信号を出力する検出器を備えて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の全
方向移動車両の操舵装置。2. The vehicle according to claim 1, wherein the steering lever is tiltable by an operator, and further includes a detector for detecting a tilt angle of the lever and outputting a signal indicating a driving force of the vehicle. The steering apparatus for an omnidirectional vehicle according to claim 1.
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