JP4079720B2 - Traveling cart - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台車本体に複数の独立換向式の車輪装置を具備し、大型の荷物を搬送する走行台車に関する。
【0002】
【従来の技術】
台車本体の底部に車長方向に3輪以上で車幅方向に2列以上の車輪装置を具備し、各車輪装置が独立して旋回可能に構成されて前後進モード、斜行モードおよび横行モードに切り替え可能な従来の走行台車は、運転席に配置されたステアリングホイールを操作すると、そのハンドル操作量がハンドル回転角検出器により検出され、操舵コントローラでは、その検出信号に基づいて走行台車の旋回中心が演算されて各車輪装置の目標舵角が演算され、各車輪装置の旋回用シリンダを駆動するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運転席の運転者には、走行モードは判別できるものの、前後進モードでは、ステアリングホイールを操作して転舵した場合、走行車輪の向きが把握しにくいため、車両本体がどの方向に進むのか予測しにくく、換向方向が正確に判断できないため、操縦に熟練を要し、操作ずれが発生しやすいという問題があった。
【0004】
本発明は、上記問題点を解決して、運転席から台車の走行車輪の向きが把握しやすく、操縦性を向上させることができる走行台車を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、台車本体の前部と後部にそれぞれ運転席が配置され、前記運転席の操舵手段によりそれぞれ舵角が操作される複数の独立換向式車輪装置が設けられた走行台車において、前記操舵手段により入力された操舵角に基づいて、走行台車の進行方向の最前列車輪装置の中心位置に設定された仮想のマスタ軸の目標舵角を演算するマスタ軸舵角演算部と、前記マスタ軸舵角演算部の演算値に基づいて旋回中心位置を演算する旋回中心演算部と、前記旋回中心演算部の演算値に基づいて各車輪装置の目標舵角をそれぞれ演算する車輪目標舵角演算部とを有する操舵制御装置を設け、前記マスタ軸舵角演算部は、運転席を指定する運転席切替指令信号に基づいて、仮想のマスタ軸の位置を切り換えてマスタ軸の目標舵角を演算し、指定された運転席の舵角表示部に出力するように構成され、前記運転席の表示装置に、前記マスタ軸舵角演算部により演算されたマスタ軸の目標舵角値に基づいて台車本体の換向方向を表示する舵角表示部を設けたものである。
【0006】
上記構成によれば、運転席の表示装置に、仮想のマスタ軸の舵角を表示する舵角表示部を設けたので、運転席の運転者は、車輪の向きを瞬時に把握できて走行台車の換向方向(進行方向)を正確かつ迅速に予測することができ、正確に操縦することができる。これにより、運転者による無駄な走行動作や接触事故などを未然に防止することができ、操作性能を格段に向上させることができる。また前後に配置した運転席を、走行台車の走行方向に対応して切り換え操縦する場合であっても、前後の運転席で同じ感覚で走行台車を操作することができ、さらに操作性能を向上することができる。また舵角表示部で換向方向を表示したので、運転者が見誤ることなく瞬時に換向方向を察知でき、正確な判断が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る走行台車の実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。
【0010】
図4に示すように、上面に大型の荷を搭載する荷台面1aが形成された台車本体1の下面で前後位置には、前部運転席2Aおよび後部運転席2Bが設けられている。また台車本体1の底面部には、多数、たとえば左右2列で前後に8列で合計16個の独立換向式の車輪装置R1〜R8,L1〜L8が設けられており、運転席2A,2Bにそれぞれ設けられた図1に示すステアリングハンドルの操作により、操舵コントローラ(操舵制御装置)3を介して各車輪装置R1〜R8,L1〜L8をそれぞれ転舵して走行台車を操向するように構成されている。
【0011】
各車輪装置R1〜R8,L1〜L8は、図5に示すように、台車本体1に舵軸SSを中心に旋回自在に支持された旋回体11と、この旋回体11に上アーム部12および下アーム部13ならびにサスペンションシリンダ14を介して舵軸SS上に支持された車軸部15と、この車軸部15に回転自在に支持されるとともに駆動モータ16により回転駆動される複数の車輪17と、台車本体1に設けられて旋回体11を舵軸SS周りに旋回駆動車輪17を転舵する操舵駆動装置18とで構成されている。前記操舵駆動装置18は、図示しないが、たとえば旋回体11に設けられたピニオンに単数または複数のラックを噛合させ、旋回用シリンダ(36)により前記ラックを出退駆動して旋回体11を回転させるラック・ピニオン機構により構成されている。また車輪17の転舵角、すなわち実舵角を検出する舵角検出器(図1)19が設けられている。
【0012】
前部および後部の運転席2A,2Bには、ステアリングハンドルの他に、使用する運転席2A,2Bを特定する運転席選択スイッチ21や走行モード選択レバー22、シフトレバー26、図3に示す表示操作可能で台車本体1の換向方向(進行方向)を表示する舵角表示部24F,24Rを有するタッチパネル(表示装置)23F,23Rがそれぞれ設けられている。
【0013】
図1,図2に示すように、マイクロコンピュータからなる操舵コントローラ3は、ステアリングハンドル4に設けられたハンドル回転角検出器25のハンドル操作角に基づいて、進行方向の最前列車輪装置R1,L1(R8,L8)の中心軸(車軸MC上)に設定されて各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の舵軸(スレーブ軸)SSにおける目標旋回角(舵角θ1R〜θ8R,θ1L〜θ8L)を求める際の基準となる仮想のマスタ軸MSにおける目標舵角θmstを演算するマスタ軸舵角演算部31と、このマスタ軸舵角演算部31により演算されたマスタ軸MSの目標舵角θmstに基づいて台車本体1の全体の旋回中心SCを演算する旋回中心演算部32と、この旋回中心演算部32で演算された旋回中心SCに基づいて各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の舵軸SSの目標舵角θ1R〜θ8R,θ1L〜θ8Lをそれぞれ演算する車輪目標舵角演算部33と、この車輪目標舵角演算部33で求められた目標舵角に基づいて各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の舵角指令値をそれぞれ演算する舵角指令演算部34と、この舵角指令値を車輪装置R1〜R8,L1〜L8の旋回用シリンダ36のコントロールバルブ37にそれぞれ出力する舵角指令出力部35とで構成されている。
【0014】
またマスタ軸舵角演算部31の演算値は前部運転席2Aまたは後部運転席2Bのタッチパネル23に出力され、信号処理部25を介して舵角表示部24に、座標上に台車本体1の換向方向が直進方向に対して回動する矢印で視覚的にアナログ表示される。なお、走行台車の進行方向が変更されて、運転席2A,2Bの運転席選択スイッチ21が操作されると、その操作信号により仮想のマスタ軸MSが切り換えられるとともに、マスタ軸舵角演算部31から出力される前後運転席2A,2Bのタッチパネル23が切り換えられる。
【0015】
ここで図6を参照して、マスタ軸舵角演算部31における仮想のマスタ軸MSの目標舵角の演算方法を説明する。
前部運転席2Aの選択時には、車輪装置1Rの舵軸SSを基準軸として計算する。すなわち、車軸MCがx軸上に配置されかつ仮想マスタ軸MSを交点とするX,Y座標上で、左右の舵軸間の距離をH2、車軸MCと舵軸間の距離をH1、マスタ軸の目標舵角をθmst、仮想マスタ軸MSから旋回中心SCまでのx軸方向の距離をL、旋回中心Oの座標(x,y)とすると、
x=L
tanθ1R=x/(y+H1)→(L/tanθ1R)−H1
θmst=tan-1θ(x/y)で表される。
【0016】
また後運転席2Aの選択時には、車輪装置8Lの舵軸SSを基準軸として計算する。なお、旋回中心SCは、車軸MCの中心に直交する線上にあるため、θ8Lの符号を反転しθ1Lに代入する。
【0017】
x=L
tanθ1L=x/(y−H1)→(L/tanθ1L)+H1
θmst=tan-1θ(x/y)で表される。
【0018】
次に旋回中心演算部32における旋回中心座標の演算方法は、旋回中心O(x,y)とすると、
x=L
y=L/tanθmstで決定される。
【0019】
さらに、車輪目標舵角演算部33における各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の目標舵角は、
tanθ1L=x/(y−H1) →θ1L=tan-1[x/(y−H1)]
tanθ1R=x/(y+H1) →θ1R=tan-1[x/(y+H1)]
tanθ2L=(x−L1)/(y−H1)→θ2L=tan-1[(x−L1)/(y−H1)]
tanθ2R=(x−L1)/(y+H1)→θ2R=tan-1[(x−L1)/(y+H1)]
tanθ3L=(x−L2)/(y−H1)→θ3L=tan-1[(x−L2)/(y−H1)]
tanθ3R=(x−L2)/(y+H1)→θ3R=tan-1[(x−L2)/(y+H1)]
tanθ4L=(x−L3)/(y−H1)→θ4L=tan-1[(x−L3)/(y−H1)]
tanθ4R=(x−L3)/(y+H1)→θ4R=tan-1[(x−L3)/(y+H1)]
となる。なお、tanθ5L〜tanθ8Rでは旋回角が左右対称となるので、置き換えで求める。
【0020】
上記実施の形態において、運転席2A,2Bが選択されて運転席選択スイッチ21が入力されるとともに、走行モード選択レバー22により前後進モード、斜行モードおよび横行モードの何れかが選択され、さらにシフトレバー26が操作される。そして、ステアリングホイール4が操作されてハンドル回転角検出器25からハンドル操作角がマスタ軸舵角演算部31に出力される。すると、進行方向の最前列車輪装置R1,L1(R8,L8)の中心に設定された仮想のマスタ軸MSにおける目標舵角θmstが演算される。ついで旋回中心演算部32では、マスタ軸舵角演算部31により演算された目標舵角θmstに基づいて、台車本体1の全体の旋回中心SCが演算される。そして、この旋回中心SCに基づいて車輪目標舵角演算部33では、各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の舵軸SSの目標舵角θ1R〜θ8R,θ1L〜θ8Lがそれぞれ演算され、舵角指令演算部34では目標舵角に基づいて各車輪装置R1〜R8,L1〜L8の舵角指令値がそれぞれ演算されて、舵角指令出力部35を介して車輪装置R1〜R8,L1〜L8の旋回用シリンダ36のコントロールバルブ37に舵角指令値がそれぞれ出力される。
【0021】
またこの時、マスタ軸舵角演算部31のマスタ軸MSにおける目標舵角は、前部運転席2A(または後部運転席2B)のタッチパネル23に出力され、信号処理部で処理されて舵角表示部24に、マスタ軸MSにおける目標舵角と同一である台車本体1の換向方向(進行方向)が矢印で表示される。
【0022】
また、走行台車の進行方向により、運転席2A,2Bが変更されて運転席選択レバー21が操作されて運転席切替信号が出力されると、マスタ軸舵角演算部31では仮想のマスタ軸MSが切り換えられるとともに、換向方向を表示するタッチパネル23が切り換えられる。
【0023】
上記実施の形態によれば、運転席2A,2Bのタッチパネル23に、進行方向の最前列車輪装置R1,L1(R8,L8)の中心(車軸MCL上)に設定された仮想のマスタ軸MSの舵角を表示する舵角表示部24を設けたので、運転席2A,2Bの運転者は、走行台車の換向方向(進行方向)を正確かつ迅速に知ることができ、車両本体1の動きを瞬時に予測することができて正確に操作することができる。
【0024】
また舵角表示部24では、台車本体1の換向方向が矢印で表示されることで、瞬時に換向方向を察知して迅速にステアリングを行うことができ、非常時にも安全に対処することができる。
【0025】
さらに、台車本体1の前後に運転席2A,2Bが設置されているような型式でも、運転席選択レバー21の切替のみで仮想のマスタ軸MSを切り換えて、前後とも同一感覚でステアリングを行うことができ、操縦性能が損なわれることがない。
【0026】
したがって、運転者による無駄な走行動作や接触事故などを未然に防止することができ、運転席における操作性能を格段に向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項1記載の発明によれば、運転席の表示装置に、仮想のマスタ軸の舵角を表示する舵角表示部を設けたので、運転席の運転者は、車輪の向きを瞬時に把握できて走行台車の換向方向(進行方向)を正確かつ迅速に予測することができ、正確に操縦することができる。これにより、運転者による無駄な走行動作や接触事故などを未然に防止することができ、操作性能を格段に向上させることができる。
【0028】
また前後に配置した運転席を、走行台車の走行方向に対応して切り換え操縦する場合であっても、前後の運転席で同じ感覚で走行台車を操作することができ、さらに操作性能を向上することができる。また舵角表示部で換向方向を表示したので、運転者が見誤ることなく瞬時に換向方向を察知でき、正確な判断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る走行台車の実施の形態を示す制御構成図である。
【図2】同走行台車の車輪の換向方向を説明する平面図である。
【図3】同走行台車のタッチパネルを示す説明図である。
【図4】同走行台車の全体側面図である。
【図5】同走行台車の車輪装置を示す側面図である。
【図6】同走行台車の走行制御動作を示す説明図である。
【符号の説明】
R1〜R8,L1〜L8 車輪装置
MS マスタ軸
θmst マスタ軸目標舵角
1 台車本体
1a 荷台面
2A 前部運転席
2B 後部運転席
3 操舵コントローラ
4 ステアリングホイール
11 旋回体
15 車軸部
17 車輪
18 操舵駆動装置
19 舵角検出器
21 運転席選択スイッチ
23 タッチパネル
24 舵角表示部
25 ハンドル回転角検出器
31 マスタ軸舵角演算部
32 旋回中心演算部
33 車輪目標舵角演算部
34 舵角指令演算部
35 舵角指令出力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a traveling carriage that includes a plurality of independent conversion-type wheel devices in a carriage body and conveys a large load.
[0002]
[Prior art]
There are three or more wheel devices in the vehicle length direction and two or more rows in the vehicle width direction at the bottom of the main body of the carriage, and each wheel device can be turned independently. When the steering wheel arranged in the driver's seat is operated, the steering wheel operation amount is detected by the steering wheel rotation angle detector, and the steering controller turns the traveling cart based on the detection signal. The center is calculated, the target rudder angle of each wheel device is calculated, and the turning cylinder of each wheel device is driven.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the driver in the driver's seat can determine the traveling mode, in the forward / reverse mode, when the steering wheel is operated and steered, it is difficult to grasp the direction of the traveling wheel, so the vehicle body travels in which direction. This makes it difficult to predict and the direction of turn cannot be determined accurately.
[0004]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a traveling carriage that can easily grasp the direction of traveling wheels of the carriage from the driver's seat and can improve the maneuverability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0006]
According to the above configuration, the driver's seat display device is provided with the rudder angle display unit that displays the rudder angle of the virtual master shaft. It is possible to accurately and quickly predict the turning direction (traveling direction) of the vehicle, and to accurately maneuver. As a result, it is possible to prevent useless driving movements or contact accidents by the driver, and the operating performance can be significantly improved. In addition, even when the driver seats arranged at the front and rear are switched and operated according to the traveling direction of the traveling carriage, the traveling carriage can be operated with the same feeling at the front and rear driver seats, further improving the operation performance. be able to. Further, since the turning direction is displayed on the rudder angle display unit, the turning direction can be detected instantly without misunderstanding by the driver, and accurate determination can be made.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of a traveling carriage according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0010]
As shown in FIG. 4, a front driver seat 2 </ b> A and a rear driver seat 2 </ b> B are provided at the front and rear positions on the lower surface of the
[0011]
As shown in FIG. 5, each of the wheel devices R1 to R8 and L1 to L8 includes a revolving
[0012]
In addition to the steering wheel, the front and
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the steering controller 3 comprising a microcomputer is based on the steering wheel operating angle of the steering wheel
[0014]
The calculated value of the master shaft rudder
[0015]
Here, with reference to FIG. 6, the calculation method of the target steering angle of the virtual master axis MS in the master axis steering
When the front driver's
x = L
tanθ1R = x / (y + H1) → (L / tanθ1R) −H1
θmst = tan −1 θ (x / y).
[0016]
Further, when the rear driver's
[0017]
x = L
tanθ1L = x / (y−H1) → (L / tanθ1L) + H1
θmst = tan −1 θ (x / y).
[0018]
Next, if the calculation method of the turning center coordinates in the turning
x = L
It is determined by y = L / tan θmst.
[0019]
Furthermore, the target rudder angle of each wheel apparatus R1-R8, L1-L8 in the wheel target rudder
tan θ1L = x / (y−H1) → θ1L = tan −1 [x / (y−H1)]
tan θ1R = x / (y + H1) → θ1R = tan −1 [x / (y + H1)]
tan θ2L = (x−L1) / (y−H1) → θ2L = tan −1 [(x−L1) / (y−H1)]
tan θ2R = (x−L1) / (y + H1) → θ2R = tan −1 [(x−L1) / (y + H1)]
tan θ3L = (x−L2) / (y−H1) → θ3L = tan −1 [(x−L2) / (y−H1)]
tan θ3R = (x−L2) / (y + H1) → θ3R = tan −1 [(x−L2) / (y + H1)]
tan θ4L = (x−L3) / (y−H1) → θ4L = tan −1 [(x−L3) / (y−H1)]
tan θ4R = (x−L3) / (y + H1) → θ4R = tan −1 [(x−L3) / (y + H1)]
It becomes. In addition, in tanθ5L to tanθ8R, the turning angle is left-right symmetric.
[0020]
In the above embodiment, the driver's
[0021]
At this time, the target rudder angle of the master shaft MS of the master shaft rudder
[0022]
Further, when the driver's
[0023]
According to the above embodiment, the virtual master shaft MS set on the touch panel 23 of the driver's
[0024]
In addition, the steering angle display unit 24 displays the turning direction of the
[0025]
Further, even in a type in which the
[0026]
Therefore, it is possible to prevent useless driving operations and contact accidents by the driver, and the operating performance at the driver's seat can be significantly improved.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the driver seat display device is provided with the rudder angle display unit for displaying the rudder angle of the virtual master shaft. The direction can be grasped instantaneously, and the direction of travel (traveling direction) of the traveling carriage can be predicted accurately and quickly, and the steering can be performed accurately. As a result, it is possible to prevent useless driving movements or contact accidents by the driver, and the operating performance can be significantly improved.
[0028]
In addition , even when the driver seats arranged at the front and rear are switched and operated according to the traveling direction of the traveling carriage, the traveling carriage can be operated with the same feeling at the front and rear driver seats, further improving the operation performance. be able to. Since the換向direction by the steering angle display unit shown table instantaneously without mistaking the driver can perceive the換向direction, it is possible to accurately determine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control configuration diagram showing an embodiment of a traveling carriage according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view for explaining a turning direction of wheels of the traveling carriage.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a touch panel of the traveling vehicle.
FIG. 4 is an overall side view of the traveling carriage.
FIG. 5 is a side view showing a wheel device of the traveling carriage.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a traveling control operation of the traveling vehicle.
[Explanation of symbols]
R1 to R8, L1 to L8 Wheel device MS Master shaft θmst Master shaft
Claims (1)
前記操舵手段により入力された操舵角に基づいて、走行台車の進行方向の最前列車輪装置の中心位置に設定された仮想のマスタ軸の目標舵角を演算するマスタ軸舵角演算部と、前記マスタ軸舵角演算部の演算値に基づいて旋回中心位置を演算する旋回中心演算部と、前記旋回中心演算部の演算値に基づいて各車輪装置の目標舵角をそれぞれ演算する車輪目標舵角演算部とを有する操舵制御装置を設け、
前記マスタ軸舵角演算部は、運転席を指定する運転席切替指令信号に基づいて、仮想のマスタ軸の位置を切り換えてマスタ軸の目標舵角を演算し、指定された運転席の舵角表示部に出力するように構成され、
前記運転席の表示装置に、前記マスタ軸舵角演算部により演算されたマスタ軸の目標舵角値に基づいて台車本体の換向方向を表示する舵角表示部を設けた
ことを特徴とする走行台車。 In the traveling cart provided with a plurality of independent diverting wheel devices in which a driver's seat is arranged at each of the front portion and the rear portion of the cart body, and the steering angle is respectively operated by the steering means of the driver seat,
Based on the steering angle input by the steering means, a master shaft rudder angle calculation unit that calculates a target rudder angle of a virtual master shaft set at the center position of the front row wheel device in the traveling direction of the traveling carriage , A turning center calculation unit that calculates a turning center position based on a calculation value of a master shaft steering angle calculation unit, and a wheel target steering angle that calculates a target steering angle of each wheel device based on a calculation value of the turning center calculation unit, respectively. A steering control device having a calculation unit;
The master axis rudder angle calculation unit calculates the target rudder angle of the master axis by switching the position of the virtual master axis based on the driver seat switching command signal that designates the driver seat, and the rudder angle of the designated driver seat Configured to output to the display,
The driver's seat display device is provided with a rudder angle display unit that displays a turning direction of the cart body based on a target rudder angle value of the master shaft calculated by the master shaft rudder angle calculating unit. Traveling trolley.
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