JP5110267B2 - Traveling vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、一軸上に設けた車輪に支持される車体の姿勢を安定に制御する走行車両に関する。   The present invention relates to a traveling vehicle that stably controls the posture of a vehicle body supported by wheels provided on one axis.

従来、搬送装置の姿勢制御としてカウンタウエイトを適用することでバランス状態を良好に維持するものがある(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a technique that maintains a balanced state by applying a counterweight as posture control of a transfer device (see Patent Document 1).

また、左右の駆動輪を姿勢感知センサの出力に応じて制御駆動することで前後方向のバランス保持のための姿勢制御と走行制御とを行う走行制御部を備えた人用移動機器で、錘を移動することにより、重心位置を変更し、制動時の車体の傾斜を小さくするものがある(特許文献2参照)。
特開2004−129435号公報 特開2004−276727号公報
In addition, it is a human mobile device equipped with a traveling control unit that performs posture control and traveling control for maintaining balance in the front-rear direction by driving the left and right drive wheels according to the output of the posture detection sensor. There is one that changes the position of the center of gravity by moving and reduces the inclination of the vehicle body during braking (see Patent Document 2).
JP 2004-129435 A JP 2004-276727 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載された発明では、車両のバランスを制御するバランサを新たに設ける必要があり、車両重量が重くなり、走行車両の駆動手段の出力も大きく、高コストとなっていた。   However, in the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to newly provide a balancer for controlling the balance of the vehicle, which increases the weight of the vehicle, increases the output of the driving means of the traveling vehicle, and increases the cost. It was.

本発明は、上記課題を解決するものであって、搭載部を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、搭載部の構造上の剛性を確保しつつ滑らかな移動を可能とし、アクチュエータの小型化、省エネを実現する走行車両を提供することを目的とする。   The present invention solves the above problem, and while maintaining the function as a conventional balancer by moving the mounting portion, enables smooth movement while ensuring the structural rigidity of the mounting portion, An object of the present invention is to provide a traveling vehicle that realizes miniaturization and energy saving of an actuator.

そのために、本発明は、車体と、前記車体に設けたガイドレールと、前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、前記スライダに取り付けた搭載部と、前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、を備えた走行車両において、前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御することを特徴とする。 To this end, the present invention provides a vehicle body, a guide rail provided on the vehicle body, a slider movably attached to the guide rail, a mounting portion attached to the slider, a guide portion attached to the vehicle body, and a moving unit that moves along said guide portion, and an actuator for moving the moving part, a wheel provided on rotatably supported monoaxially in the vehicle body, in a traveling vehicle equipped with the mobile unit And the mounting portion are connected to move together, and the actuator is driven to move the moving portion, the flexible plate, and the mounting portion, thereby changing the posture of the vehicle body. It is characterized by stable control .

また、前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であることを特徴とする。   The moving direction of the slider and the moving direction of the moving unit are the same direction.

また、前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されることを特徴とする。   The battery box and the moving unit may be elastically connected.

請求項1記載の発明によれば、車体と、前記車体に設けたガイドレールと、前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、前記スライダに取り付けた搭載部と、前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、を備えた走行車両において、前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御するので、搭載部を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、搭載部の構造上の剛性を確保し、乗員など搭乗部の重量に対しても滑らかな移動を可能とし、アクチュエータの小型化、省エネを実現することができる。また、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用することができ、コストを安くすることができる。
According to the first aspect of the present invention, a vehicle body, a guide rail provided on the vehicle body, a slider movably attached to the guide rail, a mounting portion attached to the slider, and a guide attached to the vehicle body. A traveling vehicle comprising: a moving part that moves along the guide part; an actuator that moves the moving part ; and a wheel that is rotatably supported by the vehicle body and provided on one axis; The vehicle body includes a flexible plate that connects the moving unit and the mounting unit so as to move together, and the actuator is driven to move the moving unit, the flexible plate, and the mounting unit. and it controls the posture stability, by moving the mounting unit holds the function as a conventional balancer, structural rigidity of the mounting portion Hoshi, it is possible to enable smooth movement against the weight of the riding portion such passenger, to realize downsizing of the actuator, the energy saving. Moreover, it is not necessary to provide a new member, an existing member can be used, and the cost can be reduced.

また、請求項2記載の発明によれば、前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であるので、寸法公差によるものではなく、乗員や車体の動きによって生じる荷重を低減するだけなので、更なるアクチュエータの小型化を実現することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the moving direction of the slider and the moving direction of the moving part are the same direction, it is not due to dimensional tolerance, but reduces the load caused by the movement of the occupant or the vehicle body. Therefore, further downsizing of the actuator can be realized.

また、請求項3記載の発明によれば、前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されるので、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用しつつ、バランサとしての機能を向上させることができる。   According to the invention of claim 3, since the battery box and the moving part are elastically connected, there is no need to provide a new member, and the function as a balancer can be achieved while using an existing member. Can be improved.

以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態の走行車両を示す図であり、図1(a)は走行車両の正面図、図1(b)は走行車両の側面図である。
Hereinafter, an embodiment as an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a traveling vehicle according to the present embodiment. FIG. 1A is a front view of the traveling vehicle, and FIG. 1B is a side view of the traveling vehicle.

走行車両1は、車体2に搭載部の一例としての座席3を搭載し、ジョイスティック4を操作することで、図示しない左右のホイールモータ等の駆動手段を制御し、車体2及び搭載部の姿勢(傾斜角)を倒立状態に保ちながら、車輪5を駆動して走行する。車体2は、上部に、乗員Mの座る座席3を搭載すると共に、下部で車輪5を支持している。座席3は、荷重支持移動部として機能するガイドレール6及びスライダ7を介して車体2に対して前後に相対移動可能に支持され、乗員Mを搭載する座部3a、乗員Mの背もたれとなるシートバック3b及び座席3を支持するシート支持部材3cを有する。シートバック3bの高さは乗員Mの頭部より高いことが好ましい。座席3前方には、乗員Mの脚部を載置するフットレスト8が設けられている。ジョイスティック4は、座席3に座る乗員Mが操作するもので、座席3に支持されている。左右の車輪5は、共通な軸上でホイールモータ等の駆動手段を介して車体2に対して回転可能に支持されており、前後駆動力を独立に制御することができる。なお、車輪5は、左右二輪に限らず、一輪でも複数輪でもよい。また、スライドアクチュエータ9及びフレキシブルプレート10についての詳細は後述する。   The traveling vehicle 1 has a seat 3 as an example of a mounting portion mounted on the vehicle body 2 and operates a joystick 4 to control driving means such as left and right wheel motors (not shown). The vehicle is driven by driving the wheel 5 while maintaining the inclination angle) in an inverted state. The vehicle body 2 is equipped with a seat 3 on which an occupant M sits at the upper portion and supports the wheels 5 at the lower portion. The seat 3 is supported by a guide rail 6 and a slider 7 that function as a load support moving part so as to be relatively movable back and forth with respect to the vehicle body 2, and a seat 3 a for mounting the occupant M and a seat that serves as a back of the occupant M. A seat support member 3c that supports the back 3b and the seat 3 is provided. The height of the seat back 3b is preferably higher than the head of the occupant M. In front of the seat 3, a footrest 8 on which a leg portion of the occupant M is placed is provided. The joystick 4 is operated by an occupant M sitting on the seat 3 and is supported by the seat 3. The left and right wheels 5 are supported so as to be rotatable with respect to the vehicle body 2 via driving means such as a wheel motor on a common axis, and the front and rear driving force can be controlled independently. The wheels 5 are not limited to two left and right wheels, and may be one wheel or a plurality of wheels. Details of the slide actuator 9 and the flexible plate 10 will be described later.

図2及び図3は、本実施形態の走行車両1の座席3下部付近を拡大した図である。図2は、拡大正面図、図3は、拡大側面図である。   2 and 3 are enlarged views of the vicinity of the lower portion of the seat 3 of the traveling vehicle 1 of the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged front view, and FIG. 3 is an enlarged side view.

本実施形態の走行車両1は、座席3を車体に対して移動させることでバランサとして機能させるものである。   The traveling vehicle 1 of this embodiment functions as a balancer by moving the seat 3 relative to the vehicle body.

車体2は、上部フレーム21及び下部フレーム22を有する。   The vehicle body 2 includes an upper frame 21 and a lower frame 22.

上部フレーム21は、車体前後方向に平行に配置される第1前後方向フレーム21a及び第2前後方向フレーム21bと、第1及び第2前後方向フレーム21a,21bの前方及び後方にそれぞれ結合され、第1及び第2前後方向フレーム21a,21bとの結合部の間に下向きに下凸形状部21e,21fを有する前方フレーム21c及び後方フレーム21dと、前方フレーム21c及び後方フレーム21dの下凸形状部21e,21fを連結し、スライドアクチュエータ9を載置するアクチュエータ載置部21gと、前方フレーム21c及び後方フレーム21dのそれぞれの両端部から上方に延伸する上下方向フレーム21hと、上下方向フレーム21hの上端に設けた座席支持部21jとを有する。   The upper frame 21 is coupled to the first front-rear direction frame 21a and the second front-rear direction frame 21b, which are arranged in parallel to the front-rear direction of the vehicle body, and the front and rear of the first and second front-rear direction frames 21a, 21b, respectively. The front frame 21c and the rear frame 21d having downward convex portions 21e and 21f between the joint portions of the first and second front and rear frames 21a and 21b, and the lower convex portion 21e of the front frame 21c and the rear frame 21d. 21f, an actuator mounting portion 21g for mounting the slide actuator 9, a vertical frame 21h extending upward from both ends of the front frame 21c and the rear frame 21d, and an upper end of the vertical frame 21h. And a seat support portion 21j provided.

下部フレーム22は、図示しない左右のホイールモータ等の車輪支持部材に回動可能に連結される上方車輪支持フレーム22a及び下方車輪支持フレーム22bと、下方車輪支持フレーム22bと上部フレーム21とを連結する上部連結フレーム22cと、上方車輪支持フレーム22aと下方車輪支持フレーム22bとに回動可能に連結され、車輪支持部材と共にリンクを形成するリンクフレーム22dとを有する
車体2の座席支持部21には、上方に平行に配置されたガイドレール6が設けられ、ガイドレール6には、スライダ7が移動可能に取り付けられている。スライダ7は、座席3の座席支持部材3cに取り付けられている。従って、座席3は、車体2に対して、ガイドレール6に沿って相対移動可能に支持されている。これにより、高い剛性を確保すると共に、小さな駆動力で滑らかに移動することができる。
The lower frame 22 connects the upper wheel support frame 22a and the lower wheel support frame 22b, which are rotatably connected to wheel support members such as left and right wheel motors (not shown), and the lower wheel support frame 22b and the upper frame 21. The seat support portion 21 of the vehicle body 2 includes an upper connection frame 22c, a link frame 22d that is rotatably connected to the upper wheel support frame 22a and the lower wheel support frame 22b and forms a link with the wheel support member. A guide rail 6 arranged in parallel upward is provided, and a slider 7 is movably attached to the guide rail 6. The slider 7 is attached to the seat support member 3 c of the seat 3. Accordingly, the seat 3 is supported so as to be movable relative to the vehicle body 2 along the guide rail 6. Thereby, while ensuring high rigidity, it can move smoothly with a small driving force.

また、車体2のアクチュエータ載置部21gには、スライドアクチュエータ9が取付けられている。スライドアクチュエータ9は、案内部9a及び移動部9bを有し、案内部9aが車体2の下凸形状部21e,21fを連結したアクチュエータ載置部21gに取り付けられ、移動部9bは、弾性手段の一例としてのフレキシブルプレート10を介してバッテリボックス11の下方に取り付けられ、バッテリボックス11の上方は、座席3の下方に設けた座席支持部材3cに取り付けられている。なお、移動部9bの移動方向は、スライダの移動方向と同一方向とするのが好ましい。また、本実施例では、このように設置したが、スライダ7によって荷重を支持していれば、バッテリボックス11はどこに設置してもよい。   A slide actuator 9 is attached to the actuator placement portion 21 g of the vehicle body 2. The slide actuator 9 has a guide portion 9a and a moving portion 9b. The guide portion 9a is attached to an actuator placement portion 21g connecting the lower convex portions 21e and 21f of the vehicle body 2, and the moving portion 9b is an elastic means. It is attached below the battery box 11 via the flexible plate 10 as an example, and the upper part of the battery box 11 is attached to a seat support member 3 c provided below the seat 3. The moving direction of the moving part 9b is preferably the same as the moving direction of the slider. In this embodiment, the battery box 11 may be installed anywhere as long as the slider 7 supports the load.

このように、スライドアクチュエータ9は、車体2の下凸形状部21e,21fにアクチュエータ載置部21gを介して設置されるので、スペースを有効利用することができる。   Thus, since the slide actuator 9 is installed on the lower convex portions 21e and 21f of the vehicle body 2 via the actuator placement portion 21g, space can be used effectively.

なお、案内部9aは、直接車体2に取り付けられる必要はなく、途中に部材を介して車体2側に取り付けられてもよい。また、移動部9bも直接座席3に取り付けられる必要はなく、途中に部材を介して搭載部側である座席3側に取り付けられてもよい。   In addition, the guide part 9a does not need to be directly attached to the vehicle body 2, and may be attached to the vehicle body 2 side via a member in the middle. Moreover, the moving part 9b does not need to be directly attached to the seat 3, but may be attached to the seat 3 side which is the mounting part side through a member in the middle.

フレキシブルプレート10は、スライドアクチュエータ9の移動部9bとバッテリボックス11とを連結する部材であり、座席3からの荷重、走行時の変形等による荷重又は寸法公差等による組み付け時に発生する荷重を支えることで、スライドアクチュエータ9への作用を低減する板状の弾性体である。これにより、この弾性部材を備えない車両に比べてアクチュエータの出力を抑えることができるため、スライドアクチュエータ9の小型化、省エネ化を達成することができる。なお、本実施形態では、フレキシブルプレート10を移動部9bと座席3側との間に、弾性的に連結するように設けたが、案内部9aと車体2側との間に、弾性的に連結するように設けてもよい。また、弾性部材として、フレキシブルプレート10を用いたが、バネやゴム等の他の弾性部材等を採用し、連結してもよい。   The flexible plate 10 is a member that connects the moving portion 9b of the slide actuator 9 and the battery box 11, and supports the load from the seat 3, the load caused by deformation during travel, the load generated during assembly due to dimensional tolerances, and the like. Thus, it is a plate-like elastic body that reduces the action on the slide actuator 9. Thereby, since the output of an actuator can be suppressed compared with the vehicle which is not provided with this elastic member, size reduction and energy saving of the slide actuator 9 can be achieved. In this embodiment, the flexible plate 10 is provided so as to be elastically connected between the moving portion 9b and the seat 3 side. However, the flexible plate 10 is elastically connected between the guide portion 9a and the vehicle body 2 side. May be provided. Moreover, although the flexible plate 10 was used as an elastic member, you may employ | adopt and connect other elastic members, such as a spring and rubber | gum.

図4及び図5は、スライドアクチュエータ9を駆動させた状態を示す図であり、図4は、座席3を前方に移動させた状態を示す図、図5は、座席3を後方に移動させた状態を示す図である。   4 and 5 are views showing a state in which the slide actuator 9 is driven. FIG. 4 is a view showing a state in which the seat 3 is moved forward. FIG. 5 is a view in which the seat 3 is moved backward. It is a figure which shows a state.

例えば、急加速をする場合、走行車両1全体を前方に傾け、車輪5の駆動力とのバランスを保ちながら、つまり倒立状態で走行することになるが、図4に示すように、移動部9bが案内部9aに沿って前方に移動するようスライドアクチュエータ9を駆動させる。すると、移動部9bの移動に伴い、フレキシブルプレート10、バッテリボックス11及び座席3が車体2に対して前方へ移動する。これにより、重心を前方に移動することができ、乗員Mは安定した姿勢を保持したまま素早い加速をすることができる。   For example, when sudden acceleration is performed, the entire traveling vehicle 1 is tilted forward and the vehicle 5 travels in an inverted state while maintaining a balance with the driving force of the wheels 5, as shown in FIG. Drives the slide actuator 9 to move forward along the guide portion 9a. Then, the flexible plate 10, the battery box 11, and the seat 3 move forward with respect to the vehicle body 2 as the moving unit 9 b moves. As a result, the center of gravity can be moved forward, and the occupant M can accelerate quickly while maintaining a stable posture.

また、例えば、急減速をする場合、走行車両1全体を後方に傾け、車輪5の制動力とのバランスを保ちながら、つまり倒立状態で走行することになるが、図5に示すように、移動部9bが案内部9aに沿って後方に移動するようスライドアクチュエータ9を駆動させる。すると、移動部9bの移動に伴い、フレキシブルプレート10、バッテリボックス11及び座席3が車体2に対して後方へ移動する。これにより、重心を後方に移動することができ、乗員Mは安定した姿勢を保持したまま素早い減速をすることができる。   Further, for example, when suddenly decelerating, the entire traveling vehicle 1 is tilted backward and the vehicle 5 travels in an inverted state while maintaining a balance with the braking force of the wheels 5, as shown in FIG. The slide actuator 9 is driven so that the portion 9b moves rearward along the guide portion 9a. Then, the flexible plate 10, the battery box 11, and the seat 3 move backward with respect to the vehicle body 2 as the moving unit 9 b moves. Accordingly, the center of gravity can be moved backward, and the occupant M can quickly decelerate while maintaining a stable posture.

このように、車体2と、車体2に設けたガイドレール6と、ガイドレール6に移動可能に取り付けたスライダ7と、スライダ7に取り付けた座席3と、車体2に取り付けられた案内部9aと、案内部9aに沿って移動する移動部9bとを有し、移動部9bを移動させるスライドアクチュエータ9と、車体2に回転可能に支持された車輪5と、を備えた走行車両1において、移動部9bと座席3はフレキシブルプレート10を介して連結されたので、座席3を移動させることにより従来のバランサとしての機能を保持すると共に、座席3の構造上の剛性を確保しつつ滑らかな移動を可能とし、スライドアクチュエータ9の小型化、省エネを実現することができる。また、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用することができ、コストを安くすることができる。   Thus, the vehicle body 2, the guide rail 6 provided on the vehicle body 2, the slider 7 movably attached to the guide rail 6, the seat 3 attached to the slider 7, and the guide portion 9 a attached to the vehicle body 2. In the traveling vehicle 1, which has a moving part 9 b that moves along the guide part 9 a, and includes a slide actuator 9 that moves the moving part 9 b and a wheel 5 that is rotatably supported by the vehicle body 2. Since the portion 9b and the seat 3 are connected via the flexible plate 10, the seat 3 is moved, so that the function as a conventional balancer is maintained and the structure 3 can be moved smoothly while maintaining the structural rigidity. Thus, the slide actuator 9 can be reduced in size and energy can be saved. Moreover, it is not necessary to provide a new member, an existing member can be used, and the cost can be reduced.

また、スライダ7の移動方向と、移動部9bの移動方向とが同一方向であるので、寸法公差によるものではなく、乗員や車体の動きによって生じる荷重を低減するだけなので、更なるアクチュエータの小型化を実現することができる。   Further, since the moving direction of the slider 7 and the moving direction of the moving part 9b are the same direction, it is not due to dimensional tolerances, but only reduces the load caused by the movement of the occupant and the vehicle body, so that the actuator can be further downsized. Can be realized.

また、座席3に取り付けたバッテリボックス11を備え、バッテリボックス11と移動部9bは弾性的に連結されるので、新たに部材を設ける必要がなく、既存の部材を利用しつつ、バランサとしての機能を向上させることができる。   Moreover, since the battery box 11 attached to the seat 3 is provided and the battery box 11 and the moving part 9b are elastically connected, there is no need to provide a new member, and the function as a balancer can be used while using an existing member. Can be improved.

本実施形態の走行車両を示す図である。It is a figure which shows the traveling vehicle of this embodiment. 本実施形態の走行車両の一部を拡大した正面図である。It is the front view which expanded some traveling vehicles of this embodiment. 本実施形態の走行車両の一部を拡大した側面図である。It is the side view which expanded a part of traveling vehicle of this embodiment. 座席を前方に移動させた状態を示す図The figure which shows the state which moved the seat ahead 座席を後方に移動させた状態を示す図The figure which shows the state which moved the seat back

符号の説明Explanation of symbols

1…走行車両、2…車体、3…座席(搭載部)、4…ジョイスティック、5…車輪、6…ガイドレール、7…スライダ、8…フットレスト、9…スライドアクチュエータ(アクチュエータ)、9a…案内部、9b…移動部、10…フレキシブルプレート(弾性手段)、11…バッテリボックス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Traveling vehicle, 2 ... Vehicle body, 3 ... Seat (mounting part), 4 ... Joystick, 5 ... Wheel, 6 ... Guide rail, 7 ... Slider, 8 ... Footrest, 9 ... Slide actuator (actuator), 9a ... Guide part , 9b ... moving part, 10 ... flexible plate (elastic means), 11 ... battery box

Claims (3)

車体と、
前記車体に設けたガイドレールと、
前記ガイドレールに移動可能に取り付けたスライダと、
前記スライダに取り付けた搭載部と、
前記車体に取り付けられた案内部と、前記案内部に沿って移動する移動部とを有し、前記移動部を移動させるアクチュエータと、
前記車体に回転可能に支持され一軸上に設けた車輪と、
を備えた走行車両において、
前記移動部と前記搭載部とを一体に移動させるように連結するフレキシブルプレートを有し、
前記アクチュエータを駆動させて、前記移動部、前記フレキシブルプレート、及び前記搭載部を移動させることにより、前記車体の姿勢を安定に制御する
ことを特徴とする走行車両。
The car body,
A guide rail provided on the vehicle body;
A slider movably attached to the guide rail;
A mounting portion attached to the slider;
An actuator having a guide part attached to the vehicle body and a moving part that moves along the guide part, and that moves the moving part;
A wheel rotatably supported by the vehicle body and provided on one axis;
In a traveling vehicle equipped with
A flexible plate for connecting the moving part and the mounting part so as to move together;
A traveling vehicle characterized by stably controlling the posture of the vehicle body by driving the actuator to move the moving portion, the flexible plate, and the mounting portion .
前記スライダの移動方向と、前記移動部の移動方向とが同一方向であることを特徴とする請求項1に記載の走行車両。   The traveling vehicle according to claim 1, wherein a moving direction of the slider and a moving direction of the moving unit are the same direction. 前記搭載部に取り付けたバッテリボックスを備え、
前記バッテリボックスと前記移動部は弾性的に連結されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走行車両。
A battery box attached to the mounting portion;
The traveling vehicle according to claim 1, wherein the battery box and the moving unit are elastically connected.
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