JP7413810B2 - 駆動輪ユニット及び走行装置 - Google Patents
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Description
実施の形態の走行装置は、駆動輪と従動輪を両端部に備えた駆動輪ユニットを有している。駆動輪ユニットの中心部には、駆動輪と平行な軸に回動自在なジョイント部が設けられている。このジョイント部は、連結部を介して、走行装置のシャシーに接続されるようになっている。このような駆動輪ユニットは、走行装置のシャシーの左右にそれぞれ設けられている。走行装置のシャシーの左右端に、それぞれ独立して自由度を持つ駆動輪ユニットを設けることで、車体中央部の空間を有効活用して小型化を図ることができる。また、全ての車輪が、常に接地した状態を維持することができ、安定走行を可能とすることができる。
まず、図1に、第1の実施の形態の走行装置に設けられる駆動輪ユニット10を長手方向に沿って切断した状態の概略的な断面図を示す。また、図2に、駆動輪ユニット10を前方左斜め上から見た状態の斜視図を示す。この図1及び図2に示すように、駆動輪ユニット10は、一対の略長方形の板状部材1a、1b(筐体片部の一例)の面同士を相対向させ、前方部に設けられる底部6を介して各板状部材1a、1bを接続した形状のリンク1を有している。
図3は、このような駆動輪ユニット10が設けられた第1の実施の形態の走行装置の内部を透視した状態の概略的な斜視図である。また、図4が、第1の実施の形態の走行装置の内部を透視した状態の図である。この図4のうち、図4(a)は、第1の実施の形態の走行装置の内部を透視した状態の斜視図である。また、図4(b)は、第1の実施の形態の走行装置の内部を透視した状態の右側面図である
このような第1の実施の形態の走行装置は、段差を乗り越える際に、6輪(2、3、18、19)全てが接地するため、駆動輪2の接地荷重が殆ど変化しない。このため、安定した走行を実現でき、車輪の回転計測による自己位置の計測精度も高めることができる。また、ジョイント部4、12は、シャシー11の水平な底面部11bにそれぞれ固定されている(同一面上にそれぞれ固定されている)。このため、シャシー11の構造を簡素化でき、低コスト化を図ることができる。また、シャシー11の上面部11aを平面化でき、走行装置の上部の空間(上面部11a上)を、より有効利用し易い形状とすることができる。
以下、第1の実施の形態の走行装置の効果の詳細を説明する。
第1の実施の形態の走行装置と同様に、サスペンションを使用しない機構であるロッカーボギー機構は、図5にリンク部品101~104で示すように、リンク部品の数が多く、各リンク部品101~104自体も大型化する。このため、走行装置の筐体上で、リンク部品101~104で占有される面積が大きくなる。このため、ロッカーボギー機構は、低床化の要望がある、例えば自動運搬車等に適用することは困難である。
また、ロッカーボギー機構の場合、シャシーを安定した姿勢とするために、図5中の接点S1と共に、さらにもう1点、接点S2が必要となる。そして、偏荷重があると、このような2つの接点S1、S2を有する機構に負荷が掛かる。また、図6に示すようにリンクまでの距離が長いため、モーメント力が大きくなり、場合によっては荷重が掛かった逆側の車輪が持ち上がる不都合を生ずる。自動運搬車等で使用する場合、日常的に偏荷重が発生するため、このようなロッカーボギー機構は適用し難い機構である。
図5に示すロッカーボギー機構は、6輪の荷重を均等化できる。しかし、走行装置は、一般的に2つの駆動輪を駆動して走行するため、走行性能を高めるためには「駆動輪が接地していること」及び「駆動輪のトラクションが大きいこと」が重要である。また、従動輪の挙動は外乱となるため、従動輪から受ける力は小さい方がよい。そのため、荷重は6輪に均等に分配するよりも、駆動輪に集中させた方が、高い走行性能を実現できる。ロッカーボギー機構においても、リンク間距離を調節することで、駆動輪に荷重を集中させることは可能である。しかし、これを行うと、上述の車輪浮きが更に発生し易くなるため、調節できる範囲は限られている。
次に、第2の実施の形態の走行装置の説明をする。なお、以下の説明において、上述の第1の実施の形態と同様の動作を示す箇所には、同じ符号を付すことで、重複説明を省略する。
次に、第3の実施の形態の走行装置の説明をする。なお、以下の説明において、上述の各実施の形態と同様の動作を示す箇所には、同じ符号を付すことで、重複説明を省略する。
次に、第4の実施の形態の走行装置の説明をする。なお、以下の説明において、上述の各実施の形態と同様の動作を示す箇所には、同じ符号を付すことで、重複説明を省略する。
1a 板状部材
1b 板状部材
2 駆動輪
3 従動輪
4 ジョイント部
4a ジョイント部の連結部
6 リンクの底部
10 駆動輪ユニット
11 走行装置のシャシー
12 従動輪ユニットのジョイント部
15 従動輪ユニットのリンク
18 従属輪
19 従属輪
20 モータ
22 モータユニット
30 従動輪ユニット
40 連結シャフト
50 荷台
51 荷台の脚部
52 荷台の脚部
53 荷台の脚部
55 駆動輪ユニット
Claims (9)
- 駆動輪ユニット筐体と、
前記駆動輪ユニット筐体の一方の端部に設けられ、回動軸回りに回動可能に設けられた従動輪と、
前記駆動輪ユニット筐体の他方の端部に、駆動源の回動と共に、前記従動輪の回動軸と平行な回動軸回りに回動可能に設けられた駆動輪と、
前記従動輪及び前記駆動輪の間に位置し、前記駆動輪の回動軸と平行な回動軸に沿って回動可能となるように、前記駆動輪ユニット筐体に設けられたジョイント部と、
前記駆動輪及び前記ジョイント部を、それぞれ回動可能に挟持する一対の駆動輪ユニット筐体片部と、を有し、
前記駆動輪の回動軸の高さ位置と前記ジョイント部の回動軸の高さ位置は、略同一であること
を特徴とする駆動輪ユニット。 - 前記ジョイント部は、前記駆動輪ユニットを走行装置に取り付けるための連結部を備えること
を特徴とする請求項1に記載の駆動輪ユニット。 - 前記駆動輪は、前記駆動輪ユニット筐体外に突出する前記駆動源の回動軸に、前記駆動源の回動と共に回動するように設けられていること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の駆動輪ユニット。 - 請求項1から請求項3のうち、いずれか一項に記載の駆動輪ユニットを一対備え、
各前記駆動輪ユニットは、各前記駆動輪、各前記従動輪及び各前記ジョイント部の回動軸がそれぞれ一致するように、装置筐体の左右の位置に設けられること
を特徴とする走行装置。 - 一対の前記駆動輪ユニットは、前記駆動輪が、前記装置筐体の前後の中心に位置するように、前記ジョイント部の連結部を介して前記装置筐体の左右の位置に設けられていること
を特徴とする請求項4に記載の走行装置。 - 前記装置筐体の前方の端部又は後方の端部に連結部を介して設けられ、回動軸回りに回動し、かつ、移動路上を自由な方向に移動可能に設けられた一つ又は複数の従属輪を備えた従動輪ユニットを、さらに備えること
を特徴とする請求項4又は請求項5に記載の走行装置。 - 前記駆動輪ユニット及び前記従動輪ユニットは、装置筐体の同一水平面上に設けられること
を特徴とする請求項6に記載の走行装置。 - 一対の前記駆動輪ユニット間の一定距離を維持するように設けられた連結シャフトを有すること
を特徴とする請求項4から請求項7のうち、いずれか一項に記載の走行装置。 - 少なくとも前記駆動輪ユニットの前記ジョイント部の連結部近傍に各脚部が位置するように、前記走行装置の上部に載置されて設けられる運搬用ユニットを備えること
を特徴とする請求項4から請求項8のうち、いずれか一項に記載の走行装置。
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