JPH0421750Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、走行面に設置した誘導帯を検出しな
がら、誘導帯に沿つて自走しうる無人走行車に関
するものである。

（従来技術） 従来公知の特開昭59−118562号公報には、駆動
用のドライブ車輪と、複数の非駆動車輪と、走行
面に設置した誘導帯を検出しうるセンサとを有
し、前記誘導帯に沿つて自走しうる無人走行車に
おいて、前記走行車の本体には前記ドライブ車輪
を前記走行面に弾着させるスプリングを設けた無
人走行車について記載されている。

また、従来公知の特開昭49−80740号公報には、
駆動用のドライブ車輪と、複数の非駆動車輪とを
設けた手押車において、前記ドライブ車輪を接地
状態と離間状態とに切替えられるように構成した
手押車について記載されている。

（考案が解決しようとする課題） 前者の公知例のドライブ車輪は、常時スプリン
グの弾力により走行面に弾着される構成で、ドラ
イブ車輪を走行面から離間させることはできな
い。このため、走行車を誘導帯の無い所望の場所
に移動させたいときは（手動操縦）、ドライブ車
輪の抵抗に抗して走行車を押すか、走行車全体を
持上げて移動させることになるが、いずれにして
も不便であつた。

更に、前者の公知例は、ドライブ車輪を上下方
向の軸心を中心に旋回させる技術および前後方向
の軸心を中心に揺動させる技術についても未解決
である。

また、後者の公知例は、ドライブ車輪を走行面
から離間させて走行抵抗を軽減させる技術につい
て記載しているが、この公知例は、ドライブ車輪
の回転制御による走行方向の自動制御とは無縁
の、所謂バツテリ式乳母車として考案されたもの
であるから、前者同様に、ドライブ車輪を上下方
向の軸心を中心に旋回させる技術および前後方向
の軸心を中心に揺動させる技術については、未解
決である。

（課題を解決するための手段） よつて、本考案は、駆動用の左右一対のドライ
ブ車輪１１，１２と、複数の非駆動車輪と、走行
面２９に設置した誘導帯５１を検出しうるセンサ
５２とを有し、前記誘導帯５１に沿つて自走しう
る無人走行車において、前記走行車の本体１には
進行方向４と直交する左右方向の枢支軸１５によ
り支持枠１３の基端部を回転自在に軸支し、該支
持枠１３には上下方向の縦軸３２を介して保持枠
３０を水平旋回自在に取付け、該保持枠３０には
前後方向の軸ピン４１によりドライブケーシング
３９を左右揺動自在に取付け、該ドライブケーシ
ング３９には前記ドライブ車輪１１，１２を取付
け、前記支持枠１３の自由端部と前記本体１との
間には前記自由端部を常時下方に押圧して前記ド
ライブ車輪１１，１２を前記走行面２９に弾着さ
せるスプリング１９を設け、前記本体１には手動
またはモータ２４等の動力により上動して前記支
持枠１３の自由端部を前記スプリング１９の弾力
に抗して上動させ前記ドライブ車輪１１，１２を
前記走行面２９から離間させうるカム２７を設
け、前記本体１には手動走行用のハンドル９を設
けた無人走行車としたものである。

（実施例） 本考案の一実施例を図面により説明すると、１
は無人走行車の本体、２は本体１の底板、４は本
体１の進行方向を示す。

前記底板２の下面３の前方左右両側には、自在
車輪５，６を取着し、後方左右両側には固定車輪
７，８を取着する。９は本体１の後端部に設けた
手動走行用のハンドルである。なお、ハンドル９
は単なる把持体であればよく、形状等は自由であ
る。

１０は前記底板２の下方に設けた無人走行用の
ドライブユニツトである。ドライブユニツト１０
には左右一対の駆動用のドライブ車輪１１，１２
が設けられる。該ドライブ車輪１１，１２は前記
本体１に対して、 上下動自在 旋回自在（上下方向の軸心を中心とする回
転） 揺動自在（前後方向の軸心を中心とする回
転） に設けられる。

前記ドライブユニツト１０の具体的機構につい
て説明すると、第４図において、１６は前記底板
２の下面３に固定した取付板であり、取付板１６
の左右両側は下方に折曲げて側板１７，１７を形
成する。１３は取付板１６の下方に設けた支持板
であり、支持板１３の左右両側は上方に折曲げて
側板１４，１４を形成し、該側板１４の前端部を
前記側板１７の前端部に、左右方向の枢支軸１５
により回転自在に軸止する。なお、本実施例で
は、第３図にように、前記取付板１６には取付片
１８，１８を設け、該取付片１８の先端部を前記
自在車輪５，６と共に前記下面３にボルト締めす
る構成にしてある。

前記支持板１３の後部（自由端部）と前記取付
板１６との間にはスプリング１９を設け、スプリ
ング１９により支持板１３の自由端部側を前記枢
支軸１５を中心に常時下方に押圧させる。このス
プリング１９の弾力により前記支持板１３側に取
付けられるドライブ車輪１１，１２は、所定の接
地圧を持つて走行面２９に押し付けられる。スプ
リング１９は支持板１３に突設したガイド棒２０
に支持させる。前記取付板１６の側板１７には左
右方向に突出す係合ピン２１，２１を設け、該係
合ピン２１を前記支持板１３の側板１４に形成し
た上下に長い長孔２２，２２に嵌合させて、前記
支持板１３の枢支軸１５を中心とした回動範囲
（上下動範囲）を規制する。

２３は第１図の切替スイツチ５５によつて作動
するリフト機構を示し、切替スイツチ５５を手動
走行側に切替えると前記支持板１３の自由端部を
スプリング１９の弾力に抗して上動させ、前記支
持板１３側に取付けたドライブ車輪１１，１２を
走行面２９から離間させる。

本実施例ではリフト機構２３の一例として、直
流モータ２４を使用した例を示し、該モータ２４
を前記取付板１６の後端部に固定したＬ型ブラケ
ツト２４ａに固着する。モータ２４の前後方向の
出力軸２４ｂには回転体２５を固着し、回転体２
５の外周部には第６図のような切欠部２５ａを形
成するとともに、回転体２５の外側に切欠部２５
ａによりオン・オフするリミツトスイツチ２６，
２６を配設する。回転体２５の側面の偏心させた
位置にはカム２７を設ける。カム２７はモータ２
４により上方に移動すると、前記支持板１３の後
端部（自由端部）に固定した当接部材２８と当接
して支持板１３をスプリング１９の弾力に抗して
上方に押し上げ、ドライブ車輪１１，１２を走行
面２９から離間させる。

つぎに、ドライブ車輪１１，１２の上下方向の
軸心を中心とする旋回機構について説明すると、
３０は前記支持板１３の下方に設けた保持枠であ
り、保持枠３０の上面中央には縦軸３２を突設す
る。前記支持板１３には透孔３３を穿孔し、該透
孔３３に中空の縦筒３４を固定し、該縦筒３４内
に前記縦軸３２を挿通させる。縦軸３２の上端部
には軸受ナツト３５を螺合固着する。縦軸３２と
縦筒３４間及び縦筒３４と軸受ナツト３５間には
鋼球Ｂ……を介在させる。これにより、保持枠３
０側に取付けられたドライブ車輪１１，１２は、
前記本体１に対して上下方向の軸心を中心に回転
自在となり、この機構が旋回機構３１となる。

３６は戻しバネであり、戻しバネ３６の一端は
前記保持枠３０に、他端は支持板１３に係止し、
常時はドライブ車輪１１，１２（保持枠３０）が
真直ぐ前方に向くように付勢し、ドライブ車輪１
１，１２が左右いずれかに旋回すると、バネ弾力
によりニユートラル状態に復帰させる。

つぎに、ドライブ車輪１１，１２の前後方向の
軸心を中心とする揺動機構について説明すると、
前記保持枠３０の前側及び後側は下方に折曲げて
前側板３７及び後側板３８を形成し、前側板３７
と後側板３８により区画された空間内に、ドライ
ブケーシング３９を設ける。ドライブケーシング
３９も前側及び後側を下方に折曲げて前端面４０
と後端面４２とを形成し、前端面４０と保持枠３
０の前側板３７とを、また、後端面４２と保持枠
３０の後側板３８とをそれぞれ前後方向の軸ピン
４１で回転自在に軸止する。これにより、ドライ
ブケーシング３９は進行方向４と平行の軸ピン４
１を中心に揺動自在となる。

前記ドライブケーシング３９の左右両側は下方
に折曲げて左右壁面４３，４４を形成し、左右壁
面４３，４４間には左右方向のシヤフト４５を設
ける。シヤフト４５の左右両端は左右壁面４３，
４４を貫通して外側に突出させ、該突出部に前記
ドライブ車輪１１，１２を取付ける。４６，４７
はドライブ車輪１１，１２を各々独立的に駆動さ
せる直流モータである。

第３図のように、前記ドライブ車輪１１、１２
にはタイミングプーリー４８，４８を固定し、前
記モータ４６，４７の出力軸にもタイミングプー
リー４９，４９を固定し、タイミングプーリー４
８，４８とタイミングプーリー４９，４９との間
にタイミングベルト５０，５０を巻回する。

５１は走行面２９に配設される光学的反射テー
プ等からなる誘導帯であり、走行車には誘導帯５
１を検出する光学的センサ５２を取付け、該光学
的センサ５２の検出状態に応じて、前記モータ４
６，４７を各々独立的に回転制御する。

前記光学的センサ５２は、左右方向に並設した
３個のセンサ５２ａ，５２ｂ，５２ｃから構成さ
れ、受光面を下方に向けた状態で前記保持枠３０
の前側板３７に固定される。前記３個のセンサ５
２ａ，５２ｂ，５２ｃが全て前記誘導帯５１を検
出しているときは、正常と判断してそのまま直進
するように前記モータ４６，４７を制御し、例え
ば、第１０図のように、右側のセンサ５２ａが誘
導帯５１より外れてオフとなると、右側に逸れた
と判断して左側のモータ４６の回転を停止させ、
コースを修正する。また、第１１図のように、右
側センサ５２ａの他に、コースが大きくずれて中
央のセンサ５２ｂまでもが誘導帯５１からはずれ
てオフになると、左側のモータ４６によりドライ
ブ車輪１１に電気的ブレーキを掛けて、コースを
修正する。

５３は本体１のハンドル９に設けた制御盤であ
り、メインスイツチ５４・上下動用直流モータ２
４の切替スイツチ５５等を設ける。５６はモー
タ・センサ等のバツテリ５７を収納させる収納箱
である。

第３図において、５８は支持板１３の前端部に
配設した近接スイツチであり、本体１の前方の障
害物を感知して本体１を停止させる。

（作用） 次に作用を述べる。

（本体１の基本無人走行） メインスイツチ５４をオンさせると、３個のセ
ンサ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ全部が、走行面２９
上に配設した誘導帯５１を常時検出できるよう
に、ドライブ車輪１１，１２（モータ４６，４
７）の回転制御により走行方向を修正しながら、
誘導帯５１に沿つて本体１を無人走行させる。以
下具体的に説明する。

無人走行中、３個のセンサ５２ａ，５２ｂ，５
２ｃが、第９図のように、全て誘導帯５１を検出
してオンのときは、本体１が誘導帯５１上に正し
く位置して走行していると判断して、そのまま直
進するようにドライブ車輪１１，１２のモータ４
６，４７を制御する。

つぎに、例えば、誘導帯５１が左側に曲つた左
カーブに差掛ると、直進していた本体１は当然右
側に逸れ、第１０図のように、右側のセンサ５２
ａは誘導帯５１から右にはみ出して誘導帯５１か
らの反射光を受光できず、オフとなる。このよう
に、右側のセンサ５２ａがオフとなると、本体１
が右側に逸れたと判断して、左側のドライブ車輪
１１のモータ４６への通電を停止させ、右側のド
ライブ車輪１２のみ駆動回転させ、ドライブユニ
ツト１０の駆動力を矢印５９方向に作用させる。
すると、ドライブユニツト１０の保持枠３０は、
支持板１３に対して旋回機構３１を介して上下方
向の軸心を中心に旋回自在に取付けられているた
め、保持枠３０は矢印５９で示すように反時計方
向に旋回しながら、本体１を左前側に走行させ
る。これにより、正しい軌道上に復帰して、３個
のセンサ５２ａ，５２ｂ，５２ｃが、再び誘導帯
５１を検出してオンになると、ドライブ車輪１１
のモータ４６の駆動を再開させる。

このように、ドライブ車輪１１，１２を上下方
向の軸心を中心とする旋回自在に構成すると、単
に一方のドライブ車輪を停止させて本体を旋回さ
せるものに比して、格段に旋回応答性がよくな
る。これらの旋回によるカーブ走行モードを示し
たのが第１３図である。

また、反対に本体１が左側に逸れた場合には、
ドライブ車輪１１，１２を前記と反対に制御す
る。

第１０図に示した例は本体１のずれが小さく、
右端に配設したセンサ５２ａだけが誘導帯５１か
らはみ出した場合について説明したが、誘導帯５
１の左カーブが大きくて、第１１図のように中央
のセンサ５２ｂまでもが誘導帯５１から外れた場
合には、前記のように左側のドライブ車輪１１の
モータ４６への通電を停止させるだけでは間に合
わず、左側のセンサ５２ｃも誘導帯５１から外れ
て走行不能になる惧れが生じる。

このため、第１１図のように右側のセンサ５２
ａと中央のセンサ５２ｂが誘導帯５１から外れた
ときは、左側のドライブ車輪１１にモータ４６に
よる電気ブレーキをかける。すると、ドライブ車
輪１１は、惰性による回転が最小限となつて、第
１０図の制御に比べて旋回性が格段に大きくな
り、急激に左方向に復帰することができる。

また、反対に本体１が左側に大きく逸れた場合
には、ドライブ車輪１１，１２を前記と反対に制
御する。

（スプリング１９による接地力） 前記無人走行時、積載荷重は自在車輪５，６お
よび固定車輪７，８に掛り、ドライブ車輪１１，
１２には掛らない。即ち、ドライブ車輪１１，１
２はスプリング１９の弾力により走行面２９に押
し付けられ、ドライブ車輪１１，１２の接地力
は、積載荷重とは関係なくスプリング１９の弾力
のみによつて定まる。したがつて、積載荷重の大
小によるドライブ車輪１１，１２の旋回性・揺動
性（揺動性の作用については後述する）の変動は
なく、安定した良好な走行が期待できるととも
に、ドライブ車輪１１，１２の耐久性の向上も期
待できる。

（凹凸面の走行） 通常は、走行面２９上に凹凸があると走行性が
低下するが、本考案では、本体１に対して支持板
１３を上下動自在に取付け、該支持板１３をスプ
リング１９により下方に押圧してドライブ車輪１
１，１２を走行面２９に接地させているので、凹
凸により影響を最小限に押えることができる。

これを具体的に説明すると、ドライブ車輪１
１，１２の双方が、例えば凸部に乗り上げると、
ドライブ車輪１１，１２の双方を押し上げようと
する力が作用し、この力は、ドライブケーシング
３９等を介して支持板１３に直接伝わる。する
と、本体１に対してスプリング１９の弾力により
下方に押圧させてる支持板１３は、スプリング１
９の弾力に抗して上動して、凸部による押上力を
無理なく吸収するので、ドライブ車輪１１，１２
に掛る荷重変化は極めて少なく、凸部により影響
を最小限に押えることができる。

また、凹部を走行するときは、支持板１３がス
プリング１９の弾力により更に下降して、前記同
様に凹部による影響を最小限に押えることができ
る。

（傾斜面の走行） 走行面が左右に傾斜していると、ドライブ車輪
１１，１２の内、いずれか一方のみが第７図又は
第８図に示すように凸部や斜面を乗り上げること
がある。すると、乗り上げたドライブ車輪だけに
上向きの力が加わる。このようなとき、本考案で
は、ドライブケーシング３９を保持枠３０に対し
て、前後方向の軸ピン４１の軸心を中心に揺動自
在に取付けているので、いずれか一方のドライブ
車輪に掛つた力を揺動運動により無理なく吸収
し、凸部に乗り上げた片方のドライブ車輪のみに
大きな力が加わるようなことがない。

（本体１を手動で移動させたいときの作用） 以上のような制御を繰り返しながら、本体１は
誘導帯５１上を無人走行するが、本体１を誘導帯
５１の無い所望の場所に移動させたいときは、制
御盤５３に設けた切替スイツチ５５を手動走行側
に切替える。すると、上下動用直流モータ２４に
より回転体２５が回転し、回転体２５に固定した
偏心カム２７が、支持枠１３の後部に固定した当
接部材２８に当接して、スプリング１９の押圧力
に抗してこれを持ち上げ、カム２７が最上方位置
になるとリミツトスイツチ２６と切欠部２５ａと
の関係によりモータ２４が停止する。これによ
り、支持板１３は枢支軸１５を中心に回転し、支
持板１３の自遊端部は本体１に対して上動して、
ドライブ車輪１１，１２は、第１４図の状態から
第１５図のように走行面２９から離間する。この
状態では、本体１は動力機構の付いていない手押
車となり、軽く手で押すことができ、所望の場所
に自在に移動させることができる。

このように手動走行した後に、再び無人走行さ
せたいときには、切替スイツチ５５を自動側に入
れれば、上下動用直流モータ２４が再び回転し
て、カム２７が下降し、スプリング１９により支
持板１３を下方に下ろすのでドライブ車輪１１，
１２を走行面２９に接地させることができる。

このように本案は、本体１を手動によつて自在
走行させるに不可欠なドライブ車輪１１，１２と
走行面２９との離間を、切替スイツチ５５を手動
走行側に入れるだけでワンタツチで行なうことが
できる。

また、リフト機構２３として、本実施例では直
流モータ２４を示したが、この例の他に例えばソ
レノイド機構等を使用してもよく、また手動によ
り回転体２５を回転させるようにしてもよい。

また、直流モータ４６，４７の回転制御を光学
的に行なう例を示したが、電磁的に制御したり、
あるいはマイクロコンピユータによつて制御した
り等の、他の自動制御方式を採取することもでき
る。

（考案の効果） 以上のように本考案は、駆動用の左右一対のド
ライブ車輪１１，１２と、複数の非駆動車輪と、
走行面２９に設置した誘導帯５１を検出しうるセ
ンサ５２とを有し、前記誘導帯５１に沿つて自走
しうる無人走行車において、前記走行車の本体１
には進行方向４と直交する左右方向の枢支軸１５
により支持枠１３の基端部を回転自在に軸支し、
該支持枠１３には上下方向の縦軸３２を介して保
持枠３０を水平旋回自在に取付け、該保持枠３０
には前後方向の軸ピン４１によりドライブケーシ
ング３９を左右揺動自在に取付け、該ドライブケ
ーシング３９には前記ドライブ車輪１１，１２を
取付け、前記支持枠１３の自由端部と前記本体１
との間には前記自由端部を常時下方に押圧して前
記ドライブ車輪１１，１２を前記走行面２９に弾
着させるスプリング１９を設け、前記本体１には
手動またはモータ２４等の動力により上動して前
記支持枠１３の自由端部を前記スプリング１９の
弾力に抗して上動させ前記ドライブ車輪１１，１
２を前記走行面２９から離間させうるカム２７を
設け、前記本体１には手動走行用のハンドル９を
設けた無人走行車とし、特に、 Ａ 本体１には手動またはモータ２４等の動力に
より上動して前記支持枠１３の自由端部を前記
スプリング１９の弾力に抗して上動させ前記ド
ライブ車輪１１，１２を前記走行面２９から離
間させうるカム２７を設けたから、簡単に、本
体１を動力機構の付いていない手押車に切替え
て、所望の場所に自在に移動させることができ
る。

Ｂ 支持枠１３の自由端部と前記本体１との間に
は前記自由端部を常時下方に押圧して前記ドラ
イブ車輪１１，１２を前記走行面２９に弾着さ
せるスプリング１９を設けたから、積載荷重の
大小によるドライブ車輪１１，１２の旋回性・
揺動性の低下が生じず、また、走行面２９の凹
凸を無理なく吸収して良好な走行が期待でき、
かつ、ドライブ車輪１１，１２の耐久性の向上
も期待できる。

Ｃ 本体１には進行方向４と直交する左右方向の
枢支軸１５により支持枠１３の基端部を回動自
在に軸支したから、走行面２９の凹凸に応じて
ドライブ車輪１１，１２が上下動する際の、ド
ライブ車輪１１，１２の進行方向４に対する姿
勢の乱れが防止できる。

Ｄ 支持枠１３には上下方向の縦軸３２を介して
保持枠３０を水平旋回自在に取付けたから、ド
ライブ車輪１１，１２のみによる左右への方向
制御に比べて、格段に誘導帯５１に対する追従
性が良好となる。

Ｅ 保持枠３０には前後方向の軸ピン４１により
ドライブケーシング３９を左右揺動自在に取付
けたから、走行面２９に左右の傾斜および凹凸
があつても、これに対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部切欠き平面図、第２図は側面図、
第３図は底面図、第４図は要部縦断側面図、第５
図は一部切欠き正面図、第６図はカムとスイツチ
の背面図、第７図と第８図は左右傾斜の説明図、
第９図と第１０図と第１１図は方向転換の説明
図、第１２図と第１３図はドライブユニツトの説
明図、第１４図と第１５図は無人と手動の切替図
である。 符号の説明、１……本体、２……底板、３……
下面、４……進行方向、５，６……自在車輪、
７，８……固定車輪、９……ハンドル、１０……
ドライブユニツト、１１，１２……ドライブ車
輪、１３……支持板、１４……側板、１５……枢
支軸、１６……取付板、１７……側板、１８……
取付片、１９……スプリング、２０……ガイド
棒、２１……係合ピン、２２……長孔、２３……
リフト機構、２４……直流モータ、２４ａ……Ｌ
型ブラケツト、２４ｂ……出力軸、２５……回転
体、２５ａ……切欠部、２６……リミツトスイツ
チ、２７……カム、２８……当接部材、２９……
走行面、３０……保持枠、３１……旋回機構、３
２……縦軸、３３……透孔、３４……縦筒、３５
……軸受ナツト、３６……戻しバネ、３７……前
側板、３８……後面、３９……ドライブケーシン
グ、４０……前端面、４１……軸ピン、４２……
後端面、４３……左右壁面、４４……左右壁面、
４５……シヤフト、４６，４７……直流モータ、
４８，４９……タイミングプーリー、５０……タ
イミングベルト、５１……誘導帯、５２……光学
的センサ、５２ａ……センサ、５２ｂ……セン
サ、５２ｃ……センサ、５３……制御盤、５４…
…メインスイツチ、５５……切替スイツチ、５６
……収納箱、５７……バツテリ、５８……近接ス
イツチ、５９，６０……矢印。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動用の左右一対のドライブ車輪１１，１２
   と、複数の非駆動車輪と、走行面２９に設置した
   誘導帯５１を検出しうるセンサ５２とを有し、前
   記誘導帯５１に沿つて自走しうる無人走行車にお
   いて、前記走行車の本体１には進行方向４と直交
   する左右方向の枢支軸１５により支持枠１３の基
   端部を回転自在に軸支し、該支持枠１３には上下
   方向の縦軸３２を介して保持枠３０を水平旋回自
   在に取付け、該保持枠３０には前後方向の軸ピン
   ４１によりドライブケーシング３９を左右揺動自
   在に取付け、該ドライブケーシング３９には前記
   ドライブ車輪１１，１２を取付け、前記支持枠１
   ３の自由端部と前記本体１との間には前記自由端
   部を常時下方に押圧して前記ドライブ車輪１１，
   １２を前記走行面２９に弾着させるスプリング１
   ９を設け、前記本体１には手動またはモータ２４
   等の動力により上動して前記支持枠１３の自由端
   部を前記スプリング１９の弾力に抗して上動させ
   前記ドライブ車輪１１，１２を前記走行面２９か
   ら離間させうるカム２７を設け、前記本体１には
   手動走行用のハンドル９を設けた無人走行車。