JPH0492786A - 無人台車の走行装置 - Google Patents

無人台車の走行装置

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JPH0492786A
JPH0492786A JP2210713A JP21071390A JPH0492786A JP H0492786 A JPH0492786 A JP H0492786A JP 2210713 A JP2210713 A JP 2210713A JP 21071390 A JP21071390 A JP 21071390A JP H0492786 A JPH0492786 A JP H0492786A
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caster
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motor
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Kimihiko Okano
岡野 公彦
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は無人台車の走行装置に関し、特に路面の凹凸に
起因する駆動輪のスリップを防止するとともに車体のピ
ッチングをなくした装置に関するものである。
従来の技術 一般に採用されている無人搬送車等の台車は、例えば第
9図に示されているように、車体1の前後方向略中央部
下面にホイールインモータ3が左右2輪づつ配備されて
いるとともに、車体1の前後方向下面にはサスペンンヨ
ン付キャスタ5 a。
5bが各2輪ずつ配備されていて、計6輪構成となって
いる。このような無人台車の走行時には、駆動輪として
の2輪のホイールインモータ3に、左右輪別の速度差を
つけることにより、車体1の直進及び旋回状態が制御さ
れ、路面のうねりとか凹凸はキャスタ5a、5bのサス
ペンションによって吸収するようにしている。(かかる
台車の構成は、日本車輛株式会社が発行したFC−20
0カタログ及び村田機械株式会社が発行したロボトレー
ラーシステムのカタログに記載されている。)発明が解
決しようとする課題 しかしながらこのような従来の無人台車にあっては、車
体1の中央部下面に配備された2輪のホイールインモー
タ3が車体1に対して固定的に支持されており、路面の
凹凸に対しては車体10前後方向下面に配備されたキャ
スタ5a、5bのサスベンジ目ンによって追従させてい
たため、例えば同図に示したように一方側のキャスタ5
aが路面上の凸部7に乗り上げた際に、該キャスタ5a
のサスペンションスプリング6が圧縮されて輪荷重が増
加する反面、駆動輪としてのホイールインモータ3側の
輪荷重は逆に減少してしまい、該ホイールインモータ3
がスリップして走行制御が行えなくなることがあるとい
う課題があった。
上記に対処するため、キャスタ5a、5bのサスペンシ
ョンスプリング6のばね定数を低(する手段が考えられ
るが、このようにした場合には車体1にピッチング、即
ち縦揺れ現象が生じ易くなり、走行時の車体1の姿勢が
不安定になってしまうので、平坦な路面を有する工場で
ないと無人台車を使用することができないという難点を
有している。
そこで本発明はこのような従来の無人台車の走行装置が
有している課題を解消して、駆動輪としてのホイールイ
ンモータの輪荷重を適当な値に維持することができると
ともに、車体のピッチングを防止することができる無人
台車の走行装置を提供することを目的とするものである
課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、車体の前後方向
略中央部下面に左右2輪づつ配備されたホイールインモ
ータと、車体の前後方向下面には左右2輪づつ配備され
たキャスタとから成り、駆動輪としての2輪のホイール
インモータに左右輪別の速度差をつけることによって車
体の直進及び旋回状態を制御するようにした無人台車の
走行装置において、先ず請求項1により、上記一方のキ
ャスタの上端部とホイールインモータの上端部間に第1
のリンクを固定する一方、上記他方のキャスタの上端部
に第2のリンクを固定して、該第2のリンクの他端部を
ホイールインモータの上方に延長するとともに、ホイー
ルインモータの上方部に位置する第1のリンクと第2の
リンクとの間に第3のリンクを配設し、上記第1のリン
クと第2のリンクの略中央部に位置する支点を車体に対
して揺動自在に軸支した構成にしてあり、請求項2によ
り、上記キャスタの上端部にキャスタ支持部材を取り付
けて、このキャスタ支持部材とホイールインモータの上
端部との間に前記第1及び第2のリンクを配置するとと
もに、該キャスタ支持部材と車体との間に、上記第1の
リンク及び第2のリンクと平行な第4のリンク及び第5
のリンクを配置したことにより、ホイールインモータの
M!力方向一対の平行リンクを形成した無人台車の走行
装置を提供する。
更に請求項3により、上記キャスタの上端部にキャスタ
支持部材を取り付けて、このキャスタ支持部材と車体と
の間に平行リンクを揺動自在に配置するとともに、該平
行リンクを介してキャスタを独立して上下動させる油圧
シリンダを設ける一方、ホイールインモータの上端部と
車体との間にリンクを揺動自在に配置するとともに該リ
ンクを介してホイールインモータを独立して上下動させ
る一対の油圧シリンダを設け、路面の状態に応じて前記
キャスタ側に設けた油圧シリンダとホイールインモータ
側に設けた一対の油圧シリンダとの間で作動油を連通す
るようにした構成にしてあり、請求項4により、前記各
油圧シリンダにストロークセンサを設けるとともに、車
体に傾斜角センサを設け、各センサの検出信号に基づい
て、キャスタ側に設けた油圧シリンダとホイールインモ
ータ側に設けた油圧シリンダに対する作動油の供給状態
を適宜制御して、車体にリフターテーブルの機能を付与
するフントロールユニットを具備した無人台車の走行装
置を提供する。
作用 かかる請求項1の構成によれば、走行中に一方のキャス
タが路面上の凸部にに乗り上げた場合に、第1のリンク
及び第のリンクが第3のリンクとともに各リンクの支点
を回動中心として揺動して、前記凸部にに起因する車体
のピッチングを防止することかできる上、駆動輪として
のホイールインモータ側の輪荷重が減少することがなく
、駆動力を高く維持することが可能となる。
又、請求項2によれば、一対の平行リンクをホイールイ
ンモータの前後方向に配置したことにより、各車輪に荷
重が配分されるとともに平行リンクの作用に基づいて第
1及び第2のキャスタの軸を路面に対して垂直に保持す
ることが可能となり、車体の振動が低減されるという作
用が得られる。
請求項3によれば、キャスタ側の油圧シリンダとホイー
ルインモータ側の油圧シリンダとが夫々独立して作動す
るとともに、路面の状態に応じて前記キャスタ側の油圧
シリンダとホイールインモータ側の油圧シリンダとの間
で作動油を連通することにより、路面上に凸部があった
場合でもホイールインモータを路面側に押し付ける力が
作用して、駆動輪としてのホイールインモータの輪荷重
が大きな値に保持され、該ホイールインモータの駆動力
を高めて正常な走行制御が実施される。
更に請求項4によれば、キャスタ側に設けた油圧シリン
ダとホイールインモータ側に設けた油圧ンリンダに対す
る作動油の供給状態を適宜制御することにより、車体に
リフターテーブルの機能を付与することができる上、各
油圧シリンダに設けられたストロークセンサと、車体に
設けられた傾斜角センサからの検出信号に基づいて、車
体の傾斜状態が検出されるので、傾斜路面を走行する場
合にあっても車体を水平状態に維持することが可能とな
る。
実施例 以下図面に基づいて本発明にかかる無人台車の走行装置
の各種実施例を、前記従来の構成と同一の構成部分に同
一の符号を付して詳述する。
第1図は本発明の第1実施例を示す概要図であり、■は
車体であって、この車体1の前後方向略中央部下面にホ
イールインモータ3が左右2輪づつ配備されている。又
、車体1の前後方向下面には第1のキャスタ5aと第2
のキャスタ5bとが各2輪ずつ配備されている。このキ
ャスタ5a5bにはサスペンションスプリングが付与さ
れていない。
そして第1のキャスタ5aの上端部には、第1のリンク
9の一端部9aが固定されており、該第1のリンク9は
、車体1の中央方向の斜め上方に延びて、他端部9bが
ホイールインモータ3の上端部に固定されている。
他方の第2のキャスタ5bの上端部には、第2のリンク
11の一端部11aが固定されており、該第2のリンク
11は、第1のリンク11と同様に車体1の中央方向の
斜め上方に延びて、他端部11bが前記第1のリンク9
の他端部9bの上方に位置しており、上記他端部9bと
他端部11bとの間に第3のリンク13が配設されてい
る。
更に上記第1のリンク9の略中央部に位置する支点9c
と、第2のリンク11の略中央部に位置する支点11C
は車体1に対して揺動自在に軸支されている。
かかる第1実施例によれば、走行中に第1のキャスタ5
aもしくは第2のキャスタ5bが路面上の凸部にに乗り
上げた場合には、第1のリンク9及び第2のリンク11
が第3のリンク13とともに各リンクの支点9c、ll
cを回動中心として揺動して、前記凸部に起因する車体
1のピッチングを防止することができる上、駆動輪とし
てのホイールインモータ3側の輪荷重が減少することが
なく、前記スリップに基づく駆動力の不足が生じないと
いう作用が得られる。
第2図は上記第1実施例における各車輪の荷重配分を示
す概要図であり、第1のキャスタ5aと支点90間の距
離及び第2のキャスタ5bと支点110間の距離をBと
し、各支点9c、IICと第3のリンク13間の距離を
Aとすると、総荷重をWとした場合のホイールインモー
タ3にかカル荷重は であり、更に第1のキャスタ5a及び第2のキャスタ5
bにかかる荷重は である。又、各支点9c、IICにはW/2の荷重が加
えられている。
従って各車輪の荷重配分は、第2図の左側からA:2B
:Aとなる。即ち、この荷重配分は距離A、Bを決定す
るための前記第1及び第2のリンク9.11の全長と、
支点9C,IICの位置によって決定されるものであり
、従って各キャスタ5a、5bと支点9c、IIC間の
距離をBを大きくすることにより、ホイールインモータ
3にかかる荷重を大きくすることができる。
更に本実施例の場合には、第1のキャスタ5a及び第2
のキャスタ5bにはサスベンンヨンスプリングが付与さ
れていないので、台車の加速・減速時にあってもピッチ
ング現象が発生しないという作用がある。
第3図は本発明の第2実施例を示す概要図であり、前記
第1実施例と同一の構成部分に同一の符号を付して表示
しである。
本第2実施例の場合、第1のキャスタ5aの上端部に略
し字状のキャスタ支持部材15が取り付けられていて、
このキャスタ支持部材15の上端部に前記第1のリンク
9の一端部9aが軸支されており、該キャスタ支持部材
15の略中央部に第4のリンク17の一端部17aが軸
支され、この第4のリンク17の他端部17bが車体1
に軸支されている。同様に第2のキャスタ5bの上端部
にも略し字状のキャスタ支持部材19が取り付けられて
いて、このキャスタ支持部材19の上端部に前記第2の
リンク11の一端部11aが軸支されており、該牛ヤス
タ支持部材工9の略中央部に第5のリンク21の一端部
21aが軸支され、この第5のリンク21の他端部21
bが車体1に軸支されている。その他の構成は前記第1
実施例と同一である。
この第2実施例では、第1のリンク9と第4のリンク1
7とによって平行リンク23が構成され、且つ第2のリ
ンク11と第5のリンク21とによって同様な平行リン
ク25が構成される。
このような一対の平行リンク23.25をホイールイン
モータ3の前後方向に配置したことにより、前記例と同
様に各車輪に荷重が配分されるとともに平行リンクの作
用に基づいて第1及び第2のキャスタ5a、5bの軸を
路面に対して垂直に保持することが可能となり、車体1
の振動が低減され、且つ1本のリンク構成に比して平行
リンク23.25を構成する各リンク自体にかかる応力
が低くなって装置の寿命及び信頼性が高められるという
作用が得られる。
第4図は本発明の第3実施例を示す概要図であり、本例
ではホイールインモータ3の上端部が第6のリンク27
に固定されているとともに、該第6のリンク27の一端
部27aが車体1に軸支されており、且つ該第6のリン
ク27と車体1との間に第1の油圧シリンダ29と第2
の油圧シリンダ31とが並列に設けられている。
又、第1のキャスタ5aの上端部には、前記第2実施例
と同様に略し字状のキャスタ支持部材15が取り付けら
れていて、このキャスタ支持部材15と車体1との間に
、第1のリンク9及び第4のリンク17とから成る平行
リンク23が構成され、他方の第2のキャスタ5bの上
端部には略し字状のキャスタ支持部材19が取り付けら
れていて、このキャスタ支持部材19と車体1との間に
、第2のリンク11及び第5のリンク21とから成る平
行リンク25が構成されている。そして第1のキャスタ
5a側のキャスタ支持部材15と車体1との間に第3の
油圧シリンダ33が設けられ、第2のキャスタ5b側の
キャスタ支持部材19と車体1との間に第4の油圧シリ
ンダ35が設けられている。
第5図は上記各油圧シリンダの接続状態を示す回路図で
あって、図示したように第1の油圧シリンダ29と第3
の油圧シリンダ33のピストン側液室が1本の液路37
に連結され、バルブ39を介してタンクTに連通されて
いる一方、第2の油圧シリンダ31と第4の油圧シリン
ダ35のピストン側液室が1本の液路39に連結され、
バルブ41を介してタンクTに連通されている。尚、平
常時には上記のバルブ39.41は閉止されている。
かかる第3実施例の作用は以下の通りである。
即ち、第1のキャスタ5aが路面上の凸部に乗り上げた
場合には、第3の油圧/リンダ33が縮小するとともに
、この第3の油圧シリンダ33のピストン側液室から排
出された作動油が第1の油圧シリンダ29のピストン側
液室に流入する。すると該第1の油圧シリンダ29のロ
ッド29bが伸長して、このロッド29bの動きが第6
のリンク27を介してホイールインモータ3を路面側に
押し付ける力として作用する。従って路面上の凸部によ
って駆動輪としてのホイールインモータ3の輪荷重は大
きな値に保持されるので、該ホイールインモータ3の駆
動力を高めて正常な走行制御を実施することができる。
同様に第2のキャスタ5bが路面上の凸部に乗り上げた
場合には、第4の油圧シリンダ35が縮小するとともに
、この第4の油圧シリンダ35のピストン側液室から排
出された作動油が第2の油圧シリンダ31のピストン側
液室に流入する。すると該第2の油圧シリンダ31のロ
ッド31bが伸長して、このロッド31bの動きが第6
のリンク27を介してホイールインモータ3を路面側に
押し付ける力として作用する。
各油圧シリンダから発生される推力は、各シリンダ内の
ピストンの面積比によって決定されるものであって、今
、第1の油圧シリンダ29の推力をF tar第2の油
圧シリンダ31の推力をF。
第3の油圧シリンダ33の推力をF15.第4の油圧シ
リンダ35の推力をF1aとし、上記各シリンダ29.
31,33.35内のピストン面積を夫々A !91A
 31+ A !!+ A 3sとすると、F to 
: F 33= A to・A33F :++ : F
 5s=ks+ : Assとなる。そして夫々の輪荷
重は F ss : F t9+ F s+ : F 33と
なり、車体1の重心位置が略中夫にあり、且つA 53
−A 31 A ts= A th+である場合には、
夫々の輪荷重の比は、 A、、: 2Ate、: Assに保持される。
第6図は本発明の第4実施例を示す油圧回路図であって
、前記第1の油圧シリンダ29と第3の油圧シリンダ3
3のピストン側液室を連結する1本の液路37とタンク
Tとの間に、流量制御弁41、ソレノイドバルブ43.
液圧ポンプ45が配設されており、同様に第2の油圧シ
リンダ31と第4の油圧シリンダ35のピストン側液室
を連結する1本の液路39と上記液圧ポンプ45との間
に、流量制御弁47.ソレノイドバルブ49が配設され
ている。51はリリーフバルブを示す。
この第4実施例によれば、車両をジヤツキアップして液
圧ポンプ45を稼働した後、ソレノイドバルブ43.4
9を開閉することによって各シリンダ内の油量を調整し
て台車の車高及び車両の姿勢を変更することができる。
第7図は通常の台車にリフトシリンダ53及びリフター
テーブル55を備えた構成を示すものであり、第8図は
上記第7図と同様な作用をもたらす本発明の第5実施例
を示す概要図である。
即ち、一般に第7図に示したように車体1の略中央部に
リフトシリンダ53を配設して、このリフトンリンダ5
3によって上下動するリフターテーブル55を設けた無
人台車にか知られているが、本第5実施例では第8図の
概要図に示したように、ホイールインモータ3の上端部
に取り付けられて前記第1.第2の油圧シリンダ29.
31によって駆動される第6のリンク27にストローク
センサ57を設けるとともに、第1のキャスタ5aの上
端部に固定されて第3のシリンダ33によって駆動され
るキャスタ支持部材15にストロークセンサ59を設け
、更に第2のキャスタ5bの上端部に固定されて第4の
シリンダ35によって駆動されるキャスタ支持部材19
にも同様なストロークセンサ61を設けである。
53 ハコントロールユニノトであって、該コントロー
ルユニット63には前記各ストロークセンサ57.59
.61の検出信号が入力されており、更に車体1の適宜
位置に取り付けられた傾斜角センサ65の検出信号が入
力されている。そして該フントロールユニットロ3の出
力信号が前記液圧ポンプ45及びソレノイドバルブ43
.49に伝達されて、該液圧ポンプ45の稼働及びソレ
ノイドバルブ43.49の開閉状態が制御されるように
構成されている。
かかる第5実施例によれば、コントロールユニット63
からの出力信号により液圧ポンプ45を稼働してソレノ
イドバルブ43.49をともに開くと、液圧ポンプ45
から得られる作動液が全ての油圧シリンダ29,31,
33.35に供給されるので、車体1が全体的に上昇し
て前記第7図に示したりフタ−テーブル55を上昇させ
た場合と路間−の作用が得られる。
そして車体1の上昇の程度は各ストロークセンサ57,
59.61によって検出されてフントロールユニット6
3にフィードバックされるので、該フントロールユニッ
ト63の出力信号に基づいて車体1の上昇状態を任意に
制御することが可能となる。
又、傾斜角センサ65によって車体1の傾斜状態が検出
されて同様にコントロールユニット63にフィードバッ
クされるので、該コントロールユニット63によってソ
レノイドバルブ43.49の開閉状′態を適宜にコント
ロールすることにより、例えば台車が傾斜路面を走行す
る場合にあっても車体1を水平状態に維持することが可
能となり、台車に積載した物品の荷くずれを防止するこ
とができる。
発明の効果 以上詳細に説明した如く、前記請求項1によれば、走行
中に一方のキャスタが路面上の凸部にに乗り上げた場合
にあっても、第1のリンク及び第のリンクが第3のリン
クとともに各リンクの支点を回動中心として揺動して、
前記凸部に起因する車体のピッチングを防止することが
できる上、駆動輪としてのホイールインモータ側の輪荷
重を高く維持することが可能となり、駆動力の不足に起
因する台車のスリップを防止することができる。
又、請求項2によれば、一対の平行リンクをホイールイ
ンモータの前後方向に配置したことにより、各車輪に荷
重が配分されるとともに平行リンクの作用に基づいて第
1及び第2のキャスタの軸を路面に対して垂直に保持す
ることが可能となつて車体の振動が低減される。且つ1
本のリンク構成に比して平行リンクを構成する各リンク
自体にかかる応力が低くなって装置の寿命及び信頼性が
高められるという効果が得られる。
更に請求項3によれば、夫々独立して作動するキャスタ
側の油圧シリンダとホイールインモータ側の油圧シリン
ダによって各車輪と路面間の輪荷重が調整可能である上
、路面の状態に応じて前記キャスタ側の油圧シリンダと
ホイールインモータ側の油圧シリンダとの間で作動油を
連通ずることにより、路面上に凸部があった場合でもホ
イールインモータを路面側に押し付ける力が作用して、
該ホイールインモータの駆動力を高めて正常な走行制御
を実施することができる。
更に請求項4によれば、キャスタ側に設けた油圧シリン
ダとホイールインモータ側に設けた油圧シリンダに対す
る作動油の供給状態を適宜制御することにより、車体に
リフターテーブルの機能を付与することができる上、各
油圧シリンダに設けられたストロークセンサと、車体に
設けられた傾斜角センサからの検出信号に基づいて車体
の傾斜状態を制御することが可能となり、従って台車が
傾斜路面を走行する場合にあっても車体を水平状態に維
持することができて、台車に積載した物品の荷くずれを
防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す概要図、第2図は上
記第1実施例における各車輪の荷重配分を示す概要図、
第3図は本発明の第2実施例を示す概要図、第4図は本
発明の第3実施例を示す概要図、第5図は上記第3実施
例の油圧回路図、第6図は本発明の第4実施例を示す油
圧回路図、第7図はりフタ−テーブル付き台車を示す概
要図、第8図は本発明の第5実施例を示す概要図、第9
図は従来の台車例を示す概要図である。 1・・・車体、3・・・ホイールインモータ、5a・・
・第1のキャスタ、5b・・・第2のキャスタ、9・・
第1のリンク、11・・・第2のリンク、13・・第3
のリンク、9C,IIC・・支点、15.19  ・キ
ャスタ支持部材、 17・・・第4のリンク、21・・・第5のリンク、2
3.25・・平行リンク、27・・・第6のリンク、2
9−・−第1の油圧シリンダ、 31・・・第2の油圧シリンダ、 33・・・第3の油圧シリンダ、 35・・第4の油圧シリンダ、41・・・流量制御弁、
4349・・・ソレノイドバルブ、 45・・・油圧ポンプ、 57.59.61・・・ストロークセンサ、63・・フ
ントロールユニット、 65・・・傾斜角センサ、 第1図 3−−−−−ホ4−ルフイソt−7 騎−,71fl千判ぐ 5b−−−720ffv、7フ 9−−−−710リンク i 1.−−−−72 Oす゛ツク 13−−−−−第3のリンク 第2図 第6図 第7図 第8図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体の前後方向略中央部下面に左右2輪づつ配備
    されたホィールインモータと、車体の前後方向下面には
    左右2輪づつ配備されたキャスタとから成り、駆動輪と
    しての2輪のホィールインモータに左右輪別の速度差を
    つけることによって車体の直進及び旋回状態を制御する
    ようにした無人台車の走行装置において、 上記一方のキャスタの上端部とホィールインモータの上
    端部間に第1のリンクを固定する一方、上記他方のキャ
    スタの上端部に第2のリンクを固定して、該第2のリン
    クの他端部をホィールインモータの上方に延長するとと
    もに、ホィールインモータの上方部に位置する第1のリ
    ンクと第2のリンクとの間に第3のリンクを配設し、上
    記第1のリンクと第2のリンクの略中央部に位置する支
    点を車体に対して揺動自在に軸支したことを特徴とする
    無人台車の走行装置。
  2. (2)上記キャスタの上端部にキャスタ支持部材を取り
    付けて、このキャスタ支持部材とホィールインモータの
    上端部との間に前記第1及び第2のリンクを配置すると
    ともに、該キャスタ支持部材と車体との間に、上記第1
    のリンク及び第2のリンクと平行な第4のリンク及び第
    5のリンクを配置したことにより、ホィールインモータ
    の前後方向に一対の平行リンクを形成したことを特徴と
    する請求項1記載の無人台車の走行装置。
  3. (3)車体の前後方向略中央部下面に左右2輪づつ配備
    されたホィールインモータと、車体の前後方向下面には
    左右2輪づつ配備されたキャスタとから成り、駆動輪と
    しての2輪のホィールインモータに左右輪別の速度差を
    つけることによって車体の直進及び旋回状態を制御する
    ようにした無人台車の走行装置において、 上記キャスタの上端部にキャスタ支持部材を取り付けて
    、このキャスタ支持部材と車体との間に平行リンクを揺
    動自在に配置するとともに、該平行リンクを介してキャ
    スタを独立して上下動させる油圧シリンダを設ける一方
    、ホィールインモータの上端部と車体との間にリンクを
    揺動自在に配置するとともに該リンクを介してホィール
    インモータを独立して上下動させる一対の油圧シリンダ
    を設け、路面の状態に応じて前記キャスタ側に設けた油
    圧シリンダとホィールインモータ側に設けた一対の油圧
    シリンダとの間で作動油を連通するようにしたことを特
    徴とする無人台車の走行装置。
  4. (4)前記各油圧シリンダにストロークセンサを設ける
    とともに、車体に傾斜角センサを設け、各センサの検出
    信号に基づいて、キャスタ側に設けた油圧シリンダとホ
    ィールインモータ側に設けた油圧シリンダに対する作動
    油の供給状態を適宜制御して、車体にリフターテーブル
    の機能を付与するコントロールユニットを具備したこと
    を特徴とする請求項3記載の無人台車の走行装置。
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