JPH06213606A - 自走台車の走行距離などの検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直軸２２の周りに操向回転駆動可能な操向
用車輪をモータ駆動可能に構成して、推進用車輪に兼用
させた自走台車に於いて、前記車輪に同心状に並設され
た計測輪により自走台車の走行距離などを高精度に検出
出来るようにすること。 【構成】 垂直軸３０周りに操向回転可能な車輪軸支部
材１３に互いに相対回転自在に嵌合する三重軸１９を支
承し、当該三重軸の中心駆動軸１４の一端と最外側筒状
駆動軸１６の一端とに車輪１１ａ，１１ｂ取付けると共
に、両車輪１１ａ，１１ｂ間の中央位置で前記垂直軸３
０の真下に位置する計測輪２１は中間筒状回転軸１５の
一端に取付け、中心駆動軸１４の他端と最外側筒状駆動
軸１６の他端とを、推進駆動用モータ２３に連動連結す
ると共に、中間筒状回転軸１５の他端に回転検出手段２
６を取付けた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、垂直軸周りに操向回転
駆動可能な操向用車輪をモータ駆動可能に構成して、推
進用車輪に兼用させた自走台車の走行距離などの検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】この種の自走台車の走行
距離検出装置は、図５に示されるように、垂直な操向用
回転軸１により支承された操向用車輪軸支部材２に軸支
され且つ推進駆動用モータ３に連動連結された操向推進
兼用車輪４の片側で当該車輪４と同心状に、接地回転可
能な計測輪５を前記車輪軸支部材２に支軸６で支承し、
この支軸６を介して前記計測輪５にロータリーエンコー
ダ７を連動連結させたものであった。

【０００３】このような従来の走行距離検出装置では、
前記ロータリーエンコーダ７の検出値である計測輪５の
回転量を車輪４の回転量、即ち当該車輪４（自走台車）
の走行距離とするのであるが、車輪４と計測輪５とが軸
方向に距離Ｌだけ離間しているので、直進時には問題な
いが、図６に示されるように左右旋回走行時には車輪４
の回転量と計測輪５の回転量とに差が生じる。また、車
輪４を回転駆動させないで操向回転のみさせる、所謂据
え切りを行った場合、車輪４の走行距離はゼロであるに
も拘らず、計測輪５の回転量がロータリーエンコーダ７
によって検出され、その検出回転量だけ車輪４が走行し
たことになる。

【０００４】このように従来の走行距離検出装置では、
ロータリーエンコーダ７の検出値と実際の車輪４（自走
台車）の走行距離とに誤差が生じる。従って、走行距離
の検出精度を高めるためには、旋回走行時の操向角度と
方向を検出する手段を併用し、その操向角度と方向とに
より検出値を補正する補正演算プログラムや、据え切り
の場合には検出値を無視するというような制御が必要で
あり、制御が複雑であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解決するために成されたものであって、そ
の特徴を後述する実施例の参照符号を付して示すと、本
発明の自走台車の走行距離検出装置は、垂直軸３０周り
に操向回転駆動可能な操向用車輪をモータ駆動可能に構
成して、推進用車輪に兼用させた自走台車に於いて、垂
直軸３０の周りに操向回転可能な車輪軸支部材１３に互
いに相対回転自在に嵌合する三重軸１９を支承し、この
三重軸の中心駆動軸１４の一端と最外側筒状駆動軸１６
の一端とに操向推進兼用車輪１１ａ，１１ｂを取付ける
と共に、これら一対の車輪１１ａ，１１ｂ間の中央で前
記垂直軸３０の真下に位置する計測輪２１は中間筒状回
転軸１５の一端に取付け、前記中心駆動軸１４の他端と
最外側筒状駆動軸１６の他端とを推進駆動用モータ２３
に連動連結すると共に、前記中間筒状回転軸１５の他端
に回転検出手段２６を取付けた点に特徴を有する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の例示図に基
づいて説明すると、図１に於いて、１０は搬送用自走台
車であって、前部中央位置に左右一対の操向推進兼用車
輪１１ａ，１１ｂを備えると共に、後部に左右一対の従
動車輪１２ａ，１２ｂを備えている。図２に詳細が示さ
れるように、前記左右一対の操向推進兼用車輪１１ａ，
１１ｂを支承する操向用車輪軸支部材１３には、中心駆
動軸１４、中間筒状回転軸１５、及び最外側筒状駆動軸
１６を、間にベアリング１７，１８を介して互いに相対
回転自在に外嵌させた三重軸１９が、ベアリング２０を
介して支承されている。そして前記一対の車輪１１ａ，
１１ｂは、前記中心駆動軸１４と最外側筒状駆動軸１６
の同一側端部に取付けられ、両車輪１１ａ，１１ｂ間の
中央に同心状に位置する接地駆動可能な計測輪２１が、
前記中間筒状回転軸１５の同一側端部に取付けられてい
る。従って、計測輪２１と各車輪１１ａ，１１ｂとの間
の距離Ｌａ，Ｌｂは互いに等しい。

【０００７】中心駆動軸１４の車輪１１ａを取付けた側
の端部は、ベアリング２２を介して前記車輪軸支部材１
３に支承されている。また、車輪軸支部材１３の上に
は、推進駆動用減速機付きモータ２３が搭載され、この
モータ２３の出力軸２３ａと前記中心駆動軸１４及び最
外側筒状駆動軸１６の外端部とが、歯車２４ａ，２４ｂ
及び２５ａ，２５ｂを介して連動連結されている。これ
ら歯車に代えてベルト伝動手段を使用することも出来
る。

【０００８】２６は回転検出手段であって、前記計測輪
２１を取付けた中間筒状回転軸１５の外端部で歯車２４
ａ，２５ａの中間位置に取付けられ且つ図３に示される
ように周囲に等間隔おきに被検出部（スリットなど）２
７を備えた回転体２８と、前記被検出部２７を検出する
ように操向用車輪軸支部材１３に支持された光電スイッ
チ２９とから構成されている。なお、前記操向用車輪軸
支部材１３は、計測輪２１の接地点の真上で垂直軸３０
により回転可能に支承され、当該垂直軸３０を介して操
向駆動用減速機付きモータ３１に連動連結されている。
従って、左右一対の車輪１１ａ，１１ｂは、垂直軸３０
の軸心に対し左右対称位置に配置されている。

【０００９】上記の構成によれば、モータ２３により歯
車２４ｂ，２４ａ、歯車２５ｂ，２５ａ、中心駆動軸１
４、及び最外側筒状駆動軸１６を介して一対の車輪１１
ａ，１１ｂを同一方向に同一速度で回転駆動することに
より、自走台車１０を走行させることが出来る。そして
当該車輪１１ａ，１１ｂを軸支する車輪軸支部材１３を
モータ３１により垂直軸３０の周りに操向駆動すること
により、前記車輪１１ａ，１１ｂを、両者間の中央位置
を中心にして左右任意方向に任意角度だけ操向させて自
走台車１０の走行向きを変更させることが出来る。この
ようにして自走台車１０を所定経路に沿って自走させる
ことが出来るのであるが、この自走台車１０の走行距
離、即ち、操向推進兼用車輪１１ａ，１１ｂの走行距離
（回転量）の検出は、次のように行われる。

【００１０】車輪１１ａ，１１ｂの回転駆動により、接
地している計測輪２１も接地駆動されて自転することに
なる。そしてこの計測輪２１の自転に伴って回転体２８
が一体に回転し、光電スイッチ２９が被検出部（スリッ
トなど）２７を断続的に検出することになる。この光電
スイッチ２９から出力される被検出部２７の検出パルス
の時間間隔は、そのときの計測輪２１の回転速度と比例
しているので、当該検出パルスを積算演算することによ
り、計測輪２１の回転量（走行距離）を検出することが
出来る。

【００１１】自走台車１０が直進しているとき、即ち車
輪１１ａ，１１ｂの操向角度がゼロのときは、車輪１１
ａ，１１ｂの回転量と計測輪２１の回転量とは互いに等
しい。従って、回転検出手段２６の発信パルスに基づい
て演算される計測輪２１の回転量は、実際の車輪１１
ａ，１１ｂの回転量（走行距離）と等しい。

【００１２】図４に示されるように、自走台車１０が左
右のカーブ経路部分を走行するとき、即ち車輪１１ａ，
１１ｂが所定角度だけ操向されるときは、計測輪２１が
両車輪１１ａ，１１ｂの移動軌跡の中央位置を通るの
で、計測輪２１の回転量（走行距離）が両車輪１１ａ，
１１ｂの回転量（走行距離）と成る。従って自走台車１
０が左右のカーブ経路部分を走行するときでも、車輪１
１ａ，１１ｂの回転量（走行距離）、即ち自走台車１０
の走行距離は、回転検出手段２６の発信パルスに基づい
て演算される計測輪２１の回転量と等しい。

【００１３】モータ２３で車輪１１ａ，１１ｂを回転駆
動させないで、モータ３１により車輪軸支部材１３を垂
直軸３０の周りに操向回転させる、所謂据え切りを行っ
た場合には、両車輪１１ａ，１１ｂは互いに逆方向に等
しい回転量だけ回転することになるが、操向中心である
垂直軸３０の真下にある計測輪２１は、当該垂直軸３０
の軸心の周りに公転はするが自転はしない。従って、回
転検出手段２６からは発信パルスは発生せず、実際の据
え切り状態と合致する。

【００１４】なお、回転検出手段２６は如何なる構成の
ものであっても良く、例えば既成のロータリーエンコー
ダを利用することも出来る。また、この回転検出手段２
６の発信パルスを単位時間内だけ計数させるかまたは、
発信パルス間の時間間隔から、計測輪２１のその時々の
回転速度を検出するようにし、以て、車輪１１ａ，１１
ｂの回転速度、即ち自走台車１０のその時々の走行速度
を検出するように構成することも出来る。また計測輪２
１は、常時接地状態となるように、接地周面を弾性体か
ら構成すると共に、その外径を操向推進兼用車輪１１
ａ，１１ｂの外径より若干大きく構成しておくのが望ま
しい。

【００１５】

【発明の作用及び効果】以上のように本発明による自走
台車の走行距離などの検出装置によれば、操向推進兼用
車輪を、操向中心となる垂直軸の軸心に対し左右対称位
置に一対、同心状に軸支し、これら左右一対の車輪間中
央位置（従って、操向中心となる垂直軸の軸心位置）
に、これら両車輪に対し相対回転可能で且つ同心状に、
接地回転可能な計測輪を支承し、この計測輪の回転量ま
たは回転速度を検出する回転検出手段を併設するのであ
るから、左右の旋回走行時や据え切り時でも、前記計測
輪の回転量または回転速度が前記操向推進兼用車輪の実
際の回転量または回転速度と一致することになる。

【００１６】従って、従来のように旋回走行時の操向角
度と方向を検出する手段を併用して、その操向角度と方
向とにより検出値を補正する補正演算プログラムや、据
え切りの場合には検出値を無視するというような制御が
不要であるにも拘らず、常に高精度の走行距離または走
行速度の検出が行える。しかも計測輪及び回転検出手段
は従来通り一つで良いから、２つの計測輪と２つの回転
検出手段とを必要とする構成よりも制御が容易であり、
且つコストダウンを図ることが出来る。

【００１７】更に本発明の構成によれば、互いに相対回
転自在に嵌合する三重軸を使用して、その一端側で一対
の車輪とその中間に位置する計測輪とを支承し、前記三
重軸の他端側で一対の車輪の駆動と計測輪の回転検出と
を行わせるようにしたので、操向用車輪軸支部材に対す
る一対の車輪とその中間に位置する計測輪との支承が簡
単になり、装置全体もコンパクトにまとめることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 自走台車の構成を説明する概略平面図であ
る。

【図２】 本発明実施例を説明する要部の縦断正面図で
ある。

【図３】 回転検出手段の正面図である。

【図４】 本発明実施例に於ける旋回走行時の計測輪と
操向推進兼用車輪との移動軌跡を説明する平面図であ
る。

【図５】 従来例を説明する要部の正面図である。

【図６】 従来例に於ける旋回走行時の計測輪と操向推
進兼用車輪との移動軌跡を説明する平面図である。

【符号の説明】

１０ 自走台車 １１ａ 操向推進兼用車輪 １１ｂ 操向推進兼用車輪 １３ 操向用車輪軸支部材 １４ 中心駆動軸 １５ 中間筒状駆動軸 １６ 最外側筒状駆動軸 １９ 三重軸 ２１ 計測輪 ２３ 推進駆動用減速機付きモータ ２６ 回転検出手段 ２７ 被検出部（スリットなど） ２８ 回転体 ２９ 光電スイッチ ３０ 垂直軸 ３１ 操向駆動用減速機付きモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直軸周りに操向回転駆動可能な操向用車
   輪をモータ駆動可能に構成して、推進用車輪に兼用させ
   た自走台車に於いて、垂直軸周りに操向回転可能な車輪
   軸支部材に互いに相対回転自在に嵌合する三重軸を支承
   し、この三重軸の中心駆動軸の一端と最外側筒状駆動軸
   の一端とに操向推進兼用車輪を取付けると共に、これら
   一対の車輪間の中央で前記垂直軸の真下に位置する計測
   輪は中間筒状回転軸の一端に取付け、前記中心駆動軸の
   他端と最外側筒状駆動軸の他端とを推進駆動用モータに
   連動連結すると共に、前記中間筒状回転軸の他端に回転
   検出手段を取付けて成る自走台車の走行距離などの検出
   装置。
2. 【請求項２】前記中心駆動軸の車輪取付け側端部も前記
   車輪軸支部材に支承させて成る請求項１に記載の自走台
   車の走行距離などの検出装置。