JPH0655901A - 車輪式自在走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 駆動軸上に中心車を固定するとともに駆動軸
上に支持部材を遊転自在に配設し、該支持部材に少なく
とも三個以上の独立した車輪を備える外周車を放射状に
配設し、かつ上記支持部材に上記中心車の回転を外周車
に各々伝達可能な中間車を配設してなる。 【効果】 駆動軸上に固定された中心車の回転により中
間車を介して車輪を備えた各々の外周車は中心車の回転
方向と同方向に回転することになり、しかも駆動軸上に
遊転自在に設けられた支持部材には駆動軸の回転する方
向と同じ向きの回転力が付与されることになるため、階
段等の非平地面であっても円滑に走行することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に階段等の非平地面で
の走行が可能な車輪式自在走行装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の車輪式自在走行装置とし
て、例えば特開昭６０−４４０１号公報に示されたよう
に、モータにより駆動される駆動軸上に中心歯車を固定
するとともに駆動軸上に支持部材を遊転自在に配設し、
支持部材に中心歯車にかみ合わされた三個の独立した車
輪を備える外周歯車を放射状に配設して構成したものが
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構造の場合、平地走行時においては、三個中の二個の車
輪が接地し、駆動軸上に固定された中心歯車の回転によ
り外周歯車が回転し、この回転により円滑に走行するこ
とになるが、非平地面、例えば階段上り走行時において
は、上記二個の車輪の内の前方の車輪が階段の段側面に
接すると、トルクセンサ、光電センサがこれを検出し、
この検出信号によりこの車輪をロックすると同時に直ち
に駆動軸を逆転させ、ロックされた車輪の外周歯車のま
わりに中心歯車を自転しつつ公転させ、次位置の車輪が
次段の踏面に接触したら、ロックを解除するとともに駆
動軸の回転を元の回転方向に戻し、以下、その次段の踏
面に接触して走行した車輪が次段の段側面に接したら、
上記同様にその車輪をロックすると同時に駆動軸を逆回
転させなければならず、このためロック機構や逆転機構
並びにそれらの同期機構が必要となって、全体の構造が
非常に複雑化し易く、しかも中心歯車と外周歯車とは常
に異なる方向に回転する構造であるため、車輪のロック
と駆動軸の逆転開始のタイミングがずれ、車輪のロック
状態において駆動軸が未だ正転していたとすると、中心
歯車は階段を上る方向とは逆の下降する方向に公転して
しまい、このため車体が下向きに引っ張られることにな
って危険な事態になるおそれがあるという不都合を有し
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決することを目的とするもので、第１の発明の車輪
式自在走行装置は、動力手段により駆動される駆動軸を
車体に回転自在に配設し、該駆動軸により車輪を駆動さ
せて走行させるようにした走行装置において、上記駆動
軸上に中心車を固定するとともに駆動軸上に支持部材を
遊転自在に配設し、該支持部材に少なくとも三個以上の
独立した車輪を備える外周車を放射状に配設し、かつ上
記支持部材に上記中心車の回転を外周車に各々伝達可能
な中間車を配設して構成したことを特徴とするものであ
る。

【０００５】上記各々の車輪の回転伝達経路を個別に遮
断可能なクラッチ機構並びに上記保持部材の遊転動作を
規制可能なロック機構を備えることもある。

【０００６】

【作用】駆動軸を動力手段により駆動回転させると、駆
動軸上に固定された中心車の回転により中間車を介して
車輪を備えた各々の外周車は中心車の回転方向と同方向
に回転することになり、しかも駆動軸上に遊転自在に設
けられた支持部材には駆動軸の回転する方向と同じ向き
の回転力が付与されることになる。

【０００７】またクラッチ機構により上記各々の車輪の
回転伝達経路を個別に遮断すると各々の車輪を自由回転
可能な状態にすることができ、さらにロック機構を設け
ることにより上記保持部材の遊転動作を規制保持するこ
とができる。

【０００８】

【実施例】図１ないし図１２は本発明の装置の実施例を
示し、図１ないし図９は第１の発明の実施例、図１０は
第２の発明の実施例、図１１、１２は第３の発明の実施
例である。

【０００９】図１ないし図９は第１の発明を簡易型荷物
運搬用台車に適用した実施例であって、この場合車体１
に動力手段２としてのモータ及びバッテリー３を搭載す
るとともに車体１に駆動軸４を軸受部５により横設し、
駆動軸４をウオーム減速機からなる伝動機構６を介して
動力手段２により回転させるように構成している。

【００１０】この伝動手段６として、電磁ブレーキ等の
ブレーキ手段と遊星歯車等からなる伝動機構を採用して
もよい。

【００１１】７は車輪ユニットであって、駆動軸４の両
端部に配設され、この車輪ユニット７は、この場合駆動
軸４上に歯車である中心車８を固定するとともに駆動軸
４上に十字形状の支持部材９をドライメタル、ベアリン
グ等の軸受手段１０により遊転自在に配設し、この支持
部材９に四個の独立した車軸１１をベアリング１２によ
り放射状に軸受配置し、各々の車軸１１の一方端部に歯
車である外周車１３を固定すると共に他方端部にゴムラ
イニングを施した車輪１４を固定し、かつ上記支持部材
９に四個の中間軸１５を固定植設し、この中間軸１５に
上記中心車８の回転を外周車１３に各々伝達可能な歯車
である中間車１６をベアリング１７により回転自在に設
けて構成している。

【００１２】尚、上記実施例においては、これら中心車
８、外周車１３及び中間車１６は、いずれも歯車となっ
ているが、互いに圧接されてなる摩擦車を用いてもよ
い。

【００１３】この実施例は上記構成であるから、操作ス
イッチ等を操作して駆動軸４を動力手段２により駆動回
転させると、駆動軸４上に固定された中心車８の回転に
より中間車１６を介して車輪１４を備えた各々の外周車
１３は中心車８の回転方向と同方向に回転することにな
り、しかも駆動軸４上に遊転自在に設けられた支持部材
９には駆動軸４の回転する方向と同じ向きの回転力が付
与され、例えば車輪１４を地面から離した状態で駆動軸
４を回転させると支持部材９は駆動軸４の回転する方向
と同じ方向へと連れ回り回転し、この状態で二個の車輪
１４を接地すると支持部材９の連れ回り回転は阻止さ
れ、支持部材９は回転せずに車輪１４のみが回転するこ
とになる。

【００１４】しかして平地走行時においては、図６のよ
うに、四個中の二個の車輪１４が接地した状態で、駆動
軸４を図中反時計回りに回転させると、各々の外周車１
３は図中矢印方向の反時計回りに回転し、この二個の車
輪１４の回転により車体は図中左方向へと円滑に走行す
ることになる。

【００１５】この際に、駆動軸４上に遊転自在に設けら
れた支持部材９には駆動軸４の回転する方向と同じ向き
の図中点線で示した矢印の向きの回転力が付与されてい
るが、二個の車輪１４が接地しているため支持部材９は
回転せずに車輪１４のみが回転することになる。

【００１６】また非平地面、例えば階段の上り走行時に
おいては、図７のように、上記二個の車輪１４ａ・１４
ｂの内の、前方の車輪１４ａが階段Ｗの段側面Ｗ₁に接
するとその車輪１４ａの前進が阻害されるとともに車輪
１４ａは段側面Ｗ₁による摩擦抵抗を受けて回転が停止
するように抑制されることになり、このとき支持部材９
には駆動軸４の回転する方向と同じ向きの図中点線で示
した矢印の向きの回転力が付与されているので、支持部
材９は図中点線で示した矢印の向きに回転し、この回転
により次位置の車輪１４ｄが次段の踏面Ｗ₂に接触し、
このため車輪１４ａは階段の段側面Ｗ₁をよじ登るよう
にして接触回転すると同時に車輪１４ｄは次段の踏面Ｗ
₂に接触回転して一段上昇することになり、以下同様に
車輪１４ｃが次段の踏面にＷ₂に接触し、これを繰り返
し、各々の車輪１４の回転と支持部材９の回転との相互
作用により階段を円滑に上昇することができる。

【００１７】また、平地面での後退走行時並びに階段の
下り走行時には、上記駆動軸４を逆方向に回転させるこ
とになり、この場合にも上記同様に車輪１４の回転と支
持部材９の回転との相互作用により階段Ｗを下降させる
ことができる。

【００１８】この階段の下り走行時においては、車体１
の重量を階段Ｗの段側面Ｗ₁及び次段の踏面Ｗ₂に接触す
る片側二個、計四個の車輪１４によって階段Ｗの角を挟
むような状態で分担支持でき、それだけ安定した走行が
可能となる。

【００１９】図９は車輪ユニット７の別例構造を示し、
この場合上記実施例における車輪１４を三個にして構成
したものである。

【００２０】図１０は上記実施例に第２の発明を適用し
た実施例であって、この場合上記実施例の各々の車軸１
１と外周車１３との間にクラッチ機構１８を介装し、ク
ラッチ機構１８として例えば電磁クラッチを用いて入切
動作可能に構成したものである。

【００２１】このように車輪１４の回転伝達経路を個別
に遮断可能なクラッチ機構１８を設けることにより、平
地走行時において、接地していない車輪１４への動力伝
達を遮断しておけば、動力損失を抑えることができると
ともに誤って車輪に手が接触したことによる危険性を回
避したり、車輪に付着する塵埃等の飛散を防ぐこともで
き、また全部の車輪１４への回転伝達を遮断すれば、車
輪１４の回転は自由になるため、手押し車としても使用
できる。

【００２２】図１１、１２は上記実施例に第３の発明を
適用した実施例であって、支持部材９にロック機構１９
を設けており、ロック機構１９としてはディスクブレー
キ構造のものもあるが、この場合支持部材９に環状の圧
接面２０を形成し、圧接面２０にブレーキバンド２１を
掛回し、ブレーキバンド２１の緊締により支持部材９を
ロックし得るように構成したものである。

【００２３】このように支持部材９にロック機構１９を
設けることにより、例えば図１２のように、片側一個ず
つ、左右二個の車輪１４のみが接地する状態で支持部材
９の位置を固定保持させることができ、このため走行操
舵性を向上することができ、かつこの際に上記クラッチ
機構１８を配備させ、これを切っておけば、手押し走行
を更に楽に行うことができる。

【００２４】尚、本発明は上記実施例で示す運搬台車の
構造に限られるものではなく、例えば車体の前後左右両
側の四箇所に上記車輪ユニット７を配置して四輪自動車
のように構成したり、或いは車体の前側又は後側の左右
二箇所に上記車輪ユニット７を配置し、それ以外の後側
又は前側の左右二箇所に通常の車輪を配置して構成する
こともあり、適宜変更して設計される。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述の如く、駆動軸を動力手段
により駆動回転させると、駆動軸上に固定された中心車
の回転により中間車を介して車輪を備えた各々の外周車
は中心車の回転方向と同方向に回転することになり、し
かも駆動軸上に遊転自在に設けられた支持部材には駆動
軸の回転する方向と同じ向きの回転力が付与されること
になるため、階段等の非平地面であっても円滑に走行す
ることができる。

【００２６】以上、所期の目的を充分達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例の全体側面図である。

【図２】図１で示す実施例の正面図である。

【図３】図１で示す実施例の要部の斜視図である。

【図４】図１で示す実施例の要部の側面図である。

【図５】図１で示す実施例の要部の部分断面図である。

【図６】図１で示す実施例の説明側面図である。

【図７】図１で示す実施例の説明側面図である。

【図８】図１で示す実施例の説明側面図である。

【図９】第１の発明の他の実施例の要部の側面図であ
る。

【図１０】第２の発明の実施例の要部の部分断面図であ
る。

【図１１】第３の発明の実施例の要部の部分断面図であ
る。

【図１２】図１１で示す実施例の説明側面図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 動力手段 ４ 駆動軸 ６ 伝動機構 ８ 中心車 ９ 支持部材 １３ 外周車 １４ 車輪 １６ 中間車

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力手段により駆動される駆動軸を車体
   に回転自在に配設し、該駆動軸により車輪を駆動させて
   走行させるようにした走行装置において、上記駆動軸上
   に中心車を固定するとともに駆動軸上に支持部材を遊転
   自在に配設し、該支持部材に少なくとも三個以上の独立
   した車輪を備える外周車を放射状に配設し、かつ上記支
   持部材に上記中心車の回転を外周車に各々伝達可能な中
   間車を配設して構成したことを特徴とする車輪式自在走
   行装置。
2. 【請求項２】 上記各々の車輪の回転伝達経路を個別に
   遮断可能なクラッチ機構を備えたことを特徴とする請求
   項１記載の車輪式自在走行装置。
3. 【請求項３】 上記保持部材の遊転動作を規制可能なロ
   ック機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の車輪式自在走行装置。