JPH066408B2 - 全方向移動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、全ての車輪を走行方向に向けて走行すること
により、前後・左右・斜めの全ての方向に車体の向きを
変えることなく移動することができる全方向移動車に関
し、さらに詳しくは、同一位置でピボット回転をするこ
とも可能な全方向移動車の改良に関する。

［従来の技術］ 車輪によって床面を走行移動する移動車には、一般に、
前輪を操舵して車体の向きを変えながら移動する車両型
のものと、全ての車輪の向きを走行方向に転換させて車
体の向きを変えずに前、横、斜めの全ての方向に移動す
る全方向移動車とがあるが、車両型の移動車は走行方向
を転換する際の旋回半径が大きいために、オフィスロボ
ットのような机の間の狭いスペース等も方向を変えなが
ら移動する移動車や、指定された複雑な移動パターンに
従って移動する移動車のような、急角度の方向転換等を
要求される移動車としては、全ての車輪の向きを走行方
向に転換させて前、横、斜めの全ての方向に走行する全
方向移動車が利用されている。

この全方向移動車としては、従来、各車輪をそれぞれ専
用のステアリング用モータを駆動源とする独立したステ
アリング機構により方向転換させるようにするととも
に、各車輪をそれぞれ専用の走行用モータにより駆動し
て走行する形式のものがあり、この全方向移動車は、各
車輪をそれぞれ同方向に向けて走行する全方向走行機能
だけでなく、各車輪の向きを装置本体の中央部を中心と
する円の接線方向に向けて同一位置でピボット回転する
機能ももっている。

しかしながら、この形式の全方向移動車は、各車輪ごと
に専用のステアリング用モータを備えたものであるため
に、価格が非常に高いし、また、全ての車輪を一斉に同
方向に方向転換させるためには各ステアリング用モータ
を同調させて駆動しなければならないから、その制御も
面倒であるという問題をもっていた。

そこで、出願人は、先に、同一位置でピボット回転をす
ることも可能な全方向移動車として、特願昭60-75568号
の明細書及び図面に開示したものを提案した。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記特願昭60-75568号の全方向移動車にあって
は、その図面中第６図に示されるように、全方向移動車
として走行させる場合、機構的に車輪を車体に対して偏
った位置にもってくる必要があるので、車両の安定性が
損われてしまうという欠点があった。

本発明の課題は、車両の安定性を確保しつつ、同一位置
でピボット回転をすることも可能な全方向移動車を実現
することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の全方向移動車は、車体の中心に対して４方向に
設けられた４つの車輪と、この４つの車輪の向きを変え
るための上記車体の中心点をはさんで対向する位置に設
けられた第１と第３のステアリング軸及び第２と第４の
ステアリング軸と、上記第１と第３のステアリング軸及
び第２と第４のステアリング軸に夫々対応する上記４つ
の車輪を夫々回転させるための第１と第３の車輪駆動軸
及び第２と第４の車輪駆動軸と、上記第１と第３のステ
アリング軸を共通に駆動する第１の駆動手段と、上記第
２と第４のステアリング軸を共通に駆動する第２の駆動
手段と、上記第１と第４の車輪駆動軸を共通に駆動する
第１の車輪駆動手段と、上記第２と第３の車輪駆動軸を
共通に駆動する第２の駆動手段と、を有し、上記第１と
第３のステアリング軸は上記第１の駆動手段により、上
記第２と第４のステアリング軸は上記第２の駆動手段に
より、夫々車輪の向きが常に同期して変わるように共通
に駆動され、上記第１と第４の車輪駆動軸は上記第１の
車輪駆動手段により、上記第２と第３の車輪駆動軸は上
記第２の車輪駆動手段により、夫々車輪が常に同じ方向
に回転するように共通に駆動され、上記第１の車輪駆動
手段及び上記第２の車輪駆動手段は、 (a)上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とにより
上記４つの車輪が全て同じ方向に向けられているとき
は、上記第１と第４の車輪駆動軸及び上記第２と第３の
車輪駆動軸を総て同じ方向に駆動することにより上記４
つの車輪を全て同じ方向に回転させ、 (b)上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とにより
上記４つの車輪が全て上記車体の中心点をその中心とす
る円の接線方向に向けられているときは、上記第１と第
４の車輪駆動軸と上記第２と第３の車輪駆動軸とを夫々
互いに異なる方向に駆動することにより上記４つの車輪
のうち、上記第１と第４のステアリング軸に対応する２
つの車輪と上記第２と第３のステアリング軸に対応する
２つの車輪とを夫々互いに異なる方向に回転させること
を特徴とするものである。

［作用］ すなわち、本発明は、同一位置でピボット回転をするこ
とも可能な全方向移動車が、本来の全方向移動車として
走行する場合は、４つの車輪を全て同一方向に駆動して
走行させ、同一位置でピボット回転する場合は、４つの
車輪のうち隣合う２つの車輪の回転方向を残りの相隣り
合う２つの車輪の回転方向とは異なる方向に駆動してピ
ボット回転させるようにしたものである。

従って、本発明によれば、前述した従来例のように、全
方向移動車として走行させる場合に車輪の位置を車体に
対して偏らせる必要性がなくなるので、車両の安定性を
確保しつつ、同一位置でピボット回転することも可能な
全方向移動車を実現することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図において、図中１は全方向移動車の
車体、２ａ〜２ｄは４つの車輪であり、この車輪２ａ〜
２ｄは例えばゴムタイヤとされている。３ａ，３ｂは車
体１の中央部に水平に設けられた同一径の上下一対のス
テアリング用大径歯車であり、このステアリング用大径
歯車３ａ，３ｂは、車体１に搭載したステアリング用モ
ータにより減速機（いずれも図示せず）を介して回転駆
動される同一のステアリング駆動軸４に固定されて一体
回転するように設けられている。また、５ａ〜５ｄは前
記ステアリング用大径歯車３に周囲にその周方向に沿わ
せて等間隔に配置された第１〜第４の４本のステアリン
グ軸であり、この各ステアリング軸５ａ〜５ｂはいずれ
も中空軸とされ、それぞれ図示しない軸受に垂直に支承
されている。また、この各ステアリング軸５ａ〜５ｄの
下端にはそれぞれ各ステアリング軸と一体回転する車軸
受６が設けられており、前記各車輪２ａ〜２ｄは、各ス
テアリング軸５ａ〜５ｂの車軸受６にベアリング８，８
を介して支持させた車軸７にステアリング軸５ａ〜５ｄ
の中心から一側に偏らせて固定されて、ステアリング軸
５ａ〜５ｄの回転により各ステアリング軸を中心として
旋回して方向転換するように設けられている。

また、各ステアリング軸５ａ〜５ｄにはそれぞれ同一径
のステアリング用小径歯車９，９が各ステアリング軸と
一体回転するように設けられており、ステレアリング用
大径歯車３ａ，３ｂの回転中心をはさんで対向する第１
と第３のステアリング軸５ａ，５ｃおよび第２と第４の
ステアリング軸５ｂ，５ｄのうち、前記第１と第３のス
テアリング軸５ａ，５ｃに設けられたステアリング用小
径歯車９はそれぞれ上側の第１のステアリング用大径歯
車３ａに噛合され、第２と第４のステアリング軸５ｂ，
５ｄに設けられたステアリング用小径歯車９はそれぞれ
下側の第２のステアリング用大径歯車３ｂに噛合されて
いる。この各ステアリング用小径歯車９，９は、ステア
リング用大径歯車３ａ，３ｂの回転によりステアリング
軸５ａ〜５ｄとともに回転されるもので、ステアリング
用小径歯車３ａ，３ｂを回転させると、ステアリング用
小径歯車９，９を介して全てのステアリング軸５ａ〜５
ｄが同方向に同角度ずつ回転し、これにより各ステアリ
ング軸５ａ〜５ｄの車軸受６，６に車軸７を支持されて
いる車輪２ａ〜２ｄが同方向に旋回して同角度ずつ方向
転換される。

また、前記一対のステアリング用大径歯車３ａ，３ｂ
は、第３図および第４図に示すように、その外周の両側
のみにそれぞれ前記ステアリング用小径歯車９を１回転
させるのみ必要な歯数のギヤ部Ａ，Ａを形成し、この両
ギヤ部Ａ，Ａ間の外周部分はそれぞれ前記ステアリング
用小径歯車９と噛合しない欠歯部Ｂ，Ｂとした欠歯歯車
とされており、この一対のステアリング用大径歯車３
ａ，３ｂは、第１のステアリング用大径歯車３ａと第２
のステアリング用大径歯車３ｂのギヤ部３Ａ，Ａの位置
を前記ステアリング用小径歯車９を1/4回転させるのに
必要な歯数分だけ周方向にずらこて前記ステアリング駆
動軸４に固定されている。なお、この実施例では、前記
第２と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄを回転させる第
２のステアリング用大径歯車３ｂを回転方向にずらし
て、第２のステアリング用大径歯車３ｂが第１のステア
リング用大径歯車３ａよりも上記歯数分だけ先行して回
転するようにしている。

従って、両方のステアリング用大径歯車３ａ，３ｂのギ
ヤ部Ａ，Ａに全てのステアリング軸５ａ〜５ｄのステア
リング用小径歯車９，９が噛合しているときは、全ての
ステアリング軸５ａ〜５ｄがステアリング用大径歯車３
ａ，３ｂの回転にともなって同角度ずつ同方向に回転し
て全ての車輪２ａ〜２ｄが互いに平行な状態で一斉に同
方向に方向転換して行くが、ステアリング用大径歯車３
ａ，３ｂが第３図および第４図の状態まで回転し、さら
にこの状態からステアリング用小径歯車を1/4回転させ
るまで矢印方向に回転すると、まず第２と第４のステア
リング軸５ｂ，５ｄのステアリング用小径歯車９，９が
第２のステアリング用大径歯車３ｂのギヤ部Ａ，Ａから
外れて第２と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄが回転を
停止し、この状態からさらにステアリング用大径歯車３
ａ，３ｂがステアリング用小径歯車を1/4回転させるま
で回転すると、第１と第３のステアリング軸５ａ，５ｃ
のステアリング用小径歯車９，９が第１のステアリング
用大径歯車３ａのギヤ部Ａ，Ａから外れて第１と第３の
ステアリング軸５ａ，５ｃが回転を停止する。

また、前記各ステアリング軸５ａ〜５ｄの車軸受６，６
に車軸７を支持されてステアリング軸の回転により方向
転換される各車輪２ａ〜２ｄは、ステアリング用小径歯
車９，９がステアリング用大径歯車３ａ，３ｂのギヤ部
Ａ，Ａから外れるまでステアリング軸５ａ〜５ｄを回転
させたときにこの車輪が車体１の中央部を中心とする円
の接線方向を向くようにして設けられており、従って、
ステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを全てのステアリン
グ用小型歯車９，９がギヤ部Ａ，Ａから外れるまで回転
させてやれば、全ての車輪２ａ〜２ｄの向きを車体１の
中央部を中心とする円の接線方向を向けてピボット回転
モードとすることができる。なお、先に車輪２ｂ，２ｄ
を前記円の接線方向に向けた状態で回転を停止した第２
と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄのステアリング用小
径歯車９，９が、第１と第３のステアリング軸５ａ，５
ｃが車輪２ａ，２ｃを前記円の接線方向に向ける状態ま
で回転する前に再びステアリング用大径歯車３ｂのギヤ
部Ａ，Ａと噛合すると、第２と第４のステアリング軸５
ｂ，５ｄが再び回転されて先に前記円の接線方向に向け
られた車輪２ｂ，２ｄの向きが変わってしまうが、前記
ステアリング用大径歯車３ａ，３ｂの欠歯部Ｂ，Ｂの長
さを少なくともギヤ部Ａ，Ａの長さの1/4以上にとって
おけば、第１と第３のステアリング軸５ａ，５ｃが車輪
２ａ，２ｃを前記円の接線方向に向ける状態まで回転す
るまでは先に回転を停止した第２と第４のステアリング
軸５ｂ，５ｄは車輪２ｂ，２ｄを前記円の接線方向に向
けた状態で停止しているから、全ての車輪２ａ〜２ｄの
向きを車体１の中央部を中心とする円の接線方向を向け
てやることができる。

また、第１図において、１０ａ，１０ｂは前記ステアリ
ング駆動軸４に、ステアリング用大径歯車３ａ，３ｂと
一体回転するように固定された第１と第２の２つの車輪
方向ロック用回転車輪であり、第１の車輪方向ロック用
回転輪１０ａは第１のステアリング用大径歯車３ａの下
に設けられ、第２の車輪方向ロック用回転輪１０ｂは第
２のステアリング用大径歯車３ｂの下に設けられてい
る。この車輪方向ロック用回転軸１０ａ，１０ｂは、ス
テアリング用大径歯車３ａ，３ｂの欠歯部Ｂ，Ｂにおけ
る直径とほぼ等しい直径を有し、かつその両側に外周側
に突出する突出部１１，１１を形成したもので、第１の
車輪方向ロック用回転輪１０ａの突出部１１，１１は第
５図に示すように第１のステアリング用大径歯車３ａの
欠歯部Ｂ，Ｂと対応する部分に設けられ、第２の車輪方
向ロック用回転輪１０ｂの突出部は第２のステアリング
用大径歯車３ａの欠歯部Ｂ，Ｂと対応する部分に設けら
れている。なお、この各突出部１１，１１の外周は、車
輪方向ロック用回転輪１０ａ，１０ｂの回転中心を中心
とする円弧状に形成されている。

また、１２，１２は前記各ステアリング軸５ａ〜５ｄに
設けられて各ステアリング軸と一体回転する車輪方向ロ
ック輪であり、第１と第３のステアリング軸５ａ，５ｃ
に設けられた車輪方向ロック輪１２，１２は、第１の車
輪方向ロック用回転輪１０ａの外周面に対向され、第２
と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄに設けられた車輪方
向ロック輪１２，１２は、第２の車輪方向ロック用回転
輪１０ｂの外周面に対向されている。この各車輪方向ロ
ック輪１２，１２は、その外周の一側に周方向に間隔を
おいて一対の突起１３，１３を突設したもので、この各
車輪方向ロック輪１２，１２は、ステアリング用小径歯
車９，９がステアリング用大径歯車３ａ，３ｂのギヤ部
Ａ，Ａから外れてステアリング軸５ａ〜５ｄが回転を停
止したときに突起１３，１３を突設した側が車輪方向ロ
ック用回転輪１０ａ，１０ｂと対向する状態になるよう
に設けられている。この各車輪方向ロック輪１２，１２
は、その一対の突起１３，１３が共に車輪方向ロック用
回転輪１０ａ，１０ｂの突出部１１，１１の外周面に摺
接したときにこの突出部１１，１１によって回転を阻止
されてステアリング軸２ａ〜２ｄを回転停止状態にロッ
クするもので、ステアリング用小径歯車９，９がギヤ部
Ａ，Ａから外れてステアリング軸５ａ〜５ｄが回転を停
止するまでステアリング用大経歯車３ａ，３ｂが回転す
ると、各車輪方向ロック輪１２，１２の突起１３，１３
を突設した側が車輪方向ロック用回転軸１０ａ，１０ｂ
と対向する側にくるとともに、ステアリング用大径歯車
３ａ，３ｂと一体回転している車輪方向ロック用回転輪
１０ａ，１０ｂの突出部１１，１１が車輪方向ロック用
回転輪１０ａ，１０ｂと対向する位置にきて、この突出
部１１，１１の外周面に車輪方向ロック輪１２，１２の
突起１３，１３が摺接するから、これによりステアリン
グ軸２ａ〜２ｄが回転停止状態にロックされて、車体１
の中央部を中心とする円の接線方向に向けられた各車輪
２ａ〜２ｄがみだりに向きを変えないようにロックされ
る。

また、第１図および第２図において、１４ａ，１４ｂ
は、第１ステアリング用大径歯車３ａの上方に位置させ
て車体１の中央部に設けられた、全周にギヤ歯を有する
同一径の上下一対の走行駆動用大径歯車であり、この走
行駆動用大径歯車１４ａ，１４ｂは、その回転中心をス
テアリング用大径歯車３ａ，３ｂの回転中心と一致させ
て水平に設けられている。なお、この走行駆動用大径歯
車１４ａ，１４ｂはそれぞれ図示しない軸受に支持され
ている。そして、この一対の走行駆動用大径歯車１４
ａ，１４ｂのうち上側の第１の走行駆動用大径歯車１４
ａは、ステアリング用モータとは別の走行駆動用モータ
（図示しないが車体１に搭載されている）により変速機
を介して回転駆動される走行駆動軸１５に固定されて走
行駆動用モータにより回転されるようになっており、下
側の第２の走行駆動用大径歯車１４ａは、第１の走行駆
動用大径歯車１４ａの回転により、両走行駆動用大径歯
車１４ａ，１４ｂ間に設けた後述する構成の動力伝達機
構２０を介して、第１の走行駆動用大径歯車１４ａと等
速で回転駆動回転されるようになっている。

また、１６ａ〜１６ｄは、前記各ステアリング軸５ａ〜
５ｄ内にそれぞれ垂直に挿通された車輪駆動軸であり、
この車輪駆動軸１６ａ〜１６ｄは、その上下端がステア
リング軸５ａ〜５ｄの上下に突出する状態で、ステアリ
ング軸５ａ〜５ｄに図示しないベアリングによって回転
自在に支承されている。そして、この各車輪駆動軸１６
ａ〜１６ｄの下端には、各車輪２ａ〜２ｄの車軸７，７
にそれぞれが固定した傘歯車１８と噛合する傘歯車１７
が固定されている。また、この各車輪駆動軸１６ａ〜１
６ｄの上端には、前記一対の走行駆動用大径歯車１４
ａ，１４ｂに噛合する同一径の走行駆動用小径歯車１
９，１９がそれぞれ固定されており、この各走行駆動用
小経歯車１９，１９のうち、第１と第４のステアリング
軸５ａ，５ｄに挿通した第１と第４の車輪駆動軸１６
ａ，１６ｄに設けられている走行駆動用小径歯車１９，
１９は、第１の走行駆動用大径歯車１４ａに噛合され、
第２と第３のステアリング軸５ｂ，５ｃに挿通した第２
と第３の車輪駆動軸１６ｂ，１６ｃに設けられている走
行駆動用小径歯車１９，１９は、第２の走行駆動用大径
歯車１４ｂに噛合されている。この各走行駆動用小径歯
車１９，１９は、走行駆動用大径歯車１４ａ，１４ｂの
回転により等速で回転されて車輪駆動軸１６ａ〜１６ｄ
を回転させるもので、各車輪２ａ〜２ｄは、各車輪駆動
軸１６ａ〜１６ｄの等速回転により傘歯車１７，１８を
介して等速で回転駆動されるようになっている。

ここで各車輪２ａ〜２ｄの回転方向について説明する
と、全方向移動車の走行時には、前、横、斜めのいずれ
の方向に走行する場合にも各車輪2a〜２ｄを全て移動車
の走行方向に回転駆動しなければならないが、この場
合、全ての車輪駆動軸１６ａ〜１６ｄを同方向に回転さ
せたのでは、車体１の中央部をはさんで対向する第１と
第３の車輪２ａ，２ｃおよび第２と第４の車輪２ｂ，２
ｄのうち、一方の車輪例えば右側の２つの車輪（第１と
第４の車輪）２ａ，２ｄは走行方向に回転するが、左側
の２つの車輪（第２と第３の車輪）２ｂ，２ｃはいずれ
も走行方向と逆方向に回転することになる。

すなわち、例えば移動車を第６図(a)に示すようにその
前面Ｆ方向に走行させようとする場合は、各車輪２ａ〜
２ｄのうち右側の２つの車輪２ａ，２ｄをステアリング
軸側から見て反時計方向に回転させ、左側の２つの車輪
２ｂ，２ｃをステアリング軸側から見て時計方向に回転
させなければならないが、右側の２つの車輪２ａ，２ｄ
の車軸７，７に設けられている傘歯車１８，１８の向き
と、左側の２つの車輪２ｂ，２ｃの車軸７，７に設けら
れている傘歯車１８，１８の向きとは第１図および第２
図に示したように逆になっているから、全ての車輪駆動
軸１６ａ〜１６ｄを同方向に回転させたのでは、左側の
２つの車輪２ｄ，２ｃか、あるいは右側の２つの車輪２
ａ，２ｄが、走行方向と逆方向に回転されてしまうこに
となる。これは、全方向移動車が第６図(c)，(i)に示す
ように横方向に走行しようとするときも、第６図(b)，
(d)，(h)，(j)に示すように斜め方向に走行しようとす
るときも同じである。

従って全ての車輪２ａ〜２ｄを全て走行方向に回転駆動
させるには、前、横、斜めのいずれの方向に走行しよう
とする場合にも、右側の第１と第４の車輪駆動軸１６
ａ，１６ｄと、左側の第２と第３の車輪駆動軸１６ｂ，
１６ｃとを、互いに逆方向に回転駆動しなければなら
ず、そのためには、前記一対の走行駆動用大径歯車１４
ａ，１４ｂのうち、第２と第３の車輪駆動軸１６ｂ，１
６ｃの走行駆動用小径歯車１９，１９を噛合させてある
第２の走行駆動用大径歯車１４ｂを、第１の走行駆動用
大径歯車１４ａの回転方向と逆方向に回転させることが
必要となる。

一方、移動装置を第６図(f)に示すように各車輪２ａ〜
２ｄを車体１の中央部を中心とする円の接線方向に向け
た状態で例えば時計方向にピボット回転させようとする
場合は、全ての車輪２ａ〜２ｄをステアリング軸側から
見て反時計方向に回転させなければならず、従ってこの
ピボット回転時には全ての車輪駆動軸１６ａ〜１６ｄを
同方向に回転させなければならないから、このときは前
記一対の走行駆動用大径歯車１４ａ，１４ｂをともに同
方向に回転させる必要がある。

そこで、この全方向移動車では、前記動力伝達機構２０
を回転方向の切換えが可能な構成として、第２の走行駆
動用大径歯車１４ａを、第１の走行駆動用大径歯車１４
ａの回転方向と逆方向にも同方向にも回転させられるよ
うにしている。

この動力伝達機構２０の構成を説明すると、第１図およ
び第２図において、２１は第１の走行駆動用大径歯車１
４ａの下面に固定されてこの走行駆動用大径歯車１４ａ
と一体回転する駆動側傘歯車、２２は第２の走行駆動用
大径歯車１４ｂの上面に固定されてこの走行駆動用大径
歯車１４ｂと一体回転する受動側傘歯車であり、この両
傘歯車２１，２２は同一径のものとされている。また、
２３は前記両傘歯車２１，２２の回転中心を中心として
回転するリング状の回転体であり、この回転体２３に
は、前記両傘歯車２１，２２の両方に噛合された複数
（この実施例では２個）の遊星傘歯車２４，２４が回転
自在に軸支されている。この遊星傘歯車２４，２４は、
前記回転体２３が回転不能にロックされているときは公
転を阻止されてその位置で駆動側傘歯車２１の回転にと
もなって自転し、回転体２３のロックが解除されたとき
は駆動側傘歯車２１の回転にともなって受動側傘歯車２
２との噛合いにより自転しながら公転するもので、この
遊星傘歯車２４，２４は、回転体２３が回転不能にロッ
クされているときに駆動側傘歯車２１のトルクを受動側
傘歯車２２に伝達して受動側傘歯車２２を駆動側傘歯車
２１の回転方向と逆方向に回転させ、回転体２３のロッ
クが解除されたときは駆動側傘歯車２１の回転にともな
って公転して駆動側傘歯車２１から駆動側傘歯車２２に
伝達されるトルクを吸収するようになっている。また、
２５は前記駆動側傘歯車２１の下に設けられて第１の走
行駆動用大径歯車１４ａと一体回転する駆動側クラッチ
板、２６は受動側クラッチ板であり、この受動側クラッ
チ板２６は、前記第２の走行駆動用大径歯車１４ｂの中
心に垂直に挿通されたスライド軸２７の上端に固定され
ている。このスライド軸２７は、第２の走行駆動用大径
歯車１４ｂと一体回転するとともに、上下にスライド移
動されて受動側クラッチ板２６を駆動側クラッチ板２５
に接離させるもので、第２の走行駆動用大径歯車１４ｂ
は、受動側クラッチ板２６を駆動側クラッチ板２５に接
触させることによって第１の走行駆動用大径歯車１４ａ
と同方向に回転されるようになっている。

すなわち、上記動力伝達機構２０は、回転体23が回転不
能にロックされているときは第２の走行駆動用大径歯車
１４ｂを第１の走行駆動用大径歯車１４ａと逆方向に回
転させ、回転体２３のロックが解除されるとともに受動
側クラッチ板２６が駆動側クラッチ板２５に接触された
ときは第２の走行駆動用大径歯車１４ｂを第１の走行駆
動用大径歯車１４ａと同方向に回転させるもので、回転
体２３が回転不能にロックされているときは受動側クラ
ッチ板２６は駆動側クラッチ２５から離されている。

一方、２８は、移動車の走行時に前記回転体23を回転不
能にロックし、ピボット回転時には回転体２３のロック
を解除するブレーキ機構である。このブレーキ機構２８
は、回転体２３の外周面に接離するブレーキ部材２９
と、このブレーキ部材２９を回転体２３から離すブレー
キ解除ばね３０とからなっており、前記ブレーキ部材２
９は、第１の走行駆動用大径歯車１４ａによって駆動さ
れる車輪駆動軸１６ａ，１６ｄを挿通した右側の２本の
ステアリング軸５ａ，５ｄの一方例えば第１のステアリ
ング軸５ａに形成したブレーキ用カム３１により後端を
押されて回転体２３の外周面に押付けられるようになっ
ている。このブレーキ用カム３１は、車輪２ａと対応す
る側を切欠した円板状のもので、ブレーキ部材２９は、
移動車の走行時には常時ブレーキ用カム３１で押されて
回転体２３に押付けられており、車輪２ａがピボット回
転時の向きになるまでステアリング軸５ａを回転させた
ときにブレーキ用カム３１による押圧を解除されてブレ
ーキ解除ばね３０のばね力で後退されるようになってい
る。

また、３２は、移動車の走行時は前記受動側クラッチ板
２６を駆動側クラッチ板２５から離し、ピボット回転時
には受動側クラッチ板２６を駆動側クラッチ板２５に接
触させるクラッチ接離機構であり、このクラッチ接離機
構３２は、上面が傾斜するスライド軸押上げ部材３３
と、このスライド軸押上げ部材３３を後退させるクラッ
チ解除バネ３４とからなっている。このクラッチ接離機
構３２は、スライド軸押上げ部材３３をその先端方向に
押出すことによりその傾斜面でスライド軸２７を押上げ
て受動側クラッチ板２６を駆動側クラッチ板２５に接触
させるもので、前記スライド軸押上げ部材３３も、前記
第１のステアリング軸５ａに形成したクラッチ用カム３
５で後端を押されて先端方向に押出されるようになって
いる。このクラッチ用カム３５は、前記ブレーキ用カム
３１と逆に車輪２ａと対応する側を外周側に突出させた
形状のもので、スライド軸押上げ部材３３は、移動車の
走行時には常時クラッチ解除バネ３４のばね力で後退状
態に保持されており、車輪２ａがピボット回転時の向き
になるまでステアリング軸5aを回転させたときに、クラ
ッチ用カム３５で押されて受動側クラッチ板２６を駆動
側クラッチ板２５に接触させるようになっている。

この全方向移動車は、全ての車輪２ａ〜２ｄを等速で回
転駆動して走行するもので、この移動車は、各車輪2a〜
２ｄの向きを変えることで走行方向を転換しながら前、
横、斜めの全ての方向に走行する。

この移動車の走行方向の転換について説明すると、第６
はこの移動車の走行パターンを示したもので、第６図
(a)は移動車が前方に走行しているときの状態を示して
おり、このときは、各車輪2a〜２ｂは第１図および第２
図に示した状態にある。

この移動車の走行方向に転換は、ステアリング用モータ
を駆動してステアリング用大径歯車９，９がステアリン
グ用大径歯車３ａ，３ｂを回転させることによって行な
われるもので、全てのステアリング用小径歯車３ａ，３
ｂのギヤ部Ａ，Ａに噛合している間は、ステアリング用
大径歯車３ａ，３ｂの回転にともなって全てのステアリ
ング軸５ａ〜５ｄが同方向に同角度ずつ一斉に回転する
から、全ての車輪２ａ〜２ｄを一斉に同方向に方向転換
させることができる。

第６図(b)〜(j)は、第６図(a)の状態から反時計方向に
ステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを回転させて各車輪
２ａ〜２ｄの向きを４５度ずつ時計方向に転換させて行
った状態を示したもので、第６図(b)は各車輪２ａ〜２
ｄの向きを第６図(a)の状態から４５度右方向に変えて
斜め右前方に走行するときの状態を示している。なお、
この走行方向の交換は、緩やかなカーブで方向変換する
ときは車輪２ａ〜２ｄを駆動したまま走行を停止せずに
行なわれ、急角度に方向変換するときは、走行駆動用モ
ータを停止させて車輪２ａ〜２ｄの駆動を停止した走行
停止状態で行なわれる。これは、以下の走行方向の変換
においても同様である。

第６図(c)は右横方向に走行するときの状態を示してお
り、このときステアリング用大径歯車３ａ，３ｂは第３
図および第４図の状態まで回転した状態にある。

また、第６図(d)は斜め右後方に走行するときの状態を
示しており、この状態まで各車輪２ａ〜２ｄを方向転換
させると、第２と第４の車輪２ｂ，２ｄが装置本体１の
中央部を中心とする円の接線方向を向く状態となり、こ
の時点で第２と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄのステ
アリング用小径歯車９，９が第２のステアリング用大径
歯車３ｂのギヤ部Ａ，Ａから外れて、この第２と第４の
ステアリング軸５ｂ，５ｄの回転駆動が停止されるとと
もに、ステアリング軸５ｂ，５ｄが第２の車輪方向ロッ
ク用回転輪１０ｂによってみだりに回転しないようにロ
ックされる。

また、第６図(e)〜(f)は移動車がピボット回転モードに
移行するときの状態を示したもので、第６図(d)の状態
からさらにステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを反時計
方向に回転させて行くと、ステアリング用小径歯車９，
９が第２のステアリング用大径歯車３ｂのギヤ部Ａ，Ａ
から外れている第２と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄ
は回転されないから、第２と第４の車輪２ｂ，２ｄは向
きを変えずに車体１の中央部を中心とする円の接線方向
を向いたままの状態を保つが、ステアリング用小径歯車
９，９が第１のステアリング用大径歯車３ａのギヤ部
Ａ，Ａに噛合している第１と第３のステアリング軸５
ａ，５ｃはさらに回転されるために、第１と第３の車輪
２ａ，２ｃは第６図(d)の状態から第６図(e)〜(f)に示
すように向きを変えて行く。そして、第６図(d)の状態
からステアリング用大径歯車３ａ，３ｂがステアリング
用小径歯車を1/4回転させるまで回転して第１と第３の
車輪２ａ，２ｃが第６図(f)に示すように車体１の中央
部を中心とする円の接線方向を向く状態となると、この
時点で第１と第３のステアリング軸５ａ，５ｃのステア
リング用小径歯車９，９が第１のステアリング用大径歯
車３ａのギヤ部Ａ，Ａから外れて、この第１と第３のス
テアリング軸５ａ，５ｃの回転駆動が停止されるととも
に、ステアリング軸５ａ，５ｄが第１の車輪方向ロック
用回転輪１０ｂによってみだりに回転しないようにロッ
クされる。なお、上記ピボット回転モードへの移行は、
走行駆動用モータを停止させて車輪２ａ〜２ｄの駆動を
停止した状態で行なわれる。また、第１と第３の車輪２
ａ，２ｃが車体１の中央部を中心とする円の接線方向を
向く状態となると、第１のステアリング軸５ａに形成さ
れているブレーキ用カム３１が前記動力伝達機構２０の
ブレーキ部材２９の押圧を開放して回転体２３のロック
を解除させるとともに、クラッチ用カム３５がスライド
軸押上げ部材３３を押出して受動側クラッチ板26を駆動
側クラッチ板２５に接触させ、これにより第２の走行駆
動用大径歯車１４ｂが第１の走行駆動用大径歯車１４ａ
と同方向に回転されるようになる。

しかして、このように全ての車輪２ａ〜２ｄを車体１の
中央部を中心とする円の接線方向を向く状態とした後
は、走行駆動用モータを再び駆動して車輪２ａ〜２ｄを
回転駆動すればよく、このときは、第１の走行駆動用大
径歯車１４ａと第２の走行駆動用大径歯車１４ｂとが同
方向に回転するために全ての車輪２ａ〜２ｄがピボット
回転方向に回転駆動されるから、移動車は同一位置でピ
ボット回転する。なお、このピボット回転時はステアリ
ング用モータは停止されている。また、このピボット回
転は、例えば移動装置のＵターン時など、移動車の向き
を変えてやる場合に行なわれる。

また、このピボット回転後に移動車を再び走行させると
きは、再びステアリング用モータを駆動してステアリン
グ用大径歯車３ａ，３ｂを回転させればよく、このよう
にステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを回転させると、
まず第２のステアリング用大径歯車３ｂのギヤ部Ａ，Ａ
が第２と第４のステアリング軸５ｂ，５ｄのステアリン
グ用小径歯車９，９と噛合して第２と第４のステアリン
グ軸５ｂ，５ｄが回転されるから、第２と第４の車輪２
ｂ，２ｄが第６図(f)の状態から第６図(g)に示すように
向きを変えて行く。そして、第６図(f)の状態からステ
アリング用大径歯車３ａ，３ｂがステアリング用小径歯
車を1/4回転させるまで回転して第２と第４の車輪２
ｂ，２ｄが第６図(h)に示すように第１と第３の車輪２
ａ，２ｃの向きと平行になるまで方向転換すると、この
時点で第１のステアリング用大径歯車３ａのギヤ部Ａ，
Ａが第１と第３のステアリング軸５ａ，５ｃのステアリ
ング用小径歯車９，９と噛合して第１と第３のステアリ
ング軸５ａ，５ｃが回転されるから、第１と第３の車輪
２ａ，２ｃも第２と第４の車輪２ｂ，２ｄと一緒に向き
を変えて行くようになって移動車が走行モードとなる。
なお、このピボット回転モードから走行モードへの移行
も、移行駆動用モータを停止させておいて行なわれる。

また、ピボット回転モードから走行モードに切換えた後
の移動車の走行は、第１のステアリング用大径歯車３ａ
のギヤ部Ａ，Ａが第１と第３のステアリング軸５ａ，５
ｃのステアリング用小径歯車９，９と噛合して第１と第
３のステアリング軸５ａ，５ｃが回転されるようになっ
てから開始させればよく、この状態になると、第１のス
テアリング軸５ａに形成されているブレーキ用カム３１
が動力伝達機構２０のブレーキ部材２９を押圧して回転
体２３を回転不能にロックするとともに、クラッチ用カ
ム３５がスライド軸押上げ部材３３の押圧を開放して受
動側クラッチ板２６を駆動側クラッチ板２５から離すか
ら、第２の走行駆動用大径歯車１４ｂが第１の走行駆動
用大径歯車14aと逆方向に回転されるようになる。従っ
て、この後に走行駆動用モータを駆動して走行駆動用大
径歯車１４ａ，１４ｂを回転させれば、第１の走行駆動
用大径歯車１４ａの回転によって回転駆動される右側の
車輪２ａ，２ｄと、第２の走行駆動用大径歯車１４ｂの
回転によって回転駆動される左側の車輪２ｂ，２ｃとが
いずれも走向方向に回転することになる。

このように移動車を走行モードに戻した後は、ステアリ
ング用モータを駆動して車輪２ａ〜２ｄの向きを変えな
がら移動車を任意の方向に走行させればよく、例えば第
６図(h)の状態では移動車は斜め左後方に走行し、この
状態から車輪２ａ〜２ｄを第６図(i)に示す方向に向け
てやれば移動車は左横方向に走行し、さらに車輪２ａ〜
２ｄを第６図(i)に示す方向に向けてやれば、移動車は
斜め左前方に走行する。また、この第６図(i)の状態か
らさらに車輪２ａ〜２ｄを４５度方向転換させれば、移
動車は第６図(a)の状態に戻って前方に走行する状態に
なる。

なお、第６図では反時計方向にステアリング用大径歯車
３ａ，３ｂを回転させて各車輪２ａ〜２ｄの向きを４５
度ずつ時計方向に転換させて行った場合の走行パターン
の変化を示したが、ステアリング等モータを逆回転させ
れば、どの走行パターンからでも前の走行パターンに戻
してやることができるし、また、走行駆動用モータの回
転方向を切換えれば、各走行パターンにおいて移動車を
前後いずれにも走行させることができる。

すなわち、この全方向移動車は、前記一対のステアリン
グ用大径歯車３ａ，３ｂを同方向に回転させることによ
って、第１のステアリング用大径歯車３ａによりステア
リング用小径歯車９，９を介して回転される第１と第３
の２本のステアリング軸５ａ，５ｃと、第２のステアリ
ング用大径歯車３ｂによりステアリング用小径歯車９，
９を介して回転される第２と第４の２本のステアリング
軸５ｂ，５ｄとを全て同方向に回転させて４つの車輪２
ａ〜２ｄの方向を転換させるようにしたものであり、従
って前記一対のステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを同
方向に回転させるだけで４つの車輪２ａ〜２ｄを一斉に
同方向に方向転換させることができる。

また、この全方向移動車では、ステアリング用大径歯車
３ａ，３ｂの回転中心をはさんで対向する２本ずつのス
テアリング軸５ａ，５ｃおよび５ｂ，５ｄをそれぞれ別
のステアリング用大径歯車３ａ，３ｂによって回転させ
るようにするとともに、前記一対のステアリング用大径
歯車３ａ，３ｂを上記のような欠歯歯車としてそのギヤ
部Ａ，Ａの位置をステアリング用小径歯車９を1/4回転
させるのに必要な歯数分だけ周方向にずらし、さらに前
記各車輪２ａ〜２ｄをステアリング用小径歯車９が前記
ステアリング用大径歯車３ａ，３ｂのギヤ部Ａ，Ａから
外れるまでステアリング軸5a〜５ｄを回転させたときに
この車輪２ａ〜２ｄが車体１の中央部を中心とする円の
接線方向を向くように設けているから、ピボット回転さ
せる場合にも、一対のステアリング用大径歯車３ａ，３
ｂを同方向に回転させて行けば、まず同方向に一斉に方
向転換される４つの車輪２ａ〜２ｄのうちのステアリン
グ用大径歯車３ａ，３ｂの回転中心をはさんで対向する
２つの車輪２ｂ，２ｄが前記円の接線方向に向たとき時
にそのステアリング軸５ｂ，５ｄのステアリング用小径
歯車９，９がステアリング用大径歯車３ｂのギヤ部から
外れてこのステアリング軸５ｂ，５ｄの回転が停止さ
れ、この時点では前記２つの車輪２ｂ，２ｄと同じ向き
にあって前記円の接線方向に対して９０度ずれた方向を
向いている他の２つの車輪２ａ，２ｃはさらに1/4回転
されて前記円の接線方向に向いたときにそのステアリン
グ軸５ａ，５ｃのステアリング用小径歯車９，９がステ
アリング用大径歯車５ｂのギヤ部Ａ，Ａから外されてこ
のステアリング軸５ａ，５ｃの回転が停止されるから、
前記一対のステアリング用大径歯車３ａ，３ｂを同方向
に回転させるだけで最終的４つの車輪２ａ〜２ｄを全て
前記円の接線方向に向けてやることができる。

このように、この全方向移動車は、動力伝達機構２０等
を設けることにより、全方向移動車として走行する場合
と同一位置でピボット回転する場合とで車輪の回転方向
を異ならせるようにしたので、全方向移動車として走行
する場合にも同一位置でピボット回転する場合にも車輪
の位置を車体に対して偏らせる必要性がなくなり、車両
の安定性を確保することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、同一位置でピボット回転をすることも
可能な全方向移動車が、本来の全方向移動車として走行
する場合は、４つの車輪を全て同一方向に駆動して走行
させ、同一位置でピボット回転する場合は、４つの車輪
のうち隣合う２つの車輪の回転方向を残りの相隣合う２
つの車輪の回転方向とは異なる方向に駆動してピボット
回転させるようにしたので、出願人が先に提案した特願
昭60-75568号の移動車のように、車輪の位置を車体に対
して偏らせる必要性がなくなり、車両の安定性を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図および第２図は全方向移動車の縦断正面図および
平面図、第３図および第４図は第１および第２のステア
リング用大径歯車の平面図、第５図は車輪方向ロック用
回転輪の平面図、第６図は移動車の走行パターン図であ
る。 １…車体、２ａ〜２ｄ…車輪、３ａ，３ｂ…ステアリン
グ用大径歯車、Ａ…ギヤ部、Ｂ…欠歯部、４…ステアリ
ング駆動軸、５ａ〜５ｄ…ステアリング軸、６…車軸
受、７…車軸、９…ステアリング用小径歯車、１０ａ，
１０ｂ…車輪方向ロック用回転輪、１１…突出部、１２
…車輪方向ロック輪、１４ａ，１４ｂ…走行駆動用大経
歯車、１５…走行駆動軸、１６ａ〜１６ｄ…車輪駆動
軸、１９…走行駆動用小径歯車、２０…動力伝達機構、
２１…駆動側傘歯車、２２…受動側傘歯車、２３…回転
体、２４…遊星傘歯車、２５…駆動側クラッチ板、２６
…受動側クラッチ板、２８…ブレーキ機構、３１…ブレ
ーキ用カム、３２…クラッチ接離機構、３５…クラッチ
用カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の中心に対して４方向に設けられた４
   つの車輪と、 この４つの車輪の向きを変えるために上記車体の中心点
   をはさんで対向する位置に設けられた第１と第３のステ
   アリング軸及び第２と第４のステアリング軸と、 上記第１と第３のステアリング軸及び第２と第４のステ
   アリング軸に夫々対応する上記４つの車輪を夫々回転さ
   せるための第１と第３の車輪駆動軸及び第２と第４の車
   輪駆動軸と、 上記第１と第３のステアリング軸を共通に駆動すること
   により、該第１と第３のステアリング軸に対応する２つ
   の車輪の向きを常に同じ向きに駆動する第１の駆動手段
   と、 上記第２と第４のステアリング軸を共通に駆動すること
   により、該第２と第４のステアリング軸に対応する２つ
   の車輪の向きを常に同じ向きに駆動する第２の駆動手段
   と、 上記第１と第４の車輪駆動軸を共通に駆動することによ
   り、該第１と第４の車輪駆動軸に対応する２つの車輪を
   常に同じ方向に回転する第１の車輪駆動手段と、 上記第２と第３の車輪駆動軸を共通に駆動することによ
   り、該第２と第３の車輪駆動軸に対応する２つの車輪を
   常に同じ方向に回転する第２の車輪駆動手段と、 上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とにより上記
   ４つの車輪が全て同じ方向に向けられているときは、上
   記第１と第４の車輪駆動軸及び第２と第３の車輪駆動軸
   を総て同じ方向に駆動して上記４つの車輪を全て同じ方
   向に回転するよう上記第１の車輪駆動手段及び第２の車
   輪駆動手段を制御する第１の制御手段と、 上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とにより上記
   ４つの車輪が全て上記車体の中心点をその中心とする円
   の接線方向に向けられているときは、上記第１と第４の
   車輪駆動軸及び第２と第３の車輪駆動軸とを夫々互いに
   異なる方向に駆動して上記４つの車輪のうち、上記第１
   と第４のステアリング軸に対応する２つの車輪と上記第
   ２と第３のステアリング軸に対応する２つの車輪とを夫
   々互いに異なる方向に回転するよう上記第１の車輪駆動
   手段及び第２の車輪駆動手段を制御する第２の制御手段
   と、 を有することを特徴とする全方向移動車。