JPH0710011A - 無人走行有人走行兼用車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動アクチュエータによる無人操縦とステア
リングハンドルによる有人操縦とにモード切換自在であ
りながら、ステアリングハンドル操作が軽快。 【構成】 有人走行を行うためのステアリングハンドル
１８と、無人走行時の操向用の電動アクチュエータ２０
とを備え、ステアリングハンドル１８を、操舵輪１と連
動連結する第１姿勢と、その連動連結を解除する第２姿
勢とに択一的に姿勢変更可能に構成し、ステアリングハ
ンドル１８の姿勢検出する検出手段３２を設け、ステア
リングハンドル１８が第１姿勢のとき、電動アクチュエ
ータ２０と操舵輪１とを連動連結する電磁クラッチ３１
を入り状態に作動し、ステアリングハンドル１８が第１
姿勢でないとき、電磁クラッチ３１を切り状態に作動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばラジコン操縦す
るような無人走行モードと操縦者が搭乗して操縦する有
人走行モードとに切換自在に構成した無人走行有人走行
兼用車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の無人走行有人走行兼
用車両にあっては、例えば特開平４−３６８２８２号公
報に開示されているように、無人操縦時には操舵軸を操
向用電動アクチュエータで操作し、有人操縦時には操舵
軸をステアリングハンドルで操作できるようにしながら
も、無人操縦時にステアリングハンドルが操向用電動ア
クチュエータの操作に連動して連れ回りしないよう操舵
軸とステアリングハンドルとの連係をクラッチを介して
断続可能に構成したものが知られている。又、この従来
構造においては、操向用電動アクチュエータと操舵軸と
が常時連動連結した構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構造のものでは、操向用電動アクチュエータと操舵輪
に連動連結された操舵軸とが常時連動連結した構成とな
っていたために、有人操縦において、ステアリングハン
ドルを操作したときに操向用電動アクチュエータにもそ
の操作力が伝達されることとなって、その電動アクチュ
エータが操作されることによる負荷がステアリングハン
ドルの操作時に加わることから、ハンドル操作が比較的
重く、疲労し易いものとなっていた。本発明は、上記実
情に鑑みてなされたものであって、電動アクチュエータ
による無人操縦とステアリングハンドルによる有人操縦
とにモード切換自在なものでありながら、有人操縦にお
けるステアリングハンドル操作が軽快に行える無人走行
有人走行兼用車両の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる無人走行
有人走行兼用車両は、上記目的を達成するために、冒記
構造のものにおいて、有人走行を行うためのステアリン
グハンドルと、無人走行時の操向用の電動アクチュエー
タとを備えるとともに、前記ステアリングハンドルを、
操舵輪と前記ステアリングハンドルとを連動連結する第
１姿勢と、前記操舵輪と前記ステアリングハンドルとの
連動連結を解除する第２姿勢とに択一的に姿勢変更可能
に構成し、かつ、前記ステアリングハンドルの姿勢を検
出可能な検出手段を設け、前記ステアリングハンドルが
第１姿勢であることの前記検出手段での検出結果に基づ
いて、前記電動アクチュエータと前記操舵輪とを連動連
結する電磁クラッチを入り状態に作動し、前記ステアリ
ングハンドルが第１姿勢でないことの前記検出手段での
検出結果に基づいて、前記電磁クラッチを切り状態に作
動するように構成してあることを特徴構成とする。かか
る特徴構成による作用・効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】即ち、電動アクチュエータと操舵輪とは電磁ク
ラッチを介して連動連結され、かつ、ステアリングハン
ドルの姿勢を変更することで操舵軸とステアリングハン
ドルとの連結及び連結解除が可能となっており、更に、
そのステアリングハンドルの姿勢を検出して、ステアリ
ングハンドルが操舵輪と連動連結するときにはその姿勢
検出結果に基づいて電磁クラッチを切り状態にし、ステ
アリングハンドルが操舵輪との連動連結が解除されてい
るときにはその姿勢検出結果に基づいて電磁クラッチを
入り状態にするので、ステアリングハンドルと電動アク
チュエータとが連結状態となることはない。このため、
有人操縦時に、ステアリングハンドルの操作負荷として
電動アクチュエータの操作力が作用しないものとなる。

【０００６】

【発明の効果】従って、操縦モードが無人操縦モードの
ときでも有人操縦モードのときでも、ステアリングハン
ドルと電磁アクチュエータとが連結されないことから、
ステアリングハンドルの操作負荷に電磁アクチュエータ
の操作力が加わらない分ステアリングハンドルの操作が
軽快に行え、疲労が少なくなる利点がある。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４に、無人走行有人走行兼用車両の一例として
のゴルフカートを示している。このゴルフカートは、操
舵輪としての左右一対の前車輪１，１と左右一対の後車
輪２，２とで走行可能に支持された車体フレーム３に、
搭乗運転部４、日除けキャビン５、荷物台６及び原動部
７を装備して車体Ｖを構成するとともに、その車体Ｖの
前端及び後端の下腹部箇所に、後述する誘導体としての
誘導線からの誘導信号を感知する感知手段を配設して構
成している。

【０００８】原動部７には、図３に示すように、エンジ
ン１０と、ベルト式無段変速装置１１と、ミッションケ
ース１２とが設けられているとともに、ミッションケー
ス１２からの出力で後車輪２，２が駆動されるように構
成している。ベルト式無段変速装置１１は、エンジン１
０出力軸に連動連結した駆動プーリ１１ａとミッション
ケース１２の入力軸に連動連結した割りプーリ構造の従
動プーリ１１ｂとにわたって伝動ベルト１１ｃを張設
し、伸縮駆動される電動シリンダ１１ｄによって、伝動
ベルト１１ｃに張力を付加するテンションプーリ１１ｅ
を軸芯Ｐ周りで揺動させることでその伝動ベルト１１ｃ
の張力を変更調節できるようにして、その張力の変更に
伴い従動プーリ１１ｂにおける伝動ベルト１１ｃのベル
ト巻き掛け径を変更できるように、即ちその巻き掛け径
を変更することで無段階に変速伝動できるように構成し
ている。電動シリンダ１１ｄは、車体Ｖに搭載した制御
装置１３からの伸縮操作指令に基づく変速操作位置に伸
縮操作される。又、制御装置１３は、車速センサ１４、
車体前後向き傾斜検出センサ１５、アクセルペダル１６
のアクセル操作量検出センサ１７等からの検出信号に基
づいて、車速が適宜なものとなるように前記伸縮操作指
令を出力するように構成している。

【０００９】次に、操舵機構について説明する。図１に
示すように、搭乗運転部４には搭乗者が手動で操舵でき
るように、ステアリングハンドル１８を配設している。
このステアリングハンドル１８は、そのハンドルシャフ
ト１８ａを筒状のハンドルポスト１９に内装支持すると
ともに、このハンドルポスト１９の基端部に、後述する
クラッチ構造を内装しかつ操向用電動アクチュエータと
しての電動モータ２０を設置したケース部２１を連設し
ている。このケース部２１のその上部立ちあがり筒部分
２１ａには前記ハンドルポスト１９が連設されるととも
に、その上部立ちあがり筒部分２１ａを通してハンドル
シャフト１８ａの下方部分がケース部２１に内装されて
おり、このハンドルシャフト１８ａは、ステアリングホ
イール１８ｂと一体的に上下にスライドしながら変位可
能に設けている。即ち、図１に示すように、上部立ちあ
がり筒部分２１ａに位置決め用のデテントボール機構２
２を設けており、ステアリングシャフト１８ａには、こ
のデテントボール機構２２でステアリングシャフト１８
ａを位置保持可能にデテント用ボール２２ａが係脱可能
な上下一対の係止溝２３，２４を形成している。これに
より、ハンドルシャフト１８ａは、デテント用ボール２
２ａが上がわの係止溝２３に係止された状態と、下がわ
の係止溝２４に係止された状態とに上下位置切換でき、
かつその係止された状態でハンドルシャフト１８ａを位
置保持できるのである。そして、デテント用ボールが下
がわの係止溝２４に係止された状態でハンドルシャフト
１８ａが不当に落ちないようにデテント用ボール２２ａ
を強く係止溝２４に押し付けるためのボルト２２ｂに回
し操作を容易にするためのレバー２２ｃを設けている。

【００１０】又、ハンドルシャフト１８ａの下端部に
は、ハンドルシャフト１８ａを上方に引き上げたとき
に、ケース部２１の内壁部で前記上部立ちあがり筒部分
２１ａの下端箇所に形成された噛み合い部２５ａと係合
する第２噛み合い部２５ｂを備えたクラッチ本体２６を
設けている。そのクラッチ本体２６の下面部に形成した
第３噛み合い部２７ａは、中心軸がハンドルシャフト１
８ａと同軸芯上に沿う状態でケース部２１に回動自在に
支持された出力軸２８に連設した大径ギア２９の上面部
に形成した第４噛み合い部２７ｂと係合可能に、つまり
ハンドルシャフト１８ａを下方に押し下げたときに第３
噛み合い部２７ａと第４噛み合い部２７ｂとが係合する
ように構成している。従って、ハンドルシャフト１８ａ
を上方に引き上げて係止溝２４にデテント用ボール２２
ａが係止された状態のときには、第３噛み合い部２７ａ
と第４噛み合い部２７ｂとの係合は解除されるととも
に、第１噛み合い部２５ａと第２噛み合い部２５ｂとが
係合してハンドルシャフト１８ａが回転しない状態で、
かつ、ハンドルシャフト１８ａが出力軸２８との連動が
断たれた状態が保持される。一方、ハンドルシャフト１
８ｂを下方に押し下げて係止溝２３にデテント用ボール
２２ａが係止された状態のときには、第１噛み合い部２
５ａと第２噛み合い部２５ｂとの係合は解除されるとと
もに、第３噛み合い部２７ａと第４噛み合い部２７ｂと
が係合してハンドルシャフト１８ａと出力軸２８とが連
動状態となる。尚、出力軸２８は、図示しない連係機構
を介して前車輪１，１に操向可能に連係している。

【００１１】そして、大径ギア２９に歯合する状態で小
径ギア３０がケース部２１に回転自在に支持されている
とともに、この小径ギア３０と前記電動モータ２０と
は、電磁クラッチ３１を介して連動連結可能に構成して
いる。この電磁クラッチ３１は、前記制御装置１３から
の入り操作信号により連動連結される入り操作状態とな
るとともに、前記制御装置１３からの切り操作信号によ
り連動連結が解除される切り操作状態となる。更に、図
１に示すように、前記デテントボール機構２２の設置位
置より下方の所定位置に、ハンドルシャフト１８ａの上
下変位姿勢を検出するための検出手段としての変位姿勢
検出用スイッチ３２を設置している。この変位姿勢検出
用スイッチ３２は、ハンドルシャフト１８ａがデテント
機構２２と係止溝２４とが係止した姿勢のとき、下がわ
の係止溝２４より下位部分がスイッチング操作すること
でハンドルシャフト１８ａが下位姿勢にあることを検出
し、ハンドルシャフト１８ａがデテント機構２２と係止
溝２３とが係止した姿勢のとき、係止溝２４がスイッチ
３２のスイッチング位置にくることでそのスイッチ３２
をスイッチング操作しないのでハンドルシャフト１８ａ
が上位姿勢にあることを検出する。この変位姿勢検出用
スイッチ３２からの検出信号は前記制御装置１３に入力
される。そして、制御装置１３は、スイッチ３２がスイ
ッチング操作されていることの信号が入力されると、電
磁クラッチ３１を入り操作し、スイッチ３２がスイッチ
ング操作されていないことの信号が入力されると、電磁
クラッチ３１を切り操作するように構成している。

【００１２】従って、上記構成によれば、ラジコン操縦
したり、あるいは地面に敷設された誘導線に沿って自動
的に案内走行したりする等の無人操縦モードのときに
は、ステアリングハンドル１８を人手作業によって引き
上げてデテント機構２２と係止溝２４とが係合するよう
にステアリングハンドル１８の姿勢を切り換えることに
なり、そうすると、スイッチ３２でその姿勢状態が検出
されて電磁クラッチ３１は入り状態となって無人操縦可
能となるとともに、ステアリングハンドル１８と出力軸
２８との連動は断たれる。一方、有人操縦モードのとき
には、ステアリングハンドル１８を人手作業によって押
し下げてデテント機構２２と係止溝２３とが係合するよ
うにステアリングハンドル１８の姿勢を切り換えること
になり、そうすると、スイッチ３２でその姿勢状態が検
出されて電磁クラッチ３１は切り状態となって電動モー
タ２０と出力軸２８との連係は断たれるとともにステア
リングハンドル１８と出力軸２８とは連動連結される。

【００１３】尚、図２に示すように、前記第３噛み合い
部２７ａと第４噛み合い部２７ｂとは、ハンドルシャフ
ト１８ａの軸芯周りでの位相と出力軸２８の位相とが一
定に対応するように軸芯周りでの係合構造が非対称構造
を成したドッグクラッチに構成している。これにより、
有人操縦時には、ステアリングハンドル１８のステアリ
ングホイール１８ｂの位相を前車輪１，１の操舵角と一
定の位置関係にあるようにしている。又、このようなド
ッグクラッチ構造にかえて、図５に示すように、ステア
リングシャフト１８ａがわの円盤状クラッチ本体２６に
突設した２本のピン３３，３３が、大径ギア２９に異な
る位相角で穿設された２つの孔３４，３４のそれぞれに
係合できるようにしてもよい。勿論、このピンを係脱す
る構造にあっては、ピンと孔がそれぞれ１つのみ設ける
構造にしてもよい。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステアリングハンドルの有人走行モードと無人
走行モードとに切換するための構造において有人走行モ
ード状態（イ）と無人操縦モード状態（ロ）とを示す縦
断側面図

【図２】ハンドルシャフトの下端部のクラッチ構造を示
す斜視図

【図３】走行用伝動系の変速操作機構を示す概略説明図

【図４】ゴルフカートを示す全体側面図

【図５】別実施例のハンドルシャフトの下端部のクラッ
チ構造を示す斜視図

【符号の説明】

１ 操舵輪 １８ ステアリングハンドル ２０ 電動アクチュエータ ３１ 電磁クラッチ ３２ 検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 保生 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 黒田 忠宏 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 山中 之史 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人走行モードと有人走行モードとに切
   換自在に構成した無人走行有人走行兼用車両であって、
   有人走行を行うためのステアリングハンドル（１８）
   と、無人走行時の操向用の電動アクチュエータ（２０）
   とを備えるとともに、前記ステアリングハンドル（１
   ８）を、操舵輪（１）と前記ステアリングハンドル（１
   ８）とを連動連結する第１姿勢と、前記操舵輪（１）と
   前記ステアリングハンドル（１８）との連動連結を解除
   する第２姿勢とに択一的に姿勢変更可能に構成し、か
   つ、前記ステアリングハンドル（１８）の姿勢を検出可
   能な検出手段（３２）を設け、前記ステアリングハンド
   ル（１８）が第１姿勢であることの前記検出手段（３
   ２）での検出結果に基づいて、前記電動アクチュエータ
   （２０）と前記操舵輪（１）とを連動連結する電磁クラ
   ッチ（３１）を入り状態に作動し、前記ステアリングハ
   ンドル（１８）が第１姿勢でないことの前記検出手段
   （３２）での検出結果に基づいて、前記電磁クラッチ
   （３１）を切り状態に作動するように構成してある無人
   走行有人走行兼用車両。