JPS5815343B2 - 多方向走行車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多方向走行車両に関するものである。

先に特願５２−２７５６５号（特開昭５３−１１４１３
４号）で従来の多方向走行車両がキャスタ輪であるため
操向安定性が良くないことに触れた。

特に横方向走行時は車両重心Ｇと駆動輪ａとの距離Ｌｂ
が太きく （Ｌｂ＞Ｌ ａ ）、横直進性の極端に悪く
なり運転しすらいものである。

また、斜方向の走行（クラブ走行）も可能であるが、こ
の場合、ディレクションホイルｂを切換弁レバーで、ド
ライブホイルａをバンドルで別々に操作してタイヤ方向
を一致させるので手間がか力）っていた。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところはキャスタ輪を用いず全輪操向になり
操向安定性が良好になるし才だ車両の前後方向は一般の
車両と同等以上の操向機能を有し更に車両の横方向の直
進機能、信地旋回、超信地旋回の旋回機能が確実になさ
れ多方向走行が可能な多方向走行車両を提供することに
ある。

以下、本発明を第３図以下を参照して説明する。

図面中Ａは車体である。

車体Ａの前部右側には軸１０７がベアリングを介して取
付けてあり、軸１０７にはブラケット１０８が固定して
あり、このブラケット１０８に右前輪１０９が軸支して
あり、この右前輪１０９は前記ブラケット１０８に設け
たホイルモータ１１０により１駆動されるものである。

軸１０７には傘歯車１０６が固着しである。

車体Ａの前部左側にはベアリングを介して軸１２０が取
付けてあり、この軸１２０に左前輪１２１が軸支部材１
２０ａを介して取付けてあり、軸１２０にはスプロケッ
ト１１９が固定しである。

車体Ａの後部右側にはベアリングを介して軸１２７が取
付けてあり、軸１２７にはブラケット１２８が固着して
あり、ブラケット１２８に右後輪１２９が軸支してあり
、この右後輪１２９はブラケット１２８に設けたホイル
モータ１３０により駆動されるものである。

軸１２γには傘歯車１２６が固着しである。

車体Ａの後部左側にはベアリングを介して軸１４０が取
付けてあり、軸１４０には支承部材１４０ａを介して左
後輪１４１が設けである。

軸１４０にはスプロケット１３９が固着しである。

車体Ａにはステアリングユニット１３と操作機構Ｅのス
テアリング減速機３とが備えである。

ステアリング減速機３の入力軸３ａにはバンドル１が取
付けてあり、ステアリング減速機３の出力軸６は傘歯車
７，８を介して軸９に連結されている。

軸９は車体Ａに支承されており、軸９は傘歯車１０．１
１を介してステアリングユニット１３の入力軸１２に連
結しである。

ステアリングユニット１３の第１出力軸１０１はユニバ
ーサルジヨイント（もしくは等速ジョインｌ’）１０２
ａを介して軸１０３に連結されている。

軸１０３はジヨイント１０２ｂを介して軸１０４に連結
してあり、軸１０４に設けた傘歯車１０５は前記傘歯車
１０６に噛合しており、これらで第１伝動機構Ｂ１を構
成している。

ステアリングユニット１３の第２出力軸１１１はジヨイ
ント１０２ｃを介して軸１１２に連結してあり、軸１１
２はジヨイント１０２ｄを介して軸１１３に連結しであ
る。

軸１１３は傘歯車１１４゜１１５を介してスプロケット
軸１１６に連結してあり、このスプロケット軸１１６の
スプロケット１１７はチェーン１１８を介して前記スプ
ロケット１１９に連結してあり、これらで第２伝動磯構
Ｂ２を構成している。

ステアリングユニット１３の第３出力軸１２２はジヨイ
ント１０２ｅを介して軸１２３に連結してあり、軸１２
３はジョインＮ０２ｆを介して軸１２４に連結しである
。

軸１２４の傘歯車１２５は前記傘歯車１２６に噛合して
おり、これらで第３伝動機構Ｂ３を構成している。

ステアリングユニット１３の第４出力軸１３１はジヨイ
ント１０２ｇを介して軸１３２に連結してあり、軸１３
２はジョインＮ０２ｈを介して軸１３３に連結してあり
、軸１３３は傘歯車１３４１３５を介してスプロケット
軸１３６に連結してあり、スプロケット軸１３６のスプ
ロケット１３７はチェーン１３８を介してスプロケット
１３９に連結してあり、これらで第４伝動機構Ｂ４を構
成している。

ステアリングユニット１３内で操向切換を行なうための
切換機構Ｆの操作レバー１４は回転支点１５で支持され
ており、軸１６にピン結合している。

軸１６は回転軸１７、２２に固定されるレバー１８、２
３と結合しており回転軸１７に固定されるレバー１９は
ステアリングユニット１３の第１シフト用軸２０にピン
結合されている。

また、回転軸２２に固定されるレバー２４はステアリン
グユニット１３の第２シフト用軸２５にピン結合されて
いる。

前記ステアリングユニット１３は第８図に示すようにハ
ウジングＣを備えており、このハウジングＣには入力側
軸３３が支承しである。

この入力側軸３３は傘歯車３２．３１を介して前記入力
軸１２に連結されている。

入力側軸３３にはクラッチとの噛合い用平歯車３４．３
５が固着してあり、また、入力側軸３３には、平歯車４
０．４１およびドッグクラッチ部をもつ多段歯車３６，
３７，３８，３９がそれぞれ回転可能に設けである。

またハウジングＣには軸４２と軸４６が同一直線上にそ
れぞれ回転可能に支承しである。

軸４２は傘歯車４５．７２を介して第１出力軸１０１に
連結しである。

また、軸４６は傘歯車４９、７３を介して第２出力軸１
１１に連結しである。

前記軸４２には平歯車４４と多段歯車４３とが固着しで
ある。

また軸４６にはクラッチに噛み合いする平歯車４７と多
段歯車４８が固着してありドッグクラッチをもつ平歯車
５２とドッグクラッチをもつ一体平歯車５０．５１が回
転可能に設けである。

前記ハウジングＣには軸５３と軸６０とが同一直線状に
且つ入力側軸３３と平行に設けである。

軸５３は傘歯車５５．７４を介して第３出力軸１２２に
連結してあり、また、軸６０は傘歯車６３．７５を介し
て第４出力軸１３１に連結しである。

軸５３にはクラッチとの噛合い用平歯車５４が固着して
あり、また軸５３にはドッグクラッチを有する多段歯車
５６、ドッグクラッチをもつ平歯車５９、一体乎歯車５
７．５８が回転可能に設けである。

また軸６０には多段歯車６１、平歯車６２が固着しであ
る。

また、ハウジングＣには第１シフト用軸２０が摺動可能
に且つ回転可能に設けてあり、この第１シフト用軸２０
にはシフタヨーク６４が固着してあり、ヨーク６４はク
ラッチ６５に連らなり、またクラッチ６５はクラッチ噛
合い用平歯車５４に常に噛み合っている。

第２シフト用軸２５にはシフタヨーク６６．６７゜６８
が固着してあり、シフタヨーク６６、６７ 。

６８はそれぞれクラッチ６９，７０．７１とつらなって
おり、クラッチ６９，７０．７１はそれぞれクラッチ噛
合い用平歯車３４．４７．３５と常に摺動可能に噛み合
っている。

前記多段歯車３６．４３の噛合いは第１５図に示すよう
に歯車部３６ａと歯車部４３ａ、歯車部３６ｂと歯車部
４３ｂの噛み合いで２段式である。

また、多段歯車３７．４８の噛合いは第１６図に示すよ
うに歯車部３７ａと４８ａ１歯車部３７ｂと４８ｂの噛
み合いで２段式である。

また、多段歯車３８．５６の噛合いは第１７図に示すよ
うに歯車部３８ａ、５６ａ、歯車部３８ｂ。

５６ｂ、歯車部３８ｃ 、５６ｃ、歯車部３８ｄ。

５６ｄの噛合いで４段式である。

更に多段歯車３９．６１の噛合いは第１８図に示すよう
に歯車部３９ａ、６１ａ、歯車部３９ｂ。

６１ｂ、歯車部３９ｃ、６１ｃ、歯車部３９ｄ。

６１ｄの噛合いで４段式である。

次に作動を説明する。

左、右前輪１２１，１０９、左、右後輪１４１゜１２９
を車両前後方向に平行になるようにそろえる（第１９図
■の■、■にセットする）。

このとき車両は直進走行ができる状態となる。

そして、切換レバー１４を後傾位置にすると第１シフト
用軸２０を介してヨーク６４が移動する。

したがって、クラッチ６５は歯車５８のドッグクラッチ
と噛合う。

クラッチ６５は歯車５４と常に噛合ったままである。

第２シフト用軸２５の移動に伴ないヨーク６６．６７．
６８が移動し、したがってクラッチ６９，７０．７１は
それぞれ多段歯車３６、歯車５１，５０、多段歯車３７
のドッグクラッチと噛合う。

また、クラッチ６９，７０．７１はそれぞれ歯車３４，
４７．３５に常に噛み合っている。

ハンドル１を回転するとステアリングユニット１３の入
力軸１２が回転して入力側軸３３が回転する。

軸３３の回転は歯車３４、クラッチ６９、多段歯車３６
．４３を介して軸４２へ伝わり、第１出力軸１０１に伝
わる。

この第１出力軸１０１の回転は第１伝動機構Ｂ１を介し
て右前輪１０９を旋回する。

また、軸３３の回転は軸４２を回転し、歯車４４．５７
、クラッチ６５、歯車５４、軸５３から第３出力軸１２
２に伝えられる。

この出力軸１２２の回転は伝動機構Ｂを介して右後輪１
２９を旋回する。

また、軸３３の回転は歯車３５、クラッチ７１、多段歯
車３７．４８を介して軸４６に伝わる。

この軸４５の回転は第２出力軸１１１に伝わり第２伝動
機構Ｂ２を介して左前輪１２１を旋回する。

また、軸３３の回転は軸４６に伝わり歯車４７、クラッ
チ７０、歯車５０，６２、軸６０、傘歯車６３．７５を
介して第４出力軸１３１に伝えられ、この第４出力軸１
３１の回転は第４伝動機構Ｂ４を介して左後輪１４１を
旋回する。

ハンドル１を左回転した場合の各輪の動きについて説明
する。

軸３３が２β回転すると右前後車系統の多段歯車３６．
４３は歯車部３６ａ、４３ａの噛み合い（噛合比はにβ
１）となり、歯車４４．５７の回転比が１：１であれば
軸４２．５３は２β回転する。

傘歯車の対４５．７２と５５．７４のそれぞれの回転比
を１とすれば第１、第３出力軸１０１゜１２２の回転は
２βとなる。

ステアリングユニット１３の出力側の回転を伝動の途中
で１／２に減速すれば右前輪１０９は左へβ、右後輪１
２９は右へβ旋回する。

軸３３が２β回転すると左前後輪系統の多段歯車３７．
４８は歯車部３７ａ 、４８ａの噛み合い７ （噛み合て比にα１）となり、歯車５０．６２の回転比
が１：１であれば軸４６．６０は２ａ回転する。

傘歯車の対４９．７３と６３と７５のそれぞれの回転比
を１とすれば第２、第４出力軸１１１゜１３１の回転は
２αとなる。

ステアリングユニット１３の出力軸の回転を伝動の途中
で１／２に減速すれは左前輪１２１は左へα、右後輪１
４１は右へα旋回する。

したがって、バンドル１を左回転しつづけると４輪とも
第２０図に示すグラフにしたがって旋回運動を行なう。

すなイつち、第１９図■の■〜■の順で左、右前輪１２
１．１０９、左、右後輪１４１゜１２９の４輪が運動す
るので直進、旋回、超信地旋回の操向機能が得られる。

バンドル１を右回転した場合上述した如く軸３３が２ａ
回転すると右前後輪系統の多段歯車３６．４３は歯車部
３６ｂ 、４３ｂの噛み合い（噛合比はにβ２＝にα１
）となり、右前輪１０９は右へα、右後輪１２９は左へ
α旋回する。

同じく、左前後輪系統の多段歯車３７．４８は歯車部３
７ｂ、４８ｂの噛み合い（噛合比にα２＝にβｌ）とな
り左前輪１２１は左へβ、左後輪１４１は右へβ旋回す
る。

したがって、バンドル１を右回転しつづけると４輪とも
第２０図に示すグラフに従って旋回運動を行なう。

すなイつち第１９図■の■〜■の順で４輪が運動するの
でバンドル左回転の競合と同じ操向機能が得られる。

車両の横方向操向（横方向の直進を含むクラブ走行）の
場合について説明する。

前述と同様に各車輪１２１，１０９，１４１゜１２９を
前後方向にそろえ、切換レバー１４を前傾の位置にする
とシフト用軸２０はステアリングユニット１３へ入り込
む方向に移動し、シフト用軸２５はユニットから出る方
向に移動する。

シックヨーク６４の動きでクラッチ６５は歯車５８のド
ッグクラッチとはなれ、歯車５９のドッグクラッチと噛
合う。

第２シフト用軸２５の移動に伴ない、ヨーク６６．６７
．６８が移動しクラッチ６９．γ０．・７１はそれぞれ
多段歯車３６、歯車５１多段歯車３７のドッグクラッチ
とはなれ、それぞれ多段歯車３８、歯車５２、多段歯車
３９のドッグクラッチと噛合う。

バンドル１を左回転した場合の各輪の動きについて説明
する。

バンドル１を左回転すると、左右前輪系統の多段歯車３
８．５６は歯車部３８ｃ 、５６ｃの噛み合い（噛合比
はＫｂ３）となる。

バンドル１を左へ回しつづけると、歯車３８ｃ 、５５
ｃ 、３８ｄ 。

５６ｄ 、３８ａ 、５６ａ 、３８ｂ 、５６ｂの順
で噛合い（噛合比はＫｂ３．Ｋｂ４．に、ｂ、、Ｋｂ２
）つづける。

軸３３が２ａ回転すると歯車５７゜４４．５８，５２の
回転比が１：１であれば軸４２．４６は２ｂ回転する。

傘歯車の対４５．７２と４９．７３のそれぞれの回転比
を１とすれば第１、第２出力軸１０１゜１１１の回転は
２ｂとなる。

したがって、右前輪１０９は右へｂ、左前輪１２１は左
へｂ旋回する。

左右後輪系統の多段歯車３９．６１は歯車部３９ｃ、６
１ｃの噛み合い（＠み合い比Ｋ ａ ａ ）となる。

左へバンドル１を切りつづけると歯車部３９ｄ、６１ｄ
、３９ａ、６１ａ、３！Ｊｂ、６１ｂの順でかみ合い（
噛合比はＫ ａ４１ Ｋ ａｌ ｌ Ｋ ａ２ ）つづ
ける。

軸３３が２ａ回転すると歯車６２゜５０．５Ｌ５９の回
転比が１：１であれば軸５３．６０は２ａ回転する。

傘歯車の対５５゜７４と６３と７５のそれぞれの回転比
を１とすれ：ず第３、第４出力軸１２２，１３１の回転
は２ａとなる。

したがって、右後輪１２９は右へａ１左後輪１４１は左
へα旋回する。

したがって、バンドル１を左回転しつづけると４輪とも
第２３図に示すグラフにしたがって旋回運動を行なう。

すなわち、第１９図■の■■■〜■■〜■の順で左、右
前輪１２１，１０９伯、右後輪１４１，１２９の４輪が
運動するので前後方向、横方向の直進、旋回の操向機能
が得らｈる。

バンドル１を右回転した場合、軸３３が２θ回云すると
、左右前輪系統の多段歯車３８，５６は鉛車部３８ｂ、
５６ｂ、３８ａ、５６ａ、３８ｄ。

５６ｄ、３８ｃ、５６ｃの順で噛合う（噛合比は（ｂ２
＝Ｋ ａ３ 、 Ｋ ｂｌ＝Ｋ ａ４ 、 Ｋｂ４＝Ｋ
ａｌ 。

（ｂ３−Ｋ ａ２ ）。

したがって、右前輪１０９は左へａ、左前輪１２１は右
へα旋回する。

同じく、左右後輪系統の多段歯車３９，６１は旨車部３
９ｂ、６１ｂ、３９ａ、６１ａ、３９ｄ。

６１ ｄ 、３９ ｃ ｓ ６１ ｃの順でかみ合う。

（噛合比はＫａ２＝Ｋｂ 、Ｋａ、＝Ｋｂ４．Ｋａ４＝
Ｋｂ。

Ｋａ８＝Ｋｂ２）右後輪１２９は左へす、左後輪１４１
は右へｂ旋回する。

したがって、バンドル１を右回転しつづけると４輪とも
第２３図に示すグラフに従って旋回運動を行なう。

すなわち第１９図■の■■■〜■■〜■の順で４輪が運
動するので目的とする操向機能が段られる。

また、第１９図で前渡方向走行時の４輪の動きが第１９
図■であり、横方向走行時の４輪の動きが第１９図■で
あれば、■の１，９と■の５および■の５と■の１，９
の二ケ所で４輪の向きが一致し操向機構を切換えること
ができるので作業能率のよい多方向走行車両が得られる
。

この場合第１９図■の４輪の旋回角グラフは第２１図と
なる。

この場合前後方向走行用の多段歯車の対３６゜４３．３
７．４８をにβ３．にβ４を持つ４段式にすれば簡単に
なり立つ。

また、第１９図で、横方向走行時の４輪の動きが第１９
図Ｉの場合の旋回角グラフは第２２図となる。

この場合横方向走行用の多段歯車の対３８，５６３９．
６１を４段式から第２２図のかみ合い率Ｋａｌ 、 Ｋ
ａ２ 、 Ｋｂｌ 、 Ｋｂ２を持つ２段式にすれば
簡単になり立つ。

従って、第１９図の前渡方向走行のパターン■。

■と横方向のパターンＩ、ＩＶは、多段歯車のかみ合い
率を変えるだけで自由に組合せ可能なので４種類の多方
向走行車両を得ることができる。

また、操向切換において操向指令を操作機構Ｅで操向切
換を切換機構Ｆにより行なうので操作性の向上が図れ得
る。

本発明は以上詳述したように、車体Ａに左、右前輪１２
１，１０９及び左、右後輪１４１，１２９を旋回可能に
設け、車体Ａに、多段歯車の噛合いで車両の前後方向お
よび横方向の直進、旋回および超信地旋回を行なう操向
部を有し且つこの操向部の入力側に連結された入力軸１
２と操向部の出力側に連結された第１〜第４出力軸１０
１，１１１１２２．１３１と操向部の操向切換用の第１
、第２シフト用軸２０，２５とを設けたステアリングユ
ニット１３を設け、車体Ａに、ステアリングユニット１
３の入力軸１２（・こ連結されてステアリングユニット
１３に操向指令を与える操作機構Ｅを設け、車体Ａに、
ステアリングユニット１３の第１、第２シフト用軸２０
．２５に連結されてステアリングユニット１３の操向切
換えを行なう切換機構Ｆを設はステアリングユニット１
３の第１出力軸１０１に第１伝動機構Ｂ１を介して右前
輪１０９の旋回作動部に連結し、ステアリングユニット
１３の第２出力軸１１１を第２伝動機構Ｂ２を介して左
前輪１２１の旋回作動部に連結し、ステアリングユニッ
ト１３の第３出力軸１２２を第３伝動機構Ｂ３を介して
右後輪１２９の旋回作動部に連結し、ステアリングユニ
ット１３の第４出力軸１３１を第４伝動機構Ｂ４を介し
て左後輪１４１の旋回作動部に連結したことを特徴とす
る多方向走行車両を要旨とするものである。

したがって、操作機構Ｅによってステアリングユニット
１３に操向指令を与え、また切換機構Ｆを操作してステ
アリングユニット１３において操向切換えを行なって車
両の前渡方向、横方向の直進機能、信地旋回、超信地旋
回の旋回機能を確実になし多方向走行を可能ならしめ得
る。

またキャスタ輪を用いず全輪操向になり操向安定性が良
好になる。

また、第８図の多段歯車３６゜４３．３７，４８のかみ
合いは先に実願昭５２−１２’６８２０号（実開昭５４
−５３２２７号）で提唱した方法で非円径歯車のかみ合
いに容易におきかえられるのは明らかである。

また、第８図の多段歯車３８，５６．３９゜６１のかみ
合いは、先に実願昭５２−１２６８２１号で提唱した方
法で非円径歯車のかみ合いに容易におきかえられるのは
明らかである。

また、４輪中１輪をキャスタ輪としても操向安定性にあ
まり悪影響を与えないので３輪操向車両にして機構の簡
略化をはめ）りたい場合は、駆動輪でない車輪たとえば
左後輪１４１をキャスタ輪とした場合、伝動機構Ｂ４お
よび第８図の操向部で出力軸１３１、傘歯車６３．７５
を省略して機構を簡略化できる。

また、本発明の説明では操作機構Ｅと切換機構Ｆは車体
Ａに設ける構造で説明したが、ステアリングユニット１
３を運転席まイっりにもって来て、操作機構Ｅと切換機
構Ｆの支持部を直接ステアリングユニット１３にとりつ
けた一体形にしてコンパクトにすることが出来るのは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の多方向走行車両で前後方向走行の説明図
、第２図は同横方向走行の説明図、第３図は本発明一実
施例の平面図、第４図は第３図■方向からの矢視図、第
５図は第３図Ｖ方向からの矢視図、第６図は第３図■方
向からの矢視図、第７図はステアリングユニットの側面
図、第８図は第７図■−■線に沿う断面図、第９図は第
７図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第１０図は第９図Ｃ−Ｃ線
に沿う断面図、第１１図は第９図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図
、第１２図は第９図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第１３図は
第９図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第１４図は第９図Ｃ−Ｃ
線に沿う断面図、第１５図は第９図Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図、第１６図は第９図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第１７図
は第９図Ｊ −Ｊ線に沿う断面図、第１８図は第９図に
−に線に沿う断面図、第１９図Ｉ、Ｉｔ、Ｉ、ｒＶは旋
回パターンの順序説明図、第２０図、第２１図、第２２
図、第２３図は車輛の旋回角曲線図である。 Ａは車体、１３はステアリングユニット、Ｅは操作機構
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体Ａに左、右前輪１２Ｌ１０９及び左、右後輪１
   ４’ｆ、１２９を旋回可能に設け、車体Ａに、多段歯車
   の噛合いで車両の前後方向および横方向の直進、旋回お
   よび超信地旋回を行なう操向部を有し且つこの操向部の
   入力側に連結された入力軸１２さ操向部の出力側に連結
   された第１〜第４出力軸１０１．１１１，１２２，１３
   １と操向部の操向切換用の第１、第２シフト用軸２０．
   ２５とを設けたステアリングユニット１３を設け、車体
   Ａに、ステアリングユニット１３の入力軸１２に連結さ
   れてステアリングユニット１３に操向指令を与える操作
   機構Ｅを設け、車体Ａに、ステアリングユニット１３の
   第１、第２シフト用軸２０゜２５に連結されてステアリ
   ングユニット１３の操向切換えを行なう切換機構Ｆを設
   はステアリングユニット１３の第１出力軸１０１に第１
   伝動機構Ｂ１を介して右前輪１０９の旋回作動部に連結
   し、ステアリングユニット１３の第２出力軸１１１を第
   ２伝動機構Ｂ、を介して左前輪１２１の旋回作動部に連
   結し、ステアリングユニット１３の第３出力軸１２２を
   第３伝動機構Ｂ３を介して右後輪１２９の旋回作動部に
   連結し、ステアリングユニット１３の第４出力軸１３１
   を第４伝動機構Ｂ４を介して左後輪１４１の旋回作動部
   に連結したことを特徴とする多方向走行車両。