JPS61178202A - 能動方向転換可能なキヤスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、フォークリフト、無人搬送車、大型移動ロボ
ット等において有効な能動方向転換可能なキャスタに関
するものである。

［従来の技術１ 本発明者は、先に、能動方向転換可能なキャスタを提案
している（特願昭５９−１０８８７１号）。このキャス
タは、水平車輪軸を支持する車輪支持体を鉛直軸のまわ
りに能動回転可能とし、且つ上記水平車輪軸を鉛直軸と
交差する旋回位置に強制転位可能として、車体が停止し
た状態等においても能動的に抵抗なく方向転換させるこ
とができ、しかも通常走行時には格別の制御を行う必要
がなく、従来のキャスタと同様に使用できるようにした
ものであるが、この種キャスタでは、水平車輪軸を水平
方向に移動転位させるための機構を、できるだけ小型で
ストロークの大きいものとする必要があり、その水平車
輪軸の支持移動機構が大型化すると、それに伴ってキ゛
ヤスタ自体が大型化し、従ってそれを回転させるための
機構も大型化することになる。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は、−Ｌ述した能動方向転換可能なキャス
タにおいて、水平車輪軸を水平方向に移動転位させるた
めの支持移動機構を、簡単且つ小型で、しかも水平車輪
軸のストロークを大きくとれるようにした構成とするこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明のキャスタは、水平車
輪軸のまわりに回転する車輪を支持するための車輪支持
体を、鉛直軸のまわりにおいて回転駆動可能とし、上記
水平車輪軸を、上記鉛直軸と交差する旋回位置と、その
旋回位置から平行移動した従動回転位置とに転位可能と
したものにおいて、」−記車輪支持体における鉛直軸の
両側に、水平車輪軸を支持する揺動リンクを回転可能に
取付け、これらの揺動リンクを交差させたうえで、それ
らの先端間に車輪支持体に対する揺動リンクの取付は間
隔のほぼ半分の長さを有する支持リンクを回転可能に取
付け、この支持リンクの中央に水平車輪軸を支持させ、
これによって構成される支持移動機構に、水平車輪軸を
上記旋回位置に強制移動させる車輪軸強制転位機構を付
設することにより構成される。

［作　用１ 上記構成を有するキャスタは、それを取付けた車体があ
る停止位置において直角に近い大角度の方向転回を行う
場合、まず、車輪軸強制転位機構のアクチュエータによ
り水平車輪軸を車輪支持体の鉛直軸の真下の旋回位置ま
で移動させれば、車輪支持体をモータ等によって容易に
所望の方向に転回駆動させることができる。

このような水平車輪軸の移動転位に際し、車輪支持体に
おける鉛直軸の両側に揺動リンクを回転可能に取付け、
これらの揺動リンクを交差させたうえで、それらの先端
間に上記揺動リンクの取付は間隔のほぼ半分の長さを有
する支持リンクを回転可能に取付け、この支持リンクの
中央に水平車輪軸を支持させているので、水平車輪軸の
支持移動機構自体が簡単で小型化できるだけでなく　素
千軍輪軸の転位のストロークを比較的太きくとることが
できる。

また、上記アクチュエータを非作動状態とすれば、水平
車輪軸がフリーになるため、それが従動回転位置へ自然
に移動することになり、この状態においては、通常のキ
ャスタと全く同様に使用することができる。

［効　果ｌ このような本発明のキャスタによれば、本発明者が種々
検討したところの、水平車輪軸を水平方向に移動転位可
能に支持するための他の各種支持移動機構に比して、そ
の支持移動機構の構成を少ない部品数で非常に簡単且つ
小型化することができ、しかも水平車輪軸のストローク
を非常に大きくとることができるため、キャスタを小型
、軽量、低廉化することができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例を示すもので、このキャスタに
おいては、機体ｌに軸受２，２を介してスリーブ状の鉛
直軸４が回転自在に支持された車輪支持体３を備えてい
る。この車輪支持体３に取付けられる水平車輪軸の支持
移動機構５は、近似平行運動を行うリンク機構によって
構成され、即ち車輪支持体３における鉛直軸４の両側に
一対の揺動リンク８ａ、８ｂの上端をピン８により回転
可能に取付け、これらの揺動リンク８ａ、８ｂを交差さ
せたうえで、それらの先端間に、車輪支持体３に対する
揺動リンク８ａ、８ｂの取付は間隔ムのほぼ半分の長フ
Ｌ１を有する支持リンク８をピン７により回転可能に取
付け、この支持リンク８の中央に水平車輪軸１０を支持
させている。

」；記一対の揺動リンク８ａ、８ｂは、共に中間部に水
平部分を有する屈曲部材で構成し、それらにおける互い
に交差する中間部を両端部よりも薄くして、両リンク８
ａ、８ｂの交差状態での揺動を可能にしたものである。

」−記水平車輪軸ｌＯの支持移動機構５は、支持リンク
８の中央即ち水平車輪軸１０の位置を、第１図に示す直
線りに治って近似的に水平移動Ｓせる機構を構成し、し
かも比較的簡単なリンク機構で水平車輪軸１０の水平移
動のストロークを大きくとることができるものである。

なお、支持リンク８の長さＬｌと揺動リンクの長さしは
、はぼり、：’Ｌ、、＝２：５とするのが望ましい。

このような支持移動機構５によって支持される水平車輪
軸１０は、それが上記鉛直軸４の延長線と交差する第２
図の旋回位置と、その旋回位置からいずれかの側に平行
移動した第１図または第３図の従動回転位置との間で転
位可能に構成され、しかも上記従動回転位置から旋回位
置への転移を、車輪軸強制転位機構１２で上記リンク機
構５を駆動することにより、強制的に行い得るように構
成している。

車輪１１．１１は、水平車輪軸１０のまわりにおいて回
転するように支持されるが、これらの車輪１１゜ＩＩは
、中間部分を支持リンク９により支持された水平車輪軸
ｌＯの両端に取付けられる（第４図）。

上記車輪軸強制転位機構１２は、車輪支持体３の鉛直軸
４内を摺動する摺動杆１３を備え、その摺動杆１３の下
端にローラ１４を回転可能に取付け、このローラ１４を
」二記摺動杆１３の下動時に上記揺動リンク８ａ、８ｂ
におけるほぼ中間部の上面側に当接させるように構成し
、それにより、第１図あるいは第３図の従動回転位置に
おいて摺動杆１３を下動させれば、摺動杆１３のローラ
１４が揺動リンク８ａ、８ｂの一方の上面側に当接して
それを押下げ、リンク機構５の揺動により水平車輪軸１
０が第２図の旋回位置に転位する。この旋回位置におい
ては、上記ローラ１４が一対の揺動リンク８ａ、８ｂの
中央部分に同時に当接して、その旋回位置が堅持される
。

上記摺動杆１３は、それが車輪支持体３の鉛直軸４内を
、軸方向には摺動するが回転しないようにスプライン嵌
合され、またその摺動杆１３を軸方向に駆動するソレノ
イド等のアクチュエータ１６における駆動体１７に対し
ては、軸方向駆動力を伝達するが自由に回転できるよう
に連結される。これにより、第２図に示すように、摺動
杆Ｉ３のローラ１４が一対の揺動リンク８ａ、８ｂに当
接した状態においても、車輪支持体３が、支持移動機構
５、水平車輪軸】Ｏ及び車輪１１と一体的に機体１に対
して回転するように構成される。

なお、上記実施例においては、水平車輪軸１０を従動回
転位置から旋回位置に移動させ、さらにその旋回位置に
保持するために、先端にローラ１４を設けた摺動杆１３
を用いているが、必ずしもかかる構成とする必要はなく
、適宜位置に設けたアクチュエータの作動により抑圧部
材を動作させ、それ−により揺動リンク８ａ、８ｂを中
立位置に移動させて、水平車輪軸１０を旋回位置に移動
保持させることができる。

このように、鉛直軸４を回転可能に支持する機体ｉ側に
、その鉛直軸４内に挿通した摺動杆１３を軸方向に摺動
させる一ヒ記アクチュエータ１６を設け、そのアクチュ
エータ１６によって水平車輪軸１０を転位させると、車
輪支持体３に７クチユエータを設ける場合に比して、そ
の車輪支持体３の構造を簡素化できるばかりでなく、ア
クチュエータへの動力伝達手段について各種配慮が不必
要になる。

また、−ト述した車輪支持体３の鉛直軸４には、その上
端に歯車１８等の回転伝達機構を設け、クラッチ１８を
介してモータその他の回転駆動装置２０に連結している
。」二記回転駆動装置２０としては、ロータリンレノイ
ドを用いることもでき、その場合にはクラッチ１８を必
要としない。さらに、上記歯＄１８と噛合する歯車２２
を備えたポテンションメータあるいはロータリーエンコ
ーダ等の回転量検出装置２１を設け、これを機体の走行
制御等に利用することができる。

このような構成を有するキャスタは、機体１の方向を急
角度で変える場′合、回転駆動装置２０を鉛直軸４に連
結し、アクチュエータ１６を作動させて摺動杆１２の先
端のローラ１３を揺動リンク８ａ、８ｂに押付けること
により、水平車輪軸１０が第２図及び第４図（実線）に
示すように中央の旋回位置に保持される。而して、この
状態で回転駆動装置２０を駆動すると、キャスタ自体を
鉛直軸４のまわりに自由に転回させ、第４図に鎖線で例
示する。ように所望の方向に向けることができる。

このにょうにしてキャスタを転向させる場合、キャスタ
の接地面に格別大きな摩擦力が発生せず、それによって
機体１が位置を変えるようなことがないので、機体の位
置制御を正確に行うことができる。

また、この旋回位置において、アクチュエータ１６を非
作動状態にして摺動杆１３及び支持移動機構５をフリー
な状態とし、且つ回転駆動装置２０と鉛直軸４との連結
を断つことにより、水平車輪軸１０の平行移動及び車輪
支持体３の回転をフリーな状態とすれば、機体１の移動
に伴って支持移動機構５が水平車輪軸１０及び車輪１１
を機体の進行方向と逆の方向に移動させながら変形する
ため、通常のキャスタと同様に無制御で使用することが
できる。

このように車輪１１の水平方向移動をフリーにし１ま た状態において、機体が先に進行していた方向とほぼ逆
の方向に進行を開始する場合には、機体の進行に伴って
水平車輪軸ｌＯが自然に進行方向と逆方向へ流れ、その
後は通常のキャスタと同様に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図及び第３図は
その動作説明図、第４図は使用状態の概略説明図である
。 １・・機体、　　　３・・車輪支持体、４・・鉛直軸、
　　５・・支持移動機構、８ａ、８ｂ　・・揺動リンク
、９・・支持リンク、１０−・水平車輪軸、１１・・車
輪、 １２・・車輪軸強制転位機構。 第１図 第３図 ′δゝ＼　　　　　（′δ ａ ｂ Ｏ Ｉ −〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水平車輪軸のまわりに回転する車輪を支持するため
   の車輪支持体を、鉛直軸のまわりにおいて回転駆動可能
   とし、上記水平車輪軸を、上記鉛直軸と交差する旋回位
   置と、その旋回位置から平行移動した従動回転位置とに
   転位可能としたものにおいて、上記車輪支持体における
   鉛直軸の両側に、水平車輪軸を支持する揺動リンクを回
   転可能に取付け、これらの揺動リンクを交差させたうえ
   で、それらの先端間に車輪支持体に対する揺動リンクの
   取付け間隔のほぼ半分の長さを有する支持リンクを回転
   可能に取付け、この支持リンクの中央に水平車輪軸を支
   持させ、これによって構成される支持移動機構に、水平
   車輪軸を上記旋回位置に強制移動させる車輪軸強制転位
   機構を付設したことを特徴とする能動方向転換可能なキ
   ャスタ。