JPS61202927A - 全方向移動走行車 - 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】 −の この発明は、全方向に移動可能な全方向移動走行車に関
する。

１１へ１１ 理想的な走行車とは、人間の歩行と同じような前後方向
、左右方向、斜め方向、そしてその場での回転の各運動
を全て兼ね備えているものである。

従来、このような走行車は、いくつかその構造が提案さ
れている。

１が解°しようとする（　　１、 ところが、これまでに提案された走行車は、各々の車輪
の回転数および回転方向の制御ならびに車輪の傾き角の
制御を、多くのサーボモーターを用いて行っている。こ
のため、各サーボモーターをコントロールするためにコ
ンピューターを利用する必要があり、走行車は高価にな
らざるを得ない。

ｌ」へ１江 この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであり、高価なコンピューターコントロールを必
要とばずに、安価で全力向に移動できる全方向移動走行
車を提供することを目的としている。

発」し久ＪＪＬ シタ力って、この目的を達成するためにこの発明は、第
１と第２の駆動輪部と、第１と第２の駆動輪部を操舵す
るための操舵部と、第１と第２の駆動輪部を切換えによ
り操舵部の動きに合せて第１と第２の駆動輪部を同方向
および逆方向に同角度回転させる走行モード切換部と、
を備える全方向移動走行車を要旨としている。

１１、を　“するための　Ｄ 第１と第２の駆動輪部２．３と、操舵部４を備えるとと
もに、走行モード切換部５を設けてこの切換部５を切換
えることにより、操舵部４の動きに合わせて第１と第２
の駆動輪部２．３を同方向および逆方向に同角度回転す
る構成となる。

走行モード切換部５を切換えて、操舵部４の動きに合せ
て第１と第２の駆動輪部２，３を同方向および逆方向に
同角度回転して、モード１とモード２の走行状態を得る
。

支ｉ九 第１図〜第３図は、この発明の全方向移動走行車の実施
例を示している。

全方向移動走行車（以下走行車という）は、フレーム１
に第１と第２の駆動輪部２．３、操舵部４、走行モード
切換部５およびキャスター６が設けられたものである。

このキャスター６は、フレーム１の左右位置にそれぞれ
設けられている。

第１駆動輪部２は次のような構成である。

フレーム１の前側中央部２は、軸受７を介して車輪支持
軸８が回転可能に取付けられている。この車輪支持軸８
は、その下部に車輪支持量９およびスプロケット１０を
有している。車輪支持量９には、車軸１１を介して駆動
車輪１２および自由車輪１３が取付けられている。両車
輪１２．１３は同径である。

駆動車輪１２には、その内側にベベルギヤ１４が取付け
られている。また、自由車輪１３は、車軸１１に対して
空転可能となっている。

車輪支持軸８には、駆動軸１５が通されている。この駆
動軸１５上にはスプロケット１６が取付けられていると
ともに、下端にはベベルギヤ１７が取付けられている。

このベベルギヤ１７は、ベベルギヤ１４に噛み合わさっ
ている。

次に、第２駆動輪部３の構造を説明する。

第２駆動輪部３は、第１駆動輪部２とほぼ同様の構成で
ある。

フレーム１の後端部中央には、軸受１８を介して車輪支
持軸１９が設けられている。この車輪支持軸１９の下端
には車輪支持量２０か設けられている。車輪支持量２０
には、車軸２１を介して駆動車輪２２および自由車輪２
３が取付けられている。

駆動車輪２２には、ベベルギヤ２４が取付けられている
。また、自由車輪２３は、市軸２１に対して空転可能に
なっている。

車輪支持軸１９には、第１スプロケツト２５および第２
スプロケツト２６が設けられている。

車輪支持軸１９には、駆動軸２７が通されている。この
駆動軸２７の下端にはベベルギヤ２８が設けられている
とともに、上端にはスプロケット２９が設けられている
。

このスプロケット２９と第１駆動輪部２のスプロケット
１６は、モーター３０の主軸３Ｑａに設けられたスプロ
ケット３１．３２ｋｍそれぞれチェーン３３．３４を介
して連結されている。チェーン３４はクロスがけされて
いる。このモーター３０は、支持体３５によりフレーム
１上に設定されている。

したがって、スプロケット２９．１６は、ともに第１お
よび第２駆動輪部２．３の走行駆動用のものである。

また、第２駆動輪部２および第２駆動輪部３の各駆動車
輪１２．２２および自由車輪１３．２３は、それらの左
右の位置関係が逆になっている。モーター３０は、ＤＣ
モーターが好ましいが、内燃機関などであってもよい。

次に、操舵部４のハンドル軸３６は、軸受３７を介して
フレーム１に設定されている。

このハンドル軸３６の上端には、ハンドル３８が設けら
れてい°るとともに、下端にはスプロケット３９が設定
されている。この操舵部４は、第１と第２駆動輪部２．
３を操舵するためのものである。

次に、走行モード切換部５の構造を説明する。

走行モード切換部５は、フレーム１のほぼ中央部に設定
されている。モード制御軸４０は軸受け４０ａを介して
フレーム１に回転可能に取付けられている。

第４図に示すように、このモード制御軸４０の細径部４
１には、連結体４２．４３が嵌め込まれている。この連
結体４２と連結体４３は、上下が逆に嵌め込まれており
、はぼ同形状となっている。

連結体４２は、スプロケット４４および円筒部４５を有
する。この円筒部４５には対向する部分に２つの溝４６
．４６が設けられている。また、連結体４３は、スプロ
ケット４７および円筒部４８を有する。この円筒部４８
には、同様に満４９．４９が形成されている。さらに、
連結体４２．４３にはそれぞれ細径部４１が通る通し穴
４２ａ、４３ａが形成されている。

一方細径部４１には、長穴状のスライド穴５０．５０が
対向位置に設けられている。このスライド穴５０．５０
は走行モードの切換えビン５１を嵌めこむためのもので
ある。

切換えビン５１はスライド穴５０．５０に通されている
。第３図に示すようにこの切換えビン５１は、モード制
御軸４０の下端にあるバネ支持ピン４０ｂに対してバネ
５２により取付けられているとともに、モード選択用の
レバー５３にもワイヤ５１を介して連結されている。レ
バー５３は、フレーム１上の支持棒５４に取付けられて
いる。

連結体４２．４３の溝４６．４９には、切換えビン５１
を嵌め込むことができる。

したがって切換えビン５１は、バネ５２の付勢力により
常時溝４９側に嵌め込まれている。そして、レバー５３
を押し下げることにより切換えビン５１はバネ５２の付
勢力に抗してスライド穴５０を下から上に移動して、連
結体４２の溝４６側に嵌め込むことができるようになっ
ているものである。すなわち、連結体４２．４３および
細径部４１おＪ：び切換えビン５１は、クラッチを構成
している。

モード制御軸４０の大径部には、スプロケット５５．５
６が設けられている。

スプロケット４４は、第２駆動輪部３の第２スプロケツ
ト２６にチェーン５７を介して連結されている。スプロ
ケット４７は、第２スプロケツト２５にチェーン５８を
介して連結されている。またスプロケット５５および５
６、第１駆動輪部２のスプロケット１０および操舵部４
のスプロケット３９はそれぞれチェーン５９．６０を介
して連結されている。

第２図に示すようにチェーン５゛７は、クロスがけされ
ている。

次に、このような構成におけるモード選択操作を説明す
る。

まず、レバー５３を開放状態にして切換えビン５１をバ
ネ５２の付勢力により連結体４３の溝に嵌め込んだ場合
を説明する。この場合の駆動車輪１２．２２の傾きおよ
び走行方向をモード１として表１に表しである。

切換えビン５１が、連結体４３の溝４９に嵌め込まれる
と、スプロケット４７はモード制御軸４０と一体に回転
する。ハンドル３８を右回りに回転すると、モード制御
軸４０およびスプロケット４７は、スプロケット３９．
５５を介して右回りに回転する。

したがって、スプロケット５５が右回りに回転するに伴
って、車輪支持軸８．１９は、右回りに回転する。

連結体４２は、モード制御軸４０の回転４０と係りなく
空転する。

同様に、ハンドル３８を左回転すると車輪支持軸８．１
９も左回転することになる。

この場合は、その操舵形態をモード１と定義する。この
モード１は、第１及び第２駆動輪部２．３が表１に示す
ように水平面（地面）上で、同方向でかつ同角度回転し
、たえず両者は平行の形態を取るものである。

表１に沿ってその動作を説明する。

第１および第２駆動輪部２．３の駆動車輪１２．２２の
傾きをθと設定する。また、フレーム１の走行方向を示
す三角形状の矢印は、フレーム１の前後左右方向を示し
ている。三角形の黒塗りの部分は、フレーム１の前側を
示し、底辺側は後を示している。また、三角形の左右側
はフレーム１の左右を示している。

傾きθ−０の場合では、走行方向は前方向となる。Ｏく
傾きθく９０°の場合では、フレーム１はその傾きθで
左前方を走行する。

傾ぎθ＝９０°では、走行方向は左方向になる。

９０°〉傾きθ＞１８０”では、走行方向は、左後方向
になる。傾きθ＝ｉｓｏ’では走行方向は後方向になる
。

１８０’＜傾きθ＜２７０’では走行方向は右後方向に
なる。傾ぎθ＝２７０’では走行方向は右方向になる。

２７０°〈傾きθ〈３６０°では、走行方向は右前方向
になる。

このモード１では、フレーム１の向きを変えずに前後左
右、斜め方向にフレーム１を平行移動させることができ
る。

次に、レバー５３を下に押し付けて切換えビン５１をバ
ネ５２に抗して連結体４２の溝４６側に嵌め込む場合を
説明する。この場合、レバー５３は図示しないはめこみ
溝にはめこまれて、バネ５２に抗する状態を維持する。

この場合の動作形態は、表１に示すモード２である。

ハンドル３８を右回りに回転するとスプロケット３９．
５５を介してモード制御軸４０は右回転する。したがっ
て、車輪支持軸８は、スプロケット５６．１０およびチ
ェーン５９を介して右回転する。

一方、連結体４２は、切換えビン５１によりモード制御
４０と一体に回転できるので、スプロケット４４は右回
転する。

したがって、スプロケツ１〜４４および第２スプロケツ
ト２６を介して車輪支持軸１９は左回転される。これは
、チェーン５７がクロスがけされているためである。

また、ハンドル３８を左回転すると、車輪支持軸８は左
回転されるが、車輪支持軸１９は右回転される。このモ
ード２では、連結体４３はモード制御軸４ｏの回転と係
りなく空転する。

この場合−における第１および第２の駆動輪部２．３の
動きをモード２と定義する。

モード２および上述したモード１のいずれにおいても、
操舵は作中および走行中のいずれでも可能である。

モード２は、第１および第２駆動輪部２．３の駆動輪１
２．２２が水平面（地面）上で互いに反対方向に同角度
回転する形態をとる。

傾きθ＝Ｏでは走行方向は前方向になる。

０く傾きθく９０°では、一般の自動車走行のような内
輪差がない状態で駆動輪部１２．２２が半径Ｒの仮想円
の円周上を正面を向きながら左旋回する。

傾ぎθ−９０’では、両部動輪１２．２２が平行となり
、その場所で左回転する。

９０°く傾きθく１８０°では走行方向は逆向きで左旋
回する。傾きθ＝１８０’では逆向ぎで後方向に進む。

１８０’＜傾きθ＜２７０’では、走行方向は逆向きで
右旋回する。

傾きθ＝２７０’では、その場所で右回転する。、２７
０’＜傾きθ＜３６０’では走行方向は前向きで右旋回
する。

このモード２は、フレーム１の向きを変化（進行方向正
、逆）しながら旋回そしてその場所で回転するものであ
る。

なお、表１において駆動車輪の傾き欄にある矢印は駆動
車輪の回転方向を示している。

また、進行方向の欄にある矢印は、クレーム１の進行方
向を示している。

このように、レバー５３を操作することにより連結ビン
５１を連結体４３の溝４９あるいは連結体４３の溝４６
に選択して嵌め込むことができ、このことにより２つの
モード１．２を持たせることができる。

したがって、モータ３０を回し、ハンドル３８を操舵す
るとともにレバー５３を操作すれば、フレーム１は前後
、左右、斜め方向およびその場所での回転の運動を全て
行うことができるのである。

この発明は上述した実施例に限定されることがなく種々
の変形例が考えられる。

、　　（７）Ｊｉ 以上説明したことから明らかなように、この発明の走行
車は人間の歩行と同じような前後、左右、斜め方向そし
てその場所での回転の運動を全て行うことができ、かつ
簡単な構成であるので理想的な走行車を安価で提供でき
る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の全方向移動走行車の好適な実施例を
示す概略図、第２図は同実施例の構成を示す一部断面を
有す斜視図、第３図は同実施例の構造を示す断面図、第
４図はクラッチ部分を示す分解斜視図、第５図はフレー
ムの向きを示すための記号を示す図である。 １、、、、、フレーム ２、、、、、第１駆動輪部 ３、、、、、第２駆動輪部 ４、、、、、操舵部 ５、、、、、走行モード切換部 第１図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１と第２の駆動輪部と、第１と第２の駆 動輪部を操舵するための操舵部と、第１と第２の駆動輪
   部を切換えにより操舵部の動きに合せて第１と第２の駆
   動輪部を同方向および逆方向に同角度回転させる走行モ
   ード切換部と、を備える全方向移動走行車。