JPS6144002A - 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 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 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
に移動させるためのアクチュエータを車輪支持体に設け
ると、アクチュエータへの動力伝達手段、例えば電力線
や圧力流体用配管を、車輪支持体がいずれの方向に多数
回回転しても支障のないものとする必要が生じてくる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上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させて車輪支持
体が回転する鉛直軸との交差位置に転位させるための７
クチユエータを、車輪支持体を支持する機体側に設け、
簡単な構造で上記水平車輪軸の旋回位置への転位を行え
るようにすることにある。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の能動方向転換可能な
キャスタは、水平車輪軸のまわりに回転する車輪を支持
した車輪支持体を、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、上記車輪支持体にその
鉛直軸内を摺動する摺動杆によって車輪を旋回位置に移
動させる車輪軸強制転位機構を設け、上記鉛直軸を回転
可能に支持する機体側に、その摺動芥子を軸方向に摺動
させるアクチュエータを設けることにより構成される。

作　　用 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、まずアクチュエータによって摺動杆を動作させる
ことにより、水平車輪軸を車輪支持体が転回する鉛直軸
の直下の旋回位置まで移動させ、さらに車輪支持体をモ
ータ等に転回駆動可能に連結し、この状態で車輪が所期
の進行方向を向くように車輪支持体を転回させる。

また、この状態から、水平車輪軸を進行方向と逆方向の
従動回転位置に移動させるには、摺動杆を復帰させるこ
とにより水平車輪軸をフリーにし、しかも車輪支持体と
それを転回させるモータ等の連結を解除したうえで、所
期の方向へ車体を進行させればよく、これによって水平
車輪軸が従動回転位置へ自然に移動することになる。

而して、水平車輪軸が従動回転位置へ移動した状態にお
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。

また、車体が先に進行していた方向と略逆方向に進行を
開始する場合には、車体の進行に伴って水平車輪軸が自
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。

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３，４を介して鉛直軸７が回転
自在に支持された車輪支持体６を備えている。この車輪
支持体６は、水平車輪軸８のまわりに回転する一対の車
輪８．８を左右両側に支持するものであるが、この水平
車輪軸８は、車輪支持体８の対向壁に設けた水平方向の
一対の長孔１０を通して疑似直線リンク機構１１の支持
リンク１２ａ　、　１２ｂに支持されている。

このリンク機構１１は、車輪支持体８の一側にリンク１
３ａ、１４ａを回転可能に取付けると共に、それらのリ
ンク１３ａ　、　＋４ａの先端に支持リンク１２ａの端
部及び中間位置を回転可能に取付け、またこれらと同様
な構成を有するリンク１２ｂ、＋３ｂ、＋４ｂを左右対
称状に設け、支持リンク１２ａ　、　１２ｂの先端に水
平車輪軸８を支持させるようにしたものであり、これら
のリンクに、 Ｄ　　ＢＣ Ｃｏ　　Ｄ。

の寸法関係を与えることにより、支持リンク１２ａ。

＋２ｂの先端、即ち車輪３を支持した水平車輪軸８に水
平移動を与え、その水平車輪軸８を）二足鉛直軸と直交
する旋回位置と、その旋回位置からモ行移動した従動回
転位置とに転位させることができる。

このリンク機構１１の駆動には、車輪支持体６の鉛直軸
７内を摺動する摺動Ｆ−１−１７によって動作せしめら
れる車輪軸強制転位機構１８が用いられる。この強制転
位機構１８は、上記摺動本千１７の下端に一対のローラ
２０ａ、２０ｂを回転可能に取付け、このローラ２０ａ
、２０ｂをばね座２１との間に介装したばね２２の付勢
力に抗して、上述したリンク＋４ａ　、　１４ｂのいず
れかにおけるテーバ状当接部２３ａ、２３ｂに当接し、
さらに上記ばね座２１をストッパとして傾倒しているリ
ンク１４ａ（または１４ｂ　）を押圧起立させることに
より、車輪９を旋回位置に移動させるものである。上記
摺動杆１７は、それが車輪支持体６の鉛直軸？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２４
によって挿嵌され、またその摺動杆１７を軸方向に駆動
するソレノイド等の７クチユエータ２５における駆動体
２Ｂ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。

このように、鉛直軸７を回転可能に支枠する機体ｌ偏に
、その摺動杆１７を軸方向に摺動させるアクチュエータ
２５を設け、それによって水平車輪軸８を転位させると
、車輪支持体６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６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、上述した車輪支持体６の鉛直軸７には、その上端
に歯車２７等の回転伝達機構を設け、クラッチ２８を介
してモータその他の回転駆動装置２８に連結している。

従って、クラッチ２８により回転駆動装置２８を鉛直軸
７に連結し、水平車輪軸８を中央の旋回位置に保持して
回転駆動装置２９を回転させると、車輪８を鉛直軸７の
まわりに転回させることができる。また、アクチュエー
タ２５を解磁して摺動Ｊ−１−１７をばね２２で押し上
げることにより、水平車輪軸８をフリーな状態とし、か
つクラッチ２８による回転駆動装置２８と鉛直軸７との
連結を断つことにより、車輪８の水平方向移動をフリー
な状態とすれば、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８の水平方向移動をフリーにした状態に
おいて、車体が先に進行していた方向と略逆方向に進行
を開始する場合には、車体の進行に伴って水平車輪軸８
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。

第２図及び第３図は、このような動作状態を説明するた
めのもので、第２図では車輪８を中央の旋回位置に保持
して鉛直軸７のまわりに車輪支持体６を回転させる状態
を、また第３［ｉ２１では車輪８を従動回転位置に保っ
て通常のキャスタと同様に使用する状態を示している。

８４図及び第５図は本発明の他の実施例を示すもので、
この実施例においては、車輪支持体３６に一対（４本）
の支持リンク４２ａ、４２ｂにより軸受枠４３を略水平
方向に揺動可能に取付けて、この軸受枠４３に車輪３９
を取付けた水平車輪軸３８を支持させ、上記支持リンク
４２ａ、４２ｂと軸受枠４３とを回転可能に連結する一
対のピン４８ａ、４ｅｂを、一対の駆動リンク４４ａ、
４４ｂの長孔４５ａ、４５ｂに摺動自在に挿通し、それ
らの駆動リンク４４ａ、４４ｂを、車輪支持体３６の鉛
直軸３７内を摺動可能とした摺動杆４７の下端にピン４
８により取付けている。

一対の支持リンク４２ａ、４２ｂは、平行、または平行
でなくてもよいが、平行の場合には水平車輪軸３８がピ
ン４８ａ、４８ｂと同様に支持リンク４２ａ、４２ｂの
長さを半径とする上に凸の円弧軌跡上を移動し、平行で
ない場合には各支持リンクの長さ及びピン４［１ａ、４
８ｂ間の距離等に応じて決まる略水平の軌跡を描くこと
になる。これらの軌跡は、できるだけ水平であることが
望ましいが、若干上に凸の円弧状とする方が、水平車輪
軸３８を中央の旋回位置へ移動させるのが容易となる。

なお、その他の構成及び作用は第１図の実施例の場合と
同様である。

第６図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、車
輪５９を取付けた水平車輪軸５８を、鉛直軸５？のまわ
りに回転する車輪支持体５６の対向壁に設けた水平の長
孔６０内に回転可能に支持させ、またその水平車輪軸５
８を車輪支持体５６にピン６５により傾動可能に取付け
た駆動リンク６３の長孔６４内に挿通し、この駆動リン
ク６３を車輪支持体５６の鉛直軸５７内において摺動す
る摺動杆６７に連結リンク６８を介して連結し、摺動杆
６７が図示しないアクチュエータで上方に牽引されたと
き、駆動リンク６３が起立して水平車輪軸５８が中央の
旋回位置へ転位するように構成している。

而して、この状態は他の７クチユエータによって降下せ
しめられる筒状保持体６８が、起立状態にある駆動リン
ク６３のテーパ状部７０に嵌着することによって不動に
保持される。

車輪５９を従動回転位置へ復帰させるには、筒状保持体
６９による駆動リンク６３の保持を解除すると同時に、
摺動杆６７の牽引を解除すればよく、このような状態に
保てば、キャスタが従動走行したときに水平車輪軸５８
が車輪支持体５６の長孔６ｏ内において進行方向と逆の
方向に移動し、従動回転位置に移行することになる。

なお、上記長孔６０の」二側ガイド面を鎖線で示すよう
に上に凸の円弧状とし、あるいはそのカイト面の中央に
凹部を設けることにより、水平車輪軸５８の中央への移
動を容易にし、さらに筒状保持体６８及びそれを駆動す
るアクチュエータを設けることなく水平車輪軸５８を中
央の旋回位置に保持することが可能になる。

さらに、上記水平車輪軸力イト用の長孔６ｏにカイト機
能を持たせることなく、水平車輪軸５８を第４図に示す
ようなリンク機構で支持させて摺動部分をなくすことも
でき、この場合にはリンク機構によって水平車輪軸５８
が円弧状に移動するので、上述した上に凸の円弧状ガイ
ド面と同様に機能させることができる。

第７図及び第８図には、第６図の実施例における筒状保
持体６８及びそれを駆動するアクチュエータに代えて二
つの連結リンク８８ａ、８８ｂを用い、それにより水平
車輪軸７８を中央の旋回位置に保持できるようにした構
成を例示している。即ち、第６図の実施例において、筒
状保持体６９を駆動リンク６３のテーバ状部７０に嵌着
させるようにした構成に代えて、駆動リンク８３に二つ
の連結リンク８８ａ。

８８ｂをピン８９で連結し、これらの連結リンク８８ａ
。

８８ｂの先端の長孔Ｈａ、９０ｂに、車輪支持体の鉛直
軸内を摺動する摺動ｆ＋８７の下端に間隔を置いて配設
した一対のピン！３１ａ、９１ｂを嵌挿している。

従って、第８図に示すように摺動杆８７を上動させれば
、再連結リンク８８ａ、８８ｂにより駆動リンク８３が
起立し、水平車輪軸７８を中央の旋回位置に移動させて
、そこに保持することができる。また、アクチュエータ
による摺動杆８７の一ト動を解除すれば、第７図に示す
ように、駆動リンク８３が傾倒して水平車輪軸７８が従
動回転位置に移動可能な状態になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る能動方向転換可能なキャスタの側
断面図、第２図及び第３図はその動作説明図、第４図及
び第５図は他の実施例の断面図。 第６図はさらに他の実施例の断面図、第７図及び第８図
は他の実施例の異なる動作状態を示す要部側面図である
。 ８．３Ｊ５８　・・車輪支持体、 ？、３７．５７−−鉛直軸、 ８．３８，５８，７８◆・水平車輪軸、９．３９，５９
　・・車輪、 ＋７．４７．Ｅｉ７，８７　Φ・摺動杆、１８・Φ車輪
軸強制転位機構、 ２５・φアクチュエータ。 第１図 パ 第４図 第　５　図。 第６図 第７図　　　第８図

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した車輪
   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、上記車輪支持体にその鉛直軸内
   を摺動する摺動杆によって車輪を旋回位置に移動させる
   車輪軸強制転位機構を設け、上記鉛直軸を回転可能に支
   持する機体側に、その摺動杆を軸方向に摺動させるアク
   チュエータを設けたことを特徴とする能動方向転換可能
   なキャスタ。