WO2023228695A1 - 電動駆動装置 - Google Patents

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WO2023228695A1
WO2023228695A1 PCT/JP2023/017135 JP2023017135W WO2023228695A1 WO 2023228695 A1 WO2023228695 A1 WO 2023228695A1 JP 2023017135 W JP2023017135 W JP 2023017135W WO 2023228695 A1 WO2023228695 A1 WO 2023228695A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation
center axis
section
steering
regulating
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/017135
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佳紀 秋津
淳 藤井
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/18Steering knuckles; King pins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D9/00Steering deflectable wheels not otherwise provided for

Definitions

  • the present disclosure relates to an electric drive device.
  • this type of electric drive device is applied to an automatic guided vehicle equipped with a driving wheel, and rotates the driving wheel around a rotation center axis extending in the horizontal direction to operate an automatic guided vehicle. It is known what makes it run.
  • This device includes a drive mechanism that rotates the drive wheels, and a steering mechanism that changes the direction of the drive wheels around a steering shaft that extends in the vertical direction.
  • the drive mechanism and the steering mechanism are provided below the trolley body of the automatic guided vehicle.
  • the steering mechanism described in Patent Document 1 includes a steering motor for changing the direction of the drive wheels. For this reason, there is a concern that the configuration of the steering mechanism will become complicated.
  • the main objective of the present disclosure is to provide an electric drive device whose configuration can be simplified.
  • the present disclosure provides an electric drive device that is applied to a vehicle that includes a drive wheel, and that rotates the drive wheel around a rotation center axis that extends in the horizontal direction to cause the vehicle to travel.
  • a drive unit provided below a base portion of the vehicle, the drive unit having a motor and a transmission mechanism connected to the drive wheel and transmitting rotational power of the motor to the drive wheel;
  • a steering mechanism having a steering center axis extending in the vertical direction and provided on the lower side of the base portion; Equipped with The steering mechanism supports the drive unit rotatably around the steering center axis with respect to the base portion while maintaining the rotation center axis of the drive wheel in a horizontal state,
  • the steering mechanism is configured such that, in the horizontal direction, the position of the steering center axis is shifted from a ground contact portion of the driving wheels with respect to a traveling road surface.
  • the steering mechanism of the present disclosure is configured such that, in the horizontal direction, the position of the steering center axis extending in the vertical direction is offset from the ground contact portion of the drive wheels with respect to the road surface on which the vehicle travels. Therefore, when rotational power is transmitted from the motor to the drive wheels via the transmission mechanism with the drive wheels in contact with the road surface, a moment is generated in the steering mechanism that rotates the drive unit around the steering center axis. .
  • the drive unit rotates around the steering center axis relative to the base portion of the vehicle while maintaining the rotation center axis of the drive wheels in a horizontal state. In other words, the driving wheels can be steered.
  • the drive wheels can be steered using the rotational power of the motor for driving the vehicle. Therefore, a motor for steering the drive wheels is not required in addition to a motor for driving the vehicle. Thereby, the configuration of the electric drive device including the drive unit and the steering mechanism can be simplified.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an automatic guided vehicle according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the automatic guided vehicle
  • FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the electric drive device
  • FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the motor and reduction gear
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 in FIG. 4, showing the motor part.
  • FIG. 6 is a diagram showing the electrical configuration of the automatic guided vehicle
  • FIG. 7 is a plan view of the electric drive device in a state where the steering by the steering mechanism is locked;
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an automatic guided vehicle according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the automatic guided vehicle
  • FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the electric drive device
  • FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the motor and reduction gear
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 in FIG. 4, showing the motor part.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration near the case when the steering by the steering mechanism is locked;
  • FIG. 9 is a plan view of the electric drive device in a state where the steering by the steering mechanism is not locked;
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration near the case in a state where the steering by the steering mechanism is not locked;
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a running mode of an automatic guided vehicle,
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a running mode of an automatic guided vehicle,
  • FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of the automatic guided vehicle travel control process,
  • FIG. 14 is a plan view of the electric drive device during turning by the steering mechanism;
  • FIG. 15 is a plan view of the electric drive device when turning is completed;
  • FIG. 16 is a plan view of the electric drive device in a locked state after turning has been completed;
  • FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the automatic guided vehicle travel control process according to the second embodiment,
  • FIG. 18 is a plan view of the electric drive device according to the third embodiment,
  • FIG. 19 is a side view of the electric drive device.
  • the automatic guided vehicle of this embodiment is an AGV (Automatic Guided Vehicle) used for transporting articles in a factory production line or a workshop such as a warehouse.
  • the automated guided vehicle automatically travels along a predetermined route in the workplace under computer control.
  • the automatic guided vehicle 10 includes a base portion 11 and driven wheels 12.
  • the base portion 11 is plate-shaped and has a rectangular shape (specifically, a rectangular shape) in plan view.
  • the upper surface of the base portion 11 serves as a placement surface 11a on which objects to be transported are placed.
  • the mounting surface is substantially parallel to the traveling road surface GL of the automatic guided vehicle 10.
  • the outer peripheral edge of the base part 11 is drawn with a broken line, and the structure below the mounting surface 11a of the base part 11 is drawn with a solid line.
  • the driven wheels 12 are provided at four corners of the lower surface of the base portion 11. That is, in this embodiment, two rows of driven wheels 12 are provided in the vehicle width direction of the automatic guided vehicle 10, and two rows of driven wheels 12 are provided in the vehicle length direction. Each driven wheel 12 supports the base portion 11 from below.
  • the driven wheel 12 is supported by a driven wheel mounting portion 13.
  • the driven wheel 12 is attached to the lower end of the driven wheel mounting portion 13 so as to be rotatable around a rotation center axis extending in the horizontal direction.
  • the upper end portion of the driven wheel attachment portion 13 is attached to the base portion 11 so as to be rotatable around a rotation center axis extending in the vertical direction.
  • the automatic guided vehicle 10 includes an electric drive device 20 attached to the lower surface of the base portion 11.
  • the electric drive device 20 includes a drive wheel 21 , a drive unit 22 that rotationally drives the drive wheel 21 , and a steering mechanism 70 that steers the drive wheel 21 .
  • the electric drive device 20 of this embodiment includes a plurality of (two) drive wheels 21, a drive unit 22 individually provided corresponding to each drive wheel 21, and a drive unit 22 individually provided corresponding to each drive wheel 21.
  • a steering mechanism 70 is provided.
  • each drive unit 22 has the same configuration, and each steering mechanism 70 has the same configuration.
  • Each drive wheel 21 is provided on a diagonal line of a corner of the base portion 11 when the base portion 11 is viewed from above. In this embodiment, the diameter of the driving wheel 21 is the same as the diameter of the driven wheel 12.
  • FIG. 5 is a sectional view showing the motor 30 portion of the sectional view taken along line 5-5 in FIG. Note that some of the configurations shown in FIGS. 4 and 5 are simplified from the configuration shown in FIG. 3 for convenience.
  • the drive unit 22 is provided below the base portion 11.
  • the drive unit 22 includes a motor 30, a first reduction gear 50, and a second reduction gear 60.
  • the rotational power of the rotor 31 constituting the motor 30 is transmitted to the drive wheels 21 via the respective reduction gears 50 and 60.
  • each speed reducer 50, 60 corresponds to a "transmission mechanism".
  • the motor 30 includes a rotor 31 including field poles (for example, permanent magnets), a shaft 32 fixed to the rotor 31, and a stator 33 disposed opposite to the rotor 31 on the outside in the radial direction.
  • the rotation center axis of the shaft 32 extends in the horizontal direction.
  • the stator 33 includes a stator core (not shown) and a stator winding 33a (see FIG. 6) wound around the stator core.
  • the motor 30 includes a motor housing 34.
  • the motor housing 34 includes a tubular portion 35, a first connecting portion 36, a second connecting portion 37, and a lid portion 38.
  • the tubular portion 35 has a long tubular shape in the direction in which the shaft 32 extends, and specifically has a cylindrical shape.
  • a first connecting portion 36 is provided on the first end side of both ends in the longitudinal direction of the tubular portion 35, and a second connecting portion 37 is provided on the second end side.
  • the rotor 31 and the stator 33 are housed in a cylindrical space surrounded by the tubular portion 35, the first connecting portion 36, and the second connecting portion 37.
  • the stator 33 is provided on the inner peripheral surface of the tubular portion 35.
  • the motor housing 34 is not limited to having a cylindrical cross section, and may have a rectangular cross section, for example.
  • a first opening 36a is formed in the first connection portion 36.
  • a first bearing 39 is provided in the first opening 36a.
  • a second opening 37a is formed in the second connecting portion 37, and a second bearing 40 is provided in the second opening 37a.
  • each of the bearings 39 and 40 is a rolling bearing having an inner ring, an outer ring, and rolling elements provided between the inner ring and the outer ring.
  • a first end of the shaft 32 is rotatably supported by a first bearing 39, and a second end of the shaft 32 is rotatably supported by a second bearing 40.
  • a lid portion 38 is provided on the second connecting portion 37 on the opposite side from the tubular portion 35 in the longitudinal direction of the motor housing 34 .
  • a control board 41 is arranged in a space surrounded by the second connection part 37 and the lid part 38. In this embodiment, the control board 41 is arranged so that the plate surface of the control board 41 is perpendicular to the direction in which the shaft 32 extends.
  • the control board 41 is provided with an inverter 45 (see FIG. 6), which will be described later.
  • a connector opening 38a is formed in the lid 38, as shown in FIG.
  • a connector 42 electrically connected to the control board 41 is inserted into the connector opening 38a.
  • Connector 42 includes a power connector and a communication connector.
  • the first reduction gear 50 amplifies the input torque from the shaft 32 of the motor 30 and outputs the amplified torque.
  • the first reduction gear device 50 includes a first housing 51 connected to the first connecting portion 36 .
  • a planetary gear mechanism 52 is housed in the first housing 51 .
  • the planetary gear mechanism 52 includes a sun gear 52S fixed to the shaft 32, a plurality of planetary gears 52P that mesh with the sun gear 52S, a ring gear 52R that meshes with the planetary gear 52P, and a planetary carrier 52C that rotatably supports the planetary gear 52P. It is equipped with The rotation center axis of the sun gear 52S and the rotation center axis of the shaft of the planetary carrier 52C are the same.
  • the sun gear 52S is an external gear, is fixed to the shaft 32 inserted through the first opening 51a of the first housing 51, and rotates integrally with the shaft 32.
  • the ring gear 52R is an annular internal gear and is fixed to the inner peripheral surface of the first housing 51.
  • the planetary gear 52P is an external gear, and is rotatably supported on the shaft of the planetary carrier 52C via a rolling bearing.
  • a second opening 51b is formed in the first housing 51, and a bearing 53 (rolling bearing) is provided in the second opening 51b.
  • the bearing 53 rotatably supports the shaft of the planetary carrier 52C.
  • the speed reduction mechanism housed in the first housing 51 may be, for example, a cycloid gear mechanism.
  • the second speed reduction device 60 amplifies and outputs the input torque from the shaft of the planetary carrier 52C.
  • the second reduction gear device 60 in order to suppress an increase in the size of the drive unit 22 in the vehicle width direction, is configured to be long in the vehicle length direction.
  • the second reduction gear 60 includes a second housing 61 connected to the first housing 51.
  • the second housing 61 houses a plurality of spur gears. Specifically, the second housing 61 houses a first gear 62, a second gear 63, and a third gear 64 in line in the vehicle length direction. The rotation center axis of each gear 62 to 64 extends in the same direction as the shaft 32 extends.
  • a first opening 61a is formed in the second housing 61, and the shaft of the planetary carrier 52C is inserted through the first opening 61a.
  • the end of the shaft of the planetary carrier 52C is rotatably supported by a first bearing 66 (rolling bearing) provided in the second housing 61.
  • a first gear 62 is provided on this shaft.
  • the second gear 63 that meshes with the first gear 62 is rotatably supported by a second bearing 67 (rolling bearing) provided in the second housing 61
  • the third gear 64 that meshes with the second gear 63 is rotatably supported by a second bearing 67 (rolling bearing) provided in the second housing 61.
  • the second housing 61 is rotatably supported by a third bearing 68 (rolling bearing).
  • the diameter of the second gear 63 is larger than the diameter of the first gear 62
  • the diameter of the third gear 64 is larger than the diameter of the second gear 63. That is, the diameter of each of the gears 62 to 64 housed in the second housing 61 increases from the first opening 61a side to the second opening 61b side in the longitudinal direction of the second housing 61. As a result, the rotational speed of the third gear 64 relative to the first gear 62 is reduced, and the input torque of the first gear 62 is amplified and output from the third gear 64.
  • a drive shaft 65 extending in the horizontal direction is fixed to the third gear 64.
  • the first end of the drive shaft 65 is rotatably supported by a third bearing 68 provided in the second housing 61.
  • the drive shaft 65 is inserted into the second opening 61b of the second housing 61.
  • the drive wheel 21 is connected to the second end of the drive shaft 65 .
  • the automatic guided vehicle 10 includes a power storage unit 46.
  • the power storage unit 46 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion storage battery.
  • the control board 41 of each drive unit 22 is equipped with an inverter 45 and a control section 47.
  • the inverter 45 includes three phases of upper and lower arm semiconductor switches.
  • the inverter 45 converts the DC power supplied from the power storage unit 46 of the automatic guided vehicle 10 into AC power and supplies the alternating current power to the stator winding 33a by controlling the switching of the semiconductor switches in the upper and lower arms.
  • Each drive unit 22 is equipped with a sensor 49.
  • Sensor 49 includes a current sensor and a rotation angle sensor.
  • the current sensor detects the current (phase current) flowing through the stator winding 33a.
  • the rotation angle sensor detects the rotation angle position (electrical angle) of the rotor 31.
  • the detected value of the sensor 49 is input to the control section 47 .
  • the current sensor and rotation angle sensor are housed in the motor housing 34.
  • the control unit 47 is mainly composed of a microcomputer.
  • the control unit 47 performs switching control of the inverter 45 based on each detected value in order to control the control amount of the motor 30 to a command value.
  • the controlled amount is, for example, torque.
  • the control section 47 of each drive unit 22 communicates with the upper ECU 48 provided in the automatic guided vehicle 10 via the communication connector that constitutes the connector 42.
  • the upper ECU 48 is mainly composed of a microcomputer.
  • the host ECU 48 transmits command values to the control section 47 of each drive unit 22 via the communication connector so that desired control such as travel control of the automatic guided vehicle 10 can be realized. If the host ECU 48 determines that the automatic guided vehicle 10 is instructed to travel straight, it rotates the drive wheels 21 of each drive unit 22 in the same direction, and the rotational speed of each drive wheel 21 becomes the same.
  • the command value is transmitted to the control section 47 of each drive unit 22.
  • control unit 47 and the upper ECU 48 correspond to a "control device".
  • the functions provided by the control unit 47 and the microcomputer of the host ECU 48 can be provided by software recorded in a physical memory device and a computer that executes the software, only software, only hardware, or a combination thereof.
  • a microcomputer when a microcomputer is provided by an electronic circuit that is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits, or an analog circuit.
  • a microcomputer executes a program stored in a non-transitory tangible storage medium that serves as a storage unit included in the microcomputer.
  • the program includes, for example, a travel control processing program shown in FIG. 13 and the like. By executing the program, a method corresponding to the program is executed.
  • the storage unit is, for example, a nonvolatile memory. Note that the program stored in the storage unit can be updated via a network such as the Internet, such as OTA (Over The Air).
  • the steering mechanism 70 is a mechanism for rotatably supporting the drive unit 22 around the steering center axis extending in the vertical direction with respect to the base portion 11.
  • the steering mechanism 70 includes a pedestal portion 71 fixed to the housing of the drive unit 22.
  • the pedestal portion 71 includes a rectangular pedestal plate 72 whose upper surface is parallel to the mounting surface 11a of the base portion 11, and a side plate 73 extending downward from one edge among the four edges of the pedestal plate 72.
  • the pedestal plate 72 is fixed to the upper part of the drive unit 22, and more specifically, to the upper parts of the first housing 51 and the second housing 61.
  • the side plate 73 is fixed to the side surface of the second housing 61. As shown in FIG. 4, the side plate 73 is formed with a through hole 73a through which the drive shaft 65 is inserted.
  • the pedestal plate 72 is provided with a steering center shaft 74 extending upward from the pedestal plate 72.
  • the steering mechanism 70 includes a case 75 that corresponds to a "fixed part” and a steering bearing 76.
  • the steering bearing 76 is a rolling bearing having an inner ring 76a, an outer ring 76b, and an intermediate housing part 76c that accommodates a plurality of rolling elements (specifically, for example, rollers or balls) provided between the inner ring 76a and the outer ring 76b. It is a bearing.
  • a through hole 75a extending in the vertical direction is formed in the case 75, and the case 75 has a cylindrical shape.
  • a steering bearing 76 is fitted into the through hole 75a, and an outer ring 76b is fixed to the case 75.
  • the upper part of the case 75 is fixed to the lower part of the base part 11.
  • An inner ring 76a is fixed to the upper end of the steering center shaft 74.
  • the steering mechanism 70 includes a linear actuator 80, which is an electric actuator, and a lock, which is a "regulating member,” as a configuration for allowing and regulating the rotation of the drive unit 22 and the drive wheels 21 about the steering center axis 74 with respect to the base portion 11. It includes a pin 81, an interlocking mechanism 82, a first stopper part 90, and a second stopper part 91.
  • the lock pin 81 has an elongated shape extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the steering center shaft 74.
  • the lock pin 81 is arranged with the first end in the longitudinal direction facing the steering center axis 74 .
  • the linear actuator 80 has an elongated shape and is fixed to the upper surface of the pedestal plate 72.
  • the linear actuator 80 includes an elongated linear motion section 80a that extends in a direction perpendicular to the steering center axis 74, and a drive section 80b that accommodates the base end side of the linear motion section 80a.
  • the drive unit 80b is fixed to the base plate 72 while being disposed in a groove 77 formed in the base plate 72.
  • the drive section 80b is energized and controlled by the control section 47 or the host ECU 48 to cause the linear motion section 80a to reciprocate in the longitudinal direction of the linear motion section 80a.
  • the linear motion section 80a is arranged in parallel with the lock pin 81 such that the longitudinal direction of the linear motion section 80a and the longitudinal direction of the lock pin 81 are in the same direction.
  • the steering mechanism 70 can be made smaller.
  • the interlocking mechanism 82 is a mechanism for interlocking the operation of the linear operation section 80a and the operation of the lock pin 81, and includes a bush 83 (specifically, a linear bush), a connecting member 84, and a shaft section 84a.
  • the bush 83 is fixed to the pedestal plate 72 in line with the drive portion 80b, and supports the lock pin 81 so that the lock pin 81 is movable in the longitudinal direction.
  • the connecting member 84 has an elongated shape extending in a direction perpendicular to the steering center axis 74.
  • the shaft portion 84a extends upward from the base plate 72, and is provided between the linear movement portion 80a and the lock pin 81 in the direction in which the linear movement portion 80a and the lock pin 81 are lined up.
  • a shaft portion 84a is connected to an intermediate portion of the connecting member 84 so that the connecting member 84 can rotate around the shaft portion 84a with the intermediate portion in the longitudinal direction of the connecting member 84 as a rotation center.
  • a first through hole is formed at the first end of the connecting member 84 in the longitudinal direction.
  • the shaft portion of the first bolt is inserted into the first through hole with the head of the first bolt facing upward.
  • the tip of the shaft portion of the first bolt is fixed to the tip of the linear motion section 80a.
  • the distal end of the linear operating section 80a is connected to the first end of the coupling member 84 such that the first end of the coupling member 84 can rotate around the vertical axis relative to the distal end of the linear operating section 80a. has been done.
  • a second through hole is formed at the second end of the connecting member 84 in the longitudinal direction.
  • the shaft portion of the second bolt is inserted into the second through hole with the head of the second bolt facing upward.
  • the tip of the shaft of the second bolt is fixed to the second end of the lock pin 81 in the longitudinal direction.
  • the second end of the lock pin 81 is attached to the second end of the link member 84 so that the second end of the link member 84 can rotate about the vertical axis relative to the second end of the lock pin 81. are connected.
  • the lock mechanism including the linear actuator 80, the lock pin 81, and the interlocking mechanism 82 is located between the base portion 11 of the automatic guided vehicle 10 and the traveling road surface GL, the height dimension of the automatic guided vehicle 10 can be reduced.
  • the bush 83, case 75, and steering center shaft 74 of the steering mechanism 70 are shown in cross-section.
  • the first end of the lock pin 81 is fitted into the side surface of the lower part of the case 75, thereby restricting the rotation of the case 75 around the steering center axis 74.
  • 75b and a second rotation regulating portion 75c are formed.
  • Each rotation regulating portion 75b, 75c is an opening formed in a side surface of the case 75.
  • the first stopper part 90 and the second stopper part 91 extend upward from the base plate 72.
  • the first stopper section 90 abuts against the side surface of the case 75 when the first end of the lock pin 81 faces the first rotation regulating section 75b, and It is configured to restrict rotation of the case 75 with respect to the surrounding pedestal plate 72.
  • the clockwise rotation of the case 75 relative to the base plate 72 around the steering center axis 74 is prevented when the steering center axis 74 is viewed from above. .
  • the bush 83, case 75, and steering center shaft 74 of the steering mechanism 70 are shown in a cross-sectional view.
  • the second stopper part 91 comes into contact with the side surface of the case 75 when the first end of the lock pin 81 faces the second rotation restricting part 75c, and the second stopper part 91 comes into contact with the pedestal around the steering center axis 74. It is configured to restrict rotation of the case 75 with respect to the plate 72. In other words, when the case 75 is in contact with the second stopper portion 91, the counterclockwise rotation of the case 75 relative to the base plate 72 around the steering center axis 74 is prevented when the steering center axis 74 is viewed from above. Ru.
  • the interlocking operation between the linear actuator 80 and the lock pin 81 will be described using an example in which the first end of the lock pin 81 faces the first rotation regulating portion 75b.
  • the lock pin 81 moves in the opposite direction to the direction in which the linear motion section 80a moves forward, and locks.
  • the first end of the pin 81 fits into the first rotation restriction portion 75b. This prevents rotation of the drive unit 22 and drive wheels 21 about the steering center axis 74 with respect to the base portion 11.
  • the lock pin 81 is supported by the bush 83, rotation of the drive unit 22 and the drive wheels 21 about the steering center axis 74 with respect to the base portion 11 can be accurately prevented.
  • the linear movement section 80a may become difficult to operate or the linear movement section 80a may malfunction.
  • the configuration including the lock pin 81, the connecting member 84, and the shaft portion 84a makes it difficult for force in a direction intersecting the direction of movement of the linear movement portion 80a to act on the linear movement portion 80a.
  • 10A indicates an automatic guided vehicle that travels straight.
  • the automatic guided vehicle 10A When the automatic guided vehicle 10A reaches a predetermined position on the travel route in the workplace, the automatic guided vehicle 10A is switched from the straight-ahead travel mode to a mode in which it moves in the vehicle width direction.
  • 10B shows an automatic guided vehicle that moves in the vehicle width direction.
  • the automatic guided vehicle 10B moves rightward and reaches the station ST, it moves the conveyed object to the station ST.
  • the automatic guided vehicle 10C moves leftward away from the station ST.
  • the automatic guided vehicle 10C When the automatic guided vehicle 10C reaches the predetermined position, the automatic guided vehicle 10C is switched from the vehicle width direction movement mode to the straight running mode. Thereby, the automatic guided vehicle 10D starts traveling straight ahead.
  • step S10 in each electric drive device 20, the driving portion 80b of the linear actuator 80 is controlled to be energized so that the lock pin 81 is fitted into the first rotation regulating portion 75b (see FIGS. 7 and 8). Thereby, the longitudinal direction of the drive shaft 65 is fixed in the same direction as the vehicle width direction. Further, a command to rotate the rotor 31 of the motor 30 in the first direction is transmitted to the control section 47 of each drive unit 22 . Thereby, in each drive unit 22, switching control of the inverter 45 by the control section 47 is executed, and the rotor 31 rotates in the first direction. As a result, the automatic guided vehicle 10 travels straight.
  • the lock pin 81 restricts the rotation of the case 75 with respect to the base plate 72. Therefore, the automatic guided vehicle 10 can stably travel straight.
  • step S11 it is determined whether the position of the automatic guided vehicle 10 has reached a position where the automatic guided vehicle 10 is switched from the straight traveling mode to the vehicle widthwise movement mode.
  • step S12 the process proceeds to step S12, and in each electric drive device 20, the lock pin 81 is set in a state separated from the first rotation restriction portion 75b (corresponding to the “current rotation restriction portion”).
  • the driving section 80b is energized (see FIGS. 9 and 10). In the horizontal direction, the position of the steering center axis 74 is shifted from the ground contact portion of the drive wheels 21 with respect to the traveling road surface GL of the automatic guided vehicle 10.
  • step S13 it is determined whether or not the rotation of the drive unit 22 around the steering center axis 74 is completed.
  • completion of the rotation means that the first end of the lock pin 81 is in a state facing the second rotation restriction part 75c (corresponding to the "next rotation restriction part") (FIG. 15). reference). Whether or not the turn has been completed can be determined, for example, by the following methods (A) to (C).
  • the sensor 49 includes a steering angle sensor that detects the rotation angle (steering angle) of the case 75 around the steering center axis 74 with respect to the pedestal plate 72. Based on the detected value of the steering angle sensor, it is determined that the turn has been completed.
  • step S14 in each electric drive device 20, the driving portion 80b is controlled to be energized so that the lock pin 81 is fitted into the second rotation regulating portion 75c (see FIG. 16). Thereby, the longitudinal direction of the drive shaft 65 becomes the longitudinal direction of the automatic guided vehicle 10, and the traveling mode is switched to the vehicle width direction movement mode.
  • step S15 by rotating the rotor 31 in the first direction and rotating the drive wheel 21, the automatic guided vehicle 10 is moved to the left toward the station ST, as shown in FIG.
  • the host ECU 48 sends a command to the control section 47 of each drive unit 22 to rotate the rotor 31 in a second direction opposite to the first direction.
  • the control section 47 performs switching control of the inverter 45, and the rotor 31 rotates in the second direction.
  • the automatic guided vehicle 10 moves to the left in the vehicle width direction movement mode.
  • the host ECU 48 determines whether the automatic guided vehicle 10 has reached a position where the automatic guided vehicle 10 is switched from the vehicle widthwise movement mode to the straight running mode.
  • the lock pin 81 is released from the second rotation restriction portion 75c (corresponding to the “current rotation restriction portion”).
  • the driving section 80b is controlled to be energized so that the following occurs.
  • the host ECU 48 determines that the case 75 has come into contact with the first stopper portion 90 and the rotation of the drive unit 22 around the steering center axis 74 has been completed, the host ECU 48 sets the lock pin 81 in the first rotation restriction in each electric drive device 20.
  • the driving portion 80b is energized so as to be fitted into the portion 75b (corresponding to the “next rotation regulating portion”).
  • the longitudinal direction of the drive shaft 65 becomes the vehicle width direction of the automatic guided vehicle 10, and the traveling mode is switched to the straight traveling mode.
  • the host ECU 48 switches the rotation direction of the rotor 31 from the second direction to the first direction, and rotates the rotor 31 in the first direction to rotate the drive wheels 21, thereby rotating the automatic guided vehicle 10 as shown in FIG. drive straight ahead.
  • the drive wheels 21 can be steered by the rotational power of the motor 30 for driving the automatic guided vehicle 10. Therefore, a motor for steering the drive wheels 21 is not required in addition to the motor 30 for driving the automatic guided vehicle 10. Thereby, it is possible to simplify the configuration of the electric drive device 20, and it is therefore possible to provide an automatic guided vehicle 10 that is downsized in the vehicle width direction and the vehicle length direction.
  • FIG. 17 is a flowchart corresponding to FIG. 13. Note that in FIG. 17, the same processes as those shown in FIG. 13 are given the same reference numerals for convenience.
  • step S16 the first end of the lock pin 81 is fitted into the second rotation regulating portion 75c while instructing the control section 47 of each drive unit 22 to execute rocking control.
  • the driving section 80b is controlled to be energized so that the driving section 80b is closed.
  • the swing control is a switching control of the inverter 45 that alternately repeats rotation of the rotor 31 in a first direction and rotation in a second direction opposite to the first direction.
  • swing control even if the positions of the lock pin 81 and the rotation restriction part are slightly misaligned, for example, it is possible to easily fit the lock pin 81 into the rotation restriction part. Note that swing control may also be performed when the lock pin 81 is disengaged from the rotation regulating portion.
  • the steering center shaft 74 is provided on the rotation center axis of the drive shaft 65 when the steering center shaft 74 is viewed from above. Furthermore, the linear actuator 80 is also provided on the rotation center axis of the drive shaft 65 when the steering center shaft 74 is viewed from above.
  • the linear motion part 80a of the linear actuator 80 is supported by a bush 83.
  • the linear movement section 80a is arranged such that its tip can face the first rotation restriction section 75b or the second rotation restriction section 75c of the case 75.
  • the distal end portion of the linear motion portion 80a can fit into the first rotation restriction portion 75b or the second rotation restriction portion 75c, and corresponds to a “restriction member”.
  • a configuration for regulating the rotation of the case 75 with respect to the pedestal plate 72 around the steering center axis 74 a configuration including the interlocking mechanism 82 described in the first embodiment may be used.
  • the cases are not limited to the configurations exemplified in each of the above embodiments.
  • the inner ring 76a of the steering bearing 76 may be fixed to the case 75, and the outer ring 76b may be fixed to the steering center shaft 74.
  • the steering center shaft 74, the linear actuator 80, and the interlocking mechanism 82 are provided on the pedestal plate 72, and the upper end of the case 75 is fixed to the lower side of the base portion 11, but the present invention is not limited to this.
  • the steering center shaft 74, the linear actuator 80, and the interlocking mechanism 82 may be provided below the base portion 11, and the lower end portion of the case 75 may be fixed to the base plate 72.
  • the rotation regulating portion provided in the case 75 is not limited to a structure that penetrates the side surface of the case 75, but may be a recess formed in the side surface of the case 75, for example.
  • the interlocking mechanism is not limited to the configuration shown in FIG. 3 of the first embodiment, but may be a configuration in which the shaft portion 84a is not provided, for example.
  • the distal end of the linear operating section 80a is attached to the first end of the coupling member 84 so that the first end of the coupling member 84 cannot rotate about the vertical axis relative to the distal end of the linear operating section 80a.
  • the second end of the locking pin 81 is connected to the second end of the connecting member 84 so that the second end of the connecting member 84 cannot rotate about the vertical axis relative to the second end of the locking pin 81. It is sufficient if the parts are connected.
  • the configuration for operating the linear movement section is not limited to a linear actuator, and may be, for example, a solenoid.
  • the motor is not limited to an inner rotor type, but may be an outer rotor type.
  • ⁇ Automated guided vehicles are not limited to six-wheeled vehicles with two driving wheels and four driven wheels, but may also be four-wheeled vehicles with two driving wheels and two driven wheels, or two-wheeled vehicles with two driving wheels and two driven wheels. It may be a three-wheeled vehicle with a driving wheel and one driven wheel. Moreover, as an automatic guided vehicle, all wheels may be used as drive wheels.
  • Unmanned guided vehicles used in factories are not limited to AGVs, but may also be, for example, autonomous mobile robots (AMR).
  • AMR autonomous mobile robots
  • the small mobility is not limited to an automatic guided vehicle, but may be a small electric vehicle such as an electric wheelchair or a senior car.
  • the small electric vehicle is, for example, a vehicle with a running speed of 10 km/h or less.
  • control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be realized.
  • the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • a drive unit 22
  • a steering mechanism 70
  • the steering mechanism supports the drive unit rotatably around the steering center axis with respect to the base portion while maintaining the rotation center axis of the drive wheel in a horizontal state
  • the steering mechanism is configured such that the position of the steering center axis is shifted from a ground contact portion of the drive wheels with respect to a running road surface (GL) in a horizontal direction.
  • the steering mechanism includes: a regulating member (81, 80a) operable between a position allowing rotation of the drive unit about the steering center axis and a position regulating rotation of the drive unit about the steering center axis; an actuator (80) that operates the regulation member;
  • the electric drive device having: [Configuration 3]
  • the steering mechanism includes: a fixing part (75) fixed to the lower side of the base part; a pedestal part (71) arranged below the fixed part and to which the actuator is fixed; a bearing (76) including an inner ring (76a), an outer ring (76b), and rolling elements provided between the inner ring and the outer ring; has The steering center axis is fixed to the pedestal so as to extend upward from the pedestal, One of the inner ring and the outer ring is fixed to the steering center shaft, and the other is fixed to the fixed part, The pedestal portion is rotatable about the steering center axis with respect to the fixed portion,
  • the actuator is an elongated linear motion part (80a) extending
  • a rotation regulating part (75b, 75c) is provided on a side surface of the fixing part, and the first end of the regulating member is fitted into the rotation regulating part (75b, 75c) to regulate rotation of the fixing part about the steering center axis.
  • the electric drive device according to configuration 2 further comprising an interlocking mechanism (82) provided on the pedestal section and interlocking the operation of the linear motion section and the operation of the regulating member.
  • the interlocking mechanism is a shaft part (84a) provided between the linear movement part and the regulation member in the direction in which the linear movement part and the regulation member are arranged, and extending upward from the pedestal part; a long connecting member (84); has The shaft portion is connected to the intermediate portion such that the connecting member can rotate around the shaft portion with an intermediate portion in the longitudinal direction of the connecting member as a rotation center, The distal end portion of the linear motion portion is connected to the first end portion of the coupling member such that the first end portion of the coupling member can rotate about the vertical axis relative to the distal end portion of the linear motion portion.
  • the second end of the regulating member is coupled to the second end of the coupling member so that the second end of the coupling member can rotate about the vertical axis relative to the second end of the regulating member.
  • the rotation regulating portion is provided at different positions in a circumferential direction around the steering center axis on a side surface of the fixed portion, comprising a stopper part (90, 91) provided on the pedestal part, The stopper portion is configured to abut against the fixed portion and restrict rotation of the fixed portion about the steering center axis when the first end of the regulating member faces any of the rotation regulating portions.
  • the electric drive device according to configuration 3 or 4, which is configured.
  • [Configuration 6] comprising a control device (47, 48) that performs energization control of the motor and energization control of the drive section for operating the linear motion section;
  • the control device includes: After performing drive control of the drive unit such that the first end of the regulating member is detached from the current rotation regulating part into which the first end of the regulating member is currently fitted among the respective rotation regulating parts; , rotating the rotor (31) constituting the motor in a first direction by controlling the energization of the motor to turn the drive wheel around the steering center axis; After the drive wheel starts turning, the first end of the regulating member is in a state opposite to the next rotation regulating part, which is a next fitting destination of the first end of the regulating member among the respective rotation regulating parts.
  • the electric drive device determines whether or not the If it is determined that the first end of the regulating member is in a state opposite to the next rotation regulating section, the first end of the regulating member maintains the state opposite to the next rotation regulating section, and The first end of the regulating member is fitted into the next rotation regulating portion while alternately repeating rotation of the rotor in the first direction and rotation in a second direction opposite to the first direction.
  • the electric drive device according to configuration 5, which controls energization of the motor and the drive section.
  • the electric drive device according to any one of configurations 1 to 6, wherein the vehicle to which the electric drive device is applied is an automatic guided vehicle used in a workplace.

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Abstract

電動駆動装置(20)は、駆動輪(21)を備える車両(10)に適用され、水平方向に延びる回転中心軸線周りに駆動輪を回転させて車両を走行させる。電動駆動装置は、モータ(30)、及び駆動輪に連結されるとともにモータの回転動力を駆動輪に伝達する伝達機構(50,60)を有し、車両のベース部(11)の下側に設けられる駆動ユニット(22)と、上下方向に延びる操舵中心軸(74)を有し、ベース部の下側に設けられる操舵機構(70)と、を備える。操舵機構は、駆動輪の回転中心軸線を水平状態に維持しつつ、ベース部に対して駆動ユニットを操舵中心軸周りに回転可能に支持する。操舵機構は、水平方向において、操舵中心軸の位置が、走行路面(GL)に対する駆動輪の接地部からずれた位置になるように構成されている。

Description

電動駆動装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2022年5月27日に出願された日本出願番号2022-086724号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、電動駆動装置に関する。
 この種の電動駆動装置としては、特許文献1に記載されているように、駆動輪を備える無人搬送車に適用され、水平方向に延びる回転中心軸線周りに駆動輪を回転させて無人搬送車を走行させるものが知られている。この装置は、駆動輪を回転させる駆動機構と、上下方向に延びる操舵軸を中心として駆動輪の向きを変更する操舵機構とを備えている。駆動機構及び操舵機構は、無人搬送車の台車本体の下側に設けられている。
特開2021-91401号公報
 特許文献1に記載の操舵機構は、駆動輪の向きを変えるための操舵モータを備えている。このため、操舵機構の構成が複雑化する懸念がある。
 本開示は、構成の簡素化を図ることができる電動駆動装置を提供することを主たる目的とする。
 本開示は、駆動輪を備える車両に適用され、水平方向に延びる回転中心軸線周りに前記駆動輪を回転させて前記車両を走行させる電動駆動装置において、
 モータ、及び前記駆動輪に連結されるとともに前記モータの回転動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構を有し、前記車両のベース部の下側に設けられる駆動ユニットと、
 上下方向に延びる操舵中心軸を有し、前記ベース部の下側に設けられる操舵機構と、
を備え、
 前記操舵機構は、前記駆動輪の回転中心軸線を水平状態に維持しつつ、前記ベース部に対して前記駆動ユニットを前記操舵中心軸周りに回転可能に支持し、
 前記操舵機構は、水平方向において、前記操舵中心軸の位置が、走行路面に対する前記駆動輪の接地部からずれた位置になるように構成されている。
 本開示の操舵機構は、水平方向において、上下方向に延びる操舵中心軸の位置が、車両の走行路面に対する駆動輪の接地部からずれた位置になるように構成されている。このため、駆動輪を走行路面に接地させた状態でモータから伝達機構を介して駆動輪に回転動力が伝達されると、操舵機構において、操舵中心軸周りに駆動ユニットを回転させるモーメントが発生する。この場合、駆動ユニットは、駆動輪の回転中心軸線を水平状態に維持しつつ、車両のベース部に対して操舵中心軸周りに回転する。つまり、駆動輪の操舵を行うことができる。このように、本開示では、車両を走行させるためのモータの回転動力により駆動輪の操舵を行うことができる。したがって、車両走行用のモータとは別に、駆動輪操舵用のモータを必要としない。これにより、駆動ユニット及び操舵機構を備える電動駆動装置の構成の簡素化を図ることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態に係る無人搬送車の全体構成を示す図であり、 図2は、無人搬送車の側面図であり、 図3は、電動駆動装置の全体構成を示す斜視図であり、 図4は、モータ及び減速装置の内部構造を示す図であり、 図5は、図4の5-5線断面図のうちモータ部分を示す図であり、 図6は、無人搬送車の電気的構成を示す図であり、 図7は、操舵機構による操舵がロックされた状態の電動駆動装置の平面図であり、 図8は、操舵機構による操舵がロックされた状態のケース近傍の構成を示す図であり、 図9は、操舵機構による操舵がロックされていない状態の電動駆動装置の平面図であり、 図10は、操舵機構による操舵がロックされていない状態のケース近傍の構成を示す図であり、 図11は、無人搬送車の走行態様の一例を示す図であり、 図12は、無人搬送車の走行態様の一例を示す図であり、 図13は、無人搬送車の走行制御処理の手順を示すフローチャートであり、 図14は、操舵機構による旋回中の電動駆動装置の平面図であり、 図15は、旋回完了時の電動駆動装置の平面図であり、 図16は、旋回が完了してロックされた状態の電動駆動装置の平面図であり、 図17は、第2実施形態に係る無人搬送車の走行制御処理の手順を示すフローチャートであり、 図18は、第3実施形態に係る電動駆動装置の平面図であり、 図19は、電動駆動装置の側面図である。
 <第1実施形態>
 以下、本開示に係る電動駆動装置を車両としての無人搬送車に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の無人搬送車は、工場の生産ライン又は倉庫等の作業場において物品の搬送に用いられるAGV(Automatic Guided Vehicle)である。無人搬送車は、コンピュータ制御により、作業場において所定の走行ルートを自動で走行する。
 図1及び図2に示すように、無人搬送車10は、ベース部11と、従動輪12とを備えている。ベース部11は、板状をなし、平面視において矩形状(具体的には長方形状)をなしている。ベース部11の上面は、搬送物が載置される載置面11aとなっている。載置面は、無人搬送車10の走行路面GLと略平行である。なお、図1では、ベース部11の外周縁を破線にて描き、ベース部11の載置面11aよりも下側の構成を実線にて描いている。
 従動輪12は、ベース部11の下面のうち4つの角部に設けられている。つまり、本実施形態において、無人搬送車10の車幅方向において従動輪12が2列設けられ、車長方向において従動輪12が2列設けられている。各従動輪12は、ベース部11を下方から支持する。
 従動輪12は、従動輪取付部13により支持されている。従動輪取付部13の下端部には、水平方向に延びる回転中心軸線周りに回転可能に従動輪12が取り付けられている。従動輪取付部13の上端部は、上下方向に延びる回転中心軸線周りに回転可能にベース部11に取り付けられている。無人搬送車10が直進走行又は後進走行する場合、従動輪12の回転中心軸線が車幅方向に延びる状態で従動輪12が回転する。一方、無人搬送車10が車幅方向に走行する場合、従動輪12の回転中心軸線が車長方向に延びる状態で従動輪12が回転する。
 無人搬送車10は、ベース部11の下面に取り付けられた電動駆動装置20を備えている。電動駆動装置20は、駆動輪21と、駆動輪21を回転駆動させる駆動ユニット22と、駆動輪21の操舵を行う操舵機構70とを備えている。本実施形態の電動駆動装置20は、複数(2つ)の駆動輪21と、各駆動輪21に対応して個別に設けられた駆動ユニット22と、各駆動輪21に対応して個別に設けられた操舵機構70とを備えている。本実施形態において、各駆動ユニット22は同じ構成であり、各操舵機構70は同じ構成である。各駆動輪21は、ベース部11を上方から見た場合に、ベース部11の角部の対角線上に設けられている。本実施形態において、駆動輪21の直径は、従動輪12の直径と同じである。
 まず、図3~図5を用いて、駆動ユニット22について説明する。図5は、図4の5-5線断面図のうち、モータ30部分を示す断面図である。なお、図4及び図5に示す構成のうち一部の構成については、便宜上、図3に示す構成に対して簡略化して示している。
 駆動ユニット22は、ベース部11の下側に設けられている。駆動ユニット22は、モータ30、第1減速装置50及び第2減速装置60を備えている。モータ30を構成するロータ31の回転動力は、各減速装置50,60を介して駆動輪21に伝達される。本実施形態において、各減速装置50,60が「伝達機構」に相当する。
 モータ30は、界磁極(例えば永久磁石)を含むロータ31と、ロータ31に固定されたシャフト32と、ロータ31に対して径方向外側に対向配置されたステータ33とを備えている。シャフト32の回転中心軸線は、水平方向に延びている。ステータ33は、図示しないステータコアと、ステータコアに巻回されたステータ巻線33a(図6参照)とを備えている。
 モータ30は、モータハウジング34を備えている。モータハウジング34は、管状部35、第1接続部36、第2接続部37及び蓋部38を備えている。管状部35は、シャフト32が延びる方向に長い管状をなしており、具体的には円筒状をなしている。管状部35の長手方向における両端のうち第1端側には、第1接続部36が設けられ、第2端側には、第2接続部37が設けられている。管状部35、第1接続部36及び第2接続部37で囲まれる筒状の空間には、ロータ31及びステータ33が収容されている。ステータ33は、管状部35の内周面に設けられている。なお、モータハウジング34は、横断面が円筒状のものに限らず、例えば横断面が矩形状のものであってもよい。
 第1接続部36には第1開口部36aが形成されている。第1開口部36aには第1軸受39が設けられている。また、第2接続部37には第2開口部37aが形成されており、第2開口部37aには第2軸受40が設けられている。本実施形態において、各軸受39,40は、内輪、外輪、及び内輪と外輪との間に設けられた転動体を有する転がり軸受である。シャフト32の第1端側は第1軸受39に回転可能に支持され、シャフト32の第2端側は第2軸受40に回転可能に支持されている。
 第2接続部37のうち、モータハウジング34の長手方向において管状部35とは反対側には、蓋部38が設けられている。第2接続部37及び蓋部38により囲まれる空間には、制御基板41が配置されている。本実施形態では、制御基板41の板面がシャフト32の延びる方向と直交するように制御基板41が配置されている。制御基板41には、後述するインバータ45(図6参照)が設けられている。蓋部38には、図5に示すように、コネクタ開口部38aが形成されている。コネクタ開口部38aには、制御基板41に電気的に接続されたコネクタ42が挿通されている。コネクタ42は、電源コネクタと、通信コネクタとを含んでいる。
 続いて、第1減速装置50について説明する。第1減速装置50は、モータ30のシャフト32からの入力トルクを増幅して出力する。第1減速装置50は、第1接続部36に連結された第1ハウジング51を備えている。第1ハウジング51には、遊星歯車機構52が収容されている。遊星歯車機構52は、シャフト32に固定されるサンギア52Sと、サンギア52Sに噛み合う複数のプラネタリギア52Pと、プラネタリギア52Pに噛み合うリングギア52Rと、プラネタリギア52Pを回転自在に支持するプラネタリキャリア52Cとを備えている。サンギア52Sの回転中心軸線と、プラネタリキャリア52Cのシャフトの回転中心軸線は同じである。
 サンギア52Sは、外歯歯車であり、第1ハウジング51の第1開口部51aに挿通されたシャフト32に固定され、シャフト32と一体回転する。リングギア52Rは、環状の内歯歯車であり、第1ハウジング51の内周面に固定されている。プラネタリギア52Pは、外歯歯車であり、プラネタリキャリア52Cのシャフトに対し、転がり軸受を介して、回転可能に支持されている。
 第1ハウジング51には第2開口部51bが形成されており、第2開口部51bには、軸受53(転がり軸受)が設けられている。軸受53は、プラネタリキャリア52Cのシャフトを回転可能に支持する。
 なお、第1ハウジング51に収容される減速機構は、例えば、サイクロイド歯車機構であってもよい。
 続いて、第2減速装置60について説明する。第2減速装置60は、プラネタリキャリア52Cのシャフトからの入力トルクを増幅して出力する。本実施形態では、駆動ユニット22の車幅方向の体格の増大を抑制するために、第2減速装置60は、車長方向に長い構成をなしている。第2減速装置60は、第1ハウジング51に連結された第2ハウジング61を備えている。
 第2ハウジング61には、複数の平歯車が収容されている。詳しくは、第2ハウジング61には、第1歯車62、第2歯車63及び第3歯車64が車長方向に並んで収容されている。各歯車62~64の回転中心軸線は、シャフト32が延びる方向と同じ方向に延びている。
 第2ハウジング61には、第1開口部61aが形成されており、第1開口部61aにはプラネタリキャリア52Cのシャフトが挿通されている。プラネタリキャリア52Cのシャフトの端部は、第2ハウジング61に設けられた第1軸受66(転がり軸受)により回転可能に支持されている。また、このシャフトには、第1歯車62が設けられている。第1歯車62に噛み合う第2歯車63は、第2ハウジング61に設けられた第2軸受67(転がり軸受)により回転可能に支持されており、第2歯車63に噛み合う第3歯車64は、第2ハウジング61に設けられた第3軸受68(転がり軸受)により回転可能に支持されている。
 第2歯車63の直径は第1歯車62の直径よりも大きく、第3歯車64の直径は第2歯車63の直径よりも大きい。つまり、第2ハウジング61に収容されている各歯車62~64の直径は、第2ハウジング61の長手方向において第1開口部61aの側から第2開口部61bの側に向かうにつれて大きくなる。これにより、第1歯車62に対する第3歯車64の回転速度が減速され、第1歯車62の入力トルクを増幅して第3歯車64から出力する。
 第3歯車64には、水平方向に延びる駆動軸65が固定されている。駆動軸65の第1端部は、第2ハウジング61に設けられた第3軸受68により回転可能に支持されている。駆動軸65は、第2ハウジング61の第2開口部61bに挿通されている。駆動軸65の第2端部には、駆動輪21が連結されている。
 続いて、図6を用いて、無人搬送車10が備える電気的構成について説明する。
 無人搬送車10は、蓄電部46を備えている。蓄電部46は、例えば、リチウムイオン蓄電池等の2次電池である。
 各駆動ユニット22の制御基板41には、インバータ45と、制御部47とが備えられている。インバータ45は、上,下アームの半導体スイッチを3相分備えている。インバータ45は、上,下アームの半導体スイッチのスイッチング制御により、無人搬送車10が備える蓄電部46から供給される直流電力を交流電力に変換してステータ巻線33aに供給する。
 各駆動ユニット22は、センサ49を備えている。センサ49は、電流センサ及び回転角センサを含む。電流センサは、ステータ巻線33aに流れる電流(相電流)を検出する。回転角センサは、ロータ31の回転角度位置(電気角)を検出する。センサ49の検出値は、制御部47に入力される。本実施形態において、電流センサ及び回転角センサは、モータハウジング34に収容されている。
 制御部47は、マイコンを主体として構成されている。制御部47は、各検出値に基づいて、モータ30の制御量を指令値に制御すべく、インバータ45のスイッチング制御を行う。制御量は例えばトルクである。
 各駆動ユニット22の制御部47は、コネクタ42を構成する通信コネクタを介して、無人搬送車10が備える上位ECU48と通信する。上位ECU48は、マイコンを主体として構成されている。上位ECU48は、無人搬送車10の走行制御等の所望の制御を実現できるように、通信コネクタを介して、各駆動ユニット22の制御部47に指令値を送信する。上位ECU48は、無人搬送車10の直進走行が指示されていると判定した場合、各駆動ユニット22の駆動輪21を同じ方向に回転させて、かつ、各駆動輪21の回転速度が同じになるように、各駆動ユニット22の制御部47に指令値を送信する。
 なお、本実施形態において、制御部47及び上位ECU48が「制御装置」に相当する。制御部47及び上位ECU48のマイコンが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコンがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコンは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図13等に示す走行制御処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されるプログラムは、OTA(Over The Air)等、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。
 続いて、図2及び図7~図10を用いて、操舵機構70について説明する。
 操舵機構70は、ベース部11に対して、上下方向に延びる操舵中心軸周りに駆動ユニット22を回転可能に支持するための機構である。
 操舵機構70は、駆動ユニット22のハウジングに固定された台座部71を備えている。台座部71は、上面がベース部11の載置面11aと平行な矩形板状の台座プレート72と、台座プレート72の4つの縁部のうち1つの縁部から下方に延びる側面プレート73とを備えている。台座プレート72は、駆動ユニット22の上部に固定されており、詳しくは、第1ハウジング51及び第2ハウジング61の上部に固定されている。側面プレート73は、第2ハウジング61の側面に固定されている。側面プレート73には、図4に示すように、駆動軸65が挿通される貫通孔73aが形成されている。台座プレート72には、台座プレート72から上方に延びる操舵中心軸74が設けられている。
 操舵機構70は、「固定部」に相当するケース75と、操舵用軸受76とを備えている。操舵用軸受76は、内輪76a、外輪76b、及び内輪76aと外輪76bとの間に設けられた複数の転動体(具体的には例えば、ころ又は玉)を収容する中間収容部76cを有する転がり軸受である。ケース75には、上下方向に延びる貫通孔75aが形成されており、ケース75は筒状をなしている。貫通孔75aに操舵用軸受76が嵌め合わされており、外輪76bがケース75に固定されている。ケース75の上部は、ベース部11の下部に固定されている。操舵中心軸74の上端部には、内輪76aが固定されている。これにより、操舵機構70、駆動ユニット22及び駆動輪21は、ベース部11に対して操舵中心軸74周りに一体回転可能になっている。
 操舵機構70は、駆動ユニット22及び駆動輪21のベース部11に対する操舵中心軸74周りの回転を許容及び規制するための構成として、電動アクチュエータであるリニアアクチュエータ80、「規制部材」に相当するロックピン81、連動機構82、第1ストッパ部90及び第2ストッパ部91を備えている。
 ロックピン81は、操舵中心軸74の長手方向と直交する方向に延びる長尺状をなしている。ロックピン81は、長手方向の第1端部を操舵中心軸74に向けた状態で配置されている。
 リニアアクチュエータ80は、長尺状をなしており、台座プレート72の上面に固定されている。リニアアクチュエータ80は、操舵中心軸74と直交する方向に延びる長尺状の直線動作部80aと、直線動作部80aの基端部側を収容する駆動部80bとを備えている。駆動部80bは、台座プレート72に形成された溝部77に配置された状態で台座プレート72に固定されている。駆動部80bは、制御部47又は上位ECU48によって通電制御されることにより、直線動作部80aの長手方向に直線動作部80aを往復動作させる。直線動作部80aは、直線動作部80aの長手方向とロックピン81の長手方向とが同じ方向になる状態で、ロックピン81と並列に配置されている。
 リニアアクチュエータ80とロックピン81とが並列配置されることにより、リニアアクチュエータ80及びロックピン81を備えるロック機構の長手方向寸法が大きくなることを回避できる。これにより、操舵機構70の小型化を図ることができる。
 連動機構82は、直線動作部80aの動作とロックピン81の動作とを連動させるための機構であり、ブッシュ83(具体的にはリニアブッシュ)、連結部材84及び軸部84aを備えている。ブッシュ83は、駆動部80bと並んだ状態で台座プレート72に固定されており、ロックピン81が長手方向に移動可能なようにロックピン81を支持する。
 連結部材84は、操舵中心軸74と直交する方向に延びる長尺状をなしている。軸部84aは、台座プレート72から上方に延びており、直線動作部80a及びロックピン81が並ぶ方向において直線動作部80a及びロックピン81の間に設けられている。連結部材84の長手方向における中間部を回転中心として軸部84a周りに連結部材84が回転可能なように、連結部材84の中間部に軸部84aが連結されている。
 連結部材84の長手方向の第1端部には、第1貫通孔が形成されている。第1貫通孔には、第1ボルトの頭部を上側に向けた状態で、第1ボルトの軸部が第1貫通孔に挿通されている。第1ボルトの軸部の先端部は、直線動作部80aの先端部に固定されている。これにより、直線動作部80aの先端部に対する連結部材84の第1端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、連結部材84の第1端部に直線動作部80aの先端部が連結されている。
 連結部材84の長手方向の第2端部には、第2貫通孔が形成されている。第2貫通孔には、第2ボルトの頭部を上側に向けた状態で、第2ボルトの軸部が第2貫通孔に挿通されている。第2ボルトの軸部の先端部は、ロックピン81の長手方向の第2端部に固定されている。これにより、ロックピン81の第2端部に対する連結部材84の第2端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、連結部材84の第2端部にロックピン81の第2端部が連結されている。
 リニアアクチュエータ80、ロックピン81及び連動機構82を備えるロック機構が無人搬送車10のベース部11と走行路面GLとの間にあるため、無人搬送車10の高さ寸法を小さくできる。
 図8では、操舵機構70のうち、ブッシュ83、ケース75及び操舵中心軸74が断面図になっている。図8に示すように、ケース75の下側部分の側面部には、ロックピン81の第1端部が嵌り込むことにより操舵中心軸74周りのケース75の回転を規制する第1回転規制部75b及び第2回転規制部75cが形成されている。各回転規制部75b,75cは、ケース75の側面部に形成された開口部である。操舵中心軸74を上方から見た場合において、第1回転規制部75bの形成位置は、第2回転規制部75cの形成位置から反時計回りに90度回転した位置である。
 第1ストッパ部90及び第2ストッパ部91は、台座プレート72から上方に延びている。図7及び図8に示すように、第1ストッパ部90は、ロックピン81の第1端部が第1回転規制部75bに対向する場合にケース75の側面部に当接し、操舵中心軸74周りの台座プレート72に対するケース75の回転を規制するように構成されている。つまり、ケース75が第1ストッパ部90に当接している場合、操舵中心軸74を上方から見た場合において、操舵中心軸74周りの台座プレート72に対するケース75の時計回りの回転が阻止される。
 図15では、図8と同様に、操舵機構70のうち、ブッシュ83、ケース75及び操舵中心軸74が断面図になっている。図15に示すように、第2ストッパ部91は、ロックピン81の第1端部が第2回転規制部75cに対向する場合にケース75の側面部に当接し、操舵中心軸74周りの台座プレート72に対するケース75の回転を規制するように構成されている。つまり、ケース75が第2ストッパ部91に当接している場合、操舵中心軸74を上方から見た場合において、操舵中心軸74周りの台座プレート72に対するケース75の反時計回りの回転が阻止される。
 リニアアクチュエータ80とロックピン81との連動動作について、ロックピン81の第1端部が第1回転規制部75bと対向する場合を例にして説明する。図7及び図8に示すように、リニアアクチュエータ80の直線動作部80aを駆動部80bに対して前進させた場合、直線動作部80aの前進方向とは逆方向にロックピン81が動作し、ロックピン81の第1端部が第1回転規制部75bに嵌り込む。これにより、ベース部11に対する操舵中心軸74周りの駆動ユニット22及び駆動輪21の回転が阻止される。この際、ロックピン81がブッシュ83により支持されているため、ベース部11に対する操舵中心軸74周りの駆動ユニット22及び駆動輪21の回転を的確に阻止できる。
 図9及び図10に示すように、直線動作部80aを駆動部80b側に後退させた場合、直線動作部80aの後退方向とは逆方向にロックピン81が動作し、ロックピン81の第1端部が第1回転規制部75bから離脱する。これにより、ベース部11に対する操舵中心軸74周りの駆動ユニット22及び駆動輪21の回転が許容された状態となる。
 直線動作部80aの動作方向に対して交差する方向の力が直線動作部80aに作用すると、直線動作部80aが動作しにくくなったり、直線動作部80aが故障したりする懸念がある。この点、ロックピン81、連結部材84及び軸部84aを備える構成によれば、直線動作部80aの動作方向に対して交差する方向の力が直線動作部80aに作用しにくくなる。
 続いて、無人搬送車10の走行制御の一例について説明する。以下では、図11及び図12に示すように、無人搬送車10の載置面11aに搬送物が載置され、無人搬送車10が搬送物を所定のステーションSTまで搬送し、その後、無人搬送車10がステーションSTから離れる場合の走行制御について説明する。
 図11に示すように、10Aは直進走行する無人搬送車を示す。無人搬送車10Aは、作業場における走行ルートのうち所定位置に到達した場合、直進走行モードから車幅方向に移動するモードに切り替えられる。10Bは車幅方向に移動する無人搬送車を示す。無人搬送車10Bは、右方向に移動してステーションSTに到達すると、搬送物をステーションSTに移動させる。その後、図12に示すように、無人搬送車10Cは、ステーションSTから離れるように左方向に移動する。無人搬送車10Cは、上記所定位置に到達した場合、車幅方向移動モードから直進走行モードに切り替えられる。これにより、無人搬送車10Dは直進走行を開始する。
 以下、図11に示す場合の走行制御について、図13のフローチャートを用いて説明する。この制御は、上位ECU48により実行される。
 ステップS10では、各電動駆動装置20において、ロックピン81を第1回転規制部75bに嵌め込んだ状態とするようにリニアアクチュエータ80の駆動部80bを通電制御する(図7及び図8参照)。これにより、駆動軸65の長手方向が車幅方向と同じ方向に固定される。また、モータ30のロータ31を第1方向に回転させる指令を各駆動ユニット22の制御部47に送信する。これにより、各駆動ユニット22において、制御部47によるインバータ45のスイッチング制御が実行され、ロータ31が第1方向に回転する。その結果、無人搬送車10が直進走行する。
 駆動輪21の操舵を行わない場合、ロックピン81により、台座プレート72に対するケース75の回転が規制される。このため、無人搬送車10を安定して直進走行させることができる。
 ステップS11では、無人搬送車10の位置が、直進走行モードから車幅方向移動モードに切り替える位置に到達したか否かを判定する。ステップS11において肯定判定した場合には、ステップS12に進み、各電動駆動装置20において、ロックピン81を第1回転規制部75b(「現在回転規制部」に相当)から離脱させた状態とするように駆動部80bを通電制御する(図9及び図10参照)。水平方向において、操舵中心軸74の位置が、無人搬送車10の走行路面GLに対する駆動輪21の接地部からずれた位置になっている。このため、ロータ31を第1方向に回転させて駆動輪21を回転させると、図14に示すように、操舵機構70において、操舵中心軸74周りに駆動ユニット22を回転させるモーメントが発生する。この場合、駆動ユニット22は、駆動輪21の駆動軸65を水平状態に維持しつつ、ベース部11に対して操舵中心軸74周りに旋回し始める。旋回し始めると、第1ストッパ部90からケース75が離れる。
 ステップS13では、操舵中心軸74周りの駆動ユニット22の旋回が完了したか否かを判定する。本実施形態において、旋回が完了したとは、ロックピン81の第1端部が第2回転規制部75c(「次回回転規制部」に相当)に対向した状態になったことである(図15参照)。旋回が完了したか否かは、例えば以下(A)~(C)の方法で判定することができる。
 (A)ケース75が第2ストッパ部91に当接したと判定した場合に旋回が完了したと判定する。この場合、例えば、電流センサの検出値に基づいて、ステータ巻線33aに流れる相電流の最大値が判定電流値を超えたと判定した場合、ケース75が第2ストッパ部91に当接したと判定すればよい。
 (B)センサ49は、台座プレート72に対する操舵中心軸74周りのケース75の回転角(操舵角)を検出する操舵角センサを含む。操舵角センサの検出値に基づいて、旋回が完了したと判定する。
 (C)ロックピン81を第1回転規制部75bから離脱させてからの経過時間をカウントし、カウントした経過時間が判定時間に到達した場合に旋回が完了したと判定する。
 ケース75が第2ストッパ部91に当接した状態になると、ロックピン81の第1端部が第2回転規制部75cに対向した状態となる。このため、ロックピン81と第2回転規制部75cとの位置合わせが容易になり、ロックピン81を第2回転規制部75cに嵌め込みやすくできる。
 続くステップS14では、各電動駆動装置20において、ロックピン81を第2回転規制部75cに嵌め込んだ状態とするように駆動部80bを通電制御する(図16参照)。これにより、駆動軸65の長手方向が無人搬送車10の車長方向となり、走行モードが車幅方向移動モードに切り替えられる。ステップS15では、ロータ31を第1方向に回転させて駆動輪21を回転させることにより、図11に示すように、ステーションSTに向かって無人搬送車10を左側に移動させる。
 ちなみに、フローチャートには図示しないが、無人搬送車10が搬送物をステーションSTに移動させた後の図12に示す走行制御について説明する。
 上位ECU48は、ロータ31を第1方向とは逆の第2方向に回転させる指令を各駆動ユニット22の制御部47に送信する。これにより、各駆動ユニット22において、制御部47によるインバータ45のスイッチング制御が実行され、ロータ31が第2方向に回転する。その結果、無人搬送車10が車幅方向移動モードにより左側に移動する。
 上位ECU48は、無人搬送車10の位置が、車幅方向移動モードから直進走行モードに切り替える位置に到達したか否かを判定する。
 上位ECU48は、直進走行モードに切り替える位置に到達したと判定した場合、各電動駆動装置20において、ロックピン81を第2回転規制部75c(「現在回転規制部」に相当)から離脱させた状態とするように駆動部80bを通電制御する。この状態でロータ31を第2方向に回転させて駆動輪21を回転させると、操舵中心軸74を上方から見た場合において、操舵中心軸74周りに駆動輪21が反時計回りに旋回する。
 上位ECU48は、ケース75が第1ストッパ部90に当接して操舵中心軸74周りの駆動ユニット22の旋回が完了したと判定した場合、各電動駆動装置20において、ロックピン81を第1回転規制部75b(「次回回転規制部」に相当)に嵌め込んだ状態とするように駆動部80bを通電制御する。これにより、駆動軸65の長手方向が無人搬送車10の車幅方向となり、走行モードが直進走行モードに切り替えられる。上位ECU48は、ロータ31の回転方向を第2方向から第1方向に切り替え、ロータ31を第1方向に回転させて駆動輪21を回転させることにより、図12に示すように、無人搬送車10を直進走行させる。
 以上詳述した本実施形態によれば、無人搬送車10を走行させるためのモータ30の回転動力により駆動輪21の操舵を行うことができる。したがって、無人搬送車10の走行用のモータ30とは別に、駆動輪21を操舵するためのモータを必要としない。これにより、電動駆動装置20の構成の簡素化を図ることができ、ひいては車幅方向及び車長方向において小型化を図った無人搬送車10を提供することができる。
 <第2実施形態>
 以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ロックピン81が回転規制部に嵌め込まれる場合において、ロックピン81の第1端部に対する回転規制部の対向状態を維持しつつ、操舵中心軸74周りに回転規制部を揺動させる揺動制御が行われる。
 図17は、図13に対応するフローチャートである。なお、図17において、先の図13に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
 ステップS13において肯定判定した場合、ステップS16において、各駆動ユニット22の制御部47に対して揺動制御の実行を指示しつつ、ロックピン81の第1端部を第2回転規制部75cに嵌め込むように駆動部80bを通電制御する。揺動制御は、ロータ31の第1方向の回転と第1方向とは逆の第2方向の回転とを交互に繰り返すようなインバータ45のスイッチング制御である。
 揺動制御によれば、例えばロックピン81と回転規制部との位置が多少ずれている場合であっても、ロックピン81を回転規制部に嵌め込みやすくできる。なお、ロックピン81を回転規制部から離脱させる場合にも揺動制御が行われてもよい。
 <第3実施形態>
 以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図18及び図19に示すように、駆動ユニット22は、第2減速装置60を備えていない。このため、第1減速装置50が備えるプラネタリキャリア52Cに駆動軸65が連結されている。これにより、モータ30のシャフト32の回転中心軸線と駆動軸65の回転中心軸線とが同じになる。なお、図18及び図19において、第1実施形態に示した構成と同じ構成については、便宜上、同一の符号を付している。
 操舵機構70において、操舵中心軸74は、操舵中心軸74を上方から見た場合に駆動軸65の回転中心軸線上に設けられている。また、リニアアクチュエータ80も、操舵中心軸74を上方から見た場合に駆動軸65の回転中心軸線上に設けられている。
 リニアアクチュエータ80の直線動作部80aは、ブッシュ83に支持されている。直線動作部80aは、先端部がケース75の第1回転規制部75b又は第2回転規制部75cに対向可能なように配置されている。直線動作部80aの先端部は、第1回転規制部75b又は第2回転規制部75cに嵌り込むことが可能になっており、「規制部材」に相当する。ちなみに、操舵中心軸74周りの台座プレート72に対するケース75の回転を規制する構成として、第1実施形態で説明した連動機構82を備える構成が用いられてもよい。
 <その他の実施形態>
 なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施されてもよい。
 ・ケースとしては、上記各実施形態に例示した構成に限らない。例えば、操舵用軸受76の内輪76aがケース75に固定され、外輪76bが操舵中心軸74に固定されるようなケースであってもよい。
 ・上記各実施形態では、操舵中心軸74、リニアアクチュエータ80及び連動機構82が台座プレート72に設けられ、ケース75の上端部がベース部11の下側に固定されていたがこれに限らない。例えば、操舵中心軸74、リニアアクチュエータ80及び連動機構82がベース部11の下側に設けられ、ケース75の下端部が台座プレート72に固定されていてもよい。
 ・ケース75に設けられる回転規制部は、ケース75の側面部を貫通する構成に限らず、例えば、ケース75の側面部に形成された凹部であってもよい。
 ・第1ストッパ部90及び第2ストッパ部91のいずれか1つ又は双方が無くてもよい。
 ・連動機構としては、第1実施形態の図3に示した構成に限らず、例えば、軸部84aが設けられない構成であってもよい。この場合、直線動作部80aの先端部に対する連結部材84の第1端部の上下方向軸線周りの回転が不可能なように、連結部材84の第1端部に直線動作部80aの先端部が連結され、ロックピン81の第2端部に対する連結部材84の第2端部の上下方向軸線周りの回転が不可能なように、連結部材84の第2端部にロックピン81の第2端部が連結されていればよい。この構成では、直線動作部80aを駆動部80bに対して前進させた場合、直線動作部80aの前進方向と同じ方向にロックピン81が動作し、ロックピン81の第1端部が回転規制部から離脱する。一方、直線動作部80aを駆動部80b側に後退させた場合、直線動作部80aの後退方向と同じ方向にロックピン81が動作し、ロックピン81の第1端部が回転規制部に嵌り込む。
 ・直進動作部を動作させる構成としては、リニアアクチュエータに限らず、例えばソレノイドであってもよい。
 ・モータとしては、インナロータ型のものに限らず、アウタロータ型のものであってもよい。
 ・無人搬送車としては、2つの駆動輪及び4つの従動輪を備える6輪車両に限らず、例えば、2つの駆動輪及び2つの従動輪を備える4輪車両であってもよいし、2つの駆動輪及び1つの従動輪を備える3輪車両であってもよい。また、無人搬送車としては、全ての車輪を駆動輪とするものであってもよい。
 ・工場で用いられる無人搬送車としては、AGVに限らず、例えば自律走行搬送ロボット(AMR:Autonomous Mobile Robot)であってもよい。
 また、小型モビリティとしては、無人搬送車に限らず、例えば、電動車椅子又はセニアカー等の小型電動車両であってもよい。小型電動車両は、例えば、走行速度が10km/h以下の車両である。
 ・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
 以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
[構成1]
 駆動輪(21)を備える車両(10)に適用され、水平方向に延びる回転中心軸線周りに前記駆動輪を回転させて前記車両を走行させる電動駆動装置(20)において、
 モータ(30)、及び前記駆動輪に連結されるとともに前記モータの回転動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構(50,60)を有し、前記車両のベース部(11)の下側に設けられる駆動ユニット(22)と、
 上下方向に延びる操舵中心軸(74)を有し、前記ベース部の下側に設けられる操舵機構(70)と、
を備え、
 前記操舵機構は、前記駆動輪の回転中心軸線を水平状態に維持しつつ、前記ベース部に対して前記駆動ユニットを前記操舵中心軸周りに回転可能に支持し、
 前記操舵機構は、水平方向において、前記操舵中心軸の位置が、走行路面(GL)に対する前記駆動輪の接地部からずれた位置になるように構成されている、電動駆動装置。
[構成2]
 前記操舵機構は、
 前記操舵中心軸周りの前記駆動ユニットの回転を許容する位置と、前記操舵中心軸周りの前記駆動ユニットの回転を規制する位置との間で動作可能な規制部材(81,80a)と、
 前記規制部材を動作させるアクチュエータ(80)と、
を有する、構成1に記載の電動駆動装置。
[構成3]
 前記操舵機構は、
 前記ベース部の下側に固定される固定部(75)と、
 前記固定部の下側に配置され、前記アクチュエータが固定された台座部(71)と、
 内輪(76a)、外輪(76b)及び前記内輪と前記外輪の間に設けられる転動体を含む軸受(76)と、
を有し、
 前記操舵中心軸は、前記台座部から上方に延びるように前記台座部に固定されており、
 前記内輪及び前記外輪のうち、一方が前記操舵中心軸に固定され、他方が前記固定部に固定されており、
 前記台座部は、前記固定部に対して前記操舵中心軸周りに回転可能になっており、
 前記アクチュエータは、
 前記操舵中心軸と直交する方向に延びる長尺状の直線動作部(80a)と、
 前記直線動作部の基端部側に設けられるとともに前記台座部に固定され、前記直線動作部の長手方向に前記直線動作部を往復動作させる駆動部(80b)と、
を有し、
 前記規制部材(81)は、長尺状をなしており、
 前記規制部材は、第1端部を前記操舵中心軸に向けるとともに、前記規制部材の長手方向と前記直線動作部の長手方向とが同じ方向になる状態で、前記直線動作部と並列に配置されており、
 前記固定部の側面部には、前記規制部材の第1端部が嵌り込むことにより前記操舵中心軸周りの前記固定部の回転を規制する回転規制部(75b,75c)が設けられており、
 前記台座部に設けられ、前記直線動作部の動作と前記規制部材の動作とを連動させる連動機構(82)を備える、構成2に記載の電動駆動装置。
[構成4]
 前記連動機構は、
 前記直線動作部及び前記規制部材が並ぶ方向において前記直線動作部及び前記規制部材の間に設けられ、前記台座部から上方に延びる軸部(84a)と、
 長尺状をなす連結部材(84)と、
を有し、
 前記連結部材の長手方向における中間部を回転中心として前記軸部周りに前記連結部材が回転可能なように、前記中間部に前記軸部が連結されており、
 前記直線動作部の先端部に対する前記連結部材の第1端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、前記連結部材の第1端部に前記直線動作部の先端部が連結されており、
 前記規制部材の第2端部に対する前記連結部材の第2端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、前記連結部材の第2端部に前記規制部材の第2端部が連結されており、
 前記直線動作部を前記駆動部に対して前進させた場合、前記直線動作部の前進方向とは逆方向に前記規制部材が動作して前記規制部材の第1端部が前記回転規制部に嵌り込み、
 前記直線動作部を前記駆動部側に後退させた場合、前記直線動作部の後退方向とは逆方向に前記規制部材が動作して前記規制部材の第1端部が前記回転規制部から離脱する、構成3に記載の電動駆動装置。
[構成5]
 前記固定部の側面部のうち、前記操舵中心軸周りの周方向における異なる位置それぞれに前記回転規制部が設けられており、
 前記台座部に設けられたストッパ部(90,91)を備え、
 前記ストッパ部は、前記規制部材の第1端部が前記各回転規制部のいずれかに対向する場合に前記固定部に当接して前記操舵中心軸周りの前記固定部の回転を規制するように構成されている、構成3又は4に記載の電動駆動装置。
[構成6]
 前記モータの通電制御、及び前記直線動作部を動作させるための前記駆動部の通電制御を行う制御装置(47,48)を備え、
 前記制御装置は、
 前記各回転規制部のうち前記規制部材の第1端部が現在嵌め込まれている現在回転規制部から、前記規制部材の第1端部を離脱させるように前記駆動部の駆動制御を行った後、前記モータの通電制御により前記モータを構成するロータ(31)を第1方向に回転させて前記操舵中心軸周りに前記駆動輪を旋回させ、
 前記駆動輪が旋回し始めた後、前記各回転規制部のうち前記規制部材の第1端部の次回の嵌め込み先である次回回転規制部に前記規制部材の第1端部が対向した状態になったか否かを判定し、
 前記規制部材の第1端部が前記次回回転規制部に対向した状態になったと判定した場合、前記規制部材の第1端部が前記次回回転規制部に対向した状態を維持し、かつ、前記ロータの前記第1方向の回転と前記第1方向とは逆の第2方向の回転とを交互に繰り返しつつ、前記規制部材の第1端部を前記次回回転規制部に嵌め込ませるように、前記モータ及び前記駆動部の通電制御を行う、構成5に記載の電動駆動装置。
[構成7]
 前記電動駆動装置が適用される前記車両は、作業場で用いられる無人搬送車である、構成1~6のいずれか1項に記載の電動駆動装置。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1.  駆動輪(21)を備える車両(10)に適用され、水平方向に延びる回転中心軸線周りに前記駆動輪を回転させて前記車両を走行させる電動駆動装置(20)において、
     モータ(30)、及び前記駆動輪に連結されるとともに前記モータの回転動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構(50,60)を有し、前記車両のベース部(11)の下側に設けられる駆動ユニット(22)と、
     上下方向に延びる操舵中心軸(74)を有し、前記ベース部の下側に設けられる操舵機構(70)と、
    を備え、
     前記操舵機構は、前記駆動輪の回転中心軸線を水平状態に維持しつつ、前記ベース部に対して前記駆動ユニットを前記操舵中心軸周りに回転可能に支持し、
     前記操舵機構は、水平方向において、前記操舵中心軸の位置が、走行路面(GL)に対する前記駆動輪の接地部からずれた位置になるように構成されている、電動駆動装置。
  2.  前記操舵機構は、
     前記操舵中心軸周りの前記駆動ユニットの回転を許容する位置と、前記操舵中心軸周りの前記駆動ユニットの回転を規制する位置との間で動作可能な規制部材(81,80a)と、
     前記規制部材を動作させるアクチュエータ(80)と、
    を有する、請求項1に記載の電動駆動装置。
  3.  前記操舵機構は、
     前記ベース部の下側に固定される固定部(75)と、
     前記固定部の下側に配置され、前記アクチュエータが固定された台座部(71)と、
     内輪(76a)、外輪(76b)及び前記内輪と前記外輪の間に設けられる転動体を含む軸受(76)と、
    を有し、
     前記操舵中心軸は、前記台座部から上方に延びるように前記台座部に固定されており、
     前記内輪及び前記外輪のうち、一方が前記操舵中心軸に固定され、他方が前記固定部に固定されており、
     前記台座部は、前記固定部に対して前記操舵中心軸周りに回転可能になっており、
     前記アクチュエータは、
     前記操舵中心軸と直交する方向に延びる長尺状の直線動作部(80a)と、
     前記直線動作部の基端部側に設けられるとともに前記台座部に固定され、前記直線動作部の長手方向に前記直線動作部を往復動作させる駆動部(80b)と、
    を有し、
     前記規制部材(81)は、長尺状をなしており、
     前記規制部材は、第1端部を前記操舵中心軸に向けるとともに、前記規制部材の長手方向と前記直線動作部の長手方向とが同じ方向になる状態で、前記直線動作部と並列に配置されており、
     前記固定部の側面部には、前記規制部材の第1端部が嵌り込むことにより前記操舵中心軸周りの前記固定部の回転を規制する回転規制部(75b,75c)が設けられており、
     前記台座部に設けられ、前記直線動作部の動作と前記規制部材の動作とを連動させる連動機構(82)を備える、請求項2に記載の電動駆動装置。
  4.  前記連動機構は、
     前記直線動作部及び前記規制部材が並ぶ方向において前記直線動作部及び前記規制部材の間に設けられ、前記台座部から上方に延びる軸部(84a)と、
     長尺状をなす連結部材(84)と、
    を有し、
     前記連結部材の長手方向における中間部を回転中心として前記軸部周りに前記連結部材が回転可能なように、前記中間部に前記軸部が連結されており、
     前記直線動作部の先端部に対する前記連結部材の第1端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、前記連結部材の第1端部に前記直線動作部の先端部が連結されており、
     前記規制部材の第2端部に対する前記連結部材の第2端部の上下方向軸線周りの回転が可能なように、前記連結部材の第2端部に前記規制部材の第2端部が連結されており、
     前記直線動作部を前記駆動部に対して前進させた場合、前記直線動作部の前進方向とは逆方向に前記規制部材が動作して前記規制部材の第1端部が前記回転規制部に嵌り込み、
     前記直線動作部を前記駆動部側に後退させた場合、前記直線動作部の後退方向とは逆方向に前記規制部材が動作して前記規制部材の第1端部が前記回転規制部から離脱する、請求項3に記載の電動駆動装置。
  5.  前記固定部の側面部のうち、前記操舵中心軸周りの周方向における異なる位置それぞれに前記回転規制部が設けられており、
     前記台座部に設けられたストッパ部(90,91)を備え、
     前記ストッパ部は、前記規制部材の第1端部が前記各回転規制部のいずれかに対向する場合に前記固定部に当接して前記操舵中心軸周りの前記固定部の回転を規制するように構成されている、請求項3又は4に記載の電動駆動装置。
  6.  前記モータの通電制御、及び前記直線動作部を動作させるための前記駆動部の通電制御を行う制御装置(47,48)を備え、
     前記制御装置は、
     前記各回転規制部のうち前記規制部材の第1端部が現在嵌め込まれている現在回転規制部から、前記規制部材の第1端部を離脱させるように前記駆動部の駆動制御を行った後、前記モータの通電制御により前記モータを構成するロータ(31)を第1方向に回転させて前記操舵中心軸周りに前記駆動輪を旋回させ、
     前記駆動輪が旋回し始めた後、前記各回転規制部のうち前記規制部材の第1端部の次回の嵌め込み先である次回回転規制部に前記規制部材の第1端部が対向した状態になったか否かを判定し、
     前記規制部材の第1端部が前記次回回転規制部に対向した状態になったと判定した場合、前記規制部材の第1端部が前記次回回転規制部に対向した状態を維持し、かつ、前記ロータの前記第1方向の回転と前記第1方向とは逆の第2方向の回転とを交互に繰り返しつつ、前記規制部材の第1端部を前記次回回転規制部に嵌め込ませるように、前記モータ及び前記駆動部の通電制御を行う、請求項5に記載の電動駆動装置。
  7.  前記電動駆動装置が適用される前記車両は、作業場で用いられる無人搬送車である、請求項6に記載の電動駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60148774A (ja) * 1984-01-17 1985-08-06 Komatsu Ltd 無人走行車
JPH0541926U (ja) * 1991-03-15 1993-06-08 ユニテツク株式会社 車輪モ―タ
CN111361429A (zh) * 2020-04-22 2020-07-03 柴光忠 重载agv运输车双轮组系统及其控制方法

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