JPH0581441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フオークリフト、無人搬送車、大型
移動ロボツト等において有効な能動方向転換可能
なキヤ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ヤス
タを提案している（特開昭60−252003号）。

この既提案のキヤスタは、第９図に示すよう
に、機体ａに車輪支持体ｂを回転軸ｃによつて鉛
直軸のまわりに旋回可能に支持させ、この車輪支
持体ｂに、一対の車輪ｄを両端に回転可能に取付
けた水平車輪軸ｅを、車輪位置制御装置ｆを構成
する擬似直線リンク機構により水平方向の３位置
に平行移動可能に支持させたものである。

上記擬似直線リンク機構は、車輪支持体ｂにリ
ンクｇ，ｈを回転可能に取付けると共に、それら
のリンクｇ，ｈの先端に第３のリンクｉの端部及
び中間位置を回転可能に取付け、その第３のリン
クｉの先端に水平車輪軸ｅを支持されうようにし
たもので、図示の車輪位置制御装置ｆでは、この
リンク機構を水平車輪軸ｅの両側に対称的に配設
している。このリンク機構は、各リンクに所要の
寸法関係を与えることにより、第３のリンクｉの
先端の水平車輪軸ｅに水平方向の平行移動を与え
ることができるものである。また、このリンク機
構には、それを駆動して水平車輪軸ｅを回転軸ｃ
の直下である旋回位置とその旋回位置からなる両
側に平行移動した一対の従動回転位置との３位置
に転位させる駆動装置ｊを連結している。

さらに、上記車輪支持体ｂは、回転軸ｃによつ
て旋回可能に支持しているが、その回転軸ｃを回
転駆動するため、クラツチｋを介してモータｍに
連結している。

このキヤスタは、車体にある停止位置において
直角に近い大角度の方向転回をさせようとする場
合に特に有効なものであり、このような場合に
は、クラツチｋによりモータｍと回転軸ｃを連結
し、駆動装置ｊによつて水平車輪軸ｅを中央の旋
回位置に保持してモータｍを回転させると、車輪
ｄと接地面との間の摩擦が僅少になるので、車体
が停止した状態でも抵抗なく車輪ｄの向きを変え
ることができ、しかも車輪支持体ｂが回転する鉛
直軸を中心にして車輪ｄが旋回するので、車体の
姿勢に影響を与えることがない。また、水平車輪
軸ｅを従動回転位置に保持した状態でクラツチｋ
によるモータｍと回転軸ｅの連結を断てば、通常
のキヤスタと同様な機能をもつものとして使用す
ることができる。

しかしながら、このようなキヤスタでは、水平
車輪軸ｅを水平方向に平行移動させるための駆動
装置ｊを機体ａに対して回転する車輪支持対体ｂ
に設けることになり、そのため、機体ａ側から車
輪支持体ｂ側の駆動装置ｊへ電力や流体圧を供給
する必要があり、そのための電力線や圧力流体用
配管等の動力供給手段は、車輪支持体ｂ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、車輪支持体ｂの回転軸ｃ内を通して
行つたとしても、それが故障等の原因になりやす
い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、上述した既提案の能動
方向転換可能なキヤスタにおいて、水平車輪軸を
水平方向に平行移動させるための駆動装置（アク
チユエータ）を、車輪支持体を支持する機体側に
設け、機体側から車輪支持体側へ電力や流体圧の
供給を行うことなく、簡単な構造で安定的に上記
水平車輪軸の水平方向への平行移動を行えるよう
にすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を達成するための本発明の能動方向転
換可能なキヤスタは、機体に回転軸によつて車輪
支持体を鉛直軸のまわりに旋回可能に支持させ、
その車輪支持体に、両端に車輪を回転可能に支持
する水平車輪軸を、リンク機構によつて水平方向
に平行移動可能に支持して、その水平車輪軸を、
上記回転軸の直下の旋回位置とその旋回位置から
両側に平行移動した一対の従動回転位置とに転位
可能とし、上記車輪支持体の回転軸をクラツチを
介して機体上の回転駆動装置に連結したものにお
いて、上記車輪支持体の回転軸に摺動杆を摺動自
在に挿通し、この摺動杆に、上記リンク機構に作
用して水平車輪軸を上記旋回位置に移動保持させ
る車輪軸強制転位機構を設けると共に、上記機体
側にその摺動杆を軸方向に駆動するアクチユエー
タを設けることにより構成される。

［作用］ 上記キヤスタは、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、車体を停止させたままで車輪を抵抗なく
方向転換させ得るものであり、このような車輪の
方向転換に際しては、まず機体上のアクチユエー
タによつて摺動杆を動作させ、車輪軸強制転位機
構により水平車輪軸を車輪支持体の回転軸の直下
の旋回位置まで移動させて保持し、さらに車輪支
持体クラツチによりモータ等の回転駆動装置に連
結し、この状態で車輪が所期の進行方向を向くよ
うに車輪支持体を旋回させる。

この場合に、車輪は接地面との間の摩擦が僅少
になるので、車輪支持体は回転軸を中心にしてそ
の周囲を抵抗なく円滑に旋回させることができ、
しかもその回転軸を中心にして車輪が旋回するの
で、車体の姿勢に影響を与えることがない。

この状態から車両を走行させるには、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旋回させる回転駆動装
置との連結をクラツチより解除したうえで、所期
の方向へ車体を進行させればよく、これによつて
水平車輪軸が進行方向と逆方向の従動回転位置へ
自然に移動することになる。

このように水平車輪軸が従動回転位置へ移動し
た状態においては、通常のキヤスタと全く同様に
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逆方向に
進行を開始する場合には、車体の進行に伴つて水
平車輪軸が自然に進行方向と逆方向へ流れ、その
後は通常のキヤ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
ヤスタにおいては、機体１に軸受３，４を介して
回転軸７が旋回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、一対の車輪
９，９を両端に回転可能に取付けた水平車輪軸８
を支持するものであり、この水平車輪軸８は、車
輪支持体６の対向壁に設けた水平方向の一対の長
孔１０により摺動可能に支持され、且つ疑似直線
駆動リンク機構１１の支持リンク１２ａ，１２ｂ
の連結部に回転自在に支持されている。

このリンク機構１１は、車輪支持体６の一側に
リンク１３ａ，１４ａを回転可能に取付けると共
に、それらのリンク１３ａ，１４ａ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１
２ｂ，１３ｂ，１４ｂを左右対称状に設け、支持
リンク１２ａ，１２ｂの先端の連結部に水平車輪
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、 AD／CO＝BC／DO の寸法関係を与えることにより、支持リンク１２
ａ，１２ｂの先端、即ち車輪９を支持した水平車
輪軸８に水平移動を与え、以下に説明する車輪軸
強制転位機構１８により、その水平車輪軸８を上
記回転軸７の直下である旋回位置と、その旋回位
置から水平方向両側に平行移動した一対の従動回
転位置とに転位させることが可能になる。

上記リンク機構１１の駆動には、車輪支持体６
の回転軸７内を摺動する摺動杆１７によつて動作
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、上記摺動杆１７の
下端に一対のローラ２０ａ，２０ｂを回転可能に
取付け、これらのローラ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
て押し下げることにより、上述したリンク１４
ａ，１４ｂのいずれかにおけるテーパ状当接部２
３ａ，２３ｂに当接させ、さらに上記ばね座２１
をストツ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、水平
車輪軸８を回転軸７の直下である旋回位置に移動
させ、且つその位置に保持するものである。ま
た、上記摺動杆１７を上昇した状態に保持する
と、リンク機構１１がフリーな状態になるため、
水平車輪軸８が車体の進行方向と逆の方向に移動
し、リンク１４ａまたは１４ｂがばね座２１をス
トツパとしてそれに当接することにより、水平車
輪軸８が上記旋回位置から水平方向に平行移動し
た従動回転位置に転移保持される。

上記摺動杆１７は、それが車輪支持体６の回転
軸７内を、軸方向には摺動するが回転はしないよ
うに、スプライン２４によつて挿嵌され、またそ
の摺動杆１７を軸方向に駆動するソレノイド等の
アクチユエータ２５における駆動体２６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。

また、上述した車輪支持体６の回転軸７には、
その上端に歯車２７等の回転伝達機構を設け、ク
ラツチ２８を介してモータその他の回転駆動装置
２９に連結している。

従つて、クラツチ２８により回転駆動装置２９
を回転軸７に連結し、車輪軸強制転位機構１８に
より水平車輪軸８を回転軸７の直下の旋回位置に
保持して、回転駆動装置２９により回転軸７を介
して車輪支持体６を所期の進行方向を向くように
回転させると、車輪９と接地面との間の摩擦が僅
少になるので、車体が停止した状態で直角程度の
大きな角度範囲でも、抵抗なく容易に車輪９の向
きを変えることができる。しかも、上記回転軸７
を中心にして車輪９が旋回するので、車輪の旋回
が車体の姿勢に影響を与えることがない。また、
アクチユエータ２５を解磁して摺動杆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、かつクラツチ２８による回転駆
動装置２９と回転軸７との連結を断つことによ
り、車輪９の水平方向移動をフリーな状態とすれ
ば、上述したように、水平車輪軸８が車体の進行
方向と逆の方向の従動回転位置に転移保持され、
通常のキヤスタと同様な機能をもつものとして使
用することができる。さらに、このように車輪９
の水平方向移動がフリーになつた状態において、
車体が先に進行していた方向と逆方向に進行を開
始する場合には、車体の進行に伴つて水平車輪軸
８が自然に新大方向と逆方向へ流れ、その後は水
平車輪軸８が他方の従動回転位置に転移保持され
て、通常のキヤスタと同様に使用される。

上述したように、回転軸７を回転可能に支持す
る機体１側に、車輪軸強制転位機構１８の摺動杆
１７を軸方向に摺動させるアクチユエータ２５を
設け、それによつて水平車輪軸８を転位させる
と、車輪支持体６にア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、アクチユ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。

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９を中央の
旋回位置に保持して回転軸７のまわりに車輪支持
体６を実線位置から鎖線位置まで回転させる状態
を、また第３図では車輪９を一方の従動回転位置
に保つて通常のキヤスタと同様に使用する状態を
示している。

第４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、前記実施例と同
様に、機体に旋回可能に取付けた車輪支持体３６
に、リンク機構４１を構成する左右各２本の支持
リンク４２ａ，４２ｂにより軸受枠４３の左右両
端を回転可能に支持させ、それによつて軸受枠４
３を略水平方向に揺動可能に取付け、この軸受枠
４３に車輪３９を両端に回転可能に取付けた水平
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４６ａ，４６ｂを、車輪軸強制転位機構を
構成する一対の駆動リンク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の回
転軸３７内を摺動可能とした摺動杆４７の下端に
ピン４８により回転可能に取付けている。

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４６ａ，４６ｂ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４６ａ，４６ｂ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、回
転軸５７まわりに転回する車輪支持体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、その水平車輪軸５８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に挿通している。この駆動リンク６３
は、水平車輪軸５８を水平方向に平行移動させる
ためのリンク機構を構成するもので、その駆動リ
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の下端に、車輪軸強制転
位機構を構成する連結リンク６８を介して連結
し、摺動杆６７が図示しないアクチユエータで上
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、この状態は他のアクチユエータによつ
て降下せしめられる筒状保持体６９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
ることによつ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、キヤスタが従動走
行したときに水平車輪軸５８が車輪支持体５６の
長孔６０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の上側ガイド面を鎖線で示
すように上に凸の円弧状とし、あるいはそのガイ
ド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６９及びそれを駆動するアクチユエータを設
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、上記水平車輪軸ガイド用の長孔６０に
ガイド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
機構によつて水平車輪軸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６９及びそれを駆動するアクチユエ
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のテーパ状部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９０ａ，９０ｂに、車輪支持体の回転軸内を
摺動する摺動杆８７の下端に間隔を置いて配設し
た一対のピン９１ａ，９１ｂを嵌挿している。

従つて、第８図に示すように摺動杆８７を上動
させれば、両連結リンク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、アクチユエータによる摺動杆８７の
上動を解除すれば、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。

［発明の効果］ 以上に詳述した本発明のキヤスタによれば、前
述した既提案のキヤスタのように、水平車輪軸を
水平方向に平行移動させて旋回位置に転位させる
ためのアクチユエータを車輪支持体側に設けるこ
となく、その車輪支持体を支持する機体側に設け
ているので、機体側から車輪支持体側へ電力や流
体圧の供給を行う必要がなく、簡単な構造で安定
的に上記水平車輪軸の水平方向への平行移動を行
わせることができる。

【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ヤ
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、第９図は既提案のキヤスタの構成図であ
る。 １……機体、６，３６，５６……車輪支持体、
７，３７，５７……回転軸、８，３８，５８，７
８……水平車輪軸、９，３９，５９……車輪、１
１……リンク機構、１７，４７，６７，８７……
摺動杆、１８……車輪軸強制転位機構、２５……
アクチユエータ、２８……クラツチ、２９……回
転駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機体１に回転軸７，３７，５７によつて車輪
   支持体６，３６，５６を鉛直軸のまわりに旋回可
   能に支持させ、その車輪支持体に、両端に車輪
   ９，３９，５９を回転可能に支持する水平車輪軸
   ８，３８，５８，７８を、リンク機構１１によつ
   て水平方向に平行移動可能に支持して、その水平
   車輪軸を、上記回転軸の直下の旋回位置とその旋
   回位置から両側に平行移動した一対の従動回転位
   置とに転位可能とし、上記車輪支持体の回転軸を
   クラツチ２８を介して機体上の回転駆動装置２９
   に連結したものにおいて、 上記車輪支持体の回転軸に摺動杆１７，４７，
   ６７，８７を摺動自在に挿通し、この摺動杆に、
   上記リンク機構に作用して水平車輪軸を上記旋回
   位置に移動保持させる車輪軸強制転位機構１８を
   設けると共に、上記機体側にその摺動杆を軸方向
   に駆動するアクチユエータ２５を設けた、 ことを特徴とする能動方向転換可能なキヤスタ。