JPH071901A - 移動車の車輪支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目的は、路面の凹凸に対して、的確に操向制
御することのできる移動車の車輪支持装置を提供するこ
とにある。 【構成】 正逆に各別に駆動自在な一対の車輪１１Ａ，
１１Ｂが、回転軸芯方向に間隔を隔て、且つ、それらの
中央部に縦軸芯Ｐが位置する状態で、車体フレーム２１
に対して前記縦軸芯Ｐ周りで回動自在な回動フレーム２
２に支持された移動車用の車輪支持装置において、前記
一対の車輪１１Ａ，１１Ｂを支持する車輪支持フレーム
３１Ａ，３１Ｂが、平面視にて前記回転軸芯と直交又は
略直交する横軸芯Ｒ周りで上下揺動自在に、前記回動フ
レーム２２に枢支されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正逆に各別に駆動自在
な一対の車輪が、回転軸芯方向に間隔を隔て、且つ、そ
れらの中央部に縦軸芯が位置する状態で、車体フレーム
に対して前記縦軸芯周りで回動自在な回動フレームに支
持された移動車用の車輪支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる車輪支持装置は、一般に、前後走
行のみならずスピンターン、横行き、あるいは斜め走行
等の複雑な走行が可能な移動車の車輪に適用されるもの
であり、従来では、例えば本出願人が既に出願した実願
平４−７１２８７号に示すように、正逆に各別に駆動自
在な一対の車輪を支持する車輪支持フレームを、車輪の
回転軸方向に間隔を隔て且つ一対の車輪の中央部に縦軸
芯が位置する状態で、前記縦軸芯周りに回動自在な回動
フレームに固着して構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来の移
動車の車輪支持装置では、車輪支持フレームが回動フレ
ームに固着されているので、例えば図１０に示すよう
に、路面の凹凸により一対の車輪夫々の接地すべき路面
の位置が上下すると、一対の車輪のうちの何れか一方の
車輪が、路面の凹凸により上方に移動してしまい、その
結果、もう一方の車輪も同様に上方へ移動してしまうこ
ととなる。従って、各車輪の速度差を利用して操向制御
を行おうとした場合、路面の凹凸により、一対の車輪の
うちの何れか一方の車輪が、浮いてしまい、操向制御が
できなくなるという問題がある。図中１０１は、一対の
車輪１１Ａ’，１１Ｂ’を支持する車輪支持フレーム、
１０２は、車体フレーム２１に対して縦軸芯Ｐ周りで回
動自在な回動フレーム、１２Ａ’及び１２Ｂ’は、一対
の車輪１１Ａ’，１１Ｂ’を正逆各別に駆動するモータ
である。本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、路面の凹凸に対して、的確に操向制
御することのできる移動車の車輪支持装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の移動車の車輪支
持装置は、正逆に各別に駆動自在な一対の車輪が、回転
軸芯方向に間隔を隔て、且つ、それらの中央部に縦軸芯
が位置する状態で、車体フレームに対して前記縦軸芯周
りで回動自在な回動フレームに支持されたものであっ
て、その第１特徴構成は、前記一対の車輪を支持する車
輪支持フレームが、平面視にて前記回転軸芯と直交又は
略直交する横軸芯周りで上下揺動自在に、前記回動フレ
ームに枢支されている点にある。第２特徴構成は、前記
一対の車輪夫々が、上下動自在に、前記回動フレームに
各別に支持され、前記一対の車輪の夫々を前記回動フレ
ームに対する上下動を許容するように弾性支持する支持
手段が設けられている点にある。

【０００５】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、一対の車輪を
支持する車輪支持フレームが、横軸芯周りで上下揺動自
在に、回動フレームに枢支されているので、一対の車輪
は、路面の凹凸に伴って、横軸芯周りで上下揺動される
こととなる。従って、一対の車輪は、路面の凹凸に伴っ
て横軸芯周りで上下揺動されて、常に路面に接地した状
態に保持されることとなる。第２特徴構成によれば、一
対の車輪夫々が、上下動自在に、回動フレームに各別に
支持され、且つ、回動フレームに対し上下動するように
弾性支持されているので、路面の凹凸に伴って、一対の
車輪夫々を各別に上下動させることとなる。従って、一
対の車輪は、路面の凹凸に伴って各別に上下動されて、
常に路面に接地した状態に保持されることとなる。

【０００６】

【発明の効果】本発明の第１特徴構成及び第２特徴構成
によれば、一対の車輪を、路面の凹凸に対して、常に路
面に接地した状態に保持することができるので、的確に
操向制御することのできる移動車の車輪支持装置を提供
することができるに到った。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の車輪支持装置を荷搬送用の移
動車に適用した実施例を図面に基づいて説明する。図６
に示すように、荷搬送用の移動車Ｖの予め決められた走
行経路として誘導帯Ｌがループ状に敷設され、移動車Ｖ
（Ｖ１，Ｖ２）が停止して荷物の移載作業を行うための
複数のステーションＳＴ（ＳＴ１〜ＳＴ５）が誘導帯Ｌ
に沿って配設され、もって、複数の移動車Ｖを各ステー
ションＳＴ間に亘って自動走行させながら荷搬送作業を
行う搬送設備を構成している。尚、図６は、実際の搬送
設備のレイアウトを簡略化して描いており、各移動車Ｖ
は、管理手段Ｃから作業指令が与えられるに伴って、ス
テーションＳＴの何れかで荷物を積込み、その荷物を他
の何れかのステーションＳＴに卸す場合を想定してい
る。又、ステーションＳＴ１は、移動車Ｖのバッテリー
充電又は補修・点検用のホームポジションＨＰである。

【０００８】誘導帯Ｌは図７に示すように、断面が矩形
で表側がＮ極、裏側がＳ極に磁化された磁性体を走行路
面に埋設し、周囲をエポキシ樹脂で固定して路面が面一
になるように構成したものである。誘導帯Ｌのカーブ
部、分岐部、合流部、及びステーションＳＴの手前箇所
には、図６の如く、ＩＤタグとよばれる記憶媒体Ｔが埋
設されている。これらの記憶媒体Ｔには夫々の設置箇所
における移動車Ｖの走行に必要な走行制御情報が記憶さ
れている。例えば、カーブにおける走行速度、ステーシ
ョンＳＴのアドレスや停止点までの距離、分岐先の誘導
帯Ｌのアドレスといった情報である。

【０００９】次に移動車Ｖの構成について説明する。移
動車Ｖには、図８に示すように、車体の前側に走行輪１
が設けられ、車体の後側に左右一対の従動輪２が設けら
れている。そして、前述の誘導帯Ｌを検出して操向制御
用の情報を得るための追従センサ３が走行輪１と一体で
向き変更されるように設けられている。更に、走行路面
に埋設された記憶媒体Ｔの記憶情報を読み出すためのタ
グリーダ４が、走行輪１と一体で向き変更されるように
設けられている。車体の左側面中央部には、ステーショ
ンＳＴでの移載作業時に、ステーションＳＴとの間で情
報の授受を行うための光通信装置５が備えられている。
車体前面には、移動車Ｖの進行方向前方側での障害物の
存否を検出する超音波センサ６が設けられている。

【００１０】走行輪１は、図１〜図３に示すように、モ
ータ１２Ａ，１２Ｂにて正逆に各別に駆動自在な一対の
車輪１１Ａ，１１Ｂは、回転軸芯Ｑ方向に間隔を隔て、
且つ、それらの中央部に縦軸芯Ｐが位置する状態で、回
動フレーム２２に支持されており、回動フレーム２２
は、車体フレーム２１に対して縦軸芯Ｐ周りで回動自在
に支持されている。つまり、回動フレーム２２は、縦軸
芯Ｐ周りで回動するように、ベアリング２３のインナー
レース２３ａに固着され、ベアリング２３のアウターレ
ース２３ｂが、車体フレーム２１に固着されている。
尚、ベアリング２３は、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂの上
部がインナーレース２３ａの内部に入り込む大きさに形
成されており、回動フレーム２２は、一対の車輪１１
Ａ，１１Ｂの上部をベアリング２３のインナーレース２
３ａの内部に入り込ませた状態で車輪１１Ａ，１１Ｂを
支持するように構成されている。

【００１１】以下、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂを回動フ
レーム２２に支持する支持構造について、図１〜図４に
て詳述する。一対の車輪１１Ａ，１１Ｂを支持する車輪
支持フレーム３１Ａ，３１Ｂは、図２に示すように、一
対の車輪１１Ａ，１１Ｂ夫々を車輪進行方向に対し内側
に向けて支持するように、一対のフレーム３２にて間隔
を隔てて連結されている。そして、その一対のフレーム
３２は、軸受け体３３及び支持軸３４を介して、横軸芯
Ｒ周りで回動自在に、回動フレーム２２の支持片２２ａ
に取り付けられている。従って、一対の車輪１１Ａ，１
１Ｂを支持する車輪支持フレーム３１Ａ，３１Ｂが、平
面視にて回転軸芯Ｑと略直交する横軸芯Ｒ周りで上下揺
動自在に、回動フレーム２２に枢支されている。

【００１２】回動フレーム２２は、図５に示すように、
一対の車輪１１Ａ，１１Ｂの上部をベアリング２３のイ
ンナーレース２３ａの内部に入り込ませるための孔２２
ｂ、及び、車輪支持フレーム３１Ａ，３１Ｂの回動量を
制限するストッパー２２ｃを備えている。尚、図中２２
ｄは、インナーレース２３ａに回動フレーム２２を取り
付けるための取り付け部材を取り付けるための取り付け
孔である。

【００１３】又、追従センサ３及びタグリーダ４は、図
２，図３に示すように、走行輪１と一体で向き変更され
るように、回動フレーム２２の支持片２２ａの先端に、
取り付けられている。更に又、モータ１２Ａ，１２Ｂに
は、図７に示すように、モータ駆動回路１３及びモータ
の回転数を検出するロータリーエンコーダ１４を内蔵し
ている。

【００１４】ちなみに、移動車Ｖのメインフレーム２０
は、図１に示すように、中空の基枠にて構成されてお
り、基枠の外壁面には、諸装置（物品移載装置（図示せ
ず），走行輪１，従動輪２，光通信装置５等）組み付け
用の係合部Ｆが設けられている。従って、走行輪１を支
持した車体フレーム２１は、上記係合部Ｆに取り付けら
れて構成されている。

【００１５】移動車Ｖには、図４に示すように、マイク
ロコンピュータを利用した制御手段８が設けられ、上記
の磁気センサ３、タグリーダ４、光通信装置５、超音波
センサ６、無線式の通信装置７、ロータリーエンコーダ
１４等から入力される情報に基づいて、移動車Ｖの走行
を制御する。従って、走行用モータ駆動回路１３を介し
てモータ１２Ａ，１２Ｂの駆動・停止及び速度制御を夫
々行うことにより移動車Ｖの発進、停止、旋回、及び速
度制御を行って、移動車Ｖの誘導帯Ｌに沿う操向制御を
行うように構成されている。つまり、移動車Ｖを直線走
行させる場合には、移動車Ｖの制御手段８は、モータ３
３Ａ，３３Ｂを同一方向に同じ回転数にて回転させて走
行を行い、移動車Ｖを旋回させる場合には、モータ１２
Ａ，１２Ｂ夫々の回転数の差によって旋回角度を自由に
変更設定することができるように構成されている。

【００１６】地上側の管理手段Ｃ、各ステーションＳ
Ｔ、及び各移動車Ｖには、夫々無線式の通信装置７が設
けられており、地上側の管理手段Ｃと各ステーションＳ
Ｔとの間、又は、地上側の管理手段Ｃと各移動車Ｖとの
間で通信することができるように構成されている。よっ
て、この無線式の通信装置７を利用して、ステーション
ＳＴは、地上側の管理手段Ｃに対し荷物搬送要求情報を
送信し、移動車Ｖは、地上側の管理手段Ｃに対し自己の
待機ステーションＳＴ情報及びステーションでの移載作
業開始，終了等の情報を送信し、地上側の管理手段Ｃ
は、移動車Ｖの待機ステーション情報及びステーション
ＳＴからの荷物搬送要求情報に基づいて移動車Ｖの走行
指令情報を送信するように構成されている。尚、図中、
ステーションＳＴ側の光通信装置５、及びステーション
ＳＴ側と地上側の管理手段Ｃ側の無線式の通信装置７は
省略してある。

【００１７】前記追従センサ３は、図７に示すように、
車体の左右方向に並設された４個の磁気感知素子からな
る。移動車Ｖの左右方向の位置が前記誘導帯Ｌに対して
適正な位置にある状態、すなわち、追従センサ３の左右
方向の中央が誘導帯Ｌの中央に位置する状態において、
４個の磁気感知素子のうち内側の２個が誘導帯Ｌの磁気
を感知してオン状態になり、且つ、外側の２個が磁気を
感知しないオフ状態となるように構成されている。従っ
て、移動車Ｖが誘導帯Ｌに対して左右に偏位すると、外
側の２個の磁気感知素子の何れかが誘導帯Ｌの磁気を感
知する状態となるので、制御手段８は、その検出情報に
基づいて車体を誘導帯Ｌに対して適正な位置に戻すべく
操向制御をおこなう。

【００１８】タグリーダ４は、前記記憶媒体Ｔとの間で
電磁誘導による近接無線通信を行い、記憶媒体Ｔの記憶
情報を読み出して制御手段８に渡す働きをする。記憶媒
体Ｔは、書き換え可能な半導体メモリ（ＥＥＰＲＯ
Ｍ）、外部機器との間で電磁誘導による近接無線通信を
行うためのループアンテナや信号処理回路、制御回路等
を一体にケーシングしたものである。このような構成に
より、前述したような走行制御情報を記憶媒体Ｔに非接
触で書き込み、或いは読み出すことができる。

【００１９】移動車Ｖが走行中は、タグリーダ４が不特
定の記憶媒体Ｔに対して一定の周期で応答要求信号を送
信している。一方、記憶媒体Ｔは、このタグリーダ７か
らの応答要求信号を受信可能な状態に維持されている。
従って、移動車Ｖが記憶媒体Ｔの設置箇所に接近して、
記憶媒体Ｔとタグリーダ４との距離が通信可能距離まで
近づくと、記憶媒体Ｔはタグリーダ７からの応答要求信
号を受信して、応答を返す。記憶媒体Ｔとタグリーダ４
間の通信が成立すると、記憶媒体Ｔの記憶情報がタグリ
ーダ４によって読み出されることになる。

【００２０】このようにして、移動車Ｖが誘導帯Ｌに沿
って設置された記憶媒体Ｔに接近するに伴って、その記
憶情報がタグリーダ４に読み取られ、走行制御を司る制
御手段８に与えられる。制御手段８は、この情報に基づ
いて、その後の停止、分岐等の制御を行う。尚、図示は
省略するが、ステーションＳＴにおける移動車Ｖの停止
位置には、マグネットプレートであるマークが設置さ
れ、移動車Ｖにはこれを検出するマークセンサ（磁気セ
ンサ）が備えられている。これにより、移動車Ｖはステ
ーションＳＴに正確に停止することができるように構成
されている。

【００２１】〔別実施例〕 上記実施例の移動車Ｖでは、本発明の車輪支持装置
としての走行輪１が一つ設けられているが、一つに限定
されるものではなく、複数個設けるようにしても良い。 上記実施例の走行輪１では、一対の車輪１１Ａ，１
１Ｂ夫々を車輪進行方向に対し内側に向けて設けている
が、更に、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂ夫々を車輪上部が
外側に向くように設けても良い。この構造は、一般にキ
ャンバーと呼ばれるが、これにより、車輪の操向を一層
楽にすることができる。又、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂ
夫々が平行になるように（つまり、回転軸芯Ｑと横軸芯
Ｒとが、平面視にて直交するように）、車輪１１Ａ，１
１Ｂを設けても良い。 上記実施例では、予め決められた走行経路として誘
導帯Ｌがループ状に敷設され、移動車Ｖはこの誘導帯Ｌ
に沿って走行を行うように構成されているが、誘導帯Ｌ
を設けないで、移動車内部に備えたマップ情報に基づい
て自律走行を行うようにしても良い。この場合において
も、上記実施例と同様に移動車Ｖの走行を制御するよう
に構成することができる。 上記実施例では、車輪１１Ａ，１１Ｂの回転軸芯Ｑ
と車輪支持フレーム３１Ａ，３１Ｂを上下揺動させる横
軸芯Ｒとを、同じ高さになるようにしているが、必ずし
も同じ高さである必要はなく、回転軸芯Ｑに対し横軸芯
Ｒを高い位置に設けても良いし、逆に低い位置に設けて
も良い。 上記実施例では、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂを支持
する車輪支持フレーム３１Ａ，３１Ｂが横軸芯Ｒ周りで
上下揺動自在に、回動フレームに枢支されているが、一
対の車輪１１Ａ，１１Ｂ夫々を、回動フレーム２２に各
別に上下動自在に支持し、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂの
夫々を回動フレーム２２に対する上下動を許容するよう
に弾性支持する支持手段を設けて構成しても良い。例え
ば、図９に示すように、一対の車輪１１Ａ，１１Ｂを支
持する車輪支持フレーム３１Ａ’，３１Ｂ’夫々を、回
動フレーム２２の支持片２２ａの凸部ｅ側面に沿って上
下動するように各別に支持し、ストッパー２２ｃに代え
て、車輪支持フレーム３１Ａ’，３１Ｂ’の夫々を回動
フレーム２２に対し弾性支持する支持手段としての弾性
体２２ｃ’を設けて構成しても良い。このことにより、
路面の凹凸に対して的確に操向制御することができると
共に、路面の凹凸による車体の横揺れを抑制することが
できることとなる。尚、図中、ｆは、車輪支持フレーム
３１Ａ’，３１Ｂ’を凸部ｅ側面に沿って上下動させる
ための長孔である。又、上記の如く、車輪支持フレーム
３１Ａ’，３１Ｂ’を回動フレーム２２の支持片２２ａ
の凸部ｅ側面に沿って上下動するように支持するに代え
て、車輪支持フレーム３１Ａ’，３１Ｂ’を、回動フレ
ーム２２の支持片２２ａに、横軸芯Ｓ周りで回動自在に
各別に支持して構成しても良い（弾性体２２ｃ’は、そ
のまま使用）。つまり、凸部ｅを中止し、且つ、長孔ｆ
の代わりに丸孔を設けて、車輪支持フレーム３１Ａ’，
３１Ｂ’を、横軸芯Ｓ周りで別々に回動させて、車輪１
１Ａ，１１Ｂを別々に上下動させるのである。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動車の車輪支持装置を示す正面透視図

【図２】移動車の車輪支持装置を示す平面透視図

【図３】移動車の車輪支持装置を示す側面透視図

【図４】車輪支持フレームと回動フレームの取り付け説
明図

【図５】回動フレームの斜視図

【図６】移動車の走行説明図

【図７】移動車の走行制御装置の構成を示すブロック図

【図８】移動車の概略構成を示す平面透視図

【図９】別実施例にかかる車輪支持フレームと回動フレ
ームの取り付け説明図

【図１０】従来例にかかる移動車の車輪支持装置を示す
正面透視図

【符号の説明】

Ｐ 縦軸芯 Ｒ 横軸芯 １１Ａ，１１Ｂ 車輪 １２Ａ，１２Ｂ モータ ２１ 車体フレーム ２２ 回動フレーム ２２ｃ’ 支持手段 ３１Ａ，３１Ｂ 車輪支持フレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆に各別に駆動自在な一対の車輪（１
   １Ａ，１１Ｂ）が、回転軸芯方向に間隔を隔て、且つ、
   それらの中央部に縦軸芯（Ｐ）が位置する状態で、車体
   フレーム（２１）に対して前記縦軸芯（Ｐ）周りで回動
   自在な回動フレーム（２２）に支持された移動車用の車
   輪支持装置であって、 前記一対の車輪（１１Ａ，１１Ｂ）を支持する車輪支持
   フレーム（３１Ａ，３１Ｂ）が、平面視にて前記回転軸
   芯と直交又は略直交する横軸芯（Ｒ）周りで上下揺動自
   在に、前記回動フレーム（２２）に枢支されている移動
   車の車輪支持装置。
2. 【請求項２】 正逆に各別に駆動自在な一対の車輪（１
   １Ａ，１１Ｂ ）が、回転軸芯方向に間隔を隔て、且
   つ、それらの中央部に前記縦軸芯（Ｐ）が位置する状態
   で、車体フレーム（２１）に対して縦軸芯（Ｐ）周りで
   回動自在な回動フレーム（２２）に支持された移動車用
   の車輪支持装置であって、 前記一対の車輪（１１Ａ，１１Ｂ）夫々が、上下動自在
   に、前記回動フレーム（２２）に各別に支持され、 前記一対の車輪（１１Ａ，１１Ｂ）の夫々を前記回動フ
   レーム（２２）に対する上下動を許容するように弾性支
   持する支持手段（２２ｃ’）が設けられている移動車用
   の車輪支持装置。