JPH0764205B2 - 全方向移動車のステアリング機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は４つの車輪を備え、各車輪を任意の方向に転
換させて走行する全方向移動車のステアリング機構に関
する。

［発明の背景］ 一般に、車輪によって床面を走行する移動車には、前輪
を操舵して車体の向きを変えながら移動する車両型の移
動車と、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変
えずに前後左右および斜めの全ての方向に移動する全方
向移動車とがあるが、上記車両型の移動車は、走行方向
を転換する際の旋回半径が大きいため、例えばオフィス
ロボットのような机の間の狭いスペース等でも方向を変
えながら移動する移動車や、指定された複雑な移動パタ
ーンに従って移動する移動車、あるいは急角度の方向転
換等を要求される移動車としては不向きである。そこ
で、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変えず
に全方向に移動する全方向移動車が利用されている。

［第１の従来技術］ 上記のような全方向移動車のステアリング機構として
は、従来、第13図（Ａ）（Ｂ）に示すように構成された
ものがある。即ち、この種のステアリング機構は、車体
１に４本のステアリング軸２・・・を垂直に設け、この
ステアリング軸２・・・の下端の各車軸受３・・・にそ
れぞれ、ゴムタイヤ等からなる車輪４・・・を回転可能
に設けると共に、各ステアリング軸２・・・の上部にそ
れぞれプーリ５・・・を設け、プーリ５・・・に１本の
ベルト６を巻回し、いずれか１つのステアリング軸２を
図示しない駆動装置で回動させることにより、すべての
ステアリング軸２・・・を所定角度回動させて各車輪４
の向きを変え、走行方向を転換するようになっている。
この場合、各車輪４・・・は図示しない駆動モータで駆
動され、全方向移動車を走行させるようになっている。

しかしながら、このよなステアリング機構においては、
１つのステアリング軸２の回動をベルト６で各ステアリ
ング軸２・・・に伝達し、全ての車輪４・・・を同じ方
向に向きを変えるだけであるから、第14図（Ａ）に示す
ような全方向モード（前後左右および斜めの各方向に直
線走行する機能）は可能であるが、同図（Ｂ）に示すよ
うなカーモード（自動車が旋回移動するような機能）、
あるいは同図（Ｃ）に示すようなローテションモード
（ピボット回転するような機能）を行なうことができな
い。

［第２の従来技術］ また、上述したようなステアリング機構のほかに、第15
図（Ａ）（Ｂ）に示すように、前側（図中右側）と後側
（図中左側）とで各車輪４・・・がそれぞれ別々に動作
するように前側ユニット７と後側ユニット８とに分けた
ものがある。即ち、これら各ユニット７、８のうち、前
側ユニット７は、車体１の下面に設けられた駆動装置９
の各原動軸9aを車体１の上方へ突出させると共に、ベア
リング9bを介して車体１に回転可能に取付け、かつ上方
へ突出した各原動軸9aに駆動プーリ10を設け、この駆動
プーリ10にその回転を右側のステアリング軸2a、2aの各
プーリ5a、5aに伝達するためのベルト11を巻回してな
り、駆動装置９によって正転および逆転する駆動プーリ
10により前側（右側）の各ステアリング軸2a、2aを適宜
回動させ、各車輪4a、4aの向きを所定方向へ変えるよう
になっている。一方、後側ユニット８も上述した前側ユ
ニット７と同様に、駆動装置12と、その原動軸12aに設
けられた駆動プーリ13と、その回転を左側のステアリン
グ軸2b、2bの各プーリ5b、5bに伝達するベルト14とから
なり、駆動装置12によって正転および逆転する駆動プー
リ13により後側（左側）の各ステアリング軸2b、2bを適
宜回動させ、各車輪4b、4bの向きを所定方向へ変えるよ
うになっている。

しかしながら、このようなステアリング機構において
は、前側ユニット７と後側ユニット８とがそれぞれ独立
して動くので、第14図（Ａ）に示す全方向モード、およ
び同図（Ｂ）に示すカーモードは可能であるが、前側ユ
ニット７の２つの車輪4a、4aまたは後側ユニット８の２
つの車輪4b、4bは常に同期して動くため、同図（Ｃ）に
示すローテションモードを行なうことはできない。しか
も、カーモードのときは、第16図（Ａ）（Ｂ）に示すよ
うに小半径旋回時に車輪4a、4aおよび4b、4bの転動方向
と実際に進行する方向とに大きな角度差が生じる。その
ため、走行時に抵抗が増大し、ブレーキング現象が起こ
り、実用上の旋回半径を小さくすることができず、小回
りができないという問題もある。

［発明の目的］ この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、比較的簡単な構造で、全
方向モード、カーモード、ローテションモード等の多種
類の方向転換機能を持つことができると共に、良好に走
行させることができ、極めて方向転換の自由度の高い全
方向移動車のステアリング機構を提供することにある。

［発明の要点］ この発明は、上記目的を達成するため、車体の１辺側の
２カ所にそれぞれ２つのステアリング（以下、説明の便
宜上、２つの前側ステアリングという）が回転自在に設
けられているとともに、これと対向する前記車体の対向
辺側の２カ所にそれぞれ他の２つのステアリング（以
下、同様、２つの後側ステアリングという）が回転自在
に設けられ、これら４つのステアリングにそれぞれ車輪
が回転自在に取り付けられ、各ステアリングを適宜回転
させることにより、各車輪の方向を転換させて走行する
全方向移動車のステアリング機構において、４つのステ
アリングの各ステアリング軸の上部にそれぞれ４つの従
動プーリを設け、前側ステアリングと後側ステアリング
との間の車体に前側および後側の各ステアリングの配列
方向に沿って移動するスライダを有する移動駆動手段を
設け、この移動駆動手段のスライダに、移動駆動手段に
よるスライダの移動に伴って４つのステアリングのほぼ
中心を通り前側および後側の各ステアリングの配列方向
に沿って移動する１組の制御プーリを設け、この１組の
制御プーリの一方と２つの前側ステアリングの各従動プ
ーリとに第１のベルトを巻回するとともに、１組の制御
プーリの他方と２つの後側ステアリングの各従動プーリ
とに第２のベルトを巻回し、車体に設けられた第１、第
２のテンション調整手段で制御プーリの移動に伴って第
１、第２のベルトにそれぞれ一定の張力を与えるようし
たものである。

したがって、この発明では、移動駆動手段により１組の
制御プーリが４つのステアリングのほぼ中心に配置さ
れ、この状態で１組の制御プーリが回転する場合には、
第１、第２のベルトを介して４つの従動プーリがすべて
同じ方向に同じ角度だけ回転し、これに伴って４つのス
テアリングも同様に動作するので、４つの車輪はすべて
同じ方向に同じ角度回動することになり、これにより全
方向に直進走行する全方向モードになる。

また、移動駆動手段により１組の制御プーリが前側およ
び後側の各ステアリングの配列方向に沿って所定距離で
け移動された場合には、第１のベルトが巻回された２つ
の従動プーリは同じ方向に回転するが、その回転角は制
御プーリの接近する側の従動プーリが制御プーリの離間
する側の従動プーリよりも小さく、また第２のベルトが
巻回された２つの従動プーリは上記２つの従動プーリと
反対方向に回転し、その回転角は制御プーリの接近する
側の従動プーリが制御プーリの離間する側の従動プーリ
よりも小さく、これに伴って各ステアリングも同様に回
転するので、各車輪はそれぞれ各従動プーリの回転に応
じた方向に回動することになり、これにより曲線を描い
て走行するカーモードになる。

さらに、移動駆動手段により１組の制御プーリがカーモ
ードのときよりもさらに移動され、４つの従動プーリが
それぞれカーモードのときと同様にさらに回転し、４つ
の車輪がこれらを中心とする１つの円の接線方向に向い
た場合には、その場所でピボット回転するローテション
モードになる。

［実施例の構成］ 以下、第１図から第８図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は全方向移動車を示す。この全方
向移動車の車体20には４つのステアリング軸21a〜21dが
四隅付近にそれぞれベアリング22・・・を介して回転自
在に設けられている。このステアリング軸21a〜21dはそ
れぞれ円筒状をなし、その下端には車軸受23・・・が設
けられており、上部には従動プーリ24a〜24dが設けられ
ている。車軸受23・・・は各ステアリング軸21a〜21dと
共に回転するものであり、その内部にはそれぞれ車軸25
・・・がベアリング26・・・を介して回転可能に取付け
られており、各車軸25・・・にはそれぞれ車輪27a〜27d
が設けられていると共に、傘歯車28・・・が設けられて
いる。この傘歯車28・・・には各ステアリング軸21a〜2
1d内にベアリング29・・・を介して回転自在に設けられ
た駆動軸30a〜30dと一体に回転する傘歯車31・・・が噛
み合っており、駆動軸30a〜30dが後述する走行用駆動装
置32により駆動されると、傘歯車31・・・を介して傘歯
車28・・・が回転し、この回転が車軸25・・・に伝達さ
れ、各車輪27a〜27dが回転する。

また、車体20の中央には駆動プーリ（制御プーリ）33
a、33bをスライドおよび回転させる移動駆動装置（移動
駆動手段）34が設けられている。即ち、駆動プーリ33
a、33bは１本の支持軸35の上部に取付けられている。移
動駆動装置34は駆動プーリ33a、33bの支持軸35が回転可
能に立設するスライダ36と、支持軸35を回転させるプー
リ用駆動装置37と、スライダ36をスライドさせる移動機
構38と、この移動機構38を駆動するスライダ用駆動装置
39とからなっている。スライダ36は車体20の中央の開口
20a内に掛け渡された２本のガイド軸40、40にスリーブ4
1、41を介してスライド自在に設けられており、その中
心に支持軸35がベアリング35aを介して回転可能に取付
けられている。プーリ用駆動装置37は減速機37a、モー
タ37b、エンコーダ37c等からなり、スライダ36の下に設
けられ、その出力軸に支持軸35の下端が連結されてい
る。移動機構38はスライダ36にベアリング38aを介して
回転可能に設けられたピニオン軸38bと、このピニオン
軸38bの上端に設けられて一体に回転するピニオン38c
と、車体20上に上記ガイド軸40、40と平行に設けられて
ピニオン38cが噛み合うラック38dとからなり、ピニオン
38cがラック38dに噛み合って転動することにより、スラ
イダ36を矢印Ｘ、Ｘ′方向（車体20の幅方向）へ移動す
る。スライダ用駆動装置39は減速機39a、モータ39b、エ
ンコーダ39c等からなり、スライダ36の下に設けられ、
その出力軸にピニオン軸38bの下端が連結されている。
したがって、駆動プーリ33a、33bはプーリ用駆動装置37
によって回転すると共に、スライダ用駆動装置39によっ
て移動機構38のピニオン軸38cが駆動され、スライダ36
がガイド軸40、40に沿って移動することにより矢印Ｘ、
Ｘ′方向へ移動する。

一方、駆動プーリ33a、33bおよび従動プーリ24a〜24dに
は第１、第２のベルト41、42が巻回されている。即ち、
第１のベルト41は駆動プーリ33aと従動プーリ24a、24b
に巻回され、前側ユニット（第１図（Ａ）では右側）の
各ステアリング軸21a、21bを回動させて車輪27a、27bの
向きを変えるようになっている。反対に、第２のベルト
42は駆動プーリ33bと従動プーリ24c、24dとに巻回さ
れ、後側ユニット（図中左側）の各ステアリング軸21
c、21dを回動させて車輪27c、27dの向きを変えるように
なっている。この場合、駆動プーリ33a、33bおよび車輪
27a〜27dは総て同じ直径をなし、同じ大きさに設定され
ている。

また、各ベルト41、42はその張力が常に一定となるよう
に第１、第２のテンション調整装置43、43により調整さ
れている。このテンション調整装置43、43は同一もので
あり、ここでは前側ユニットの第１テンション調整装置
43について説明する。このテンション調整装置43はステ
アリング軸21bに回転可能に取付けられた回動アーム43a
と、この回動アーム43aの先端に設けられた軸43bと、こ
の軸43bにベアリング43cを介して回転自在に設けられた
テンションローラ43dと、回動アーム43aを常に矢印Ｙ、
Ｙ′方向へ付勢するコイルばね43eとからなり、このコ
イルばね43eで回動アーム43a側に引き寄ることにより、
テンションローラ43dをベルト41に弾接させている。

なお、各車輪27a〜27dを駆動する走行用駆動装置32は、
第２図（Ａ）（Ｂ）に示すように、減速機32a、モータ3
2b、エンコーダ32cからなり、デファレンシャル・ユニ
ット45を介して各ステアリング軸21a〜21d内の駆動軸30
a〜30dを回転させ、各車輪27a〜27dを駆動するようにな
っている。即ち、各ステアリング軸21a〜21d内に回転自
在に設けられた各駆動軸30a〜30dには、それぞれステア
リング軸21a〜21dの上方へ突出した部分にプーリ46a〜4
6dが設けられており、前側ユニット側の各駆動軸30a、3
0bの上端には傘歯車47、47がそれぞれ設けられている。
この傘歯車47、47はデファレンシャル・ユニット45の各
出力軸45a、45aの先端に設けられた傘歯車48、48が噛み
合っており、これにより前側ユニットの駆動軸30a、30b
が回転し、その下端の傘歯車31および28を介して車輪27
a、27bを回転する。一方、後側ユニットの各駆動軸30
c、30dはその上部の各プーリ46c、46dと前側ユニットの
各プーリ46a、46bとにそれぞれ巻回された２つの伝達ベ
ルト49、49により駆動され、下端の傘歯車31および28を
介して車輪27c、27dを回転するようになっている。

［実施例の作用］ 次に、上記のように構成された全方向移動車のステアリ
ング機構の動作について、第３図から第８図を参照して
説明する。

まず、全方向モードの場合について説明する。この場合
には、第３図（Ａ）に示すように駆動プーリ33a、33bは
車体20の中心、つまり各ステアリング軸21a〜21dを結ぶ
対角線が交差する位置に配置され、移動機構38およびス
ライダ用駆動装置39により固定される。この状態で、プ
ーリ用駆動装置37が支持軸35を介して駆動プーリ33a、3
3bを回動すると、各ベルト41、42により総てのステアリ
ング軸21a〜21dの各従動プーリ24a〜24dは同じ方向へ駆
動プーリ33a、33bと同じだけ回動する。即ち、駆動プー
リ33a、33bが所定角度θだけ回動すると、各従動プーリ
24a〜24dもθだけ回動する。このように従動プーリ24a
〜24dが回動すると、各ステアリング軸21a〜21dも回動
し、第４図に示すように総ての車輪27a〜27dは同じ方向
へθだけ回動する。これにより、全方向移動車の走行方
向が切り換わる。そして、走行用の駆動装置32が各車輪
27a〜27dが駆動されると、全方向移動車は設定された方
向へ走行する。この場合、各車輪27a〜27dはそれぞれ、
各ステアリング軸21a〜21dを中心に360度旋回するの
で、全方向移動車を前後左右および斜めの総ての方向へ
走行させることが可能となる。また、駆動プーリ33a、3
3bの回動角度θはプーリ用駆動装置37のエンコーダ37c
により検出され、この検出信号に基づいて制御されるの
で、各車輪27a〜27dの向きを正確に設定することができ
る。

次に、カーモードの場合について説明する。この場合に
は、第３図（Ｂ）に示すように駆動プーリ33a、33bを矢
印Ｘ方向へ所定量（距離）W₁移動させる。即ち、スライ
ダ用駆動装置39で移動機構38のピニオン38cを回転さ
せ、このピニオン38cをラック38dに噛み合った状態で転
動することにより、スライダ36が矢印Ｘ方向へ移動し、
駆動プーリ33a、33bを同方向へ移動する。この場合、駆
動プーリ33a、33bの移動量（距離）はスライダ用駆動装
置39のエンコーダ39cでピニオン38cの回転量（回転数）
を検出し、この検出信号に基づいて回転量を制御するこ
とにより、正確に設定することができる。また、駆動プ
ーリ33a、33bが移動するときは、プーリ用駆動装置37に
より固定されるので、駆動プーリ33a、33bは回動するこ
となく移動する。このように駆動プーリ33a、33bが移動
すると、この移動に伴って各ベルト41、42が移動し、各
従動プーリ24a〜24dを以下のように回動する。即ち、右
側の前側ユニットは駆動プーリ33aの移動に伴ってベル
ト41が矢印Z₁方向へ移動し、各従動プーリ24a、24bを同
方向（時計方向）回転させるが、各従動プーリ24a、24b
の回転量はそれぞれ異なり、従動プーリ24aの回転角θ
_ａが小さく、従動プーリ24bの回転角θ_ｂが大きくな
る。これは、駆動プーリ33aと従動プーリ24aとの間にお
けるベルト41の移動する長さが短く、逆に駆動プーリ33
aと従動プーリ24bとの間におけるベルト41の移動する長
さが長いからであり、その関係は第７図に示すようにな
っている。即ち、第７図はステアリング軸21a〜21d間の
うち、全方向移動車の前後方向の長さをＬ、幅方向の長
さをＷとし、L/Wが2.0の場合で、横軸に駆動プーリ33
a、33bの移動量W_xを、縦軸に従動プーリ24a、24bの回転
角度θ_ｘをとったものであり、駆動プーリ33a、33bの移
動に伴って従動プーリ24a、24bの回転角度θ_ａ、θ_ｂが
次第に大きくなるが、回転角度θ_ａよりも回転角度θ_ｂ
の方がより大きく変化することを示している。一方、駆
動プーリ33aおよび各従動プーリ24a、24bに巻回させる
最短距離は、移動前（第３図（Ａ）の状態）よりも移動
後（同図（Ｂ）の状態）の方が長くなるため、テンショ
ン調整装置43のテンションローラ43dはコイルばね43eの
弾性力に抗して反対側の矢印Ｙ′方向へ移動する。同様
に、後側ユニットは駆動プーリ33bの回転によってベル
ト42が上述とは逆の矢印Z₂方向へ移動し、各従動プーリ
24c、24dを同方向（反時計方向）へ回転させる。この場
合にも、従動プーリ24cと従動プーリ24dとの回転量は異
なり、従動プーリ24cの回転角θ_ｃが従動プーリ24dの回
転角θ_ｄよりも小さくなる。しかも、従動プーリ24cの
回転角θ_ｃは前側ユニットの従動プーリ24aの回転角θ
_ａと向きが逆であるが、絶対値は同じであり、従動プー
リ24dの回転角θ_ｄも同様に、従動プーリ24bの回転角θ
_ｂと絶対値は同じである。

このように各従動プーリ24a〜24dが回動すると、各ステ
アリング軸21a〜21dも上述と同様に回動し、第５図に示
すように、前側ユニットの車輪27aは従動プーリ24aと同
じ回転角θ_ａだけ右下がりに回動し、車輪27bは従動プ
ーリ24bと同じ回転角θ_ｂだけ右下がりに回動する。こ
のように回動した各車輪27a、27bはそれぞれ、全方向移
動車の旋回中心Ｐを中心とする円の接線上に位置する。
同様に、後側ユニットの車輪27cは従動プーリ24cと同じ
回転角θ_ｃ（−θ_ａ）だけ左下がりに回動し、車輪27d
は従動プーリ24dと同じ回転角θ_ｄ（−θ_ｂ）だけ左下
がりに回動し、それぞれ全方向移動車の旋回中心Ｐを中
心とする円の接線上に位置する。したがって、全方向移
動車の旋回走行時に全車輪27a〜27dは円滑に転動すると
共に、旋回半径が小さくても円滑に転動する。これは第
８図から明らかである。即ち、第８図はステアリング軸
21a〜21d間のL/Wが2.0の場合で、横軸に旋回半径Ｒを、
縦軸に車輪27a、27bの角度をとったものであり、旋回半
径が小さくなるに従って車輪27a、27bの角度が大きくな
ると共に、点線曲線Ｑ_ａ、Ｑ_ｂで示す理想的なものに実
線Q₁、Q₂で示すこの実施例のものが接近していることを
示しており、１点鎖線Q_xは従来のものを示し、点線曲線
Q_a、Q_bで示す理想的なものから離れている。一方、前後
に対応する車輪27a、27cおよび車輪27b、27dは同一の旋
回軌跡上を転動するので、より一層円滑に全方向移動車
を走行させることができる。なお、上述した場合は駆動
プーリ33a、33bを第３図（Ｂ）に示すように上側へ移動
させて全方向移動車を右側へ旋回させるようにしたが、
駆動プーリ33a、33bを下側へ移動させて全方向移動車を
左側へ旋回させるようにしても良い。

さらに、ローテションモードの場合について説明する。
この場合には、第３図（Ｃ）に示すように駆動プーリ33
a、33bを上述したカーモードと同様に矢印Ｘ方向へさら
に移動させる。即ち、スライダ用駆動装置39で移動機構
38のピニオン38cを回転させ、このピニオン38cをラック
38dに噛み合った状態で転動させることにより、スライ
ダ36を矢印Ｘ方向へ所定量（距離）W₂移動し、駆動プー
リ33a、33bを同方向へ移動する。この移動量（距離）W₂
は対角線上に位置する各車輪27a〜27dが互いに向き合う
ように各従動プーリ24a〜24dを回動させる長さであり、
スライダ用駆動装置39のエンコーダ39cで検出され、こ
の検出信号に基づいてピニオン38cの回転量を制御する
ことにより、正確に設定することができる。このように
駆動プーリ33a、33bが移動すると、この移動に伴って各
ベルト41、42が移動し、各従動プーリ24a〜24dを上述し
たカーモードの場合と同様に回動する。したがって、右
側の前側ユニットの各従動プーリ24a、24bはカーモード
のときよりも、回転角θ_１、θ_２が大きく回転する。ま
た、テンション調整装置43のテンションローラ43dも、
同様に、コイルばね43eの弾性力に抗して矢印Ｙ′方向
へ移動する。一方、後側ユニットも同様に、各従動プー
リ24c、24dはカーモードのときよりも、回転角θ_３、θ
_４が大きく回転する。この場合にも、従動プーリ24cの
回転角θ_３は前側ユニットの従動プーリ24aの回転角θ
_１と向きが逆であるが、絶対値は同じであり、従動プー
リ24dの回転角θ_４は従動プーリ24bの回転角θ_２と絶対
値が同じである。

このように各従動プーリ24a〜24dが回動すると、各ステ
アリング軸21a〜21dも上述と同様に回動し、第６図に示
すように総ての車輪27a〜27dはそれぞれ異なる方向へ異
なる角度回動する。つまり、前側ユニットの車輪27aは
従動プーリ24aと同じ回転角θ_１だけ右下がりに回動
し、車輪27bは従動プーリ24bと同じ回転角θ_２だけ右下
がりに回動する。同様に、後側ユニットの車輪27cは従
動プーリ24cと同じ回転角θ_３（−θ_１）だけ左下がり
に回動し、車輪27dは従動プーリ24dと同じ回転角θ
_４（−θ_２）だけ左下がりに回動する。このように回動
した各車輪27a〜27dはそれぞれ、全方向移動車のピボッ
ト回転中心（全方向移動車の中心）Ｏを中心とする１つ
の円の接線上に位置し、対角線上にある各車輪27a〜27d
が互いに向き合う。したがって、全方向移動車はその中
心点Ｏを中心にその場所でピボット回転する。このと
き、全車輪27a〜27dは中心点Ｏを中心とする円の接線上
に位置するので、円滑に転動し、良好に全方向移動車を
回転させることができる。

なお、この発明は上述した実施例に限らず、例えば第９
図から第12図に示すように種々変形可能である 即ち、第９図（Ａ）（Ｂ）は駆動プーリ33a、33bの取付
構造の変形例を示す。この駆動プーリ33a、33bはそれぞ
れ、ガイド軸40、40にガイドされてスライドするスライ
ダ36にベアリング50、50を介して回転可能に取付けられ
た２本の回転軸51、51の上部に設けられている。そし
て、回転軸51、51にはそれぞれ従動歯車52、52が設けら
れており、この従動歯車52、52にはプーリ用駆動装置37
の出力軸の上端に設けられた１つの駆動歯車53が噛み合
っている。したがって、駆動歯車53と従動歯車52、52と
の噛み合いにより、プーリ用駆動装置37で各回転軸51、
51を駆動して各駆動プーリ33a、33bを回転させることが
できる。

また、第10図（Ａ）（Ｂ）はテンション調整装置の変形
例を示す。このテンション調整装置60a、60bは駆動プー
リ33a、33bの移動に応じてテンションローラ61a、61bが
移動し、ベルト41、42の張力を調整するものであり、駆
動プーリ33a、33bを挟んで両側にそれぞれ設けられてい
る。テンション調整装置60aは車体20の後側（図中左
側）に位置し、後側ユニットのベルト42の張力を調整す
るものである。即ち、車体20には駆動プーリ33a、33bの
移動方向に対して直交する方向に２本のガイド軸62、62
が設けられており、このガイド軸62、62には第１のスラ
イダ63がスリーブを介してスライド可能に設けられてい
る。この第１のスライダ63の側面には軸65を中心に回動
する回動アーム66の一端が回動可能に取付けられてお
り、また回動アーム66の他端は第２のスライダ67の側面
に回動可能に取付けられている。第２のスライダ67は車
体20上に立設された支持板68、68間に掛け渡されたガイ
ド軸69、69にスライド可能に設けられている。この第２
のスライダ67の上面には支持柱70が立設されており、こ
の支持柱70の上部にはテンションローラ61aが回転自在
に設けられている。また、第１のスライダ63の下面には
連結柱71が垂下されており、この連結柱71の下部には連
動アーム72の一端が回動可能に取付けられている。この
連動アーム72の他端は駆動プーリ33a、33bを駆動するプ
ーリ用駆動装置37の軸に回動可能に連結されている。し
かして、駆動プーリ33a、33bのスライダ36が車体20の中
心からその側方へ移動すると、連動アーム72が第１のス
ライダ63をガイド軸62、62に沿って引き寄せる。する
と、回動アーム66が軸65を中心に回動して第２のスライ
ダ67をガイド軸69、69に沿って反対方向（駆動プーリ33
a、33bから離れる方向）へ移動する。これに伴ってテン
ションローラ61aが同方向に移動し、ベルト42の張力を
駆動プーリ33a、33bの移動量に応じて調整する。

一方、反対側のテンション調整装置60bは車体20の前側
（図中右側）に配置され、前側ユニットのベルト41の張
力を調整するものである。即ち、車体20には上述と同様
に、２本のガイド軸73、73が設けられており、このガイ
ド軸73、73には前側スライダ74がスリーブ74aを介して
スライド可能に設けられている。そして、この前側スラ
イダ74の上面には支持柱75が立設されており、この支持
柱75の上部にはテンションローラ61bがベアリング76を
介して回転可能に取付けられている。また、前側スライ
ダ74の下面には連結柱77が垂下されており、その下端に
連結アーム78の一端が回動可能に取付けられている。こ
の連結アーム78は後側ユニットの第１のスライダ63と連
動して前側スライダ74を移動させるものであり、その他
端が第１のスライダ63の連結柱71の下端に回動可能に取
付けられている。しかして、前側ユニットのテンション
調整装置60bは後側ユニットの第１のスライダ63が引き
寄られると、これに伴って連結アーム78が前側スライダ
74を前側（図中右側）へ押し、前側スライダ74を駆動プ
ーリ33a、33bから離れるように移動する。これにより、
テンションローラ61bも同方向に移動し、ベルト41の張
力を駆動プーリ33a、33bの移動量に応じて調整する。し
たがって、このようなテンション調整装置60a、60bにお
いても、良好ベルト41、42の張力を調整することがで
き、従動プーリ24a〜24dおよび車輪27a〜27dを正確に回
動させることが可能となる。

第11図はスライダ機構の変形例を示す。即ち、このスラ
イダ機構80は車体20にスライダ用駆動装置（図示せず）
を設け、このスライダ用駆動装置の出力軸81にこれと一
体に回転する回動アーム82を設け、この回動アーム82の
先端に連結アーム83の一端をピン84で回動可能に取付け
るとともに、その他端をスライダ36にピン85で回動可能
に連結したものであり、スライダ用駆動装置によって回
動アーム82が回動すると、この回動に伴って連結アーム
83がスライダ36をガイド軸40、40に沿って矢印方向へ移
動するようになっている。しかるに、このようなスライ
ダ機構80によれば、前述した実施例のものよりも、構造
が簡単で、正確かつ良好にスライダ36を移動することが
できる。

第12図は全方向モードとローテションモードの２つのモ
ードのみを行なう全方向移動車を示す。即ち、この全方
向移動車はスライダ36が車体20のほぼ中心から片方にし
か移動しないものである。したがって、前述した実施例
のように全方向モードとローテションモードを行なう
が、カーモードは片側旋回しか行なわない。つまり、図
ではスライダ36が中心から上側に移動するので、右側旋
回しか行なわない。しかし、スライダ36が中心から下側
に移動するようにすれば、左旋回を行なうことが可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る全方向移動車のス
テアリング機構によれば、移動駆動手段により１組の制
御プーリを４つの車輪のほぼ中心に配置し、この状態で
１組の制御プーリを回転させるか、あるいはその位置か
ら１組の制御プーリを所定距離移動させることにより、
全方向モード、カーモード、ローテションモードなどに
転換することができるので、比較的簡単な構造で、全方
向モード、カーモード、ローテションモード等の多種類
の方向転換機能を持つことができると共に、良好に走行
させることができ、極めて方向転換の自由度の高いもの
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図はこの発明の一実施例を示し、第１図
（Ａ）はその全方向移動車の平面図、第１図（Ｂ）はそ
の要部破断側面図、第１図（Ｃ）はＡ−Ａ断面図、第２
図（Ａ）は走行用駆動装置を示す平面図、第２図（Ｂ）
はそのＢ−Ｂ断面図、第３図（Ａ）は全方向モードの状
態を示す図、第３図（Ｂ）はカーモードの状態を示す
図、第３図（Ｃ）はローテションモードの状態を示す
図、第４図は全方向モード時の車輪の向きを示す図、第
５図はカーモード時の車輪の向きを示す図、第６図はロ
ーテションモード時の車輪の向きを示す図、第７図は駆
動プーリのスライド量と従動プーリの回転角度との関係
を示す図、第８図はカーモード時における全方向移動車
の旋回半径と車輪の回転角度との関係を示す図、第９図
（Ａ）は駆動プーリの駆動機構の変形例を示す要部平面
図、第９図（Ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図、第10図（Ａ）は
テンション調整装置の変形例を示す平面図、第10図
（Ｂ）はそのＤ−Ｄ断面図、第11図はスライダ機構の要
部平面図、第12図は２モードのみを行なう全方向移動車
の平面図、第13図から第16図は従来例を示し、第13図
（Ａ）は第１の従来例を示す平面図、第13図（Ｂ）はそ
のＥ−Ｅ断面図、第14図（Ａ）は全方向モードを示す
図、第14図（Ｂ）はカーモードを示す図、第14図（Ｃ）
はローテションモードを示す図、第15図（Ａ）は第２の
従来例を示す平面図、第15図（Ｂ）はそのＦ−Ｆ断面
図、第16図（Ａ）はカーモード時における車輪の向きを
示す図、第16図（Ｂ）はその拡大図である。 20……車体、21a〜21d……ステアリング軸、24a〜24d…
…従動プーリ、27a〜27d……車輪、33a、33b……駆動プ
ーリ、34……移動駆動装置、36……スライダ、37……プ
ーリ用駆動装置、39……スライダ用駆動装置、41、42…
…ベルト、43、60a、60b……テンション調整装置、80…
…スライダ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の１辺側の２ヵ所にそれぞれ２つのス
   テアリングが回転自在に設けられているとともに、これ
   と対向する前記車体の対向辺側の２ヵ所にそれぞれ他の
   ２つのステアリングが回転自在に設けられ、これら４つ
   のステアリングにそれぞれ車輪が回転自在に取り付けら
   れ、前記各ステアリングを適宜回転させることにより、
   各車輪の方向を転換させて走行する全方向移動車のステ
   アリング機構において、 前記４つのステアリングの各ステアリング軸の上部にそ
   れぞれ設けられた４つの従動プーリと、 前記車体の１辺側の２つのステアリングと対向辺側の他
   の２つのステアリングとの間における個所の前記車体に
   設けられ、かつ前記各２つのステアリングの配列方向に
   沿って移動するスライダを有する移動駆動手段と、 前記移動駆動手段の前記スライダに回転自在に設けら
   れ、前記移動駆動手段による前記スライダの移動に伴っ
   て前記４つのステアリングのほぼ中心を通り前記２つの
   ステアリングの配列方向に沿って移動する１組の制御プ
   ーリと、 前記１組の制御プーリの一方と、前記車体の１辺側の前
   記２つのステアリングの各ステアリング軸に設けられた
   ２つの従動プーリとに巻回され、前記制御プーリの回転
   を前記２つの従動プーリに伝達する第１のベルトと、 前記１組の制御プーリの他方と、前記車体の前記対向辺
   側の前記他の２つのステアリングの各ステアリング軸に
   設けられた２つの従動プーリとに巻回され、前記制御プ
   ーリの回転を前記他の２つの従動プーリに伝達する第２
   のベルトと、 前記車体に設けられ、前記制御プーリの移動に伴って前
   記第１、第２のベルトにそれぞれ一定の張力を与える第
   １、第２のテンション調整手段と、 を備えてなる全方向移動車のステアリング機構。