JPS62210172A

JPS62210172A - 自走車

Info

Publication number: JPS62210172A
Application number: JP61051741A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Matsumoto; 松本　義廣; Nobuo Mino; 美濃　伸夫; Koichi Fujikawa; 幸一藤川; Norihide Higaki; 桧垣　典秀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-09-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、−個の前輪と二個の後輪を有し軌道を検出し
ながら走行する三輪の自走車に関するものである。

従来の技術この種、三輪の自走車としては、例えば床上の白線やア
ルミ箔等によシ構成した軌道に添って、その軌道を光学
式軌道センサーで検出しながら走行するものがある。こ
の自走車は、前輪を駆動装置に連結するとともに、操舵
装置によって自動操舵可能に構成され、後輪は駆動源と
まったく切シ離されてフリーの車輪として構成されてい
た。従って、その走行は、前輪の駆動力で、かつ軌道セ
ンサーの検出に応じ、軌道上を走行するものであり、後
輪は前輪の、駆動に応じて追従していた。

発明が解決しようとする問題点ところが上記のような従来の構成では、前輪部に設けら
れた軌道センサによる軌道の検出によって前方にのみ走
行されるものであり、従って自動走行では方向転換（ス
ピンターン）は不可能であった。このため、軌道は最低
でも前輪の操舵可能な曲率半径のカーブを要し、方向転
換するためには軌道から外して行なうか最小曲率半径の
ループ状の軌道を設けて転換する等の手段を構しておシ
、そのだめの広いスペースを要するという問題点を有す
るものであった。

本発明は、上記問題点に鑑み、軌道の終端におりて環状
の軌道を有することなく最小回転半径でスピンターンが
できる三輪の自走車を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するだめに本発明の自走車は、前輪と
一対の後輪よＩ）なる三輪を駆動する共通の走行駆動装
置を設けるとともに、前輪に設けられたステアリングシ
ャフトと連動された操舵駆動装置を設け、上記ステアリ
ングシャフトと連動して前輪の操舵状態を検出する操舵
検出装置を設けて、この操舵検出装置と連動する連動機
構を介して本体に対する後輪の角度を変化させる後輪角
度設定機構を設けてなり、操舵駆動装置によって前輪を
本体に対して直角方向に設定するように構成するととも
に、これに連動して後輪を本体前方に対して逆ハの字状
に設定し得るように構成したものである。

作　　用本発明は上記した構成によって、後輪を本体前方に対し
て逆・−の字状に設定し、直角方向に設定された前輪の
駆動とともに所望する後輪の駆動によりスピンターンを
行なうこととなる。

実施例以下本発明の一実施例の自走車について、図面を参照し
ながら説明する。

第１図はその構成概要を示す分解斜口であシ、第２図は
外観図で、第３図は通常走行状態の平面図である。すな
わち、本例の自走車は、床上に形成された白線又はアル
ミ箔等の軌道ＡＫ沿って走行するもので、１個の前輪１
と一対の後輪２，３よりなるものであり、シャーシ４と
カバー５とによって自走車本体Ｂが構成される。８は上
記前輪１のホイルブラケットであり、前輪１を駆動する
モータ７及びそのギヤボックス８と、ステアリングシャ
フト９及びこれに一体に取付けられたタイミングプーリ
１０とステアリングカム１１、光学式軌道センサー２等
を設けている。まだ、ステアリングシャフト９内には、
ギヤボックス８を介して駆動モータ７の駆動力が伝達さ
れるドライブシャフト１３を貫通させておシ、このドラ
イブシャフト１３はブラケット１４に設けられた電磁ク
ラッチ１５を介してスプロケット１６に連結されるよう
になっている。

上記タイミングプーリ１Ｑは、支持金具１７に取付けら
れた操舵モーター８によって駆動されるプーリ１９によ
り、タイミングベルト２ｏを介して回動操作されるもの
であシ、これらてよって操舵駆動装置を構成する。ここ
で、操舵モーター８は、通常時は上記軌道センサー２に
よる床上の軌道Ａの検出に応じた操舵指令に基づき駆動
され、その駆動に応じて回動するタイミングプーリ１Ｑ
によって、ホイルブラケット６を介して前輪１の操舵方
向を制御すると同時に、ステアリングカム１１をも回動
することとなる。

上記後輪２及び３の部分には、それぞれ以下に説明する
ような構成を有している。ここで説明の都合上後輪２側
の構成を一部透視図で示している。

後輪２，３はそれぞれホイルブラケット２１に支持され
、このホイルブラケット２１と一体に構成されたステア
リングシャフト２２を有し、かつスライドアーム２３，
２４を一体に備えている。また、ステアリングシャフト
２２内にはドライブシャフト２５を貫通させており、そ
の上部にブラケット２６に設けられた電磁クラッチ２７
．２８を介してスプロケット２９．３０に連結されるよ
うになっており、また下部はベベルギヤ３１とピニオン
ギヤ３２を介して後輪２，３に設けたギヤ３３を駆動す
るようになっている。そして、スズロケット２９，３０
は、ローラチェーン３４によって、上記スプロケット１
６と連結されており、従って電磁クラッチ１５による連
結により駆動モータ７の回転力が伝達されることとなる
。３５は上記ローラチェン３４のチェンテンショナであ
シ、ローラチェン３４を一定のテンションに保つべく、
スプロケット３６を有するアーム３７とばね３８を備え
ている。

３９は上記ステアリングカム１１の回動に応動して回動
し操舵状態を検出する働きをする揺動板であり、その先
端部にはカム１１の周面に対接するカムフォロア４０を
有し、その回動中心と同軸にクラッチ板部４１を回動自
在に支持しておシ、このクラッチ板部４１には一体のア
ーム４２を形成している。そして、クラッチ板部４１に
は、プランジャ４３で回動操作される係合爪４４を設け
て揺動板３９上の係止片４６と係合するようにしている
。ここで、このアーム４２の回動について第５図の関係
図に基づいて説明すると、ステアリングカム１１の矢印
（時計）方向への回動に応動して揺動板３９もその回動
軸３９＆を中心て回動じ、カム１１が９００回動してカ
ム１１の一方の係止端１１ａがカムフォロア４０に係止
する位置（すなわちこの状態は前輪１が本体に対し右方
向に直角に向いた状態）まで回動するものであシ、その
角度をθ１　とする。この揺動板３９の回動角θ１に対
し、アーム４２の回動角αは、係合爪４４の先端に対す
る係止片４５の遊び角θ。があるだめ、α＝θ１−θ。

となる。すなわち、カム１１の回動する前に、予めプラ
ンジャ４３によって、係合爪４４を操作しておけば、ア
ーム４２の必要な回動角αだけ回動させることができる
のである。

ところが、カム１１の回動にもかかわらず、プランジャ
４３の駆動がない場合は、係合爪４４と係止片４５との
係合がなく、アーム４２は回動されない。なお、ここで
、操舵が左方向に行なわれた場合には、カム１１は矢印
と反対方向（反時計方向）Ｋ回動し、前輪１が本体に対
し左方向に直角になったとき、カム１１の他方の係止端
１１ｂがカムフォロア４ｏに係止する状態となるが、揺
動板３９以下の動きは上記とまったく同様である。

４９は上記アーム４２の先端６０に回動自在に連結され
だロッドであシ、このロッド４９の他端５１は一方のコ
ンタクトアーム６２の中間部に連結されている。そのコ
ンタクトアーム５２の一端には軸５３を設け、この軸５
３を上記第１の後輪２側のステアリングシャフト２２に
一体に備えたスライドアーム２３の長孔６４に摺動自在
に嵌合させており、他端にはこのコンタクトアーム５２
に対する回動が固定（阻止）されたギヤ５５を備えてい
る。更に、このギヤ５５には、他方のコンタクトアーム
６６の一端に回動固定されて備えられたギヤ６７と噛合
されており、コンタクトアーム６６の他端には軸６８を
設け、この軸６８を上記第２の後輪３側のステアリング
シャフト２２に一体に備えたスライドアーム２４の長孔
５９に摺動自在に嵌合させている。

以上説明した構成【おいて、ブラケット１５゜２８．２
８．支持金具１７．ギヤ５５の軸５５ａ。

ギヤ５７の軸５７ａ等はシャーシ４に適宜取付けられて
いるものである。また、揺動板３９とアーム４２には、
図示していないが常時は反時計方向の付勢力が働くよう
に付与されている。

次に、以上のように構成された本発明自走車の動作につ
いて説明する。

まず、通常走行時の場合は、前輪１及び後輪は平面図的
には第３図に示すようになる。この場合には、電磁クラ
ッチ１５，２７．２８が解除されており、従ってスプロ
ケット１６は回転せず、駆動モータ７の駆動力は後輪２
．３側には伝達されることはなく、前輪１のみの駆動が
行なわれる。

このとき、軌道センサ１２の検出により軌道Ａが検出さ
れ、これに添って走行するものである。この通常走行時
はまた、プランジャ４３．４６は働いておらず、従って
軌道Ａのカーブ等で前輪１が左又は右方向に操舵されて
カム１１が回動しか２揺動板３９が回動したとしても、
この回動力はアーム４２には伝達されない。従って、ロ
ッド４９の移動もなく、コンタクトアーム５２，５６及
びスライドアーム２３，２４は第３図の状態を保持し、
後輪２，３は前方方向にロックされたままであシ、また
電磁クラッチ２７．２８の解除状態によって後輪２，３
の回転はフリーである。

次に・スピンターンの動作について説明する。

スピンターンすなわち定位置での方向転換を行なう場合
は、まず予め又はその動作開始と同時にプランジャ４３
を働かせ、係合爪４４を突出させる。

そして、操舵モータ１８の駆動により、ステアリングシ
ャフト９を介して前輪１を所望する方向（スピンターン
の方向）における直角方向に設定するとともに、ステア
リングカム１１を介して揺動板３９を回動して第６図に
示したように、アーム４２をαの角度だけ回動すること
になる。このアーム４２の回動によりロッド４９を引き
、このロッド４９によりコンタクトアーム５２が引かれ
て軸５５ａを中心に回動し、かつ軸５３が長孔６４を摺
動してスライドアーム２３を回動し、しかもギヤ６６の
回動をギヤ５７に伝えてコンタクトアーム５６を回動し
、更に軸５８と長孔５９を介して同様にスライドアーム
２４を回動する。そして、両スライドアーム２３，２４
が回動され、その保持された状態が第４図に示す状態で
あシ、このとき後輪２と３は本体Ｂ前方に対して逆ハの
字状にある。そして、このとき、各車輪１．２．３の中
心を通る直角方向の線の交点をＰとするとき、このＰ点
から各車輪１．２．３までの距離を等しくなるように設
定する。このとき、電磁クラッチ１５と２７を接合状態
にしておけば、駆動モータ７の駆動力は、前輪１ととも
に後輪２にも伝達され、その両輪１．２の周速を同一に
なるように減速比を設定しておけば、本体は上記Ｐ点を
中心として回転することになる。

そして、その回転による自走車本体Ｂのスピンターンは
、第６図に示すようにして行なわれる。

すなわち、今自走車は図中下向きから上向きに時計回り
にスピンターンするとすると、前輪１及び後輪２，３の
操舵方向を保持したままで、前輪１の向いた時計方向に
、この前輪１と後輪２を駆動モータ７で、駆動し、Ｐ点
を中心に回転する。その回転時には、軌道センサ１２は
軌道Ａの検出を継続しておシ、図示するように時計方向
に回転して、前輪１がｘｌの位置で軌道センサ１２が軌
道Ａを検出すると、この検出信号によって駆動モータ７
の制御回路に指令が出され、駆動モータ７のスローダウ
ン動作を開始し、所定距離走行した時点の前輪１のＸ２
の位置で停止するようになっている。

ここで、スローダウン開始から停止までの距離は・軌道
センサ１２と前輪１との距離Ｈに等しくなるように設定
されている。すなわち、この距離Ｈだけ前輪１が進むよ
うにその回転角を設定すれば良く、例えば前輪１の駆動
軸に設けたロータリエンコーダによるパルス出力をカウ
ントして計算し、その出力で駆動モータ７を制御するよ
うにしている。このようにして、前輪１が軌道Ａ上に停
止すると、この停止を検出して、上記電磁クラッチ１５
及び２７を解除するとともに、操舵モータ１８を駆動し
、前輪１が本体の前方に向くように操舵する。そして軌
道センサ１２が軌道Ａを検出した時点でその操舵が停止
され、通常走行状態に戻り、ここにスピンターンの動作
が完了されることとなる。なおこのとき、前輪１の前方
向への復帰時に、ステアリングカム１１が回動され、揺
動板３９とアーム４２は前述した付勢力で復帰する。従
ってロッド４９．アーム２３，５２、ギヤ５５，５７、
アーム２４．５６を介して、後輪２，３も前方向を向く
状態に復帰して、第３図に示す通常走行状態となる。

次に、第７図（イ）（ロ）に基づき、他の実施例につい
て説明する。この例は、上記揺動板３９に対するクラッ
チ板部４１及び一体のアーム４２からロッド４９を介し
て後輪２．３の自走車本体Ｂに対する角度を変える連動
機構及び角度設定機構に代わる例を示すものである。す
なわち、操舵状態を検出する働きをなす揺動板３９と一
体の軸３９ｂにおいて、との揺動板３９と一体になって
回動すべく連結されるスプロケット６０を設け、これを
電磁クラッチ６１によって軸３ｓｂと一体に回動可能に
しである。また、後輪２，３のステアリングシャフト２
２には、それぞれ一体のスプロケット６２を設けている
。そして上記スプロケット６０と６２間をローラチェン
６３によって連動するようにする。スプロケット６４は
、後輪２と３におけるスプロケット６２同土間において
それぞれ回転方向を逆転すべく設けたものである。ここ
で、スプロケット６０と６２の関係は、揺動板３９の回
動角によって、後輪２，３が所定の角度（すなわち上記
逆・・の字状）になるように、その回転角を設定してい
る。

次に、この第７図の実施例における動作について説明す
る。まず、（イ）図に示す状態が通常走行時であり、こ
のときはスプロケット６０は、電磁クラッチ６１の解除
によって、軸３９ｂと切離されており、操舵に応じて前
輪１すなわちカム１１が態動してもその回動力は後輪２
，３には伝達されない。そして、スピンターン時には、
操舵モータ１８の駆動によって前輪１を自走車本体Ｂに
対して直角方向に回動するが、このとき電磁クラッチ６
１を働かせてスプロケット６０を軸３９ｂと連結してお
けば、揺動板３９の回転に伴って、スプロケット６０と
チェーン６３及びスプロケット６２を介して、後輪２及
び３を回動し、（ロ）図に示すように自走車本体Ｂの前
方に対して逆ハの字状に設定することになる。この状態
で前輪１及び後輪２を１駆動すれば、Ｐ点を中心に矢印
方向に回転し、上記実施例と同様にスピンターンが行な
われる。

なお、この第７図における例の場合、この連動機構及び
角度設定機構以外の構成及び動作については上記実施例
の場合と同じである。

また、このような連動機構及び角度設定機構は、カム１
１と揺動板３９を省略しても構成することができる。例
えば、ステアリングシャフト９において、上記第２の実
施例で構成したような、スプロケット６ｏ及び電磁クラ
ッチ６１を設け、これを必要に応じて上記と同様に作用
させ、後輪２゜３の操舵を行なうものである。

発明の効果以上のように本発明自走車は、前輪と一対の後輪よりな
る三輪を有するもので、その駆動を共通の走行駆動装置
により行ない得るようにするとともに、前輪の直角方向
設定に連動して後輪の角度スピンターンの駆動を可能と
したものであり・軌道の終端において閉ループの軌道を
設けることなく、自走車の方向転換が可能であり、その
スペースは少なくとも自走車のスピンターン回転径だけ
あれば良く、極めて有効な自走車を提供するものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明自走車の実施例を示すものであり、第１図
は第１の実施例における構成概要を示す分解斜視図、第
２図は同外観図、第３図は同概略平面図、第４図は同ス
ピンターン時の概略平面図、第６図は同要部拡大動作説
明図、第６図は同スピンターン時の動作説明図、第７図
（イ）は他の実施例を示す概略説明図、同図（ロ）は同
スピンターン時の概略説明図である。１・・・・・・前輪、２．３・・・・・・後輪、４・・
・・・・シャーシ、Ａ・・・・・・輪道、Ｂ・・・・・
・自走車本体、７・・・・・・駆動モータ、９・・・・
・・ステアリングシャフト、１１・・・・・・ステアリ
ングカム、１２・・・・・・軌道センサ、１５　、２７
゜２８・・・・・・電磁クラッチ、１８・・・・・・操
舵モータ、２２・・・・・・後輪のステアリングシャフ
ト、３９・・・・・・操舵状態を検出する揺動板、４０
・・・・・・同カムフォロワ、２３．２４．４１〜６９
・・・・・・連動機構及び後輪角度設定機構構成部材。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図第４図第５図第６図第７図（／ｒ）ゝ＼−ｙ−一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪と一対の後輪よりなる三輪を駆動する共通の
走行駆動装置を設けるとともに、前輪に設けられたステ
アリングシャフトと連動された操舵駆動装置を設け、上
記ステアリングシャフトと連動して前輪の操舵状態を検
出する操舵検出装置を設け、この操舵検出装置と連動す
る連動機構を介して本体に対する後輪の角度を変化させ
る後輪角度設定機構を設けてなり、操舵駆動装置によっ
て後輪を本体に対して直角方向に設定するように構成す
るとともに、これに連動して後輪を本体前方に対して逆
ハの字状に設定し得るように構成し、通常走行とともに
必要に応じてスピンターンを可能としたことを特徴とす
る自走車。
（２）走行駆動装置と後輪との間には、電磁クラッチを
介在させて連動するようにし、この電磁クラッチの解放
によって少なくとも通常走行時には後輪に駆動力が伝達
されないようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の自走車。