JP2014024434A - 搬送車 - Google Patents

搬送車 Download PDF

Info

Publication number
JP2014024434A
JP2014024434A JP2012165684A JP2012165684A JP2014024434A JP 2014024434 A JP2014024434 A JP 2014024434A JP 2012165684 A JP2012165684 A JP 2012165684A JP 2012165684 A JP2012165684 A JP 2012165684A JP 2014024434 A JP2014024434 A JP 2014024434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
wheels
maximum
drive torque
chassis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012165684A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5762367B2 (ja
Inventor
Hideki Torita
秀樹 取田
Hideyuki Sasaki
秀幸 佐々木
Kazuyoshi Sato
和良 佐藤
Fumiaki Oikawa
文明 及川
Shinji Kawabe
慎二 川邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor East Japan Inc
Original Assignee
Toyota Motor East Japan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor East Japan Inc filed Critical Toyota Motor East Japan Inc
Priority to JP2012165684A priority Critical patent/JP5762367B2/ja
Publication of JP2014024434A publication Critical patent/JP2014024434A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5762367B2 publication Critical patent/JP5762367B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

【課題】 操舵機構のないシンプルな構成にするとともに、特にコーナリング等のカーブ走行する旋回時に進路が乱れる事態を防止し、走行安定性の向上を図る。
【解決手段】 シャシ1の前後方向に一対の前輪Wf,一対の中間輪Wc及び一対の後輪Wrを設け、各車輪をその車輪軸2がシャシ1の前後方向Rに直交するように設け、中間輪Wcをゴムタイヤ4を備えて構成し、前輪Wf及び後輪Wrを、横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラ6を環状に配列した全方向車輪で構成し、各車輪に夫々駆動部7を設け、制御部20に、シャシ1のカーブ走行する旋回時に、旋回半径方向外側の前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wrにおいて、中間輪Wcの最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分する最大駆動トルク指令手段21を備えた。
【選択図】図2

Description

本発明は、主に種々の物品を搬送するための無人で操作可能な搬送車に関し、特に、車輪を6輪以上有し重量物の搬送にも適した搬送車に関する。
従来、この種の搬送車としては、例えば、特開2003−34262号公報(特許文献1)に掲載されたものがある。この搬送車は、シャシの前後方向に夫々トレッドを同じにする一対の前輪,一対の中間輪及び一対の後輪を設けた6輪車であり、各車輪は、夫々、独立して旋回運動可能になっており、電気式ステアリングにより操舵できるようにしている。しかしながら、この搬送車にあっては、各車輪を夫々独立して旋回可能にして舵角調整する操舵機構があるので、それだけ、構造が複雑になるという欠点がある。
そのため、操舵機構のないシンプルな構成として、例えば、各種作業を行うロボットを移動させる車両の技術であるが、米国特許第5323867号公報(特許文献2)に掲載された技術を用いることが考えられる。これは、図9に示すように、シャシ100の前後方向に夫々トレッドを同じにする一対の前輪Wf,一対の中間輪Wc及び一対の後輪Wrを所定間隔で設けるとともに、これらの車輪軸101をシャシ100の前後方向Rに直交するように設けている。そして、中間輪Wcをゴムタイヤ103を備えて構成し、中間輪Wc以外の前輪Wf及び後輪Wrを、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラ104を環状に配列した全方向車輪で構成している。また、シャシ100に一対のモータ105を搭載し、減速機構106,チェーン伝動機構107及びベルト伝動機構108を介して左右の各車輪群を各々同期させて駆動できるようにしている。これにより、図示外の制御部により、モータ105を制御してシャシ100を前後進及び旋回させるようにする。
特開2003−34262号公報 米国特許第5323867号公報
しかしながら、搬送車として上記後者の操舵機構のない車両の構成とした場合、特に、この搬送車を屋外で用いると、路面状況の変化により、走行安定性に劣るという問題があった。それは、例えば、路面が雨で濡れ、あるいは、積雪やアイスバーンにより滑りやすくなっている場合に、コーナリング等のカーブ走行する旋回時に進路が乱れやすくなるからである。即ち、図10に示すように、この旋回時には、モータ105を制御して旋回半径方向外側の車輪群(図の左側)に対して旋回半径方向内側の車輪群(図の右側)よりも回転数を増加させるが、旋回半径方向外側の各車輪は同期して回転するので、最大駆動トルクが均等になり、そのため、旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcと横方向のコーナリングフォースFaの合成力Ttがタイヤのグリップ限界(図10では積雪路面のタイヤ摩擦円)を超えてしまい車体の横方向グリップを失うことで進路を乱すからである。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、操舵機構のないシンプルな構成にするとともに、特にコーナリング等のカーブ走行する旋回時に進路が乱れる事態を防止し、走行安定性の向上を図った搬送車を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明の搬送車は、シャシの前後方向に少なくとも一対の前輪,一対の中間輪及び一対の後輪を設けた搬送車であって、上記各車輪をその車輪軸が上記シャシの前後方向に直交するように設け、上記中間輪をゴムタイヤを備えて構成し、上記中間輪以外の前輪及び後輪を、該車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラを環状に配列した全方向車輪で構成し、上記各車輪に夫々指令された最大駆動トルクを独立して出力可能な駆動部を設け、該各駆動部を制御してシャシを前後進及び旋回させる制御部を設け、該制御部に各駆動部に対し最大駆動トルクを配分して指令する最大駆動トルク指令手段を備えた構成としている。
これにより、シャシを走行させるときは、制御部により各駆動部に対して、各車輪の所要の回転数及び回転方向を指令するとともに、最大駆動トルク指令手段から最大駆動トルクを配分して指令してシャシを前後進及び旋回させる。このため、操舵機構のないシンプルな構成にして走行を可能にする。この場合、例えば、前後進時には、左右の各車輪群に対して回転数を均等配分する。また、一対の中間輪間の中央を旋回中心とする所謂その場旋回においては、左右の車輪群に対し回転数を均等配分するとともに互いに左右の車輪群の回転方向を逆転させる。また、その場旋回以外の旋回であるカーブ走行する旋回時、例えば、右折,左折のコーナリングにおいては、旋回半径方向外側の車輪群に対して旋回半径方向内側の車輪群よりも回転数を増加させて配分する。そのため、回転半径を自在に変えることができるようになる。この旋回の際には、個々の駆動部に対して、夫々、最大駆動トルク指令手段から個別の最大駆動トルクを指令することができるので、従来に比較して、制御の組合せが増加する。そのため、例えば、旋回半径方向外側においてその中間輪の最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分すれば、旋回半径方向外側の前後輪のトルクリミットを増加させ中間輪のトルクリミットを抑えることができ、中間輪の横方向グリップを増大させることができ、進路の乱れを防止して走行安定性の向上を図ることができる。この旋回においては、前輪,後輪は、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラが環状に配列されているので、この横ローラが横方向に自在に回転することから、回転差に追従することができ、円滑な走行を得ることができる。
そして、必要に応じ、上記最大駆動トルク指令手段は、シャシの少なくともカーブ走行する旋回時に、旋回半径方向外側の前輪,中間輪及び後輪において、該中間輪の最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分する構成としている。これにより、例えば、路面が雨で濡れ、あるいは、積雪やアイスバーンにより滑りやすくなっている場合に、カーブ走行する旋回時の所謂コーナリングの際に進路が乱れやすくなるが、この旋回時には、中間輪の最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分するので、旋回半径方向外側の前後輪のトルクリミットを増加させ中間輪のトルクリミットを抑えることができ、中間輪の横方向グリップを増大させることができ、シャシの横方向グリップを確保できるようになり、そのため、進路の乱れを防止して走行安定性の向上を図ることができる。
また、必要に応じ、上記旋回半径方向外側の中間輪の最大駆動トルクは、該中間輪の最大駆動トルクとコーナリングフォースの合成トルクが、路面の滑りやすさに対応して定められた摩擦円の内側に収まるように設定される構成としている。
ここで、摩擦円とは、路面の滑りやすさに対応して中間輪に発生する前後方向及び左右方向の力の大きさの境界値を各方向毎に真円若しくは楕円となる円グラフとしたものである。この摩擦円の内側においては、中間輪は路面に対してスリップを起こさないが、この摩擦円の外側では、中間輪は路面の摩擦が限界を超え中間輪はスリップを起こす。
これにより、中間輪の最大駆動トルクと横方向のコーナリングフォースの合成力を中間輪の摩擦円(グリップ限界)内にすることができ、車体の横方向グリップを確保できる。そのため、確実に進路の乱れを防止して走行安定性の向上を図ることができる。
更に、必要に応じ、上記制御部は、上記旋回半径方向外側の中間輪の最大駆動トルクを路面の滑りやすさ及びシャシ速度に対応して予め定められた関係に基づいて算出する中間輪最大駆動トルク算出手段と、該中間輪最大駆動トルク算出手段が算出した中間輪の最大駆動トルクに基づいて旋回半径方向外側の前輪及び後輪の最大駆動トルクを算出する前後輪最大駆動トルク算出手段とを備え、上記最大駆動トルク指令手段は、上記中間輪最大駆動トルク算出手段及び前後輪最大駆動トルク算出手段が算出した最大駆動トルクを配分して指令する構成としている。
これにより、シャシの速度に応じて、旋回半径方向外側の前輪,中間輪及び後輪の最大駆動トルクが自動的に算出される。
更にまた、必要に応じ、上記旋回半径方向外側の前輪,中間輪及び後輪に配分される最大駆動トルクを夫々Tf,Tc,Trとし、該中間輪の最大駆動トルクを減少させないで該前輪,中間輪及び後輪に対して配分される標準最大駆動トルクを夫々Tfs,Tcs,Trsとし、該中間輪の標準最大駆動トルクに対する最大駆動トルクの値減少値をTcdとしたとき、
Tcd=Tcs−Tc
Tf=Tfs+(1/2)Tcd
Tr=Trs+(1/2)Tcd
に設定する構成としている。
中間輪の最大駆動トルクの減少値Tcdを、前後輪に(1/2)ずつ均等配分するので、それだけ、軌道が滑らかになり、より一層、走行安定性の向上を図ることができる。
また、必要に応じ、上記前輪,中間輪及び後輪をシャシに対してサスペンション機構を介して支持した構成としている。
これにより、路面が、凸凹していても、これに追従することができ、即ち、路面の凸凹によりシャシが浮き上がっても、サスペンション機構が作動して車輪が走行面に追従し、車輪の浮き上がりを防止することができ、駆動力を確実に走行面に伝達することができる。特に、雪道などでは、上記の滑りに対応することに加えて、雪による凸凹にも対応できるので、より一層、走行安定性の向上を図ることができる。
本発明によれば、各車輪の車輪軸をシャシの前後方向に直交するように設け、中間輪以外の車輪を、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラを環状に配列した全方向車輪で構成したので、シャシを走行させるときは、制御部により、車輪の回転数及び回転方向を決め、最大駆動トルク指令手段から最大駆動トルクを配分して指令して各駆動部を制御し、シャシを前後進及び旋回させる。このため、操舵機構のないシンプルな構成にして走行させることができる。この場合、コーナリング等のカーブ走行する旋回時においては、旋回半径方向外側の車輪群に対して旋回半径方向内側の車輪群よりも回転数を増加させて配分するとともに、旋回半径方向外側の各車輪の最大駆動トルクの配分率を適宜変えることにより、例えば、旋回半径方向外側においてその中間輪の最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分すれば、旋回半径方向外側の前後輪のトルクリミットを増加させ中間輪のトルクリミットを抑えることができ、中間輪の横方向グリップを増大させることができ、進路の乱れを防止して走行安定性の向上を図ることができる。
本発明の実施の形態に係る搬送車を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車の中間輪の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車の前後輪の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車の制御部の制御において用いる遠心力と速度との関係を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車の制御部の制御において用いる中間輪の最大駆動トルクと速度との関係を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車の積雪路面における制御の一例を示し、(a)は中間輪の比較的速度が遅いとき(図6中A)の最大駆動トルクとコーナリングフォースの関係を示す図、(b)は中間輪の比較的速度が速いとき(図6中B)の最大駆動トルクとコーナリングフォースの関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る搬送車のコーナリング時における各車輪の最大駆動トルクの配分状態を示す図である。 従来の搬送車に用いることが可能な車両の一例を示す平面図である。 従来の車両のコーナリング時における欠点を示し、(a)は中間輪の最大駆動トルクとコーナリングフォースの関係を示す図、(b)は各車輪の最大駆動トルクの配分状態を示す図である。
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る搬送車について詳細に説明する。尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明する。実施の形態に係る搬送車は、基地局との無線通信により走行する無人搬送車である。
図1乃至図4に示すように、本発明の実施の形態に係る搬送車Cは、金属製のフレームで形成されたシャシ1を備え、このシャシ1の前後方向に夫々トレッドを同じにする一対の前輪Wf,一対の中間輪Wc及び一対の後輪Wdを設けている。各車輪Wf,Wc,Wdは、シャシ1に対して後述のサスペンション機構10を介して支持され、各車輪Wf,Wc,Wdの車輪軸2は、シャシ1の前後方向Rに直交するように設けられている。
中間輪Wcは、図3に示すように、車輪軸2を有したホイール3の外周にゴムタイヤ4を装着したものである。また、中間輪Wc以外の前輪Wf及び後輪Wdは、図4に示すように、全方向車輪で構成されている。これは、車輪軸2を有したホイール5に、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個のゴム製の横転ローラ6を複数環状に配列して形成されている。各横転ローラ6はホイール5の外周に設けた回転軸(図示せず)に回転自在に軸支されている。中間輪Wcにゴムタイヤ4を用いるのは、コーナリング等のカーブ走行する旋回時に、タイヤ4で路面をグリップし遠心力に対する反力を得るためである。各車輪Wf,Wc,Wdは、その直径が同一になる大きさに形成されている。
各車輪Wf,Wc,Wdには、各車輪Wf,Wc,Wdに対して夫々指令された最大駆動トルクを独立して出力可能な駆動部7が設けられている。駆動部7は、インホイールモータといわれる後述の制御部20の指令により機能するドライバを有した電動モータで構成され、その回転軸は車輪軸2に直結されている。
各車輪Wf,Wc,Wdを支持するサスペンション機構10は、図3及び図4に示すように、独立懸架機構で、所謂ダブルウィッシュボーン式サスペンション機構で構成される。詳しくは、サスペンション機構10は、駆動部7を保持する保持部11と、シャシ1に固定される支持部12と、保持部11と支持部12との間に両端が軸支されて架設され四辺形のリンク機構を構成する上下一対のリンク13(A),13(B)とを備えている。各リンク13は、夫々、両端が軸支された左右一対のアーム14を備えている。また、このサスペンション機構10には、支持部12と下側のリンク13間にコイルスプリング15を有した一対のダンパ16が設けられている。支持部12の上側の両側には取付部材17が突設されており、各ダンパ16はこの取付部材17と対応する下側リンク13(B)のアーム15との間に両端が軸支されて架設されている。
また、本搬送車Cには、図2に示すように、各駆動部7を制御してシャシ1を前後進及び旋回させる制御部20が設けられている。制御部20は、CPUを備え、基地局との無線通信を行い、各駆動部7を個別に制御する等の制御等を行う。
制御部20は、各駆動部7に対して各車輪の回転数及び回転方向を指令する回転指令手段24と、各車輪の最大駆動トルクを配分して指令する最大駆動トルク指令手段21とを備えている。最大駆動トルク指令手段21は、シャシ1の少なくともカーブ走行する旋回時に、旋回半径方向外側の前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdにおいて、中間輪Wcの最大駆動トルクTcを前輪Wf及び後輪Wdの最大駆動トルクTf,Trより減少させて配分する機能を備えている。図7に示すように、この旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcは、中間輪Wcの最大駆動トルクTcとコーナリングフォースFaの合成トルクTtが、路面の滑りやすさに対応して定められた摩擦円(後述の図7の30,31,32)の内側に収まるように設定される。
詳しくは、制御部20は、旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcを路面の滑りやすさ及びシャシ速度に対応して予め定められた関係に基づいて算出する中間輪最大駆動トルク算出手段22と、この中間輪最大駆動トルク算出手段22が算出した中間輪Wcの最大駆動トルクTcに基づいて旋回半径方向外側の前輪Wf及び後輪Wdの最大駆動トルクTf,Trを算出する前後輪最大駆動トルク算出手段23とを備え、最大駆動トルク指令手段21は、中間輪最大駆動トルク算出手段22及び前後輪最大駆動トルク算出手段23が算出した最大駆動トルクを配分して指令する。
中間輪最大駆動トルク算出手段22において、中間輪Wcの最大駆動トルクTcは、例えば、以下のようにして決定される。
車体質量に荷の質量を加えた全質量をm、シャシ1の速度をv、シャシ1の角速度をω、回転半径をr、シャシ1に生じる遠心力をFとしたとき、r=v/ωであるから、
F=mrω2 =mvω2 /ω=mvω
の関係になる。この関係を図5のグラフに示す。尚、荷のないときをm(MIN)とし、荷の最大車載時をm(MAX)とした。
そして、この遠心力Fに抗するように、中間輪Wcの最大駆動トルクTcが決定される。この場合、路面の滑りやすさを考慮する。図6に示すように、中間輪Wcの最大駆動トルクをTc、この中間輪Wcの最大駆動トルクを減少させないで配分される当該中間輪Wcの標準最大駆動トルクをTcs(100%)とし、この中間輪Wcの標準最大駆動トルクTcsに対する最大駆動トルクTcの出力比(%)を、路面の滑りやすさとシャシ1の速度(vω)に対応させた相関図を予め求めておく。中間輪最大駆動トルク算出手段22は、この相関図に基づいて中間輪Wcの最大駆動トルクTcを算出する。
路面の滑りやすさは、予め、路面状況を見て設定する。例えば、図6に示すように、ドライ路面,ウエット路面,積雪路面とする。あるいはまた、ABS装置のトラクションコントロールを用いて車輪の路面に対する滑りを検知し、この滑り検知に基づいて路面の滑りやすさをリアルタイムで付与するようにしてもよい。
図7(a)(b)には、積雪路面時において、シャシ1の速度(vω)のA点及びB点での中間輪Wcでの最大駆動トルクTcの出力比(%)例を示す。図中、30は積雪路面のタイヤ摩擦円、31はウエット路面のタイヤ摩擦円、32は舗装ドライ路面のタイヤ摩擦円を示す。
前後輪最大駆動トルク算出手段23は、旋回半径方向外側の前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdに配分される最大駆動トルクを夫々Tf,Tc,Trとし、中間輪Wcの最大駆動トルクを減少させないで前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdに対して配分される標準最大駆動トルクを夫々Tfs,Tcs,Trsとし、中間輪Wcの標準最大駆動トルクTcsに対する最大駆動トルクの値減少値をTcdとしたとき、
Tcd=Tcs−Tc
Tf=Tfs+(1/2)Tcd
Tr=Trs+(1/2)Tcd
の関係式により算出する。
従って、この実施の形態に係る搬送車Cによれば、以下のように走行させられる。搬送車Cは、基地局との無線通信により走行させられる。この走行においては、制御部20により、回転指令手段24から各車輪の所要の回転数及び回転方向を指令するとともに、最大駆動トルク指令手段21から最大駆動トルクを配分して指令して各駆動部7を制御し、シャシ1を前後進及び旋回させる。このため、操舵機構のないシンプルな構成にして走行を可能にする。この場合、例えば、前後進時には、左右の各車輪Wf,Wc,Wd群に対して回転数を均等配分する。また、一対の中間輪Wc間の中央P(図2)を旋回中心とする所謂その場旋回においては、左右の車輪群に対し夫々回転数を均等配分するとともに互いに左右の車輪群の回転方向を逆転させる。また、その場旋回以外の旋回であるカーブ走行する旋回時、例えば、右折,左折のコーナリングにおいては、旋回半径方向外側の車輪群に対して旋回半径方向内側の車輪群よりも回転数を増加させて配分する。
このカーブ走行の際には、制御部20において、中間輪最大駆動トルク算出手段22が、旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcを路面の滑りやすさ及びシャシ速度に対応して予め定められた関係に基づいて算出し、前後輪最大駆動トルク算出手段23が、中間輪最大駆動トルク算出手段22が算出した中間輪Wcの最大駆動トルクTcに基づいて旋回半径方向外側の前輪Wf及び後輪Wdの最大駆動トルクTf,Trを算出し、最大駆動トルク指令手段21は、中間輪最大駆動トルク算出手段22及び前後輪最大駆動トルク算出手段23が算出した最大駆動トルクTf,Tc,Trを配分して指令する。
これにより、図6乃至図8に示すように、旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcは、中間輪Wcの最大駆動トルクTcとコーナリングフォースFaの合成トルクTtが、路面の滑りやすさに対応して定められた摩擦円の内側に収まるように設定される。また、旋回半径方向外側の前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdにおいて、中間輪Wcの最大駆動トルクを前輪Wf及び後輪Wdの最大駆動トルクより減少させて配分される。
このため、図8に示すように、例えば、路面が雨で濡れ、あるいは、積雪やアイスバーンにより滑りやすくなっている場合に、カーブ走行する旋回時の所謂コーナリングの際に進路が乱れやすくなるが、旋回半径方向外側の中間輪Wcの最大駆動トルクTcと横方向のコーナリングフォースFaの合成力Ttを中間輪Wcの摩擦円(グリップ限界)内にし、旋回半径方向外側の前後輪Wdのトルクリミットを増加させ中間輪Wcのトルクリミットを抑えるので、中間輪Wcの横方向グリップを増大させることができ、シャシ1の横方向グリップを確保できるようになり、滑りが抑止され、進路の乱れを防止して走行安定性の向上を図ることができる。この旋回においては、前輪Wf,後輪Wdは、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラ6が環状に配列されているので、この横ローラ6が横方向に自在に回転することから、回転差に追従することができ、円滑な走行を得ることができる。
また、旋回半径方向外側において、中間輪Wcの最大駆動トルクTcの減少値Tcdを、前後輪Wdに(1/2)ずつ均等配分するので、それだけ、軌道が滑らかになり、より一層、走行安定性の向上を図ることができる。
このように、各車輪の回転数及び最大駆動トルクの配分率を適宜変えることによりあらゆる路面に対応することができるようになる。特に、旋回の際には、個々の駆動部7に対して、夫々、最大駆動トルク指令手段21から個別の最大駆動トルクを指令することができるので、従来に比較して、制御の組合せが増加する。そのため、例えば、特にコーナリング等のカーブ走行する旋回時に進路が乱れる事態を防止し、走行安定性の向上を図ることができるのである。
また、この走行においては、前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdはシャシ1に対してサスペンション機構10を介して支持されているので、路面が、凸凹していても、これに追従することができ、即ち、路面の凸凹によりシャシ1が浮き上がっても、サスペンション機構10が作動して各車輪Wf,Wc,Wdが走行面に追従し、各車輪Wf,Wc,Wdの浮き上がりを防止することができ、駆動力を確実に走行面に伝達することができる。特に、雪道などでは、上記の滑りに対応することに加えて、雪による凸凹にも対応できるので、より一層、走行安定性の向上を図ることができる。
尚、上記実施の形態において、制御部20による最大駆動トルクの配分は、上述した配分に限定されるものではなく、適宜変更して差し支えない。加速時やブレーキ時に前後輪Wf,Wdに最大駆動トルク差を設けてよいことは勿論である。また、制御部20の機能をシャシ1に搭載したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、無線通信により指令するようにしてもよく、適宜変更して差し支えない。更に、上記実施の形態では、前輪Wf,中間輪Wc及び後輪Wdのトレッドを夫々同じにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、トレッドを異ならせてもよく、適宜変更して差し支えない。更にまた、車輪の数は上記6輪に限定されるものではなく、8輪、10輪等にしてよい。この場合、中間輪Wcは、一対にしておくことが望ましい。また、車軸方向には、車輪を増やして良いことは勿論である。
C 搬送車
1 シャシ
Wf 前輪
Wc 中間輪
Wr 後輪
2 車輪軸
3 ホイール
4 ゴムタイヤ
5 ホイール
6 横転ローラ
7 駆動部
10 サスペンション機構
11 保持部
12 支持部
13 リンク
14 アーム
15 コイルスプリング
16 ダンパ
20 制御部
21 最大駆動トルク指令手段
22 中間輪最大駆動トルク算出手段
23 前後輪最大駆動トルク算出手段
24 回転指令手段
Tf,Tc,Tr 旋回半径方向外側の車輪の最大駆動トルク
30 積雪路面のタイヤ摩擦円
31 ウエット路面のタイヤ摩擦円
32 舗装ドライ路面のタイヤ摩擦円

Claims (6)

  1. シャシの前後方向に少なくとも一対の前輪,一対の中間輪及び一対の後輪を設けた搬送車であって、
    上記各車輪をその車輪軸が上記シャシの前後方向に直交するように設け、上記中間輪をゴムタイヤを備えて構成し、上記中間輪以外の前輪及び後輪を、該車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数個の横転ローラを環状に配列した全方向車輪で構成し、上記各車輪に夫々指令された最大駆動トルクを独立して出力可能な駆動部を設け、該各駆動部を制御してシャシを前後進及び旋回させる制御部を設け、該制御部に各駆動部に対し最大駆動トルクを配分して指令する最大駆動トルク指令手段を備えたことを特徴とする搬送車。
  2. 上記最大駆動トルク指令手段は、シャシの少なくともカーブ走行する旋回時に、旋回半径方向外側の前輪,中間輪及び後輪において、該中間輪の最大駆動トルクを前輪及び後輪の最大駆動トルクより減少させて配分することを特徴とする請求項1記載の搬送車。
  3. 上記旋回半径方向外側の中間輪の最大駆動トルクは、該中間輪の最大駆動トルクとコーナリングフォースの合成トルクが、路面の滑りやすさに対応して定められた摩擦円の内側に収まるように設定されることを特徴とする請求項2記載の搬送車。
  4. 上記制御部は、上記旋回半径方向外側の中間輪の最大駆動トルクを路面の滑りやすさ及びシャシ速度に対応して予め定められた関係に基づいて算出する中間輪最大駆動トルク算出手段と、該中間輪最大駆動トルク算出手段が算出した中間輪の最大駆動トルクに基づいて旋回半径方向外側の前輪及び後輪の最大駆動トルクを算出する前後輪最大駆動トルク算出手段とを備え、上記最大駆動トルク指令手段は、上記中間輪最大駆動トルク算出手段及び前後輪最大駆動トルク算出手段が算出した最大駆動トルクを配分して指令することを特徴とする請求項3記載の搬送車。
  5. 上記旋回半径方向外側の前輪,中間輪及び後輪に配分される最大駆動トルクを夫々Tf,Tc,Trとし、該中間輪の最大駆動トルクを減少させないで該前輪,中間輪及び後輪に対して配分される標準最大駆動トルクを夫々Tfs,Tcs,Trsとし、該中間輪の標準最大駆動トルクに対する最大駆動トルクの値減少値をTcdとしたとき、
    Tcd=Tcs−Tc
    Tf=Tfs+(1/2)Tcd
    Tr=Trs+(1/2)Tcd
    に設定することを特徴とする請求項3または4記載の搬送車。
  6. 上記前輪,中間輪及び後輪をシャシに対してサスペンション機構を介して支持したことを特徴とする請求項1乃至5何れかに記載の搬送車。
JP2012165684A 2012-07-26 2012-07-26 搬送車 Expired - Fee Related JP5762367B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012165684A JP5762367B2 (ja) 2012-07-26 2012-07-26 搬送車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012165684A JP5762367B2 (ja) 2012-07-26 2012-07-26 搬送車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014024434A true JP2014024434A (ja) 2014-02-06
JP5762367B2 JP5762367B2 (ja) 2015-08-12

Family

ID=50198521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012165684A Expired - Fee Related JP5762367B2 (ja) 2012-07-26 2012-07-26 搬送車

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5762367B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017001450A (ja) * 2015-06-07 2017-01-05 国立大学法人京都大学 移動搬送装置
JP2017132404A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 トヨタ自動車東日本株式会社 全方向車輪及び車両
CN109681557A (zh) * 2018-06-12 2019-04-26 杭州程天科技发展有限公司 减震装置及其轮子结构
CN115122831A (zh) * 2022-07-26 2022-09-30 松灵机器人(深圳)有限公司 差速驱动式车辆

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110588834A (zh) * 2019-10-18 2019-12-20 广东博智林机器人有限公司 一种全向底盘和机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141405U (ja) * 1983-03-09 1984-09-21 日産自動車株式会社 電気自動車
JPS60241438A (ja) * 1984-05-01 1985-11-30 ジエフリー フアーナム 四輪駆動車輌
US5323867A (en) * 1992-03-06 1994-06-28 Eric J. Allard Robot transport platform with multi-directional wheels
JP2003034262A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Tcm Corp 走行台車
JP2004306782A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Takenaka Komuten Co Ltd 走行装置
JP2008143259A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Nissan Motor Co Ltd 制駆動力制御装置、自動車及び制駆動力制御方法
JP2008247064A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mazda Motor Corp 車両の運動制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141405U (ja) * 1983-03-09 1984-09-21 日産自動車株式会社 電気自動車
JPS60241438A (ja) * 1984-05-01 1985-11-30 ジエフリー フアーナム 四輪駆動車輌
US5323867A (en) * 1992-03-06 1994-06-28 Eric J. Allard Robot transport platform with multi-directional wheels
JP2003034262A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Tcm Corp 走行台車
JP2004306782A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Takenaka Komuten Co Ltd 走行装置
JP2008143259A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Nissan Motor Co Ltd 制駆動力制御装置、自動車及び制駆動力制御方法
JP2008247064A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mazda Motor Corp 車両の運動制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017001450A (ja) * 2015-06-07 2017-01-05 国立大学法人京都大学 移動搬送装置
JP2017132404A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 トヨタ自動車東日本株式会社 全方向車輪及び車両
CN109681557A (zh) * 2018-06-12 2019-04-26 杭州程天科技发展有限公司 减震装置及其轮子结构
CN109681557B (zh) * 2018-06-12 2023-11-10 杭州程天科技发展有限公司 减震装置及其轮子结构
CN115122831A (zh) * 2022-07-26 2022-09-30 松灵机器人(深圳)有限公司 差速驱动式车辆
CN115122831B (zh) * 2022-07-26 2024-01-09 松灵机器人(深圳)有限公司 差速驱动式车辆

Also Published As

Publication number Publication date
JP5762367B2 (ja) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5762367B2 (ja) 搬送車
CN111655346B (zh) 遥控车辆
CN1325298C (zh) 汽车控制方法和汽车控制装置
JP5809253B2 (ja) 全方向車輪アセンブリ及び全方向車両
JP6945735B2 (ja) 自動車用のホイールモジュール
US7552784B2 (en) Differential steering type motorized vehicle
WO2011161815A1 (ja) 車両運動制御システム
US20190241037A1 (en) Ground vehicle
JP2012530638A5 (ja)
CN101148176A (zh) 可变车轮定位车辆
KR101533932B1 (ko) 회전 주행의 안정성이 향상된 이륜차
JP5157306B2 (ja) 車輪位置可変車両
JP2004306782A (ja) 走行装置
JP5652339B2 (ja) 車両運動制御システム
JP3141814U (ja) 複数の車輪を放射状枠先に支承する旋回キャスタ
US11643143B2 (en) Spherical wheel leaning systems for vehicles
WO2017210855A1 (zh) 一种平衡运输工具
JP2021142963A (ja) 三列車輪車両
WO2011052078A1 (ja) 車両運動制御システム
JP2017132404A (ja) 全方向車輪及び車両
JP3418844B2 (ja) 遊戯車両
WO2011052077A1 (ja) 車両運動制御システム
CN216033733U (zh) 双车轮驱动桥及车辆
JP2017005814A (ja) 移動体
CN109263775B (zh) 防打滑侧向稳定车轮

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150424

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5762367

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees