JP3099572B2 - Drive wheels and vehicles - Google Patents
Drive wheels and vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、搬送車等の車両用の駆
動車輪、およびこれを備えた車両に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive wheel for a vehicle such as a transport vehicle, and a vehicle provided with the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ステアリング装置を備えた駆動車輪によ
り、任意の方向に方向転換および走行する車両が知られ
ている（特開昭４９−１３４０８０号、同５２−７１０
２７号）。図７はこのような車両に設けられる従来の駆
動車輪を示す正面図である。2. Description of the Related Art There is known a vehicle which turns and runs in an arbitrary direction by a driving wheel provided with a steering device (Japanese Patent Laid-Open Nos. 49-134080 and 52-710).
No. 27). FIG. 7 is a front view showing a conventional drive wheel provided in such a vehicle.
【０００３】図において、１は車両であって、車台２の
下部に駆動車輪３が設けられ、ステアリング装置４によ
り垂直方向に配置されたステアリング軸５を中心に回転
可能とされている。車台２の下側には、ステアリング軸
５に沿って、軸受６が設けられ、その周囲にステアリン
グ用の太陽ギア７が形成されている。軸受６には、駆動
車輪３の回転軸８が回転可能に取付けられ、この回転軸
８に車輪フレーム９が取付けられている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle, which is provided with a drive wheel 3 at a lower portion of a chassis 2 and is rotatable around a steering shaft 5 arranged vertically by a steering device 4. A bearing 6 is provided below the chassis 2 along the steering shaft 5, and a sun gear 7 for steering is formed around the bearing 6. A rotating shaft 8 of the drive wheel 3 is rotatably mounted on the bearing 6, and a wheel frame 9 is mounted on the rotating shaft 8.
【０００４】車輪フレーム９の基盤部１０には、ステア
リング用モータ１３が設けられ、太陽ギア７にかみ合う
遊星ギア１４を回転するようになっており、これらがス
テアリング装置４を形成している。車輪フレーム９の突
出部１１には駆動輪１５が減速機１６を介して取付けら
れ、駆動用モータ１７により回転させられるようになっ
ている。１８は路面である。[0004] A steering motor 13 is provided on a base 10 of the wheel frame 9 so as to rotate a planetary gear 14 meshing with the sun gear 7, and these form a steering device 4. A drive wheel 15 is mounted on the protrusion 11 of the wheel frame 9 via a speed reducer 16 and is rotated by a drive motor 17. 18 is a road surface.
【０００５】上記のような駆動車輪３を備えた車両１
は、路面１８に埋設された誘導線を検知器（いずれも図
示せず）が検知することにより、あるいは予め設定され
たプログラムにより、ステアリング信号がステアリング
用モータ１３に入力されると、ステアリング用モータ１
３が回転して遊星ギア１４が公転し、回転軸８が回転し
て駆動輪１５が所定の方向に向く。そして駆動信号によ
り駆動用モータ１７が回転して駆動輪１５が回転し、所
定の方向に走行する。[0005] The vehicle 1 having the driving wheels 3 as described above.
When a steering signal is input to the steering motor 13 by a detector (both not shown) detecting a guide wire embedded in the road surface 18 or by a preset program, the steering motor 1
3 rotates, the planetary gear 14 revolves, and the rotating shaft 8 rotates, so that the drive wheel 15 is directed in a predetermined direction. Then, the drive motor 17 is rotated by the drive signal, and the drive wheel 15 is rotated, and travels in a predetermined direction.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の駆
動輪においては、走行方向の変更はステアリング用モー
タ１３により、駆動輪１５をその中心から旋回させるよ
うになっているため、駆動輪１５と路面１８の接地面に
大きな摩擦抵抗を生じ、駆動輪１５および路面１８を損
傷させるという問題点があった。In the conventional driving wheels as described above, the driving direction is changed by the steering motor 13 so that the driving wheels 15 are turned from the center thereof. As a result, a large frictional resistance is generated on the ground contact surface of the road surface 18 and the driving wheels 15 and the road surface 18 are damaged.
【０００７】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決するため、方向転換時における接地面の摩擦抵抗が少
なく、このため車輪および路面の損傷が少ない駆動車輪
および車両を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive wheel and a vehicle which solve the above-mentioned problems by reducing the frictional resistance of the ground contact surface at the time of turning, thereby reducing the damage to the wheels and the road surface. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は次の駆動車輪お
よび車両である。 （１）車台のステアリング軸に対して回転可能に取付け
られる取付フレームと、 この取付フレームから突出する
突出部に取付けられたイコライザピンに取付けられる車
輪フレームと、前記取付フレームを回転させるステアリ
ング装置と、前記イコライザピンの両側に対向して車輪
フレームに設けられた駆動輪および従動輪と、前記駆動
輪を駆動する駆動装置とを有することを特徴とする駆動
車輪。 （２）上記（１）記載の駆動車輪を少なくとも２個車台
に備えていることを特徴とする車両。 （３）上記（１）記載の駆動車輪を少なくとも２個対角
位置に備えていることを特徴とする車両。The present invention is the following drive wheel and vehicle. (1) A mounting frame rotatably mounted on a steering shaft of a chassis, and protruding from the mounting frame.
A wheel frame attached to an equalizer pin attached to the protrusion, a steering device for rotating the attachment frame, and wheels opposed to both sides of the equalizer pin
A drive wheel comprising: a drive wheel and a driven wheel provided on a frame; and a drive device for driving the drive wheel. (2) A vehicle comprising at least two drive wheels according to the above (1) on a chassis. (3) A vehicle comprising at least two drive wheels according to the above (1) at diagonal positions.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の駆動車輪は、少なくとも２個を車台の
好ましくは対角位置に取付けて車両が構成される。この
車両では、駆動車輪のステアリング装置を駆動すると、
車輪フレームがステアリング軸を中心に回転して所定方
向に向く。このとき駆動輪はフリーの状態にするか、あ
るいは回転方向に駆動装置を駆動する。これにより駆動
輪および従動輪は逆方向に回転しながら方向転換するた
め、接地面の抵抗が小さく、車輪および路面の損傷が少
ない。The vehicle is constructed by mounting at least two of the drive wheels of the present invention, preferably at diagonal positions on the chassis. In this vehicle, when the driving device of the driving wheel is driven,
The wheel frame rotates around the steering shaft and faces in a predetermined direction. At this time, the driving wheels are set in a free state, or the driving device is driven in a rotational direction. As a result, the drive wheels and the driven wheels change directions while rotating in opposite directions, so that the resistance of the ground contact surface is small and the wheels and the road surface are less damaged.
【００１０】この状態で駆動車輪の駆動輪を回転させる
と、車両は所定の方向に走行する。このとき従動輪はフ
リーの状態で回転する。そしてすべての駆動輪を同方向
にして同回転数で駆動すると直進し、回転数を変えると
カーブ走行する。また車両の中心点の周りに円周方向に
向けて同回転数で駆動すると、その場で旋回する。When the driving wheels of the driving wheels are rotated in this state, the vehicle travels in a predetermined direction. At this time, the driven wheel rotates in a free state. When all the drive wheels are driven in the same direction and at the same rotational speed, the vehicle travels straight, and when the rotational speed is changed, the vehicle travels on a curve. When the vehicle is driven around the center point of the vehicle in the circumferential direction at the same rotational speed, the vehicle turns on the spot.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を図面の実施例について説明す
る。図１は実施例の車両を示す車輪の配置図、図２は実
施例の駆動車輪を示す正面図、図３はそのＡ−Ａ断面
図、図４は従動車輪の正面図、図５および図６は動作説
明図であり、図７と同一符号は同一または相当部分を示
す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a layout diagram of wheels showing a vehicle according to an embodiment, FIG. 2 is a front view showing drive wheels of the embodiment, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA, FIG. 4 is a front view of driven wheels, FIG. 6 is an operation explanatory diagram, and the same reference numerals as those in FIG. 7 indicate the same or corresponding parts.
【００１２】図において、車両１は長方形状に形成され
た車台２の下部の対角位置に２個の駆動車輪３が取付け
られ、また他の対角位置に従動車輪２１が取付けられ、
制御装置２２により走行制御されるようになっている。In FIG. 1, a vehicle 1 has two drive wheels 3 mounted at diagonal positions below a chassis 2 formed in a rectangular shape, and driven wheels 21 mounted at other diagonal positions.
The travel is controlled by the control device 22.
【００１３】駆動車輪３は従来のものと同様に車台２の
下側に取付けられ、ステアリング装置４によりステアリ
ング軸５を中心に回転可能とされている。車台２の下側
には軸受６が設けられ、その周囲にステアリング用の太
陽ギア７が形成されている。軸受６には駆動車輪３の回
転軸８が回転可能に取付けられている。回転軸８には取
付フレーム２４が取付けられ、その突出部２５にはイコ
ライザピン２６が車輪フレーム９の支持部１２を貫通し
て取付けられている。The drive wheels 3 are attached to the lower side of the chassis 2 as in the conventional case, and are rotatable about a steering shaft 5 by a steering device 4. A bearing 6 is provided below the chassis 2, and a sun gear 7 for steering is formed around the bearing 6. The rotating shaft 8 of the driving wheel 3 is rotatably mounted on the bearing 6. An attachment frame 24 is attached to the rotating shaft 8, and an equalizer pin 26 is attached to a protrusion 25 of the attachment shaft 24 so as to penetrate the support portion 12 of the wheel frame 9.
【００１４】駆動車輪３は、イコライザピン２６の両側
に対向して設けられたゴム輪からなる駆動輪１５ａおよ
び従動輪１５ｂを有する。駆動輪１５ａは減速機１６を
介して車輪フレーム９の片側の突出部１１ａに取付けら
れ、駆動用モータ１７により回転させられるようになっ
ている。従動輪１５ｂは回転軸１９により、反対側の突
出部１１ｂに、自由回転可能に取付けられている。The drive wheel 3 has a drive wheel 15a and a driven wheel 15b, which are rubber wheels provided on both sides of the equalizer pin 26 so as to face each other. The drive wheel 15a is attached to the protruding portion 11a on one side of the wheel frame 9 via a speed reducer 16, and is rotated by a drive motor 17. The driven wheel 15b is attached to the protruding portion 11b on the opposite side by a rotating shaft 19 so as to be freely rotatable.
【００１５】取付フレーム２４には、ステアリング用モ
ータ１３が設けられ、太陽ギア７にかみ合う遊星ギア１
４を回転するようになっており、これらはステアリング
装置４を形成している。On the mounting frame 24, a steering motor 13 is provided, and the planetary gear 1 meshing with the sun gear 7 is provided.
4 to rotate, and these form a steering device 4.
【００１６】従動車輪２１は、車台２の下側に取付けら
れ、ステアリング装置４ａにより、ステアリング軸５ａ
を中心に回転可能とされている。車台２の下側には軸受
６ａが設けられ、その周囲にステアリング用の太陽ギア
７ａが形成されている。軸受６ａには、従動車輪２１の
回転軸８ａが回転可能に取付けられ、この回転軸８ａに
車輪フレーム９ａが取付けられている。The driven wheel 21 is attached to the lower side of the chassis 2 and is driven by a steering device 4a to provide a steering shaft 5a.
It is rotatable around. A bearing 6a is provided below the chassis 2, and a sun gear 7a for steering is formed around the bearing 6a. The rotating shaft 8a of the driven wheel 21 is rotatably mounted on the bearing 6a, and the wheel frame 9a is mounted on the rotating shaft 8a.
【００１７】車輪フレーム９ａの基盤部１０ａには、ス
テアリング用モータ１３ａが設けられ、太陽ギア７ａに
かみ合う遊星ギア１４ａを回転するようになっており、
これらがステアリング装置４ａを形成している。車輪フ
レーム９ａの両側の突出部１１ｃ、１１ｄは回転軸１９
ａにより、２個の従動輪２０ａ、２０ｂが対向して平行
に取付けられている。従動車輪２０ａ、２０ｂはそれぞ
れゴム輪からなり、自由回転可能となっている。A steering motor 13a is provided on a base 10a of the wheel frame 9a to rotate a planetary gear 14a meshing with the sun gear 7a.
These form the steering device 4a. The protrusions 11 c and 11 d on both sides of the wheel frame 9 a
As a result, the two driven wheels 20a and 20b are opposed and mounted in parallel. The driven wheels 20a and 20b are each made of a rubber ring, and are freely rotatable.
【００１８】上記の車両１では、駆動車輪３および従動
輪２１は、図７の従来の駆動車輪３の場合と同様に、ス
テアリング用モータ１３、１３ａを回転させると、遊星
ギア１４、１４ａが公転し、取付フレーム２４および車
輪フレーム９、９ａが回転して所定の方向を向く。この
場合、駆動車輪３では、駆動輪１５ａを駆動用モータ１
７により回転させるか、自由回転させることにより、取
付フレーム２４がステアリング軸５を中心に回転して所
定方向に向く。これらの場合、各駆動輪１５ａおよび各
従動輪１５ｂ、２０ａ、２０ｂはそれぞれ回転しながら
方向転換するため、接地面の抵抗が小さく、車輪および
路面の損傷が少ない。In the vehicle 1, the driving wheels 3 and the driven wheels 21 rotate the steering motors 13 and 13a, as in the case of the conventional driving wheels 3 in FIG. Then, the mounting frame 24 and the wheel frames 9, 9a rotate to face a predetermined direction. In this case, the driving wheel 3 is connected to the driving wheel 15 a by the driving motor 1.
7, the attachment frame 24 rotates about the steering shaft 5 and faces in a predetermined direction. In these cases, the driving wheels 15a and the driven wheels 15b, 20a, and 20b change their directions while rotating, so that the resistance of the ground contact surface is small, and the wheels and the road surface are less damaged.
【００１９】この状態で２個の駆動車輪３の駆動輪１５
ａを、駆動用モータ１７により同方向に回転させると、
駆動車輪３の従動輪１５ｂおよび従動車輪２１の２個の
従動輪２０ａ、２０ｂも同方向に回転し、車両１は所定
の方向に走行する。この場合、すべての駆動輪１５ａお
よび従動輪１５ｂ、２０ａ、２０ｂを同方向にして、そ
れぞれ同回転数で駆動すると直進し、方向および回転数
を変えるとカーブ走行する。また車両１の中心点の周り
に円周方向に向けて同回転数で駆動すると、その場で旋
回（スピンターン）する。In this state, the driving wheels 15 of the two driving wheels 3
When a is rotated in the same direction by the drive motor 17,
The driven wheel 15b of the driving wheel 3 and the two driven wheels 20a and 20b of the driven wheel 21 also rotate in the same direction, and the vehicle 1 travels in a predetermined direction. In this case, when all the drive wheels 15a and the driven wheels 15b, 20a, and 20b are in the same direction and are driven at the same rotational speed, the vehicle travels straight. When the vehicle 1 is driven around the center point in the circumferential direction at the same rotational speed, the vehicle 1 turns (spin-turns) on the spot.
【００２０】図５および図６は各車輪の動作状態を示し
ており、各駆動輪１５ａおよび各従動輪１５ｂ、２０
ａ、２０ｂが図５および図６の実線のように同方向に向
き、それぞれ同回転数で回転すると、車両１は直進す
る。FIGS. 5 and 6 show the operating state of each wheel. Each driving wheel 15a and each driven wheel 15b, 20
When a and 20b face in the same direction as indicated by the solid lines in FIGS. 5 and 6, and rotate at the same rotation speed, the vehicle 1 goes straight.
【００２１】図５の破線は車両１がカーブ走行する状態
を示している。走行カーブ半径Ｒの場合、車両１の中央
を横切る直線Ｓに対して、内側の前後の車輪群Ｘの車軸
Ｓ1、Ｓ2が形成する角度がθ1、外側の前後の車輪群Ｙ
の車軸Ｓ3、Ｓ4が形成する角度がθ2となるように各車
輪の方向を制御し、内側の車輪群Ｘの左右の車輪の回転
数が（Ｌ1＋Ｌ2）／（Ｌ1−Ｌ2）となり、外側の車輪群
Ｙの左右の車輪の回転数が（Ｌ3＋Ｌ2）／（Ｌ3−Ｌ2）
となるように制御することにより、カーブ走行が可能に
なる。The broken line in FIG. 5 shows a state where the vehicle 1 runs on a curve. In the case of the running curve radius R, the angle formed by the axles S 1 and S 2 of the inner front and rear wheel groups X with respect to the straight line S crossing the center of the vehicle 1 is θ 1 , and the outer front and rear wheel groups Y
The directions of the wheels are controlled so that the angle formed by the axles S 3 and S 4 is θ 2, and the rotation speeds of the left and right wheels of the inner wheel group X are (L 1 + L 2 ) / (L 1 − L 2 ), and the rotation speeds of the left and right wheels of the outer wheel group Y are (L 3 + L 2 ) / (L 3 −L 2 ).
By controlling so that the vehicle travels along a curve, the vehicle can travel on a curve.
【００２２】図６の破線は車両１が同一の場所で旋回す
る状態を示している。車両の中心点Ｃを中心として旋回
する場合、各車輪群の車軸Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4が中心点
Ｃを通るように角度θを制御することにより、旋回が可
能になる。The broken line in FIG. 6 shows a state where the vehicle 1 turns at the same place. When turning around the center point C of the vehicle, turning can be performed by controlling the angle θ so that the axles S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 of each wheel group pass through the center point C.
【００２３】以上の各動作における方向転換および走行
動作は、路面１８に埋設された誘導線を検知器が検知す
ることにより、あるいは予め設定されたプログラムによ
り、制御装置２２から各駆動車輪３および従動車輪２１
にステアリング信号および駆動信号が与えられることに
よって自動的に行うことができる。誘導線を設ける場合
は、各駆動車輪３ごとに誘導線を設けるのが好ましい。The direction change and the traveling operation in each of the above operations are performed by the control device 22 by the control device 22 by detecting each of the guide lines buried in the road surface 18 or by a preset program. Wheel 21
Can be automatically performed by providing a steering signal and a drive signal to the motor. When providing a guide wire, it is preferable to provide a guide wire for each drive wheel 3.
【００２４】上記実施例では、２個の駆動車輪３は車台
２の対角位置に配置したため、車台２に対して均一な推
進力を付加することができるが、片側または中央部に一
直線状に配置してもよい。また従動車輪２１はステアリ
ング装置付のものを示したが、キャスターを用いること
もできる。In the above embodiment, since the two drive wheels 3 are arranged at diagonal positions of the chassis 2, a uniform propulsion force can be applied to the chassis 2. It may be arranged. Although the driven wheels 21 are shown with a steering device, casters may be used.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の駆動車輪は、回転可能な取付フ
レームに取付けられるイコライザピンの両側に対向する
ように駆動輪および従動輪を車輪フレームに設けるとと
もに、ステアリング装置を設けるようにしたため、方向
転換時における接地面の摩擦抵抗が小さく、このため車
輪および路面の損傷が少ないという効果が得られる。The driving wheel of the present invention has a rotatable mounting wheel.
Opposite sides of the equalizer pin attached to the frame
Since the drive wheel and the driven wheel are provided on the wheel frame and the steering device is provided as described above, the frictional resistance of the ground contact surface at the time of turning direction is small, so that the effect that the wheel and the road surface are less damaged is obtained.
【００２６】本発明の請求項２の車両は上記のような駆
動車輪を備えているため、小動力で効率よく方向転換お
よび走行を行うことができる。Since the vehicle according to the second aspect of the present invention includes the above-described driving wheels, the vehicle can efficiently change direction and travel with small power.
【００２７】本発明の請求項３の車両は、駆動車輪を車
台の対角位置に配置したため、車台に均一に推進力を加
え、車体に加わる応力が少なく、さらに効率のよい走行
が可能になる。In the vehicle according to the third aspect of the present invention, since the drive wheels are arranged at diagonal positions of the chassis, a propulsive force is uniformly applied to the chassis, the stress applied to the vehicle body is reduced, and more efficient traveling becomes possible. .
【図１】実施例の車両を示す車輪の配置図である。FIG. 1 is a layout diagram of wheels showing a vehicle according to an embodiment.
【図２】実施例の駆動車輪を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a drive wheel of the embodiment.
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図４】実施例の従動車輪の正面図である。FIG. 4 is a front view of a driven wheel of the embodiment.
【図５】実施例の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the embodiment.
【図６】実施例の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the embodiment.
【図７】従来の駆動車輪を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a conventional drive wheel.
１ 車両 ２ 車台 ３ 駆動車輪 ４、４ａ ステアリング装置 ５、５ａ ステアリング軸 ６、６ａ 軸受 ７、７ａ 太陽ギア ８、８ａ、１９、１９ａ 回転軸 ９、９ａ 車輪フレーム １０、１０ａ 基盤部 １１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、２５ 突出部 １２ 支持部 １３、１３ａ ステアリング用モータ １４、１４ａ 遊星ギア １５、１５ａ 駆動輪 １５ｂ、２０、２０ｂ 従動輪 １６ 減速機 １７ 駆動用モータ １８ 路面 ２１ 従動車輪 ２２ 制御装置 ２４ 取付フレーム ２６ イコライザピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 chassis 3 Drive wheel 4, 4a Steering device 5, 5a Steering shaft 6, 6a Bearing 7, 7a Sun gear 8, 8a, 19, 19a Rotating shaft 9, 9a Wheel frame 10, 10a Base 11, 11a, 11b , 11c, 11d, 25 Projection 12 Support 13, 13, Steering motor 14, 14a Planetary gear 15, 15a Driving wheel 15b, 20, 20b Driving wheel 16 Reduction gear 17 Driving motor 18 Road surface 21 Driving wheel 22 Control device 24 Mounting frame 26 Equalizer pin
Claims (3)
に取付けられる取付フレームと、 この取付フレームから突出する突出部に取付けられたイ
コライザピンに取付けられる 車輪フレームと、前記取付 フレームを回転させるステアリング装置と、 前記イコライザピンの両側に対向して車輪フレームに設
けられた駆動輪および従動輪と、 前記駆動輪を駆動する駆動装置とを有することを特徴と
する駆動車輪。1. A mounting frame rotatably mounted on a steering shaft of a chassis, and a mounting frame mounted on a projection protruding from the mounting frame.
A wheel frame mounted on the equalizer pin , a steering device for rotating the mounting frame, a drive wheel and a driven wheel mounted on the wheel frame facing both sides of the equalizer pin, and driving the drive wheel A driving wheel comprising:
個車台に備えていることを特徴とする車両。2. The method according to claim 1, wherein the drive wheels are at least two wheels.
A vehicle provided in an individual chassis.
個対角位置に備えていることを特徴とする車両。3. The method according to claim 1, wherein the drive wheels are at least two wheels.
A vehicle provided with individual diagonal positions.
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1993
- 1993-03-05 JP JP05045437A patent/JP3099572B2/en not_active Expired - Fee Related
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