JPS62110527A - Ominidirectional mobile device - Google Patents
Ominidirectional mobile deviceInfo
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- JPS62110527A JPS62110527A JP25049285A JP25049285A JPS62110527A JP S62110527 A JPS62110527 A JP S62110527A JP 25049285 A JP25049285 A JP 25049285A JP 25049285 A JP25049285 A JP 25049285A JP S62110527 A JPS62110527 A JP S62110527A
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Abstract
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、この各車輪の向きを走
行方向に転換させて前、横、斜めの全ての方向に走行す
るとともに、前記各車輪の向きを装置本体の中央部を中
心とする円の接線方向に向けて同一位置でピボット回転
する全方向移動装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention is provided with four wheels, and the direction of each wheel is changed to the running direction to run in all directions, front, side, and diagonal. This invention relates to an omnidirectional moving device in which each wheel pivots at the same position in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body.
車輪によって床面を走行移動する移動装置には、−投に
、前輪を操舵して装置本体の向きを変えながら移動する
車両型の移動装置と、全ての車輪の向きを走行方向に転
換させて装置本体の向きを変えずに前、横、斜めの全て
の方向に移動する全方向移動車とがあるが、車両型の移
動装置は走行方向を転換する際の旋回半径が大きいため
に、オフィスロボッI〜のような机の間の狭いスペース
等も方向を変えながら移動する移a装圓や、指定された
複雑な移動パターンに従って移動プる移tll装置のよ
うな、急角度の方向転換等を要求される移動装置として
は、全ての車輪の向きを走行方向に転換させて前、横、
斜めの全ての方向に走行する全方向移動装置が利用され
ている。Mobile devices that run on the floor using wheels include vehicle-type devices that move while changing the direction of the device body by steering the front wheels, and vehicles that move while changing the direction of the device body by steering the front wheels. There are omnidirectional vehicles that move forward, sideways, and diagonally without changing the direction of the device, but vehicle-type transportation devices have a large turning radius when changing the direction of travel, so they are not suitable for offices. Robot I~, which moves in narrow spaces between desks, etc., while changing direction, and robot I~, which moves according to a specified complicated movement pattern, such as a sharp direction change, etc. As a moving device that requires
Omnidirectional moving devices are utilized that travel in all diagonal directions.
この全方向移動装置としては、従来、各車輪をそれぞれ
専用のステアリング用モータを駆vJ源どする独立した
ステアリング機構により方向転換させるようにするとと
もに、各車輪をそれぞれ専用の走行用モータにより駆動
して走行する形式のものがあり、この全方向径′D装置
は、各車輪をそれぞれ同方向に向けて走行する全方向走
行機能だけでなく、各車輪の向きを装置本体の中央部を
中心とする円の接線方向に向けて同一位置でピボット回
転するR能ももっている。Conventionally, this omnidirectional moving device has been designed to change direction using an independent steering mechanism that uses a dedicated steering motor as a driving source for each wheel, and each wheel is driven by a dedicated traction motor. This Omnidirectional Diameter D device not only has an omnidirectional driving function that allows each wheel to run in the same direction, but also allows the direction of each wheel to be centered around the center of the device body. It also has an R ability to pivot at the same position in the tangential direction of the circle.
しかしながら、この形式の全方同径!1181は、各車
輪毎に専用のステアリング用モータを備えたものである
ために、価格が非常に高いし、また、全ての車輪を一斉
に同方向に方向転換させるためには各ステアリング用モ
ータを同調させて駆動しなければならないから、その制
御も面倒であるという問題をもっていた。However, all diameters of this format are the same! The 1181 is equipped with a dedicated steering motor for each wheel, so it is very expensive, and in order to turn all the wheels in the same direction at the same time, it is necessary to separate each steering motor. Since they must be driven in synchronization, the control is also troublesome.
このため従来から、4つの車輪のうち片側の2つの車輪
と、他側の2つの車輪とをそれぞれ連動させて方向転換
させるようにし、片側の一方の車輪と他側の一方の車輪
とをそれぞれモータを駆動源とするステアリング機構に
より方向転換させることによって全ての車輪を方向転換
させるようにすることが考えられているが、この全方向
移動装置においても、ステアリング用に2台のモータを
必要とするとともに両側にそれぞれ2つの車輪を連動さ
せて方向転換させるためのuM構を設けなければならな
いから、あまり価格の低減ははかれないし、また2台の
ステアリング用モータを同調させて駆動しなければなら
ないためにステアリング制御も面倒であり、また、この
全方向移動装置のように両側の2つずつの車輪をそれぞ
れ連動させて方向転換させるようにしたのでは、各車輪
の向きを装置本体の中央部を中心とする円の接線方向に
向けて同一位置でピボット回転させることができなくな
るという問題もあった。For this reason, conventionally, out of four wheels, two wheels on one side and two wheels on the other side are linked to change direction, and one wheel on one side and one wheel on the other side are It has been considered to change the direction of all wheels by changing the direction using a steering mechanism using a motor as the drive source, but even with this omnidirectional movement device, two motors are required for steering. At the same time, it is necessary to install a uM mechanism on each side to interlock two wheels to change direction, so it is not possible to reduce the price much, and two steering motors must be driven in synchronization. Steering control is also troublesome because the omnidirectional movement device is designed to change direction by interlocking two wheels on each side, as in this omnidirectional moving device. There was also a problem in that the pivot could not be rotated at the same position in the tangential direction of the circle with the center at the center.
(発明の目的)
この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、4つの車輪を備え
、この各車輪の向きを走行方向に転換させて前、横、斜
めの全ての方向に走行するとともに、前記各車輪の向き
を装置本体の中央部を中心とする円の接線方向に向けて
同一位置でピボット回転するものでありながら、走行時
にもピボット回転時にも全ての車輪の方向転換を1台の
ステアリング用モータを駆動源として行なえるようにし
た、価格の低減をはかるとともに、ステアリング制御も
容易に行なうことができる全方向移動装置を提供するこ
とにある。(Object of the invention) This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide four wheels, change the direction of each wheel to the direction of travel, It travels in all directions, horizontally and diagonally, and pivots at the same position so that each wheel is oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body. To provide an omnidirectional movement device that can change the direction of all wheels using a single steering motor as a drive source, which reduces cost and allows easy steering control. be.
すなわち、この発明は、装置本体の中央部に、上下一対
のステアリング用大径m@を水平に設(Jるとともに、
このステアリング用大径歯車の周囲に、その周方向に沿
わせて等間隔に第1〜第4の4本のステアリング軸を垂
直に配四し、前記ステアリング用大径歯車の回転中心を
はさんで対向する第1と第3のステアリング軸および第
2と第4のステアリング軸のうち、前記第1と第3のス
テアリング軸には前記一対のステアリング用大径歯車の
一方と噛合するステアリング用小径歯車を、前記第2と
第4のステアリング軸には他方のステアリング用大径歯
車と@合するステアリング用小径歯車をそれぞれ設ける
とともに、前記4本のステアリング軸の下端にそれぞれ
前記ステアリング用大径歯車の回転により前記ステアリ
ング用小径歯車を介して回転されるステアリング軸と一
体回転する車軸受けを設けて、この各車軸受けに前記4
つの車輪の車軸をそれぞれ支持させ、かつ前記一対のス
テアリング用大径歯車は、その外周の両側のみにそれぞ
れ前記ステアリング用小径歯車を1回転させるのに必要
な歯数のギヤ部を形成し、この両ギヤ部間の外周部分は
それぞれ眞記ステアリング用小径歯車と噛合しない欠内
部とした欠歯歯車として、この一対のステアリング用大
径tIJ1を、一方のステアリング用人1菫歯車と他方
のステアリング用大径歯車とのギヤ部の位置を前記ステ
アリング用小径歯車を1/4回転させるのに必要な歯数
分だけ周方向にずらしてステアリング用モータにより回
転駆動される同一のステアリング駆動軸に固定するとと
もに、前記車軸受けに車軸を支持されて前記ステアリン
グ軸の回転により方向転換される前記各車輪を、前記ス
テアリング用小径歯車が前記ステアリング用大径歯車の
ギヤ部から外れるまでステアリング軸を回転させたとき
にこの車輪が前記装置本体の中央部を中心とする円の接
線方向を向くように設けたものである。That is, the present invention provides a pair of upper and lower large-diameter steering wheels (m@) horizontally in the center of the main body of the device.
Four steering shafts, first to fourth, are vertically arranged around the large-diameter steering gear at equal intervals along its circumferential direction, and sandwich the center of rotation of the large-diameter steering gear. Of the first and third steering shafts and the second and fourth steering shafts facing each other, the first and third steering shafts have small diameter steering shafts that mesh with one of the pair of large diameter steering gears. The second and fourth steering shafts are each provided with a small-diameter steering gear that mates with the other large-diameter steering gear, and the large-diameter steering gear is provided at the lower end of each of the four steering shafts. A wheel bearing is provided which rotates integrally with the steering shaft which is rotated by the rotation of the steering shaft through the small diameter gear for steering,
The pair of large-diameter steering gears each support the axles of two wheels, and each of the pair of large-diameter steering gears has a gear portion having the number of teeth necessary to rotate the small-diameter steering gear once on only both sides of the outer periphery thereof. The outer periphery between the two gear parts is marked as a partially toothed gear with a hollow interior that does not mesh with the small diameter gear for steering. The position of the gear part with the diameter gear is shifted in the circumferential direction by the number of teeth necessary to rotate the small diameter gear for steering by 1/4 rotation, and is fixed to the same steering drive shaft rotationally driven by the steering motor. , when each of the wheels, whose axle is supported by the axle bearing and whose direction is changed by the rotation of the steering shaft, rotates the steering shaft until the small-diameter gear for steering is disengaged from the gear portion of the large-diameter gear for steering; The wheels are provided so as to face in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body.
つまり、この発明は、前記一対のステアリング用大径歯
車を同方向に回転させることによって、一方のステアリ
ング用大径歯車によりステアリング用小径歯車を介して
回転される2本のステアリング軸と、他方のステアリン
グ用大径歯車によりステアリング用小径歯車を介して回
転される2本のステアリング軸とを全て同方向に回転さ
せて4つの車輪の方向を転換させるようにしたものであ
り、従って前記一対のステアリング用大径歯車を同方向
に回転させるだけで4つの車輪を一斉に同方向に方向転
換させることができる。また、この発明では、ステアリ
ング用大径歯車の回転中心をはさんで対向する2本ずつ
のステアリング軸をそれぞれ別のステアリング用大径歯
車によって回転させるようにするとともに、前記一対の
ステアリング用大径歯車を上記のような欠歯歯車として
そのギヤ部の位置をステアリング用小径歯車を1/4回
転させるのに必要な歯数分だけ周方向にずらし、さらに
前記各車輪をステアリング用小径歯車が前記ステアリン
グ用大径歯車のギヤ部から外れるまでステアリング軸を
回転させたときにこの車輪が前記装置本体の中央部を中
心とする円の接線方向を向くように設けているから、ピ
ボット回転させる場合にも、一対のステアリング用大径
歯車を同方向に回転させて行けば、まず同方向に一斉に
方向転換される4つの車輪のうちのステアリング用大径
歯車の回転中心をはさんで対向する2つの車輪が前記円
の接線方向に向いたときにそのステアリング軸のステア
リング用小径歯車がステアリング用大径miのギヤ部か
ら外れてこのステアリング軸の回転が停止され、この時
点では前記2つの車輪と同じ向きにあって前記円の接線
方向に対して90度ずれた方向を向いている他の2つの
車輪はさらに1/4回転されて前記円の接線方向に向い
たときにそのステアリング軸のステアリング用小径歯車
がステアリング用大径歯車のギヤ部から外れてこのステ
アリング軸の回転が停止されるから、前記一対のステア
リング用大径歯車を同方向に回転させるだけで最終的4
つの車輪を全て前記円の接線方向に向けてやることがで
きる。In other words, the present invention rotates the pair of large-diameter steering gears in the same direction, so that the two steering shafts rotated by one of the large-diameter steering gears via the small-diameter steering gear, and the other. The two steering shafts rotated by the large-diameter steering gear via the small-diameter steering gear are all rotated in the same direction to change the directions of the four wheels. By simply rotating the large-diameter gears in the same direction, all four wheels can be turned in the same direction at the same time. Further, in the present invention, two steering shafts facing each other across the rotation center of the large-diameter steering gear are rotated by separate large-diameter gears for steering, and the pair of large-diameter steering shafts are The gear is made into a partially toothed gear as described above, and the position of the gear part is shifted in the circumferential direction by the number of teeth necessary to rotate the small diameter steering gear by 1/4 rotation, and each of the wheels is arranged so that the small diameter gear for steering rotates as described above. When the steering shaft is rotated until it comes off the gear part of the large-diameter gear for steering, this wheel faces in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body, so when pivoting, Also, if a pair of large-diameter steering gears are rotated in the same direction, two of the four wheels facing each other across the center of rotation of the large-diameter steering gear are first rotated in the same direction. When one wheel faces in the tangential direction of the circle, the small diameter gear for steering of the steering shaft comes off from the gear part of the large diameter mi for steering, and the rotation of this steering shaft is stopped.At this point, the rotation of the steering shaft is stopped. The other two wheels, which are in the same direction but 90 degrees offset from the tangential direction of the circle, are rotated a further 1/4 turn so that they are oriented tangentially to the circle. Since the small-diameter gear for steering is disengaged from the gear portion of the large-diameter gear for steering, and the rotation of this steering shaft is stopped, the final
All wheels can be oriented tangentially to the circle.
従って、この発明によれば、走行時にもピボット回転時
にも全ての車輪の方向転換を前記一対のステアリング用
大径歯車を同方向に回転させるだけで行なわせることが
でき、この一対のステアリング用大径歯車は同一のステ
アリング駆動軸によって回転されるものであるために、
ステアリング用モータとしては、前記ステアリング駆動
軸を回転駆動する1台のモータだけを備えればよいから
、使用モータ数を少なくして価格の低減をはかることが
できるし、また、ステアリング用モータが1台だけであ
るために、慶数台のステアリング用モータを同調駆動し
ている従来の全方向移動装置に比べて、ステアリング制
郭も容易に行なうことができる。Therefore, according to the present invention, the direction of all the wheels can be changed both during traveling and during pivot rotation by simply rotating the pair of large-diameter steering gears in the same direction. Since the diameter gears are rotated by the same steering drive shaft,
The steering motor only needs to be provided with one motor that rotationally drives the steering drive shaft, so the number of motors used can be reduced and the cost can be reduced. Since there is only one steering wheel, steering control can be easily performed compared to conventional omnidirectional moving devices that drive several steering motors in synchronization.
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図および@2図において、図中1は全方向移動装置
の本体、2a〜2dは4つの車輪であり、この車輪2a
〜2dは例えばゴムタイヤとされている。3a、3bは
装置本体1の中央部に水平に設けられた同一径の上下一
対のステアリング用大径歯車であり、このステアリング
用大径歯l13a。In Figures 1 and 2, 1 is the main body of the omnidirectional moving device, and 2a to 2d are four wheels.
-2d is, for example, a rubber tire. Reference numerals 3a and 3b denote a pair of upper and lower large-diameter steering gears of the same diameter that are horizontally provided in the center of the device body 1, and the large-diameter steering teeth l13a.
3bは、装置本体1に搭載したステアリング用モータに
より減速機くいずれも図示せず)を介して回転駆動され
る同一のステアリング駆動軸4に固定されて一体回転す
るように設けられている。また、5a〜5dは前記ステ
アリング用大径歯車3に周囲にその周方向に沿わせて等
間隔に配置された第1〜第4の4本のステアリング軸で
あり、この各ステアリング軸5a〜5bはいずれも中空
軸とされ、それぞれ図示しない軸受に垂直に支承されて
いる。また、この各ステアリング軸5a〜5dの下端に
はそれぞれ各ステアリング軸と一体回転する車軸受6が
設けられており、前記各車輪2a〜2dは、各ステアリ
ング軸58〜5dの車軸受6にベアリング8.8を介し
て支持させた車軸7にステアリング軸58〜5dの中心
から一側に偏らせて固定されて、ステアリング軸5a〜
5dの回転により各ステアリング軸を中心として旋回し
て方向転換するように設けられている。3b is fixed to the same steering drive shaft 4 which is rotatably driven by a steering motor mounted on the device main body 1 via a speed reducer (not shown) so as to rotate integrally therewith. Moreover, 5a to 5d are four steering shafts, first to fourth, arranged at equal intervals around the large-diameter steering gear 3 along the circumferential direction thereof, and each of the steering shafts 5a to 5b Both have hollow shafts, and are supported vertically on bearings (not shown). Furthermore, a wheel bearing 6 that rotates integrally with each steering shaft is provided at the lower end of each of the steering shafts 5a to 5d. The steering shafts 58 to 5d are fixed to the axle 7 supported via the steering shafts 58 to 5d so as to be biased to one side from the center.
It is provided so that it can turn around each steering axis and change direction by rotating 5d.
また、各ステアリング軸5a〜5dにはそれぞれ同一径
のステアリング用小径61119.9が各ステアリング
軸と一体回転するように設けられており、ステアリング
用大径歯車3a、3bの回転中心をはさんで対向する第
1と第3のステアリング軸5a、5cおよび第2と第4
のステアリング軸5b、5(jのうち、前記第1と第3
のステアリング軸5a、5cに設けられたステアリング
用小径歯車9はそれぞれ上側の第1のステアリング用大
径歯車3aに噛合され、第2と第4のステアリング軸5
b、5dに設けられたテアリング用小径歯車9はそれぞ
れ下側の第2のステアリング用大径歯車3bに噛合され
ている。この各ステアリング用小径歯車9,9は、ステ
アリング用大径歯車3a、3bの回転によりステアリン
グ軸5a〜5dとともに回転されるもので、ステアリン
グ用大径歯車3a、3bを回転させると、ステアリング
用小径歯車9.9を介して全てのステアリング軸5a〜
5dが同方向に同角度ずつ回転し、これにより各ステア
リング軸5a〜5dの車軸受6.6に車軸7を支持され
ている車輪2a〜2dが同方向に旋回して同角度ずつ方
向転換される。In addition, each of the steering shafts 5a to 5d is provided with a small steering diameter 61119.9 having the same diameter so as to rotate together with each steering shaft, and sandwiching the center of rotation of the large diameter steering gears 3a and 3b. Opposing first and third steering shafts 5a, 5c and second and fourth steering shafts
Of the steering shafts 5b, 5 (j, the first and third
The small-diameter steering gears 9 provided on the steering shafts 5a and 5c are respectively meshed with the upper first large-diameter steering gear 3a, and the second and fourth steering shafts 5
The small-diameter steering gears 9 provided at b and 5d are respectively meshed with the lower second large-diameter steering gear 3b. These small-diameter steering gears 9, 9 are rotated together with the steering shafts 5a to 5d by the rotation of the large-diameter steering gears 3a, 3b, and when the large-diameter steering gears 3a, 3b are rotated, All steering axes 5a through gears 9.9
5d rotate in the same direction and by the same angle, and as a result, the wheels 2a to 2d, whose axles 7 are supported by the axle bearings 6.6 of each of the steering shafts 5a to 5d, turn in the same direction and change direction by the same angle. Ru.
また、前記一対のステアリング用大径歯車3a。Further, the pair of large-diameter steering gears 3a.
3bは、第3図および第4図に示すJ:うに、その外周
の両側のみにそれぞれ前記ステアリング用小径歯車9を
1回転させるのに必要な歯数のギヤ部A、Aを形成し、
この両ギヤ部A、A間の外周部分はそれぞれ前記ステア
リング用小径歯車9と噛合しない欠歯部B、Bとした欠
歯歯車とされており、この一対のステアリング用大径歯
車3a、3bは、第1のステアリング用大径歯車3aと
第2のステアリング用大径歯1!3bのギヤ部A、Aの
位置を前記ステアリング用小径歯車9を1/4回転させ
るのに必要な歯数分だけ周方向にずらして前記ステアリ
ング駆動軸4に固定されている。なお、この実施例では
、前記第2と第4のステアリング軸5b、5dを回転さ
せる第2のステアリング用小径歯車3bを回転方向にず
らして、第2のステアリング用大径歯車3bが第1のス
テアリング用大径歯車3aよりも上記−数分だけ先行し
て回転するようにしている。3b is shown in FIGS. 3 and 4, and gear portions A and A each having the number of teeth necessary to rotate the small diameter steering gear 9 once are formed only on both sides of the outer periphery thereof,
The outer periphery between the two gear portions A and A is a toothless gear with toothless portions B and B that do not mesh with the small-diameter steering gear 9, respectively, and the pair of large-diameter steering gears 3a and 3b are , the positions of the gear portions A, A of the first large-diameter steering gear 3a and the second large-diameter steering gear 1!3b are adjusted by the number of teeth necessary to rotate the small-diameter steering gear 9 by 1/4. The steering drive shaft 4 is fixed to the steering drive shaft 4 with a shift in the circumferential direction. In this embodiment, the second small-diameter steering gear 3b, which rotates the second and fourth steering shafts 5b, 5d, is shifted in the rotational direction so that the second large-diameter steering gear 3b becomes the same as the first large-diameter gear 3b. It is arranged to rotate ahead of the large-diameter steering gear 3a by several minutes.
従って、両方のステアリング用大径歯車3a。Therefore, both large-diameter steering gears 3a.
3bのギヤ部A、Aに全てのステアリング軸58〜5d
のステアリング用小径歯I!9.9が噛合しているとき
は、全てのステアリング軸5a〜5dがステアリング用
大径歯車3a、3bの回転にともなって同角度ずつ同方
向に回転して全ての車輪2a〜2dが互いに平行な状態
で一斉に同方向に方向転換して行くが、ステアリング用
大径歯車3a、3bが第3図および第4図の状態まで回
転し、さらにこの状態からステアリング用小径歯車を1
/4回転させるまで矢印方向に回転すると、まず第2と
第4のステアリング軸5b、5dのステアリング用小径
歯車9.9が第2のステアリング用大径歯車3bのギヤ
部A、Aから外れて第2と第4のステアリング軸5b、
5dが回転を停止し、この状態からさらにステアリング
用大径歯車3a。Gear part A of 3b, all steering shafts 58 to 5d to A
Small diameter tooth I for steering! 9.9 are in mesh, all the steering shafts 5a to 5d rotate in the same direction by the same angle with the rotation of the large diameter steering gears 3a and 3b, and all the wheels 2a to 2d are parallel to each other. The steering gears 3a and 3b rotate to the state shown in FIGS. 3 and 4, and from this state the small diameter steering gears 3a and 3b rotate in the same direction.
When it is rotated in the direction of the arrow until it rotates by /4, the small diameter steering gears 9.9 of the second and fourth steering shafts 5b and 5d come off from the gear portions A and A of the second large diameter steering gear 3b. second and fourth steering shafts 5b;
5d stops rotating, and from this state, the steering large diameter gear 3a.
3bがステアリング用小径歯車を1/4回転させるまで
回転すると、第1と第3のステアリング軸5a、5cの
ステアリング用小径歯車9,9が第1のステアリング用
大径歯!13aのギヤ部A、Aから外れて第1と第3の
ステアリング軸5a、5Cが回転を停止する。3b rotates until the small-diameter steering gear rotates 1/4 of a turn, the small-diameter steering gears 9, 9 of the first and third steering shafts 5a, 5c become the first large-diameter steering gear! The first and third steering shafts 5a, 5C stop rotating when they come off the gear parts A, A of the steering shaft 13a.
また、前記各ステアリング軸5a〜5dの車軸受6.6
に車軸7を支持されてステアリング軸の回転により方向
転換される各車軸2a〜2dは、ステアリング用小径歯
車9,9がステアリング用大径歯車3a、3bのギヤ部
A、Aから外れるまでステアリング軸58〜5dを回転
させたときにこの車輪が装置本体1の中央部を中心とす
る円の接線方向を向くようにして設けられており、従っ
て、ステアリング用大径歯車3a、3bを全てのステア
リング用小径歯車9,9がギヤ部A、Aから外れるまで
回転させてやれば、全ての車輪2a〜2dの向きを装置
本体1の中央部を中心とする円の接線方向を向けてごポ
ット回転モードとすることができる。なお、先に車輪2
b、2dを前記円の接線方向に向けた状態で回転を停止
した第2と第4のステアリング軸5b、5dのステアリ
ング用小径歯車9,9が、第1と第3のステアリング軸
5a、5cが車輪2a、 2cを前記円の接線方向に向
ける状態まで回転する前に再びステアリング用大径歯車
3bのギヤ部A、Aと噛合すると、第2と第4のステア
リング軸5b、5dが再び回転されて先に前記円の接線
方向に向けられた車輪2b、2dの向きが変わってしま
うが、前記ステアリング用大径歯車3a、3bの欠歯部
B、Bの長さを少なくともギヤ部A、Aの長さの1/4
以上にとっておけば、第1と第3のステアリング軸5a
、5cが車輪2a、2Gを前記円の接線方向に向ける状
態まで回転するまでは先に回転を停止した第2と第4の
ステアリング軸5b、5dは車輪2b、2dを前記円の
接線方向に向けた状態で停止しているから、全ての車輪
2a〜2dの向きを装置本体1の中央部を中心とする円
の接線方向を向けてやることができる。Further, the vehicle bearings 6.6 of each of the steering shafts 5a to 5d are
Each axle 2a to 2d has an axle 7 supported by the steering shaft and whose direction is changed by the rotation of the steering shaft. When the wheels 58 to 5d are rotated, these wheels are provided so as to face in the tangential direction of a circle centered on the center of the device main body 1. Therefore, the large diameter gears 3a and 3b for steering If the small diameter gears 9, 9 are rotated until they come off the gear parts A, A, the pot will rotate with all the wheels 2a to 2d oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body 1. mode. In addition, wheel 2 first
The small-diameter steering gears 9, 9 of the second and fourth steering shafts 5b, 5d, which have stopped rotating with their b, 2d directed in the tangential direction of the circle, are connected to the first and third steering shafts 5a, 5c. When the wheels 2a, 2c mesh with the gear portions A, A of the large-diameter steering gear 3b again before rotating to a state where the wheels 2a, 2c are oriented in the tangential direction of the circle, the second and fourth steering shafts 5b, 5d rotate again. As a result, the orientation of the wheels 2b and 2d, which were previously oriented in the tangential direction of the circle, changes. 1/4 of the length of A
With the above in mind, the first and third steering shafts 5a
, 5c rotates until the wheels 2a, 2G are directed in the tangential direction of the circle. Since the wheels 2a to 2d are stopped in the oriented state, all the wheels 2a to 2d can be oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device main body 1.
また、第1図において、ioa、10bは前記ステアリ
ング駆動軸4に、ステアリング用大径歯車3a、3bと
一体回転するように固定された第1と第2の2つの車輪
方向ロック用回転輪であり、第1の車輪方向ロック用回
転輪10aは第1のステアリング用大径歯車3aの下に
設けられ、第2の車輪方向ロック用回転輪10bは第2
のステアリング用大径歯車3bの下に設けられている。In FIG. 1, ioa and 10b are two wheel direction locking wheels, a first and a second, which are fixed to the steering drive shaft 4 so as to rotate integrally with the large-diameter steering gears 3a and 3b. The first rotating wheel 10a for wheel direction locking is provided below the first large-diameter steering gear 3a, and the second rotating wheel 10b for locking wheel direction is provided under the second large-diameter gear 3a for steering.
It is provided under the large-diameter steering gear 3b.
この車輪方向ロック用回転輪10a、10bは、ステア
リング用大径歯車3a、3bの欠歯部B、Bにおける直
径とほぼ等しい直径を有し、かつその両側に外周側に突
出する突出部11.11を形成したもので、第1の車輪
方向ロック用回転輪10aの突出部11.11は第5図
に示すように第1のステアリング用大径歯車3aの欠歯
部B、Bと対応する部分に設けられ、第2の車輪方向ロ
ック用回転輪10bの突出部は第2のステアリング用大
径歯1i3aの欠歯部B、8と対応する部分に設けられ
ている。なお、この各突出部11.11の外周は、車輪
方向ロック周回転輸10a、10bの回転中心を中心と
する円弧状に形成されている。The wheel direction locking rotating wheels 10a, 10b have approximately the same diameter as the diameter at the toothless portions B, B of the large-diameter steering gears 3a, 3b, and protruding portions 11. 11, and the protruding portion 11.11 of the first wheel direction locking rotating wheel 10a corresponds to the toothless portions B, B of the first large-diameter steering gear 3a, as shown in FIG. The protruding portion of the second wheel direction locking rotary wheel 10b is provided at a portion corresponding to the toothless portions B and 8 of the second large-diameter steering tooth 1i3a. The outer periphery of each of the protrusions 11.11 is formed in an arc shape centered on the rotation center of the wheel direction lock circumferential rotation shafts 10a, 10b.
また、12.12は前記各ステアリング軸58〜5dに
設けられて各ステアリング軸と一体回転する車輪方向ロ
ック輪であり、第1と第3のステアリング軸5a、5C
1,:設けられた車輪方向ロック輪12.12は、第1
の車輪方向ロック用回転輪10aの外周面に対向され、
第2と第4のステアリング軸5b、5dに設けられた車
輪方向ロック輪12,12は、第2の車輪方向ロック用
回転輪10bの外周面に対向されている。この各車輪方
向ロック輸12,12は、その外周の一側に周方向に間
隔をおいて一対の突起13.13を突設したもので、こ
の各車輪方向ロック輪12.12は、ステアリング用小
径歯車9,9がステアリング用大径歯車3a、3bのギ
ヤ部A、Aから外れてステアリング軸58〜5dが回転
を停止したときに突起13.13を突設した側が車輪方
向ロック用回転輪10a、10bと対向する状態になる
ように設けられている。この各車輪方向ロック輪12.
12は、その一対の突起13.13が共に車輪方向ロッ
ク用回転輪10a、10bの突出部11.11の外周面
に摺接したときにこの突出部11.11によって回転を
阻止されてステアリング軸2a〜2dを回転停止状態に
ロックするもので、ステアリング用小(¥歯車9,9が
ギヤ部A。Further, 12.12 is a wheel direction locking wheel provided on each of the steering shafts 58 to 5d and rotates integrally with each steering shaft, and 12.12 is a wheel direction locking wheel that is provided on each of the steering shafts 58 to 5d and rotates integrally with each steering shaft.
1.: The wheel direction locking wheel 12.12 provided is the first
is opposed to the outer peripheral surface of the rotating wheel 10a for wheel direction locking,
Wheel direction locking wheels 12, 12 provided on the second and fourth steering shafts 5b, 5d are opposed to the outer peripheral surface of the second wheel direction locking rotary wheel 10b. Each wheel direction lock wheel 12, 12 has a pair of protrusions 13.13 projecting from one side of its outer periphery at intervals in the circumferential direction, and each wheel direction lock wheel 12.12 is used for steering. When the small diameter gears 9, 9 come off the gear parts A, A of the large diameter steering gears 3a, 3b and the steering shafts 58 to 5d stop rotating, the side on which the protrusions 13 and 13 are protruded becomes the rotating wheel for locking the wheel direction. It is provided so as to face 10a and 10b. Each wheel direction lock wheel 12.
12 is prevented from rotating by the protrusion 11.11 when the pair of protrusions 13.13 are both in sliding contact with the outer peripheral surface of the protrusion 11.11 of the wheel direction locking rotating wheels 10a, 10b, and the steering shaft is rotated. 2a to 2d are locked in a rotation stop state, and the small steering wheel (the gears 9 and 9 are the gear part A).
八から外れてステアリング軸58〜5dが回転を停止す
るまでステアリング用大径歯車3a、3bが回転すると
、各車輪方向ロック輪12.12の突起13.13を突
設した側が車輪方向ロック用回転輪10a、10bと対
向する側にくるとともに、ステアリング用大径歯車3a
、3bと一体回転している車輪方向ロック用回転輪10
a、10bの突出部11.11が車輪方向ロック用回転
輪10a、10bと対向する位置にきて、この突出部1
1.11の外周面に車輪方向ロック輪12゜12の突起
13.13が摺接するから、これによりステアリング軸
2a〜2dが回転停止状態にロックされて、装置本体1
の中央部を中心とする円の接線方向に向けられた各車輪
2a〜2dがみだりに向きを変えないようにロックされ
る。When the large-diameter steering gears 3a and 3b rotate until the steering shafts 58 to 5d stop rotating, the side of each wheel direction locking ring 12.12 on which the protrusion 13.13 protrudes will rotate. A large diameter gear 3a for steering is located on the side opposite to the wheels 10a and 10b.
, 3b, and a rotating wheel 10 for locking the wheel direction.
When the protruding parts 11.11 of a and 10b come to a position facing the wheel direction locking rotating wheels 10a and 10b, this protruding part 1
Since the protrusion 13.13 of the wheel direction locking wheel 12°12 comes into sliding contact with the outer circumferential surface of the wheel direction locking wheel 1.11, the steering shafts 2a to 2d are locked in a rotationally stopped state, and the device body 1
The wheels 2a to 2d, which are oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the wheel, are locked to prevent them from changing direction unnecessarily.
また、第1図および第2図において、14a。Further, in FIGS. 1 and 2, 14a.
14bは、第1ステアリング用大径歯113aの上方に
位置させて装置本体1の中央部に設けられた、全周にギ
ヤ歯を有する同一径の上下一対の走行駆動用大径歯車で
あり、この走行駆動用人径1!11114a、14bは
、その回転中心をステアリング用大径歯車3a、3bの
回転中心と一致させて水平に設けられている。なお、こ
の走行駆動用大径歯車14a、14bはそれぞれ図示し
ない軸受に支持されている。そして、この一対の走行駆
動用大径flal14a、141)のうち上側の第1の
走行駆動用大径歯車14aは、ステアリング田七−タと
は別の走行駆動用モータ(図示しないが装置本体1に搭
載されている)により変速機を介して回転駆動される走
行駆動軸15に固定されて走行駆動用モータにより回転
されるようになっており、下側の第2の走行駆動用大径
6M車14aは、第1の走行駆動用大径歯車14aの回
転により、画定行駆動用大径歯車14a、14b間に設
けた侵述する構成の動力伝達機構20を介して、第1の
走行駆動用大径歯車14aと等速で回転駆動回転される
ようになっている。14b is a pair of upper and lower running drive large-diameter gears having the same diameter and having gear teeth around the entire circumference, which are located above the first steering large-diameter tooth 113a and provided in the center of the device main body 1; The travel drive driver diameters 1!11114a and 14b are provided horizontally with their rotation centers coinciding with the rotation centers of the steering large diameter gears 3a and 3b. Note that the large-diameter traveling drive gears 14a and 14b are supported by bearings (not shown), respectively. The upper first large-diameter traveling drive gear 14a of the pair of large-diameter traveling drive gears 14a, 141) is connected to a traveling drive motor (not shown in the apparatus body 1) that is separate from the steering wheel. It is fixed to a traveling drive shaft 15 which is rotatably driven by a transmission (mounted in The wheel 14a is driven to the first traveling drive by the rotation of the first traveling drive large diameter gear 14a through a power transmission mechanism 20 having the configuration described above and provided between the delimiting row drive large diameter gears 14a and 14b. It is designed to be rotated at the same speed as the large-diameter gear 14a.
また、168〜16dは、前記各ステアリング軸5a〜
5d内にそれぞれ垂直に挿通された車輪駆動軸であり、
この車輪駆動軸16a〜16dは、その上下端がステア
リング軸58〜5dの上下に突出する状態で、ステアリ
ング軸5a〜5dに図示しないベアリングによって回転
自在に支承されている。そして、この各車輪駆動軸16
8〜16dの下端には、各車輪2a〜2dの車軸7,7
にそれぞれ固定した傘歯車18と噛合する傘歯車17が
固定されている。また、この各車輪駆動軸168〜16
dの上端には、前記一対の走行駆動用大径歯車14a、
14bに噛合する同一径の走行駆動用小径歯車19.1
9がそれぞれ固定されており、この各走行駆動用小径歯
[19,19のうち、第1と第4のステアリング軸5a
、5dに挿通した第1と第4の車輪駆動軸16a、16
dに設けられている走行駆動用小径歯車19.19は、
第1の走行駆動用大径歯1114aに噛合され、第2と
第3のステアリング軸5b、5cに挿通した第2と第3
の車輪駆動軸16b、16Cに設けられている走行駆動
用小径歯車19.19は、第2の走行駆動用大径歯車1
4bに噛合されている。Further, 168 to 16d represent each of the steering shafts 5a to 16d.
5d are wheel drive shafts each inserted vertically,
The wheel drive shafts 16a to 16d are rotatably supported on the steering shafts 5a to 5d by bearings (not shown), with their upper and lower ends protruding above and below the steering shafts 58 to 5d. Then, each wheel drive shaft 16
The axles 7, 7 of each wheel 2a-2d are located at the lower end of wheels 8-16d.
A bevel gear 17 that meshes with a bevel gear 18 fixed to each is fixed. In addition, each wheel drive shaft 168 to 16
At the upper end of d, the pair of traveling drive large diameter gears 14a,
Travel drive small diameter gear 19.1 of the same diameter meshing with 14b
9 are fixed respectively, and among these small-diameter teeth [19, 19], the first and fourth steering shafts 5a
, 5d are inserted into the first and fourth wheel drive shafts 16a, 16.
The traveling drive small diameter gear 19.19 provided at d is
The second and third wheels are meshed with the first large-diameter travel drive tooth 1114a and inserted into the second and third steering shafts 5b and 5c.
The traveling drive small diameter gears 19 and 19 provided on the wheel drive shafts 16b and 16C are connected to the second traveling drive large diameter gear 1.
It is meshed with 4b.
この各走行駆動用小径歯車19.19は、走行駆動用大
径歯車14a、14bの回転により等速で回転されて車
輪駆動軸16a〜16dを回転させるもので、各車輪2
a〜2dは、各車輪駆動軸16a〜16dの等速回転に
より傘歯車17.18を介して等速で回転駆動されるよ
うになっている。The small diameter gears 19, 19 for traveling drive are rotated at a constant speed by the rotation of the large diameter gears 14a, 14b for traveling drive, and rotate the wheel drive shafts 16a to 16d.
a to 2d are configured to be rotationally driven at a constant speed via bevel gears 17.18 by the constant rotation of the respective wheel drive shafts 16a to 16d.
ここで各車輪28〜2dの回転方向について説明すると
、全方向移動装置の走行時には、前、横、斜めのいずれ
の方向に走行する場合にも各車輪2a〜2dを全て移動
装置の走行方向に回転駆動しなければならないが、この
場合、全ての車輪駆動軸16a〜16dを同方向に回転
させたのでは、装置本体1の中央部をはさんで対向する
第1と第3の車輪2a、 2cおよび第2と第4の車輪
2b。Now, to explain the rotation direction of each wheel 28 to 2d, when the omnidirectional moving device is running, all wheels 2a to 2d are rotated in the running direction of the moving device, regardless of whether the omnidirectional moving device is running forward, sideways, or diagonally. However, in this case, if all the wheel drive shafts 16a to 16d are rotated in the same direction, the first and third wheels 2a, which face each other across the center of the device main body 1, 2c and second and fourth wheels 2b.
2dのうち、一方の車輪例えば右側の2つの車輪(第1
と第4の車輪)2a、2dは走行方向に回転するが、左
側の2つの車輪(第2と第3の車輪)2b、2cはいず
れも走行方向と逆方向に回転することになる。2d, one wheel, for example, the two wheels on the right (first
The wheels 2a and 2d rotate in the running direction, but the two left wheels (second and third wheels) 2b and 2c rotate in the opposite direction to the running direction.
すなわち、例えば移動装置を第6図(a)に示すように
その前面F方向に走行させようとする場合は、各車輪2
a〜2dのうち右側の2つの車輪2a、2dをステアリ
ング軸側から見て反時計方向に回転させ、左側の2つの
車軸2b、2cをステアリング軸側から見て時計方向に
回転させなければならないが、右側の2つの車輪2a、
2dの車軸7,7に設けられている重両118,18の
向きと、左側の2つの車輪2b、2cの車軸7゜7に設
けられている傘歯車18.18の向きとは第1図および
第2図に示したように逆になっているから、全ての車輪
駆動軸168〜16dを同方向に回転させたのでは、左
側の2つの車輪2b。That is, for example, when the moving device is to run in the front direction F as shown in FIG. 6(a), each wheel 2
Among a to 2d, the two wheels 2a and 2d on the right must be rotated counterclockwise when viewed from the steering shaft side, and the two axles 2b and 2c on the left must be rotated clockwise when viewed from the steering shaft side. However, the two wheels 2a on the right side,
The orientations of the heavy vehicles 118, 18 provided on the axles 7, 7 of wheel 2d and the orientations of the bevel gears 18, 18 provided on the axles 7.7 of the two left wheels 2b, 2c are shown in Figure 1. And since they are reversed as shown in FIG. 2, if all the wheel drive shafts 168 to 16d were rotated in the same direction, the two wheels 2b on the left.
2Cか、あるいは右側の2つの車輪2a、 2dが、走
行方向と逆方向に回転されてしまうことになる。2C or the two wheels 2a and 2d on the right side will be rotated in the opposite direction to the traveling direction.
これは、全方向移動装置が第6図(c)、(i)に示す
ように横方向に走行しようとするときも、第6図(b)
、(d)、(h)、(j)に示すように斜め方向に走行
しようとするときも同じである。This also applies when the omnidirectional moving device attempts to travel in the lateral direction as shown in FIGS. 6(c) and (i), as shown in FIG. 6(b).
, (d), (h), and (j), the same applies when attempting to run diagonally.
従って全ての車輪28〜2dを全て走行方向に回転駆動
させるには、前、横、斜めのいずれの方向に走行しよう
とする場合にも、右側の第1と第4の車輪駆動軸16a
、16dと、左側の第2と第3の車輪駆動軸16b、1
6Gとを、互いに逆方向に回転駆動しなければならず、
そのためには、前記一対の走行駆動用大径歯車14a、
14bのうち、第2と第3の車輪駆動軸16b、16c
の走行駆動用小径歯車19.19を噛合させである第2
の走行駆動用大径歯車14bを、第1の走行駆動用大径
歯車14aの回転方向と逆方向に回転させることが必要
となる。Therefore, in order to rotationally drive all the wheels 28 to 2d in the running direction, the first and fourth wheel drive shafts 16a on the right side must be rotated whether the vehicle is traveling forward, sideways, or diagonally.
, 16d, and the second and third left wheel drive shafts 16b, 1
6G must be rotated in opposite directions to each other,
For this purpose, the pair of large-diameter traveling drive gears 14a,
14b, the second and third wheel drive shafts 16b, 16c
The second small-diameter gear 19 for traveling drive is meshed with 19.
It is necessary to rotate the traveling drive large diameter gear 14b in the opposite direction to the rotational direction of the first traveling drive large diameter gear 14a.
一方、移動装置を第6図(f)に示すように各車輪2a
〜2dを装置本体1の中央部を中心とする円の接線方向
に向けた状態で例えば時計方向にピボット回転させよう
とする場合は、全ての車輪2a〜2dをステアリング軸
側から見て反時計方向に回転させなければならず、従っ
てこのピボット回転時には全ての車輪駆動軸168〜1
6dを同方向に回転させなければならないから、このと
きは前記一対の走行駆動用大径歯車14a、14bをと
もに同方向に回転させる必要がある。On the other hand, as shown in FIG. 6(f), each wheel 2a of the moving device is
2d are oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device main body 1, for example, when attempting to pivot clockwise, all wheels 2a to 2d should be rotated counterclockwise when viewed from the steering shaft side. Therefore, during this pivot rotation, all wheel drive shafts 168-1
6d must be rotated in the same direction, at this time it is necessary to rotate both the pair of large-diameter travel drive gears 14a and 14b in the same direction.
そこで、この全方向移動装置では、前記動力伝達機構2
0を回転方向の切換えが可能な構成として、第2の走行
駆動用大径歯車14aを、第1の走行駆動用大径歯11
1i14aの回転方向と逆方向にも同方向にも回転させ
られるようにしている。Therefore, in this omnidirectional moving device, the power transmission mechanism 2
0 has a configuration in which the rotation direction can be switched, and the second traveling drive large diameter gear 14a is replaced by the first traveling drive large diameter tooth 11.
It is designed so that it can be rotated both in the opposite direction and in the same direction as the rotation direction of 1i14a.
この動力伝達機構20の構成を説明すると、第1図およ
び第2図において、21は第1の走行駆動用大径歯車1
4aの下面に固定されてこの走行駆動用大径歯車14a
と一体回転する駆動側傘歯車、22は第2の走行駆動用
大径歯114bの上面に固定されてこの走行駆動用大径
歯車14t)と−像回転する受動側傘歯車であり、この
両傘歯車21.22は同一径のものとされている。また
、23は前記両傘歯車21.22の回転中心を中心とし
て回転するリング状の回転体であり、この回転体23に
は、前記両傘歯車21.22の両方に噛合された複数(
この実施例では211ii1)のMW傘歯車24.24
が回転自在に軸支されている。この遊星重両!1I24
,24は、前記回転体23が回転不能にロックされてい
るときは公転を阻止されてその位置で駆動側傘歯車21
の回転にともなって自転し、回転体23のロックが解除
されたときは駆動側傘歯車21の回転にともなって受動
側傘歯車22との噛合いにより自転しながら公転するも
ので、この遊星傘歯車24.24は、回転体23が回転
不能にロックされているときに駆動側傘歯車21のトル
クを受動側傘歯車22に伝達して受動側傘歯車22を駆
動側傘歯車21の回転方向と逆方向に回転させ、回転体
23のロックが解除されたときは駆動側傘歯車21の回
転にともなって公転して駆動側傘歯車21から駆動側傘
歯車22に伝達されるトルクを吸収するようになってい
る。また、25は前記駆動側傘歯車21の下に設けられ
て第1の走行駆動用大径歯車14aと一体回転する駆動
側クラッチ板、26は受動側クラッチ板であり、この受
動側クラッチ板26は、前記第2の走行駆動用大径歯車
14t)の中心に垂直に挿通されたスライド軸27の上
端に固定されている。このスライド軸27は、第2の走
行駆動用大径歯1114bと一体回転するとともに、上
下にスライド移動されて受動側クラッチ板26を駆動側
クラッチ板25に接離させるもので、第2の走行駆動用
大径歯車14bは、受動側クラッチ板26を駆動側クラ
ッチ板25に接触させることによって第1の走行駆動用
大径歯車14aと同方向に回転されるようになっている
。To explain the configuration of this power transmission mechanism 20, in FIGS. 1 and 2, 21 denotes a first traveling drive large-diameter gear 1.
This traveling drive large-diameter gear 14a is fixed to the lower surface of the wheel 4a.
22 is a drive side bevel gear that is fixed to the upper surface of the second large-diameter gear for traveling drive 114b and rotates in image with this large-diameter gear for traveling drive 14t); The bevel gears 21 and 22 have the same diameter. Further, 23 is a ring-shaped rotating body that rotates around the rotation center of both the bevel gears 21 and 22, and this rotating body 23 includes a plurality of (
In this example, 211ii1) MW bevel gear 24.24
is rotatably supported. This Yusei Juryo! 1I24
, 24 are prevented from rotating when the rotating body 23 is locked so as not to rotate, and the drive side bevel gear 21 is prevented from rotating at that position.
When the rotating body 23 is unlocked, it rotates and revolves around its own axis due to the rotation of the drive side bevel gear 21 and meshing with the driven side bevel gear 22. The gears 24 and 24 transmit the torque of the driving bevel gear 21 to the passive bevel gear 22 when the rotary body 23 is locked so as not to rotate, so that the driven bevel gear 22 changes in the rotational direction of the driving bevel gear 21. When the rotating body 23 is unlocked, it revolves as the drive bevel gear 21 rotates and absorbs the torque transmitted from the drive bevel gear 21 to the drive bevel gear 22. It looks like this. Further, 25 is a drive-side clutch plate provided below the drive-side bevel gear 21 and rotates integrally with the first traveling drive large-diameter gear 14a, and 26 is a passive-side clutch plate. is fixed to the upper end of a slide shaft 27 that is vertically inserted through the center of the second traveling drive large-diameter gear 14t). This slide shaft 27 rotates integrally with the second travel drive large-diameter tooth 1114b and is slid up and down to bring the passive side clutch plate 26 into contact with and away from the drive side clutch plate 25. The large diameter driving gear 14b is rotated in the same direction as the first large diameter driving gear 14a by bringing the passive side clutch plate 26 into contact with the driving side clutch plate 25.
すなわち、上記動力伝達機構20は、回転体23が回転
不能にロックされているときは第2の走行駆動用大径歯
車14bを第1の走行駆動用大径歯車14aと逆方向に
回転させ、回転体23のロックが解除されるとともに受
動側クラッチ板26が駆動側クラッチ板25に接触され
たときは第2の走行駆動用大径歯車14bを第1の走行
駆動用大径歯車14aと同方向に回転させるもので、回
転体23が回転不能にロックされているときは受動側ク
ラッチ板26は駆動側クラッチ板25から離されている
。That is, the power transmission mechanism 20 rotates the second traveling drive large-diameter gear 14b in the opposite direction to the first traveling drive large-diameter gear 14a when the rotating body 23 is locked so as not to rotate. When the rotating body 23 is unlocked and the passive side clutch plate 26 comes into contact with the drive side clutch plate 25, the second traveling drive large diameter gear 14b is moved in the same manner as the first traveling drive large diameter gear 14a. The passive clutch plate 26 is separated from the driving clutch plate 25 when the rotating body 23 is locked so as not to rotate.
一方、28は、移動装置の走行時に前記回転体23を回
転不能にロックし、ピボット回転時には回転体23のロ
ックを解除するブレーキ機構である。このブレーキ機構
28は、回転体23の外周面に接離するブレーキ部材2
9と、このブレーキ部材29を回転体23から離すブレ
ーキ解除ばね30とからなっており、前記ブレーキ部材
29は、第1の走行駆動用大径歯車14aによって駆動
される車輪駆動軸16a、16dを挿通した右側の2本
のステアリング軸5a、5dの一方例えば第1のステア
リング軸5aに形成したブレーキ用カム31により後端
を押くれて回転体23の外周面に押付けられるようにな
っている。このブレーキ用カム31は、車輪2aと対応
する側を切欠した円板状のもので、ブレーキ部材29は
、移動装置の走行時には常時ブレーキ用カム31で押さ
れて回転体23に押付けられており、車輪2aがピボッ
ト回転時の向きになるまでステアリング軸5aを回転さ
せたときにブレーキ用カム37による押圧を解除されて
ブレーキ解除ばね30のばね力で後退されるようになっ
ている。On the other hand, 28 is a brake mechanism that locks the rotating body 23 so that it cannot rotate when the moving device is running, and unlocks the rotating body 23 when the moving device rotates. This brake mechanism 28 includes a brake member 2 that approaches and separates from the outer peripheral surface of the rotating body 23.
9, and a brake release spring 30 that separates the brake member 29 from the rotating body 23. A brake cam 31 formed on one of the two inserted right steering shafts 5a and 5d, for example, the first steering shaft 5a, presses the rear end thereof against the outer peripheral surface of the rotating body 23. This brake cam 31 is in the shape of a disc with a cutout on the side corresponding to the wheel 2a, and the brake member 29 is constantly pushed by the brake cam 31 and pressed against the rotating body 23 when the moving device is running. When the steering shaft 5a is rotated until the wheel 2a is in the pivot direction, the pressure from the brake cam 37 is released and the wheel 2a is moved backward by the spring force of the brake release spring 30.
また、32は、移a8置の走行時は前記受動側クラッチ
板26を駆1EllIllIJクラッチ板25から離し
、ピボット回転時には受動側クラッチ板26を駆動側ク
ラッチ板25に接触させるクラッチ接離機構であり、こ
のクラッチ接離llff機構32は、上面が傾斜するス
ライド軸押上げ部材33と、このスライド軸押上げ部材
33を後退させるクラッチ解除ハネ34とからなってい
る。このクラッチ接離機構32は、スライド軸押上げ部
材33をその先端方向に押出すことによりその傾斜面で
スライド軸27を押上げて受動側クラッチ板26を駆動
鋼クラッチ板25に接触させるもので、前記スライド軸
押上げ部材33も、前記第1のステアリング軸5aに形
成したクラッチ用カム35で後端を押されて先端方向に
押出されるようになっている。このクラッチ用カム35
は、前記ブレーキ用カム31と逆に車輪2aと対応する
側を外周側に突出させた形状のもので、スライド軸押上
げ部材33は、移動装置の走行時には常時クラッチ解除
バネ34のばね力で後退状態に保持されており、車輪2
aがピボット回転時の向きになるまでステアリング軸5
aを回転させたときに、クラッチ用カム35で押されて
受動側クラッチ板26を駆動側クラッチ板25に接触さ
せるようになっている。Further, 32 is a clutch contact/disengagement mechanism which separates the passive side clutch plate 26 from the drive side clutch plate 25 when traveling in the a8 position, and brings the passive side clutch plate 26 into contact with the drive side clutch plate 25 during pivot rotation. This clutch contact/separation llff mechanism 32 includes a slide shaft push-up member 33 whose upper surface is inclined, and a clutch release spring 34 that moves the slide shaft push-up member 33 backward. This clutch contact/separation mechanism 32 pushes up the slide shaft 27 on its inclined surface by pushing the slide shaft push-up member 33 toward its tip, thereby bringing the passive side clutch plate 26 into contact with the driving steel clutch plate 25. The slide shaft push-up member 33 is also pushed toward the distal end by having its rear end pushed by a clutch cam 35 formed on the first steering shaft 5a. This clutch cam 35
has a shape in which the side corresponding to the wheel 2a protrudes outward from the brake cam 31, and the slide shaft push-up member 33 is always supported by the spring force of the clutch release spring 34 when the moving device is running. It is held in the backward position, and wheel 2
Steering shaft 5 until a is in the direction of pivot rotation.
When rotating a, the clutch cam 35 pushes the passive side clutch plate 26 into contact with the driving side clutch plate 25.
この全方向移動装置は、全ての車輪28〜2dを等速で
回転駆動して走行するもので、この移動装置は、各車輪
2a〜2dの向きを変えることで走行方向を転換しなが
ら前、横、斜めの全ての方向に走行する。This omnidirectional moving device runs by rotating all the wheels 28 to 2d at a constant speed, and this moving device changes the direction of travel by changing the direction of each wheel 2a to 2d. Runs in all directions, horizontally and diagonally.
この移動装置の走行方向の転換について説明すると、第
6図はこの移動装置の走行パターンを示したもので、第
6図<a)は移動車が前方に走行しているときの状態を
示しており、このときは、各車輪2a〜2dは第1図お
よび第2図に示した状態にある。To explain the change in the running direction of this moving device, Fig. 6 shows the running pattern of this moving device, and Fig. 6 <a) shows the state when the moving vehicle is traveling forward. At this time, each of the wheels 2a to 2d is in the state shown in FIGS. 1 and 2.
この移り装置の走行方向に転換は、ステアリング用モー
タを駆動してステアリング用大径歯車3a、3bを回転
させることによって行なわれるもので、全てのステアリ
ング用小径歯車9.9がステアリング用大径歯車3a、
3bのギヤ部A、Aに噛合している間は、ステアリング
用大径歯車3a、3bの回転にともなって全てのステア
リング軸5a〜5dが同方向に同角度ずつ一斉に回転す
るから、全ての車輪28〜2dを一斉に同方向に方向転
換させることができる。The direction of travel of this transfer device is changed by driving the steering motor to rotate the large-diameter steering gears 3a and 3b, and all the small-diameter steering gears 9. 3a,
3b, all steering shafts 5a to 5d simultaneously rotate in the same direction and at the same angle as the large-diameter steering gears 3a and 3b rotate. The wheels 28 to 2d can be turned in the same direction all at once.
第6図(b)〜(j)は、第6図(a)の状態から反時
計方向にステアリング用大径歯車3a。FIGS. 6(b) to 6(j) show the steering large-diameter gear 3a counterclockwise from the state of FIG. 6(a).
3bを回転させて各車輪2a〜2dの向きを45度ずつ
時計方向に転換させて行った状態を示したもので、第6
図(b)は各車輪2a〜2dの向きを第6図(a)の状
態から45度右方向に変えて斜め右前方に走行するとき
の状態を示している。3b is rotated and the direction of each wheel 2a to 2d is changed clockwise by 45 degrees.
FIG. 6(b) shows a state in which the direction of each of the wheels 2a to 2d is changed from the state shown in FIG. 6(a) to the right by 45 degrees and the vehicle travels diagonally forward to the right.
なお、この走行方向の変換は、緩やかなカーブで方向変
換するときは車輪28〜2dを駆動したまま走行を停止
せずに行なわれ、急角度に方向変換するときは、走行駆
動用モータを停止させて車輪2a〜2dの駆動を停止し
た走行停止状態で行なわれる。これは、以下の走行方向
の変換においても同様である。Note that this change in running direction is performed without stopping the running while driving the wheels 28 to 2d when changing direction at a gentle curve, and stopping the driving motor when changing direction at a steep angle. This is done in a stopped state in which the wheels 2a to 2d are stopped. This also applies to the following conversion of the running direction.
第6図(C)は右横方向に走行するときの状態を示して
おり、このときステアリング用大径歯車3a、3bは第
3図および第4図の状態まで回転した状態にある。FIG. 6(C) shows a state when the vehicle is traveling in the right-lateral direction, and at this time, the large-diameter steering gears 3a and 3b are in a state of rotation to the states shown in FIGS. 3 and 4.
また、第6図(d)は斜め右侵方に走行するときの状態
を示しており、この状態まで各車輪2a〜2dを方向転
換させると、第2と第4の車輪2b、2dが装置本体1
の中央部を中心とする円の接線方向を向く状態となり、
この時点で第2と第4のステアリング軸5b、5dのス
テアリング用小径歯車9.9が第2のステアリング用大
径歯車3bのギヤ部A、Aから外れて、この第2と第4
のステアリング軸5b、5dの回転駆動が停止されると
ともに、ステアリング軸5b、5dが第2の車輪方向ロ
ック用回転輪10bによってみだりに回転しないように
ロックされる。Moreover, FIG. 6(d) shows a state when the vehicle is traveling diagonally to the right, and when each wheel 2a to 2d is changed direction to this state, the second and fourth wheels 2b and 2d are Main body 1
The state is oriented in the tangential direction of the circle centered at the center of
At this point, the small-diameter steering gears 9.9 of the second and fourth steering shafts 5b, 5d are disengaged from the gear portions A, A of the second large-diameter steering gears 3b.
The rotational drive of the steering shafts 5b, 5d is stopped, and the steering shafts 5b, 5d are locked by the second wheel direction locking rotary wheel 10b so as not to rotate unnecessarily.
また、第6図(e)〜(f)は移動装置がピボット回転
モードに移行するときの状態を示したもので、第6図(
d)の状態からさらにステアリング用大径歯車3a、3
bを反時計方向に回転させて行くと、ステアリング用小
径歯車9.9が第2のステアリング用大径歯車3bのギ
ヤ部A、Aから外れている第2と第4のステアリング軸
5b。Moreover, FIGS. 6(e) to 6(f) show the state when the moving device shifts to the pivot rotation mode, and FIG.
From the state of d), the steering large-diameter gears 3a, 3
b is rotated counterclockwise, the second and fourth steering shafts 5b have the small-diameter steering gear 9.9 separated from the gear portions A, A of the second large-diameter steering gear 3b.
5dは回転されないから、第2と第4の車輪2b。Since 5d is not rotated, the second and fourth wheels 2b.
2dは向きを変えずに装置本体1の中央部を中心とする
円の接線方向を向いたままの状態を保つが、ステアリン
グ用小径歯車9.9が第1のステアリング用大径歯車3
aのギヤ部A、Aに噛合している第1と第3のステアリ
ング軸5a、5cはさらに回転されるために、第1と第
3の車輪2a、2Cは第6図((j)の状態から第6図
(e)〜(f)に示すように向きを変えて行く。そして
、第6図(d)の状態からステアリング用大径歯車3a
。2d remains oriented in the tangential direction of the circle centered at the center of the device main body 1 without changing its direction, but the small-diameter steering gear 9.9 is connected to the first large-diameter steering gear 3.
Since the first and third steering shafts 5a and 5c meshing with the gear parts A and A of FIG. 6A are further rotated, the first and third wheels 2A and 2C are From the state shown in FIGS. 6(e) to 6(f), the direction is changed.Then, from the state shown in FIG. 6(d), the steering large-diameter gear 3a
.
3bがステアリング用小径歯車を1/4回転させるまで
回転して第1と第3の車輪2a、2Gが第6図(f)に
示すように装置本体1の中央部を中心とする円の接線方
向を向く状態となると、この時点で第1と第3のステア
リング軸5a、5cのステアリング用小径歯車9.9が
第1のステアリング用大径歯車3aのギヤ部A、Aから
外れて、この第1と第3のステアリング軸5a、5cの
回転駆動が停止されるとともに、ステアリング軸5a、
5dが第1の車輪方向ロック用回転輪10bによってみ
だりに回転しないようにロックされる。3b rotates until the steering small-diameter gear rotates 1/4 turn, and the first and third wheels 2a, 2G rotate on the tangent line of a circle centered on the center of the device body 1, as shown in FIG. 6(f). At this point, the small diameter steering gears 9.9 of the first and third steering shafts 5a, 5c are disengaged from the gear portions A, A of the first large diameter steering gear 3a. The rotational drive of the first and third steering shafts 5a, 5c is stopped, and the steering shafts 5a,
5d is locked by the first wheel direction locking rotary wheel 10b so as not to rotate unnecessarily.
なお、上記ピボット回転モードへの移行は、走行駆動用
モータを停止させて車輪2a〜2dの駆動を停止した状
態で行なわれる。また、第1と第3の車輪2a、2cが
装置本体1の中央部を中心とする円の接線方向を向く状
態となると、第1のステアリング軸5aに形成されてい
るブレーキ用カム31が前記動力伝達機構20のブレー
キ部材29の押圧を開放して回転体23のロックを解除
させるとともに、クラッチ用カム35がスライド軸押上
げ部材33を押出して受動側クラッチ板26を駆動側ク
ラッチ板25に接触させ、これにより第2の走行駆動用
大径歯車14bが第1の走行駆動用大径歯車14aと同
方向に回転されるようになる。Note that the shift to the pivot rotation mode is performed in a state where the traveling drive motor is stopped and the driving of the wheels 2a to 2d is stopped. Further, when the first and third wheels 2a, 2c are oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device main body 1, the brake cam 31 formed on the first steering shaft 5a is The pressure on the brake member 29 of the power transmission mechanism 20 is released to unlock the rotating body 23, and the clutch cam 35 pushes out the slide shaft pushing member 33 to move the passive side clutch plate 26 to the drive side clutch plate 25. This causes the second large diameter gear 14b for driving to rotate in the same direction as the large diameter gear 14a for driving.
しかして、このように全ての車輪2a〜2dを装置本体
1の中央部を中心とする円の接線方向を向く状態とした
後は、走行駆動用モータを再び駆動して車輪2a〜2d
を回転駆動すればよく、このときは、第1の走行駆動用
大径歯車14aと第2の走行駆動用大径歯車14bとが
同方向に回転するために全ての車輪28〜2dがピボッ
ト回転方向に回転駆動されるから、移vJ装置は同一位
置でピボット回転する。なお、このピボット回転時はス
テアリング用モータは停止されている。また、このごポ
ット回転は、例えば移動装置のUターン時など、移動装
置の向きを変えてやる場合に行なわれる。After all the wheels 2a to 2d are oriented in the tangential direction of the circle centered at the center of the main body 1, the driving motor is driven again to move the wheels 2a to 2d.
In this case, since the first large-diameter traveling drive gear 14a and the second large-diameter travel drive gear 14b rotate in the same direction, all the wheels 28 to 2d pivot. Since it is rotationally driven in the direction, the translation vJ device pivots at the same position. Note that the steering motor is stopped during this pivot rotation. Further, this pot rotation is performed when changing the direction of the moving device, such as when the moving device makes a U-turn.
また、このピボット回転後に移動装置を再び走行させる
ときは、再びステアリング用モータを駆動してステアリ
ング用大径!!l1il13a、3bを回転させればよ
く、このようにステアリング用大径歯車3a、3bを回
転させると、まず第2のステアリング用大径歯車3bの
ギヤ部A、Aが第2と第4のステアリング軸5b、5d
のステアリング用小径歯車9.9と噛合して第2と第4
のステアリング軸5b、5dが回転されるから、第2と
第4の車輪2b、2dが第6図(f)の状態から第6図
(0)に示すように向きを変えて行く。そして、第6図
(f)の状態からステアリング用大径歯車3a、3bが
ステアリング用小径歯車を1/′4回転させるまで回転
して第2と第4の車輪2b、2dが第6図(h)に示す
ように第1と第3の車輪2a、2cの向きと平行になる
まで方向転換すると、この時点で第1のステアリング用
大径歯ll3aのギヤ部A、Aが第1と第3のステアリ
ング軸5a、5cのステアリング用小径歯車9,9と噛
合して第1と第3のステアリング軸5a、5cが回転さ
れるから、第1と第3の車輪2a、2cも第2と第4の
車輪2b、2dと一緒に向きを変えて行くようになって
移動装置が走行モードとなる。In addition, when the moving device is run again after this pivot rotation, the steering motor is driven again and the steering motor is turned to a larger diameter. ! It is only necessary to rotate l1il13a, 3b, and when the large-diameter steering gears 3a, 3b are rotated in this way, the gear parts A, A of the second large-diameter steering gear 3b first rotate the second and fourth steering gears 3a, 3b. Axis 5b, 5d
The second and fourth gears mesh with the small diameter steering gear 9.9.
Since the steering shafts 5b and 5d are rotated, the second and fourth wheels 2b and 2d change direction from the state shown in FIG. 6(f) to the state shown in FIG. 6(0). Then, from the state shown in FIG. 6(f), the large-diameter steering gears 3a, 3b rotate until the small-diameter steering gears rotate by 1/4, and the second and fourth wheels 2b, 2d rotate as shown in FIG. 6(f). h), when the direction is changed until it becomes parallel to the directions of the first and third wheels 2a and 2c, at this point the gear portions A and A of the first large-diameter steering tooth ll3a are aligned with the first and third wheels 2a and 2c. Since the first and third steering shafts 5a, 5c are rotated by meshing with the small diameter steering gears 9, 9 of the third steering shafts 5a, 5c, the first and third wheels 2a, 2c are also rotated by the second steering shafts 5a, 5c. The direction changes together with the fourth wheels 2b and 2d, and the moving device enters the running mode.
なお、このピボット回転モードから走行モードへの移行
も、走行駆動用モータを停止させておいて行なわれる。Note that this transition from the pivot rotation mode to the travel mode is also performed with the travel drive motor stopped.
また、ピボット回転モードから走行モードに切換えた後
の移動装置の走行は、第1のステアリング用大径歯車3
aのギヤ部A、Aが第1と第3のステアリング軸5a、
5cのステアリング用小径歯車9.9と噛合して第1と
第3のステアリング軸5a、5cが回転されるようにな
ってから開始させればよく、この状態になると、第1の
ステアリング軸5aに形成されているブレーキ用カム3
1が動力伝達機構20のブレーキ部材29を押圧して回
転体23を回転不能にロックするとともに、クラッチ用
カム35がスライド軸押上げ部材33の押圧を開放して
受動側クラッチ板26を駆動側クラッチ板25から離す
から、第2の走行駆動用大径歯車14bが第1の走行駆
動用大径歯車14aと逆方向に回転されるようになる。Furthermore, the traveling of the moving device after switching from the pivot rotation mode to the traveling mode is performed using the first steering large-diameter gear 3.
gear part A of a, A is the first and third steering shaft 5a,
It is only necessary to start the rotation after the first and third steering shafts 5a, 5c are engaged with the small-diameter steering gear 9.9 of 5c, and in this state, the first steering shaft 5a Brake cam 3 formed in
1 presses the brake member 29 of the power transmission mechanism 20 to lock the rotating body 23 unrotatably, and the clutch cam 35 releases the pressure on the slide shaft pushing member 33 to move the passive side clutch plate 26 to the drive side. Since it is released from the clutch plate 25, the second large-diameter traveling drive gear 14b is rotated in the opposite direction to the first large-diameter traveling drive gear 14a.
従って、この後に走行駆動用モータを駆動して走行駆動
用大径歯車14a、14bを回転させれば、第1の走行
駆動用大径歯車14aの回転によって回転駆動される右
側の車輪2a、2dと、第2の走行駆動用大径歯車14
bの回転によって回転駆動される左側の車輪2b、2c
とがいずれも走行方向に回転することになる。Therefore, if the travel drive motor is then driven to rotate the travel drive large diameter gears 14a, 14b, the right wheels 2a, 2d are rotationally driven by the rotation of the first travel drive large diameter gear 14a. and a second traveling drive large-diameter gear 14
The left wheels 2b and 2c are rotationally driven by the rotation of b.
Both rotate in the direction of travel.
このように移動装置を走行モードに戻した後は、ステア
リング用モータを駆動して車輪2a〜2dの向きを変え
ながら移動装置を任意の方向に走行させればよく、例え
ば第6図(h)の状態では移動装置は斜め左後方に走行
し、この状態から車輪2a〜2dを第6図(i)に示す
方向に向けてやれば移動vt置は左横方向に走行し、さ
らに車輪28〜2dを第6図(1〉に示す方向に向けて
やれば、移動装置は斜め左前方に走行する。また、この
第6図(i)の状態からさらに車輪2a〜2dを45度
方向転換させれば、移all装置は第6図(a)の状態
に戻って前方に走行する状態になる。After returning the moving device to the running mode in this way, the steering motor may be driven to drive the moving device in any direction while changing the direction of the wheels 2a to 2d, for example, as shown in FIG. 6(h). In the state shown in FIG. 6, the moving device runs diagonally backward to the left. From this state, if the wheels 2a to 2d are turned in the direction shown in FIG. If the wheels 2d are turned in the direction shown in Fig. 6 (1), the moving device will run diagonally forward to the left.Also, from the state shown in Fig. 6 (i), if the wheels 2a to 2d are further turned around by 45 degrees. If so, the transfer device returns to the state shown in FIG. 6(a) and moves forward.
なお、第6図では反時計方向にステアリング用大径歯車
3a、3bを回転させて各車輪2a〜2dの向きを45
度ずつ時計方向に転換させて行った場合の走行パターン
の変化を示したが、ステアリング等モータを逆回転させ
れば、どの走行パターンからでも前の走行パターンに戻
してやることができるし、また、走行駆動用モータの回
転方向を切換えれば、各走行パターンにおいて移動装置
を前後いずれにも走行させることができる。In addition, in FIG. 6, the large diameter steering gears 3a and 3b are rotated counterclockwise to change the direction of each wheel 2a to 2d by 45 degrees.
We have shown the change in the driving pattern when turning clockwise in degrees, but by rotating the steering motor or other motor in the opposite direction, you can return from any driving pattern to the previous driving pattern. By switching the rotational direction of the travel drive motor, the moving device can travel forward or backward in each travel pattern.
すなわち、この全方向移動装置は、前記一対のステアリ
ング用大径歯車3a、3bを同方向に回転させることに
よって、第1のステアリング用大径歯13aによりステ
アリング用小径歯!!9.9を介して回転される第゛1
と第3の2本のステアリング軸5a、5cと、第2のス
テアリング用大径歯車3bによりステアリング用小径歯
車9,9を介して回転される第2と第4の2本のステア
リング軸5b、5dとを全て同方向に回転させて4つの
車輪28〜2dの方向を転換させるようにしたものであ
り、従って前記一対のステアリング用大径歯車3a、3
bを同方向に回転させるだけで4つの車輪2a〜2dを
一斉に同方向に方向転換させることができる。In other words, this omnidirectional moving device rotates the pair of large-diameter steering gears 3a and 3b in the same direction, so that the first large-diameter steering gear 13a rotates the small-diameter steering gear! ! 9. No. 1 rotated through 9
and a third two steering shafts 5a and 5c, and two second and fourth steering shafts 5b which are rotated by the second large diameter steering gear 3b via small diameter steering gears 9, 9. 5d are all rotated in the same direction to change the direction of the four wheels 28 to 2d. Therefore, the pair of large diameter steering gears 3a, 3
By simply rotating wheels b in the same direction, the four wheels 2a to 2d can be turned in the same direction all at once.
また、この全方向移動装置では、ステアリング用大径歯
車3a、3bの回転中心をはさんで対向する2本ずつの
ステアリング軸5a、5cおよび5b、5dをそれぞれ
別のステアリング用大径歯車3a、3bによって回転さ
せるようにするとともに、前記一対のステアリン、グ用
大径歯車3a。In addition, in this omnidirectional moving device, two steering shafts 5a, 5c and 5b, 5d facing each other across the rotation center of the large diameter steering gears 3a, 3b are connected to separate large diameter steering gears 3a, 5d, respectively. 3b, and the pair of large diameter gears 3a for steering.
3bを上記のような欠歯歯車としてそのギヤ811A。The gear 811A is a partially toothed gear 3b as described above.
への位置をステアリング用小径歯車9を1、/4回転さ
せるのに必要な歯数分だけ周方向にずらし、さらに前記
各車輪28〜2dをステアリング用小径歯車9が前記ス
テアリング用大径歯車3a、3bのギヤ部A、Aから外
れるまでステアリング軸5a〜5dを回転させたときに
この車輪28〜2dが装置本体1の中央部を中心とする
円の接線方向を向くように設けているから、ピボット回
転させる場合にも、一対のステアリング用大径歯車3a
、3bを同方向に回転させて行けば、まず同方向に一斉
に方向転換される4つの車輪2a〜2dのうちのステア
リング用大径歯車3a、3bの回転中心をはさんで対向
する2つの車輪2b、2dが前記円の接線方向に向いた
ときにそのステアリング軸5b、5dのステアリング用
小径歯車9゜9がステアリング用大径歯車3bのギヤ部
から外れてこのステアリング軸5b、5dの回転が停止
され、この時点では前記2つの車輪2b、2dと同じ向
きにあって前記円の接線方向に対して90度ずれた方向
を向いている他の2つの車輪2a。The position of the steering small-diameter gear 9 is shifted in the circumferential direction by the number of teeth necessary to rotate the small-diameter steering gear 9 by 1/4 rotation, and each of the wheels 28 to 2d is shifted from the small-diameter steering gear 9 to the large-diameter steering gear 3a. , 3b so that when the steering shafts 5a to 5d are rotated until they are disengaged from the gear parts A and A, the wheels 28 to 2d face in the tangential direction of a circle centered on the center of the device body 1. , also when rotating the pivot, the pair of large-diameter steering gears 3a
, 3b in the same direction, the two wheels facing each other across the center of rotation of the large-diameter steering gears 3a and 3b of the four wheels 2a to 2d that are all turned in the same direction. When the wheels 2b, 2d are oriented in the tangential direction of the circle, the small diameter steering gears 9°9 of the steering shafts 5b, 5d are disengaged from the gear portion of the large diameter steering gear 3b, causing the steering shafts 5b, 5d to rotate. is stopped, and at this point, the other two wheels 2a are in the same direction as the two wheels 2b and 2d, but are oriented in a direction shifted by 90 degrees with respect to the tangential direction of the circle.
2Cはさらに1/4回転されて前記円の接線方向に向い
たときにそのステアリング軸5a、5cのステアリング
用小径歯車9.9がステアリング用人径りa車5bのギ
ヤ部A、Aから外れてこのステアリング軸5a、5cの
回転が停止されるから、前記一対のステアリング用大径
歯013a、3bを同方向に回転させるだけで最終的4
つの車輪28〜2dを全て前記円の接線方向に向けてや
ることができる。When 2C is further rotated by 1/4 and is oriented in the tangential direction of the circle, the steering small diameter gears 9.9 of its steering shafts 5a and 5c are detached from the gear parts A and A of the steering wheel A and A. Since the rotation of the steering shafts 5a, 5c is stopped, the final 4
All wheels 28-2d can be oriented tangentially to the circle.
従って、この全方向移動装置によれば、走行時にもピボ
ット回転時にも全ての車輪2a〜2dの方向転換を前記
一対のステアリング用大径歯車3a、3bを同方向に回
転させるだけで行なわせることができ、この一対のステ
アリング用大径歯車3a、3bは同一のステアリング駆
動軸4によって回転されるものであるために、ステアリ
ング用モータとしては、前記ステアリング駆vJ軸4を
回転駆動する1台のモータだけを備えればよいから、使
用モータ数を少なくして価洛の低減をはかることができ
るし、また、ステアリング用モータが1台だけであるた
めに、複数台のステアリング用モータを同調駆動してい
る従来の全方向移動装置に比べて、ステアリング制仰も
容易に行なうことができる。Therefore, according to this omnidirectional moving device, the direction of all the wheels 2a to 2d can be changed both during traveling and during pivot rotation by simply rotating the pair of large-diameter steering gears 3a and 3b in the same direction. Since the pair of large-diameter steering gears 3a and 3b are rotated by the same steering drive shaft 4, a single steering motor that rotationally drives the steering drive shaft 4 is used as the steering motor. Since only the motor is required, the number of motors used can be reduced and costs can be reduced, and since there is only one steering motor, multiple steering motors can be driven synchronously. Steering control can also be easily performed compared to conventional omnidirectional moving devices.
なお、上記実施例では、走行駆動用大径歯114a、1
4bにより全ての車輪28〜2dの駆動軸16a〜16
dを回転させるようにして、1台の走行駆動用モータで
移動装置の走1テ駆動を行なっているが、この移動装置
の走行駆動は、各車輪2a〜2dをそれぞれ専用の走行
駆動用モータで駆動することによって行なうようにして
もよい。In addition, in the above embodiment, the large-diameter teeth 114a, 1 for traveling drive
4b to drive shafts 16a to 16 of all wheels 28 to 2d.
The moving device is driven by a single running drive motor in such a way that the wheels 2a to 2d are rotated by a dedicated running drive motor. This may be done by driving with.
この発明によれば、4つの車輪を備え、この各車輪の向
きを走行方向に転換させて前、横、斜めの全ての方向に
走行するとともに、前記各車輪の向きを装置本体の中央
部を中心とする円の接線方向に向けて同一位置でピボッ
ト回転するものでありながら、全方向走行時にもピボッ
ト回転時にも全ての車輪の方向転換を1台のステアリン
グ用モータを駆動源として行なうことができ、従って、
ステアリング用モータとしては1台のモータだけを備え
ればよいから、使用モータ数を少なくして価格の低減を
はかることができるし、またステアリング用モータが1
台だけであるために、複数台のステアリング用モータを
同調駆動している従来の全方向移動車に比べて、ステア
リング制御も容易に行なうことができる。According to the present invention, four wheels are provided, and the direction of each wheel is changed to the direction of travel so that the device travels in all directions, front, side, and diagonal, and the direction of each wheel is changed to the center of the main body of the device. Although the vehicle pivots at the same position in the tangential direction of the center circle, it is possible to use a single steering motor as the drive source to change the direction of all wheels both when traveling in all directions and when pivoting. can, therefore,
Since only one motor is required as the steering motor, it is possible to reduce the number of motors used and reduce the cost.
Since there is only one steering wheel, steering control can be performed more easily than in conventional omnidirectional vehicles that drive multiple steering motors in synchronization.
第1図〜第6図はこの発明の一実施例を示したもので、
第1図および第2図は全方向移動装置の縦断正面図およ
び平面図、第3図および第4図は第1および第2のステ
アリング用大径歯車の平面図、第5図は車輪方向ロック
用回転輪の平面図、第6図は移動装置の走行パターン図
である。
1・・・装置本体、28〜2d・・・車輪、3a、3b
・・・ステアリング用大径歯車、A・・・ギヤ部、B・
・・欠歯部、4・・・ステアリング駆動軸、5a〜5d
・・・ステアリング軸、6・・・車軸受、7・・・車軸
、9・・・ステアリング用小径歯車、10a、10b・
・・車輪方向ロック用回転輪、11・・・突出部、12
・・・車輪方向ロック輪、14a、14b・・・走行駆
動用大径歯車、15・・・走行駆動軸、16a〜16d
・・・車輪駆動軸、19・・・走行駆動用小径歯車20
・・・動力伝達機構、21・・・駆動側傘歯車、22・
・・受動側傘歯車、23・・・回転体、24・・・遊星
傘歯車、25・・・駆動側クラッチ板、26・・・受動
側クラッチ板、28・・・ブレーキ機構、31・・・ブ
レーキ用カム、32・・・クラッチ接ff1lll構、
35・・・クラッチ用カム。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第2図
2C
第3図 2a
5b
第4図
第5図Figures 1 to 6 show an embodiment of this invention.
Figures 1 and 2 are a longitudinal sectional front view and a plan view of the omnidirectional moving device, Figures 3 and 4 are plan views of the first and second large-diameter steering gears, and Figure 5 is a wheel direction lock. FIG. 6 is a plan view of the rotary wheel for use, and FIG. 6 is a running pattern diagram of the moving device. 1... Device main body, 28-2d... Wheels, 3a, 3b
... Large diameter gear for steering, A... Gear part, B.
...Toothless part, 4...Steering drive shaft, 5a to 5d
... Steering shaft, 6 ... Wheel bearing, 7 ... Axle, 9 ... Small diameter gear for steering, 10a, 10b.
...Rotating wheel for wheel direction lock, 11...Protrusion, 12
...Wheel direction locking wheel, 14a, 14b... Large diameter gear for traveling drive, 15... Traveling drive shaft, 16a to 16d
...Wheel drive shaft, 19...Small diameter gear for traveling drive 20
...Power transmission mechanism, 21... Drive side bevel gear, 22.
... Passive side bevel gear, 23... Rotating body, 24... Planetary bevel gear, 25... Drive side clutch plate, 26... Passive side clutch plate, 28... Brake mechanism, 31...・Brake cam, 32...clutch contact ff1lll structure,
35...Clutch cam. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 2C Figure 3 2a 5b Figure 4 Figure 5
Claims (6)
に転換させて前、横、斜めの全ての方向に走行するとと
もに、前記各車輪の向きを装置本体の中央部を中心とす
る円の接線方向に向けて同一位置でピボット回転する全
方向移動装置において、 装置本体の中央部に、上下一対のステアリング用大径歯
車を水平に設けるとともに、このステアリング用大径歯
車の周囲に、その周方向に沿わせて等間隔に第1〜第4
の4本のステアリング軸を垂直に配置し、 前記ステアリング用大径歯車の回転中心をはさんで対向
する第1と第3のステアリング軸および第2と第4のス
テアリング軸のうち、前記第1と第3のステアリング軸
には前記一対のステアリング用大径歯車の一方と噛合す
るステアリング用小径歯車を、前記第2と第4のステア
リング軸には他方のステアリング用大径歯車と噛合する
ステアリング用小径歯車をそれぞれ設けるとともに、前
記4本のステアリング軸の下端にそれぞれ前記ステアリ
ング用大径歯車の回転により前記ステアリング用小径歯
車を介して回転されるステアリング軸と一体回転する車
軸受を設けて、この各車軸受に前記4つの車輪の車軸を
それぞれ支持させ、かつ前記一対のステアリング用大径
歯車は、その外周の両側のみにそれぞれ前記ステアリン
グ用小径歯車を1回転させるのに必要な歯数のギヤ部を
形成し、この両ギヤ部間の外周部分はそれぞれ前記ステ
アリング用小径歯車と噛合しない欠歯部とした欠歯歯車
として、この一対のステアリング用大径歯車を、一方の
ステアリング用大径歯車と他方のステアリング用大径歯
車とのギヤ部の位置を前記ステアリング用小径歯車を1
/4回転させるのに必要な歯数分だけ周方向にずらして
ステアリング用モータにより回転駆動される同一のステ
アリング駆動軸に固定するとともに、 前記車軸受に車軸を支持されて前記ステアリング軸の回
転により方向転換される前記各車輪を、前記ステアリン
グ用小径歯車が前記ステアリング用大径歯車のギヤ部か
ら外れるまでステアリング軸を回転させたときにこの車
輪が装置本体の中央部を中心とする円の接線方向を向く
ように設けたことを特徴とする全方向移動装置。(1) It is equipped with four wheels, and the direction of each wheel is changed to the running direction to run in all directions: forward, sideways, and diagonally, and the direction of each wheel is centered at the center of the device main body. In an omnidirectional movement device that pivots at the same position in the tangential direction of a circle, a pair of upper and lower large-diameter steering gears are installed horizontally in the center of the device body, and a pair of large-diameter steering gears are installed around the large-diameter steering gears. 1st to 4th at equal intervals along the circumferential direction.
The four steering shafts are arranged vertically, and among the first and third steering shafts and the second and fourth steering shafts that face each other across the rotation center of the large diameter steering gear, the first steering shaft and a third steering shaft has a small-diameter steering gear that meshes with one of the pair of large-diameter steering gears, and the second and fourth steering shafts have a small-diameter steering gear that meshes with the other large-diameter steering gear. A small diameter gear is provided respectively, and a wheel bearing is provided at the lower end of each of the four steering shafts to rotate integrally with the steering shaft which is rotated via the small diameter gear for steering by rotation of the large diameter gear for steering. Each axle bearing supports the axle of the four wheels, and each of the pair of large-diameter steering gears has gears on both sides of its outer periphery each having the number of teeth necessary to rotate the small-diameter steering gear once. The outer periphery between the two gear parts is a toothless part that does not mesh with the small diameter gear for steering, and the pair of large diameter gears for steering are connected to one of the large diameter gears for steering. and the other large-diameter gear for steering, and set the small-diameter gear for steering to 1.
/4 rotation in the circumferential direction and fixed to the same steering drive shaft which is rotationally driven by a steering motor, and the axle is supported by the axle bearing and rotated by the rotation of the steering shaft. When the steering shaft of each of the wheels to be changed direction is rotated until the small-diameter gear for steering comes off from the gear part of the large-diameter gear for steering, the wheels are tangential to a circle centered on the center of the main body of the device. An omnidirectional moving device characterized by being provided so as to face in any direction.
ング用大径歯車の欠歯部と対応する部分を外周側に突出
させた第1の車輪方向ロック用回転輪と、前記他方のス
テアリング用大径歯車の欠歯部と対応する部分を外周側
に突出させた第2の車輪方向ロック用回転輪とを固定す
るとともに、前記第1と第3のステアリング軸には、こ
のステアリング軸の回転により方向転換された車輪が装
置本体の中央部を中心とする円の接線方向に向いてステ
アリング用小径歯車が一方のステアリング用大径歯車の
ギヤ部から外れたときに前記第1の車輪方向ロック用回
転輪の突出部に摺接してステアリング軸の回転を阻止す
る車輪方向ロック輪を設け、 前記第2と第4のステアリング軸には、このステアリン
グ軸の回転により方向転換された車輪が装置本体の中央
部を中心とする円の接線方向に向いてステアリング用小
径歯車が一方のステアリング用大径歯車のギヤ部から外
れたときに前記第2の車輪方向ロック用回転輪の突出部
に摺接してステアリング軸の回転を阻止する車輪方向ロ
ック輪を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の全方向移動装置。(2) A first wheel direction locking rotary wheel having a portion corresponding to the toothless portion of the one large-diameter steering gear protruding outward on the steering drive shaft, and a rotating wheel for locking the other steering wheel; A second wheel direction locking rotary wheel having a portion corresponding to the toothless portion of the gear protrudes outward is fixed to the first and third steering shafts, and a direction locking wheel is fixed to the first and third steering shafts. The rotation for locking the first wheel direction occurs when the converted wheel is oriented in the tangential direction of a circle centered on the center of the device main body and the small diameter gear for steering is disengaged from the gear portion of one of the large diameter gears for steering. A wheel direction locking wheel is provided for slidingly contacting the protruding portion of the wheel to prevent rotation of the steering shaft, and the second and fourth steering shafts are provided with a wheel direction locking wheel that prevents the rotation of the steering shaft, and the wheel whose direction is changed by the rotation of the steering shaft is located at the center of the device body. When the small diameter gear for steering comes off the gear part of one of the large diameter gears for steering in the tangential direction of a circle centered at 2. The omnidirectional moving device according to claim 1, further comprising a wheel direction lock ring for preventing rotation of the shaft.
アリング軸内にそれぞれ前記車輪を回転駆動する車輪駆
動軸を挿通するとともに、この各車輪駆動軸にそれぞれ
走行駆動用小径歯車を設け、かつ装置本体の中央部には
上下一対の走行駆動用大径歯車を設けて、第1と第4の
ステアリング軸に挿通した車輪駆動軸の走行駆動用小径
歯車を前記一対の走行駆動用大径歯車の一方に噛合させ
、前記第2と第3のステアリング軸に挿通した車輪駆動
軸の走行駆動用小径歯車を他方の走行駆動用大径歯車に
噛合させるとともに、前記2つの走行駆動用大径歯車を
、互いに逆方向および同方向に回転駆動可能としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の全方向移動装
置。(3) Each of the steering shafts is a hollow shaft, a wheel drive shaft for rotationally driving the wheels is inserted into each of the steering shafts, and a small diameter gear for traveling drive is provided on each of the wheel drive shafts, and the device A pair of upper and lower large-diameter traveling drive gears is provided in the center of the main body, and the small-diameter travel drive gears of the wheel drive shafts inserted through the first and fourth steering shafts are connected to the pair of large-diameter travel drive gears. The small diameter gear for running drive of the wheel drive shaft inserted through the second and third steering shafts is meshed with the large diameter gear for running drive of the other one, and the two large diameter gears for running drive are meshed with the other large diameter gear for running drive. 2. The omnidirectional moving device according to claim 2, wherein the omnidirectional moving device is capable of rotationally driving in mutually opposite directions and in the same direction.
用モータにより回転駆動される走行駆動軸に固定されて
おり、この一方の走行駆動用大径歯車と他方の走行駆動
用大径歯車との間には、前記一方の走行駆動用大径歯車
の回転を前記他方の走行駆動用大径歯車に伝達する回転
方向の切換えが可能な動力伝達機構が設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の全方向移動
装置。(4) One of the pair of large-diameter travel drive gears is fixed to a travel drive shaft that is rotationally driven by a travel drive motor, and the one large-diameter travel drive gear and the other large-diameter travel drive gear are fixed to a travel drive shaft that is rotationally driven by a travel drive motor. A power transmission mechanism is provided between the gear and the gear, and the power transmission mechanism is capable of switching the rotation direction for transmitting the rotation of the one large-diameter gear for traveling drive to the other large-diameter gear for traveling drive. An omnidirectional moving device according to claim 3.
および他方の走行駆動用大径歯車と一体回転する受動側
傘歯車と、 この両傘歯車の回転中心を中心として回転する回転体に
軸支されて前記両傘歯車に噛合され、前記回転体が回転
不能にロックされているときは公転を阻止されて前記駆
動側傘歯車の回転により前記受動側傘歯車を駆動側傘歯
車の回転方向と逆方向に回転させ、前記回転体のロック
が解除されたときは前記駆動側傘歯車の回転により公転
して駆動側傘歯車から駆動側傘歯車に伝達されるトルク
を吸収する遊星傘歯車と、 全方向走行時は前記回転体を回転不能にロックし、ピボ
ット回転時には前記回転体のロックを解除するブレーキ
機構と、 前記一方の走行駆動用大径歯車と一体回転する駆動側ク
ラッチ板およびこの駆動側クラッチ板に対して接離可能
に設けられて前記他方の走行駆動用大径歯車と一体回転
する受動側クラッチ板と、走行時は前記受動側クラッチ
板を駆動側クラッチ板から離し、ピボット回転時には、
前記受動側クラッチ板を駆動側クラッチ板に接触させて
前記他方の走行駆動用大径歯車を前記一方の走行駆動用
大径歯車と一体回転させるクラッチ接離機構とからなっ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の全
方向移動装置。(5) The power transmission mechanism includes a driving bevel gear that rotates integrally with one of the large-diameter traveling drive gears, a passive bevel gear that rotates integrally with the other traveling driving large-diameter gear, and rotation of both bevel gears. It is pivotally supported by a rotating body that rotates around the center and meshed with both the bevel gears, and when the rotating body is locked so as not to rotate, it is prevented from revolutionizing, and the rotation of the drive side bevel gear causes the driven side to be rotated. The bevel gear is rotated in a direction opposite to the rotational direction of the drive side bevel gear, and when the rotating body is unlocked, it revolves by the rotation of the drive side bevel gear and transmission is transmitted from the drive side bevel gear to the drive side bevel gear. a planetary bevel gear that absorbs the torque generated by the rotation; a brake mechanism that locks the rotating body so that it cannot rotate when traveling in all directions and unlocks the rotating body when rotating the pivot; and a large-diameter gear for driving one of the traveling wheels. A driving side clutch plate that rotates integrally with the driving side clutch plate, a passive side clutch plate that is provided so as to be able to come into and out of the driving side clutch plate and rotates integrally with the other traveling drive large-diameter gear, and the passive side clutch when traveling. Release the plate from the drive side clutch plate, and when rotating the pivot,
It is characterized by comprising a clutch contact/separation mechanism that brings the passive side clutch plate into contact with the driving side clutch plate and rotates the other traveling drive large diameter gear integrally with the one traveling drive large diameter gear. An omnidirectional moving device according to claim 4.
れぞれステアリング軸に設けたカムにより前記ステアリ
ング軸の回転に連動して作動されるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の全方向移動装置。(6) The brake mechanism and the clutch engagement/disengagement mechanism are each operated by a cam provided on the steering shaft in conjunction with the rotation of the steering shaft. Omnidirectional movement device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25049285A JPH0698899B2 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Omnidirectional moving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25049285A JPH0698899B2 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Omnidirectional moving device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4628089A Division JPH066408B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Omnidirectional moving vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62110527A true JPS62110527A (en) | 1987-05-21 |
JPH0698899B2 JPH0698899B2 (en) | 1994-12-07 |
Family
ID=17208670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25049285A Expired - Lifetime JPH0698899B2 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Omnidirectional moving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0698899B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5752710A (en) * | 1996-07-05 | 1998-05-19 | Roberts; Brock F. | Parallel-aligned all-wheel steered vehicle III |
CN104029183A (en) * | 2014-05-30 | 2014-09-10 | 武汉理工大学 | Four-station parallel rotating table |
JP2017510317A (en) * | 2014-02-07 | 2017-04-13 | ラスパンティ, ルカRASPANTI, Luca | Wheel unit and steering unit of wheeled transfer device such as bed, stretcher and wheelbarrow |
JP2017071314A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 株式会社デンソー | Mobile device |
JPWO2020240652A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP25049285A patent/JPH0698899B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPWO2020240652A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ||
WO2020240652A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 日本電信電話株式会社 | Mobile unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0698899B2 (en) | 1994-12-07 |
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