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JPH0764205B2 - Steering mechanism for omnidirectional vehicles - Google Patents
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JPH0764205B2 - Steering mechanism for omnidirectional vehicles - Google Patents

Steering mechanism for omnidirectional vehicles

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Publication number
JPH0764205B2
JPH0764205B2 JP24157685A JP24157685A JPH0764205B2 JP H0764205 B2 JPH0764205 B2 JP H0764205B2 JP 24157685 A JP24157685 A JP 24157685A JP 24157685 A JP24157685 A JP 24157685A JP H0764205 B2 JPH0764205 B2 JP H0764205B2
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pulleys
steering
wheels
slider
pulley
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雅治 塩谷
義昭 本條
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Casio Computer Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は4つの車輪を備え、各車輪を任意の方向に転
換させて走行する全方向移動車のステアリング機構に関
する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a steering mechanism for an omnidirectional vehicle having four wheels and traveling by turning each wheel in an arbitrary direction.

[発明の背景] 一般に、車輪によって床面を走行する移動車には、前輪
を操舵して車体の向きを変えながら移動する車両型の移
動車と、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変
えずに前後左右および斜めの全ての方向に移動する全方
向移動車とがあるが、上記車両型の移動車は、走行方向
を転換する際の旋回半径が大きいため、例えばオフィス
ロボットのような机の間の狭いスペース等でも方向を変
えながら移動する移動車や、指定された複雑な移動パタ
ーンに従って移動する移動車、あるいは急角度の方向転
換等を要求される移動車としては不向きである。そこ
で、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変えず
に全方向に移動する全方向移動車が利用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Generally, there are two types of vehicles, one is a vehicle type vehicle that steers the front wheels to change the direction of the vehicle body while the other is a vehicle type vehicle that changes the direction of all the wheels. There is an omnidirectional vehicle that moves in all the front-back, left-right, and diagonal directions without changing the direction, but the above-mentioned vehicle-type vehicle has a large turning radius when changing the traveling direction. It is unsuitable as a moving vehicle that moves while changing direction even in a narrow space between desks, a moving vehicle that follows a specified complicated movement pattern, or a vehicle that requires a sharp turning direction. is there. Therefore, an omnidirectional vehicle that uses all the wheels to move in all directions without changing the direction of the vehicle body is used.

[第1の従来技術] 上記のような全方向移動車のステアリング機構として
は、従来、第13図(A)(B)に示すように構成された
ものがある。即ち、この種のステアリング機構は、車体
1に4本のステアリング軸2・・・を垂直に設け、この
ステアリング軸2・・・の下端の各車軸受3・・・にそ
れぞれ、ゴムタイヤ等からなる車輪4・・・を回転可能
に設けると共に、各ステアリング軸2・・・の上部にそ
れぞれプーリ5・・・を設け、プーリ5・・・に1本の
ベルト6を巻回し、いずれか1つのステアリング軸2を
図示しない駆動装置で回動させることにより、すべての
ステアリング軸2・・・を所定角度回動させて各車輪4
の向きを変え、走行方向を転換するようになっている。
この場合、各車輪4・・・は図示しない駆動モータで駆
動され、全方向移動車を走行させるようになっている。
[First Prior Art] As a steering mechanism for an omnidirectional vehicle as described above, there is a conventional steering mechanism configured as shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B). That is, in this type of steering mechanism, four steering shafts 2 ... Are vertically provided on a vehicle body 1, and the vehicle bearings 3 ... At the lower end of the steering shafts 2 ... Wheels 4 ... Are rotatably provided, and pulleys 5 ... Are provided above the respective steering shafts 2 ..., and one belt 6 is wound around the pulleys 5 ... By rotating the steering shafts 2 by a drive device (not shown), all the steering shafts 2 ...
The direction of the car is changed to change the traveling direction.
In this case, the wheels 4, ... Are driven by a drive motor (not shown) to drive the omnidirectional vehicle.

しかしながら、このよなステアリング機構においては、
1つのステアリング軸2の回動をベルト6で各ステアリ
ング軸2・・・に伝達し、全ての車輪4・・・を同じ方
向に向きを変えるだけであるから、第14図(A)に示す
ような全方向モード(前後左右および斜めの各方向に直
線走行する機能)は可能であるが、同図(B)に示すよ
うなカーモード(自動車が旋回移動するような機能)、
あるいは同図(C)に示すようなローテションモード
(ピボット回転するような機能)を行なうことができな
い。
However, in such a steering mechanism,
Since the rotation of one steering shaft 2 is transmitted to each steering shaft 2 by a belt 6 and all the wheels 4 are turned in the same direction, it is shown in FIG. 14 (A). Such an omnidirectional mode (a function of running straight in front, rear, left and right and diagonal directions) is possible, but a car mode (a function of turning an automobile) as shown in FIG.
Alternatively, the rotation mode (function of rotating the pivot) as shown in FIG. 7C cannot be performed.

[第2の従来技術] また、上述したようなステアリング機構のほかに、第15
図(A)(B)に示すように、前側(図中右側)と後側
(図中左側)とで各車輪4・・・がそれぞれ別々に動作
するように前側ユニット7と後側ユニット8とに分けた
ものがある。即ち、これら各ユニット7、8のうち、前
側ユニット7は、車体1の下面に設けられた駆動装置9
の各原動軸9aを車体1の上方へ突出させると共に、ベア
リング9bを介して車体1に回転可能に取付け、かつ上方
へ突出した各原動軸9aに駆動プーリ10を設け、この駆動
プーリ10にその回転を右側のステアリング軸2a、2aの各
プーリ5a、5aに伝達するためのベルト11を巻回してな
り、駆動装置9によって正転および逆転する駆動プーリ
10により前側(右側)の各ステアリング軸2a、2aを適宜
回動させ、各車輪4a、4aの向きを所定方向へ変えるよう
になっている。一方、後側ユニット8も上述した前側ユ
ニット7と同様に、駆動装置12と、その原動軸12aに設
けられた駆動プーリ13と、その回転を左側のステアリン
グ軸2b、2bの各プーリ5b、5bに伝達するベルト14とから
なり、駆動装置12によって正転および逆転する駆動プー
リ13により後側(左側)の各ステアリング軸2b、2bを適
宜回動させ、各車輪4b、4bの向きを所定方向へ変えるよ
うになっている。
[Second Prior Art] In addition to the steering mechanism as described above,
As shown in FIGS. (A) and (B), the front unit 7 and the rear unit 8 are arranged so that the wheels 4 operate separately on the front side (right side in the figure) and the rear side (left side in the figure). There is one divided into. That is, of these units 7, 8, the front unit 7 is the drive unit 9 provided on the lower surface of the vehicle body 1.
Each driving shaft 9a of the above is projected to the upper side of the vehicle body 1 and is rotatably attached to the vehicle body 1 through a bearing 9b, and a driving pulley 10 is provided on each of the driving shafts 9a projecting upward. A drive pulley which is formed by winding a belt 11 for transmitting the rotation to each pulley 5a, 5a of the right steering shaft 2a, 2a, and which is normally or reversely rotated by a drive device 9.
The front (right) steering shafts 2a, 2a are appropriately rotated by 10 to change the direction of the wheels 4a, 4a to a predetermined direction. On the other hand, similarly to the front unit 7 described above, the rear unit 8 also includes the drive device 12, the drive pulley 13 provided on the driving shaft 12a, and the rotation of the drive device 12, the pulleys 5b and 5b of the left steering shafts 2b and 2b. And a belt 14 which is transmitted to the steering wheel 2b and 2b on the rear side (left side) by a drive pulley 13 which is normally rotated and reversely rotated by a drive device 12, so that the wheels 4b and 4b are oriented in a predetermined direction. It is designed to change to.

しかしながら、このようなステアリング機構において
は、前側ユニット7と後側ユニット8とがそれぞれ独立
して動くので、第14図(A)に示す全方向モード、およ
び同図(B)に示すカーモードは可能であるが、前側ユ
ニット7の2つの車輪4a、4aまたは後側ユニット8の2
つの車輪4b、4bは常に同期して動くため、同図(C)に
示すローテションモードを行なうことはできない。しか
も、カーモードのときは、第16図(A)(B)に示すよ
うに小半径旋回時に車輪4a、4aおよび4b、4bの転動方向
と実際に進行する方向とに大きな角度差が生じる。その
ため、走行時に抵抗が増大し、ブレーキング現象が起こ
り、実用上の旋回半径を小さくすることができず、小回
りができないという問題もある。
However, in such a steering mechanism, since the front unit 7 and the rear unit 8 move independently, the omnidirectional mode shown in FIG. 14 (A) and the car mode shown in FIG. 14 (B) are different from each other. Possible, but two wheels 4a, 4a of the front unit 7 or two of the rear unit 8
Since the four wheels 4b and 4b always move in synchronization, the rotation mode shown in FIG. 7C cannot be performed. Moreover, in the car mode, as shown in FIGS. 16 (A) and 16 (B), a large angle difference is generated between the rolling direction of the wheels 4a, 4a and 4b, 4b and the actual traveling direction during a small radius turning. . Therefore, there is a problem that resistance increases during traveling, a braking phenomenon occurs, a practical turning radius cannot be reduced, and a small turn cannot be performed.

[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、比較的簡単な構造で、全
方向モード、カーモード、ローテションモード等の多種
類の方向転換機能を持つことができると共に、良好に走
行させることができ、極めて方向転換の自由度の高い全
方向移動車のステアリング機構を提供することにある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances. The object of the present invention is to provide a wide variety of omnidirectional modes, car modes, rotation modes, etc. with a relatively simple structure. Another object of the present invention is to provide a steering mechanism for an omnidirectional vehicle that has a direction-changing function as well as is capable of traveling satisfactorily and has a very high degree of freedom of direction change.

[発明の要点] この発明は、上記目的を達成するため、車体の1辺側の
2カ所にそれぞれ2つのステアリング(以下、説明の便
宜上、2つの前側ステアリングという)が回転自在に設
けられているとともに、これと対向する前記車体の対向
辺側の2カ所にそれぞれ他の2つのステアリング(以
下、同様、2つの後側ステアリングという)が回転自在
に設けられ、これら4つのステアリングにそれぞれ車輪
が回転自在に取り付けられ、各ステアリングを適宜回転
させることにより、各車輪の方向を転換させて走行する
全方向移動車のステアリング機構において、4つのステ
アリングの各ステアリング軸の上部にそれぞれ4つの従
動プーリを設け、前側ステアリングと後側ステアリング
との間の車体に前側および後側の各ステアリングの配列
方向に沿って移動するスライダを有する移動駆動手段を
設け、この移動駆動手段のスライダに、移動駆動手段に
よるスライダの移動に伴って4つのステアリングのほぼ
中心を通り前側および後側の各ステアリングの配列方向
に沿って移動する1組の制御プーリを設け、この1組の
制御プーリの一方と2つの前側ステアリングの各従動プ
ーリとに第1のベルトを巻回するとともに、1組の制御
プーリの他方と2つの後側ステアリングの各従動プーリ
とに第2のベルトを巻回し、車体に設けられた第1、第
2のテンション調整手段で制御プーリの移動に伴って第
1、第2のベルトにそれぞれ一定の張力を与えるようし
たものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention has two steering wheels (hereinafter, two front steering wheels) rotatably provided at two locations on one side of a vehicle body. At the same time, two other steering wheels (hereinafter, also referred to as two rear steering wheels) are rotatably provided at two locations on the opposite side of the vehicle body facing each other, and wheels are respectively rotated on these four steering wheels. In a steering mechanism of an omnidirectional vehicle that is freely mounted and rotates each steering wheel as needed to change the direction of each wheel to travel, four driven pulleys are provided above each steering shaft of four steering wheels. , Alignment direction of front and rear steering on the vehicle body between the front and rear steering A moving driving means having a slider that moves along is provided, and the slider of the moving driving means passes through substantially the centers of the four steering wheels in accordance with the movement of the slider by the moving driving means, and the arrangement direction of the front and rear steering wheels A pair of control pulleys that move along the first belt is wound around one of the pair of control pulleys and the driven pulleys of the two front steering wheels, and the other of the pair of control pulleys. A second belt is wound around the driven pulleys of the two rear steering wheels, and the first and second tension adjusting means provided on the vehicle body respectively form the first and second belts as the control pulley moves. It is designed to give a constant tension.

したがって、この発明では、移動駆動手段により1組の
制御プーリが4つのステアリングのほぼ中心に配置さ
れ、この状態で1組の制御プーリが回転する場合には、
第1、第2のベルトを介して4つの従動プーリがすべて
同じ方向に同じ角度だけ回転し、これに伴って4つのス
テアリングも同様に動作するので、4つの車輪はすべて
同じ方向に同じ角度回動することになり、これにより全
方向に直進走行する全方向モードになる。
Therefore, according to the present invention, one set of control pulleys is arranged substantially at the center of the four steering wheels by the movement driving means, and when one set of control pulleys rotates in this state,
The four driven pulleys all rotate in the same direction and the same angle through the first and second belts, and the four steering wheels operate in the same way, so that all four wheels rotate in the same direction and at the same angle. As a result, the vehicle is in an omnidirectional mode in which it travels straight in all directions.

また、移動駆動手段により1組の制御プーリが前側およ
び後側の各ステアリングの配列方向に沿って所定距離で
け移動された場合には、第1のベルトが巻回された2つ
の従動プーリは同じ方向に回転するが、その回転角は制
御プーリの接近する側の従動プーリが制御プーリの離間
する側の従動プーリよりも小さく、また第2のベルトが
巻回された2つの従動プーリは上記2つの従動プーリと
反対方向に回転し、その回転角は制御プーリの接近する
側の従動プーリが制御プーリの離間する側の従動プーリ
よりも小さく、これに伴って各ステアリングも同様に回
転するので、各車輪はそれぞれ各従動プーリの回転に応
じた方向に回動することになり、これにより曲線を描い
て走行するカーモードになる。
Further, when the set of control pulleys is moved by a predetermined distance along the arrangement direction of the front and rear steering wheels by the movement driving means, the two driven pulleys around which the first belt is wound are Although the driven pulleys rotate in the same direction, the driven pulley on the approaching side of the control pulley is smaller than the driven pulley on the separating side of the control pulley, and the two driven pulleys around which the second belt is wound are The two driven pulleys rotate in the opposite direction, and the rotation angle of the driven pulley on the approaching side of the control pulley is smaller than that of the driven pulley on the separating side of the control pulley. , The wheels rotate in the directions corresponding to the rotations of the driven pulleys, respectively, whereby the car mode in which the vehicle travels in a curved line is obtained.

さらに、移動駆動手段により1組の制御プーリがカーモ
ードのときよりもさらに移動され、4つの従動プーリが
それぞれカーモードのときと同様にさらに回転し、4つ
の車輪がこれらを中心とする1つの円の接線方向に向い
た場合には、その場所でピボット回転するローテション
モードになる。
Furthermore, the set of control pulleys is moved further by the movement driving means than in the car mode, and the four driven pulleys are further rotated as in the car mode, respectively, and four wheels are formed around one of them. When facing the tangential direction of the circle, it becomes the rotation mode in which the pivot rotation is performed at that location.

[実施例の構成] 以下、第1図から第8図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。
[Structure of Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.

第1図(A)〜(C)は全方向移動車を示す。この全方
向移動車の車体20には4つのステアリング軸21a〜21dが
四隅付近にそれぞれベアリング22・・・を介して回転自
在に設けられている。このステアリング軸21a〜21dはそ
れぞれ円筒状をなし、その下端には車軸受23・・・が設
けられており、上部には従動プーリ24a〜24dが設けられ
ている。車軸受23・・・は各ステアリング軸21a〜21dと
共に回転するものであり、その内部にはそれぞれ車軸25
・・・がベアリング26・・・を介して回転可能に取付け
られており、各車軸25・・・にはそれぞれ車輪27a〜27d
が設けられていると共に、傘歯車28・・・が設けられて
いる。この傘歯車28・・・には各ステアリング軸21a〜2
1d内にベアリング29・・・を介して回転自在に設けられ
た駆動軸30a〜30dと一体に回転する傘歯車31・・・が噛
み合っており、駆動軸30a〜30dが後述する走行用駆動装
置32により駆動されると、傘歯車31・・・を介して傘歯
車28・・・が回転し、この回転が車軸25・・・に伝達さ
れ、各車輪27a〜27dが回転する。
1A to 1C show an omnidirectional vehicle. Four steering shafts 21a to 21d are rotatably provided near the four corners of a vehicle body 20 of the omnidirectional vehicle via bearings 22 ... Each of the steering shafts 21a to 21d has a cylindrical shape, a car bearing 23 ... Is provided at a lower end thereof, and driven pulleys 24a to 24d are provided at an upper portion thereof. The axle bearings 23 ... Rotate together with the steering shafts 21a to 21d, and the axle shafts 25 are provided inside thereof.
... are rotatably mounted via bearings 26, and wheels 27a to 27d are attached to the respective axles 25.
Are provided, and bevel gears 28 are provided. This bevel gear 28 ... has steering shafts 21a-2
A bevel gear 31 ... that rotates integrally with drive shafts 30a to 30d rotatably provided in 1d via bearings 29 ... meshes with the drive shafts 30a to 30d, which will be described later. When driven by 32, bevel gears 28 ... Rotate via bevel gears 31 ..., This rotation is transmitted to the axles 25 ..., and the wheels 27a to 27d rotate.

また、車体20の中央には駆動プーリ(制御プーリ)33
a、33bをスライドおよび回転させる移動駆動装置(移動
駆動手段)34が設けられている。即ち、駆動プーリ33
a、33bは1本の支持軸35の上部に取付けられている。移
動駆動装置34は駆動プーリ33a、33bの支持軸35が回転可
能に立設するスライダ36と、支持軸35を回転させるプー
リ用駆動装置37と、スライダ36をスライドさせる移動機
構38と、この移動機構38を駆動するスライダ用駆動装置
39とからなっている。スライダ36は車体20の中央の開口
20a内に掛け渡された2本のガイド軸40、40にスリーブ4
1、41を介してスライド自在に設けられており、その中
心に支持軸35がベアリング35aを介して回転可能に取付
けられている。プーリ用駆動装置37は減速機37a、モー
タ37b、エンコーダ37c等からなり、スライダ36の下に設
けられ、その出力軸に支持軸35の下端が連結されてい
る。移動機構38はスライダ36にベアリング38aを介して
回転可能に設けられたピニオン軸38bと、このピニオン
軸38bの上端に設けられて一体に回転するピニオン38c
と、車体20上に上記ガイド軸40、40と平行に設けられて
ピニオン38cが噛み合うラック38dとからなり、ピニオン
38cがラック38dに噛み合って転動することにより、スラ
イダ36を矢印X、X′方向(車体20の幅方向)へ移動す
る。スライダ用駆動装置39は減速機39a、モータ39b、エ
ンコーダ39c等からなり、スライダ36の下に設けられ、
その出力軸にピニオン軸38bの下端が連結されている。
したがって、駆動プーリ33a、33bはプーリ用駆動装置37
によって回転すると共に、スライダ用駆動装置39によっ
て移動機構38のピニオン軸38cが駆動され、スライダ36
がガイド軸40、40に沿って移動することにより矢印X、
X′方向へ移動する。
A drive pulley (control pulley) 33 is provided in the center of the vehicle body 20.
A movement drive device (movement drive means) 34 for sliding and rotating a and 33b is provided. That is, the drive pulley 33
The a and 33b are attached to the upper part of one support shaft 35. The movement drive device 34 includes a slider 36 on which a support shaft 35 of the drive pulleys 33a and 33b is rotatably erected, a pulley drive device 37 for rotating the support shaft 35, a movement mechanism 38 for sliding the slider 36, and this movement. Drive device for slider for driving mechanism 38
It consists of 39 and. The slider 36 is an opening in the center of the vehicle body 20.
Two guide shafts 40, which are suspended in 20a, sleeve 40 on 40
It is provided slidably via 1 and 41, and a support shaft 35 is rotatably attached to the center thereof via a bearing 35a. The pulley drive device 37 includes a speed reducer 37a, a motor 37b, an encoder 37c, etc., is provided under the slider 36, and the lower end of the support shaft 35 is connected to its output shaft. The moving mechanism 38 includes a pinion shaft 38b rotatably provided on the slider 36 via a bearing 38a, and a pinion 38c provided at an upper end of the pinion shaft 38b and integrally rotated.
And a rack 38d which is provided on the vehicle body 20 in parallel with the guide shafts 40, 40 and meshes with the pinion 38c.
The slider 36 is moved in the directions of arrows X and X '(the width direction of the vehicle body 20) as the rack 38d meshes with the rack 38d and rolls. The slider drive device 39 includes a speed reducer 39a, a motor 39b, an encoder 39c, etc., and is provided below the slider 36.
The lower end of the pinion shaft 38b is connected to the output shaft.
Therefore, the drive pulleys 33a and 33b are driven by the pulley drive device 37.
The slider drive device 39 drives the pinion shaft 38c of the moving mechanism 38 while the slider 36 rotates.
Is moved along the guide shafts 40, 40, the arrow X,
Move in the X'direction.

一方、駆動プーリ33a、33bおよび従動プーリ24a〜24dに
は第1、第2のベルト41、42が巻回されている。即ち、
第1のベルト41は駆動プーリ33aと従動プーリ24a、24b
に巻回され、前側ユニット(第1図(A)では右側)の
各ステアリング軸21a、21bを回動させて車輪27a、27bの
向きを変えるようになっている。反対に、第2のベルト
42は駆動プーリ33bと従動プーリ24c、24dとに巻回さ
れ、後側ユニット(図中左側)の各ステアリング軸21
c、21dを回動させて車輪27c、27dの向きを変えるように
なっている。この場合、駆動プーリ33a、33bおよび車輪
27a〜27dは総て同じ直径をなし、同じ大きさに設定され
ている。
On the other hand, the first and second belts 41 and 42 are wound around the drive pulleys 33a and 33b and the driven pulleys 24a to 24d. That is,
The first belt 41 includes a drive pulley 33a and driven pulleys 24a and 24b.
And the steering shafts 21a and 21b of the front unit (right side in FIG. 1A) are rotated to change the direction of the wheels 27a and 27b. On the contrary, the second belt
42 is wound around a drive pulley 33b and driven pulleys 24c and 24d, and each steering shaft 21 of the rear unit (left side in the figure).
The directions of the wheels 27c and 27d are changed by rotating c and 21d. In this case, drive pulleys 33a, 33b and wheels
27a to 27d all have the same diameter and are set to the same size.

また、各ベルト41、42はその張力が常に一定となるよう
に第1、第2のテンション調整装置43、43により調整さ
れている。このテンション調整装置43、43は同一もので
あり、ここでは前側ユニットの第1テンション調整装置
43について説明する。このテンション調整装置43はステ
アリング軸21bに回転可能に取付けられた回動アーム43a
と、この回動アーム43aの先端に設けられた軸43bと、こ
の軸43bにベアリング43cを介して回転自在に設けられた
テンションローラ43dと、回動アーム43aを常に矢印Y、
Y′方向へ付勢するコイルばね43eとからなり、このコ
イルばね43eで回動アーム43a側に引き寄ることにより、
テンションローラ43dをベルト41に弾接させている。
Further, the belts 41 and 42 are adjusted by the first and second tension adjusting devices 43 and 43 so that the tensions thereof are always constant. The tension adjusting devices 43, 43 are the same, and here the first tension adjusting device of the front unit is used.
43 will be described. The tension adjusting device 43 is a rotating arm 43a rotatably attached to the steering shaft 21b.
A shaft 43b provided at the tip of the rotating arm 43a, a tension roller 43d rotatably provided on the shaft 43b via a bearing 43c, and a rotating arm 43a always indicated by an arrow Y,
The coil spring 43e biases in the Y'direction, and the coil spring 43e pulls the coil spring 43e toward the rotating arm 43a.
The tension roller 43d is elastically contacted with the belt 41.

なお、各車輪27a〜27dを駆動する走行用駆動装置32は、
第2図(A)(B)に示すように、減速機32a、モータ3
2b、エンコーダ32cからなり、デファレンシャル・ユニ
ット45を介して各ステアリング軸21a〜21d内の駆動軸30
a〜30dを回転させ、各車輪27a〜27dを駆動するようにな
っている。即ち、各ステアリング軸21a〜21d内に回転自
在に設けられた各駆動軸30a〜30dには、それぞれステア
リング軸21a〜21dの上方へ突出した部分にプーリ46a〜4
6dが設けられており、前側ユニット側の各駆動軸30a、3
0bの上端には傘歯車47、47がそれぞれ設けられている。
この傘歯車47、47はデファレンシャル・ユニット45の各
出力軸45a、45aの先端に設けられた傘歯車48、48が噛み
合っており、これにより前側ユニットの駆動軸30a、30b
が回転し、その下端の傘歯車31および28を介して車輪27
a、27bを回転する。一方、後側ユニットの各駆動軸30
c、30dはその上部の各プーリ46c、46dと前側ユニットの
各プーリ46a、46bとにそれぞれ巻回された2つの伝達ベ
ルト49、49により駆動され、下端の傘歯車31および28を
介して車輪27c、27dを回転するようになっている。
The drive device 32 for traveling that drives the wheels 27a to 27d is
As shown in FIGS. 2A and 2B, the speed reducer 32a, the motor 3
2b, encoder 32c, drive shaft 30 in each steering shaft 21a-21d via differential unit 45
The wheels a to d are rotated by rotating a to 30d. That is, the drive shafts 30a to 30d rotatably provided in the steering shafts 21a to 21d respectively include pulleys 46a to 4d at the portions protruding above the steering shafts 21a to 21d.
6d is provided for each drive shaft 30a, 3 on the front unit side.
Bevel gears 47, 47 are provided at the upper end of 0b, respectively.
The bevel gears 47, 47 are meshed with the bevel gears 48, 48 provided at the tips of the output shafts 45a, 45a of the differential unit 45, whereby the drive shafts 30a, 30b of the front unit are engaged.
Rotates, and the wheels 27 are rotated through the bevel gears 31 and 28 at the lower end thereof.
Rotate a and 27b. On the other hand, each drive shaft 30 of the rear unit
c and 30d are driven by two transmission belts 49 and 49 wound around the pulleys 46c and 46d on the upper side and the pulleys 46a and 46b on the front side unit, respectively, and the wheels via the bevel gears 31 and 28 at the lower end. It is designed to rotate 27c and 27d.

[実施例の作用] 次に、上記のように構成された全方向移動車のステアリ
ング機構の動作について、第3図から第8図を参照して
説明する。
[Operation of Embodiment] Next, the operation of the steering mechanism of the omnidirectional vehicle configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

まず、全方向モードの場合について説明する。この場合
には、第3図(A)に示すように駆動プーリ33a、33bは
車体20の中心、つまり各ステアリング軸21a〜21dを結ぶ
対角線が交差する位置に配置され、移動機構38およびス
ライダ用駆動装置39により固定される。この状態で、プ
ーリ用駆動装置37が支持軸35を介して駆動プーリ33a、3
3bを回動すると、各ベルト41、42により総てのステアリ
ング軸21a〜21dの各従動プーリ24a〜24dは同じ方向へ駆
動プーリ33a、33bと同じだけ回動する。即ち、駆動プー
リ33a、33bが所定角度θだけ回動すると、各従動プーリ
24a〜24dもθだけ回動する。このように従動プーリ24a
〜24dが回動すると、各ステアリング軸21a〜21dも回動
し、第4図に示すように総ての車輪27a〜27dは同じ方向
へθだけ回動する。これにより、全方向移動車の走行方
向が切り換わる。そして、走行用の駆動装置32が各車輪
27a〜27dが駆動されると、全方向移動車は設定された方
向へ走行する。この場合、各車輪27a〜27dはそれぞれ、
各ステアリング軸21a〜21dを中心に360度旋回するの
で、全方向移動車を前後左右および斜めの総ての方向へ
走行させることが可能となる。また、駆動プーリ33a、3
3bの回動角度θはプーリ用駆動装置37のエンコーダ37c
により検出され、この検出信号に基づいて制御されるの
で、各車輪27a〜27dの向きを正確に設定することができ
る。
First, the case of the omnidirectional mode will be described. In this case, as shown in FIG. 3 (A), the drive pulleys 33a and 33b are arranged at the center of the vehicle body 20, that is, at the position where the diagonal lines connecting the steering shafts 21a to 21d intersect each other, and It is fixed by the drive device 39. In this state, the pulley drive device 37 moves the drive pulleys 33a, 3a through the support shaft 35.
When 3b is rotated, the driven pulleys 24a to 24d of all the steering shafts 21a to 21d are rotated by the respective belts 41 and 42 in the same direction by the same amount as the drive pulleys 33a and 33b. That is, when the drive pulleys 33a and 33b rotate by a predetermined angle θ, the driven pulleys
24a to 24d also rotate by θ. Driven pulley 24a like this
When .about.24d is turned, each steering shaft 21a.about.21d is also turned, and as shown in FIG. 4, all wheels 27a.about.27d are turned by .theta. In the same direction. As a result, the traveling direction of the omnidirectional vehicle is switched. Then, the driving device 32 for traveling is used for each wheel.
When 27a to 27d are driven, the omnidirectional vehicle travels in the set direction. In this case, the wheels 27a to 27d are
Since the steering shafts 21a to 21d turn 360 degrees, the omnidirectional vehicle can travel in all the front, rear, left, and right directions. In addition, the drive pulleys 33a, 3
The rotation angle θ of 3b is determined by the encoder 37c of the pulley drive device 37.
Is detected and controlled based on this detection signal, the directions of the wheels 27a to 27d can be accurately set.

次に、カーモードの場合について説明する。この場合に
は、第3図(B)に示すように駆動プーリ33a、33bを矢
印X方向へ所定量(距離)W1移動させる。即ち、スライ
ダ用駆動装置39で移動機構38のピニオン38cを回転さ
せ、このピニオン38cをラック38dに噛み合った状態で転
動することにより、スライダ36が矢印X方向へ移動し、
駆動プーリ33a、33bを同方向へ移動する。この場合、駆
動プーリ33a、33bの移動量(距離)はスライダ用駆動装
置39のエンコーダ39cでピニオン38cの回転量(回転数)
を検出し、この検出信号に基づいて回転量を制御するこ
とにより、正確に設定することができる。また、駆動プ
ーリ33a、33bが移動するときは、プーリ用駆動装置37に
より固定されるので、駆動プーリ33a、33bは回動するこ
となく移動する。このように駆動プーリ33a、33bが移動
すると、この移動に伴って各ベルト41、42が移動し、各
従動プーリ24a〜24dを以下のように回動する。即ち、右
側の前側ユニットは駆動プーリ33aの移動に伴ってベル
ト41が矢印Z1方向へ移動し、各従動プーリ24a、24bを同
方向(時計方向)回転させるが、各従動プーリ24a、24b
の回転量はそれぞれ異なり、従動プーリ24aの回転角θ
が小さく、従動プーリ24bの回転角θが大きくな
る。これは、駆動プーリ33aと従動プーリ24aとの間にお
けるベルト41の移動する長さが短く、逆に駆動プーリ33
aと従動プーリ24bとの間におけるベルト41の移動する長
さが長いからであり、その関係は第7図に示すようにな
っている。即ち、第7図はステアリング軸21a〜21d間の
うち、全方向移動車の前後方向の長さをL、幅方向の長
さをWとし、L/Wが2.0の場合で、横軸に駆動プーリ33
a、33bの移動量Wxを、縦軸に従動プーリ24a、24bの回転
角度θをとったものであり、駆動プーリ33a、33bの移
動に伴って従動プーリ24a、24bの回転角度θ、θ
次第に大きくなるが、回転角度θよりも回転角度θ
の方がより大きく変化することを示している。一方、駆
動プーリ33aおよび各従動プーリ24a、24bに巻回させる
最短距離は、移動前(第3図(A)の状態)よりも移動
後(同図(B)の状態)の方が長くなるため、テンショ
ン調整装置43のテンションローラ43dはコイルばね43eの
弾性力に抗して反対側の矢印Y′方向へ移動する。同様
に、後側ユニットは駆動プーリ33bの回転によってベル
ト42が上述とは逆の矢印Z2方向へ移動し、各従動プーリ
24c、24dを同方向(反時計方向)へ回転させる。この場
合にも、従動プーリ24cと従動プーリ24dとの回転量は異
なり、従動プーリ24cの回転角θが従動プーリ24dの回
転角θよりも小さくなる。しかも、従動プーリ24cの
回転角θは前側ユニットの従動プーリ24aの回転角θ
と向きが逆であるが、絶対値は同じであり、従動プー
リ24dの回転角θも同様に、従動プーリ24bの回転角θ
と絶対値は同じである。
Next, the case of the car mode will be described. In this case, the drive pulleys 33a and 33b are moved by a predetermined amount (distance) W 1 in the arrow X direction as shown in FIG. 3 (B). That is, by rotating the pinion 38c of the moving mechanism 38 with the slider driving device 39 and rolling the pinion 38c in the state of being engaged with the rack 38d, the slider 36 moves in the arrow X direction,
The drive pulleys 33a and 33b are moved in the same direction. In this case, the movement amount (distance) of the drive pulleys 33a and 33b is determined by the encoder 39c of the slider drive device 39 and the rotation amount (rotation speed) of the pinion 38c.
Is detected, and the amount of rotation is controlled based on this detection signal, so that it can be set accurately. Further, when the drive pulleys 33a and 33b move, they are fixed by the pulley drive device 37, so that the drive pulleys 33a and 33b move without rotating. When the drive pulleys 33a and 33b move in this way, the belts 41 and 42 move in accordance with this movement, and the driven pulleys 24a to 24d rotate as follows. That is, in the front unit on the right side, the belt 41 moves in the direction of the arrow Z 1 in accordance with the movement of the drive pulley 33a and rotates the driven pulleys 24a and 24b in the same direction (clockwise), but the driven pulleys 24a and 24b.
Of the driven pulley 24a is different from the rotation angle θ of the driven pulley 24a.
a is small, and the rotation angle θ b of the driven pulley 24b is large. This is because the moving length of the belt 41 between the drive pulley 33a and the driven pulley 24a is short, and conversely, the drive pulley 33a
This is because the moving length of the belt 41 between the a and the driven pulley 24b is long, and the relationship is as shown in FIG. That is, in FIG. 7, among the steering shafts 21a to 21d, the length in the front-rear direction of the omnidirectional vehicle is L, and the length in the width direction is W. When L / W is 2.0, the horizontal axis is driven. Pulley 33
The movement amount W x of a and 33b is obtained by taking the rotation angle θ x of the driven pulleys 24a and 24b on the vertical axis, and the rotation angle θ a of the driven pulleys 24a and 24b along with the movement of the drive pulleys 33a and 33b. , theta b but gradually increases, the rotational angle than the rotational angle theta a theta b
Indicates that the change is larger. On the other hand, the shortest distance around which the drive pulley 33a and the driven pulleys 24a and 24b are wound is longer after the movement (the state of FIG. 3B) than before the movement (the state of FIG. 3A). Therefore, the tension roller 43d of the tension adjusting device 43 moves in the arrow Y'direction on the opposite side against the elastic force of the coil spring 43e. Similarly, in the rear unit, rotation of the drive pulley 33b causes the belt 42 to move in the direction of arrow Z 2 opposite to that described above, so that each driven pulley
Rotate 24c and 24d in the same direction (counterclockwise). Also in this case, the driven pulley 24c and the driven pulley 24d have different rotation amounts, and the rotation angle θ c of the driven pulley 24c becomes smaller than the rotation angle θ d of the driven pulley 24d. Moreover, the rotation angle θ c of the driven pulley 24c is the rotation angle θ of the driven pulley 24a of the front unit.
Although the direction is opposite to that of a, the absolute value is the same, and the rotation angle θ d of the driven pulley 24d is also the same as the rotation angle θ of the driven pulley 24b.
The absolute value is the same as b .

このように各従動プーリ24a〜24dが回動すると、各ステ
アリング軸21a〜21dも上述と同様に回動し、第5図に示
すように、前側ユニットの車輪27aは従動プーリ24aと同
じ回転角θだけ右下がりに回動し、車輪27bは従動プ
ーリ24bと同じ回転角θだけ右下がりに回動する。こ
のように回動した各車輪27a、27bはそれぞれ、全方向移
動車の旋回中心Pを中心とする円の接線上に位置する。
同様に、後側ユニットの車輪27cは従動プーリ24cと同じ
回転角θ(−θ)だけ左下がりに回動し、車輪27d
は従動プーリ24dと同じ回転角θ(−θ)だけ左下
がりに回動し、それぞれ全方向移動車の旋回中心Pを中
心とする円の接線上に位置する。したがって、全方向移
動車の旋回走行時に全車輪27a〜27dは円滑に転動すると
共に、旋回半径が小さくても円滑に転動する。これは第
8図から明らかである。即ち、第8図はステアリング軸
21a〜21d間のL/Wが2.0の場合で、横軸に旋回半径Rを、
縦軸に車輪27a、27bの角度をとったものであり、旋回半
径が小さくなるに従って車輪27a、27bの角度が大きくな
ると共に、点線曲線Q、Qで示す理想的なものに実
線Q1、Q2で示すこの実施例のものが接近していることを
示しており、1点鎖線Qxは従来のものを示し、点線曲線
Qa、Qbで示す理想的なものから離れている。一方、前後
に対応する車輪27a、27cおよび車輪27b、27dは同一の旋
回軌跡上を転動するので、より一層円滑に全方向移動車
を走行させることができる。なお、上述した場合は駆動
プーリ33a、33bを第3図(B)に示すように上側へ移動
させて全方向移動車を右側へ旋回させるようにしたが、
駆動プーリ33a、33bを下側へ移動させて全方向移動車を
左側へ旋回させるようにしても良い。
When the driven pulleys 24a to 24d rotate in this manner, the steering shafts 21a to 21d also rotate in the same manner as described above, and as shown in FIG. 5, the wheel 27a of the front unit has the same rotation angle as the driven pulley 24a. The wheel 27b turns downward by θ a , and the wheel 27b turns downward by the same rotation angle θ b as the driven pulley 24b. Each of the wheels 27a and 27b thus rotated is located on a tangent to a circle centered on the turning center P of the omnidirectional vehicle.
Similarly, the wheel 27c of the rear unit is rotated leftward by the same rotation angle θ c (−θ a ) as the driven pulley 24c, and the wheel 27d is rotated.
Rotates leftward downward by the same rotation angle θ d (−θ b ) as the driven pulley 24d, and is located on each tangent to a circle centered on the turning center P of the omnidirectional vehicle. Therefore, all the wheels 27a to 27d roll smoothly during turning of the omnidirectional vehicle, and roll smoothly even if the turning radius is small. This is clear from FIG. That is, FIG. 8 shows the steering shaft.
When the L / W between 21a to 21d is 2.0, the turning radius R is on the horizontal axis,
The vertical axis represents the angles of the wheels 27a and 27b. As the turning radius becomes smaller, the angles of the wheels 27a and 27b become larger, and the ideal curve shown by the dotted curves Q a and Q b becomes a solid line Q 1 , Q 2 of this embodiment is approaching, and the one-dot chain line Q x shows the conventional one, and the dotted curve
It is far from the ideal one shown by Q a and Q b . On the other hand, the wheels 27a, 27c and the wheels 27b, 27d corresponding to the front and rear roll on the same turning locus, so that the omnidirectional vehicle can travel more smoothly. In the case described above, the drive pulleys 33a and 33b are moved to the upper side as shown in FIG. 3 (B) to turn the omnidirectional vehicle to the right.
The drive pulleys 33a and 33b may be moved downward to turn the omnidirectional vehicle to the left.

さらに、ローテションモードの場合について説明する。
この場合には、第3図(C)に示すように駆動プーリ33
a、33bを上述したカーモードと同様に矢印X方向へさら
に移動させる。即ち、スライダ用駆動装置39で移動機構
38のピニオン38cを回転させ、このピニオン38cをラック
38dに噛み合った状態で転動させることにより、スライ
ダ36を矢印X方向へ所定量(距離)W2移動し、駆動プー
リ33a、33bを同方向へ移動する。この移動量(距離)W2
は対角線上に位置する各車輪27a〜27dが互いに向き合う
ように各従動プーリ24a〜24dを回動させる長さであり、
スライダ用駆動装置39のエンコーダ39cで検出され、こ
の検出信号に基づいてピニオン38cの回転量を制御する
ことにより、正確に設定することができる。このように
駆動プーリ33a、33bが移動すると、この移動に伴って各
ベルト41、42が移動し、各従動プーリ24a〜24dを上述し
たカーモードの場合と同様に回動する。したがって、右
側の前側ユニットの各従動プーリ24a、24bはカーモード
のときよりも、回転角θ、θが大きく回転する。ま
た、テンション調整装置43のテンションローラ43dも、
同様に、コイルばね43eの弾性力に抗して矢印Y′方向
へ移動する。一方、後側ユニットも同様に、各従動プー
リ24c、24dはカーモードのときよりも、回転角θ、θ
が大きく回転する。この場合にも、従動プーリ24cの
回転角θは前側ユニットの従動プーリ24aの回転角θ
と向きが逆であるが、絶対値は同じであり、従動プー
リ24dの回転角θは従動プーリ24bの回転角θと絶対
値が同じである。
Further, the case of rotation mode will be described.
In this case, as shown in FIG. 3 (C), the drive pulley 33
Similar to the car mode described above, a and 33b are further moved in the arrow X direction. That is, the slider driving device 39 is used as a moving mechanism.
Rotate the 38 pinion 38c and rack this pinion 38c
By rolling in the state of meshing with 38d, the slider 36 is moved by a predetermined amount (distance) W 2 in the direction of arrow X, and the drive pulleys 33a, 33b are moved in the same direction. This amount of movement (distance) W 2
Is a length for rotating the driven pulleys 24a to 24d so that the wheels 27a to 27d located on the diagonal line face each other,
The encoder 39c of the slider driving device 39 detects the rotation amount of the pinion 38c on the basis of the detection signal, so that the pinion 38c can be set accurately. When the drive pulleys 33a and 33b move in this way, the belts 41 and 42 move in accordance with this movement, and the driven pulleys 24a to 24d rotate in the same manner as in the car mode described above. Therefore, the driven pulleys 24a and 24b of the front unit on the right side rotate by larger angles of rotation θ 1 and θ 2 than in the car mode. Also, the tension roller 43d of the tension adjusting device 43
Similarly, the coil spring 43e moves in the arrow Y'direction against the elastic force. On the other hand, similarly in the rear unit, the driven pulleys 24c and 24d are rotated by the rotational angles θ 3 and θ 3 more than in the car mode.
4 rotates a lot. Also in this case, the rotation angle θ 3 of the driven pulley 24c is the rotation angle θ 3 of the driven pulley 24a of the front unit.
Although 1 and orientation is reversed, the absolute value is the same, the rotation angle theta 4 of the driven pulley 24d is the rotation angle theta 2 to the absolute value of the driven pulley 24b are the same.

このように各従動プーリ24a〜24dが回動すると、各ステ
アリング軸21a〜21dも上述と同様に回動し、第6図に示
すように総ての車輪27a〜27dはそれぞれ異なる方向へ異
なる角度回動する。つまり、前側ユニットの車輪27aは
従動プーリ24aと同じ回転角θだけ右下がりに回動
し、車輪27bは従動プーリ24bと同じ回転角θだけ右下
がりに回動する。同様に、後側ユニットの車輪27cは従
動プーリ24cと同じ回転角θ(−θ)だけ左下がり
に回動し、車輪27dは従動プーリ24dと同じ回転角θ
(−θ)だけ左下がりに回動する。このように回動
した各車輪27a〜27dはそれぞれ、全方向移動車のピボッ
ト回転中心(全方向移動車の中心)Oを中心とする1つ
の円の接線上に位置し、対角線上にある各車輪27a〜27d
が互いに向き合う。したがって、全方向移動車はその中
心点Oを中心にその場所でピボット回転する。このと
き、全車輪27a〜27dは中心点Oを中心とする円の接線上
に位置するので、円滑に転動し、良好に全方向移動車を
回転させることができる。
When the driven pulleys 24a to 24d rotate in this manner, the steering shafts 21a to 21d also rotate in the same manner as described above, and as shown in FIG. 6, all the wheels 27a to 27d have different angles in different directions. Rotate. That is, the wheel 27a of the front unit rotates right downward by the same rotation angle θ 1 as the driven pulley 24a, and the wheel 27b rotates right downward by the same rotation angle θ 2 as the driven pulley 24b. Similarly, the wheel 27c of the rear unit turns leftward by the same rotation angle θ 3 (−θ 1 ) as the driven pulley 24c, and the wheel 27d rotates the same rotation angle θ as the driven pulley 24d.
It rotates leftward by 4 (-θ 2 ). Each of the wheels 27a to 27d thus rotated is located on the tangent of one circle centered on the pivot rotation center (center of the omnidirectional vehicle) O of the omnidirectional vehicle, and on each diagonal. Wheels 27a-27d
Face each other. Therefore, the omnidirectional vehicle pivots about its center point O at that location. At this time, since all the wheels 27a to 27d are positioned on the tangent to the circle centered on the center point O, the wheels can roll smoothly and the omnidirectional vehicle can be rotated well.

なお、この発明は上述した実施例に限らず、例えば第9
図から第12図に示すように種々変形可能である 即ち、第9図(A)(B)は駆動プーリ33a、33bの取付
構造の変形例を示す。この駆動プーリ33a、33bはそれぞ
れ、ガイド軸40、40にガイドされてスライドするスライ
ダ36にベアリング50、50を介して回転可能に取付けられ
た2本の回転軸51、51の上部に設けられている。そし
て、回転軸51、51にはそれぞれ従動歯車52、52が設けら
れており、この従動歯車52、52にはプーリ用駆動装置37
の出力軸の上端に設けられた1つの駆動歯車53が噛み合
っている。したがって、駆動歯車53と従動歯車52、52と
の噛み合いにより、プーリ用駆動装置37で各回転軸51、
51を駆動して各駆動プーリ33a、33bを回転させることが
できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be the ninth embodiment, for example.
As shown in FIG. 12 to FIG. 12, various modifications are possible. That is, FIGS. 9 (A) and 9 (B) show modifications of the mounting structure of the drive pulleys 33a and 33b. The drive pulleys 33a and 33b are provided above two rotary shafts 51 and 51 which are rotatably attached to sliders 36 which are guided by the guide shafts 40 and 40 and slide via bearings 50 and 50, respectively. There is. The rotary shafts 51, 51 are provided with driven gears 52, 52, respectively, and the driven gears 52, 52 are provided with a pulley drive device 37.
One drive gear 53 provided at the upper end of the output shaft of the above meshes with each other. Therefore, due to the meshing of the drive gear 53 and the driven gears 52, 52, each of the rotary shafts 51,
The drive pulleys 33a and 33b can be rotated by driving 51.

また、第10図(A)(B)はテンション調整装置の変形
例を示す。このテンション調整装置60a、60bは駆動プー
リ33a、33bの移動に応じてテンションローラ61a、61bが
移動し、ベルト41、42の張力を調整するものであり、駆
動プーリ33a、33bを挟んで両側にそれぞれ設けられてい
る。テンション調整装置60aは車体20の後側(図中左
側)に位置し、後側ユニットのベルト42の張力を調整す
るものである。即ち、車体20には駆動プーリ33a、33bの
移動方向に対して直交する方向に2本のガイド軸62、62
が設けられており、このガイド軸62、62には第1のスラ
イダ63がスリーブを介してスライド可能に設けられてい
る。この第1のスライダ63の側面には軸65を中心に回動
する回動アーム66の一端が回動可能に取付けられてお
り、また回動アーム66の他端は第2のスライダ67の側面
に回動可能に取付けられている。第2のスライダ67は車
体20上に立設された支持板68、68間に掛け渡されたガイ
ド軸69、69にスライド可能に設けられている。この第2
のスライダ67の上面には支持柱70が立設されており、こ
の支持柱70の上部にはテンションローラ61aが回転自在
に設けられている。また、第1のスライダ63の下面には
連結柱71が垂下されており、この連結柱71の下部には連
動アーム72の一端が回動可能に取付けられている。この
連動アーム72の他端は駆動プーリ33a、33bを駆動するプ
ーリ用駆動装置37の軸に回動可能に連結されている。し
かして、駆動プーリ33a、33bのスライダ36が車体20の中
心からその側方へ移動すると、連動アーム72が第1のス
ライダ63をガイド軸62、62に沿って引き寄せる。する
と、回動アーム66が軸65を中心に回動して第2のスライ
ダ67をガイド軸69、69に沿って反対方向(駆動プーリ33
a、33bから離れる方向)へ移動する。これに伴ってテン
ションローラ61aが同方向に移動し、ベルト42の張力を
駆動プーリ33a、33bの移動量に応じて調整する。
10 (A) and (B) show a modification of the tension adjusting device. The tension adjusting devices 60a and 60b adjust the tension of the belts 41 and 42 by moving the tension rollers 61a and 61b according to the movement of the drive pulleys 33a and 33b, and sandwiching the drive pulleys 33a and 33b on both sides. Each is provided. The tension adjusting device 60a is located on the rear side (left side in the figure) of the vehicle body 20 and adjusts the tension of the belt 42 of the rear unit. That is, the body 20 has two guide shafts 62, 62 in a direction orthogonal to the moving directions of the drive pulleys 33a, 33b.
The guide shafts 62, 62 are provided with a first slider 63 slidably via a sleeve. One end of a rotating arm 66 that rotates about a shaft 65 is rotatably attached to the side surface of the first slider 63, and the other end of the rotating arm 66 is a side surface of the second slider 67. Is rotatably attached to. The second slider 67 is slidably provided on guide shafts 69, 69 suspended between support plates 68, 68 standing on the vehicle body 20. This second
A support pillar 70 is erected on the upper surface of the slider 67, and a tension roller 61a is rotatably provided on the support pillar 70. A connecting pillar 71 is hung on the lower surface of the first slider 63, and one end of an interlocking arm 72 is rotatably attached to the lower portion of the connecting pillar 71. The other end of the interlocking arm 72 is rotatably connected to the shaft of a pulley drive device 37 that drives the drive pulleys 33a and 33b. Then, when the slider 36 of the drive pulleys 33a and 33b moves from the center of the vehicle body 20 to the side thereof, the interlocking arm 72 pulls the first slider 63 along the guide shafts 62 and 62. Then, the pivot arm 66 pivots about the shaft 65 to move the second slider 67 along the guide shafts 69, 69 in the opposite direction (the drive pulley 33.
Move away from a, 33b). Along with this, the tension roller 61a moves in the same direction, and the tension of the belt 42 is adjusted according to the amount of movement of the drive pulleys 33a and 33b.

一方、反対側のテンション調整装置60bは車体20の前側
(図中右側)に配置され、前側ユニットのベルト41の張
力を調整するものである。即ち、車体20には上述と同様
に、2本のガイド軸73、73が設けられており、このガイ
ド軸73、73には前側スライダ74がスリーブ74aを介して
スライド可能に設けられている。そして、この前側スラ
イダ74の上面には支持柱75が立設されており、この支持
柱75の上部にはテンションローラ61bがベアリング76を
介して回転可能に取付けられている。また、前側スライ
ダ74の下面には連結柱77が垂下されており、その下端に
連結アーム78の一端が回動可能に取付けられている。こ
の連結アーム78は後側ユニットの第1のスライダ63と連
動して前側スライダ74を移動させるものであり、その他
端が第1のスライダ63の連結柱71の下端に回動可能に取
付けられている。しかして、前側ユニットのテンション
調整装置60bは後側ユニットの第1のスライダ63が引き
寄られると、これに伴って連結アーム78が前側スライダ
74を前側(図中右側)へ押し、前側スライダ74を駆動プ
ーリ33a、33bから離れるように移動する。これにより、
テンションローラ61bも同方向に移動し、ベルト41の張
力を駆動プーリ33a、33bの移動量に応じて調整する。し
たがって、このようなテンション調整装置60a、60bにお
いても、良好ベルト41、42の張力を調整することがで
き、従動プーリ24a〜24dおよび車輪27a〜27dを正確に回
動させることが可能となる。
On the other hand, the tension adjusting device 60b on the opposite side is arranged on the front side (right side in the drawing) of the vehicle body 20 and adjusts the tension of the belt 41 of the front unit. That is, as in the above, the vehicle body 20 is provided with the two guide shafts 73, 73, and the front slider 74 is slidably provided on the guide shafts 73, 73 via the sleeve 74a. A support column 75 is erected on the upper surface of the front slider 74, and a tension roller 61b is rotatably attached to the upper part of the support column 75 via a bearing 76. A connecting column 77 is hung on the lower surface of the front slider 74, and one end of a connecting arm 78 is rotatably attached to the lower end of the connecting column 77. The connecting arm 78 moves the front slider 74 in conjunction with the first slider 63 of the rear unit, and the other end thereof is rotatably attached to the lower end of the connecting column 71 of the first slider 63. There is. Then, in the tension adjusting device 60b of the front unit, when the first slider 63 of the rear unit is pulled, the connecting arm 78 moves the front slider.
74 is pushed to the front side (right side in the figure), and the front slider 74 is moved away from the drive pulleys 33a and 33b. This allows
The tension roller 61b also moves in the same direction, and the tension of the belt 41 is adjusted according to the amount of movement of the drive pulleys 33a and 33b. Therefore, also in such tension adjusting devices 60a and 60b, the tensions of the good belts 41 and 42 can be adjusted, and the driven pulleys 24a to 24d and the wheels 27a to 27d can be accurately rotated.

第11図はスライダ機構の変形例を示す。即ち、このスラ
イダ機構80は車体20にスライダ用駆動装置(図示せず)
を設け、このスライダ用駆動装置の出力軸81にこれと一
体に回転する回動アーム82を設け、この回動アーム82の
先端に連結アーム83の一端をピン84で回動可能に取付け
るとともに、その他端をスライダ36にピン85で回動可能
に連結したものであり、スライダ用駆動装置によって回
動アーム82が回動すると、この回動に伴って連結アーム
83がスライダ36をガイド軸40、40に沿って矢印方向へ移
動するようになっている。しかるに、このようなスライ
ダ機構80によれば、前述した実施例のものよりも、構造
が簡単で、正確かつ良好にスライダ36を移動することが
できる。
FIG. 11 shows a modification of the slider mechanism. That is, the slider mechanism 80 is provided on the vehicle body 20 for a slider drive device (not shown).
The output shaft 81 of the slider drive device is provided with a rotary arm 82 that rotates integrally with the output shaft 81. One end of a connecting arm 83 is rotatably attached to the tip of the rotary arm 82 with a pin 84. The other end is rotatably connected to the slider 36 by a pin 85, and when the rotating arm 82 is rotated by the slider driving device, the connecting arm is accompanied by this rotation.
83 is adapted to move the slider 36 along the guide shafts 40, 40 in the direction of the arrow. However, according to such a slider mechanism 80, the structure of the slider mechanism is simpler, and the slider 36 can be moved more accurately and satisfactorily than in the above-described embodiment.

第12図は全方向モードとローテションモードの2つのモ
ードのみを行なう全方向移動車を示す。即ち、この全方
向移動車はスライダ36が車体20のほぼ中心から片方にし
か移動しないものである。したがって、前述した実施例
のように全方向モードとローテションモードを行なう
が、カーモードは片側旋回しか行なわない。つまり、図
ではスライダ36が中心から上側に移動するので、右側旋
回しか行なわない。しかし、スライダ36が中心から下側
に移動するようにすれば、左旋回を行なうことが可能で
ある。
FIG. 12 shows an omnidirectional vehicle that performs only two modes, an omnidirectional mode and a rotation mode. That is, in this omnidirectional vehicle, the slider 36 moves only from the center of the vehicle body 20 to one side. Therefore, although the omnidirectional mode and the rotation mode are performed as in the above-described embodiment, the car mode performs only one-sided turning. That is, in the figure, since the slider 36 moves upward from the center, only the right turn is performed. However, if the slider 36 is moved downward from the center, it is possible to make a left turn.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明に係る全方向移動車のス
テアリング機構によれば、移動駆動手段により1組の制
御プーリを4つの車輪のほぼ中心に配置し、この状態で
1組の制御プーリを回転させるか、あるいはその位置か
ら1組の制御プーリを所定距離移動させることにより、
全方向モード、カーモード、ローテションモードなどに
転換することができるので、比較的簡単な構造で、全方
向モード、カーモード、ローテションモード等の多種類
の方向転換機能を持つことができると共に、良好に走行
させることができ、極めて方向転換の自由度の高いもの
を得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the steering mechanism for an omnidirectional vehicle according to the present invention, one set of control pulleys is arranged substantially at the center of four wheels by the movement drive means, and in this state, By rotating the set of control pulleys or moving one set of control pulleys from that position for a predetermined distance,
Since it can switch to omnidirectional mode, car mode, rotation mode, etc., it has a relatively simple structure and can have various kinds of direction changing functions such as omnidirectional mode, car mode, rotation mode, etc. It is possible to drive the vehicle satisfactorily and to obtain a vehicle with a very high degree of freedom in turning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第8図はこの発明の一実施例を示し、第1図
(A)はその全方向移動車の平面図、第1図(B)はそ
の要部破断側面図、第1図(C)はA−A断面図、第2
図(A)は走行用駆動装置を示す平面図、第2図(B)
はそのB−B断面図、第3図(A)は全方向モードの状
態を示す図、第3図(B)はカーモードの状態を示す
図、第3図(C)はローテションモードの状態を示す
図、第4図は全方向モード時の車輪の向きを示す図、第
5図はカーモード時の車輪の向きを示す図、第6図はロ
ーテションモード時の車輪の向きを示す図、第7図は駆
動プーリのスライド量と従動プーリの回転角度との関係
を示す図、第8図はカーモード時における全方向移動車
の旋回半径と車輪の回転角度との関係を示す図、第9図
(A)は駆動プーリの駆動機構の変形例を示す要部平面
図、第9図(B)はそのC−C断面図、第10図(A)は
テンション調整装置の変形例を示す平面図、第10図
(B)はそのD−D断面図、第11図はスライダ機構の要
部平面図、第12図は2モードのみを行なう全方向移動車
の平面図、第13図から第16図は従来例を示し、第13図
(A)は第1の従来例を示す平面図、第13図(B)はそ
のE−E断面図、第14図(A)は全方向モードを示す
図、第14図(B)はカーモードを示す図、第14図(C)
はローテションモードを示す図、第15図(A)は第2の
従来例を示す平面図、第15図(B)はそのF−F断面
図、第16図(A)はカーモード時における車輪の向きを
示す図、第16図(B)はその拡大図である。 20……車体、21a〜21d……ステアリング軸、24a〜24d…
…従動プーリ、27a〜27d……車輪、33a、33b……駆動プ
ーリ、34……移動駆動装置、36……スライダ、37……プ
ーリ用駆動装置、39……スライダ用駆動装置、41、42…
…ベルト、43、60a、60b……テンション調整装置、80…
…スライダ機構。
1 to 8 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 (A) is a plan view of the omnidirectional vehicle, FIG. 1 (B) is a side view of the main part broken, FIG. (C) is a cross-sectional view taken along the line A-A, second
FIG. 2A is a plan view showing a driving device for traveling, and FIG. 2B.
Is a sectional view taken along line BB, FIG. 3 (A) is a view showing a state of an omnidirectional mode, FIG. 3 (B) is a view showing a state of a car mode, and FIG. 3 (C) is a view of a rotation mode. FIG. 4 shows the state of the wheels in the omnidirectional mode, FIG. 4 shows the orientation of the wheels in the car mode, and FIG. 6 shows the orientation of the wheels in the rotation mode. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the sliding amount of the drive pulley and the rotation angle of the driven pulley, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the turning radius of the omnidirectional vehicle and the wheel rotation angle in the car mode. FIG. 9 (A) is a plan view of an essential part showing a modified example of the drive mechanism of the drive pulley, FIG. 9 (B) is a sectional view taken along the line CC, and FIG. 10 (A) is a modified example of the tension adjusting device. FIG. 10 (B) is a sectional view taken along the line DD of FIG. 10, FIG. 11 is a plan view of a main part of the slider mechanism, and FIG. Fig. 13 to Fig. 16 show a conventional example, Fig. 13 (A) shows a plan view showing the first conventional example, and Fig. 13 (B) shows its E. -E sectional view, FIG. 14 (A) shows the omnidirectional mode, FIG. 14 (B) shows the car mode, and FIG. 14 (C).
Shows a rotation mode, FIG. 15 (A) is a plan view showing a second conventional example, FIG. 15 (B) is its FF sectional view, and FIG. 16 (A) is a car mode. FIG. 16 (B) is an enlarged view showing the direction of the wheels. 20 ... Body, 21a-21d ... Steering shaft, 24a-24d ...
... Driven pulleys, 27a to 27d ... Wheels, 33a, 33b ... Drive pulleys, 34 ... Moving drive device, 36 ... Slider, 37 ... Pulley drive device, 39 ... Slider drive device, 41, 42 …
… Belt, 43, 60a, 60b… Tension adjusting device, 80…
… Slider mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車体の1辺側の2ヵ所にそれぞれ2つのス
テアリングが回転自在に設けられているとともに、これ
と対向する前記車体の対向辺側の2ヵ所にそれぞれ他の
2つのステアリングが回転自在に設けられ、これら4つ
のステアリングにそれぞれ車輪が回転自在に取り付けら
れ、前記各ステアリングを適宜回転させることにより、
各車輪の方向を転換させて走行する全方向移動車のステ
アリング機構において、 前記4つのステアリングの各ステアリング軸の上部にそ
れぞれ設けられた4つの従動プーリと、 前記車体の1辺側の2つのステアリングと対向辺側の他
の2つのステアリングとの間における個所の前記車体に
設けられ、かつ前記各2つのステアリングの配列方向に
沿って移動するスライダを有する移動駆動手段と、 前記移動駆動手段の前記スライダに回転自在に設けら
れ、前記移動駆動手段による前記スライダの移動に伴っ
て前記4つのステアリングのほぼ中心を通り前記2つの
ステアリングの配列方向に沿って移動する1組の制御プ
ーリと、 前記1組の制御プーリの一方と、前記車体の1辺側の前
記2つのステアリングの各ステアリング軸に設けられた
2つの従動プーリとに巻回され、前記制御プーリの回転
を前記2つの従動プーリに伝達する第1のベルトと、 前記1組の制御プーリの他方と、前記車体の前記対向辺
側の前記他の2つのステアリングの各ステアリング軸に
設けられた2つの従動プーリとに巻回され、前記制御プ
ーリの回転を前記他の2つの従動プーリに伝達する第2
のベルトと、 前記車体に設けられ、前記制御プーリの移動に伴って前
記第1、第2のベルトにそれぞれ一定の張力を与える第
1、第2のテンション調整手段と、 を備えてなる全方向移動車のステアリング機構。
1. Two steerings are rotatably provided at two positions on one side of a vehicle body, and two steering wheels are respectively rotated at two positions on the opposite side of the vehicle body facing the two steerings. The wheels are rotatably attached to these four steering wheels, and by appropriately rotating the steering wheels,
In a steering mechanism of an omnidirectional vehicle that travels by changing the direction of each wheel, four driven pulleys respectively provided above the respective steering shafts of the four steering wheels, and two steering wheels on one side of the vehicle body. And a drive unit provided on the vehicle body at a position between the other two steerings on the opposite side and having a slider that moves along the arrangement direction of each of the two steerings; A pair of control pulleys rotatably provided on the slider and moving along the arrangement direction of the two steering wheels through substantially the centers of the four steering wheels as the slider is moved by the movement driving means; One of a pair of control pulleys and two provided on each steering shaft of the two steerings on one side of the vehicle body A first belt that is wound around a driven pulley of the control pulley to transmit the rotation of the control pulley to the two driven pulleys, the other of the pair of control pulleys, and the other of the other opposite side of the vehicle body. A second winding which is wound around two driven pulleys provided on each steering shaft of the two steering wheels and which transmits the rotation of the control pulley to the other two driven pulleys.
And a second tension adjusting means that is provided on the vehicle body and that applies constant tensions to the first and second belts in accordance with the movement of the control pulley. Steering mechanism for mobile vehicles.
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