(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024013546
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】移動装置
(51)【国際特許分類】
B62B 3/00 20060101AFI20240125BHJP
【FI】
B62B3/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022115706
(22)【出願日】2022-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】501055145
【氏名又は名称】株式会社ZMP
(74)【代理人】
【識別番号】100082876
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 一幸
(74)【代理人】
【氏名又は名称】柿本 恭成
(74)【代理人】
【識別番号】100178906
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 充和
(72)【発明者】
【氏名】谷口 恵恒
(72)【発明者】
【氏名】悦喜 良平
【テーマコード(参考)】
3D050
【Fターム(参考)】
3D050AA01
3D050BB02
3D050DD01
3D050EE09
3D050HH06
3D050KK03
(57)【要約】
【課題】 移動装置の後方を接地することができ、安定した走行が可能な移動装置を提供する。
【解決手段】 底部に本体走行部23を有する移動体本体部11を備え、本体走行部23は、左右に配置されてそれぞれ独立に前後に回転駆動可能な複数の駆動輪28と、複数の駆動輪28より前方に配置されて回転及び旋回自在な前方自在輪29と、を有し、複数の駆動輪28の前後方向の回転が制御されることで、前進、後退、及び左右転回可能な移動装置10であって、移動体本体部11の後方には、移動体本体部11に対して左右方向に揺動不能に設けられて底部に後方走行部32を有する移動体後方部12を備え、後方走行部32は、複数の駆動輪28より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪46を有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
底部に本体走行部を有する移動体本体部を備え、
前記本体走行部は、左右に配置されてそれぞれ独立に前後に回転駆動可能な複数の駆動輪と、前記複数の駆動輪より前方に配置されて回転及び旋回自在な前方自在輪と、を有し、前記複数の駆動輪の前後方向の回転が制御されることで前進、後退、及び左右転回可能な移動装置であって、
前記移動体本体部の後方に、該移動体本体部に対して左右方向に揺動不能に設けられて、底部に後方走行部を有する移動体後方部を備え、
前記後方走行部は、前記複数の駆動輪より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪を有する、移動装置。
【請求項2】
前記移動体本体部と前記移動体後方部とがリンク部により連結され、
前記リンク部は、前記移動体本体部に対して前記移動体後方部を上下方向に揺動可能に連結している、請求項1に記載の移動装置。
【請求項3】
前記複数の駆動輪の回転軸が同一軸線上に配置され、前記リンク部は前記複数の駆動輪の回転軸より前方で前記移動体本体部に連結されている、請求項2に記載の移動装置。
【請求項4】
前記本体走行部は、前記移動体本体部のフレームに固設されて前記駆動輪を支持する駆動輪支持部を有し、前記リンク部は前記駆動輪支持部に連結されている、請求項2に記載の移動装置。
【請求項5】
前記移動体本体部は、人又は荷物を載置する載置部と、使用者が前記駆動輪による走行を操作するために前記載置部の後方に上方へ突出して設けられた操作部と、を備えた搬送台車本体であり、
前記移動体後方部は、前記使用者が搭乗可能な搭乗部であり、
前記リンク部は、前記移動体本体部に対して前記移動体後方部を左右方向に揺動不能に連結している、請求項2に記載の移動装置。
【請求項6】
前記駆動輪から前記前方自在輪までの前後距離をD1、前記駆動輪から前記後方自在輪までの前後距離をD2、左右の前記前方自在輪間の間隔をG1、左右の前記後方自在輪間の間隔をG2としたとき、D1:D2とG2:G1とを略同等にした、請求項1乃至5の何れかに記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自在輪及び駆動輪を有する移動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、台車のような小型の移動体に駆動輪を設けて走行可能にした移動装置が多く開発されている。このような小型の移動装置には、使用者が搭乗して走行できるものも存在する。例えば特許文献1では、電動台車として、荷台後方に乗車ステップを設けて使用者が乗車ステップ上でハンドル操作可能にした例が示されている。また特許文献2にも、車体後方に人が乗るステップを設けたパワーアシスト台車が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9-240477号公報
【特許文献2】特開平10-264825号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような小型の移動装置では、ステップ等が後方に突き出して接地しない状態で設けられている。そのため、移動体の後方に使用者が搭乗するなどして、移動体の重量に比較して大きな荷重が負荷されるような場合、走行時の安定性が低下することがある。
【0005】
そこで本発明では、移動装置の後方を接地することができて安定した走行が可能な移動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成する本発明の移動装置は、底部に本体走行部を有する移動体本体部を備え、本体走行部は、左右に配置されてそれぞれ独立に前後に回転駆動可能な複数の駆動輪と、複数の駆動輪より前方に配置されて回転及び旋回自在な前方自在輪と、を有し、複数の駆動輪の前後方向の回転が制御されることで前進、後退、及び左右転回可能な移動装置であって、移動体本体部の後方に、移動体本体部に対して左右方向に揺動不能に設けられて、底部に後方走行部を有する移動体後方部を備え、後方走行部は、複数の駆動輪より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪を有することを特徴としている。
【0007】
本発明の移動装置では、好ましくは移動体本体部と移動体後方部とがリンク部により連結され、リンク部により、移動体本体部に対して移動体後方部が上下方向に揺動可能に連結されている。
【0008】
この移動装置は、複数の駆動輪の回転軸が同一軸線上に配置され、リンク部は複数の駆動輪の回転軸より前方で移動体本体部に連結されているのが好適である。
【0009】
また、この移動装置は、本体走行部が、移動体本体部のフレームに固設されて駆動輪を支持する駆動輪支持部を有し、リンク部は駆動輪支持部に連結されているのがよい。
【0010】
さらに、この移動装置の好ましい実施形態によれば、移動体本体部は、人又は荷物などを載置する載置部と、使用者が駆動輪による走行を操作するために載置部の後方に上方へ突出して設けた操作部と、を備え、人や荷物などを搬送するための搬送台車本体で成っており、移動体後方部を、使用者が搭乗可能な搭乗部とし、リンク部は、移動体本体部に対して移動体後方部を左右方向に揺動不能に連結している。
【0011】
本発明の移動装置では、駆動輪から前方自在輪までの前後距離をD1、駆動輪から後方自在輪までの前後距離をD2、左右の前方自在輪間の間隔をG1、左右の後方自在輪間の間隔をG2としたとき、D1:D2とG2:G1とを略同等の寸法にしてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の移動装置によれば、本体走行部が、左右に配置されてそれぞれ独立に前後方向に回転駆動可能な複数の駆動輪と、駆動輪より前方に配置されて回転及び旋回自在な前方自在輪と、で構成されるので、複数の駆動輪における回転の制御に対応して前方自在輪が自在に回転及び旋回することで、移動体本体部が前進、後退及び左右転回可能である。
【0013】
そして移動体本体部の後方には、左右方向に揺動不能で底部に後方走行部を有する移動体後方部が備えられており、移動体後方部の後方走行部が、駆動輪より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪を有するので、操縦者が乗り込むことで、移動体後方部に負荷される荷重を後方自在輪により支持することができる。しかも走行時には、複数の駆動輪における回転の制御に対応して後方自在輪が自在に回転及び旋回することができるので、移動体本体部とともに移動体後方部が前進、後退及び左右転回できて安定して走行することができる。
【0014】
よって本発明の移動装置によれば、移動装置の後方を安定して接地することができ、安定した走行が可能な移動装置を提供することができる。
【0015】
特に、移動体本体部と移動体後方部とがリンク部により連結され、このリンク部が移動体本体部に対して移動体後方部を上下方向に揺動可能に連結することで、本体走行部の前方自在輪及び駆動輪が接地する接地面に対し、後方自在輪の接地位置を上下に変位することができる。そのため、移動装置が、勾配が変化する路面や段差のある路面等を走行する場合であっても、前方自在輪、駆動輪及び後方自在輪を接地させることができ、また移動体全体に対して上下に曲げ方向の力が作用することも防止できる。従って、路面の変化にかかわらず移動装置の安定した走行が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の実施形態に係る移動装置の前側上方から見た斜視図である。
【
図2】本発明の実施形態に係る移動装置の後側上方側から見た斜視図である。
【
図3】本発明の実施形態に係る移動装置の平面図である。
【
図4】本発明の実施形態に係る移動装置の側面図である。
【
図5】本発明の実施形態に係る移動装置の底面図である。
【
図6】本発明の実施形態に係る移動装置のリンク部を示す部分側面図である。
【
図7】本発明の実施形態に係る移動装置のリンク部の連結構造を示す部分斜視図である。
【
図8】本発明の実施形態に係る移動装置のリンク部の連結構造を示す部分正面図である。
【
図9】本発明の実施形態に係る移動装置のリンク部の連結構造を示す部分底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明するが、本発明は実施形態に限定されることなく適宜変更することができる。特に、図面に記載した各部材の形状、寸法、位置関係などについては概念的な事項を示すに過ぎず、その適用場面に応じて任意に変更することができる。各図において、同一の又は対応する部材等には同一の符号を付している。本実施形態では、移動装置として、荷物を載置して自走して搬送する搬送台車本体の後方に使用者の搭乗部を設けた荷物を運搬するための搬送台車を例にとって説明する。
【0018】
本実施形態の移動装置は、
図1乃至
図5に示すように、移動体本体部としての搬送台車本体11と、搬送台車本体11の後方に設けられた移動体後方部としての搭乗部12と、がリンク部13により連結された構成の搬送台車10である。搬送台車本体11は配送品や工場内で搬送する部品など、各種物品を含む荷物を載置可能に構成されており、搭乗部12は使用者、即ち操縦者が立位姿勢で搭乗可能に構成されている。
【0019】
搬送台車本体11は、車体21と、車体21の上部に設けられた荷物の載置部22と、車体21の底部に設けられた本体走行部23と、載置部22の後端から上方に伸びるハンドル24と、ハンドル24の上部に取り付けられて使用者が操作して走行させるための操作部25と、を備えている。
【0020】
車体21は、偏平な直方体状に形成されていて、フレーム26と、フレーム26に固定して装着された車体成形体27と、を有する。車体成形体27の後端を除く上面全体が荷物の載置部22となっている。本体走行部23は、左右に配置されてそれぞれ独立に前後に回転駆動可能な複数の駆動輪28と、複数の駆動輪28よりも前方に配置されて回転及び旋回が自在な前方自在輪29と、を有する。
【0021】
各駆動輪28は、車体21のフレーム26に固定して設けられた駆動輪支持部31に支持されていて、左右の駆動輪28の回転軸が車軸L1方向と直交する同一軸線上に配置されている。駆動輪支持部31には減速機構を備えたモータ32が各駆動輪28毎に装着され、バッテリー33からの電力により各駆動輪28を前後方向に回転駆動可能に構成されている。
【0022】
前方自在輪29は、車体21の前方側における車軸L1方向に対して直交する左右の位置に配置されている。左右の前方自在輪29間の間隔を駆動輪28間の間隔以下にしてもよい。各前方自在輪29はフレーム26に固定されたキャスタからなり、各車輪が回転自在であるとともに車輪の回転軸が旋回自在である。本実施形態では、前方自在輪29を構成する車輪が空気入りタイヤからなる。
【0023】
ハンドル24は使用者が搬送台車10を操作する際などに使用されるもので、本実施形態では、両端が車体21に固定された略コ字状に形成されている。ハンドル24の上部に取り付けられた操作部25は、シフトレバー,ジョイスティック、非常停止スイッチなどを有し、使用者が操作することで図示しない制御部を介して各駆動輪28の回転方向及び回転速度を制御して、搬送台車本体11を前進,後退,左右転回等を行わせることができる。
【0024】
一方、搭乗部12は、搬送台車本体11の後方に配置されて、搬送台車本体11に対して左右方向に揺動不能に設けられた後方車体31と、後方車体31の底部に設けられた後方走行部32と、を有する。後方車体31は、搬送台車本体11の車体21より小さい偏平な略直方体状に形成されていて、後方フレーム43と、後方フレーム43に固定して装着された後方成形体44と、を有する。何ら限定されるものではないが、本実施形態の後方フレーム43には、
図6に示すように、搬送台車本体11側に、後方成形体44が装着された部位から下方に突出した下方突出部45が設けられている。
【0025】
後方走行部32は、左右の駆動輪28より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪46を有する。後方自在輪46は、車軸L1方向に対して直交する左右の位置に配置されている。左右の後方自在輪46間の間隔を駆動輪28間の間隔以下にしてもよい。各後方自在輪46はフレーム26に固定されたキャスタからなり、各車輪が回転自在であるとともに車輪の回転軸が旋回自在である。本実施形態では、後方自在輪46を構成する車輪は前方自在輪29の車輪と異なっていてもよい。
【0026】
リンク部13は、搬送台車本体11と搭乗部12とを連結するために設けられ、
図6に拡大して示すように、搭乗部12の後方フレーム33と一体に固定して設けられて、下方突出部45から前方に延びるリンクアーム51が互いに離間して左右に設けられている。本実施形態では、左右のリンクアーム51間が前端側で連結ロッド52により連結されている。
【0027】
各リンクアーム51の連結構造においては、
図7乃至
図9に示すように、各リンクアーム51が車軸L1に沿って延び、搬送台車本体11に対して上下に揺動可能となるよう、車軸L1方向と直交する軸線上で搬送台車本体11に連結されている。これにより、搭乗部12が搬送台車本体11に対して上下方向にのみ揺動可能に、且つ、左右方向に揺動不能に連結される。
【0028】
具体的には、搬送台車本体11の本体走行部23に設けられた左右の駆動輪支持部31にそれぞれ固定ブラケット53が固定され、固定ブラケット53間に、車軸L1方向と直交する方向にシャフト54が架け渡されて固定されている。このシャフト54は、駆動輪28と前方自在輪29との間、詳細には駆動輪28の回転軸より前方の位置に配置されている。そして、このシャフト54に、左右のリンクアーム51の前端に固定して設けられた枢支ブラケット55が回動可能に連結されている。これにより左右のリンクアーム51は、左右方向には揺動不能な状態で、駆動輪28の回転軸より前方の位置でシャフト54を中心に上下方向にのみ揺動可能に、駆動輪支持部31に連結されている。
【0029】
本実施形態の搬送台車10では、このように搬送台車本体11と搭乗部12とがリンク部13により連結され、合計6輪構成で成り、この状態では、前方自在輪29と駆動輪28と後方自在輪46との位置を次のように設定することができる。
図5に示すように、駆動輪28から前方自在輪29までの車軸方向の距離をD1とし、駆動輪28から後方自在輪46までの車軸方向の距離をD2とし、左右の前方自在輪29間の間隔をG1、左右の後方自在輪46間の間隔をG2としたとき、前後の距離の比D1:D2と左右の間隔の比G1:G2との逆比がなるべく近似するように設定するのが好ましく、
D1:D2=G2:G1(式1)
となることが特に好ましい。この関係は前方自在輪29及び後方自在輪46の転動抵抗等に応じて適宜補正して適用してもよい。このような関係とすることで、転回方向に走行する際や旋回する際、路面からの抵抗が前方自在輪29と後方自在輪46とで等しくなりスムースに走行することができる。
【0030】
例えば、既存の搬送台車本体11に搭乗部12を追加するような場合、駆動輪28から前方自在輪29までの車軸方向の距離(D1)と左右の前方自在輪29間の間隔(G1)を測定により求め、次に、後方自在輪46間の間隔G2と駆動輪28から後方自在輪46までの距離D2を、D1:D2=G2:G1に近似又は一致させるようにして決めてもよい。
【0031】
このような搬送台車10を使用するには、使用者が搭乗部12に搭乗した状態で、ハンドル24の操作部25を操作することで複数の駆動輪28の前後の回転方向と回転速度とを調整して走行することができる。その際、路面の勾配が変化する地点や段差を有する地点を走行するときには、搬送台車本体11に対して搭乗部12が上下に揺動することで、安定して走行することができる。また左右転回方向に走行するときには、搭乗部12が転回方向の外向きに慣性力や遠心力などを受けるが、搬送台車本体11に対して搭乗部12が左右に揺動しないことで、搬送台車本体11に対して搭乗部12が外側にずれることなく、安定して走行することができる。
【0032】
以上のような本実施形態の搬送台車10によれば、本体走行部23に、左右に配置されてそれぞれ独立に前後方向に回転駆動可能な複数の駆動輪28と、駆動輪28より前方に配置されて回転及び旋回自在な前方自在輪29と、を備えているので、複数の駆動輪28における回転の制御に対応して前方自在輪29が自在に回転及び旋回することで、搬送台車本体11が前進、後退及び左右転回可能である。
【0033】
そして搬送台車本体11の後方には、左右方向に揺動不能で底部に後方走行部32を有する搭乗部12が備えられていて、後方走行部32が、駆動輪28より後方に配置されて回転及び旋回自在な後方自在輪46を有するので、搭乗部12に負荷される荷重を後方自在輪46により支持することができる。
【0034】
しかも走行時には、複数の駆動輪28における回転の制御に対応して後方自在輪46が自在に回転及び旋回することで、搬送台車本体11とともに搭乗部12が前進、後退及び左右転回でき、安定して走行することができる。このとき搭乗部12が搬送台車本体11に対して左右方向に揺動不能であるため、本体走行部23により搬送台車本体11が左右に転回しても、搭乗部12が慣性力や遠心力などにより左右に揺動することがない。そのため、この搬送台車10によれば、搬送台車10の後方を安定して接地することができ安定した走行が可能である。
【0035】
特に、この実施形態の搬送台車10によれば、搬送台車本体11と搭乗部12とがリンク部13により連結され、このリンク部13が搬送台車本体11に対して搭乗部12を上下方向に揺動可能に連結しているので、本体走行部23の前方自在輪29及び駆動輪28が接地する接地面に対し、後方自在輪46の接地位置を上下に変位することができる。従って、搬送台車10が、勾配が変化する路面や段差のある路面等を走行する場合であっても、前方自在輪29、駆動輪28及び後方自在輪46を接地させることができ、また移動体全体に対して上下に曲げ方向の力が作用することも防止できる。その結果、路面の変化にかかわらず搬送台車10の安定した走行が可能である。
【0036】
この搬送台車10は、複数の駆動輪28の回転軸が同一軸線上に配置され、リンク部13は複数の駆動輪28の回転軸より前方で搬送台車本体11と連結されている。従って、使用者が搭乗部12に搭乗することにより負荷された荷重が、リンク部13を介して搬送台車本体11に負荷されたとき、駆動輪28の接地部位置を支点にして搬送台車本体11の前方側が浮き上がる方向に荷重が作用することを防止できる。これにより路面の変化にかかわらず安定した走行が可能である。
【0037】
また、この搬送台車10では、本体走行部23が搬送台車本体11のフレーム26に固設されて駆動輪28を支持する駆動輪支持部31を有し、リンク部13が駆動輪支持部31に連結されているので、駆動輪28による駆動力を車体21やフレーム26を介さず直接に搭乗部12に伝達することができ、また加減速時に搭乗部12から伝達される慣性力を駆動輪28近傍に負荷することができる。従って、搬送台車本体11における駆動輪支持部31より上方側の車体21やフレーム26などに過剰な力が負荷されることがなく、搬送台車本体11の車体21やフレーム26などに歪みが生じたり前方自在輪29が浮いたりすることを防止でき、安定した走行が可能である。
【0038】
さらに、この搬送台車10では、搬送台車本体11が荷物などを載置する載置部22と、使用者が走行部を操作するために載置部22の後方に上方へ突出して設けられた操作部25と、を備えた搬送台車10であるとともに、搭乗部12は使用者が搭乗可能な搭乗部12であり、リンク部13は搬送台車本体11に対して搭乗部12を左右方向に揺動不能に連結している。従って、搬送台車10に対して搭乗部12を常に所定の対向位置に配置することができ、搬送台車10の載置部22の後方に設けられた操作部25に対し、搭乗部12に搭乗した使用者が常に所定の向きに搭乗した状態で保たれる。また左右転回する際に搭乗部12に過剰に遠心力が作用することを防止でき、搭乗者が搭乗部12から転落するようなことも確実に防止できる。その結果、操作部25を操作しやすく、より安定して搬送台車10を走行させることができる。
【0039】
(実施例)
既存の搬送台車本体11に搭乗部12を追加した搬送台車を試作した。搬送台車本体11の大きさは、約605mm×約906mmである。搭乗部12の大きさは、約520mm×約330mmとした。駆動輪28から前方自在輪29までの車軸方向の距離(D1)は514mm、左右の前方自在輪29間の間隔(G1)は339.5mであった。後方自在輪46間の間隔(G2)を360mmとし、駆動輪28から後方自在輪46までの距離(D2)を480.7mmとした。この場合、上記式1において、D1:D2=514:480.7=1.069となり、G2:G1=360:339.5=1.060となり、式1にほぼ一致する。使用者が操作部25により搬送台車10を操作し、荷物載置部22に100kgの荷物を搭載し、時速6kmで走行したところ、勾配が変化する路面や段差のある路面等を安定に走行することができた。50mm程度の段差は、安定に走行することができた。さらに、8度程度の勾配は、安定に走行することができた。
【0040】
なお上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では搬送台車10の例を用いて説明したが、駆動輪及び自在輪を有して自走可能な移動装置であれば、本発明を適用することが可能であり、例えば自走可能な車椅子等であってもよい。
また上記実施形態では、移動体本体部としての搬送台車本体11にリンク部13を介して移動体後方部としての搭乗部12が連結された搬送台車10について説明したが、移動体本体部と移動体後方部とが仕切りなく一体的に構成されて、駆動輪28の前方側及び後方側の両方に自在輪を設けた構造としても、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【0041】
10 搬送台車(移動装置)
11 搬送台車本体(移動体本体部)
12 搭乗部(移動体後方部)
13 リンク部
21 車体
22 人又は荷物等を載置する載置部
23 本体走行部
24 ハンドル
25 操作部
26 フレーム
27 車体成形体
28 駆動輪
29 前方自在輪
31 駆動輪支持部
32 モータ
33 バッテリー
41 後方車体
42 後方走行部
43 後方フレーム
44 後方成形体
45 下方突出部
46 後方自在輪
51 リンクアーム
52 連結ロッド
53 固定ブラケット
54 シャフト
55 枢支ブラケット
L1 車軸