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(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】P2025008022
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】車両
(51)【国際特許分類】
   B60G 3/12 20060101AFI20250109BHJP
   B60B 19/00 20060101ALI20250109BHJP
   B62D 15/00 20060101ALI20250109BHJP
【FI】
B60G3/12
B60B19/00 H
B62D15/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023109854
(22)【出願日】2023-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】000006105
【氏名又は名称】株式会社明電舎
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】日吉 健太
(72)【発明者】
【氏名】山中 和之
(72)【発明者】
【氏名】柴▲崎▼ 正貴
(72)【発明者】
【氏名】牧野 洋三
(72)【発明者】
【氏名】興津 俊幸
【テーマコード(参考)】
3D301
【Fターム(参考)】
3D301AB21
3D301AB23
3D301BA11
3D301BA18
3D301BA20
3D301CA02
3D301DA04
3D301DA08
3D301DA12
3D301DA67
(57)【要約】
【課題】各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を主輪の外周に備えるような車輪を駆動輪とした場合において、路面と駆動輪とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現する。
【解決手段】車両1は、車体部2と、複数の駆動輪10と、複数のサスペンション50と、を備え、複数の駆動輪10の各々は、動力源40と、動力源40により駆動される主輪101と、主輪101の外周に周方向に並ぶように、主輪101の回転軸101sに対して傾いて設けられた複数の自在輪を備え、サスペンション50は、上下方向Uに交差するように延在して設けられて、車体部2に固定された第1板部51と、対応する駆動輪10に固定され、駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられた第2板部52と、第1板部51と第2板部52の間に設けられた弾性部材55と、を備えている。
【選択図】図11
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体部と、
複数の駆動輪と、
複数のサスペンションと、
を備え、
複数の前記駆動輪の各々は、動力源と、前記動力源により駆動される主輪と、前記主輪の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を備え、複数の前記駆動輪の各々において、複数の前記自在輪の各々の回転軸は、前記主輪の外周に沿うように、前記主輪の回転軸に対して、同一の角度で傾いて設けられ、
複数の前記サスペンションの各々は、複数の前記駆動輪の各々に対応して設けられ、
上下方向に交差するように設けられて、前記車体部に固定された第1板部と、
対応する前記駆動輪に固定され、前記第1板部の下方の、前記第1板部から離間した位置に、前記上下方向に交差するように、かつ前記駆動輪を、姿勢を維持しつつ前記上下方向に移動可能とするように、前記第1板部に対して相対移動可能に設けられた第2板部と、
前記第1板部と前記第2板部の間に設けられた弾性部材と、
を備えている、車両。
【請求項2】
複数の前記サスペンションの各々において、前記第2板部は、前記第1板部に対向し、かつ前記第2板部の端辺に沿って設けられた回転軸を中心として、前記第1板部に対して前記上下方向に揺動自在に設けられ、前記第2板部の、前記回転軸が設けられた前記端辺は、前記車体部の前後方向において前側または後側に位置している、請求項1に記載の車両。
【請求項3】
複数の前記サスペンションの各々において、前記第1板部と前記第2板部の、互いに対向する表面の各々には、当該表面から突出するように突出部が設けられ、
前記第1板部と前記第2板部の各々の前記突出部は、側面視したときに互いに重なり合うように設けられ、
前記第2板部の前記回転軸は、前記第1板部と前記第2板部の各々の前記突出部の互いに重なり合った部分を貫通するように設けられている、請求項2に記載の車両。
【請求項4】
複数の前記サスペンションの各々は、前記第1板部と前記第2板部との間に、前記駆動輪の移動の方向を前記上下方向のみに規定する、相対移動方向規定部材を備えている、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両。
【請求項5】
複数の前記サスペンションの各々において、前記弾性部材は、巻きばね、ゴム、板バネのいずれかである、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば工場等の内部で資材を運搬する搬送車や、自動倉庫等で物品を荷捌きするためのロボット等のように、施設内で物品の運搬等の作業を行うことを目的として、様々な車両が用いられている。
このような車両を、例えば一般的な乗用車のように、ゴムタイヤを前輪及び後輪として備え、前輪のみを、車両の走行方向を変え得る操舵輪とするように構成する場合を考える。このような車両においては、操舵輪を操作しつつ前進して右折、左折することで、車両外側の側方に位置する点を中心として旋回し、走行方向が変えられるため、走行方向を変更するに際し、走行路上に一定の大きさの領域が必要となる。したがって、例えば走行路が狭い場合においては、走行方向を自在に変えることができない可能性がある。このため、上記のような車両を、姿勢を維持しつつ走行方向を変更することができるように、構成することがある。
【0003】
これに関し、例えば特許文献1には、駆動輪として、前輪、中輪及び後輪の各々が左右に一対ずつ設けられた計6輪のロッカーボギー車が開示されている。このロッカーボギー車は、前輪及び中輪が各々軸支されるボギーリンクと、後輪が軸支されるロッカーリンクと、ロッカーリンクに接続される本体と、を備えている。ボギーリンクは、本体又はロッカーリンクに軸支されて、自由回転又は動的な回転可能であり、ロッカーリンクは、本体に固定されている。このようなロッカーボギー車の前輪及び後輪は、主輪の外周に、車軸に対して45°の傾きで回転可能に支持され、周方向に並んだ複数個の自在輪を有する構造のメカナムホイール(登録商標)である。また、中輪は、主輪の外周に車軸に対して90°の向きに回転可能に支持され、周方向に並んだ複数個の自在輪を有する構造のオムニホイール(登録商標)である。
【0004】
上記のように、特許文献1においては、メカナムホイールやオムニホイール等の、主輪と、主輪の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を備え、複数の自在輪の各々の回転軸が、主輪の外周に沿うように、主輪の回転軸に対して、同一の角度で傾いて設けられるような車輪を複数、駆動輪として用いている。例えばメカナムホイールにおいては、主輪が駆動されて回転すると、この回転に伴って、主輪の外周に設けられた自在輪と、路面との間に摩擦力が作用し、この摩擦力により、自在輪が回転しようとする。ここで、自在輪の回転軸が、主輪の回転軸に対して、同一の、45°の角度で傾いて設けられているため、主輪のトルクが、主輪の回転方向から、自在輪の回転軸の傾きに応じた方向へと変換される。このようにして、車両の姿勢を変更せずに維持しつつ、車両の走行方向を変更することができる。
【0005】
このように、駆動輪としてメカナムホイールやオムニホイール等の車輪が用いられた車両において、車両の走行方向を意図したように適切に変更するためには、各駆動輪が常に路面に良好に接触し、駆動輪と路面との間の摩擦力が一定となる状態を維持する必要がある。このため、路面の凹凸等の状態に追従して駆動輪が上下するような、サスペンションを設けるのが望ましい。
【0006】
ここで、例えば一般的な乗用車において使用されている、独立懸架式のサスペンションを用いた場合においては、サスペンションが伸縮する際に、車輪の回転軸の、路面に対する傾きが変わる。すると、サスペンションが伸縮せず中立の状態にある場合に、例えば車輪の外周の幅方向における全域が、路面に接触するように構成していても、サスペンションが作動して車輪の回転軸が傾くことで、車輪の幅方向の一部が路面から離間してしまう。このようにして、車輪と路面との間の接触面積が変わるため、車輪と路面との間に作用する摩擦力が変化してしまい、結果として、上記のような、路面との間の摩擦力により走行方向が変更されるような車輪を用いた構成においては、車両を意図した方向に走行させることが難しい場合がある。
各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を主輪の外周に備えるような車輪を駆動輪とした場合において、路面と駆動輪とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することが、望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2023-6068号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を主輪の外周に備えるような車輪を駆動輪とした場合において、路面と駆動輪とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の車両は、車体部と、複数の駆動輪と、複数のサスペンションと、を備え、複数の前記駆動輪の各々は、動力源と、前記動力源により駆動される主輪と、前記主輪の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を備え、複数の前記駆動輪の各々において、複数の前記自在輪の各々の回転軸は、前記主輪の外周に沿うように、前記主輪の回転軸に対して、同一の角度で傾いて設けられ、複数の前記サスペンションの各々は、複数の前記駆動輪の各々に対応して設けられ、上下方向に交差するように設けられて、前記車体部に固定された第1板部と、対応する前記駆動輪に固定され、前記第1板部の下方の、前記第1板部から離間した位置に、前記上下方向に交差するように、かつ前記駆動輪を、姿勢を維持しつつ前記上下方向に移動可能とするように、前記第1板部に対して相対移動可能に設けられた第2板部と、前記第1板部と前記第2板部の間に設けられた弾性部材と、を備えている。
上記のような構成においては、車両は複数の駆動輪を備えている。複数の駆動輪の各々は、動力源と、動力源により駆動される主輪と、主輪の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を備えている。複数の駆動輪の各々において、複数の自在輪の各々の回転軸は、主輪の外周に沿うように、主輪の回転軸に対して、同一の角度で傾いて設けられている。このような構成においては、主輪が駆動されて回転すると、この回転に伴って、主輪の外周に設けられた自在輪と、路面との間に摩擦力が作用し、この摩擦力により、自在輪が回転しようとする。ここで、自在輪の回転軸が、主輪の回転軸に対して、同一の角度で傾いて設けられているため、主輪のトルクが、主輪の回転方向から、自在輪の回転軸の傾きに応じた方向へと変換される。このようにして、車両の姿勢を変更せずに維持しつつ、車両の走行方向を変更することができる。
このような駆動輪に関し、車両は、複数のサスペンションを備えている。複数のサスペンションの各々は、複数の駆動輪の各々に対応して設けられている。複数のサスペンションの各々は、上下方向に交差するように設けられて、車体部に固定された第1板部と、対応する駆動輪に固定され、第1板部の下方の、第1板部から離間した位置に、上下方向に交差するように設けられた第2板部と、第1板部と第2板部の間に設けられた弾性部材と、を備えている。このような構成において、走行中の路面に凹凸等がある場合には、路面の状態に追従して駆動輪が、上下方向に移動しようとする。ここで、第2板部は、駆動輪を上下方向に移動可能とするように、第1板部に対して相対移動可能に設けられているため、駆動輪と、当該駆動輪が固定された第2板部の上下方向への移動は、第1板部に対して相対的に行われる。また、第1板部と第2板部の間には、弾性部材が設けられている。このため、路面に凹部がある場合には、弾性部材が伸長して第2部材と駆動輪が路面に対して付勢される。また、路面に凸部がある場合には、弾性部材が収縮して駆動輪と第2部材の上昇が吸収される。
ここで、第2板部は第1板部に対して、対応する駆動輪を、姿勢を維持しつつ上下方向に移動可能とするように設けられているため、サスペンションが、駆動輪の、車体部に対する相対的な移動を吸収するに際し、主輪の回転軸の路面に対する角度、及び姿勢が維持される。したがって、路面の凹凸に対して駆動輪が上下したとしても、駆動輪の傾き、姿勢は変化せず、駆動輪と路面との間の接触面積も変化しにくいため、駆動輪と路面との間に作用する摩擦力も変化しにくい。したがって、駆動輪に作用するトルクが、自在輪を介して適切に路面へと伝達され、結果として、車両を意図した方向に走行させることができる。
このようにして、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を主輪の外周に備えるような車輪を駆動輪とした場合において、路面と駆動輪とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両を提供することが可能となる。
【0010】
本発明の一態様においては、複数の前記サスペンションの各々において、前記第2板部は、前記第1板部に対向し、かつ前記第2板部の端辺に沿って設けられた回転軸を中心として、前記第1板部に対して前記上下方向に揺動自在に設けられ、前記第2板部の、前記回転軸が設けられた前記端辺は、前記車体部の前後方向において前側または後側に位置している。
このような構成によれば、第1板部と第2板部とが、第2板部の端辺に沿って設けられた回転軸を中心として、第1板部に対して上下方向に揺動自在に、かつ強固に連結されている。これにより、駆動輪と第2板部が、第1板部に対して上下方向に揺動する際に、上下方向以外の他の方向に変位するのを抑えることができる。
また、仮に、第2板部の、回転軸が設けられた端辺が、車体部の前後方向において、第2板部の前側または後側ではなく、例えば右側に位置していると、第2板部の回転軸は車体部の右側で、前後方向に延びる状態となる。この方向は、第2板部に固定されている駆動輪の主輪の回転軸が延びる、左右方向(車幅方向)に対して直交する方向である。このため、第2板部が第1板部に対して回転軸を中心として揺動する際に、第2板部の左側が右側に対し上下に移動することで、第2板部が左右に傾き、これに伴って、第2板部に固定されている駆動輪の主輪の回転軸の、路面に対する角度が変化する。これにより、駆動輪の路面に対する傾きと姿勢が変化し、駆動輪と路面との間の接触面積が変化して、駆動輪と路面との間に作用する摩擦力も変化する可能性がある。
これに対し、上記のような構成においては、第2板部の、回転軸が設けられた端辺は、車体部の前後方向において前側または後側に位置しているため、第2板部の回転軸は、車体部の左右方向(車幅方向)に、すなわち第2板部に固定されている駆動輪の主輪の回転軸と平行な方向に延び、第2板部は、回転軸が設けられた端辺から、車体部の前後方向に延びることとなる。このような構成では、第2板部が第1板部に対して回転軸を中心として揺動する際に、第2板部の回転軸とは反対の側が回転軸側に対し上下に移動することで、第2板部自体は前後に傾くが、この傾動によっては、第2板部と平行に設けられた駆動輪の主輪の回転軸の、路面に対する傾きは変化しない。このため、駆動輪の姿勢や路面との間の接触面積は変化せず、したがって、駆動輪と路面との間に作用する摩擦力も変化しにくい。
このようにして、サスペンションを設けたとしても、駆動輪に作用するトルクが、自在輪を介して適切に路面へと伝達され、結果として、車両を意図した方向に走行させることができる。
【0011】
本発明の別の態様においては、複数の前記サスペンションの各々において、前記第1板部と前記第2板部の、互いに対向する表面の各々には、当該表面から突出するように突出部が設けられ、前記第1板部と前記第2板部の各々の前記突出部は、側面視したときに互いに重なり合うように設けられ、前記第2板部の前記回転軸は、前記第1板部と前記第2板部の各々の前記突出部の互いに重なり合った部分を貫通するように設けられている。
このような構成によれば、回転軸は、第1板部の突出部と第2板部の突出部とを貫通しているので、第1板部と第2板部との双方を、回転軸を中心として強固に揺動自在に連結している。これにより、駆動輪と第2板部が、第1板部に対して上下方向に揺動する際、上下方向以外の他の方向に変位するのを、より強固に抑えることができる。また、第1板部の突出部と第2板部の突出部とが、側面視したときに互いに重なり合っているため、第1板部と第2板部とが、回転軸が延びる方向に相対移動しようとすると、第1板部の突出部と第2板部の突出部とが接触する。これにより、駆動輪と第2板部が、第1板部に対して上下方向に揺動する際に、第1板部に対して回転軸が延びる方向に位置ずれすることが抑えられる。
【0012】
本発明の別の態様においては、複数の前記サスペンションの各々は、前記第1板部と前記第2板部との間に、前記駆動輪の移動の方向を前記上下方向のみに規定する、相対移動方向規定部材を備えている。
このような構成によれば、相対移動方向規定部材により、駆動輪は、上下方向にのみ移動する。これにより、駆動輪が、車両の車幅方向や前後方向等の、上下方向以外の方向に変位するのを抑えることができる。
【0013】
本発明の別の態様においては、複数の前記サスペンションの各々において、前記弾性部材は、巻きばね、ゴム、板バネのいずれかである。
このような構成によれば、弾性部材として、巻きばね、ゴム、板バネのいずれかを用いることで、簡易な構造で弾性部材を形成することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪を主輪の外周に備えるような車輪を駆動輪とした場合において、路面と駆動輪とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の実施形態に係る車両の構成を示す側面図である。
図2図1の車両の構成を示す平面図である。
図3】前輪、及び後輪を前後方向から見た図である。
図4】前輪、及び後輪を左右方向から見た図である。
図5】中輪を前後方向から見た図である。
図6】中輪を左右方向から見た図である。
図7】車両を前進させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図8】車両を右横行させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図9】車両を右斜め後方に斜行させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図10】車両を時計回りに旋回させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図11】各駆動輪におけるサスペンションの取付構造を示す図である。
図12】サスペンションの構成を示す斜視図である。
図13】本実施形態の第1変形例に係る車両に備えられるサスペンションを示す斜視図である。
図14】本実施形態の第2変形例に係る車両に備えられるサスペンションを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して、本発明による車両を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る車両の構成を示す側面図を図1に示す。図2は、車両の構成を示す平面図である。図1においては、紙面左側が車両1の前後方向における前側であり、右側が後側である。図2においては、紙面上側が車両1の前後方向における前側であり、下側が後側である。
図1図2に示すように、車両1は、車体部2と、複数の駆動輪10と、複数のサスペンション50と、を備えている。
【0017】
本実施形態において、車両1は、ロッカーボギー車である。車体部2は、筐体5と、ボギーリンク20と、ロッカーリンク30と、を備えている。
筐体5は、例えば、上方から見て矩形状である。筐体5内には、例えば、各種の機器、バッテリー、制御装置等が収容されている。なお、筐体5の構成については、ここに示した構成に限らず、他の構成に適宜変更可能である。
【0018】
図2に示すように、ボギーリンク20は、車両1の車幅方向Wの両側である左右に一対設けられている。一対のボギーリンク20は、右側に設けられた右ボギーリンク20Rと、左側に設けられた左ボギーリンク20Lと、を有している。右ボギーリンク20Rと左ボギーリンク20Lとは左右対称な構成を有している。以下の説明において、右ボギーリンク20Rと左ボギーリンク20Lとを区別する必要がある場合を除き、右ボギーリンク20R、左ボギーリンク20Lの各々を、単にボギーリンク20と称する。
【0019】
ボギーリンク20は、後述する前輪11と中輪12の各々を、左右方向に延びる軸周りに回転自在に軸支している。ボギーリンク20は、車体部2の前後方向Fに延びている。前輪11は、ボギーリンク20の前端部20fに、回転自在に支持されている。中輪12は、ボギーリンク20の後端部20rに、回転自在に支持されている。
このようにして、ボギーリンク20は、前輪11と中輪12の各々を軸支し、これらを連結している。
【0020】
ロッカーリンク30は、車体部2の車幅方向Wの両側である左右に一対設けられている。一対のロッカーリンク30は、車両1の左右に設けられている。一対のロッカーリンク30は、右側に設けられた右ロッカーリンク30Rと、左側に設けられた左ロッカーリンク30Lと、を有している。右ロッカーリンク30Rと左ロッカーリンク30Lとは、左右対称な構成とされている。
以下の説明において、右ロッカーリンク30Rと左ロッカーリンク30Lとを区別する必要がある場合を除き、右ロッカーリンク30R、左ロッカーリンク30Lの各々を、単にロッカーリンク30と称する。
【0021】
図1図2に示すように、ロッカーリンク30は、前後方向Fに延びている。ロッカーリンク30の前後方向Fの中間部30cは、左右方向(車幅方向W)に延びるロッカーリンク軸31を介し、筐体5にロッカーリンク軸31周りに回転自在に軸支されている。ロッカーリンク30は、中間部30cから前後に斜め下方に延びている。ロッカーリンク30の前端部30fは、ボギーリンク20の前後方向Fの中間部20cに、左右方向に延びる駆動軸35を介して、駆動軸35の中心軸回りに回転自在に軸支されている。これにより、ボギーリンク20は、ロッカーリンク30に対し、駆動軸35を中心として揺動可能とされている。ロッカーリンク30の後端部30rには、後輪13が回転自在に支持されている。このように、ロッカーリンク30は、ボギーリンク20の前輪11と中輪12の間の中間部20cと、後述する後輪13と、を軸支し、これらを連結している。
【0022】
ボギーリンク20(右ボギーリンク20R、左ボギーリンク20L)は、ロッカーリンク30(右ロッカーリンク30R、左ロッカーリンク30L)に対し、ボギーリンク制御モータ37により、駆動軸35の中心軸回りに相対的に回動するように駆動される。つまり、ボギーリンク20はロッカーリンク30に対し、ボギーリンク制御モータ37により、動的に回転可能とされている。ボギーリンク20とロッカーリンク30とは、駆動軸35回りの相対角度が制御可能となっている。また、ボギーリンク20とロッカーリンク30とは、ボギーリンク制御モータ37による駆動をOFFにすることで、駆動軸35まわりに自由回転可能な状態となる。このようなボギーリンク制御モータ37は、回転駆動力を自在に制御できるアクチュエータ、例えば、トルクモータまたはハーモニックドライブ(登録商標)等により実現可能である。
【0023】
車体部2は、このようなボギーリンク20とロッカーリンク30を有しているため、例えばボギーリンク20をボギーリンク制御モータ37によって適宜回転させて、前輪11を任意に上昇、下降させることで、前輪11の高さを変更することができる。これにより、車体部2は、段差を踏破することができる。例えば、段差を上る際には、前輪11を段差の高さまで上昇させて車体部2を前進させ、前輪11を段差に乗せたうえで、前輪11に荷重をかけて中輪12を上昇させるようにボギーリンク20を回転させ、中輪12を前輪11と同じ高さまで上昇させて車体部2を前進させ、中輪12を段差に乗せる、等の手順を踏めばよい。段差を下る際も同様である。
また、ボギーリンク制御モータ37による駆動をOFFにして、駆動軸35まわりに自由回転可能な状態とすれば、ボギーリンク20は路面の形状に追従して動作するようになる。このため、路面に凹凸があるような不整地であっても、前輪11、中輪12、後輪13が路面から離れることが抑制される。
【0024】
複数の駆動輪10は、車両1の車幅方向Wの両側である左右に一対設けられている。複数の駆動輪10として、前輪11と、中輪12と、後輪13の各々が、左右に一対設けられている。複数の駆動輪10は、筐体5に、ボギーリンク20と、ロッカーリンク30と、を介して設けられている。
【0025】
前輪11は、車両1の前端部において、左右に一対設けられている。一対の前輪11は、右側に設けられた右前輪11Rと、左側に設けられた左前輪11Lと、を有している。
中輪12は、車両1の前後方向Fの中間部において、左右に一対設けられている。一対の中輪12は、右側に設けられた右中輪12Rと、左側に設けられた左中輪12Lと、を有している。
後輪13は、車両1の後端部において、左右に一対設けられている。一対の後輪13は、右側に設けられた右後輪13Rと、左側に設けられた左後輪13Lと、を有している。
【0026】
図3は、前輪、及び後輪を前後方向から見た図である。図4は、前輪、及び後輪を左右方向から見た図である。
図3図4に示すように、前輪11(右前輪11R、左前輪11L)、及び後輪13(右後輪13R、右後輪13R)の各々は、メカナムホイール(登録商標)100である。前輪11、及び後輪13の各々は、主輪101と、主輪101の外周に設けられた複数個の自在輪102と、を有する。
主輪101は、後に説明する動力源40によって駆動されて、左右方向に延びる回転軸101s周りに回転可能に設けられている。
【0027】
複数個の自在輪102は、主輪101の外周に、周方向に並んで設けられている。各自在輪102は、いわゆる樽型フリーホイールであり、回転軸102s周りに回転自在に支持されている。各自在輪102の回転軸102sは、主輪101の外周に沿うように設けられている。各自在輪102の回転軸102sは、主輪101の回転軸101sに対する傾斜角度θ1が45°となるように、傾斜して設けられている。
図2に示す、右前輪11R、左前輪11L、右後輪13R及び左後輪13L内の斜線は、上方から見た際の、自在輪102の回転軸102sの延在する方向を表している。
図2に示されるように、右前輪11Rと左前輪11Lにおいては、複数の自在輪102の各々の回転軸102sは、車幅方向(左右方向)Wの内側から外側に向かうにつれて、主輪101の回転方向において漸次前方に向かうように、斜めに45°傾斜して設けられている。また、図2に同様に示されるように、右後輪13Rと左後輪13Lにおいては、複数の自在輪102の各々の回転軸102sは、車幅方向(左右方向)Wの内側から外側に向かうにつれて、主輪101の回転方向において漸次後方に向かうように、斜めに45°傾斜して設けられている。
このように、駆動輪10である前輪11(右前輪11R、左前輪11L)、及び後輪13(右後輪13R、右後輪13R)の各々において、複数の自在輪102の各々の回転軸102sは、主輪101の外周に沿うように、主輪101の回転軸101sに対して、同一の角度(45°)で傾いて設けられている。
【0028】
このような構成のメカナムホイール100においては、主輪101が駆動されて回転すると、この回転に伴って、主輪101の外周に設けられた自在輪102と、路面R(図1参照)との間に摩擦力が作用し、この摩擦力により、自在輪102が回転しようとする。ここで、自在輪102の回転軸102sが、主輪101の回転軸101sに対して、同一の角度で傾いて設けられているため、主輪101のトルクが、主輪101の回転方向から、自在輪102の回転軸102sの傾きに応じた方向へと変換される。このようにして、車両1の姿勢を変更せずに維持しつつ、車両1の走行方向を変更することができる。
【0029】
図5は、中輪を前後方向から見た図である。図6は、中輪を左右方向から見た図である。
図5図6に示すように、中輪12(右中輪12R、左中輪12L)は、オムニホイール(登録商標)200である。中輪12は、主輪201と、主輪201の外周に設けられた複数個の自在輪202とを備えている。
主輪201は、後に説明する動力源40によって駆動されて、左右方向に延びる回転軸201s周りに回転可能に設けられている。
【0030】
複数個の自在輪202は、主輪201の外周に、周方向に並んで設けられている。各自在輪202は、いわゆる樽型フリーホイールであり、回転軸202s周りに回転自在に支持されている。各自在輪202の回転軸202sは、主輪201の外周に沿うように設けられている。各自在輪202の回転軸202sは、主輪201の回転軸201sに対する傾斜角度θ2が90°となるように、主輪201の回転方向に延在するように設けられている。
図2に示す、右中輪12R及び左中輪12L内の縦線は、上方から見た際の、自在輪202の回転軸202sの延在する方向を表している。
このように、駆動輪10である中輪12(右中輪12R、左中輪12L)の各々において、複数の自在輪202の各々の回転軸202sは、主輪201の外周上で、主輪201の回転軸201sに対して、同一の角度(90°)で傾いて設けられている。
【0031】
このような構成のオムニホイール200においては、主輪201が駆動されて回転すると、この回転に伴って、主輪201の外周に設けられた自在輪202と、路面R(図1参照)との間に摩擦力が作用する。ここで、オムニホイール200においては、複数の自在輪202の各々は、回転軸202sが、主輪201の外周に沿うように、主輪201の回転軸201sに対して、同一の角度(90°)で傾いて、すなわち主輪201の回転方向に沿うように設けられている。このため、自在輪202の回転が抑制されて主輪201の回転が直に路面Rへと伝達され、主輪201の回転方向に車両1を前進させることができる。
また、例えば車両1を、姿勢を保ちつつ右方向または左方向に横行させる場合においては、オムニホイール200を停止させておけば、その状態で路面Rに接地している自在輪202が回転する。したがって、車両1の横行は、オムニホイール200によっては阻害されない。
【0032】
図2に示すように、各駆動輪10は、各々に対応して設けられた動力源40によって回転駆動される。動力源40は、モータである。車両1は、動力源40として、動力源41R、41L、42R、42L、43R、43Lを備えている。
右前輪11Rの主輪101は、動力源41Rによって回転駆動される。左前輪11Lの主輪101は、動力源41Lによって回転駆動される。右中輪12Rの主輪201は、動力源42Rによって回転駆動される。左中輪12Lの主輪201は、動力源42Lによって回転駆動される。右後輪13Rの主輪101は、動力源43Rによって回転駆動される。左後輪13Lの主輪101は、動力源43Lによって駆動される。これらの動力源41R、41L、42R、42L、43R、43Lは、各々独立に制御可能なモータである。つまり、前輪11、中輪12、後輪13の各々は、それぞれ独立に駆動制御可能である。
【0033】
このような車両1は、前輪11(右前輪11R、左前輪11L)、中輪12(右中輪12R、左中輪12L)、後輪13(右後輪13R、右後輪13R)の各々を、互いに独立して、前進方向または後進方向にそれぞれ回転するよう制御する。これにより、車両1は、前進、後進、横行、斜行またはスピンターン等の走行が可能とされている。
このような、右前輪11R、左前輪11L、右中輪12R、左中輪12L、右後輪13R及び左後輪13Lの回転と車両1の挙動の具体例について、次に説明する。
【0034】
図7は、車両を前進させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。なお、図7と、後に説明する図8図10において、メカナムホイール100の斜線は、上方から見た際の自在輪102の回転軸102sが延びる方向を示しているが、路面R側から見ると自在輪102の回転軸102sが延びる方向は、斜線と垂直な方向となる。
図7に示すように、右前輪11R、左前輪11L、右中輪12R、左中輪12L、右後輪13R及び左後輪13Lのすべてを、前転(正転)させると、車両1は前進する。
図7とは逆に、右前輪11R、左前輪11L、右中輪12R、左中輪12L、右後輪13R及び左後輪13Lのすべてを後転(反転)させると、車両1は後進する。
【0035】
図8は、車両を右横行させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図8に示すように、左前輪11L及び右後輪13Rを前転させ、かつ右前輪11R及び左後輪13Lを後転させると、車両1は右に平行移動(右横行)する。この場合、右中輪12R、及び左中輪12Lは駆動させず、接地した自在輪202が車両1の進行方向に応じて自在に回転する状態とする。
図8とは逆に、左前輪11L及び右後輪13Rを後転させ、かつ右前輪11R及び左後輪13Lを前転させると、車両1は左に平行移動(左横行)する。この場合、右中輪12R、及び左中輪12Lは駆動させず、接地した自在輪202が車両1の進行方向に応じて自在に回転する状態とする。
【0036】
図9は、車両を右斜め後方に斜行させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図9に示すように、右前輪11R及び左後輪13Lを後転させ、右中輪12R及び左中輪12Lを右前輪11R及び左後輪13Lよりも小さい回転速度で後転させると、車両1は右斜め後方に移動(後進右斜行)する。あるいは、例えばボギーリンク制御モータ37によりボギーリンク20を回転させて、右中輪12R及び左中輪12Lを、路面Rから上方に浮かせて離間させた状態とし、右前輪11R及び左後輪13Lを後転させるようにしてもよい。いずれの場合においても、左前輪11L及び右後輪13Rは駆動させず、接地した自在輪102が車両1の進行方向に応じて自在に回転する状態とする。
車両1を他の方向に斜行させる場合においても、図9と同様に制御可能である。
【0037】
図10は、車両を時計回りに旋回させる場合の、各駆動輪の回転方向、及び駆動力の大きさを示す模式図である。
図10に示すように、右前輪11R、右中輪12R及び右後輪13Rを後転させ、かつ左前輪11L、左中輪12L及び左後輪13Lを前転させると、車両1は時計回りに旋回(右スピンターン)する。
図10とは逆に、右前輪11R、右中輪12R及び右後輪13Rを前転させ、かつ左前輪11L、左中輪12L及び左後輪13Lを後転させると、車両1は反時計回りに旋回(左スピンターン)する。
【0038】
このように、前輪11、中輪12、及び後輪13として、メカナムホイールとオムニホイールを用いることにより、車両1は、姿勢を維持しつつ360°の全方位に走行可能となるように、構成されている。
【0039】
複数のサスペンション50の各々は、複数の駆動輪10の各々に対応して設けられている。前輪11に対応するサスペンション50Fは、ボギーリンク20の前端部20fと前輪11との間に設けられている。中輪12に対応するサスペンション50Mは、ボギーリンク20の後端部20rと中輪12との間に設けられている。後輪13に対応するサスペンション50Rは、ロッカーリンク30の後端部30rと後輪13との間に設けられている。
【0040】
図11は、各駆動輪におけるサスペンションの取付構造を示す図である。図12は、サスペンションの構成を示す斜視図である。本実施形態においては、図11の紙面左側が車両1の前後方向Fにおける前側であり、右側が後側である。図12においては、紙面右側が車両1の前後方向Fにおける前側であり、左側が後側である。
ここで、前輪11、中輪12、後輪13の各々において、サスペンション50の取り付け構造は同様である。このため、以下の説明においては、前輪11、中輪12、後輪13を単に駆動輪10とし、動力源41R、41L、42R、42L、43R、43Lを動力源40と称する。
【0041】
図11図12に示すように、サスペンション50は、第1板部51と、第2板部52と、弾性部材55と、を備えている。
第1板部51は、板状の部材であり、上下方向Uに交差する面に沿うように設けられている。第1板部51は、長辺方向が前後方向Fに沿うように、かつ短辺方向が車幅方向Wに沿うように設けられている。本実施形態においては、車両1を水平な路面R上に設けた際に、第1板部51が水平となるように設けられている。第1板部51は、車体部2の一部である、ボギーリンク20の前端部20f、後端部20r、ロッカーリンク30の後端部30rの下端面に固定されている。
【0042】
第2板部52は、第1板部51の下方の、第1板部51から離間した位置に、第1板部51に対向して設けられている。第2板部52は、板状の部材であり、上下方向Uに交差する面に沿うように設けられている。第2板部52は、長辺方向が前後方向Fに沿うように、かつ短辺方向が車幅方向Wに沿うように設けられている。本実施形態においては、図1に示されるように、後に説明する弾性部材55に車体部2の荷重が作用して弾性部材55が適度に収縮した状態において、第2板部52は第1板部と平行となるように設けられている。本実施形態においては、車両1を水平な路面R上に設けた際に、第2板部52が水平となるように設けられている。第2板部52は、上方から見た際に、第1板部51と重なるように設けられている。第2板部52の下面には、駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sと、当該駆動輪10に対応して当該駆動輪10を駆動する動力源40と、を支持する支持部材18が固定されている。
【0043】
第1板部51と第2板部52の、互いに対向する表面51f、52fの各々には、突出部51b、52bが設けられている。第1板部51において、前後方向Fの一方側の端辺51sは、前後方向Fの他方側の端辺51tに比較して、左右方向に拡幅している。このようにして、端辺51sには、拡幅部51wが形成されている。拡幅部51wは、第2板部52の前後方向Fにおいて同じ側に位置する端辺52sよりも、左右方向に幅広に形成されている。突出部51bは、拡幅部51wの左右方向両側の端部の各々から、対となって、下方に向かって突出するように設けられている。
第2板部52の突出部52bは、前後方向Fの一方側の端辺52sから上方に向かって突出し、左右の突出部51bの間に挿入されている。これにより、第1板部51の突出部51bと、第2板部52の突出部52bは、左右方向から側面視したときに互いに重なり合うように設けられている。
【0044】
回転軸53は、左右方向に延び、第1板部51の突出部51bと、第2板部52の突出部52bとが、互いに重なり合った部分を貫通するように設けられている。これにより、第2板部52は、特に端辺52sとは反対側の、他方側の端辺52tが、端辺52sに沿って設けられた回転軸53を中心として、第1板部51に対して相対的に、上下方向Uに揺動自在に設けられている。
【0045】
このような構成により、第2板部52は、駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられている。
すなわち、第2板部52の下面に固定された駆動輪10は、路面Rの凹凸に伴って上下動しようとすると、第2板部52とともに回転軸53周りに、上下方向Uに揺動する。このように第2板部52が上下方向Uに揺動しても、この揺動がサスペンション50の動作として許容される範囲においては、基本的には第1板部51は上下方向Uには移動しない。
また、第2板部52の回転軸53は、第2板部52に固定されている駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sと平行な、車体部2の左右方向に延びている。このため、第2板部52が第1板部51に対して回転軸53を中心として揺動する際に、第2板部52の回転軸53とは反対の側(後側)が、回転軸53側(前側)に対し上下に移動することで、第2板部52自体は前後に、僅かに傾く。しかし、この傾動によっては、第2板部52と平行に設けられた駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sの、路面Rに対する傾きは変化しない。このため、駆動輪10の姿勢や路面Rとの間の接触面積は変化せず、したがって、駆動輪10と路面Rとの間に作用する摩擦力も変化しにくい。
ここで、本実施形態において、第2板部52の、回転軸53が設けられた端辺52sは、図1に示されるように、車両1の前側に位置している。第2板部52の、回転軸53が設けられた端辺52sは、車両1の後側に位置していてもよい。
【0046】
弾性部材55は、第1板部51と第2板部52の間に設けられている。本実施形態において、弾性部材55は、第1板部51と第2板部52の、前後方向Fにおいて回転軸53とは反対側の位置で、互いに対向する表面51f、52fの間に設けられている。
本実施形態において、弾性部材55は、巻きばね56である。弾性部材55としての巻きばね56は、路面Rの凹凸に伴って駆動輪10が上下動する際に、回転軸53周りに揺動する第2板部52の変位エネルギーを吸収する。
【0047】
また、本実施形態において、各サスペンション50は、第1板部51と第2板部52との間に、駆動輪10移動の方向を上下方向Uのみに規定する、相対移動方向規定部材57を備えている。相対移動方向規定部材57は、第2板部52が第1板部51に対して、回転軸53を中心として揺動する際に、その揺動の方向が、車体部2の左右方向(車幅方向W)にはずれないように、上下方向Uのみとなるように規定する。
相対移動方向規定部材57は、例えば上下方向Uに延びるガイドロッドであり、第2板部52に形成された貫通孔(図示無し)に挿通されている。この貫通孔は、第2板部52が回転軸53周りに揺動する際、ガイドロッドが第2板部52と干渉しないように、ガイドロッドとの間にクリアランスを有して形成されている。
また、サスペンション50は、第1板部51に対する第2板部52の変位エネルギーを減衰させる、ダンパー(ショックアブソーバー)を備えていてもよい。この場合、このダンパーが、相対移動方向規定部材57として機能するようにしてもよい。
【0048】
このようなサスペンション50においては、走行中の路面Rに凹凸等がある場合には、路面Rの状態に追従して駆動輪10と、これに固定された第2板部52が、上下方向Uに移動しようとする。ここで、第2板部52は、駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられているため、駆動輪10と第2板部52の上下方向Uへの移動は、第1板部51に対して相対的に行われる。また、第1板部51と第2板部52の間には、弾性部材55が設けられている。このため、路面Rに凹部がある場合には、弾性部材55が伸長して第2部材と駆動輪10が路面Rに対して付勢される。また、路面Rに凸部がある場合には、弾性部材55が収縮して駆動輪10と第2部材の上昇が吸収される。
【0049】
上述したような車両1によれば、車両1は、車体部2と、複数の駆動輪10と、複数のサスペンション50と、を備え、複数の駆動輪10の各々は、動力源40と、動力源40により駆動される主輪101、201と、主輪101、201の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪102、202を備え、複数の駆動輪10の各々において、複数の自在輪102、202の各々の回転軸102s、202sは、主輪101、201の外周に沿うように、主輪101、201の回転軸101s、201sに対して、同一の角度で傾いて設けられ、複数のサスペンション50の各々は、複数の駆動輪10の各々に対応して設けられ、上下方向Uに交差するように設けられて、車体部2に固定された第1板部51と、対応する駆動輪10に固定され、第1板部51の下方の、第1板部51から離間した位置に、上下方向Uに交差するように、かつ駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられた第2板部52と、第1板部51と第2板部52の間に設けられた弾性部材55と、を備えている。
上記のような構成においては、車両1は複数の駆動輪10を備えている。複数の駆動輪10の各々は、動力源40と、動力源40により駆動される主輪101、201と、主輪101、201の外周に周方向に並ぶように、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪102、202を備えている。複数の駆動輪10の各々において、複数の自在輪102、202の各々の回転軸102s、202sは、主輪101、201の外周に沿うように、主輪101、201の回転軸101s、201sに対して、同一の角度で傾いて設けられている。このような構成においては、主輪101、201が駆動されて回転すると、この回転に伴って、主輪101、201の外周に設けられた自在輪102、202と、路面Rとの間に摩擦力が作用し、この摩擦力により、自在輪102、202が回転しようとする。ここで、自在輪102、202の回転軸102s、202sが、主輪101、201の回転軸101s、201sに対して、同一の角度で傾いて設けられているため、主輪101、201のトルクが、主輪101、201の回転方向から、自在輪102、202の回転軸102s、202sの傾きに応じた方向へと変換される。このようにして、車両1の姿勢を変更せずに維持しつつ、車両1の走行方向を変更することができる。
このような駆動輪10に関し、車両1は、複数のサスペンション50を備えている。複数のサスペンション50の各々は、複数の駆動輪10の各々に対応して設けられている。複数のサスペンション50の各々は、上下方向Uに交差するように設けられて、車体部2に固定された第1板部51と、対応する駆動輪10に固定され、第1板部51の下方の、第1板部51から離間した位置に、上下方向Uに交差するように設けられた第2板部52と、第1板部51と第2板部52の間に設けられた弾性部材55と、を備えている。このような構成において、走行中の路面Rに凹凸等がある場合には、路面Rの状態に追従して駆動輪10が、上下方向Uに移動しようとする。ここで、第2板部52は、駆動輪10を上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられているため、駆動輪10と、当該駆動輪10が固定された第2板部52の上下方向Uへの移動は、第1板部51に対して相対的に行われる。また、第1板部51と第2板部52の間には、弾性部材55が設けられている。このため、路面Rに凹部がある場合には、弾性部材55が伸長して第2部材と駆動輪10が路面Rに対して付勢される。また、路面Rに凸部がある場合には、弾性部材55が収縮して駆動輪10と第2部材の上昇が吸収される。
ここで、第2板部52は第1板部51に対して、対応する駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように設けられているため、サスペンション50が、駆動輪10の、車体部2に対する相対的な移動を吸収するに際し、主輪101、201の回転軸101s、201sの路面Rに対する角度、及び姿勢が維持される。したがって、路面Rの凹凸に対して駆動輪10が上下したとしても、駆動輪10の傾き、姿勢は変化せず、駆動輪10と路面Rとの間の接触面積も変化しにくいため、駆動輪10と路面Rとの間に作用する摩擦力も変化しにくい。したがって、駆動輪10に作用するトルクが、自在輪102、202を介して適切に路面Rへと伝達され、結果として、車両1を意図した方向に走行させることができる。
このようにして、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪102、202を主輪101、201の外周に備えるような車輪を駆動輪10とした場合において、路面Rと駆動輪10とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両1を提供することが可能となる。
【0050】
また、複数のサスペンション50の各々において、第2板部52は、第1板部51に対向し、かつ第2板部52の端辺52sに沿って設けられた回転軸53を中心として、第1板部51に対して上下方向Uに揺動自在に設けられ、第2板部52の、回転軸53が設けられた端辺52sは、車体部2の前後方向Fにおいて前側または後側に位置している。
このような構成によれば、第1板部51と第2板部52とが、第2板部52の端辺52sに沿って設けられた回転軸53を中心として、第1板部51に対して上下方向Uに揺動自在に、かつ強固に連結されている。これにより、駆動輪10と第2板部52が、第1板部51に対して上下方向Uに揺動する際に、上下方向U以外の他の方向に変位するのを抑えることができる。
また、仮に、第2板部52の、回転軸53が設けられた端辺52sが、車体部2の前後方向Fにおいて、第2板部の前側または後側ではなく、例えば右側に位置していると、第2板部52の回転軸53は車体部2の右側で、前後方向Fに延びる状態となる。この方向は、第2板部52に固定されている駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sが延びる、左右方向(車幅方向W)に対して直交する方向である。このため、第2板部52が第1板部51に対して回転軸53を中心として揺動する際に、第2板部52の左側が右側に対し上下に移動することで、第2板部52が左右に傾き、これに伴って、第2板部に固定されている駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sの、路面Rに対する角度が変化する。これにより、駆動輪10の路面Rに対する傾きと姿勢が変化し、駆動輪10と路面Rとの間の接触面積が変化して、駆動輪10と路面Rとの間に作用する摩擦力も変化する可能性がある。
これに対し、上記のような構成においては、第2板部の、回転軸53が設けられた端辺52sは、車体部2の前後方向Fにおいて前側または後側に位置しているため、第2板部52の回転軸53は、車体部2の左右方向(車幅方向W)に、すなわち第2板部52に固定されている駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sと平行な方向に延び、第2板部52は、回転軸53が設けられた端辺52sから、車体部2の前後方向Fに延びることとなる。このような構成では、第2板部52が第1板部51に対して回転軸53を中心として揺動する際に、第2板部52の回転軸53とは反対の側が回転軸53側に対し上下に移動することで、第2板部52自体は前後に傾くが、この傾動によっては、第2板部52と平行に設けられた駆動輪10の主輪101、201の回転軸101s、201sの、路面Rに対する傾きは変化しない。このため、駆動輪10の姿勢や路面Rとの間の接触面積は変化せず、したがって、駆動輪10と路面Rとの間に作用する摩擦力も変化しにくい。
このようにして、サスペンションを設けたとしても、駆動輪10に作用するトルクが、自在輪102、202を介して適切に路面へと伝達され、結果として、車両1を意図した方向に走行させることができる。
【0051】
また、複数のサスペンション50の各々において、第1板部51と第2板部52の、互いに対向する表面51f、52fの各々には、当該表面51f、52fから突出するように突出部51b、52bが設けられ、第1板部51と第2板部52の各々の突出部51b、52bは、側面視したときに互いに重なり合うように設けられ、第2板部52の回転軸53は、第1板部51と第2板部52の各々の突出部51b、52bの互いに重なり合った部分を貫通するように設けられている。
このような構成によれば、回転軸53は、第1板部51の突出部51bと第2板部52の突出部52bとを貫通しているので、第1板部51と第2板部52との双方を、回転軸53を中心として強固に揺動自在に連結している。これにより、駆動輪10と第2板部52が、第1板部51に対して上下方向Uに揺動する際、上下方向U以外の他の方向に変位するのを、より強固に抑えることができる。また、第1板部51の突出部51bと第2板部52の突出部52bとが、側面視したときに互いに重なり合っているため、第1板部51と第2板部52とが、回転軸53が延びる左右方向に相対移動しようとすると、第1板部51の突出部51bと第2板部52の突出部52bとが接触する。これにより、駆動輪10と第2板部52が、第1板部51に対して上下方向Uに揺動する際に、第1板部51に対して左右方向に位置ずれすることが抑えられる。
【0052】
また、複数のサスペンション50の各々は、第1板部51と第2板部52との間に、駆動輪10の移動の方向を上下方向Uのみに規定する、相対移動方向規定部材57を備えている。
このような構成によれば、相対移動方向規定部材57により、駆動輪10は、上下方向Uにのみ移動する。これにより、駆動輪10が、車両の車幅方向や前後方向F等の、上下方向U以外の方向に変位するのを抑えることができる。
【0053】
また、複数のサスペンション50の各々において、弾性部材55は、巻きばね56である。
このような構成によれば、弾性部材55として、巻きばね56を用いることで、簡易な構造で弾性部材55を形成することができる。
【0054】
(実施形態の第1変形例)
なお、本発明の車両は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、車両1が備えるサスペンション50の弾性部材55として、巻きばね56を備えるようにしたが、これに限られない。
図13は、本実施形態の第1変形例に係る車両に備えられるサスペンションを示す斜視図である。
図13に示すように、本変形例に係る車両1に備えられるサスペンション50Bは、弾性部材55として、ブロック状のゴム58を備えている。弾性部材55としてのゴム58は、第1板部51と第2板部52の間に設けられている。本実施形態において、弾性部材55は、第1板部51と第2板部52の前後方向Fにおいて回転軸53とは反対側の位置で、互いに対向する表面51f、52fの間に設けられている。弾性部材55としてのゴム58は、路面Rの凹凸に伴って駆動輪10が上下動する際、回転軸53周りに揺動する第2板部52の変位エネルギーを吸収する。
【0055】
このような構成によれば、弾性部材55として、ゴム58を用いることで、簡易な構造で弾性部材55を形成することができる。
このような構成のサスペンション50Bを備えることでも、上記実施形態と同様、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪102、202を主輪101、201の外周に備えるような車輪を駆動輪10とした場合において、路面Rと駆動輪10とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両1を提供することが可能となる。
【0056】
(実施形態の第2変形例)
図14は、本実施形態の第2変形例に係る車両に備えられるサスペンションを示す斜視図である。
図14に示すように、本変形例に係る車両1に備えられるサスペンション50Cは、弾性部材55として、板バネ59を備えている。弾性部材55としての板バネ59は、第1板部51と第2板部52の間に設けられている。板バネ59は、上下方向Uの両端部が、第1板部51と第2板部52に接続されている。板バネ59は、上下方向Uの中間部に、前後方向Fに屈曲する屈曲部59cを有している。本実施形態において、弾性部材55は、第1板部51と第2板部52の前後方向Fにおいて回転軸53とは反対側の位置で、互いに対向する表面51f、52fの間に設けられている。弾性部材55としての板バネ59は、路面Rの凹凸に伴って駆動輪10が上下動する際、上下方向Uに弾性変形することで、回転軸53周りに揺動する第2板部52の変位エネルギーを吸収する。
【0057】
このような構成によれば、弾性部材55として、板バネ59を用いることで、簡易な構造で弾性部材55を形成することができる。
このような構成のサスペンション50Cを備えることでも、上記実施形態と同様、各々が回転自在に設けられた複数の自在輪102、202を主輪101、201の外周に備えるような車輪を駆動輪10とした場合において、路面Rと駆動輪10とを確実に接触させて、安定した走行性能を実現することができる、車両1を提供することが可能となる。
【0058】
(実施形態の第3変形例)
上記実施形態及び各変形例においては、前後方向Fにおいて、第1板部51と第2板部52の一方側、例えば前側に、回転軸53が設けられ、他方側、例えば後側に、弾性部材55が設けられていた。これに替えて、前後方向Fにおける前側と後側の双方の側に、図12に示されるような、弾性部材55としての巻きばね56と、相対移動方向規定部材57としてのガイドロッドと、の組み合わせを、それぞれ設け、前側と後側のいずれの側にも、回転軸53を設けない構成としてもよい。この場合には、第2板部52は、第1板部51に対して揺動することで上下方向Uに移動するのではなく、第2板部52が全体として、第1板部51に対して近接、離間するように、上下方向Uに相対移動する。
この場合において、第2板部52の第1板部に対する上下方向Uの相対的な移動が、第1板部に対する平行移動となるような、平行移動機構を、第1板部51と第2板部52との間に有することで、駆動輪10が上下方向Uに移動したとしても、駆動輪10の姿勢が維持されるような構成とするのが望ましい。このような平行移動機構としては、例えば車体部2の左右方向(車幅方向W)における、第1板部51と第2板部52の両側の側面の各々に、第1板部51と第2板部52の側面の間に平行かつ斜めに設けられた一対のリンク材を設けることで、第1板部51と第2板部52と一対のリンク材により平行四辺形を形成し、第2板部52が第1板部51に対して相対移動する場合には、一対のリンク材の各々が同時に傾斜角度を変えつつ全体の平行四辺形としての形状を維持することで、第2板部52が第1板部51に対して平行移動するように構成してもよい。
このような場合においても、複数のサスペンション50の各々は、複数の駆動輪10の各々に対応して設けられ、上下方向Uに交差するように設けられて、車体部2に固定された第1板部51と、対応する駆動輪10に固定され、第1板部51の下方の、第1板部51から離間した位置に、上下方向Uに交差するように、かつ駆動輪10を、姿勢を維持しつつ上下方向Uに移動可能とするように、第1板部51に対して相対移動可能に設けられた第2板部52と、第1板部51と第2板部52の間に設けられた弾性部材55と、を備えた構成を実現することができる。
【0059】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、上記の第1変形例と第2変形例において、サスペンション50B、50Cが、弾性部材55としてのゴム58や板バネ59に加えて、実施形態と同様に、ガイドロッド等の相対移動方向規定部材57を有するように、構成しても構わない。
【符号の説明】
【0060】
1 車両
2 車体部
10 駆動輪
40、41L、41R、42L、42R、43L、43R 動力源
50、50B、50C、50F、50M、50R サスペンション
51 第1板部
51b 突出部
51f 表面
52 第2板部
52b 突出部
52f 表面
52s 端辺
53 回転軸
55 弾性部材
56 巻きばね
57 相対移動方向規定部材
58 ゴム(相対移動方向規定部材)
59 板バネ(相対移動方向規定部材)
101 主輪
101s 回転軸
102 自在輪
102s 回転軸
201 主輪
201s 回転軸
202 自在輪
202s 回転軸
F 前後方向
U 上下方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14