(57)【要約】  【課題】  走行台車本体の直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動を検知することができるようにする。  【解決手段】  車輪で支持された走行台車本体１の前方に横方向への移動を可能に設けられたバンパ３と、該バンパ３の移動により回転するアーム５，５と、該アーム５，５の回転により作動し、アーム５，５の回転を検知するするセンサ６，６とを備え、アーム５，５の両端から枢支点Ｏまでの長さを異ならせ、短い方をバンパ３に係合させ、長い方をセンサ６，６と係合可能にした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪で支持された走行台車本体の前方に横方向への移動を可能に設けられたバンパと、該バンパの移動を検知する検知手段とを備えた走行台車において、前記検知手段は前記バンパの移動により回転する回転体と、該回転体の回転により作動して前記回転体の回転を検知するセンサとを備えていることを特徴とする走行台車。
【請求項２】
前記回転体は前記走行台車本体及び前記バンパの一方に枢支されたアームである請求項１記載の走行台車。
【請求項３】
前記アームは両端から枢支点までの長さが異なり、短い方が前記バンパに係合し、長い方が前記センサと係合可能である請求項２記載の走行台車。
【請求項４】
前記回転体は前記走行台車本体に枢支されたアームであり、該アームの一端部が前記バンパに相対移動可能に連結されている請求項１記載の走行台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は障害物との衝突により走行方向を転換することが可能な走行台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行方向を転換可能とした無人の走行台車は例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１の走行台車は、車輪で支持された走行台車本体の前部に横方向への移動を自在に設けられたバンパと、該バンパの表面に貼付けられ、障害物に接触したことを検知する複数のテープスイッチとを備えている。特許文献２の走行台車は、車輪で支持された走行台車本体の周りに横方向への移動を自在に設けられた４つのバンパと、各バンパの移動を検知する４つのセンサとを備えている。
【０００３】
図６は従来の走行台車の他の構成を示す概略図である。この走行台車は車輪で支持された走行台車本体１００の前部に前後への移動を自在に配置された半円形のバンパ１０１と、該バンパ１０１の２つの周方向位置に枢支され、バンパ１０１を走行台車本体１００に前後への移動を自在に支持する２つの支持杆１０２，１０２と、各支持杆１０２，１０２の移動を検知するタッチセンサ又は光センサ（図示せず）とを備えている。
【特許文献１】特開平１０−１６６９６８号公報
【特許文献２】特開２００２−９６７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１にあっては、テープセンサが障害物に直接当たるため、テープセンサが破損し易く、しかも、テープセンサが貼付られた個所だけでバンパの移動が感知されるため、テープセンサの貼付け個所が比較的多くなるという問題があった。また、特許文献２にあっては、４方向にバンパ及びセンサが必要であるため、構造が複雑であり、しかも走行台車の全体が大型になるという問題があった。
【０００５】
また、図６に示した走行台車にあっては、特許文献１、２の問題は解消できる。しかしながら、直進走行の左右中央線Ｘに対してバンパ１０１の移動検知角度θ，θが比較的小さいため、方向転換性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的はバンパの移動により回転する回転体と、該回転体の回転により作動するセンサとを有する検知手段を設けることにより、走行台車本体の直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動を検知することができる走行台車を提供することにある。
【０００７】
また、他の目的はアームからなる回転体とすることにより、バンパ移動検知部の構造を簡素にできる走行台車を提供することにある。
【０００８】
また、他の目的はアームの両端から枢支点までの長さを異ならせ、短い方をバンパに係合させ、長い方をセンサと係合可能とすることにより、直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能な走行台車を提供することにある。
【０００９】
また、他の目的は回転体を、走行台車本体に枢支したアームとし、該アームの一端部をバンパに相対移動可能に連結することにより、バンパの支持構造を簡単にでき、しかも、前記直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能な走行台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る走行台車は、車輪で支持された走行台車本体の前方に横方向への移動を可能に設けられたバンパと、該バンパの移動を検知する検知手段とを備えた走行台車において、前記検知手段は前記バンパの移動により回転する回転体と、該回転体の回転により作動して前記回転体の回転を検知するセンサとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、バンパが障害物に衝突して走行台車本体に対して移動することにより、回転体が回転し、センサが作動するため、走行台車本体の直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動を検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【００１２】
第２発明に係る走行台車は、前記回転体は前記走行台車本体及び前記バンパの一方に枢支されたアームであることを特徴とする。
【００１３】
第２発明にあっては、枢支軸により回転体を支持することができるため、バンパ移動検知部の構造を簡素にできる。
【００１４】
第３発明に係る走行台車は、前記アームは両端から枢支点までの長さが異なり、短い方が前記バンパに係合し、長い方が前記センサと係合可能であることを特徴とする。
【００１５】
第３発明にあっては、バンパの移動量が比較的少ない場合においてもアームの長い方の作動量が多いため、前記直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【００１６】
第４発明に係る走行台車は、前記回転体は前記走行台車本体に枢支されたアームであり、該アームの一端部が前記バンパに相対移動可能に連結されていることを特徴とする。
【００１７】
第４発明にあっては、アームによりバンパを走行台車本体に支持することができるため、バンパの支持構造を簡単にでき、しかも、前記直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明によれば、走行台車本体の直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動を検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【００１９】
第２発明によれば、枢支軸及び枢支孔により回転体を支持することができるため、構造を簡素にできる。
【００２０】
第３発明によれば、前記直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【００２１】
第４発明によれば、バンパの支持構造を簡単にでき、しかも、前記直進走行の左右中央線に対する角度が比較的大きくなる位置でバンパが障害物に衝突した場合においてもバンパの移動をより一層正確に検知することが可能であり、方向転換性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る走行台車の構成を示す一部を省略した横断平面図、図２はアームの構成を示す拡大説明図である。
【００２３】
走行台車は、複数の車輪により前方への走行を自在に支持された走行台車本体１と、該走行台車本体１の前方に２つの支持杆２，２により前後及び横方向への移動を可能に支持されたバンパ３と、該バンパ３を走行台車本体１と離隔する方向へ弾圧する弾性体４と、走行台車本体１に枢支され、バンパ３の移動により回転（揺動）するアーム５，５と、該アーム５，５の回転により作動し、該アーム５，５の回転を検知するセンサ６，６と、アーム５，５をセンサ６，６と離隔する方向へ弾圧するばね体７，７とを備えている。尚、アーム５，５がバンパ３の移動により枢支点を中心として回転する回転体を構成しており、また、回転体（アーム５，５）及びセンサ６，６が検知手段を構成している。
【００２４】
走行台車本体１は平面視で略円形に形成されており、該走行台車本体１の前部で左右に離隔した位置に、支持杆２，２を前後に摺動自在に支持する軸受部１１，１１が設けられている。バンパ３は走行台車本体１の前側半分と離隔して対向するように半円形に形成されている。また、このバンパ３は周壁３ａと、該周壁３ａの上縁に連なる天壁とを有し、周壁３ａの周方向両端側の内面に円弧状の係合凸部３１，３１が突設されており、天壁の２つの位置に嵌合孔が設けられており、該嵌合孔に支持杆２，２が枢支されている。
【００２５】
支持杆２，２は直進走行の左右中央線Ｘに対して左右に等距離となる位置に前記直進走行方向と平行的に配置され、軸受部１１，１１に前後への移動を自在に内嵌支持されており、一端部に上方へ延出された枢支軸２１，２１が一体に設けられており、該枢支軸２１，２１が前記嵌合孔に回動自在に内嵌されている。また、支持杆２，２の周りにはバンパ３を前方に弾圧する弾性体４，４としてのコイルバネが設けられており、バンパ３を弾性的に支持している。また、軸受部１１，１１は走行台車本体１に横方向へ少許移動可能に取付けられており、これにより支持杆２，２を介して軸受部１１，１１に支持されたバンパ３が横方向へも移動可能とされる。
【００２６】
アーム５，５はバンパ３の係合凸部３１，３１の近傍となる位置に枢支軸８，８により横方向へ回転自在に枢支されている。このアーム５，５は両端から枢支点Ｏまでの長さＨ１，Ｈ２が異なり、短い方の一端部５ａ，５ａが係合凸部３１，３１に係合し、長い方の他端部５ｂ，５ｂがセンサ６，６の可動部と係合可能になっており、他端部５ｂ，５ｂの回転距離Ｌ１を一端部５ａ，５ａの回転距離Ｌ２よりも長くしてある。また、アーム５，５の両端は半円形に湾曲する湾曲面としてある。
【００２７】
アーム５，５を弾圧するばね体７，７は、走行台車本体１に突設されたばね掛片１２，１２に一端部が係止され、他端部がアーム５の他端部５ｂ，５ｂに係止された引張りばねからなり、他端部５ｂ，５ｂをセンサ６，６と離隔する方向へ弾圧している。尚、ばね体７，７は中間に巻回部を有する略Ｌ字形のトーションバネを用いてもよい。このトーションバネは、巻回部が枢支軸８，８に外嵌され、一端部が走行台車本体１に突設されたバネ受部に当接し、他端部がアーム５，５の他端部に突設されたバネ受部に当接することにより、アーム５，５を、センサ６，６に対しては離隔し、バンパ３に対しては近接するように取着される。
【００２８】
センサ６，６はリミットスイッチ、近接スイッチ等からなり、走行台車本体１の前部に取着されている。
【００２９】
図３はバンパの移動を検知した状態の要部の横断平面図である。以上のように構成された走行台車は、例えば掃除ロボット、運搬車等に自走式の走行台車として使用される。掃除等の作業を行うには、走行台車本体１に搭載された電動モータ等の駆動源により車輪が回転し、走行台車本体１が前方へ走行し、この走行時にバンパ３が障害物に衝突すると、バンパ３が走行台車本体１側へ移動し、このバンパ３の例えば一方の係合凸部３１が一方のアーム５の一端部５ａを押圧する。この押圧により、一方のアーム５が図３の反時計方向へ回転し、該アーム５の他端部５ｂがセンサ６の可動部に当接し、センサ６が作動する。このセンサ６による検知結果が、マイクロプロセッサを用いてなる制御部に入力され、制御部から出力される制御指令信号により車輪駆動用電動モータが制御され、左右車輪の一方が減速又は停止され、走行台車の走行方向が転換される。この場合、一方のアーム５は短い方の一端部５ａが係合凸部３１に係合し、長い方の他端部５ｂがセンサ６の可動部と係合可能であり、バンパ３の少ない移動量でアーム５の他端部５ｂの回転距離Ｌ１を長くするように構成されているため、直進走行の左右中央線Ｘに対する角度が比較的大きくなる位置でバンパ３が障害物に衝突した場合においてもバンパ３の移動を正確に検知することができる。即ち、バンパ３が２つの支持杆２で横方向（前後方向）への移動を自在に支持された構成にあっては、直進走行の左右中央線Ｘに対する角度が大きくなる領域で、直進走行の左右中央線Ｘに対する角度が小さい場合に比べてバンパ３の移動量が少なくなり、バンパ３の移動を検知し難くなるが、アーム５は回転可能に枢支されており、しかも、両端から枢支点Ｏまでの長さを違えてあるため、バンパ３の移動量が少なくなる領域でも障害物に衝突したのを検知することができ、方向転換性を高めることができる。
【００３０】
走行台車の方向転換によりバンパ３に加わる押圧力が低減したとき、バンパ３は弾性体４の弾性復元力により復帰移動し、一方のアーム５はばね体７の弾性復元力により復帰回転する。
【００３１】
図４は走行台車の他の実施形態を示す要部の平面図である。この走行台車は支持杆２，２をなくし、回転体としてのアーム５によりバンパ３を走行台車本体１に支持したものである。バンパ３は係合凸部３１，３１に代えて長円形の連結環部３２，３２が設けられており、また、中央部が枢支軸８，８により走行台車本体１に枢支されアーム５の一端部に、アーム５の回転方向と交差する方向に延出された連結軸５１，５１が突設されており、該連結軸５１，５１が連結環部３２，３２に相対移動可能に内嵌され、アーム５，５がバンパ３を前後及び横方向へ移動自在に支持している。連結環部３２，３２はバンパ３とアーム５，５との相対移動量を吸収することができるように長円形になっている。また、アーム５，５は連結軸５１，５１から枢支点Ｏまでの長さＨ１を、他端から枢支点Ｏまでの長さＨ２よりも短くしてある。
【００３２】
アーム５，５を弾圧するばね体７，７は、走行台車本体１に突設されたばね受部とアーム５，５の他端部との間に設けられ、他端部をセンサ６，６と離隔する方向へ弾圧し、アーム５，５を介してバンパ３を走行台車本体１と離隔する方向へ弾圧している。また、走行台車本体１にはアーム５，５のばね体７，７による回転を規制するストッパ９，９が突設されている。
【００３３】
図５はバンパの移動を検知した状態の要部の平面図である。この実施の形態にあっては、アーム５，５がバンパ３を横方向への移動を自在に支持し、ばね体７，７がバンパ３を走行台車本体１と離隔する方向へ弾圧している。走行時にバンパ３が障害物に衝突し、該バンパ３が走行台車本体１側へ移動すると、バンパ３の移動が例えば一方の連結環部３２、連結軸５１から一方のアーム５に伝動され、該アーム５が図６の反時計方向へ回転し、該アーム５の他端部がセンサ６の可動部に当接し、センサ６が作動する。
【００３４】
走行台車の方向転換によりバンパ３に加わる押圧力が低減したとき、一方のアーム５はばね体７の弾性復元力により復帰回転し、さらにアーム５の回転に連動してバンパ３が復帰移動する。
【００３５】
尚、以上説明した他の実施の形態では支持杆２，２をなくし、アーム５，５がバンパ３を支持した構成としたが、その他、図１のように支持杆２，２がバンパ３を支持した構成において、アーム５，５の一端部をバンパ３に相対移動可能に連結した構成としてもよい。
【００３６】
また、以上説明した実施の形態では枢支された回転体としてアームを用いたが、その他、例えば円板であってもよく、その形状は特に制限されない。尚、枢支された回転体が円板である場合、たとえば枢支軸８により枢支された円板の２つの周方向位置の一方を一端部とし、他方を他端部とし、一端部を図１のように係合凸部３１に係合させるか、又は、図４のように連結環部３２に相対移動可能に連結し、他端部をセンサ６と係合可能にする。
【００３７】
また、以上説明した実施の形態では機構的にバンパ３を横方向に移動可能としたが、これに限らず、バンパ３の構成を可撓性を有する薄板状等の構成とすることにより、障害物に衝突した際にバンパが撓むことにより該バンパ３の一部が横方向に移動するものも本発明には含まれる。
【００３８】
また、以上説明した実施の形態では走行台車本体１にアーム５，５を枢支したが、その他、このアーム５，５はバンパ３に枢支してもよい。この場合、例えばバンパ３は周壁３ａよりも内方へ延出された２つの支持片を備え、各支持片にアーム５，５が枢支され、さらに支持片が弾性体４，４及びセンサ６，６を備え、走行台車本体１が係合凸部３１，３１を備える構成とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る走行台車の構成を示す一部を省略した横断平面図である。
【図２】アームの構成を示す拡大説明図である。
【図３】バンパの移動を検知した状態の要部の横断平面図である。
【図４】走行台車の他の実施形態を示す要部の平面図である。
【図５】バンパの移動を検知した状態の要部の平面図である。
【図６】従来の走行台車の他の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    走行台車本体
３    バンパ
５    アーム（回転体、検知手段）
６    センサ（検知手段）
Ｏ    枢支点
【図１】
2005280423.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005280423.tif 000005
【図４】
2005280423.tif 000006
【図５】
2005280423.tif 000007
【図６】
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