(57)【要約】【課題】架台を備えた同軸２輪走行車は、走行時、常時床面に接地する支持部材を架台から床面に延伸することで、駆動力の反力による架台の駆動輪と逆方向への回転を防ぐが、支持部材の磨耗、床面凹凸への引っかかりによる走行障害、小型化への阻害がある。【解決手段】架台の両側面で、かつ側面の重心位置に両側面から略同軸上に突出して設けられた駆動軸それぞれに駆動輪が嵌着され、駆動軸に対し常時鉛直方向に位置するよう回転自在に軸承された鉛直検知手段と、前記架台下面に、前記駆動軸に直交する方向に回転可能に軸支された錘部材とを設け、鉛直検知手段と錘部材とをリンク機構で接続して、錘部材が、床面への架台の傾きに応じて回転し、架台の傾きを矯正する方向に重心を移動して架台の傾きを矯正するので、支持部材を不要とし磨耗や床面との干渉による走行障害がなく、小型化が図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ等の駆動源を搭載した架台と、前記架台の両側面から略同軸上に突出し、前記駆動源により回転駆動される駆動軸と、前記駆動軸にそれぞれ嵌着された駆動輪とを有する同軸２輪走行車において、前記駆動軸は前記架台の両側面で、かつ側面における前記架台の前後方向の重心位置に設けられ、この駆動軸に、この駆動軸に対し常時鉛直方向に位置するよう回転自在に軸承された鉛直検知手段と、水平面上で前記駆動軸と直交する方向に回転可能に、前記架台下面に軸支された錘部材とが配設されるとともに、前記鉛直検知手段と前記錘部材とがリンク機構で接続されたことを特徴とする同軸２輪走行車。
【請求項２】
前記鉛直検知手段と、前記錘部材とを接続するリンク機構は、平行リンク機構を含むことを特徴とする、請求項１記載の同軸２輪走行車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重量物を載置して移動する同軸２輪走行車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の駆動源を積載した架台と、架台の両側面に略同軸上に配設された駆動輪を有する同軸２輪走行車では、駆動輪による走行を行う際に、駆動力の反力により、架台が駆動輪の回転方向と逆方向に回転してしまう問題があった。これを防ぐ手段として、従来は、床面に接地するように架台から支持部材を延伸して、これにより架台の回転を防止するよう構成されていた。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第6502657号 B2 明細書 FIG.2
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように構成された同軸２輪走行車では、走行時には常時棒状の支持部材が床面に接地するため、磨耗が発生するとともに、支持部材が床面の凹凸に引っかかる等、走行時の障害になる問題点があった。また、支持部材が常時床面に接触して走行するため、床面が凹凸がある場合、床面の凹凸に応じて架台がふらつく問題点もあった。さらに、この支持部材は、架台から長く延伸する必要があるため、小型化を阻害する問題点もあった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、床面に接触する支持部材を必要とせず、駆動反力による架台の回転を防止できる、小型化が可能な同軸２輪走行車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る同軸２輪走行車は、モータ等の駆動源を搭載した架台と、前記駆動源により回転駆動され、前記架台の両側面から略同軸上に突出する駆動軸と、前記駆動軸に嵌着された駆動輪とを有し、前記駆動軸は前記架台の両側面で、かつ側面における前記架台の前後方向の重心位置に設けられ、この駆動軸に、この駆動軸に対し常時鉛直方向に位置するよう回転自在に軸承された鉛直検知手段と、前記架台下面に、前記駆動軸に直交する方向に回転可能に軸支された錘部材とを配設されるとともに、前記鉛直検知手段と、前記錘部材とをリンク機構で接続してなる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る同軸２輪走行車によれば、架台下面に駆動軸に直交する方向に回転可能に軸支された錘部材が、床面に対する架台の傾きに応じて、軸を中心に回転し、架台の傾きを矯正する方向に架台の重心を移動して架台の傾きを矯正することができるので、床面に接触する支持部材等を要せずに架台の安定化を実現でき、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害が発生することがなく、小型化を図ることができる。
また、架台の傾きの矯正は、重力により一定に定位する鉛直検知手段を基準に行うので、床面の凹凸に応じて架台がふらつくなどの問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図を用いて以下に説明する。図１は実施の形態１に係る同軸２輪走行車の正面図、図２は、図１に示す装置の要部平面図、図３は図１に示す装置の要部側面図、図４は図１に示す装置の平行リンク機構を説明するための要部拡大平面図である。
図において、１は平面長方形の箱状架台であり、図示しないモータ等の駆動源などを搭載する。２は架台の両側面から突出した駆動軸であり、進行方向を前とすると側面の前後方向中心に設けられ、左右の駆動軸は上下方向において略同一上に配設され、図示しないモータにより回転駆動される。３は駆動輪であり、駆動軸２に嵌着されている。４は鉛直検知手段たる鉛直検知ウエイトであり、駆動軸２に回転可能に軸承される。鉛直検知ウエイト４は、重力により常時その先端部４ａが駆動軸２の鉛直方向下方に定位する。５は鉛直検知ウエイト４の側面に立設されたピンである。６は錘部材たるバランスウエイトであり、架台１の下面に立設した支軸ａ７により回転可能に軸支される。また、バランスウエイト６上面（架台１側）には支軸ｂ８が立設される。
【０００９】
１０はリンクａであり、その一端を、架台１の下面から下方に向けて立設された支軸ｃ１１により回転可能に軸支される。また、リンクａ１０の他端には、支軸ｄ１２が立設される。１３はリンクｂであり、架台１の下面から下方に向けて立設された支軸ｅ１４により回転可能に軸支される。また、リンクｂ１３の他端には、支軸ｆ１５が立設される。なお、支軸ａ７、支軸ｃ１１、支軸ｅ１４は、その軸径の中心を結ぶ線が直線となり、かつその直線が駆動輪３の回転平面に平行になるよう配置されるとともに、支軸ａ７から支軸ｂ８までの距離と、支軸ｃ１１から支軸ｄ１２までの距離と、支軸ｅ１４から支軸ｆ１５までの距離は、それぞれ等しくなるよう、即ち、支軸ｂ８、支軸ｄ１２、支軸ｆ１５の軸径の中心を結ぶ線が直線となり、かつその直線が駆動輪３の回転平面に平行になるよう配設されている。
【００１０】
１６は略Ｌ字型のアングルであり、リンクａ１０およびリンクｂ１３の延伸方向と平行する面１６ａに、丸孔部１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを有し、丸孔部１６ｂには支軸ｄ１２が、丸孔部１６ｃには支軸ｂ８が、丸孔部１６ｄには支軸ｆ１５が、それぞれ嵌挿されている。従って、架台１下面に立設した支軸Ｃ１１に軸支されたリンクａ１０、架台１下面に立設した支軸ｅ１４に軸支されたリンクｂ１３、リンクａ１０に立設した支軸ｄ１２と、リンクｂ１３に立設した支軸ｆ１５に軸支されたアングル１６により、平行リンク機構１７が構成される。
また、駆動輪３の回転平面に平行するアングル１６の面１６ｅには、長孔部１６ｆが穿設され、鉛直検知ウエイト４に立設したピン５が嵌挿されている。なお、長孔部１６ｆの短径は、ピン５の外径と略同等とし、鉛直方向に長径が延伸するよう形成される。
なお、駆動軸２、駆動輪3、鉛直検知ウエイト4、バランスウエイト6、平行リンク機構１７は架台１の両側面に左右対称に設けられている。
【００１１】
次に動作について説明する。最初に、静止している状態に関して、図１、図２、図３、図４により説明する。図示しないモータ等の駆動源などを内部に搭載する架台１は、その下面にバランスウエイト６等を配設しているため、その重心が駆動軸２より下方となり、架台１の下面が床面（設置面）と平行になるよう定位して静止する。このとき、駆動軸２に回転可能に軸支された鉛直検知ウエイト４は、重力により、その先端部４ａが駆動軸２の鉛直方向下方に定位している。従って、鉛直検知ウエイト４の側面に立設されたピン５も、駆動軸２の鉛直下方に定位するので、ピン５が嵌挿されるアングル１６も、駆動軸２の鉛直下方に定位し、架台１の前後方向のほぼ中心に定位する。このため、アングル１６に接続するリンクａ１０、リンクｂ１３の延伸方向は、駆動軸２の軸方向Ｙに平行となる。架台１の下面に立設した支軸ａ７に回転可能に支持されたバランスウエイト６は、アングル１６に接続する支軸ｂ８が駆動軸２の鉛直下方となるため、その延伸方向が駆動軸２の軸方向Ｙに平行となり、架台１の前後方向のほぼ中心となる。このため、架台１は前後方向にバランスがとれ、安定した状態で静止できる。
【００１２】
次に、走行を行う場合について、図５、図６により説明する。図５は、図１に示す装置が走行する状態での、架台１の上面方向から見た要部平面図、図６は、図５に示す状態での要部側面図である。なお、図５に示す図は、図６に示す図中における図示矢印Ｄ方向からの平面視図となる。
同軸２輪走行車が図示矢印Ａ方向に走行する場合には、架台１に搭載した図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸２を回転駆動し、駆動輪３を図示矢印Ｂ方向に回転駆動する。このとき、架台１は床面に対して駆動軸２まわりに回転自在な状態であるので、駆動力の反力により、架台１は図示矢印Ｃ方向に回転を始め、床面に対する傾きが生じる。この状態においても、駆動軸２に回転可能に軸支された鉛直検知ウエイト４は、駆動軸２の回転にかかわらず、重力により定位を保つので、その先端４ａは駆動軸２の鉛直下方の位置を保つことができる。
【００１３】
従って、架台１が駆動反力により図示矢印Ｃ方向に回転した場合、鉛直計地ウエイト４は架台１に対して相対的に図示矢印Ｂ方向に回転した状態となる。これを図６中の図示矢印Ｄ方向（架台１の上面方向）から見た場合、鉛直検知ウエイト４の側面に立設したピン５は、駆動軸２より図示矢印Ｅ方向に変移するので、ピン５が長孔部１６ｆに嵌挿されるアングル１６も駆動軸２より図示矢印Ｅ方向となる架台１の進行方向後方側に変移する。この際、アングル１６は、リンクａ１０、リンクｂ１３とともに平行リンク機構１７を構成しているので、アングル１６は、その側面１６ｅが駆動輪３の回転平面に対して平行を保って移動する。アングル１６の変移に伴ない、支軸ｂ８により接続したバランスウエイト６は、支軸ａ７を中心に、図示矢印Ｆ方向に回転する。この結果、架台１の重心は図示矢印Ｇ方向に移動するので、重心の移動に伴ない架台１は図示矢印Ｂ方向に回転し、架台１の床面に対する傾きが解消する。
【００１４】
架台１の図示矢印Ｂ方向への回転に連動して、鉛直検知ウエイト４と架台１との相対位置関係は、図２、図３に示す状態に復帰する。この結果、バランスウエイト６は支軸ａ７を中心に回転し、架台１の床面に対する傾きが解消した状態では、バランスウエイト６の延伸方向は静止時同様、駆動軸２の軸方向Ｙに平行となり、バランスウエイト６は架台１の前後方向のほぼ中心に復帰する。従って、架台１の床面に対する傾きが解消した状態では、架台１の重心は前後方向の略中央に復帰し、安定した状態を保持することができる。
なお、一定速度で走行している状態で、減速を行った場合には、上記と逆に、架台１が床面に対して図示矢印Ｂ方向に回転し、傾きを生じるが、この場合にも上記同様、架台１の傾きを矯正する方向にバランスウエイト６が回転して架台１の重心を移動し、傾きを矯正するので、架台１の安定を保持することができる。
【００１５】
なお、アングル１６は、リンクａ１０、リンクｂ１３とともに平行リンク機構１７を構成し、アングル１６は、その側面１６ｅが駆動輪３の回転平面に対して平行を保って移動するので、アングル１６の面１６ｅに穿設する長孔部１６ｆの短径は、ピン５の外径と略同等とでき、ピン５と長孔部１６ｆとのがたつきによるバランスウエイトのふらつきを回避することができるので、重心のふらつきにより架台１が不安定となることを防止できる。
また、架台１に対する鉛直検知ウエイト４の回転に伴ない、ピン５と架台１の下面との法線距離が変動するが、ピン５を嵌挿する孔１６ｆの形状を長孔としたことにより、この変動を吸収することができる。
【００１６】
以上のように、床面に対する架台１の傾きに応じて、バランスウエイト４が支軸ａ７を中心に回転し、架台１の傾きを矯正する方向に架台１の重心を移動して架台１の傾きを矯正することができるので、床面に接触する支持部材等を要せずに架台１の安定化を実現でき、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害が発生することはない。
また、架台１の傾きの矯正は、重力により一定に定位する鉛直検知ウエイト４を基準に行うので、床面の凹凸に応じて架台１がふらつくなどの問題を解消することができる。
また、床面に接触する支持部材を不要としたため、小型化を図ることができる。
【００１７】
なお、上記実施の形態１では、鉛直検知ウエイト４、バランスウエイト６、平行リンク機構１７、などの構成要素を、左右駆動輪毎に対称に配設したものを示したが、左右どちらか一方に配設してもよく、対称配置にはこだわらない。何れの場合においても同様の効果を奏する。
【００１８】
また、上記実施の形態１では、リンクａ１０とリンクｂ１３により平行リンク機構１７を構成していたが、１本のリンクと、バランスウエイトにより平行リンク機構１７を構成してもよく、同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、重量物を載置して移動する同軸２輪走行車に適用されることで、走行中の架台の傾きを矯正し、従来必要としていた支持部材を不要とし、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害発生がなく、かつ小型化を図れる同軸２輪走行車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る同軸２輪走行車の正面図である。
【図２】図１に示す装置の要部平面図である。
【図３】図１に示す装置の要部側面図である。
【図４】図１に示す装置の平行リンク機構説明用の要部拡大平面図である。
【図５】図１に示す装置の走行状態での要部平面図である。
【図６】図５に示す状態での、要部側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１：架台  ２：駆動軸  ３：駆動輪  ４：鉛直検知ウエイト  ４ａ：先端部  ５：ピン  ６：バランスウエイト  ７：支軸ａ  ８：支軸ｂ  １０：リンクａ  １１：支軸ｃ  １２：支軸ｄ  １３：リンクｂ  １４：支軸ｅ  １５：支軸ｆ  １６：アングル  １６ａ：アングルの面  １６ｂ，１６ｃ，１６ｄ：丸孔部  １６ｅ：アングルの面  １６ｆ：長孔部  １７：平行リンク機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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