走行体の車輪操向装置
【課題】レール走行時の偏磨耗の発生を防止する。
【解決手段】左右のレール上を左右の前後車輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、ガイド車輪３Ｒ，３ＬによりレールＲＲに従って転舵角θ１，θ２分転舵される右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲから入力平行リンク５，６を介して前後のＴ形レバー７，８を回動させ、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから車長変位伝達部１３，１４を介して前後の出力レバー１１，１２をそれぞれ回動させ、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを転舵角θ３，θ４分転舵する。この時、内外輪差補正部１５で、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから取り出された前後の車幅方向の変位量の差の１／２の補正変位量だけ、出力レバー１１，１２の補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを車幅方向に移動させて左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを転舵角θ３，θ４を補正する。
【解決手段】左右のレール上を左右の前後車輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、ガイド車輪３Ｒ，３ＬによりレールＲＲに従って転舵角θ１，θ２分転舵される右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲから入力平行リンク５，６を介して前後のＴ形レバー７，８を回動させ、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから車長変位伝達部１３，１４を介して前後の出力レバー１１，１２をそれぞれ回動させ、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを転舵角θ３，θ４分転舵する。この時、内外輪差補正部１５で、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから取り出された前後の車幅方向の変位量の差の１／２の補正変位量だけ、出力レバー１１，１２の補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを車幅方向に移動させて左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを転舵角θ３，θ４を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レール上を走行する走行台車などの走行体の車輪操向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左右の軌道に車輪が案内されて走行する走行台車などでは、軌道の側面などを転動する複数のガイド車輪を設けて、車輪をステアリングするように構成されている。たとえば図６（ａ）に示す特許文献１に示すケース１では、左右一方の前後輪ＨＲ，ＨＲにそれぞれガイド車輪ＧＲが設けられた場合、左右の前後輪ＨＲ，ＨＬの支持軸ＳＲ，ＳＬにタイロッドアームＴＡを介してタイロッドＴＴを連結し、左右の前輪ＨＲ，ＨＬおよび後輪ＨＲ，ＨＬをそれぞれ連動させるものがある。また図６（ｂ）に示すケース２のように、ガイド車輪ＧＲのない左の前後輪ＨＬの支持軸ＳＬ，ＳＬをそれぞれ走行方向の前方に位置ずれさせたキャスター式車輪ＣＨ，ＣＨとしたものがある。さらに図６（ｃ）に示すように、左右の前後輪ＨＲ，ＨＬにそれぞれガイド車輪ＧＲを設けたケース３の場合には、左右一方のたとえば左の前後輪ＨＬに、支持軸ＳＬを車幅方向にシフト自在なシフト機構ＳＵがそれぞれ設けられる。
【特許文献１】特開平１−２６８４０５号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ケース１では、内外輪差が十分に吸収できないので、車輪ＨＲ，ＨＬに滑りが生じて偏磨耗が発生しやすいという問題がある。またケース２では、キャスター式車輪ＣＨ，ＣＨは前進のみに追従されるため、後進するためには、キャスター式車輪ＣＨ，ＣＨを１８０°反転させる必要がある。さらにケース３では、走行台車の荷重が大きいと、左の前後輪ＨＬの支持軸ＳＬがスムーズにシフトせず、シフト機構ＳＵが正常に作動しないで走行に支障を来す恐れがあった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、軌道を走行する際に車輪の滑りを少なくして偏磨耗の発生を未然に防止できる走行体の車輪操向装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、左右のレール上を左右の前後輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、左右一方の入力側前後輪（２ＦＲ，２ＢＲ）をそれぞれ前記レールに従って転舵する前後の転向部材（３Ｆ，３Ｒ）と、前記入力側前後輪（２ＦＲ，２ＢＲ）によりそれぞれ入力伝達部材（５，６）を介して同一転舵角だけ傾動される前後の変位伝達部材（７，８）と、左右他方の出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）にそれぞれ出力端が連結されて転舵する前後の出力レバー（１１，１２）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車長出力部（７ｃ，８ｃ）から取出された車長方向の変位を前記出力レバー（１１，１２）の入力端にそれぞれ伝達して回動させ出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）を転舵する前後の車長変位伝達部材（１３，１４）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）からそれぞれ取出された車幅方向の変位により前記各出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）をそれぞれ車幅方向に変位させて前記出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）の転舵角を補正する内外輪差補正部（１５）とを具備し、前記内外輪差補正部（１５）は、前後の変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）からそれぞれ取出された車幅方向の変位量の差の１／２を、前記出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）の補正変位量とするように構成されたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、内外輪差補正部（１５）は、前後の変位伝達部材（７，８）から等距離離れた中間位置に車幅方向に移動自在に配置された車幅出力体（２５）と、前記車幅出力体（２５）に回動自在に設けられた補正入力レバー（２６）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）により車幅方向に移動され、かつ前記補正入力レバー（２６）の両端部に連結される前後の車幅入力体（２２ｂ，２３ｂ）と、前記車幅出力体（２５）に従って出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）を車幅方向に変位させる補正出力部材（２７）とを具備し、前記補正入力レバー（２６）の変位と回動とにより、各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）の車幅方向の変位量差の１／２の補正変位量分、前記補正出力部材（２７）を介して出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）を変位させるものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、入力伝達部材を入力平行リンク（５，６）により構成し、変位伝達部材を、レバー支持ピン（７ｄ，８ｄ）を介して回動自在に支持されたＴ形レバー（７，８）とし、前記Ｔ形レバー（７，８）は、前記入力平行リンクが連結された入力部（７ａ，８ａ）と、前記レバー支持ピン（７ｄ，８ｄ）に対して互いに９０°隔てて設けられた車幅出力部（７ｂ，８ｂ）および車長出力部（７ｃ，８ｃ）を有するものである。
【０００８】
なお、上記のかっこ付き符号は、実施の形態に対応するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の構成によれば、前後の入力側前後輪の転舵角をそれぞれ変位伝達部材に伝達し、変位伝達部材から車長方向の変位と車幅方向の変位とを取り出し、前記車長方向の変位により出力レバーを回動させて出力側前後輪を転舵し、さらに内外輪差補正部により、前後の変位伝達部材の車幅方向の変位量差の１／２を補正変位量として、車幅方向に変位させて内外輪差による補正を行うことにより、入力側前後輪の転舵角にずれが生じても、左右の前後輪の瞬間旋回中心を一致させることで、出力側前後輪の内外輪差を精度良く補正することができる。これにより、直線経路から曲線経路に移行する湾曲レールへの出入口や、湾曲レールの曲率が変化する変位点付近などで、出力側前後輪が滑って偏磨耗するのを効果的に防止することができる。
【００１０】
また請求項２記載の発明によれば、内外輪差補正部では、変位伝達部材から等距離離れた中間位置に、車幅出力体を車幅方向に移動自在に配置し、この車幅出力体を、両端部が前後の変位伝達部材の車幅出力部に連結された補正入力レバーを設けたので、簡単な構成で補正変位量の１／２分を取出して出力レバーの支点を精度良く移動させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、変位伝達部材をＴ形レバーとすることにより、車幅出力部から車幅方向の変位と、車長出力部から車長方向の変位とを同時にそれぞれ取出すことができ、操向装置の構造を簡易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
まず、車輪操向装置の基本原理を図３を参照して説明する。
【００１３】
図３（ａ）に示すように、走行体１の四隅に、左右の走行レールＲＲ，ＬＲ上を走行する左右前輪２ＦＲ，２ＦＬと左右後輪２ＢＲ，２ＢＬがそれぞれ転舵軸４ＦＲ，４ＦＬ，４ＢＲ，４ＢＬを中心に転舵自在に設けられており、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲは、右レールＲＲに当接するそれぞれガイド車輪（転向部材）３Ｆ，３Ｂが設けられて入力側車輪に構成され、右走行レールＲＲに従って転舵角θ１，θ２が付与される。左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬは、この車輪操向装置により入力側車輪の転舵角θ１，θ２に基いて所定の転舵角θ３，θ４が付与される。同一湾曲半径に形成された操向レールＲＲ，ＬＲ上では、転舵角θ１＝−θ３，θ２＝−θ４であり絶対転舵角が同一となる。
【００１４】
ここで直線レールと湾曲レールへの出入口や湾曲レールの湾曲半径の転位部分などのように、前後輪で転舵角が異なる場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。右の前輪２ＦＲの転舵角：θ１、右の後輪２ＢＲの転舵角：θ２、前後の車輪間距離：Ｌ、左右の車輪間距離：α・Ｌ（αは距離比）とすると、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの（瞬間）旋回転中心Ｐが一致するとすると、
三角形の定理より、
tanθ１＝（Ｌ／２＋Ｙ）／Ｘ …（１）式
tanθ２＝−（Ｌ／２−Ｙ）／Ｘ …（２）式
（１）式と（２）式から
Ｘ＝（Ｌ／２＋Ｙ）／tanθ１＝−（Ｌ／２−Ｙ）／tanθ２
（Ｌ／２＋Ｙ）／tanθ１＋（Ｌ／２−Ｙ）／tanθ２＝０
Ｌ／２（tanθ１＋tanθ２）−Ｙ（tanθ１−tanθ２）＝０
∴Ｙ＝Ｌ／２×（tanθ１＋tanθ２）／（tanθ１−tanθ２）…（３）式
（３）式を（１）式に代入すると、
Ｘ＝［（Ｌ／２＋Ｌ／２×（tanθ１＋tanθ２）／（tanθ１−tanθ２）］×１／tanθ１
＝Ｌ／２［２tanθ１／（tanθ１−tanθ２）］×１／tanθ１
∴Ｘ＝Ｌ／（tanθ１−tanθ２） …（４）式
ここで左の前輪２ＦＬの転舵角：θ３、左の後輪２ＢＬの転舵角：θ４を求める。左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの瞬間旋回中心Ｐと、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの旋回中心Ｐと一致すると仮定すると、
tanθ３＝（Ｌ／２＋Ｙ）／（Ｘ−α・Ｌ） …（５）式
tanθ４＝−（Ｌ／２−Ｙ）／（Ｘ−α・Ｌ） …（６）式
前記（５）式および（６）式に、（３）式、（４）式をそれぞれ代入すると、
【数１】
【００１５】
【数２】
【００１６】
となる。
次に上記（７）式および（８）式を適用した走行装置の基本構造を図１および図２を参照して説明する。なお、ここでは説明をわかりやすくするために、各車輪の位置や向き、リンクの長さなどについて任意に図示されている。
【００１７】
すなわち、ガイド車輪３Ｆ，３Ｂにより転舵される右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲにそれぞれ連結された前後の入力平行リンク（入力伝達部材）５，６と、前記入力平行リンク５，６により右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角がそれぞれ入力されて回動される前後のＴ形レバー（変位伝達部材）７，８と、Ｔ形レバー７，８の回動を車長（前後）方向の変位として取出す前後の車長変位伝達部１３，１４と、車長変位伝達部１３，１４により入力端１１ａ，１２ａを介して回動される出力レバー１１，１２と、前記出力レバー１１，１２の回動を出力端から左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬに伝達して転舵する前後の出力リンク部９，１０と、前記Ｔ形レバー７，８から車幅方向の変位を取出して前後の前記出力レバー１１，１２の補正支持ピン（回動中心）１１ｂ，１２ｂをそれぞれ変位させ内外輪差を補正する内外輪差補正部１５とが具備されている。
【００１８】
前記Ｔ形レバー７，８はレバー支持ピン７ｄ，８ｄを介して回動自在に支持され、レバー支持ピン７ｄ，８ｄを挟んで直線上に配置される入力部７ａ，８ａおよび車幅出力部７ｂ，８ｂと、レバー支持ピン７ｄ，８ｄから入力部７ａ，８ａおよび車幅出力部７ｂ，８ｂに対して９０°隔てて突設された車長出力部７ｃ，８ｃとで構成されている。
【００１９】
上記構成において、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２を入力平行リンク５，６を介してＴ形レバー７，８に取出し、Ｔ形レバー７，８の回動角θ１，θ２における車長方向の変位量（Ｅｆ，Ｆｂ）を車長出力部７ｃ，８ｃから車長変位伝達部１３，１４に取出し出力レバー１１，１２に伝達する。また内外輪差を補正するために、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから内外輪差補正部１５に車幅方向の変位（補正変位量Ｔ）を取出し、内外輪差補正部１５により出力リンク部９，１０の支点である補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを変位している。
【００２０】
さらに詳細に説明する。
前記Ｔ形レバー７，８は、車幅出力部７ｂ，８ｂと車長出力部７ｃ，８ｃに、それぞれ長さ方向（レバー支持ピン７ｄ，８ｄを中心とする半径方向）の長穴が形成されている。
【００２１】
前後の入力平行リンク５，６は、前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵軸４ＦＲ，４ＢＲに車軸方向に固定された入力レバー５ａ，６ａと、前後のＴ形レバー７，８の入力部７ａ，８ａとが互いに平行で同一長さＣに形成され、入力レバー５ａ，６ａと入力部７ａ，８ａの端部間に連結ロッド５ｂ，６ｂが連結ピンを介して回動自在に連結されている。したがって、ガイド車輪３Ｆ，３Ｂにより右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲが転舵角θ１，θ２だけ転舵されると、Ｔ形レバー７，８が同一角θ１，θ２回動される。
【００２２】
前後の前記出力レバー１１，１２は、中間部に形成された長さ方向の長穴に補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを介して回動自在でかつ長さ方向に所定範囲でスライド自在に支持されている。
【００２３】
前後の前記車長変位伝達部１３，１４は、車長方向の車長ガイド軸２１と、前記車長ガイド軸２１にスライド自在に配置されＴ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃの長穴にピンを介して連結された車長入力体１３ａ，１４ａと、前記車長ガイド軸２１にスライド自在に配置され連結ピンを介して出力レバー１１，１２の入力端１１ａ，１２ａにそれぞれ連結された車長出力体１３ｂ，１４ｂと、前記車長入力体１３ａ，１４ａと車長出力体１３ｂ，１４ｂとを連結する連動ロッド１３ｃ，１４ｃとを具備している。これによりＴ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃの車長方向の変位量Ｅｆ，Ｅｂを出力レバー１１，１２の入力端１１ａ，１２ａに伝達し、それぞれの変位量Ｅｆ’，Ｅｂ’に対応して出力レバー１１，１２が回動される。
【００２４】
前後の前記出力リンク部９，１０は、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの転舵軸４ＦＬ，４ＢＬに転舵用平行リンク９ａ，１０ａを介して同期回動される転舵ブロック９ｂ，１０ｂに、出力レバー１１，１２の変位角のみを取出す出力取出部９ｃ，１０ｃを介して出力レバー１１，１２が連結されている。ここで出力取出部９ｃ，１０ｃは、出力レバー１１，１２の出力側に長さ方向に形成された長穴に、転舵ブロック９ｂ，１０ｂに立設された２本のピンがスライド自在に嵌合されて構成されている。もちろん、転舵軸４ＦＬ，４ＢＬに転舵ブロック９ｂ，１０ｂを直接連結してもよい。
【００２５】
内外輪差補正部１５は、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂにそれぞれ対応して車幅方向に配置された前後の車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａに、車幅入力体２２ｂ，２３ｂがスライド自在に配置され、車幅入力体２２ｂ，２３ｂに突設された入力ピン２２ｃ，２３ｃが車幅出力部７ｂ，８ｂの長穴にスライド自在に嵌合されている。前後の前記車幅ガイド軸２２ａ，２３ａから等距離Ｓ離れた中間位置に、車幅出力ガイド軸２４が車幅方向に配置され、この車幅出力ガイド軸２４に車幅出力体２５がスライド自在に設けられている。そして、この車幅出力体２５に突設された補正ピン２５ａに補正入力レバー２６が中心位置で回動自在に支持され、さらに補正入力レバー２６の両端部に長さ方向に形成された長穴に、車幅入力体２２ｂ，２３ｂの入力ピン２２ｃ，２３ｃがそれぞれスライド自在に嵌合されて連結されている。これにより、前後のＴ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂの車幅方向の変位差の１／２を取出して車幅出力体２５を変位させることができる。
【００２６】
また車幅出力体２５には、補正出力ロッド（補正出力部材）２７が車長方向に固定され、補正出力ロッド２７の両端部に前記補正支持ピン１１ｂ，１２ｂがそれぞれ固定され、これら補正支持ピン１１ｂ，１２ｂに出力レバー１１，１２が回転自在に支持されている。
【００２７】
ここで、図２に示すように、右の前輪２ＦＲの転舵角：θ１、右の後輪２ＢＲの転舵角：θ２であり、車長ガイド軸２１とレバー支持ピン７ｄ，８ｄの間の車幅方向の距離：Ｕ＝Ａ／２、レバー支持ピン７ｄ，８ｄと車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａの間の車長方向の距離：α・Ａ、車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａと補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの間の車長方向の間隔：Ｂとし、さらに車長入力体１３ａ，１４ａと車長出力体１３ｂ，１４ｂの間隔：α・Ａ＋Ｂとする。さらにまた左の前輪２ＦＬの転舵角：θ３と右の後輪２ＢＬの転舵角：θ４とする。
【００２８】
Ｔ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃにより変位される車長変位伝達部１３,１４の車長入力体１３ａ，１４ａの変位量Ｅｆ，Ｅｂは、車長出力体１３ｂ，１４ｂの変位量Ｆｆ’，Ｆｂ’とそれぞれ等しく、
Ｅｆ＝Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ１…（９）式、
Ｅｂ＝Ｅｂ’＝Ａ／２×tanθ２…（１０）式である。
【００２９】
内外輪差を補正する内外輪差補正部１５では、車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａの間で車長方向の等距離Ｓ，Ｓ離れて中間位置に車幅出力ガイド軸２４を配置することにより、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから取出された前後２つの車幅方向の変位に対して、補正入力レバー２６を介して車幅出力体２５を中間位置に変位させ、さらに補正出力ロッド２７を介して補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを車幅出力体２５と同期して変位させる。
【００３０】
基準線ＳＬ（前後のレバー支持ピン７ｄ，８ｄ間を結ぶ直線）と補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの車幅方向の距離、すなわち補正変位量：Ｔ＝（−Ｔｆ＋Ｔｂ）／２である。
ここで直角三角形ｅｆｇ（ｅ：レバー支持ピン７ｄ、ｆ：入力ピン２２ｃ）において、Ｔｆ＝α・Ａ×tanθ１となる。また直角三角形ｈｉｊ（ｈ：レバー支持ピン８ｄ、ｉ：入力ピン２３ｃ）において、Ｔｂ＝α・Ａ×tanθ２である。
【００３１】
したがって、補正変位量：Ｔ＝−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２となる。
ここで、直角三角形ｋｌｍ（ｋ：車長出力体１３ｂのピン、ｌ：補正支持ピン１１ｂ）において、tanθ３＝Ｅｆ’／（Ｕ＋Ｔ）、Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ１…（９）式、また（Ｕ＋Ｔ）＝Ａ／２−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２である。したがって、
【数３】
【００３２】
となり、（７）式と一致する。
ここで、直角三角形ｎｑｒ（ｎ：車長出力体１４ｂのピン、ｑ：補正支持ピン１２ｂ）において、tanθ４＝Ｅｆ’／（Ｕ＋Ｔ）、Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ２…（１０）式、また（Ｕ＋Ｔ）＝Ａ／２−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２である。したがって、
【数４】
【００３３】
となり、（８）式と一致する。
上記構成において、車幅出力部７ｂ，８ｂにより、右の前後輪の操舵角θ１およびθ２による車幅方向の変位を前後に振分け、入力側車輪である右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２に基いて、出力側車輪である左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを補正して内外輪差が制御された転舵角θ３，θ４を出力することができる。
【００３４】
この図１，図２では、便宜上、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２を左右反対方向に転舵させて説明し、瞬間旋回中心Ｐが一致することを前提としている。しかし通常の走行においては、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲが直進状態の時に、転舵角：θ１，θ２＝０であり、また通常の旋回中心Ｐが一致する湾曲レールでは、旋回中心Ｐが前後輪２ＦＲ，２ＢＲの二等分線、車幅出力ガイド軸２４の軸心上にある場合、θ１＝−θ２であり、tanθ３＝tanθ１／（１−２αtanθ１）、tanθ４＝tanθ２／（１＋２αtanθ２）となる。
【００３５】
さらに上記構成において、右レールＲＲの直線レールから湾曲レールに乗り移る出入口では、右の前輪２ＦＲの転舵角：θ＜０またはθ＞０、右の後輪２ＢＲが直進状態で転舵角θ＝０の状態となり、さらに前輪２ＦＲの移動に従って走行体１が変向されて、後輪２ＢＲも転舵される。この時に、左右の前後輪２ＦＲ，２ＦＬ、２ＢＲ，２ＢＬの瞬間旋回中心Ｐが一致すると仮定することで、レールの曲りに応じた前後輪２ＦＲ，２ＦＬ、２ＢＲ，２ＢＬの転舵角θ１〜θ４をほぼ正確に制御することができ、左の前後輪２ＦＬ、２ＢＬの滑りを効果的に防止することができる。
【００３６】
［実施例］
図４，図５は、上記構成を具体化したものである。先の説明と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
ここで、車長ガイド軸２１は、前後に分離されている。また前後の主力レバー１１，１２は、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの位置に対応して、補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの近傍で対称形状に折り曲げられている。
【００３８】
さらに左の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの出力リンク部９，１０では、出力レバー１１，１２の出力部に形成された長穴３１が、補正支持ピン１１ｂ，１２ｂ位置を略中心とする円弧状に形成され、転舵ブロック９ｂ，１０ｂに立設された２本のピン３２がスライド自在に嵌合されている。
【００３９】
なお、前記構成において、長さ方向の変位を許容するために長穴とピンとで構成した連結機構は、ガイド部に案内されるスライド体に連結ピンを突設し、ピンに回動自在に連結したものでもよい。
【００４０】
左右一対で前後の車輪を１組として車輪操向装置を搭載したが、移動体が長い場合には、前後に複数組を配置することができる。
また上記実施の形態では、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲを入力側としたが、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを入力側としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る走行体の車輪操向装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同車輪操向装置の説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同走行車輪の内外輪差を説明する模式図である。
【図４】同走行体の車輪操向装置の実施例を示し、直線レールの走行状態の平面図である。
【図５】同走行体の車輪操向装置の実施例を示し、湾曲レールの走行状態の平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来の車輪操向装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
ＲＲ，ＬＲ 走行レール
１ 走行体
２ＦＲ，２ＦＬ 前輪
２ＢＲ，２ＢＬ 後輪
３Ｆ，３Ｂ ガイド車輪
５，６ 入力平行リンク
７，８ Ｔ形レバー
７ａ，８ａ 入力部
７ｂ，８ｂ 車幅出力部
７ｃ，８ｃ 車長出力部
７ｄ，８ｄ レバー支持ピン
９，１０ 出力リンク部
１１，１２ 出力レバー
１１ａ，１２ａ 入力端
１１ｂ，１２ｂ 補正支持ピン
１３，１４ 車長変位伝達部
１３ａ，１４ａ 車長入力体
１３ｂ，１４ｂ 車長出力体
１３ｃ，１４ｃ 連動ロッド
１５ 内外輪差補正部
２１ 車長ガイド軸
２２ａ，２３ａ 車幅入力ガイド軸
２２ｂ，２３ｂ 車幅入力ガイド体
２２ｃ，２３ｃ 入力ピン
２４ 車幅出力ガイド軸
２５ 車幅出力体
２５ａ 補正ピン
２６ 補正入力レバー
２７ 補正出力ロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レール上を走行する走行台車などの走行体の車輪操向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左右の軌道に車輪が案内されて走行する走行台車などでは、軌道の側面などを転動する複数のガイド車輪を設けて、車輪をステアリングするように構成されている。たとえば図６（ａ）に示す特許文献１に示すケース１では、左右一方の前後輪ＨＲ，ＨＲにそれぞれガイド車輪ＧＲが設けられた場合、左右の前後輪ＨＲ，ＨＬの支持軸ＳＲ，ＳＬにタイロッドアームＴＡを介してタイロッドＴＴを連結し、左右の前輪ＨＲ，ＨＬおよび後輪ＨＲ，ＨＬをそれぞれ連動させるものがある。また図６（ｂ）に示すケース２のように、ガイド車輪ＧＲのない左の前後輪ＨＬの支持軸ＳＬ，ＳＬをそれぞれ走行方向の前方に位置ずれさせたキャスター式車輪ＣＨ，ＣＨとしたものがある。さらに図６（ｃ）に示すように、左右の前後輪ＨＲ，ＨＬにそれぞれガイド車輪ＧＲを設けたケース３の場合には、左右一方のたとえば左の前後輪ＨＬに、支持軸ＳＬを車幅方向にシフト自在なシフト機構ＳＵがそれぞれ設けられる。
【特許文献１】特開平１−２６８４０５号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ケース１では、内外輪差が十分に吸収できないので、車輪ＨＲ，ＨＬに滑りが生じて偏磨耗が発生しやすいという問題がある。またケース２では、キャスター式車輪ＣＨ，ＣＨは前進のみに追従されるため、後進するためには、キャスター式車輪ＣＨ，ＣＨを１８０°反転させる必要がある。さらにケース３では、走行台車の荷重が大きいと、左の前後輪ＨＬの支持軸ＳＬがスムーズにシフトせず、シフト機構ＳＵが正常に作動しないで走行に支障を来す恐れがあった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、軌道を走行する際に車輪の滑りを少なくして偏磨耗の発生を未然に防止できる走行体の車輪操向装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、左右のレール上を左右の前後輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、左右一方の入力側前後輪（２ＦＲ，２ＢＲ）をそれぞれ前記レールに従って転舵する前後の転向部材（３Ｆ，３Ｒ）と、前記入力側前後輪（２ＦＲ，２ＢＲ）によりそれぞれ入力伝達部材（５，６）を介して同一転舵角だけ傾動される前後の変位伝達部材（７，８）と、左右他方の出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）にそれぞれ出力端が連結されて転舵する前後の出力レバー（１１，１２）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車長出力部（７ｃ，８ｃ）から取出された車長方向の変位を前記出力レバー（１１，１２）の入力端にそれぞれ伝達して回動させ出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）を転舵する前後の車長変位伝達部材（１３，１４）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）からそれぞれ取出された車幅方向の変位により前記各出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）をそれぞれ車幅方向に変位させて前記出力側前後輪（２ＦＬ，２ＢＬ）の転舵角を補正する内外輪差補正部（１５）とを具備し、前記内外輪差補正部（１５）は、前後の変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）からそれぞれ取出された車幅方向の変位量の差の１／２を、前記出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）の補正変位量とするように構成されたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、内外輪差補正部（１５）は、前後の変位伝達部材（７，８）から等距離離れた中間位置に車幅方向に移動自在に配置された車幅出力体（２５）と、前記車幅出力体（２５）に回動自在に設けられた補正入力レバー（２６）と、前記各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）により車幅方向に移動され、かつ前記補正入力レバー（２６）の両端部に連結される前後の車幅入力体（２２ｂ，２３ｂ）と、前記車幅出力体（２５）に従って出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）を車幅方向に変位させる補正出力部材（２７）とを具備し、前記補正入力レバー（２６）の変位と回動とにより、各変位伝達部材（７，８）の車幅出力部（７ｂ，８ｂ）の車幅方向の変位量差の１／２の補正変位量分、前記補正出力部材（２７）を介して出力レバー（１１，１２）の支点（１１ｂ，１２ｂ）を変位させるものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、入力伝達部材を入力平行リンク（５，６）により構成し、変位伝達部材を、レバー支持ピン（７ｄ，８ｄ）を介して回動自在に支持されたＴ形レバー（７，８）とし、前記Ｔ形レバー（７，８）は、前記入力平行リンクが連結された入力部（７ａ，８ａ）と、前記レバー支持ピン（７ｄ，８ｄ）に対して互いに９０°隔てて設けられた車幅出力部（７ｂ，８ｂ）および車長出力部（７ｃ，８ｃ）を有するものである。
【０００８】
なお、上記のかっこ付き符号は、実施の形態に対応するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の構成によれば、前後の入力側前後輪の転舵角をそれぞれ変位伝達部材に伝達し、変位伝達部材から車長方向の変位と車幅方向の変位とを取り出し、前記車長方向の変位により出力レバーを回動させて出力側前後輪を転舵し、さらに内外輪差補正部により、前後の変位伝達部材の車幅方向の変位量差の１／２を補正変位量として、車幅方向に変位させて内外輪差による補正を行うことにより、入力側前後輪の転舵角にずれが生じても、左右の前後輪の瞬間旋回中心を一致させることで、出力側前後輪の内外輪差を精度良く補正することができる。これにより、直線経路から曲線経路に移行する湾曲レールへの出入口や、湾曲レールの曲率が変化する変位点付近などで、出力側前後輪が滑って偏磨耗するのを効果的に防止することができる。
【００１０】
また請求項２記載の発明によれば、内外輪差補正部では、変位伝達部材から等距離離れた中間位置に、車幅出力体を車幅方向に移動自在に配置し、この車幅出力体を、両端部が前後の変位伝達部材の車幅出力部に連結された補正入力レバーを設けたので、簡単な構成で補正変位量の１／２分を取出して出力レバーの支点を精度良く移動させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、変位伝達部材をＴ形レバーとすることにより、車幅出力部から車幅方向の変位と、車長出力部から車長方向の変位とを同時にそれぞれ取出すことができ、操向装置の構造を簡易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
まず、車輪操向装置の基本原理を図３を参照して説明する。
【００１３】
図３（ａ）に示すように、走行体１の四隅に、左右の走行レールＲＲ，ＬＲ上を走行する左右前輪２ＦＲ，２ＦＬと左右後輪２ＢＲ，２ＢＬがそれぞれ転舵軸４ＦＲ，４ＦＬ，４ＢＲ，４ＢＬを中心に転舵自在に設けられており、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲは、右レールＲＲに当接するそれぞれガイド車輪（転向部材）３Ｆ，３Ｂが設けられて入力側車輪に構成され、右走行レールＲＲに従って転舵角θ１，θ２が付与される。左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬは、この車輪操向装置により入力側車輪の転舵角θ１，θ２に基いて所定の転舵角θ３，θ４が付与される。同一湾曲半径に形成された操向レールＲＲ，ＬＲ上では、転舵角θ１＝−θ３，θ２＝−θ４であり絶対転舵角が同一となる。
【００１４】
ここで直線レールと湾曲レールへの出入口や湾曲レールの湾曲半径の転位部分などのように、前後輪で転舵角が異なる場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。右の前輪２ＦＲの転舵角：θ１、右の後輪２ＢＲの転舵角：θ２、前後の車輪間距離：Ｌ、左右の車輪間距離：α・Ｌ（αは距離比）とすると、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの（瞬間）旋回転中心Ｐが一致するとすると、
三角形の定理より、
tanθ１＝（Ｌ／２＋Ｙ）／Ｘ …（１）式
tanθ２＝−（Ｌ／２−Ｙ）／Ｘ …（２）式
（１）式と（２）式から
Ｘ＝（Ｌ／２＋Ｙ）／tanθ１＝−（Ｌ／２−Ｙ）／tanθ２
（Ｌ／２＋Ｙ）／tanθ１＋（Ｌ／２−Ｙ）／tanθ２＝０
Ｌ／２（tanθ１＋tanθ２）−Ｙ（tanθ１−tanθ２）＝０
∴Ｙ＝Ｌ／２×（tanθ１＋tanθ２）／（tanθ１−tanθ２）…（３）式
（３）式を（１）式に代入すると、
Ｘ＝［（Ｌ／２＋Ｌ／２×（tanθ１＋tanθ２）／（tanθ１−tanθ２）］×１／tanθ１
＝Ｌ／２［２tanθ１／（tanθ１−tanθ２）］×１／tanθ１
∴Ｘ＝Ｌ／（tanθ１−tanθ２） …（４）式
ここで左の前輪２ＦＬの転舵角：θ３、左の後輪２ＢＬの転舵角：θ４を求める。左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの瞬間旋回中心Ｐと、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの旋回中心Ｐと一致すると仮定すると、
tanθ３＝（Ｌ／２＋Ｙ）／（Ｘ−α・Ｌ） …（５）式
tanθ４＝−（Ｌ／２−Ｙ）／（Ｘ−α・Ｌ） …（６）式
前記（５）式および（６）式に、（３）式、（４）式をそれぞれ代入すると、
【数１】
【００１５】
【数２】
【００１６】
となる。
次に上記（７）式および（８）式を適用した走行装置の基本構造を図１および図２を参照して説明する。なお、ここでは説明をわかりやすくするために、各車輪の位置や向き、リンクの長さなどについて任意に図示されている。
【００１７】
すなわち、ガイド車輪３Ｆ，３Ｂにより転舵される右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲにそれぞれ連結された前後の入力平行リンク（入力伝達部材）５，６と、前記入力平行リンク５，６により右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角がそれぞれ入力されて回動される前後のＴ形レバー（変位伝達部材）７，８と、Ｔ形レバー７，８の回動を車長（前後）方向の変位として取出す前後の車長変位伝達部１３，１４と、車長変位伝達部１３，１４により入力端１１ａ，１２ａを介して回動される出力レバー１１，１２と、前記出力レバー１１，１２の回動を出力端から左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬに伝達して転舵する前後の出力リンク部９，１０と、前記Ｔ形レバー７，８から車幅方向の変位を取出して前後の前記出力レバー１１，１２の補正支持ピン（回動中心）１１ｂ，１２ｂをそれぞれ変位させ内外輪差を補正する内外輪差補正部１５とが具備されている。
【００１８】
前記Ｔ形レバー７，８はレバー支持ピン７ｄ，８ｄを介して回動自在に支持され、レバー支持ピン７ｄ，８ｄを挟んで直線上に配置される入力部７ａ，８ａおよび車幅出力部７ｂ，８ｂと、レバー支持ピン７ｄ，８ｄから入力部７ａ，８ａおよび車幅出力部７ｂ，８ｂに対して９０°隔てて突設された車長出力部７ｃ，８ｃとで構成されている。
【００１９】
上記構成において、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２を入力平行リンク５，６を介してＴ形レバー７，８に取出し、Ｔ形レバー７，８の回動角θ１，θ２における車長方向の変位量（Ｅｆ，Ｆｂ）を車長出力部７ｃ，８ｃから車長変位伝達部１３，１４に取出し出力レバー１１，１２に伝達する。また内外輪差を補正するために、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから内外輪差補正部１５に車幅方向の変位（補正変位量Ｔ）を取出し、内外輪差補正部１５により出力リンク部９，１０の支点である補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを変位している。
【００２０】
さらに詳細に説明する。
前記Ｔ形レバー７，８は、車幅出力部７ｂ，８ｂと車長出力部７ｃ，８ｃに、それぞれ長さ方向（レバー支持ピン７ｄ，８ｄを中心とする半径方向）の長穴が形成されている。
【００２１】
前後の入力平行リンク５，６は、前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵軸４ＦＲ，４ＢＲに車軸方向に固定された入力レバー５ａ，６ａと、前後のＴ形レバー７，８の入力部７ａ，８ａとが互いに平行で同一長さＣに形成され、入力レバー５ａ，６ａと入力部７ａ，８ａの端部間に連結ロッド５ｂ，６ｂが連結ピンを介して回動自在に連結されている。したがって、ガイド車輪３Ｆ，３Ｂにより右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲが転舵角θ１，θ２だけ転舵されると、Ｔ形レバー７，８が同一角θ１，θ２回動される。
【００２２】
前後の前記出力レバー１１，１２は、中間部に形成された長さ方向の長穴に補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを介して回動自在でかつ長さ方向に所定範囲でスライド自在に支持されている。
【００２３】
前後の前記車長変位伝達部１３，１４は、車長方向の車長ガイド軸２１と、前記車長ガイド軸２１にスライド自在に配置されＴ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃの長穴にピンを介して連結された車長入力体１３ａ，１４ａと、前記車長ガイド軸２１にスライド自在に配置され連結ピンを介して出力レバー１１，１２の入力端１１ａ，１２ａにそれぞれ連結された車長出力体１３ｂ，１４ｂと、前記車長入力体１３ａ，１４ａと車長出力体１３ｂ，１４ｂとを連結する連動ロッド１３ｃ，１４ｃとを具備している。これによりＴ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃの車長方向の変位量Ｅｆ，Ｅｂを出力レバー１１，１２の入力端１１ａ，１２ａに伝達し、それぞれの変位量Ｅｆ’，Ｅｂ’に対応して出力レバー１１，１２が回動される。
【００２４】
前後の前記出力リンク部９，１０は、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの転舵軸４ＦＬ，４ＢＬに転舵用平行リンク９ａ，１０ａを介して同期回動される転舵ブロック９ｂ，１０ｂに、出力レバー１１，１２の変位角のみを取出す出力取出部９ｃ，１０ｃを介して出力レバー１１，１２が連結されている。ここで出力取出部９ｃ，１０ｃは、出力レバー１１，１２の出力側に長さ方向に形成された長穴に、転舵ブロック９ｂ，１０ｂに立設された２本のピンがスライド自在に嵌合されて構成されている。もちろん、転舵軸４ＦＬ，４ＢＬに転舵ブロック９ｂ，１０ｂを直接連結してもよい。
【００２５】
内外輪差補正部１５は、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂにそれぞれ対応して車幅方向に配置された前後の車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａに、車幅入力体２２ｂ，２３ｂがスライド自在に配置され、車幅入力体２２ｂ，２３ｂに突設された入力ピン２２ｃ，２３ｃが車幅出力部７ｂ，８ｂの長穴にスライド自在に嵌合されている。前後の前記車幅ガイド軸２２ａ，２３ａから等距離Ｓ離れた中間位置に、車幅出力ガイド軸２４が車幅方向に配置され、この車幅出力ガイド軸２４に車幅出力体２５がスライド自在に設けられている。そして、この車幅出力体２５に突設された補正ピン２５ａに補正入力レバー２６が中心位置で回動自在に支持され、さらに補正入力レバー２６の両端部に長さ方向に形成された長穴に、車幅入力体２２ｂ，２３ｂの入力ピン２２ｃ，２３ｃがそれぞれスライド自在に嵌合されて連結されている。これにより、前後のＴ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂの車幅方向の変位差の１／２を取出して車幅出力体２５を変位させることができる。
【００２６】
また車幅出力体２５には、補正出力ロッド（補正出力部材）２７が車長方向に固定され、補正出力ロッド２７の両端部に前記補正支持ピン１１ｂ，１２ｂがそれぞれ固定され、これら補正支持ピン１１ｂ，１２ｂに出力レバー１１，１２が回転自在に支持されている。
【００２７】
ここで、図２に示すように、右の前輪２ＦＲの転舵角：θ１、右の後輪２ＢＲの転舵角：θ２であり、車長ガイド軸２１とレバー支持ピン７ｄ，８ｄの間の車幅方向の距離：Ｕ＝Ａ／２、レバー支持ピン７ｄ，８ｄと車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａの間の車長方向の距離：α・Ａ、車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａと補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの間の車長方向の間隔：Ｂとし、さらに車長入力体１３ａ，１４ａと車長出力体１３ｂ，１４ｂの間隔：α・Ａ＋Ｂとする。さらにまた左の前輪２ＦＬの転舵角：θ３と右の後輪２ＢＬの転舵角：θ４とする。
【００２８】
Ｔ形レバー７，８の車長出力部７ｃ，８ｃにより変位される車長変位伝達部１３,１４の車長入力体１３ａ，１４ａの変位量Ｅｆ，Ｅｂは、車長出力体１３ｂ，１４ｂの変位量Ｆｆ’，Ｆｂ’とそれぞれ等しく、
Ｅｆ＝Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ１…（９）式、
Ｅｂ＝Ｅｂ’＝Ａ／２×tanθ２…（１０）式である。
【００２９】
内外輪差を補正する内外輪差補正部１５では、車幅入力ガイド軸２２ａ，２３ａの間で車長方向の等距離Ｓ，Ｓ離れて中間位置に車幅出力ガイド軸２４を配置することにより、Ｔ形レバー７，８の車幅出力部７ｂ，８ｂから取出された前後２つの車幅方向の変位に対して、補正入力レバー２６を介して車幅出力体２５を中間位置に変位させ、さらに補正出力ロッド２７を介して補正支持ピン１１ｂ，１２ｂを車幅出力体２５と同期して変位させる。
【００３０】
基準線ＳＬ（前後のレバー支持ピン７ｄ，８ｄ間を結ぶ直線）と補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの車幅方向の距離、すなわち補正変位量：Ｔ＝（−Ｔｆ＋Ｔｂ）／２である。
ここで直角三角形ｅｆｇ（ｅ：レバー支持ピン７ｄ、ｆ：入力ピン２２ｃ）において、Ｔｆ＝α・Ａ×tanθ１となる。また直角三角形ｈｉｊ（ｈ：レバー支持ピン８ｄ、ｉ：入力ピン２３ｃ）において、Ｔｂ＝α・Ａ×tanθ２である。
【００３１】
したがって、補正変位量：Ｔ＝−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２となる。
ここで、直角三角形ｋｌｍ（ｋ：車長出力体１３ｂのピン、ｌ：補正支持ピン１１ｂ）において、tanθ３＝Ｅｆ’／（Ｕ＋Ｔ）、Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ１…（９）式、また（Ｕ＋Ｔ）＝Ａ／２−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２である。したがって、
【数３】
【００３２】
となり、（７）式と一致する。
ここで、直角三角形ｎｑｒ（ｎ：車長出力体１４ｂのピン、ｑ：補正支持ピン１２ｂ）において、tanθ４＝Ｅｆ’／（Ｕ＋Ｔ）、Ｅｆ’＝Ａ／２×tanθ２…（１０）式、また（Ｕ＋Ｔ）＝Ａ／２−（α・Ａ×tanθ１−α・Ａ×tanθ２）／２である。したがって、
【数４】
【００３３】
となり、（８）式と一致する。
上記構成において、車幅出力部７ｂ，８ｂにより、右の前後輪の操舵角θ１およびθ２による車幅方向の変位を前後に振分け、入力側車輪である右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２に基いて、出力側車輪である左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを補正して内外輪差が制御された転舵角θ３，θ４を出力することができる。
【００３４】
この図１，図２では、便宜上、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの転舵角θ１，θ２を左右反対方向に転舵させて説明し、瞬間旋回中心Ｐが一致することを前提としている。しかし通常の走行においては、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲが直進状態の時に、転舵角：θ１，θ２＝０であり、また通常の旋回中心Ｐが一致する湾曲レールでは、旋回中心Ｐが前後輪２ＦＲ，２ＢＲの二等分線、車幅出力ガイド軸２４の軸心上にある場合、θ１＝−θ２であり、tanθ３＝tanθ１／（１−２αtanθ１）、tanθ４＝tanθ２／（１＋２αtanθ２）となる。
【００３５】
さらに上記構成において、右レールＲＲの直線レールから湾曲レールに乗り移る出入口では、右の前輪２ＦＲの転舵角：θ＜０またはθ＞０、右の後輪２ＢＲが直進状態で転舵角θ＝０の状態となり、さらに前輪２ＦＲの移動に従って走行体１が変向されて、後輪２ＢＲも転舵される。この時に、左右の前後輪２ＦＲ，２ＦＬ、２ＢＲ，２ＢＬの瞬間旋回中心Ｐが一致すると仮定することで、レールの曲りに応じた前後輪２ＦＲ，２ＦＬ、２ＢＲ，２ＢＬの転舵角θ１〜θ４をほぼ正確に制御することができ、左の前後輪２ＦＬ、２ＢＬの滑りを効果的に防止することができる。
【００３６】
［実施例］
図４，図５は、上記構成を具体化したものである。先の説明と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
ここで、車長ガイド軸２１は、前後に分離されている。また前後の主力レバー１１，１２は、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬの位置に対応して、補正支持ピン１１ｂ，１２ｂの近傍で対称形状に折り曲げられている。
【００３８】
さらに左の前後輪２ＦＲ，２ＢＲの出力リンク部９，１０では、出力レバー１１，１２の出力部に形成された長穴３１が、補正支持ピン１１ｂ，１２ｂ位置を略中心とする円弧状に形成され、転舵ブロック９ｂ，１０ｂに立設された２本のピン３２がスライド自在に嵌合されている。
【００３９】
なお、前記構成において、長さ方向の変位を許容するために長穴とピンとで構成した連結機構は、ガイド部に案内されるスライド体に連結ピンを突設し、ピンに回動自在に連結したものでもよい。
【００４０】
左右一対で前後の車輪を１組として車輪操向装置を搭載したが、移動体が長い場合には、前後に複数組を配置することができる。
また上記実施の形態では、右の前後輪２ＦＲ，２ＢＲを入力側としたが、左の前後輪２ＦＬ，２ＢＬを入力側としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る走行体の車輪操向装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同車輪操向装置の説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同走行車輪の内外輪差を説明する模式図である。
【図４】同走行体の車輪操向装置の実施例を示し、直線レールの走行状態の平面図である。
【図５】同走行体の車輪操向装置の実施例を示し、湾曲レールの走行状態の平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来の車輪操向装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
ＲＲ，ＬＲ 走行レール
１ 走行体
２ＦＲ，２ＦＬ 前輪
２ＢＲ，２ＢＬ 後輪
３Ｆ，３Ｂ ガイド車輪
５，６ 入力平行リンク
７，８ Ｔ形レバー
７ａ，８ａ 入力部
７ｂ，８ｂ 車幅出力部
７ｃ，８ｃ 車長出力部
７ｄ，８ｄ レバー支持ピン
９，１０ 出力リンク部
１１，１２ 出力レバー
１１ａ，１２ａ 入力端
１１ｂ，１２ｂ 補正支持ピン
１３，１４ 車長変位伝達部
１３ａ，１４ａ 車長入力体
１３ｂ，１４ｂ 車長出力体
１３ｃ，１４ｃ 連動ロッド
１５ 内外輪差補正部
２１ 車長ガイド軸
２２ａ，２３ａ 車幅入力ガイド軸
２２ｂ，２３ｂ 車幅入力ガイド体
２２ｃ，２３ｃ 入力ピン
２４ 車幅出力ガイド軸
２５ 車幅出力体
２５ａ 補正ピン
２６ 補正入力レバー
２７ 補正出力ロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のレール上を左右の前後輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、
左右一方の入力側前後輪をそれぞれ前記レールに従って転舵する転向部材と、
前記入力側前後輪によりそれぞれ入力伝達部材を介して同一転舵角だけ傾動される前後の変位伝達部材と、
左右他方の出力側前後輪にそれぞれ出力端が連結されて転舵する前後の出力レバーと、
前記各変位伝達部材の車長出力部からそれぞれ取出された車長方向の変位を前記出力レバーの入力端にそれぞれ伝達して回動させ出力側前後輪を転舵する前後の車長変位伝達部材と、
前記各変位伝達部材の車幅出力部からそれぞれ取出された車幅方向の変位により前記各出力レバーの支点をそれぞれ車幅方向に変位させて前記出力側前後輪の転舵角を補正する内外輪差補正部とを具備し、
前記内外輪差補正部は、前後の変位伝達部材の車幅出力部からそれぞれ取出された車幅方向の変位量の差の１／２を、前記出力レバーの支点の補正変位量とするように構成された
走行体の車輪操向装置。
【請求項２】
内外輪差補正部は、
前後の変位伝達部材から等距離離れた中間位置に車幅方向に移動自在に配置された車幅出力体と、
前記車幅出力体に回動自在に設けられた補正入力レバーと、
前記各変位伝達部材の車幅出力部により車幅方向に移動され、かつ前記補正入力レバーの両端部に連結される前後の車幅入力体と、
前記車幅出力体に従って出力レバーの支点を車幅方向に変位させる補正出力部材とを具備し、
前記補正入力レバーの変位と回動とにより、前後の変位伝達部材の車幅出力部の車幅方向の変位量差の１／２の補正変位量分、前記補正出力部を介して出力レバーの支点を変位させるように構成された
ことを特徴とする請求項１記載の走行体の車輪操向装置。
【請求項３】
入力伝達部材を入力平行リンクにより構成し、
変位伝達部材をレバー支持ピンを介して回動自在に支持されたＴ形レバーとし、
前記Ｔ形レバーは、前記入力平行リンクが連結された入力部と、前記レバー支持ピンに対して互いに９０°隔てて設けられた車幅出力部と車長出力部とを有する
請求項１または２記載の走行体の車輪操向装置。
【請求項１】
左右のレール上を左右の前後輪を介して走行する走行体の車輪操向装置であって、
左右一方の入力側前後輪をそれぞれ前記レールに従って転舵する転向部材と、
前記入力側前後輪によりそれぞれ入力伝達部材を介して同一転舵角だけ傾動される前後の変位伝達部材と、
左右他方の出力側前後輪にそれぞれ出力端が連結されて転舵する前後の出力レバーと、
前記各変位伝達部材の車長出力部からそれぞれ取出された車長方向の変位を前記出力レバーの入力端にそれぞれ伝達して回動させ出力側前後輪を転舵する前後の車長変位伝達部材と、
前記各変位伝達部材の車幅出力部からそれぞれ取出された車幅方向の変位により前記各出力レバーの支点をそれぞれ車幅方向に変位させて前記出力側前後輪の転舵角を補正する内外輪差補正部とを具備し、
前記内外輪差補正部は、前後の変位伝達部材の車幅出力部からそれぞれ取出された車幅方向の変位量の差の１／２を、前記出力レバーの支点の補正変位量とするように構成された
走行体の車輪操向装置。
【請求項２】
内外輪差補正部は、
前後の変位伝達部材から等距離離れた中間位置に車幅方向に移動自在に配置された車幅出力体と、
前記車幅出力体に回動自在に設けられた補正入力レバーと、
前記各変位伝達部材の車幅出力部により車幅方向に移動され、かつ前記補正入力レバーの両端部に連結される前後の車幅入力体と、
前記車幅出力体に従って出力レバーの支点を車幅方向に変位させる補正出力部材とを具備し、
前記補正入力レバーの変位と回動とにより、前後の変位伝達部材の車幅出力部の車幅方向の変位量差の１／２の補正変位量分、前記補正出力部を介して出力レバーの支点を変位させるように構成された
ことを特徴とする請求項１記載の走行体の車輪操向装置。
【請求項３】
入力伝達部材を入力平行リンクにより構成し、
変位伝達部材をレバー支持ピンを介して回動自在に支持されたＴ形レバーとし、
前記Ｔ形レバーは、前記入力平行リンクが連結された入力部と、前記レバー支持ピンに対して互いに９０°隔てて設けられた車幅出力部と車長出力部とを有する
請求項１または２記載の走行体の車輪操向装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−５５５１５（Ｐ２００７−５５５１５Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４５１０４（Ｐ２００５−２４５１０４）
【出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
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