JP2005279174A - 回転走行球体 - Google Patents

Abstract

【課題】
地上の急な斜面や起伏のある地面を走行する場合でも、重心が外れて転倒せず、また、前方又は後方への走行のみならず横方向への移動可能な回転走行球体を提供する。
【解決手段】
本発明に係る回転走行球体は、球殻体と、球殻体の内表面の相対向する二点を支点として第一のモータで転動する第一の輪環と、第一の輪環の内表面の相対向する二点を支点として第二のモータにより転動する重量体を備えた第二の輪環から成り、第一のモータと第二のモータの回転駆動により第一の輪環と第二の輪環が転動し、第二の輪環に備えられた重量体の重心が移動して球殻体が回転することにより球体が走行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、地上、水上においても走行できる回転走行球体に関するものである。

従来、地上走行には、一輪車、二輪車、三輪車、自動車、鉄道車両等、車輪を有する車両が用いられている。また、水上走行には船舶が用いられている。

地上走行の車両においては、急な斜面や起伏のある地面を走行する場合、重心が外れて転倒する可能性がある。又、従来の車両は、前方又は後方への走行は効率よく行えるが、横方向への移動は困難という問題があった。

かかる問題を解決する装置として、球体移動装置が提案されており、このような球体移動装置として従来は以下の構成によるものが提案されている。すなわち、球体内部にエネルギー源とモータ等とタイヤ等とキャスターを有する装置である。当該装置では、モータの回転により生じた駆動力がシャフトを介してタイヤ等に伝達され、タイヤ等の回転力により球体内部に存するエネルギー源、モータ等、タイヤ等などの機構全体が球殻体の内表面を移動し、移動による球体全体の重心移動により、球体が回転するというものである。

特開平７−２０４３６０号公報

しかしながら従来の球体移動装置は、球体内部機構の転倒を考慮していないものだった。球体は、起伏のある地面や斜面を走行する場合、突風や衝突等の外力が加えられた場合には急激に回転する可能性があるが、そのような場合に球殻体の内表面と接触しているタイヤ等と球殻体内表面との摩擦力が大きければ、球体内部機構はその位置を球体内部の下部に迅速に移動することができず、球体内部で転倒する可能性が生じる。さりとて球殻体の内表面とタイヤ等との摩擦力を減じれば球体内部機構が球殻体の内表面を移動する重心移動効率が低下するという矛盾があった。

また、地面が瓦礫に覆われている場合や砂地の場合、沼地の場合には球体は外部接触面との間で十分な摩擦力を確保できないという問題もあった。

加えて、外部環境が有毒ガスに満ちている場合等には、内部の空気を清浄に維持することができなかった。

さらに、球体を水上で移動させたり、水陸両用に用いたりすることもできなかった。

本発明に係る回転走行球体は、上記の課題を解決すべくなされたものである。

本発明の第１の観点では、「球殻体と、球殻体の内部にあって複数の車輪を有する重量体である駆動手段と、駆動手段に付設された転倒防止手段より成り、駆動手段の重心の移動により球体の重心が移動して球殻体が回転することにより球体が走行することを特徴とする回転走行球体」が提供される。
球体内部機構の転倒を防止するために、球体内に存する駆動手段に転倒防止手段を付設したものである。

本発明の第２の観点では、「球殻体と、球殻体の内表面の相対向する二点を支点として第一のモータで転動する第一の輪環と、第一の輪環の内表面の相対向する二点を支点として第二のモータにより転動する重量体を備えた第二の輪環から成り、第一のモータと第二のモータの回転駆動により第一の輪環と第二の輪環が転動し、第二の輪環に備えられた重量体の重心が移動して球殻体が回転することにより球体が走行することを特徴とする回転走行球体」が提供される。

本発明の第３の観点では、第１の観点および第２の観点において、「外部との摩擦力向上のために、球殻体外部表面に突起を設けたことを特徴とする回転走行球体」が提供される。

また、本発明の第４の観点では、第１の観点および第２の観点において、「外部の気体を遮断するために気密構造を取り入れたことを特徴とする回転走行球体」が提供される。

さらに、本発明の第４の観点では、第１の観点および第２の観点において、「水上で走行可能にするために球殻体を浮力体にすることとしたことを特徴とする回転走行球体」が提供される。

本発明に係る回転走行球体により、通常の車両では通行困難な斜面や起伏のある地面を、球体内部の駆動手段が転倒する危険を伴わずに実現することができる。このため通常の車両では進入できない災害現場において、迅速に走行することが出来る。

また、本発明に係る回転走行球体の第１の観点により、通常の車両では通行困難な斜面や起伏のある地面を、球体内部の駆動手段が転倒する危険を伴わずに実現できる。

また、本発明に係る回転走行球体の第２の観点により、二重の輪環を制御することにより急激な旋回も可能となるので、横方向への移動もスムーズに行うことができる。
さらに、輪環と球殻体の内表面は接触していないので、摩擦によるエネルギーロスもなく、一定の接触を保持するための構造も要しない。

また、本発明に係る回転走行球体の第３の観点では、上記の効果に加え、球殻体外表面に突起を設けたことによる外部との摩擦力の増大により、瓦礫等に満ちた地面や坂道、砂地、沼地等における走行効率がさらに向上する。

また、本発明に係る回転走行球体の第４の観点では、上記の効果に加え、球殻体が気密構造であることにより、外部の空気を遮断し、内部の空気を清浄なまま維持できる。
このため、例えば有毒ガスに満ちている環境下でも内部に人間が乗って走行することができる。

また、本発明に係る回転走行球体の第５の観点では、上記の効果に加え、球殻体が浮力体であることにより、水上で走行することができる。
通常であれば船舶の進行の妨げとなる波や水面の抵抗も該発明では推進力を増大させるために利用することができるのである。加えて、本発明は水陸両用の装置として用いることもできる。
さらに、悪天候の場合に船舶を脱出する場合、従来の救命ボートでは転覆による事故の危険が伴うが、本発明によれば転覆のおそれなく脱出することができる。なお、浮力体に貫通穴があれば、球体内部に空気の供給を確保することができる。
ここでは球体について効果を述べたが、回転楕円体についても同様な効果が奏せられる。特に回転楕円体の場合、動きが不規則となるため、本発明を遊具として利用したときには、利用者にとって興味が増加するといった効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の観点に係る実施形態を示している。地上に置かれた直径５００ｍｍのアクリル製の球殻１の内部に、車輪３、バッテリー４ｄ、モータ４ｃ、受信アンテナ４ｂと備えたラジコンカー４があり、図示しない外部コントローラから発信された電波を受けて、車輪３を回転させて、ラジコンカー４を動かし、ラジコンカーの移動による球体全体の重心の移動により球殻１を回転させる。４ａはラジコンカー４から上方に伸びた棒材で先端に回転ローラを取り付けた転倒防止手段である。

また、図１におけるラジコンカーの代わりに重量物として、重量１００ｋｇの四輪の小型駆動車を用いて、人間が駆動車を操縦しても良い。この場合球体を人間の移動手段として利用することができる。なお、球殻体は直径２ｍ程度は必要である。

図２は本発明の第２の観点に係る実施形態の側面斜視図を示している。図３はその平面図である。直径５００ｍｍのアクリル製球殻１の内面の対向二点５を支点とし、第一のモータ６を介して支持された第一の輪環７と、第一の輪環７の内面の対向二点８を支点とし、第二のモータ９を介して支持された第二の輪環１０と、第二の輪環１０の下端に取り付けられた重量物２よりなる。図示しない外部のコントローラから送り込まれた制御信号電波を、それぞれ球殻１及び第一の輪環７の外周に沿わせたアンテナ６ｂ及び９ｂで捕らえ、それぞれのモータ６及び９を制御するモータ制御装置６ａ及び９ａに送る。モータ制御装置６ａ及び９ａはそれぞれ第一のモータ６及び第二のモータ９とのバランスをとるための重量調整も行う、なお、動力用のバッテリーは、重量体２に含まれる。

図４は本発明の第３の観点に係る実施形態を示している。直径５００ｍｍの球殻１の外表面には、２０ｍｍ間隔で、直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍのウレタン性の円柱状の突起１１が多数付設されている。球殻１の内部には遠隔操作によるラジコンカーが内臓されており、図示しない外部のコントローラからの制御電波により駆動され、ラジコンカーの移動に伴い、球体全体の重心が移動し、球殻１は回転し、地面を走行する。地面の起伏があっても突起による摩擦力で難なく走行を継続できる。

図５は本発明の第４の観点に係る実施形態を示している。直径５００ｍｍの球殻１はゴム製の気密膜であり、０．１ｋｇ/ｃｍ2の内圧により形状が保たれている。球殻１の内部には遠隔操作によるラジコンカーが内臓されており、図示しない外部のコントローラからの制御電波により駆動され、ラジコンカーの移動に伴い、球体全体の重心が移動し、球殻１は回転し、地面を走行する。外部に有毒ガスが満ちていても、球体内部に有毒ガスが侵入してくることはない。

また、図５のラジコンカーの代わりに重量物として重量１００ｋｇの四輪の小型駆動車を用いて、人間が駆動車を操縦しても良い。この場合、球体を人間の移動手段として利用でき、気密構造を有するゴム膜により、人間を外部の有毒ガスから守ることができる。この場合、球殻体は直径２ｍ程度の大きさが必要である。

図６は本発明の第５の観点に係る実施形態を示している。直径５００ｍｍの球殻１は発泡スチロール製であり、球殻１の内部には人が入りランニングを行うが、浮力により球体全体として水に浮かぶ。ランニングによる人の移動に伴い、球体全体の重心が移動し、球殻１は回転し、水上を進む。

本発明による回転走行球体は、災害時の探索用ロボット、災害時等に人間を外部の雰囲気から保護する手段、水難時の救出用装置として利用できるものである。また、波や起伏等の障害を摩擦手段として有効に利用でき、効率の良い移動手段が実現できる。さらに、中に人間が入り、水陸両用の移動手段として、実用的にまたレジャー用に利用できる。

本発明の第１の観点に係る実施形態を示す断面図である。 本発明の第２の観点に係る実施形態の側面斜視図を示している。 本発明の第２の観点に係る実施形態の平面図を示している。 本発明の第３の観点に係る実施形態を示す断面図である。 本発明の第４の観点に係る実施形態を示す断面図である。 本発明の第５の観点に係る実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 球殻
２ 重量体
３ 車輪
４ 駆動車体（ラジコンカー）
５ 球殻の内面の対向二点
６ 第一のモータ
７ 第一の輪環
８ 第一の輪環の内面の対向二点
９ 第二のモータ
１０ 第二の輪環
１１ 突起
１２ 浮力体
１３ 貫通孔
１４ 人体
１５ マンホール扉
１ａ 回転走行球体
４ａ 転倒防止手段
４ｂ 受信アンテナ
４ｃ モータ
４ｄ バッテリ
６ａ，９ａ モータ制御装置
６ｂ、９ｂ アンテナ

Claims (5)

1. 球殻体と、球殻体の内部にあって複数の車輪を有する重量体である駆動手段と、駆動手段に接続された転倒防止手段より成り、駆動手段の重心の移動により球体の重心が移動して球殻体が回転することにより球体が走行することを特徴とする回転走行球体。
2. 球殻体と、球殻体の内表面の相対向する二点を支点として第一のモータで転動する第一の輪環と、第一の輪環の内表面の相対向する二点を支点として第二のモータにより転動する重量体を備えた第二の輪環から成り、第一のモータと第二のモータの回転駆動により第一の輪環と第二の輪環が転動し、第二の輪環に備えられた重量体の重心が移動して球殻体が回転することにより球体が走行することを特徴とする回転走行球体。
3. 球殻体の外表面に突起を有することを特徴とする請求項１又は２記載の回転走行球体。
4. 球殻体が気密構造であることを特徴とする請求項１又は２記載の回転走行球体。
5. 球殻体が浮力体であり、球体が液体に浮かぶことを特徴とする請求項１又は２回転走行球体。