JP2010234870A - 車輪および走行装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の車輪15は、回転可能な駆動軸20と、駆動軸20の回転により回転する第1車輪部材16と、第1車輪部材16の回転により回転する第2車輪部材17と、を備え、第1車輪部材16と第2車輪部材17とは、独立して回転可能であり、第1車輪部材16は、第1車輪部材16の内部から、第1車輪部材16の外周の外部へ突出可能な爪部を有する。
【選択図】図2
Description
まず、全体概要を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における走行装置の模式図である。図1は、車輪を備える走行装置1を示している。走行装置1の説明により、実施の形態1の車輪の概要を説明する。
次に、図2、図3を用いて、車輪の構成および車輪の動作について説明する。図2、図3は、本発明の実施の形態1における車輪の側面図である。図2、図3は、車輪を横方向から見た図を示している。なお、図2は、第2車輪部材から第1車輪部材の内部を透視した状態を示している。
床面や地面が平坦である場合には、第1車輪部材16の回転はそのまま第2車輪部材17に与えられ、第2車輪部材17が床面や地面を前進する。すなわち、床面や地面が平坦である場合には、第1車輪部材16と第2車輪部材17とのそれぞれの回転数に差は生じず、第1車輪部材16と第2車輪部材17とが一体となって床面や地面に対して前進動作を行う。この場合には、爪18が第1車輪部材より突出することはない。
図5〜図10に、車輪の構造図を示す。図5〜図10は、いずれも図2、図3と同様に、第2車輪部材が第1車輪部材の外周を覆う構造を有する車輪を示す。
第1車輪部材16は、駆動軸20からの回転力によって回転する。また、第1車輪部材16は、爪18に接続されるカム機構を備える。
第2車輪部材17は、実際に床面や地面に接して車輪15を走行させる。また、第2車輪部材17は、爪18を突出させる案内通路となるガイドレール30を備える。
次に、爪18について説明する。
次に実施の形態2について説明する。
走行装置60は、平坦な床面を走行している。床面が平坦であるので、走行装置60は、車輪15の回転によって前進する。車輪15は、第1車輪部材と第2車輪部材とを備えているが、床面が平坦であるので、第2車輪部材の回転には阻害要因がなく、第1車輪部材からの回転力は全て第2車輪部材に伝わる。結果として、第1車輪部材と第2車輪部材との回転数は同じである。
床面において段差70が存在することがある。図13では平坦な床面を走行してきた走行装置60が段差70に衝突している。
第2車輪部材の回転が阻害されるが、第1車輪部材は駆動軸20からの回転力を受け続けるので、第1車輪部材と第2車輪部材との回転数に差が生じる。
爪18は複数であって、爪18の突出が進むと、ある爪18は、車輪15の下方に向けて突出して、車輪15を床面から上方に持ち上げる。また別の爪18は、車輪15の前方に向けて突出して段差70への引っ掛かりを生じさせる。すなわち、前方に突出する爪18は、段差70を捉える。
発明者は、図16に示される試作機を製作し、実際に床面を走行させて実験を行った。図16は、本発明の実験例で試作された走行装置の模式図である。
(2)重量 7.1kg
(3)モータ タミヤ製 ギヤードモータ 品番「540K300」
(4)バッテリ タミヤ製 ニッケル水素バッテリ 7.2V(ボルト) 品番「3700HV」
(5)プロポ 双葉電子工業製 品番「4EX」
(6)アンプ 双葉電子工業製 品番「MC330CR」
(7)車輪直径 150mm
(8)車輪幅 40mm
(9)爪の幅 32.5mm
この走行装置を床面で走行させ、<条件1>高さ70mmの段差、<条件2>高さ140mmの段差、の条件による床面の段差を、速度約0.3m/secにて走行させた。
2 台座
3 前輪
4 後輪
5 シャフト
6 爪
15 車輪
16 第1車輪部材
17 第2車輪部材
18 爪
19 弾性体
20 駆動軸
21 開放部
Claims (13)
- 回転可能な駆動軸と、
前記駆動軸の回転により回転する第1車輪部材と、
前記第1車輪部材の回転により回転する第2車輪部材と、を備え、
前記第1車輪部材と前記第2車輪部材とは、独立して回転可能であり、
前記第1車輪部材および前記第2車輪部材の少なくとも一方は、前記第1車輪部材および前記第2車輪部材の少なくとも一方の外周へ突出可能な爪部を有する車輪。 - 前記第2車輪部材の回転に阻害要因が生じる場合に、前記爪部が突出する請求項1記載の車輪。
- 前記第1車輪部材の回転数と前記第2車輪部材の回転数と、に差が生じる場合に、前記爪部が突出する請求項1または2記載の車輪。
- 前記第2車輪部材は、前記第1車輪部材の外周を覆う請求項1から3のいずれか記載の車輪。
- 前記第2車輪部材は、前記第1車輪部材の側面に配置される請求項1から3のいずれか記載の車輪。
- 前記爪部は、前記第1車輪部材の外周において、異なる位置へ突出可能な複数の爪を有する請求項1から5のいずれか記載の車輪。
- 前記複数の爪は、相互に90度以上の交差角を有する請求項6記載の車輪。
- 前記複数の爪の少なくとも一部は、滑り止めを有している請求項6から7のいずれか記載の車輪。
- 前記複数の爪の少なくとも一つは、その先端にテーパー部を有している請求項6から8のいずれか記載の車輪。
- 前記複数の爪の内、前記第1車輪部材の接地面に向けて突出する爪は、前記第1車輪部材を接地面より上昇させ、
前記複数の爪の内、前記第1車輪部材の進行方向に向けて突出する爪は、進行方向に位置する障害物への引っ掛かりを生じさせる請求項6から9のいずれか記載の車輪。 - 前記第1車輪部材は、先端より前記爪を押し出すカム機構を有し、
前記カム機構は、前記第1車輪部材の回転数と前記第2車輪部材の回転数とに差が生じる場合に、前記爪を押し出す請求項6から10のいずれか記載の車輪。 - 請求項1から11のいずれか記載の複数の車輪と、
前記駆動軸に駆動力を与える駆動手段と、
前記複数の車輪を取り付ける台座と、を備える走行装置。 - 前記走行装置は、車椅子、電動車椅子、歩行器、電動歩行器および車輪付きロボットのいずれかである請求項12記載の走行装置。
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