JP2012061962A - クローラ装置およびクローラロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クローラ装置2は、前後方向に延びる車輪支持体10と、車輪支持体の前部および後部に回転可能に支持された車輪20と、前後の車輪に掛け渡された無端状の弾性材料からなるクローラベルト30とを備えている。車輪は、剛性の車輪本体21と、この車輪本体の外周に固着された弾性材料からなる外装体22とを有している。外装体の外周には、周方向に間隔をおいて形成され幅方向に連続して延びる凸部22x,22yが形成され、これら凸部間に、外装体の幅方向に貫通する排出溝25が形成されている。外装体の凸部の頂面とクローラベルトの内周面が、摩擦力を伴って面接触している。車輪支持体には、クローラベルトの両側縁を係止する規制部材41〜44が設けられ、クローラベルトの車輪に対する幅方向の位置ずれを規制するようになっている。
【選択図】図3
Description
車輪とクローラベルトはトルク伝達のために噛み合うようになっており、例えば特許文献1のクローラ装置では、車輪の周面に周方向に等間隔をおいて突起が設けられ、クローラベルトにはこれら突起に係合する係合穴が形成されている。
上記クローラベルトはその係合突起が車輪の環状溝に入り込み、かつ、係合突起の両側の内周が上記車輪の摩擦係合要素の外面に接触するとともに、この摩擦係合要素間の摩擦係合溝に食い込むことにより、摩擦力だけでトルク伝達を行うようになっている。
上記係合突起と環状溝の係合は、クローラベルトの車輪からの幅方向位置ずれを防止し、ひいては車輪からの脱落を防止する役割も担う。また、上記摩擦係合溝は、砂や泥を排出する役割も担う。
上記車輪が、剛性の車輪本体と、この車輪本体の外周に固着された弾性材料からなる外装体とを有し、
上記車輪の外装体の外周には、周方向に間隔をおいて形成され幅方向に連続して延びる凸部が形成され、これら凸部間に外装体の幅方向に貫通する排出溝が形成され、
上記車輪の外装体の凸部の頂面と上記クローラベルトの内周面が、摩擦力を伴って面接触し、
さらに、上記クローラベルトの上記車輪に対する幅方向の位置ずれを規制するための規制手段として、上記車輪支持体または上記車輪本体に、上記クローラベルトの両側縁を係止する規制部材が設けられていることを特徴とする。
車輪は弾性材料からなる外装体を有しており、この外装体の弾性で上記摩擦係合を強めることができる。
外装体に形成された凸部は外装体の幅方向に連続して延びており、凸部間に形成された排出溝が幅方向に貫通しているので、車輪とクローラベルトとの間に入った砂や泥は、外装体の幅方向の中央部に滞留することなく、排出溝から外部へ円滑に排出することができる。
規制手段としての規制部材がクローラベルトの両側縁を係止するので、クローラベルトの幅方向中央に規制手段を設けずに、クローラベルトの車輪に対する幅方向位置ずれを防止することができる。
この構成によれば、比較的簡易な構造でクローラベルトの幅方向位置ずれを防止できる。
この構成でも、比較的簡易な構造でクローラベルトの幅方向位置ずれを防止できる。
この構成によれば、規制部材が比較的長い距離にわたってクローラベルトを係止する場合でも、排出溝からの砂や泥を、上記空隙を経て円滑に外部に排出することができる。
この構成によれば、クローラ装置を車輪式走行装置に切り替えて用いることができる。
この構成でも、クローラベルトの幅方向中央に規制手段を設けずに、クローラベルトの車輪に対する幅方向位置ずれを防止することができる。
この構成によれば、車輪とクローラベルトの間の摩擦係合をより一層強めることができる。
最初にロボットの基本構成を簡単に説明する。図1には理解を容易にするために、前後左右を矢印で示す。このロボットは、前後方向に細長いボデイ1と、このボデイ1の左右に設けられた一対のクローラ装置2とを備えている。
上記ボデイ1の前部にはビデオカメラ3が搭載され、後部にはグリップ4が固定されている。このグリップ4を掴んでロボットを持ち運びできるようになっている。
上記ボデイ1には、ロボットの求められる役割に応じて、ロボットアーム等の種々の付属器具やセンサーを搭載してもよい。
車軸21aの左右端部は、ベアリング13を介して左右の側板11のサポート12に回転可能に支持されている。なお、符号14は環状のオイルシールを示す。
本実施形態では、厚さ(周方向寸法)と形状が異なる2種類の接地ラグ22x、22yが形成されているが、この点については後述する。
なお、上記摩擦層32の代わりに弾性変形しやすい層を形成して、接地ラグ22x、22yとの摩擦係合を高めるようにしてもよい。
上述した車輪20の接地ラグ22x、22yも、クローラベルト30の接地ラグ33x、33yにそれぞれ似た形状をなしている。
同様に後側の一対の規制部材42は、後側の車輪20に掛けられたクローラベルト30の両側縁を係止することにより、クローラベルト30が後側の車輪20から外れるのを防止している。
上記タイヤ22の接地ラグ22x、22yが幅方向に連続して延び、ひいては排出溝25が幅方向に連続して延びているので、砂や泥が円滑に排出され、中央に溜まることもない。
なお、クローラベルト30が幅方向にぶれたり、緩んだりしないようにするためには、規制部材41〜44を設けるのみでなく、クローラベルト30に張力を掛けることが有効である。張力を掛ける方法としては、予め両車輪20の間にクローラベルト30を架けておいてから車輪20と車軸とを楔型嵌め合わせにすることにより、両車輪20間の間隔を広げてクローラベルト30に張力をかける方法や、張力機構によりクローラベルト30に張力を付与する方法等がある。
上記規制部材46は車輪本体21の全周にわたり環状をなして固定されていてもよい。
本実施形態では、側板11が無いので、ロボットのボデイが車輪支持体を兼ねる。
上記規制突起39のベース部31内周からの突出高さは接地ラグ22x、22yのベース部22aからの突出高さより小さいため、規制突起39は排出溝25の幅方向の両端開口の一部しか覆わず、砂や泥の排出機能を損なわない。
例えば、車輪のタイヤの凸部は、接地機能を考慮せずに形成してもよい。凸部および排出溝は、車輪の軸線に対して傾いていてもよい。
本発明は、ボデイの前端側に左右一対のクローラ装置を設け、後端側にも左右一対のクローラ装置を設けることにより、フリッパ型ロボットにも適用できる。これらクローラ装置は左右方向に水平に延びる回動軸線を中心としてそれぞれ回動される。
2 クローラ装置
10 車輪支持体
11 側板
20 車輪
21 車輪本体
22 タイヤ(外装体)
22x、22y 外装体の凸部(タイヤの接地ラグ)
25 排出溝
30 クローラベルト
31 ベース部
32 摩擦層
33x、33y クローラベルトの接地ラグ
39 規制突起(規制手段)
41〜44、46 規制部材(規制手段)
S 空隙
Claims (8)
- 前後方向に延びる車輪支持体と、上記車輪支持体の前部および後部に回転可能に支持された車輪と、これら前後の車輪に掛け渡された無端状の弾性材料からなるクローラベルトとを備えたクローラ装置において、
上記車輪が、剛性の車輪本体と、この車輪本体の外周に固着された弾性材料からなる外装体とを有し、
上記車輪の外装体の外周には、周方向に間隔をおいて形成され幅方向に連続して延びる凸部が形成され、これら凸部間に外装体の幅方向に貫通する排出溝が形成され、
上記車輪の外装体の凸部の頂面と上記クローラベルトの内周面が、摩擦力を伴って面接触し、
さらに、上記クローラベルトの上記車輪に対する幅方向の位置ずれを規制するための規制手段として、上記車輪支持体または上記車輪本体に、上記クローラベルトの両側縁を係止する規制部材が設けられていることを特徴とするクローラ装置。 - 上記車輪支持体が左右一対の側板を含み、これら一対の側板間に上記車輪が配置され、これら側板の周縁部において、少なくとも上記車輪に対応する領域の一部に、上記規制部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のクローラ装置。
- 上記車輪本体の両側面に上記規制部材が設けられており、これら規制部材は車輪本体の外周から径方向に突出して上記クローラベルトの両側縁を係止することを特徴とする請求項1に記載のクローラ装置。
- 上記クローラベルトの幅が上記車輪の外装体の幅より大きく、上記外装体の両側面と上記規制部材との間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載のクローラ装置。
- 上記クローラベルトが上記車輪から着脱可能であり、上記規制部材が上記車輪支持体または上記車輪本体から着脱可能であり、これらクローラベルトおよび規制部材の取り外し状態において、上記外装体の凸部が接地ラグとして提供されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のクローラ装置。
- 前後方向に延びる車輪支持体と、上記車輪支持体の前部および後部に回転可能に支持された車輪と、これら前後の車輪に掛け渡された無端状の弾性材料からなるクローラベルトとを備えたクローラ装置において、
上記車輪が、剛性の車輪本体と、この車輪本体の外周に固着された弾性材料からなる外装体とを有し、
上記車輪の外装体の外周には、周方向に間隔をおいて形成され幅方向に連続して延びる凸部が形成され、これら凸部間に外装体の幅方向に貫通する排出溝が形成され、
上記車輪の外装体の凸部の頂面と上記クローラベルトの内周面が、摩擦力を伴って面接触し、
さらに、上記クローラベルトの上記車輪に対する幅方向の位置ずれを規制するための規制手段として、上記クローラベルトの両側縁部に、その内周面から突出する規制突起が全周にわたって設けられており、この規制突起が排出溝の両端開口を一部のみ覆うようにして上記外装体の両側面に係止されていることを特徴とするクローラ装置。 - 上記クローラベルトが、ベース部と、このベース部の内周に全周にわたって形成されベース部より摩擦係数の高い摩擦層とを有し、この摩擦層が上記外装体の凸部頂面に面接触することを特徴とする請求項1に記載のクローラ装置。
- ボデイと、このボデイの左右に設けられた請求項1〜7のいずれかに記載のクローラ装置とを備えたロボット。
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