JP2012240626A - クランク付車輪を備える車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両における車輪10Lおよび車輪10Rにおいて、タイヤのトレッド部に直交する外側サイドウォール部に連なるホイールには、伸縮可能なリンク部材14L、14Rの一端が連結されており、リンク部材14L,14Rの他端が、球形自在車輪16Rが設けられる支持軸20の一端に回動可能に連結されているもの。
【選択図】 図1
Description
車輪型は、機構が単純で軽量であり防塵防水性を上げやすい。しかし、凹凸に車輪が嵌まって抜け出せなくなるというような問題がある。クローラ型は、車輪よりははるかに荒地踏破性が高いが、クローラベルトの内側に砂や小石が入ると、それが駆動プーリの間に挟み込みやすい。そのため、防塵防水性を向上するには、クローラ側面を摺動するシール材で覆うなどが必要で、エネルギ損失があり高価になるという難点がある。
また、例えば、特許文献2にも示されるように、階段昇降装置において、電動機が作動状態とされる場合、車輪が一方のクランクを介して上昇および下降運動され、昇降脚が他方のクランクを介して上昇および下降運動せしめられる構成が提案されている。
本発明は、新たな構成のクランク付車輪を導入することによって、車輪の様な堅牢で防塵防水性と、クローラの様な対地適応性を有する、クランク付車輪を備える車両を提供することを目的とする。
各ギヤヘッド20は、モータ18からの出力を所定の減速比で減速させ出力する減速機構を備えている。駆動用モータユニット15における各モータ18と制御ユニット26とは、それぞれ、ケーブル24Rおよび24Lにより接続されている。
後方リンク部材14bの一端は、前方リンク部材14aにおける後方端部の開口を通じて前方リンク部材14a内に移動可能に挿入されている。これにより、前方リンク部材14aおよび後方リンク部材14bは、互いに近接または離隔可能とされるのでリンク部材14Rの全長が伸縮することとなる。
連結ピン22Rは、図1および図2に示されるように、車輪10Rの回転中心軸線に対し所定距離、偏心した位置でホイールを貫通している。
車輪10Lにおいて、タイヤのトレッド部に直交する外側サイドウォール部に連なるホイールには、伸縮可能なリンク部材14Lの一端が連結されている。リンク部材14Lの他端は、球形自在車輪16Lが設けられる支持軸20の他端に回動可能に連結されている。
リンク部材14Lの構造は、リンク部材14Rの構造と同一とされるのでその重複説明を省略する。
これにより、車輪10Rと前方リンク部材14aとが連結ピン22Rにより連結され、所謂、クランクが形成されることとなる。また、車輪10Lと前方リンク部材14aとが連結ピン22Rにより連結され、所謂、クランクが形成されることとなる。
尾部19は、例えば、国際公開第WO/2009/110592号公報にも示されるような、弾性部材で作られ、本体部12の長手方向に延びる他方の端部に弾性を有して回動可能に支持されている。
そして、荒れ地においては、このリンク部材のクランク運動が不整地走破性を向上する。つまり、図4(a)に示されるように、車両が、例えば、障害物BR1と障害物BR2との間に窪みReが形成されている悪路BRを走行する場合、車両の車輪10Rおよび10Lが窪みReの縁を乗り越えたとき、図4(b)に示されるように、前方リンク部材14aの係合部14Tが障害物BR1に到達する。その際、前方リンク部材14aの凹凸部14cが障害物BR2に当接し、尾部19が路面を押圧する。これにより、車両の車輪10Rおよび10Lが窪みRe内に完全に落ち込む虞がない。続いて、図4(c)および(d)に示されるように、車輪10Rおよび10Lがそれぞれ、連結ピン22Rおよび22Lの回りをさらに回転されるとき、リンク部材14Rおよび14Lが縮小状態に移行するので車輪10Rおよび10Lは、その側方に係合部14Tがある位置まで本体部12を伴って移動し障害物BR1に到達する。そして、車輪10Rおよび10Lがさらに回転中心軸線回りに回転される場合、図4(e)および(f)に示されるように、車輪10Rおよび10Lが障害物BR1を乗り上がり、リンク部材14Rおよび14Lがさらに縮小状態に移行するので係合部14Tが障害物BR1に対し離隔される。車輪10Rおよび10Lが障害物BR1を通過した後、球形自在車輪16Rおよび16Lも、尾部19により窪みRe内に完全に落ち込む虞がない。
また、上述の車両は、図5(a)に示されるように、例えば、複数の踏み面を有する階段状の走行路を登坂することも可能とされる。なお、階段における各段の段差(けあげ)は、車輪10Rおよび10Lが走行する路面から係合部14Tまでの最大高さよりも低いものとされる。
従って、車両は、上述の動作を繰り返すことにより、複数の踏み面を有する階段状の走行路を登坂できることとなる。
なお、上述の例においては、球形自在車輪16Rおよび16Lが備えられているが、
必ずしもこのようにされる必要がなく、例えば、球形自在車輪16Rおよび16Lを備えることなく、後方リンク部材14bの端部が路面に直接摺動される構成であってもよい。また、後方リンク部材14bの端部が本体部に対し摺動可能なスライド機構を介して連結されてもよい。さらに、後方リンク部材14bの端部がリンク部材を介して本体部に対して揺動可能に連結されてもよい。
図7は、本発明に係るクランク付車輪を備える車両の第2実施例の外観を示す。
図1に示される例では、車両が2輪車とされたが、その代わりに、図7においては、車両が4輪車とされる。なお、図7において、図1において同一の構成要素について同一の符号を付して示しその重複説明を省略する。
本体部52は、図示が省略されるが、複数のギヤヘッドおよびモータを内蔵する駆動用モータユニットと、監視カメラ部32Cからの撮像データに基づいてモータの動作制御を行う制御ユニットと、制御ユニットおよび駆動用モータユニット等に電力を供給するバッテリーとを備えている。
リンク部材54Rは、鉤状の係合部54Tを先端部に有している。リンク部材54Rの係合部54Tよりも後方側には、連結ピン42の一端が嵌合される孔が形成されている。リンク部材54Rの後端部にも、連結ピン42の一端が嵌合される孔が形成されている。
リンク部材54Lの構造は、リンク部材54Rの構造と同一とされるのでその重複説明を省略する。
これにより、車輪40Rおよび44Rとリンク部材54Rとが連結ピン42により連結され、所謂、クランクが形成されることとなる。また、車輪40Lおよび44Lとリンク部材54Lとが連結ピン42により連結され、所謂、クランクが形成されることとなる。
図8は、本発明に係るクランク付車輪を備える車両の第3実施例の外観を概略的に示す。
本体部61Rおよび61Lは、互いに同一の構造を有するので本体部61Lについて説明し、本体部61Rの説明を省略する。
ピニオンプーリ78は、駆動用モータ84の出力軸に連結されている。また、タイミングベルト76が、ピニオンプーリ78と減速用プーリ72との相互間に巻き掛けられている。駆動用モータ84は、例えば、DCモータ、あるいは、正転または逆転可能なリバーシブルモータであってもよい。
また、電装品ユニット82内には、図11に示されるように、監視カメラ部33Cからの撮像データに基づいて駆動モータ84の動作制御を行う制御ユニット92と、制御ユニット92および駆動用モータ84等に電力を供給するバッテリー90とが備えられている。
リンク部材64Lおよび64Rは、互いに同一の構造を有するのでリンク部材64Lについて説明し、リンク部材64Rについての説明を省略する。
さらに、リンク部材64Lには、連結される連結アーム62ALに対向して連結アーム68ARの一端がリンク部材64Lに回動可能に連結されている。連結アーム68ARの他端は、リンク部材66Lに連結ピン70を介して回動可能に連結されている。
従って、車輪60R,60L、62R、62Lが、例えば、図12における矢印で示される方向とは逆方向、即ち、反時計回り方向に回転される場合、車両が、矢印Mの示す方向とは逆方向に進行することとなる。
上述の車両は、図14(a)に示されるように、例えば、複数の踏み面を有する階段状の走行路を登坂することも可能とされる。なお、階段における各段の段差(けあげ)は、車輪60Rおよび60L、62Rおよび62Lが走行する路面から係合部66FEまでの最大高さよりも低いものとされる。
そして、図16(m)および(n)に示されるように、車輪60Rおよび60Lが、第1の踏み面ST2において回転中心軸線回りに回転される。その際、凹凸部64cが第1の踏み面ST2の段鼻に当接されるので車両全体の下方への移動が抑制される。
図18において、車両は、制御ユニット等を内蔵する電装品ユニット(不図示)が付設された本体部112Rおよび112Lと、本体部112Rの双方の端部にそれぞれ、設けられる一対のダブルの車輪116Rfa,116Rfbおよび117Rra,117Rrbと、本体部112Lの双方の端部にそれぞれ、設けられる一対のダブルの車輪116Lfa,116Lfbおよび117Lra,117Lrbと、本体部112Rの中央部と本体部112Lの中央部とを連結する連結基板部124と、本体部112Rの外側における車輪116Rfaおよび車輪117Rraの側面と向き合うように配されるリンク部材114Raと、本体部112Rの内側における車輪116Rfbおよび車輪117Rrbの側面と向き合うように配されるリンク部材114Rbと、本体部112Lの外側における車輪116Lfaおよび車輪117Lraの側面と向き合うように配されるリンク部材114Laと、本体部112Lの内側における車輪116Lfbおよび車輪117Lrbの側面と向き合うように配されるリンク部材114Lbと、を主な要素として構成される。
従って、ダブルの車輪116Rfaおよび116Rfb、117Rraおよび117Rrbは、本体部112Rにおける双方の端部に車両の進行方向に対し直交する回転軸線の回りに回動可能に支持されることとなる。
また、ダブルの車輪116Lfaおよび116Lfb、117Lraおよび117Lrbは、本体部112Lにおける双方の端部に車両の進行方向に対し直交する回転軸線の回りに回動可能に支持されることとなる。
本体部112Rおよび112Lは、互いに同一の構造を有するので本体部112Lについて説明し、本体部112Rの説明を省略する。
本体部112Lは、所定の間隔をもって回動可能に設けられる支持軸112LSに連結される一対のスプロケットと、その一対のスプロケット相互間に巻き掛けられるチェーンと、ギヤヘッド付駆動用モータ132とを含んで構成されている。
これにより、制御ユニットにより、作動状態とされる駆動用モータ132からの回動力がギヤヘッドの出力軸を介して上述のチェーンに伝達されるのでダブルの車輪116Lfaおよび116Lfb、117Lraおよび117Lrbが時計回り方向、あるいは、反時計回り方向に回動されることとなる。
リンク部材114Raおよび114Rbと、リンク部材114Laおよび114Lbとは、互いに同一の構造を有するのでリンク部材114Laおよび114Lbについて説明し、リンク部材114Raおよび114Rbについての説明を省略する。
各コイルスプリング122の一端は、可動部120Bの屈曲部120Bbに連結され、各コイルスプリング122の他端は、リンク部材114rにおけるヒンジ機構120から先端側に離隔した位置に固定されるストッパSBに係止されている。
12 本体部
14R,14L,54R,54L,64R,64L,66R,66L リンク部材
16R,16L 球形自在車輪
18,84,132 モータ
19 尾部
61R,61L 本体部
84 駆動用モータ
120 ヒンジ機構
Claims (5)
- 進行方向に対し直交する方向に延びる回転中心軸線の回りに回動する一対の車輪を、進行方向に沿って所定距離だけ離隔した第1の端部および第2の端部のうち、第1の端部に有する本体部と、
前記本体部に配され前記一対の車輪を駆動する駆動手段と、伸縮可能なリンク部材の一方の端部に設けられたフックの根元が前記第1の端部における前記一対の車輪の側部に連結ピンを介して前記回転中心軸線に対し半径方向に所定距離、偏心した位置に連結され、他方の端部が、前記第2の端部に回動自在に連結される複数のリンク部材と、を備え、
前記一対の車輪が回動される場合、前記複数のリンク部材の一方の端部に設けられたフックの先端が該車輪の回動に追従して進行方向と上下方向に往復回転運動され、前記複数のリンク部材が停止せしめられる場合、前記一対の車輪が前記連結ピンを中心として回動しながら、一方向に移動することを特徴とするクランク付車輪を備える車両。 - 進行方向に対し直交する方向に延びる回転中心軸線の回りに回動する一対の車輪を、進行方向に沿って所定距離だけ離隔した第1の端部および第2の端部のうち、第1の端部に有する本体部と、
前記本体部に配され前記一対の車輪を駆動する駆動手段と、リンク部材の一方の端部に設けられたフックの根元が前記第1の端部における前記一対の車輪の側部に連結ピンを介して前記回転中心軸線に対し半径方向に所定距離、偏心した位置に連結され、リンク部材の他方の端部が、前記第2の端部に並進自在でかつ回動自在に連結される複数のリンク部材と、を備え、
前記一対の車輪が回動される場合、前記複数のリンク部材の一方の端部に設けられたフックの先端が該車輪の回動に追従して進行方向と上下方向に往復回転運動され、前記複数のリンク部材が停止せしめられる場合、前記一対の車輪が前記連結ピンを中心として回動しながら、一方向に移動することを特徴とするクランク付車輪を備える車両。 - 進行方向に対し直交する方向に延びる回転中心軸線の回りに回動する一対の車輪を、進行方向に沿って所定距離だけ離隔した第1の端部および第2の端部に、それぞれ、有する本体部と、
前記本体部の右側および左側の側部に配された前後一対の車輪を、前後の車輪が同期して回転されるようにする駆動手段と、
一方の端部に設けられたフックの根元が、前記本体部の右側および左側の側部に配された前後一対の車輪の一方の側部に連結ピンを介して前記回転中心軸線に対し半径方向に所定距離、偏心した位置に連結され、他方の端部が前記本体部の右側および左側の側部に配された前後一対の車輪の他方の側部に連結ピンを介して前記回転中心軸線に対し半径方向に、一方の端子と同じ所定距離で同じ位相で同じ偏心位置に連結される複数のリンク部材と、を備え、
前記本体部の右側および左側の側部に配された前後一対の車輪が回動される場合、前記複数のリンク部材の一方の端部が該車輪の回動に追従して進行方向および上下方向に往復回転運動され、前記複数のリンク部材が停止せしめられる場合、前記一対の車輪が前記連結ピンを中心として回動しながら、一方向に移動することを特徴とするクランク付車輪を備える車両。 - 前記複数のリンク部材は、それぞれ、伸縮と屈曲とが弾性的に出来るヒンジ機構を介して連結されることを特徴とする請求項2記載のクランク付車輪を備える車両。
- 路面を付勢する尾部が、前記本体部における第2の端部に進行方向に沿って突出していることを特徴とする請求項1または請求項2記載のクランク付車輪を備える車両。
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