JP2022000385A - 履帯式走行体および走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行装置の走行時の安定性を高める履帯式走行体を提供することを目的とする。【解決手段】履帯式走行体１０は、履帯１１と、インホイールモータ１４を内蔵し、履帯１１に駆動力を与える駆動輪１３と、駆動輪１３の下方に配置された少なくとも二つの転輪１５ａ,１５ｂと、インホイールモータ１４のモータ軸１４１（駆動軸の一例）に接続され、駆動輪１３を履帯１１に押し当てることによって履帯１１にテンションを与えるテンショナ２５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、履帯式走行体および走行装置に関する。

近年、様々な使用環境や用途において、従来の人手で行われていた作業の支援や人が対応できない環境での作業を行うための移動型のロボット（走行装置）が活用されている。このような走行装置において、劣悪な路面環境や限られたスペースでの走行にも対応できるように、走行機構には、高い機動性と信頼性が求められる。

また、走行時の安定性を高めるため、履帯式（クローラ式）の走行体を備えた走行装置が知られている。例えば、特許文献１には、姿勢を安定させて走行させるために、インホイールモータを内蔵した起動輪と二つの転輪によって形成される三角形の履帯式の走行ユニットを用いる内容が開示されている。

しかしながら、従来の履帯式の走行体では、走行時の安定性を高めるための、履帯にテンションを与えるテンショナの設置位置が考慮されていないという課題があった。

上述した課題を解決すべく、請求項１に係る発明は、履帯と、前記履帯に駆動力を与える駆動輪と、前記駆動輪の下方に配置された少なくとも二つの転輪と、前記駆動輪の駆動軸に接続され、前記駆動輪を前記履帯に押し当てることによって当該履帯にテンションを与えるテンショナと、を備え、前記駆動輪と前記転輪との間に前記履帯を掛け回した履帯式走行体である。

本発明によれば、走行装置の走行時の安定性を高める履帯式走行体を提供することができるという効果を奏する。

（Ａ）〜（Ｃ）実施形態に係る走行装置の外観の一例を示す図である。 実施形態に係る走行装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 実施形態に係る履帯式走行体の構成の一例を示す図である。 実施形態に係る履帯式走行体の構成の一例を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）実施形態に係る履帯式走行体に備えられたテンショナの構成の一例を示す図である。 実施形態に係るテンショナの詳細構成の一例を示す斜視図である。 実施形態に係るテンショナの状態変化について説明するための図である。 実施形態に係るテンショナを備えた履帯式走行体の特徴について説明するための図である。 実施形態に係るアイドラおよびリンクの構成の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）実施形態に係るアイドラの構成の一例を示す図である。 実施形態に係る履帯式走行体の履帯脱輪防止構造について説明するための図である。 アイドラを備えない履帯式走行体の構成の一例を示す図である。 実施形態に係るアイドラを備えた履帯式走行体の特徴について説明するための図である。 （Ａ）（Ｂ）実施形態に係る履帯式走行体に備えられた側板の構成の一例を示す図である。 実施形態に係る履帯式走行体に備えられた側板の特徴について説明するための図である。 実施形態に係る履帯式走行体に備えられた側板の特徴について説明するための図である。 （Ａ）（Ｂ）実施形態に係る履帯式走行体に備えられた側板の特徴について説明するための図である。 実施形態に係る履帯式走行体に脱輪防止部材が取り付けられた状態の一例を示す図である。 履帯式走行体が取り外された本体の側面の状態の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）実施形態に係る駆動輪の構成の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）実施形態に係る転輪の構成の一例を示す図である。 実施形態に係る走行装置の特徴について説明するための図である。 （Ａ）（Ｂ）実施形態に係る走行装置の特徴について説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

●実施形態●
●走行装置の概略
図１（Ａ）は、走行装置の外観斜視図である。走行装置１は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂおよび本体５０によって構成される。

履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、走行装置１の移動手段となるユニットである。また、履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、金属またはゴム製のベルトを用いた履帯（クローラ）式の走行体である。履帯式の走行体は、自動車のようなタイヤで走行する走行体と比較して接地面積が広く、例えば、足場の悪い環境においても、安定した走行を行うことができる。また、タイヤで走行する走行体は、回転動作を行う際に旋回スペースを必要とするのに対して、履帯式の走行体を備えた走行装置は、いわゆる超信地旋回を行うことができるため、限られたスペースでも回転動作をスムーズに行うことができる。履帯式走行体１０ａ,１０ｂの詳細な構成については後述する。

本体５０は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂを走行可能な状態で支持する支持体であるとともに、走行装置１を駆動させるための制御を行う制御装置である。また、本体５０は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂを駆動させるための電力を供給する、後述のバッテリ５３０を搭載する。

図１（Ｂ）は、走行装置の前面図（Ｐ矢視図）である。走行装置１の本体５０は、非常停止ボタン３１、状態表示ランプ３３および蓋部３５を備える。非常停止ボタン３１は、走行装置１の周辺にいる人が、走行中の走行装置１を停止させる際に押下する操作手段である。

状態表示ランプ３３は、走行装置１の状態を通知するための通知手段である。状態表示ランプ３３は、例えば、バッテリ残量の低下等の走行装置１の状態が変化した場合、周囲の人に、走行装置１の状態変化を知らせるために点灯する。また、状態表示ランプ３３は、例えば、走行装置１の走行を妨げる障害物の存在等が検知された場合等、異常発生のおそれがある場合に点灯する。なお、図１は、走行装置１に状態表示ランプ３３が二つ備えられている例を示すが、状態表示ランプ３３の数は、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。また、通知手段は、状態表示ランプ３３のみならず、スピーカから発せられる警告音等によって走行装置１の状態を通知する構成であってもよい。

蓋部３５は、本体５０の上面に設けられ、本体５０の内部を覆っている。また、蓋部３５は、本体５０の内部の通気を行うための通気口を有する通気部３５ａを有する。

また、二つの履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、本体５０を挟んで、後述の履帯１１ａと履帯１１ｂとが略平行になるように、すなわち走行装置１が走行可能な状態で設置される。なお、履帯式走行体の数は、二つに限定されるものではなく、三つ以上であってもよい。例えば、走行装置１は、三つの履帯式走行体を平行に三列に整列させる等、走行装置１が走行可能な状態で設置されてもよい。また、例えば、走行装置１は、四つの履帯式走行体を自動車のタイヤのように前後左右に配列させてもよい。

図１（Ｃ）は走行装置の側面図（Ｑ矢視図）である。履帯式走行体１０ａは、後述する駆動輪１３と二つの転輪１５ａ,１５ｂによって形成された三角形の形状を有する。三角形の形状の履帯式走行体１０ａは、例えば、走行体の前後のサイズに制約がある場合、前後の限られたサイズの中で接地面積を大きくすることができるので、走行時の安定性を向上させることができる。一方で、下側（転輪側）よりも上側（駆動輪側）の方が長い、いわゆる戦車タイプのクローラでは、前後のサイズの制約がある場合には全体的に接地面積が小さくなって不安定になる。このように、履帯式走行体１０ａは、比較的に小型の走行装置１の走行性を高める場合に有効である。

●ハードウエア構成
次に、図２を用いて、走行装置１のハードウエア構成を説明する。なお、図２に示すハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。

図２は、実施形態に係る走行装置のハードウエア構成の一例を示す図である。走行装置１は、図１に示されているように、走行装置１の処理または動作を制御する本体５０を備える。本体５０は、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０、姿勢制御用モータドライバ５５０、および姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂを備える。また、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０、および姿勢制御用モータドライバ５５０は、システムバス５１０を介して接続している。システムバス５１０は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。

ラジコン受信部５０１は、走行装置１の操作者が使用するＰＣ等の送信機から送信される動作指示信号を受信する。ＣＰＵ５０２は、走行装置１全体の制御を行う。ＣＰＵ５０２は、メモリ５０３に格納された、プログラムＰ１または走行装置１を動作させるのに必要な各種データを読み出し、処理を実行することで、走行装置１の各機能を実現する演算装置である。

メモリ５０３は、ＣＰＵ５０２が実行するプログラムＰ１をはじめ、走行装置１を動作させるのに必要な各種データを記憶する。プログラムＰ１は、メモリ５０３に予め組み込まれて提供される。

また、プログラムＰ１は、インストール可能な形式、または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のＣＰＵ５０２（コンピュータ）で読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、プログラムＰ１は、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由で走行装置１にダウンロードさせることにより提供されるように構成してもよい。また、プログラムＰ１は、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布されるように構成してもよい。プログラムＰ１が外部から提供される場合、ＣＰＵ５０２は、通信Ｉ／Ｆ５０６を介してプログラムＰ１を読み込む。なお、走行装置１は、ＣＰＵ５０２をプログラムＰ１に従って動作させる代わりに、プログラムＰ１が実行するのと同じ演算機能および制御機能を有する専用のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を実装することによって、ハードウエア的に動作させてもよい。

通信Ｉ／Ｆ５０６は、通信ネットワークを経由して、他の機器または装置との通信（接続）を行う通信インターフェースである。通信Ｉ／Ｆ５０６は、例えば、有線または無線ＬＡＮ(Local Area Network)等の通信インターフェースである。なお、通信Ｉ／Ｆ５０６は、３Ｇ（3rd Generation）、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）、Ｗｉ−Ｆｉ(Wireless Fidelity)（登録商標）、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、またはミリ波無線通信等の通信インターフェースを備えてもよい。また、走行装置１は、ＮＦＣ（Near Field communication）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うための通信回路を備えていてもよい。

バッテリ５３０は、走行装置１の処理または動作に必要な電力を供給する電力供給ユニットである。バッテリ５３０は、例えば、インホイールモータ１４ａ,１４ｂおよび姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂに対して電力を供給する。

走行制御用モータドライバ５４０は、インホイールモータ１４ａ,１４ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、インホイールモータ１４ａ,１４ｂを駆動させる。

インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、履帯式走行体１０ａの駆動輪１３ａ、履帯式走行体１０ｂの駆動輪１３ｂの内部にそれぞれ設置されており、駆動輪１３ａ,１３ｂに回転力を伝達する。インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、駆動輪１３ａ,１３ｂに対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。さらに、インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）のみを正方向または負方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を停止させることによって、走行装置１を信地旋回させる。また、インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）を正方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を負方向に回転させることによって、走行装置１を超信地旋回させる。

姿勢制御用モータドライバ５５０は、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂを駆動させる。姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂは、例えば、姿勢制御用モータドライバ５５０からの制御信号に応じて、後述するリンク１９の高さを上下に変更することで、アイドラ１８ａ,１８ｂの高さを調整する。また、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂは、例えば、本体５０の姿勢を制御することによって、走行装置１の転倒を防止する。

なお、走行装置１は、ラジコン受信部５０１に受信された動作指示に応じて走行する構成に限られず、自律走行またはライントレース等の技術を用いて走行する構成であってもよい。また、走行装置１は、通信ネットワークを介して送信された動作指示信号を通信Ｉ／Ｆ５０６で受信することで、遠隔地にいるユーザから遠隔操作によって走行する構成であってもよい。

●履帯式走行体
次に、図３乃至図２１を用いて、走行装置１を構成する履帯式走行体１０ａ,１０ｂについて説明する。まず、図３および図４を用いて、履帯式走行体１０ａ,１０ｂの全体構成について説明する。なお、走行装置１は、図１に示されているように、二つの履帯式走行体１０ａ,１０ｂを備えるが、以下の説明では、これらの構成は同一であるため、履帯式走行体１０の構成として説明する。図３よび図４は、実施形態に係る履帯式走行体の構成の一例を示す図である。図３および図４は、図１（Ｃ）と同様の方向から見た、履帯式走行体１０の側面図である。

図３に示されているように、履帯式走行体１０は、履帯１１、駆動輪１３、転輪１５ａ，１５ｂ、アイドラ１８ａ,１８ｂ、リンク１９、側板２０ａおよびテンショナ２５を備える。また、図４は、図３に示されている履帯式走行体１０から側板２０ａを取り外した状態を示す図である。図４に示されている履帯式走行体１０は、さらに、インホイールモータ１４、モータ軸１４１、側板２０ｂ、側板支持体２７ａ,２７ｂ,２７ｃ,２７ｄ、転輪軸１５１ａ,１５１ｂ、アイドラ軸１８１ａ,１８１ｂおよびリンク軸１９１を備える。

履帯１１は、クローラとも呼ばれて、金属またはゴムで形成されている。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂに掛け回される。履帯１１は、駆動輪１３の回転方向に従って移動しながら、転輪１５ａ,１５ｂを従動させることによって、履帯式走行体１０を回転させる。また、履帯１１の表面には、複数の突起部１１１ａ,１１１ｂが設けられている。履帯１１の外側の突起部１１１ａは、例えば、路面上の石等の小さな障害物を安定して乗り越えて走行するために設けられている。また、内側の突起部１１１ｂは、例えば、駆動輪１３または転輪１５ａ,１５ｂからの脱輪を防止するために設けられている。

駆動輪１３は、履帯１１に対して、履帯式走行体１０を回転させるための駆動力を伝達する。履帯式走行体１０は、インホイールモータ１４が駆動輪１３に伝達した駆動力（回転力）を、履帯１１を介して、転輪１５ａ,１５ｂに伝達する。

インホイールモータ１４は、駆動輪１３の内部に内蔵されており、駆動輪１３に回転力を伝達する。インホイールモータ１４は、駆動軸となるモータ軸１４１を中心にして回転駆動する。インホイールモータ１４の回転軸（モータ軸１４１）は、駆動輪１３の回転軸（駆動軸）となり、インホイールモータ１４の回転力によって駆動輪１３が回転する。そして、インホイールモータ１４の回転力は、駆動力として履帯１１に伝達される。具体的には、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。

また、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵されることで構造を簡略化することができ、例えば、駆動チェーンまたはギア等の部品を用いないことで、それらの部品に起因する故障等のリスクを低減することができる。さらに、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵させることで、履帯式走行体１０の外周付近で駆動力を出すことができるため、トルクを大きくすることができる。

転輪１５ａ,１５ｂは、履帯式走行体１０に回転自在に取り付けられている。転輪１５ａ,１５ｂは、履帯１１を介して駆動輪１３から伝達された駆動力（回転力）によって、転輪軸１５１ａ,１５１ｂを回転軸として回転する。

ここで、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂは、側面視において、三角形を形成する。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂとに掛け回されて、転輪１５ａと転輪１５ｂの間の範囲が接地する。すなわち、インホイールモータ１４が内蔵された駆動輪１３は、路面に接地しない。よって、履帯式走行体１０は、例えば、水溜まりを走行した場合であってもインホイールモータ１４が浸水することはないため、インホイールモータ１４に対して特別な防水機構を設置する必要はない。

また、図４に示されているように、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂの径は異なる。走行体は、要求されるサイズの制限や走行性等の要因を踏まえてレイアウト設計する必要がある。一般的に、モータは径が小さいほどモータの厚み（幅）における単位幅当たりのトルクが下がる傾向にある。そのため、インホイールモータを内蔵した駆動輪は、要求されるトルク性能に対応できるようなモータ径以上の径を有する必要がある。したがって、履帯式走行体１０は、走行装置１または履帯式走行体１０のサイズ制限を満たすとともに、要求される走行性能を満たすようなレイアウトとして、上方に設置された駆動輪１３の径を、転輪１５ａ,１５ｂの径よりも大きくなるように設計する。なお、サイズが制限される中で転輪の径も大きくすると、接地面積が小さくなり走行安定性が損なわれる。そのため、駆動輪１３の径を踏まえて比較的小さい径の転輪１５ａ,１５ｂを採用する利点もある。

アイドラ１８ａ,１８ｂは、二つの転輪１５ａ,１５ｂの間に設けられ、履帯１１に従動して回転する補助輪である。アイドラ１８ａ,１８ｂは、アイドラ軸１８１ａ,１８１ｂを回転軸としてそれぞれ回転する。また、リンク１９は、アイドラ１８ａおよびアイドラ１８ｂを支持する支持体である。

側板２０ａ,２０ｂは、履帯式走行体１０において、駆動輪１３、転輪１５ａ,１５ｂ、およびアイドラ１８ａ,１８ｂを支持する。履帯式走行体１０は、二つの側板２０ａ,２０ｂを用いて、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂ等を支持する両持ち構造になっている。二つの側板２０ａ,２０ｂは、複数の側板支持体２７ａ,２７ｂ,２７ｃ,２７ｄによって支持される。側板２０ａ,２０ｂは、モータ軸１４１を用いて、駆動輪１３を支持する。また、側板２０ａ,２０ｂは、転輪軸１５１ａ,１５１ｂを用いて、転輪１５ａ,１５ｂをそれぞれ支持する。さらに、側板２０ａ,２０ｂは、アイドラ１８ａ,１８ｂを支持するリンク１９のリンク軸１９１を介して、アイドラ１８ａ,１８ｂを支持する。

テンショナ２５は、バネ等の弾性部材で形成されており、インホイールモータ１４および駆動輪１３の回転軸であるモータ軸１４１に接続される。テンショナ２５は、駆動輪１３が履帯１１の内側に押し当たるように設置されて、履帯１１にテンションを与える。テンショナ２５は、走行時に、駆動輪１３から履帯１１に与えるテンションを調整する役割を担う。テンショナ２５は、例えば、履帯式走行体１０の静止時のテンションを基準として、基準となるテンションを走行時に略一定に保つための役割を担う。また、履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１のたるみが調整されることによって、履帯１１による正常な駆動力の伝達を維持する。また、履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１にテンションを与えることで、履帯１１の脱輪を防止することができる。

ここで、図３および図４に示されているように、履帯式走行体１０は、駆動輪１３を中心に、走行方向の前後に略対称の構造を有する。より詳細には、履帯式走行体１０は、図３および図４に示されているようなＸ軸方向から見た側面視において、二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸を結ぶ直線に対するインホイールモータ１４のモータ軸１４１からの垂線に対しておおよそ線対称の構造である。

例えば、オフィスの廊下などの狭いスペースで走行する走行装置は、前進後進や超信地旋回を頻繁に行う必要がある。この場合、走行装置は、履帯の形状、または駆動輪、転輪もしくはテンショナ等の配置が前後に非対称だと、前進後進で駆動特性が変わったり、超信地旋回時に中心回転できなかったりする場合がある。そこで、履帯式走行体１０は、レイアウト（構造）を前後に略対称にすることによって、走行装置１の走行時の安定性の向上や制御の簡略化を図ることができる。また、履帯式走行体１０は、走行装置１の左右を意識せずに取り付けることができるため、部品点数の削減等を図ることができる。

○テンショナの構成○
続いて、図５乃至図８を用いて、履帯式走行体１０に備えられたテンショナ２５の詳細な構成について説明する。図５（Ａ）は、履帯式走行体１０に取り付けられたテンショナ２５の構成の一例を示す側面図である。テンショナ２５は、インホイールモータ１４のモータ軸１４１に接続される。テンショナ２５は、駆動輪１３を履帯１１に押し当てることにより、履帯１１に対してテンションを与える。図５（Ａ）は、側板２０に取り付けられたテンショナ２５が外装部２５９によって覆われている状態を示す。テンショナ２５は、駆動輪１３に内蔵されたインホイールモータ１４のモータ軸１４１に接続されている。

図５（Ｂ）は、ＡＡ´断面におけるテンショナ２５の断面図（Ｑ矢視図）である。また、図６は、実施形態に係るテンショナの詳細構成の一例を示す斜視図である。テンショナ２５は、固定部２５１、軸部２５３ａ,２５３ｂ、弾性体２５５ａ,２５５ｂおよびブロック２５７を備える。

固定部２５１は、駆動輪１３およびインホイールモータ１４の回転軸であるモータ軸１４１を固定するための部材である。テンショナ２５は、固定部２５１を用いてブロック２５７とモータ軸１４１を固定することで、モータ軸１４１の回転を防止する。

軸部２５３ａ,２５３ｂは、それぞれ弾性体２５５ａ,２５５ｂの弾性変形のガイドとなる部材である。弾性体２５５ａ,２５５ｂは、軸部２５３ａ,２５３ｂに沿ってそれぞれ設けられたバネ等の弾性部材である。弾性体２５５ａ,２５５ｂは、軸部２５３ａ,２５３ｂをガイドにして、上下方向に弾性変形する。

ブロック２５７は、モータ軸１４１を貫通させて、テンショナ２５をモータ軸１４１に接続させる役割を担う。また、ブロック２５７は、軸部２５３ａ,２５３ｂを貫通させて、軸部２５３ａ,２５３ｂに沿って、軸方向に摺動する。これにより、テンショナ２５は、弾性体２５５ａ,２５５ｂの変形と連動して、モータ軸１４１を中心とした上下方向に駆動輪１３を動作させることができる。これにより、履帯式走行体１０は、弾性体２５５ａ,２５５ｂの変形によってモータ軸１４１を押し上げることで、駆動輪１３自体をテンショナとして履帯１１に押し当てることで、履帯１１に対してテンションを与える。なお、テンショナ２５は、弾性体２５５ａ,２５５ｂに変えて、上下方向に伸縮可能な部材または機構を設けることで、駆動輪１３を上下方向に動作させる構成であってもよい。

図７は、実施形態に係るテンショナの状態変化について説明するための図である。図７に示されているように、弾性体２５５ａ,２５５ｂは、駆動輪１３に上方から圧力が掛かることによって変形して伸縮する。図７の左図（図５（Ｂ）と同様）に示すテンショナ２５は、弾性体２５５ａ,２５５ｂが伸びた状態であり、履帯１１に対してテンションを与えている状態である。一方で、図７の右図は、上方から加えられた圧力によって弾性体２５５ａ,２５５ｂが収縮したテンショナ２５の状態を示す。例えば、走行中に路面の障害物等に履帯１１が押し付けられた場合、履帯式走行体１０は、弾性体２５５ａ,２５５ｂが収縮して履帯１１に与えられるテンションを低減させることにより、履帯１１へのダメージを低減させることができる。

ここで、図８を用いて、本実施形態に係る履帯式走行体１０の特徴について説明する。図８は、実施形態に係るテンショナを備えた履帯式走行体の特徴について説明するための図である。インホールモータを内蔵した駆動輪を上方に配置した三角形形状の履帯式の走行体において、モータのトルクを上げるためには、インホイールモータのモータ径を大きくする必要がある。モータ径を大きくすると、一般的に重量が大きいモータの重量がさらに増大するため、上方に駆動輪を配置した走行体の重心は高くなり、走行安定性が低下する。また、図８の左図に示されているように、三角形形状の履帯式の走行体には、車輪の脱輪を防止するために別途テンショナを設けられる。テンショナは、テンションの変動を吸収するため、履帯がテンショナと共に自由に動ける位置に置く必要がある。そのため、三角形状の履帯式走行体は、テンショナを上部に置くこととなる。よって、テンショナを設けるスペースを確保するために駆動輪の位置が高くなる。

そこで、図８の右図に示されているような履帯式走行体１０は、テンショナ２５を駆動輪１３の回転軸（モータ軸１４１）に接続することで、駆動輪１３自体をテンショナとして機能させる。これにより、履帯式走行体１０は、テンショナの設置スペースを無くすことにより、駆動輪１３を低い位置にレイアウトすることができるので、走行安定性を向上させることができる。

○アイドラ周辺の構成○
続いて、図９乃至図１３を用いて、履帯式走行体１０に備えられたアイドラ１８周辺の詳細な構成について説明する。図９は、実施形態に係るアイドラおよびリンクの構成の一例を示す図である。図９に示されているように、履帯式走行体１０は、リンク１９によって接続された二つのアイドラ１８ａ,１８ｂを備える。リンク１９は、複数のアイドラ１８を支持する支持体である。アイドラ１８ａ,１８ｂは、二つのリンク板１９ａ,１９ｂによって接続されている。また、二つのリンク板１９ａ,１９ｂは、リンク軸１９１によって接続されている。リンク１９は、アイドラ１８ａ,１８ｂを、二つのリンク板１９ａ,１９ｂによって両持ち構造で支持している。また、図３に示されているように、アイドラ１８ａ,１８ｂは、二つのリンク板１９ａ,１９ｂおよびリンク軸１９１を用いて側板２０ａ,２０ｂに支持されている。なお、アイドラ１８の数は、これに限られず、一つであってもよいし、三つ以上のアイドラ１８がリンク１９で支持されている構成であってよい。

図１０は、実施形態に係るアイドラの構成の一例を示す図である。なお、図９に示されているアイドラ１８ａ,１８ｂの構成は同じであるため、図１０では、代表してアイドラ１８ａの構成を説明する。図１０（Ａ）は、アイドラ１８ａの外観斜視図である。図１０（Ｂ）は、アイドラ１８ａの進行方向に対する前面図（Ｐ矢視図）である。図１０（Ａ）および（Ｂ）に示されているように、アイドラ１８ａは、車輪１８２ａと車輪１８４ａを、アイドラ軸１８１ａを介して接続するように形成されている。

図１０（Ｃ）は、アイドラ１８ａの進行方向に対する側面図（Ｑ矢視図）である。図１０（Ｃ）に示されているように、アイドラ１８ａの車輪１８２ａは、複数の車輪穴１８３ａを有している。履帯式の走行体は、泥、土砂、ごみ等の異物が履帯との間に入り込むと、アイドラの回転がロックされたり、履帯が脱輪したりするおそれがある。そのため、アイドラ１８ａには、車輪１８２ａに車輪穴１８３ａを設け、異物がスムーズに排出される構造とする。なお、車輪穴１８３ａの数または形状は、図１０（Ｃ）に示されている例に限られない。また、車輪１８４ａは、車輪１８２ａと同様の構成を有する。

ここで、図１１乃至図１３を用いて、履帯式走行体１０にアイドラ１８を備えたことによる特徴について説明する。図１１は、実施形態に係る履帯式走行体の履帯脱輪防止構造について説明するための図である。履帯式走行体１０は、インホイールモータ１４を内蔵した駆動輪１３の回転によって履帯１１を従動させる。そして、転輪１５ａ,１５ｂは、履帯１１の回転力が伝達されることでそれぞれ回転する。また、転輪１５ａ,１５ｂは、履帯１１の内側に設けられた突起部１１１ｂがガイドとなり、履帯１１の移動に伴って回転する。その際に、転輪１５ａと転輪１５ｂとの間の幅が広い場合、履帯１１が転輪１５ａまたは転輪１５ｂから脱輪するおそれがある。図１２は、アイドラを備えない履帯式走行体の構成の一例を示す図である。

そこで、履帯式走行体１０は、転輪１５ａおよび転輪１５ｂの間に、履帯１１に接触するアイドラ１８ａ,１８ｂを備えることで、履帯１１の脱輪を防止することができる。また、履帯式走行体１０は、接地面に転輪１５ａ,１５ｂの他にアイドラ１８ａ,１８ｂを設けることで、荷重分散を行うことができるので、故障等の発生のリスクを低減することができる。

次に、図１３を用いて、接地面側における転輪１５ａ,１５ｂおよびアイドラ１８ａ、８ｂの履帯１１との接触位置について説明する。図１３に示されているように、履帯式走行体１０は、アイドラ１８ａとアイドラ１８ｂを設置する高さを調整することにより、履帯１１の接地面積を調整することができる。

図１３の左図は、アイドラ１８ａ,１８ｂと転輪１５ａ,１５ｂの履帯１１との接触位置の高さが同じ場合の例を簡略的に示す。左図の場合の履帯１１の接地面積は、転輪１５ａと転輪１５ｂの間の領域となる。そのため、履帯式走行体１０は、接地面積が大きく路面抵抗を大きくすることができるので走行安定性が高くなる。

一方で、図１３の右図は、アイドラ１８ａ,１８ｂの履帯１１との接触位置が転輪１５ａ,１５ｂの履帯１１との接触位置よりも低い場合の例を示す。右図の場合の履帯１１の接地面積は、アイドラ１８ａとアイドラ１８ｂの間の領域となる。そのため、右図の状態は、左図の状態と比較して、接地面積が小さくなることで路面抵抗が小さくなる一方で、走行時の旋回性が向上させることができるため、特に、走行装置１による超信地旋回を行う場合に有効である。

このような特徴を活かすため、履帯式走行体１０は、使用用途または使用環境に応じて、リンク１９の高さを調整することによって、アイドラ１８ａ,１８ｂの履帯１１との接触位置の高さを上下に調整することができる。具体的には、履帯式走行体１０は、例えば、走行装置１の停止時に、静的に固定されたリンク１９の高さが作業者によって変更されることで、アイドラ１８ａ,１８ｂの高さを上げたり下げたり調節する。また、履帯式走行体１０は、例えば、姿勢制御用モータドライバ５５０からの制御信号に応じて、リンク１９の高さを動的に変更可能な構成であってもよい。この場合、走行装置１は、姿勢制御用モータドライバ５５０から送信された制御信号に基づいて姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂの駆動させることにより、二つの履帯式走行体１０ａ,１０ｂのリンク１９の高さをそれぞれ調整する。走行装置１は、例えば、路面の状態や走行速度等に応じて、リンク１９の高さ調整の制御を行う。

○側板の構成○
続いて、図１４乃至図１９を用いて、履帯式走行体１０に備えられた側板２０ａ,２０ｂの詳細な構成について説明する。図１４は、実施形態に係る履帯式走行体に備えられた側板の構成の一例を示す図である。このうち、図１４（Ａ）は、履帯式走行体１０から履帯１１を取り外した状態の外観斜視図である。図１４（Ｂ）は、履帯式走行体１０から履帯１１を取り外した状態の側面図（Ｐ矢視図）である。駆動輪１３、転輪１５ａ,１５ｂ、並びにアイドラ１８ａおよびアイドラ１８ｂを接続したリンク１９は、二つの側板２０ａ,２０ｂによって接続されている。また、二つの側板２０ａ,２０ｂは、複数の側板支持体２７ａ,２７ｂ,２７ｃ,２７ｄ（２７ｃ,２７ｄは不図示）によって接続されている。駆動輪１３、転輪１５ａ,１５ｂ、並びにアイドラ１８ａおよびアイドラ１８ｂを接続したリンク１９は、それぞれ二つの側板２０ａ,２０ｂによって両持ち構造で支持されている。なお、側板支持体の数は、これに限られない。

このように、履帯式走行体１０は、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂのそれぞれ車軸（モータ軸１４１、転輪軸１５１ａ,１５１ｂ）を、二つの側板２０ａ,２０ｂによる両持ち構造で支持する。駆動輪１３に内蔵されたインホイールモータ１４は、大型でかつ重量があるとともに、モータ軸１４１にテンショナ２５が接続されるため、駆動輪と転輪を片持ちで支持する構造では、別途大型のアーム（支持体）を備える必要がある。そこで、履帯式走行体１０は、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂを、側板２０ａ,２０ｂによる両持ち構造にすることにより、コンパクトな構造で安定してテンションを履帯１１に与えることができる。また、履帯式走行体１０は、アイドラ１８ａ,１８ｂを含む全ての車輪を、側板２０ａ,２０ｂで両持ちにすることにより、レイアウト（構造）を単純、堅牢にすることができる。

また、図１５乃至図１９を用いて、履帯式走行体１０に備えられた側板２０ａ,２０ｂの特徴について説明する。なお、図１４に示されている側板２０ａ,２０ｂは、それぞれ同じ構造であるため、図１５乃至図１９は、側板２０ａの特徴として説明する。図１５に示されているように、側板２０ａは、履帯１１の接地面側（底面側）の領域が切り欠かれた切欠部２０１ａ,２０３ａを有する。履帯式走行体１０は、上述にように二つの側板２０ａ,２０ｂによる両持ち構造であるため、車輪と側板の間に木の枝や石などの異物が巻き込まれる可能性が高くなり、車輪がロックされるおそれがある。そこで、履帯式走行体１０は、側板２０ａに切欠部２０１ａ,２０３ａを設け、アイドラ１８ａ,１８ｂが側板２０ａによって覆われないようにすることで、側板２０ａとアイドラ１８ａ,１８ｂの間の異物の入り込みを防止することができる。なお、切欠部２０１ａ,２０３ａの形状および数は、これに限られず、例えば、転輪１５ａ,１５ｂの一部が側板２０ａによって覆われないように切り欠きを設ける構成であってもよい。

また、図１６に示されているように、側板２０ａは、各車輪と側板２０ａとの間に入り込んだ異物がスムーズに排出されるように、複数の側板穴２０５ａを有する。これにより、履帯式走行体１０は、各車輪と側板２０ａの間に入り込んだ異物による不具合を防止することができる。また、側板２０ａは、側板穴２０５ａを設けることで、履帯式走行体１０の軽量化を図ることができるとともに、履帯式走行体１０の内部の状態をユーザに目視で確認させることができる。さらに、側板２０ａは、側板穴２０５ａを設けることで、例えば、走行装置１における各種配線を、側板穴２０５ａを通して行うことができる。なお、側板穴２０５ａの数または形状は、図１６に示されている例に限られない。

さらに、図１７（Ａ）は、履帯式走行体１０から取り外された側板２０ａの状態を示す。側板２０ａは、転輪１５ａ,１５ｂのそれぞれの車輪軸（転輪軸）を接続する領域である転輪軸接続領域２１０ａ,２１０ｂ、および転輪軸接続領域２１０ａ,２１０ｂのそれぞれに設けられた軸抑え２３０ａ,２３０ｂ（２３０）を有する。図１７（Ｂ）は、軸抑え２３０の形状の一例を示す。図１７（Ｂ）に示されているように、軸抑え２３０は、転輪１５ａ,１５ｂのそれぞれの車輪軸（転輪軸）を保持するための部材である。軸抑え２３０は、上部で車輪軸（転輪軸）を抑えて保持する。これにより、履帯式走行体１０は、軸抑え２３０を用いて車輪軸（転輪軸）の位置を固定することができる。また、履帯式走行体１０は、転輪軸接続領域２１０ａ,２１０ｂ内で転輪１５ａ,１５ｂの車輪軸（転輪軸）の位置を調整することができる。これにより、履帯式走行体１０は、転輪１５ａ,１５ｂからの履帯１１に対するテンションを調整することができる。また、履帯１１の着脱の際に、軸抑え２３０を取り外し、転輪１５ａ,１５ｂの車輪軸（転輪軸）の位置を転輪軸接続領域２１０ａ,２１０ｂ内で動かすことで、履帯１１の着脱を容易にすることができる。

また、図１７（Ａ）に示されている側板２０ａは、側板２０ａの外縁に沿って配置された複数の付属部材接続穴２６０ａを有する。付属部材接続穴２６０ａは、履帯１１の離脱を防止するための脱輪防止部材３１０等の付属部材を側板２０ａに接続させるための接続穴である。図１８は、付属部材の一例である脱輪防止部材３１０ａ,３１０ｂ（３１０）が履帯式走行体１０の側板２０ａに取り付けられた状態の一例を示す図である。履帯式走行体１０は、側板２０ａに接続された脱輪防止部材３１０ａ,３１０ｂがストッパーの役割を担い、履帯１１の脱輪を防止することができる。なお、脱輪防止部材３１０の形状または側板２０ａに対する接続方法は、図１８に示されている例に限られない。

さらに、図１７に示されているように、側板２０ａは、複数のネジ穴領域２８０ａを有する。ネジ穴領域２８０ａは、例えば、側板２０ａと本体５０との接続に用いられる。複数のネジ穴領域２８０ａは、ネジ穴が上下に配列された領域と左右に配列された領域とを有し、それぞれの領域が側板２０ａにおいて左右対称となるように配置されている。側板２０ａと本体５０は、側板２０ａに設けられた複数のネジ穴領域２８０ａのうち任意のネジ穴を用いて接続される。

ここで、図１９を用いて、側板２０ａを介して履帯式走行体１０と接続される本体５０の状態を説明する。図１９は、履帯式走行体が取り外された本体の側面の状態の一例を示す図である。図１９に示されているように、本体５０には、側面に履帯式走行体１０と接続するための接続部材５８０ａ,５８０ｂ（５８０）が取り付けられている。接続部材５８０ａ,５８０ｂは、それぞれ履帯式走行体１０との接続に用いる複数のネジ穴領域５８５ａ,５８５ｂ（５８５）を有する。複数のネジ穴領域５８５は、側板２０ａに設けられたネジ穴領域２８０ａと同様に、ネジ穴が上下に配列された領域と左右に配列された領域とを有する。本体５０と履帯式走行体１０は、接続部材５８０のネジ穴領域５８５と側板２０ａのネジ穴領域２８０ａに含まれる任意の複数のネジ穴とを用いて接続される。このように、走行装置１は、側板２０ａおよび本体５０に取り付けられた接続部材５８０に設けられた複数のネジ穴を用いて、側板２０ａを本体５０に対して面で固定することで、例えば、一つのネジ穴を介して接続される場合と比較して、履帯式走行体１０と本体５０との間の堅牢性を高めることができる。さらに、走行装置１は、側板２０ａのネジ穴領域２８０ａに含まれる複数のネジ穴のうち、本体５０（接続部材５８０）との接続に用いるネジ穴を任意に選択することで、本体５０と履帯式走行体１０の接地面とのクリアランスを変更することができる。なお、接続部材５８０の形状は、図１９に示されている例に限られない。また、本体５０は、接続部材５８０を介さずに、本体５０に設けられたネジ穴を用いて、履帯式走行体１０と接続する構成であってもよい。

さらに、図１５乃至図１７に示されているように、側板２０ａは、複数の側板穴２０５ａ、および複数のネジ穴領域２８０ａ等が左右対称に設けられた形状である。これにより、側板２０ａは、履帯式走行体１０の前後での走行特性を変わらなくすることができる。また、側板２０ａは、左右対称に複数のネジ穴領域２８０ａを設けることで、履帯式走行体１０の両面のどちら側でも側板２０ａを取り付けることができる。

○駆動輪および転輪の構成○
続いて、図２０および図２１を用いて、履帯式走行体１０に備えられている駆動輪１３および転輪１５の詳細な構成について説明する。まず、図２０を用いて、駆動輪１３の構成について説明する。図２０（Ａ）は、駆動輪１３の外観斜視図であり、図２０（Ｂ）は、駆動輪１３の進行方向に対する前面図（Ｐ矢視図）である。

駆動輪１３は、インホイールモータ１４の回転を履帯１１に伝達するための機能を担うスプロケット１３１によって構成される。また、駆動輪１３の内部には、インホイールモータ１４が固定されて備えられている。駆動輪１３としてのスプロケット１３１は、モータ軸１４１を回転軸（駆動軸）としてインホイールモータ１４の回転に伴って回転する。また、スプロケット１３１は、車輪１３２と車輪１３４を、接続部材１３６を介して接続するように形成されている。接続部材１３６は、車輪１３２と車輪１３４の間の外周周辺に、等間隔で設けられている。履帯１１の内側に設けられた突起部１１１ｂは、スプロケット１３１の隣接する接続部材１３６の間に入り込みながら回転する。そのため、履帯式走行体１０は、履帯１１と駆動輪１３の間で、より確実な駆動伝達効果を生み出すことができる。さらに、駆動輪１３は、インホイールモータ１４をスプロケット１３１に支持させる複数の支持部材１３８を有する。駆動輪１３は、支持部材１３８の長さを変更することで、異なる幅のインホイールモータ１４を内蔵させることができる。

さらに、駆動輪１３は、インホイールモータ１４のモータ軸１４１と本体５０を接続するための本体ケーブル１４３を備えられている。インホイールモータ１４のモータ軸１４１は、円筒であり、本体ケーブル１４３は、モータ軸１４１を通り、インホイールモータ１４と本体５０を接続する。駆動輪１３は、本体ケーブル１４３を介して、本体５０に備えられたバッテリ５３０からの電力供給を受け付ける。

図２０（Ｃ）は、駆動輪１３の進行方向に対する側面図（Ｑ矢視図）である。駆動輪１３の車輪１３２は、上記アイドラ１８ａの場合と同様に、異物の入り込みを防止するため、複数の車輪穴１３３を有している。これにより、駆動輪１３は、履帯１１との間またはスプロケット１３１に入り込んだ異物がスムーズに排出される構造となる。なお、車輪穴１３３の数または形状は、図２０（Ｃ）に示されている例に限られない。また、車輪１３４は、車輪１３２と同様の構成を有する。

次に、図２１を用いて、転輪１５ａ,１５ｂの構成について説明する。なお、転輪１５ａ,１５ｂの構成は同一であるため、図２１では、転輪１５ａの構成として説明する。図２１（Ａ）は、転輪１５ａの外観斜視図であり、図２１（Ｂ）は、転輪１５ａの進行方向に対する前面図（Ｐ矢視図）である。

転輪１５ａは、車輪１５２ａと車輪１５４ａを、回転軸となる転輪軸１５１ａを介して接続するように形成されている。また、転輪１５ａは、車輪１５２ａと車輪１５４ａの間の外周周辺に、接続部材１５６ａを等間隔に設置している。

図２１（Ｃ）は、転輪１５ａの進行方向に対する側面図（Ｑ矢視図）である。転輪１５ａの車輪１５２ａは、上記アイドラ１８ａの場合と同様に、異物の入り込みを防止するため、複数の車輪穴１５３ａを有している。これにより、転輪１５ａは、履帯１１との間または転輪１５ａの内部に入り込んだ異物がスムーズに排出される構造となる。なお、車輪穴１５３ａの数または形状は、図２１（Ｃ）に示されている例に限られない。また、車輪１５４ａは、車輪１５２ａと同様の構成を有する。

ここで、アイドラ１８、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂにそれぞれ設けられた車輪穴の径は、例えば、様々な異物の排出をスムーズに行われるために、φ１５以上であることが好ましい。側板２０ａ,２０ｂに設けられた側板穴２０５ａ,２０５ｂについても同様である。

●走行装置
次に、図２２および図２３を用いて、履帯式走行体１０を備えた走行装置１の特徴について説明する。図１に示されているように、走行装置１には、二つの履帯式走行体１０（１０ａ,１０ｂ）が走行可能な状態で本体５０の左右に支持されている。以下、図２２および図２３は、走行装置１の走行安定性を高めるため、走行装置１を構成する部材の中での重量物であるインホイールモータ１４と、本体５０に備えられたバッテリ５３０との位置関係の特徴を示す。

図２２に示されているように、走行装置１は、本体５０内部のバッテリ５３０を、インホイールモータ１４のモータ軸１４１よりも低い位置に設けている。より好ましくは、走行装置１は、バッテリ５３０の重心がインホイールモータ１４の軸中心（モータ軸１４１）よりも低い位置になるように、本体５０の内部にバッテリ５３０を設置する。すなわち、走行装置１において、バッテリ５３０の重心位置は、インホイールモータ１４のモータ軸１４１よりも低い。インホイールモータ１４を内蔵した駆動輪１３は、転輪１５ａ,１５ｂ等の他の車輪や側板２０ａ,２０ｂに比較して重量があるため、上述した三角形の形状の履帯式走行体１０は、従来の履帯式の走行体と比較して重心が高くなる。そこで、走行装置１は、装置内での重量物であるバッテリ５３０の重心をインホイールモータ１４の軸中心より下にすることによって、本体５０を含めた走行装置１の安定性の向上を図っている。

さらに、図２３（Ａ）に示されているような走行装置１を側面（Ｘ軸方向）から見た側面視において、インホイールモータ１４の軸中心（モータ軸１４１）は、バッテリ５３０の設置領域に重なり合う上方に位置する。より好ましくは、走行装置１を側面（Ｘ軸方向）から見た側面視において、バッテリ５３０の重心の側面（Ｘ軸方向）での位置は、インホイールモータ１４の軸中心（モータ軸１４１）の側面（Ｘ軸方向）での位置からの垂線と略重なり合う。このように、走行装置１は、側面（Ｘ軸方向）から見たバッテリ５３０の重心位置とインホイールモータ１４の軸中心からの垂線の位置を合わせる方向でレイアウトすることで、進行方向に対して前後対称の構造を有する履帯式走行体１０の特性を活かすことができる。また、図２３（Ｂ）に示されているように、走行装置１を前面（Ｙ軸方向）から見た場合、走行装置１全体が走行装置１の重心を通る鉛直方向（Ｚ軸方向）の直線に対して、略線対称となるように、バッテリ５３０は、本体５０を前面（Ｙ軸方向）から見た場合の中心を通る鉛直方向（Ｚ軸方向）の直線に対して略線対称となるように設置される。

●走行装置の適用例
上述した履帯式走行体１０を備えた走行装置１は、使用用途に応じた機能を実現するための装置または部材を本体５０に取り付けることによって、様々な利用シーンで使用することができる。走行装置１は、例えば、旋回性の高さを活かして、通路の狭い工場または倉庫等の拠点において物品の運搬等の軽作業を行う作業用ロボットとして使用される。このような作業用ロボットの場合、走行装置１には、例えば、運搬用の荷台や軽作業用の可動アームが取り付けられる。

また、走行装置１は、例えば、災害現場でのレスキュー用途もしくは復興支援用途、農業用途、または建設現場等でも使用される。このような用途において、例えば、瓦礫やごみが散乱して路面が荒れた環境において、走行装置１は、履帯式走行体１０の走行安定性等の特性を活かして、走行中の不具合の発生リスクを低減することができる。

さらに、走行装置１は、撮影装置や表示装置を備えることで、走行装置１の拠点内のユーザと遠隔地にいるユーザとの双方向のコミュニケーション（遠隔通信）を実現するテレプレゼンスロボットとしても使用される。テレプレゼンスロボットを使用することで、拠点内の装置の管理もしくは保守作業等、または拠点内に位置する人の位置もしくは動線の確認等を遠隔で行うことができる。さらに、走行装置１は、遠隔地にいるユーザからの遠隔操作に応じて走行する構成であってもよい。

●まとめ●
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体は、履帯１１と、インホイールモータ１４を内蔵し、履帯１１に駆動力を与える駆動輪１３と、駆動輪１３の下方に配置された少なくとも二つの転輪１５ａ,１５ｂと、インホイールモータ１４のモータ軸１４１（駆動軸の一例）に接続され、駆動輪１３を履帯１１に押し当てることによって履帯１１にテンションを与えるテンショナ２５と、を備え、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂとの間に履帯１１を掛け回した履帯式走行体１０である。これにより、履帯式走行体１０は、重心を低い位置に有することにより、走行安定性を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体は、インホイールモータ１４のモータ軸１４１（駆動軸の一例）の垂線において略対称の構造である。これにより、履帯式走行体１０は、レイアウト（構造）を前後に略対称にすることによって、走行時の安定性の向上や制御の簡略化を図ることができる。

さらに、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体は、二つの転輪１５ａ,１５ｂの間に設けられたアイドラ１８（補助輪の一例）を備え、アイドラ１８は、履帯１１と従動して回転する。また、履帯式走行体１０において、アイドラ１８の履帯１１との接触位置は、転輪１５ａ,１５ｂの履帯１１との接触位置よりも低い。これにより、履帯式走行体１０は、走行時の旋回性が向上させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体は、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂを両持ち構造で支持する側板２０ａ,２０ｂを備える。これにより、履帯式走行体１０は、コンパクトな構造で安定してテンションを履帯１１に与えることができる。また、履帯式走行体１０において、側板２０ａ（２０ｂ）は、履帯１１の接地面側に切り欠きを設けた切欠部２０１ａ,２０３ａ（２０１ｂ,２０３ｂ）を有する。これにより、履帯式走行体１０は、側板２０ａ,２０ｂと車輪の間の異物の入り込みを防止することができる。

さらに、本発明の一実施形態に係る走行装置１は、履帯式走行体１０と、少なくとも二つの履帯式走行体１０（１０ａ,１０ｂ）を走行可能な状態で支持する本体５０と、を備える。走行装置１において、本体５０は、インホイールモータ１４に対して電力を供給するバッテリ５３０を備え、バッテリ５３０の重心位置は、インホイールモータ１４のモータ軸１４１（駆動軸の一例）よりも低い。これにより、走行装置１は、本体５０を含めた走行装置１の安定性の向上を図ることができる。さらに、走行装置１において、インホイールモータ１４のモータ軸１４１は、バッテリ５３０の設置領域の上方に設けられている。これにより、走行装置１は、進行方向に対して前後対称の構造を有する履帯式走行体１０の特性を活かすことができる。

●補足●
これまで本発明の一実施形態に係る履帯式走行体および走行装置について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態の追加、変更または削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ 走行装置
１０(１０ａ,１０ｂ) 履帯式走行体
１１ 履帯
１３ 駆動輪
１４ インホイールモータ
１５ａ,１５ｂ 転輪
１８ａ,１８ｂ アイドラ（補助輪の一例）
１９ リンク
２０ａ,２０ｂ 側板
２５ テンショナ
１４１ モータ軸（駆動軸の一例）
１５３ａ 車輪穴（空洞の一例）
２０１ａ,２０３ａ 切欠部
２５５ａ,２５５ｂ 弾性体
５３０ バッテリ

特開２０１７−２１８１０５号公報

Claims (11)

1. 履帯と、
   前記履帯に駆動力を与える駆動輪と、
   前記駆動輪の下方に配置された少なくとも二つの転輪と、
   前記駆動輪の駆動軸に接続され、前記駆動輪を前記履帯に押し当てることによって当該履帯にテンションを与えるテンショナと、を備え、
   前記駆動輪と前記転輪との間に前記履帯を掛け回した履帯式走行体。
2. 前記テンショナは、
   前記駆動輪を前記履帯に押し当てるための弾性体と、を有し、
   前記駆動輪は、前記弾性体の変形によって前記駆動軸が押されることで、前記履帯に押し当てられる請求項１に記載の履帯式走行体。
3. 前記駆動輪の駆動軸の垂線において略対称の構造である請求項１または２に記載の履帯式走行体。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の履帯式走行体であって、
   前記二つの転輪の間に設けられた補助輪を備え、
   前記補助輪は、前記履帯と従動して回転する履帯式走行体。
5. 前記補助輪の前記履帯との接触位置は、前記転輪の前記履帯との接触位置よりも低い請求項４に記載の履帯式走行体。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の履帯式走行体であって、更に、
   前記駆動輪および前記転輪を両持ち構造で支持する側板を備える履帯式走行体。
7. 前記側板は、前記履帯の接地面側が切り欠かれた切欠部を有する請求項６に記載の履帯式走行体。
8. 前記転輪の車輪は、少なくとも一つの車輪穴を有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の履帯式走行体。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の履帯式走行体と、
   少なくとも二つの前記履帯式走行体を支持する本体と、
   を備える走行装置。
10. 請求項９に記載の走行装置であって、
    前記駆動輪は、インホイールモータを内蔵し、
    前記本体は、前記インホイールモータに対して電力を供給するバッテリを備え、
    前記バッテリの重心位置が前記インホイールモータの駆動軸よりも低い走行装置。
11. 前記インホイールモータの駆動軸が前記バッテリの設置領域の上方に位置する請求項１０に記載の走行装置。

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