JP2024001730A - クローラ型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して走行することができるクローラ型車両を提供する。【解決手段】クローラ型車両１０は、運転者Ｄが着座して運転する操作ユニット２０と、操作ユニット２０の両側で挟んで操作ユニット２０を支持する一対の走行ユニット３０と、操作ユニット２０に搭載され、走行ユニット３０による走行を駆動する駆動部４０とを備えている。走行ユニット３０は、運転者Ｄが通り抜けて操作ユニット２０に乗車する大きさに形成された環状のメインフレーム３１１と、メインフレーム３１１から後方へ延びるサブフレーム３１２と、サブフレーム３１２に取り付けられ、駆動部４０により駆動される駆動輪３３と、駆動輪３３とメインフレーム３１１との間を接地区間Ｌとして、駆動輪３３とメインフレーム３１１の外周部分を周回するクローラ３４とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、環状のメインフレームの周囲をクローラが周回して走行するクローラ型車両に関するものである。

環状のメインフレームを有する車両にて、メインフレームを通過して運転者が乗車したり、またはメインフレーム内に位置して運転したりするものとして、例えば、特許文献１－３に記載の従来の車両が知られている。

特許文献１に記載の水陸両用一輪車は、チャンバーを有する環状ケースを備え、環状ケースの両側の開口を密閉するためのドアが環状ケースに回転するように接続され、環状ケースにそれぞれ環状に配置された外部回転子モーターが設けられ、チャンバー内に一輪車の運行を駆動するための動力システムが設けられたものである。

特許文献２に記載の一輪車両は、タイヤを有する車輪外縁と、車輪外縁内に回転可能に取り付けられ、座席を支持するフレームと、車両を推進するように構成されている移動手段および制動手段とを備えたものである。

特許文献３に記載の一輪車の車輪の中で人が運転する乗り物は、使用する人の身長に合わせて、リムの大きさを決めタイヤを付け、フレーム体をリム頂点にベアリングを介して接しさせ、離脱防止としてリム突起部を左右よりローラーで挟み、これを２箇所に設け車輪と一体とし、フレーム体に、ハンドルバーとニギリ、サドル、ペダル、クランク、前ギアを固定し、並列接続した歯車と前ギアに、フレーム体の後ギア用の歯に噛み合わせた後ギアにチェーンを掛け、ペダルを踏むとリムが回転し走行するようにしたものである。

特表２０１６－５２７１３３号公報 特表２０２１－５３５０４４号公報 特開２００１－１５１１８２号公報

しかし、特許文献１に記載の水陸両用一輪車では、横並びした一対の外部回転子により走行するものである。そのため、外部回転子が段差などの障害物に乗り上げたときには、支持フレームの下端に設けられた滑り止め車輪が地面に接地して支えるが、不安定となるおそれがある。

また、特許文献２に記載の一輪車両では、中央部のフレームに取り付けられたタイヤを挟んだ両側に取り付けられた一対の補助車輪により走行するものである。そのため、一輪車両が段差に乗り上げたときには、直径が大きいタイヤは乗り上げるが直径が小さい補助車輪は乗り上がらず不安定となるおそれがある。

更に、特許文献３に記載の一輪車は、ブレーキー用ゴム車輪が前方に突き出て制動している。そのため、一輪車両が段差に乗り上げるときには、先にブレーキー用ゴム車輪が段差に接触して不安定となるおそれがある。

そこで本発明は、安定して走行することができるクローラ型車両を提供することを目的とする。

本発明のクローラ型車両は、運転者が着座して運転する操作ユニットと、前記操作ユニットの両側で挟んで前記操作ユニットを支持する一対の走行ユニットと、前記操作ユニットに搭載され、前記走行ユニットによる走行を駆動する駆動部とを備え、前記走行ユニットは、運転者が通り抜けて前記操作ユニットに乗車する大きさに形成された環状のフレームと、前記フレームの後部に取り付けられ、前記駆動部により駆動される駆動輪と、前記駆動輪と前記フレームの底部との所定範囲を接地区間として、前記駆動輪と前記フレームの外周部分を周回するクローラとを備えたことを特徴としたものである。

本発明のクローラ型車両によれば、運転者が操作ユニットに着座して運転すると、操作ユニットの両側で挟んで操作ユニットを支持する一対の走行ユニットが、操作ユニットに搭載された駆動部により駆動されることで走行する。運転者が通り抜けて操作ユニットに乗車する大きさに形成された環状のフレームの後部には、駆動部により駆動される駆動輪が取り付けられている。そして、駆動輪とフレームの底部との所定範囲を接地区間として、クローラが駆動輪とフレームの外周部分を周回する。従って、クローラにより障害物や段差を乗り越えることができる。また、フレームから離れた駆動輪とフレームとの間を接地区間としているためクローラの接地長さを長く取ることができる。

前記フレームの周囲面と前記クローラとの間に、前記駆動輪に巻かれた前記クローラの周回を案内する誘導輪が所定数配置されたものとすることができる。
誘導輪が所定数配置されていることで、クローラがフレームから離れた状態で周回するので、段差や小物体が前方にあってもクローラがフレーム側に撓み変形するので、容易に乗り越えることができる。

前記フレームの下端に設けられた第１誘導輪は、前記フレームの他の位置に設けられた第２誘導輪より大径に形成されたものとすることができる。
第２誘導輪より大径の第１誘導輪により操作ユニットおよび走行ユニットを支持させることができ、荷重に対して強化させることができるので、安定して走行させることができる。

前記第１誘導輪と前記駆動輪との間に、前記第２誘導輪が所定数設けられたものとすることができる。そうすることで、接地区間のクローラを安定して接地させることができるので、クローラによる駆動を確実に地面に伝えることができる。

前記第２誘導輪は、外周方向に向かって高さ調整が可能に形成されたものとすることができる。第２誘導輪の高さを調整することで、クローラのテンションを調整することができる。

本発明は、クローラにより障害物や段差を乗り越えることができ、クローラの接地長さを長く取ることができるので、安定して走行することができる。

本発明の実施の形態１に係るクローラ型車両を側方から見た図である。 図１に示すクローラ型車両を上方から見た図である。 図１に示すクローラ型車両のメインフレームに第１誘導輪が取り付けられている状態を説明するための一部拡大図である。 本発明の実施の形態２に係るクローラ型車両を側方から見た図である。 図４に示すクローラ型車両を上方から見た図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るクローラ型車両を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すクローラ型車両１０は、運転者Ｄが着座して運転する操作ユニット２０と、操作ユニット２０の両側で挟んで操作ユニット２０を支持する一対の走行ユニット３０と、操作ユニット２０に搭載され、走行ユニット３０による走行を駆動する駆動部４０とを備えている。

操作ユニット２０は、一対の走行ユニット３０に連結されたベース板２１と、ベース板２１に設けられたサドル部２２と、運転者Ｄが前進、後退や旋回を操作する操作部２３とを備えている。

ベース板２１は、矩形状に形成され、前後方向の両端部が走行ユニット３０（後述するメインフレーム３１１）にねじ止めにより連結されている。
サドル部２２は、運転者Ｄが着座するサドル本体２２１と、ベース板２１から立設してサドル本体２２１を支持するポスト２２２とを備えている。
操作部２３は、一対の走行ユニット３０を操作するための一対のレバー２３１ａ，２３１ｂが設けれた操作盤２３１と、ベース板２１から立設して操作盤２３１を支持するポスト２３２とを備えている。

走行ユニット３０は、環状に形成されたフレーム３１と、フレーム３１に取り付けられ、駆動部４０により駆動される駆動輪３３と、駆動輪３３とフレーム３１の底部との所定範囲を接地区間Ｌとして、駆動輪３３とフレーム３１の外周部分を周回するクローラ３４とを備えている。

フレーム３１は、円形状のメインフレーム３１１と、メインフレーム３１１から後方へ延びるサブフレーム３１２とを備えている。従って、接地区間Ｌは、駆動輪３３とメインフレーム３１１の底部との間である。
本実施の形態では、メインフレーム３１は、運転者Ｄが通り抜けて乗車したり降車したりすることができる大きさに形成されており、例えば、内径が約１．２ｍに形成されている。

サブフレーム３１２は、２本の平板部材（棒状部材）により形成され、一方の端部３１２ａがメインフレーム３１１に連結され、他方の端部３１２ｂ同士が連結されと共に、駆動輪３３の回転軸に回転自在に連結されることでＶ字状に形成されている。

駆動輪３３は、メインフレーム３１１より小径に形成されている。駆動輪３３には、同軸にスプロケット３３ａが設けられている。このスプロケット３３ａには、駆動部４０からのチェーン４１が巻回されている。
図２に示す駆動輪３３の車軸３３ｂ同士は、ジョイント部３３ｃにより連結されている。ジョイント部３３ｃは、車軸３３ｂ同士を一体的に連結して１本の車軸として剛性を高める一方で、車軸３３ｂの回転を非伝達とするものである。

クローラ３４は、駆動輪３３と誘導輪３５とに巻回され、周回するベルトである。クローラ３４は、耐摩耗性の高いゴムとすることができる。

メインフレーム３１１の周囲面とクローラ３４との間であり、後部斜め上から前部を回って下部となる位置までのメインフレーム３１１の周囲には、駆動輪３３に巻かれたクローラ３４を案内する誘導輪３５が所定数配置されている。
誘導輪３５は、メインフレーム３１１の下端に位置する大径の第１誘導輪３５１と、第１誘導輪３５１より小径な第２誘導輪３５２とを備えてる。

第１誘導輪３５１は、図３に示すように、メインフレーム３１１の円周方向に沿って形成された貫通孔３１１ａに嵌め込まれ、車軸３５１ａが回転自在にメインフレーム３１１に取り付けられている。
図１に示すように、第２誘導輪３５２は、メインフレーム３１１の外周面に８個取り付けられている。第２誘導輪３５２は、トッププレートがメインフレーム３１１に固定されることで取り付けられている。第２誘導輪３５２は、一対のフォーク先端同士に車輪の車軸が回転自在に取り付けられていることで車輪が回転する。第２誘導輪３５２は、外周方向に向かって高さ調整可能に形成されている。これにより、クローラ３４のテンションを調整することができる。

駆動部４０は、一方が前述した駆動輪３３に巻回されたチェーン４１と、チェーン４１の他方が回転軸に巻回されたモーター４２と、モーター４２の電源となる電池４３とを備えている。モーター４２と電池４３とは、ベース板２１に固定されたケース４４に収納されていると共に、チェーン４１は、ケース４４の後壁面に開設された貫通孔から駆動輪３３へ延びている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係るクローラ型車両１０の動作および使用状態について図面に基づいて説明する。
まず、運転者Ｄがクローラ型車両１０に乗車する。運転者Ｄが乗車するときには、クローラ型車両１０の側方から接近し、メインフレーム３１１内を通り抜けて、ベース板２１に乗り、サドル部２２に着座する。

運転者Ｄが前部より乗車するときには操作部２３が邪魔になったり、後部より乗車するときには駆動輪３３や駆動部４０が邪魔になったりする。しかし、運転者Ｄが通り抜けることが可能な大きさに、メインフレーム３１１が形成されているため、側部から容易に乗車することができる。

前進するときには、運転者Ｄは、操作部２３の一対のレバー２３１ａ，２３１ｂを２本とも前倒しにする。そうすることで、モーター４２，４２が回転し、チェーン４１，４１が周回する。チェーン４１，４１が周回することで、駆動輪３３，３３が回転する。駆動輪３３，３３の回転によりクローラ３４，３４が誘導輪３５，３５に案内されて周回する。

駆動輪３３とメインフレーム３１１との間を接地区間Ｌとして、駆動輪３３と、第１誘導輪３５１との間のクローラ３４が接地した状態で、周回することで、クローラ型車両１０が前進する。
第１誘導輪３５１はメインフレーム３１１に設けられており、駆動輪３３は、第１誘導輪３５１から離れた、メインフレーム３１１から後方に延びるサブフレーム３１２に設けられている。従って、一対のクローラ３４の長い区間が接地しているため、クローラ型車両１０は、走行路が平坦路であれば安定した状態で走行することができる。また、段差や障害物が前方にあっても、メインフレーム３１１の前方の斜め下方に位置するクローラ３４が段差や障害物に乗り超えながら走行することができる。

クローラ型車両１０の前部では、第２誘導輪３５２によってクローラ３４がメインフレーム３１１から離れた状態で周回する。従って、段差や小物体が前方にあってもクローラ３４がメインフレーム３１１側に弾性変形するので、容易に乗り越えることができる。

また、誘導輪３５では、第１誘導輪３５１が、メインフレーム３１１の他の位置に設けられた第２誘導輪３５２より大径に形成されている。そのため、第２誘導輪３５２より大径の第１誘導輪３５１により操作ユニット２０および走行ユニット３０を支持させることができ、荷重に対して強化させることができるので、安定して走行させることができる。

次に、運転者Ｄは、操作部２３の一対のレバー２３１ａ，２３１ｂを２本とも後ろ倒しにする。そうすることで、モーター４２，４２が逆転し、チェーン４１，４１が逆方向に周回する。
従って、駆動輪３３，３３が逆転することでクローラ３４，３４が逆転するので、クローラ型車両１０を後退させることができる。

また、運転者Ｄは、操作部２３の一方のレバー２３１ａを前倒しに、他方のレバー２３１ｂを後ろ倒しにする。
そうすることで、一方のクローラ３４（操作ユニット２０に対して右側のクローラ３４）が正転し、他方のクローラ３４（操作ユニット２０に対して左側のクローラ３４）が逆転するため、クローラ型車両１０は、その場で旋回することができる。

なお、本実施の形態では、駆動源として駆動輪３３ごとに対応させたモーター４２としているが、例えば、燃料を燃焼させて駆動するエンジンとしてもよい。
その場合には、エンジンの回転速度を変更する変速機と、変速機からの駆動を駆動輪３３，３３に伝達しつつ、内輪となる駆動輪３３と外輪となる駆動輪３３との回転差を吸収するため差動装置とを備えることで可能である。

また、本実施の形態１では、誘導輪３５によりクローラ３４をメインフレーム３１１の周囲に案内しているが、メインフレーム３１１の外周面にクローラ３４が低摩擦で周回できれば、誘導輪３５は省略することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るクローラ型車両を図面に基づいて説明する。なお、図４および図５においては、図１および図２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図４および図５に示すクローラ型車両１１は、走行ユニット３０が環状のフレーム３６を有する。
フレーム３６は、駆動輪３３の中心から前方に向かって徐々に間隔が広くなる後部フレーム３６１と、後部フレーム３６１の先端同士に繋がり、前方に向かって凸となる円弧状に形成された前部フレーム３６２とにより、水滴状に形成されている。

実施の形態２では、駆動輪３３が設けられたフレーム３６の後端部から、フレーム３６の底部の先端部までの所定範囲が接地区間Ｌとしている。
フレーム３６には、実施の形態１と同様に、第２誘導輪３５２が設けられているが、実施の形態２では、第１誘導輪３５１と駆動輪３３との間のクローラ３４の接地区間Ｌにも第２誘導輪３５２が所定数設けられている。本実施の形態２では、接地区間Ｌに３個の第２誘導輪３５２が設けられている。
従って、接地区間Ｌのクローラ３４を安定して接地させることができるので、クローラ３４による駆動を確実に地面に伝えることができる。

第２誘導輪３５２のうち、フレーム３６の上部後端に位置する第２誘導輪３５２が、外周方向に向かって高さ調整可能に形成されている。これにより、実施の形態２に係るクローラ型車両１１でもクローラ３４のテンションを調整することができる。

また、クローラ型車両１１は、操作部２４を有している。
操作部２４は、台部２４１と、スイッチ部２４２と、ハンドル部２４３と、アクセルペダル２４４とを備えている。
台部２４１の前部２４１ａは、ベース板２１の前部２１ａが円弧状の前部フレーム３６２に沿って円弧面状に形成されている。台部２４１の天面部２４１ｂに、スイッチ部２４２と、ハンドル部２４３とが設けられている。
スイッチ部２４２は、クローラ型車両１１の全ての電源投入または切断を行うためのメインスイッチ２４２ａと、前進と後退とを切り替える方向切替スイッチ２４２ｂとを備えている。

ハンドル部２４３は、回転軸２４３ｃから把持部２４３ａ，２４３ｂが左右方向に延びている。把持部２４３ａ，２４３ｂのいずれか一方を前方へ回転させることで、回転角度に応じて一方のクローラ３４の周回速度が早くなり、他方のクローラ３４の周回速度が遅くなる。
アクセルペダル２４４は、駆動部４０へ踏み込み状態が伝達され、クローラ３４の周回速度が調整される。

次に、クローラ型車両１１の動作および使用状態について図面に基づいて説明する。
クローラ型車両１１を走行させるときには、運転者Ｄがクローラ型車両１１の側方から乗り込み、サドル部２２に着席して、方向切替スイッチ２４２ｂを前進の状態にして、メインスイッチ２４２ａを有効とする。そうすることで駆動部４０が通電する。
次に、まず、まっすぐ走行するときには、ハンドル部２４３の把持部２４３ａ，２４３ｂを左右方向に平行状態としてアクセルペダル２４４を踏み込む。そうすることで、駆動部４０が駆動輪３３を駆動することでクローラ３４が周回する。このとき、一対のクローラ３４は、同じ速度で周回するため、クローラ型車両１１は直進する。

次に、右折する場合には、運転者Ｄは、ハンドル部２４３の左側に位置する把持部２４３ｂを前方に押すことで、右側に位置する把持部２４３ａが後方へ移動する。そうすると、駆動部４０は、左側のモーター４２の回転を上昇させると共に、右側のモーター４２の回転を低下させる。従って、左側のクローラ３４の周回が早くなり、右側のクローラ３４の周回が遅くなるため、クローラ型車両１１は右方向へ曲がる。
左折する場合には、運転者Ｄは、ハンドル部２４３の右側に位置する把持部２４３ａを前方に押すことで、右折時と同様に、クローラ型車両１１は左方向へ曲がる。

停止する場合には、アクセルペダル２４４を元の状態に戻せば、モーター４２への電流が流れなくなるため、クローラ型車両１１は停止状態となる。

後退する場合には、方向切替スイッチ２４２ｂを前進から後退へ切り替える。そうすることで、モーター４２への電流が逆方向に流れるように切り替わる。
従って、アクセルペダル２４４を踏めば、クローラ３４が逆転するため、クローラ型車両１１は後退する。
後方右側へ曲がる場合には、ハンドル部２４３の右側に位置する把持部２４３ａを後方へ下げることで、左側に位置する把持部２４３ｂが前方へ移動する。そうすると、駆動部４０は、左側のモーター４２の回転を上昇させると共に、右側のモーター４２の回転を低下させる。従って、左側のクローラ３４の逆回転が早くなり、右側のクローラ３４の逆回転が遅くなるため、クローラ型車両１１は後方右側へ曲がる。

後方左側へ曲がる場合には、ハンドル部２４３の左側に位置する把持部２４３ｂを後方へ下げることで、右側に位置する把持部２４３ａが前方へ移動する。後は、後方右側へ曲がるときと同じであるため省略する。

このようにフレーム３６が、後部フレーム３６１と前部フレーム３６２とにより水滴状に形成されていても、運転者Ｄがフレーム３６を通り抜けて操作ユニット２０に乗車することができる。
また、クローラ型車両１１は、クローラ３４により障害物や段差を乗り越えることができる。更に、駆動輪とフレームの底部との所定範囲間を接地区間としているためクローラの接地長さを長く取ることができる。

本発明のクローラ型車両は、舗装道路だけでなく未舗装道路などの走行に好適である。また、一般道の走行だけでなく、雪上車として雪の上を走行させたり、遊戯施設のアトラクションとして使用したりしても好適である。

１０，１１ クローラ型車両
２０ 操作ユニット
２１ ベース板
２１ａ 前部
２２ サドル部
２２１ サドル本体
２２２ ポスト
２３ 操作部
２３１ 操作盤
２３１ａ，２３１ｂ レバー
２３２ ポスト
２４ 操作部
２４１ 台部
２４１ａ 前部
２４１ｂ 天面部
２４２ スイッチ部
２４２ａ メインスイッチ
２４２ｂ 方向切替スイッチ
２４３ ハンドル部
２４３ａ，２４３ｂ 把持部
２４３ｃ 回転軸
２４４ アクセルペダル
３０ 走行ユニット
３１ フレーム
３１１ メインフレーム
３１１ａ 貫通孔
３１２ サブフレーム
３１２ａ 一方の端部
３１２ｂ 他方の端部
３３ 駆動輪
３３ａ スプロケット
３３ｂ 車軸
３３ｃ ジョイント部
３４ クローラ
３５ 誘導輪
３５１ 第１誘導輪
３５１ａ 車軸
３５２ 第２誘導輪
３６ フレーム
３６１ 後部フレーム
３６２ 前部フレーム
３６ａ 後端部
３６ｂ 底部
３６ｃ 先端部
４０ 駆動部
４１ チェーン
４２ モーター
４３ 電池
４４ ケース
Ｄ 運転者
Ｌ 接地区間

Claims (5)

1. 運転者が着座して運転する操作ユニットと、前記操作ユニットの両側で挟んで前記操作ユニットを支持する一対の走行ユニットと、前記操作ユニットに搭載され、前記走行ユニットによる走行を駆動する駆動部とを備え、
   前記走行ユニットは、運転者が通り抜けて前記操作ユニットに乗車する大きさに形成された環状のフレームと、前記フレームの後部に取り付けられ、前記駆動部により駆動される駆動輪と、前記駆動輪と前記フレームの底部との所定範囲を接地区間として、前記駆動輪と前記フレームの外周部分を周回するクローラとを備えたクローラ型車両。
2. 前記フレームの周囲面と前記クローラとの間に、前記駆動輪に巻かれた前記クローラの周回を案内する誘導輪が所定数配置された請求項１記載のクローラ型車両。
3. 前記フレームの下端に設けられた第１誘導輪は、前記フレームの他の位置に設けられた第２誘導輪より大径に形成された請求項２記載のクローラ型車両。
4. 前記第１誘導輪と前記駆動輪との間に、前記第２誘導輪が所定数設けられた請求項３記載のクローラ型車両。
5. 前記第２誘導輪は、外周方向に向かって高さ調整が可能に形成された請求項３または４記載のクローラ型車両。

Images