JP2530139B2 - 関節連結車 - Google Patents

関節連結車

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JP2530139B2
JP2530139B2 JP61505762A JP50576286A JP2530139B2 JP 2530139 B2 JP2530139 B2 JP 2530139B2 JP 61505762 A JP61505762 A JP 61505762A JP 50576286 A JP50576286 A JP 50576286A JP 2530139 B2 JP2530139 B2 JP 2530139B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術的分野 本発明は、危険な環境における配備に適し、かつ通常
歩行者しか取れないルートに用い得る無限軌道車に係わ
る。
背景技術 無人車の機動性は地形に著しく左右され、車両の進路
内の障害物は転覆、甚だしいスリップ、突入及び乗り上
げといった機動性を損なう様々な事故を惹起し、上記事
故のうち突入及び乗り上げは車両の先端及び胴体下側そ
れぞれが地面と接触することによって惹起される。
上記のような事故に遇う可能性は、大きい車両寸法を
用いれば障害物の影響が比較的小さくなるので或る程度
減少できるが、例えば人間が徒歩で進み得るあらゆる場
所を進み得る車両の実現のような機動性を求める動機如
何では過大な寸法は実用的でない。歩行機械はしばしば
高い機動性が望まれるが、確かに多くの歩行動物が高機
動性であることは真実で、上記動物の能力に匹敵する能
力を実現しようと試みるなら同様メカニズムの採用を考
慮することが合理的である。しかしその場合、機動性を
損なう事故に遇う潜在的可能性はより一般的な車両にお
けるものよりはるかに大きく、なぜなら個々の足が、移
動体の所望の運動が実現されるようにして安全に置か
れ、かつ移動されなければならないからである。単純な
制御法が用いられ得るが、この制御法は通常、歩行動物
に明白に認められる機動性をもたらさない。このような
理由から、多少とも歩行機械に有用な機動力補足手段が
幾つか公知ではあるが、自律歩行機械は目下のところ実
用的でない。
車輪あるいは無限機動を有する車両は無人で用いるの
により適当であるが、ごく一般的な車両の安定操縦に必
要な幅は、当該車両が人間には容易に行ける多くのルー
トを辿ることを妨げる。オートバイは多くの点で非常に
良好な機動性を有するが、きわめて様々な事故に遇い易
く、有能な乗り手によって運転されるのでなければ有用
でない。建物内を走行し得、かつ階段を昇り得る非常に
小型の無限軌道車も公知であるが、この無限軌道車は大
きいペイロードを運搬し得ず、またごく些細な障害物も
克服できない。
幅広の無限軌道を具備した比較的大型の車両は障害物
に比較的有効に対抗することが公知であり、用いられる
対の幅広無限軌道が車両下側の実質的に全体を覆うこと
により車両はその胴体下側が露出しない状態になり、そ
の結果乗り上げ事故に遇う恐れが低下する。しかし、こ
のような車両は有効なステアリングのために相当の幅を
必要とし、通常用いられるステアリングモードはスキッ
ドステアリングであるが、このステアリングモードでは
独立に駆動され得る２個の平行な無限軌道がピボット軸
線周囲に横滑りさせられ、その際軌道は、２個の平行無
限軌道の速度差分と、これらの無限軌道上の車両の荷重
分布とによって決定される。
本発明は、選択的ステアリングモードが実施され得る
比較的幅の狭い、かつ胴体下側が露出していない車両の
提供を目的とする。
本発明 従って本発明は、各々ただ１個の独立に駆動され得る
全幅無限軌道を具備した２個の別個の車両ユニットを有
する関節連結車を含み、上記２個の車両ユニットはこれ
らの車両ユニットが揺動軸線周囲に相対回転することを
可能にする揺動ピボットを有する関節連結機構によって
縦列に相互接続されており、かつ上記回転を制御するス
テアリング手段を具備している。
関節連結機構は、２個の車両ユニットの揺動軸線周囲
での角度的相対偏向を調節する、ステアリング手段を含
むパワードアクチュエータの設置によって能動型とされ
得る。また他の場合には、関節連結機構は受動型であり
得、その場合揺動軸線は各車両ユニットの中心線から偏
移して位置し、その結果、独立に駆動され得る２個の無
限軌道間の速度差分を用いて揺動軸線周囲での角度的相
対偏向を決定することによりステアリングが実施され得
る。
好ましくは、関節連結機構は、より広いベース及び／
またはより小さい旋回円が必要な場合に２個の車両ユニ
ットが畳み合わせられて、通常のスキッドステアリング
用の平行無限軌道形態にロックされ得るように180゜回
転し得る。使用時に上記平行無限軌道形態を維持するた
めに、車両ユニットの対向し合う２側面間に自動係合ラ
ッチが好ましく配置される。
関節連結機構は横揺れ軸線及び縦揺れ軸線周囲にも回
転することが好ましく、その際上記いずれの回転におけ
る角度的偏向も、制限されてもされなくてもよく、ある
いは操縦モードによってはプログラム制御され得る。
各車両ユニットは好ましくはシャシと、完全に無限軌
道の周縁内に位置するカバーボディとを有し、無限軌道
のための駆動機構は上記ボディ内に取り付けられてい
る。ボディはまた無限軌道同士を結合する上部装具を具
備し、この上部装具に関節連結機構が取り付けられてい
る。上記駆動機構へは引き出しシステムによって達し
得、即ち駆動機構の様々な構成要素は車両ユニットの長
手中心線を横切るランナに滑動可能に取り付けられてい
る。
各車両ユニットが乗り超え得る障害物の最大高さは、
当然ながら車両ユニットの無限軌道の路面保持部分、即
ち無限軌道ベースの長さに従属する。好ましい構成にお
いて、無限軌道は３個の方向転換ローラのみを巡って走
行し、その際３個のローラのうち下方の２個のローラが
無限軌道ベースを規定し、また上方に位置する第三のロ
ーラは無限軌道ベースの前方に配置されている。この構
成は、より長い無限軌道ベースを実現する点、並びに車
両ユニットの重心を前方へ変移させることによって後方
へも良好に移動する車両ユニットをもたらす点での通常
の無限軌道の、４個の方向転換ローラが用いられる場合
より好ましい。この構成の車両ユニットは、後部同士を
好ましく相互接続され得る。
本発明の特別の具体例 本発明の特別の具体例を、添付図面を参照しつつ単な
る一例として以下に詳述する。添付図面のうち、 第１図は受動型関節連結機構を具備した２個の車両ユ
ニットの概略的平面図であり、 第２図は第１図の２個の車両ユニットを第１図の視点
IIから見た側面図であり、 第３図は第１図の２個の車両ユニットの一方を第１図
の線III−IIIから見た端面図であり、 第４図〜第６図は第１図の２個の車両ユニットが水平
な地面上で、並びに縦揺れ及び横揺れそれぞれの変位を
受けながら縦列操縦される様子を示す斜視図であり、 第７図は第１図の２個の車両ユニットが平行無限軌道
形態にあるところを示す斜視図であり、 第１図〜第３図に示した関節連結車は２個の同等の車
両ユニット１及び２を含み、各車両ユニットは２個の全
幅下部ローラ４並びに１個の全幅上部ローラ５を巡って
前方向及び逆方向へと独立に駆動され得る全幅無限軌道
３を有し、その際ローラ５は、下部ローラ４によって規
定された無限軌道ベースの前方に、かつ車両ユニットの
重心が実質的に２個のローラ４の中間に位置することを
保証するようにして配置された無限軌道駆動スプロケー
トローラを含む。ローラ４及び５は、無限軌道３の周縁
内に位置するボディ６により包囲されたシャシ（図示せ
ず）によって支持されている。駆動機構（図示せず）は
ボディ６内に取り付けられており、ボディ６はまた端面
８を有する上部装具７を支持している。
２個のユニット１及び２は受動型の関節連結機構９に
よって相互接続されており、関節連結機構９は各ユニッ
トに関して、横揺れ軸線Ｒ周囲に回転可能であるように
端面８の中央に取り付けられた横揺れピボット10を含
み、ピボット10は、横揺れ条件下にない時は横方向に面
８の縁まで伸長するように配置された半径方向アーム11
を有する（第３図参照）。アーム11の末端は、ユニット
側面沿いに伸長してボディ６と玉継手13において結合さ
れた繋ぎバー12に可撓式に取り付けられている。
また、半径方向アーム11末端の繋ぎバー12近傍には縦
揺れピボット14が配置されており、このピボット14には
連結アーム15の一端が、半径方向アーム11の軸線に一致
する縦揺れ軸線Ｐに関して偏向可能であるように取り付
けられている。各ユニットの連結アーム15の他端同士は
揺動ピボット16において、揺動軸線Ｙ周囲に相対回転し
得るように相互接続されている。
自動係合ラッチ17及び18はそれぞれ２個のユニット１
及び２の各ボディ６の一方の側面に、両ユニットが揺動
軸線Ｙに関して畳み合わせられた際に係合可能であるよ
うに取り付けられている。
センサ、アナライザ及び原動機（図示せず）を含む電
子駆動制御手段19が各上部装具７に配置されており、こ
の制御手段19遠隔操作用に構成されても、また車両を自
律性にするように、やはり駆動制御手段19に含まれる予
めプログラムされたコンピュータによる操作用に構成さ
れてもよい。
操縦時、両ユニット１及び２の無限軌道３が等速で、
しかし（第２図に矢印20で示したように）関連ユニット
のボディ６に関して反対方向へ駆動されると、２個のユ
ニットは縦列状態において、第１図及び第２図に矢印21
で示した方向へ直線的に進む。この移動モードは第４図
にも概略的に示す。
先行ユニット（図によればユニット１）の無限軌道の
速度を増すことによってか、あるいは後続ユニットの無
限軌道の速度を減じることによって正の速度差分を先行
ユニットに付与すると、先行ユニットは揺動軸線Ｙ周囲
に第１図中時計回り方向へ旋回し、それによって車両は
右方へ舵取りされる。これに対して、負の速度差分は先
行ユニットを反時計回り方向へ旋回させ、それによって
車両は左方へ舵取りされる。速度が除去されると２個の
ユニットは円形コースに沿ってなお進み、その際円形コ
ースの半径は先に付与された速度差分の持続時間及び大
きさに従属する。続いて、逆方向における同様の速度差
分を付与すると後続ユニットが旋回して再び先行ユニッ
トと一直線上に整列し、その後速度差分をゼロに維持す
れば両ユニットは縦列状態において、円形コースから接
線方向に離れる直線コースを進み得る。
関節連結機構９の横揺れピボット14によって、縦列状
態のユニットは第５図に示したような平坦でない段状地
形を乗り越える際に相対的に縦揺れし得、また横揺れピ
ボット10によって、第６図に示したように障害物あるい
は上ったり下ったり変化するスロープによりユニットの
いずれか一方が横方向へ傾く際に相対的に横揺れし得
る。
付加的な操縦モードが第７図に示したように実現され
得、このモードのために２個のユニット１及び２は、前
方ユニット１に正の速度差分を付与し続け、ユニット１
をラッチ17と18が係合するまで時計回りに180゜旋回さ
せることによって、縦列形態から平行無限軌道形態へと
畳み合わせられる。車両が平行無限軌道形態となると、
今や平行に位置する２個の無限軌道３に付与されるいか
なる速度差分も車両を通常のスキッドステアリングモー
ドで駆動し、即ちより小さい旋回円並びにより大きい横
方向安定性が実現され、このことは急峻でかつ両側の落
ち込んだ、上り下りのあるスロープに遭遇した場合特に
有用である。
縦列形態の旋回円は、車両が揺動軸線の位置する側か
ら遠ざかるように旋回する（第１図に示した車両におい
て進行方向左方へ旋回する）場合２個のユニット１及び
２の制限された間隔により明らかに制約を受け、ユニッ
ト１と２との間隔は、２個の無限軌道３間に侵入する大
きい障害物による妨害に起因して機動性を損なう事故が
発生する恐れを最少化するべく、揺動軸線が位置する側
を十分閉じさせなければならない中で可能な限り小さい
ことが望ましい。
上述のいずれの具体例の関節連結車も、例えば歩哨、
監視、補給あるいは囮といった様々な目的に有利に用い
られ得る。本発明の関節連結車は、人間の健康あるいは
生命が脅かされるような危険な環境において用いられ
得、また水中での使用にも適合され得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭45−1764（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭60−25306（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許2673616（ＵＳ，Ａ) 米国特許1548665（ＵＳ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】独立して駆動される単一の全幅無限軌道
    （３）を夫々具備しており、関節連結機構（９）によっ
    て縦列に相互連結された二つの独立車両ユニット（１、
    ２）を備えている関節連結車であって、 前記二つの車両ユニットにおける揺動軸線（Ｙ）まわり
    の相対的な回動を可能にする単一の揺動ピボット（16）
    を備えており、 前記揺動軸線（Ｙ）が前記二つの車両ユニットの各中心
    線から片寄って位置しており、前記二つの無限軌道
    （３）間に速度差を与えて前記回動を制御することによ
    って前記関節連結車が舵取りされることを特徴とする関
    節連結車。
  2. 【請求項２】前記揺動ピボット（16）が180゜回転可能
    であり、前記二つの車両ユニットは前記無限軌道が互い
    に平行になる形態で配列できることを特徴とする請求の
    範囲第１項に記載の関節連結車。
  3. 【請求項３】前記二つの車両ユニットは、前記無限軌道
    が互いに平行になる形態で配列されたときに該二つのユ
    ニットを互いに固定する自動係合ラッチ（17、18）を夫
    々備えていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載
    の関節連結車。
  4. 【請求項４】前記関節連結機構（９）は、前記二つの車
    両ユニットにおける縦揺れ軸線（Ｐ）まわりの相対的な
    回動を可能にする少なくとも一つの縦揺れピボット（1
    4）を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に
    記載の関節連結車。
  5. 【請求項５】前記関節連結機構（９）は、前記二つの車
    両ユニットにおける横揺れ軸線（Ｒ）まわりの相対的な
    回動を可能にする少なくとも一つの横揺れピボット（1
    0）を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に
    記載の関節連結車。
  6. 【請求項６】前記車両ユニット（１、２）の夫々は、前
    方端、後方端及び無限軌道（３）を有すると共に、該無
    限軌道の底部を画定する二つの下部ローラ（４）と該無
    限軌道の底部前方に設けられた一つの上部ローラ（５）
    とからなる三つの方向転換ローラ（４、５）を備えてお
    り、前記車両ユニットの重心（Ｗ）が前記二つの下部ロ
    ーラ（４）間のほぼ中間に働くように構成されているこ
    とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の関節連結車。
  7. 【請求項７】前記二つの車両ユニット（１、２）が背中
    合わせで相互接続されていることを特徴とする請求の範
    囲第６項に記載の関節連結車。
JP61505762A 1985-10-29 1986-10-27 関節連結車 Expired - Lifetime JP2530139B2 (ja)

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