JP4426434B2 - Crawler device and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、軽量なロボット等の足回り部に用いられるクローラ装置及びクローラ装置の組立方法に関する。 The present invention relates to a crawler device used for a suspension part of a lightweight robot or the like and a method for assembling the crawler device.
小型軽量のロボット等に用いられるゴム製のクローラベルトが開発されている。しかし、このクローラベルトは、長期使用により伸びて弛みが生じ、ホイールから離脱する欠点がある。また、強度が低いため断裂することもある。この欠点を克服するために、特許文献1〜3に記載するように、金属薄帯等からなる無端状の抗張部材をクローラベルトのゴム製ベルト本体に埋め込んで補強をする技術が開発されている。
特許文献に開示されたクローラ装置では、クローラベルトが抗張部材を含んでいるので、微小量しか伸び縮みせず、そのためホイールを正確に位置決めしてクローラベルトの弛みを無くす必要がある。上記特許文献には記述されていないが、通常はホイールを正確に位置決めできないので、前後のホイール間に配置されたテンショナー機構によりホイール間距離を広げるように付勢し、クローラベルトを緊張させている。しかし、このテンショナー機構は、クローラ装置の重量を増大させる欠点があった。 In the crawler device disclosed in the patent document, since the crawler belt includes a tensile member, the crawler belt expands and contracts only by a minute amount. Therefore, it is necessary to accurately position the wheel to eliminate the slack of the crawler belt. Although not described in the above-mentioned patent document, since the wheel cannot be accurately positioned normally, the tensioner mechanism disposed between the front and rear wheels is urged to widen the distance between the wheels, and the crawler belt is tensioned. . However, this tensioner mechanism has a drawback of increasing the weight of the crawler device.
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、
(a)前後に延びる連結部材と、
(b)上記連結部材の前後端部にそれぞれ回転可能に支持された前後のホイールと、
(c)弾性材料からなる無端状のベルト本体と無端状の抗張部材とを含み上記前後のホイール間に掛け渡されたクローラベルトと、
を備えたクローラ装置において、
上記連結部材の前後端部には支持部が設けられ、上記前後のホイールの内周側には上記支持部に嵌合固定される環状受部が設けられ、上記支持部と上記環状受部の少なくとも一方がベアリングを含み、上記支持部は、上記環状受部に嵌る嵌合部と、この嵌合部に隣接するガイド部とを有し、このガイド部の外周面が先細のテーパをなしていることを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems,
(A) a connecting member extending back and forth;
(B) front and rear wheels rotatably supported by front and rear ends of the connecting member;
(C) a crawler belt spanned between the front and rear wheels, including an endless belt body made of an elastic material and an endless tensile member;
In the crawler device provided with
A support portion is provided at the front and rear end portions of the connecting member, and an annular receiving portion fitted and fixed to the support portion is provided on the inner peripheral side of the front and rear wheels, and the support portion and the annular receiving portion are provided. At least one includes a bearing, and the support portion has a fitting portion that fits into the annular receiving portion and a guide portion adjacent to the fitting portion, and an outer peripheral surface of the guide portion has a tapered taper. It is characterized by being.
上記構成によれば、支持部のガイド部で案内することにより、支持部の嵌合部をホイール側の環状受部に嵌め込むことができ、ホイールを正確に位置決めして連結部材に装着することができる。そのため、クローラベルトの弛みを排除することができ、しかもテンショナー機構が不要なので軽量化を図ることができる。 According to the above configuration, the guiding portion of the supporting portion can guide the fitting portion of the supporting portion into the wheel-side annular receiving portion, and the wheel can be accurately positioned and attached to the connecting member. Can do. Therefore, the slack of the crawler belt can be eliminated, and the weight can be reduced because the tensioner mechanism is unnecessary.
上記クローラ装置を組み立てる方法において、上記連結部材の前後端部に上記支持部を設けてなる第1サブアッセンブリを用意し、上記環状受部を設けた前後ホイール間に上記クローラベルトを掛け渡してなる第2サブアッセンブリを用意し、上記第1,第2のサブアッセンブリを近づけることにより、上記支持部のガイド部を上記環状受部に挿入し、さらに両アッセンブリを近づけることにより、上記ガイド部の案内にしたがい上記支持部の嵌合部を上記環状受部に嵌め込み、この後で上記支持部と上記環状受部を固定する。
この方法によれば、ホイールを正確に位置決めできるとともに、組み立て作業性を向上させることができる。
In the method of assembling the crawler device, a first subassembly having the support portion provided at the front and rear end portions of the connecting member is prepared, and the crawler belt is stretched between the front and rear wheels provided with the annular receiving portion. A second subassembly is prepared, the guide portions of the support portion are inserted into the annular receiving portion by bringing the first and second subassemblies closer, and the guide portions are guided by bringing both assemblies closer to each other. Accordingly, the fitting portion of the support portion is fitted into the annular receiving portion, and thereafter, the supporting portion and the annular receiving portion are fixed.
According to this method, the wheel can be accurately positioned and the assembly workability can be improved.
好ましくは、上記環状受部が、上記ホイールの内周に一体に形成され、上記支持部が、上記連結部材に固定された軸部材と、上記ベアリングと、上記ベアリングを介して上記軸部材に回転可能に支持された回転部材とを有し、上記回転部材は、上記嵌合部と上記ガイド部とを有し、上記嵌合部が上記環状受部に嵌合した状態で、該環状受部に固定されている。
これによれば、環状受部がホイールと一体をなすので、構成が簡略化される。
Preferably, the annular receiving portion is formed integrally with the inner periphery of the wheel, and the support portion rotates to the shaft member via the shaft member fixed to the connecting member, the bearing, and the bearing. A rotating member supported in a possible manner, and the rotating member has the fitting portion and the guide portion, and the annular receiving portion is fitted in the annular receiving portion. It is fixed to.
According to this, since the annular receiving portion is integrated with the wheel, the configuration is simplified.
上記クローラ装置を組み立てる方法において、上記連結部材の前後端部に上記支持部を設けてなる第1サブアッセンブリを用意し、前後のホイール間に上記クローラベルトを掛け渡してなる第2サブアッセンブリを用意し、上記第1,第2のサブアッセンブリを近づけることにより、上記支持部の回転部材のガイド部を上記ホイールの環状受部に挿入し、さらに両アッセンブリを近づけることにより、上記ガイド部の案内にしたがい上記回転部材の嵌合部を上記環状受部に嵌め込み、この後で上記回転部材と上記環状受部とを固定する。
この方法によれば、ホイールを正確に位置決めできるとともに、組み立て作業性を向上させることができる。
In the method of assembling the crawler device, a first subassembly having the support portions provided at the front and rear ends of the connecting member is prepared, and a second subassembly having the crawler belt spanned between the front and rear wheels is prepared. Then, by bringing the first and second subassemblies closer, the guide part of the rotating member of the support part is inserted into the annular receiving part of the wheel, and by further bringing both assemblies closer, the guide part is guided. Accordingly, the fitting portion of the rotating member is fitted into the annular receiving portion, and thereafter, the rotating member and the annular receiving portion are fixed.
According to this method, the wheel can be accurately positioned and the assembly workability can be improved.
好ましくは、上記連結部材が側板からなり、上記第1サブアッセンブリにおいて、上記軸部材の一端がこの側板に固定されており、上記第1,第2サブアッセンブリを合体させた後、もう1つの側板を、上記軸部材の他端に固定する。これにより、一対の側板で安定してホイールを支持することができる。 Preferably, the connecting member includes a side plate, and in the first subassembly, one end of the shaft member is fixed to the side plate. After the first and second subassemblies are combined, another side plate is provided. Is fixed to the other end of the shaft member. Thereby, a wheel can be stably supported with a pair of side plate.
本発明によれば、ホイールを正確に位置決めでき、クローラベルトの弛みを防止できる。しかもテンショナー機構が不要なので、クローラ装置の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, the wheel can be accurately positioned and slack of the crawler belt can be prevented. In addition, since the tensioner mechanism is unnecessary, the weight of the crawler device can be reduced.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は軽作業用ロボットの下半身である足回り部Aを示す。この足回り部Aは、基台1の左右部に一対のクローラ装置2L,2Rを取り付けることにより構成されている。この基台1にロボットの上半身が取り付けられる。この上半身はロボットの役割に応じて構成が異なる。例えば地震等の災害発生時に瓦礫に閉じ込められた人の探索に用いられるロボットの場合、カメラ,探知センサおよび照明器具を備えており、必要に応じて軽量物の把持機構を備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an undercarriage A that is the lower half of the light work robot. The undercarriage portion A is configured by attaching a pair of crawler devices 2 </ b> L and 2 </ b> R to the left and right portions of the base 1. The upper body of the robot is attached to the base 1. This upper body has a different structure depending on the role of the robot. For example, in the case of a robot used for searching for a person trapped in debris when a disaster such as an earthquake occurs, the robot is provided with a camera, a detection sensor, and a lighting device, and is provided with a lightweight object gripping mechanism as necessary.
図1〜図3に示すように、これらクローラ装置2L,2Rの各々は、前側と後側のホイール10と、これらホイール10間に掛け渡された無端状のクローラベルト20と、一対の側板30とを備えている。一対のクローラ装置2L,2Rの内側の側板30の中央部が上記基台1に取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, each of the crawler devices 2 </ b> L and 2 </ b> R includes a
左右のクローラ装置2L,2Rは実質的に同じ構造である。ただし、左側のクローラ装置2Lでは、後側ホイール10がアクチュエータ40に接続されて駆動輪として働き、前側ホイール10が従動輪として働く。右側のクローラ装置2Rでは、前側ホイール10がアクチュエータ40に接続されて駆動輪として働き、後側ホイール10が従動輪として働く。
The left and
以下、左側のクローラ装置2Lについて説明する。図4,図6,図7に示すように、各ホイール10は樹脂等からなり、軽量化のために肉抜き用の穴13を多数有している。ホイール10の外周面は円筒面をなし、この外周面の幅方向中央には周方向に等ピッチで金属製の係合ピン12が埋め込まれている。この係合ピン12のヘッド部は半球状をなしてホイール10の外周面から突出し、係合突起12aとして提供される。本実施形態では、ホイール10の幅30mmに対して係合突起12aの径は3mm程度である。
Hereinafter, the
図1〜図3に示すように、一対の側板30は、一対のホイール10の左右に配置されている。各側板30は、前後方向に細長い長円板状の金属板31と、上下一対のシール部材32を備えている。一対の金属板31の前後端部が一対のホイール10の両側面を覆うようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the pair of
側板30の金属板31は、前後のホイール10の周縁にそれぞれ沿う半円形状の前後の端縁部31aを有している。これら前後の端縁部31aは、図4,図6、図7に示すように内側が削られて薄肉になっている。
The
金属板31の端縁部31aに連なる上下の直線状の縁部には、上記シール部材32が着脱可能に取りつけられている。詳述すると、このシール部材32は、後述するクローラベルト20のベルト本体22よりも弾性係数の小さいゴム材料からなり、図8に良く示されているように、断面L字形の直線状をなすブラケット33に加硫接着等の手段で取り付けられており、このブラケット33が側板30の上下の縁部にネジ34により着脱可能に固定されている。上記シール部材32は、薄肉をなす起立壁32aを有している。
The
図9に示すように、上記クローラベルト20は、無端状のステンレススチールからなるスチールベルト21(金属薄帯,抗張帯,抗張部材)と、このスチールベルト21の外周の全域に加硫接着等により取り付けられたSBRやウレタンゴム等のゴム(弾性材料)からなる無端状のベルト本体22とを有している。
As shown in FIG. 9, the
上記スチールベルト21は、板厚0.05〜1.0mm(本実施形態では0.15mm)の細長い薄帯の両端を溶接することにより構成されている。スチールベルト21は、上記ホイール10とほぼ等しい幅を有しており、その幅方向中央には周方向に等ピッチ(ホイール10の係合突起12aと等しいピッチ)で、円形の係合穴21aが形成されている。係合穴21aの径は係合突起12aの径と等しいか僅かに大きい。
The
本実施形態では、上記スチールベルト21は後述するベース部23(厚さ3mm)に比べて極めて薄い。図9ではスチールベルト21の厚みが誇張して示され、他の図ではスチールベルト21は図示を省略されている。
In the present embodiment, the
図1,図9に示すように、上記ベルト本体22は、上記スチールベルト21より幅広をなす無端状のベース部23と、このベース部23の幅方向両側に形成された遮蔽鍔24と、ベース部23の外周に間隔をおいて形成された2種類の接地ラグ25,26とを一体に有している。上記ベース部23の幅方向中央には、上記スチールベルト21の係合穴21aに対応した位置に係合穴21aと連通する略半球状の逃がし凹部23aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 9, the
図2〜図4に示すように、上記クローラベルト20は、前後のホイール10に半周にわたって掛け渡されている。図9に示すように、ホイール10の半周分の領域において、スチールベルト21がホイール10の外周面に直接接し、ホイール10の係合突起12aがスチールベルト21の係合穴21aに係合されるとともにベース部23の逃がし凹部23aに入り込んでいる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
上記遮蔽鍔24は、ベルト本体22の全周にわたって連続して形成されており、ベース部23の外周面より斜め方向に突出している。遮蔽鍔24は断面形状が先細となっており、弾性変形が容易になっている。
The shielding
図2に示すように、クローラベルト20は、第1領域R1と第2領域R2とを周方向に交互に有している。第1領域R1には2つの第1接地ラグ25が配置され、第2領域R2には4つの第2接地ラグ26が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
上記第1接地ラグ25は、クローラベルト20の幅方向に延び、縦断面形状が台形をなしている。本実施形態では第1接地ラグ25の断面形状の底辺厚さが15mm,頂辺厚さが4mm,高さが15mmとなっており、底辺寸法が大きいため、曲げ剛性が十分に高い。それ故、接地ラグ25に幅方向と直交する力を加えても折れ曲がることはない。
The
上記第2接地ラグ26は、クローラベルト20の幅方向に延び、縦断面形状が台形をなしている。本実施形態では第2接地ラグ26の断面形状の底辺厚さが5mmで、頂辺厚さが3mm,高さが15mmとなっている。第2接地ラグ26は、その厚さが高さに比べて遥かに小さいため、第1接地ラグ25より遥かに曲げ剛性が小さく、それ故、接地ラグ26に幅方向と直交する方向の力を加えると折れ曲がり易い。接地ラグ26の高さは、その厚さ(平均厚さまたは高さ方向の中央部の厚さ)に比べて3倍以上,7倍以下が好ましく、より好ましくは3.5倍以上,5倍以下である。なお、接地ラグ26の平面形状は図1に示すように中央で折れた形状をなしている。これは、高さ方向の荷重すなわちロボットの自重に対する強度を高める。
The
図4,図6,図7に示すように、前後のホイール10は、それぞれ前後の支持機構50(支持部)により、一対の側板30に回転可能に支持されている。支持機構50は、円盤形状の取付ベース51と、軸部材52と、ベアリング53と、回転部材54とを備えている。
As shown in FIGS. 4, 6, and 7, the front and
上記取付ベース51が一方(内側)の側板30にネジ51a(図1,図2にのみ示す)により固定されている。また、上記軸部材52の一端がネジ52aにより取付ベース51に固定され、軸部材52の他端がネジ52bにより他方(外側)の側板30に固定されている。
The mounting
上記ベアリング53はベアリングハウジング55に収容されて上記軸部材52の外周に嵌り、軸部材52の段差と軸部材52に固定されたベアリングストッパ56により、支持されている。
The
上記回転部材54は、ディスク部54aと、このディスク部54aの外周縁に連なる筒部54bと、筒部54bの周縁(ディスク部54aと反対側の周縁)から径方向,外方向に張り出す環状鍔部54cとを有している。ディスク部54aの中央には上記軸部材52を通すための穴が形成されている。この穴の周縁部がネジ58により上記ベアリングハウジング55の鍔部に固定されている。
The rotating
一方、ホイール10の幅方向中央部の内周には、径方向,内方向に張り出す環状の鍔部19(環状受部)が一体に形成されており、この鍔部19がネジ59により上記回転部材54の鍔部54cに固定されている。これにより、ホイール10が、回転部材54,ベアリング53を介して軸部材52に回転可能に支持されている。
On the other hand, an annular flange 19 (annular receiving portion) projecting in the radial direction and inward is integrally formed on the inner periphery of the central portion in the width direction of the
前後の支持機構50は同様の構造であるが、図7に示すように、後側の支持機構50には、さらにアクチュエータ40との連結構造が付加されている。詳述すると、アクチュエータ40(電動モータと減速機構を含む)のケーシング41が内側の側板30を貫通しネジにより取付ベース51に固定されており、このアクチュエータ40の出力軸45が取付ベース51を貫通している。この出力軸45には平歯車46が固定されている。他方、回転部材54の筒部54bの内周には歯部54dが形成されており、この歯部54dが平歯車46に噛み合うことにより、後側のホイール10はアクチュエータ40の回転トルクを受けるようになっている。
The front and
上記回転部材54の筒部54bは、互いに隣接する嵌合部54xとガイド部54yとを有している。嵌合部54xは鍔部54c側に位置し、外周面が円筒面をなし、上記ホイール10の鍔部19の内周面により画成される嵌合穴19aに嵌るように、この嵌合穴19aと同径をなしている。ガイド部54yは、ディスク部54a側(ホイール10の回転軸方向における先端側)に位置し、外周面が円錐面すなわちテーパ面をなしている。このテーパ面の基端は上記嵌合部54xと同径をなして連なっている。
The
上記嵌合部54x,ガイド部54yは、クローラ装置2Lを組み立てる際に役立つ。図5を参照しながら説明すると、前側の支持機構50と、アクチュエータ40付きの後側支持機構50とを組み立てた後に、これら支持機構50を側板30(連結部材)に固定し、第1アッセンブリ101を得る。
The
一方、前後のホイール10にクローラベルト20を掛け渡して第2アッセンブリ102を組み立てる。
次に、第2アッセンブリ102の前後のホイール10に、第1アッセンブリ101の前後の支持機構50の回転部材54を嵌め込む。この際、回転部材54のガイド部54yのガイド作用により、前後のホイール10の間隔を微小量広げながら、すなわちクローラベルト20に張力を付与しながら、嵌合部54xをホイール10の嵌合穴19aに嵌合させる。これにより、ホイール10はクローラベルト20の緩みを防止できるように正確に位置決めされてセットされる。この後で、ネジ59を用いてホイール10の鍔部19を回転部材54の鍔部54cに固定する。
次に、他方の側板30を前後の支持機構50の軸部材52に固定する。
On the other hand, the
Next, the rotating
Next, the
右側のクローラ装置2Rも、左側のクローラ装置2Lと同様にして組み立てられる。上記のように、ガイド部54yと嵌合部54xの作用により、クローラ装置2L,2Rを作業性良く正確に組み立てることができる。なお、ホイール10を樹脂により形成することにより、上記回転部材54へのホイール10の嵌合,固定を、より一層円滑に行なうことができる。
The
上記構成のロボットにおいて、左右のクローラ装置2L,2Rのアクチュエータ40が駆動すると、左側クローラ装置2Lの後側ホイール10と右側クローラ装置2Rの前側ホイール10が回転トルクを受け、クローラベルト20が回る。これにより、ロボットが走行する。
In the robot configured as described above, when the
クローラベルト20はゴム製のベルト本体22を用いているが、スチールベルト21で補強されているので、使用を続けても伸びることがなく、ホイール10から外れるのを防止できる。また、クローラベルト20の著しい軽量化を図ることができる。その第1の理由は、上記クローラベルト20を肉厚を増大させずに薄いスチールベルト21で補強しているからであり、第2の理由は、スチールベルト21によりホイール10との係合を行ない、ベルト本体22にホイール10と係合するための突起を形成せずに済むからである。
Although the
上記スチールベルト21の係合穴21aにホイール10の突起12aが嵌り込むので、クローラベルト20が左右方向に外れるのを確実に防止できる。
Since the
本実施形態のロボットは、図10に示すように、ホイール10の中心から接地ラグ25,26の頂端までの径Dより高い段差S(段差の高さを符号Hで示す)を乗り越えることができる。詳述すると、ロボットが走行して段差Sに突き当たった時に、第2接地ラグ26の先端が段差Sに当たると、第2接地ラグ26は矢印方向と反対方向の力を受けて折れ曲がり始め、さらにロボットの前進力と反対方向の力を受けて大きく折れ曲がる。この状態で、第1接地ラグ25の頂端部が段差Sの上端に引っ掛かるので、ロボットは高い段差Sを乗り越えることができる。
As shown in FIG. 10, the robot according to the present embodiment can get over a step S higher than the diameter D from the center of the
本実施形態と比較するために、従来のクローラベルトと同様に、第2接地ラグ26が図10において想像線で示すように折れ曲がらないと仮定する。この場合、この第2接地ラグ26の頂端が段差Sに当たるため、クローラ装置2L,2Rは段差Sに近づけず、第1接地ラグ25は段差Sの上端に引っ掛からない。そのため、ロボットは、径D以上の高さの段差を乗り越えられない。
For comparison with the present embodiment, it is assumed that the
図では接地ラグ25,26の間隔を広く示したが、間隔を狭くしても、上記の効果を得ることができる。 Although the interval between the ground lugs 25 and 26 is shown wide in the figure, the above effect can be obtained even if the interval is reduced.
また、本実施形態では、2種類の接地ラグ25,26を有しているので、種々の障害物を乗り越えることができる。
例えば、図11のような平坦面を有する比較的低い瓦礫S’に対しては、第2接地ラグ26が弾性変形して瓦礫S’との接触面積を多くすることにより、瓦礫S’に対して滑らずに良好にグリップすることができ、クローラベルト20の空転を回避できる。なお、隣接する第2接地ラグ26の間隔を狭くすれば、図11のように隣接する2つの第2接地ラグ26で瓦礫S’をより一層良好にグリップすることができる。この機能は、特に瓦礫S’が濡れていたり砂が付着している場合に有効に働く。
他方、第1接地ラグ25は、上述の砂等が付着した比較的低い瓦礫S’に対してはグリップ能力が小さいが、パイプ等、断面が湾曲した障害物に対しては第2接地ラグ26に比べてグリップ機能が高く、容易に乗り越えることができる。
Moreover, in this embodiment, since it has two types of grounding lugs 25 and 26, it can get over various obstacles.
For example, for the relatively low debris S ′ having a flat surface as shown in FIG. 11, the
On the other hand, the
接地ラグ25,26は、同一高さを有しているのでクローラ装置2L,2Rの走行は安定している。接地ラグ26は、折れ曲がり易いが高さ方向の荷重すなわちロボットの自重に対しては十分な強度を有し、大きく変形せず円滑な走行を確保できる。なお、接地ラグ26は平面形状が折れ曲がった形状をなしているので、高さ方向の強度を高めることができる。
Since the grounding lugs 25 and 26 have the same height, traveling of the
クローラベルト20において前後のホイール10に掛かっている領域では、遮蔽鍔24の先端縁部が側板30の前後の端縁部31aに接しており、前後のホイール10間の領域では、遮蔽鍔24の先端縁部がシール部材32の起立壁32aに接している。これにより、クローラベルト20と一対の側板30で囲われた内部空間がシールされ、水,砂,塵埃の侵入を回避できる。
In the region of the
クローラベルト20がホイール10に半周にわたって掛け渡された領域では曲げられるため、遮蔽鍔24は先端縁部が側板30の端縁部31aから離れる方向に反る。しかし、上記のように遮蔽鍔24の先端縁部は弾性変形して側板30の端縁部31aに接しているので、上記反りがあるにも拘わらず端縁部31aに確実に接することができる。また、クローラベルト20の遮蔽鍔24は側板30の上下縁部においてシール部材32に接するが、シール部材32が遮蔽鍔24より弾性係数が小さくしかも薄肉であるので、遮蔽鍔24に比べて大きく変形する。そのため、クローラベルト20がホイール10により拘束されない部位で揺れても、シール部材32がこの揺れに追随して変形するため、シール部材32と遮蔽鍔24の接触を確保することができる。なお、シール部材32にはテフロン(登録商標)コーティング等が施されているので、遮蔽鍔24との摩擦を少なくすることができる。
Since the
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、環状受部を環状鍔部19と回転部材54で構成し、支持部を軸部材52,ベアリング53,ベアリングハウジング55で構成してもよい。この場合、回転部材54に嵌合穴が形成され、ベアリングハウジング55に嵌合部とガイド部が形成される。
また、支持部を軸部材52で構成され、環状受部を、ベアリング53とベアリングの内周に配された筒状のインナーサポートとベアリングの外周に配された回転部材54を含むように構成してもよい。この場合、インナーサポートが嵌合穴を有し、軸部材が嵌合部とガイド部とを有する。
抗張部材は、ベルト本体に埋め込んでもよい。また、抗張部材はワイヤであってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various aspects can be adopted. For example, the annular receiving portion may be constituted by the
Further, the support portion is composed of a
The tensile member may be embedded in the belt body. The tensile member may be a wire.
一対のクローラ装置の両方が、前輪駆動または後輪駆動であってもよいし、両輪駆動であってもよい。
前側,後側ホイールの間に中間のホイールが配置されていてもよい。従動のホイールは、クローラベルトと噛み合わず、クローラベルトの幅方向移動を規制するだけでもよい。
Both of the pair of crawler devices may be front-wheel drive or rear-wheel drive, or may be both-wheel drive.
An intermediate wheel may be disposed between the front and rear wheels. The driven wheel does not mesh with the crawler belt and may only restrict the movement of the crawler belt in the width direction.
アクチュエータは、電気モータに限らず油圧モータやエンジンであってもよい。
また、本発明のクローラ装置は、人命救助ロボット以外に軽量の病院清掃用等のロボットや、ロボット以外の軽量建機に用いてもよい。
The actuator is not limited to an electric motor, and may be a hydraulic motor or an engine.
The crawler device of the present invention may be used for a lightweight robot for cleaning a hospital other than a lifesaving robot, or a lightweight construction machine other than a robot.
2L,2R クローラ装置
10 ホイール
19 環状鍔部(環状受部)
20 クローラベルト
21 スチールベルト(抗張部材)
22 ベルト本体
30 側板(連結部材)
50 支持機構(支持部)
52 軸部材
53 ベアリング
54 回転部材
101 第1サブアッセンブリ
102 第2サブアッセンブリ
2L,
20
22
50 Support mechanism (support part)
52
Claims (5)
(b)上記連結部材の前後端部にそれぞれ回転可能に支持された前後のホイールと、
(c)弾性材料からなる無端状のベルト本体と無端状の抗張部材とを含み上記前後のホイール間に掛け渡されたクローラベルトと、
を備えたクローラ装置において、
上記連結部材の前後端部の固定位置に支持部が設けられ、上記前後のホイールの内周側には上記支持部に嵌合固定される環状受部が設けられ、上記支持部と上記環状受部の少なくとも一方がベアリングを含み、
上記環状受部は、内周面が円筒面をなす嵌合穴を有し、
上記支持部は、外周面が上記嵌合穴と同径の円筒面をなす嵌合部と、この嵌合部に隣接し外周面が先細のテーパをなすガイド部とを有し、
上記前後のホイールが対応する支持部に装着される際に、上記環状受部の嵌合穴が上記ガイド部を経て上記嵌合部に嵌るようになっており、このガイド部のテーパのガイド作用で前後のホイールの間隔が広がることにより、上記クローラベルトに張力が付与されることを特徴とするクローラ装置。 (A) a connecting member extending back and forth;
(B) front and rear wheels rotatably supported by front and rear ends of the connecting member;
(C) a crawler belt spanned between the front and rear wheels, including an endless belt body made of an elastic material and an endless tensile member;
In the crawler device provided with
A support portion is provided at a fixed position of the front and rear end portions of the connecting member, and an annular receiving portion that is fitted and fixed to the support portion is provided on the inner peripheral side of the front and rear wheels. At least one of the parts includes a bearing,
The annular receiving portion has a fitting hole whose inner peripheral surface forms a cylindrical surface,
The support portion has a fitting portion whose outer peripheral surface forms a cylindrical surface having the same diameter as the fitting hole, and a guide portion which is adjacent to the fitting portion and whose outer peripheral surface forms a tapered taper ,
When the front and rear wheels are attached to corresponding support portions, the fitting holes of the annular receiving portions are adapted to fit into the fitting portions through the guide portions, and the taper guide action of the guide portions The crawler apparatus is characterized in that tension is applied to the crawler belt by widening the distance between the front and rear wheels .
上記支持部が、上記連結部材に固定された軸部材と、上記ベアリングと、上記ベアリングを介して上記軸部材に回転可能に支持された回転部材とを有し、
上記回転部材は、上記嵌合部と上記ガイド部とを有し、上記嵌合部が上記環状受部に嵌合した状態で、該環状受部に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のクローラ装置。 The annular receiving portion is integrally formed on the inner periphery of the wheel,
The support portion includes a shaft member fixed to the coupling member, the bearing, and a rotating member rotatably supported by the shaft member via the bearing.
The rotating member has the fitting portion and the guide portion, and is fixed to the annular receiving portion in a state where the fitting portion is fitted to the annular receiving portion. The crawler device according to 1 or 2 .
上記連結部材の前後端部の固定位置に上記支持部を設けてなる第1サブアッセンブリを用意し、
前後ホイール間に上記クローラベルトを掛け渡してなる第2サブアッセンブリを用意し、
上記第1,第2のサブアッセンブリを近づけることにより、上記支持部のガイド部を上記環状受部に挿入し、さらに両アッセンブリを近づけることにより、上記ガイド部のテーパの案内にしたがい上記支持部の嵌合部を上記環状受部の嵌合穴に嵌め込み、この過程で前後のホイールの間隔を広げながらクローラベルトに張力を付与し、この後で上記支持部と上記環状受部を固定することを特徴とするクローラ装置の組立方法。 In the method of assembling the crawler device according to any one of claims 1 to 3 ,
Preparing a first sub-assembly comprising the support portions at fixed positions of the front and rear ends of the connecting member;
Prepare a second subassembly that spans the crawler belt between the front and rear wheels ,
By bringing the first and second subassemblies closer, the guide portion of the support portion is inserted into the annular receiving portion, and by further bringing both assemblies closer, the guide portion of the support portion is guided according to the guide of the taper of the guide portion. The fitting portion is fitted into the fitting hole of the annular receiving portion, and in this process, tension is applied to the crawler belt while widening the distance between the front and rear wheels, and thereafter, the supporting portion and the annular receiving portion are fixed. A method for assembling the crawler device.
上記連結部材としての側板の前後端部に上記支持部の軸部材の一端を固定することにより、上記支持部を固定位置に設けてなる第1サブアッセンブリを用意し、
前後のホイール間に上記クローラベルトを掛け渡してなる第2サブアッセンブリを用意し、
上記第1,第2のサブアッセンブリを近づけることにより、上記支持部の回転部材のガイド部を上記ホイールの環状受部に挿入し、さらに両アッセンブリを近づけることにより、上記ガイド部のテーパの案内にしたがい上記回転部材の嵌合部を上記環状受部の嵌合穴に嵌め込み、この過程で前後のホイールの間隔を広げながらクローラベルトに張力を付与し、この後で上記回転部材と上記環状受部とを固定することにより、上記第1,第2サブアッセンブリを合体させ、この合体後に、もう1つの側板を、上記軸部材の他端に固定することを特徴とするクローラ装置の組立方法。 In the method of assembling the crawler device according to claim 3,
By fixing one end of the shaft member of the support portion to the front and rear end portions of the side plate as the connecting member, a first subassembly in which the support portion is provided at a fixed position is prepared,
Prepare a second subassembly that spans the crawler belt between the front and rear wheels,
By bringing the first and second subassemblies closer, the guide portion of the rotating member of the support portion is inserted into the annular receiving portion of the wheel, and by further bringing both assemblies closer , guidance of the taper of the guide portion is achieved. Accordingly, the fitting portion of the rotating member is fitted into the fitting hole of the annular receiving portion, and in this process, tension is applied to the crawler belt while increasing the distance between the front and rear wheels, and then the rotating member and the annular receiving portion are provided. The crawler device assembly method is characterized in that the first and second subassemblies are united by fixing the other and the other side plate is fixed to the other end of the shaft member .
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