JP4483035B2 - 姿勢可変型クローラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のホイールに掛け渡して設けられた無端ベルトにより、走行、旋回および階段等を昇降するクローラに係り、特に、ホイールを支持するフレームを平行リンク機構で構成した姿勢可変型クローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、非常に狭い場所での作業や、放射線の測定等、人の立ち入ることのできない場所での作業等を行うための無人台車として、複数のホイールに掛け渡して設けられた無端ベルトにより、走行、旋回および階段等を昇降するクローラが利用されている。
【０００３】
クローラは、工場の廊下等のような狭い場所で旋回を行うことがあるため、旋回径の小さい小型のクローラが望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クローラを小型化すると、階段等の大きな段差を昇降することができなくなってしまう問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、旋回径が小さく、かつ大きな段差を乗り越えることが可能な姿勢可変型クローラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、クローラ本体と、該クローラ本体の両側の下部にクローラ本体と対向して設けられた下部水平リンクと、前記クローラ本体と前記下部水平リンクの前部同士および後部同士を連結する揺動リンクとにより平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構の各支点に回転自在に設けられたホイールに無端ベルトを掛け渡して、走行、旋回および階段等を昇降するクローラであって、前記下部水平リンクの後部の支点に設けられたホイールに走行駆動装置を連結し、下部水平リンクの前部の支点に上記リンク制御手段を設け、前記揺動リンクを昇降動する階段の蹴上げ高さよりも長く形成し、前記リンク制御手段は前記揺動リンクを垂直状態から約９０度水平状態まで前方に回転するよう、かつ任意の回転位置で揺動リンクを固定して平行リンク機構の姿勢を制御することにより前記クローラ本体が上下前後に平行移動可能であることを特徴とする。
【０００９】
クローラ本体に、走行案内及び観測箇所を観測するための観測カメラが搭載されることが好ましい。
【００１０】
クローラ本体に、放射線等の計測装置が搭載されることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は、姿勢可変型クローラの正面図であり、図２は、段差を乗り越える直前の状態を示す姿勢可変型クローラの正面図であり、図３は、図２に示した状態の姿勢可変型クローラの平面図であり、図４は、階段を乗り越えている状態の姿勢可変型クローラの正面図である。
【００１３】
図に示すように、姿勢可変型クローラ１０は、フレーム１１と、フレーム１１に回転自在に設けられたホイール１３と、そのホイール１３に掛け渡して設けられた無端ベルト１４を有しており、無端ベルト１４を遠隔操作により回転駆動して走行、旋回および階段等の昇降する無人台車である。
【００１４】
本発明において、フレーム１１は、平行リンク機構１２で構成される。
【００１５】
即ち、フレーム１１は、クローラ本体２０と、そのクローラ本体２０の両側の下部にクローラ本体２０と対向して設けられた下部水平リンク２１と、クローラ本体２０と下部水平リンク２１の前部同士、および後部同士を連結する揺動リンク２２ａ，２２ｂとからなる一対の平行リンク機構１２で構成されている。
【００１６】
より詳しくは、クローラ本体２０の両側の前後部に設けられた連結ブラケット２３に、揺動リンク２２ａ，２２ｂの一端が回動可能に連結され、その揺動リンク２２ａ，２２ｂの他端側に、下部水平リンク２１の前後端部が回動可能に連結されている。
【００１７】
揺動リンク２２ａ，２２ｂは、クローラ１０が昇降動する階段の蹴上げ高さＡよりも長く形成されている。
【００１８】
この平行リンク機構１２の各支点に、ホイール１３がシャフト２５を介して回転自在に設けられている。（図３参照）
下部水平リンク２１と後部（図１において左側）の揺動リンク２２ｂとの支点に設けられたホイール１３には、ホイール１３を回転駆動するための走行駆動装置２６（例えば、電動モータ）が連結されており、その他のホイール１３は、駆動力を持っていない。
【００１９】
これらホイール１３の外周に無端ベルト１４が掛け渡して設けられ、走行駆動装置２６により、無端ベルト１４が回転駆動される。無端ベルト１４の材質はゴムが望ましいが制約されるものではない。
【００２０】
また、平行リンク機構１２の内、どちらか一つ（本実施形態では図３において上側の平行リンク機構）において、下部水平リンク２１と前部の揺動リンク２２ａとの連結部に、揺動リンク２２ａを回動し、かつ任意の回転位置で固定して平行リンク機構１２の姿勢を制御するためのリンク制御手段２７（例えば、電動モータ）が連結されている。
【００２１】
このリンク制御手段２７により、平行リンク機構１２を所望の角度に変えて固定し、走行、旋回等をすることができる。
【００２２】
なお、走行駆動装置２６の回転軸は、揺動リンク２２ｂおよび下部水平リンク２１に対して相対回転可能に連結されており、平行リンク機構１２の角度に影響を与えることはない。
【００２３】
リンク制御手段２７および走行駆動装置２６は、平行リンク機構１２の他の支点に設けてもよいものであるが、本実施形態のように下部の支点に設けることで、安定した走行を得ることができる。
【００２４】
下部水平リンク２１と無端ベルト１４との間、および前部の揺動リンク２２ａと無端ベルト１４との間には、無端ベルト１４の弛みを防止するためのアイドラ２９が設けられている。
【００２５】
また、下部水平リンク２１には、上述した走行駆動装置２６やリンク制御手段２７等に電力を供給するバッテリー３０が設けられている。
【００２６】
クローラ本体２０上には、姿勢可変型クローラ１０を使用する目的に合わせて、計測装置等が搭載される。
【００２７】
本実施形態では、走行案内及び観測箇所を観測するための観測カメラユニット３１、放射線カウンタ３２およびコントロールボックス３３等が搭載されている。
【００２８】
しかしながら、本発明はこの点において限定されず、他の装置を載置しても良いものである。
【００２９】
次に本発明の作用を述べる。
【００３０】
通常走行時には、フレーム１１を所望する角度で固定して走行駆動装置２６により無端ベルト１４を回転駆動して姿勢可変型クローラ１０を走行移動する。
【００３１】
姿勢可変型クローラ１０を旋回させる場合、無端ベルト１４を別々の方向へ回転してその場旋回を行うが、狭い場所で旋回しようとする場合、図１に示すように、リンク制御手段２７により揺動リンク２２ａを回動してリンクの角度を約９０度にして固定し、フレーム１１の姿勢を長方形あるいは正方形状にした状態で旋回する。
【００３２】
そうすることで、無端ベルト１４の進行方向長さを短くでき、クローラ１０を、最小旋回径ｄで旋回させることができる。
【００３３】
例えば、本実施形態では、最小旋回径ｄは約５００ｍｍである。
【００３４】
次に、階段等の段差を乗り越える場合、図２に示すように、階段Ｓの直前で揺動リンク２２ａを前方へ回動して、クローラ本体２０と前部の揺動リンク２２ａとの支点に設けられたホイール１３を階段Ｓの角部に突き当てる。
【００３５】
本実施形態では、階段Ｓの蹴上げ高さＡは約２００ｍｍであり、揺動リンク２２ａはそれよりも長く形成されている。
【００３６】
その後、揺動リンク２２ａを更に前方へ回動して、ほぼ真っ直ぐになった状態で、平行リンク機構１２を固定する。
【００３７】
フレーム１１を固定したら、無端ベルト１４を回転駆動して、階段を乗り越える。
【００３８】
フレーム１１をほぼ真っ直ぐな状態にして、無端ベルト１４が常に２段以上の階段と接触するような長さにすることで、クローラ１０は階段を確実に昇降することができる。
【００３９】
即ち、図４に示すように、図中、階段下方に２点鎖線で示したクローラ１０は、無端ベルト１４の中部および後部で階段と接触している。
【００４０】
その後、クローラ１０が上昇して無端ベルト１４の後部が階段から離れると、クローラ本体２０の自重により無端ベルト１４の前部が下方へ傾いて階段と接触する（図中実線で示す）。
【００４１】
これは、揺動シャフト２２ａを前方へと回転してクローラ本体２０が前方へ位置するため、クローラ１０の重心が前方にあるためである。
【００４２】
クローラ１０が更に昇降して、無端ベルト１４の前部が階段から離れると、無端ベルト１４の後部が下方へ傾いて階段と接触する。
【００４３】
以上の動作を繰り返して階段を昇降する。
【００４４】
このように、本発明の姿勢可変型クローラ１０では、フレーム１１の姿勢を変化させることで、階段のような大きな段差も乗り越えることができる。
【００４５】
更に、クローラ１０が旋回する場合には、フレーム１１の姿勢を変えて最小の旋回径で旋回することができる。
【００４６】
揺動シャフト２２ａの長さを長くすれば、より大きな段差を乗り越えることが可能となるが、その旋回径が大きくなることはない。
【００４７】
図５に、他の実施形態を示す。
【００４８】
この形態では、リンク制御手段２７として、平行リンク機構１２の対向する支点間にリンク制御用シリンダ３４を設けたものである。
【００４９】
このリンク制御用シリンダ３４を伸縮させることで、平行リンク機構１２の姿勢を変化させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示す如く優れた効果を発揮するものである。
【００５１】
（１）旋回径が小さい。
【００５２】
（２）階段等の大きな段差を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る姿勢可変型クローラの正面図である。
【図２】段差を乗り越える直前の状態を示す姿勢可変型クローラの正面図である。
【図３】図２に示した状態の姿勢可変型クローラの平面図である。
【図４】段差を乗り越えている状態の姿勢可変型クローラの正面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１１ フレーム
１２ 平行リンク機構
１３ ホイール
１４ 無端ベルト
２６ 走行駆動装置
２７ リンク制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のホイールに掛け渡して設けられた無端ベルトにより、走行、旋回および階段等を昇降するクローラに係り、特に、ホイールを支持するフレームを平行リンク機構で構成した姿勢可変型クローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、非常に狭い場所での作業や、放射線の測定等、人の立ち入ることのできない場所での作業等を行うための無人台車として、複数のホイールに掛け渡して設けられた無端ベルトにより、走行、旋回および階段等を昇降するクローラが利用されている。
【０００３】
クローラは、工場の廊下等のような狭い場所で旋回を行うことがあるため、旋回径の小さい小型のクローラが望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クローラを小型化すると、階段等の大きな段差を昇降することができなくなってしまう問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、旋回径が小さく、かつ大きな段差を乗り越えることが可能な姿勢可変型クローラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、クローラ本体と、該クローラ本体の両側の下部にクローラ本体と対向して設けられた下部水平リンクと、前記クローラ本体と前記下部水平リンクの前部同士および後部同士を連結する揺動リンクとにより平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構の各支点に回転自在に設けられたホイールに無端ベルトを掛け渡して、走行、旋回および階段等を昇降するクローラであって、前記下部水平リンクの後部の支点に設けられたホイールに走行駆動装置を連結し、下部水平リンクの前部の支点に上記リンク制御手段を設け、前記揺動リンクを昇降動する階段の蹴上げ高さよりも長く形成し、前記リンク制御手段は前記揺動リンクを垂直状態から約９０度水平状態まで前方に回転するよう、かつ任意の回転位置で揺動リンクを固定して平行リンク機構の姿勢を制御することにより前記クローラ本体が上下前後に平行移動可能であることを特徴とする。
【０００９】
クローラ本体に、走行案内及び観測箇所を観測するための観測カメラが搭載されることが好ましい。
【００１０】
クローラ本体に、放射線等の計測装置が搭載されることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は、姿勢可変型クローラの正面図であり、図２は、段差を乗り越える直前の状態を示す姿勢可変型クローラの正面図であり、図３は、図２に示した状態の姿勢可変型クローラの平面図であり、図４は、階段を乗り越えている状態の姿勢可変型クローラの正面図である。
【００１３】
図に示すように、姿勢可変型クローラ１０は、フレーム１１と、フレーム１１に回転自在に設けられたホイール１３と、そのホイール１３に掛け渡して設けられた無端ベルト１４を有しており、無端ベルト１４を遠隔操作により回転駆動して走行、旋回および階段等の昇降する無人台車である。
【００１４】
本発明において、フレーム１１は、平行リンク機構１２で構成される。
【００１５】
即ち、フレーム１１は、クローラ本体２０と、そのクローラ本体２０の両側の下部にクローラ本体２０と対向して設けられた下部水平リンク２１と、クローラ本体２０と下部水平リンク２１の前部同士、および後部同士を連結する揺動リンク２２ａ，２２ｂとからなる一対の平行リンク機構１２で構成されている。
【００１６】
より詳しくは、クローラ本体２０の両側の前後部に設けられた連結ブラケット２３に、揺動リンク２２ａ，２２ｂの一端が回動可能に連結され、その揺動リンク２２ａ，２２ｂの他端側に、下部水平リンク２１の前後端部が回動可能に連結されている。
【００１７】
揺動リンク２２ａ，２２ｂは、クローラ１０が昇降動する階段の蹴上げ高さＡよりも長く形成されている。
【００１８】
この平行リンク機構１２の各支点に、ホイール１３がシャフト２５を介して回転自在に設けられている。（図３参照）
下部水平リンク２１と後部（図１において左側）の揺動リンク２２ｂとの支点に設けられたホイール１３には、ホイール１３を回転駆動するための走行駆動装置２６（例えば、電動モータ）が連結されており、その他のホイール１３は、駆動力を持っていない。
【００１９】
これらホイール１３の外周に無端ベルト１４が掛け渡して設けられ、走行駆動装置２６により、無端ベルト１４が回転駆動される。無端ベルト１４の材質はゴムが望ましいが制約されるものではない。
【００２０】
また、平行リンク機構１２の内、どちらか一つ（本実施形態では図３において上側の平行リンク機構）において、下部水平リンク２１と前部の揺動リンク２２ａとの連結部に、揺動リンク２２ａを回動し、かつ任意の回転位置で固定して平行リンク機構１２の姿勢を制御するためのリンク制御手段２７（例えば、電動モータ）が連結されている。
【００２１】
このリンク制御手段２７により、平行リンク機構１２を所望の角度に変えて固定し、走行、旋回等をすることができる。
【００２２】
なお、走行駆動装置２６の回転軸は、揺動リンク２２ｂおよび下部水平リンク２１に対して相対回転可能に連結されており、平行リンク機構１２の角度に影響を与えることはない。
【００２３】
リンク制御手段２７および走行駆動装置２６は、平行リンク機構１２の他の支点に設けてもよいものであるが、本実施形態のように下部の支点に設けることで、安定した走行を得ることができる。
【００２４】
下部水平リンク２１と無端ベルト１４との間、および前部の揺動リンク２２ａと無端ベルト１４との間には、無端ベルト１４の弛みを防止するためのアイドラ２９が設けられている。
【００２５】
また、下部水平リンク２１には、上述した走行駆動装置２６やリンク制御手段２７等に電力を供給するバッテリー３０が設けられている。
【００２６】
クローラ本体２０上には、姿勢可変型クローラ１０を使用する目的に合わせて、計測装置等が搭載される。
【００２７】
本実施形態では、走行案内及び観測箇所を観測するための観測カメラユニット３１、放射線カウンタ３２およびコントロールボックス３３等が搭載されている。
【００２８】
しかしながら、本発明はこの点において限定されず、他の装置を載置しても良いものである。
【００２９】
次に本発明の作用を述べる。
【００３０】
通常走行時には、フレーム１１を所望する角度で固定して走行駆動装置２６により無端ベルト１４を回転駆動して姿勢可変型クローラ１０を走行移動する。
【００３１】
姿勢可変型クローラ１０を旋回させる場合、無端ベルト１４を別々の方向へ回転してその場旋回を行うが、狭い場所で旋回しようとする場合、図１に示すように、リンク制御手段２７により揺動リンク２２ａを回動してリンクの角度を約９０度にして固定し、フレーム１１の姿勢を長方形あるいは正方形状にした状態で旋回する。
【００３２】
そうすることで、無端ベルト１４の進行方向長さを短くでき、クローラ１０を、最小旋回径ｄで旋回させることができる。
【００３３】
例えば、本実施形態では、最小旋回径ｄは約５００ｍｍである。
【００３４】
次に、階段等の段差を乗り越える場合、図２に示すように、階段Ｓの直前で揺動リンク２２ａを前方へ回動して、クローラ本体２０と前部の揺動リンク２２ａとの支点に設けられたホイール１３を階段Ｓの角部に突き当てる。
【００３５】
本実施形態では、階段Ｓの蹴上げ高さＡは約２００ｍｍであり、揺動リンク２２ａはそれよりも長く形成されている。
【００３６】
その後、揺動リンク２２ａを更に前方へ回動して、ほぼ真っ直ぐになった状態で、平行リンク機構１２を固定する。
【００３７】
フレーム１１を固定したら、無端ベルト１４を回転駆動して、階段を乗り越える。
【００３８】
フレーム１１をほぼ真っ直ぐな状態にして、無端ベルト１４が常に２段以上の階段と接触するような長さにすることで、クローラ１０は階段を確実に昇降することができる。
【００３９】
即ち、図４に示すように、図中、階段下方に２点鎖線で示したクローラ１０は、無端ベルト１４の中部および後部で階段と接触している。
【００４０】
その後、クローラ１０が上昇して無端ベルト１４の後部が階段から離れると、クローラ本体２０の自重により無端ベルト１４の前部が下方へ傾いて階段と接触する（図中実線で示す）。
【００４１】
これは、揺動シャフト２２ａを前方へと回転してクローラ本体２０が前方へ位置するため、クローラ１０の重心が前方にあるためである。
【００４２】
クローラ１０が更に昇降して、無端ベルト１４の前部が階段から離れると、無端ベルト１４の後部が下方へ傾いて階段と接触する。
【００４３】
以上の動作を繰り返して階段を昇降する。
【００４４】
このように、本発明の姿勢可変型クローラ１０では、フレーム１１の姿勢を変化させることで、階段のような大きな段差も乗り越えることができる。
【００４５】
更に、クローラ１０が旋回する場合には、フレーム１１の姿勢を変えて最小の旋回径で旋回することができる。
【００４６】
揺動シャフト２２ａの長さを長くすれば、より大きな段差を乗り越えることが可能となるが、その旋回径が大きくなることはない。
【００４７】
図５に、他の実施形態を示す。
【００４８】
この形態では、リンク制御手段２７として、平行リンク機構１２の対向する支点間にリンク制御用シリンダ３４を設けたものである。
【００４９】
このリンク制御用シリンダ３４を伸縮させることで、平行リンク機構１２の姿勢を変化させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示す如く優れた効果を発揮するものである。
【００５１】
（１）旋回径が小さい。
【００５２】
（２）階段等の大きな段差を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る姿勢可変型クローラの正面図である。
【図２】段差を乗り越える直前の状態を示す姿勢可変型クローラの正面図である。
【図３】図２に示した状態の姿勢可変型クローラの平面図である。
【図４】段差を乗り越えている状態の姿勢可変型クローラの正面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１１ フレーム
１２ 平行リンク機構
１３ ホイール
１４ 無端ベルト
２６ 走行駆動装置
２７ リンク制御手段
Claims (3)
- クローラ本体と、該クローラ本体の両側の下部にクローラ本体と対向して設けられた下部水平リンクと、前記クローラ本体と前記下部水平リンクの前部同士および後部同士を連結する揺動リンクとにより平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構の各支点に回転自在に設けられたホイールに無端ベルトを掛け渡して、走行、旋回および階段等を昇降するクローラであって、前記下部水平リンクの後部の支点に設けられたホイールに走行駆動装置を連結し、下部水平リンクの前部の支点に上記リンク制御手段を設け、前記揺動リンクを昇降動する階段の蹴上げ高さよりも長く形成し、前記リンク制御手段は前記揺動リンクを垂直状態から約９０度水平状態まで前方に回転するよう、かつ任意の回転位置で揺動リンクを固定して平行リンク機構の姿勢を制御することにより前記クローラ本体が上下前後に平行移動可能であることを特徴とする姿勢可変型クローラ。
- クローラ本体に、走行案内及び観測箇所を観測するための観測カメラが搭載される請求項１記載の姿勢可変型クローラ。
- クローラ本体に、放射線等の計測装置が搭載される請求項１又は２記載の姿勢可変型クローラ。
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|---|---|---|---|
| JP2000180746A JP4483035B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 姿勢可変型クローラ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180746A JP4483035B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 姿勢可変型クローラ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001354167A JP2001354167A (ja) | 2001-12-25 |
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ID=18681774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180746A Expired - Fee Related JP4483035B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 姿勢可変型クローラ |
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2000
- 2000-06-12 JP JP2000180746A patent/JP4483035B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001354167A (ja) | 2001-12-25 |
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