JP6206917B2

JP6206917B2 - 形状可変クローラ型移動体

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Publication number: JP6206917B2
Application number: JP2013237961A
Authority: JP
Inventors: 雅之奥川; 壮一郎鈴木
Original assignee: Nagoya Denki Educational Foundation
Current assignee: Nagoya Denki Educational Foundation
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2033-11-18
Also published as: JP2015098212A

Description

本発明は、形状可変クローラ型移動体に関する。

従来、本体の左右両側にクローラを備え、そのクローラの形状変化が可能な形状可変クローラ型移動体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この形状可変クローラ型移動体では、本体よりも前方や後方に延びた先端部に車輪が取り付けられると共に基端部に車輪が取り付けられて基端部を支点に回動可能な可動アームと、各車輪に掛け渡されたクローラベルトと、可動アームを回動させるアクチュエータなどのアーム駆動源とを備える。そして、操作者の操作によってアーム駆動源を駆動させて、可動アームを回動させることによりクローラの形状を変化させている。

特開平５−１５５３６１号公報

上述した形状可変クローラ型移動体は、アーム駆動源の駆動により可動アームを能動的に回動させるものであり、路面の状況に合わせてクローラの形状を適切に変化させるためには、操作者が遠隔操作などによってアーム駆動源を適切に駆動させなければならない。このため、操作者の操作負担が増えることになり、操作者の熟練も必要となる。また、アーム駆動源を備えるため、重量増や機構の複雑化、設置スペースの確保などの問題が生じ、ひいては形状可変クローラ型移動体の大型化にも繋がってしまう。

そのような問題を解消するため、アーム駆動源を備えずに、本体に対して可動アームを回動自在に取り付けておき、路面の状況に応じて路面から受ける上向きの力を利用して、可動アームを受動的に回動させることが考えられる。可動アームを受動的に回動させる場合、路面から受ける力によって可動アームが必要以上に回動しないことと、路面から受ける力が小さくなれば可動アームが元の状態（初期状態）に戻ることとを実現できるよう、クローラベルトから可動アームに適切な張力が掛かることが必要となる。

ここで、受動的に可動アームを回動させる形式のクローラの模式図を図９に示す。図９では、可動アームの回転中心をＯ，アーム先端側の車輪の軸中心をＦ，アーム基端側の車輪の軸中心をＳ，車両後方側の車輪の軸中心をＢとし、可動アームの回転中心Ｏが軸中心Ｓ上にある形式（図９（ａ））と、回転中心Ｏが軸中心Ｆ−Ｓ間にある形式（図９（ｂ））とを例示する。図９（ａ）の形式では、計算によると可動アームの回動角度の増加に伴ってクローラベルトの張力が低下するため、可動アームを回動させる場合に、適切な張力を可動アームに掛け続けることが困難となる。このため、可動アームが必要以上に回動したり、可動アームが初期状態に戻らなくなるおそれがある。これに対して、図９（ｂ）の形式では、計算によると可動アームの回動角度の増加に伴ってクローラベルトの張力が増加するため、可動アームを回動させる場合に、適切な張力を可動アームに掛け続けることができる。このため、可動アームが必要以上に回動するのを抑制して、可動アームを初期状態に戻すことも可能となる。

ただし、図９（ｂ）の形式では、可動アームは、増加していくクローラベルトの張力に打ち勝って回動する必要があるから、クローラベルトの張力の大きさによっては可動アームがスムーズに回動できない場合がある。その場合、可動アームの作動範囲を十分に確保することができず、クローラが路面の段差などを乗り越せなくなるおそれがある。一方で、初期状態でクローラベルトを撓ませて張力を小さくしておくことにより、可動アームが回動してもクローラベルトの張力が過大になるのを防止することも考えられる。しかし、そのようにすると、可動アームの回動角度が小さい状態では可動アームの回動を拘束する力がほとんど生じない場合がある。その場合、路面の段差などを乗り越える際の衝撃により、可動アームが必要以上に回動して、可動アームが初期状態に戻れなくなる特異形態（図９（ｂ）中点線で図示）となるおそれがある。また、クローラベルトの張力を調整するための機構を設けることも考えられるが、アーム駆動源を備える場合と同様に、重量増や機構の複雑化、設置スペースの確保などの問題が生じてしまう。

本発明の形状可変クローラ型移動体は、簡易な構成でクローラベルトの適切な張力を確保しつつクローラの形状変化をよりスムーズに行うことを主目的とする。

本発明の形状可変クローラ型移動体は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の形状可変クローラ型移動体は、
路面状況に応じて形状変化が可能なクローラが本体の左右両側に取り付けられる形状可変クローラ型移動体であって、
動力源からの動力により回転駆動する第１駆動輪と、
回転軸を中心として先後端が揺動するよう前記本体に対して回動自在に構成される可動アームと、
前記可動アームの先端側に取り付けられる第２駆動輪と、
前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とに掛け渡されるクローラベルトと、
前記可動アームの後端側に前記クローラベルトと摺動可能に取り付けられる板バネと、
を備え、
前記板バネは、前記可動アームの回動により前記クローラベルトに押し付けられると、該押し付けによる前記クローラベルトからの反力を受けて弾性変形するようバネ定数が定められる
ことを要旨とする。

この本発明の形状可変クローラ型移動体では、可動アームの後端側にクローラベルトと摺動可能に取り付けられる板バネは、可動アームの回動によりクローラベルトに押し付けられると、クローラベルトからの反力を受けて弾性変形するようバネ定数が定められる。これにより、可動アームはクローラベルトの張力による拘束を受けながら回動するから、可動アームが必要以上に回動するのを防止することができる。また、可動アームの回動量が大きくなってクローラベルトが大きく伸びるようなときには、伸びの増加に伴って増加するクローラベルトの張力（反力）によって板バネの弾性変形も大きくなるから、結果的にクローラベルトが大きく伸びるのを抑制してクローラベルトの張力が過大となるのを防止することができる。したがって、クローラベルトの張力を調整するための特別な機構を設けなくても、クローラベルトの張力を略一定に保つことができる。この結果、簡易な構成でクローラベルトの適切な張力を確保しつつクローラの形状変化をよりスムーズに行うことができる。

また、本発明の形状可変クローラ型移動体において、前記板バネは、円弧状に形成される部分を有し、該円弧状に形成される部分で前記クローラベルトと摺動するものとすることもできる。こうすれば、板バネの摺動性を向上させることができるから、可動アームに板バネを取り付けた場合でも、クローラベルトの回転をスムーズなものとすることができる。

また、この態様の本発明の形状可変クローラ型移動体において、前記板バネは、前記円弧状に形成される部分と平板状に形成される部分とにより断面がＵ字状に形成され、前記平板状に形成される部分で前記可動アームに取り付けられるものとすることもできる。こうすれば、板バネを比較的容易に可動アームに取り付けることができる。また、板バネ表面にクローラベルトが接触した際に、クローラベルトが板バネに引っ掛かるのを防止することができるから、クローラベルトの回転をさらにスムーズなものとすることができる。

また、本発明の形状可変クローラ型移動体において、前記可動アームの後端側に前記板バネと隙間をもって取り付けられ、前記隙間がなくなるまで前記板バネが弾性変形すると、該板バネを介して前記クローラベルトを押圧可能な押圧部材を備えるものとすることもできる。こうすれば、隙間がなくなるまで板バネが弾性変形した以降は、クローラベルトから回動を制限する力がより強く可動アームに作用することになる。このため、隙間の大きさを調整することにより可動アームの可動範囲を適切に設定することができ、可動アームが必要以上に回動するのをより確実に防止することができる。

クローラ型車両１０の外観を示す外観斜視図である。クローラ型車両１０のクローラ１４の形状が変化した様子を示す外観斜視図である。可動アーム２６の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のクローラ１４の可動アーム２６が回動する様子を示す模式図である。比較例の可動アーム１４Ｂの可動アーム２６Ｂが回動する様子を示す模式図である。本実施形態の可動アーム２６が回動したときのクローラベルト３０の周囲長を示す説明図である。比較例の可動アーム２６Ｂが回動したときのクローラベルト３０の周囲長を示す説明図である。可動アーム２６，２６Ｂの回動角度θとクローラベルト３０の周囲長Ｌとの関係を示す説明図である。受動的に可動アームを回動させる形式のクローラの模式図を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるクローラ型車両１０の外観を示す外観斜視図であり、図２は、クローラ型車両１０のクローラ１４の形状が変化した様子を示す外観斜視図である。

クローラ型車両１０は、図１に示すように、直方体状の車両本体１２と、車両本体１２の左右両側に取り付けられ形状変化が可能なクローラ１４とにより構成され、操作者が図示しないモニタを確認しながら図示しない遠隔操作装置による遠隔操作が可能となっている。車両本体１２には、車両前方を撮影するよう前面に取り付けられ撮影した画像をモニタに送信するカメラユニット１２ａと、クローラ１４を駆動するための駆動モータやギヤ機構などから構成される駆動ユニット１２ｂと、遠隔操作装置から送信される操作信号を受信してその操作信号に基づいて駆動モータの駆動制御などの車両全体の制御を行う制御ユニット１２ｃと、カメラユニット１２ａや駆動ユニット１２ｂ（駆動モータ），制御ユニット１２ｃに電力を供給するバッテリ１２ｄなどが搭載されている。なお、カメラユニット１２ａは、車両本体１２の前面に取り付けるものに限られず、後面や左右面に取り付けてもよいし、遠隔操作により撮影方向を任意に変更可能とするよう車両本体１２の上面に回転可能に取り付けてもよい。また、駆動モータなどの駆動ユニット１２ｂを車両本体１２に搭載するものに限られず、各クローラ１４内に搭載してもよい。なお、左右のクローラ１４は、同じ構成であるため、特に区別することなく説明する。

クローラ１４は、一対のプレート２２ａ，２２ｂが複数の固定ピン２１により車両本体１２に固定される固定アーム２２と、駆動ユニット１２ｂの駆動軸に接続される回転軸２４ａが固定アーム２２の図１中後端側に取り付けられる第１プーリ２４と、固定アーム２２の図１中先端側に回転軸２６ｃが取り付けられると共に一対のプレート２６ａ，２６ｂが回転軸２６ｃを中心として回動自在（揺動自在）に構成される可動アーム２６と、可動アーム２６の図１中先端側に回転軸２８ａが取り付けられプレート２６ａ，２６ｂよりも大きな外径の第２プーリ２８と、第１プーリ２４と第２プーリ２８とに張力を掛けた状態で環状に掛け渡されるゴム製のクローラベルト３０とを備える。

可動アーム２６は、クローラ型車両１０が進行方向（図１中前方向）に進んで、路面の段差や障害物などがあれば、その段差などにクローラベルト３０（第２プーリ２８）が当接して上向きの力を受けることになる。その場合、可動アーム２６は回転軸２６ｃを中心として上方に回動するから、可動アーム２６の先端側に取り付けられる第２プーリ２８は上方に円弧状に移動する（図２参照）。これにより、クローラ型車両１０（クローラ１４）が段差などを乗り越えることができる。このように、クローラ型車両１０は、路面の段差などからの力を受けることにより可動アーム２６が回動してクローラ１４が変形する、いわゆる受動型のクローラとして構成されている。また、クローラ１４が段差などを乗り越えやすくなるように、第２プーリ２８は第１プーリ２４よりも大きな外径に形成されている。なお、可動アーム２６の回転軸２６ｃが固定アーム２２に取り付けられるものとしたが、車両本体１２に取り付けられるものとしてもよい。

図３に可動アーム２６の構成の概略を示す。なお、図３では、一対のプレート２６ａ，２６ｂのうち図中手前側となるプレート２６ａの図示を省略する。可動アーム２６は、図３に示すように、可動アーム２６の後端側の位置即ち回転軸２６ｃを中心として第２プーリ２８と反対側の位置に回転軸３２ａが取り付けられる第３プーリ３２と、第３プーリ３２を囲むように配置される板バネ３４と、プレート２６ａ，２６ｂに固定され板バネ３４が取り付けられる角棒状の取付部材３６とを備える。板バネ３４は、図３中の斜視図に示すように、第３プーリ３２の外径に合わせて（第３プーリ３２との隙間が略均等になるように）円弧状に形成された円弧部３４ａと、円弧部３４ａの両端から平板状に延びて取付部材３６に取り付けられる平板部３４ｂとにより、断面がＵ字状に形成されている。また、この板バネ３４は、可動アーム２６が回動してクローラベルト３０に押し付けられると、クローラベルト３０からの反力を受けて弾性変形するようにバネ定数が定められている。なお、本実施形態のクローラ１４は、第３プーリ３２を囲むように板バネ３４が取り付けられており、可動アーム２６が回動すると、板バネ３４がクローラベルト３０に摺動するから、第３プーリ３２がクローラベルト３０に直接接触することはない。

こうして構成されたクローラ型車両１０のクローラ１４の可動アーム２６が回動する様子について説明する。図４は、本実施形態のクローラ１４を示す模式図であり、図５は、比較例のクローラ１４Ｂを示す模式図である。比較例のクローラ１４Ｂは、本実施形態と異なり可動アーム２６Ｂに板バネ３４が取り付けられない点を除いて、本実施形態と同じ構成要素を備えるため、同じ構成要素には本実施形態と同じ符号を付す。板バネ３４を備えない比較例では、可動アーム２６Ｂが回動すると、第３プーリ３２がクローラベルト３０に直接接触してクローラベルト３０を押圧することになる。ここで、クローラベルト３０の周囲長Ｌは、可動アーム２６，２６Ｂが回動していない初期状態（回動角度θが０度）において、本実施形態と比較例とで同じ周囲長Ｌ０とする。

また、第２プーリ２８の外周面のうち可動アーム２６の回転軸２６ｃから最も遠い位置Ｐ１と回転軸２６ｃの軸中心との距離をＲ１とし（図４（ａ），図５（ａ）参照）、板バネ３４の外周面のうち回転軸２６ｃから最も遠い位置Ｐ２と回転軸２６ｃの軸中心との距離をＲ２とし（図４（ａ）参照）、比較例の第３プーリ３２の外周面のうち回転軸２６ｃから最も遠い位置Ｐ２Ｂと回転軸２６ｃの軸中心との距離をＲ２Ｂとする（図５（ａ）参照）。そして、比較例のＲ２Ｂが、初期状態における本実施形態のＲ２と略同等となるように、比較例の第３プーリ３２を配置した。このため、初期状態では、「Ｒ１＋Ｒ２」と「Ｒ１＋Ｒ２Ｂ」は略同等となり、比較例の第２プーリ２８と第３プーリ３２の軸間距離は、本実施形態の第２プーリ２８と第３プーリ３２の軸間距離よりも長くなる。

比較例の可動アーム２６Ｂが回動した場合、Ｒ１，Ｒ２Ｂは一定で変化しないから、図５（ｂ）に示すように、位置Ｐ１の移動軌跡は、回転軸２６ｃを中心に半径がＲ１で一定の円弧状となり、位置Ｐ２Ｂの移動軌跡は、回転軸２６ｃを中心に半径がＲ２Ｂで一定の円弧状となる。一方、本実施形態の可動アーム２６が回動した場合、Ｒ１は一定で変化しないから、図４（ｂ）に示すように、位置Ｐ１の移動軌跡は、比較例と同様となる。しかし、比較例と異なり、可動アーム２６が回動すると板バネ３４がクローラベルト３０に押し付けられることにより、板バネ３４が押しつぶされるように変形するから、可動アーム２６の回動によりＲ２が変化することになる。可動アーム２６の回動角度がある角度となるまでは（後述するように、回動角度が約６５°となるまでは）、可動アーム２６の回動角度が大きくなるほど、クローラベルト３０の伸びが大きくなって張力が大きくなり易くなるから、クローラベルト３０の張力を受けて変形する板バネ３４の変形量も大きなものとなる。このため、可動アーム２６の回動角度が大きくなるほど、距離Ｒ２は小さくなることになる。したがって、図４（ｂ）に示すように、位置Ｐ２の移動軌跡は、比較例の位置Ｐ２Ｂの移動軌跡よりも内側となる。このため、本実施形態の板バネ３４によるクローラベルト３０の支点は、比較例の第３プーリ３２による支点よりも内側にずれることになる。

ここで、本実施形態の可動アーム２６が回動したときのクローラベルト３０の周囲長を図６に示し、比較例の可動アーム２６Ｂが回動したときのクローラベルト３０の周囲長を図７に示す。図６に示すように、本実施形態では、第２プーリ２８と第３プーリ３２の軸間のベルト長さをＬ１、第２プーリ２８へのベルト巻付き長さをＬ２、第２プーリ２８と第１プーリ２４の軸間のベルト長さをＬ３、第１プーリ２４へのベルト巻付き長さをＬ４、第１プーリ２４から板バネ３４に接触するまでのベルト長さをＬ５、板バネ３４へのベルト巻付き長さのうち円弧部３４ａと平板部３４ｂとの境までのベルト巻付き長さをＬ６、平板部３４ｂへのベルト巻付き長さをＬ７とすると、クローラベルト３０の周囲長ＬはＬ１〜Ｌ７の和として算出することができる。一方、図７に示すように、比較例では、Ｌ１〜Ｌ４と同様に長さを定めて末尾に「Ｂ」を付加したものをＬ１Ｂ〜Ｌ４Ｂ、第１プーリ２４と第３プーリ３２の軸間のベルト長さをＬ５Ｂ、第３プーリ３２へのベルト巻付き長さをＬ６Ｂとすると、クローラベルト３０の周囲長ＬはＬ１Ｂ〜Ｌ６Ｂの和として算出することができる。このように考えたクローラベルト３０の周囲長Ｌと、前述した可動アーム２６，２６Ｂの回動の様子とから、次のことがいえる。

まず、比較例の第２プーリ２８と第３プーリ３２の軸間距離が本実施形態の第２プーリ２８と第３プーリ３２の軸間距離よりも長いから、Ｌ１がＬ１Ｂよりも小さくなる。また、本実施形態の平板部３４ｂへのベルト巻付き長さであるＬ７をＬ１に加えたものを考えても、初期状態における関係から「Ｌ１＋Ｌ７」はＬ１Ｂと同等以下となる。次に、本実施形態の位置Ｐ１と比較例の位置Ｐ１との移動軌跡が同じであるから、Ｌ３とＬ３Ｂは略同等となる。そして、ベルト巻き付き長さであるＬ２，Ｌ４は、それぞれ、Ｌ２Ｂ，Ｌ４Ｂと略同等となる。さらに、前述したように、板バネ３４によるクローラベルト３０の支点が、比較例の第３プーリ３２による支点よりも内側にずれることになる。このため、本実施形態の固定アーム２２の図６中下端から板バネ３４によるクローラベルト３０の支点までを仮想距離Ｈとし、比較例の固定アーム２２の図７中下端から第３プーリ３２によるクローラベルト３０支点までを仮想距離ＨＢとすると、仮想距離Ｈが仮想距離ＨＢよりも短くなるから、Ｌ５がＬ５Ｂよりも小さくなる。また、Ｌ６はＬ６Ｂが内側にずれたものと考えられるから、Ｌ６とＬ６Ｂは略同等となる。これらのことから、本実施形態のクローラベルト３０の周囲長Ｌは、比較例のクローラベルト３０の周囲長Ｌよりも伸びが抑えられることになる。

さらに、このようなクローラベルト３０の周囲長Ｌの考え方に基づいて、可動アーム２６，２６Ｂが回動したときの周囲長Ｌを導出した。図８は、可動アーム２６，２６Ｂの回動角度θとクローラベルト３０の周囲長Ｌとの関係を示す説明図である。なお、図８では、回動角度θとして３０°以上の範囲を図示した。これは、可動アームの回動角度が３０°未満の範囲では、板バネ３４（比較例では第３プーリ３２）がクローラベルト３０に接触していなかったり、接触していてもクローラベルト３０の伸びが小さいため、クローラベルト３０の張力が大きくなっておらず、可動アーム２６，２６Ｂの回動の制限が問題となることが少ないためである。言い換えると、可動アーム２６，２６Ｂの回動角度が３０°以上の範囲において、クローラベルト３０の張力の増加により可動アーム２６，２６Ｂの回動が制限され易いものとなる。

図８に示すように、板バネ３４を備えない比較例では、回動角度θが約３０°から約６５°の範囲では回動角度θが大きくなるにつれてクローラベルト３０の周囲長Ｌが大きくなって初期状態の周囲長Ｌ０を大きく超えることになり、回動角度θが約６５°を超えると、回動角度θが大きくなるにつれて周囲長Ｌが小さくなった。このように、比較例では、クローラベルト３０の周囲長Ｌが大きくなって、クローラベルト３０の張力も大きくなるから、可動アーム２６Ｂがある角度以上は回動不能となることがある。また、可動アーム２６Ｂが回動不能となる角度近傍まで回動すると、クローラベルト３０の張力が過大となるため、路面から受ける上向きの力が小さくなったときでも（段差などを乗り越え終わったときでも）、可動アーム２６Ｂが初期状態に戻らなくなることも考えられる。一方、本実施形態では、前述したように、可動アーム２６の回動角度が大きくなってクローラベルト３０の伸びが大きくなり易く（張力が大きくなり易く）なるほど、板バネ３４の変形量も大きくなって距離Ｒ２が小さくなるから、クローラベルト３０の周囲長Ｌが大きく伸びるのを抑制することができる。このため、本実施形態の周囲長Ｌの理想値は、図示するように、周囲長Ｌ０からほとんど変化することなく略一定の値となる。

このように、本実施形態では、クローラベルト３０の周囲長Ｌの変化を抑えることができるから、クローラベルト３０の張力の変化を抑制することができる。このため、クローラベルト３０は、初期状態から略一定の張力を可動アーム２６に掛け続けて、可動アーム２６をスムーズに回動させることができる。また、可動アーム２６の回動角度に拘わらず、クローラベルト３０の張力を略一定とすることができるため、クローラベルト３０の駆動を良好に保ち、クローラ型車両１０の走行性を向上させることができる。さらに、可動アーム２６をスムーズに回動させることができるから、路面から受ける上向きの力が小さくなったときに、可動アーム２６を速やかに初期状態に戻すことも可能となる。本実施形態において、可動アーム２６に板バネ３４を取り付けるのは、こうした理由による。なお、板バネ３４のバネ定数は、例えば、可動アーム２６の回動角度θが所定角度（例えば、約５０°や６０°など）となったときに、可動アーム２６の回動による力と、板バネ３４の弾性力とが、クローラベルト３０の張力に略相当するものとなるように、設定することが考えられる。このバネ定数の設定においては、クローラベルト３０の周囲長Ｌが最大になるときの回動角度θやそのときの距離Ｒ２の変位量などを考慮することが必要になると考えられる。

また、本実施形態では、板バネ３４の内側に、板バネ３４と隙間をもって第３プーリ３２が設けられているから、板バネ３４の変形量が大きくなっていくと、第３プーリ３２との隙間が徐々に小さくなることになる。そして、板バネ３４が第３プーリ３２との隙間がなくなるまで変形すると、第３プーリ３２と板バネ３４とが一体となって、即ち第３プーリ３２が板バネ３４を介してクローラベルト３０を押圧することになる。そうなると、板バネ３４の外周面のうち回転軸２６ｃから最も遠い位置Ｐ２と回転軸２６ｃの軸中心との距離Ｒ２はそれ以上小さくならないから、クローラベルト３０の伸びが大きくなる（周囲長Ｌが増加する）ことになる。このため、クローラベルト３０の張力が増加して可動アーム２６に作用する力も大きくなるから、可動アーム２６の回動を制限する作用が強く働くことになる。このように、板バネ３４が第３プーリ３２との隙間がなくなるまで変形した以降は、隙間がある場合（板バネ３４が変形可能な場合）に比べて、可動アーム２６の回動がより強く制限されることになる。したがって、板バネ３４を設けることにより可動アーム２６をスムーズに回動させるものとしても、可動アーム２６が予期せぬ範囲まで一気に回動するのを防止することができる。これらのことから、第３プーリ３２が可動アーム２６の回動を制限する回動制限部材として機能することがわかる。なお、例えば、可動アーム２６の回動角度θが所定角度より大きな角度（例えば、約７０°や約８０°など）となったときに、板バネ３４と第３プーリ３２との隙間がなくなって、それ以上の回動をより強く制限できるように、板バネ３４のバネ定数に基づいて第３プーリ３２と板バネ３４との隙間を定めることができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のクローラ１４が本発明のクローラに相当し、クローラ型車両１０が形状可変クローラ型移動体に相当し、第１プーリ２４が第１駆動輪に相当し、可動アーム２６が可動アームに相当し、第２プーリ２８が第２駆動輪に相当し、クローラベルト３０がクローラベルトに相当し、板バネ３４が板バネに相当する。また、第３プーリ３２が押圧部材に相当する。

以上説明した本実施形態のクローラ型車両１０によれば、可動アーム２６に板バネ３４を取り付け、可動アーム２６の回動により板バネ３４がクローラベルト３０に押し付けられると、板バネ３４がクローラベルト３０からの反力を受けて弾性変形するから、可動アーム２６の回動によりクローラベルト３０の周囲長Ｌが過大となるのを抑制することができる。このため、可動アーム２６の回動によりクローラベルト３０の張力が大きく増加するのを防止することができるから、クローラベルト３０の張力を調整するための複雑な機構を備えなくても、クローラベルト３０の張力の変化を抑制することができる。この結果、板バネ３４を取り付けるという簡易な構成で、クローラベルト３０の必要な張力を確保しつつクローラ１４の形状変化をスムーズに行うことができる。

また、板バネ３４は、円弧部３４ａでクローラベルト３０に押し付けられるから、板バネ３４がクローラベルト３０に押し付けられたときの摺動性を向上させることができる。さらに、板バネ３４は、円弧部３４ａの両端から平板部３４ｂが延びるＵ字状に形成するから、クローラベルト３０が板バネ３４（円弧部３４ａの両端など）に引っ掛かるのを防止することができる。これらのことから、クローラ１４の駆動を良好なものとすることができる。また、板バネ３４は、平板部３４ｂで可動アーム２６の取付部材３６に取り付けられるから、可動アーム２６に板バネ３４を容易に取り付けることができる。さらに、板バネ３４と隙間をもって第３プーリ３２を設けるから、その隙間がなくなるまで板バネ３４が変形した以降は、可動アーム２６の回動をより強く制限して、可動アーム２６が必要以上に回動するのを防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、板バネ３４の円弧部３４ａを第３プーリ３２の外径に合わせて形成したが、これに限られず、第３プーリ３２の外径に合わせた円弧に形成しないものとしてもよい。また、板バネ３４を円弧部３４ａと平板部３４ｂとを有する断面Ｕ字状に形成したが、これに限られず、平板部３４ｂを有さないものとしてもよい。なお、摺動性を良好にするためには、板バネ３４が円弧部を有することが好ましいが、円弧部に代えて多角形状部（例えば、六角以上など）として、その多角形状部の角を滑らかに形成するものなどとしてもよい。

また、上述した実施形態では、板バネ３４の内側に第３プーリ３２を設けるものとしたが、これに限られず、第３プーリ３２を設けないものとしてもよい。この場合、第３プーリ３２に代えて、板バネ３４を介してクローラベルト３０を押圧可能な部材を設けてもよい。そのような部材としては、例えば、板バネ３４の円弧部３４ａから、それぞれ所定の隙間をもって配置される複数本の丸棒などとしてもよい。あるいは、板バネ３４を介してクローラベルト３０を押圧可能な部材を設けないものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、板バネ３４を１つ（１枚）だけ設けるものとしたが、これに限られず、板バネ３４を複数枚重ねて設けるものとしてもよい。

１０クローラ型車両、１２車両本体、１２ａカメラユニット、１２ｂ駆動ユニット、１２ｃ制御ユニット、１２ｄバッテリ、１４，１４Ｂクローラ、２１固定ピン、２２固定アーム、２２ａ，２２ｂプレート、２４第１プーリ、２４ａ回転軸、２６，２６Ｂ可動アーム、２６ａ，２６ｂプレート、２６ｃ回転軸、２８第２プーリ、２８ａ回転軸、３０クローラベルト、３２第３プーリ、３２ａ回転軸、３４板バネ、３４ａ円弧部、３４ｂ平板部、３６取付部材。

Claims

路面状況に応じて形状変化が可能なクローラが本体の左右両側に取り付けられる形状可変クローラ型移動体であって、
動力源からの動力により回転駆動する第１駆動輪と、
回転軸を中心として先後端が揺動するよう前記本体に対して回動自在に構成される可動アームと、
前記可動アームの先端側に取り付けられる第２駆動輪と、
前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とに掛け渡されるクローラベルトと、
前記可動アームの後端側に前記クローラベルトと摺動可能に取り付けられる板バネと、
を備え、
前記板バネは、前記可動アームの回動により前記クローラベルトに押し付けられると、該押し付けによる前記クローラベルトからの反力を受けて弾性変形するようバネ定数が定められる
形状可変クローラ型移動体。
請求項１に記載の形状可変クローラ型移動体であって、
前記板バネは、円弧状に形成される部分を有し、該円弧状に形成される部分で前記クローラベルトと摺動する
形状可変クローラ型移動体。
請求項２に記載の形状可変クローラ型移動体であって、
前記板バネは、前記円弧状に形成される部分と平板状に形成される部分とにより断面がＵ字状に形成され、前記平板状に形成される部分で前記可動アームに取り付けられる
形状可変クローラ型移動体。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の形状可変クローラ型移動体であって、
前記可動アームの後端側に前記板バネと隙間をもって取り付けられ、前記隙間がなくなるまで前記板バネが弾性変形すると、該板バネを介して前記クローラベルトを押圧可能な押圧部材を備える
形状可変クローラ型移動体。