JP6562615B2 - クローラ式走行装置及び車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、クローラ式走行装置及び車椅子に関するものである。本発明は、例えば、クローラを用いて悪路（不整地）を走行し、車輪を用いて良路（平坦地）を走行するクローラ式走行装置に関するものである。

従来のクローラ式走行装置として、悪路をクローラで走行し、良路を車輪で走行するようにしたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２０１３−１３６３７４号公報 特開２０１１−１０５０２９号公報 特開２０１１−１０５１３７号公報

特許文献１の構成では、クローラによる走行と車輪による走行とを切り替える際に、クローラに対して車輪を脱着する必要がある。そのため、切り替え作業に手間がかかるという課題があった。

特許文献２の構成では、車輪が取り付けられた主クローラと補助クローラとの角度を変えることで、クローラによる走行と車輪による走行とを切り替えることができる。しかし、補助クローラが１対しかないので、車輪による走行時には、主クローラと補助クローラとの両方を傾ける必要がある。そのため、車体を水平にしたまま、車輪で走行することができないという課題があった。

特許文献３の構成では、車輪が取り付けられた回動クローラが２対設けられ、各回動クローラが独立して回転する。しかし、各回動クローラを任意の回転角度で固定するための機構が設けられていないため、各車輪の位置を変えて車体の姿勢を自由に調節することができないという課題があった。

本発明は、例えば、クローラ式走行装置の車体の姿勢を自由に調節できるようにすることを目的とする。

本発明の一の態様に係るクローラ式走行装置は、
車体と、
前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構とを備える。

本発明では、クローラ式走行装置が、車体の左右に少なくとも２つずつ設けられて回転するアームと、各アームの先端部に取り付けられてクローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、各アームを任意の回転角度で固定することにより、各車輪の位置を調節する調節機構とを備える。このため、本発明によれば、調節機構により、各車輪の位置を変えてクローラ式走行装置の車体の姿勢を自由に調節することが可能となる。

実施の形態１に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の平面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の正面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の左側面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の底面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の右側面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の斜視図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の平面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の正面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の左側面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の底面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置（車体が持ち上げられた状態）の右側面図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置の姿勢制御の様子を示す図。 実施の形態１に係るクローラ式走行装置のアーム及びその周辺部分の構成例を示す横断面図。 実施の形態２に係るクローラ式走行装置のアーム及びその周辺部分の構成例を示す横断面図。 実施の形態３に係るクローラ式走行装置のアーム及びその周辺部分の構成例を示す横断面図。 実施の形態４に係るクローラ式走行装置のウォームギア及びその周辺部分の構成例を示す横断面図。 実施の形態４に係るクローラ式走行装置のウォームギア及びその周辺部分の構成例を示す縦断面図。 実施の形態５に係るクローラ式走行装置のウォームギア及びその周辺部分の構成例を示す横断面図。 実施の形態５に係るクローラ式走行装置のウォームギア及びその周辺部分の構成例を示す縦断面図。 実施の形態６に係るクローラ式走行装置の平面図。 実施の形態６に係るクローラ式走行装置の正面図。 実施の形態６に係るクローラ式走行装置の左側面図。 実施の形態６に係るクローラ式走行装置（左側の車輪を取り外した状態）の左側面図。 実施の形態６に係るクローラ式走行装置の背面図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の水上航行の様子を示す図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の平面図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の正面図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の左側面図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の背面図。 実施の形態７の変形例に係るクローラ式走行装置の左側面図。 実施の形態７に係るクローラ式走行装置の陸へ上がる様子を示す図。 実施の形態８に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態８に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態８に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態８に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態９に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態９に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態９に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態９に係るクローラ式走行装置の斜視図。 実施の形態１０に係るクローラ式走行装置の水上航行の様子を示す図。 実施の形態１０に係るクローラ式走行装置の水上航行の様子を示す図。 実施の形態１０に係るクローラ式走行装置の水上航行の様子を示す図。 実施の形態１０に係るクローラ式走行装置の水上航行の様子を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一又は相当する部分については、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった配置や向き等は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。装置、器具、部品等の構成について、その材質、形状、大きさ等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０の斜視図である。図２は、図１と同じ状態のクローラ式走行装置１０の平面図である。図３は、図１と同じ状態のクローラ式走行装置１０の正面図である。図４は、図１と同じ状態のクローラ式走行装置１０の左側面図である。図５は、図１と同じ状態のクローラ式走行装置１０の底面図である。図６は、図１と同じ状態のクローラ式走行装置１０の右側面図である。

図１〜６に示すように、クローラ式走行装置１０は、車体１１と、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）と、調節機構（図示していない）とを備える。

車体１１の上部には、荷物又は人を載せるための荷台２１が設けられる。図示していないが、車体１１の内部には、少なくとも２つの動力源（例えば、モータ又はエンジン）、電源（例えば、二次電池）、通信機、コントローラ（例えば、マイクロコンピュータ）、センサ（例えば、ジャイロ又は荷重センサ）等が収納される。車体１１には、カメラやマイク等が取り付けられてもよい。

動力源としては、クローラ１２と第１車輪１４と第２車輪１５との共通の駆動力を発生させるものと、アーム１３の回転力を発生させるものがある。なお、クローラ１２と第１車輪１４と第２車輪１５についても、共通の動力源ではなく、個別の動力源を用いてもよい。

電源は、通信機、コントローラ、センサ等に電力を供給する。動力源がモータであれば、電源は、モータにも電力を供給する。

通信機は、外部（例えば、遠隔制御装置）と無線又は有線により通信を行う。

コントローラは、例えば、動力源を制御したり、通信機により外部から指令を受信したり、通信機により外部に状況報告を送信したり、センサから情報を受信したりする。車体１１にカメラが取り付けられている場合、コントローラは、通信機により外部にカメラの画像を送信する。車体１１にマイクが取り付けられている場合、コントローラは、通信機により外部にマイクの音声を送信する。

センサは、例えば、車体１１の傾きを検知したり、荷台２１に載せられた荷物又は人の荷重を検知したりする。

クローラ１２は、車体１１の左右に１つずつ設けられる。なお、クローラ１２は、車体１１の左右に少なくとも１つずつ設けられていればよい。例えば、クローラ１２は、車体１１の左右に２つずつ設けられていてもよい。

クローラ１２は、２つのスプロケット２２と、１本のクローラベルト２３とを有する。

スプロケット２２は、前後に並べて２つ設けられる。なお、スプロケット２２は、１つのクローラ１２につき、３つ以上設けられてもよい。

クローラベルト２３は、スプロケット２２に巻かれる。即ち、クローラベルト２３は、前方のスプロケット２２と後方のスプロケット２２とに掛け渡される。クローラベルト２３は、スプロケット２２が駆動することにより駆動される。

アーム１３は、車体１１の左右に２つずつ設けられる。具体的には、アーム１３は、クローラ１２のスプロケット２２ごとに回転自在に設けられる。例えば、左側前方のアーム１３は、左側のクローラ１２の前方のスプロケット２２に対応する。アーム１３の回転軸は、対応するスプロケット２２の駆動軸と重なる位置に形成される。なお、アーム１３は、車体１１の左右に少なくとも２つずつ設けられていればよい。例えば、アーム１３は、車体１１の左右に３つずつ設けられていてもよい。このとき、クローラ１２のスプロケット２２とアーム１３とが１対１で対応していなくてもよい。

本実施の形態では、後方のアーム１３がサブクローラになっているが、前方のアーム１３がサブクローラになっていてもよいし、両方のアーム１３がサブクローラになっていてもよいし、逆に両方のアーム１３がサブクローラになっていなくてもよい。

アーム１３の先端部２４は、アーム１３が回転することにより、アーム１３の回転軸を中心とする円軌道に沿って移動する。

第１車輪１４は、アーム１３の先端部２４に１つずつ取り付けられる。第１車輪１４は、アーム１３の先端部２４の移動に伴って、クローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１と下の領域Ａ２との間で変位する。

第２車輪１５は、アーム１３の根元部（先端部２４と反対側の端部）に１つずつ取り付けられる。第２車輪１５は、アーム１３に対応するスプロケット２２と同軸に取り付けられる。第２車輪１５は、アーム１３の先端部２４が移動しても（アーム１３が回転しても）、変位しない。なお、第２車輪１５は、省略してもよい。

本実施の形態では、第１車輪１４の外径が第２車輪１５の外径よりも大きくなっているが、第１車輪１４の外径が第２車輪１５の外径よりも小さくなっていてもよいし、第１車輪１４の外径が第２車輪１５の外径と等しくなっていてもよい。

調節機構は、各アーム１３を任意の回転角度で固定することにより、各々の第１車輪１４の位置を調節する。このため、本実施の形態によれば、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を変えて車体１１の姿勢を自由に調節することが可能となる。

クローラ式走行装置１０が悪路（不整地）を走行する場合、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の全体がクローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１にある状態にすることで、クローラ１２を接地させることができる。よって、悪路での走行が容易になる。

クローラ式走行装置１０が良路（平坦地）を走行する場合、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にある状態にすることで、第１車輪１４を接地させることができる。よって、良路での高速走行が可能になる。

特に、図１〜６に示すように、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが近づいた状態にすることで、小回りがきくようになる。例えば、この状態で左側の第１車輪１４と右側の第１車輪１４とを逆方向に駆動させることにより、良路での高速旋回が可能になる。

一方、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが離れた状態にすることで、車体１１のバランスがとりやすくなり、良路でのより高速な走行が可能になる。

図７は、車体１１が持ち上げられた状態のクローラ式走行装置１０の斜視図である。図８は、図７と同じ状態のクローラ式走行装置１０の平面図である。図９は、図７と同じ状態のクローラ式走行装置１０の正面図である。図１０は、図７と同じ状態のクローラ式走行装置１０の左側面図である。図１１は、図７と同じ状態のクローラ式走行装置１０の底面図である。図１２は、図７と同じ状態のクローラ式走行装置１０の右側面図である。

図７〜１２に示すように、第１車輪１４の全体がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にあり、かつ、第１車輪１４が前後方向の外側にある状態にすることで、前述したように、より高速な走行が可能になる。また、この状態では、車体１１が高く持ち上げられ、地面との間に広い間隔が空くため、その分、車体１１の姿勢を大きく変えることができる。よって、車体１１の姿勢を、より自由かつ柔軟に調節することが可能となる。

本実施の形態では、調節機構が、前述したコントローラに実装される。コントローラは、外部からの指令、又は、前述したセンサからの情報に基づいて、各々の第１車輪１４の位置を調節することにより、車体１１の姿勢を制御する。

例えば、コントローラは、前述した通信機により外部から車体１１の姿勢を指示する指令を受信する。コントローラは、受信した指令と、現時点における各々の第１車輪１４の位置とに基づき、車体１１を指示された姿勢にするための各々の第１車輪１４の位置を計算する。コントローラは、計算した位置が現時点における位置と異なる第１車輪１４が取り付けられているアーム１３を、前述した動力源を用いて、計算した位置に対応する回転角度になるまで回転させる。コントローラは、外部からの指令を受信する度に、同様の動作を行う。ここで、アーム１３は、動力源から動力（回転力）が供給されていない状態では、回転（空転）しないようになっているものとする。よって、コントローラは、アーム１３を所望の回転角度になるまで回転させたら、動力源からの動力の供給を停止することで、アーム１３を所望の回転角度で固定することができる。

本実施の形態では、クローラ式走行装置１０が悪路を走行する場合は、クローラ１２が接地する姿勢を外部から指示し、クローラ式走行装置１０が良路を走行する場合は、第１車輪１４が接地する姿勢を外部から指示すれば、上記のような動作によって、車体１１を指示した姿勢にすることができる。

図１３〜１８は、クローラ式走行装置１０の姿勢制御の様子を示す図である。なお、図１３〜１８では、後方のアーム１３だけでなく、前方のアーム１３もサブクローラとする例を示している。

例えば、コントローラは、車体１１の傾きを示す情報をセンサから受信する。コントローラは、受信した情報と、現時点における各々の第１車輪１４の位置とに基づき、車体１１を水平にするための各々の第１車輪１４の位置を計算する。コントローラは、計算した位置が現時点における位置と異なる第１車輪１４が取り付けられているアーム１３を、動力源を用いて、計算した位置に対応する回転角度になるまで回転させる。コントローラは、センサからの情報を受信する度に、同様の動作を行う。

本実施の形態では、姿勢を外部から指示しなくても、上記のような動作によって、図１３，１４に示すように、車体１１を水平に保つことができる。即ち、クローラ式走行装置１０は、各アーム１３を独立して回転させることにより、各アーム１３の根元部から接地面までの高さの違いを吸収して車体１１を水平に保つことができる。また、図１５，１６に示すように、クローラ式走行装置１０は、自律的に段差を上ることもできる。

また、例えば、コントローラは、荷台２１にかかっている荷重を示す情報をセンサから受信する。コントローラは、受信した情報と、現時点における各々の第１車輪１４の位置とに基づき、車体１１を荷台２１の荷物又は人が安定する姿勢にするための各々の第１車輪１４の位置を計算する。コントローラは、計算した位置が現時点における位置と異なる第１車輪１４が取り付けられているアーム１３を、動力源を用いて、計算した位置に対応する回転角度になるまで回転させる。コントローラは、センサからの情報を受信する度に、同様の動作を行う。

本実施の形態では、姿勢を外部から指示しなくても、上記のような動作によって、図１７，１８に示すように、荷台２１の荷物のバランスをとることができる。

図１９は、クローラ式走行装置１０のアーム１３及びその周辺部分の構成例を示す横断面図である。

図１９の例において、クローラ式走行装置１０は、前述した動力源に相当する第１モータ３１及び第２モータ３２を備える。また、クローラ式走行装置１０は、アーム１３とクローラ１２のスプロケット２２との組み合わせごとに、第１ウォームギア４１と、第２ウォームギア４２と、第１シャフト５１と、第２シャフト５２と、第１伝達部６１と、第２伝達部６２とを備える。さらに、クローラ式走行装置１０は、第１車輪１４と第２車輪１５とのそれぞれに対して、ワンウェイクラッチ７１，７２を備える。

第１モータ３１は、第１ウォームギア４１を介して第１シャフト５１を回転させる。第１シャフト５１は、アーム１３の回転軸を形成する。

上記のように、第１モータ３１は、アーム１３の動力（回転力）を発生させる。この動力は、第１モータ３１から第１ウォームギア４１、第１シャフト５１を順番に介してアーム１３に伝達される。

第２モータ３２は、第２ウォームギア４２を介して第２シャフト５２を回転させる。第２シャフト５２は、スプロケット２２の駆動軸を形成する。

第１シャフト５１が円柱状であるのに対し、第２シャフト５２は円筒状である。第１シャフト５１は、第２シャフト５２の内部を貫通している。そのため、第１シャフト５１と第２シャフト５２は、互いに独立して回転することができる。

第１伝達部６１は、２つのギア８１，８２と、１本のベルト８３とを有する。第１伝達部６１は、第２シャフト５２の回転力を、ベルト８３によって一方のギア８１から他方のギア８２に伝達し、さらに、このギア８２を介して第１車輪１４に伝達する。これにより、第１車輪１４が駆動する。なお、ギア８１，８２の代わりに、プーリが用いられてもよい。また、ベルト８３の代わりに、チェーンが用いられてもよい。

第２伝達部６２は、２つのギア８４，８５と、１本のベルト８６とを有する。第２伝達部６２は、第１伝達部６１のギア８２から一方のギア８４に伝達される回転力を、ベルト８６によって他方のギア８５に伝達し、さらに、このギア８５を介して第２車輪１５に伝達する。これにより、第２車輪１５が駆動する。なお、ギア８４，８５の代わりに、プーリが用いられてもよい。また、ベルト８６の代わりに、チェーンが用いられてもよい。

図１９の例では、第１車輪１４のギア８２の外径がスプロケット２２のギア８１の外径よりも小さくなっている。このため、第１車輪１４は、スプロケット２２よりも高速で駆動する。例えば、第１車輪１４は、スプロケット２２の３倍の速度で駆動する。

また、図１９の例では、第２車輪１５のギア８５の外径が第１車輪１４のギア８４の外径よりも大きくなっている。このため、第２車輪１５は、第１車輪１４よりも低速で駆動する。例えば、第２車輪１５は、第１車輪１４の３分の１の速度で駆動する。なお、第２車輪１５のギア８５の外径が第１車輪１４のギア８４の外径よりも小さいか又は第１車輪１４のギア８４の外径と同じであってもよい。即ち、第２車輪１５は、第１車輪１４よりも高速又は第１車輪１４と同じ速度で駆動してもよい。

上記のように、第２モータ３２は、スプロケット２２と第１車輪１４と第２車輪１５との共通の動力（駆動力）を発生させる。この動力は、第２モータ３２から第２ウォームギア４２、第２シャフト５２を順番に介してスプロケット２２に伝達され、さらに第１伝達部６１を介して第１車輪１４に伝達され、さらに第２伝達部６２を介して第２車輪１５に伝達される。

各々の第１車輪１４には、ワンウェイクラッチ７１が１つずつ取り付けられる。前方の第１車輪１４に取り付けられるワンウェイクラッチ７１は、第１車輪１４を後方に空転させる。後方の第１車輪１４に取り付けられるワンウェイクラッチ７１は、第１車輪１４を前方に空転させる。

本実施の形態では、クローラ１２による走行時は、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とがクローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１にある状態になっている。第１車輪１４による走行へ切り替える場合、車体１１を徐々に持ち上げて、クローラ式走行装置１０を、図７〜１２に示したような状態にする必要がある。そのため、調節機構は、前方のアーム１３を前方に回転させ、後方のアーム１３を後方に回転させる。各アーム１３の回転に伴い、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４は、クローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１から下の領域Ａ２に変位して、クローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２で互いに徐々に接近する。このとき、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４は、接地した状態であるが、ワンウェイクラッチ７１によって空転するため、地面からの抵抗を減らすことができる。よって、車体１１をスムーズに持ち上げることが可能となる。即ち、本実施の形態によれば、アーム１３による姿勢変更時に、各々の第１車輪１４の地面への引きずりが発生しにくい。そのため、外部からの補助、部品交換なしにクローラ１２による走行と第１車輪１４による高速走行との切り替えを、切り替え時の駆動ロスを減少させた上で行うことができる。

なお、アーム１３が車体１１の左右に３つずつ又はそれ以上設けられる場合は、最前列の第１車輪１４と最後列の第１車輪１４との間に１対以上の第１車輪１４が存在することになる。この場合、最前列の第１車輪１４に取り付けられるワンウェイクラッチ７１は、第１車輪１４を後方に空転させるものとする。最後列の第１車輪１４に取り付けられるワンウェイクラッチ７１は、第１車輪１４を前方に空転させるものとする。その他の第１車輪１４に取り付けられるワンウェイクラッチ７１は、第１車輪１４を、車体１１を持ち上げるためにアーム１３が回転する方向とは逆方向に空転させるものとする。望ましくは、車体１１の前半部と後半部とでワンウェイクラッチ７１の空転方向を逆にする。このとき、前半部と後半部とで第１車輪１４の数が同じであれば、クローラ式走行装置１０が前進する際と後退する際とのそれぞれで使用される（駆動する）第１車輪１４の数は全体の半数となる。

各々の第１車輪１４には、ワンウェイクラッチ７１とは別の種類のクラッチが取り付けられてもよい。例えば、各々の第１車輪１４に、ツーウェイクラッチが１つずつ取り付けられてもよい。その場合、調節機構により前方（最前列）の第１車輪１４と後方（最後列）の第１車輪１４とがクローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１から下の領域Ａ２に変位させられてクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２で互いに徐々に接近させられる過程で、コントローラ（制御機構の例）が、ツーウェイクラッチを制御することにより、前方の第１車輪１４を後方に空転させ、後方の第１車輪１４を前方に空転させるものとする。

第１車輪１４と同様に、各々の第２車輪１５にも、ワンウェイクラッチ７２が１つずつ取り付けられる。前方の第２車輪１５に取り付けられるワンウェイクラッチ７２は、第２車輪１５を後方に空転させる。後方の第２車輪１５に取り付けられるワンウェイクラッチ７２は、第２車輪１５を前方に空転させる。

本実施の形態において、クローラ式走行装置１０は、荷物又は人を運搬する用途以外にも利用することができる。例えば、クローラ式走行装置１０を椅子と組み合わせて車椅子を構成してもよい。車体１１を水平に保つ機能を利用することで、クローラ式走行装置１０の上部に椅子を固定した場合に人間の乗る部分が水平に保たれる車椅子を提供することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、クローラ式走行装置１０が、回転可能なアーム１３に高速回転する第１車輪１４が取り付けられているため、アーム１３の保持位置（回転角度）を変えるだけで、クローラ式走行と車輪式走行とを部品交換等の外部からの作業なしに行うことができる。

また、本実施の形態では、ワンウェイクラッチ７１を採用しているため、アーム１３に取り付けられた第１車輪１４の、クローラ１２のスプロケット２２の回転機構に対する切り離し及び接続を任意に行うことができる。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図２０は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０のアーム１３及びその周辺部分の構成例を示す横断面図である。

図２０の例において、クローラ式走行装置１０は、動力源に相当する第１モータ３１、第２モータ３２及び第３モータ３３を備える。また、クローラ式走行装置１０は、アーム１３とクローラ１２のスプロケット２２との組み合わせごとに、第１ウォームギア４１と、第２ウォームギア４２と、第３ウォームギア４３と、第１シャフト５１と、第２シャフト５２と、第３シャフト５３と、伝達部６０とを備える。さらに、クローラ式走行装置１０は、第１車輪１４と第２車輪１５とのそれぞれに対して、図１９の例と同じワンウェイクラッチ７１，７２を備える。

第１モータ３１は、第１ウォームギア４１を介して第１シャフト５１を回転させる。第１シャフト５１は、アーム１３の回転軸を形成する。

上記のように、第１モータ３１は、アーム１３の動力（回転力）を発生させる。この動力は、第１モータ３１から第１ウォームギア４１、第１シャフト５１を順番に介してアーム１３に伝達される。

第２モータ３２は、第２ウォームギア４２を介して第２シャフト５２を回転させる。第２シャフト５２は、スプロケット２２の駆動軸を形成する。

第３モータ３３は、第３ウォームギア４３を介して第３シャフト５３を回転させる。第３シャフト５３は、第２車輪１５の駆動軸を形成する。

第３シャフト５３が円柱状であるのに対し、第１シャフト５１及び第２シャフト５２は円筒状である。第１シャフト５１は、第２シャフト５２の内部を貫通しており、第３シャフト５３は、第１シャフト５１の内部を貫通している。そのため、第１シャフト５１と第２シャフト５２と第３シャフト５３は、互いに独立して回転することができる。

伝達部６０は、図１９の例における第１伝達部６１と同じように、２つのギア８１，８２と、１本のベルト８３とを有する。伝達部６０は、第２シャフト５２の回転力を、ベルト８３によって一方のギア８１から他方のギア８２に伝達し、さらに、このギア８２を介して第１車輪１４に伝達する。これにより、第１車輪１４が駆動する。なお、ギア８１，８２の代わりに、プーリが用いられてもよい。また、ベルト８３の代わりに、チェーンが用いられてもよい。

図２０の例では、図１９の例と同じように、第１車輪１４のギア８２の外径がスプロケット２２のギア８１の外径よりも小さくなっている。このため、第１車輪１４は、スプロケット２２よりも高速で駆動する。例えば、第１車輪１４は、スプロケット２２の３倍の速度で駆動する。

上記のように、第２モータ３２は、スプロケット２２と第１車輪１４との共通の動力（駆動力）を発生させる。この動力は、第２モータ３２から第２ウォームギア４２、第２シャフト５２を順番に介してスプロケット２２に伝達され、さらに伝達部６０を介して第１車輪１４に伝達される。一方、第３モータ３３は、第２車輪１５の個別の動力（駆動力）を発生させる。この動力は、第３モータ３３から第３ウォームギア４３、第３シャフト５３を順番に介して第２車輪１５に伝達される。なお、第２モータ３２と第３モータ３３とを共通の１つのモータで代替してもよい。

図２０の例では、図１９の例と異なり、第１車輪１４と第２車輪１５とが独立して駆動されるため、第２車輪１５の速度を自由に設定することができる。

実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図２１は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０のアーム１３及びその周辺部分の構成例を示す横断面図である。

図２１の例において、クローラ式走行装置１０は、図１９の例と同じ第１モータ３１及び第２モータ３２を備える。また、クローラ式走行装置１０は、アーム１３とクローラ１２のスプロケット２２との組み合わせごとに、第１ウォームギア４１と、第２ウォームギア４２と、第１シャフト５１と、第２シャフト５２と、伝達部６０とを備える。さらに、クローラ式走行装置１０は、第１車輪１４と第２車輪１５とのそれぞれに対して、図１９の例と同じワンウェイクラッチ７１，７２を備える。

第１モータ３１は、第１ウォームギア４１を介して第１シャフト５１を回転させる。第１シャフト５１は、アーム１３の回転軸を形成する。

上記のように、第１モータ３１は、アーム１３の動力（回転力）を発生させる。この動力は、第１モータ３１から第１ウォームギア４１、第１シャフト５１を順番に介してアーム１３に伝達される。

第２モータ３２は、第２ウォームギア４２を介して第２シャフト５２を回転させる。第２シャフト５２は、スプロケット２２及び第２車輪１５の駆動軸を形成する。

第１シャフト５１が円柱状であるのに対し、第２シャフト５２は円筒状である。第１シャフト５１は、第２シャフト５２の内部を貫通している。そのため、第１シャフト５１と第２シャフト５２は、互いに独立して回転することができる。

伝達部６０は、図１９の例における第１伝達部６１と同じように、２つのギア８１，８２と、１本のベルト８３とを有する。伝達部６０は、第２シャフト５２の回転力を、ベルト８３によって一方のギア８１から他方のギア８２に伝達し、さらに、このギア８２を介して第１車輪１４に伝達する。これにより、第１車輪１４が駆動する。なお、ギア８１，８２の代わりに、プーリが用いられてもよい。また、ベルト８３の代わりに、チェーンが用いられてもよい。

図２１の例では、第１車輪１４のギア８２の外径がスプロケット２２及び第２車輪１５のギア８１の外径よりも小さくなっている。このため、第１車輪１４は、スプロケット２２及び第２車輪１５よりも高速で駆動する。例えば、第１車輪１４は、スプロケット２２及び第２車輪１５の３倍の速度で駆動する。

上記のように、第２モータ３２は、スプロケット２２と第１車輪１４と第２車輪１５との共通の動力（駆動力）を発生させる。この動力は、第２モータ３２から第２ウォームギア４２、第２シャフト５２を順番に介してスプロケット２２及び第２車輪１５に伝達され、さらに伝達部６０を介して第１車輪１４に伝達される。

図１９の例では、第１車輪１４と第２車輪１５とがアーム１３よりも左右方向の外側に配置されているが、図２１の例では、第１車輪１４と第２車輪１５とがアーム１３よりも左右方向の内側に配置されている。このため、図２１の例では、図１９の例における第２伝達部６２を設けることなく、スプロケット２２の駆動用の第２シャフト５２によって第２車輪１５を駆動させることができる。

実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図２２は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０の第１ウォームギア４１及びその周辺部分の構成例を示す横断面図である。図２３は、図２２に対応する縦断面図である。

図２２，２３の例において、クローラ式走行装置１０は、アーム１３ごとに、回転許容部４４を備える。

回転許容部４４は、調節機構によりアーム１３が任意の回転角度で固定された状態で、外部からの力（例えば、路面の凹凸によってかかる力、或いは、荷台２１に載せられた荷物又は人の荷重）がアーム１３に加わったときに、アーム１３が一定量回転することを許容する。

回転許容部４４は、第１ウォームギア４１に取り付けられる。第１ウォームギア４１は、外周面に螺旋状の溝が形成された円筒状のウォーム９１と、外周面に複数の歯が形成されたリング状のウォームホイール９２とで構成される。ウォーム９１は、第１モータ３１によって回転させられる。ウォーム９１とウォームホイール９２との外周面同士が噛み合っているため、ウォーム９１が回転すると、ウォームホイール９２が回転する。ウォームホイール９２は、第１シャフト５１に取り付けられているため、ウォームホイール９２が回転すると、第１シャフト５１が回転する。

回転許容部４４は、１対のバネ９３と、ブラケット９４とを有する。バネ９３は、ウォーム９１の軸方向の両端に取り付けられている。ブラケット９４は、両方のバネ９３のウォーム９１に取り付けられた側と反対側を固定することにより、ウォーム９１をバネ９３ごと固定している。ウォーム９１は、軸方向に移動できるが、その移動量はバネ９３の弾性力によって制限される。

例えば、アーム１３が図７〜１２に示したような回転角度で固定されていて、クローラ式走行装置１０が良路を走行しているときに、路面の凹凸によって第１車輪１４を瞬間的に突き上げる力が加わったとする。その力が一定以上あれば、第１車輪１４、アーム１３、第１シャフト５１、ウォームホイール９２、ウォーム９１を順番に介してバネ９３に伝わってバネ９３を縮ませるため、その分だけアーム１３が回転する。これにより、路面の凹凸による衝撃を和らげることができる。

また、例えば、アーム１３が図７〜１２に示したような回転角度で固定されていて、荷台２１に荷物が載せられているとする。その荷重が一定以上あれば、地面からの反発力が第１車輪１４、アーム１３、第１シャフト５１、ウォームホイール９２、ウォーム９１を順番に介してバネ９３に伝わってバネ９３を縮ませるため、その分だけアーム１３が回転する。これにより、車体１１を安定させることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、アーム１３を回転させる軸（第１シャフト５１）を荷重等に応じて揺動可能としているため、車体１１の搭載質量等によってアーム１３が回転方向に変位させることができる。

実施の形態５．
本実施の形態について、主に実施の形態４との差異を説明する。

図２４は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０の第１ウォームギア４１及びその周辺部分の構成例を示す横断面図である。図２５は、図２４に対応する縦断面図である。

図２４，２５の例において、クローラ式走行装置１０は、アーム１３ごとに、回転許容部４４ａを備える。

回転許容部４４ａは、図２２，２３の例と同じように、調節機構によりアーム１３が任意の回転角度で固定された状態で、外部からの力がアーム１３に加わったときに、アーム１３が一定量回転することを許容する。

回転許容部４４ａは、第１ウォームギア４１に取り付けられる。第１ウォームギア４１の構成については、図２２，２３の例と同じである。

回転許容部４４ａは、３対のバネ９３と、ブラケット９４とを有する。バネ９３は、３つずつが一体となって、ウォーム９１の軸方向の両端に対向している。ブラケット９４は、全てのバネ９３のウォーム９１に取り付けられた側と反対側を固定することにより、ウォーム９１をバネ９３ごと固定している。ウォーム９１は、軸方向に移動できるが、その移動量はバネ９３の弾性力によって制限される。

バネ９３の数を増減することによって、ウォーム９１の軸方向の移動量を調節することが可能である。

図２４，２５の例では、図２２，２３の例と同じように、路面の凹凸による衝撃を和らげたり、車体１１を安定させたりすることができる。

実施の形態６．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図２６は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０ａの平面図である。図２７は、図２６と同じ状態のクローラ式走行装置１０ａの正面図である。図２８は、図２６と同じ状態のクローラ式走行装置１０ａの左側面図である。図２９は、左側の第１車輪１４及び第２車輪１５を取り外した状態のクローラ式走行装置１０ａの左側面図である。図３０は、図２６と同じ状態のクローラ式走行装置１０ａの背面図である。

図２６〜３０に示すように、クローラ式走行装置１０ａは、車体１１と、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）と、２対の支持部材１６と、２対のプレート１７と、２対の補強部材１８とを備える。

車体１１と、クローラ１２と、アーム１３と、第１車輪１４と、第２車輪１５については、実施の形態１のものと同様である。

本実施の形態では、支持部材１６とプレート１７とが調節機構を構成する。調節機構は、各アーム１３を任意の回転角度で固定することにより、各々の第１車輪１４の位置を調節する。このため、本実施の形態によれば、実施の形態１と同じように、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を手動で変えて車体１１の姿勢を自由に調節することが可能となる。

支持部材１６は、各アーム１３に取り付けられる。例えば、支持部材１６は、長手状であり、長手方向の一端部がアーム１３に接続され、長手方向の他端部に締結具２５が設けられている。支持部材１６には、軽量化のために複数の貫通穴が形成されているが、これらの貫通穴は必須ではない。

プレート１７は、車体１１の左右に各アーム１３に対して設けられ、複数の位置に支持部材１６を締結可能な構成となっている。例えば、プレート１７は、四角形状の平板であり、車体１１の左右側面に取り付けられる。プレート１７は、複数の位置に、支持部材１６を締結具２５で締結するための穴２６（例えば、締結具２５がネジであれば、ネジ穴）が形成されている。

本実施の形態では、プレート１７の上記複数の位置のうち任意の位置（穴２６）に支持部材１６が（締結具２５によって）締結されることにより、各アーム１３の回転角度が任意の回転角度になる。

図２８，２９に示すように、プレート１７の穴２６は、少なくともクローラ式走行装置１０ａがクローラ１２により走行する場合とクローラ式走行装置１０ａが第１車輪１４により高速旋回する場合とクローラ式走行装置１０ａが第１車輪１４により高速走行する場合とのそれぞれに適したアーム１３の回転角度に対応する位置に形成されているものとする。

例えば、左側の前方のプレート１７（図２８，２９では左側にあるプレート１７）では、クローラ式走行装置１０ａがクローラ１２により走行する場合のアーム１３の回転角度に対応する位置として、左上隅に穴２６が形成されている。この穴２６に支持部材１６の締結具２５を挿入して固定する（例えば、締結具２５がネジであれば、締結具２５をネジ込む）ことで、第１車輪１４の全体がクローラ１２の下端よりも上の領域Ａ１にある状態をつくることができる。即ち、クローラ１２を接地させることができる。

また、例えば、左側の前方のプレート１７では、クローラ式走行装置１０ａが第１車輪１４により高速旋回する場合のアーム１３の回転角度に対応する位置として、上部中央に穴２６が形成されている。この穴２６に支持部材１６の締結具２５を挿入して固定することで、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが近づいた状態（図２８，２９では、その状態を示している）をつくることができる。即ち、第１車輪１４を接地させて、小回りがきくようにすることができる。

また、例えば、左側の前方のプレート１７では、クローラ式走行装置１０ａが第１車輪１４により高速走行する場合のアーム１３の回転角度に対応する位置として、左下隅や右下隅等に穴２６が形成されている。これらの穴２６のいずれかに支持部材１６の締結具２５を挿入して固定することで、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域Ａ２にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが離れた状態をつくることができる。即ち、第１車輪１４を接地させて、バランスをとりやすくすることができる。

実施の形態７．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図３１は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０ｂの水上航行の様子を示す図である。

図３１に示すように、クローラ式走行装置１０ｂは、水陸両用車である。即ち、クローラ式走行装置１０ｂは、陸上を走行する能力とともに、水上を航行する能力を有する。

図３２は、クローラ式走行装置１０ｂの平面図である。図３３は、図３２と同じ状態のクローラ式走行装置１０ｂの正面図である。図３４は、図３２と同じ状態のクローラ式走行装置１０ｂの左側面図である。図３５は、図３２と同じ状態のクローラ式走行装置１０ｂの背面図である。

図３２〜３５に示すように、クローラ式走行装置１０ｂは、車体１１ｂと、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）と、１対のスクリュー１９と、調節機構（図示していない）とを備える。

車体１１ｂは、前端部が水の抵抗を減らすために尖っている。

クローラ１２と、アーム１３と、第１車輪１４と、第２車輪１５と、調節機構については、実施の形態１のものと同様である。ただし、本実施の形態では、後方のアーム１３だけでなく、前方のアーム１３もサブクローラになっている。

スクリュー１９は、後方のアーム１３（アーム１３が車体１１の左右に３つずつ又はそれ以上設けられる場合は、最後列のアーム１３）に着脱自在に取り付けられる。スクリュー１９には、クローラ１２と第１車輪１４と第２車輪１５と共通の動力源から動力（駆動力）を供給するようにすることが望ましい。

本実施の形態では、スクリュー１９を駆動させることにより、クローラ式走行装置１０ｂが水上を航行することができる。

図３７は、クローラ式走行装置１０ｂの陸へ上がる様子を示す図である。

図３７に示すように、クローラ式走行装置１０ｂが水上を航行していて陸地に達すると、車体１１に内蔵されたコントローラが、外部からの指令、又は、センサからの情報に基づいて、各々の第１車輪１４の位置を調節する。これにより、クローラ式走行装置１０ｂは、アーム１３の回転による車体１１の重心移動と、サブクローラであるアーム１３の駆動とによって、自律的に段差を上って陸へ上がり、水上航行から地上走行へ遷移する。

図３６は、本実施の形態の変形例に係るクローラ式走行装置１０ｂの左側面図である。

図３６に示すように、クローラ式走行装置１０ｂは、貯水用のタンク２７，２８を備えていてもよい。

タンク２７，２８は、車体１１ｂの前後方向に分けて車体１１ｂに内蔵される。タンク２７，２８の底部には、タンク２７，２８に注水したり、タンク２７，２８から排水したりするための注排水口が設けられる。また、タンク２７，２８の上部には、空気を抜くための孔が設けられる。なお、タンク２７，２８は、さらに車体１１ｂの左右方向に分割されていてもよい。

車体１１ｂの外部からタンク２７，２８に注水したり、タンク２７，２８から車体１１ｂの外部に排水したりすることで車体１１ｂの浮力を調整することができる。例えば、タンク２７，２８への注水量を調整することにより、クローラ式走行装置１０ｂが水中を航行したり、水底を走行したりすることが可能になる。タンク２７，２８から排水し、タンク２７，２８を浮きとして使用することにより、クローラ式走行装置１０ｂが水上を走行することも可能になる。

車体１１ｂの姿勢を所望の姿勢に制御するために、タンク２７，２８への注水量を個別に調整したり、不均等にしたりするといったことが可能である。例えば、前方のタンク２７のみ、或いは、後方のタンク２８のみの注排水によって前後浮力を調整することで、図３７に示したような水から陸へ上がる際の姿勢変更を補助することができる。

実施の形態８．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図３８〜４１は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０ｃの斜視図である。

図３８〜４１に示すように、クローラ式走行装置１０ｃは、実施の形態１に係るクローラ式走行装置１０と同様に、車体１１と、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）とを備える。また、図示していないが、クローラ式走行装置１０ｃは、実施の形態１に係るクローラ式走行装置１０と同様に、調整機構を備える。

本実施の形態において、クローラ式走行装置１０ｃは、さらに、リンク機構２０を備える。リンク機構２０は、前方の左右の第１車輪１４同士を接続するとともに、後方の左右の第１車輪１４同士を接続する。リンク機構２０は、接続した第１車輪１４の向きを調節する。

また、本実施の形態において、クローラ式走行装置１０ｃは、車体１１の外部に、センサ９５と、アンテナ９６，９７とを備える。センサ９５は、例えば、３次元マップ等を生成するためのレーザである。アンテナ９６は、例えば、前述した通信機が通信を行うために用いられる。アンテナ９７は、例えば、測位用のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナである。なお、センサ９５と、アンテナ９６，９７は、本実施の形態に必須の要素ではない。

実施の形態１と同様に、クローラ式走行装置１０ｃが良路（平坦地）を走行する場合は、図３８〜４０に示すように、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域にある状態にすることで、第１車輪１４を接地させることができる。よって、良路での高速走行が可能になる。

特に、図３８，３９に示すように、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが離れた状態にすることで、車体１１のバランスがとりやすくなり、良路でのより高速な走行が可能になる。

一方、図４０に示すように、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域にあり、かつ、前方の第１車輪１４と後方の第１車輪１４とが近づいた状態にすることで、小回りがきくようになる。

本実施の形態では、図３８，３９に示すように、リンク機構２０により、各々の第１車輪１４の向きを調節することで、旋回性が向上する。実施の形態１のように、左側の第１車輪１４と右側の第１車輪１４とを逆方向に駆動させることにより旋回を行う場合と比べると、本実施の形態では、自立走行時の移動量をモータ回転数等から正確に算出できるようになるため、クローラ式走行装置１０ｃの走行を制御する際に計算される走行位置とクローラ式走行装置１０ｃの実際の走行位置との間にずれが生じにくい。また、旋回時における駆動力の損失が抑制されるため、スムーズで高速な旋回が可能となる。

なお、リンク機構２０は、前方と後方とのうち、いずれか一方の左右の第１車輪１４同士を接続し、他方の左右の第１車輪１４同士は接続しなくてもよい。即ち、リンク機構２０は、少なくとも前方又は後方の左右の第１車輪１４の向きを調節すればよい。アーム１３が車体１１の左右に３つずつ又はそれ以上設けられる場合は、リンク機構２０は、少なくとも最前列又は最後列の左右の第１車輪１４同士を接続すればよい。即ち、リンク機構２０は、少なくとも最前列又は最後列の左右の第１車輪１４の向きを調節すればよい。

実施の形態１と同様に、クローラ式走行装置１０ｃが悪路（不整地）を走行する場合は、図４１に示すように、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の全体がクローラ１２の下端よりも上の領域にある状態にすることで、クローラ１２を接地させることができる。よって、悪路での走行が容易になる。

実施の形態９．
本実施の形態について、主に実施の形態８との差異を説明する。

図４２〜４５は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０ｄの斜視図である。

図４２〜４５に示すように、クローラ式走行装置１０ｄは、実施の形態８に係るクローラ式走行装置１０ｃと同様に、車体１１と、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）とを備える。また、図示していないが、クローラ式走行装置１０ｄは、実施の形態８に係るクローラ式走行装置１０ｃと同様に、調整機構を備える。さらに、クローラ式走行装置１０ｄは、実施の形態８に係るクローラ式走行装置１０ｃと同様に、車体１１の外部に、センサ９５と、アンテナ９６，９７とを備える。

本実施の形態において、アーム１３のそれぞれの先端部２４は、アーム１３のそれぞれの回転軸と垂直なアーム１３のそれぞれの中心軸を中心に回転することで、第１車輪１４の向きを調節する。即ち、前後左右のアーム１３のそれぞれで、先端部２４が他の部分から独立して任意の角度で回転し、先端部２４の回転角度に応じて、先端部２４に取り付けられた第１車輪１４の向きが変わる。このため、本実施の形態では、実施の形態８に係るクローラ式走行装置１０ｃのリンク機構２０が不要となる。

実施の形態８と同様に、クローラ式走行装置１０ｄが良路（平坦地）を走行する場合は、図４２〜４４に示すように、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の少なくとも一部分がクローラ１２の下端よりも下の領域にある状態にすることで、第１車輪１４を接地させることができる。よって、良路での高速走行が可能になる。

実施の形態８では、左右の第１車輪１４を同じ向きにしか調節できないが、本実施の形態では、左右の第１車輪１４を異なる向きに調節することができる。また、本実施の形態では、第１車輪１４の向きを９０度以上変えることができる。したがって、図４３に示すように、全ての第１車輪１４の向きを横向きにすることで、クローラ式走行装置１０ｄを真横に走行させることが可能となる。

実施の形態８と同様に、クローラ式走行装置１０ｄが悪路（不整地）を走行する場合は、図４５に示すように、調節機構により、各々の第１車輪１４の位置を調節して、第１車輪１４の全体がクローラ１２の下端よりも上の領域にある状態にすることで、クローラ１２を接地させることができる。よって、悪路での走行が容易になる。

実施の形態１０．
本実施の形態について、主に実施の形態７との差異を説明する。

図４６〜４９は、本実施の形態に係るクローラ式走行装置１０ｅの水上航行の様子を示す図である。

図４６〜４９に示すように、クローラ式走行装置１０ｅは、実施の形態７に係るクローラ式走行装置１０ｂと同様に、車体１１ｂと、１対のクローラ１２と、２対のアーム１３と、２対の第１車輪１４（車輪の例）と、２対の第２車輪１５（別の車輪の例）と、１対のスクリュー１９とを備える。また、図示していないが、クローラ式走行装置１０ｅは、実施の形態７に係るクローラ式走行装置１０ｂと同様に、調整機構を備える。さらに、クローラ式走行装置１０ｅは、実施の形態８に係るクローラ式走行装置１０ｃと同様に、車体１１の外部に、センサ９５と、アンテナ９６，９７とを備える。

本実施の形態において、クローラ式走行装置１０ｅは、さらに、板状のフィン３０を備える。フィン３０は、前方の左右のアーム１３に取り付けられる。

本実施の形態では、フィン３０の角度を調節することにより、クローラ式走行装置１０ｅが航行する方向を制御することができる。

フィン３０は、進行方向に対して斜めのブロック等であり、図４８に示すように、左右のうち片方が水中に没することにより水流の偏向板として作用し、クローラ式走行装置１０ｅの進行方向の制御を補助する。即ち、フィン３０には、予め左右方向に角度がつけられている。前方の左右のアーム１３のうちいずれか一方は下ろされた状態で、他方は上げられた状態で用いられる。これによって、下ろされた片方のアーム１３に取り付けられたフィン３０のみが水中に没し、そのフィン３０の角度に応じてクローラ式走行装置１０ｅの進行方向が制御される。

なお、フィン３０の左右方向の角度は、固定であってもよいし、可変であってもよい。フィン３０の左右方向の角度を可変とする場合は、前方の左右のアーム１３に、フィン３０を左右方向に開閉する機構が設けられる。そして、その場合は、前方の左右のアーム１３の両方が下ろされた状態で用いられてもよい。即ち、下ろされた両方のアーム１３のうちいずれか一方に取り付けられたフィン３０を開き、他方に取り付けられたフィン３０を閉じることで、開いたフィン３０の角度に応じてクローラ式走行装置１０ｅの進行方向を制御することが可能となる。

アーム１３が車体１１の左右に３つずつ又はそれ以上設けられる場合は、フィン３０は、少なくとも最前列のアーム１３に取り付けられればよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、いくつかを組み合わせて実施しても構わない。或いは、これらの実施の形態のうち、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施しても構わない。例えば、これらの実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか１つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組み合わせを採用してもよい。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ クローラ式走行装置、１１，１１ｂ 車体、１２ クローラ、１３ アーム、１４ 第１車輪、１５ 第２車輪、１６ 支持部材、１７ プレート、１８ 補強部材、１９ スクリュー、２０ リンク機構、２１ 荷台、２２ スプロケット、２３ クローラベルト、２４ 先端部、２５ 締結具、２６ 穴、２７，２８ タンク、３０ フィン、３１ 第１モータ、３２ 第２モータ、３３ 第３モータ、４１ 第１ウォームギア、４２ 第２ウォームギア、４３ 第３ウォームギア、４４，４４ａ 回転許容部、５１ 第１シャフト、５２ 第２シャフト、５３ 第３シャフト、６０ 伝達部、６１ 第１伝達部、６２ 第２伝達部、７１ ワンウェイクラッチ、７２ ワンウェイクラッチ、８１ ギア、８２ ギア、８３ ベルト、８４ ギア、８５ ギア、８６ ベルト、９１ ウォーム、９２ ウォームホイール、９３ バネ、９４ ブラケット、９５ センサ、９６，９７ アンテナ。

Claims (28)

1. 車体と、
   前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
   前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
   前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
   前記アームのそれぞれを互いに独立して任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
   前記車輪のうち最前列の車輪と最後列の車輪とのそれぞれに取り付けられ、前記最前列の車輪を後方に空転させ、前記最後列の車輪を前方に空転させるワンウェイクラッチと
   を備えることを特徴とするクローラ式走行装置。
2. 車体と、
   前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
   前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
   前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
   前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
   前記車輪のうち最前列の車輪と最後列の車輪とのそれぞれに取り付けられ、前記最前列の車輪を後方に空転させ、前記最後列の車輪を前方に空転させるワンウェイクラッチと
   を備えることを特徴とするクローラ式走行装置。
3. 前記車輪のうち最前列の車輪と最後列の車輪とのそれぞれに取り付けられるクラッチと、
   前記調節機構により前記最前列の車輪と前記最後列の車輪とが前記クローラの下端よりも上の領域から下の領域に変位させられて前記クローラの下端よりも下の領域で互いに徐々に接近させられる過程で、前記クラッチを制御することにより、前記最前列の車輪を後方に空転させ、前記最後列の車輪を前方に空転させる制御機構と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のクローラ式走行装置。
4. 車体と、
   前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
   前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
   前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
   前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
   前記車輪のうち最前列の車輪と最後列の車輪とのそれぞれに取り付けられるクラッチと、
   前記調節機構により前記最前列の車輪と前記最後列の車輪とが前記クローラの下端よりも上の領域から下の領域に変位させられて前記クローラの下端よりも下の領域で互いに徐々に接近させられる過程で、前記クラッチを制御することにより、前記最前列の車輪を後方に空転させ、前記最後列の車輪を前方に空転させる制御機構と
   を備えることを特徴とするクローラ式走行装置。
5. 前記車体は、前記調節機構により前記最前列の車輪と前記最後列の車輪とが前記クローラの下端よりも上の領域から下の領域に変位させられて前記クローラの下端よりも下の領域で互いに徐々に接近させられることで、徐々に持ち上げられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
6. 前記調節機構は、前記車体に内蔵されるセンサからの情報に基づいて、前記車輪のそれぞれの位置を調節することにより、前記車体の姿勢を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
7. 前記調節機構は、前記アームのそれぞれに取り付けられる支持部材と、前記車体の左右に前記アームのそれぞれに対して設けられ、複数の位置に前記支持部材を締結可能なプレートとを有し、前記複数の位置のうち任意の位置に前記支持部材が締結されることにより、前記アームのそれぞれの回転角度が前記任意の回転角度になることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
8. 車体と、
   前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
   前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
   前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
   前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と
   を備え、
   前記調節機構は、前記アームのそれぞれに取り付けられる支持部材と、前記車体の左右に前記アームのそれぞれに対して設けられ、複数の位置に前記支持部材を締結可能なプレートとを有し、前記複数の位置のうち任意の位置に前記支持部材が締結されることにより、前記アームのそれぞれの回転角度が前記任意の回転角度になることを特徴とするクローラ式走行装置。
9. 前記クローラは、前後に並べて設けられるスプロケットと、前記スプロケットに巻かれ、前記スプロケットが駆動することにより駆動されるクローラベルトとを有し、
   前記アームの回転軸は、前記スプロケットの駆動軸と重なる位置に形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
10. 前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる伝達部と
    をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のクローラ式走行装置。
11. 前記アームのそれぞれに前記スプロケットと同軸に取り付けられる別の車輪と、
    前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる第１伝達部と、
    前記第１伝達部から伝達される回転力を前記別の車輪に伝達することにより、前記別の車輪を駆動させる第２伝達部と
    をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のクローラ式走行装置。
12. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と
    を備え、
    前記クローラは、前後に並べて設けられるスプロケットと、前記スプロケットに巻かれ、前記スプロケットが駆動することにより駆動されるクローラベルトとを有し、
    前記アームの回転軸は、前記スプロケットの駆動軸と重なる位置に形成され、
    前記アームのそれぞれに前記スプロケットと同軸に取り付けられる別の車輪と、
    前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる第１伝達部と、
    前記第１伝達部から伝達される回転力を前記別の車輪に伝達することにより、前記別の車輪を駆動させる第２伝達部と
    をさらに備えることを特徴とするクローラ式走行装置。
13. 前記第２シャフトは、円筒状であり、
    前記第１シャフトは、前記第２シャフトの内部を貫通することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
14. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と
    を備え、
    前記クローラは、前後に並べて設けられるスプロケットと、前記スプロケットに巻かれ、前記スプロケットが駆動することにより駆動されるクローラベルトとを有し、
    前記アームの回転軸は、前記スプロケットの駆動軸と重なる位置に形成され、
    前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる伝達部と
    をさらに備え、
    前記第２シャフトは、円筒状であり、
    前記第１シャフトは、前記第２シャフトの内部を貫通することを特徴とするクローラ式走行装置。
15. 前記アームのそれぞれに前記スプロケットと同軸に取り付けられる別の車輪と、
    前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる伝達部と、
    前記別の車輪の駆動軸を形成し、前記第１シャフト及び前記第２シャフトとは独立して回転する第３シャフトと
    をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のクローラ式走行装置。
16. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と
    を備え、
    前記クローラは、前後に並べて設けられるスプロケットと、前記スプロケットに巻かれ、前記スプロケットが駆動することにより駆動されるクローラベルトとを有し、
    前記アームの回転軸は、前記スプロケットの駆動軸と重なる位置に形成され、
    前記アームのそれぞれに前記スプロケットと同軸に取り付けられる別の車輪と、
    前記アームの回転軸を形成する第１シャフトと、
    前記スプロケットの駆動軸を形成し、前記第１シャフトとは独立して回転する第２シャフトと、
    前記第２シャフトの回転力を前記車輪に伝達することにより、前記車輪を駆動させる伝達部と、
    前記別の車輪の駆動軸を形成し、前記第１シャフト及び前記第２シャフトとは独立して回転する第３シャフトと
    をさらに備えることを特徴とするクローラ式走行装置。
17. 前記第１シャフト及び前記第２シャフトは、円筒状であり、
    前記第１シャフトは、前記第２シャフトの内部を貫通し、
    前記第３シャフトは、前記第１シャフトの内部を貫通することを特徴とする請求項１５又は１６に記載のクローラ式走行装置。
18. 前記調節機構により前記アームが前記任意の回転角度で固定された状態で、外部からの力が前記アームに加わったときに、前記アームが一定量回転することを許容する回転許容部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０から１７のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
19. 前記スプロケットと前記車輪との共通の駆動力を発生させる動力源
    をさらに備えることを特徴とする請求項９から１８のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
20. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
    前記調節機構により前記アームが前記任意の回転角度で固定された状態で、外部からの力が前記アームに加わったときに、前記アームのそれぞれの回転角度に関わらず、前記アームが一定量回転することを許容する回転許容部と、
    前記アームの回転軸となるシャフトと、
    前記シャフトに取り付けられたウォームホイールと、前記ウォームホイールと外周面が噛み合っているウォームとを有するウォームギアと
    を備え、
    前記回転許容部は、前記ウォームの両端に取り付けられ前記ウォームの前記ウォームの軸方向への移動を許容するバネを有することを特徴とするクローラ式走行装置。
21. 前記車輪のうち少なくとも最前列又は最後列の左右の車輪同士を接続し、接続した車輪の向きを調節するリンク機構
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
22. 前記アームのそれぞれの先端部は、前記アームのそれぞれの回転軸と垂直な前記アームのそれぞれの中心軸を中心に回転することで、前記車輪の向きを調節することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
23. 前記アームのうち最後列のアームに取り付けられるスクリューをさらに備え、
    前記スクリューを駆動させることにより水上を航行することを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
24. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
    前記アームのうち最後列のアームに取り付けられるスクリューと
    を備え、
    前記スクリューを駆動させることにより水上を航行することを特徴とするクローラ式走行装置。
25. 前記アームのうち少なくとも最前列のアームに取り付けられる板状のフィン
    をさらに備え、
    前記フィンの角度を調節することにより航行する方向を制御することを特徴とする請求項２３又は２４に記載のクローラ式走行装置。
26. 前記車体に内蔵される貯水用のタンク
    をさらに備え、
    前記車体の外部から前記タンクに注水したり、前記タンクから前記車体の外部に排水したりすることで前記車体の浮力を調整することを特徴とする請求項１から２５のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置。
27. 車体と、
    前記車体の左右に少なくとも１つずつ設けられるクローラと、
    前記車体の左右に少なくとも２つずつ設けられ、回転することにより、それぞれの先端部が回転軸を中心とする円軌道に沿って移動するアームと、
    前記アームのそれぞれの先端部に取り付けられ、当該先端部の移動に伴って、前記クローラの下端よりも上の領域と下の領域との間で変位する車輪と、
    前記アームのそれぞれを任意の回転角度で固定することにより、前記車輪のそれぞれの位置を調節する調節機構と、
    前記車体に内蔵される貯水用のタンクと
    を備え、
    前記車体の外部から前記タンクに注水したり、前記タンクから前記車体の外部に排水したりすることで前記車体の浮力を調整することを特徴とするクローラ式走行装置。
28. 椅子と、請求項１から２７のいずれか１項に記載のクローラ式走行装置とを備えることを特徴とする車椅子。