JPH0692272A - 走行車 - Google Patents

走行車

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JPH0692272A
JPH0692272A JP4243519A JP24351992A JPH0692272A JP H0692272 A JPH0692272 A JP H0692272A JP 4243519 A JP4243519 A JP 4243519A JP 24351992 A JP24351992 A JP 24351992A JP H0692272 A JPH0692272 A JP H0692272A
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JP
Japan
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small
wheel
traveling vehicle
arms
arm
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Pending
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JP4243519A
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English (en)
Inventor
Masaharu Takano
野 政 晴 高
Mitsuaki Shimamura
村 光 明 島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平地走行と段差走行とを単一の駆動源によっ
て行うことができ、高速安定性及びエネルギー効率が夫
々高く、段差走行時の車両本体の上下動が小さい走行車
を提供する。 【構成】 操舵機構6の操舵軸11は6葉車輪機構2全
体を回動して、走行車の操舵を行う。6葉車輪機構2は
平地走行の時には、単一駆動モータ13の回転駆動力が
傘歯車16、17と内歯の入力歯車18とを介して遊星
歯車20に伝達され、この遊星歯車20は第1の太陽歯
車21を回転させ、この第1の太陽歯車21の回転はア
ーム回転軸14と第2の太陽歯車25と小車輪駆動歯車
26とを介して6個の小車輪5を回転させる。段差を乗
越える場合には、遊星歯車20は単一駆動モータ13の
回転駆動力によって第1の太陽歯車21の回りを公転
し、この公転によって遊星歯車軸22とキャリア23と
小車輪軸27とを介して6本のアーム4を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走行車に係り、特に原
子力発電プラント内などで点検保守の作業を行うために
階段や堰などの不整地を走行するのに好適な走行車に関
する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電プラントなどは安全性確保の
ために点検保守作業が定期的に行われる。このような点
検保守作業は、所定場所においては作業ロボットなどを
搭載した無人走行車によって行われ、この走行車は整地
ばかりでなく、階段や段差などの存在する不整地をも走
行することができなければならない。このような原子力
発電プラント内における作業が増大するに伴い、それに
適した走行車の要求が強まり、近年は種々の走行車が開
発、または提案されている。例えば、クローラ式走行車
や歩行脚式走行車などが知られている。このクローラ式
走行車は多数のクローラを無限に連結したものであり、
不整地での走破性に優れている。また、歩行脚式走行車
は複数の歩行脚を備え、これらの歩行脚によって歩行移
動するものである。ところが、クローラ式走行車及び歩
行脚式走行車は、装置全体が大型化し、自重に対する可
搬重量が小さくエネルギー効率が低いという問題が存在
する。更に、クローラ式走行車は旋回動作時に走行車本
体の位置がずれてしまい、位置再現性が悪いといった問
題もある。また、歩行脚式走行車は高速走行の安定性が
悪いといった問題もある。
【0003】そこで、このような問題を解決したクロー
バ車輪式走行車が特公昭59−25712号公報に開示
されている。このクローバ車輪式走行車は、120°間
隔で半径方向に突出した3本の回転可能なアームと、こ
れらのアームの先端に取付けた小車輪とを具備するもの
で、平地での走行は小車輪の回転によって行い、階段や
堰などの不整地での走行は、アームの回転によって小車
輪を段差に乗せて当該段差を乗り越える。このように、
クローバ車輪式走行車は平地での走行を小車輪の回転に
よって行うため、エネルギー効率が大幅に改善される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のクロ
ーバ車輪式走行車は、小車輪の回転用の駆動源とアーム
の回転用の駆動源とが個々に必要であり、かつ駆動源を
制御する制御系も2系統必要であるという問題がある。
更に、段差などでは120°間隔の3本のアームを回転
させて乗り越えるため、この際のアームの回転中心の上
下動が大きく、これに伴い走行車本体の上下動も大きく
なるといった問題もある。このような走行車本体の大き
な上下動は、走行車にマニピュレータや走行制御用のセ
ンサを搭載した場合に、これらに影響を与えるため、そ
の補正を必要としたり、制御容量の増加や制御性の低下
を招く恐れがある。
【0005】そこで、本発明の目的は、平地走行と段差
走行とを単一の駆動源によって行うことができ、高速安
定性及びエネルギー効率が夫々高く、段差走行時の車両
本体の上下動が小さい走行車を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る走行車は、互いに60°間隔で放射状
に配置され中心軸回りに回転可能に支持された6本のア
ームと、上記各アームの先端に回転可能に支持された小
車輪と、上記各アームを回転する駆動力と上記各小車輪
を回転する駆動力とを発生する単一の駆動源と、上記駆
動源の駆動力を上記各アームと上記各小車輪とに選択的
に伝達する伝達手段とから構成される6葉車輪機構を車
体の前部と後部とに夫々設置し、上記車体前部には上記
車体前部の6葉車輪機構を操舵する操舵機構を設置する
と共に、上記伝達手段は上記各アームへの上記駆動源の
駆動力の伝達と上記各小車輪への上記駆動源の駆動力の
伝達とを上記各アームの回転の負荷と上記小車輪の回転
の負荷との関係に応じて自動的に切換えることを特徴と
するものである。この構成にあっては、上記伝達手段は
遊星歯車装置であることが望ましい。
【0007】
【作用】平地走行時は、小車輪の回転負荷が小さく、ア
−ムの回転負荷が大きいので、伝達手段は単一駆動源の
駆動力を小車輪に伝達する。これによって、小車輪が回
転し走行車を走行させる。階段などでの段差走行時は、
小車輪の回転負荷が相対的に大きくなり、ア−ムの回転
負荷が相対的に小さくなるので、伝達手段はこれに応じ
て自動的に単一駆動源の駆動力をアームに伝達する。こ
れによって、アームが回転して小車輪が段差に乗り上げ
る。
【0008】なお、アームの本数及び小車輪の個数を夫
々6に定めた理由は、以下の通りである。即ち、6本の
アームは、5本以下のアームに比べ、段差走行時のアー
ムを回転するトルクが小さくでき、かつ段差走行時の上
下動を小さくでき、更に段差を乗越えに要する時間を短
縮することができる。逆に、6本のアームは、7本以上
のアームに比べ、乗越え可能な段差の最大高さを大きく
できると共に、小車輪の直径を大きくできるため走行速
度を高速化することができる。
【0009】
【実施例】以下に本発明による走行車の実施例を図1乃
至図6を参照して説明する。図1において、走行車の車
体1にはその前部1aと後部1bに、6葉車輪機構2、
3が夫々取付けられている。前部1aの6葉車輪機構2
と後部1bの6葉車輪機構3は同一構成であり、120
°間隔で放射状に突出した6本のアーム4と各アーム4
の先端に取付けられた小車輪5とを有する。車体1には
更に、前部1aの6葉車輪機構2を操舵する操舵機構6
と、6葉車輪機構2、3及び操舵機構6を制御する制御
装置7とが設置されている。
【0010】図2は車体前部1aの6葉車輪機構2と操
舵機構6とを詳細に示している。図2において、操舵機
構6は、車体1に取付けられた前輪操舵用の駆動モータ
8と、この駆動モータ8によって回転駆動されるウォー
ム9と、このウォーム9と係合するウォームホイール1
0と、このウォームホイール10によって回動される操
舵軸11とから構成される。この操舵軸11には6葉車
輪機構2のハウジング12が固着され、このハウジング
12には、単一の駆動モータ13が取付けられていると
共に、アーム回転軸14が軸受15によって回転可能に
支持されている。駆動源13には第1の傘歯車16が連
結され、この傘歯車16には第2の傘歯車17が噛合っ
ている。この第2の傘歯車17には内歯の入力歯車18
が背中合せに同軸に固着され、これらの第2の傘歯車1
7と入力歯車18とは、軸受19によってアーム回転軸
14に回転可能に支持されている。
【0011】入力歯車18には6個の遊星歯車20が噛
合っており、これらの遊星歯車20は第1の太陽歯車2
1に噛合っている。この第1の太陽歯車21はアーム回
転軸14に固着されている。遊星歯車20に固着された
遊星歯車軸22は、キャリア23に軸受24によって回
転可能に支持されている。アーム回転軸14には第2の
太陽歯車25が固着され、この第2の太陽歯車25には
6個の小車輪駆動歯車26が噛合っており、これらの小
車輪駆動歯車26は小車輪5に背中合せに同軸に固定さ
れている。小車輪駆動歯車26と小車輪5とは、キャリ
ア23とアーム4との間に取付けられた小車輪軸27に
軸受28によって回転可能に支持されている。なお、入
力歯車18と遊星歯車20と第1及び第2の太陽歯車2
1、25などは、遊星歯車装置を構成する。
【0012】図3は車体前部1bの6葉車輪機構3を詳
細に示しており、この車体前部1bの6葉車輪機構3の
構成は、前述したように車体前部1aの6葉車輪機構2
の構成と同一である。次に、この実施例の作用を説明す
る。最初に平地を走行する場合を説明する。平地走行の
場合には、図4(A)に示したように、二つの小車輪5
が地面または床に載置される。この状態では、小車輪5
の回転に対する抵抗、即ち小車輪5の回転負荷が小さ
く、ア−ム4の回転に対する抵抗、即ちア−ム4の回転
負荷が大きくなっており、従って、ア−ム4に取付けら
れた小車輪軸27とキャリア23と遊星歯車軸22など
は、アーム回転軸14の回りを回転することが実質的に
制限されている。
【0013】図1の制御装置7からの指令によって6葉
車輪機構2、3の駆動モータ13が起動すると、この回
転駆動力は第1及び第2の傘歯車16、17を介して入
力歯車18を回転させる。この入力歯車18の回転によ
って、遊星歯車20は、第1の太陽歯車21の回りを公
転するか、または自転して第1の太陽歯車21を回転さ
せようとするが、この時は上述のようにア−ム4の回転
負荷が大きいため、小車輪軸27とキャリア23と遊星
歯車軸22などの回転が実質的に制限されているため、
遊星歯車20は自転して第1の太陽歯車21を回転させ
る。この第1の太陽歯車21の回転はアーム回転軸14
を介して第2の太陽歯車25を回転し、この第2の太陽
歯車25の回転は小車輪駆動歯車26を介して小車輪5
を回転させ、これによって走行車が平地走行する。
【0014】次に、階段などでの段差走行を説明する。
小車輪5が階段などの段差部に当接すると、この小車輪
5の回転負荷がアーム4の回転負荷に比べて非常に大き
くなる。これによって、小車輪駆動歯車26や太陽歯車
25、21などの回転抵抗が大きくなるため、遊星歯車
20は第1の太陽歯車21の回りを公転する。この遊星
歯車20の公転は遊星歯車軸22を介してキャリア23
を回転させ、このキャリア23の回転によって小車輪軸
27を介してアーム4がアーム回転軸14の回りを回転
する。こうして、6葉車輪機構2、3は図4(B)乃至
図4(D)に示したようにアーム4の回転によって段差
を乗越える。この乗越え後は、小車輪5の回転負荷が再
び小さくなるため、図4(D)に示したように二つの小
車輪5の回転による平地走行に移る。以上の説明から分
かるように、遊星歯車装置18、20、21、25は、
小車輪5の回転負荷とアームの回転負荷との関係に基づ
き、駆動モータ13の駆動力を小車輪5またはアーム4
に自動的に切換えることができる。また、段差を降りる
時にはアーム4の回転抵抗がほとんで零になるので、ア
ーム4が自然に回転し段差を降りることができる。走行
車は、前輪操舵機構6が6葉車輪機構2全体を回動する
ことによって曲線走行を行うことができる。
【0015】次に、本発明の走行車は、段差部を乗越え
る際の上下動が従来のクローバ車輪式走行車に比べて大
幅に小さくなることを説明する。図5(A)及び(B)
は夫々、従来のクローバ車輪式走行車30と本発明の6
葉車輪機構式走行車2が高さhの段差を乗越える状態を
示している。なお、この図は段差の高さhが、
【数1】 の場合である。クローバ車輪式走行車30と6葉車輪機
構式走行車2は、比較のために、夫々の小車輪5の径d
が等しく、同様にアーム4の径Dも互いに等しくしてあ
る。図5(A)に示したように、クローバ車輪式走行車
30はアーム4の回転によって段差を乗り越す際に、ア
ーム回転軸14が円弧状の軌跡a,b,cを通る。この
ようにアーム回転軸14は一度、頂点bを通過するた
め、上下方向の変化が大きくなり、アーム回転軸14は
乗越え動作に入るまでに上下方向にD/4だけ変化す
る。更に、クローバ車輪式走行車30は乗越え完了まで
にアーム4を120°回転させる必要がある。
【0016】本発明の6葉車輪機構式走行車2は、図5
(B)に示したようにアーム回転軸14が円弧状の軌跡
a,b,cを通って段差を乗越える。この時のアーム回
転軸14の高さ変化は、
【数2】 であり、非常に小さくなる。更に、乗換え完了までにア
ーム4を60°回転するだけでよく、乗越えに要する時
間が短縮される。図6(A)及び(B)は、図5(A)
及び(B)と同様の図で、段差高さhが
【数3】 の場合である。この場合もクローバ車輪式走行車30の
アーム回転軸14は図6(A)に示したように乗越え動
作に入るまでにD/4だけ変化する。他方、6葉車輪機
構式走行車2は図6(B)に示したように、アーム回転
軸14が30°回転してから乗越えに入る。この時のア
ーム回転軸14の高さ変化も最大0.07Dであり、非
常に小さくなる。以上の実施例では、前輪と後輪との夫
々に6葉車輪機構式走行車2、3を使用した。しかしな
がら、前輪部を単に回転自在な6個の小車輪だけで構成
し、これらをキャスタによって支持するようにしてもよ
い。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、互いに60°間隔で放射状に配置され中心軸回りに
回転可能に支持された6本のアームと、上記各アームの
先端に回転可能に支持された小車輪と、上記各アームを
回転する駆動力と上記各小車輪を回転する駆動力とを発
生する単一の駆動源と、上記駆動源の駆動力を上記各ア
ームと上記各小車輪とに選択的に伝達する伝達手段とか
ら構成される6葉車輪機構を車体の前部と後部とに夫々
設置し、上記車体前部には上記車体前部の6葉車輪機構
を操舵する操舵機構を設置すると共に、上記伝達手段は
上記各アームへの上記駆動源の駆動力の伝達と上記各小
車輪への上記駆動源の駆動力の伝達とを上記各アームの
回転の負荷と上記小車輪の回転の負荷との関係に応じて
自動的に切換える構成であるため、平地走行と段差走行
とを単一の駆動源によって行うことができ、車輪による
走行であるので高速安定性及びエネルギー効率が夫々高
く、かつ6本のアームによって段差を乗越えるので段差
走行時の車両本体の上下動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による走行車の第1の実施例を概略的に
示した側面図。
【図2】上記実施例の走行車の前部の機構を詳細に示し
た断面図。
【図3】上記実施例の走行車の後部の機構を詳細に示し
た断面図。
【図4】上記実施例の走行車が平地走行及び段差走行を
行った時の状態を概略的に示した模式図。
【図5】従来のクローバ車輪式走行車と上記実施例の走
行車が段差走行を行った時の状態を概略的に示した模式
図。
【図6】従来のクローバ車輪式走行車と上記実施例の走
行車が段差走行を行った時の状態を概略的に示した模式
図。
【符号の説明】
1a 車体の前部 1b 車体の後部 2 6葉車輪機構 3 6葉車輪機構 4 アーム 5 小車輪 6 操舵機構 13 単一の駆動源 18、20、21、25 遊星歯車装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに60°間隔で放射状に配置され中心
    軸回りに回転可能に支持された6本のアームと、上記各
    アームの先端に回転可能に支持された小車輪と、上記各
    アームを回転する駆動力と上記各小車輪を回転する駆動
    力とを発生する単一の駆動源と、上記駆動源の駆動力を
    上記各アームと上記各小車輪とに選択的に伝達する伝達
    手段とから構成される6葉車輪機構を車体の前部と後部
    とに夫々設置し、上記車体前部には上記車体前部の6葉
    車輪機構を操舵する操舵機構を設置すると共に、上記伝
    達手段は上記各アームへの上記駆動源の駆動力の伝達と
    上記各小車輪への上記駆動源の駆動力の伝達とを上記各
    アームの回転の負荷と上記小車輪の回転の負荷との関係
    に応じて自動的に切換えることを特徴とする走行車。
JP4243519A 1992-09-11 1992-09-11 走行車 Pending JPH0692272A (ja)

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