JPH10114201A - 段差用車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両が段差を記憶・認識しなくとも、走路に存
在する段差を支障無く進み上がれる車輪の提供。 【解決手段】従動輪１の両側に底が従動輪１と同じ円錐
部１ａを固定し、路面に存在する段差に斜めに走行して
円錐部１ａが段差に接してから従動輪１が段差に円滑に
上がれる構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用の車輪の
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のような円柱形の車輪を用いた車両
では、高い段差に対して斜めから進入することは一般的
に困難であるため、段差に対して車両がなるべく直角に
進入するようにその動作を制御していた。このように、
車両が段差に対して直角に近く進入した場合には、段差
の乗り上げに大変大きな駆動トルクが必要なことが知ら
れている。また、車輪と段差面との接触時の角度の関係
から、車輪半径の半分程度の高さの段差が乗り上げの限
界となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術のように、
車両が段差に対して直角に近く進入するためには、該段
差に進入する前に該段差の存在を認識する必要があり、
そのために走行路中の段差の存在を事前に計算機等に記
憶させておくか、あるいは、車両自身が段差を発見，認
識するための高度な制御技術を必要としていた。

【０００４】この発明の課題は、車両が段差を記憶ある
いは認識しなくとも、走路に存在する段差を支障無く通
過できる段差用車輪を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、車両の下部
に取り付けられ、回転により車両を移動させる段差用車
輪において、前記車輪の両側面を円錐状に形成したこと
である。請求項２の発明は、請求項１に記載の段差用車
輪において、前記車輪は底が車輪と同寸法の円錐状部材
を両側面に設けることにより両側面を円錐状に形成する
ことである。

【０００６】請求項３の発明は、車両の下部に取り付け
られ、回転により車両を移動させる段差用車輪におい
て、前記車輪は、共通の軸に結合された２つの車輪から
なり、外側の側面に底が車輪と同寸法の円錐状部材が設
けられることにより両側面が円錐状に形成されることで
ある。請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のい
ずれかの項に記載の段差用車輪において、前記車輪は駆
動輪であり、車輪の両側面に設けられる円錐状部は、車
輪とは独立して駆動軸に回転自在に設けられることであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の要点は、車輪の側面を
円錐状に形成し、段差に対して斜めに円錐体を接しさせ
たのち、この円錐面を利用して車輪を段差上部まで徐々
に上昇させることにある。

【０００８】

【実施例】図１と図２はこの発明の実施例の構造を、図
３と図４は動作原理を示す。図１は従動輪の実施例を示
し(a) は正面図、(b) は側面図である。従動輪１は、一
方の側面に円錐部１ａが固定され、車両本体１１に固定
された支持材３に支持されて回動できる従動輪軸２の両
端に、他方の側面が対向するように結合される。

【０００９】図２は駆動輪の実施例を示す図である。駆
動輪７は駆動軸６に固定されて支持される構造であり、
円錐部８の底をこの駆動輪７と同じにして２つの円錐部
８が駆動軸６に回動できるように支持され、かつ、駆動
軸６によって軸方向に移動しない構造である。そして、
不図示のアクチュエータによって駆動軸６とこの軸に固
定された駆動輪７は回転駆動される。

【００１０】図３はこの発明の動作原理を示す平面図
で、段差２２が存在する路面２１に図１の段差用車輪４
が矢印方向に進み上がる状況を示している。図４はこの
図３の平面図の段差用車輪４の各状態を正面から見る図
で、(a) は段差２２に接する前の図であり、段差用車輪
４が進行することによって段差２２の上面の図で右側の
端部に段差用車輪４の左側の円錐部が接すると円錐部は
滑りが生じずに接触部が次第に右方（円錐部の大きくな
る方向）に移行して(b) に示すように円錐部が段差に接
して片側の車輪が浮いた状態になり、更に進行によって
(c) に示すように片側の車輪が段差２２に接した状態に
なって(d) の片側の車輪が段差に乗り上げた状態にな
る。他方の車輪も内側の円錐部から前記と同様に乗り上
げられる。

【００１１】車輪４が図２に示す駆動輪である場合に
は、段差用車輪４の片側の車輪が浮き上がるとその車輪
４は駆動の機能がなくなり、他の駆動輪によって外側の
円錐部８が段差２２を滑ることなく従動する車輪となり
接点が次第に半径が大の所に移行して(b) の円錐部が段
差に接して片側の車輪が浮いた状態になり、更に進行に
よって(c) の片側の車輪が段差に接した状態になり、そ
して(d) の片側の車輪が段差に乗り上げた状態になる。
他方の車輪も同様である。

【００１２】上記したようにこの発明によれば段差に円
錐部が接すれば車輪は段差を乗り上げられるため、車輪
半径とほぼ等しい段差を容易に乗り上げることができ
る。

【００１３】

【発明の効果】この発明によれば、車輪の側面を円錐状
に形成することにより、車両が段差に対し斜めに進入す
るときでも、車輪は段差を乗り上げることが可能にな
る。さらに、車輪の段差乗り上げ能力の向上を図ること
ができる。すなわち、円錐状の部分から乗り上げること
により、ほぼ、車輪の半径と等しい高さの段差の乗り上
げが可能となる。これは、従来の円柱型車輪と比べてほ
ぼ２倍の高さの段差を乗り上げることが可能であること
を意味する。また、直角に進入した場合と比較し、段差
乗り上げ時の車輪の駆動トルクを低減することが可能に
なる。さらに、円錐面を利用して段差を徐々に昇降させ
るので、車両の受ける衝撃を緩和することができる。ま
た本発明による車輪は、手押し車やおもちゃにも応用し
て用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１の実施例の、(a) は正面
図、(b) は側面図

【図２】この発明の請求項２の実施例を示す断面図

【図３】この発明の動作原理を示す平面図

【図４】この発明の動作原理を示す図で、(a) は円錐部
が段差に接する前の正面図、(b) は円錐部が段差に接し
て浮いた状態の正面図、(c) は車輪が段差に接した状態
の正面図、(d) は車輪が段差に乗り上げた状態の正面図

【符号の説明】

１ 従動輪 １ａ 円錐部 ２ 従動輪軸 ３ 支持材 ４ 段差用車輪 ６ 駆動軸 ７ 駆動輪 ８ 円錐部 １１ 車両本体 ２１ 路面 ２２ 段差

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の下部に取り付けられ、回転により車
   両を移動させる段差用車輪において、 前記車輪の両側面を円錐状に形成したことを特徴とする
   段差用車輪。
2. 【請求項２】請求項１に記載の段差用車輪において、 前記車輪は、底が車輪と同寸法の円錐状部材を両側面に
   設けることにより両側面を円錐状に形成することを特徴
   とする段差用車輪。
3. 【請求項３】車両の下部に取り付けられ、回転により車
   両を移動させる段差用車輪において、 前記車輪は、共通の軸に結合された２つの車輪からな
   り、外側の側面に底が車輪と同寸法の円錐状部材が設け
   られることにより両側面が円錐状に形成されることを特
   徴とする段差用車輪。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかの項に
   記載の段差用車輪において、 前記車輪は駆動輪であり、車輪の両側面に設けられる円
   錐状部は、車輪とは独立して駆動軸に回転自在に設けら
   れることを特徴とする段差用車輪。