JPH11198875A - 走行装置 - Google Patents

走行装置

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JPH11198875A
JPH11198875A JP10020278A JP2027898A JPH11198875A JP H11198875 A JPH11198875 A JP H11198875A JP 10020278 A JP10020278 A JP 10020278A JP 2027898 A JP2027898 A JP 2027898A JP H11198875 A JPH11198875 A JP H11198875A
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wheels
drive shaft
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traveling body
free rollers
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Katsumi Aoki
勝美 青木
Hiroyuki Maeda
浩之 前田
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Koei Co Ltd
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Koei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行体が前後左右ばかりでなく全方向に直進
できると共に、その場での方向転換や、任意の点を中心
とした旋回、更にはその場での回転もできる運動特性に
優れた走行装置を提供する。 【解決手段】 回転数及び回転方向が可変可能なモータ
ー2の駆動軸を回転させると、同駆動軸に円環状に二列
近接して配置されたフリ−ローラー5’群が駆動軸まわ
りに転動し、且つ駆動軸方向にはフリ−ローラー5’が
回動して移動できるようにした車輪5を、研掃材噴射具
1の同一円周上に4個放射状に配設し、各モーター2を
独立して制御する制御機6を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直な壁面・曲面
等の走行、又は工場内での床走行等を行う走行体の走行
装置であって、前後左右・その場での回転・その場での
方向転換等、全方向への移動を可能とする走行装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、走行体に設けられた車輪は、その
外側がゴム製又は鋼製等の円環部分で構成されている一
般的なものであったため、走行体が前後や内外輪差によ
る旋回等の走行は可能であったが、その場での回転やそ
の場での方向転換等の走行が不可能であった。又、大き
な回転半径が必要であったため、走行体の操作性がよく
なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、走行体が
前後左右ばかりでなく全方向への走行ができると共に、
その場での全方向への方向転換ができ、更にその場での
回転もできる運動特性に優れた走行装置を提供する事に
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 1) 楕円形状のフリ−ロ−ラ−を3個以上、駆動軸に
対して直交した面に、円環状に且つ複数列近接した状態
に駆動軸に取付け、しかも各列のフリ−ロ−ラ−は一方
の列のフリ−ロ−ラ−のロ−ラ−縁が、他方の列のフリ
−ロ−ラ−のロ−ラ−中央面と対向するように交互に配
置され、駆動軸を回転させると円環状に配置されたフリ
−ロ−ラ−群が駆動軸まわりに転動し、且つ駆動軸の軸
方向にはフリ−ロ−ラ−が回動して移動できるように構
成した車輪を、走行体に放射状に4個以上配設し、回転
数及び回転方向を可変可能に駆動軸を駆動する駆動部を
設け、各駆動部の回転数及び回転方向を独立して制御す
る制御部を設け、走行体が全方向へ移動自在としたこと
を特徴とする走行装置 2) 駆動軸を放射方向とした前記1)記載の走行装置 3) 車輪を走行体の同一円周上で放射状に複数個配設
した前記1)又は2)記載の走行装置 4) 車輪を同一放射方向に2個以上配設した前記1)
〜3)いずれか記載の走行装置 5) 走行体の同一円周上に4個の車輪を放射状に、且
つ車輪の駆動軸が互いに直交するように配設し、走行体
の前後左右に対する動きが対称になるようにした前記
1)又は2)記載の走行装置 6) 4個の車輪の隣りあう2個を1組として2組に分
け、1組の車輪は走行体に固定して配置し、他の1組の
車輪はこれを支持する共通の支持材の両端に取付けると
共に、支持材の中間部に支軸を介して走行体と揺動自在
に取付けた前記5)記載の走行装置にある。
【0005】
【作用】本発明の車輪は、円環状に配置した複数のフリ
−ロ−ラ−が駆動軸まわりに転動して駆動軸と垂直方向
に移動でき、又複数列に近接して円環状に複数のフリ−
ロ−ラ−を配置しているので、必ずいずれかのフリ−ロ
−ラ−の側面は接地しており、その接地しているフリ−
ロ−ラ−が回動し駆動軸の方向にも移動できる。又、こ
の車輪を放射状に配設し、駆動軸の回転数及び回転方向
を可変可能としている。これにより、走行体を直進させ
る場合は、走行体の進行する方向で対称に車輪を分け、
両側の車輪を各側ごと進行方向に力が発生する方向に回
転させる事で、進行方向の分速は付加され、進行方向と
垂直方向の分速は相殺して、走行体を進行方向に直進さ
せることができる。走行体の進行方向が駆動軸方向の場
合は、進行方向と同方向になる駆動軸は停止し、進行方
向と同方向になる駆動軸に設けたフリ−ロ−ラ−は回動
して、その他の車輪は走行体を直進させる場合と同様に
する事で、直進させる場合と同様に進行方向の分速は付
加され、進行方向と垂直方向の分速は相殺し、進行方向
と同方向になる駆動軸に設けたフリ−ロ−ラ−は回動し
て走行体を駆動軸方向に進行させる事ができる。走行体
を走行体から離れた点まわりに旋回させる場合、各車輪
の回転方向は直進させる場合と同様で、且つ旋回の中心
に近い車輪ほど回転を弱く、遠い車輪ほど強くすること
で、走行体は任意の点を中心に旋回することができる。
これらにより走行体は前後左右・その場での方向転換又
は旋回等、全方向への移動が可能となる。更に各車輪の
いずれかのフリ−ロ−ラ−の側面が必ず接地するので、
走行体の走行を円滑にする事ができる。駆動軸を放射方
向としたものでは、全ての車輪を同方向に回転させる事
で放射の中心を中心としたその場での回転を可能として
いる。車輪を同一円周上に設けたものでは、各車輪の駆
動の制御を簡単にすることができ、又直進性もよくな
る。複数重にわたり車輪を配設したものでは、走行体の
走行を安定させる事ができる。同一円周上で放射状に且
つ直交するように車輪を設けたものでは、走行体の動き
が前後左右で対称となるので、直進性が良くなり、又車
輪の駆動の制御も容易になる。更に4個の車輪で全方向
に移動可能なので、経済性にも優れている。車輪を2組
に分けて走行体に取付けたものでは、揺動自在に取付け
た1組の車輪が走行面の凹凸に対応して接地するので、
走行体の4個の車輪は均一の力で接地し、それにより走
行体が走行面に対して滑るのを防ぐことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】走行体の動きを円滑にするため、
車輪は4個以上配設する事が望ましい。走行体の直進性
・安定性・制御性をよくするため、車輪は同一円周上
に、しかも直交した放射方向に配置して、駆動軸も放射
方向にするのが望ましい。車輪の回動方向は、走行体の
移動方向により回転・逆回転・停止の場合があるので、
駆動軸を駆動するモータは正逆方向切換可能で且つ可変
速なモーターが望ましい。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例は、フリーローラーを駆動軸に対して直
交した面に円環状に二列近接して設置した構成の車輪
を、研掃材噴射具の同一円周上に、放射状に且つ車輪の
駆動軸が互いに直交するように配設し、回転数・方向が
可変可能なモーターを各車輪ごとに設けて研掃材噴射具
を全方向に移動可能とし、船体外壁に吸着しながらブラ
スト作業を行えるようにした例である。その他の例は、
隣りあう2個の車輪を部材に連結して研掃材噴射具に遊
動自在に連結し、凹凸な走行面での4個の車輪にかかる
力を均一にした例である。図1は実施例の全体概略図、
図2は実施例の研掃材噴射具の平面図、図3は実施例の
研掃材噴射具の底面図、図4は図2のA−A断面図、図
5は実施例の研掃材による研磨作業を示した説明図、図
6は実施例の車輪の正面詳細図、図7は実施例の車輪の
側面詳細図、図8は図7のA−A断面図、図9は実施例
の研掃材噴射具の走行を示す説明図、図10は実施例の
研掃材噴射具の移動方向を示す図表、図11は車輪の配
置例を示す説明図、図12はその他の例の研掃材噴射具
の平面図、図13は図12のA−A断面図である。
【0008】実施例(図1〜11参照)図中1は走行体
である研掃材噴射具、盤2は正逆方向切換可能で且つ可
変速なモーター、2’はモーター2の駆動軸、3は底面
を開口した円柱状の薄い箱体、4は箱体3の上面内側に
設けた環状のシール材、5は箱体3の周縁に放射状に配
置した車輪、5’は車輪5の外側の円環部分を構成する
楕円形状のフリ−ロ−ラ−、5aは左前の車輪、5bは
左後の車輪、5cは右後の車輪、5dは右前の車輪、5
eは車輪5の中央に設けた取付孔、6はモーター2を制
御する制御部、7は研掃材9と高圧空気を研掃材噴射具
1に送る輸送管、8は噴射した研掃材9と空気と剥離し
た粉粒状の付着物12を回収する回収管、9は船舶外壁
11を研磨する研掃材、10は粉粒体供給装置、11は
被研磨面である船舶外壁、12は船舶外壁11に付着し
た錆や貝等の付着物である。
【0009】本実施例は図1〜4に示すように、底面を
開口した薄い箱体3に輸送口・回収口を設け、同箱体3
の周縁に放射状で且つ駆動軸2’が互いに直交するよう
に4ヶ所車輪5を配設し、各車輪5ごとにモーター2を
設けた研掃材噴射具1が輸送管7・回収管8で粉粒体供
給装置10に連通してある。図6〜8に示すように取付
孔5eに対して直交した面にフリ−ロ−ラ−5’を3個
円環状に二列、各列のフリ−ロ−ラ−5’が交互になる
ように近接して配置し、いずれかのフリ−ロ−ラ−5’
の側面が必ず被研磨面である船舶外壁11に接するよう
にし、駆動軸2’を取付孔5eに挿入してキーをキー溝
に嵌着して駆動軸2’と車輪5を連結し、駆動軸2’の
回転と共に車輪5が連動して回転するようにする。これ
により車輪5はモーター2が駆動し、円環状に配置した
複数のフリ−ロ−ラ−5’が駆動軸まわりに転動して駆
動軸2’と垂直方向に移動し接地しているフリ−ロ−ラ
−5’が回動する事で駆動軸2’と同方向に移動でき
る。そして、モーター2を制御部6により各々適当に制
御する事で、各車輪5は独立した回転方向及び回転数を
維持することができ、研掃材噴射具1は全ての方向に移
動可能となる。
【0010】研掃材噴射具1を直進させる場合、図9
(a)に示すように、進行方向で対称に車輪5を分け
(左前と左後の車輪5a・5bと右後と右前の車輪5c
・5d)、両側の車輪5の回転を同側で同方向とし、進
行方向の分速が付加される事で研掃材噴射具1を進行方
向に直進させる事ができる。このようにして直進させる
と、車輪5は4個とも駆動しているので、垂直な船舶外
壁11に対してすべりがなく、望ましい走行状態とな
る。研掃材噴射具1の進行方向が駆動軸2’の軸方向の
場合、進行方向と同方向の駆動軸2’は停止し、その他
の車輪5は直進させる場合と同様にする事で進行方向の
分速が付加され、停止した駆動軸2’に設けたフリーロ
ーラー5’が回動して駆動軸方向に進行させる事ができ
る。研掃材噴射具1をその場で回転させる場合は、図9
(b)に示すように全ての車輪5を同方向に回転させる
事で、放射の中心を中心とした回転をさせる事ができ
る。研掃材噴射具1を同研掃材噴射具1から離れた任意
の点まわりに旋回させる場合、各車輪5の回転方向は直
進させる場合と同様で、且つ旋回の中心から近い車輪ほ
ど弱く、遠い車輪ほど強く回転させる事で、研掃材噴射
具1は任意の点を中心に旋回できる。図10中の強・弱
はモーター2の回転数を示し、この回転数及び回転方向
を変化させる事により、全方向への移動を可能としてい
る。
【0011】本実施例では、粉粒体供給装置10から輸
送管7に供給された研掃材9が研掃材噴射具1に輸送さ
れ、研掃材噴射具1から船舶外壁11に高速で衝突し、
船舶外壁11を研磨していく。船舶外壁11から剥離し
た錆や貝等の付着物12は、噴射した研掃材9と共に回
収管8を介して粉粒体供給装置10へ回収される。この
とき図4・5に示すように、シール材4で囲まれた空間
に輸送管7より高圧空気が流れ、回収管8へと吸引され
るため、研掃材噴射具1は船舶外壁11に吸着した状態
となる。ここで、各車輪5のいずれかのフリーローラー
5’の側面は必ず船舶外壁11に接しているので、研掃
材噴射具1は船舶外壁11に吸着したまま、シール材4
の摩擦以上の力で全方向へ移動する。又、同一放射状に
2個以上車輪5を配設したり、駆動軸2’を放射方向と
垂直に配置する事も図11に示すように可能であるが、
図11(b)に示すように駆動軸2’を放射方向と垂直
方向にしたものでは、その場での回転ができない為駆動
軸2’を放射方向にしたものの方が操作性が良い。
【0012】その他の例(図12・13参照) 図中13は隣りあう2個の車輪5を支持している支持
材、14は支持材13の中間を揺動自在に研掃材噴射具
1に軸支している連結部である。その他の例は、車輪5
を実施例と同様に同一円周上に放射状に配設する際、図
12に示すように隣りあう2個の車輪5を1組として2
組に分け、1組は研掃材噴射具1に固定して配置し、他
の1組は2個の車輪5を支持材13の両端に取付け、同
支持材13を研掃材噴射具1の箱体3に設けた連結部1
4に揺動自在に取付ける事で、凹凸な船舶外壁11を走
行する際、4個の車輪5が接地しやすくなり、更に四輪
にかかる力を均一としている。これにより、船舶外壁1
1を走行中に研掃材噴射具1が滑る事なく研磨作業を行
う事ができ、更に四輪が均一の力で接地しているので研
掃材噴射具1の走行性が優れたものとなる。以下は実施
例と同様である。
【0013】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、走行体に放
射状に配設し、フリーローラーを配置した各車輪を、前
後左右に移動可能として適当な回転数及び回転方向で独
立して駆動することで、前後左右・その場での方向転換
等、全方向への移動が可能となり、走行性能が向上す
る。駆動軸を放射方向にすれば、走行体のその場での回
転も容易に可能となる。又、走行体の同一円周上に車輪
を配設した場合は、車輪の駆動制御が簡単になり、走行
体の直進性も向上する。更に、走行体の同一円周上に駆
動軸が直交するよう四個の車輪を設けたものでは、走行
体は前後左右で対称な動きをするため、制御が容易とな
り直進性も向上し、且つ車輪が四個で全方向に移動可能
なので経済性にも優れている。又、車輪を2組に分け、
1組の車輪を揺動自在に取付ける事で、4輪が均一の力
で接地するので走行面に対して滑りがおこりにくく、走
行性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の全体概略図である。
【図2】実施例の研掃材噴射具の平面図である。
【図3】実施例の研掃材噴射具の底面図である。
【図4】図2のA−A断面図である。
【図5】実施例の研掃材による研磨作業を示した説明図
である。
【図6】実施例の車輪の正面詳細図である。
【図7】実施例の車輪の側面詳細図である。
【図8】図7のA−A断面図である。
【図9】実施例の研掃材噴射具の走行を示す説明図であ
る。
【図10】実施例の研掃材噴射具の移動方向を示す図表
である。
【図11】車輪の配置例を示す説明図である。
【図12】その他の例の研掃材噴射具の平面図である。
【図13】図12のA−A断面図である。
【符号の説明】
1 研掃材噴射具 2 モーター 2’ 駆動軸 3 箱体 4 シール材 5 車輪 5’ フリーローラー 5a 左前の車輪 5b 左後の車輪 5c 右後の車輪 5d 右前の車輪 5e 取付孔 6 制御部 7 輸送管 8 回収管 9 研掃材 10 粉粒体供給装置 11 船舶外壁 12 付着物 13 支持材 14 連結部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 楕円形状のフリ−ロ−ラ−を3個以上、
    駆動軸に対して直交した面に、円環状に且つ複数列近接
    した状態に駆動軸に取付け、しかも各列のフリ−ロ−ラ
    −は一方の列のフリ−ロ−ラ−のロ−ラ−縁が、他方の
    列のフリ−ロ−ラ−のロ−ラ−中央面と対向するように
    交互に配置され、駆動軸を回転させると円環状に配置さ
    れたフリ−ロ−ラ−群が駆動軸まわりに転動し、且つ駆
    動軸の軸方向にはフリ−ロ−ラ−が回動して移動できる
    ように構成した車輪を、走行体に放射状に4個以上配設
    し、回転数及び回転方向を可変可能に駆動軸を駆動する
    駆動部を設け、各駆動部の回転数及び回転方向を独立し
    て制御する制御部を設け、走行体が全方向へ移動自在と
    したことを特徴とする走行装置。
  2. 【請求項2】 駆動軸を放射方向とした請求項1記載の
    走行装置。
  3. 【請求項3】 車輪を走行体の同一円周上で放射状に複
    数個配設した請求項1又は2記載の走行装置。
  4. 【請求項4】 車輪を同一放射方向に2個以上配設した
    請求項1〜3いずれか記載の走行装置。
  5. 【請求項5】 走行体の同一円周上に4個の車輪を放射
    状に、且つ車輪の駆動軸が互いに直交するように配設
    し、走行体の前後左右に対する動きが対称になるように
    した請求項1又は2記載の走行装置。
  6. 【請求項6】 4個の車輪の隣りあう2個を1組として
    2組に分け、1組の車輪は走行体に固定して配置し、他
    の1組の車輪はこれを支持する共通の支持材の両端に取
    付けると共に、支持材の中間部に支軸を介して走行体と
    揺動自在に取付けた請求項5記載の走行装置。
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