JPWO2020105625A1 - 車輪構造およびロボット - Google Patents
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Abstract
車輪構造は、車輪120と、車輪120を部分的に覆うカバー122とを備え、カバー122において、車輪120の周方向に交差する端部124Fは波型形状を有しており、車輪120の回転に連れて車輪120の周方向に移動する指に対し、車輪120の幅より狭い範囲で当接する当接部として、波型形状で構成される凸部を有している。
Description
図1は、本実施の形態の車輪構造を備えた自律行動型ロボット(以下、「ロボット」という)100の外観を示す図である。図1Aは、ロボット100の正面外観図である。図1Bは、ロボット100の側面外観図である。前輪102が本実施の形態の車輪構造を有するが、詳細については後述する。
上記した実施の形態では、少なくとも一つの凸部を有する端部の例として、波型形状を有する端部124Fの例をあげたが、端部124Fは、車輪120の回転に連れて端部124Fの方へ移動してきた物体(特に、指)に対して当接する当接部を有していればよく、端部124Fの形状はいろいろな変形例が考えられる。図5A乃至図5Cは、端部124Fの形状の変形例を示す図である。図5Aは、車輪120の外周に沿った方向に3つの凸部を有し、全体として凹凸形状を有する端部124Fの例を示す図である。図5Bは、端部の中央に車輪120の外周に沿った方向に膨らんだ膨出部を有する端部124Fの例を示す図である。いずれの例においても車輪120の回転に連れて指が端部124Fに押し当てられたときに、端部124Fの突出した部分が指に当接する。つまり、指と当接する範囲が狭い。この構成により、指が車輪120とカバー122との隙間に挟み込まれにくくなる。図5Cは、中央が凹んだ端部124Fの例を示す図である。車輪120の回転に連れて指が端部124Fに押し当てられたときに、端部124Fの両端または片方の端部において指が当接する。この場合も指と当接する範囲が狭く、指が車輪120とカバー122との隙間に挟み込まれにくくなる。
次に、第2の実施の形態の車輪構造について説明する。第2の実施の形態の車輪構造の基本的な構成は第1の実施の形態と同じであるが、端部124Fの構成が第1の実施の形態とは異なる。
図6Cは、第2の実施の形態の変形例に係る端部124Fを示す図である。変形例に係る端部124Fは、車輪120の周方向Cとは垂直な直線形状とされている。端部124Fは、カバーと同じ材質からなる波型形状124F1に対し、波型の凹部を充填すると共に波型の凸部を覆う弾性材料124F2によって、直線状に構成されている。波型の凸部を覆う弾性材料124F2で構成される層の厚さはdである。この層の材料及び厚さdは、車輪120の回転に連れて指が端部124Fに接触したときに、波型形状124F1の凸部とそうでない部分の圧力差が指に生じる材料および厚さである。指が端部124Fに接触したときには、実質的に、波型形状124F1の凸部によって指が支持されることになり、圧力差が生じて、図6Bの構成と同様に、カバー122と車輪120との間に指が挟み込まれにくくなる。また、全体が弾性材料124F2に覆われているので、弾性体124F2がないときよりも凸部との接触の圧力を低く抑え、端部124Fに指が当接したときに痛みを感じにくいという効果がある。
図7は第3の実施の形態の車輪構造の構成を示す図、図8は車輪構造を部分的に示す斜視図である。第3の実施の形態の車輪構造の基本的な構成は第1の実施の形態の車輪構造と同じであるが、第3の実施の形態の車輪構造は、車輪の周方向と平行な開口の両縁部に、端部124Fに近づくに従って車輪120から離隔する斜面を有するガイド124Gが形成されている。図7において、カバー122は肉厚Tを有しており、隙間Sは、カバー122の内壁122Wと車輪120とのスペースを表している。ガイド124Gは端部124Fに至ったときに最も高くなっており、ガイド124Gの頂点は、端部124Fの底面(カバー122の肉厚Tを考えた場合に車輪120の表面側となる面)より上になる。
上記した実施の形態では、いくつかの端部124Fの例を示したが、端部124Fの構成は上記した例に限定されるものではない。端部124Fは、端部が直線形状であった場合の幅(これは、ほぼ車幅に相当する)よりも狭い範囲で指に当接する当接部を備えていればよい。例えば、端部124Fの両側を波形の高い部分(凸部)で構成し、端部124Fの中央を波形の低い部分(凹部)で構成し、凹部の幅が所定の幅となるように構成してもよい。このように構成することで、指が凸部そのものか、指の側面が両側の凸部のそれぞれに当接するので、指が巻きまれにくくなる。上述した所定の幅は、多くの人のいずれかの指(例えば、人差し指)の幅を測定した値を基準として定められた幅であってもよい。
Claims (8)
- 車輪と、
前記車輪を部分的に覆うカバーと、
を備え、
前記カバーにおいて、前記車輪の周方向に交差する端部は、前記車輪の回転に連れて前記車輪の周方向に移動する物体に対し、前記車輪の幅より狭い範囲で当接する当接部を有している車輪構造。 - 前記端部は、凹凸形状または波型形状である請求項1に記載の車輪構造。
- 前記端部は、曲線部分を有する請求項1に記載の車輪構造。
- 前記端部の凹んだ部分を相補するように弾性材料が充填されている請求項1乃至3のいずれかに記載の車輪構造。
- 前記端部の凹んだ部分を相補すると共に前記当接部を覆う弾性材料からなる層を備え、前記層の材料と厚さは、接触した指に対して前記当接部がある部分とない部分とで圧力差を生じさせるものである請求項1乃至3のいずれかに記載の車輪構造。
- 前記車輪の幅方向における前記カバーの縁部に、前記端部に近づくに従って前記車輪から離隔する斜面を有するガイドが形成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の車輪構造。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の車輪構造を備えるロボット。
- 前記車輪構造は、前記車輪を駆動するインホイールモータを備え、前記車輪と前記インホイールモータと前記カバーとがユニット化されており、
前記車輪を被走行面に接触させる第1の状態と、前記車輪を収納する第2の状態との間で、前記ユニット化された車輪構造を回動する回動部を備える請求項7に記載のロボット。
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