JP2005335681A

JP2005335681A - Travel device

Info

Publication number: JP2005335681A
Application number: JP2005124170A
Authority: JP
Inventors: Sunao Ishimine; 直石嶺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP4021907B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a travel device that produces good ride quality and can travel stably and safely in a step travel. <P>SOLUTION: The travel device having a pair of right and left crawler type travel wheels comprises a crawler type travel wheel where a cross driven wheel frame is disposed about the main axle, a driven wheel is mounted to the tip of the driven wheel frame, and a crawler belt is tensed by the driven wheel and a driving wheel for driving the crawler belt, and a driving means for rotating and driving the driven wheel frame. The travel device having a pair of right and left wheel type travel wheels comprises a driving means that has a radial multi-wheel frame about a main axle, has the travel wheels at the tip of the multi-wheel frame, and drives the travel wheels, and a driving means for rotating and driving the multi-wheel frame. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、階段や段差のある走路を自由に走行可能とする走行装置に関する。 The present invention relates to a traveling device that can freely travel on a runway with stairs or steps.

従来の身障者用の車椅子やロボット用の車輪では、階段や段差のある場所では、自由自在に動くことが不可能であり、そのような場合、例えば車椅子では補助員や付添い人がいなければそのような場所では制限されてしまい、自由に走行することができなかった。 Conventional wheelchairs for disabled people and wheels for robots cannot move freely in places with stairs or steps, and in such cases, for example, if there are no assistants or attendants in wheelchairs It was restricted in certain places and I could not drive freely.

階段などの段差走路の走行を可能とする走行装置としては、クローラ式の走行車両がある。例えば、特開平７−４０８６５号公報では、４輪をクローラ式の車輪とし、階段走行時には、階段の傾斜にあわせてクローラ式車輪が傾斜して走行できるようにしたものであり、段差による衝撃を少なくすることができる。 There is a crawler type traveling vehicle as a traveling device that enables traveling on a stepped road such as a staircase. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-40865, four wheels are used as crawler wheels, and when traveling on stairs, the crawler wheels can travel while being inclined in accordance with the inclination of the stairs. Can be reduced.

しかしながら、この場合には階段走行時に車両も傾斜した状態で走行することとなり、車両も傾斜してしまう。そこで、特開平１４−２８４０４９号公報では、４輪がクローラなどの長尺な車輪体とし、階段走行時には、その階段の傾斜にあわせてクローラ式の車輪体のみを傾斜させて走行できるように平行クランク機構を設け、椅子や荷台を平行に保ったまま走行できるようにしたものである。これにより不安定感がなくなり、乗り心地を改善できた。
特開平７−４０８６５号公報特開平１４−２８４０４９号公報 However, in this case, the vehicle also travels in a tilted state when traveling on stairs, and the vehicle also tilts. Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 14-284049, the four wheels are long wheels such as crawlers, and when traveling on stairs, only the crawler-type wheels are inclined so that they can travel in parallel with the inclination of the stairs. A crank mechanism is provided so that the vehicle can run with the chair and the carrier kept parallel. This eliminated any instability and improved ride comfort.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-40865 Japanese Patent Laid-Open No. 14-284049

しかしながら、前記のような従来のクローラ式走行装置においては、階段の傾斜にあわせてクローラ式車輪を傾斜させて走行するものであるため、クローラ車輪（クローラベルト）と階段との接地部分は、階段の角部分のみであるため、すべり易いという問題があった。 However, in the conventional crawler type traveling apparatus as described above, the crawler type wheels are inclined in accordance with the inclination of the stairs, so that the ground contact portion between the crawler wheels (crawler belt) and the stairs is the stairs. There is a problem that it is easy to slip because there is only the corner portion.

階段走行時に、走行車両が滑るということは、非常に危険である。クローラベルトの外面に滑り止めとして凹凸部を設けたとしても、平地走行時にその凹凸部は磨耗するため、その磨耗を絶えずチェックして階段走行しなければかえって危険である。 It is very dangerous that a traveling vehicle slips when traveling on stairs. Even if an uneven portion is provided on the outer surface of the crawler belt as an anti-slip, the uneven portion is worn when traveling on flat ground, so it is dangerous to check the wear constantly and travel on stairs.

特に身障者などが使用する電動車椅子などのような、安全性を最優先する車両には適応できない。 In particular, it cannot be applied to vehicles that give top priority to safety, such as electric wheelchairs used by disabled people.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、階段走行において、乗り心地が良く、安定して、かつ安全に走行することを可能とする走行装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a traveling device that can travel comfortably, stably and safely in staircase traveling. It is in.

本発明は、上記に示す課題を、以下の手段によって解決することができる。 The present invention can solve the above-described problems by the following means.

請求項１は、左右一対のクローラ式の走行車輪からなる走行装置において、主車輪軸を中心にして十字状となる従動輪フレームが設けられ、該従動輪フレームの先端部に各々従動輪が取り付けられ、該４つの従動輪と、クローラベルトを駆動するための駆動輪とでクローラベルトを緊張させてなるクローラ式の走行車輪と、該従動輪フレームを回転駆動させる駆動手段が備えられていることを特徴とする走行装置である。 According to a first aspect of the present invention, in a traveling device comprising a pair of left and right crawler type traveling wheels, a driven wheel frame having a cross shape is provided with the main wheel shaft as a center, and the driven wheels are respectively attached to the distal end portions of the driven wheel frame. A crawler-type traveling wheel in which the crawler belt is tensioned by the four driven wheels and a driving wheel for driving the crawler belt, and driving means for rotationally driving the driven wheel frame. It is a traveling apparatus characterized by these.

該従動フレームは、十字状に主車輪軸を中心に放射状に十字方向に延出したフレームであり、その先端に各々従動車輪が取り付けられている。従動輪の外周は、無限軌道であるクローラベルトが巻かれ、クローラベルトの駆動輪の回転により、クローラベルトが回転し、走行するものである。通常走行では、４つの従動輪の中の２輪がクローラベルトと共に接地して走行し、階段部を走行する場合には、従動輪フレーム駆動手段により従動輪フレームが回転するのに従って、クローラベルトとともに階段の段差に従動輪が１輪ずつ乗り上げていくことで登っていくことができる。 The driven frame is a frame extending in a cross shape in a cross shape radially about the main wheel shaft, and each of the driven wheels is attached to the tip of the frame. A crawler belt, which is an endless track, is wound around the outer periphery of the driven wheel, and the crawler belt rotates by the rotation of the driving wheel of the crawler belt and travels. In normal running, two of the four driven wheels are grounded together with the crawler belt, and when traveling on the staircase, along with the crawler belt as the driven wheel frame is rotated by the driven wheel frame driving means. You can climb by following the steps of the stairs.

この場合には、階段との接触は、階段の角部ではなく、階段の各段の上面にしっかりと従動輪がクローラベルトとともに接地するため、階段の傾斜が急な場合に滑ってしまうという問題は解消される。 In this case, the contact with the staircase is not at the corner of the staircase, but the driven wheel is firmly grounded with the crawler belt on the upper surface of each step of the staircase, so that it slips when the staircase slope is steep. Is resolved.

請求項２は、前記の従動輪フレームは、両端部に従動輪が取り付けられた２本の支持バーが十字状に車輪軸に設けられ、該支持バーは、車輪軸に対して支持バーの軸方向に移動可能なスライド軸受が設けられ、かつ、移動した場合には元の位置に戻ろうとする復帰手段が設けられていることを特徴とする走行装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the driven wheel frame, two support bars to which driven wheels are attached at both ends are provided on the wheel shaft in a cross shape, and the support bar is an axis of the support bar with respect to the wheel shaft. A traveling device is provided with a slide bearing that is movable in a direction, and is provided with return means for returning to the original position when moved.

該２本の支持バーは、車輪軸に対して十字状に取り付けられ、２本の指示バーが独立してその支持バーの軸方向に一定範囲で移動可能に取り付けられ、かつ、各々に元に戻ろうとする復元手段が設けられているものである。 The two support bars are attached in a cross shape with respect to the wheel shaft, and the two instruction bars are independently attached so as to be movable within a certain range in the axial direction of the support bar. A restoring means for returning is provided.

該支持バーは、車輪軸を挟んだ状態で、一定範囲において移動可能となるように、長穴状の軸受けによるスライド軸受けを設けたものなどでも良い。 The support bar may be provided with a slide bearing using a long-hole bearing so that the support bar can be moved within a certain range with the wheel shaft interposed therebetween.

請求項３は、左右一対のホイール式の走行車輪からなる走行装置において、主車輪軸を中心にして３方向に放射状となる多車輪フレームが設けられ、該多車輪フレームの先端部に各々走行車輪が取り付けられ、該３つの走行車輪を駆動させるための走行車輪駆動手段と該多車輪フレームを回転駆動させる多車輪フレーム回転駆動手段とが備えられていることを特徴とする走行装置である。 According to a third aspect of the present invention, in a traveling device comprising a pair of left and right wheel-type traveling wheels, a multi-wheel frame radiating in three directions around the main wheel shaft is provided, and each traveling wheel is provided at the tip of the multi-wheel frame. And a traveling wheel driving means for driving the three traveling wheels and a multi-wheel frame rotation driving means for rotationally driving the multi-wheel frame.

該３方向の多車輪フレームは、各方向の角度は同じであることが好ましい。３つの走行車輪は、主車輪軸に対して同一円上に取り付けられていることが好ましい。 The three-way multi-wheel frame preferably has the same angle in each direction. The three traveling wheels are preferably mounted on the same circle with respect to the main wheel axis.

平坦路面の走行の場合には、操舵性が高くなるように、１輪が接地した状態で、他の２輪は、接地させない状態で走行させることが好ましい。２輪が接地すると、抵抗が大きくなるとともに、方向を変えるときに、スリップさせながら方向を変えることとなり、抵抗が大きくなり、操舵性が劣るので好ましくない。 In the case of traveling on a flat road surface, it is preferable that the vehicle is driven in a state where one wheel is grounded and the other two wheels are not grounded so as to improve steering performance. When the two wheels touch the ground, the resistance increases, and when the direction is changed, the direction is changed while slipping. This is not preferable because the resistance increases and the steering performance is inferior.

階段を登る場合には、３方向の多車輪フレームを回転させて、階段の段差に走行車輪を１輪ずつ、乗り上げて登る。各階段の上面に確実に接地させることで安全に階段を登ることができる。この場合には、走行車輪はロック状態とすることが好ましい。 When climbing the stairs, rotate the multi-wheeled frame in three directions and climb the climbing wheels one by one on the steps of the stairs. You can safely climb the stairs by making sure that the top of each stairs is grounded. In this case, it is preferable that the traveling wheel is locked.

請求項４は、前記の走行装置に姿勢制御手段が設けられていることを特徴とし、左右一対の走行車輪でバランスを保って走行できる自立走行可能な走行装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the traveling device is provided with posture control means, and is a traveling device capable of traveling independently while maintaining a balance between a pair of left and right traveling wheels.

該姿勢制御手段は、各種のロボットなどに使用されている各種姿勢制御手段が使用できる。例えば、ジャイロセンサーと、バランスアームをマイコン制御したものでも良い。 As the posture control means, various posture control means used in various robots can be used. For example, a microcomputer control of a gyro sensor and a balance arm may be used.

姿勢制御することで、左右一対のクローラ式車輪及び、ホイール式の３車輪においても自立状態を維持して走行することができ、凹凸を有する階段面などでも安定した走行を可能とする。 By controlling the posture, the pair of left and right crawler type wheels and the three wheel type wheels can run while maintaining a self-supporting state, and stable running is possible even on uneven stairs.

請求項５は、前記のクローラ式の走行車輪を主走行車輪とし、左右一対のホイール式で複数の車輪を備えた補助車輪が設けられ、該補助車輪は、その車輪軸に放射状の補助車輪フレームが設けられ、その先端部に各々車輪が取り付けられた多車輪構成で、該補助車輪フレームを回転駆動させる補助車輪フレーム回転駆動手段が設けられており、該クローラ式の主走行車輪が設けられた走行装置と、該ホイール式の補助車輪が設けられた補助走行装置とは、バランスアームで連結され、姿勢制御手段によりバランスが保たれて走行することを特徴とする走行装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the crawler type traveling wheel is a main traveling wheel, and a pair of left and right wheel type auxiliary wheels provided with a plurality of wheels are provided, and the auxiliary wheel has a radial auxiliary wheel frame on its wheel shaft. And provided with auxiliary wheel frame rotation driving means for rotationally driving the auxiliary wheel frame, and provided with the crawler type main traveling wheel. The traveling device and the auxiliary traveling device provided with the wheel-type auxiliary wheel are connected by a balance arm and travel while maintaining a balance by the posture control means.

該補助車輪は、放射状の補助車輪フレームに複数の車輪が設けられたものであれば良く、例えば、上記の請求項３に示すような３輪タイプでも良く、４輪タイプや５輪タイプでも良い。 The auxiliary wheel only needs to have a radial auxiliary wheel frame provided with a plurality of wheels. For example, the auxiliary wheel may be a three-wheel type as shown in claim 3 or a four-wheel type or a five-wheel type. .

クローラ式の走行車輪が主走行車輪であり、補助車輪は、クローラ式走行車輪のみの場合よりもより安定して走行させるためのものであり、左右２輪のクローラ式走行装置と、左右２輪の補助車輪走行装置とがバランスアームで連結されて４輪の走行装置として走行するため、姿勢制御手段が停止しても、倒れる心配はない。
本発明は、特に座席や荷台などが設けられた走行装置に適したものであり、傾斜面や階段などを走行する場合においても、座席や荷台においては、姿勢制御手段により、水平が保たれ、安全に走行できるものである。クローラベルトは、ゴム製や樹脂製などの弾性材を用いることが好ましい。The crawler type traveling wheel is the main traveling wheel, and the auxiliary wheel is for traveling more stably than the case of using only the crawler type traveling wheel. Since the auxiliary wheel travel device is connected by a balance arm and travels as a four-wheel travel device, there is no fear of falling even if the attitude control means stops.
The present invention is particularly suitable for a traveling device provided with a seat, a cargo bed, etc., and even when traveling on an inclined surface, a staircase, etc., the seat and the cargo bed are kept level by the attitude control means, It can be driven safely. The crawler belt is preferably made of an elastic material such as rubber or resin.

請求項６は、前記のクローラ式またはホイール式、あるいはその両方が組み合わされた走行装置が設けられたことを特徴とする電動車椅子である。 A sixth aspect of the present invention is an electric wheelchair characterized in that a traveling device in which the crawler type, the wheel type, or both are combined is provided.

車椅子の場合には、高度な安全性が要求されるため、２輪よりも４輪構成の方が好ましい。特に、階段などでの走行において、いかなる状態においても、転倒の危険性を回避する必要があるため、姿勢制御手段が停止しても転倒の心配がないのもが良く、たとえば、前輪の２輪が上記に示すようなクローラ式走行車輪であり、後輪が上記に示すようなホイール式走行車輪としても良い。 In the case of a wheelchair, since high safety | security is requested | required, the 4 wheel structure is more preferable than 2 wheels. In particular, since it is necessary to avoid the risk of falling in any state when traveling on stairs, it is good that there is no fear of falling even if the attitude control means stops. Is a crawler type traveling wheel as described above, and the rear wheel may be a wheel type traveling wheel as described above.

特に階段での走行においては、従来のクローラ式の走行装置とは異なり、階段面に対して１段ずつ確実に登ることができ、滑るなどの心配がなく、安心して昇降できる。 In particular, when traveling on stairs, unlike conventional crawler-type traveling devices, it is possible to climb up one step at a time relative to the staircase surface, and there is no concern about slipping and the like can be lifted and lowered safely.

請求項７は、前記の前記のクローラ式またはホイール式、あるいはその両方が組み合わされた走行装置が設けられたことを特徴とする自立走行ロボットである。 A seventh aspect of the present invention is a self-propelled traveling robot characterized in that a traveling device in which the crawler type or the wheel type or a combination of both is provided.

ロボットの場合には、走行性を重視する場合には２輪タイプとすることが好ましい。その場合においても、姿勢制御手段により転倒する恐れはなく、段差面の走行も可能であり、室内作業用ロボットとして最適である。 In the case of a robot, it is preferable to use a two-wheel type when traveling performance is important. Even in that case, there is no fear of falling by the posture control means, and it is possible to run on a stepped surface, which is optimal as an indoor work robot.

請求項８は、前記の前記のクローラ式またはホイール式、あるいはその両方が組み合わされた走行装置が設けられたことを特徴とする運搬装置である。 An eighth aspect of the present invention is a transporting device provided with a traveling device in which the crawler type or the wheel type or a combination of both are provided.

２輪、４輪いずれでも良く、水平路面だけではなく、段差面や階段部を確実に走行できるため、工場などにおいて、段差面のあるフロアや各階間での運搬において、段差部での積み替え作業やエレベータなどの必要がなく、直接運搬できる。 Either two or four wheels may be used, and not only on a horizontal road surface, but also on a stepped surface and a staircase, so that it can be transshipped at the stepped portion when transporting between floors with steps or floors in a factory. It can be directly transported without the need for elevators or elevators.

本発明では、以下に示すような効果がある。 The present invention has the following effects.

１）クローラ式車輪が十字状の従動輪フレームを有し、該フレームが回動することで階段を走行するため、階段との接地面積が確保され、階段の段差形状に合わせて従動輪が確実に階段面の上面（水平面）に接地されながら走行するため、従来のクローラ式車輪のような滑りの問題を解消できる。 1) Since the crawler type wheel has a cross-shaped driven wheel frame and the frame rotates, the crawler type wheel travels the stairs, so that a ground contact area with the stairs is secured and the driven wheel is surely matched to the step shape of the stairs. In addition, since the vehicle travels while being grounded to the upper surface (horizontal surface) of the staircase surface, the problem of slipping as in the conventional crawler type wheel can be solved.

２）従動輪フレームに復帰手段が設けられていることにより、階段の段差などの路面の凹凸に対応でき、その衝撃を和らげることができる。 2) By providing the return means on the driven wheel frame, it is possible to cope with road surface irregularities such as steps of stairs and so on, and the impact can be reduced.

３）３方向に放射状となる車輪フレームが設けられることにより、この車輪フレームを回転させ、３つの走行車輪で順次、段差の上面（水平面）に確実に車輪を接地させることができるので、滑りの問題が解消される。 3) By providing a wheel frame that radiates in three directions, this wheel frame can be rotated, and the wheel can be grounded to the upper surface (horizontal plane) of the level difference in sequence with the three traveling wheels. The problem is solved.

４）姿勢制御手段が設けられていることにより、左右一対の走行車輪で自立走行が可能となり、転倒せずに走行することができる。 4) Since the posture control means is provided, the vehicle can run independently with a pair of left and right running wheels, and can run without falling.

５）クローラ式の主走行車輪とし、ホイール式の補助車輪が設けられることにより、４輪走行で転倒及び階段などの悪路走行において、より安定性、安全性を高めることができ、信頼性の高い走行装置を実現できる。 5) The crawler-type main traveling wheels are provided, and the wheel-type auxiliary wheels are provided, so that stability and safety can be further improved in four-wheel traveling on rough roads such as falls and stairs. A high traveling device can be realized.

６）上記のようなクローラ式走行車輪及びホイール式走行車輪を用いることで、階段などでも安心して走行可能な電動車椅子やロボットや運搬装置を実現できる。 6) By using the crawler type traveling wheel and the wheel type traveling wheel as described above, it is possible to realize an electric wheelchair, a robot, and a transport device that can travel safely on stairs and the like.

以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the examples.

図１は、本発明によるクローラ式走行車輪を用いた走行装置の一実施例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a traveling apparatus using crawler traveling wheels according to the present invention.

この走行装置は、ロボットの走行装置として設けた場合の実施例について示すものであり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。 This traveling device is shown as an embodiment in the case where it is provided as a traveling device for a robot. (1) is a front view and (2) is a side view.

姿勢制御装置が内臓されたロボット本体１の架台２に主車輪軸３が設けられ、その左右に一対のクローラ式の走行車輪４が設けられている。 A main wheel shaft 3 is provided on a gantry 2 of a robot body 1 with a built-in posture control device, and a pair of crawler type traveling wheels 4 are provided on the left and right sides thereof.

左右一対のクローラ式走行車輪４は、主車輪軸３に対して２本の支持バー５ａ、５ｂが互いに十字状となるように取り付けられて構成される従動輪フレーム１２が設けられており、各支持バー５ａ、５ｂの先端に従動輪６が各々取り付けられている。 The pair of left and right crawler type traveling wheels 4 are provided with driven wheel frames 12 configured by attaching two support bars 5a and 5b to the main wheel shaft 3 so as to form a cross shape. The driven wheels 6 are attached to the tips of the support bars 5a and 5b.

該支持バー５ａ、５ｂは、主車輪軸３に対して、支持バーの軸方向に一定範囲において移動可能となるように、軸受部が長穴状となるスライド軸受け７が設けられ、長穴の距離だけスライドできるようになっている。 The support bars 5a and 5b are provided with a slide bearing 7 having a long hole shape in the bearing portion so that the support bar 5a and 5b can move in a certain range in the axial direction of the support bar with respect to the main wheel shaft 3. You can slide only a distance.

また、移動した場合には、元の状態に復帰するための復帰手段として、主車輪軸３と従動輪軸１３との間に、すべて同じ弾性力となるように調整されたばね部材８が各々取り付けられ、バランスを保つように調整されている。 In addition, spring members 8 adjusted so as to have the same elastic force are attached between the main wheel shaft 3 and the driven wheel shaft 13 as return means for returning to the original state when moved. , Adjusted to keep balance.

また、この従動フレームを回転駆動させるための主車輪軸駆動モータ９が設けられ、クローラベルト１０を回転駆動させるためのベルト駆動輪１１が設けられ、ベルト駆動モータ１４で駆動される。 Also, a main wheel shaft drive motor 9 for rotating the driven frame is provided, and a belt drive wheel 11 for rotating the crawler belt 10 is provided, which is driven by the belt drive motor 14.

図２は、図１に示すクローラ式走行車輪を用いた走行装置の階段走行状態を示す該略図である。以下にその階段走行手順について説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a staircase traveling state of a traveling device using the crawler traveling wheels shown in FIG. The staircase traveling procedure will be described below.

（１）平坦部走行では、図のように、２輪の従動輪〔１〕と従動輪〔４〕がクローラベルト１０とともに接地して、ベルト駆動輪１１によるクローラベルト１０の駆動により走行するが、階段の直前部でセンサー（省略）などにより検知し、一旦停止する。 (1) In the flat portion traveling, as shown in the figure, the two driven wheels [1] and the driven wheel [4] are grounded together with the crawler belt 10 and are driven by the driving of the crawler belt 10 by the belt driving wheels 11. Detected by a sensor (omitted) in front of the stairs and stops temporarily.

（２）（１）の状態から、主車輪軸駆動モータ９を起動させ、従動輪フレーム１２を回転駆動させる。このとき、クローラベルト１０の回転は、従動輪フレーム１２の回転に追随するように同期させる。 (2) From the state of (1), the main wheel shaft drive motor 9 is started and the driven wheel frame 12 is rotated. At this time, the rotation of the crawler belt 10 is synchronized so as to follow the rotation of the driven wheel frame 12.

（３）従動輪フレーム１２の回転により、図に示す４つの従動輪の中の従動輪〔２〕が階段の１段目の上面（水平面）に乗り上げる。 (3) By the rotation of the driven wheel frame 12, the driven wheel [2] among the four driven wheels shown in the drawing rides on the upper surface (horizontal plane) of the first step of the stairs.

（４）さらに従動輪フレーム１２を回転させることにより、従動輪１が引き上げられ、さらに従動輪〔３〕が次の段に進む。 (4) By further rotating the driven wheel frame 12, the driven wheel 1 is pulled up, and the driven wheel [3] advances to the next stage.

（５）さらに従動輪フレーム１２が回転し、従動輪〔３〕が２段目に乗り上げる。 (5) The driven wheel frame 12 further rotates, and the driven wheel [3] rides on the second stage.

（６）、（７）同様に、さらに次々と階段を登り、階段の最上段（６段）まで登る。 (6) In the same way as (7), climb the stairs one after another and climb to the top (6th) of the stairs.

このように、階段の各段の上面（水平面）に従動輪をクローラベルト１０とともに接地させて登ることができるため、傾斜が急であっても滑ることがなく、確実にのぼることができる。 In this way, since the driven wheel can be grounded together with the crawler belt 10 on the upper surface (horizontal plane) of each step of the staircase, even if the slope is steep, it can be climbed reliably without slipping.

また、姿勢制御装置を内蔵しているため、ロボット本体は、立位を保ち安定して階段をのぼることができる。 In addition, since the posture control device is built in, the robot body can stand upright and climb the stairs stably.

図３は、本発明によるホイール式走行車輪を用いた走行装置の一実施例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of a traveling apparatus using a wheel-type traveling wheel according to the present invention.

この走行装置は、ロボットの走行装置として設けた場合の実施例について示すものであり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。（３）は、走行時を示す側面図である。 This traveling device is shown as an embodiment in the case where it is provided as a traveling device for a robot. (1) is a front view and (2) is a side view. (3) is a side view showing a traveling time.

ロボット本体２０に主車輪軸２１が設けられ、該主車輪軸２１に３方向に放射状に突出する多車輪フレーム２２が設けられ、その先端部に走行車輪２３が取り付けられている。 A main wheel shaft 21 is provided in the robot body 20, a multi-wheel frame 22 that protrudes radially in three directions is provided on the main wheel shaft 21, and a traveling wheel 23 is attached to the tip portion thereof.

該主車輪軸２１には駆動ギア２４が設けられ、ロボット本体２０に内臓される駆動モータで駆動ギア２４を駆動し、多車輪フレーム２２を回転させる。 The main wheel shaft 21 is provided with a drive gear 24, and the drive gear 24 is driven by a drive motor built in the robot body 20 to rotate the multi-wheel frame 22.

また、各走行車輪２３は、各々独自に駆動モータを内臓しており、各々単独で走行車輪が回転駆動される。 In addition, each traveling wheel 23 has its own drive motor, and the traveling wheel is individually driven to rotate.

停止時は、（２）のように、３輪中の２輪を接地させると、安定性が良く、（３）に示すように、平坦面の走行においては、左右１輪ずつで走行することが可能であり、走行性とともに操舵性が良好となる。 When stopping, if two of the three wheels are grounded as shown in (2), the stability will be good, and as shown in (3), when driving on a flat surface, drive one wheel on each side. Therefore, the steering performance as well as the running performance is improved.

図４は、図３に示すホイール式走行車輪を用いた走行装置の階段走行状態を示す概略図である。以下にその階段走行手順を説明する。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a staircase traveling state of a traveling device using the wheel-type traveling wheel illustrated in FIG. 3. The stairs running procedure will be described below.

（１）平坦面の走行においては、図３の（２）に示すように左右１輪ずつで走行し、階段部の手前においてセンサーなどで段差を検地し、一旦停止し、多車輪フレーム２２を回転させて、走行車輪〔２〕を階段の１段目の上面（水平面）に乗り上げる。階段走行時の多車輪フレーム回転時には、各走行車輪２３はロック状態とする。 (1) When traveling on a flat surface, as shown in (2) of FIG. 3, the vehicle travels on each of the left and right wheels, detects a level difference with a sensor or the like before the staircase, stops temporarily, Rotate and run the traveling wheel [2] on the upper surface (horizontal plane) of the first step of the stairs. Each traveling wheel 23 is locked when the multi-wheel frame rotates during stair travel.

（２）この状態から、さらに多車輪フレーム２２を回転させ、走行車輪〔１〕を引き上げ、次の段へと進む。階段の各段の間隔に応じて、走行車輪〔２〕を駆動して次の段とのタイミングを合わせるようにしても良い。 (2) From this state, the multi-wheel frame 22 is further rotated, the traveling wheel [1] is pulled up, and the process proceeds to the next stage. Depending on the interval of each step of the stairs, the traveling wheel [2] may be driven to synchronize with the next step.

（３）さらに多車輪フレーム２２を回転させて、次の段の上面（水平面）に走行車輪〔３〕を乗り上げる。 (3) The multi-wheel frame 22 is further rotated to ride the traveling wheel [3] on the upper surface (horizontal plane) of the next stage.

（４）同様に、さらに多車輪フレーム２２を回転させて、走行車輪〔２〕を引き上げて、次の段へと順次登っていく。 (4) Similarly, the multi-wheel frame 22 is further rotated to pull up the traveling wheel [2] and climb to the next stage sequentially.

このように、多車輪フレームにより階段走行することで、安全、確実に階段走行ができる。なお、ロボット本体は、姿勢制御装置を内蔵することにより、階段走行時でもバランスを保ち、倒れることなく、安定して姿勢を維持できる。 In this way, the stairs can be safely and reliably performed by stairs using the multi-wheel frame. In addition, the robot main body can maintain a posture stably without falling down by maintaining a balance even when running on stairs by incorporating a posture control device.

図５は、本発明によるクローラ式主車輪とホイール式補助車輪を用いた電動車椅子の一実施例を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of an electric wheelchair using a crawler main wheel and a wheel auxiliary wheel according to the present invention.

本実施例は、電動車椅子の走行装置として設けた場合の実施例について示すものであり、（１）は側面概略図であり、（２）、（３）は座席部の姿勢制御部分を示す概略図である。 The present embodiment shows an embodiment in the case of being provided as a traveling device for an electric wheelchair, (1) is a schematic side view, (2) and (3) are schematic views showing a posture control portion of a seat portion. FIG.

本体フレーム３０上に椅子本体３１が設置され、姿勢制御装置３８により、ジャイロセンサーなどで姿勢を検知し、椅子本体３１の脚部分と背板部分に各々設けられた、調節アーム３２、３３、３４を制御し、姿勢に応じてバランス調整される。３９はバッテリー電源である。 A chair body 31 is installed on the body frame 30, and a posture control device 38 detects a posture with a gyro sensor or the like, and adjustment arms 32, 33, 34 provided respectively on a leg portion and a back plate portion of the chair body 31. The balance is adjusted according to the posture. Reference numeral 39 denotes a battery power source.

この走行装置は、前記の図１に示すようなクローラ式の走行車輪３５を主車輪とし、前記の図３に示すようなホイール式の多車輪フレームによる補助車輪３６とで構成される。クローラベルトはゴム製のものを使用する。 This traveling device is composed of a crawler traveling wheel 35 as shown in FIG. 1 as a main wheel and an auxiliary wheel 36 using a wheeled multi-wheel frame as shown in FIG. Use a rubber crawler belt.

車椅子などのように、障害者などに使用される場合には、特別な安全性が要求されるものであり、前記の図１や図３に示す２車輪ではなく、主車輪２輪３５と補助車輪１輪３６で３車輪構成とし、より安全性、安定性を高めるようにしたものである。 When used for a disabled person such as a wheelchair, special safety is required, and the two main wheels 35 and the auxiliary wheels are not the two wheels shown in FIGS. One wheel 36 has a three-wheel configuration to further improve safety and stability.

該補助車輪３６は、より安定性の高い４つの車輪による多車輪フレームによるホイール式補助車輪である。本実施例では駆動手段は設けられていないが必要に応じて取り付けても良い。 The auxiliary wheel 36 is a wheel-type auxiliary wheel having a more stable four-wheeled multi-wheel frame. In the present embodiment, no driving means is provided, but it may be attached if necessary.

図５（２）に示すように、本体フレーム３０の前方の左右に一対のクローラ式の主車輪３５を設け、本体フレーム３０の後部に、バランスアーム３７により連結される多車輪フレームによる補助車輪３６を設けた。 As shown in FIG. 5 (2), a pair of crawler-type main wheels 35 are provided on the left and right of the front of the main body frame 30, and auxiliary wheels 36 using a multi-wheel frame connected to a rear portion of the main body frame 30 by a balance arm 37. Was established.

バランスアーム３７は、クランク機構からなり、姿勢制御手段となる椅子３１の背板の調節アーム３４と連動して椅子３１の姿勢を制御するものであり、衝撃吸収用のスプリング４０が設けられている。 The balance arm 37 is composed of a crank mechanism and controls the posture of the chair 31 in conjunction with the adjustment arm 34 of the back plate of the chair 31 serving as posture control means, and is provided with a shock absorbing spring 40. .

平坦面での走行においては、主車輪であるクローラ式走行車輪３５のゴム製クローラベルトの回転で走行し、調節アーム３２、３３、３４および補助車輪３６でバランスを調整しながら走行する。
また、図５（３）に示すように、姿勢制御装置と連動するエアーシリンダーなどの調整アームによる構造としても良い。In traveling on a flat surface, the vehicle travels by rotating the rubber crawler belt of the crawler traveling wheel 35 that is the main wheel, and travels while adjusting the balance with the adjusting arms 32, 33, 34 and the auxiliary wheel 36.
Moreover, as shown in FIG. 5 (3), it is good also as a structure by adjustment arms, such as an air cylinder linked with an attitude | position control apparatus.

図６は、図５のクローラ式主車輪とホイール式補助車輪を用いた電動車椅子の階段走行状態を示す概略図である。以下にその階段走行手順を説明する。 FIG. 6 is a schematic view showing a staircase running state of an electric wheelchair using the crawler main wheel and the wheel auxiliary wheel of FIG. The stairs running procedure will be described below.

（１）センサーなどで階段部を検知し、その手前で一旦停止し、主車輪３５の従動輪フレームを回転させ、ゴム製クローラベルトはその回転に同期させる。 (1) The staircase is detected by a sensor or the like, temporarily stops before that, the driven wheel frame of the main wheel 35 is rotated, and the rubber crawler belt is synchronized with the rotation.

（２）従動輪フレームの回転により、従動輪〔２〕が階段の上面（水平面）にゴム製クローラベルトとともに乗り上げて登っていく。 (2) By the rotation of the driven wheel frame, the driven wheel [2] rides on the upper surface (horizontal surface) of the stairs together with the rubber crawler belt and climbs.

（３）さらに従動輪フレームを回転させ、従動輪〔１〕を引き上げ、さらに従動輪〔３〕を次の段の上面（水平面）にゴム製クローラベルトとともに乗り上げで登っていく。 (3) The driven wheel frame is further rotated, the driven wheel [1] is pulled up, and the driven wheel [3] is climbed on the upper surface (horizontal surface) of the next stage together with the rubber crawler belt.

（４）さらに従動輪フレームを回転させ、同様にして順次階段を登っていく。補助車輪３６は、バランスアームにより、椅子３１の姿勢を制御しながら追従して走行する。階段部の走行は、多車輪フレームの回転により４つの車輪が各々段差に乗り上げて登っていく。 (4) The driven wheel frame is further rotated and the stairs are sequentially climbed in the same manner. The auxiliary wheel 36 follows the balance 31 while controlling the posture of the chair 31. As the stairs run, the four wheels ride on the steps and climb as the multi-wheel frame rotates.

このように、クローラ式走行車輪で確実に階段をのぼることができ、椅子の姿勢制御は、補助車輪３６とバランスアーム３７とで行い、微調整は調整アーム３２，３３，３４で行われるため、安全で乗り後心地の良い階段走行を実現できる。 Thus, the stairs can be reliably climbed with the crawler type traveling wheels, the chair posture control is performed by the auxiliary wheel 36 and the balance arm 37, and the fine adjustment is performed by the adjustment arms 32, 33, 34. Safe and comfortable stairs running can be realized.

また、本実施例では障害者が乗り心地良く走行できる電動車椅子を例に説明したが、工場や倉庫などで段差部や凹凸部の多い場所へ荷物を移送する場合などの運搬車などにも使用できる。 In this example, an electric wheelchair that allows people with disabilities to ride comfortably has been described as an example, but it can also be used for transporting vehicles such as when transporting luggage to places with many steps or irregularities in factories or warehouses. it can.

図７は、凹凸の悪路走行時のクローラ式主車輪の状態を示す図である。路面５０に石４１などの凸部がある場合の走行においては、その石４１にクローラベルト４２が乗り上げると、クローラベルト４２のみが当接する場合には、そのまま石４１の部分によりクローラベルト４２が凹むこととなり、従動輪４３の部分が石４１に当接する場合には、クローラベルト４２が凹むとともに、スライド軸受け４４とばね部材４５により、支持バー４６が当接した従動輪４３と反対側（矢印方向）にスライドして凹み、衝撃を吸収するとともにクローラベルト４２の緊張状態を維持できるようになっている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a state of the crawler type main wheel when traveling on a rough road with unevenness. In traveling when the road surface 50 has a convex portion such as a stone 41, when the crawler belt 42 rides on the stone 41, when only the crawler belt 42 abuts, the crawler belt 42 is recessed by the portion of the stone 41 as it is. Thus, when the portion of the driven wheel 43 comes into contact with the stone 41, the crawler belt 42 is recessed and the slide bearing 44 and the spring member 45 are opposite to the driven wheel 43 with which the support bar 46 is in contact (in the direction of the arrow). ) To absorb the impact and maintain the tension state of the crawler belt 42.

クローラ式の走行車輪における最大の問題は、悪路の走行時において、そのクローラベルトの緩みにより外れてしまうという問題があったが、本発明のクローラベルト４２は、従動輪４３が単純に凹んで衝撃を吸収するものではなく、従動輪４３が衝撃を吸収する時にクローラベルト４２が緩まないようになっているため、走行中にクローラベルト４２が外れてしまうという問題がなく、安定して走行できる信頼性の高いクローラ式走行車輪となっている。 The biggest problem with the crawler type traveling wheel is that the crawler belt is detached due to the looseness of the crawler belt when traveling on a rough road. However, the crawler belt 42 of the present invention has the driven wheel 43 simply recessed. Since the crawler belt 42 is not loosened when the driven wheel 43 absorbs the impact, it does not absorb the impact, so there is no problem of the crawler belt 42 coming off during traveling, and the vehicle can travel stably. It is a crawler type traveling wheel with high reliability.

図８は、左右独立駆動装置の実施例を示す図である。（１）は原理図である。
この図ではクローラ式走行車輪、あるいはホイール式走行車輪のいずれの場合においても、左右の走行車輪が独立して駆動させることができるようになっている。FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the left and right independent drive device. (1) is a principle diagram.
In this figure, the left and right traveling wheels can be driven independently in both the crawler traveling wheels and the wheel traveling wheels.

主車輪軸は、２重構造の中軸６０ａ、６０ｂと外軸６６ａ、６６ｂとで構成され、外軸６６ａ、６６ｂが従動輪の全体の回転駆動（左右独立して駆動させる）であり、中軸６０ａ、６０ｂは従動輪の個々の駆動（左右独立して駆動させる）ができるようになっている。 The main wheel shaft is composed of a double-structured middle shafts 60a and 60b and outer shafts 66a and 66b. The outer shafts 66a and 66b are the rotational drive of the driven wheels as a whole (the left and right are driven independently). , 60b can drive the driven wheels individually (right and left independently).

左右の中軸６０ａ、６０ｂは、中心でベアリング６１によるカップリングギア６２で連結されており、同軸線上で互いに独立して回転できるようになっている。また、中軸６０ａ、６０ｂの両端部にはギア６３ａ、６３ｂが設けられ、従動輪６４ａ、６４ｂに設けられる、独立駆動ギア６５ａ、６５ｂを駆動できるようになっている。中軸のカップリングギア６２は、左右中軸６０ａ、６０ｂを独立して駆動するための駆動ギア７２と駆動モータ７３が設けられている。また、７４ａ、７４ｂは中軸のディスクブレーキである。 The left and right middle shafts 60a and 60b are coupled at the center by a coupling gear 62 by a bearing 61, and can rotate independently of each other on a coaxial line. In addition, gears 63a and 63b are provided at both ends of the middle shafts 60a and 60b so that independent drive gears 65a and 65b provided on the driven wheels 64a and 64b can be driven. The middle shaft coupling gear 62 is provided with a drive gear 72 and a drive motor 73 for independently driving the left and right middle shafts 60a and 60b. 74a and 74b are medium-axis disc brakes.

外軸６６ａ、６６ｂは、中軸６０ａ、６０ｂを軸心とした筒状の軸であり、これら中軸と外軸とは互いに独立して回転できる軸受け６７が設けられており、該外軸の中心側にギア６８ａ、６８ｂが設けられ、該ギア６８ａ、６８ｂを駆動する駆動ギア６９ａ、６９ｂと駆動モータ７０ａ、７０ｂとが設けられている。該外軸の両端部は、フランジ７１ａ、７１ｂとなっており、このフランジに前記の従動輪の車軸が軸支されている。 The outer shafts 66a and 66b are cylindrical shafts having the middle shafts 60a and 60b as the center, and a bearing 67 is provided so that the middle shaft and the outer shaft can rotate independently from each other. Are provided with drive gears 69a and 69b for driving the gears 68a and 68b and drive motors 70a and 70b. Both ends of the outer shaft are flanges 71a and 71b, and the axle of the driven wheel is pivotally supported by the flange.

このように構成された左右独立駆動装置は、左右の中軸駆動モータ７３ａ、７３ｂにより、左右の従動車輪を独立して駆動させることができ、左右の外軸駆動モータ７０ａ、７０ｂにより、左右の多車輪全体を独立して駆動させることが出来るものである。実際の例としては、図８（２）に示すようになり、イスの左右に独立して駆動機構を構成しても良い。 The left and right independent drive device configured as described above can independently drive the left and right driven wheels by the left and right middle shaft drive motors 73a and 73b, and the left and right outer shaft drive motors 70a and 70b. The entire wheel can be driven independently. As an actual example, as shown in FIG. 8 (2), the drive mechanism may be configured independently on the right and left sides of the chair.

図９は、従動車輪または走行車輪の独立駆動機構を示す概略図である。
この独立駆動機構は、多車輪の各車輪を独立して駆動する場合と、各車輪の回転を固定して多車輪全体で駆動させる場合とに切り替えるための独立駆動機構である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an independent drive mechanism for driven wheels or traveling wheels.
This independent drive mechanism is an independent drive mechanism for switching between a case where each wheel of a multi-wheel is driven independently and a case where the rotation of each wheel is fixed and the whole wheel is driven.

（１）に示すように、中心に車軸が固定された２枚の円板８０ａ、８０ｂで車輪８１を挟むように軸支しており、該２枚の円板８０ａ、８０ｂの間で４車輪８１の外側に、駆動切替板８３が設けられている。該駆動切替板８３は、（３）に示すように、車輪８１の各軸８４が貫通し、外側の円板８０ａに対して一定角度のみ回転できるような、長孔状の貫通孔８５が設けられている。また、この駆動切替板８３の外面側と、２枚の円板の外側円板８０ａの内側には、各々対応する位置にカム状突部８６ａ、８６ｂが設けられ、駆動切替板８３が回転してカム状突部８６ａと８６ｂとがかみ合うことで該駆動切替板８３が内側、すなわち、車輪８１側に押し付けられ、（２）に示すように、車輪の回転を固定する。これにより、多車輪を固定して、多車輪全体での回転駆動となる。 As shown in (1), two wheels 80a and 80b having an axle fixed at the center are pivotally supported so as to sandwich the wheel 81, and four wheels are interposed between the two disks 80a and 80b. A drive switching plate 83 is provided outside 81. As shown in (3), the drive switching plate 83 is provided with a long hole-like through hole 85 through which each shaft 84 of the wheel 81 penetrates and can rotate only a fixed angle with respect to the outer disk 80a. It has been. Further, cam-like projections 86a and 86b are provided at corresponding positions on the outer surface side of the drive switching plate 83 and the inner side of the outer circular plate 80a of the two discs, and the drive switching plate 83 rotates. As a result of the engagement between the cam-like protrusions 86a and 86b, the drive switching plate 83 is pressed inward, that is, on the wheel 81 side, and the rotation of the wheel is fixed as shown in (2). Thereby, a multi-wheel is fixed and it becomes rotation drive in the whole multi-wheel.

図１０は、車椅子走行車両の実施例であり、（１）は前後両方の車輪がクローラ式走行装置９０となっており、（２）は、前輪が４車輪のホイール式走行装置９１であり、後輪はクローラ式走行装置９０となっている。 FIG. 10 is an embodiment of a wheelchair traveling vehicle, (1) is a crawler traveling device 90 with both front and rear wheels, and (2) is a wheel traveling device 91 with four front wheels. The rear wheel is a crawler type traveling device 90.

図１１は、傾斜走行における椅子９５の姿勢制御機構を示す概略図である。（１）は平坦地９３の走行状態を示し、（２）は傾斜面９４の走行状態を示す。 FIG. 11 is a schematic diagram showing a posture control mechanism of the chair 95 in the inclined traveling. (1) shows the running state of the flat ground 93, and (2) shows the running state of the inclined surface 94.

身体障害者や老人などでは、特に傾斜走行において、その傾斜に対応する姿勢をとることが困難である。この走行装置では、乗車椅子に姿勢制御装置が設けられており、傾斜走行においても、乗車椅子は、まったく傾斜せずに水平が保たれるようになっており、走行車体は、傾斜面に合わせて傾斜するが、乗車椅子９５に設けられた姿勢制御装置により乗車椅子９５の固定部９６を支点として水平を保つように制御されるものである。 It is difficult for a physically handicapped person or an elderly person to take a posture corresponding to the inclination, particularly in the case of inclined running. In this traveling device, the riding wheelchair is provided with a posture control device, and even in inclined traveling, the riding wheelchair is kept horizontal without being inclined at all, and the traveling vehicle body is adapted to the inclined surface. However, it is controlled by a posture control device provided in the riding wheelchair 95 so as to maintain the level with the fixed portion 96 of the riding wheelchair 95 as a fulcrum.

図１２は、クローラ式走行装置における、キャタピラーの構造を示す図である。従来のキャタピラーは、重量物などを載せて運ぶための構造であり、強度を重視した構造となっているため、身障者や老人が乗車する車椅子車両には適していない。 FIG. 12 is a diagram showing a structure of a caterpillar in the crawler type traveling device. A conventional caterpillar is a structure for carrying heavy objects and the like, and has a structure that emphasizes strength. Therefore, it is not suitable for a wheelchair vehicle on which a disabled person or an elderly person gets.

本例のキャタピラー９７は、ゴム製のクローラであり、静かであり安全である。接地部品９８、９９はゴム製とし、接続部品１００のみを金属製としたものである。 The caterpillar 97 of this example is a rubber crawler and is quiet and safe. The grounding parts 98 and 99 are made of rubber, and only the connection part 100 is made of metal.

図１３は、電動式車椅子に使用するバッテリーなどの充電に使用できる効率的な風力発電装置の実施例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing an embodiment of an efficient wind power generator that can be used for charging a battery or the like used in an electric wheelchair.

本実施例は、格納ドーム１１０の頂部に垂直軸を有する風を受けるための回転翼が設けられ、該回転翼の回転力で発電するための発電装置と、回転翼の風受面積を調整するための回転翼制御装置とが設けられている。 In this embodiment, a rotor blade for receiving wind having a vertical axis is provided at the top of the storage dome 110, and a power generator for generating electric power with the rotational force of the rotor blade, and the wind receiving area of the rotor blade are adjusted. And a rotor blade control device for the purpose.

この風力発電装置は、風の弱いときと強いときで、回転翼の形状を変化させて風受面積を調整できる構造となっている。この回転翼は、垂直翼と水平翼とで構成されており、各垂直翼と水平翼は、風受面積を変化させることができるように、該格納ドームの頂部から突出し、展開させるための駆動機構が設けられている。 This wind power generator has a structure in which the wind receiving area can be adjusted by changing the shape of the rotor blades when the wind is weak and strong. This rotary wing is composed of vertical wings and horizontal wings, and each vertical wing and horizontal wing protrudes from the top of the containment dome so that the wind receiving area can be changed, and is a drive for deployment. A mechanism is provided.

図に示すように、油圧装置１１１により、上下に駆動する垂直翼１１２と、水平方向に展開する水平翼１１３が設けられ、格納ドーム１１０の中心に主回転軸１１４が設けられている。該主回転軸１１４には、駆動伝達ギア１１５を介して発電装置と、回転翼を伸縮、展開駆動させるための動翼制御装置１１７に連結されている。 As shown in the figure, a vertical wing 112 that drives up and down and a horizontal wing 113 that expands horizontally are provided by a hydraulic device 111, and a main rotating shaft 114 is provided at the center of the storage dome 110. The main rotating shaft 114 is connected via a drive transmission gear 115 to a power generator and a moving blade control device 117 for driving the expansion and contraction and expansion of the rotating blades.

該発電装置は、主回転軸１１４の回転を調整して発電機１１６に伝えるための機械式調速機１１８と、発電機１１６と、発電機１１６の回転を制御するためのエアー式調速機１１９と、図示しないコンプレッサーと図示しないエアータンクとが設けられている。 The power generator includes a mechanical speed governor 118 for adjusting the rotation of the main rotating shaft 114 and transmitting the rotation to the power generator 116, the power generator 116, and a pneumatic speed governor for controlling the rotation of the power generator 116. 119, a compressor (not shown), and an air tank (not shown) are provided.

該動翼制御装置１１７は、垂直翼１１２を駆動させる油圧シリンダーを駆動させる油圧装置１１１が設けられ、該油圧装置１１１の駆動源として、主回転軸１１４の回転力を利用できるようになっており、回転翼が回転していない、起動時などのためのバッテリー（図示しない）が設けられている。 The moving blade control device 117 is provided with a hydraulic device 111 that drives a hydraulic cylinder that drives the vertical blade 112, and the rotational force of the main rotating shaft 114 can be used as a drive source of the hydraulic device 111. A battery (not shown) is provided for starting up, etc., when the rotor blades are not rotating.

回転翼は、主回転軸１１４に対して垂直に上下駆動できる垂直翼１１２と、主回転軸１１４に対して水平方向に展開される水平翼１１３とで構成されている。 The rotary blades are composed of a vertical blade 112 that can be driven vertically up and down with respect to the main rotary shaft 114 and a horizontal blade 113 that is deployed in the horizontal direction with respect to the main rotary shaft 114.

風が弱いときは、垂直翼１１２が上昇し、水平翼１１３が図１４（２）に示すように、水平方向に広がる。風が強いときは、垂直翼１１２が下降して格納ドーム頂部内に収納され、水平翼１１３は、図１４（１）に示すように、収納される。 When the wind is weak, the vertical wing 112 rises and the horizontal wing 113 spreads in the horizontal direction as shown in FIG. When the wind is strong, the vertical wing 112 descends and is stored in the top of the storage dome, and the horizontal wing 113 is stored as shown in FIG.

図１５は、回転翼（垂直翼１１２と水平翼１１３）の駆動機構を示す図である。本実施例では、垂直翼１１２と水平翼１１３は、連動するようになっている。動翼制御装置１１７により油圧装置１１１が作動し、垂直翼１１２が押し上げられると、図１４（２）に示すように、水平翼１１３が広がる。 FIG. 15 is a diagram showing a driving mechanism of the rotary blades (vertical blades 112 and horizontal blades 113). In this embodiment, the vertical wing 112 and the horizontal wing 113 are interlocked. When the hydraulic device 111 is operated by the moving blade control device 117 and the vertical blade 112 is pushed up, the horizontal blade 113 spreads as shown in FIG.

垂直翼１１２の上方部分は、水平板状となっているが、その下部側はねじれており、垂直翼１１２の上昇により、水平翼１１３の展開アーム２００に連結されたガイドローラー２０１がねじれに沿って移動し、その移動にしたがって、水平翼１１３が展開するものである。なお、この水平翼と垂直翼の連動手段は、連動できるものであればいずれでも良く、大型で重量物の場合などでは、垂直翼の上昇に連動してギヤ機構で水平翼を展開できるようにしても良い。 The upper part of the vertical wing 112 has a horizontal plate shape, but the lower side thereof is twisted, and as the vertical wing 112 rises, the guide roller 201 connected to the deployment arm 200 of the horizontal wing 113 follows the twist. The horizontal wing 113 expands according to the movement. Any means can be used as long as the horizontal blades and the vertical blades can be interlocked. In the case of large and heavy objects, the horizontal blades can be deployed by the gear mechanism in conjunction with the vertical blades rising. May be.

このように、風の強さにより、回転翼の風受面積を調整できるため、効率の良い発電を行うことができる。また、垂直翼１１２と水平翼１１３が連動するので、別々に駆動手段を設ける必要がない。 Thus, since the wind receiving area of the rotor blade can be adjusted by the strength of the wind, efficient power generation can be performed. Further, since the vertical blades 112 and the horizontal blades 113 are interlocked, it is not necessary to separately provide driving means.

本発明のクロール式及びホイール式走行車輪を用いた走行装置は、凹凸の激しい悪路走行にも有効であり、例えば、砂漠や岩路や海底や月面などの走行車両として適用可能である。 The traveling device using the crawl type and wheel type traveling wheels of the present invention is also effective for traveling on rough roads with severe irregularities, and can be applied as a traveling vehicle such as a desert, a rocky road, the seabed, and the moon.

本発明によるクローラ式走行車輪を用いた走行装置の実施例を示す概略図である。 It is the schematic which shows the Example of the traveling apparatus using the crawler type traveling wheel by this invention. 本発明によるクローラ式走行車輪を用いた走行装置の階段走行状態を示す該略図である。 1 is a schematic diagram showing a staircase traveling state of a traveling device using a crawler type traveling wheel according to the present invention. 本発明によるホイール式走行車輪を用いた走行装置の実施例を示す該略図である。 It is this schematic which shows the Example of the traveling apparatus using the wheel type traveling wheel by this invention. 本発明によるホイール式走行車輪を用いた走行装置の階段走行状態を示す該略図である。 1 is a schematic diagram showing a staircase traveling state of a traveling device using a wheel-type traveling wheel according to the present invention. 本発明によるクローラ式主車輪とホイール式補助車輪を用いた走行装置の実施例を示す該略図である。 It is this schematic which shows the Example of the traveling apparatus using the crawler type main wheel and wheel type auxiliary wheel by this invention. 本発明によるクローラ式主車輪とホイール式補助車輪を用いた走行装置の階段走行状態を示す該略図である。 It is this schematic diagram which shows the staircase running state of the traveling apparatus using the crawler type main wheel and wheel type auxiliary wheel by this invention. 本発明によるクローラ式主車輪の悪路走行時の状態を示す該略図である。 1 is a schematic view showing a state of a crawler type main wheel according to the present invention when traveling on a rough road. 本発明による左右独立駆動装置の実施例を示す図である。 It is a figure which shows the Example of the left-right independent drive device by this invention. 本発明による従動車輪または走行車輪の独立駆動機構を示す該略図である。 1 is a schematic diagram illustrating an independent drive mechanism for driven wheels or traveling wheels according to the present invention. 本発明による車椅子走行車両の実施例を示す該略図である。 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a wheelchair traveling vehicle according to the present invention. 本発明による傾斜走行における椅子とハンドルの姿勢制御機構を示す概略図である。 It is the schematic which shows the attitude | position control mechanism of the chair in the inclination driving | running | working by this invention, and a handle | steering-wheel. 本発明によるクローラ式走行装置における、キャタピラーの構造を示す図である。 It is a figure which shows the structure of a caterpillar in the crawler type traveling apparatus by this invention. 本発明による電動式車椅子に使用するバッテリーなどの充電に使用できる効率的な風力発電装置の実施例を示す概略図である。 It is the schematic which shows the Example of the efficient wind power generator which can be used for charge of the battery etc. which are used for the electric wheelchair by this invention. 本発明による回転翼（垂直翼と水平翼）の駆動状態を示す概略図である。 It is the schematic which shows the drive state of the rotary blade (a vertical blade and a horizontal blade) by this invention. 本発明による回転翼（垂直翼と水平翼）の駆動機構を示す概略図である。 It is the schematic which shows the drive mechanism of the rotary blade (vertical blade and horizontal blade) by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ロボット本体
３主車輪軸
４クローラ式走行車輪
５ａ、５ｂ、４６支持バー
６、４３従動輪
７、４４スライド軸受け
８、４５ばね部材
９主車輪軸駆動モータ
１０、４２クローラベルト
１１ベルト駆動輪
１２従動輪フレーム
１３従動輪軸
１４ベルト駆動モータ
２０ロボット本体
２１主車輪軸
２２多車輪フレーム
２３走行車輪
２４駆動ギア
３０本体フレーム
３１椅子本体
３２、３３、３４調節アーム
３５主車輪
３６補助車輪
３７バランスアーム
３８姿勢制御装置
３９バッテリー電源
４０スプリング
４１石
６０ａ、６０ｂ中軸
６１ベアリング
６２カップリングギア
６３ａ、６３ｂギア
６４ａ、６４ｂ従動輪
６５ａ、６５ｂ独立駆動ギヤ
７２駆動ギア
７３駆動モータ
７４ａ、７４ｂディスクブレーキ
８０ａ、８０ｂ円板
８３駆動切替板
８６ａ、８６ｂカム状突部
１１０格納ドーム
１１１油圧装置
１１２垂直翼
１１３水平翼
１１４主回転軸
１１５駆動伝達ギア
１１６発電機
１１７動翼制御装置
１１８機械式調速機
１１９エアー式調速機
２００展開アーム
２０１ガイドローラーDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot main body 3 Main wheel axis | shaft 4 Crawler type driving | running | working wheel 5a, 5b, 46 Support bar 6, 43 Driven wheel 7, 44 Slide bearing 8, 45 Spring member 9 Main wheel axis drive motor 10, 42 Crawler belt 11 Belt drive wheel 12 Drive wheel frame 13 Drive wheel shaft 14 Belt drive motor 20 Robot body 21 Main wheel shaft 22 Multi-wheel frame 23 Traveling wheel 24 Drive gear 30 Body frame 31 Chair bodies 32, 33, 34 Adjustment arm 35 Main wheel 36 Auxiliary wheel 37 Balance arm 38 Attitude control device 39 Battery power supply 40 Spring 41 Stone 60a, 60b Middle shaft 61 Bearing 62 Coupling gear 63a, 63b Gear 64a, 64b Drive wheel 65a, 65b Independent drive gear 72 Drive gear 73 Drive motor 74a, 74b Disc brake 80a, 80b Circle 83 Drive switching plates 86a, 86b Cam-like projection 110 Storage dome 111 Hydraulic device 112 Vertical blade 113 Horizontal blade 114 Main rotary shaft 115 Drive transmission gear 116 Generator 117 Rotor control device 118 Mechanical governor 119 Air governor Machine 200 Deployment arm 201 Guide roller

Claims

左右一対のクローラ式の走行車輪からなる走行装置において、
主車輪軸を中心にして十字状となる従動輪フレームが設けられ、該従動輪フレームの先端部に各々従動輪が取り付けられ、該４つの従動輪とクローラベルトを駆動するための駆動輪とでクローラベルトを緊張させてなるクローラ式の走行車輪と、該従動輪フレームを回転駆動させる駆動手段が備えられていることを特徴とする走行装置。In a traveling device comprising a pair of left and right crawler traveling wheels,
A driven wheel frame having a cross shape around the main wheel shaft is provided, and each of the driven wheels is attached to the tip of the driven wheel frame, and the four driven wheels and a drive wheel for driving the crawler belt A traveling apparatus comprising: a crawler-type traveling wheel formed by tensioning a crawler belt; and drive means for rotationally driving the driven wheel frame.

前記の従動輪フレームは、両端部に従動輪が取り付けられた２本の支持バーが十字状に車輪軸に設けられ、該支持バーは、車輪軸に対して支持バーが軸方向に移動可能となるスライド軸受手段が設けられ、かつ、移動した場合には元の位置に戻ろうとする復帰手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。 In the driven wheel frame, two support bars to which driven wheels are attached at both ends are provided on the wheel shaft in a cross shape, and the support bar is movable in the axial direction with respect to the wheel shaft. The travel apparatus according to claim 1, further comprising a return means for returning to the original position when the slide bearing means is provided and when the slide bearing means is moved.

左右一対のホイール式の走行車輪からなる走行装置において、
主車輪軸を中心にして３方向に放射状となる多車輪フレームが設けられ、該多車輪フレームの先端部に各々走行車輪が取り付けられ、該３つの走行車輪を駆動させるための走行車輪駆動手段と該多車輪フレームを回転駆動させる多車輪フレーム回転駆動手段とが備えられていることを特徴とする走行装置。In a traveling device consisting of a pair of left and right wheeled traveling wheels,
A traveling wheel drive means for providing a multi-wheel frame that radiates in three directions around the main wheel shaft, each traveling wheel being attached to the tip of the multi-wheel frame, and for driving the three traveling wheels; A traveling apparatus comprising: a multi-wheel frame rotation driving unit that rotationally drives the multi-wheel frame.

前記の走行装置に姿勢制御手段が設けられていることを特徴とし、左右一対の走行車輪でバランスを保って走行できる自立走行可能な請求項１から請求項３までのいずれかに記載の走行装置。 The travel device according to any one of claims 1 to 3, wherein the travel device is provided with posture control means, and can travel independently while maintaining a balance between a pair of left and right travel wheels. .

前記の請求項１又は請求項２に記載のクローラ式の走行車輪を主走行車輪とし、左右一対のホイール式で複数の車輪を備えた補助車輪が設けられ、該補助車輪は、その車輪軸に放射状の補助車輪フレームが設けられ、その先端部に各々車輪が取り付けられた多車輪構成で、該補助車輪フレームを回転駆動させる補助車輪フレーム回転駆動手段が設けられており、該クローラ式の主走行車輪が設けられた走行装置と、該ホイール式の補助車輪が設けられた補助走行装置とは、バランスアームで連結され、姿勢制御手段によりバランスが保たれて走行することを特徴とする走行装置。 The crawler-type traveling wheel according to claim 1 or 2 is used as a main traveling wheel, and a pair of left and right wheel-type auxiliary wheels including a plurality of wheels are provided, and the auxiliary wheel is attached to a wheel shaft thereof. A radial auxiliary wheel frame is provided, and each wheel is attached to the tip of the wheel, and auxiliary wheel frame rotation driving means for rotating the auxiliary wheel frame is provided. A traveling device provided with a wheel and an auxiliary traveling device provided with the wheel-type auxiliary wheel are connected by a balance arm and traveled while being balanced by a posture control means.

前記の請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の走行装置が設けられたことを特徴とする電動車椅子。 An electric wheelchair characterized in that the traveling device according to any one of claims 1 to 5 is provided.

前記の請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の走行装置が設けられたことを特徴とする自立走行ロボット。 A self-supporting traveling robot provided with the traveling device according to any one of claims 1 to 5.

前記の請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の走行装置が設けられたことを特徴とする運搬装置。 A transport device comprising the traveling device according to any one of claims 1 to 5.