JP2014051221A - 全方向車輪、全方向車輪ユニット及び移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転動面が複数のクローラー30により形成され、複数のクローラー30のクローラーベルトが転動面の周方向と交差する方向に移動可能となるように、転動軸Lと平行に配置され、クローラーベルトの各シューの外表面が転動面に対応した弧形状を有している。
【選択図】図2
Description
例えば下記特許文献1では、車輪の直進方向に対して直交する横方向へ自在に回転する複数の転動ローラにより転動面が形成された全方向車輪が提案されている。ここでは、各転動ローラが先端部の直径を基端部の直径よりも小さくし、周面により車輪外周円の円弧を形成する形状に形成され、さらに先端部が隣り合う転動ローラの基端部の凹部に部分的に侵入している。
この移動体では、左右の後輪に同じ駆動力を負荷することで、一対の前輪を正転又は反転させて前後に移動することができる。左右の後輪の駆動力を調整することで前輪の転動ローラを転動させることで左右に移動することが可能となっている。
クローラーベルトは外側に突出した複数のシューを有し、各シューの外表面が転動面に対応した弧形状を有するのが好ましい。互いに隣接するクローラーベルトのシューの端部同士は、転動面の周方向に噛合しているのが好適である。
複数のクローラーの少なくとも一部において、クローラーベルトはクローラー駆動部により駆動される駆動クローラーからなるのがよい。その場合、クローラー駆動部は、転動軸を中心に回動駆動される駆動体を備え、駆動クローラーは、それぞれ起動輪と起動輪に接続した動力伝達部とを備え、動力伝達部が駆動体に接続されているのが好ましい。
この移動体では、転動面が複数の転動ローラにより形成された補助車輪を備えていてもよい。
そして複数のクローラーにより転動面が形成されているので、何れの方向に移動する場合でも、路面に対する十分なグリップ力を確保できる。そのため、雪道や凹凸のある路面等の悪路での走行性能を向上することができ、段差や轍等でも安定して走行できる。
[第1実施形態]
先ず、本発明の第1の実施形態について図を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の移動体10は、フレーム11と、フレーム11の4方に装着された4つの全方向車輪20と、全方向車輪20を転動させる車輪駆動部21と、を備えている。移動体は特に限定されるものではなく、例えば車椅子等の軽車両であっても、乗用車等の車両やロボットなどであってもよい。フレーム11の形状は任意であり、フレーム11には各種の車体や部材が装着されるが、詳細な図示は省略している。
駆動クローラー33と従動クローラー43とは、互いに隣接した状態で交互にホイールリム部22に周方向に並べて配置されている。
複数の駆動クローラー33の動力伝達部39は、全て同一の駆動体35に噛合しており、それらの駆動クローラー33のクローラーベルト34が全て同じ方向、移動速度及び移動量で移動することができる。
なお、各シュー34aの間隔及び深さは、従動クローラー43のクローラーベルト44のシュー44aに対応しているが、詳細な説明は後述する。
両端側の各フレーム固定部45は、駆動クローラー33のクローラーベルト34より外側となる位置まで突出して設けられており、両フレーム固定部45が全方向車輪20のホイールリム部22に固定されている。
このフレーム固定部45は中空に形成され、その内部には駆動クローラー33の動力伝達部39が配設されている。全方向車輪20の車両内側となるフレーム固定部45の底部には、駆動クローラー33と連結するための連結突起45aが設けられている。この連結突起45aは、駆動クローラー33の連結部32cと噛み合わせて連結ロッド32dを貫通させることで連結される。
各シュー44aの間隔及び深さは、駆動クローラー33のクローラーベルト34のシュー34aに対応している。
また互いに隣接配置されて同じように移動する複数のクローラー30のシュー34a,44aにより路面と接触するため、クローラー30を乗り換える際に速度の差がなく、旋回時等において脈動が生じることも防止できる。
またこのようにすれば、一部のクローラー30のクローラーベルト34を移動させると、他のクローラー30のクローラーベルト34を従動させることができる。そのため複数のクローラー30のクローラーベルト34を移動させるための構成を簡素化できる。
次に、第2実施形態について説明する。図7及び図8は、他の実施形態に係る移動体10を示している。
この移動体10は、フレーム11の四方に、転動面が複数の転動ローラ51により形成された補助車輪50を備え、フレーム11の中腹部に上述のようなクローラー30を備えた全方向車輪20が左右一対備えられている。
この転動ローラ51は第1実施形態と同様のサスペンション機構27によりフレーム11に支持されている。
その他は、第1実施形態と同様である。
例えば上記第1実施形態では、4輪全てがクローラー30を用いた全方向車輪20からなり、第2実施形態では、6輪のうちの中腹部に配置された2輪がクローラー30を用いた全方向車輪20からなる例について説明したが、クローラー30を用いた全方向車輪20の配置や数は何ら限定されるものではなない。例えば図9に示すように、6輪のうちの4隅にクローラー30を用いた全方向車輪20を配置し、中腹部に配置された2輪を他の車輪により構成することも可能である。
10 移動体
11 フレーム
20 全方向車輪
21 車輪駆動部
21a 出力軸
22 ホイールリム部
23 ハブ部
25 全方向車輪ユニット
27 サスペンション機構
30 クローラー
31 クローラー駆動部
32 サポートフレーム
32a 本体部
32b 補強部
32c 連結部
32d 連結ロッド
33 駆動クローラー
34 クローラーベルト
34a シュー
35 駆動体
36 起動輪
37 遊動輪
38 転輪
39 動力伝達部
39a ギヤ
39b ギヤ
42 サポートフレーム
43 従動クローラー
44 クローラーベルト
44a シュー
45 フレーム固定部
45a 連結突起
47 遊動輪
48 転輪
50 補助車輪
51 転動ローラ
Claims (9)
- 転動面が複数のクローラーにより形成され、該複数のクローラーのクローラーベルトが上記転動面の周方向と交差する方向に移動可能である、全方向車輪。
- 前記複数のクローラーは、前記転動軸と平行に配置されている、請求項1に記載の全方向車輪。
- 前記クローラーベルトは外側に突出した複数のシューを有し、各シューの外表面が前記転動面に対応した弧形状を有する、請求項1又は2に記載の全方向車輪。
- 互いに隣接する前記クローラーベルトの前記シューの端部同士が、該転動面の周方向に噛合している、請求項1乃至3の何れかに記載の全方向車輪。
- 前記複数のクローラーの少なくとも一部において、前記クローラーベルトがクローラー駆動部により駆動される駆動クローラーからなる、請求項1乃至4の何れかに記載の全方向車輪。
- 前記クローラー駆動部は、前記転動軸を中心に回動駆動される駆動体を備え、
前記駆動クローラーは、それぞれ起動輪と該起動輪に接続した動力伝達部とを備え、該動力伝達部が上記駆動体に接続されている、請求項5に記載の全方向車輪。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の全方向車輪と、該全方向車輪を転動させる車輪駆動部と、を備えた全方向車輪ユニット。
- 請求項1乃至6の何れかに記載の全方向車輪と、該全方向車輪を転動させる車輪駆動部と、を備えた移動体。
- 転動面が複数の転動ローラにより形成された補助車輪を備えている、請求項8に記載の移動体。
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