JPH06305455A - クローラ式走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用環境に制限があり、その横幅が規制され
ている場合にも容易に採用可能で、逆転を起こす可能性
がなく、さらに駆動モータの支持構造も比較的簡便なも
のとすることができるクローラ式走行装置を得る。 【構成】 一対のスプロケット１０５間に亘って駆動回
動自在に掛張される無端のクローラベルト１０４を備
え、スプロケット１０５を回動させる駆動モータを備え
たクローラ式走行装置において、回転軸１０３が対向す
る両側部に延出されるモータ１０２を駆動モータとして
採用し、回転軸１０３の配設方向をクローラベルト１０
４の回動方向に概一致させ、回転軸１０３と一対のスプ
ロケットの軸１０６とを逆方向に切られた一対のウオー
ム式ギヤ機構１０７で動力伝達自在に、且つ一対のスプ
ロケットの軸１０６と回転軸１０３との上下方向に於け
る位置関係をウオーム式ギヤ機構１０７の配設部位で互
いに逆になるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクローラ式走行装置に関
し、さらに詳細には少なくとも一対のスプロケット間に
亘って駆動回動自在に掛張される無端のクローラベルト
を備え、スプロケットを回動させる駆動モータを備えた
クローラ式走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来構成のクローラ式走行装置の駆動モ
ータ、クローラベルトの駆動伝達関係を図５（イ）に示
した。これは一方のスプロケットを駆動スプロケットと
し他方のスプロケットを遊転輪とする構成のものであ
り、駆動モータは駆動スプロケットに直結される。この
構成の場合は、駆動モータがその回転軸の延出方向に一
定の長さを有するため、平面視でクローラベルトより横
方向に駆動モータのフレームが突出することとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロー
ラ式走行装置に許容される幅が充分にある場合は問題が
ないが、例えばクローラ式走行装置が採用されるロボッ
ト等が、管内検査、補修用のロボット等である場合は、
管内に張り出している弁等との関係で、クローラベルト
の横幅が走行装置に許容される幅となる場合がある。こ
のような場合は、図５（イ）に示す構成は採用しにく
い。そこで、図５（ロ）に示すように、駆動モータをク
ローラベルト幅内に納め、モータの回転軸を延出させて
スプロケットとの伝導機構をベベルギヤ機構で構成する
ことも考えられる。しかしながら、この場合は、ロボッ
トが例えば急坂部を昇る場合、停止時等に逆回転が起こ
る危険がある。よって、モータの回転軸とスプロケット
の軸との間を、一方向のみの駆動力伝達を許容し、回転
軸とスプロケットの軸とを直角に配設できるウオームギ
ヤ機構を採用して、図５（ハ）に示すような構成を採用
することも考えられるが、この場合は、モータ軸に大き
なスラスト荷重がかかるためモータの固定に大きな支え
が必要となる。

【０００４】従って本発明の目的は、クローラ式走行装
置の使用環境に制限があり、その横幅が規制されている
場合にも容易に採用可能で、逆転を起こす可能性がな
く、さらに駆動モータの支持構造も比較的簡便なものと
することができるクローラ式走行装置を得ることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明によるクローラ式走行装置の構成の特徴は、駆
動モータとして、回転軸が対向する両側部に延出される
モータを採用し、回転軸の配設方向をクローラベルトの
回動方向に概一致させ、回転軸と一対のスプロケットの
軸とを逆向きに加工された一対のウオーム式ギヤ機構で
動力伝達自在に構成し、一対のスプロケットの軸と回転
軸との上下方向に於ける位置関係が、一対のウオーム式
ギヤ機構の配設部位で互いに逆に構成されていることに
あり、その作用・効果は次の通りである。

【０００６】

【作用】クローラ式走行装置の走行は、駆動力が駆動モ
ータの回転軸よりその前後方向位置のスプロケットに伝
達されて、クローラベルトの回転により行われる。ここ
で、ギヤの向きが逆に切られる一対のウオーム式ギヤ機
構それぞれにおけるモータ回転軸とスプロケット軸との
位置関係により、モータに一方向のスラスト力が掛かる
ことが無いため、この駆動モータの支持構成は、従来構
成程度のものとすることができる。さらに、前後のスプ
ロケットが同じ回転をするためクローラベルトのたるみ
を防止でき、結果的にアイドラー等が不要となる。さら
に、クローラベルト内部のスペースを有効に使うことが
できるため、例えば、クローラ式走行装置の横幅を充分
に小さくできるものを得ることができる。

【０００７】

【発明の効果】従って、クローラ式走行装置の使用環境
に制限があり、その横幅が規制される場合にも容易に採
用可能で、逆転を起こす可能性がなく、さらに駆動モー
タの支持構造も比較的簡便なものとすることができるも
のを得ることができた。

【０００８】

【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１には本願のクローラ式走行装置１００を採用した走行
ロボット１０１が示されている。図示するように、クロ
ーラ式走行装置１００は、その内部に駆動モータとして
のダイレクトドライブモータ１０２を備えて構成されて
おり、モータ１０２の両側に回転軸１０３が延出された
ものである。この回転軸１０３の延出方向はクローラベ
ルト１０４の回転方向に概一致されている。さらに、こ
の回転軸１０３と各スプロケット１０５の軸１０６とは
ウオーム式ギア機構１０７を介して動力伝達が可能な構
成が採用されている。ただし、ウォーム式ギヤ機構１０
７は、前後で逆方向に加工されている。さらに、クロー
ラ式走行装置１００の前後方向において、モータの回転
軸１０３は傾斜して配設され、スプロケットの軸１０６
とモータの回転軸１０３とは上下方向で位置関係が前後
一対のウオーム式ギヤ機構で互いに逆に構成されてい
る。従って、ウオーム式ギヤ機構１０７を介してモータ
の回転軸１０３に掛かる一対のスラスト力は互いにキャ
ンセルされることとなる。さらに、モータ１０２の横幅
はクローラベルト１０４の幅内に選択されており、クロ
ーラ式走行装置１００が必要とする幅は、ほぼクローラ
ベルト１０４の幅となっている。また、モータ１０２
は、一対のスプロケット間に格納されている。

【０００９】以下、このクローラ式走行装置１００（以
後の説明にあたっては単にクローラと呼ぶ）を好適に適
応した管内走行装置１の例を図２、図３、図４に基づい
て説明する。このような管内走行装置１はガス管、水道
管、下水道管、各種燃料輸送管等の検査・補修用に使用
できる。

【００１０】図２には管内走行装置１の側面図が、図３
にはその正面図が示されている。さらに図４には管内装
置装置１の斜視図が示されている。この管内走行装置１
は、管４内を自走しながら管内各部の検査、補修等の目
的に供せられる。従って異なった管径の管、曲がり管等
に対応して管径方向で、その背高が変更自在に構成され
るとともに、管内における周方向の姿勢変更にも対応で
きる構造とされている。

【００１１】以下、管内走行装置１の詳細構造につい
て、走行装置本体５、主動側走行部２、従動側走行部３
の順に説明していく。

【００１２】走行装置本体１は、図２、図３に示すよう
にそれぞれ菱形に構成される左右一対の支持フレーム６
を装置の巾方向に配設される４ケの接続部７で接続して
構成されており、これら左右の支持フレーム６の上下側
夫々の端部が、主動側走行部２と従動側走行部３に揺動
自在に連結されている。即ち、支持フレーム６は各々そ
の概菱形形状を保って管径方向に伸縮自在な構成とされ
ている。各支持フレーム６を構成する各部材の管中央側
端部６ｃには、これを走行装置の前後方向で近接する方
向に付勢するスプリング８が配設されている。従って、
走行対象の管の径が変化した場合には、上下の各走行部
２，３を走行装置本体５から外方側に張り出して、上下
内壁面間で突っ張って走行することができる。この走行
装置本体５には、管内走行装置１の使用目的に従って、
管内監視装置（図外）、検査装置（図外）、作業装置
（図外）等さらには、これらの装置に対する付属装置
（図外）が装着されて使用される。

【００１３】次に、それぞれの走行部２，３について説
明する。各走行部２，３は、管４内において主に管軸方
向の駆動力を得るためのクローラ１００ａ、１００ｂ
と、これらのクローラ１００ａ、１００ｂに対する操舵
用の輪体１０ａ、１０ｂとを備えている。ここで、図示
するように本願の実施例においては、クローラ１００
ａ、１００ｂに対して、それぞれ一対の輪体がクローラ
の前後方向位置に備えられている。そして、これら各輪
体１０ａ、１０ｂは走行面に直角な軸芯周りに回動自在
に構成されるとともに、操舵機構１１ａ、１１ｂが備え
られて操舵自在な構成が採用されている。操舵機構１１
ａ、１１ｂは、各輪体１０ａ、１０ｂに対する操舵角検
出器１２ａ、１２ｂと操舵駆動機構１３ａ、１３ｂを備
えて構成されており、各輪体１０ａ、１０ｂを所定の操
舵角に制御可能となっている。また管壁面の径方向の位
置変化に対応して、各輪体１０ａ、１０ｂがリンク機構
により径方向に移動できる構成が採用されている。さら
に、それぞれの走行部２，３に備えられるクローラ１０
０ａ、１００ｂは、上述の特徴構成のものが採用されて
いる。従って、これらのクローラ１００ａ、１００ｂは
巾が、実質上クローラベルト１０４ａ、１０４ｂの巾と
なるとともに、駆動モータ１０２ａ、１０２ｂの回転軸
１０３ａ、１０３ｂに掛かるスラスト力が、前後方向で
キャンセルされるようになっている。

【００１４】主動側走行部２の構成について次に説明す
る。この主動側走行部２は、左右の支持フレーム６を接
続する接続部７で上部側に位置する上部接続部７ａを揺
動軸とする主動側走行フレーム１９ａを備えて構成され
ている。この主動側走行フレーム１９ａは主動側クロー
ラ１００ａのフレームとなるとともに、主動側輪体１０
ａのフレームともなっている。主動側輪体１０ａは、主
動側走行フレーム１９ａに図中上下方向の回転軸周りで
回動自在に接続され、上述のように操舵自在な構成とさ
れている。この構成により、主動側輪体１０ａによる操
舵操作は、主動側クローラ１００ａ及び走行装置本体５
の走行方向を決定付けることとなる。

【００１５】以下に、従動側走行部３の構成について説
明する。この従動側走行部３は、左右の支持フレーム６
を接続する接続部材で下部側に位置する下部接続部７ｂ
に、走行面に直角な軸芯周りに回動自在に連結される従
動側走行フレーム１９ｂを備えて構成されている。この
従動側走行フレーム１９ｂは、従動側クローラ１００ｂ
に対するクローラフレーム２０ａと従動側輪体１０ｂに
対する輪体フレーム２０ｂとを備えて構成されている。
そして、クローラフレーム２０ａが前述のように走行装
置本体５と連結され、輪体フレーム２０ｂはクローラフ
レーム２０ａに連結される構成が採用されている。図
２、図３、図４に示すようにクローラフレーム２０ａと
輪体フレーム２０ｂとは、クローラの前後方向位置でク
ローラの走行方向の軸周りに回動自在な連結構成が採用
されている（図中の両方向矢印参照）。さらに、この揺
動角を検出するポテンショメータ等の傾き角検出器２１
が設けられている。そして、この検出結果に基づいて、
従動側輪体１０ｂに夫々備えられている操舵機構１１ｂ
に関し、操舵用従動側輪体１０ｂを操舵用主動側輪体１
０ａに対して、その直進走行姿勢に漸近させる方向に働
かせる従動輪操舵手段２２が備えられている。

【００１６】この構成の管内走行装置１においては、走
行方向が主動側輪体１０ａの操舵操向操作により制御さ
れるが、主動側の操舵操向により遅れることとなる従動
側輪体１０ｂの姿勢補正を、傾き角検出器２１と操舵機
構１１ｂとに対する従動輪操舵手段２２による従動側輪
体１０ｂの操舵制御によりおこない、スムーズな管内で
の姿勢変更をおこなうことが可能となる。さらに、管内
走行装置１に本願のクローラ式走行装置を採用すること
により、図３に示すように、充分にその横幅を抑え、か
つ、スプロケット間の空間を有効に利用した状態で、良
好な走行を行える管内走行装置を得ることができてい
る。また、支持フレームの取付け方を上下で逆にするこ
ともできる。さらに、本願のクローラ式走行装置の適応
対象としては、壁面間を走行するもの等さまざまなもの
が対象となる。

【００１７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願のクローラを採用した走行装置を示す図

【図２】本願のクローラを採用した管内走行装置の構成
を示す図

【図３】管内走行装置の正面図

【図４】管内走行装置の斜視図

【図５】従来のクローラの駆動構成を示す図

【符号の説明】

１０２ モータ １０３ 回転軸 １０４ クローラベルト １０５ スプロケット １０６ スプロケットの軸 １０７ ウオーム式ギヤ機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対のスプロケット（１０
   ５）間に亘って駆動回動自在に掛張される無端のクロー
   ラベルト（１０４）を備え、前記スプロケット（１０
   ５）を回動させる駆動モータを備えたクローラ式走行装
   置であって、 前記駆動モータとして、回転軸（１０３）が対向する両
   側部に延出されるモータ（１０２）を採用し、前記回転
   軸（１０３）の配設方向を前記クローラベルト（１０
   ４）の回動方向に概一致させ、前記回転軸（１０３）と
   前記一対のスプロケットの軸（１０６）とを逆向きに加
   工された一対のウオーム式ギヤ機構（１０７）で動力伝
   達自在に構成し、前記一対のスプロケットの軸（１０
   ６）と前記回転軸（１０３）との上下方向に於ける位置
   関係が、前記一対のウオーム式ギヤ機構（１０７）の配
   設部位で互いに逆に構成されるクローラ式走行装置。
2. 【請求項２】 前記モータ（１０２）が前記クローラベ
   ルト（１０４）より巾狭に構成され、かつ、前記スプロ
   ケット間に配設されている請求項１記載のクローラ式走
   行装置。