JPH08183499A - 宇宙探査用走行車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重心移動の機能を備えた宇宙探査用走行車に
おいて、部品点数の削減や重量の軽減を実現する。 【構成】 各車輪３，４を個別に駆動する正逆回転可能
な走行用モータ５，６を備え、各走行用モータ５，６か
ら夫々の車輪３，４に至る動力伝達系に、一方の差動大
歯車１３側を走行用モータ５，６からの入力側とし且つ
他方の差動大歯車１５側を車輪３，４への出力側とした
差動装置８，９を介装し、前後の差動装置８，９の出力
軸１４に設けた減速大歯車１８に、両減速大歯車１８に
より駆動される動力伝達体である伝達部材２７を係合さ
せると共に、伝達部材２７に、車体前後方向に移動自在
に保持された搭載物７を連結した宇宙探査用走行車１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、とくに、地球以外の惑
星等の天体を探査するのに用いられる宇宙探査用走行車
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に示す宇宙探査用走行車１０１は、
フレーム１０２の前後に各々２個ずつの前輪１０３およ
び後輪１０４を備えると共に、各車輪１０２，１０３を
個別に駆動する走行用モータや減速機構などを備え、フ
レーム１０２上に搭載物１０５を車体前後方向に移動自
在に備えている。また、フレーム１０２には、その前後
にわたってチェーンベルト１０６が設けてあり、搭載物
１０５には、スプロケット１０７を備えた調整用モータ
１０８が設けてあり、チェーンベルト１０６にスプロケ
ット１０７を係合させている。

【０００３】上記の宇宙探査用走行車１０１は、不整地
を走行する際に、調整用モータ１０８を駆動して搭載物
１０５を車体の前方あるいは後方に移動させ、これによ
り重心の位置を変化させて走破能力を高めるようにして
いる。

【０００４】なお、宇宙探査用走行車としては、例え
ば、日経ＢＰ社が発行した『日経メカニカル１９９２年
１１月１６日号』の第８０頁に記載されているようなも
のがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来の宇宙探査用走行車にあっては、各車輪を駆動
する個別の走行用モータのほかに、重心移動のための調
整用モータを用いていたため、その分部品点数が多くな
るとともに重量も増大するという不具合があり、このよ
うな不具合を解決することが課題であった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、重心移動の機能を備えた宇宙探査用走行
車において、部品点数の削減や重量の軽減を実現するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる宇宙探査
用走行車は、請求項１として、各車輪を個別に駆動する
正逆回転可能な走行用モータを備え、各走行用モータか
ら夫々の車輪に至る動力伝達系に、一方の差動大歯車側
を走行用モータからの入力側とし且つ他方の差動大歯車
側を車輪への出力側とした差動装置を介装し、前後の差
動装置の出力軸に設けた減速大歯車に、両減速大歯車に
より駆動される動力伝達体を係合させると共に、動力伝
達体に、車体前後方向に移動自在に保持された搭載物を
連結した構成とし、請求項２として、動力伝達体がルー
プ状を成す伝達部材であり、この伝達部材を前後の差動
装置の減速大歯車に巻掛けた構成とし、請求項３とし
て、各差動装置から車輪に至る動力伝達系に歯車機構を
介装し、歯車機構を前後で回転方向が異なる組合わせに
した構成とし、請求項４として、動力伝達体がスクリュ
ーシャフトであり、搭載物に設けためねじ部をスクリュ
ーシャフトに係合させた構成としており、上記の構成を
課題を解決するための手段としている。

【０００８】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる宇宙探査用走
行車は、各走行用モータの回転を差動装置を介して車輪
に伝達することにより走行し、重心を変化させる場合に
は、前後の車輪が互いに逆方向に回転するように各走行
用モータを作動させることにより、車輪を回転させずに
各差動装置の減速大歯車を回転させて動力伝達体を駆動
し、この動力伝達体に連結した搭載物を前方あるいは後
方に移動させる。

【０００９】このように、宇宙探査用走行車では、走行
用モータによって、走行および重心の移動の両方を行う
こととなる。

【００１０】また、本発明の請求項２に係わる宇宙探査
用走行車では、ループ状の伝達部材を動力伝達体として
用いることにより、重心を変化させる際に、車輪を回転
させずに伝達部材を回動させてこれに連結した搭載物を
前後方向に移動させ、本発明の請求項３に係わる宇宙探
査用走行車では、各差動装置から車輪に至る動力伝達系
に介装した歯車機構を前後で回転方向が異なる組合わせ
にすることにより、ループ状の伝達部材を中間で交差さ
せることなく装着し得るようにしている。

【００１１】さらに、本発明の請求項４に係わる宇宙探
査用走行車では、重心を変化させる際に、前後の車輪が
互いに逆方向に回転するように各走行用モータを作動さ
せることにより、車輪を回転させずにスクリューシャフ
トを回転させ、めねじ部を介してスクリューシャフトに
連結状態にある搭載物を前後方向に移動させる。

【００１２】

【実施例】図１〜図３は、本発明の請求項１〜３に係わ
る宇宙探査用走行車の一実施例を説明する図である。

【００１３】図１に示す宇宙探査用走行車１は、フレー
ム２の前後に各々２個ずつ（片側のみ図示）の前輪３お
よび後輪４を備えると共に、各車輪３，４を個別に駆動
する走行用モータ５，６を備え、フレーム２にスライダ
２８を介して搭載物７を車体前後方向に移動自在に備え
ている。

【００１４】各走行用モータ５，６は、正逆回転可能で
あると共に、回転軸５ａ、６ａを下向きにした状態で取
り付けてあって、当該走行用モータ５，６から夫々の車
輪３，４に至る動力伝達系に、差動装置８，９および歯
車機構１０，１１が介装してある。

【００１５】各差動装置８，９はいずれも同様の構成を
備えるものであって、図２に示すように、ギアボックス
１２内に、走行用モータ５（６）の回転軸５ａ（６ａ）
を連結した入力側の差動大歯車１３と、回転軸５ａと同
軸状態の出力軸１４を連結した出力側の差動大歯車１５
と、両差動大歯車１３，１５に係合する差動小歯車１６
と、出力軸１４に軸受け１７を介して回転自在に取付け
た減速大歯車１８を備えている。この減速大歯車１８
は、ピン３１、接続部材１９およびボルト２０によって
先の差動小歯車１６と連結してある。

【００１６】各歯車機構１０，１１は、夫々のギアボッ
クス２１，２２内に、差動装置８，９の出力軸１４に連
結した第１のかさ歯車２３，２４と、車輪３，４の車軸
３ａ，４ａに連結した第２のかさ歯車２５，２６を備え
ており、前後の歯車機構１０，１１において、第１のか
さ歯車２３，２４に対する第２のかさ歯車２５，２６の
係合位置を左右に異ならせている。これにより、歯車機
構１０，１１を前後で回転方向が異なる組合わせにして
いる。

【００１７】なお、各差動装置８，９のギアボックス１
２および各歯車機構１０，１１のギアボックス２１，２
２は、フレーム２の前後に設けた支持体３０，３０に固
定してある。

【００１８】そして、宇宙探査用走行車１は、前後の差
動装置８，９の減速大歯車１８に、両減速大歯車１８に
より駆動される動力伝達体としてのループ状の伝達部材
２７が巻掛けてあり、同伝達部材２７に、搭載物７のス
ライダ２８に設けた連結具２９を連結している。

【００１９】また、ループ状の伝達部材２７は、より具
体的にはベルトやチェーン類を使用することができ、こ
の実施例では掛け渡された中間部分を平行にした状態で
巻掛けしてある。なお、この伝達部材２７は、減速大歯
車１８に直接的に巻掛けるほか、減速大歯車１８に係合
する減速小歯車を介して間接的に巻掛けるようにしても
よい。

【００２０】上記の構成を備えた宇宙探査用走行車１
は、通常の走行を行う場合、前後の走行用モータ５，６
を互いに逆方向に回転させる。つまり、図３に動力伝達
系の略図を示すように、前後の走行用モータ５，６を互
いに逆方向に回転させると、前後の差動装置８，９の出
力軸１４，１４が互いに逆方向に回転することとなる
が、差動装置８，９と車輪３，４との間に前後で回転方
向が異なる組合わせの歯車機構１０，１１を介装してい
るので、前後の車輪３，４が同じ方向に回転して前方あ
るいは後方に進むこととなる。

【００２１】また、走行中においては、前後の差動装置
８，９の減速大歯車１８が回転することはなく、仮にい
ずれかの車輪がロック状態となって走行用モータ５，６
の回転力が減速大歯車１８に伝わったとしても、両減速
大歯車１８が互いに逆方向に回転しようとし且つ両減速
大歯車１８に中間部分を平行状態にした伝達部材２７が
巻掛けてあるので、両減速大歯車１８が回転することは
ない。

【００２２】さらに、宇宙探査用走行車１は、不整地走
行における走破能力を高めるために重心の位置を変化さ
せる場合には、前後の走行用モータ５，６を同じ方向に
回転させる。このようにすると、前後の歯車機構１０，
１１によって前後の車輪３，４が互いに逆方向に回転す
ることとなるので、結果的に前後の車輪３，４がロック
状態になり、これにより、差動装置８，９において各差
動小歯車１６および減速大歯車１８が同じ方向に回転
し、伝達部材２７が回動してこの伝達部材２７に連結し
た搭載物７が前方あるいは後方に移動し、重心の位置が
変化することとなる。

【００２３】このように、上記の宇宙探査用走行車１で
は、走行用モータ５，６によって走行および重心の移動
の両方を行うこととなる。また、ベルトやチェーン類の
ループ状の伝達部材２７を用いているので、構造が簡単
で且つ軽量である。

【００２４】ところで、上記の実施例において、仮に、
前後で回転方向が異なる組合わせの歯車機構１０，１１
を用いないとすると、走行時には走行用モータ３，４を
同方向に回転させることとなるが、前後の差動装置８，
９における減速大歯車１８も同方向に回転可能となり且
つ伝達部材２７が回動可能となって搭載物７が移動して
しまうため、これを防ぐために伝達部材２７を中間で交
差させておく必要がある。このようにしても、前後の走
行用モータ３，４を互いに逆方向に回転させることによ
って重心の移動が可能になるが、この場合、伝達部材２
７の交差部分には双方を接触させることなく円滑な回動
を行わせるための手段を講じる必要がある。

【００２５】そこで、上記実施例の宇宙探査用走行車１
では、差動装置８，９から各車輪３，４に至る動力伝達
系に前後で回転方向が異なる組合わせの歯車機構１０，
１１を用いることにより、走行時には前後の走行用モー
タ３，４を互いに逆方向に回転させるようにし、走行時
における前後の減速大歯車１８の回転可能な方向を互い
逆方向にし、これにより伝達部材２７を中間で交差させ
ることなく装着し得るようにしている。

【００２６】図４は、本発明の請求項１および４に係わ
る宇宙探査用走行車の一実施例を説明する図である。な
お、先の実施例と同一の部位は同一符号を付して説明を
省略する。

【００２７】宇宙探査用走行車５１は、前後の作動装置
８，９に、入力側の差動大歯車１３と、出力軸１４を連
結した出力側の差動大歯車１５と、両差動大歯車１３，
１５に係合する差動小歯車１６と、出力軸１４に回転自
在に取付けた減速大歯車５８を備えると共に、減速大歯
車５８に対して回転軸が９０度異なる状態で係合する減
速小歯車５２を備えている。なお、出力軸１４の回転
は、その回転方向を変えることなく車輪３，４に伝達さ
れる。

【００２８】また、両減速小歯車５２，５２には、動力
伝達体としてのスクリューシャフト５３の端部が連結し
てある。そして、このスクリューシャフト５３には、搭
載物７に設けためねじ部としてのボールねじ５４が係合
している。

【００２９】上記の宇宙探査用走行車５１は、通常の走
行を行う場合、前後の走行用モータ５，６を同じ方向に
回転させる。これにより、前後の差動装置８，９の出力
軸１４，１４および前後の車輪３，４が同じ方向に回転
して前方あるいは後方に進むこととなる。このとき、宇
宙探査用走行車５１では、前後の減速大歯車５８，５８
が同じ方向に回転可能な状態であり、これらに係合する
各減速小歯車５２，５２にスクリューシャフト５３を連
結しているので、スクリューシャフト５３が回転するこ
とはない。

【００３０】また、宇宙探査用走行車５１は、重心の位
置を変化させる場合には、前後の走行用モータ５，６を
互いに逆方向に回転させる。これにより、前後の車輪
３，４が互いに逆方向に回転しようとするので、結果的
に前後の車輪３，４がロック状態になると共に、差動装
置８，９における各差動小歯車１６および減速大歯車５
８が互いに逆方向に回転してスクリューシャフト５３が
回転し、このスクリューシャフト５３にボールねじ５４
を介して連結した搭載物７が前方あるいは後方に移動
し、重心の位置が変化することとなる。

【００３１】このように、上記の宇宙探査用走行車５１
では、とくに、差動装置８，９から搭載物７に至る動力
伝達系が減速小歯車５２やスクリューシャフト５３で構
成されるので、動力伝達性能がより一層向上する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項１に係わる宇宙探査用走行車によれば、重心移動の機
能を備えた宇宙探査用走行車において、走行用モータに
よって走行と重心の移動との両方を行うことができ、重
心移動用のモータが不要になることから、部品点数の削
減、構造の簡略化および軽量化などを実現することがで
きる。

【００３３】また、本発明の請求項２に係わる宇宙探査
用走行車によれば、動力伝達体にループ状の伝達部材を
採用したことから、軽量化および構造の簡略化を図るこ
とができ、請求項３に係わる宇宙探査用走行車によれ
ば、伝達部材を中間で交差させる必要がないので、構造
をより一層簡略化することができ、本発明の請求項４に
係わる宇宙探査用走行車によれば、差動装置から搭載物
に至る動力伝達系がスクリューシャフトで構成されるの
で、動力伝達性能を一層向上させることができ、より精
度の高い制御を行うことができる。

【００３４】さらに、本発明に係わる宇宙探査用走行車
によれば、動力伝達体で搭載物を移動させて重心の位置
を変化させるのに加えて、動力伝達体を穴掘り用のドリ
ルや車体を持ち上げるジャッキなどの駆動源として利用
することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１〜３に係わる宇宙探査用走行
車の一実施例を説明する片側省略の部分破断斜視図であ
る。

【図２】図１に示す宇宙探査用走行車の差動装置を説明
する断面図である。

【図３】図１に示す宇宙探査用走行車の動力伝達系の概
略説明図である。

【図４】本発明の請求項１および４に係わる宇宙探査用
走行車の一実施例を示す概略説明図である。

【図５】従来における宇宙探査用走行車の概略を説明す
る側面図である。

【符号の説明】

１ ５１ 宇宙探査用走行車 ３ 前輪 ４ 後輪 ５ ６ 走行用モータ ７ 搭載物 ８ ９ 差動装置 １０ １１ 歯車機構 １３ 入力側の差動大歯車 １４ 出力軸 １５ 出力側の差動大歯車 １８ ５８ 減速大歯車 ２７ 伝達部材（動力伝達体） ５３ スクリューシャフト（動力伝達体） ５４ ボールねじ（めねじ部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各車輪を個別に駆動する正逆回転可能な
   走行用モータを備え、各走行用モータから夫々の車輪に
   至る動力伝達系に、一方の差動大歯車側を走行用モータ
   からの入力側とし且つ他方の差動大歯車側を車輪への出
   力側とした差動装置を介装し、前後の差動装置の出力軸
   に設けた減速大歯車に、両減速大歯車により駆動される
   動力伝達体を係合させると共に、動力伝達体に、車体前
   後方向に移動自在に保持された搭載物を連結したことを
   特徴とする宇宙探査用走行車。
2. 【請求項２】 動力伝達体がループ状を成す伝達部材で
   あり、この伝達部材を前後の差動装置の減速大歯車に巻
   掛けたことを特徴とする請求項１に記載の宇宙探査用走
   行車。
3. 【請求項３】 各差動装置から車輪に至る動力伝達系に
   歯車機構を介装し、歯車機構を前後で回転方向が異なる
   組合わせにしたことを特徴とする請求項２に記載の宇宙
   探査用走行車。
4. 【請求項４】 動力伝達体がスクリューシャフトであ
   り、搭載物に設けためねじ部をスクリューシャフトに係
   合させたことを特徴とする請求項１に記載の宇宙探査用
   走行車。