JPS59109402A - Wheel - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce horizontal stress and enable horizontal tumbling in a wheel with a tire section for a car and such by comprising a part of the circumferential direction of the tire section with a rotary partial tire around a rim. CONSTITUTION:A tire section 8 is divided comparatively finely in the circumferential direction and duplicate partial tires 4 and 5 are comprised as an aggregate. The partial tire 5 can be rotated in the R direction around an axis A that is almost in parallel to the tangent direction of a wheel rim 3 for the wheel rim 3. The tire section 4 uses a fixed partial tire. As a result of this structure, when the fixed partial tire 4 is grounded, it can be run like a normal wheel, but when the rotary partial tire 5 is grounded, the rotary partial tire 5 rotates and absorbs horizontal external force if it is applied. As a result, horizontal external force can be reduced and horizontal tumbling is enabled in a unit.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種車輌とかロボットの移動機構の車輪に関
し、殊に車輪を支持する回転軸の軸方向応力、即ち進行
方向に対して横方向の応力を低減し、単体では当該横方
向にも転勤できる車輪に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to wheels for moving mechanisms of various vehicles and robots, and in particular reduces stress in the axial direction of the rotating shaft that supports the wheels, that is, stress in the lateral direction to the direction of travel, and This article relates to wheels that can be moved laterally as well.

一般に通常の自動車輌では、前輪として用いられるゴム
タイア等の一対の車輪は、互いに平行には取付けられて
おらず、周知のように角度を置いている。Generally, in a normal automobile, a pair of wheels such as rubber tires used as front wheels are not mounted parallel to each other, but are placed at an angle, as is well known.

そのため、これもまた周知のように、車輌が例え直進走
行状態にあっても、こうした前輪には回転軸方向の応力
、即ち横方向応力が加えられ、タイア摩耗の主要因の一
つとなっている。Therefore, as is well known, even when the vehicle is traveling straight, stress in the direction of the rotational axis, or lateral stress, is applied to these front wheels, which is one of the main causes of tire wear. .

また、タイア支持機構の方にも、考えられる横方向応力
に十分対抗できるだけの構造上の剛性を必要としている
。The tire support mechanism also needs to have sufficient structural rigidity to withstand possible lateral stresses.

しかし、こうした横方向応力が低減でき、支持機構の負
担を軽くすることができるならば、勿論その方が望まし
い。However, it is of course desirable if such lateral stress can be reduced and the load on the support mechanism can be reduced.

また例えば、特殊な作業車輌とか自走作業ロボット等で
は、山谷の起伏のある作業領域中の谷部にのみ沿って走
行することが要語されることもある。Further, for example, in the case of a special work vehicle or a self-propelled work robot, it may be required to travel only along the valleys in a work area that has undulations of mountains and valleys.

しかし、こうした場合、移動機構部に従来がらの普通の
車輪を用いたのでは、簡単にはその要請に応えることは
できず、傾余ト方向検出等に伴う特殊、複雑な操舵装置
を必要とする。However, in such cases, using conventional ordinary wheels for the moving mechanism cannot easily meet the requirements, and a special and complicated steering device is required to detect the tilting direction. do.

これに対して、傾斜面にかかった場合、太き力積方向応
力となる滑り摩擦力では女＜、転がり摩擦力でこれに対
応できれば、横方向応力を低減しながら進行方向と直交
する傾斜面に沿って下ることができ、常に最凹部、即ち
谷に沿って車体乃至ロボットを姿勢付けることができる
。On the other hand, when applied to an inclined surface, the sliding friction force, which becomes a thick impulse direction stress, can be applied to an inclined surface perpendicular to the direction of travel while reducing the lateral stress. , and the vehicle body or robot can always be positioned along the most concave part, that is, the valley.

本発明は、こうした点に鑑てなされたもので、回転軸の
軸方向に加わる横方向応力を低減°し得、単体では当該
回転軸方向にも転がり動くことのできる車輪の提供を主
目的としたものである。The present invention has been made in view of these points, and its main purpose is to provide a wheel that can reduce the lateral stress applied in the axial direction of a rotating shaft, and that can also roll in the direction of the rotating shaft when used alone. This is what I did.

第１図は、本発明の比較的基本的な実施例を示している
。FIG. 1 shows a relatively basic embodiment of the invention.

ホイールリム３は、公知適宜な方法、手段で回転軸ｌに
固定されていて良く、図示の場合は模式的にキャストス
ポーク状のスポークコで固定されている状態を示してい
る。The wheel rim 3 may be fixed to the rotating shaft 1 by any known suitable method or means, and in the illustrated case, the wheel rim 3 is schematically shown fixed by cast spoke spokes.

本発明の特徴は、ホイールリム３の周方向に沿って該リ
ムに取付けられるタイプ部ＩＯに見られる。The feature of the present invention is seen in the type part IO attached to the wheel rim 3 along its circumferential direction.

この実施例では、タイプ部１０は、周方向に比較的細か
く分割された複数の部分タイプの集合で成っていて、こ
れ等複数の部分タイプは、互い違いになった第一、第二
の群り、夕に分けられる。In this embodiment, the type section 10 is made up of a set of a plurality of partial types that are relatively finely divided in the circumferential direction, and these plurality of partial types are divided into alternating first and second groups. , divided into evenings.

第一群中の部分タイア弘は、これまでの車輪におけると
同様に、ホイールリム３に対して固定的に設けられてい
て良いが、第二群中の部分タイプｊは、ホイールリム３
に対して、その部分でのホイールリム接線方向と略々平
行な軸Ａの周シに回転可能（矢印Ｒ）なように取シ付け
られる。従って、言い換えれば、車輪回転軸／と略々直
交する軸Ａの周りに回転できるようになっている。The partial tire width in the first group may be fixedly provided to the wheel rim 3 as in the case of conventional wheels, but the partial tire width in the second group is fixed to the wheel rim 3.
In contrast, it is rotatably mounted (arrow R) around an axis A that is approximately parallel to the tangential direction of the wheel rim at that portion. Therefore, in other words, it is possible to rotate around an axis A that is substantially orthogonal to the wheel rotation axis.

この実施例では、車輪全体としての接地面は第一、第二
群のすべての部分タイアク、夕の外周包絡面として形成
されるが、実際の走行状態の下では、固定の部分タイプ
≠と、進行方向とは直交する方向に回転可能な部分タイ
プ！とが交互に接地していくものとなる。In this embodiment, the contact surface of the entire wheel is formed as an outer circumferential envelope surface of all the parts of the first and second groups, but under actual driving conditions, a fixed part type ≠, A partial type that can rotate in a direction perpendicular to the direction of travel! and are grounded alternately.

そのため、固定の部分タイアゲにて接地して　　　″い
る時には在来の車輪における走行特性と変わりはないが
、リム周りに回転可能な部分タイプｊにて接地すると独
自の特性が現れる。Therefore, when the wheel is in contact with the ground with a fixed partial tieage, it is no different from the running characteristics of conventional wheels, but when it is in contact with the ground with a rotatable part type J around the rim, unique characteristics appear.

即ち、車輪の回転軸方向、つ′１＃）タイプ部１０に横
方向の外力が加わると、この力は尚該回転可能な部分タ
イプｊの回転に使われて消滅乃至低減される。That is, when a lateral external force is applied to the type part 10 in the direction of the rotational axis of the wheel, this force is still used for the rotation of the rotatable part type j and is eliminated or reduced.

従って、例えば、四輪自動車輌の前輪の一つに本発明を
適用すれば、車輪の進行方向が互いには平行でないため
に車輪に作用する横方向の力が吸収され、タイヤの摩耗
を低減することができる。また、車輌に限らず、自走ロ
ボットの移動機構等の後輪乃至従輪に本車輪を用いると
、路面の傾斜によって車輪に作用する横方向の力により
、車輪は転がり摩擦で横方向に転がることができるので
、車体乃至ロボットは谷のある方向に自動的に降りてい
くことができ、この作用により、谷乃至凹地に沿っての
自動走行が可能になる。Therefore, for example, if the present invention is applied to one of the front wheels of a four-wheeled vehicle, the lateral force that acts on the wheel because the wheels are not parallel to each other will be absorbed, reducing tire wear. be able to. In addition, when this wheel is used not only for vehicles but also for the rear wheels or follower wheels of self-propelled robots, the wheels may roll laterally due to rolling friction due to the lateral force acting on the wheels due to the slope of the road surface. As a result, the vehicle body or robot can automatically descend in the direction of the valley, and this action enables automatic travel along the valley or depression.

第２図は、本発明のやや具体的な他の実施例を示したも
ので、第一実施例と符号の対応が採つである。これは、
リム３の周シに回転する部分タイプｊとじでベアリング
を使用した場合で、ベアリングｊはリンク乙の中央部に
回転可能に取付けられている。リンクの端点け、隣りの
リンクの端点とネジ結合乃至ピン結合されて結合部７を
形成し、この結合部７にスポーク：２　（この実施例で
はワイヤスポーク状に示しである）が連結して車輪回転
軸／への固定が採られている。FIG. 2 shows another slightly more specific embodiment of the present invention, and the reference numerals correspond to those of the first embodiment. this is,
This is a case where a bearing is used in the part type J binding that rotates around the circumference of the rim 3, and the bearing J is rotatably attached to the center of the link O. The ends of the links are connected by screws or pins to the end points of adjacent links to form a joint 7, and spokes 2 (shown in the form of wire spokes in this embodiment) are connected to this joint 7. It is fixed to the wheel rotation axis.

このようにすれば、複数のリンク乙の群で略々円に近い
多角形状のリム３が構成でき、また、ベアリンゲタ以外
のリム露呈部分や結合部７の保設を兼ねてゴム等の適当
な材質で被覆部≠を各隣接ベアリング５，５間に形成す
れば、第一実施例における固定の部分タイア弘と同効の
ものをこの被覆部グで作ることができる。In this way, a polygonal rim 3 that is approximately circular can be formed by a group of a plurality of links B, and a suitable material such as rubber can be used to preserve the exposed parts of the rim other than the bearing ring and the connecting part 7. If a covering part ≠ is made of a material and is formed between each adjacent bearing 5, 5, it is possible to use this covering part to have the same effect as the fixed partial tire width in the first embodiment.

上記したいづれの実施例においても、各部分タイプ≠、
ｊの材質は用途に応じた任意の問題であるし、−まだ、
回転する部分タイアタは、グーり状、ベルト状、チェー
ン状等であっても良い。In any of the above embodiments, each part type≠,
The material of j is an arbitrary matter depending on the application, and - yet,
The rotating partial tire may be in the shape of a goo, a belt, a chain, or the like.

更に、図示実施例の場合は固定部分タイアゲと回転部分
タイ７ｊとを一個当たり略々周方向等長に示して略々同
数個としているが、個数の、比は任章であわ、少くとも
一つでもリム周りに回転可能な部分タイアタがあるもの
は本発明の範囲内に含まれるし、逆に、所望とあらば、
隣接部分タイアｊ、ｊ間の固定の部分タイ７ｔの周方向
長さを極力短くして、及び寂いは小径として、実質的に
車輪全体としての接地間を回転可能な部分タイアタ・・
・にてのみ形成しても良い。Furthermore, in the illustrated embodiment, the fixed part tie 7j and the rotating part tie 7j are shown at approximately the same length in the circumferential direction and have approximately the same number, but the ratio of the numbers is up to the discretion of the user, and at least the same length is provided. It is within the scope of this invention to have a rotatable partial tire around the rim at any time, and conversely, if desired.
The circumferential length of the fixed partial tie 7t between adjacent partial tires j, j is made as short as possible, and the diameter of the gap is made small, so that the partial tire can rotate between substantially the entire wheel's contact with the ground.
・It may be formed only by.

υ上のように１１本発明を適用した車輪は、摩耗を低減
する車輪として、また、等廃線と直角方向（谷や溝が続
く方向）に移動する機械の車輪として有用であると考え
る。自動車輌の操舵輪に用いた場合には、巣にタイア部
の摩耗を防止するだけでなく、舵取シカを少さくするな
どの効果を生み出すことは明らかである。υWe believe that the wheels to which the present invention is applied as described above are useful as wheels for reducing wear and as wheels for machines that move in a direction perpendicular to the line (the direction in which valleys and grooves continue). When used in the steering wheel of an automobile, it is clear that it not only prevents wear on the tire portion of the nest but also produces effects such as reducing the number of steered deer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図（ｃＬ）は本発明の一実施例の正面図的な概略構
成図、第１図（ｂ）は同じく側面図的な概略構成図、第
２図は他の実施例の部分斜視図的な概略構成図、である
。 図中、ｌは回転軸、コはスポーク、３はホイールリム、
≠は固定の部分タイプ、ｊはリム周りに回転可能な部分
タイ７、乙はリンク、７はリンク結合部、ｒは全体とし
てのタイア部、である。 指定代理人　　工業技術院FIG. 1(cL) is a schematic front view of an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a schematic side view, and FIG. 2 is a partial perspective view of another embodiment. This is a schematic configuration diagram. In the figure, l is the rotation axis, ko is the spoke, 3 is the wheel rim,
≠ is a fixed partial type, j is a partial tie 7 that can rotate around the rim, O is a link, 7 is a link joint, and r is the tire portion as a whole. Designated agent Agency of Industrial Science and Technology

Claims (1)

【特許請求の範囲】 回転軸の周りに回転するリムと、該リムに設けられ、外
周面が接地面となるタイア部と、を有して成る車輪にお
いて、 上記タイア部の周方向の少くとも一部分は、上記リム周
りに回転可能な部分タイ７となっていることを特徴とす
る車輪。[Scope of Claims] A wheel comprising a rim that rotates around a rotating shaft, and a tire portion provided on the rim, the outer peripheral surface of which serves as a ground contact surface, at least in the circumferential direction of the tire portion. A wheel characterized in that a portion thereof is a partial tie 7 rotatable around the rim.