JPH0228506B2 - Kuroora - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行車両や移動ロボツトの不整地移
動に用いられるクローラに係り、とくに階段の昇
降に適したクローラに関する。

〔従来の技術〕

走行車両や移動ロボツトにクローラを取り付け
て不整地を移動する場合、不整地への適応性を増
大するためクローラ本体の接地面に凸状のニツプ
ルを設けることが行なわれている（第８図および
第９図参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このニツプルを設けたクローラは、たとえば階
段を昇降する際、該階段から滑り落ちることのな
いようにニツプルを階段の段差に引つかけて該ニ
ツプルに支持力を生じさせるものであるが、ニツ
プルが段差の縁辺近傍に接地するとクローラ全体
が持ち上げられて逆に滑落を助長することがあ
る。

この現象を図面にしたがつて説明する。第８図
において、符号１１はクローラ本体、１２Ａと１
２Ｂは該本体１１の接地面に突設したニツプルを
示しており、当該クローラが階段１４を降りる場
合を想定する。クローラが符号１２Ａのニツプル
に支持されながら降りて行き、その前方に位置す
る１２Ｂのニツプルがプーリ１３の外周を廻り切
らないうちに段差１４ａの縁辺に近い位置（点
Ｄ）に接地すると、クローラは、ニツプル１２Ｂ
が図上右方向へスリツプしない限り、該ニツプル
１２Ｂを点Ｄを中心に廻る支持棒として該支持棒
に乗つたような状態で第９図に示すように浮き上
がつてしまう。この時点で荷重を支持する働きは
既に１２Ａのニツプルから１２Ｂのニツプルへ移
行しており、１２Ａのニツプルは１２Ｂのニツプ
ルより一層不安定になつている。このような動作
を繰り返すうちに順次接地するニツプルの一が段
差の縁辺上に直接乗り上げ、さらに該乗り上げの
バランスが崩れたりニツプルが縁辺に届かないよ
うな事態となつて落下を生じる。この落下が階段
一段分で止ればまだしも安全であるということが
できるが、実験により一段落下し出すともはや止
まらず滑落する場合が多いことが確認されてい
る。

またこのニツプルを設けたクローラによると、
ニツプルが多数設けられていても階段昇降に際し
て実際に荷重を支持するニツプルは１〜２個に限
定されてしまい、不安定な状態となることも報告
されている。

上記問題に対しこれまで下記のような対策が考
えられているが、いずれも並記する理由から満足
を得られる解決策とはなつていない。

クローラ長を長くする。

クローラ長が全体的に長ければニツプルによ
る部分的な乗り上げを無視することができ、ま
た多くのニツプルで荷重を支持し得る可能性が
大きくなることを考慮したものであるが、通
常、それほど長いクローラを使用することはで
きず、現実性に乏しい。

クローラのニツプルのピツチを階段のピツチ
に合わせる。

ピツチを合わせた段階についてはうまく昇降
するが、対応できる階段が限定されてしまい、
汎用性に乏しい。

クローラの曲率半径を大きくする。

半径を大きくするに連れて相対的に乗り上げ
によるデメリツトを小さくすることができる
が、荷重の増大により数少ないニツプルのみで
荷重を支持する問題が逆に増長する傾向を示
す。

クローラのニツプルの形状を最適化する。

具体的にはニツプルの形状を変えたり、ニツ
プルにコンプライアンスを持たせたりすること
が考えられるが、決定的に良好なニツプル形状
が明らかになつていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑み、上記のような問題を
生じることなく確実に階段を昇降するクローラを
提供せんとするもので、この目的を達成するた
め、クローラ本体の側面に該本体の厚さ方向に揺
動するブレードを取り付け、該ブレード先端の揺
動範囲を前記本体の接地面の延長面を跨ぐように
斜め下方から略水平までに設定し、前記ブレード
を、その先端が前記延長面を越す方向に弾性付勢
することとした。

上記構成になる本発明のクローラは、接地姿勢
にあるクローラ本体と地表とが離れている場合に
も地表がブレードの揺動範囲内にあることを条件
に該ブレードを地表に押し付ける。ブレードはク
ローラ本体と地表との間隔に合わせてクローラ本
体の厚さ方向に揺動し、前記付勢力によつて地表
に押し付けられるもので、クローラ本体の長さ方
向に作用する外力に対してはこれを支持するに十
分な強度を有する。

本発明のクローラは、このブレードを階段の段
差など凹凸を有する地表形状に沿わせて走行し、
階段を昇降する場合に該ブレードを段差に係合し
て落下事故を防止する。

〔実施例〕

つぎに本発明のクローラを図面にしたがつてさ
らに詳細に説明する。

第１図において、符号２は図上Ａ−Ａ方向に多
数のユニツトをリンク結合してクローラ１を構成
する当該ユニツトの一つを示し、第２図は該クロ
ーラ１をプーリ７，７に輪架した状態、第３図は
同状態の断面を概略的に示している。

第１図のユニツト２は接地姿勢にあり、すなわ
ち第２図および第３図の下列に位置した姿勢を示
しており、クローラ本体３の左右側端のそれぞれ
に側面３ａから接地面３ｂにかけて開口する凹部
４が形成されている。符号５は、この凹部４に一
端を遊挿され、該一端を基端として該基端近傍を
本体３に軸着６されたブレードを示し、本体３の
左右に一対のブレード５，５が備えられている。
各ブレード５はクローラ本体３の厚さ方向に揺動
自在になり、その揺動範囲θは本体３の接地面３
ｂの延長面３ｃを跨ぐように斜め下方から略水平
までに設定される（第３図参照）。また各ブレー
ド５は前記揺動範囲θの下限に該当する斜め下方
を向いた姿勢に保たれるように常に下向きに弾性
付勢されており、このためのばね手段（図示せ
ず）が前記凹部４の軸着６部近傍に備えられてい
る。ブレード５は該付勢力に抗する下方からの外
力F₁によつて上向きに揺動するようになり、こ
れに対しクローラ本体３の長さ方向からの外力
F₂に対しては動かず、該外力F₂を支持すること
ができるだけの強度を有する。該ブレード５は一
般に剛材製のプレートによつて成形される。

上記構成になるユニツト２を多数連結して構成
したクローラ１は各ユニツト２のブレード５，５
を地表に沿わせて走行するもので、階段を昇降す
る場合は該ブレード５を段差に係合させる。第４
図は当該クローラ１が階段８を降りる場合を示し
ており、符号５Ａ，５Ｄ，５Ｆのブレードが段差
８ａ，８ｂ，８ｃに係合して当該クローラ１を支
持している。５Ｂと５Ｇのブレードは階段８に接
しておらず、５Ｃのブレードは段差８ｂの縁辺に
接して押し上げられ、５Ｅのブレードは垂直面８
ｄに接して逆向きの弱い力を出している。このよ
うに各ブレード５は当該クローラ１の走行に伴な
つて各本体３と地表との間隔に応じて揺動角度を
自動的に調整するもので、プーリ７の外周を廻つ
て新たに接地姿勢に入るユニツト２のブレード５
Ａがプーリ７の外周を廻り切らないうちに段差縁
辺に接地しても当該クローラ１を浮き上げること
がない。この場合、該ブレード５Ａは同図に破線
で示した初期的な接地姿勢から揺動角度を変えつ
つ矢示Ｂ方向にスリツプし、実線で示した姿勢に
移行して当該クローラ１を支持するようになる。

第５図は、上記クローラ本体３の凹部４を該本
体３の内面３ｄまで延長して開口するとともにブ
レード５，５の基端５ａ，５ａを若干延長し、該
基端５ａ，５ａを前記内面３ｄから突没自在に突
出させたものを示している。このクローラ１は、
第６図に示すように、各ユニツト２がプーリ７の
外周を廻つている間、該ユニツト２のブレード
５，５を略水平に持ち上げるようにしたもので、
ブレード５は基端５ａをプーリ７によつて押し込
められ梃子作用により持ち上げられる。これによ
り各ユニツト２の接地時、ブレード５は持ち上げ
られたままとなつて地表に接触せず、地表に当た
つて大きな衝接音を生じたり、地表に斜めに当た
り揺動方向と異なる向きに力を加えられて無理な
動きを生じる等の不都合を解消することができ
る。プーリ７を通過した後、各ブレード５は揺動
方向にフリーとなり、地表形状に対応動作する本
来の機能を果たす。

ブレード５は、これを弾性体により構成し、そ
の撓み作用を利用する構造とすることができる。
すなわち第７図に示すようにブレード５を略へ字
形の板ばねによつて構成し、該板ばねを左右一対
として図上Ｃ−Ｃ方向に延びるベルト９の側面に
取り付ける。ベルト９は前記クローラ本体３に代
わつてクローラ本体を構成する。基端近傍をこの
ベルト９に固着された板ばねは、該ベルト９の厚
さ方向に揺動する弾性を備えて上記剛板製のブレ
ード５と同様に地表形状に対応動作する一方でベ
ルト９の長さ方向からの外力を支持するようにな
り、その先端には地表との接触性を高めるための
硬質ゴム製のカバー１０が取り付けられている。

〔発明の効果〕

本発明のクローラは以上説明したように、クロ
ーラ本体の側面に揺動自在に取り付けたブレード
を地表の形状に合わせて追従動作させながら走行
し、階段を昇降する際にクローラ全体が持ち上げ
られるといつた従来の問題を解消するとともに多
数のブレードを階段に係合して強力な支持力を生
じさせ、該階段を確実に昇降し得るように構成し
たもので、原子炉内を移動する検査ロボツトなど
正確な走行を必要とするものや車椅子など安全な
走行を必要とするものなど広汎な用途に利用でき
る特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るクローラを
構成するユニツトの斜視図、第２図は同クローラ
をプーリに輪架した状態の概略的な正面図、第３
図は第２図における−線断面図、第４図は同
クローラの作動説明図、第５図は本発明の第２実
施例に係るクローラを構成するユニツトの斜視
図、第６図は同クローラの作動説明図、第７図は
本発明の第３実施例に係るクローラの要部斜視
図、第８図および第９図は従来例に係るクローラ
の作動説明図である。 １……クローラ、２……ユニツト、３……クロ
ーラ本体、３ａ……側面、３ｂ……接地面、３ｃ
……延長面、３ｄ……内面、４……凹部、５……
ブレード、５ａ……基端、７……プーリ、８……
階段、８ａ，８ｂ，８ｃ……段差、９……ベル
ト、１０……カバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クローラ本体の側面に該本体の厚さ方向に揺
   動するブレードを取り付け、該ブレード先端の揺
   動範囲を前記本体の接地面の延長面を跨ぐように
   斜め下方から略水平までに設定し、前記ブレード
   を、その先端が前記延長面を越す方向に弾性付勢
   してなることを特徴とするクローラ。 ２ 前記ブレードを剛材製のプレートにより構成
   し、該プレートの基端近傍を前記本体に軸着して
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のクローラ。 ３ 前記ブレードの基端を前記本体の内面から突
   没自在に突出させてなることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のクローラ。 ４ 前記ブレードを、基端近傍を前記本体に固着
   した板ばねにより構成してなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のクローラ。