JPH0353979Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は障害物のある路面や不整地において
高い走破能力を発揮する走行装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、乗用の走行装置は、比較的平旦な舗装
路を走行するように構成されており、不整地等の
非舗装路では、その路面条件に合わせて、大きな
車輪を備え車高を高くした特殊な車両や、４輪駆
動車が用いられている。

しかし、このような車両でも車輪の半径より高
い障害物があると、障害物を乗越えて走行するこ
とができず、走行できる範囲は限定されたもので
あつた。

そのため、車体の前部と後部に回動自在な回転
アームを備え、その先端部に車輪を設けて、障害
物の乗越えの場合、回転アームを回転させてその
先端部の車輪を障害物の上に乗せ、更に回転アー
ムを回転させて車体を持上げ障害物を乗越えるよ
うに構成された走行装置が提案されている（例え
ば実開昭58−157783号公報参照）。

また、特開昭59−73372号公報には、車体に回
転自在に取付けられるとともに回転中心より放射
状に突設された３本以上のアーム部を有する回転
アーム体と、回転アーム体のアーム部の先端部と
回転中心部にそれぞれ回転自在に取付けられた車
輪と、回転アーム体を駆動する回転アーム体駆動
機構と、車輪を駆動する車輪駆動機構と、回転ア
ーム体および車輪の回転を制御する走行制御機構
とを具備した走行体が提案されている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかし、このような従来構造の走行装置におい
ては、障害物の乗越え時に、何れかの回転アーム
を上昇させると車体のバランスを失うため、一旦
車体下面を接地させてから乗越え動作に移らねば
ならないという不都合があつた。

また、後者に示す走行体においては、１個の回
転アーム体には４個以上の車輪を必要とし、車輪
駆動機構が複雑化するとともに、車輪に作用する
荷重や段差との衝突の検出手段等を必要として、
走行制御機構が複雑化するという問題があつた。

更に、この走行体にあつては、１車輪分の幅を
もつた障害物を乗越える場合には、一側の回転ア
ーム体とその車輪は障害物を乗越え、反対側の回
転アーム体と車輪は平坦面を通過するため、障害
物側は、回転アーム体の先端部が交互に２輪接地
状態と１輪接地状態となり、その回転アーム体の
回転軸は、アーム部の長さに対応した分だけ上
昇、下降を繰返す。一方、平坦面側は、回転アー
ム体の先端部が常に２輪接地状態であり、回転ア
ーム体の回転軸は低い位置にある。そのため、左
右の回転アーム体回転軸の高さ位置に差が生じ
て、車体が揺動するという問題があつた。

尚、特公昭34−8854号公報には、上述のような
左右バランスの自動安定装置が提案されている。
この自動安定装置は、機体の中心線上に重量物を
嵌装した曲肱軸を設け、且重錘を吊下した軸を曲
肱軸に関連させて、機体の傾斜方向と反対方向に
重量物が回動して、機体のバランスを保つように
構成されている。

従つて、この装置によれば、機体が傾くことに
より重量物がその傾斜の反対方向へ回動してバラ
ンスを保つものであり、機体の転覆は防止できる
ものの、乗用の走行装置に適用した場合、車体が
左右に揺動してきわめて安定の悪い走行状態にな
るという問題がある。

〈考案の目的〉 この考案は上記の点にかんがみなされたもの
で、大きな障害物乗越能力を有するとともに、障
害物を乗越えたり跨いだりするき、車体のバラン
スをとりながら、４輪走行と何れかの回転アーム
を上昇させた３輪走行とを連続させて敏速な障害
物乗越えを行ない、且つ不整地において高い走破
能力を有する走行装置を得ることを目的とするも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 この考案の走行装置は、アーム回転機構により
垂直面内で回転可能に設けられるとともに車体の
前部の左右および後部の左右にそれぞれ取付けら
れた回転アームと、車輪回転機構により駆動され
るとともに前記回転アームの先端部にそれぞれ１
個宛設けられた車輪と、前記車体のバランスを調
整するバランス調整機構と、を具備した４輪の走
行装置であつて、前記バランス調整機構は、前記
車体の幅方向に延びて設けられたガイドレール
と、前記ガイドレールに案内されて移動可能に設
けられたバランスウエイトと、前記バランスウエ
イトの移動を駆動する駆動機構と、前記回転駆動
する前記回転アームに対応して前記駆動機構を制
御するバランスウエイト制御装置と、を備え、前
記バランスウエイトが、前記車輪の４輪接地時に
前記車体の幅方向の中央部に位置し、３輪接地時
に接地面より離隔する車輪の反対側壁の側へ移動
するように駆動制御されてなることを特徴とする
ものであり、かかる構成により上記目的を達成す
るものである。

〈作用〉 この考案は上記のように構成されたものであ
り、走行装置が４輪走行をする場合は、バランス
調整機構のバランスウエイトを、車体の両側壁の
中央部に位置させて車体のバランスが保持され
る。

走行装置が障害物を乗越えようとする場合は、
前部の何れかの回転アームを、その先端部の車輪
を障害物上に乗せるために回転させ、その車輪を
上昇させる。このとき車体は、接地面より離隔し
て上昇した車輪を除く、他の３個の車輪により３
輪接地状態となる。

この３輪接地状態のとき、バランス調整機構の
バランスウエイトが上昇した車輪の反対側壁の側
へ移動して、車体のバランスをとり車体姿勢の安
定を保持するものである。

〈実施例〉 以下、この考案の一実施例を第１図ないし第６
図に基ずいて説明する。

第１図，第２図において１は車体であり、その
中央部には運転室２が設けられ、運転室２の下部
にはバランス調整機構３０が装備されている。ま
た、車体１の前部および後部には、左右一対ずつ
の回転アーム５が突設されており、回転アーム５
の先端部には夫々車輪１０が取付けられている。

回転アーム５は、その基端部の中空軸部５ａが
車体１の前端部および後端部の側壁３，４に回転
自在に突設されており、この中空軸部５ａを中心
として垂直面内で回転するように構成されてい
る。

また、車体１内には、回転アーム５を夫々個別
に回転駆動するアーム回転機構６が設けられてい
る。このアーム回転機構６は、モータ７と歯車
８，９とからなり、モータ７は減速装置とブレー
キ機構を内蔵しており、その出力軸に歯車８が取
付けられ、歯車８は中空軸部５ａに固着された歯
車９に噛合されている。そして、回転アーム５は
モータ７によつて回転駆動され、ブレーキ機構を
作動させることにより回転アーム５を任意の回転
位置で固定できるように構成されている。

更に、車体１内には、車輪１０を夫々個別に駆
動する車輪回転機構１１が設けられている。この
車輪回転機構１１は、モータ１２および駆動軸１
６、スプロケツト１３，１５，１９，２１、チエ
ン１４，２０等とから主に構成されている。モー
タ１２はブレーキ機構を内蔵しており、その出力
軸にスプロケツト１３が取付けられ、駆動軸１６
に固着されたスプロケツト１５とスプロケツト１
３との間にチエン１４が巻掛けられている。駆動
軸１６は、軸受１７および軸受１８によつて回転
自在に支持されるとともに、回転アーム５の中空
軸部５ａを同軸で貫通して、その一端が回転アー
ム５の外方へ突出されている。そして、この駆動
軸１６の突出端部にスプロケツト２１が固着さ
れ、回転アーム５の先端部に回転自在に取付けら
れた車軸２２にもスプロケツト２１が固着されて
おり、このスプロケツト１９，２１間にチエン２
０が巻掛けられている。また、この車軸２２には
車輪１０が取付けられており、車輪１０はスプロ
ケツト２１，チエン２０，スプロケツト１９，駆
動軸１６およびスプロケツト１５，チエン１４，
スプロケツト１３を介して、モータ１２により回
転駆動されるように構成されている。

バランス調整機構３０は、車体１の幅方向に延
びて設けられた１対のガイドレール３２と、ガイ
ドレール３２に案内されて移動するバランスウエ
イト３１と、バランスウエイト３１の移動を駆動
する駆動機構であるモータ３５およびワイヤ３
３，プーリ３４，３６と、回転駆動する回転アー
ム５に対応して駆動機構を制御するバランスウエ
イト制御装置としてのスイツチ４０，４１とを主
体にして構成されている。バランスウエイト３１
は、実施例では厚板状の金属材料からなり約80Kg
の重量が付与され、側壁３，４間にかけ渡し状に
設けられた一対のガイドレール３２により、両側
壁３，４間を移動自在に配設されている。また、
バランスウエイト３１には、ワイヤ３３が連結さ
れており、ワイヤ３３は側壁３，４の近傍に軸着
されたプーリ３４を経て、モータ３５の出力軸に
固着されたプーリ３６に巻掛けられている。そし
て、バランスウエイト３１は、モータ３５の回転
によつてワイヤ３３を介して移動され、４輪走行
時には第５図Ａに示すように両側壁３，４間の中
央部の点に位置している。また、３輪走行時に
は第５図Ｂに示すように側壁３側の点、または
側壁４側の点に移動するように形成されてい
る。

このバランスウエイト３１による車体１の重量
バランスを、例えば車体１の前部側の左および右
の車輪を１０FLおよび１０FRとし、後部側の左
および右の車輪を１０RLおよび１０RRとして説
明する。バランスウエイト３１が点にあるとき
は、車輪１０FR，１０RLが作る回転軸Ｇを中心
として、バランスウエイト３１と車輪１０FLと
が吊合い、車体１は車輪１０FR，１０RL，１０
RRの３輪支持によりバランスが保たれている。
また、車輪１０FL，１０RRが作る回転軸Ｐを中
心として、バランスウエイト３１と車輪１０RL
とが吊合い、車体１は車輪１０FL，１０RR，１
０FRの３輪支持によりバランスが保たれる。更
に、バランスウエイト３１が点にあるときに
は、回転軸Ｇを中心としてバランスウエイト３１
と車輪１０RRとが吊合い、車体１は車輪１０
FR，１０RL，１０FLの３輪支持によりバラン
スを保ち、また、回転軸Ｐを中心としてバランス
ウエイト３１と車輪１０FRとが吊合い、車体１
は車輪１０FL，１０RR，１０RLの３輪支持に
よりバランスが保たれている。

このバランスウエイト３１の移動は、回転アー
ム５の回転による、その先端部の車輪１０の接地
面からの離隔動作と連動して行なわれるように構
成されており、第６図に示すような基本回路によ
り制御される。即ち、車輪１０FLを上昇させて
車輪１０FR，１０RL，１０RRによる３輪支持
とする場合を例にとると、図示しない制御装置の
操作により、車輪１０FLを取付けた回転アーム
５の操作信号が出力され、スイツチ４０がオンに
なりモータ３５が所定方向へ回転して、ワイヤ３
３を介してバランスウエイト３１を点へ移動さ
せる。バランスウエイト３１の移動により点側
に設けられたスイツチ４１がオンとなり、続いて
アーム回転機構６のモータ７のスイツチ４２がオ
ンとなり、モータ７は電源４３が接続状態となつ
て回転し、回転アーム５が回転駆動され、車輪１
０FLは上昇する。

尚、側壁４の点側にはスイツチ４１相当のス
イツチ（図示せず）が設けられており、他の回転
アーム５のモータ７には、夫々スイツチ４２相当
のスイツチ（図示せず）が配設されて、夫々制御
装置の操作による各回転アーム５の操作信号に対
応して動作するように構成されている。

次に、このように構成された走行装置の動作を
説明する。

先ず、平坦な路面を走行する場合は、第４図Ａ
に示すように、各回転アーム５の先端部の車輪１
０を内側に向け、回転アーム５を略水平状態にし
て固定し、バランスウエイト３１を中央部の点
に位置させ、車体１を比較的低い姿勢として各車
輪５を回転駆動させて走行する。尚、回転アーム
５の回動角度を変えることにより、車体１の高さ
は任意に調整することができ、また、操向操作は
左右の車輪１０の回転数を変えることにより行わ
れる。

段差を乗越える場合には、回転アーム５を回転
させて行われる。先ず、４個の回転アーム５を下
方へ回動させて（第４図Ｂ参照）、略垂下状に延
ばし車高を高くして車体１下面を段差OBよりも
高い位置まで上げる。このときバランスウエイト
３１は点にある。

次に、バランスウエイト３１を、例えば側壁４
側の点へ移動させ、前部右側の回転アーム５を
回転させて（第４図Ｃ参照）、先端部の車輪１０
を段差OBの上に乗せる。続いて、前進とともに
バランスウエイト３１を側壁３側の点へ移動さ
せ、前部左側の回転アーム５を回転して、その先
端部の車輪１０を段差OBの高さまで上昇させ、
車体１の前進により前部左側の車輪１０が段差
OB上に達する。そして、第４図Ｄに示す後部の
回転アーム５を上昇させるまでの暫くの間は、車
体１は前輪１０が段差OB上で後輪１０が路面GL
上の４輪支持となり、バランスウエイト３１は
点にある。

次いで、バランスウエイト３１を点へ移動さ
せ、後部右側の回転アーム５を回転して（第４図
Ｄ参照）その先端部にある車輪１０を段差OBの
上に乗せる。更に前進を続け、バランスウエイト
３１を点へ移動させ、後部左側の回転アーム５
を回転して、その先端部の車輪１０を段差OBの
高さまで上昇させ、その車輪１０が段差OB上に
到達する。そして、車体１が段差OB上で４輪支
持されバランスウエイト３１は点に戻る。

続いて、前進により前部右側の車輪１０が段差
OBの端に達すると、バランスウエイト３１を
点へ移動させ、更に前進してこの車輪１０が段差
OB端を越えると、前部右側の回転アーム５を回
転して、その先端部の車輪１０を路面GLへ接地
させる。続いて、バランスウエイト３１を点へ
移動させ、前部左側の回転アーム５を回転して
（第４図Ｅ参照）、その先端部の車輪１０を路面
GLに接地させる。そして、後部右側の車輪１０
が段差OB端に到達するまでの暫くの間は、車体
１は前輪１０が路面GL上で後輪１０が段差OB上
の４輪支持となりバランスウエイト３１は点に
ある。

更に、前進により前部右側の車輪１０が段差
OB端に達すると、バランスウエイト３１を点
へ移動させ、この車輪１０が段差OB端を越える
と、後部右側の回転アーム５を回転して、その先
端部の車輪１０を路面GLへ接地させる。続いて、
バランスウエイト３１を点へ移動させ、後部左
側の車輪１０が段差OB端を越えると、後部左側
の回転アーム５を回転して、その先端部の車輪１
０を路面GLへ設置させる。

これにより、段差OBの乗越えが終り、車体１
は路面GL上に４輪により支持されバランスウエ
イト３１は点に戻る。そして、各回転アーム５
を内側へ向かつて回転させ（第４図Ｆ参照）、車
高を低くして各回転アーム５が略水平状態になる
ようにして固定し、通常の走行姿勢に復帰する
（第４図Ｇ参照）。この第４図Ａから第４図Ｇに至
るまで、車体１は接地している車輪１０の４個ま
たは３個の回転駆動により、連続的に走行を行
い、車体１は安定した姿勢を保持して、段差OB
の乗越えが行われる。

また、路面が階段状であつても、上述と同様に
各回転アーム５の回転とバランスウエイト３１の
移動とを応用して昇降することができる。また勾
配のある路面を走行する場合は、前後の回転アー
ム５の回転角度を変えて、車体１を水平にして走
行することができる。更に、路面上の１車輪分の
幅をもつ凸状または凹状の障害物の場合は、その
側の回転アーム５と、バランス調整機構３０を作
動させることにより、その側の車輪１０が障害物
を跨ぎ、ハンドルを切ることなく障害を通過する
ことができる。また、不定形な障害物が不規則に
存在する不整地においては、バランス調整機構３
０を作動させ、回転アーム５を回転させて障害物
を乗越えたり跨いだりして走行を行なつて、不整
地を走破することができる。

尚、この考案は上述の説明および図例に制限さ
れることなく、この考案の技術的思想から逸脱し
ない範囲において、その実施態様を変更すること
ができる。例えば、車輪１０の駆動源として１個
のエンジンを装備し、このエンジンから主駆動軸
を介し、２個のデフアレンシヤルを経て４個の車
輪回転機構の駆動軸１６を回転駆動するようにし
てもよい。この場合、各駆動軸１６にブレーキ機
構を設け、ブレーキ機構を個別に作動させて左右
の車輪１０の回転数を変えることにより操向が行
われる。

また、バランスウエイト３１に代えて、運転席
自体をバランスウエイトとして左右に移動させて
バランスを調整するようにしてもよい。更に車輪
の回転駆動は、前輪または後輪の２輪駆動であつ
てもよい。またアーム回転機構６のモータ７に、
回転アーム５の回転位置検出器を設け、回転アー
ム５の回転位置を制御するとともに、回転アーム
５の回転位置に対応してバランスウエイト３１の
移動量を調整するようにしてもよい。

〈考案の効果〉 この考案により走行装置は以上のような構成よ
りなるものであり、回転アームを各個別に回転さ
せて、その先端部に設けられた車輪を障害物の上
へ乗せて障害物を乗越えるので、大きな障害物乗
越能力を得ることができる。また、障害物の乗越
えに当つては、バランス調整機構により車体のバ
ランスをとりながら、４輪走行から回転アームを
上昇させた３輪走行へ移行でき、走行を連続させ
て障害物の乗越えを行ない高い機動性を発揮する
ことができる。更に、不安定な障害物が不規則に
存在する不整地においては、回転アームが障害物
を乗越えたり跨いだりして走行を行なつて、不整
地における高い走破能力を発揮することができ
る。

また、回転アームを下方へ延して車高を高くす
ることにより、河川等の渡渉性を高めることがで
き、各回転アームを内側に向けて略水平状にする
ことにより小さい旋回半径が得られ、更に、各回
転アームを車体の前方と後方に略水平状に延すこ
とにより高い走行安定性が得られるなど、多様な
走行条件に対応できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の走行装置の側面
図、第２図は同じく平面図、第３図は同じくアー
ム回転機構および車輪回転機構を示す平面断面
図、第４図Ａ〜Ｇは段差乗越えを説明する側面
図、第５図Ａ，Ｂはバランス調整機構の動作を説
明する平面図、第６図はバランス調整機構を示す
構成図である。 １……車体、３……右側壁、４……左側壁、５
……回転アーム、６……アーム回転機構、１０…
…車輪、３０……バランス調整機構、３１……バ
ランスウエイト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アーム回転機構により垂直面内で回転可能に設
   けられるとともに車体の前部の左右および後部の
   左右にそれぞれ取付けられた回転アームと、 車輪回転機構により駆動されるとともに前記回
   転アームの先端部にそれぞれ１個宛設けられた車
   輪と、 前記車体のバランスを調整するバランス調整機
   構と、 を具備した４輪の走行装置であつて、 前記バランス調整機構は、 前記車体の幅方向に延びて設けられたガイドレ
   ールと、 前記ガイドレールに案内されて移動可能に設け
   られたバランスウエイトと、 前記バランスウエイトの移動を駆動する駆動機
   構と、 前記回転駆動する前記回転アームに対応して前
   記駆動機構を制御するバランスウエイト制御装置
   と、を備え、 前記バランスウエイトが、前記車輪の４輪接地
   時に前記車体の幅方向の中央部に位置し、３輪接
   地時に接地面より離隔する車輪の反対側壁の側へ
   移動するように駆動制御されてなることを特徴と
   する走行装置。