JPH05319327A - 走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】走行装置に関し、障害物を乗り越える走破力が
あり、効率よく旋回することを目的とする。 【構成】外周に曲面を有し、走行面に前記曲面が接触す
る中空状の回転体２と、前記回転体２に対し回転可能に
挿通支持される支持軸５と、回転体２の内部にて支持軸
５に支持固定された回転駆動モータ１６，減速機構１９
と、回転駆動モータ１６，減速機構１９の駆動により回
転体２を回転させて走行面を回転走行させる回転軸７，
連結ギア９，伝達ギア１０と、支持軸５の軸心方向に対
して回動可能に設けられ、回転体２の重心位置を支持軸
５より下方に位置させる電池ボックス２８と、回転体２
の外部に突出する支持軸５に対して固定され、回転駆動
モータ１６，減速機構１９の駆動により回転軸７，連結
ギア９，伝達ギア１０を介して回転を回転体２に伝達す
るとき、支持軸５の回転を防止する補助機構３とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走行装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の走行装置としては、例えばトラッ
クがある。そして、このトラックにおいては大きな障害
物を乗り越える走破力を向上させるには、走行タイヤの
径を大きくする必要がある。

【０００３】しかし、走行タイヤの径を大きくすると、
その分車両本体が高くなるため、障害物を乗り越えよう
とするときトラックの重心が不安定なってしまう。そこ
で、キャタピラを使用したショベルカーは低重心で大き
な障害物を乗り越える走破力を確保することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャタ
ピラを使用したショベルカーの旋回は、左右のキャタピ
ラをそれぞれ逆回転させるため、無駄が多いという問題
がある。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は障害物を乗り越える走破
力があり、効率よく旋回することができる走行装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、外周に曲面を有し、走行面に前記曲面が接
触する中空状の回転体と、前記回転体に対し回転可能に
挿通支持される支持軸と、前記回転体の内部にて支持軸
に支持固定された駆動機構と、前記駆動機構の駆動によ
り前記回転体を回転させて走行面を回転走行させる連結
機構と、前記支持軸の軸心方向に対して移動可能に設け
られ、前記回転体の重心位置を支持軸より下方に位置さ
せる重量体と、前記回転体の外部に突出する支持軸に対
して固定され、前記駆動機構の駆動により連結機構を介
して回転を回転体に伝達するとき、前記支持軸の回転を
防止する補助機構とを備えたことをその要旨とする。

【０００７】

【作用】重量体の回動により回転体に回転可能に挿通支
持された支持軸が走行面に対して平行に保たれた状態に
おいて、駆動機構の駆動により回転が連結機構を介して
回転体に伝達されると、補助機構により支持軸の回転が
防止される。このため、駆動機構の駆動により回転体が
回転し、該回転体は走行面に対して直進する回転走行を
行う。そして、重量体が支持軸よりも下方に位置するの
で回転体の重心位置が低くなり、回転体の回転走行が安
定する。従って、大きな障害物を乗り越えるときにも高
重心となることが防止される。

【０００８】又、重量体を支持軸の軸心方向に対して移
動させると回転体の重心位置が移動し、走行面に対して
支持軸が傾いた状態となる。そのため、回転体は重量体
が移動した方向を中心にして旋回を行う。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図６に従って説明する。図１，図３に示すように、走行
装置１を構成する回転体２は中空状となって半球状に形
成された一対の半球体２ａ，２ｂによって構成されてい
る。そして、前記半球体２ａ，２ｂには互いに対向する
挿通孔３がそれぞれ形成されている。又、半球体２ａ，
２ｂの内面には、前記挿通孔３と対応するように駆動ギ
ア４が固定されている。更に、前記駆動ギア４には前記
挿通孔３と連通する図示しない支持孔が透設されてい
る。

【００１０】前記半球体２ａ，２ｂに形成された挿通孔
３と駆動ギア４に透設された支持孔には前記回転体２の
中心点を通過するようにパイプ状の支持軸５が挿通され
ている。そして、前記支持軸５の両端は回転体２の外部
に突出された状態となっている。又、前記支持軸５に対
し駆動ギア４を介して回転体２は回転可能に支持されて
いる。前記回転体２の外部から支持軸５の内部を介して
図示しない外部制御装置（プロポ等）の制御信号線が挿
入され、その制御信号線は支持軸５に設けられた図示し
ない連結孔を介して回転体内部に導入されている。尚、
前記支持軸５の両端には回転体２の上部を覆う装飾材Ｓ
が取付固定されている。

【００１１】前記支持軸５の中央には平面コ字状に折曲
形成された支持部材６が設けられている。この支持部材
６は互いに対向し、前記支持軸５に対して固着された支
持片６ａ，６ｂと、前記互いの支持片６ａ，６ｂの一端
を連結する連結片６ｃとから構成されている。

【００１２】図４に示すように、前記支持部材６の支持
片６ａ，６ｂには回転軸７が回転可能に挿通支持されて
いる。この回転軸７は支持軸５に固着された支持ブラケ
ット７ａ，７ｂに対して回転可能に支持されている。
又、前記回転軸７の両端には連結ギア９がそれぞれ固着
され、この連結ギア９は前記半球体２ａ，２ｂに固定さ
れた駆動ギア４と噛合された状態にある。更に、前記支
持片６ａ，６ｂ間における回転軸７には伝達ギア１０が
固定されている。そして、前記回転軸７、連結ギア９及
び伝達ギア１０によって連結機構が構成されている。

【００１３】前記回転軸７が挿通支持された支持部材６
における支持片６ａ，６ｂの内側には、該回転軸７の回
転と干渉しないようにギア支持片１１ａ，１１ｂが左斜
め下方に延出するようにそれぞれ固着されている。

【００１４】そして、前記回転軸７より下方に位置する
ギア支持片１１ａ，１１ｂ間には第１減速ギア１２が回
転可能に設けられている。前記第１減速ギア１２には第
１連結ギア１２ａが一体形成され、この第１連結ギア１
２ａは前記回転軸７に固定された伝達ギア１０と噛合さ
れている。

【００１５】前記第１減速ギア１２より下方となるギア
支持片１１ａ，１１ｂ間には第２減速ギア１３が回転可
能に設けられている。前記第２減速ギア１３には第２連
結ギア１３ａが一体形成され、この第２連結ギア１３ａ
は前記第１減速ギア１２と噛合されている。

【００１６】更に、前記第２減速ギア１３より下方とな
るギア支持片１１ａ，１１ｂ間には第３減速ギア１４が
回転可能に設けられている。前記第３減速ギア１４には
第３連結ギア１４ａが一体形成され、この第３連結ギア
１４ａは前記第２減速ギア１３と噛合されている。

【００１７】そして、前記ギア支持片１１ｂの先端には
取付部１５が一体形成され、この取付部１５の外側面に
は回転駆動モータ１６が取付固定されている。この回転
駆動モータ１６の駆動軸１７は取付部１５の図示しない
貫通孔を挿通し、前記ギア支持片１１ａ，１１ｂ間に配
設されている。前記駆動軸１７には駆動ギア１８が固着
され、この駆動ギア１８は前記第３減速ギア１４と噛合
されている。又、前記駆動ギア１８、第１〜３減速ギア
１２〜１４及び第１〜３連結ギア１２ａ〜１４ａによっ
て減速機構１９が構成されている。

【００１８】尚、前記回転駆動モータ１６は前記回転体
２の内部に挿入された図示しない外部制御装置と接続さ
れる制御信号線に接続されている。そして、外部制御装
置の操作レバーの操作量によって回転駆動モータ１６の
回転数が制御されるようになっている。更に、前記回転
駆動モータ１６と減速機構１９によって駆動機構が構成
されている。

【００１９】従って、回転駆動モータ１６の駆動により
駆動ギア１８が時計方向に回転すると、第３減速ギア１
４及び第３連結ギア１４ａが反時計方向に回転するよう
になっている。前記第３連結ギア１４ａの反時計方向に
回転により、第２減速ギア１３及び第２連結ギア１３ａ
が時計方向に回転するようになっている。そして、第２
連結ギア１３ａの時計方向の回転により、第１減速ギア
１２及び第１連結ギア１２ａが反時計方向に回転するよ
うになっている。又、第１連結ギア１２ａの反時計方向
の回転により伝達ギア１０を介して回転軸７が反時計方
向に回転する。そのため、回転軸７に固定された連結ギ
ア９が時計方向に回転し、半球体２ａ，２ｂの内側に固
定された駆動ギア４は反時計方向に回転するようになっ
ている。又、前記減速機構１９により回転軸７を高トル
クにて回転させることができるようになっている。

【００２０】前記支持部材６における連結片６ｃの外側
面には固定軸２０が設けられ、この固定軸２０の先端に
は固定ギア２１が設けられている。前記固定ギア２１の
外側面には固定軸２２が設けられ、この固定軸２２の先
端にはクランク状に折曲形成された連結部材２３が支持
軸５の軸心と同一方向に回動可能に設けられている。前
記連結部材２３の基端外側には旋回調整モータ２４が取
付固定され、該旋回駆動モータ２４の出力軸２５は連結
部材２３に透設された貫通孔２６を挿通し、前記固定ギ
ア２１側に突出されている。前記旋回駆動モータ２４は
前記回転体２の内部に挿入された図示しない外部制御装
置と接続される制御信号線に接続されている。そして、
外部制御装置の旋回操作レバーの操作量によって旋回駆
動モータ２４の回転数が制御されるようになっている。

【００２１】前記出力軸２５には回転ギア２７が取付固
定され、この回転ギア２７は前記固定ギア２１に対して
噛合された状態となっている。又、前記連結部材２３の
下端には電池ボックス２８が設けられ、この電池ボック
ス２８内には重量体を兼用する図示しない電池が収容さ
れている。従って、前記回転体２の重心位置は電池ボッ
クス２８に収容される電池の重量によって支持軸５より
低い位置に設定されている。又、前記電池ボックス２８
内の電池の重量により電池ボックス２８が走行面Ｒに対
して垂下された状態にあり、このとき、減速機構１９は
左斜め下方に位置するようにバランスが取れている。
尚、電池は前記回転駆動モータ１６及び旋回駆動モータ
２４を駆動させるための電源である。

【００２２】そして、前記旋回駆動モータ２４が駆動し
て回転ギア２７が回転すると、固定ギア２１は固定軸２
２に固定されているため、回転ギア２７と固定ギア２１
の噛合関係により、図５の二点鎖線にて示すように連結
部材２３及び電池ボックス２８が固定軸２２を中心に回
動するようになっている。

【００２３】図６に示すように、旋回駆動モータ２４の
駆動により回転ギア２７が反時計方向に回転すると、固
定ギア２１との噛合関係により連結部材２３及び旋回駆
動モータ２４は固定軸２２を中心に反時計方向に回動す
るようになっている。すると、電池ボックス２８内の電
池の自重により回転体２の重心位置が移動し、支持軸５
の右端部が下がった状態となるようになっている。

【００２４】又、旋回駆動モータ２４の駆動により回転
ギア２７が時計方向に回転すると、逆に連結部材２３及
び旋回駆動モータ２４は固定軸２２を中心に時計方向に
回動するようになっている。すると、電池ボックス２８
内の電池の自重により回転体２の重心位置が移動し、支
持軸５の左端部が下がった状態となるようになってい
る。

【００２５】更に、図１に示すように、前記回転体２の
外部に突出した支持軸５の両端には前記補助機構３を構
成する補助アーム２９がそれぞれ固着されている。この
補助アーム２９は先端に向かうほど狭くなるように折曲
形勢されている。前記一対の補助アーム２９の先端には
補助軸３０が挿通支持されている。又、前記補助アーム
２９は若干右斜め下方に延出するように支持軸５に対し
て固着されている。そして、前記補助アーム２９の両端
に突出した補助軸３０の両端には補助輪３１がそれぞれ
回転可能に設けられている。

【００２６】従って、前記回転駆動モータ１６の駆動に
よる回転は減速機構１９、伝達ギア１０及び回転軸７を
介して連結ギア９に伝達される。このとき、補助機構３
がないと支持軸５が駆動ギア４に対して回転可能に支持
されているため、支持軸５、減速機構１９、回転軸７及
び連結ギア９は駆動ギア４に対して回転する場合があ
る。前記補助機構３は駆動ギア４に対して支持軸５、減
速機構１９、回転軸７及び連結ギア９が回転しないよう
に防止し、支持軸５に対して回転体２が回転するよう補
助するようになっている。更に、補助輪３１は回転体２
が回転走行しているとき、左右に揺れないように補助す
るようになっている。

【００２７】次に、上記のように構成された走行装置１
の作用について説明する。まず、図示しない外部制御装
置の旋回操作レバーを操作し、旋回駆動モータ２４を駆
動する。そして、回転ギア２７を回転させて連結部材２
３及び電池ボックス２８を回動させ、支持軸５に対して
連結部材２３を直交させる状態とする。

【００２８】この状態においては、走行面Ｒに対して支
持軸５が平行となった状態に保持される。従って、走行
面Ｒに対して半球体２ａ，２ｂが互いに接合された部分
が接触した状態となる。

【００２９】この状態で、走行装置１を前進走行させる
べく、外部制御装置の操作レバーを操作して回転駆動モ
ータ１６を駆動させる。そして、図４に示すように、駆
動ギア１８を時計方向に回転させる。すると、第３減速
ギア１４及び第３連結ギア１４ａが反時計方向に回転す
るため、第２減速ギア１３及び第２連結ギア１３ａが時
計方向に回転する。更に、前記第２減速ギア１３及び第
２連結ギア１３ａの時計方向の回転により第１減速ギア
１２及び第１連結ギア１２ａが反時計方向に回転する。
従って、伝達ギア１０、回転軸７及び連結ギア９が時計
方向に回転するため、駆動ギア４は反時計方向に回転し
ようとする。

【００３０】このとき、支持軸５が駆動ギア４に対して
回転可能に支持されているため、減速機構１９、回転軸
７及び連結ギア９は駆動ギア４を中心に時計方向に回転
しようとする慣性力が働く。つまり、支持軸５が時計方
向に回転しようとする。しかし、支持軸５は補助アーム
２９に固着されており、この補助アーム２９が前記支持
軸５を中心に時計方向に回転する。すると、補助軸３０
に回転可能に設けられた補助輪３１が走行面に接触し、
その回転を防止する。

【００３１】従って、連結ギア９の時計方向の回転が駆
動ギア４に伝達され、前記回転体２は前記駆動ギア４を
介して支持軸５を中心に反時計方向に回転する。この結
果、回転体２は回転による前進直進走行を行う。

【００３２】又、走行装置１を後進走行させる場合、外
部制御装置の操作レバーを上記とは逆の操作を行って回
転駆動モータ１６を駆動させる。そして、駆動ギア１８
を反時計方向に回転させる。すると、減速機構１９の各
ギア１４〜１０、１４ａ〜１１ａは上記とは逆の回転を
行う。

【００３３】すると、上記とは逆に減速機構１９、回転
軸７及び連結ギア９は駆動ギア４を中心に図４の反時計
方向に回転しようとする慣性力が働く。このため、減速
機構１９、回転軸７及び連結ギア９は駆動ギア４を中心
に反時計方向に回転しようとするが、支持軸５に装着さ
れた装飾材Ｓの前部下端（図２のＡ矢印にて示す部分）
が走行面Ｒと接触し、その回転を防止する。

【００３４】従って、連結ギア９の反時計方向の回転が
駆動ギア４に伝達され、前記回転体２は前記駆動ギア４
を介して支持軸５を中心に時計方向に回転する。この結
果、回転体２は回転による後進直進走行を行う。

【００３５】又、外部制御装置の操作レバーの操作量に
より回転駆動モータ１６の回転数が調整されるため、回
転体の回転数、つまり走行速度が調整できる。そして、
走行装置１を右旋回させる場合、外部制御装置の旋回調
整レバーの操作により、旋回駆動モータ２４を駆動させ
る。すると、図６に示すように、回転ギア２７が反時計
方向に回転し、連結部材２３、旋回駆動モータ２４及び
電池ボックス２８が固定軸２２を中心に反時計方向に支
持軸５の軸心方向に沿って回動する。従って、電池ボッ
クス２８内の電池の自重により回転体２の重心が移動す
るため、支持軸５の右端部が下がり、該支持軸５が走行
面Ｒに対して傾いた状態となる。そのため、走行面Ｒと
接触する回転体２の外周面の位置が移動し、回転体２は
支持軸５の右端部側を旋回中心として右旋回を行う。

【００３６】又、走行装置１を左旋回させる場合、外部
制御装置の旋回調整レバーの操作を上記とは逆に行って
旋回駆動モータ２４を駆動させる。すると、回転ギア２
７が時計方向に回転し、連結部材２３、旋回駆動モータ
２４及び電池ボックス２８が固定軸２２を中心に時計方
向に支持軸５の軸心方向に沿って回動する。従って、電
池ボックス２８内の電池の自重により回転体２の重心が
移動するため、支持軸５の左端部が下がり、該支持軸５
が走行面に対して傾いた状態となる。そのため、走行面
と接触する回転体２の外周面の位置が移動し、回転体２
は支持軸５の左端部側を旋回中心として左旋回を行う。

【００３７】従って、従来のタイヤに該当する回転体２
の直径を大きくすることができるため、大きな障害物を
容易に乗り越える走破能力を向上させることができる。
又、回転体２の直径を大きくしても、支持軸５より下方
に重量体に該当する電池を配置するので、回転体２の重
心位置を低くすることができる。この結果、障害物を乗
り越えるときの回転体２を安定した状態にすることがで
きる。

【００３８】又、重量体となる電池ボックス２８を回動
させることにより、回転体２の重心位置を容易に変更す
ることができる。この結果、走行装置１の旋回動作を容
易に行うことができるとともに、キャタピラとは異なり
無駄がない状態で走行装置１の旋回動作を行うことがで
きる。又、電池ボックス２８の回動量を大きくすればす
る程、走行装置１を急旋回させることができる。

【００３９】更に、従来のキャタピラと異なり、回転抵
抗が小さいため走行装置１の走行をスムーズにすること
ができる。そして、補助機構３によって支持軸５を回転
させないように防止することができる。この結果、確実
に回転体２を回転させて走行装置１を走行させることが
できる。本実施例においては、補助機構３の補助輪３１
を走行面から離間させた状態で設けたが、予め補助輪３
１を走行面に対して接地させた状態にすることも可能で
ある。

【００４０】本実施例においては、旋回駆動モータ２４
の駆動により電池ボックス２８を回動させて回転体２の
重心位置を移動することにより、該回転体２の旋回を行
わせたが、旋回駆動モータ２４の駆動により電池ボック
ス２８を支持軸５に対してスライドさせるように構成
し、回転体２の重心を移動させるように構成することも
可能である。

【００４１】又、本実施例においては半球体２ａ，２ｂ
から構成される球状の回転体２としたが、この他にラグ
ビーボールのような外形形状や楕円形状等に変更するこ
とも可能である。つまり、走行面に対して接触する曲面
を回転体２に形成すればよい。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
障害物を乗り越える走破力があり、効率よく旋回するこ
とができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行装置の内部構造を示す平断面
図である。

【図２】走行装置の外形を示す側面図である。

【図３】減速機構の構成を示す部分平断面図である。

【図４】減速機構の構成を示す部分側面図である。

【図５】支持軸に対して設けられた電池ボックスが回動
することを示す断面図である。

【図６】電池ボックスが回動して支持軸が走行面に対し
て傾くことを示す断面図である。

【符号の説明】

２…回転体、３…補助機構、５…支持軸、７…連結機構
を構成する回転軸、９…連結機構を構成する連結ギア、
１０…連結機構を構成する伝達ギア、１６…駆動機構を
構成する回転駆動モータ、１９…駆動機構を構成する減
速機構、２８…重量体としての電池ボックス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に曲面を有し、走行面に前記曲面が
   接触する中空状の回転体と、 前記回転体に対し回転可能に挿通支持される支持軸と、 前記回転体の内部にて支持軸に支持固定された駆動機構
   と、 前記駆動機構の駆動により前記回転体を回転させて走行
   面を回転走行させる連結機構と、 前記支持軸の軸心方向に対して移動可能に設けられ、前
   記回転体の重心位置を支持軸より下方に位置させる重量
   体と、 前記回転体の外部に突出する支持軸に対して固定され、
   前記駆動機構の駆動により連結機構を介して回転を回転
   体に伝達するとき、前記支持軸の回転を防止する補助機
   構とを備えた走行装置。