推進力発生装置連結機構
【課題】 推進力発生装置の連結型を、直列配置型、並列配置型、斜め配置型、上下配置型の全ての型に変化させることが可能な広い稼動範囲を有する連結機構を提供することを目的とする。
【解決手段】 推進力発生装置連結機構は、中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンクを有する。ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節は二つあり、上記の中央構造体の両端に位置する。内部リンクは上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える。ロール軸回り回転関節は、上記のそれぞれのリンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されている。外部リンクは、上記２つのロール軸回り回転関節に取り付けられている。
【解決手段】 推進力発生装置連結機構は、中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンクを有する。ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節は二つあり、上記の中央構造体の両端に位置する。内部リンクは上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える。ロール軸回り回転関節は、上記のそれぞれのリンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されている。外部リンクは、上記２つのロール軸回り回転関節に取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進力発生装置連結機構に関する。
また、本発明は、４関節・２自由度構成の推進力発生装置連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪式やクローラ式、脚式などといった様々な種類の推進力を発生する装置を連結した連結移動体が報告されている。クローラ式の推進力発生装置の一例を図１に示す。図１において、クローラ式の推進力発生装置は支持体１ａ、大車輪軸１ｂ、大車輪１ｃ、小車輪軸１ｄ、小車輪１ｅ、履帯１ｆより構成される。大車輪１ｃおよび小車輪１ｅは、支持体１ａに対して大車輪軸１ｂ、小車輪軸１ｄをもってそれぞれ回転対偶支持されている。履帯１ｆは大車輪１ｃ、小車輪１ｅそれぞれに接するように取り付けられる。
【０００３】
一例として、クローラ式の連結移動体は、大きく分けて、主に図２の斜視図および図３に示すような直列配置型、図４の斜視図および図５の三面図に示すような並列配置型、図４の斜視図および図５の三面図に示すような斜め配置型、図２の斜視図および図３の三面図に示すような上下配置型の連結形態があった。
【０００４】
図２および図３に示すような直列配置型は、狭隘空間の中に入り込んだり、高い段差などを乗り越えるのに適していた。一方、斜面を横切って走行するような場合には非常に不安定であり、旋回半径が小さく取れない、すなわち小回りが効かないという問題もあった。
【０００５】
図４および図５に示す並列配置型はその場旋回に有利で操縦性もよく、斜面横切りも安定して行える反面、狭隘空間への侵入および高い段差踏破が難しいという問題があった。
【０００６】
図６および図７に示す斜め配置型は、パイプの内壁もしくは外壁に履帯を面接触させることが可能なため、安定な走行を実現できる反面、上記並列配置型と同様の欠点も有していた。
【０００７】
図８および図９に示す上下配置型は、上下のクローラの回転方向を逆方向にすることで、狭い隙間に入り込むことが容易に行えるという特徴がある。その反面、高い障害物を乗り越えることや旋回が難しいという欠点も有していた。
【０００８】
以上のように、従来の連結配置型はそれぞれにおいて一長一短があった。従って，例えば地震後の瓦礫などのように、様々な形，大きさ，硬さなど，複雑な構造を多数含む地形上を走行する探査救助用の移動体において，形が一定のままで走行することは、その形態において走行困難な地形がある箇所は探査することが難しく、瓦礫全体をくまなく探査することが困難であった。
【０００９】
上記問題を解決するものとして，移動装置及び原子炉内作業方法が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。上記問題を解決するものとして，形状変化機構を有する多面体移動装置が報告されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３１５４８６公報 （段落００１１〜段落００１５）
【特許文献２】特開２００４−２２４１４６号公報 （段落００１８〜段落００３１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の連結機構では、機構の自由度が多すぎることによる、機構自体の大きさの増大化、連結機構全体としての稼動範囲の減少、機構の複雑化、複雑化による製作コスト・重量の増加といった問題が挙げられる。また、形として傾斜角を有する形態自体を取ることができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、推進力発生装置としてクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることが可能で，且つ，可動範囲の広いアームとしても用いることのできる推進力発生装置連結機構を提供することを目的とする。また、本発明は、該推進力発生装置連結機構の２自由度構成構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の推進力発生装置連結機構は、以下の中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンク，推進力発生装置を有するものである。（イ）中央構造体。（ロ）上記の中央構造体の両端に位置する２つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節。（ハ）上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える内部リンク。（ニ）上記のそれぞれのリンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されたロール軸回り回転関節。（ホ）上記２つのロール軸回り回転関節に取り付けられた外部リンク。（ヘ）上記２つのリンクのロール軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合推進力発生装置。本発明の推進力発生装置連結機構により、移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できるものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構は、平歯車列により、内側の二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節を同期させて常に同じ角度だけ逆方向に動かし、外側の二つのロール軸回り回転関節を同期させて常に同じ角度だけ同方向に動かすことで、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型の４つの形態とその遷移状態における姿勢に限定すれば２自由度のみの構成で実現できるものである。これにより、コンパクト化、軽量化、低コスト化およびアクチュエータの数が減ることによる制御性の簡易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の推進力発生装置連結機構によれば、本発明を用いた移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できる。また、請求項２記載の発明の推進力発生装置連結機構によれば、上記請求項１の機構を平歯車と傘歯車を用いて構成することにより、４関節２自由度構成とすることができる。これにより、変形動作に必要なアクチュエータの数を減らすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、推進力発生装置連結機構にかかる請求項１記載の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１６】
図１０は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。（ａ）はピッチ軸回転モードにおける側面図を、（ｂ）はピッチ軸回転モードにおける側面図をそれぞれ表す。該推進力発生装置連結機構１２は、中央構造体６ａ，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７ａ，内部リンク８ａ，ロール軸回り回転関節９ａ，外部リンク１０ａ，推進力発生装置支持体１１ａ，推進力発生装置１２ａにより構成される。外側に配置されるロール軸回り回転関節９ａをそれぞれ同じ方向に同じ回転速度で回転させることで、内部リンクより内側の箇所が相対的に回転することになり、（ａ）のピッチ軸回転モードから（ｂ）のピッチ軸回転モードに遷移させることが可能となる。
【００１７】
図１１は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す斜視図である。図１２は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す三面図である。図１０において（ａ）は側面図を、（ｂ）は上面図を（ｃ）正面図を表している。
該推進力発生装置連結機構１２は、中央構造体６，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７，内部リンク８，ロール軸回り回転関節９，外部リンク１０，推進力発生装置支持体１１，推進力発生装置１２により構成される。
【００１８】
中央構造体６について説明する。
中央構造体６は一つ存在する。中央構造体６は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。中央構造体６が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。また、中央構造体６は、並列配置式である場合に、二つの推進力発生装置間の干渉を避けることが可能な最低限の長さを有する必要がある。
【００１９】
ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７について説明する。
本発明の推進力発生装置連結機構において、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は二つ存在する。ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は、上記中央構造体６の両端にそれぞれ位置するものである。
【００２０】
内部リンク８について説明する。
内部リンク８は二つ存在する。内部リンク８は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。内部リンク８が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。内部リンク８は、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７の、中央構造体６に接続されていないほうの端部に取り付けられており、中央構造体６に対して、ヨー軸またはピッチ軸回りの相対角度を変えることが可能である。
【００２１】
ロール軸回り回転関節９について説明する。
本発明の推進力発生装置連結機構において、ロール軸回り回転関節９は二つ存在する。ロール軸回り回転関節９は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。二つのロール軸回り回転関節９は、上記内部リンク８の、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節に接続されていない方の端部に結合されている。
【００２２】
外部リンク１０について説明する。
外部リンク１０は二つ存在する。外部リンク１０は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。外部リンク１０が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。外部リンク１０は、ロール軸回り回転関節９の内部リンクに接続されていない方の端部に取り付けられており、二つのロール軸回り回転関節９に挟まれた、中央構造体６、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７，内部リンク８全体に対して、ロール軸回りの相対角度を変えることが可能である。
【００２３】
推進力発生装置支持体１１について説明する。
上記外部リンク１０と、後に説明する推進力発生装置１２の連結を容易にするために、推進力発生装置支持体１１を設けてもよい。推進力発生装置支持体１１を設ける場合、推進力発生装置支持体１１は二つ存在する。推進力発生装置支持体１１は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。推進力発生装置支持体１１は、外部リンク１０のロール軸回り回転関節９に接続されていない方の端部に取り付けられており、コの字型形状をしている。また推進力発生装置を、その車輪の軸方向に二分割し、その間に支持体を挟むような固定法でも構わない。その際にはコの字型の形状である必要はない。上記外部リンクのロール軸回り回転関節と接続されない側の形状を、コの字型構造にしておけば、当推進力発生装置支持体の働きも兼ねることができるので、その際は当推進力発生装置支持体は必要はない。
【００２４】
推進力発生装置１について説明する。
推進力発生装置１は一つ存在する。推進力発生装置は、車輪式、クローラ式、脚式など、接地外界に対して推進力を発生できるものであればなんでも可能であるが、一例としてクローラ式の推進力発生機構を図１に示す。図１に示すクローラ式の推進力発生機構は以下のものよりなる。図１において、クローラ式の推進力発生装置は支持体１ａ、大車輪軸１ｂ、大車輪１ｃ、小車輪軸１ｄ、小車輪１ｅ、履帯１ｆより構成される。大車輪１ｃおよび小車輪１ｅは、支持体１ａに対して大車輪軸１ｂ、小車輪軸１ｄをもってそれぞれ回転対偶支持されている。履帯１ｆは大車輪１ｃ、小車輪１ｅそれぞれに接するように取り付けられる。なお、このクローラ走行ユニットは数々の実施例があり、本発明の推進力発生装置における例としてのクローラ式の推進力発生装置の構成は、ここで述べた推進力発生装置の構成に限定されない。
【００２５】
以上のことから、請求項１の発明を実施するための最良の形態によれば、移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できるものである。また、本発明において、リンクと関節の組み合わせを述べているが、ピンを介してのリンクの連結により、関節を構成する方法でも、本発明の連結機構を構成することは可能である。
【００２６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
つぎに、請求項２の推進力発生装置連結機構を実施するための最良の形態について説明する。
【００２７】
図２１は、本発明の請求項２の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。
該推進力発生装置連結機構は，平歯車１３ａおよび１３ｂ，傘歯車１６ａ１および１６ａ２、１６ｂ１および１６ｂ２，平歯車・傘歯車連結軸２１ａ、２１ｂ，支持体１７ａおよび１７ｂ，連結軸１４ａ、１４ｂ，平歯車１５ａ、１５ｂ，傘歯車・推進力発生装置連結軸１８ａ、１８ｂ，全体支持体１９，よりなる。また、図には説明を補助するために、傘歯車・平歯車連結軸の回転を示すための回転軸２０ａ、２０ｂも一点鎖線で付加してある。
【００２８】
平歯車１３ａおよび１３ｂについて説明する。
平歯車１３ａおよび１３ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。平歯車１３ａおよび１３ｂは、それぞれ同じモジュール、同じ歯数であり、この二つがお互いにかみ合わされているが故に、一方を支持体に対して回転させると、もう一方は同じ回転速度で逆方向に回転する。これにより、請求項１記載のヨー軸・ピッチ軸回り回転関節の動きを１自由度に限定することができる。平歯車１３ａおよび１３ｂは、それぞれの回転中心において、後ほど説明する連結軸１４ａおよび１４ｂにそれぞれ連結固定されている。
【００２９】
連結軸１４ａおよび１４ｂについて説明する。
連結軸１４ａおよび１４ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１４ａおよび１４ｂは、それぞれその一端が上記の平歯車１３ａおよび１３ｂのそれぞれの回転中心に、それとは別のもう一端が後ほど説明する支持体１７ａおよび１７ｂにそれぞれ連結固定されている。また、連結軸１４ａおよび１４ｂは共に、後ほど説明する全体支持体に対して回転対偶により支持されている。
【００３０】
支持体１７ａおよび１７ｂについて説明する。
支持体１７ａおよび１７ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。支持体１７ａおよび１７ｂは、連結軸１４ａおよび１４ｂの一端にそれぞれ連結固定されている。これにより、上記平歯車１３ａおよび１３ｂがそれぞれ噛み合わさり同回転速度、逆回転方向に回転する際に、同時にこれらに連結された支持体１７ａおよび１７ｂもそれぞれ同回転速度、逆回転方向に回転することになる。
【００３１】
傘歯車１６ａ１および１６ａ２について説明する。
本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構において、傘歯車１６ａ１および１６ａ２はそれぞれ一つずつ存在する。傘歯車１６ａ１および１６ａ２は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。傘歯車１６ａ１および１６ａ２の歯車のモジュールおよび歯数は等しく、お互いに噛み合わされている。傘歯車１６ａ１は連結軸１８ａに取り付けられ、上記支持体１７ａに対して回転対偶の状態で支持される。一方、該傘歯車１６ａ１に噛み合わされている傘歯車１６ａ２は、連結軸２１ａの一端部に連結されており、支持体１７ａに対して回転対偶の状態で支持される。
【００３２】
連結軸１８ａについて説明する。
連結軸１８ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ａの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ａは上記支持体１７ａに対して回転対偶支持される。
【００３３】
傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２について説明する。
本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構において、傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２はそれぞれ一つずつ存在する。傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２の歯車のモジュールおよび歯数は等しく、お互いに噛み合わされている。傘歯車１６ｂ１は傘歯車・推進力発生装置連結軸１８ｂに取り付けられ、後に説明する傘歯車回転対偶支持体１７ｂに対して回転対偶の状態で支持される。一方、該傘歯車１６ｂ１に噛み合わされている傘歯車１６ｂ２は、平歯車・傘歯車連結軸２１ｂの一端部に連結されており、傘歯車回転対偶支持体１７ｂに対して回転対偶の状態で支持される。
【００３４】
連結軸１８ｂについて説明する。
連結軸１８ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ｂの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ｂは上記支持体１７ｂに対して回転対偶支持される。
【００３５】
平歯車１５ａおよび１５ｂについて説明する。
平歯車１５ａおよび１５ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。平歯車１５ａおよび１５ｂは、それぞれ同じモジュール、同じ歯数であり、この二つがお互いにかみ合わされているが故に、一方を支持体に対して回転させると、もう一方は同じ回転速度で逆方向に回転する。平歯車１５ａおよび１５ｂの働きは、連結軸１８の回転を連結軸に伝えることである。図 に示すように、連結軸は、それぞれの回転中心において、後ほど説明する連結軸１４ａおよび１４ｂにそれぞれ連結固定されている。
【００３６】
連結軸１８ａについて説明する。
連結軸１８ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ａの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ａは上記支持体１７ａに対して回転対偶支持される。
【００３７】
連結軸１８ｂについて説明する。
連結軸１８ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ｂの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ｂは上記支持体１７ｂに対して回転対偶支持される。
【００３８】
全体支持体１９について説明する。
全体支持体１９は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。全体支持体１９は連結軸をそれぞれ回転対偶支持している。また、この全体支持体１９により、連結軸と連結軸、 および連結軸と連結軸 はそれぞれ同一直線上にのる。また、全体支持体１９と上記支持体１７ａおよび１７ｂにより、連結軸１８ａおよび１８ｂは同一平面上にのる。
【００３９】
連結軸２１ａについて説明する。
連結軸２１ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸２１ａの一端部は、上記の傘歯車１６ａ２に連結固定され、それとは別のもう一端は平歯車１５ａに対して連結結合される。また、連結軸２１ａは全体支持体１９に対して回転対偶支持される。
【００４０】
連結軸２１ｂについて説明する。
連結軸２１ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸２１ｂの一端部は、上記の傘歯車１６ｂ２に連結固定され、それとは別のもう一端は平歯車１５ｂに対して連結結合される。また、連結軸２１ａは全体支持体１９に対して回転対偶支持される。
【００４１】
以上のことから、請求項２記載の推進力発生装置連結機構を実施するための最良の形態によれば、平歯車、傘歯車の組み合わせにより、４つある関節の内、中央部の二つを一組にし、外側の二つを一組にして２自由度化を図ることが可能となる。
【００４２】
なお、本発明において、推進力発生装置間の干渉を防ぐためには、上記平歯車列を上記の二つから４つにし、回転軸２１ａと回転軸２１ｂの距離を離すことで実現するということを明記しておく。
【００４３】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】クローラ式推進力発生装置の一例を示す三面図および斜視図である。
【図２】従来の直列配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図３】従来の直列配置型クローラ連結移動体一例を示す三面図である。
【図４】従来の並列配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図５】従来の並列配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図６】従来の斜め配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図７】従来の斜め配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図８】従来の上下配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図９】従来の上下配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図１０】本発明の推進力発生装置の原理図である。（ａ）は（ｂ）
【図１１】本発明の推進力発生装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の推進力発生装置の一例を示す三面図である。
【図１３】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、ヨー軸回転モードからピッチ軸回転モードへのモード切替を示す動作図である。（ａ）はヨー軸回転モードにおける姿勢を、（ｂ）はピッチ軸回転に移る途中の姿勢を、（ｃ）はピッチ軸回転モードにおける姿勢をそれぞれ表している。
【図１４】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、段差乗り越え動作を示す動作図である。
【図１５】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、並列配置型になった際の外観を示す斜視図である。
【図１６】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、直列配置型から並列配置型への形態変化を示す動作図である。（ａ）は直列配置型を、（ｂ）および（ｃ）は並列配置型に移る途中の姿勢を、（ｄ）は並列配置型をそれぞれ表している。
【図１７】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、斜め配置型になった際の外観を示す斜視図である。
【図１８】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、並列配置型から斜め配置型、上下配置型へと形態の切替を示す動作図である。（ａ）は並列配置型を、（ｂ）は斜め配置型を、（ｃ）は上下配置型をそれぞれ表している。
【図１９】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、上下型になった際の外観を示す斜視図である。
【図２０】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、直列配置型、並列配置型、斜め配置型、上下配置型へと形態の切替を示す系列図である。
【図２１】本発明の請求項２の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。
【符号の説明】
【００４５】
１‥‥推進力発生装置、１ａ‥‥支持体、１ｂ‥‥大車輪軸、１ｃ‥‥大車輪、１ｄ‥‥小車輪軸、１ｅ‥‥小車輪、１ｆ‥‥履帯、２‥‥直列配置型用連結体、３‥‥並列配置型用連結体、４‥‥斜め配置型用連結体、５‥‥上下配置型用連結体、６‥‥中央構造体、７‥‥ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節、８‥‥内部リンク、９‥‥ロール軸回り回転関、１０‥‥外部リンク、１１‥‥推進力発生装置支持体、１２‥‥推進力発生装置連結機構、６ａ‥‥中央構造体、７ａ‥‥ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節、８ａ‥‥内部リンク、９ａ‥‥ロール軸回り回転関、１０ａ‥‥外部リンク、１１‥‥推進力発生装置支持体、１３ａ‥‥平歯車、１３ｂ‥‥平歯車、１４ａ‥‥連結軸、１４ｂ‥‥連結軸、１５ａ‥‥平歯車、１５ｂ‥‥平歯車、１６ａ１‥‥傘歯車、１６ａ２‥‥傘歯車、１６ｂ１‥‥傘歯車、１６ｂ２‥‥傘歯車、１７ａ‥‥支持体、１７ｂ‥‥支持体、１８ａ‥‥連結軸、１８ｂ‥‥連結軸、１９‥‥全体支持体、２０ａ‥‥回転軸、２０ｂ‥‥回転軸、２１ａ‥‥連結軸、２１ｂ‥‥連結軸、１２‥‥推進力発生装置連結機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進力発生装置連結機構に関する。
また、本発明は、４関節・２自由度構成の推進力発生装置連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪式やクローラ式、脚式などといった様々な種類の推進力を発生する装置を連結した連結移動体が報告されている。クローラ式の推進力発生装置の一例を図１に示す。図１において、クローラ式の推進力発生装置は支持体１ａ、大車輪軸１ｂ、大車輪１ｃ、小車輪軸１ｄ、小車輪１ｅ、履帯１ｆより構成される。大車輪１ｃおよび小車輪１ｅは、支持体１ａに対して大車輪軸１ｂ、小車輪軸１ｄをもってそれぞれ回転対偶支持されている。履帯１ｆは大車輪１ｃ、小車輪１ｅそれぞれに接するように取り付けられる。
【０００３】
一例として、クローラ式の連結移動体は、大きく分けて、主に図２の斜視図および図３に示すような直列配置型、図４の斜視図および図５の三面図に示すような並列配置型、図４の斜視図および図５の三面図に示すような斜め配置型、図２の斜視図および図３の三面図に示すような上下配置型の連結形態があった。
【０００４】
図２および図３に示すような直列配置型は、狭隘空間の中に入り込んだり、高い段差などを乗り越えるのに適していた。一方、斜面を横切って走行するような場合には非常に不安定であり、旋回半径が小さく取れない、すなわち小回りが効かないという問題もあった。
【０００５】
図４および図５に示す並列配置型はその場旋回に有利で操縦性もよく、斜面横切りも安定して行える反面、狭隘空間への侵入および高い段差踏破が難しいという問題があった。
【０００６】
図６および図７に示す斜め配置型は、パイプの内壁もしくは外壁に履帯を面接触させることが可能なため、安定な走行を実現できる反面、上記並列配置型と同様の欠点も有していた。
【０００７】
図８および図９に示す上下配置型は、上下のクローラの回転方向を逆方向にすることで、狭い隙間に入り込むことが容易に行えるという特徴がある。その反面、高い障害物を乗り越えることや旋回が難しいという欠点も有していた。
【０００８】
以上のように、従来の連結配置型はそれぞれにおいて一長一短があった。従って，例えば地震後の瓦礫などのように、様々な形，大きさ，硬さなど，複雑な構造を多数含む地形上を走行する探査救助用の移動体において，形が一定のままで走行することは、その形態において走行困難な地形がある箇所は探査することが難しく、瓦礫全体をくまなく探査することが困難であった。
【０００９】
上記問題を解決するものとして，移動装置及び原子炉内作業方法が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。上記問題を解決するものとして，形状変化機構を有する多面体移動装置が報告されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３１５４８６公報 （段落００１１〜段落００１５）
【特許文献２】特開２００４−２２４１４６号公報 （段落００１８〜段落００３１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の連結機構では、機構の自由度が多すぎることによる、機構自体の大きさの増大化、連結機構全体としての稼動範囲の減少、機構の複雑化、複雑化による製作コスト・重量の増加といった問題が挙げられる。また、形として傾斜角を有する形態自体を取ることができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、推進力発生装置としてクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることが可能で，且つ，可動範囲の広いアームとしても用いることのできる推進力発生装置連結機構を提供することを目的とする。また、本発明は、該推進力発生装置連結機構の２自由度構成構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の推進力発生装置連結機構は、以下の中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンク，推進力発生装置を有するものである。（イ）中央構造体。（ロ）上記の中央構造体の両端に位置する２つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節。（ハ）上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える内部リンク。（ニ）上記のそれぞれのリンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されたロール軸回り回転関節。（ホ）上記２つのロール軸回り回転関節に取り付けられた外部リンク。（ヘ）上記２つのリンクのロール軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合推進力発生装置。本発明の推進力発生装置連結機構により、移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できるものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構は、平歯車列により、内側の二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節を同期させて常に同じ角度だけ逆方向に動かし、外側の二つのロール軸回り回転関節を同期させて常に同じ角度だけ同方向に動かすことで、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型の４つの形態とその遷移状態における姿勢に限定すれば２自由度のみの構成で実現できるものである。これにより、コンパクト化、軽量化、低コスト化およびアクチュエータの数が減ることによる制御性の簡易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の推進力発生装置連結機構によれば、本発明を用いた移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できる。また、請求項２記載の発明の推進力発生装置連結機構によれば、上記請求項１の機構を平歯車と傘歯車を用いて構成することにより、４関節２自由度構成とすることができる。これにより、変形動作に必要なアクチュエータの数を減らすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、推進力発生装置連結機構にかかる請求項１記載の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１６】
図１０は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。（ａ）はピッチ軸回転モードにおける側面図を、（ｂ）はピッチ軸回転モードにおける側面図をそれぞれ表す。該推進力発生装置連結機構１２は、中央構造体６ａ，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７ａ，内部リンク８ａ，ロール軸回り回転関節９ａ，外部リンク１０ａ，推進力発生装置支持体１１ａ，推進力発生装置１２ａにより構成される。外側に配置されるロール軸回り回転関節９ａをそれぞれ同じ方向に同じ回転速度で回転させることで、内部リンクより内側の箇所が相対的に回転することになり、（ａ）のピッチ軸回転モードから（ｂ）のピッチ軸回転モードに遷移させることが可能となる。
【００１７】
図１１は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す斜視図である。図１２は、本発明の請求項１の推進力発生装置連結機構の一例を示す三面図である。図１０において（ａ）は側面図を、（ｂ）は上面図を（ｃ）正面図を表している。
該推進力発生装置連結機構１２は、中央構造体６，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７，内部リンク８，ロール軸回り回転関節９，外部リンク１０，推進力発生装置支持体１１，推進力発生装置１２により構成される。
【００１８】
中央構造体６について説明する。
中央構造体６は一つ存在する。中央構造体６は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。中央構造体６が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。また、中央構造体６は、並列配置式である場合に、二つの推進力発生装置間の干渉を避けることが可能な最低限の長さを有する必要がある。
【００１９】
ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７について説明する。
本発明の推進力発生装置連結機構において、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は二つ存在する。ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７は、上記中央構造体６の両端にそれぞれ位置するものである。
【００２０】
内部リンク８について説明する。
内部リンク８は二つ存在する。内部リンク８は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。内部リンク８が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。内部リンク８は、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７の、中央構造体６に接続されていないほうの端部に取り付けられており、中央構造体６に対して、ヨー軸またはピッチ軸回りの相対角度を変えることが可能である。
【００２１】
ロール軸回り回転関節９について説明する。
本発明の推進力発生装置連結機構において、ロール軸回り回転関節９は二つ存在する。ロール軸回り回転関節９は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。二つのロール軸回り回転関節９は、上記内部リンク８の、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節に接続されていない方の端部に結合されている。
【００２２】
外部リンク１０について説明する。
外部リンク１０は二つ存在する。外部リンク１０は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。外部リンク１０が弾性体の場合は、移動体の連結機構として、移動体が外界から受ける衝撃を吸収することが可能である。外部リンク１０は、ロール軸回り回転関節９の内部リンクに接続されていない方の端部に取り付けられており、二つのロール軸回り回転関節９に挟まれた、中央構造体６、ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節７，内部リンク８全体に対して、ロール軸回りの相対角度を変えることが可能である。
【００２３】
推進力発生装置支持体１１について説明する。
上記外部リンク１０と、後に説明する推進力発生装置１２の連結を容易にするために、推進力発生装置支持体１１を設けてもよい。推進力発生装置支持体１１を設ける場合、推進力発生装置支持体１１は二つ存在する。推進力発生装置支持体１１は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材、弾性体などを材料として使用することができる。推進力発生装置支持体１１は、外部リンク１０のロール軸回り回転関節９に接続されていない方の端部に取り付けられており、コの字型形状をしている。また推進力発生装置を、その車輪の軸方向に二分割し、その間に支持体を挟むような固定法でも構わない。その際にはコの字型の形状である必要はない。上記外部リンクのロール軸回り回転関節と接続されない側の形状を、コの字型構造にしておけば、当推進力発生装置支持体の働きも兼ねることができるので、その際は当推進力発生装置支持体は必要はない。
【００２４】
推進力発生装置１について説明する。
推進力発生装置１は一つ存在する。推進力発生装置は、車輪式、クローラ式、脚式など、接地外界に対して推進力を発生できるものであればなんでも可能であるが、一例としてクローラ式の推進力発生機構を図１に示す。図１に示すクローラ式の推進力発生機構は以下のものよりなる。図１において、クローラ式の推進力発生装置は支持体１ａ、大車輪軸１ｂ、大車輪１ｃ、小車輪軸１ｄ、小車輪１ｅ、履帯１ｆより構成される。大車輪１ｃおよび小車輪１ｅは、支持体１ａに対して大車輪軸１ｂ、小車輪軸１ｄをもってそれぞれ回転対偶支持されている。履帯１ｆは大車輪１ｃ、小車輪１ｅそれぞれに接するように取り付けられる。なお、このクローラ走行ユニットは数々の実施例があり、本発明の推進力発生装置における例としてのクローラ式の推進力発生装置の構成は、ここで述べた推進力発生装置の構成に限定されない。
【００２５】
以上のことから、請求項１の発明を実施するための最良の形態によれば、移動体は、例えば推進力発生機構の中でもクローラ式を例にすると、図２および図３の直列配置型、図３および図４の並列配置型、図５および図６の斜め配置型、図７および図８の上下配置型、の様々な形態を取ることができ，且つ，可動範囲の広いアーム機構としての働きも実現できるものである。また、本発明において、リンクと関節の組み合わせを述べているが、ピンを介してのリンクの連結により、関節を構成する方法でも、本発明の連結機構を構成することは可能である。
【００２６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
つぎに、請求項２の推進力発生装置連結機構を実施するための最良の形態について説明する。
【００２７】
図２１は、本発明の請求項２の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。
該推進力発生装置連結機構は，平歯車１３ａおよび１３ｂ，傘歯車１６ａ１および１６ａ２、１６ｂ１および１６ｂ２，平歯車・傘歯車連結軸２１ａ、２１ｂ，支持体１７ａおよび１７ｂ，連結軸１４ａ、１４ｂ，平歯車１５ａ、１５ｂ，傘歯車・推進力発生装置連結軸１８ａ、１８ｂ，全体支持体１９，よりなる。また、図には説明を補助するために、傘歯車・平歯車連結軸の回転を示すための回転軸２０ａ、２０ｂも一点鎖線で付加してある。
【００２８】
平歯車１３ａおよび１３ｂについて説明する。
平歯車１３ａおよび１３ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。平歯車１３ａおよび１３ｂは、それぞれ同じモジュール、同じ歯数であり、この二つがお互いにかみ合わされているが故に、一方を支持体に対して回転させると、もう一方は同じ回転速度で逆方向に回転する。これにより、請求項１記載のヨー軸・ピッチ軸回り回転関節の動きを１自由度に限定することができる。平歯車１３ａおよび１３ｂは、それぞれの回転中心において、後ほど説明する連結軸１４ａおよび１４ｂにそれぞれ連結固定されている。
【００２９】
連結軸１４ａおよび１４ｂについて説明する。
連結軸１４ａおよび１４ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１４ａおよび１４ｂは、それぞれその一端が上記の平歯車１３ａおよび１３ｂのそれぞれの回転中心に、それとは別のもう一端が後ほど説明する支持体１７ａおよび１７ｂにそれぞれ連結固定されている。また、連結軸１４ａおよび１４ｂは共に、後ほど説明する全体支持体に対して回転対偶により支持されている。
【００３０】
支持体１７ａおよび１７ｂについて説明する。
支持体１７ａおよび１７ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。支持体１７ａおよび１７ｂは、連結軸１４ａおよび１４ｂの一端にそれぞれ連結固定されている。これにより、上記平歯車１３ａおよび１３ｂがそれぞれ噛み合わさり同回転速度、逆回転方向に回転する際に、同時にこれらに連結された支持体１７ａおよび１７ｂもそれぞれ同回転速度、逆回転方向に回転することになる。
【００３１】
傘歯車１６ａ１および１６ａ２について説明する。
本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構において、傘歯車１６ａ１および１６ａ２はそれぞれ一つずつ存在する。傘歯車１６ａ１および１６ａ２は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。傘歯車１６ａ１および１６ａ２の歯車のモジュールおよび歯数は等しく、お互いに噛み合わされている。傘歯車１６ａ１は連結軸１８ａに取り付けられ、上記支持体１７ａに対して回転対偶の状態で支持される。一方、該傘歯車１６ａ１に噛み合わされている傘歯車１６ａ２は、連結軸２１ａの一端部に連結されており、支持体１７ａに対して回転対偶の状態で支持される。
【００３２】
連結軸１８ａについて説明する。
連結軸１８ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ａの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ａは上記支持体１７ａに対して回転対偶支持される。
【００３３】
傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２について説明する。
本発明の請求項２記載の推進力発生装置連結機構において、傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２はそれぞれ一つずつ存在する。傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。傘歯車１６ｂ１および１６ｂ２の歯車のモジュールおよび歯数は等しく、お互いに噛み合わされている。傘歯車１６ｂ１は傘歯車・推進力発生装置連結軸１８ｂに取り付けられ、後に説明する傘歯車回転対偶支持体１７ｂに対して回転対偶の状態で支持される。一方、該傘歯車１６ｂ１に噛み合わされている傘歯車１６ｂ２は、平歯車・傘歯車連結軸２１ｂの一端部に連結されており、傘歯車回転対偶支持体１７ｂに対して回転対偶の状態で支持される。
【００３４】
連結軸１８ｂについて説明する。
連結軸１８ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ｂの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ｂは上記支持体１７ｂに対して回転対偶支持される。
【００３５】
平歯車１５ａおよび１５ｂについて説明する。
平歯車１５ａおよび１５ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。平歯車１５ａおよび１５ｂは、それぞれ同じモジュール、同じ歯数であり、この二つがお互いにかみ合わされているが故に、一方を支持体に対して回転させると、もう一方は同じ回転速度で逆方向に回転する。平歯車１５ａおよび１５ｂの働きは、連結軸１８の回転を連結軸に伝えることである。図 に示すように、連結軸は、それぞれの回転中心において、後ほど説明する連結軸１４ａおよび１４ｂにそれぞれ連結固定されている。
【００３６】
連結軸１８ａについて説明する。
連結軸１８ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ａの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ａは上記支持体１７ａに対して回転対偶支持される。
【００３７】
連結軸１８ｂについて説明する。
連結軸１８ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸１８ｂの一端部は、上記の傘歯車に連結固定され、それとは別のもう一端は推進力発生装置に対して連結結合される。また、連結軸１８ｂは上記支持体１７ｂに対して回転対偶支持される。
【００３８】
全体支持体１９について説明する。
全体支持体１９は金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。全体支持体１９は連結軸をそれぞれ回転対偶支持している。また、この全体支持体１９により、連結軸と連結軸、 および連結軸と連結軸 はそれぞれ同一直線上にのる。また、全体支持体１９と上記支持体１７ａおよび１７ｂにより、連結軸１８ａおよび１８ｂは同一平面上にのる。
【００３９】
連結軸２１ａについて説明する。
連結軸２１ａは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸２１ａの一端部は、上記の傘歯車１６ａ２に連結固定され、それとは別のもう一端は平歯車１５ａに対して連結結合される。また、連結軸２１ａは全体支持体１９に対して回転対偶支持される。
【００４０】
連結軸２１ｂについて説明する。
連結軸２１ｂは金属からなるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、プラスチック、木材などを使用することができる。連結軸２１ｂの一端部は、上記の傘歯車１６ｂ２に連結固定され、それとは別のもう一端は平歯車１５ｂに対して連結結合される。また、連結軸２１ａは全体支持体１９に対して回転対偶支持される。
【００４１】
以上のことから、請求項２記載の推進力発生装置連結機構を実施するための最良の形態によれば、平歯車、傘歯車の組み合わせにより、４つある関節の内、中央部の二つを一組にし、外側の二つを一組にして２自由度化を図ることが可能となる。
【００４２】
なお、本発明において、推進力発生装置間の干渉を防ぐためには、上記平歯車列を上記の二つから４つにし、回転軸２１ａと回転軸２１ｂの距離を離すことで実現するということを明記しておく。
【００４３】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】クローラ式推進力発生装置の一例を示す三面図および斜視図である。
【図２】従来の直列配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図３】従来の直列配置型クローラ連結移動体一例を示す三面図である。
【図４】従来の並列配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図５】従来の並列配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図６】従来の斜め配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図７】従来の斜め配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図８】従来の上下配置型クローラ連結移動体の一例を示す斜視図である。
【図９】従来の上下配置型クローラ連結移動体の一例を示す三面図である。
【図１０】本発明の推進力発生装置の原理図である。（ａ）は（ｂ）
【図１１】本発明の推進力発生装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の推進力発生装置の一例を示す三面図である。
【図１３】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、ヨー軸回転モードからピッチ軸回転モードへのモード切替を示す動作図である。（ａ）はヨー軸回転モードにおける姿勢を、（ｂ）はピッチ軸回転に移る途中の姿勢を、（ｃ）はピッチ軸回転モードにおける姿勢をそれぞれ表している。
【図１４】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、段差乗り越え動作を示す動作図である。
【図１５】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、並列配置型になった際の外観を示す斜視図である。
【図１６】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、直列配置型から並列配置型への形態変化を示す動作図である。（ａ）は直列配置型を、（ｂ）および（ｃ）は並列配置型に移る途中の姿勢を、（ｄ）は並列配置型をそれぞれ表している。
【図１７】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、斜め配置型になった際の外観を示す斜視図である。
【図１８】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、並列配置型から斜め配置型、上下配置型へと形態の切替を示す動作図である。（ａ）は並列配置型を、（ｂ）は斜め配置型を、（ｃ）は上下配置型をそれぞれ表している。
【図１９】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、上下型になった際の外観を示す斜視図である。
【図２０】本発明の推進力発生装置連結機構において、推進力発生装置としてクローラ式のものを有する移動体の一例の、直列配置型、並列配置型、斜め配置型、上下配置型へと形態の切替を示す系列図である。
【図２１】本発明の請求項２の推進力発生装置連結機構の一例を示す原理図である。
【符号の説明】
【００４５】
１‥‥推進力発生装置、１ａ‥‥支持体、１ｂ‥‥大車輪軸、１ｃ‥‥大車輪、１ｄ‥‥小車輪軸、１ｅ‥‥小車輪、１ｆ‥‥履帯、２‥‥直列配置型用連結体、３‥‥並列配置型用連結体、４‥‥斜め配置型用連結体、５‥‥上下配置型用連結体、６‥‥中央構造体、７‥‥ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節、８‥‥内部リンク、９‥‥ロール軸回り回転関、１０‥‥外部リンク、１１‥‥推進力発生装置支持体、１２‥‥推進力発生装置連結機構、６ａ‥‥中央構造体、７ａ‥‥ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節、８ａ‥‥内部リンク、９ａ‥‥ロール軸回り回転関、１０ａ‥‥外部リンク、１１‥‥推進力発生装置支持体、１３ａ‥‥平歯車、１３ｂ‥‥平歯車、１４ａ‥‥連結軸、１４ｂ‥‥連結軸、１５ａ‥‥平歯車、１５ｂ‥‥平歯車、１６ａ１‥‥傘歯車、１６ａ２‥‥傘歯車、１６ｂ１‥‥傘歯車、１６ｂ２‥‥傘歯車、１７ａ‥‥支持体、１７ｂ‥‥支持体、１８ａ‥‥連結軸、１８ｂ‥‥連結軸、１９‥‥全体支持体、２０ａ‥‥回転軸、２０ｂ‥‥回転軸、２１ａ‥‥連結軸、２１ｂ‥‥連結軸、１２‥‥推進力発生装置連結機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンク，推進力発生装置を有する推進力発生装置連結機構。
（イ）中央構造体
（ロ）上記の中央構造体の両端に位置する２つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節
（ハ）上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える内部リンク
（ニ）上記のそれぞれの内部リンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されたロール軸回り回転関節
（ホ）上記２つのロール軸回り回転関節にそれぞれ取り付けられた外部リンク
（ヘ）上記２つの外部リンクのロール軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合推進力発生装置
【請求項２】
上記請求項１の推進力発生装置連結機構において、内側の二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節の回転方向は逆方向に，外側の二つのロール軸回り回転関節の回転は同方向に，同じ回転速度で回転動作するといった２自由度構成を特徴とする請求項１の推進力発生装置連結機構
【請求項１】
以下の中央構造体，ヨー軸・ピッチ軸回り回転関節，内部リンク，ロール軸回り回転関節，外部リンク，推進力発生装置を有する推進力発生装置連結機構。
（イ）中央構造体
（ロ）上記の中央構造体の両端に位置する２つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節
（ハ）上記の回転関節にそれぞれ連結され、回転関節により上記中央構造体に対して角度を変える内部リンク
（ニ）上記のそれぞれの内部リンクのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合されたロール軸回り回転関節
（ホ）上記２つのロール軸回り回転関節にそれぞれ取り付けられた外部リンク
（ヘ）上記２つの外部リンクのロール軸回り回転関節が結合していない側の一端に結合推進力発生装置
【請求項２】
上記請求項１の推進力発生装置連結機構において、内側の二つのヨー軸・ピッチ軸回り回転関節の回転方向は逆方向に，外側の二つのロール軸回り回転関節の回転は同方向に，同じ回転速度で回転動作するといった２自由度構成を特徴とする請求項１の推進力発生装置連結機構
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００７−２１６９３６（Ｐ２００７−２１６９３６Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６８３２６（Ｐ２００６−６８３２６）
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【出願人】（５０６０７４８６４）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【出願人】（５０６０７４８６４）
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