(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のスプロケットと、
前記一対のスプロケットに掛架され、前記一対のスプロケットのうちの少なくとも一方が回転した場合には、このスプロケットの回転にしたがって両スプロケット間を回転往復するクローラベルトと、
回転力を発生するモータと、
前記モータの回転力を伝達する回転力伝達手段と、
前記回転力伝達手段によって伝達された回転力を減速するとともに、前記減速された回転力で前記一対のスプロケットのうちの少なくとも一方を回転させる減速機とを備え、
少なくとも前記モータおよび前記減速機を、前記クローラベルトの内周側に形成された空間内に実質的に配置したことを特徴とする駆動機構内蔵型クローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動機構内蔵型クローラに係り、更に詳しくは、モータや減速機などの駆動機構を、クローラベルトの内周側に形成された空間内に配置することによって、サイズの縮小化を可能とした駆動機構内蔵型クローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人間による作業が困難な作業を、人間に代わって行うことを目的として、例えば、原子力施設や化学プラントなどにおける防災関連作業を行うロボットの研究が盛んである。
【０００３】
例えば、万が一、原子力施設において臨界事故等が生じると、空間放射線量率が極めて高くなるために、作業員が現場に赴き、臨界事故を終息させるための手段を講じるなどということはできない。また、化学プラント等において爆発が発生し、誘発火災のためにプラント全体が火災に覆われてしまうと、火災現場に近づくことさえもできず、消火作業に着手することもできない。
【０００４】
このような災害が発生した場合に、現場まで走行してゆき、遠隔操作に基づいて、現場の撮影データをリアルタイムで送信したり、ドアやバルブの開閉、配管の切断、荷物の運搬、消火等といった作業を行うロボットの研究が行われている。
【０００５】
一般に、原子力施設や化学プラントは、プロセスの流れにしたがって設備を設けているために、敷地面積が広い。各設備の間は、入り組んだ廊下や、階段等によって複雑につながっている。更に、火災や爆発等によって、器物が廊下に落下し、走行の障害となることも考えられる。したがって、この種のロボット２０は、図２に示すように、このような障害物２１によって、進行方向Ｆに凹凸の存在する走行路２２を走行したり、あるいは、図３に示すように、階段２３を昇降したりする場合もある。
【０００６】
したがって、この種のロボット２０に対しては、特願２００１−５５３１０号公報に開示されているように、凹凸の走行路２２、あるいは階段２３といった不整地に対して追従して走行することが可能なクローラ２５が用いられている。
【０００７】
クローラ２５は、図４の斜視図に示すように、ロボット２０の前方側に１対、後方側に１対、計４つ備えられている。更に、図５の平面図および図６の斜視図に示すように、各クローラ２５は、クローラベルト２７が、一対のスプロケット２８間を、方向ｆに示すように回転往復することによってロボット２０を進行方向Ｆに進めている。すなわち、クローラベルト２７は、図７に示すように、外周側凸部３３および内周側凸部３４がそれぞれ設けられている。このうち内周側凸部３４は、スプロケット２８の固定ネジ３５間に形成される窪みと歯合する。したがって、スプロケット２８が回転すると、固定ネジ３５間に形成される窪みに内周側凸部３４が連続的に巻き込まれることによってクローラベルト２７が一対のスプロケット２８間を回転往復する。
【０００８】
スプロケット２８を回転させる駆動機構としては、減速機２９とモータ３０とが用いられている。モータ３０から得られる回転力が減速機２９によって減速され、この減速された回転力が一対のスプロケット２８のうちの片方のスプロケット２８を回転させている。このモータ３０、減速機２９、および減速機２９によって回転されるスプロケット２８は、図６に示すように、それぞれ同一の同軸上に配置されている。
【０００９】
また、スプロケット２８は、クローラベルト２７が掛架されている。これによって、一対のスプロケット２８のうちの片方のスプロケット２８が減速機２９によって回転させられると、この回転力がクローラベルト２７によって他方のスプロケット２８に伝達される。このようにして一対のスプロケット２８が同じ方向ｆに回転し、ロボット２０が進行方向Ｆに進行する。
【００１０】
なお、このような不整地追従型のクローラ２５については、日本国特許第２７１７７２２号（平成９年１１月１４日登録）、および同第２９３５２４８号（平成１１年６月４日登録）としてそれぞれ公報に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術によるクローラの構造は、以下のような問題がある。
【００１２】
すなわち、従来技術によるクローラ２５では、図６に示すように、モータ３０、減速機２９、およびこの減速機２９によって回転力が与えられるスプロケット２８が、ともに同一の同軸上に配置されている。これによって、モータ３０および減速機２９からなる駆動機構が、横長の構成となってしまい、配置上の制約が大きい。このため、ロボット２０の幅の大型化をもたらしてしまうという問題がある。
【００１３】
特に、上述したように、この種のロボット２０は、原子力施設や化学プラントにおける防災関連作業に用いることが計画されている。原子力施設や化学プラントは、各プロセスにおける機器が複雑に配置されているので、たとえばバルブの開閉作業や、配管の切断作業といった作業は、ほとんどの場合狭隘な場所において行わなくてはならない。そのため、ロボット２０には、このような狭隘な場所であってもアクセス可能なように可能な限りコンパクトなものが好ましい。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、モータや減速機などの駆動機構を、クローラベルトの内周側に形成された空間内に配置し、もって、サイズの縮小化を可能とした駆動機構内蔵型クローラを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１６】
すなわち、請求項１の発明では、一対のスプロケットと、一対のスプロケットに掛架され、一対のスプロケットのうちの少なくとも一方が回転した場合には、このスプロケットの回転にしたがって両スプロケット間を回転往復するクローラベルトと、回転力を発生するモータと、モータの回転力を伝達する回転力伝達手段と、回転力伝達手段によって伝達された回転力を減速するとともに、減速された回転力で一対のスプロケットのうちの少なくとも一方を回転させる減速機とを備え、少なくともモータおよび減速機を、クローラベルトの内周側に形成された空間内に実質的に配置する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態を図１を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラの一例を示す構成図である。
【００２０】
すなわち、本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラ１は、一対のスプロケット２ａ、スプロケット２ｂと、クローラベルト３と、モータ４と、ベルト５と、減速機６とを備えている。
【００２１】
図１（ａ）のスプロケット正面図に示すように、円環状のスプロケット２ａとスプロケット２ｂにはクローラベルト３を掛架しており、このクローラベルト３は、前記一対のスプロケット２のうちの少なくとも一方が回転した場合には、このスプロケット２の回転にしたがってスプロケット２ａとスプロケット２ｂとの間を、例えば方向ｆにしたがって回転往復する。
【００２２】
また、モータ４は、円環状のスプロケット２ａの円環中央側の中空部に備えており、回転力を発生する。そして、図１（ｂ）の平面図に示すように、モータ４によって発生された回転力は、モータ４と減速機６とに張架したベルト５が回転力伝達手段として機能することによって、減速機６に伝達する。なお、モータ４の回転力を減速機６に伝達するための回転力伝達手段としては、ベルト５に限定されるものではなく、例えば、チェーン、フレキシブルシャフト、フレキシブルチューブ等、実質的に回転力を伝達することができるものであればいかなる手段であっても良い。
【００２３】
減速機６は、円環状のスプロケット２ｂの円環中央側の中空部に備えており、ベルト５によって伝達された回転力を減速するとともに、減速された回転力でスプロケット２ｂを回転させる。
【００２４】
このようにしてスプロケット２ｂが回転すると、図１（ａ）中の方向ｆに示すように、クローラベルト３がスプロケット２ａとスプロケット２ｂとの間を回転往復する。これによって、本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラを適用したロボット２０等の被設置側を進行方向Ｆ側に進行させる。
【００２５】
すなわち、本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラ１では、駆動機構であるモータ４と減速機６とを、クローラベルト３の内周側に形成された空間内に実質的に配置している。
【００２６】
このように、本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラ１は、モータ４や減速機６などの駆動機構を、クローラベルト３の内周側に形成された空間内に配置しているので、スプロケット２と、減速機６と、モータ４とが同一の軸上に配置することがなくなる。これによって、サイズを縮小化することが可能となり、例えばロボット２０等にこの駆動機構内蔵型クローラ１を用いることによって、該ロボット２０の小型化にも資することが可能となる。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータや減速機などの駆動機構を、クローラベルトの内周側に形成された空間内に配置する。
【００２９】
以上により、サイズの縮小化を可能とした駆動機構内蔵型クローラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動機構内蔵型クローラの一例を示す構成図
【図２】凹凸のある走行路の走行時におけるロボットの状態を説明するための模式図
【図３】階段昇降時におけるロボットの状態を説明するための模式図
【図４】クローラが備えられたロボットの斜視図
【図５】クローラが備えられたロボットの平面図
【図６】クローラとその駆動機構の構成例を示す斜視図
【図７】スプロケットの詳細を示す正面図
【符号の説明】
１…駆動機構内蔵型クローラ
２，２８…スプロケット
３，２７…クローラベルト
４，３０…モータ
５…ベルト
６，２９…減速機
２０…ロボット
２１…障害物
２２…走行路
２３…階段
２５…クローラ
３３…外周側凸部
３４…内周側凸部
３５…固定ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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