動力伝達装置、動力伝達装置を備えた走行体及び、動力伝達装置を備えた駆動機構
【課題】複数の歯車軸の中から選択した任意の歯車軸から被駆動体に駆動力を伝達することができて、被駆動体の駆動速度を変更することができると共に、複数の被駆動体を同時に駆動できる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする。
【解決手段】原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置、動力伝達装置を備えた走行体、及び動力伝達装置を備えた駆動機構に係り、特に歯車軸を駆動軸として使用可能とした動力伝達装置、走行体、及び駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、中学校・高等学校、高等専門学校等において、各学生同士が作成したロボット同士をゲーム形式で対戦形式で、箱を積み上げたり、ボールを搬送したりする適宜の作業を行う優劣を競うロボットコンテストが開催されている。
上記ロボットコンテストに際しては、各学生がアイデアを出しながら、工作パーツを組み合わせることにより、各種のロボットが製作されている。
【０００３】
このような工作パーツとしては、例えば、ロボットに駆動力を伝達するための動力伝達装置や、ロボットの移動手段として構成され、動力伝達装置を備えた走行装置、又は、ロボットの必要部位を駆動するために設けられ、動力伝達装置を備えた駆動機構等がある。
【０００４】
上記動力伝達装置には、一般的に、歯車機構を内蔵したギアボックスとして使用されることが多いが、従来のギアボックスにおいては、例えば特許文献１に開示されているように、全体をコンパクトに形成するため、複数の歯車が複雑に配置され、上記複数の歯車により伝達された駆動力が最終歯車にのみ伝達され、上記最終歯車のみが駆動用歯車として使用されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３３７６５号公報
【０００６】
したがって、従来のギアボックスにおいては、被駆動体に対し駆動力を伝達することができるのは歯車であることから、上記最終歯車により直接に被駆動体の軸を駆動することができず、被駆動体の軸にも歯車を設けることにより、上記歯車と、上記ギアボックスに設けられている最終歯車とを互いに歯合させて被駆動体の軸を回転駆動しなければならず煩雑であった。
また、上記ギアボックスにおいては、一つのギアボックスからは、上記最終歯車のみが駆動用歯車として被駆動体に対し駆動力を伝達しうることから、一つの駆動用歯車で一つの被駆動体を駆動することしかできず、複数の被駆動体を同時に駆動するには複数のギアボックスを備える必要があった。
【０００７】
また、ギアボックスの駆動用歯車の回転数を増減して、被駆動体の作動スピードを変更したい場合は、ギアボックス内に装着された歯車のギア比を変える必要があるが、このような場合には、組み合わせる歯車を変えたり、ギアボックス全体を変えねばならず煩雑であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、複数の歯車軸の中から選択した任意の歯車軸から被駆動体に駆動力を伝達することができて、被駆動体の駆動速度を変更することができると共に、複数の被駆動体を同時に駆動できる動力伝達装置と、上記動力伝達装置を備えた走行体、及び上記動力伝達装置を備えた駆動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る動力伝達装置は、上記動力伝達部側方フレーム部内に配置された複数の歯車が歯合することにより各歯車軸に回転運動が伝達され、上記複数の歯車軸が夫々駆動軸として被駆動体を駆動することができる。
その場合、各歯車軸の回転数は異なるので、任意の歯車軸を選択することにより、被駆動体の駆動スピードを自由に調整することができる。
また、各歯車軸が夫々駆動軸として使用可能なので、各歯車軸に夫々被駆動体を取り付けることにより、複数の被駆動体を同時に駆動することができる。
【００１０】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されている。
すなわち、上記歯車軸に設けられた軸係合孔部に、被駆動体の被駆動軸を圧入係合して、歯車軸と被駆動軸とを連結することにより一体的に回転可能としたので、上記歯車軸は駆動軸として使用可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されている。
すなわち、歯車機構は側方を上記一対の動力伝達部フレームによりカバーされており、上記一対の動力伝達部フレームは上記梁部材により一定間隔をおいて固定されている。また、歯車軸の長さ方向両端部は上記一対の動力伝達部フレームに設けられた上記歯車軸受開口部に挿入されて回動可能に支持されている。
また、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈させていることから、被駆動体の被駆動軸を、上記動力伝達部フレームの外方から上記歯車軸受開口部を通して上記歯車軸の軸係合孔部に圧入することができる。
【００１２】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されている。
すなわち、上記歯車軸に被駆動体の被駆動軸を連結して両者を一体的に回転させるには、上記被駆動軸と上記歯車軸とが相互に回転しないようにする必要があるので、上記被駆動軸の横断面形状と上記歯車軸の軸係合孔部の横断面形状を共に六角形にして、上記被駆動軸と上記歯車軸の相互の回転を阻止している。
【００１３】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されている。
すなわち、上記動力伝達部側方フレーム部には上記原動部側方フレーム部を固定して、動力伝達部と原動部とを一体化可能としている。
また、上記原動部固定部を上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置して、原動部のピニオンギアと動力伝達部の歯車とを歯合させやすくしている。
【００１４】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられている。
すなわち、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向の延長線上に配置することができる。
【００１５】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられている。
すなわち、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向に対する直交方向に配置することができる。
【００１６】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されている。
すなわち、上記動力伝達部フレームに固定する上記原動部側方フレームは交換することができ、上記原動部側方フレームを変えることにより原動部も大きさの異なるものに変更することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る走行体は、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る走行体にあっては、上記動力伝達装置における上記歯車軸に被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させ、上記被駆動軸の他端部に固定された車輪を回転させることにより走行可能に構成されている。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る駆動機構は、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る駆動機構にあっては、上記動力伝達装置における上記歯車軸に上記被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させると共に、上記被駆動軸の他端部に固定された上記ピニオンギアにラックを歯合させ、上記ラックを往復運動させ、上記ラックに取り付けた他部品を駆動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の本発明に係る動力伝達装置は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とすることから、上記動力伝達部側方フレーム部内に収納された複数の歯車が歯合することにより各歯車軸に回転運動が伝達され、複数の歯車軸は夫々駆動軸として被駆動体を駆動することができる。
したがって、上記複数の歯車軸を駆動軸として使用することができるので、任意の歯車軸を選択することができる。その場合、各歯車軸の回転数は互いに異なるので、異なる歯車軸を選択することにより、所望の回転数の駆動力を抽出することができる。その結果、異なる歯車軸に変更することにより回転数も変更できるので、被駆動体の駆動速度を自由に調整できる。
また、各歯車軸が夫々駆動軸として使用できるので、各歯車軸に夫々被駆動体を取り付けることにより、複数の被駆動体を同時に駆動することができ、例えば、車輪を回転させながら同時にリンク機構を作動させるようなことも可能となる。したがって、例えばロボットを製作する場合に同時に複数の動作をさせることができるので、複雑な作動を行うロボットを構成することができる。
【００２０】
請求項２記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されていることから、上記歯車軸に設けられた軸係合孔部に、被駆動体の被駆動軸を圧入係合して、歯車軸と被駆動軸とを互いに連結することにより一体的に回転可能として、上記歯車軸を駆動軸として容易に使用することができる。したがって、被駆動体を上記歯車軸に連結する場合に、被駆動体の被駆動軸を上記歯車軸にボルト等を用いて取り付ける必要がないので、取り扱いが容易となる。
【００２１】
請求項３記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されていることから、上記歯車及び歯車軸は側方を上記一対の動力伝達部フレームによりカバーされて保護されると共に、上記歯車軸の長さ方向両端部は上記一対の動力伝達部フレームに設けられた上記歯車軸受開口部に挿入されて支持されるので、上記歯車軸の回転が安定する。また、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈させているので、被駆動体の被駆動軸を、上記動力伝達部フレームの外方から上記歯車軸受開口部を通して上記歯車軸の軸係合孔部に圧入することができ、上記被駆動体の被駆動軸と上記歯車軸との連結作業が容易となる。
【００２２】
請求項４記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されていることから、上記歯車軸に被駆動体の被駆動軸を連結すれば、上記被駆動軸と上記歯車軸とが相互に回転せずに、一体的に回転することができる。したがって、上記歯車軸の回転が上記被駆動軸に確実に伝達される。
【００２３】
請求項５記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されていることから、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に上記原動部側方フレーム部を固定して、動力伝達部と原動部とを容易に一体化することができる。したがって、原動部に取り付けたピニオンと動力伝達部の歯車とを歯合させやすく、組立てが容易化する。
【００２４】
請求項６記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられていることから、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向の延長線上に配置することができる。したがって、上記動力伝達部の幅方向に原動部を配置するスペースがない場合でも、上記動力伝達部と原動部とを一体化して固定することができ、動力伝達部と原動部の構成を多様化することができる。
【００２５】
請求項７記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられていることから、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向に対する直交方向に配置することができる。したがって、上記動力伝達部の長さ方向に原動部を配置するスペースがない場合でも、上記動力伝達部と原動部とを一体化して固定することができ、動力伝達部と原動部の構成を多様化することができる。
【００２６】
請求項８記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されていることから、上記動力伝達部フレームに固定する上記原動部側方フレームは交換することができ、上記原動部側方フレームを変えることにより原動部も大きさの異なるものに変更することができる。したがって、ロボットの性能を向上させるために原動部の出力を増強したい場合などに迅速に対応することができる。
【００２７】
請求項９記載の本発明に係る走行体にあっては、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることから、上記動力伝達装置における上記歯車軸に被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させ、上記被駆動軸の他端部に固定された車輪を回転させることにより容易に走行させることができる。
【００２８】
請求項１０記載の本発明に係る駆動機構にあっては、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることから、上記動力伝達装置における上記歯車軸に上記被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させると共に、上記被駆動軸の他端部に固定された上記ピニオンギアにラックを歯合させ、上記ラックを往復運動させ、上記ラックに取り付けた他部品を容易に駆動することができる。したがって、例えばロボットを製作する場合に、各部位に多様な動作をさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る動力伝達装置１１は、図１乃至図７に示すように、原動部１４からの駆動力を被駆動体１５に伝達しうるように形成された動力伝達装置１１であって、上記動力伝達装置１１は、図７に示すように、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、原動部１４からの駆動力を被駆動体１５に伝達しうる駆動軸２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとして使用しうるように構成されている。
また、図７に示すように、上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられ、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５に装着されている被駆動軸２２を圧入して係合固定させることができるように形成されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図1及び図５に示すように、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂと、上記一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間に設けられ、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間を相互に接続固定する梁部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈとにより形成され、複数の上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、図７に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂには、図1及び図５に示すように、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈが設けられ、上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈは上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを外方に露呈しうるように形成されている。
また、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸２２を圧入しうるように横断面六角形に形成されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６には、図1乃至図４に示すように、原動部１４が収納された原動部側方フレーム部２６が着脱可能に固定される原動部固定部２７が設けられ、上記原動部固定部２７は上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向端部に配置されている。
また、上記原動部固定部２７は、図１乃至図３に示すように、上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向後端縁に設けられている。
また、上記原動部固定部２７は、図１及び図４に示すように、上記動力伝達部側方フレーム部１６の幅方向両端部に設けられている。
また、上記原動部側方フレーム部２６は大きさの異なる複数の原動部１４を収納しうる複数種類の原動部側方フレーム２８が備えられ、上記各原動部側方フレーム２８には、図３に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに形成された上記原動部固定部２７に係合しうる同一寸法の係合部２９が形成されている。
【００３０】
また、本実施の形態に係る走行体１２は、図８に示すように、原動部１４からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体１２であって、上記走行体１２は、基板部３０ａと、上記基板部３０ａに固定された原動部１４と、上記原動部１４の駆動力を車輪３１に伝達しうる動力伝達装置１１とを有し、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪３１ｂが固定されている。
【００３１】
また、本実施の形態に係る駆動機構１３は、図９に示すように、原動部１４からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構１３であって、上記駆動機構１３は、基板部３０ｂと、原動部１４と、上記原動部１４の駆動力をピニオンギア３２に伝達しうる動力伝達装置１１と、上記基板部３０ｂに固定され、上記ピニオンギア３２に歯合しうるように形成されたラック３３とを有し、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１５に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギア３２が固定され、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、脚部材３８ａ，３８ｂを介して上記基板部３０ｂに取り付けられている。
【実施例１】
【００３２】
図１乃至図７は本発明の実施例に係る上記動力伝達装置１１としてのギアボックス４０示したものである。
上記ギアボックス４０は、図５乃至図７に示すように、原動部１４として使用されるモータ４１からの駆動力を、被駆動体１５としての車輪３１ａに伝達しうるように構成されている。
【００３３】
上記ギアボックス４０は、図１及び図７に示すように、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記ギアケース４２に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成されている。
【００３４】
上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図１及び図５に示すように、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂと、上記一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間に設けられ、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間を相互に接続固定する梁部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈとにより形成されている。
なお、図１に示すように、梁部材２４ｂ，２４ｄ，２４ｆ，２４ｈと動力伝達部フレーム２３ａはネジ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄにより固定されている。
【００３５】
複数の上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間において長さ方向に沿って配置され、図1及び図５に示すように、上記各動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂには、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈが設けられている。
【００３６】
上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの内部には、図７に示すように、軸方向に沿って形成された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられ、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに設けられた上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈにおいて外方に露呈されている。
【００３７】
上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５としての車輪３１ａに装着されている被駆動軸２２を、上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈを通して、圧入することにより係合させることができるように形成されている。
また、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは横断面六角形に形成されており、被駆動体１５に装着されている被駆動軸２２も横断面六角形に形成されている。
したがって、上記被駆動軸２２を上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに圧入すると、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと上記被駆動軸２２は相互の回転が不能となり、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと上記被駆動軸２２は一体に回転することができる。
すなわち、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、原動部１４としてのモータ４１からの駆動力を被駆動体１５としての車輪３１ａに伝達しうる駆動軸２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとして使用することができる。
【００３８】
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６には、図1、図3及び図５に示すように、上記モータ４１を収納した原動部側方フレーム部２６を着脱可能に固定するための原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆが設けられている。
上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは上記ギアボックス４０の長さ方向端部に配置されている。
すなわち、上記原動部側方フレーム部２６は上記ギアボックス４０の長さ方向端部に接続固定することができる。
また、上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは、上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向後端縁と、幅方向両端部に夫々設けられている。
したがって、上記原動部側方フレーム部２６は、図2又は図４に示すように、上記ギアボックス４０の側部、上部もしくは下部のいずれかに固定して配置することができ、他の部品との位置関係を考慮して、最適な位置を選択することができる。
【００３９】
図３に示すように、上記原動部側方フレーム部２６には、上記ギアボックス４０に設けられた上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに係合可能なフック状の係合部２９ａ，２９ｂが設けられている。
上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは上記フック状の係合部２９ａ，２９ｂが係脱可能な孔状に形成されている。
また、上記原動部側方フレーム部２６において上記係合部２９ａ，２９ｂが設けられた端部の反対側の端部には取付溝部３４ａ，３４ｂが形成されている。
【００４０】
上記原動部側方フレーム部２６は、図示はしないが、大きさの異なる複数のモータ４１を収納しうる複数種類の原動部側方フレーム２８が備えられ、上記各原動部側方フレーム２８には、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに形成された上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに係合しうる同一寸法の係合部２９ａ，２９ｂが形成されている。
したがって、ロボットを製作する場合において、出力を増大したい場合には大きなモータ４１に変更することができる。
【００４１】
なお、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図１に示すように、原動部１４を接続する端部の反対側の端部にも固定部４７ａ，４７ｂが設けられている。
上記ギアボックス４０は、キャタピラの走行装置（図示せず）に組み込んで使用することもできるように形成されており、その場合に、キャタピラを駆動するスプロケットのフレームを上記固定部４７ａ，４７ｂに係合して連結できるようにしている。
【００４２】
上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、図1及び図７に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂにおける幅方向中央部に配置され、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂの長さ方向に直線状に並べられている。
各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄには、図７に示すように、大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃとが一対に設けられ、隣接する歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと隣接する小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを互いに歯合させている。
上記原動部側方フレーム部２６を接続する側の端部に位置する歯車軸１９ａに設けられた大径の歯車１７ａは傘歯車として形成され、その他の大径の歯車１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃはすべて平歯車に形成されている。
【００４３】
図３に示すように、上記モータ４１の回転軸３５にはピニオンギア３６が取り付けられ、
図2乃至図４に示すように、上記原動部側方フレーム部２６を上記動力伝達部側方フレーム部１６の上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに接合した状態では、図３に示すように、上記モータ４１のピニオンギア３６と上記歯車軸１９ａに形成された大径の歯車（傘歯車）１７ａは歯合され、上記モータ４１の回転が各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに伝達可能となる。
【００４４】
なお、上記モータ４１のピニオンギア３６の歯数は１２に、各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに設けられた大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの歯数はすべて４４に、小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃの歯数はすべて１３に夫々設定されている。
したがって、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ａの大径歯車１７ａのギア比は３．６６７に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｂの大径歯車１７ｂのギア比は１２．４１０に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｃの大径歯車１７ｃのギア比は４２．００４に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｄの大径歯車１７ｄのギア比は１４２．１６７に夫々設定されている。
上記被駆動体１５の被駆動軸２２は、上記いずれの歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対しても圧入して接続することができる。
したがって、上記被駆動体１５の作動速度を考慮して、最適な歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを選択することができる。
また、複数の被駆動軸２２を、上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに設けられた複数軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのいずれにも圧入して使用することができる。
したがって、複数の被駆動体１５を同時に作動させることができる。
【実施例２】
【００４５】
図８は本発明の実施例に係る走行体１２を示したものである。
上記走行体１２は、原動部１４からの駆動力を、動力伝達装置１１を介して車輪３１ｂに伝達し、車輪３１ｂを駆動するように構成されている。
なお、車輪は基板３０ａの4箇所に配置されているが、駆動される車輪３１ｂのみ示し、その他の車輪は図示を省略した。
上記原動部１４と上記動力伝達装置１１は、上記実施例１に示したものを使用している。
すなわち、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成されている。
車輪３１ｂを一端に固定した被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し他端部が圧入されて上記動力伝達装置１１に接続されている。
また、上記原動部側方フレーム部２６は動力伝達部側方フレーム部１６の上方に固定され、上記原動部側方フレーム部２６は基板３０ａの下方に配置され、上記原動部側方フレーム部２６は上記取付溝部３４ａ，３４ｂを利用してネジ３７ｅ，３７ｆにより基板３０ａの下面側に固定されている。
【００４６】
上記走行体１２は、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの中から任意に選択して、上記車輪３１ｂを取り付けた上記被駆動軸２２を圧入することができるので、移動スピードを自由に変更することができる。
【実施例３】
【００４７】
図９は本発明の実施例に係る駆動機構１３を示したものである。
上記駆動機構１３は、原動部１４からの駆動力を、動力伝達装置１１を介してピニオンギア３２に伝達し、さらに、ピニオンギア３２からラック３３に伝達して、ラック３３を往復運動させるように構成されている。
上記原動部１４と上記動力伝達装置１１は、上記実施例１に示したものを使用している。
すなわち、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、上記原動部側方フレーム部２６は上記動力伝達部側方フレーム部１６の上方に固定されている。
上記ピニオンギア３２を一端に固定した被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し他端部が圧入されて上記動力伝達装置１１に接続されている。
【００４８】
上記ラック３３はスライド台３９ａ，３９ｂ上にスライド可能に支持され、上記スライド台３９ａ，３９ｂはネジ３７ｊ，３７ｋにより基板３０ｂ上に固定されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６はネジ３７ｇ，３７ｈ，３７ｉにより基板３０ｂ上に固定された脚部材３８ａ，３８ｂ上に配置され、上記ピニオンギア３２が上記ラック３３に歯合しうるように高さが調整されている。
【００４９】
上記駆動機構１３は、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの中から任意に選択して、上記ピニオンギア３２を取り付けた上記被駆動軸２２を圧入することができるので、上記ラック３３の移動スピードを自由に変更することができる。
また、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、2箇所以上に上記被駆動軸２２を圧入できるので、複数の被駆動体１５を同時に作動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明はロボット等を製作する場合に使用する動力伝達装置、動力伝達装置を使用した走行体、動力伝達装置を使用した駆動機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に係る動力伝達装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る動力伝達装置の側方に原動部を固定した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る動力伝達装置の側方に原動部を固定した状態を示す一部断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る動力伝達装置の上方に原動部を固定した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示すもので、図5に示した動力伝達装置を反転した状態の斜視図である。
【図７】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示すもので、一方の動力伝達部フレームを取り除いた状態の斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係る走行体の斜視図である。
【図９】本発明の実施例に係る駆動機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１ 動力伝達装置
１２ 走行体
１３ 駆動機構
１４ 原動部
１５ 被駆動体
１６ 動力伝達部側方フレーム部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 歯車
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 歯車
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 歯車軸
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 駆動軸
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 軸係合孔部
２２ 被駆動軸
２３ａ，２３ｂ 動力伝達部フレーム
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ 梁部材
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈ 歯車軸受開口部
２６ 原動部側方フレーム部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ 原動部固定部
２８ 原動部側方フレーム
２９ａ，２９ｂ係合部
３０ａ，３０ｂ 基板部
３１ａ，３１ｂ 車輪
３２ ピニオンギア
３３ ラック
３４ａ，３４ｂ 取付溝部
３５ 回転軸
３６ ピニオンギア
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ，３７ｆ，３７ｇ，３７ｈ，３７ｉ，３７ｊ，３７ｋ ネジ
３８ａ，３８ｂ 脚部材
３９ａ，３９ｂ スライド台
４０ ギアボックス
４１ モーター
４７ａ，４７ｂ 固定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置、動力伝達装置を備えた走行体、及び動力伝達装置を備えた駆動機構に係り、特に歯車軸を駆動軸として使用可能とした動力伝達装置、走行体、及び駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、中学校・高等学校、高等専門学校等において、各学生同士が作成したロボット同士をゲーム形式で対戦形式で、箱を積み上げたり、ボールを搬送したりする適宜の作業を行う優劣を競うロボットコンテストが開催されている。
上記ロボットコンテストに際しては、各学生がアイデアを出しながら、工作パーツを組み合わせることにより、各種のロボットが製作されている。
【０００３】
このような工作パーツとしては、例えば、ロボットに駆動力を伝達するための動力伝達装置や、ロボットの移動手段として構成され、動力伝達装置を備えた走行装置、又は、ロボットの必要部位を駆動するために設けられ、動力伝達装置を備えた駆動機構等がある。
【０００４】
上記動力伝達装置には、一般的に、歯車機構を内蔵したギアボックスとして使用されることが多いが、従来のギアボックスにおいては、例えば特許文献１に開示されているように、全体をコンパクトに形成するため、複数の歯車が複雑に配置され、上記複数の歯車により伝達された駆動力が最終歯車にのみ伝達され、上記最終歯車のみが駆動用歯車として使用されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３３７６５号公報
【０００６】
したがって、従来のギアボックスにおいては、被駆動体に対し駆動力を伝達することができるのは歯車であることから、上記最終歯車により直接に被駆動体の軸を駆動することができず、被駆動体の軸にも歯車を設けることにより、上記歯車と、上記ギアボックスに設けられている最終歯車とを互いに歯合させて被駆動体の軸を回転駆動しなければならず煩雑であった。
また、上記ギアボックスにおいては、一つのギアボックスからは、上記最終歯車のみが駆動用歯車として被駆動体に対し駆動力を伝達しうることから、一つの駆動用歯車で一つの被駆動体を駆動することしかできず、複数の被駆動体を同時に駆動するには複数のギアボックスを備える必要があった。
【０００７】
また、ギアボックスの駆動用歯車の回転数を増減して、被駆動体の作動スピードを変更したい場合は、ギアボックス内に装着された歯車のギア比を変える必要があるが、このような場合には、組み合わせる歯車を変えたり、ギアボックス全体を変えねばならず煩雑であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、複数の歯車軸の中から選択した任意の歯車軸から被駆動体に駆動力を伝達することができて、被駆動体の駆動速度を変更することができると共に、複数の被駆動体を同時に駆動できる動力伝達装置と、上記動力伝達装置を備えた走行体、及び上記動力伝達装置を備えた駆動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る動力伝達装置は、上記動力伝達部側方フレーム部内に配置された複数の歯車が歯合することにより各歯車軸に回転運動が伝達され、上記複数の歯車軸が夫々駆動軸として被駆動体を駆動することができる。
その場合、各歯車軸の回転数は異なるので、任意の歯車軸を選択することにより、被駆動体の駆動スピードを自由に調整することができる。
また、各歯車軸が夫々駆動軸として使用可能なので、各歯車軸に夫々被駆動体を取り付けることにより、複数の被駆動体を同時に駆動することができる。
【００１０】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されている。
すなわち、上記歯車軸に設けられた軸係合孔部に、被駆動体の被駆動軸を圧入係合して、歯車軸と被駆動軸とを連結することにより一体的に回転可能としたので、上記歯車軸は駆動軸として使用可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されている。
すなわち、歯車機構は側方を上記一対の動力伝達部フレームによりカバーされており、上記一対の動力伝達部フレームは上記梁部材により一定間隔をおいて固定されている。また、歯車軸の長さ方向両端部は上記一対の動力伝達部フレームに設けられた上記歯車軸受開口部に挿入されて回動可能に支持されている。
また、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈させていることから、被駆動体の被駆動軸を、上記動力伝達部フレームの外方から上記歯車軸受開口部を通して上記歯車軸の軸係合孔部に圧入することができる。
【００１２】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されている。
すなわち、上記歯車軸に被駆動体の被駆動軸を連結して両者を一体的に回転させるには、上記被駆動軸と上記歯車軸とが相互に回転しないようにする必要があるので、上記被駆動軸の横断面形状と上記歯車軸の軸係合孔部の横断面形状を共に六角形にして、上記被駆動軸と上記歯車軸の相互の回転を阻止している。
【００１３】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されている。
すなわち、上記動力伝達部側方フレーム部には上記原動部側方フレーム部を固定して、動力伝達部と原動部とを一体化可能としている。
また、上記原動部固定部を上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置して、原動部のピニオンギアと動力伝達部の歯車とを歯合させやすくしている。
【００１４】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられている。
すなわち、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向の延長線上に配置することができる。
【００１５】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられている。
すなわち、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向に対する直交方向に配置することができる。
【００１６】
また、本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されている。
すなわち、上記動力伝達部フレームに固定する上記原動部側方フレームは交換することができ、上記原動部側方フレームを変えることにより原動部も大きさの異なるものに変更することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る走行体は、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る走行体にあっては、上記動力伝達装置における上記歯車軸に被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させ、上記被駆動軸の他端部に固定された車輪を回転させることにより走行可能に構成されている。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る駆動機構は、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る駆動機構にあっては、上記動力伝達装置における上記歯車軸に上記被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させると共に、上記被駆動軸の他端部に固定された上記ピニオンギアにラックを歯合させ、上記ラックを往復運動させ、上記ラックに取り付けた他部品を駆動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の本発明に係る動力伝達装置は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とすることから、上記動力伝達部側方フレーム部内に収納された複数の歯車が歯合することにより各歯車軸に回転運動が伝達され、複数の歯車軸は夫々駆動軸として被駆動体を駆動することができる。
したがって、上記複数の歯車軸を駆動軸として使用することができるので、任意の歯車軸を選択することができる。その場合、各歯車軸の回転数は互いに異なるので、異なる歯車軸を選択することにより、所望の回転数の駆動力を抽出することができる。その結果、異なる歯車軸に変更することにより回転数も変更できるので、被駆動体の駆動速度を自由に調整できる。
また、各歯車軸が夫々駆動軸として使用できるので、各歯車軸に夫々被駆動体を取り付けることにより、複数の被駆動体を同時に駆動することができ、例えば、車輪を回転させながら同時にリンク機構を作動させるようなことも可能となる。したがって、例えばロボットを製作する場合に同時に複数の動作をさせることができるので、複雑な作動を行うロボットを構成することができる。
【００２０】
請求項２記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されていることから、上記歯車軸に設けられた軸係合孔部に、被駆動体の被駆動軸を圧入係合して、歯車軸と被駆動軸とを互いに連結することにより一体的に回転可能として、上記歯車軸を駆動軸として容易に使用することができる。したがって、被駆動体を上記歯車軸に連結する場合に、被駆動体の被駆動軸を上記歯車軸にボルト等を用いて取り付ける必要がないので、取り扱いが容易となる。
【００２１】
請求項３記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されていることから、上記歯車及び歯車軸は側方を上記一対の動力伝達部フレームによりカバーされて保護されると共に、上記歯車軸の長さ方向両端部は上記一対の動力伝達部フレームに設けられた上記歯車軸受開口部に挿入されて支持されるので、上記歯車軸の回転が安定する。また、上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈させているので、被駆動体の被駆動軸を、上記動力伝達部フレームの外方から上記歯車軸受開口部を通して上記歯車軸の軸係合孔部に圧入することができ、上記被駆動体の被駆動軸と上記歯車軸との連結作業が容易となる。
【００２２】
請求項４記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されていることから、上記歯車軸に被駆動体の被駆動軸を連結すれば、上記被駆動軸と上記歯車軸とが相互に回転せずに、一体的に回転することができる。したがって、上記歯車軸の回転が上記被駆動軸に確実に伝達される。
【００２３】
請求項５記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されていることから、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に上記原動部側方フレーム部を固定して、動力伝達部と原動部とを容易に一体化することができる。したがって、原動部に取り付けたピニオンと動力伝達部の歯車とを歯合させやすく、組立てが容易化する。
【００２４】
請求項６記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられていることから、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向の延長線上に配置することができる。したがって、上記動力伝達部の幅方向に原動部を配置するスペースがない場合でも、上記動力伝達部と原動部とを一体化して固定することができ、動力伝達部と原動部の構成を多様化することができる。
【００２５】
請求項７記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられていることから、上記原動部は上記動力伝達部の長さ方向に対する直交方向に配置することができる。したがって、上記動力伝達部の長さ方向に原動部を配置するスペースがない場合でも、上記動力伝達部と原動部とを一体化して固定することができ、動力伝達部と原動部の構成を多様化することができる。
【００２６】
請求項８記載の本発明に係る動力伝達装置にあっては、上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されていることから、上記動力伝達部フレームに固定する上記原動部側方フレームは交換することができ、上記原動部側方フレームを変えることにより原動部も大きさの異なるものに変更することができる。したがって、ロボットの性能を向上させるために原動部の出力を増強したい場合などに迅速に対応することができる。
【００２７】
請求項９記載の本発明に係る走行体にあっては、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることから、上記動力伝達装置における上記歯車軸に被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させ、上記被駆動軸の他端部に固定された車輪を回転させることにより容易に走行させることができる。
【００２８】
請求項１０記載の本発明に係る駆動機構にあっては、原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることから、上記動力伝達装置における上記歯車軸に上記被駆動軸の一端部を接続して被駆動軸を回転させると共に、上記被駆動軸の他端部に固定された上記ピニオンギアにラックを歯合させ、上記ラックを往復運動させ、上記ラックに取り付けた他部品を容易に駆動することができる。したがって、例えばロボットを製作する場合に、各部位に多様な動作をさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る動力伝達装置１１は、図１乃至図７に示すように、原動部１４からの駆動力を被駆動体１５に伝達しうるように形成された動力伝達装置１１であって、上記動力伝達装置１１は、図７に示すように、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、原動部１４からの駆動力を被駆動体１５に伝達しうる駆動軸２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとして使用しうるように構成されている。
また、図７に示すように、上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられ、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５に装着されている被駆動軸２２を圧入して係合固定させることができるように形成されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図1及び図５に示すように、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂと、上記一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間に設けられ、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間を相互に接続固定する梁部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈとにより形成され、複数の上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、図７に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間において長さ方向に沿って配置され、上記各動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂには、図1及び図５に示すように、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈが設けられ、上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈは上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを外方に露呈しうるように形成されている。
また、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸２２を圧入しうるように横断面六角形に形成されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６には、図1乃至図４に示すように、原動部１４が収納された原動部側方フレーム部２６が着脱可能に固定される原動部固定部２７が設けられ、上記原動部固定部２７は上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向端部に配置されている。
また、上記原動部固定部２７は、図１乃至図３に示すように、上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向後端縁に設けられている。
また、上記原動部固定部２７は、図１及び図４に示すように、上記動力伝達部側方フレーム部１６の幅方向両端部に設けられている。
また、上記原動部側方フレーム部２６は大きさの異なる複数の原動部１４を収納しうる複数種類の原動部側方フレーム２８が備えられ、上記各原動部側方フレーム２８には、図３に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに形成された上記原動部固定部２７に係合しうる同一寸法の係合部２９が形成されている。
【００３０】
また、本実施の形態に係る走行体１２は、図８に示すように、原動部１４からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体１２であって、上記走行体１２は、基板部３０ａと、上記基板部３０ａに固定された原動部１４と、上記原動部１４の駆動力を車輪３１に伝達しうる動力伝達装置１１とを有し、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪３１ｂが固定されている。
【００３１】
また、本実施の形態に係る駆動機構１３は、図９に示すように、原動部１４からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構１３であって、上記駆動機構１３は、基板部３０ｂと、原動部１４と、上記原動部１４の駆動力をピニオンギア３２に伝達しうる動力伝達装置１１と、上記基板部３０ｂに固定され、上記ピニオンギア３２に歯合しうるように形成されたラック３３とを有し、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１５に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギア３２が固定され、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、脚部材３８ａ，３８ｂを介して上記基板部３０ｂに取り付けられている。
【実施例１】
【００３２】
図１乃至図７は本発明の実施例に係る上記動力伝達装置１１としてのギアボックス４０示したものである。
上記ギアボックス４０は、図５乃至図７に示すように、原動部１４として使用されるモータ４１からの駆動力を、被駆動体１５としての車輪３１ａに伝達しうるように構成されている。
【００３３】
上記ギアボックス４０は、図１及び図７に示すように、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記ギアケース４２に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成されている。
【００３４】
上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図１及び図５に示すように、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂと、上記一対の動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間に設けられ、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間を相互に接続固定する梁部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈとにより形成されている。
なお、図１に示すように、梁部材２４ｂ，２４ｄ，２４ｆ，２４ｈと動力伝達部フレーム２３ａはネジ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄにより固定されている。
【００３５】
複数の上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂ間において長さ方向に沿って配置され、図1及び図５に示すように、上記各動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂには、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈが設けられている。
【００３６】
上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの内部には、図７に示すように、軸方向に沿って形成された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられ、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに設けられた上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈにおいて外方に露呈されている。
【００３７】
上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、図５乃至図７に示すように、被駆動体１５としての車輪３１ａに装着されている被駆動軸２２を、上記歯車軸受開口部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈを通して、圧入することにより係合させることができるように形成されている。
また、上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは横断面六角形に形成されており、被駆動体１５に装着されている被駆動軸２２も横断面六角形に形成されている。
したがって、上記被駆動軸２２を上記各軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに圧入すると、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと上記被駆動軸２２は相互の回転が不能となり、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと上記被駆動軸２２は一体に回転することができる。
すなわち、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、原動部１４としてのモータ４１からの駆動力を被駆動体１５としての車輪３１ａに伝達しうる駆動軸２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとして使用することができる。
【００３８】
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６には、図1、図3及び図５に示すように、上記モータ４１を収納した原動部側方フレーム部２６を着脱可能に固定するための原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆが設けられている。
上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは上記ギアボックス４０の長さ方向端部に配置されている。
すなわち、上記原動部側方フレーム部２６は上記ギアボックス４０の長さ方向端部に接続固定することができる。
また、上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは、上記動力伝達部側方フレーム部１６の長さ方向後端縁と、幅方向両端部に夫々設けられている。
したがって、上記原動部側方フレーム部２６は、図2又は図４に示すように、上記ギアボックス４０の側部、上部もしくは下部のいずれかに固定して配置することができ、他の部品との位置関係を考慮して、最適な位置を選択することができる。
【００３９】
図３に示すように、上記原動部側方フレーム部２６には、上記ギアボックス４０に設けられた上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに係合可能なフック状の係合部２９ａ，２９ｂが設けられている。
上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆは上記フック状の係合部２９ａ，２９ｂが係脱可能な孔状に形成されている。
また、上記原動部側方フレーム部２６において上記係合部２９ａ，２９ｂが設けられた端部の反対側の端部には取付溝部３４ａ，３４ｂが形成されている。
【００４０】
上記原動部側方フレーム部２６は、図示はしないが、大きさの異なる複数のモータ４１を収納しうる複数種類の原動部側方フレーム２８が備えられ、上記各原動部側方フレーム２８には、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂに形成された上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに係合しうる同一寸法の係合部２９ａ，２９ｂが形成されている。
したがって、ロボットを製作する場合において、出力を増大したい場合には大きなモータ４１に変更することができる。
【００４１】
なお、上記動力伝達部側方フレーム部１６は、図１に示すように、原動部１４を接続する端部の反対側の端部にも固定部４７ａ，４７ｂが設けられている。
上記ギアボックス４０は、キャタピラの走行装置（図示せず）に組み込んで使用することもできるように形成されており、その場合に、キャタピラを駆動するスプロケットのフレームを上記固定部４７ａ，４７ｂに係合して連結できるようにしている。
【００４２】
上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、図1及び図７に示すように、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂにおける幅方向中央部に配置され、上記動力伝達部フレーム２３ａ，２３ｂの長さ方向に直線状に並べられている。
各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄには、図７に示すように、大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃとが一対に設けられ、隣接する歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと隣接する小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを互いに歯合させている。
上記原動部側方フレーム部２６を接続する側の端部に位置する歯車軸１９ａに設けられた大径の歯車１７ａは傘歯車として形成され、その他の大径の歯車１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃはすべて平歯車に形成されている。
【００４３】
図３に示すように、上記モータ４１の回転軸３５にはピニオンギア３６が取り付けられ、
図2乃至図４に示すように、上記原動部側方フレーム部２６を上記動力伝達部側方フレーム部１６の上記原動部固定部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに接合した状態では、図３に示すように、上記モータ４１のピニオンギア３６と上記歯車軸１９ａに形成された大径の歯車（傘歯車）１７ａは歯合され、上記モータ４１の回転が各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに伝達可能となる。
【００４４】
なお、上記モータ４１のピニオンギア３６の歯数は１２に、各歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに設けられた大径の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの歯数はすべて４４に、小径の歯車１８ａ，１８ｂ，１８ｃの歯数はすべて１３に夫々設定されている。
したがって、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ａの大径歯車１７ａのギア比は３．６６７に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｂの大径歯車１７ｂのギア比は１２．４１０に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｃの大径歯車１７ｃのギア比は４２．００４に、上記ピニオンギア３６に対する歯車軸１９ｄの大径歯車１７ｄのギア比は１４２．１６７に夫々設定されている。
上記被駆動体１５の被駆動軸２２は、上記いずれの歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対しても圧入して接続することができる。
したがって、上記被駆動体１５の作動速度を考慮して、最適な歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを選択することができる。
また、複数の被駆動軸２２を、上記複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに設けられた複数軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのいずれにも圧入して使用することができる。
したがって、複数の被駆動体１５を同時に作動させることができる。
【実施例２】
【００４５】
図８は本発明の実施例に係る走行体１２を示したものである。
上記走行体１２は、原動部１４からの駆動力を、動力伝達装置１１を介して車輪３１ｂに伝達し、車輪３１ｂを駆動するように構成されている。
なお、車輪は基板３０ａの4箇所に配置されているが、駆動される車輪３１ｂのみ示し、その他の車輪は図示を省略した。
上記原動部１４と上記動力伝達装置１１は、上記実施例１に示したものを使用している。
すなわち、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成されている。
車輪３１ｂを一端に固定した被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し他端部が圧入されて上記動力伝達装置１１に接続されている。
また、上記原動部側方フレーム部２６は動力伝達部側方フレーム部１６の上方に固定され、上記原動部側方フレーム部２６は基板３０ａの下方に配置され、上記原動部側方フレーム部２６は上記取付溝部３４ａ，３４ｂを利用してネジ３７ｅ，３７ｆにより基板３０ａの下面側に固定されている。
【００４６】
上記走行体１２は、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの中から任意に選択して、上記車輪３１ｂを取り付けた上記被駆動軸２２を圧入することができるので、移動スピードを自由に変更することができる。
【実施例３】
【００４７】
図９は本発明の実施例に係る駆動機構１３を示したものである。
上記駆動機構１３は、原動部１４からの駆動力を、動力伝達装置１１を介してピニオンギア３２に伝達し、さらに、ピニオンギア３２からラック３３に伝達して、ラック３３を往復運動させるように構成されている。
上記原動部１４と上記動力伝達装置１１は、上記実施例１に示したものを使用している。
すなわち、上記動力伝達装置１１は、動力伝達部側方フレーム部１６と、上記動力伝達部側方フレーム部１６内において、互いに歯合する複数の歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記各歯車１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを上記動力伝達部側方フレーム部１６に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄとにより形成され、上記原動部側方フレーム部２６は上記動力伝達部側方フレーム部１６の上方に固定されている。
上記ピニオンギア３２を一端に固定した被駆動軸２２は、上記歯車軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに開設された軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対し他端部が圧入されて上記動力伝達装置１１に接続されている。
【００４８】
上記ラック３３はスライド台３９ａ，３９ｂ上にスライド可能に支持され、上記スライド台３９ａ，３９ｂはネジ３７ｊ，３７ｋにより基板３０ｂ上に固定されている。
また、上記動力伝達部側方フレーム部１６はネジ３７ｇ，３７ｈ，３７ｉにより基板３０ｂ上に固定された脚部材３８ａ，３８ｂ上に配置され、上記ピニオンギア３２が上記ラック３３に歯合しうるように高さが調整されている。
【００４９】
上記駆動機構１３は、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの中から任意に選択して、上記ピニオンギア３２を取り付けた上記被駆動軸２２を圧入することができるので、上記ラック３３の移動スピードを自由に変更することができる。
また、上記軸係合孔部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、2箇所以上に上記被駆動軸２２を圧入できるので、複数の被駆動体１５を同時に作動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明はロボット等を製作する場合に使用する動力伝達装置、動力伝達装置を使用した走行体、動力伝達装置を使用した駆動機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に係る動力伝達装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る動力伝達装置の側方に原動部を固定した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る動力伝達装置の側方に原動部を固定した状態を示す一部断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る動力伝達装置の上方に原動部を固定した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示すもので、図5に示した動力伝達装置を反転した状態の斜視図である。
【図７】本発明の実施例に係る動力伝達装置に被駆動体を接続した状態を示すもので、一方の動力伝達部フレームを取り除いた状態の斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係る走行体の斜視図である。
【図９】本発明の実施例に係る駆動機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１ 動力伝達装置
１２ 走行体
１３ 駆動機構
１４ 原動部
１５ 被駆動体
１６ 動力伝達部側方フレーム部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 歯車
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 歯車
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 歯車軸
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 駆動軸
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 軸係合孔部
２２ 被駆動軸
２３ａ，２３ｂ 動力伝達部フレーム
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ 梁部材
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈ 歯車軸受開口部
２６ 原動部側方フレーム部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ 原動部固定部
２８ 原動部側方フレーム
２９ａ，２９ｂ係合部
３０ａ，３０ｂ 基板部
３１ａ，３１ｂ 車輪
３２ ピニオンギア
３３ ラック
３４ａ，３４ｂ 取付溝部
３５ 回転軸
３６ ピニオンギア
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ，３７ｆ，３７ｇ，３７ｈ，３７ｉ，３７ｊ，３７ｋ ネジ
３８ａ，３８ｂ 脚部材
３９ａ，３９ｂ スライド台
４０ ギアボックス
４１ モーター
４７ａ，４７ｂ 固定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、
上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、
複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、
上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、
上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか1項に記載された動力伝達装置。
【請求項４】
上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項５】
上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、
上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項６】
上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられていることを特徴とする上記請求項５記載の動力伝達装置。
【請求項７】
上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載された動力伝達装置。
【請求項８】
上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、
上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項９】
原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、
上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることを特徴とする走行体。
【請求項１０】
原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、
上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、
上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項１】
原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうるように形成された動力伝達装置であって、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
上記歯車軸は、原動部からの駆動力を被駆動体に伝達しうる駆動軸として使用しうることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記複数の歯車軸の内部には、軸方向に沿って形成された軸係合孔部が設けられ、
上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている被駆動軸を圧入して係合することができるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
上記動力伝達部側方フレーム部は、平面長方形状に形成された一対の動力伝達部フレームと、上記一対の動力伝達部フレーム間に設けられ、上記動力伝達部フレーム間を相互に接続固定する梁部材とにより形成され、
複数の上記歯車軸は上記動力伝達部フレーム間において長さ方向に沿って配置され、
上記各動力伝達部フレームには上記歯車軸の長さ方向端部を回動可能に支持しうる歯車軸受開口部が設けられ、
上記歯車軸受開口部は上記歯車軸の上記軸係合孔部を外方に露呈しうるように形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか1項に記載された動力伝達装置。
【請求項４】
上記各軸係合孔部は、被駆動体に装着されている横断面六角形に形成されている被駆動軸を圧入しうるように横断面六角形に形成されていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項５】
上記動力伝達部側方フレーム部には、原動部が収納された原動部側方フレーム部が着脱可能に固定される原動部固定部が設けられ、
上記原動部固定部は上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向端部に配置されていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項６】
上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の長さ方向後端縁に設けられていることを特徴とする上記請求項５記載の動力伝達装置。
【請求項７】
上記原動部固定部は、上記動力伝達部側方フレーム部の幅方向両端部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載された動力伝達装置。
【請求項８】
上記原動部側方フレーム部は大きさの異なる複数の原動部を収納しうる複数種類の原動部側方フレームが備えられ、
上記各原動部側方フレームには、上記動力伝達部フレームに形成された上記原動部固定部に係合しうる同一寸法の係合部が形成されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載された動力伝達装置。
【請求項９】
原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された走行体であって、
上記走行体は、基板部と、上記基板部に固定された原動部と、上記原動部の駆動力を車輪に伝達しうる動力伝達装置とを有し、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部には上記車輪が固定されていることを特徴とする走行体。
【請求項１０】
原動部からの駆動力により駆動しうるように形成された駆動機構であって、
上記駆動機構は、基板部と、原動部と、上記原動部の駆動力をピニオンギアに伝達しうる動力伝達装置と、上記基板部に固定され、上記ピニオンギアに歯合しうるように形成されたラックとを有し、
上記動力伝達装置は、動力伝達部側方フレーム部と、上記動力伝達部側方フレーム部内において、互いに歯合する複数の歯車と、上記各歯車を上記動力伝達部側方フレーム部に対し回動可能に固定しうる複数の歯車軸とにより形成され、
被駆動軸は、上記歯車軸に開設された軸係合孔部に対し、一端部が圧入されると共に、他端部にはピニオンギアが固定され、
上記動力伝達部側方フレーム部は、脚部材を介して上記基板部に取り付けられていることを特徴とする駆動機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３０３５２４（Ｐ２００７−３０３５２４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３１３１４（Ｐ２００６−１３１３１４）
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（０００１２９２６４）株式会社キクイチ (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（０００１２９２６４）株式会社キクイチ (10)
【Ｆターム（参考）】
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