駆動力伝達機構
【課題】 従来、全方向への駆動を行う機構として、球体を２つ以上の駆動力伝達機構により駆動を駆動を行う方式があった。しかしながら、対となる駆動力伝達機構が動力伝達する際に、被駆動体との接触位置において、滑りを生じ、表面で磨耗が発生するという問題があった。
【解決手段】 本発明における駆動力伝達機構は、被駆動体、差動機構、駆動輪、回転力発生体を有する。差動機構により、駆動輪における回転数の差を吸収し、接触面の磨耗の抑制の実現が可能となる。
【解決手段】 本発明における駆動力伝達機構は、被駆動体、差動機構、駆動輪、回転力発生体を有する。差動機構により、駆動輪における回転数の差を吸収し、接触面の磨耗の抑制の実現が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力を伝達する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体において、その操舵角を変えることで方向変換するものが存在した。しかしながら、この方式では、操舵角を所望する進行方向に向けるのに時間を有し、瞬時に任意の方向に動くホロノミックな移動の実現は不可能であるという問題があった。
【０００３】
上記問題を解決するために、球体を駆動させて全方向移動を行う方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。これは図１に示すように、被駆動体１である球体を、２組の回転力発生部３ａ、３ｂと駆動輪２ａ、２ｂにより駆動させる機構である。
【非特許文献１】“４個の球を用いた全方向移動機構に関する研究”；山田 健介、宮本 共生、臼井 清一；日本機械学會論文集。Ｃ編、Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ。Ｃ ７１（７０８）ｐｐ。２５５７−２５６２ ２００５０８２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の駆動機構は、対となる駆動機構が駆動する際に、被駆動体との接触位置において、滑りを生じ、表面の磨耗を発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、駆動させる際に、回転数の差を吸収し、接触面の磨り減りを抑えた駆動機構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】
【０００６】
本発明の駆動機構は、差動機構を用いて、左右の駆動輪の回転数の差を吸収し、被駆動体との表面における滑りおよび、滑りによる磨耗を抑えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
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記載の駆動力伝達機構によれば、駆動する際の左右の回転数の差を、差動機構の原理により吸収し、被駆動体との接触面での滑りおよび滑りによる磨耗の低減・抑制を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０００９】
図２は本発明の従来の主に移動体用に用いられていた駆動力伝達機構を示す上面図である。
図２において、駆動力伝達機構は、被駆動体１、駆動輪２、回転力発生体３、回転力伝達機構４、差動機構外郭５、傘歯車６ａ、６ｂ、傘歯車７ａ、７ｂにより構成される。
【００１０】
被駆動体１について説明する。被駆動体は球形であることが望ましいが、これに限定されない。また、材質は、推進力発生のためにはゴムが望ましいが、これに限定されるものではなく、金属、木材、樹脂などでもよい。
【００１１】
駆動輪２について説明する。駆動輪２は、円形もしくは球形であることが望ましいが、これに限定されない。また、材質は、推進力発生のためにはゴムが望ましいが、これに限定されるものではなく、金属、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１２】
回転力発生体３について説明する。回転力発生体３は、電磁アクチュエータであることが望ましいが、これに限定されるものではなく、超音波や流体をもち他ものでも可能である。
【００１３】
回転力伝達機構４について説明する。回転力伝達機構４は回転力発生体３の回転力を伝達するものであり、平歯車であることが望ましいが、ベルト、チェーン、摩擦車など、回転力が伝達できれば、これに限定されるものではない。また、材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１４】
差動機構外郭５について説明する。差動機構外郭５は回転力伝達機構４によって回転駆動される。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１５】
傘歯車６ａ、傘歯車６ｂについて説明する。傘歯車６ａ、傘歯車６ｂは、差動機構外郭５により、回転対偶を維持できるものである。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１６】
傘歯車７ａ、傘歯車７ｂについて説明する。傘歯車７ａ、傘歯車７ｂは、傘歯車６ａ、傘歯車６ｂにかみ合わされており、傘歯車６ａ、傘歯車６ｂと合わせることで、差動機構を構成する。
材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１７】
支持輪８について説明する。支持輪８は、駆動輪２の反対側に位置し、被駆動体の支持を目的としたものである。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１８】
駆動力伝達機構９について説明する。駆動力伝達機構は、回転力発生体、差動機構、駆動輪、被駆動体を有し、回転数の差を吸収する駆動伝達を行うものである。
【００１９】
駆動機構１０について説明する。駆動機構１０は、駆動力伝達機構の数は２個持つことが簡易さの点では望ましいがこれに限定されるものではない。また、支持輪８を有する。
【００２０】
図３は本発明の駆動力伝達機構を２対用いた場合の構成例を示す図である。駆動力伝達機構の数は２個であることが簡易さの点では望ましいがこれに限定されるものではない。
【００２１】
図４は駆動力伝達機構を用いた移動体の一例を示す図である。移動体本体１１について説明する。移動体本体１１は金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
また、駆動機構１０の数は３個以上あれば、全方向移動および任意旋回運動を実現可能である。その際には非特許文献１に示されたように、駆動輪と回転力発生体を、駆動機構同士で共有し、全体としての駆動輪、回転力発生体の数を減らすことも可能である。
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、差動機構により、駆動輪における回転数の差を吸収し、接触面の磨耗の抑制した駆動力伝達の実現が可能となる。
【００２２】
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】
【００２３】
【図１】従来の全方向移動体用の駆動力伝達機構の上面図である。
【図２】本発明の駆動力伝達機構の被駆動体との接触部分の拡大図である。
【図３】本発明の駆動力伝達機構を２対用いた場合の構成例を示す図である。
【図４】駆動力伝達機構を用いた移動体の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１‥‥被駆動体、２‥‥駆動輪、３‥・回転力発生体、４‥‥回転力伝達機構、５‥‥差動機構外郭、６ａ‥‥傘歯車、６ｂ‥‥傘歯車、７ａ‥‥傘歯車、７ｂ‥‥傘歯車、８‥‥支持輪、９‥‥駆動力伝達機構、１０‥‥駆動機構、１１‥‥移動体本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力を伝達する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体において、その操舵角を変えることで方向変換するものが存在した。しかしながら、この方式では、操舵角を所望する進行方向に向けるのに時間を有し、瞬時に任意の方向に動くホロノミックな移動の実現は不可能であるという問題があった。
【０００３】
上記問題を解決するために、球体を駆動させて全方向移動を行う方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。これは図１に示すように、被駆動体１である球体を、２組の回転力発生部３ａ、３ｂと駆動輪２ａ、２ｂにより駆動させる機構である。
【非特許文献１】“４個の球を用いた全方向移動機構に関する研究”；山田 健介、宮本 共生、臼井 清一；日本機械学會論文集。Ｃ編、Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ。Ｃ ７１（７０８）ｐｐ。２５５７−２５６２ ２００５０８２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の駆動機構は、対となる駆動機構が駆動する際に、被駆動体との接触位置において、滑りを生じ、表面の磨耗を発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、駆動させる際に、回転数の差を吸収し、接触面の磨り減りを抑えた駆動機構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】
【０００６】
本発明の駆動機構は、差動機構を用いて、左右の駆動輪の回転数の差を吸収し、被駆動体との表面における滑りおよび、滑りによる磨耗を抑えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
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記載の駆動力伝達機構によれば、駆動する際の左右の回転数の差を、差動機構の原理により吸収し、被駆動体との接触面での滑りおよび滑りによる磨耗の低減・抑制を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０００９】
図２は本発明の従来の主に移動体用に用いられていた駆動力伝達機構を示す上面図である。
図２において、駆動力伝達機構は、被駆動体１、駆動輪２、回転力発生体３、回転力伝達機構４、差動機構外郭５、傘歯車６ａ、６ｂ、傘歯車７ａ、７ｂにより構成される。
【００１０】
被駆動体１について説明する。被駆動体は球形であることが望ましいが、これに限定されない。また、材質は、推進力発生のためにはゴムが望ましいが、これに限定されるものではなく、金属、木材、樹脂などでもよい。
【００１１】
駆動輪２について説明する。駆動輪２は、円形もしくは球形であることが望ましいが、これに限定されない。また、材質は、推進力発生のためにはゴムが望ましいが、これに限定されるものではなく、金属、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１２】
回転力発生体３について説明する。回転力発生体３は、電磁アクチュエータであることが望ましいが、これに限定されるものではなく、超音波や流体をもち他ものでも可能である。
【００１３】
回転力伝達機構４について説明する。回転力伝達機構４は回転力発生体３の回転力を伝達するものであり、平歯車であることが望ましいが、ベルト、チェーン、摩擦車など、回転力が伝達できれば、これに限定されるものではない。また、材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１４】
差動機構外郭５について説明する。差動機構外郭５は回転力伝達機構４によって回転駆動される。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１５】
傘歯車６ａ、傘歯車６ｂについて説明する。傘歯車６ａ、傘歯車６ｂは、差動機構外郭５により、回転対偶を維持できるものである。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１６】
傘歯車７ａ、傘歯車７ｂについて説明する。傘歯車７ａ、傘歯車７ｂは、傘歯車６ａ、傘歯車６ｂにかみ合わされており、傘歯車６ａ、傘歯車６ｂと合わせることで、差動機構を構成する。
材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１７】
支持輪８について説明する。支持輪８は、駆動輪２の反対側に位置し、被駆動体の支持を目的としたものである。材質は、金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
【００１８】
駆動力伝達機構９について説明する。駆動力伝達機構は、回転力発生体、差動機構、駆動輪、被駆動体を有し、回転数の差を吸収する駆動伝達を行うものである。
【００１９】
駆動機構１０について説明する。駆動機構１０は、駆動力伝達機構の数は２個持つことが簡易さの点では望ましいがこれに限定されるものではない。また、支持輪８を有する。
【００２０】
図３は本発明の駆動力伝達機構を２対用いた場合の構成例を示す図である。駆動力伝達機構の数は２個であることが簡易さの点では望ましいがこれに限定されるものではない。
【００２１】
図４は駆動力伝達機構を用いた移動体の一例を示す図である。移動体本体１１について説明する。移動体本体１１は金属が望ましいが、これに限定されるものではなく、木材、樹脂などでもよく、構造ともにこれに限定されるものではない。
また、駆動機構１０の数は３個以上あれば、全方向移動および任意旋回運動を実現可能である。その際には非特許文献１に示されたように、駆動輪と回転力発生体を、駆動機構同士で共有し、全体としての駆動輪、回転力発生体の数を減らすことも可能である。
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、差動機構により、駆動輪における回転数の差を吸収し、接触面の磨耗の抑制した駆動力伝達の実現が可能となる。
【００２２】
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】
【００２３】
【図１】従来の全方向移動体用の駆動力伝達機構の上面図である。
【図２】本発明の駆動力伝達機構の被駆動体との接触部分の拡大図である。
【図３】本発明の駆動力伝達機構を２対用いた場合の構成例を示す図である。
【図４】駆動力伝達機構を用いた移動体の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１‥‥被駆動体、２‥‥駆動輪、３‥・回転力発生体、４‥‥回転力伝達機構、５‥‥差動機構外郭、６ａ‥‥傘歯車、６ｂ‥‥傘歯車、７ａ‥‥傘歯車、７ｂ‥‥傘歯車、８‥‥支持輪、９‥‥駆動力伝達機構、１０‥‥駆動機構、１１‥‥移動体本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の回転力発生体、差動機構、駆動輪、被駆動体、を有する駆動力伝達機構
（イ）回転力を発生させる回転力発生体
（ロ）上記回転力発生部により発生した回転力を伝達する差動機構
（ハ）上記差動機構に搭載された駆動輪
（ニ）上記駆動輪により回転される被駆動体
上記差動機構を有し、回転数の差を吸収することで、表面での磨耗を抑える駆動力伝達機構
【請求項１】
以下の回転力発生体、差動機構、駆動輪、被駆動体、を有する駆動力伝達機構
（イ）回転力を発生させる回転力発生体
（ロ）上記回転力発生部により発生した回転力を伝達する差動機構
（ハ）上記差動機構に搭載された駆動輪
（ニ）上記駆動輪により回転される被駆動体
上記差動機構を有し、回転数の差を吸収することで、表面での磨耗を抑える駆動力伝達機構
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１１２２１７（Ｐ２０１１−１１２２１７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２１５４（Ｐ２００９−２８２１５４）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（５０９３４２１２０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（５０９３４２１２０）
【Ｆターム（参考）】
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