JP2004024329A - Spherical body driving mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体を利用した球体駆動装置の発明である。
【0002】
【従来の技術】
従来、球体を利用した球体駆動装置は、駆動する球体に前記球体以外の3個乃至4個の圧接ローラを圧接させて前記球体を回動及び回転する手段を用いた球体駆動装置である。
【0003】
そして、前記のような従来の球体を用いた球体駆動装置の場合では、方向を制御するには駆動する球体に圧接している駆動ローラーの回転速度をそれぞれ調整することにより方向の転換を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、球体に圧接されている駆動ローラーによる球体の方向転換等の制御が極めて複雑であると同時に、駆動している圧接ローラーの駆動エネルギーを球体に十分に伝達することができず、球体に圧接ローラーの駆動エネルギーを伝達する効率が悪かった。
【0005】
また、前記のような球体と球体に圧接させる3個乃至4個の圧接ローラーからなる構造である従来の球体駆動装置を車輪として用いる場合は、前記球体駆動装置を支持する構造が補助的手段によらなければならず、構造が大変複雑になってしまうとの問題がある。
【0006】
さらに、従来の球体駆動装置は、自由に回転できる回転体である球体を内包するケーシングを設けて球体が移動する移動方向を制御しようとした構造であるが、球体自体は無秩序なままであるために、その運動特性を十分に発揮していないという欠点がある。
【0007】
そこで、本発明である球体駆動装置は、球体を直接に制御することによって新たな運動性を有し、かつ構造上極めて簡単な球体駆動装置を実現しようとするものである。
【0008】
即ち、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能であり、駆動する鼓型の複数の独楽を球体に圧接させることで球体を駆動せしめ、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上でシャフトを回転させるだけで確実に装置全体の方向転換ができるために構造上極めて簡単な球体駆動装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、球体と、前記球体の上部に圧接する2個の左右鼓型独楽と、前記左右鼓型独楽を支持し、スプリングが取り付けられているシャフトを有する支持部材と、球体、左右鼓型独楽及び支持部材を収納するハウジングとからなることを特徴とする球体駆動装置の構成とした。
【0010】
【実施例】
以下に、添付図面に基づき、本発明である球体駆動装置について詳細に説明する。図1から図7は本発明である球体駆動装置の第1実施例を、図8は本発明である球体駆動装置の第2実施例を、図9は本発明である球体駆動装置の第3実施例を、図10は第4実施例を示している。
【0011】
以下に、本発明である球体駆動装置の第1実施例について説明する。図1は本発明である球体駆動装置の第1実施例を基材に固定した状態の正面図、図2は本例の平面図、図3は本例の底面図、図4は本例の右側面図、図5は本例の内部の正面図、図6は本例の内部の底面図、図7は本例の内部の側面図である。
【0012】
図1、図2、図3及び図4に示すように、本発明である球体駆動装置1は、球体2と前記球体2の上部に圧接している2個の左右鼓型独楽3、4と前記左右鼓型独楽3、4を支持し、スプリング6が取り付けられているシャフト7を有する支持部材5と球体2、左右鼓型独楽3、4及び支持部材5を収納するハウジング8とからなる。符号9は、本発明である球体駆動装置1を取り付けるための基材である。
【0013】
図1及び図4に示すように、ハウジング8は、縦断面形状が略直方体形状又は略立方体形状であ。ハウジング8は、上水平部8b、下水平部8e、左垂下部8c及び右垂下部8dからなる縦断面形状が四角形の筒体である。ハウジング8の形状は、縦断面形状が多角形状のハウジング又は縦断面形状を円形で円筒状のハウジングであってもよい。
【0014】
ハウジング内8aには、左右鼓型独楽3、4が回転可能に取り付けられているコ字状型の支持部材5が収納されている。勿論、支持部材5は、コ字状型に限定されるものではなく半円形状であってもよい。
【0015】
前記左右鼓型独楽3、4が回転可能に取り付けられている支持部材5には、
スプリング6が装着されているシャフト7が取り付けられている。前記シャフト7は、回転することができ、回転させることにより左右鼓型独楽3、4の方向を転換させることができる。ハウジング8は、ハウジング8の上水平部8bの上面を基材9の下面に接着剤又はその他の手段等により取り付ける。スプリング6を装着されているシャフト7は、上水平部8b及び基材9に穿設されている貫通孔8g、9bに緩挿されていて、シャフト7の上部は基材9より突出している。符号9cは、スプリング6を押さえるための押え板である。
【0016】
図4に示すように、ハウジング8を形成する下水平部8eの中央部には、円形の貫通孔である円孔8fが穿設されている。球体2上部は左右鼓型独楽3、4に圧接している。そして、球体2の下部は、円孔8f内から下方に突出するようにハウジング内8aに収納されている。
【0017】
図4に示すように、コ字状型に形成されている支持部材5内に回転可能に取り付けられている左右鼓型独楽3、4は、中央部が内方に凹んでいる鼓型に形成されている。左鼓型独楽3と右鼓型独楽4は同形同大であってもよく、また左鼓型独楽3と右鼓型独楽4は異なった大きさとしてもよい。
【0018】
図2、図3及び図4に示すように、左右鼓型独楽3、4は、球体の回転軸に平行に支持部材5に取り付けられている。球体2に密着し圧接しているとともに支持部材5に回転可能に取り付けられている駆動用の左右鼓型独楽3、4は、鼓型の形状に形成されている。
【0019】
即ち、左右鼓型独楽3、4の中央部3a、4aは、左右鼓型独楽3、4の鼓型独楽回転軸方向に球体の外周面に密着するように湾曲していて、鼓型独楽3、4の中央部3a、4aには中突条3c、4cが形成されている。鼓型独楽3、4の中央部3a、4aには中突条3c、4cを設けなくても良い
【0020】
そして、左右鼓型独楽3、4の右端には右突条3b、4bが形成されているとともに、鼓型独楽3、4の左端には左突条3d、4dが形成されている。これらの中突条3c、4c、右突条3b、4b及び左突条3d、4dが球体2の上部の外周面に密着する。左右鼓型独楽3、4の右端及び左端には右突条3b、4b
には左突条3d、4dを設けなくてもよい。
【0021】
そのために、中突条3c、4cの外周面は、鼓型独楽回転軸方向に湾曲状に形成されている。また、右突条3b、4bの外周面は、中突条3c、4c方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。左突条3d、4dの外周面も同様に、中突条3c、4c方向に傾斜するとともに湾曲するように形成されている。
【0022】
図1及び図4中に示すように、本例の球体駆動装置1を基材9に固定方法は、ハウジング8の上水平部8bの上面を基材9の下面に接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。そして、スプリング6を装着されているシャフト7は、上水平部8b及び基材9に穿設されている貫通孔8g、9bに回転できるように緩挿されていて、シャフト7の上部は基材9より突出している。
【0023】
図5、図6及び図7は、本発明である球体駆動装置の第1実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。図5に示すように、左右鼓型独楽3、4は、球体の上部に圧接するように取り付ける。
【0024】
球体2の上部に左右鼓型独楽3、4を接触させる場合に、左鼓型独楽3と右鼓型独楽4の接触角α1を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α1を広くすることにより、左鼓型独楽3と右鼓型独楽4の位置が球体2の移動軸に近づく位置になる。このように、左右鼓型独楽3、4が球体2を支持する支持点を変化させることができる。
【0025】
図6に示すように、球体2の上部に接触させて圧接した状態で、左鼓型独楽3を矢印a方向に回転させると同時に右鼓型独楽4を矢印b方向に回転させると、左右鼓型独楽3、4に接触し圧接している球体2は矢印c方向に回転する。
【0026】
図7に示すように、球体2の上部に接触する左右鼓型独楽3、4の接触させる場合に、左右鼓型独楽3、4の接触角α2を広くしたり狭くしたりすることができる。接触角α2を広くすることにより、左右鼓型独楽3、4を横長とすることができる。左右鼓型独楽3、4を横長とすることより、球体2の外周面に前記左右鼓型独楽3、4の外周面のより広い面を接触させることができる。
【0027】
即ち、左右鼓型独楽3、4を大きくしたり小さくしたりすることにより、左右鼓型独楽3、4と球体2との接触面積を増減することができて、接触摩擦を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【0028】
そして、左鼓型独楽3、右鼓型独楽4及び球体2の材質を変更することにより、左右鼓型独楽3、4が球体2に接触する接触面の摩擦係数μを変えることができる。材質を変更させることにより、左右鼓型独楽3、4の回転力を球体2に確実に伝達させるようにすることができる。また、球体2と左右鼓型独楽3、4間の摩擦を和らげて滑りを起こさせるようにすることもできる。
【0029】
図5、図6及び図7に示すように、球体2に圧接している左右鼓型独楽3,4を球体2の回転軸方向で同時同方向に回転させることで、球体2との摩擦力を介して球体2を回転させることができる。
【0030】
また、球体2に圧接している左右鼓型独楽3、4の回転軸は、球体2の回転軸と同一方向をなしかつ球体2の中心線に向かって同角となるように配置されているから、球体2の外周面との接触は微少であり摩擦抵抗は極めて少ない。
【0031】
図8は、本発明である球体駆動装置の第2実施例の平面図である。本例の球体駆動装置10は、プレート9aの前方と後方に、図1から図7までに示した第1実施例の球体駆動装置1、1を取り付けた構造である。プレート9aに球体駆動装置1、1を取り付けるには、ハウジング8の上水平部8bの上面をプレート9aに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【0032】
図9は、本発明である球体駆動装置の第3実施例の平面図である。本例の球体駆動装置10は、プレート10aの前方には図1から図7までに示した第1実施例の球体駆動装置1を1個を固定し、プレート10aの後方には図1から図7までに示した第1実施例の球体駆動装置1を2個をシャフト7、7により取り付けた球体駆動装置である。プレート10aに球体駆動装置1、1を取り付けるには、ハウジング8の上水平部8bの上面をプレート10aに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【0033】
図10は、本発明である球体駆動装置の第4実施例である。本例の球体駆動装置11は、プレート11aの前方には図1から図7までに示した第1実施例の球体駆動装置1、1を2個を固定するとともに、前記プレート11aの後方にもまた図1から図7までに示した第1実施例の球体駆動装置1、1を2個をシャフト7、7により固定した球体駆動装置である。プレート11aに球体駆動装置1、1を取り付けるには、ハウジング8の上水平部8bの上面をプレート11aに接着剤又はその他の手段等を用いて取り付ける。
【0034】
以下に、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置、三輪車、ベルトコンベアー等について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0035】
図11は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。また、図15は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【0036】
図11及び図15に示すように、本投球装置12は、ボール12dの投球速度を制御する投球速度制御ユニット12aと投球ユニット12cと発射台座12fとからなる。投球速度制御ユニット12a及び投球ユニット12cは、発射台座12fに設置されているレール12g上を矢印(ユニット移動方向)に移動することができる。
【0037】
図11に示すように、投球ユニット12cの後部には、投球速度制御ユニット12a設けられていて、投球速度制御ユニット12aには回転制御ユニット12b、車輪12h、12hがあり、発射台座12f上に設置されているレール12g上に車輪12h、12hが載せられ移動する。
【0038】
前記投球ユニット12cは、セットカバー12kとセットカバー12k内に固定されている上モータM1と下モータM2と左右鼓型独楽3、4を有する上発射独楽12eと左右鼓型独楽3、4を有する下発射独楽12eとからなる。上モータM1は上発射独楽12eを駆動し、下モータM2は下発射独楽12eを駆動する。
【0039】
上モータM1の回転軸と上発射独楽12eの右鼓型独楽4にはベルト12pが張設されているとともに、下モータM2の回転軸と下発射独楽12eにもベルト12qが張設されている。
【0040】
上発射独楽12eの左鼓型独楽3と右鼓型独楽4にはベルト12nが張設されている。また、同様に、下発射独楽12eの左鼓型独楽3と右鼓型独楽4にもベルト12oが張設されている。
【0041】
そして、ボール12dは、上発射独楽12eのベルト12nと下発射独楽12eのベルト12o間に挟着されていて、上下発射独楽12e、12e間からボールが放出し投球することができる。
【0042】
図15に示すように、セットカバー12kの上部の内壁面に固定されている上発射独楽12eの上にはスプリング6が設けてある。また、セットカバー12kの下部の内壁面に固定されている下発射独楽12eの下にはスプリング6が設けてある。このスプリング6、6は、上下発射独楽12e、12eが常時ボール12dを押圧しているようにするためのスプリングである。
【0043】
投球速度制御ユニット12aは、ハウジング12mとハウジング12m内に設置されている回転制御ユニット12bとハウジング12m内に設置されているモータM3とハウジング12m下部に移動用に設置されている車輪12h、12hからなる。
【0044】
回転制御ユニット12bは、モータM1、M2、M3の回転を制御する。モータM3は、投球ユニット12cの回転及び車輪12h、12hの回転速度を制御するものである。
【0045】
図11に示すように、発射台座12f上には、レール12gが設置されている。レール12g上には、投球速度制御ユニット12aに設けられている車輪12h、12hが載せられ、投球ユニット12c及び投球速度制御ユニット12aを移動することができる。
【0046】
投球されるボール12dは、上発射独楽12eと下発射独楽12e間に挟着させて、モータM1及びモータM2を駆動させて、ボール12dをX軸方向(発射方向軸)に放出させることにより投球する。
【0047】
図12は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。本例の投球装置12を制御する制御系統は、操作パネル(リモコン)12jと、投球ユニット12c及び回転制御ユニット12bからなる変化球制御系統と、投球速度制御ユニット12aを有する投球速度制御系統と、前記変化球制御系統及び前記投球速度制御系統からの信号を演算処理するCPU12iとからなる。
【0048】
操作パネル12jには、セットボタン、リセット投球スタイルを選択するボタン、投球フォームを選択するボタン、メモリーカードを使用する場合にメモリーカードを挿入できるメモリーカード挿入口、球種を選択できるボタン、投球スピードを選択できるダイヤル、投球位置を選択することができる投球位置選択ボタン、投球間隔を選択できるダイヤル、投球回数を連続投球するか10秒間隔で投球するかを選択できるダイヤル、スタートボタン、緊急停止ボタン等が配置されている。
【0049】
図13は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式の投球装置概念図である。図13に示すように、本投球装置12を構成する投球ユニット12c及び投球速度制御ユニット12aをレール12g上を投球の速度を加速させるために走行させながら投球ユニット12cからボール12dを一気に投球させることによりボール12dの速度を加速させることができる。
【0050】
図14は、本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式の投球装置概念図である。本例の投球装置12は、発射台座12fの上面にレールを円形状に敷設するとともに、敷設したレール12gの中心に回転アーム12lの一端を回転可能に取り付ける。そして、回転アーム12lの他端、即ち、先端に投球ユニット12cを設置する。
【0051】
投球ユニット12cをレール12g上を回転させながら加速させ、発射位置に回転アーム12lが来た時に、回転アーム12lの他端に固定されている投球ユニット12cからボール12dが投球する。
【0052】
図16は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図、図17は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図、図18は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示す図、図19は本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示す平面図である。
【0053】
図16に示すように、本発明である球体駆動装置1を三輪車13の車輪に取り付けた構造である。図16中において、符号13は三輪車を示し、符号13aは三輪車13を操縦するためのハンドルを示し、13bはバッテリーを示す。
【0054】
図17及び図18に示すように、三輪車13の前方に本発明である球体駆動装置1を車輪として設置し、三輪車13の後方には本発明である2個の球体駆動装置1、1を距離をおいて設置する。図18に示すように、各車輪1、1、1は同心円上にあればよい。
【0055】
これらの本発明である球体駆動装置1、1、1、1を利用した車輪には、それぞれモーター1a、1a、1aが取り付けられていて、モーター1a、1a、1aにより前記車輪1、1、1を駆動させる。モーター1a、1a、1aには、バッテリー13bから給電されてモーター1a、1a、1aが駆動する。
【0056】
図19に示すように、三輪車13の方向を転換するには、球体駆動装置1、1、1の各シャフト7、7、7にそれぞれ歯車7a、7a、7aを取り付けるとともに、前記歯車7a、7a、7aを回転させる為に歯車7a、7a、7aに噛合する部材を有する各モータ1a、1a、1aを設置し、三輪車13の方向を転換させる。符号13eは方向範囲転換フレームである。
【0057】
図20は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。即ち、本発明である球体駆動装置1、1、1、1を車輪に使用した台車14の斜視図である。図20において、符号14aはハンドル、符号14bはブレーキ、符号14sは買い物を収納する篭である。ハンドル14aの部所に、操作が容易であるようにするためにブレーキ14bが設けてある。
【0058】
図21は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。本方向転換の構造は、固定ピン14gに回動可能に取り付けられているとともに先端に湾曲部材14dが固定されているハンドル14fと、歯車14cが固定されているとともに下端には本発明である球体駆動装置1が車輪して固定されている回転軸14eからなる。
【0059】
回転軸14eに固定されている歯車14cは、ハンドル14fの先端に固定されていて、前記歯車14cに湾曲部材14dが噛合する。前記湾曲部材14dには凹凸が形成されていて、この湾曲部材に形成されている凹凸が歯車14cに噛合する。
【0060】
このような構造であるから、ハンドル14fを矢印に示すように左右に回動させると、固定ピン14gを支点として湾曲部材14dが左右横方向に回動し、湾曲部材14dの凹凸に噛合している歯車が回転することにより球体駆動装置1である車輪が回転して方向を転換することができるのである。
【0061】
図22は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、歯車14cが固定されている回動軸14hと、前記歯車14cに噛合する凹凸が形成されている回転軸14eと、左右連動軸14i、14jと、本発明である球体駆動装置1、1である左右車輪とからなる。
【0062】
左連動棒14iの一端は、左車輪1に固定されているシャフト14lの連結部材14oに連結され、左連動棒14iの他端は回動軸14hに固定されている連結部材14nに連結されている。
【0063】
また、右連動棒14jの一端は、右車輪1に固定されているシャフト14mの連結部材14pに連結され、右連動棒14jの他端は回動軸14hに固定されている連結部材14kに連結されている。
【0064】
このような構造であるから、回転軸14eを右回り方向に回転又は左周り方向に回転させることにより、左右車輪1、1の方向を転換することができるのである。
【0065】
図23は、本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。本方向転換の構造は、本発明である球体駆動装置を車輪1とし、車輪1を固定するとともに歯車14cを固定したシャフト14tと、2個所に歯車14c、14cに噛合する凹凸を形成した噛合部14q、14uを設けた回転軸14eと、歯車14cを設けるとともにハンドル14fを取り付けた回転軸14rとからなる。
【0066】
ハンドル14fを矢印方向に回動又は回転させると、その回転力は歯車14cから回転軸14eに伝達され、回転軸14eの回転力は歯車14cに伝達してシャフト14tが回転し車輪1の方向を転換することができる。
【0067】
図24は本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの斜視図、図25はベルトコンベアーの平面図、図26はベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【0068】
図24に示すように、本発明である球体駆動装置1を利用したベルトコンベアー15では、ベルトコンベアー15を構成するコンベア送り装置15bに本発明である球体駆動装置1を取り付けたものである。
【0069】
即ち、本ベルトコンベアー15は、架台15cと、架台15cに取り付けたにコンベア送り装置15bと、コンベア送り装置15b上に取り付け移動するコンベアステージ15aとからなる。
【0070】
本発明である球体駆動装置1を、ベルトコンベアー15の湾曲部に設置する場合には、球体駆動装置1を架台15c上に一直線状に集合させた構造のコンベア送り装置15bを設置するとともに、球体駆動装置1を単体で架台15cの必要な複数個所に設置する。
【0071】
図25に示すように、ベルトコンベアー15が、二股状のベルトコンベアーである場合に、湾曲する部所に本発明である球体駆動装置1、1、1・・・を架台15cに複数個を設置することによりスムーズにコンベアステージ15a上の荷物を搬送することができる。架台15cに取り付けられている複数の球体駆動装置1、1ね1、1・・・・・は、固定するのではなく、自由に回転できるように架台15aに取り付けられている。
【0072】
図26に示すように、本ベルトコンベアー15の構造は、架台15c上に本発明である球体駆動装置1を左右鼓型独楽3、4に球体2が載り球体2が左右鼓型独楽3、4の上になるように取付部材15dにより取り付けられている。
【0073】
そして、左右鼓型独楽3、4の上にある球体2の上部がコンベアステージ15aから突出するようにコンベアステージ15aを設置する。荷物15eは、球体駆動装置1の回転する球体2に接触しながら矢印方向に移送される。
【0074】
図27は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図であり、図28は本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【0075】
図27及び図28に示すように、本発明である球体駆動装置1を取り付けたローラースケート16は、靴本体16aの靴底16bに複数の球体駆動装置1、1、1を取り付けるとともに、靴本体16aの前方にも球体駆動装置1を取り付ける。
【0076】
図29は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図であり、図30は本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【0077】
図29に示したスケートボード17は、ボード本体17aの下面に取付部材17b、17bにより本発明である球体駆動装置1、1、1、1を設置した構造のスケートボードである。
【0078】
球体駆動装置1、1は、ボード本体17aの下面に固定されたH字状に形成されている取付部材17bの下面に、左右に本発明である球体駆動装置1、1を固定する。ボード本体17aに代えてスキーの背面に本球体駆動装置1を取り付けた構造のスキーとしてもよい。
【0079】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような構成であるから、以下の効果が得られる。第1に、本発明である球体駆動装置は、鼓型の独楽を球体に圧接させることで駆動せしめるために、球体の赤道部分に限定されることなく球体のどの面においても設置可能である。
【0080】
第2に、鼓型独楽を複数個圧接させることにより球体保持が安定し、球体中心を通る線上に複数個の鼓型独楽の重心を合わせた位置上で回転させるだけで確実に方向転換ができるために、構造が極めて簡素化される。
更に、鼓型独楽は球体との摩擦面を従来より多く取ることができるために、エネルギー伝達効率が改善され、かつ鼓型独楽を球体中心からの同心円上で離すことにより球体の保持が安定し、独楽の幅を増減することで球体との摩擦力を調整することが可能である。
【0081】
第3に、方向制御の回転軸上にバネ等のショックを和らげる機構が設置できる等、機構に汎用性を付加することができると共に、本発明を車体や搬送装置、遊具等様々な場面で有利に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である球体駆動装置の第1実施例を基材に固定した状態の正面図である。
【図2】本発明である球体駆動装置の第1実施例を基材に固定した状態の平面図である。
【図3】本発明である球体駆動装置の第1実施例を基材に固定した状態の底面図である。
【図4】本発明である球体駆動装置の第1実施例を基材に固定した状態の右側面図である。
【図5】本発明である球体駆動装置の第1実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図6】本発明である球体駆動装置の第1実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図7】本発明である球体駆動装置の第1実施例の左右鼓型独楽と球体との位置関係を示した図である。
【図8】本発明である球体駆動装置の第2実施例の平面図である。
【図9】本発明である球体駆動装置の第3実施例の平面図である。
【図10】本発明である球体駆動装置の第4実施例である。
【図11】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の縦断面図を示す図である。
【図12】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の制御系統を示す図である。
【図13】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の直行式投球装置概念図である。
【図14】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の回転式投球装置概念図である。
【図15】本発明である球体駆動装置を利用した投球装置の正面図である。
【図16】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の正面図である。
【図17】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の底面図である。
【図18】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の移動の構造を示した図である。
【図19】本発明である球体駆動装置を利用した三輪車の方向転換の構造を示した平面図である。
【図20】本発明である球体駆動装置を利用した台車の斜視図である。
【図21】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の構造を示した図である。
【図22】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図23】本発明である球体駆動装置を利用した台車の方向転換の他の構造を示した図である。
【図24】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した斜視図である。
【図25】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーを示した平面図である。
【図26】本発明である球体駆動装置を利用したベルトコンベアーの構造を示した一部拡大断面図である。
【図27】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの正面図である。
【図28】本発明である球体駆動装置を利用したローラースケートの左側面図である。
【図29】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの背面方向からの斜視図である。
【図30】本発明である球体駆動装置を利用したスケートボードの左側面図である。
【符号の説明】
1 球体駆動装置
1a モーター
2 球体
3 左鼓型独楽
3a 中央部
3b 右突条
3c 中突条
3d 左突条
4 右鼓型独楽
4a 中央部
4b 右突条
4c 中突条
4d 左突条
5 支持部材
6 スプリング
7 シャフト
7a 歯車
8 ハウジング
8a ハウジング内
8b 上水平部
8c 左垂下部
8d 右垂下部
8e 下水平部
8f 円孔
8g 貫通孔
9 基材
9a プレート
9b 貫通孔
9c 押え板
10 球体駆動装置
10a プレート
11 球体駆動装置
11a プレート
12 投球装置
12a 投球速度制御ユニット
12b 回転速度制御ユニット
12c 投球ユニット
12d ボール
12e 発射独楽
12f 発射台座
12g レール
12h 車輪
12i CPU
12j 操作パネル
12k セットカバー
12l 回転アーム
12m ハウジング
12n ベルト
12o ベルト
12p ベルト
12q ベルト
13 三輪自転車
13a ハンドル
13b バッテリー
13c 荷物
13d 運転手
13e 方向転回フレーム
14 台車
14a ハンドル
14b ブレーキ
14c 歯車
14d 湾曲部材
14e 回転軸
14f ハンドル
14g 固定ピン
14h 回動軸
14i 左連動棒
14j 右連動棒
14k 連結部材
14l シャフト
14m シャフト
14n 連結部材
14o 連結部材
14p 連結部材
14q 噛合部
14r 回転軸
14s 篭
14t シャフト
14u 噛合部
15 ベルトコンベアー
15a コンベアステージ
15b コンベア送り装置
15c 架台
15d 固定部材
15e 荷物
16 ローラースケート
16a 靴本体
16b 靴底
17 スケートボード
17a ボード
17b 取付部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is an invention of a sphere driving device using a sphere.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a sphere driving device using a sphere is a sphere driving device using means for rotating and rotating the sphere by pressing three to four pressing rollers other than the sphere against the driven sphere.
[0003]
In the case of the conventional sphere driving apparatus using a sphere as described above, in order to control the direction, the direction is changed by adjusting the rotation speed of the driving roller pressed against the sphere to be driven. I have.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the control of the direction change of the sphere by the driving roller pressed against the sphere is extremely complicated, and at the same time, the driving energy of the driving pressure roller being driven cannot be sufficiently transmitted to the sphere, and the sphere is pressed against the sphere. The efficiency of transmitting the driving energy of the roller was poor.
[0005]
Further, when a conventional sphere driving device having a structure including three or four pressing rollers for pressing the sphere and the sphere as described above is used as a wheel, the structure supporting the sphere driving device is used as an auxiliary means. There is a problem that the structure becomes very complicated.
[0006]
Furthermore, the conventional sphere driving device has a structure in which a casing containing a sphere which is a freely rotatable rotator is provided to control the moving direction of the sphere, but the sphere itself remains disorderly. In addition, there is a disadvantage that the exercise characteristics are not sufficiently exhibited.
[0007]
Therefore, the sphere driving device according to the present invention has a new motility by directly controlling the sphere, and aims to realize a sphere driving device that is extremely simple in structure.
[0008]
That is, it can be installed on any surface of the sphere without being limited to the equatorial portion of the sphere, and by driving a plurality of driving drum-shaped tops against the sphere, the sphere is driven, and a plurality of lines are drawn on a line passing through the center of the sphere. An object of the present invention is to provide a spherical driving device which is structurally extremely simple since the direction of the entire device can be surely changed only by rotating the shaft at the position where the center of gravity of the individual drum-shaped top is matched.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a sphere, two left and right drum tops pressed against the upper part of the sphere, and a shaft supporting the left and right drum top and attached with a spring. A sphere driving device comprising a support member and a housing for accommodating the sphere, the left and right drum-shaped tops and the support member.
[0010]
【Example】
Hereinafter, a sphere driving device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 7 show a first embodiment of the sphere driving device according to the present invention, FIG. 8 shows a second embodiment of the sphere driving device according to the present invention, and FIG. 9 shows a third embodiment of the sphere driving device according to the present invention. FIG. 10 shows an embodiment, and FIG. 10 shows a fourth embodiment.
[0011]
Hereinafter, a first embodiment of the sphere driving device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a front view showing a state in which a first embodiment of a sphere driving device according to the present invention is fixed to a base material, FIG. 2 is a plan view of this embodiment, FIG. 3 is a bottom view of this embodiment, and FIG. 5 is a front view of the inside of the present embodiment, FIG. 6 is a bottom view of the inside of the present embodiment, and FIG. 7 is a side view of the inside of the present embodiment.
[0012]
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, a
[0013]
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the
[0014]
In the housing 8a, a U-shaped
[0015]
The
A
[0016]
As shown in FIG. 4, a circular hole 8f, which is a circular through hole, is formed at the center of the lower
[0017]
As shown in FIG. 4, the left and right drum-
[0018]
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the left and
[0019]
That is, the
[0020]
In addition,
Need not be provided with
[0021]
For this purpose, the outer peripheral surfaces of the
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 4, the method of fixing the
[0023]
FIGS. 5, 6 and 7 are views showing the positional relationship between the left and right hand drum tops and the sphere in the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention. As shown in FIG. 5, the left and right drum-shaped
[0024]
When the left and right drum tops 3 and 4 are brought into contact with the upper portion of the
[0025]
As shown in FIG. 6, when the left
[0026]
As shown in FIG. 7, when the left and right drum tops 3 and 4 contacting the upper part of the
[0027]
That is, by increasing or decreasing the left and right drum tops 3 and 4, the contact area between the left and right drum tops 3 and 4 and the
[0028]
By changing the materials of the
[0029]
As shown in FIGS. 5, 6 and 7, by rotating the left and right drum-shaped
[0030]
The rotation axes of the left and right drum-shaped
[0031]
FIG. 8 is a plan view of a second embodiment of the sphere driving device according to the present invention. The
[0032]
FIG. 9 is a plan view of a third embodiment of the sphere driving device according to the present invention. In the
[0033]
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the sphere driving device according to the present invention. The
[0034]
Hereinafter, a pitching device, a tricycle, a belt conveyor, and the like using a sphere driving device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0035]
FIG. 11 is a view showing a vertical sectional view of a pitching apparatus using a sphere driving device according to the present invention. FIG. 15 is a front view of a pitching device using the sphere driving device according to the present invention.
[0036]
As shown in FIGS. 11 and 15, the
[0037]
As shown in FIG. 11, at the rear of the
[0038]
The
[0039]
A belt 12p is stretched over the rotating shaft of the upper motor M1 and the right drum-shaped
[0040]
A belt 12n is stretched between the
[0041]
The
[0042]
As shown in FIG. 15, a
[0043]
The pitching
[0044]
The
[0045]
As shown in FIG. 11, a
[0046]
The thrown
[0047]
FIG. 12 is a diagram showing a control system of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention. The control system for controlling the
[0048]
The
[0049]
FIG. 13 is a conceptual diagram of a direct pitching device of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention. As shown in FIG. 13, the
[0050]
FIG. 14 is a conceptual diagram of a rotary pitching device of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention. In the
[0051]
The
[0052]
FIG. 16 is a front view of a tricycle using the sphere driving device of the present invention, FIG. 17 is a bottom view of a tricycle using the sphere driving device of the present invention, and FIG. 18 is a tricycle using the sphere driving device of the present invention. FIG. 19 is a plan view showing a structure of turning a tricycle using a sphere driving device according to the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 16, this is a structure in which the
[0054]
As shown in FIGS. 17 and 18, the
[0055]
Motors 1a, 1a, 1a are attached to wheels using the
[0056]
As shown in FIG. 19, in order to change the direction of the
[0057]
FIG. 20 is a perspective view of a truck using the sphere driving device according to the present invention. That is, it is a perspective view of a
[0058]
FIG. 21 is a diagram showing a direction changing structure of a bogie using a sphere driving device according to the present invention. The direction changing structure includes a
[0059]
The
[0060]
With such a structure, when the
[0061]
FIG. 22 is a diagram showing another structure for changing the direction of the bogie using the sphere driving device according to the present invention. The structure of the direction change includes a
[0062]
One end of the left interlocking rod 14i is connected to a connecting member 14o of a
[0063]
One end of the
[0064]
With such a structure, the direction of the left and
[0065]
FIG. 23 is a diagram showing another structure for changing the direction of the bogie using the sphere driving device according to the present invention. The structure of this direction change is such that the sphere driving device according to the present invention is a
[0066]
When the
[0067]
24 is a perspective view of a belt conveyor using the sphere driving device of the present invention, FIG. 25 is a plan view of the belt conveyor, and FIG. 26 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure of the belt conveyor.
[0068]
As shown in FIG. 24, in the
[0069]
That is, the
[0070]
When the
[0071]
As shown in FIG. 25, when the
[0072]
As shown in FIG. 26, the structure of the
[0073]
Then, the
[0074]
FIG. 27 is a front view of a roller skate using the ball driving device of the present invention, and FIG. 28 is a left side view of a roller skate using the ball driving device of the present invention.
[0075]
As shown in FIGS. 27 and 28, the
[0076]
FIG. 29 is a rear perspective view of a skateboard using the sphere driving device of the present invention, and FIG. 30 is a left side view of a skateboard using the sphere driving device of the present invention.
[0077]
The
[0078]
The
[0079]
【The invention's effect】
Since the present invention has the configuration as described above, the following effects can be obtained. First, the sphere driving device according to the present invention can be installed on any surface of a sphere without being limited to the equator portion of the sphere in order to drive the drum-shaped top by pressing it against the sphere.
[0080]
Second, by holding a plurality of drum-shaped tops in contact with each other, the holding of the sphere is stabilized, and the direction can be reliably changed only by rotating the center of gravity of the plurality of drum-shaped tops on a line passing through the center of the sphere. Therefore, the structure is extremely simplified.
Furthermore, since the drum-type top can take more frictional surfaces with the sphere than before, the energy transfer efficiency is improved, and the holding of the sphere is stabilized by separating the drum-type top on a concentric circle from the center of the sphere. The frictional force with the sphere can be adjusted by increasing or decreasing the width of the top.
[0081]
Third, versatility can be added to the mechanism, for example, a mechanism for cushioning a shock such as a spring can be provided on the rotation axis of the direction control, and the present invention is advantageous in various situations such as a vehicle body, a transport device, and a playground equipment. It is possible to use it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a state in which a first embodiment of a sphere driving device according to the present invention is fixed to a base material.
FIG. 2 is a plan view showing a state where the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention is fixed to a base material.
FIG. 3 is a bottom view of a state in which the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention is fixed to a base material.
FIG. 4 is a right side view of a state where the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention is fixed to a base material.
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the left and right hand drum tops and the sphere in the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between left and right drum-shaped tops and a sphere in the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between left and right drum-shaped tops and a sphere in the first embodiment of the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a second embodiment of the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a third embodiment of the ball driving device according to the present invention.
FIG. 10 is a fourth embodiment of the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 11 is a view showing a vertical sectional view of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a control system of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 13 is a conceptual diagram of a direct pitching device of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of a rotary pitching device of a pitching device using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 15 is a front view of a pitching apparatus using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 16 is a front view of a tricycle using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 17 is a bottom view of a tricycle using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 18 is a view showing a structure of movement of a tricycle using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 19 is a plan view showing a structure for changing the direction of a tricycle using a sphere drive device according to the present invention.
FIG. 20 is a perspective view of a truck using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 21 is a view showing a direction changing structure of a bogie using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 22 is a view showing another structure for changing the direction of the bogie using the spherical driving device according to the present invention.
FIG. 23 is a view showing another structure for changing the direction of the bogie using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 24 is a perspective view showing a belt conveyor using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 25 is a plan view showing a belt conveyor using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 26 is a partially enlarged cross-sectional view showing a structure of a belt conveyor using a sphere driving device according to the present invention.
FIG. 27 is a front view of a roller skate using the ball driving device according to the present invention.
FIG. 28 is a left side view of the roller skate using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 29 is a rear perspective view of a skateboard using the sphere driving device according to the present invention.
FIG. 30 is a left side view of a skateboard using the sphere driving device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 spherical drive
1a motor
2 sphere
3 Left drum top
3a Central part
3b Right ridge
3c Middle ridge
3d left ridge
4 Right drum type top
4a Central part
4b Right ridge
4c Middle ridge
4d left ridge
5 Supporting members
6 Spring
7 Shaft
7a gear
8 Housing
8a Inside the housing
8b Upper horizontal part
8c Lower left part
8d Right hanging lower part
8e Lower horizontal part
8f circular hole
8g through hole
9 Substrate
9a plate
9b Through hole
9c Holding plate
10. Spherical drive
10a plate
11 Spherical drive
11a plate
12 Throwing equipment
12a Throwing speed control unit
12b Rotation speed control unit
12c Throwing unit
12d ball
12e Launch Top
12f launch pedestal
12g rail
12h wheels
12i CPU
12j Operation panel
12k set cover
12l rotating arm
12m housing
12n belt
12o belt
12p belt
12q belt
13 tricycle
13a handle
13b battery
13c luggage
13d driver
13e direction turning frame
14 bogies
14a handle
14b brake
14c gear
14d curved member
14e Rotary axis
14f handle
14g fixed pin
14h rotation axis
14i left interlocking rod
14j Right interlocking rod
14k connecting member
14l shaft
14m shaft
14n connecting member
14o connecting member
14p connecting member
14q meshing part
14r rotation axis
14s basket
14t shaft
14u meshing part
15 Belt conveyor
15a Conveyor stage
15b Conveyor feeder
15c stand
15d fixing member
15e luggage
16 Roller skating
16a Shoe body
16b Sole
17 Skateboard
17a board
17b Mounting member
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071112 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080207 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080730 |