JP2009078584A - Coaxial two-wheel travel vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、重量物を載置して移動する同軸2輪走行車に関するものである。 The present invention relates to a coaxial two-wheeled vehicle on which a heavy object is placed and moved.
モータ等の駆動源を積載した架台と、架台の両側面に略同軸上に配設された駆動輪を有する同軸2輪走行車では、駆動輪による走行を行う際に、駆動力の反力により、架台が駆動輪の回転方向と逆方向に回転してしまう問題があった。これを防ぐ手段として、従来は、床面に接地するように架台から支持部材を延伸して、これにより架台の回転を防止するよう構成されていた。 In a coaxial two-wheeled vehicle having a gantry loaded with a driving source such as a motor and driving wheels disposed substantially coaxially on both sides of the gantry, when driving with the driving wheels, the reaction force of the driving force There is a problem that the gantry rotates in the direction opposite to the rotation direction of the drive wheels. Conventionally, as a means for preventing this, the support member is extended from the gantry so as to be in contact with the floor surface, thereby preventing the gantry from rotating.
このように構成された同軸2輪走行車では、走行時には常時棒状の支持部材が床面に接地するため、磨耗が発生するとともに、支持部材が床面の凹凸に引っかかる等、走行時の障害になる問題点があった。また、支持部材が常時床面に接触して走行するため、床面が凹凸がある場合、床面の凹凸に応じて架台がふらつく問題点もあった。さらに、この支持部材は、架台から長く延伸する必要があるため、小型化を阻害する問題点もあった。 In the coaxial two-wheel vehicle configured as described above, the rod-shaped support member is always in contact with the floor surface during traveling, so that wear occurs and the support member is caught by the unevenness of the floor surface. There was a problem. Further, since the support member always travels in contact with the floor surface, when the floor surface is uneven, there is a problem that the gantry fluctuates according to the unevenness of the floor surface. Furthermore, since this support member needs to extend long from a mount frame, there also existed a problem which inhibited size reduction.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、床面に接触する支持部材を必要とせず、駆動反力による架台の回転を防止できる、小型化が可能な同軸2輪走行車を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a support member that comes into contact with the floor surface. The coaxial two-wheels that can prevent the rotation of the pedestal due to the driving reaction force and can be reduced in size. The purpose is to obtain a traveling vehicle.
この発明に係る同軸2輪走行車は、モータ等の駆動源を搭載した架台と、前記駆動源により回転駆動され、前記架台の両側面から略同軸上に突出する駆動軸と、前記駆動軸に嵌着された駆動輪とを有し、前記駆動軸は前記架台の両側面で、かつ側面における前記架台の前後方向の重心位置に設けられ、この駆動軸に、この駆動軸に対し常時鉛直方向に位置するよう回転自在に軸承された鉛直検知手段と、前記架台下面に、前記駆動軸に直交する方向に回転可能に軸支された錘部材とを配設されるとともに、前記鉛直検知手段と、前記錘部材とをリンク機構で接続してなる。 A coaxial two-wheeled vehicle according to the present invention includes a mount on which a drive source such as a motor is mounted, a drive shaft that is rotationally driven by the drive source and projects substantially coaxially from both side surfaces of the mount, and the drive shaft. And the drive shaft is provided on both side surfaces of the gantry and at the center of gravity of the gantry in the front-rear direction on the side surface, and the drive shaft is always perpendicular to the drive shaft. A vertical detection means rotatably supported so as to be positioned at a position, and a weight member rotatably supported in a direction orthogonal to the drive shaft on the lower surface of the gantry, and the vertical detection means The weight member is connected by a link mechanism.
この発明に係る同軸2輪走行車によれば、架台下面に駆動軸に直交する方向に回転可能に軸支された錘部材が、床面に対する架台の傾きに応じて、軸を中心に回転し、架台の傾きを矯正する方向に架台の重心を移動して架台の傾きを矯正することができるので、床面に接触する支持部材等を要せずに架台の安定化を実現でき、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害が発生することがなく、小型化を図ることができる。
また、架台の傾きの矯正は、重力により一定に定位する鉛直検知手段を基準に行うので、床面の凹凸に応じて架台がふらつくなどの問題を解消することができる。
According to the coaxial two-wheel vehicle according to the present invention, the weight member pivotally supported on the lower surface of the gantry so as to be rotatable in the direction orthogonal to the drive shaft rotates about the shaft according to the inclination of the gantry with respect to the floor surface. Since the tilt of the gantry can be corrected by moving the centroid of the gantry in the direction to correct the tilt of the gantry, the gantry can be stabilized without the need for a support member that contacts the floor surface. The vehicle can be reduced in size without causing any obstacles in running due to wear or interference with the floor surface.
In addition, since the inclination of the gantry is corrected based on the vertical detection means that is fixed by gravity, the problem of the gantry fluctuating according to the unevenness of the floor surface can be solved.
実施の形態1.
実施の形態1について、図を用いて以下に説明する。図1は実施の形態1に係る同軸2輪走行車の正面図、図2は、図1に示す装置の要部平面図、図3は図1に示す装置の要部側面図、図4は図1に示す装置の平行リンク機構を説明するための要部拡大平面図である。
図において、1は平面長方形の箱状架台であり、図示しないモータ等の駆動源などを搭載する。2は架台の両側面から突出した駆動軸であり、進行方向を前とすると側面の前後方向中心に設けられ、左右の駆動軸は上下方向において略同一上に配設され、図示しないモータにより回転駆動される。3は駆動輪であり、駆動軸2に嵌着されている。4は鉛直検知手段たる鉛直検知ウエイトであり、駆動軸2に回転可能に軸承される。鉛直検知ウエイト4は、重力により常時その先端部4aが駆動軸2の鉛直方向下方に定位する。5は鉛直検知ウエイト4の側面に立設されたピンである。6は錘部材たるバランスウエイトであり、架台1の下面に立設した支軸a7により回転可能に軸支される。また、バランスウエイト6上面(架台1側)には支軸b8が立設される。
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view of the coaxial two-wheel vehicle according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of the main part of the apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a side view of the main part of the apparatus shown in FIG. It is a principal part enlarged plan view for demonstrating the parallel link mechanism of the apparatus shown in FIG.
In the figure,
10はリンクaであり、その一端を、架台1の下面から下方に向けて立設された支軸c11により回転可能に軸支される。また、リンクa10の他端には、支軸d12が立設される。13はリンクbであり、架台1の下面から下方に向けて立設された支軸e14により回転可能に軸支される。また、リンクb13の他端には、支軸f15が立設される。なお、支軸a7、支軸c11、支軸e14は、その軸径の中心を結ぶ線が直線となり、かつその直線が駆動輪3の回転平面に平行になるよう配置されるとともに、支軸a7から支軸b8までの距離と、支軸c11から支軸d12までの距離と、支軸e14から支軸f15までの距離は、それぞれ等しくなるよう、即ち、支軸b8、支軸d12、支軸f15の軸径の中心を結ぶ線が直線となり、かつその直線が駆動輪3の回転平面に平行になるよう配設されている。
16は略L字型のアングルであり、リンクa10およびリンクb13の延伸方向と平行する面16aに、丸孔部16b、16c、16dを有し、丸孔部16bには支軸d12が、丸孔部16cには支軸b8が、丸孔部16dには支軸f15が、それぞれ嵌挿されている。従って、架台1下面に立設した支軸C11に軸支されたリンクa10、架台1下面に立設した支軸e14に軸支されたリンクb13、リンクa10に立設した支軸d12と、リンクb13に立設した支軸f15に軸支されたアングル16により、平行リンク機構17が構成される。
また、駆動輪3の回転平面に平行するアングル16の面16eには、長孔部16fが穿設され、鉛直検知ウエイト4に立設したピン5が嵌挿されている。なお、長孔部16fの短径は、ピン5の外径と略同等とし、鉛直方向に長径が延伸するよう形成される。
なお、駆動軸2、駆動輪3、鉛直検知ウエイト4、バランスウエイト6、平行リンク機構17は架台1の両側面に左右対称に設けられている。
16 is a substantially L-shaped angle, and has
Further, a
The
次に動作について説明する。最初に、静止している状態に関して、図1、図2、図3、図4により説明する。図示しないモータ等の駆動源などを内部に搭載する架台1は、その下面にバランスウエイト6等を配設しているため、その重心が駆動軸2より下方となり、架台1の下面が床面(設置面)と平行になるよう定位して静止する。このとき、駆動軸2に回転可能に軸支された鉛直検知ウエイト4は、重力により、その先端部4aが駆動軸2の鉛直方向下方に定位している。従って、鉛直検知ウエイト4の側面に立設されたピン5も、駆動軸2の鉛直下方に定位するので、ピン5が嵌挿されるアングル16も、駆動軸2の鉛直下方に定位し、架台1の前後方向のほぼ中心に定位する。このため、アングル16に接続するリンクa10、リンクb13の延伸方向は、駆動軸2の軸方向Yに平行となる。架台1の下面に立設した支軸a7に回転可能に支持されたバランスウエイト6は、アングル16に接続する支軸b8が駆動軸2の鉛直下方となるため、その延伸方向が駆動軸2の軸方向Yに平行となり、架台1の前後方向のほぼ中心となる。このため、架台1は前後方向にバランスがとれ、安定した状態で静止できる。
Next, the operation will be described. First, the stationary state will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. Since the
次に、走行を行う場合について、図5、図6により説明する。図5は、図1に示す装置が走行する状態での、架台1の上面方向から見た要部平面図、図6は、図5に示す状態での要部側面図である。なお、図5に示す図は、図6に示す図中における図示矢印D方向からの平面視図となる。
同軸2輪走行車が図示矢印A方向に走行する場合には、架台1に搭載した図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸2を回転駆動し、駆動輪3を図示矢印B方向に回転駆動する。このとき、架台1は床面に対して駆動軸2まわりに回転自在な状態であるので、駆動力の反力により、架台1は図示矢印C方向に回転を始め、床面に対する傾きが生じる。この状態においても、駆動軸2に回転可能に軸支された鉛直検知ウエイト4は、駆動軸2の回転にかかわらず、重力により定位を保つので、その先端4aは駆動軸2の鉛直下方の位置を保つことができる。
Next, the case of running will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view of a main part viewed from the top surface direction of the
When a coaxial two-wheel vehicle travels in the direction of arrow A in the figure, the
従って、架台1が駆動反力により図示矢印C方向に回転した場合、鉛直計地ウエイト4は架台1に対して相対的に図示矢印B方向に回転した状態となる。これを図6中の図示矢印D方向(架台1の上面方向)から見た場合、鉛直検知ウエイト4の側面に立設したピン5は、駆動軸2より図示矢印E方向に変移するので、ピン5が長孔部16fに嵌挿されるアングル16も駆動軸2より図示矢印E方向となる架台1の進行方向後方側に変移する。この際、アングル16は、リンクa10、リンクb13とともに平行リンク機構17を構成しているので、アングル16は、その側面16eが駆動輪3の回転平面に対して平行を保って移動する。アングル16の変移に伴ない、支軸b8により接続したバランスウエイト6は、支軸a7を中心に、図示矢印F方向に回転する。この結果、架台1の重心は図示矢印G方向に移動するので、重心の移動に伴ない架台1は図示矢印B方向に回転し、架台1の床面に対する傾きが解消する。
Therefore, when the
架台1の図示矢印B方向への回転に連動して、鉛直検知ウエイト4と架台1との相対位置関係は、図2、図3に示す状態に復帰する。この結果、バランスウエイト6は支軸a7を中心に回転し、架台1の床面に対する傾きが解消した状態では、バランスウエイト6の延伸方向は静止時同様、駆動軸2の軸方向Yに平行となり、バランスウエイト6は架台1の前後方向のほぼ中心に復帰する。従って、架台1の床面に対する傾きが解消した状態では、架台1の重心は前後方向の略中央に復帰し、安定した状態を保持することができる。
なお、一定速度で走行している状態で、減速を行った場合には、上記と逆に、架台1が床面に対して図示矢印B方向に回転し、傾きを生じるが、この場合にも上記同様、架台1の傾きを矯正する方向にバランスウエイト6が回転して架台1の重心を移動し、傾きを矯正するので、架台1の安定を保持することができる。
In conjunction with the rotation of the
Note that when the vehicle is decelerating while traveling at a constant speed, the
なお、アングル16は、リンクa10、リンクb13とともに平行リンク機構17を構成し、アングル16は、その側面16eが駆動輪3の回転平面に対して平行を保って移動するので、アングル16の面16eに穿設する長孔部16fの短径は、ピン5の外径と略同等とでき、ピン5と長孔部16fとのがたつきによるバランスウエイトのふらつきを回避することができるので、重心のふらつきにより架台1が不安定となることを防止できる。
また、架台1に対する鉛直検知ウエイト4の回転に伴ない、ピン5と架台1の下面との法線距離が変動するが、ピン5を嵌挿する孔16fの形状を長孔としたことにより、この変動を吸収することができる。
The
In addition, the normal distance between the
以上のように、床面に対する架台1の傾きに応じて、バランスウエイト4が支軸a7を中心に回転し、架台1の傾きを矯正する方向に架台1の重心を移動して架台1の傾きを矯正することができるので、床面に接触する支持部材等を要せずに架台1の安定化を実現でき、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害が発生することはない。
また、架台1の傾きの矯正は、重力により一定に定位する鉛直検知ウエイト4を基準に行うので、床面の凹凸に応じて架台1がふらつくなどの問題を解消することができる。
また、床面に接触する支持部材を不要としたため、小型化を図ることができる。
As described above, in accordance with the inclination of the
Further, since the inclination of the
Further, since the supporting member that contacts the floor surface is not necessary, the size can be reduced.
なお、上記実施の形態1では、鉛直検知ウエイト4、バランスウエイト6、平行リンク機構17、などの構成要素を、左右駆動輪毎に対称に配設したものを示したが、左右どちらか一方に配設してもよく、対称配置にはこだわらない。何れの場合においても同様の効果を奏する。
In the first embodiment, the components such as the
また、上記実施の形態1では、リンクa10とリンクb13により平行リンク機構17を構成していたが、1本のリンクと、バランスウエイトにより平行リンク機構17を構成してもよく、同様の効果を奏する。
In the first embodiment, the
この発明は、重量物を載置して移動する同軸2輪走行車に適用されることで、走行中の架台の傾きを矯正し、従来必要としていた支持部材を不要とし、支持部材の磨耗や床面との干渉による走行の障害発生がなく、かつ小型化を図れる同軸2輪走行車を提供できる。 The present invention is applied to a coaxial two-wheeled vehicle that moves with a heavy object placed thereon, thereby correcting the tilt of the gantry during traveling, eliminating the need for a support member that has been required in the past, It is possible to provide a coaxial two-wheel vehicle that is free from obstacles to travel due to interference with the floor and can be reduced in size.
1:架台 2:駆動軸 3:駆動輪 4:鉛直検知ウエイト 4a:先端部 5:ピン 6:バランスウエイト 7:支軸a 8:支軸b 10:リンクa 11:支軸c 12:支軸d 13:リンクb 14:支軸e 15:支軸f 16:アングル 16a:アングルの面 16b,16c,16d:丸孔部 16e:アングルの面 16f:長孔部 17:平行リンク機構。
1: stand 2: drive shaft 3: drive wheel 4:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007247187A JP2009078584A (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Coaxial two-wheel travel vehicle |
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JP2007247187A Pending JP2009078584A (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Coaxial two-wheel travel vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019104462A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 深圳天轮科技有限公司 | Electric balance vehicle |
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