JP2011063218A - Inverted pendulum type moving body - Google Patents

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Ichiji Hamaya
一司 浜谷
Hiroshi Gomi
洋 五味
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a frame compact and facilitate attachment/detachment of a travel unit, in an inverted pendulum type moving body. <P>SOLUTION: A lower frame 22 has a tubular shape, and includes a lower opening part 32 opened downward, and a pair of right and left cutout opening parts 36 formed to a pair of right and left side parts 33 so that a lower part thereof is continuous to a peripheral edge of the lower opening part. In a travel unit 3, a pair of right and left mount members 81L, 81R, drive bodies 84L, 84R, and electric motors 82L, 82R are coaxially disposed, and a main wheel 85 caught between the drive bodies is provided. The right and left mount members respectively have flange parts 92L, 92R disposed to right and left outer ends thereof. The travel unit passes through the lower opening part and the right and left cutout opening parts to be inserted into a base, and is attached to the base by fastening the flange parts of the mount members to circumferences of the cutout opening parts. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、倒立姿勢を維持しつつ床面上を走行する倒立振子型移動体に係り、より詳しくは、倒立振子型移動体の基体(フレーム)への走行ユニットの取付構造に関する。   The present invention relates to an inverted pendulum type moving body that travels on a floor surface while maintaining an inverted posture, and more particularly to a structure for attaching a traveling unit to a base body (frame) of an inverted pendulum type moving body.

別個の電動モータによってそれぞれ駆動される一対の駆動体と、これら一対の駆動体の間に挟持され、駆動体から摩擦力を受けて駆動される1つの主輪とから構成される走行ユニットを備えた倒立振子型移動体が公知になっている(例えば、特許文献1)。特許文献1に係る主輪は、無端円環状の環状体と、環状体の環方向に複数個配置され、各々自身の配置位置における環状体の接線方向と平行な回転軸回りに回転可能なドリブンローラとを備え、ドリブンローラが駆動体と接触して駆動される。ドリブンローラが、環状体の接線方向の回転軸回りに回転(自転)する場合には、倒立振子型移動体は左右方向に推力を得て、ドリブンローラが環状体の環方向に回転(公転)する場合には、倒立振子型移動体は前後方向に推力を得る。   A traveling unit comprising a pair of driving bodies respectively driven by separate electric motors, and one main wheel sandwiched between the pair of driving bodies and driven by receiving frictional force from the driving bodies. An inverted pendulum type moving body is known (for example, Patent Document 1). A main wheel according to Patent Document 1 is an endless annular ring body, and a plurality of the main wheels are arranged in the ring direction of the ring body, and each is driven so as to be rotatable around a rotation axis parallel to the tangential direction of the ring body And a driven roller is driven in contact with the driving body. When the driven roller rotates (rotates) around the rotation axis in the tangential direction of the annular body, the inverted pendulum type moving body obtains thrust in the left-right direction, and the driven roller rotates (revolves) in the ring direction of the annular body When doing so, the inverted pendulum type moving body obtains thrust in the front-rear direction.

国際公開第08/132779号パンフレットInternational Publication No. 08/1327979 Pamphlet

特許文献1に係る倒立振子型移動体では、駆動体と電動モータとが同軸に配置されておらず、また、それぞれ独立してフレーム(基体)に取り付けられている。そのため、走行ユニットのフレームへの取付作業に手間がかかる。このような手間を省く方法として、駆動体および電動モータを1ユニットの走行ユニットとして構成し、1ユニットとしての走行ユニットをフレームに取り付けることが考えられる。この場合、コンパクト化および動力の伝達の観点から、駆動体と電動モータとを同軸に配置することが考えられる。しかしながら、駆動体と電動モータとを同軸に配置すると、走行ユニットは電動モータの軸線方向に幅が広くなり、走行ユニットを保持するフレームも電動モータの軸線方向に幅が広くなるという問題がある。   In the inverted pendulum type moving body according to Patent Document 1, the driving body and the electric motor are not arranged coaxially, and are independently attached to the frame (base). Therefore, it takes time to attach the traveling unit to the frame. As a method for saving such trouble, it is conceivable that the driving body and the electric motor are configured as one unit of traveling unit, and the traveling unit as one unit is attached to the frame. In this case, it is conceivable to arrange the driving body and the electric motor coaxially from the viewpoint of compactness and power transmission. However, if the driving body and the electric motor are arranged coaxially, the traveling unit is wide in the axial direction of the electric motor, and the frame that holds the traveling unit is also wide in the axial direction of the electric motor.

本発明は以上の背景を鑑みてなされたものであって、駆動体および電動モータが同軸に配置された走行ユニットを、コンパクトな形状で支持するとともに、走行ユニットの着脱が容易なフレームを有する倒立振子型移動体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and supports the traveling unit in which the driving body and the electric motor are coaxially arranged in a compact shape, and has an inverted frame having a frame in which the traveling unit can be easily attached and detached. An object is to provide a pendulum type moving body.

上記課題を解決するために、第1の発明は、倒立振子型移動体(1)であって、下方に向けて開口する下部開口部(32)が形成された筒状の基体(2,22)と、前記下部開口部を通過して下部が外部に突出するように、前記基体の内部に設けられた走行ユニット(3)とを備え、前記走行ユニットは、筒状をなし、互いに同軸に配置されるとともに、互いに相反する側の端部にフランジ部(92L,92R)をそれぞれ備えた左右一対のマウント部材(81L,81R)と、前記マウント部材の外周部にそれぞれ1つずつ回転自在に支持され、前記マウント部材と同軸に回転可能な左右一対の駆動体(84L,84R)と、少なくとも一部が前記マウント部材の内部に配置され、かつ回転軸が前記マウント部材と同軸となるように前記マウント部材に取り付けられ、対応する前記駆動体をそれぞれ回転させる左右一対の電動モータ(82L,82R)と、左右一対の前記駆動体の間に挟持され、前記駆動体によって回転させられる環状の主輪(85)とを有し、前記基体は、互いに対向する左右一対の側部(33)と、前記側部のそれぞれに、互いに同軸となり、それぞれ前記基体の内部と外部とを連通し、かつ下部が前記下部開口部の周縁に連続する左右一対の切欠開口部(36)とを有し、前記走行ユニットは、前記基体の下部開口部および左右の切欠開口部を通過して前記基体内に挿入され、前記マウント部材の前記フランジ部が前記切欠開口部の周囲に締結されることによって、前記基体に取り付けられることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the first invention is an inverted pendulum type moving body (1), which is a cylindrical base body (2, 22) having a lower opening (32) that opens downward. ) And a traveling unit (3) provided inside the base so that the lower part protrudes to the outside through the lower opening, and the traveling units have a cylindrical shape and are coaxial with each other. A pair of left and right mount members (81L, 81R) each provided with a flange portion (92L, 92R) at opposite ends, respectively, and one on each outer periphery of the mount member. A pair of left and right drive bodies (84L, 84R) supported and rotatable coaxially with the mount member, and at least a portion thereof is disposed inside the mount member, and the rotation axis is coaxial with the mount member. Said A pair of left and right electric motors (82L, 82R) that are attached to the front member and rotate the corresponding driving body respectively, and an annular main wheel that is sandwiched between the pair of left and right driving bodies and rotated by the driving body (85), and the base body is coaxial with the pair of left and right side portions (33) facing each other and the side portions, and communicates the inside and the outside of the base body, and the lower portion. Has a pair of left and right cutout openings (36) continuous to the periphery of the lower opening, and the traveling unit is inserted into the base body through the lower opening and the left and right cutout openings of the base body. The flange portion of the mount member is attached to the base by being fastened around the notch opening.

この構成によれば、基体の側部の電動モータに対向する部分には、切欠開口部が形成されているため、電動モータが軸線(回転軸)方向に幅が広くなっても、電動モータは切欠開口部内に位置し、基体を電動モータの軸線方向に幅広にする必要がない。また、電動モータが切欠開口部を通過して基体の外部に電動モータが突出するような場合でも、切欠開口部の下部が下部開口部の周縁に連続しているため、電動モータが基体と干渉することなく、走行ユニットを一体として下部開口部を通して基体内に挿入し、あるいは下部開口部を通して基体内から抜き出すことができる。   According to this configuration, since the notch opening is formed in the portion of the side of the base that faces the electric motor, even if the electric motor becomes wider in the axis (rotating axis) direction, the electric motor It is located in the notch opening and it is not necessary to make the base wider in the axial direction of the electric motor. Even when the electric motor passes through the notch opening and the electric motor protrudes outside the base, the lower part of the notch opening continues to the periphery of the lower opening, so that the electric motor interferes with the base. Without this, the traveling unit can be integrally inserted into the base through the lower opening, or can be extracted from the base through the lower opening.

第2の発明は、第1の発明において、前記基体は、前記マウント部材の軸線方向において前記走行ユニットよりも剛性が低いことを特徴とする。   A second invention is characterized in that, in the first invention, the base body has lower rigidity than the traveling unit in the axial direction of the mount member.

この構成によれば、走行ユニットの幅と、基体の側部の内面間の幅とが一致しない場合でも、基体を撓ませることによって走行ユニットと基体とを締結することができる。また、走行ユニットの幅に対して基体の側部の内面間の幅が狭い場合には、基体は走行ユニットに対して圧縮荷重を与えることができる。   According to this configuration, even when the width of the traveling unit and the width between the inner surfaces of the side portions of the base do not match, the traveling unit and the base can be fastened by bending the base. In addition, when the width between the inner surfaces of the side portions of the base is narrower than the width of the traveling unit, the base can apply a compressive load to the traveling unit.

第3の発明は、第1または第2の発明において、前記電動モータの回転軸に、ロータリエンコーダ(9L,9R)が設けられていることを特徴とする。   According to a third invention, in the first or second invention, a rotary encoder (9L, 9R) is provided on a rotating shaft of the electric motor.

この構成によれば、基体を電動モータの軸線方向に幅広にすることなく、ロータリエンコーダを電動モータの軸線方向に取り付けることができる。   According to this configuration, the rotary encoder can be attached in the axial direction of the electric motor without widening the base in the axial direction of the electric motor.

以上の構成によれば、倒立振子型移動体において、基体をコンパクトに形成することができるとともに、走行ユニットの基体への着脱を容易にすることができる。   According to the above configuration, in the inverted pendulum type moving body, the base body can be formed compactly, and the traveling unit can be easily attached to and detached from the base body.

第1実施形態に係る倒立振子型移動体の搭乗可能状態(サドルおよびステップを展開した状態)を示す斜視図The perspective view which shows the boarding possible state (state which expand | deployed the saddle and the step) of the inverted pendulum type mobile body which concerns on 1st Embodiment 第1実施形態に係る倒立振子型移動体の収納状態(サドルおよびステップを格納した状態)を示す斜視図The perspective view which shows the accommodation state (state which stored the saddle and the step) of the inverted pendulum type mobile body which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る倒立振子型移動体の搭乗可能状態を示す背面図The rear view which shows the boarding possible state of the inverted pendulum type mobile body which concerns on 1st Embodiment 第1実施形態に係る倒立振子型移動体の分解斜視図Exploded perspective view of an inverted pendulum type moving body according to the first embodiment 倒立振子型移動体を一部破断して示す側面図Side view showing partially inverted pendulum type moving body 第1実施形態に係る上部構造体の分解斜視図Exploded perspective view of the upper structure according to the first embodiment 図1のVII−VII断面図VII-VII sectional view of FIG. 図1のVIII−VIII断面図VIII-VIII sectional view of FIG. 図8の要部拡大断面8 is an enlarged cross section of the main part of FIG. 走行ユニットを示す斜視図Perspective view showing the traveling unit 第1実施形態に係る電装ユニットを示す斜視図The perspective view which shows the electrical equipment unit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る上部構造体と下部構造体の連結構造を一部破断して示す斜視図The perspective view which fractures | ruptures and shows the connection structure of the upper structure which concerns on 1st Embodiment, and a lower structure partially 第1実施形態に係る上部構造体と下部構造体の連結構造を示す断面図Sectional drawing which shows the connection structure of the upper structure and lower structure which concern on 1st Embodiment 倒立振子型移動体の制御系を示すブロック図Block diagram showing the control system of an inverted pendulum type moving body 倒立振子型移動体の搭乗様式を示す斜視図Perspective view showing boarding style of inverted pendulum type moving body

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る倒立振子型移動体の詳細について説明する。説明にあたり、倒立振子型移動体およびその構成要素の方向は、鉛直方向を上下方向とし、鉛直方向に直交する水平面において互いに直交する前後方向および左右方向を図示のように定める。なお、左右対称に設けられる同一の部材に関しては、番号の添え字にL、Rを付し、一方についてのみ説明する。   Hereinafter, details of an inverted pendulum type moving body according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the direction of the inverted pendulum type moving body and its constituent elements is determined as shown in the figure, with the vertical direction being the vertical direction and the front-rear direction and the left-right direction being orthogonal to each other on a horizontal plane perpendicular to the vertical direction. In addition, about the same member provided symmetrically, L and R are attached | subjected to the subscript of a number, and only one is demonstrated.

<倒立振子型移動体の全体構成>
図1〜図5に示されているように、倒立振子型移動体(以下、単に移動体と略称する)1は、概ね上下方向に延在する骨格構造としてのフレーム(基体)2と、フレーム2の下部に設けられた走行ユニット3と、フレーム2の上部に設けられた着座ユニット4と、フレーム2の内部に設けられた電装ユニット11と、フレーム2の上部に設けられ、各ユニットおよびセンサに電力を供給するバッテリユニット10とを主要構成要素として有している。電装ユニット11は、倒立振子制御ユニット(制御手段。以下、単に制御ユニットと略称する)5と、上部荷重センサ6と、傾斜センサ7とを備えている。制御ユニット5は、倒立振子制御に基づいて各種センサからの入力信号に応じて走行ユニット3を駆動制御し、移動体1を倒立姿勢に維持する。また、移動体1は、電装ユニット11とは別体に、ステップ荷重センサ8やロータリエンコーダ9L,9Rを適所に備えている。
<Overall configuration of inverted pendulum type moving body>
As shown in FIG. 1 to FIG. 5, an inverted pendulum type moving body (hereinafter simply referred to as a moving body) 1 includes a frame (base body) 2 as a skeletal structure extending in a generally vertical direction, and a frame 2, a traveling unit 3 provided in the lower part of the frame 2, a seating unit 4 provided in the upper part of the frame 2, an electrical unit 11 provided in the frame 2, and an upper part of the frame 2. And a battery unit 10 for supplying power to the main components. The electrical unit 11 includes an inverted pendulum control unit (control means; hereinafter simply referred to as a control unit) 5, an upper load sensor 6, and a tilt sensor 7. The control unit 5 drives and controls the traveling unit 3 in accordance with input signals from various sensors based on the inverted pendulum control, and maintains the moving body 1 in the inverted posture. In addition, the moving body 1 includes a step load sensor 8 and rotary encoders 9L and 9R at appropriate positions separately from the electrical unit 11.

<フレームの構成>
図1に示されているように、フレーム2は、中空の外殻構造をなし、前後方向の幅が左右方向の幅に比べて大きい扁平形状を呈している。また、フレーム2は、上下方向における中央に全周にわたってくびれ部2Aを有する。くびれ部2Aでは、前後方向が左右方向よりも大きく凹んでいる。フレーム2は、左右方向から見て略8の字状を呈する。フレーム2は、そのくびれ部2Aにおいて上下に分割されており、図4に示されているように、別体の上部フレーム21と下部フレーム22とから構成されている。上部フレーム21および下部フレーム22は、それぞれカーボンプリプレグシートを熱硬化させることによって形成されたドライカーボン(炭素繊維強化樹脂:CFRP)で構成されている。上部フレーム21と下部フレーム22とは、後述する上部荷重センサ6(図5)を介して連結されている。
<Frame structure>
As shown in FIG. 1, the frame 2 has a hollow outer shell structure and has a flat shape in which the width in the front-rear direction is larger than the width in the left-right direction. The frame 2 has a constricted portion 2A over the entire circumference in the center in the vertical direction. In the constricted portion 2A, the front-rear direction is recessed larger than the left-right direction. The frame 2 has a shape of approximately 8 when viewed from the left-right direction. The frame 2 is divided into upper and lower portions at the constricted portion 2A, and is composed of a separate upper frame 21 and lower frame 22 as shown in FIG. The upper frame 21 and the lower frame 22 are each made of dry carbon (carbon fiber reinforced resin: CFRP) formed by thermosetting a carbon prepreg sheet. The upper frame 21 and the lower frame 22 are connected via an upper load sensor 6 (FIG. 5) described later.

図5に示されているように、上部フレーム21は、中央部に左右方向に貫通するサドル格納部24を形成するように環状に形成され、その環状部分が中空に形成されている。環状部分に形成される内部空間26は、サドル格納部24を基準として前部内部空間26A、後部内部空間26B、上部内部空間26C、下部内部空間26Dとする。上部フレーム21の下端部には、下方に向けて開口する下部開口部25が形成されており、下部内部空間26Dと外部とが連通している。また、上部フレーム21の上端部には、上方に向けて開口する上部開口部27が形成されており、上部内部空間26Cと外部とが連通している。サドル格納部24の上壁部分には、上部内部空間26Cとサドル格納部24とを連通するサドル取付孔28が形成されている。サドル格納部24の下壁部分であって下部開口部25の上方に位置する部分には、サドル格納部24から下方に向けて凹設された接続凹部29が形成されており、接続凹部29の底部の中央部には、貫通孔である連結孔30が形成されている。接続凹部29および連結孔30は、後述する下部構造体14との接続部をなす。   As shown in FIG. 5, the upper frame 21 is formed in an annular shape so as to form a saddle storage portion 24 penetrating in the left-right direction at the center, and the annular portion is formed in a hollow shape. The internal space 26 formed in the annular portion is defined as a front internal space 26A, a rear internal space 26B, an upper internal space 26C, and a lower internal space 26D with reference to the saddle storage 24. A lower opening 25 that opens downward is formed at the lower end of the upper frame 21, and the lower internal space 26D communicates with the outside. An upper opening 27 that opens upward is formed at the upper end of the upper frame 21, and the upper internal space 26 </ b> C communicates with the outside. A saddle mounting hole 28 that connects the upper internal space 26 </ b> C and the saddle storage portion 24 is formed in the upper wall portion of the saddle storage portion 24. A connection concave portion 29 is formed in the lower wall portion of the saddle storage portion 24 and located above the lower opening 25 so as to be recessed downward from the saddle storage portion 24. A connecting hole 30 that is a through hole is formed in the center of the bottom. The connection recess 29 and the connection hole 30 form a connection part with the lower structure 14 described later.

図3に示されているように、上部フレーム21の後部外面には、スイッチ盤40が埋設されている。スイッチ盤40は、移動体1の主電源をオンオフする電源スイッチ41と、移動体1の主電源のオンオフ状態を表示する電源ランプ42とを備えている。   As shown in FIG. 3, a switch panel 40 is embedded in the rear outer surface of the upper frame 21. The switch panel 40 includes a power switch 41 that turns on and off the main power source of the moving body 1 and a power lamp 42 that displays an on / off state of the main power source of the moving body 1.

図6に示されているように、上部フレーム21の下部内部空間26Dの内壁には、接続凹部29を挟んで左右方向に位置するように、一対の金属製の支持ベース51L,51Rが接着されている。各支持ベース51L,51Rは、下方を向く水平面を有して前後方向に延在し、下方を向いて開口する雌ねじ孔を有している。   As shown in FIG. 6, a pair of metal support bases 51 </ b> L and 51 </ b> R are bonded to the inner wall of the lower inner space 26 </ b> D of the upper frame 21 so as to be positioned in the left-right direction with the connection recess 29 interposed therebetween. ing. Each of the support bases 51L and 51R has a horizontal surface that faces downward, extends in the front-rear direction, and has a female screw hole that opens downward.

図4に示されているように、下部フレーム22は、上部開口部31および下部開口部32を有して筒状に形成されている。下部フレーム22の左右の側壁33は概ね上下方向に延在し、かつ互いに平行となっている。下部フレーム22の前後の壁34A,34Bは、上側から下側に進むにつれて前後方向に膨出し、左右方向から見て下部フレーム22の下部は半円状となっている。この下部フレーム22の半円状をなす下部は、走行ユニット3の上半部を収容する収容空間35を画成している。   As shown in FIG. 4, the lower frame 22 has an upper opening 31 and a lower opening 32 and is formed in a cylindrical shape. The left and right side walls 33 of the lower frame 22 extend generally in the vertical direction and are parallel to each other. The front and rear walls 34A, 34B of the lower frame 22 bulge in the front-rear direction as it goes from the upper side to the lower side, and the lower part of the lower frame 22 is semicircular when viewed from the left-right direction. The lower part of the lower frame 22 that forms a semicircle defines an accommodation space 35 that accommodates the upper half of the traveling unit 3.

左右の側壁33には、下部開口部32に連続する略半円状の切欠開口部36L,36Rがそれぞれ形成されている。左右の切欠開口部36L,36Rは、それぞれ下部フレーム22の内部と外部とを連通し、左右方向の軸線をもって、互いに同軸に配置されている。切欠開口部36L,36Rと下部開口部32の境界部分には、切欠開口部36L,36Rの周縁を延長するように下方へと延出する突片37L,37Rが前後に1つずつ形成されている。切欠開口部36L,36Rの周縁部と1対の突片37L,37Rとは、面板が左右方向を向く同一平面上に連続して配置され、下方に向けて開口した馬蹄形状(蹄鉄形状)を呈するマウント支持部38L,38Rを構成している。このようにして形成された左右のマウント支持部38L,38Rの内周部44L,44Rは、下部が切り欠かれた円形状を呈し、互いに同軸となっている。マウント支持部38L,38Rには、馬蹄形状の一端から他端へと概ね等間隔に貫通孔45L,45Rが7つ形成されている。   The left and right side walls 33 are formed with substantially semicircular cutout openings 36 </ b> L and 36 </ b> R that are continuous with the lower opening 32. The left and right cutout openings 36L and 36R communicate with the inside and the outside of the lower frame 22, respectively, and are arranged coaxially with each other with a horizontal axis. Projection pieces 37L and 37R extending downward to extend the peripheral edges of the notch openings 36L and 36R are formed one by one on the front and rear sides at the boundary between the notch openings 36L and 36R and the lower opening 32. Yes. The peripheral edge portions of the notch openings 36L and 36R and the pair of projecting pieces 37L and 37R are arranged in a horseshoe shape (horse-shoe shape) in which face plates are continuously arranged on the same plane facing the left-right direction and opened downward. Mount support portions 38L and 38R to be presented are configured. The inner peripheral portions 44L, 44R of the left and right mount support portions 38L, 38R formed in this way have a circular shape with a lower portion cut out, and are coaxial with each other. Seven through holes 45L and 45R are formed in the mount support portions 38L and 38R at approximately equal intervals from one end of the horseshoe shape to the other end.

下部フレーム22の左右の側壁33における上部開口部31付近の内壁には、一対の金属製の支持ベース53L,53Rがそれぞれ接着されている。各支持ベース53は前後方向に延在し、その上面は水平面となっている。各支持ベース53の前後端近傍には、上下方向に貫通する雌ねじ孔54(図12)がそれぞれ形成されている。   A pair of metal support bases 53L and 53R are bonded to the inner wall near the upper opening 31 in the left and right side walls 33 of the lower frame 22, respectively. Each support base 53 extends in the front-rear direction, and its upper surface is a horizontal plane. In the vicinity of the front and rear ends of each support base 53, female screw holes 54 (FIG. 12) penetrating in the vertical direction are formed.

図5に示されているように、上部フレーム21には着座ユニット4、バッテリユニット10等が装着されて上部構造体13を構成し、下部フレーム22には、走行ユニット3、電装ユニット11、各種センサ8,9等(図4、図8)が装着されて下部構造体14を構成する。上部構造体13と下部構造体14とは、互いに分離可能となっている。   As shown in FIG. 5, a seating unit 4, a battery unit 10, and the like are mounted on the upper frame 21 to form an upper structure 13, and a traveling unit 3, an electrical unit 11, various types are mounted on the lower frame 22. Sensors 8, 9 and the like (FIGS. 4 and 8) are mounted to form the lower structure 14. The upper structure 13 and the lower structure 14 can be separated from each other.

<着座ユニットの構成>
図7に示されているように、着座ユニット4は、ベース本体61と、左右一対のサドルアーム62L,62Rと、左右一対のサドル63L,63Rとを備えている。ベース本体61は、上部フレーム21の上部開口部27を通して上部内部空間26Cに配置され、その上壁が上部開口部27を閉塞している。ベース本体61は、その下部に前後方向に延設された支持軸65を備えている。
<Configuration of the seating unit>
As shown in FIG. 7, the seating unit 4 includes a base body 61, a pair of left and right saddle arms 62L and 62R, and a pair of left and right saddles 63L and 63R. The base body 61 is disposed in the upper internal space 26 </ b> C through the upper opening 27 of the upper frame 21, and the upper wall closes the upper opening 27. The base main body 61 includes a support shaft 65 extending in the front-rear direction at the lower portion thereof.

支持軸65には、左右一対のサドルアーム62L,62Rの基端部66L,66Rが枢支されている。各サドルアーム62L,62Rは、基端部66L,66Rから上部フレーム21のサドル取付孔28を通過して延出し、先端部67L,67Rが上部フレーム21の外部に位置している。左サドルアーム62Lは、その先端部67Lが基端部66Lに対して下方、すなわちサドル格納部24内に位置する格納位置から、基端部66Lに対して概ね左方に位置する使用位置(展開位置)へと回動可能になっている。同様に、右サドルアーム62Rは、その先端部67Rが基端部66Rに対して概ね下方に位置する格納位置から、基端部66Rに対して概ね右方に位置する使用位置(展開位置)へと回動可能になっている。左右のサドルアーム62L,62Rは、それぞれ使用位置において下に凸となるように湾曲した形状に形成されている。   The support shaft 65 pivotally supports base end portions 66L and 66R of a pair of left and right saddle arms 62L and 62R. The saddle arms 62L and 62R extend from the base end portions 66L and 66R through the saddle mounting holes 28 of the upper frame 21, and the distal end portions 67L and 67R are positioned outside the upper frame 21. The left saddle arm 62L has a distal end portion 67L lower than the base end portion 66L, that is, a use position (deployed) that is located generally to the left with respect to the base end portion 66L from the storage position in the saddle storage portion 24. Position). Similarly, the right saddle arm 62R is moved from a retracted position in which the distal end portion 67R is located substantially below the proximal end portion 66R to a use position (deployed position) located substantially to the right relative to the proximal end portion 66R. And can be rotated. The left and right saddle arms 62L and 62R are each formed in a curved shape so as to protrude downward at the use position.

各サドルアーム62L,62Rは、図示しないリンク機構を介して互いに連結されており、一方が格納位置にある場合には他方も格納位置に位置し、一方が使用位置にある場合には他方も格納位置に位置するように連動して回動するようになっている。また、ベース本体61は図示しないロック機構を備えている。ロック機構は、各サドルアーム62L,62Rが格納位置または使用位置に位置する状態で、各サドルアーム62L,62Rに設けられた係合孔に選択的に係合して各サドルアーム62L,62Rを格納位置または使用位置に保持する。   The saddle arms 62L and 62R are connected to each other via a link mechanism (not shown). When one is in the storage position, the other is also in the storage position, and when one is in the use position, the other is also stored. It is designed to rotate in conjunction with the position. The base body 61 is provided with a lock mechanism (not shown). The locking mechanism selectively engages with the engagement holes provided in the saddle arms 62L and 62R in a state where the saddle arms 62L and 62R are located at the retracted position or the use position, thereby causing the saddle arms 62L and 62R to be engaged. Hold in the storage or use position.

各サドルアーム62L,62Rの先端部67L,67Rには、それぞれサドル63L,63Rが設けられている。各サドル63L,63Rは、先端部67L,67Rに連結された支持部69L,69Rと、支持部69L,69Rに取り付けられた円盤状のクッション部70L,70Rとを備えている。クッション部70L,70Rは、一側面が支持部69L,69Rに取り付けられ、他側面が着座面を形成する。サドルアーム62L,62Rが使用位置に位置する状態において、クッション部70L,70Rは、支持部69L,69Rの上方に配置され、着座面が上方を向く。クッション部70L,70Rの着座面には、搭乗者(着座者)の左右の臀部や大腿部が載せられる。このようにして、搭乗者の荷重は、サドル63L,63R、サドルアーム62L,62R、ベース本体61を介して上部フレーム21に加わるようになっている。   Saddles 63L and 63R are provided at the end portions 67L and 67R of the saddle arms 62L and 62R, respectively. Each saddle 63L, 63R includes support portions 69L, 69R connected to the tip portions 67L, 67R, and disc-shaped cushion portions 70L, 70R attached to the support portions 69L, 69R. One side surface of the cushion portions 70L and 70R is attached to the support portions 69L and 69R, and the other side surface forms a seating surface. In a state where the saddle arms 62L and 62R are located at the use positions, the cushion portions 70L and 70R are disposed above the support portions 69L and 69R, and the seating surfaces face upward. The left and right buttocks and thighs of the occupant (sitting person) are placed on the seating surfaces of the cushion parts 70L and 70R. In this way, the passenger's load is applied to the upper frame 21 via the saddles 63L and 63R, the saddle arms 62L and 62R, and the base body 61.

サドルアーム62L,62Rが格納位置に位置する状態では、サドル63L,63Rの支持部69L,69Rはサドル格納部24内に位置し、クッション部70L,70Rはその着座面が左方外方または右方外方を向き、サドル格納部24を閉塞する。   In the state where the saddle arms 62L and 62R are located at the retracted positions, the support portions 69L and 69R of the saddles 63L and 63R are located within the saddle retractable portion 24, and the seating surfaces of the cushion portions 70L and 70R are left outward or right. The saddle storage unit 24 is closed by facing outward.

ベース本体61の上面を形成する上壁には、操作者による移動体1の支持に供される格納式のハンドル71が設けられている。ハンドル71は、不使用時はベース本体61の上壁に凹設されたハンドル格納部72に格納され、図2中の実線で示される状態になる。一方、使用時には、ハンドル71は、図2中の2点鎖線で示すように、前後の脚部71Aが上方にスライドしてベース本体61の上方に突出する。操作者は、ハンドル71を把持して、移動体1を持ち上げて運んだり、運転停止中の移動体1を支えてその傾倒を防止したりすることができる。   On the upper wall forming the upper surface of the base body 61, a retractable handle 71 is provided for supporting the moving body 1 by an operator. When not in use, the handle 71 is stored in a handle storage portion 72 that is recessed in the upper wall of the base body 61, and is in a state indicated by a solid line in FIG. On the other hand, in use, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the front and rear legs 71 </ b> A slide upward and the handle 71 protrudes above the base body 61. The operator can hold the handle 71 to lift and carry the movable body 1 or can support the movable body 1 while the operation is stopped to prevent its tilting.

<走行ユニットの構成>
図8〜図10に示されているように、走行ユニット3は、支持部材としての左右一対のマウント部材81L,81Rと、左右一対のマウント部材81L,81Rにそれぞれ取り付けられた左右一対の電動モータ82L,82Rと、電動モータ82L,82Rの出力を減速して伝達する減速装置としての波動歯車装置83L,83Rと、波動歯車装置83L,83Rを介して電動モータ82L,82Rにそれぞれ回転させられる駆動体84L,84Rと、左右の駆動体84L,84Rによって回転させられる主輪85と、左右の電動モータ82L,82Rに同軸に設けられたロータリエンコーダ9L,9Rとを備えている。マウント部材81L,81R、電動モータ82L,82R、波動歯車装置83L,83Rは、左右対称形であるため、左方の構成について説明し、右方の構成については説明を省略する。なお、駆動体84L,84Rは、一部の構成が左右で異なるため、同一の構成については右側の説明を省略し、異なる構成についてのみ右側も説明する。
<Configuration of traveling unit>
As shown in FIGS. 8 to 10, the traveling unit 3 includes a pair of left and right mount members 81L and 81R as support members, and a pair of left and right electric motors attached to the pair of left and right mount members 81L and 81R. 82L, 82R, wave gear devices 83L, 83R serving as speed reducers for decelerating and transmitting the outputs of the electric motors 82L, 82R, and drives rotated by the electric motors 82L, 82R via the wave gear devices 83L, 83R, respectively. Body 84L, 84R, main wheel 85 rotated by left and right drive bodies 84L, 84R, and rotary encoders 9L, 9R provided coaxially with left and right electric motors 82L, 82R. Since the mount members 81L and 81R, the electric motors 82L and 82R, and the wave gear devices 83L and 83R are left-right symmetric, only the left configuration will be described, and the description of the right configuration will be omitted. Since the drive bodies 84L and 84R are partially different on the left and right, the description on the right side of the same configuration is omitted, and only the right side of the different configuration is also described.

図8に示されているように、マウント部材81Lは、一端に底部91Lを有する一方、他端が開口した円筒状部材であって、開口端に径方向外側に延出するフランジ部92Lを複数備えている。マウント部材81Lの底部91Lの中心部には貫通孔93Lが形成されている。マウント部材81Lの円筒部の内部には、電動モータ82Lが配置されている。   As shown in FIG. 8, the mount member 81L is a cylindrical member having a bottom portion 91L at one end and an opening at the other end, and a plurality of flange portions 92L extending radially outward at the opening end. I have. A through hole 93L is formed at the center of the bottom 91L of the mount member 81L. An electric motor 82L is disposed inside the cylindrical portion of the mount member 81L.

電動モータ82LはブラシレスDCモータであって、ステータコイル(図示しない)等を備えた円筒状のステータハウジング95Lと、ステータハウジング95L内に回転自在に支持されるともに永久磁石を備え、一端がステータハウジング95Lの外方に延出したロータ軸96Lとを備えている。ステータハウジング95Lの外径は、マウント部材81Lの内径よりも小さく形成されており、その外周部には径方向外方に向けてフランジ部97Lが7箇所突設されている。フランジ部97Lは、スペーサ98Lを介してマウント部材81Lの底部91Lにボルト締結されている。これにより、フランジ部97Lと底部91Lとの間には空間が形成されている。このようにして、ロータ軸96Lの軸線が、マウント部材81Lの軸線と一致するように、電動モータ82Lはマウント部材81Lに固定されている。図8および図9に示されているように、本実施形態では、電動モータ82Lは、マウント部材81Lの開口端から突出しないような大きさに設定されているが、電動モータ82Lがマウント部材81Lの開口端から突出してもよい。   The electric motor 82L is a brushless DC motor, and includes a cylindrical stator housing 95L having a stator coil (not shown) and the like, and a permanent magnet that is rotatably supported in the stator housing 95L. And a rotor shaft 96L extending outwardly of 95L. The outer diameter of the stator housing 95L is formed to be smaller than the inner diameter of the mount member 81L, and seven flange portions 97L project outwardly in the radial direction on the outer peripheral portion thereof. The flange portion 97L is bolted to the bottom portion 91L of the mount member 81L via a spacer 98L. Thereby, a space is formed between the flange portion 97L and the bottom portion 91L. In this way, the electric motor 82L is fixed to the mount member 81L so that the axis of the rotor shaft 96L matches the axis of the mount member 81L. As shown in FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the electric motor 82L is set to a size that does not protrude from the opening end of the mount member 81L, but the electric motor 82L is not mounted on the mount member 81L. You may protrude from the opening end of the.

ロータ軸96Lは、マウント部材81Lの貫通孔93Lを通過して、マウント部材81Lの外部へと延出している。ロータ軸96Lの先端には、波動歯車装置83Lが設けられている。また、ロータ軸96Lの他端側には、ロータリエンコーダ9Lが設けられている。ロータリエンコーダ9Lは、公知のものであってよく、そのケーシングがステータハウジング95Lに取り付けられ、ロータ軸96Lの回転位置を検出する。図8〜図10に示されているように、ロータリエンコーダ9Lは、マウント部材81Lの軸線方向においてマウント部材81Lの開口端から外方へと突出している。   The rotor shaft 96L passes through the through hole 93L of the mount member 81L and extends to the outside of the mount member 81L. A wave gear device 83L is provided at the tip of the rotor shaft 96L. A rotary encoder 9L is provided on the other end side of the rotor shaft 96L. The rotary encoder 9L may be a known one, and its casing is attached to the stator housing 95L, and detects the rotational position of the rotor shaft 96L. As shown in FIGS. 8 to 10, the rotary encoder 9L protrudes outward from the opening end of the mount member 81L in the axial direction of the mount member 81L.

波動歯車装置83Lは、周知の構造のものであり、高剛性かつ外周が楕円形状に形成された入力部材としてのウェーブプラグ101Lと、ウェーブプラグ101Lの外周部に嵌め込み装着された可撓性のウェーブベアリング102Lと、ウェーブベアリング102Lの外周面に嵌め込み装着され、外周面に外歯が形成された薄肉円筒形状の可撓性の外歯部材103Lと、内周面に外歯部材103Lの外歯と噛み合う内歯が形成された高剛性かつリング形状の出力部材としての内歯部材104Lとを有する。外歯部材103Lの一側は、マウント部材81Lの貫通孔93Lを通過してマウント部材81Lの円筒部の内部へと延び、径方向外方へと延びるフランジ部105Lを備えている。フランジ部105Lは、マウント部材81Lの底部91Lと電動モータ82Lのフランジ部97Lとの間に配置されている。ウェーブプラグ101Lは、ロータ軸96Lと同軸に連結されており、ロータ軸96Lによってウェーブプラグ101Lが回転させられることによって、内歯部材104Lが減速された回転速度で回転させられる。内歯部材104Lは、後述する駆動体84Lのドライブディスク121Lに連結されている。   The wave gear 83L has a well-known structure, and has a wave plug 101L as an input member having a high rigidity and an outer periphery formed in an elliptical shape, and a flexible wave fitted and fitted to the outer periphery of the wave plug 101L. The bearing 102L, the thin cylindrical outer flexible member 103L that is fitted and fitted to the outer peripheral surface of the wave bearing 102L, and the outer teeth are formed on the outer peripheral surface, and the outer teeth of the outer tooth member 103L on the inner peripheral surface And an internal gear member 104L as a high-rigidity and ring-shaped output member formed with meshing internal teeth. One side of the external tooth member 103L includes a flange portion 105L that passes through the through-hole 93L of the mount member 81L, extends into the cylindrical portion of the mount member 81L, and extends radially outward. The flange portion 105L is disposed between the bottom portion 91L of the mount member 81L and the flange portion 97L of the electric motor 82L. The wave plug 101L is coaxially connected to the rotor shaft 96L. When the wave plug 101L is rotated by the rotor shaft 96L, the internal gear member 104L is rotated at a reduced rotational speed. The internal tooth member 104L is connected to a drive disk 121L of a drive body 84L described later.

図8〜図9に示されているように、駆動体84Lは、ドライブディスク121Lと、ドライブディスク121Lに支持された複数のドライブローラ122Lとを備えている。ドライブディスク121Lは、円盤状部材であって、その回転中心に貫通孔133Lを備えた円板部123Lと、円板部123Lの外周部から円板部123Lの回転軸方向における一側に全周方向にわたって突設された大径環部124Lと、円板部123Lから円板部123Lの回転軸方向における他側に回転軸と同軸に突設された小径環部125Lとを備えている。ドライブディスク121Lの大径環部124Lの内径は、マウント部材81Lの円筒部よりも大径に形成されている。   As shown in FIGS. 8 to 9, the drive body 84L includes a drive disk 121L and a plurality of drive rollers 122L supported by the drive disk 121L. The drive disk 121L is a disk-shaped member, and has a disk portion 123L having a through-hole 133L at the center of rotation, and the entire circumference from the outer periphery of the disk portion 123L to one side in the rotation axis direction of the disk portion 123L. A large-diameter ring portion 124L projecting in the direction and a small-diameter ring portion 125L projecting coaxially with the rotation shaft on the other side in the rotation axis direction of the disk portion 123L from the disk portion 123L. The inner diameter of the large-diameter ring portion 124L of the drive disk 121L is formed larger than the cylindrical portion of the mount member 81L.

大径環部124Lは、ローラ軸126Lによって回転可能に支持されたドライブローラ122Lを円周方向に等間隔に複数個備えている。ドライブローラ122Lは、金属や硬質プラスチック等の高剛性材料により構成されている。   The large-diameter ring portion 124L includes a plurality of drive rollers 122L that are rotatably supported by the roller shaft 126L in the circumferential direction at equal intervals. The drive roller 122L is made of a highly rigid material such as metal or hard plastic.

各ドライブローラ122Lは、それぞれの回転面がドライブディスク121Lの軸線(回転中心)に対して直交でも平行でもないように配置され、かつそれぞれの回転面がドライブディスク121Lの軸線を回転中心とする回転対称となるように配置されている。ドライブディスク121Lに対するドライブローラ122Lの位置関係は、はす歯傘歯車に対する歯部の位置関係に近似している。より詳細な説明が必要であれば、国際公開2008/139740号パンフレットを参照されたい。ドライブローラ122Lの外周部は、大径環部124Lの外周面より外方に突出するようにローラ軸126Lの位置が調整されている。   Each drive roller 122L is arranged such that its rotation surface is neither perpendicular nor parallel to the axis (rotation center) of the drive disk 121L, and each rotation surface rotates about the axis of the drive disk 121L. They are arranged symmetrically. The positional relationship of the drive roller 122L with respect to the drive disk 121L approximates the positional relationship of the tooth portion with respect to the helical bevel gear. If a more detailed explanation is necessary, refer to the pamphlet of International Publication No. 2008/139740. The position of the roller shaft 126L is adjusted so that the outer peripheral portion of the drive roller 122L protrudes outward from the outer peripheral surface of the large-diameter ring portion 124L.

ここで、右ドライブディスク121Rと左ドライブディスク121Lとでは、小径環部125L,125Rの構造が相違している。右ドライブディスク121Rの小径環部125Rの内径は、左ドライブディスク121Lの小径環部125Rの外径よりも大きく形成されている。右ドライブディスク121Rの他の構成は、左ドライブディスク121Lの構成と同様である。   Here, the right drive disk 121R and the left drive disk 121L are different in the structure of the small-diameter ring portions 125L and 125R. The inner diameter of the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R is formed larger than the outer diameter of the small diameter ring portion 125R of the left drive disk 121L. The other configuration of the right drive disk 121R is the same as that of the left drive disk 121L.

ドライブディスク121Lは大径環部124Lの内周部において、クロスローラ軸受135Lを介してマウント部材81Lの円筒部の外周部に回転自在に支持されている。この状態で、ドライブディスク121Lの軸線(回転軸)は、マウント部材81Lの軸線と同軸になっている。クロスローラ軸受135Lは、ラジアル荷重とアキシャル荷重(スラスト荷重)を支持することができるころがり軸受である。クロスローラ軸受135Lは、ドライブディスク121Lおよびマウント部材81Lにそれぞれ締結される締結リング137L,138Lによって抜け止めがなされている。この構成により、ドライブディスク121Lは、マウント部材81Lに対して、相対位置が固定されている。   The drive disk 121L is rotatably supported on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the mount member 81L via the cross roller bearing 135L at the inner peripheral portion of the large diameter ring portion 124L. In this state, the axis (rotary axis) of the drive disk 121L is coaxial with the axis of the mount member 81L. The cross roller bearing 135L is a rolling bearing that can support a radial load and an axial load (thrust load). The cross roller bearing 135L is prevented from coming off by fastening rings 137L and 138L fastened to the drive disk 121L and the mount member 81L, respectively. With this configuration, the drive disk 121L is fixed at a relative position with respect to the mount member 81L.

ドライブディスク121Lがマウント部材81Lに支持された状態で、ドライブディスク121Lの円板部123Lの貫通孔133L内には、波動歯車装置83Lが配置された状態となる。そして、波動歯車装置83Lの内歯部材104Lは、その外周部においてドライブディスク121Lの円板部123Lとボルト締結されている。以上の構成により、電動モータ82Lの出力が波動歯車装置83Lを介して減速された後、ドライブディスク121Lに伝達されるようになっている。   With the drive disk 121L supported by the mount member 81L, the wave gear device 83L is disposed in the through hole 133L of the disk portion 123L of the drive disk 121L. The inner gear member 104L of the wave gear device 83L is bolted to the disc portion 123L of the drive disk 121L at the outer periphery thereof. With the above configuration, the output of the electric motor 82L is transmitted to the drive disk 121L after being decelerated via the wave gear device 83L.

左右のドライブディスク121L,121Rは、互いの小径環部125L,125Rがクロスローラ軸受140を介して同軸に設けられている。クロスローラ軸受140は、左ドライブディスク121Lの小径環部125Lの外周部に嵌着されるとともに、右ドライブディスク121Rの小径環部125Rの内周部に嵌着されている。クロスローラ軸受140は、左ドライブディスク121Lの小径環部125Lおよび右ドライブディスク121Rの小径環部125Rにそれぞれ締結される締結リング141,142によって抜け止めがなされている。この構成により、左右のドライブディスク121L,125Rは、その軸線方向における相対位置が互いに固定されている。   The left and right drive disks 121L and 121R are provided with small-diameter annular portions 125L and 125R coaxially with a cross roller bearing 140 interposed therebetween. The cross roller bearing 140 is fitted to the outer peripheral portion of the small diameter ring portion 125L of the left drive disk 121L and is also fitted to the inner peripheral portion of the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R. The cross roller bearing 140 is prevented from coming off by fastening rings 141 and 142 respectively fastened to the small diameter ring portion 125L of the left drive disk 121L and the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R. With this configuration, the relative positions in the axial direction of the left and right drive disks 121L and 125R are fixed to each other.

以上の構成によって、左右のマウント部材81L,81Rの軸線、左右の電動モータ82L,82Rの軸線(回転中心)、左右の波動歯車装置83L,83Rの回転中心、左右のドライブディスク121L,121Rの軸線(回転中心)は全て同軸上に配置されている。以下、これらの一致した軸線を走行ユニット3の回転軸線Aという。   With the above configuration, the axis of the left and right mount members 81L and 81R, the axis of the left and right electric motors 82L and 82R (rotation center), the center of rotation of the left and right wave gear devices 83L and 83R, and the axis of the left and right drive disks 121L and 121R (Rotation center) are all arranged on the same axis. Hereinafter, these coincident axes are referred to as the rotation axis A of the traveling unit 3.

左右のドライブディスク121L,121Rが連結された状態(すなわち、左右の駆動体84L,84Rが組みつけられた状態)において、左右のドライブローラ122L,122Rは、所定の距離だけ離間した位置に配置され、左右のドライブローラ122L,122Rの間には主輪85が配置される。   In a state where the left and right drive disks 121L and 121R are coupled (that is, a state where the left and right drive bodies 84L and 84R are assembled), the left and right drive rollers 122L and 122R are disposed at positions separated by a predetermined distance. A main wheel 85 is disposed between the left and right drive rollers 122L and 122R.

主輪85は、角柱体により構成された無端円環状の環状体161と、環状体161の外周部に嵌着された複数個のインナスリーブ162と、各インナスリーブ162の外周部にボール軸受163を介して回転可能に支持された複数の筒状のドリブンローラ164とにより構成されている。ドリブンローラ164は、ボール軸受163の外周部に嵌着される金属製円筒部164Aと、金属製円筒部164Aの外周面に加硫接着されたゴム製円筒部164Bとにより構成されている。ゴム製円筒部164Bの材質は、ゴムに限られず、可撓性を有する他の樹脂材料等であってもよい。ドリブンローラ164のゴム製円筒部164Bは、移動体1の使用状態(走行状態)において、路面に接地する。   The main wheel 85 includes an endless annular ring body 161 formed of a prismatic body, a plurality of inner sleeves 162 fitted on the outer periphery of the ring body 161, and ball bearings 163 on the outer periphery of each inner sleeve 162. And a plurality of cylindrical driven rollers 164 supported so as to be rotatable therethrough. The driven roller 164 includes a metal cylindrical portion 164A that is fitted to the outer peripheral portion of the ball bearing 163, and a rubber cylindrical portion 164B that is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the metal cylindrical portion 164A. The material of the rubber cylindrical portion 164B is not limited to rubber, and may be another resin material having flexibility. The rubber cylindrical portion 164B of the driven roller 164 contacts the road surface when the moving body 1 is in use (running state).

ドリブンローラ164は、インナスリーブ162とともに環状体161の環方向(周方向)に複数個設けられ、主輪85の外端面をなす。また、各ドリブンローラ164は、自身の配置位置における環状体161の接線方向に平行な回転軸回りに回転可能になっている。このドリブンローラ164の環状体161の接線方向に平行な回転軸回りに回転を自転という。隣り合うドリブンローラ164間には、円盤状のカバー166が装着されており、ボール軸受163に異物が噛み込むことを防止している。   A plurality of driven rollers 164 are provided in the ring direction (circumferential direction) of the annular body 161 together with the inner sleeve 162, and form the outer end surface of the main wheel 85. Each driven roller 164 is rotatable around a rotation axis parallel to the tangential direction of the annular body 161 at the position where the driven roller 164 is disposed. The rotation about the rotation axis parallel to the tangential direction of the annular body 161 of the driven roller 164 is called rotation. A disc-shaped cover 166 is mounted between the adjacent driven rollers 164 to prevent foreign matter from getting caught in the ball bearing 163.

ドリブンローラ164によって形成される主輪85の内径は、ドライブローラ122L,122Rによって形成される駆動体84L,84Rの外径よりも小さく設定されている。一方、主輪85の外径は、駆動体84L,84Rの外径よりも大きく形成されている。ここで、主輪85の外径および内径は、各ドリブンローラ164同士を結ぶ仮想線に対して定められる。同様に、駆動体84L,84Rの外径は、各ドライブローラ122L,122L同士を結ぶ仮想線に対して定められる。主輪85を介装して左右の駆動体84L,84Rを組み合わせることによって、主輪85は左右の駆動体84L,84R間に挟持される。   The inner diameter of the main wheel 85 formed by the driven roller 164 is set smaller than the outer diameter of the drive bodies 84L and 84R formed by the drive rollers 122L and 122R. On the other hand, the outer diameter of the main wheel 85 is formed larger than the outer diameter of the drive bodies 84L and 84R. Here, the outer diameter and inner diameter of the main wheel 85 are determined with respect to a virtual line connecting the driven rollers 164. Similarly, the outer diameters of the drive bodies 84L and 84R are determined with respect to an imaginary line connecting the drive rollers 122L and 122L. By combining the left and right drive bodies 84L and 84R with the main wheel 85 interposed, the main wheel 85 is sandwiched between the left and right drive bodies 84L and 84R.

主輪85が左右の駆動体84L,84Rに組みつけられた状態において、ドリブンローラ164のゴム製円筒部164Bの外周面と、左右のドライブローラ122L,122Rの外周面とが接触し、摩擦によってドライブディスク121L,121Rの回転力(推進力)がドライブローラ122L,122Rを介してドリブンローラ164に伝達される。   In a state where the main wheel 85 is assembled to the left and right drive bodies 84L and 84R, the outer peripheral surface of the rubber cylindrical portion 164B of the driven roller 164 and the outer peripheral surface of the left and right drive rollers 122L and 122R come into contact with each other by friction. The rotational force (propulsive force) of the drive disks 121L and 121R is transmitted to the driven roller 164 via the drive rollers 122L and 122R.

ドリブンローラ164と左右のドライブローラ122L,122Rとの個数上の関係は、最下部分において路面に接地しているドリブンローラ164のそれぞれに、少なくとも左右一組のドライブローラ122L,122Rが接触するように設定されている。これにより、路面に接地しているドリブンローラ164のそれぞれに、ドライブローラ122L,122Rを介してドライブディスク121L,121Rの回転力が与えられる。   The number relationship between the driven roller 164 and the left and right drive rollers 122L and 122R is such that at least one pair of left and right drive rollers 122L and 122R is in contact with each of the driven rollers 164 that are in contact with the road surface at the bottom. Is set to Thereby, the rotational force of the drive disks 121L and 121R is applied to each of the driven rollers 164 that are in contact with the road surface via the drive rollers 122L and 122R.

本実施形態に係る走行ユニット3は、左右の電動モータ82L,82Rによって左右のドライブディスク121L,121Rの回転方向あるいは(および)回転速度を互いに相違させると、ドライブローラ122L,122Rによって、左右のドライブディスク121L,121Rの回転力による円周(接線)方向の力に対して直交する向きの分力が、左右のドライブローラ122L,122Rとドリブンローラ164との接触面に作用する。この分力により、ドリブンローラ164は、自身の中心軸線周りに回転(自転)することになる。   In the traveling unit 3 according to the present embodiment, when the left and right drive disks 121L and 121R have different rotational directions or (and) rotational speeds by the left and right electric motors 82L and 82R, the left and right drives are driven by the drive rollers 122L and 122R. A component force in a direction orthogonal to the circumferential (tangential) force due to the rotational force of the disks 121L and 121R acts on the contact surface between the left and right drive rollers 122L and 122R and the driven roller 164. Due to this component force, the driven roller 164 rotates (rotates) around its own central axis.

このドリブンローラ164の回転は、左右のドライブディスク121L,121Rの回転速度差によって定まる。例えば、左右のドライブディスク121L,121Rを互いに同一速度で逆向きに回転させると、ドリブンローラ164は主輪85の周方向に回転(公転)せず、ドリブンローラ164の自転だけが生じる。すなわち、主輪85は左右方向の駆動力(推進力)を生じさせる。   The rotation of the driven roller 164 is determined by the rotational speed difference between the left and right drive disks 121L and 121R. For example, when the left and right drive disks 121L and 121R are rotated in the opposite directions at the same speed, the driven roller 164 does not rotate (revolves) in the circumferential direction of the main wheel 85, and only the driven roller 164 rotates. That is, the main wheel 85 generates a driving force (propulsive force) in the left-right direction.

これに対し、左右のドライブディスク121L,121Rの回転方向および回転速度が同一である場合には、ドリブンローラ164は自転することがなく主輪85の周方向に回転し、主輪85が回転する。すなわち、主輪85は前後方向の駆動力(推進力)を生じさせる。このドリブンローラ164の主輪85の周方向への回転(主輪85の輪中心回りの回転)を公転という。   On the other hand, when the rotational directions and rotational speeds of the left and right drive disks 121L and 121R are the same, the driven roller 164 rotates in the circumferential direction of the main wheel 85 without rotating, and the main wheel 85 rotates. . That is, the main wheel 85 generates a driving force (propulsive force) in the front-rear direction. This rotation of the driven roller 164 in the circumferential direction of the main wheel 85 (rotation around the center of the main wheel 85) is called revolution.

以上のように、ドリブンローラ164の自転および公転を任意の割合で組み合わせることにより、走行ユニット3は前後左右の任意の方向に駆動力を生じさせることができる。   As described above, by combining the rotation and revolution of the driven roller 164 at an arbitrary ratio, the traveling unit 3 can generate a driving force in any direction of front, rear, left and right.

次に、走行ユニット3の下部フレーム22への固定構造について説明する。図4に示されているように、下部フレーム22の左右の切欠開口部36L,36Rの外方には、ステップベース180L、180Rが取り付けられる。ステップベース180L、180Rは、環状プレート182L,182Rと、環状プレート182L,182Rの内側面(下部フレーム22側を向く面)に突設された円筒部184L,184Rと、環状プレート182L,182Rの外側面の下部に突設され、左右方向に突出するとともに下方へと垂れ下がった舌片状の突出部181L,181Rとを備えている。突出部181L,181Rには、ステップ183L,183Rが回動可能に支持されている。各ステップ183L,183Rは、基端部において概ね前後方向に延在する回動軸をもって各突出部181L,181Rに支持されており、その先端部が基端部の概ね上方に位置し、下部フレーム22に概ね沿った状態となる格納位置と、その先端部が基端部の概ね左右方向に位置し、下部フレーム22から突出した状態となる使用位置との間で回動可能となっている。   Next, a structure for fixing the traveling unit 3 to the lower frame 22 will be described. As shown in FIG. 4, step bases 180 </ b> L and 180 </ b> R are attached outside the left and right cutout openings 36 </ b> L and 36 </ b> R of the lower frame 22. The step bases 180L and 180R are formed by annular plates 182L and 182R, cylindrical portions 184L and 184R projecting from inner surfaces (surfaces facing the lower frame 22) of the annular plates 182L and 182R, and outer sides of the annular plates 182L and 182R. Projecting portions 181L and 181R in the form of tongue pieces projecting in the lower part of the side surface and projecting in the left-right direction and hanging downward. Steps 183L and 183R are rotatably supported by the protrusions 181L and 181R. Each of the steps 183L and 183R is supported by the protrusions 181L and 181R with a pivot shaft extending substantially in the front-rear direction at the base end, and the front end thereof is positioned substantially above the base end, and the lower frame It is possible to rotate between a storage position that is substantially along the position 22 and a use position in which the distal end portion is located substantially in the left-right direction of the base end portion and protrudes from the lower frame 22.

ステップベース180L、180Rの円筒部184L,184Rは、マウント支持部38L,38Rに嵌合可能な形状となっている。すなわち、円筒部184L,184Rの外周面と、マウント支持部38L,38Rの内周部44L,44Rとの形状は一致する形状に形成されている。ステップベース180L、180Rは、円筒部184L,184Rがマウント支持部38L,38Rに嵌合されることによって、下部フレーム22に対して位置決めがなされ、支持されている。円筒部184L,184Rがマウント支持部38L,38Rに嵌合した状態で、環状プレート182L,182Rの内側面は、マウント支持部38L,38Rの外面に当接する。環状プレート182L,182Rには、マウント支持部38L,38Rの貫通孔45L,45Rに対応する位置に貫通孔187L,187Rが形成されている。   The cylindrical portions 184L and 184R of the step bases 180L and 180R have shapes that can be fitted to the mount support portions 38L and 38R. In other words, the outer peripheral surfaces of the cylindrical portions 184L and 184R and the inner peripheral portions 44L and 44R of the mount support portions 38L and 38R are formed to coincide with each other. The step bases 180L and 180R are positioned and supported with respect to the lower frame 22 by fitting the cylindrical portions 184L and 184R to the mount support portions 38L and 38R. In a state where the cylindrical portions 184L and 184R are fitted to the mount support portions 38L and 38R, the inner side surfaces of the annular plates 182L and 182R are in contact with the outer surfaces of the mount support portions 38L and 38R. Through holes 187L and 187R are formed in the annular plates 182L and 182R at positions corresponding to the through holes 45L and 45R of the mount support portions 38L and 38R.

図5に示されているように、走行ユニット3は、その回転軸線Aが左右方向と平行になり、かつマウント支持部38L,38Rの内周部44L,44Rの中心軸と一致するように下部フレーム22の収容空間35の内部にその上半部が配置される。この状態で、走行ユニット3の左右マウント部材81L,81Rのフランジ部92L、92Rは、下部フレーム22のマウント支持部38L,38Rの内面に当接する。フランジ部92L、92Rには、マウント支持部38L,38Rの貫通孔45L、45Rに対応する位置にボルト孔94L,94Rが形成されている。走行ユニット3は、ステップベース180L、180Rの貫通孔187L,187Rと、マウント支持部38L,38Rの貫通孔45L,45Rとを貫通し、マウント部材81L,81Rのボルト孔94L,94Rに螺合するボルト99L、99Rによって、下部フレーム22を挟むかたちでステップベース180L、180Rに締結されている。   As shown in FIG. 5, the traveling unit 3 has a lower axis so that the rotation axis A is parallel to the left-right direction and coincides with the central axes of the inner peripheral portions 44L, 44R of the mount support portions 38L, 38R. The upper half of the housing space 35 of the frame 22 is disposed. In this state, the flange portions 92L and 92R of the left and right mount members 81L and 81R of the traveling unit 3 are in contact with the inner surfaces of the mount support portions 38L and 38R of the lower frame 22. Bolt holes 94L and 94R are formed in the flange portions 92L and 92R at positions corresponding to the through holes 45L and 45R of the mount support portions 38L and 38R. The traveling unit 3 passes through the through holes 187L and 187R of the step bases 180L and 180R and the through holes 45L and 45R of the mount support portions 38L and 38R, and is screwed into the bolt holes 94L and 94R of the mount members 81L and 81R. The bolts 99L and 99R are fastened to the step bases 180L and 180R with the lower frame 22 sandwiched therebetween.

左右のマウント支持部38L,38R間の距離は、左右のマウント部材81L,81Rの左右外端間の距離よりも若干小さくてもよい。カーボン繊維強化プラスチック製の下部フレーム22は、金属製のマウント部材81L,81Rよりも剛性が低く、若干弾性変形可能に形成されているため、撓むことによって走行ユニット3を内部に受容することができる。この場合には、左右のマウント支持部38L,38Rによって、左右のマウント部材81L,81Rは互いに近接する方向に押圧される。これにより、各クロスローラ軸受135L,135R,140に与圧が与えられる。   The distance between the left and right mount support portions 38L and 38R may be slightly smaller than the distance between the left and right outer ends of the left and right mount members 81L and 81R. The lower frame 22 made of carbon fiber reinforced plastic has a lower rigidity than the metal mount members 81L and 81R and is formed to be slightly elastically deformable, so that the traveling unit 3 can be received inside by bending. it can. In this case, the left and right mount members 81L and 81R are pressed in directions close to each other by the left and right mount support portions 38L and 38R. Thereby, a pressure is applied to each cross roller bearing 135L, 135R, 140.

図4に示されているように、走行ユニット3を下部フレーム22に取り付ける際には、走行ユニット3を下部フレーム22の下方から下部開口部32に挿入することによって、走行ユニット3を下部フレーム22内の所定の位置に配置する。このとき、ロータリエンコーダ9L,9Rは、マウント部材81L,81Rから回転軸線A方向に突出しているが、マウント支持部38L,38Rの下部が開口しているため、下部フレーム22に規制されることなく切欠開口部36L,36R内の所定の位置へと到達することができる。走行ユニット3を下部フレーム22内の所定の位置に配置した後に、左右のステップベース180L、180Rをマウント支持部38L,38Rに嵌合させ、走行ユニット3と下部フレーム22と左右ステップベース180L、180Rとをボルト99L、99Rによって締結する。   As shown in FIG. 4, when the traveling unit 3 is attached to the lower frame 22, the traveling unit 3 is inserted into the lower opening 32 from below the lower frame 22, so that the traveling unit 3 is attached to the lower frame 22. It is arranged at a predetermined position. At this time, the rotary encoders 9L and 9R protrude from the mount members 81L and 81R in the direction of the rotation axis A. However, since the lower portions of the mount support portions 38L and 38R are open, they are not restricted by the lower frame 22. It is possible to reach a predetermined position in the notch openings 36L and 36R. After the traveling unit 3 is disposed at a predetermined position in the lower frame 22, the left and right step bases 180L and 180R are fitted to the mount support portions 38L and 38R, and the traveling unit 3, the lower frame 22, the left and right step bases 180L and 180R are fitted. Are fastened by bolts 99L and 99R.

走行ユニット3を下部フレーム22からの取り外す際には、ボルト99L,99Rを取り除き、左右のステップベース180L、180Rを下部フレーム22から取り外した状態で、走行ユニット3を下部フレーム22の下方へと抜き出せばよい。このとき、ロータリエンコーダ9L,9Rは、マウント支持部38L,38Rの下部の開口を通過するため、走行ユニット3は下部フレーム22に規制されることなく抜き出される。   When removing the traveling unit 3 from the lower frame 22, the bolts 99 </ b> L and 99 </ b> R are removed, and the traveling unit 3 can be pulled out below the lower frame 22 with the left and right step bases 180 </ b> L and 180 </ b> R removed from the lower frame 22. That's fine. At this time, since the rotary encoders 9L and 9R pass through the openings below the mount support portions 38L and 38R, the traveling unit 3 is extracted without being restricted by the lower frame 22.

図4に示されているように、左右のステップベース180L,180Rの外表面には、ステップ荷重センサ8が貼付されている。ステップ荷重センサ8は、公知のひずみゲージであって、ステップ183L,183Rに荷重が加わった際のステップベース180L,180Rのひずみを検出する。   As shown in FIG. 4, step load sensors 8 are attached to the outer surfaces of the left and right step bases 180L and 180R. The step load sensor 8 is a known strain gauge, and detects strains of the step bases 180L and 180R when a load is applied to the steps 183L and 183R.

図1〜図4に示されているように、下部フレーム22の下端部には、走行ユニット3の下半部を路面との接地部位を除いて隠蔽するための下部カバー185が取り付けられる。また、下部フレーム22の左右の側壁33の外側面には、各突出部181L,181Rおよび各ステップ183L,183Rを除いて各ステップベース180L,180Rを隠蔽するためのサイドカバー186L,186Rが取り付けられている。   As shown in FIGS. 1 to 4, a lower cover 185 for concealing the lower half of the traveling unit 3 except for the ground contact portion with the road surface is attached to the lower end portion of the lower frame 22. Further, side covers 186L and 186R for concealing the step bases 180L and 180R are attached to the outer surfaces of the left and right side walls 33 of the lower frame 22 except for the protrusions 181L and 181R and the steps 183L and 183R. ing.

<電装ユニットの構成>
図11に示されているように、電装ユニット11を構成する制御ユニット5と、上部荷重センサ6と、傾斜センサ7とは、骨格となる電装マウントフレーム202に取り付けられて一体となっている。以下の電装ユニット11の説明では、電装ユニット11が下部フレーム22に取り付けられた状態を基準にして、前後、左右、上下の方向を設定する。
<Configuration of electrical unit>
As shown in FIG. 11, the control unit 5, the upper load sensor 6, and the inclination sensor 7 constituting the electrical unit 11 are attached to and integrated with an electrical mount frame 202 that is a skeleton. In the following description of the electrical unit 11, the front-rear, left-right, and vertical directions are set based on the state in which the electrical unit 11 is attached to the lower frame 22.

電装マウントフレーム202は、略矩形状をなし、中央部に空間を備えたフレーム部材である。図12に示されているように、電装マウントフレーム202は、下部フレーム22の左右の支持ベース53L,53R間を架橋可能に左右方向の長さが設定されている。すなわち、電装マウントフレーム202は、その周縁部が左右の支持ベース53L,53R上に載置可能な大きさに設定されている。電装マウントフレーム202は、左右の支持ベース53L,53R上に載置された状態において、左右の支持ベース53L,53Rの各雌ねじ孔54に対応する位置に上下方向に貫通する貫通孔203を備えている。   The electrical mount frame 202 is a frame member having a substantially rectangular shape and having a space in the center. As shown in FIG. 12, the electrical mount frame 202 is set to have a length in the left-right direction so that the left and right support bases 53L, 53R of the lower frame 22 can be bridged. In other words, the electrical mount frame 202 is set to a size that allows its peripheral edge to be placed on the left and right support bases 53L and 53R. When mounted on the left and right support bases 53L and 53R, the electrical mount frame 202 includes through holes 203 that penetrate vertically in positions corresponding to the female screw holes 54 of the left and right support bases 53L and 53R. Yes.

上部荷重センサ6は、z軸方向(鉛直方向)の力およびx軸(前後方向)、y軸(左右方向)回りのモーメントを検出可能な3軸力センサから構成されている。上部荷重センサ6は、センサ基盤を内蔵するボディ部205と、このボディ部205から上方に突出する入力軸206とを有している。入力軸206は、円柱状に形成され、検出する外力が入力される。入力軸206の外周には基端から先端にわたって雄ねじ溝が形成されている。ボディ部201は、電装マウントフレーム上に載置され、ねじ締結されている。   The upper load sensor 6 includes a three-axis force sensor that can detect a force in the z-axis direction (vertical direction) and a moment around the x-axis (front-rear direction) and the y-axis (left-right direction). The upper load sensor 6 has a body part 205 containing a sensor base, and an input shaft 206 protruding upward from the body part 205. The input shaft 206 is formed in a cylindrical shape, and receives an external force to be detected. A male screw groove is formed on the outer periphery of the input shaft 206 from the proximal end to the distal end. The body portion 201 is placed on the electrical mount frame and fastened with screws.

入力軸206の基端部の外周部には、板状の連結部材ベース210が取り付けられている。連結部材ベース210は、中央に雌ねじ孔を有し、この雌ねじ孔が基端部206Bの雄ねじ溝と螺合することによって入力軸206に固定されている。なお、入力軸206の先端は、連結部材ベース210が入力軸206に取り付けられた状態で、連結部材ベース210の上方に突出している。   A plate-like connecting member base 210 is attached to the outer peripheral portion of the base end portion of the input shaft 206. The connecting member base 210 has a female screw hole in the center, and this female screw hole is fixed to the input shaft 206 by being screwed into a male screw groove of the base end portion 206B. Note that the tip of the input shaft 206 protrudes above the connecting member base 210 in a state where the connecting member base 210 is attached to the input shaft 206.

連結部材ベース210の前部には、前方に延出する第1コネクタベース211がねじ締結されている。連結部材ベース210の後部には、後方に延出する第2コネクタベース212がねじ締結されている。   A first connector base 211 extending forward is screwed to the front portion of the connecting member base 210. A second connector base 212 extending rearward is screwed to the rear portion of the connecting member base 210.

第1コネクタベース211には、後述する電源基板242から延びる配線の一端に設けられた第1コネクタ214がねじ締結されている。また、第1コネクタベース211には、上方へと向けて突出する柱状の第1ガイドピン215が設けられている。   A first connector 214 provided at one end of a wiring extending from a power supply board 242 described later is screwed to the first connector base 211. The first connector base 211 is provided with columnar first guide pins 215 that protrude upward.

第2コネクタベース212には、後述する制御基板241から延びる配線の一端に設けられた第2コネクタ216がねじ締結されている。また、第2コネクタベース212には、上方へと向けて突出する柱状の第2ガイドピン217が設けられている。   A second connector 216 provided at one end of a wiring extending from a control board 241 described later is screwed to the second connector base 212. Further, the second connector base 212 is provided with columnar second guide pins 217 that protrude upward.

傾斜センサ7は、公知のジャイロスコープである。傾斜センサ7は、電装マウントフレーム202の内部から下部へと延在するように配置され、電装マウントフレーム202にねじ締結されている。傾斜センサ7は、鉛直方向(上下方向)を基準にして、鉛直方向からの傾斜角を検出する。   The tilt sensor 7 is a known gyroscope. The inclination sensor 7 is disposed so as to extend from the inside of the electrical mount frame 202 to the lower portion, and is screwed to the electrical mount frame 202. The tilt sensor 7 detects the tilt angle from the vertical direction with reference to the vertical direction (vertical direction).

図11に示されているように、制御ユニット5は、制御基板241と、電源基板242と、左モータドライバ基板243と、右モータドライバ基板244と、I/Oインターフェース基板245と、送風ファン247とを備えている。   As shown in FIG. 11, the control unit 5 includes a control board 241, a power board 242, a left motor driver board 243, a right motor driver board 244, an I / O interface board 245, and a blower fan 247. And.

制御基板241は、マイクロコンピュータを構成するCPUを有し、電動モータ82L,82R等の制御に供される制御回路261を備えた基板である。制御基板241は、スペーサを介して電装マウントフレーム202の後方に取り付けられている。制御基板241は、基板面が前後方向を向くように上下方向に延設されており、電装マウントフレーム202の後方から下方へと延出している。   The control board 241 has a CPU constituting a microcomputer and is provided with a control circuit 261 used for controlling the electric motors 82L, 82R and the like. The control board 241 is attached to the rear of the electrical mount frame 202 via a spacer. The control board 241 extends in the up-down direction so that the board surface faces in the front-rear direction, and extends downward from the rear of the electrical mount frame 202.

電源基板242は、バッテリユニット10から供給された電源電圧を所定の電圧に変換する電圧制御回路(図示しない)を備えた基板である。電源基板242は、電装マウントフレーム202の前端部から下方へと延出する連結部材251によって電装マウントフレーム202の下方に、前後方向かつ左右方向に延在するように取り付けられている。また、電源基板242の後端は、連結部材252を介して制御基板241の下端と連結されている。   The power supply board 242 is a board provided with a voltage control circuit (not shown) that converts the power supply voltage supplied from the battery unit 10 into a predetermined voltage. The power supply board 242 is attached below the electrical mount frame 202 so as to extend in the front-rear direction and the left-right direction by a connecting member 251 extending downward from the front end of the electrical mount frame 202. Further, the rear end of the power supply board 242 is connected to the lower end of the control board 241 via a connecting member 252.

左モータドライバ基板243および右モータドライバ基板244は、それぞれ電動モータ82L,82RのPWM制御に供される左または右ドライバ回路(インバータ回路)253,254を備えた基板である。左モータドライバ基板243は、スペーサを介して電源基板242の下方に、電源基板242と平行に取り付けられている。右モータドライバ基板244は、スペーサを介して左モータドライバ基板243の下方に、左モータドライバ基板243と平行に取り付けられている。この構成により、電源基板242と左モータドライバ基板243との間と、左モータドライバ基板243と右モータドライバ基板244との間には、前後方向に延在する通気路が形成される。   The left motor driver board 243 and the right motor driver board 244 are boards including left or right driver circuits (inverter circuits) 253 and 254 that are used for PWM control of the electric motors 82L and 82R, respectively. The left motor driver board 243 is attached below the power board 242 in parallel with the power board 242 via a spacer. The right motor driver board 244 is attached below the left motor driver board 243 with a spacer in parallel with the left motor driver board 243. With this configuration, an air passage extending in the front-rear direction is formed between the power supply board 242 and the left motor driver board 243 and between the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244.

I/Oインターフェース基板245は、入力インターフェース回路265および出力インターフェース回路266を備えた基板である。I/Oインターフェース基板245は、スペーサを介して制御基板241の後方に、制御基板241と平行に取り付けられている。   The I / O interface board 245 is a board provided with an input interface circuit 265 and an output interface circuit 266. The I / O interface board 245 is attached in parallel to the control board 241 behind the control board 241 via a spacer.

送風ファン247は、軸流ファンである。送風ファン247は、連結部材251の下端に締結され、左モータドライバ基板243および右モータドライバ基板244の前方に配置されている。このとき、送風ファン247の吸い込み口が前方を向き、吐き出し口が後方を向くように配置されている。   The blower fan 247 is an axial fan. The blower fan 247 is fastened to the lower end of the connecting member 251 and is disposed in front of the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244. At this time, it arrange | positions so that the suction inlet of the ventilation fan 247 may face front, and the discharge outlet faces back.

次に、電装ユニット11の下部フレーム22への固定構造について説明する。図12に示されているように、電装マウントフレーム202の各貫通孔203には、可撓性を有するゴムブッシュ270が装着される。ゴムブッシュ270は、両端が開口した円筒部と、円筒部の一端および他端に径方向外方にむけて形成されたフランジ部とを有する。ゴムブッシュ270は、各貫通孔203に装着された状態において、各フランジ部が貫通孔203の上端および下端の周縁を覆う。ゴムブッシュ270が装着された電装マウントフレーム202を下部フレーム22の左右の支持ベース53L,53R上に載置し、各ゴムブッシュ270にボルト272を挿通し、ボルト272の先端を支持ベース53L,53Rの各雌ねじ孔54に螺着させる。以上のようにして、電装マウントフレーム202は、ゴムブッシュ270を介して支持ベース53L,53Rに支持される。以上の固定構造によって、下部フレーム22からの振動は、ゴムブッシュ270で緩衝(遮断)され、電装ユニット11に伝達され難くなっている。   Next, a structure for fixing the electrical unit 11 to the lower frame 22 will be described. As shown in FIG. 12, a flexible rubber bush 270 is attached to each through-hole 203 of the electrical mount frame 202. The rubber bushing 270 has a cylindrical portion that is open at both ends, and a flange portion that is formed radially outward at one end and the other end of the cylindrical portion. In the state where the rubber bush 270 is mounted in each through hole 203, each flange portion covers the periphery of the upper end and the lower end of the through hole 203. The electrical mount frame 202 to which the rubber bushing 270 is attached is placed on the left and right support bases 53L and 53R of the lower frame 22, the bolts 272 are inserted into the respective rubber bushings 270, and the tip ends of the bolts 272 are supported by the support bases 53L and 53R. These female screw holes 54 are screwed. As described above, the electrical mount frame 202 is supported by the support bases 53L and 53R via the rubber bush 270. With the above fixing structure, vibration from the lower frame 22 is buffered (blocked) by the rubber bushing 270 and is not easily transmitted to the electrical unit 11.

電装ユニット11は、下部フレーム22に取り付けられた状態において、下部フレーム22のくびれ部2A内に位置し、送風ファン247、左モータドライバ基板243、右モータドライバ基板244は、下部フレーム22の前後壁34A,34Bに形成された通気孔39間に配置される。この構成により、前方の通気孔39から導入された冷却空気は、送風ファン247を通過して、左モータドライバ基板243と右モータドライバ基板244との間に形成された通気路を通過し、後方の通気孔39から排出される。このため、電装ユニット11の中でも特に発熱量が大きい左および右モータドライバ基板243,244を効率良く冷却することができる。また、電装ユニット11が下部フレーム22のくびれ部2A内に配置されていることから、通気孔39間の流路長が短く、電装ユニット11を効率良く冷却することができる。   When the electrical unit 11 is attached to the lower frame 22, the electrical unit 11 is located in the constricted portion 2 </ b> A of the lower frame 22, and the blower fan 247, the left motor driver board 243, and the right motor driver board 244 are arranged on the front and rear walls of the lower frame 22. It arrange | positions between the vent holes 39 formed in 34A, 34B. With this configuration, the cooling air introduced from the front vent hole 39 passes through the blower fan 247, passes through the vent path formed between the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244, and is rearward. The air vent 39 is discharged. For this reason, it is possible to efficiently cool the left and right motor driver boards 243 and 244 that generate a large amount of heat among the electrical unit 11. Further, since the electrical unit 11 is disposed in the constricted portion 2A of the lower frame 22, the flow path length between the vent holes 39 is short, and the electrical unit 11 can be efficiently cooled.

<バッテリユニットの構成>
図5および図6に示されているように、バッテリユニット10は前後に2つあり、各バッテリユニット10は、複数個のバッテリ281と、1つのバッテリマネジメント基板282とを備えている。各バッテリユニットにおける複数個のバッテリ281は、それぞれ円柱状を呈し、それぞれが円柱状の側面において互いに連結されて1組にまとめられている。各バッテリマネジメント基板282は、マイクロコンピュータを構成するCPUと、メモリとを備えたバッテリマネジメント回路285が形成されており、各バッテリ281に連結されている。バッテリマネジメント回路285は、各バッテリ281の充放電や使用するバッテリ281の選択を行う。
<Configuration of battery unit>
As shown in FIGS. 5 and 6, there are two battery units 10 in the front and rear, and each battery unit 10 includes a plurality of batteries 281 and one battery management board 282. The plurality of batteries 281 in each battery unit each have a columnar shape, and are connected to each other on a columnar side surface to form a set. Each battery management board 282 is formed with a battery management circuit 285 including a CPU constituting a microcomputer and a memory, and is connected to each battery 281. The battery management circuit 285 performs charge / discharge of each battery 281 and selection of the battery 281 to be used.

各バッテリユニット10は、上部フレーム21の下部開口部25を通して、上部フレーム21の前部内部空間26Aと、後部内部空間26Bとに分離して挿入され、上部フレーム21の各支持ベース51L,51Rにねじ締結されたバッテリブラケット291によって下方から支持されている。   Each battery unit 10 is inserted into the front inner space 26A and the rear inner space 26B of the upper frame 21 through the lower opening 25 of the upper frame 21, and is inserted into the support bases 51L and 51R of the upper frame 21, respectively. It is supported from below by a battery bracket 291 that is screwed.

バッテリブラケット291の前部には、前方に延出する第3コネクタベース294がねじ締結されている。バッテリブラケット291の後部には、後方に延出する第4コネクタベース295がねじ締結されている。   A third connector base 294 extending forward is screwed to the front portion of the battery bracket 291. A fourth connector base 295 extending backward is screwed to the rear portion of the battery bracket 291.

第3コネクタベース294には、バッテリマネジメント基板282から延びる配線の一端に設けられた第3コネクタ297がねじ締結されている。第3コネクタ297は、第1コネクタ214と結合可能なように相補的な形状に形成されている。また、第3コネクタベース294には、上下方向に延在する第1ガイド孔298が設けられている。   A third connector 297 provided at one end of the wiring extending from the battery management board 282 is screwed to the third connector base 294. The third connector 297 is formed in a complementary shape so that it can be coupled to the first connector 214. The third connector base 294 is provided with a first guide hole 298 extending in the vertical direction.

第4コネクタベース295には、スイッチ盤40から延びる配線の一端に設けられた第4コネクタ301がねじ締結されている。第4コネクタ301は、第2コネクタ216と結合可能なように相補的な形状に形成されている。また、第4コネクタベース295には、上下方向に延在する第2ガイド孔302が設けられている。   A fourth connector 301 provided at one end of the wiring extending from the switch panel 40 is screwed to the fourth connector base 295. The fourth connector 301 is formed in a complementary shape so that it can be coupled to the second connector 216. The fourth connector base 295 is provided with a second guide hole 302 extending in the vertical direction.

<上部構造体と下部構造体の連結構造>
上部フレーム21、着座ユニット4、バッテリユニット10等から構成される上部構造体13と、下部フレーム22、走行ユニット3、電装ユニット11等から構成させる下部構造体14との連結構造を図12および図13を参照して説明する。図12の斜視図では、説明のため、一部の構成を取り除いて図示している。図12および図13に示されるように上部フレーム21の下部開口部25と下部フレーム22の上部開口部31とを対向させるようにして配置し、上部構造体13の第1ガイド孔298に下部構造体14の第1ガイドピン215を挿入するとともに、上部構造体13の第2ガイド孔302に下部構造体14の第2ガイドピン217を挿入し、上部構造体13と下部構造体14とを組み合わせる。この状態で、第1コネクタ214は第3コネクタ297に連結され、第2コネクタ216は第4コネクタ301に連結される。これにより、上部構造体13と下部構造体14とが電気的に接続され、両者の間で電力供給や制御信号の送受が可能となる。
<Connection structure of upper structure and lower structure>
12 and FIG. 12 show a connecting structure of the upper structure 13 constituted by the upper frame 21, the seating unit 4, the battery unit 10 and the like and the lower structure 14 constituted by the lower frame 22, the traveling unit 3, the electrical unit 11 and the like. Explanation will be made with reference to FIG. In the perspective view of FIG. 12, a part of the configuration is removed for illustration. As shown in FIGS. 12 and 13, the lower opening 25 of the upper frame 21 and the upper opening 31 of the lower frame 22 are arranged to face each other, and the lower structure is formed in the first guide hole 298 of the upper structure 13. The first guide pin 215 of the body 14 is inserted, and the second guide pin 217 of the lower structure 14 is inserted into the second guide hole 302 of the upper structure 13 to combine the upper structure 13 and the lower structure 14. . In this state, the first connector 214 is connected to the third connector 297 and the second connector 216 is connected to the fourth connector 301. Thereby, the upper structure 13 and the lower structure 14 are electrically connected, and power supply and control signal transmission / reception can be performed between them.

また、上部フレーム21の接続凹部29の下面は、上部荷重センサ6の入力軸206に連結された連結部材ベース210の上面に当接し、入力軸206の先端部は接続凹部29の連結孔30を下方から上方に向けて貫通する。この状態で、入力軸206の先端部にナット314を螺合させ、連結部材ベース210とナット314との間に接続凹部29の底部を挟持させる。このようにして、上部フレーム21と上部荷重センサ6の入力軸206とが連結される。このとき、下部フレーム22の上部開口部31を画成する周縁部は、上部フレーム21の下部開口部25を画成する周縁部よりもやや小径に形成されており、上部開口部31を画成する周縁部は、上部フレーム21の下部開口部25を画成する周縁部の内側に遊嵌された状態になる。   The lower surface of the connection recess 29 of the upper frame 21 abuts on the upper surface of the connection member base 210 connected to the input shaft 206 of the upper load sensor 6, and the distal end portion of the input shaft 206 has the connection hole 30 of the connection recess 29. It penetrates from below to above. In this state, the nut 314 is screwed into the distal end portion of the input shaft 206, and the bottom portion of the connection recess 29 is sandwiched between the connecting member base 210 and the nut 314. In this way, the upper frame 21 and the input shaft 206 of the upper load sensor 6 are connected. At this time, the peripheral edge that defines the upper opening 31 of the lower frame 22 is formed to have a slightly smaller diameter than the peripheral edge that defines the lower opening 25 of the upper frame 21, thereby defining the upper opening 31. The peripheral edge portion is loosely fitted inside the peripheral edge portion that defines the lower opening 25 of the upper frame 21.

以上の連結構造によって、上部構造体13は上部荷重センサ6を介して下部構造体14に支持される。そのため、搭乗者が着座ユニット4に着座すると、搭乗者の荷重は上部構造体13を介して上部荷重センサ6の入力軸206に入力される。   With the above connection structure, the upper structure 13 is supported by the lower structure 14 via the upper load sensor 6. Therefore, when the occupant sits on the seating unit 4, the occupant's load is input to the input shaft 206 of the upper load sensor 6 through the upper structure 13.

<倒立振子制御系の構成>
図14に示されているように、制御回路261には、入力インターフェース回路265を介して、上部荷重センサ6、傾斜センサ7、ステップ荷重センサ8、ロータリエンコーダ9L,9R、バッテリマネジメント回路285からの信号が入力される。制御回路261は、倒立振子制御を行うものであって、入力される各種信号に基づいて、移動体1を倒立状態に維持すべく、左ドライバ回路253および右ドライバ回路254を駆動させるためのPWM信号を生成する。
<Inverted pendulum control system configuration>
As shown in FIG. 14, the control circuit 261 is supplied from the upper load sensor 6, the tilt sensor 7, the step load sensor 8, the rotary encoders 9 </ b> L and 9 </ b> R, and the battery management circuit 285 via the input interface circuit 265. A signal is input. The control circuit 261 performs inverted pendulum control, and PWM for driving the left driver circuit 253 and the right driver circuit 254 to maintain the moving body 1 in an inverted state based on various signals that are input. Generate a signal.

上部荷重センサ6は、入力軸206に入力される荷重に応じた信号を、制御回路261に出力する。ステップ荷重センサ8は、ステップ183L,183Rに加わる荷重に応じた信号を、制御回路261に出力する。傾斜センサ7は、所定の基準線に対する自身の傾きに応じた信号を制御回路261に出力する。左右のロータリエンコーダ9L,9Rは、ロータ軸96L,97Rの回転位置に応じた信号を、制御回路261に出力する。   The upper load sensor 6 outputs a signal corresponding to the load input to the input shaft 206 to the control circuit 261. The step load sensor 8 outputs a signal corresponding to the load applied to the steps 183L and 183R to the control circuit 261. The inclination sensor 7 outputs a signal corresponding to its own inclination with respect to a predetermined reference line to the control circuit 261. The left and right rotary encoders 9L and 9R output signals corresponding to the rotational positions of the rotor shafts 96L and 97R to the control circuit 261.

制御回路261は、上部荷重センサ6からの信号に基づいて、入力軸206に入力される荷重を算出し、算出した荷重と所定の閾値とを比較して、着座ユニット4に搭乗者が着座しているか否かを判定する。また、制御回路261は、ステップ荷重センサ8からの信号に基づいて、ステップ183L,183Rに加わる荷重を算出し、算出した荷重と所定の閾値とを比較して、ステップ183L,183Rに搭乗者が足を乗せているか否かを判定する。   The control circuit 261 calculates a load input to the input shaft 206 based on a signal from the upper load sensor 6, compares the calculated load with a predetermined threshold value, and the passenger sits on the seating unit 4. It is determined whether or not. Further, the control circuit 261 calculates a load applied to the steps 183L and 183R based on a signal from the step load sensor 8, compares the calculated load with a predetermined threshold value, and the passenger enters the steps 183L and 183R. Determine whether you are on foot.

制御回路261は、着座ユニット4に着座しているか否かの判定結果と、ステップ183L,183Rへ足を乗せているか否かの判定結果とに基づいて、移動体1への搭乗者の有無および搭乗者の搭乗姿勢を判定する。本実施形態に係る移動体1では、図15に示されるように、搭乗者は、着座ユニット4に着座して搭乗する着座搭乗姿勢(図中A)と、左右のステップ183L,183R上に起立し、格納位置にある着座ユニット4のクッション部を膝部および大腿部で挟みこむようにして搭乗する起立搭乗姿勢とをとることができる。着座ユニット4に着座していないと判定され、ステップ183L,183Rへ足を乗せていないと判定された場合には、移動体1に搭乗者はない(非搭乗状態)と判定される。着座ユニット4に着座していると判定された場合には、移動体1に搭乗者が着座搭乗姿勢で搭乗している(着座搭乗状態)と判定される。着座ユニット4に着座していないと判定され、ステップ183L,183Rに足を乗せていると判定された場合には、移動体1に搭乗者が起立搭乗姿勢で搭乗している(起立搭乗状態)と判定される。   The control circuit 261 determines whether or not there is a passenger on the moving body 1 based on the determination result of whether or not the user sits on the seating unit 4 and the determination result of whether or not he / she is on the steps 183L and 183R. Determine the boarding posture of the passenger. In the mobile body 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 15, the occupant stands on the sitting boarding posture (A in the figure) where he / she sits on the seating unit 4 and on the left and right steps 183L and 183R. The seating unit 4 in the retracted position can be in a standing riding posture in which the cushion portion of the seating unit 4 is put between the knee portion and the thigh portion. If it is determined that the user is not seated on the seating unit 4 and it is determined that the foot is not on the steps 183L and 183R, it is determined that there is no passenger in the moving body 1 (non-boarding state). When it is determined that the user is seated on the seating unit 4, it is determined that the occupant is in the seated boarding posture (sitting boarding state). When it is determined that the user is not seated on the seating unit 4 and it is determined that the step 183L or 183R is on the foot, the passenger is riding in the standing riding posture on the moving body 1 (standing standing boarding state). It is determined.

制御回路261は、ロータリエンコーダ9L,9Rからの信号に基づいて、左右の電動モータ82L,82Rの回転速度を算出し、左右の電動モータ82L,82Rの駆動制御に用いる。   The control circuit 261 calculates the rotation speeds of the left and right electric motors 82L and 82R based on the signals from the rotary encoders 9L and 9R, and uses it for driving control of the left and right electric motors 82L and 82R.

制御回路261は、傾斜センサ7からの信号に基づいて、下部構造体14の軸線と鉛直軸線Cとのなす角度である傾斜角θを所定の演算処理により算出する。下部構造体14の軸線は、図3に示すように、下部フレーム22の長軸(すなわち、上下方向に延在する線)に沿った線である。傾斜角θは、前後方向をx軸(前方向を正、後方向を負とする)、左右方向をy軸(右方向を正、左方向を負とする)、鉛直方向をz軸(上方向を正、下方向を負とする)とするxyz座標系を想定すると、x軸方向への傾斜角であるx成分θxと、y軸方向への傾斜角であるy成分θyとで表される。   Based on the signal from the tilt sensor 7, the control circuit 261 calculates a tilt angle θ that is an angle formed by the axis of the lower structure 14 and the vertical axis C by a predetermined calculation process. As shown in FIG. 3, the axis of the lower structure 14 is a line along the major axis of the lower frame 22 (that is, a line extending in the vertical direction). As for the inclination angle θ, the front-rear direction is the x-axis (front direction is positive and the rear direction is negative), the left-right direction is y-axis (right direction is positive, left direction is negative), and the vertical direction is z-axis (up Assuming an xyz coordinate system in which the direction is positive and the downward direction is negative, it is expressed by an x component θx that is an inclination angle in the x-axis direction and a y component θy that is an inclination angle in the y-axis direction. The

制御回路261は、傾斜角θに基づいて倒立振子制御を行う。倒立振子制御では、移動体1全体および搭乗者を含む重心を、走行ユニット3(主輪85)の接地点の概ね真上に位置させるように、走行ユニット3を駆動して移動体1を移動させ、傾斜角θを制御目標値である基準角θtに一致させる。搭乗者の有無および搭乗姿勢によって移動体1全体および搭乗者を含む重心の位置が変化するため、基準角θtは移動体1の非搭乗状態、着座搭乗状態、起立搭乗状態の各状態に対して予め設定されている。   The control circuit 261 performs inverted pendulum control based on the tilt angle θ. In the inverted pendulum control, the traveling unit 3 is driven to move the moving body 1 so that the entire moving body 1 and the center of gravity including the occupant are positioned almost directly above the grounding point of the traveling unit 3 (main wheel 85). The inclination angle θ is made to coincide with the reference angle θt that is the control target value. Since the position of the center of gravity including the entire moving body 1 and the passenger changes depending on the presence / absence of the passenger and the riding posture, the reference angle θt is set for each of the non-boarding state, the seated boarding state, and the standing boarding state of the moving body 1. It is set in advance.

制御回路261は、傾斜角θを各搭乗状態における基準角θtに一致させるべく、左ドライバ回路253および右ドライバ回路254を制御するためのPWM信号を生成する。左ドライバ回路253および右ドライバ回路254は、PWM信号に応じて左右の電動モータ82L,82Rに電力を供給し、左右の電動モータ82L,82Rを駆動する。   The control circuit 261 generates a PWM signal for controlling the left driver circuit 253 and the right driver circuit 254 so that the inclination angle θ matches the reference angle θt in each boarding state. The left driver circuit 253 and the right driver circuit 254 supply power to the left and right electric motors 82L and 82R according to the PWM signal, and drive the left and right electric motors 82L and 82R.

以上の構成によって、移動体1は、倒立振子制御によって、下部構造体14の軸線が基準角θtに一致した倒立状態に維持される。移動体1の走行操作は、搭乗者の体重移動によって行われる。搭乗者が進みたい方向に体重移動することによって、下部構造体14の軸線が進みたい方向に傾倒する。すると、制御回路261は、傾斜角θを各搭乗状態における基準角θtに一致させようとして走行ユニット3を駆動し、その結果、移動体1は搭乗者が進みたい方向に移動する。   With the above configuration, the moving body 1 is maintained in an inverted state in which the axis of the lower structure 14 coincides with the reference angle θt by the inverted pendulum control. The traveling operation of the moving body 1 is performed by shifting the weight of the passenger. By moving the weight in the direction in which the occupant wants to travel, the axis of the lower structure 14 tilts in the direction in which he wants to travel. Then, the control circuit 261 drives the traveling unit 3 so as to make the inclination angle θ coincide with the reference angle θt in each boarding state, and as a result, the moving body 1 moves in the direction in which the passenger wants to travel.

<実施形態の作用効果>
上述したように、下部フレーム22の左右の側壁33に切欠開口部36L,36Rを設け、切欠開口部36L,36R内に走行ユニット3のロータリエンコーダ9L,9Rを配置したため、下部フレーム22の左右の側壁33間の幅を走行ユニット3の左右方向における幅よりも小さくすることができ、下部フレーム22のコンパクト化が図れる。通常、走行ユニット3の回転軸線A上には、左右の電動モータ82L,82Rやロータリエンコーダ9L,9R等が配置されるため、走行ユニット3の中で最も左右方向における幅が大きくなる。この部分を避けるように切欠開口部36L,36Rを設けることで、下部フレーム22を走行ユニット3の回転軸線A付近の幅に合わせる必要がなくなり、下部フレーム22のコンパクト化が図れる。
<Effects of Embodiment>
As described above, the left and right side walls 33 of the lower frame 22 are provided with the cutout openings 36L and 36R, and the rotary encoders 9L and 9R of the traveling unit 3 are disposed in the cutout openings 36L and 36R. The width between the side walls 33 can be made smaller than the width of the traveling unit 3 in the left-right direction, and the lower frame 22 can be made compact. Usually, since the left and right electric motors 82L, 82R, the rotary encoders 9L, 9R, and the like are arranged on the rotation axis A of the traveling unit 3, the width in the left-right direction is the largest in the traveling unit 3. By providing the cutout openings 36L and 36R so as to avoid this portion, it is not necessary to match the lower frame 22 to the width in the vicinity of the rotation axis A of the traveling unit 3, and the lower frame 22 can be made compact.

また、走行ユニット3を下部フレーム22に固定するためのマウント支持部38L,38Rを下方に向けて開口した馬蹄形状に形成したため、走行ユニット3を下部フレーム22に対して着脱する際に、ロータリエンコーダ9L,9Rはマウント支持部38L,38Rの下部の開口を通過して所定の位置に到達することができる。   Further, since the mount support portions 38L and 38R for fixing the traveling unit 3 to the lower frame 22 are formed in a horseshoe shape opened downward, the rotary encoder is used when the traveling unit 3 is attached to and detached from the lower frame 22. 9L and 9R can pass through openings below the mount support portions 38L and 38R to reach predetermined positions.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、左右の電動モータ82L,82Rがマウント部材81L、81Rの開口端より突出していてもよい。また、マウント支持部38L,8Rの形状は、馬蹄形状に限らず、下方側が開口したU字形やC字形、コ字形であってよい。また、突片37L,37Rは省略してもよい。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the left and right electric motors 82L and 82R may protrude from the open ends of the mount members 81L and 81R. Moreover, the shape of the mount support portions 38L and 8R is not limited to a horseshoe shape, and may be a U shape, a C shape, or a U shape with an opening on the lower side. Further, the projecting pieces 37L and 37R may be omitted.

本実施形態では、左右のドライブディスク121L,121Rがクロスローラ軸受140を介して互いに連結されているが、左右のドライブディスク121L,121Rが互いに独立して配置された場合には、左右のマウント支持部38L,38Rによって左右のマウント部材81L,81Rが互いに近接する方向に付勢し、左右のドライブディスク121L,121Rが互いに近接するようにしてもよい。この場合には、左右の駆動体84L,84Rと主輪85とが密着し、左右の駆動体84L,84Rと主輪85との間により大きな摩擦力が生じるようになる。   In this embodiment, the left and right drive disks 121L and 121R are connected to each other via the cross roller bearing 140. However, when the left and right drive disks 121L and 121R are arranged independently of each other, the left and right drive supports The left and right mount members 81L and 81R may be biased in the direction approaching each other by the portions 38L and 38R so that the left and right drive disks 121L and 121R are close to each other. In this case, the left and right drive bodies 84L and 84R and the main wheel 85 are in close contact with each other, and a large frictional force is generated between the left and right drive bodies 84L and 84R and the main wheel 85.

1…倒立振子型移動体、2…フレーム、3…走行ユニット、4…着座ユニット、5…倒立振子制御ユニット、7…傾斜センサ、9L…ロータリエンコーダ、10…バッテリユニット、11…電装ユニット、21…上部フレーム、22…下部フレーム、31…上部開口部、32…下部開口部、33…側壁、36L,36R…切欠開口部、37L,37R…突片、38L,38R…マウント支持部、81L,81R…マウント部材、82L,82R…電動モータ、84L,84R…駆動体、85…主輪、92L,92R…フランジ部、180L,180R…ステップベース、182L,182R…環状プレート、184L,184R…円筒部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverted pendulum type moving body, 2 ... Frame, 3 ... Traveling unit, 4 ... Seating unit, 5 ... Inverted pendulum control unit, 7 ... Inclination sensor, 9L ... Rotary encoder, 10 ... Battery unit, 11 ... Electrical equipment unit, 21 ... Upper frame, 22 ... Lower frame, 31 ... Upper opening, 32 ... Lower opening, 33 ... Side wall, 36L, 36R ... Notch opening, 37L, 37R ... Projection piece, 38L, 38R ... Mount support, 81L, 81R ... Mount member, 82L, 82R ... Electric motor, 84L, 84R ... Driver, 85 ... Main wheel, 92L, 92R ... Flange part, 180L, 180R ... Step base, 182L, 182R ... Ring plate, 184L, 184R ... Cylinder Part

Claims (3)

倒立振子型移動体であって、
下方に向けて開口する下部開口部が形成された筒状の基体と、
前記下部開口部を通過して下部が外部に突出するように、前記基体の内部に設けられた走行ユニットとを備え、
前記走行ユニットは、
筒状をなし、互いに同軸に配置されるとともに、互いに相反する側の端部にフランジ部をそれぞれ備えた左右一対のマウント部材と、
前記マウント部材の外周部にそれぞれ1つずつ回転自在に支持され、前記マウント部材と同軸に回転可能な左右一対の駆動体と、
少なくとも一部が前記マウント部材の内部に配置され、かつ回転軸が前記マウント部材と同軸となるように前記マウント部材に取り付けられ、対応する前記駆動体をそれぞれ回転させる左右一対の電動モータと、
左右一対の前記駆動体の間に挟持され、前記駆動体によって回転させられる環状の主輪と
を有し、
前記基体は、
互いに対向する左右一対の側部と、
前記側部のそれぞれに、互いに同軸となり、それぞれ前記基体の内部と外部とを連通し、かつ下部が前記下部開口部の周縁に連続する左右一対の切欠開口部と
を有し、
前記走行ユニットは、前記基体の下部開口部および左右の切欠開口部を通過して前記基体内に挿入され、前記マウント部材の前記フランジ部が前記切欠開口部の周囲に締結されることによって、前記基体に取り付けられることを特徴とする倒立振子型移動体。
An inverted pendulum type moving body,
A cylindrical base body formed with a lower opening that opens downward;
A traveling unit provided inside the base so that the lower part protrudes outside through the lower opening,
The traveling unit is
A pair of left and right mounting members that are cylindrical and are arranged coaxially with each other and provided with flange portions at opposite ends thereof,
A pair of left and right drive bodies that are rotatably supported one by one on the outer periphery of the mount member and are rotatable coaxially with the mount member;
A pair of left and right electric motors that are disposed at least partially inside the mount member and attached to the mount member such that a rotation axis is coaxial with the mount member, and respectively rotate the corresponding driving body;
An annular main wheel sandwiched between a pair of left and right drive bodies and rotated by the drive body;
The substrate is
A pair of left and right sides facing each other;
Each of the side portions has a pair of left and right cutout openings that are coaxial with each other, communicate with the inside and outside of the base body, and have a lower portion continuous to the periphery of the lower opening,
The traveling unit is inserted into the base body through the lower opening and the left and right cutout openings of the base, and the flange portion of the mount member is fastened around the cutout opening, thereby An inverted pendulum type moving body characterized by being attached to a substrate.
前記基体は、前記マウント部材の軸線方向において前記走行ユニットよりも剛性が低いことを特徴とする、請求項1に記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type moving body according to claim 1, wherein the base body has lower rigidity than the traveling unit in the axial direction of the mount member. 前記電動モータの回転軸に、ロータリエンコーダが設けられていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type moving body according to claim 1 or 2, wherein a rotary encoder is provided on a rotating shaft of the electric motor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101532487B1 (en) * 2013-10-28 2015-06-29 가천대학교 산학협력단 Self Balancing Electric Uni-Motor-Cycle Using Sensor Fusion
CN114379692A (en) * 2020-10-06 2022-04-22 盟英科技股份有限公司 Harmonic speed reduction module, power device, power output system and electric bicycle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101532487B1 (en) * 2013-10-28 2015-06-29 가천대학교 산학협력단 Self Balancing Electric Uni-Motor-Cycle Using Sensor Fusion
CN114379692A (en) * 2020-10-06 2022-04-22 盟英科技股份有限公司 Harmonic speed reduction module, power device, power output system and electric bicycle
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